JP6169881B2

JP6169881B2 - 電子機器

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Publication number: JP6169881B2
Application number: JP2013093784A
Authority: JP
Inventors: 渡部　貴昭; 貴昭渡部
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: US10187732B2; WO2014174835A1; US20160088399A1; JP2014216903A

Description

この発明は、圧電素子に所定の電気信号（音声信号）を印加することで圧電素子が取り付けられる部材を振動させ、当該部材の振動を人体に伝達させることにより、人体の一部を介して伝わる振動音を利用者に伝える電子機器に関する。

特許文献１には、携帯電話などの電子機器として、気導音と骨導音とを利用者に伝えるものが記載されている。また、特許文献１には、気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。また、特許文献１には、振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。

特許文献１に記載された電話機では、圧電バイモルフ及び可撓性物質からなる短形板状の振動体が、筐体の外面に弾性部材を介して取り付けられる旨が記載されている。また、特許文献１には、この振動体の圧電バイモルフに電圧が印加されると、圧電材料が長手方向に伸縮することにより振動体が屈曲振動し、利用者が耳介に振動体を接触させると、気導音と振動音とが利用者に伝えられることが記載されている。

特開２００５−３４８１９３号公報

本発明の電子機器は、圧電素子と、圧電素子が取り付けられる部材と、を備え、圧電素子の変形に起因して部材が変形し、当該変形する部材に接触している人体の接触部位が振動して音を伝える電子機器であって、部材には断面が曲面形状である凹部が形成され、圧電素子は、部材の凹部に取り付けられるとともに、凹部に対向する側の面の中央部が、面の両端部に比較して凹部側に突出している。

本発明による電子機器は、圧電素子と、当該圧電素子が取り付けられる部材と、前記圧電素子の変形に起因して前記部材が変形し、当該変形する部材に接触している人体の接触部位が振動して音を伝える電子機器であって、前記部材には凹部が形成され、前記圧電素子は、前記部材の前記凹部に取り付けられる。

本発明によれば、圧電素子が取り付けられる部材を圧電素子によって振動させて振動音を発生させるタイプの電子機器であって良好に動作する電子機器を提供できる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の機能ブロックを示す図である。パネルの好適な形状を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器のパネルの振動の一例を示す図である。第１の実施形態の変形例に係る電子機器の実装構造を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器のパネルの振動の一例を示す図である。パネルと筐体との接合例を示す図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、例えば携帯電話（スマートフォン）であって、パネル１０と、表示部２０と、圧電素子３０と、入力部４０と、制御部５０と、を備える。

パネル１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部２０を保護するカバーパネル等である。パネル１０は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル１０の形状は板状であるとよい。パネル１０は、平板であってもよいし、表面が滑らかに傾斜する曲面パネルであってもよい。パネル１０は、タッチパネルである場合、利用者の指、ペン、又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチパネルの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式を用いることができる。パネル１０は、圧電素子が取り付けられる部材（取付部材）の一例である。

表示部２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスである。表示部２０は、パネル１０の背面に設けられる。表示部２０は、接合部材（例えば接着剤）によりパネル１０の背面に配設される。表示部２０は、パネル１０に接合部材（例えば接着剤）により接着されてもよいし、パネル１０と離間して配設され、電子機器１の筐体により支持されてもよい。

圧電素子３０は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲（湾曲）する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子３０は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、ユニモルフを積層した（例えば１６層または２４層積層した）積層型ユニモルフ素子、又はバイモルフを積層した（例えば１６層または２４層積層した）積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号（電圧）が印加されると屈曲する。

圧電素子３０は、パネル１０の背面（電子機器１の内部側の面）に配置される。圧電素子３０は、接合部材（例えば両面テープ）によりパネル１０に取り付けられる。圧電素子３０は、中間部材（例えば板金）を介してパネル１０に取り付けられてもよい。圧電素子３０は、パネル１０の背面に配置された状態で、筐体６０の内部側の表面と所定の距離だけ離間している。圧電素子３０は、伸縮または屈曲した状態でも、筐体６０の内部側の表面と所定の距離だけ離間しているとよい。すなわち、圧電素子３０と筐体６０の内部側の面との間の距離は、圧電素子３０の最大変形量よりも大きいとよい。

入力部４０は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、パネル１０がタッチパネルである場合には、パネル１０も利用者からの接触を検出することにより、利用者からの操作入力を受け付けることができる。

制御部５０は、電子機器１を制御するプロセッサである。制御部５０は、圧電素子３０に所定の電気信号（音声信号に応じた電圧）を印加する。制御部５０が圧電素子３０に対して印加する電圧は、例えば、人体振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±５Ｖよりも高い、±１５Ｖであってよい。これにより、利用者が例えば３Ｎ以上の力（５Ｎ〜１０Ｎの力）で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部を介する人体振動音を発生させることができる。尚、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル１０の筐体または支持部材に対する固定強度もしくは圧電素子３０の性能に応じて適宜調整可能である。制御部５０が圧電素子３０に電気信号を印加すると、圧電素子３０は長手方向に伸縮または屈曲する。このとき、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０は、圧電素子３０の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル１０が振動する。パネル１０は、圧電素子３０の伸縮または屈曲によって湾曲する。パネル１０は、圧電素子３０によって直接的に曲げられる。「パネル１０が圧電素子によって直接的に曲げられる」とは、従来のパネルスピーカで採用されているような、圧電素子をケーシング内に配設して構成される圧電アクチュエータの慣性力によりパネルの特定の領域が加振されてパネルが変形する現象とは異なる。「パネル１０が圧電素子によって直接的に曲げられる」とは、圧電素子の伸縮または屈曲（湾曲）が、接合部材を介して、或いは接合部材及び後述の補強部材８０を介して、直にパネルを曲げることを意味する。このため、パネル１０は、気導音を発生させるとともに、利用者が体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させた場合、体の一部を介する人体振動音を発生させる。例えば、制御部５０は、例えば通話相手の音声に係る音声信号に応じた電気信号を圧電素子３０に印加させ、その音声信号に対応する気導音及び人体振動音を発生させることができる。音声信号は、着信メロディ、または音楽を含む楽曲等に係るものであってもよい。なお、電気信号にかかる音声信号は、電子機器１の内部メモリに記憶された音楽データに基づくものでもよいし、外部サーバ等に記憶されている音楽データがネットワークを介して再生されるものであってもよい。

パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。パネル１０は、振動する領域において、当該パネル１０の主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該複数の箇所の各々において、振動の振幅の値が、時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変化する。パネル１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とがパネル１０の略全体に一見ランダムに分布した振動をする。即ちパネル１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者が例えば５Ｎ〜１０Ｎの力で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０の上述したような振動が減衰しないためには、制御部５０が圧電素子３０に対して印加する電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述したパネル１０の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。

ここで、パネル１０は、利用者の耳とほぼ同じ大きさであってよい。また、パネル１０は、図２に示すように、利用者の耳よりも大きいものであってもよい。この場合、利用者が音を聞く際、電子機器１のパネル１０により耳全体が覆われやすいことから、周囲音（ノイズ）を外耳道に入りにくくできる。パネル１０は、対耳輪下脚（下対輪脚）から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動すればよい。パネル１０は、好ましくは、耳輪における対耳輪上脚（上対輪脚）近傍の部位から耳垂までの間の距離に相当する長さと、耳珠から耳輪における対耳輪近傍の部位までの間の距離に相当する幅を有する領域が振動すればよい。上記の長さおよび幅を有する領域は、長方形状の領域であってもよいし、上記の長さを長径、上記の幅を短径とする楕円形状であってもよい。日本人の耳の平均的な大きさは、社団法人人間生活工学研究センター（ＨＱＬ）作成の日本人の人体寸法データベース（１９９２−１９９４）等を参照すれば知ることができる。尚、パネル１０が日本人の耳の平均的な大きさ以上の大きさであれば、パネル１０は概ね外国人の耳全体を覆うことができる大きさであると考えられる。

上記の電子機器１は、パネル１０の振動により、気導音と、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する人体振動音とを利用者に伝えることができる。そのため、従来のダイナミックレシーバと同等の音量の音を出力する場合、パネル１０が振動することで空気の振動により電子機器１の周囲へ伝わる音は、ダイナミックレシーバと比較して少ない。したがって、例えば録音されたメッセージを電車内等で聞く場合等に適している。

また、上記の電子機器１は、パネル１０の振動によって人体振動音を伝えるため、例えば利用者がイヤホンまたはヘッドホンを身につけていても、それらに電子機器１を接触させることで、利用者はイヤホンまたはヘッドホンおよび体の一部を介して音を聞くことができる。

上記の電子機器１は、パネル１０の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器１が別途ダイナミックレシーバを備えない場合、音声伝達のための開口部（放音口）を筐体に形成する必要がなく、電子機器１の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器１がダイナミックレシーバを備える場合、放音口は、気体は通すが液体は通さない部材によって閉塞されるとよい。気体は通すが液体は通さない部材は、例えばゴアテックス（登録商標）である。

（第１の実施形態）
図３は第１の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）における電子機器１上部を拡大して示す図である。ただし、図３（ｃ）では、図３（ｂ）と図の向きが異なることに留意されたい。

図３に示す電子機器１は、パネル１０としてガラス板であるタッチパネルが筐体６０（例えば金属や樹脂のケース）の前面に配されたスマートフォンである。パネル１０及び入力部４０は筐体６０に支持され、表示部２０および圧電素子３０は、それぞれ接合部材７０によりパネル１０に接着されている。接合部材７０は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等であり、例えば無色透明のアクリル系紫外線硬化型接着剤である光学弾性樹脂でもよい。パネル１０、表示部２０および圧電素子３０は、それぞれ略長方形状である。

図３（ｃ）を参照して、電子機器１における、パネル１０に対する圧電素子３０の取付構造を説明する。図３（ｃ）に示すように、パネル１０には、凹部１０ａが形成されている。パネル１０は、凹部１０ａが形成された面が電子機器１の内部側を向いた状態で、筐体６０に配置される。凹部１０ａを構成する面のうち底面は、パネル１０の外表面に対して略平行である。凹部１０ａの側面は、外表面に対して略垂直である。凹部１０ａの深さは、パネル１０の厚さの略半分である。すなわち、パネル１０は、凹部１０ａが形成される領域の厚さが、その他の領域の厚さの略半分である。凹部１０ａは、例えばダイヤモンドを用いたホイールカッターによりパネル１０の表面を削ることで形成することができる。凹部１０ａは、例えばピコ秒パルスレーザ加工によって形成することもできる。パネル１０がタッチパネルである場合、凹部１０ａは、接触を検出するための電極が配置されない領域に形成される。

そして、圧電素子３０は、パネル１０に形成された凹部１０ａに配置される。圧電素子３０は、上記の接合部材７０を介して、凹部１０ａの底面に接着される。

表示部２０は、パネル１０の短手方向におけるほぼ中央に配置される。圧電素子３０は、パネル１０の長手方向の端部から所定の距離だけ離間して、当該端部の近傍に、圧電素子３０の長手方向がパネル１０の短辺に沿うように配置される。表示部２０と圧電素子３０とは、パネル１０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。

図４は、第１の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器１では、表示部２０がパネル１０に取り付けられている。このため、パネル１０の下部は、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル１０の下部において、パネル１０の下部が振動することによる音漏れが低減できる。パネル１０は、圧電素子３０によってその上部が直接的に曲げられ、当該上部に比して下部では振動が減衰する。パネル１０は、圧電素子３０の長辺方向において該圧電素子３０の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、圧電素子３０によって曲げられる。

このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０の背面に取り付けられた圧電素子３０の変形に起因してパネル１０が変形し、当該変形するパネル１０に接触する対象物に対して気導音と人体振動音とを伝える。これにより、振動体を筐体６０の外面に突出させることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができるため、筐体に比べて非常に小さな振動体を人体に接触させる特許文献１に記載の電子機器よりも使い勝手が向上する。また、圧電素子自体に利用者の耳を当てる必要がないので圧電素子３０そのものが破損しにくい。また、パネル１０ではなく筐体６０を変形させる場合には、振動を発生させる際に、利用者が端末を落としてしまいやすいのに対して、パネル１０を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。

また、圧電素子３０はパネル１０に接合部材７０により接合されている。これにより、圧電素子３０の変形の自由度を阻害しにくい状態で圧電素子３０をパネル１０に取り付けることができる。また、接合部材７０は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、圧電素子３０とパネル１０との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材７０は、両面テープとすることができる。これにより、圧電素子３０とパネル１０との間に接着剤使用時のような収縮応力がかかりにくいという利点がある。

また、圧電素子３０は、パネル１０に形成された凹部１０ａに配置される。上述した通り、パネル１０において凹部１０ａが形成される領域は、その他の領域に比して厚さが薄くなっている。パネル１０において相対的に厚さが薄い部分に圧電素子３０が配置されるため、パネル１０は、凹部１０ａが形成される領域が、その他の領域に比して、圧電素子３０の変形に起因して直接的に曲げられる程度が大きい。したがって、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０に凹部１０ａが形成されずかつパネル１０に圧電素子３０が取り付けられてパネル１０が直接的に曲げられる場合と比較して、利用者がパネル１０における圧電素子３０の搭載領域に人体の一部（例えば耳）を接触させたときに、パネル１０の曲がり変形が利用者に効率良く伝わる。

また、パネル１０において凹部１０ａが形成される領域は、その他の領域に比して剛性が小さい。換言すれば、パネル１０の圧電素子３０が搭載されない領域は、圧電素子３０が搭載される領域に比して剛性が大きい。このため、パネル１０の下部は、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル１０の下部において、パネル１０の下部が振動することによる音漏れが低減できる。

また、圧電素子３０は、パネル１０に形成された凹部１０ａに配置されるため、パネル１０に凹部１０ａが形成されない場合と比較して、例えば電子機器１を落とすなどして電子機器１に外力が加わった場合に、電子機器１の内部に配置される電子部品等が圧電素子３０に対して接触しにくくなる。すなわち、圧電素子３０が破損しにくい。

（第１の実施形態の変形例）
次に、図５を参照して、第１の実施形態の変形例について説明する。図５（ａ）は、第１変形例に係る実装構造を示す図である。図５（ｂ）は、第２変形例に係る実装構造を示す図である。図５（ｃ）は、第３変形例に係る圧電素子を示す図である。図５（ｄ）は、第３変形例に係る実装構造を示す図である。図５（ｅ）は、第４変形例に係る実装構造を示す図である。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｅ）は、図３（ｃ）と同様の方向から視た図である。以下、上述の第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、主として異なる部分について説明を行う。

図５（ａ）に示す第１の変形例は、図３（ｃ）と比較して、凹部１０ａの形状が異なる。すなわち、凹部１０ａは、その縁部がなだらかに傾斜する形状である。凹部１０ａは、その縁部がＲ形状となっている。凹部１０ａの縁部がなだらかに傾斜している構成により、図３（ｃ）のような縁部が垂直な構造と比較して、凹部１０ａに圧電素子３０を配置する際に、凹部１０ａの角で圧電素子３０が破損しにくくなる。

また、図５（ａ）では、圧電素子３０のパネル１０に貼り付けられない側の主面（電子機器１の内部側の面）が、パネル１０の電子機器内部側の主面と略面一になっている。すなわち、凹部１０ａに配置された圧電素子３０は、パネルの電子機器内部側の主面と比較して、電子機器１の内部側に突出しない。圧電素子３０のパネル１０に貼り付けられない側の主面（電子機器１の内部側の面）は、パネル１０の電子機器内部側の面に比して電子機器１の外部側に位置してもよい。これにより、例えば電子機器１を落とすなどして電子機器１に外力が加わった場合に、圧電素子３０が破損しにくくなる。

図５（ｂ）に示す第２の変形例は、凹部１０ａの断面形状が、曲面である。曲面は、例えば半円弧状、半楕円弧状、放物線状が挙げられる。そして、図５（ｂ）においては、接合部材７０は、弾性接着剤である。弾性接着剤は、例えば、シリコーン系接着剤、変成シリコーン系接着剤及び合成ゴム系接着剤である。断面曲面状の凹部１０ａに対して、平板状の圧電素子３０を接着する場合、接合部材７０として両面テープを用いると、両者の接着面の形状の相違に起因して、両者が十分に接着されない可能性がある。また、例えば両者をエポキシ樹脂系接着剤で接着した場合、接着性は確保できるものの、接着剤が硬化するため、圧電素子３０の変形がパネル１０に十分伝わらない可能性がある。弾性接着剤は、エポキシ系接着剤と比較して、硬化後の弾性に富むため、両者を接着しつつ、硬化後も圧電素子３０の変形をパネル１０に伝えることができる。

第３の変形例を、図５（ｃ）及び図５（ｄ）により説明する。図５（ｃ）は、第３の変形例に係る圧電素子３０の斜視図である。圧電素子は、第１主面３０ａと第２主面３０ｂとを有する。第１主面３０ａは、第２主面３０ｂに垂直な方向（図の上方向）において、中央部が両端部よりも突出した形状を有している。なお、中央部が両端部よりも突出している状態が、長さ方向（図における奥行き方向）の全体に亘って生じていなくともよい。また、第１主面３０ａにおいて、第２主面３０ｂに垂直な方向における中央部の両端部に対する突出量は、例えば、圧電素子３０の厚みの７％〜３０％程度に設定される。例えば、圧電素子３０が、長さ２３．５ｍｍ、幅３．３ｍｍ、突出部を除く厚み０．５ｍｍの直方体である場合、突出量は約０．０５ｍｍである。このように、おおよそ平板状であるが一方側の主面が突出する構造を有する圧電素子３０を用いた場合、図５（ｄ）に示すように、凹部１０ａの断面形状が曲面であっても、圧電素子３０とパネル１０双方の接着面の形状が類似しているため、接合部材７０として両面テープを使用した場合でも両者を十分に接着できる。

図５（ｅ）に示す第４の変形例は、圧電素子３０が接合部材７０を介して凹部１０ａの側面に取り付けられる。パネル１０は、平板状であり、電子機器１外部側に露出する主面と、内部側に露出する主面を有する。そして、図５（ｅ）に示す凹部１０ａは、主面に対して略垂直である。圧電素子３０は、パネル１０の主面に対して略垂直な面に取り付けられる。これにより、電子機器１の薄型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿った断面図である。図６に示す電子機器１はパネル１０として表示部２０を保護するカバーパネル（アクリル板）が上側の筐体６０の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。第２の実施形態では、パネル１０と圧電素子３０との間には、補強部材８０が配置される。補強部材８０は、例えば樹脂製の板、板金またはガラス繊維を含む樹脂製の板である。すなわち、第２の実施形態に係る電子機器１は、圧電素子３０と補強部材８０とが接合部材７０により接着され、さらに補強部材８０とパネル１０とが接合部材７０により接着される構造である。また、第２の実施形態では、表示部２０は、パネル１０に接着されるのではなく、筐体６０によって支持されている。すなわち、第２の実施形態に係る電子機器１は、表示部２０がパネル１０と離間しており、表示部２０と筐体６０の一部である支持部９０とが接合部材７０により接着される構造である。なお、支持部９０は、筐体６０の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体６０から独立した部材として構成することが可能である。

第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、パネル１０に形成された凹部１０ａに圧電素子３０及び補強部材８０が配置される構成を採用することができる。また、図５に示す変形例に係る構造も適宜採用することができる。

図７は、第２の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器１では、パネル１０がガラス板と比較し剛性の低いアクリル板であり、また、パネル１０の背面に表示部２０が接着されていないため、図４に示す第１の実施形態に係る電子機器１に比べ、圧電素子３０により生じる振幅が大きくなる。また、パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル１０の任意の位置に耳を接触させて人体振動音を聞くことができる。

このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０に補強部材８０を介して取り付けられた圧電素子３０の変形に起因して補強部材８０およびパネル１０が変形し、当該変形するパネル１０に接触する対象物に対して気導音と人体振動音とを伝える。これにより、振動体自体を耳に当てることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができる。また、圧電素子３０は、パネル１０の筐体６０内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体６０の外面に突出させることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができる。また、パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル１０のいずれの箇所においても気導音と人体振動音とを伝えるための変形が発生する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル１０の任意の位置に耳を接触させて人体振動音を聞くことができる。

また、圧電素子３０とパネル１０との間に補強部材８０を配置することで、例えばパネル１０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子３０に伝達され圧電素子３０が破損する可能性を低減することができる。また、人体にパネル１０を強く接触させても、パネル１０の振動が減衰しにくくできる。また、圧電素子３０とパネル１０との間に補強部材８０を配置することで、パネル１０の共振周波数が下がり、低周波帯域の音響特性が向上する。なお、補強部材８０に換えて、板状の錘を接合部材７０により圧電素子３０に取り付けてもよい。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、図８に示すとおり、パネル１０が筐体６０に接合部材７０により接合されている構成としても良い。このように、筐体６０にパネル１０からの振動がダイレクトに伝わりにくくすることで、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザーが電子機器１を落としてしまう恐れを低減できる。また、接合部材７０は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、筐体６０とパネル１０との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材７０は、両面テープとすることができる。これにより、筐体６０とパネル１０との間に接着剤使用時のような収縮応力が発生しにくいという利点がある。

例えば、パネル１０と表示部２０とが重畳しない構成である場合、圧電素子３０は、パネル１０の中央に配設されてもよい。圧電素子３０がパネル１０の中央に配設された場合、圧電素子３０の振動がパネル１０全体に均等に伝わり、気導音の品質を向上させたり、利用者が耳をパネル１０の様々な位置に接触させても人体振動音を認識させたりすることができる。なお、上述の実施形態と同様に、圧電素子３０は複数個搭載してもよい。

また、上記の電子機器１においては、圧電素子３０はパネル１０に貼り付けられているが、パネル１０と異なる場所に取り付けられてもよい。例えば、圧電素子３０は、筐体６０に取り付けられてバッテリを覆うバッテリリッドに貼り付けられてもよい。バッテリリッドは携帯電話機等の電子機器１においてパネル１０と異なる面に取り付けられることが多いため、そのような構成によれば、利用者はパネル１０と異なる面に体の一部（例えば耳）を接触させて音を聞くことができる。

また、パネル１０は、表示パネル、操作パネル、カバーパネル、充電池を取り外し可能とするためのリッドパネルのいずれかの一部または全部を構成することができる。特に、パネル１０が表示パネルのとき、圧電素子３０は、表示機能のための表示領域の外側に配置される。これにより、表示を阻害しにくいという利点がある。操作パネルは、第1実施
形態のタッチパネルを含む。また、操作パネルは、例えば折畳型携帯電話において操作キーのキートップが一体に形成され操作部側筐体の一面を構成する部材であるシートキーを含む。

また、凹部１０ａは、パネル１０の電子機器１の外部側の面に形成され、圧電素子３０が当該凹部１０ａに配置されていてもよい。また、圧電素子が取り付けられる部材（取付部材）は、パネル１０に限られず、例えば筐体６０であってもよい。取付部材は、例えば、電子機器１の外観を構成するアクリルパネルであって、カメラモジュール或いは赤外線モジュールの受光面を露出させるためのアクリルパネルであってもよい。取付部材は、例えばｍｉｃｒｏＵＳＢ等のコネクタを覆うコネクタキャップであってもよい。

なお、第１の実施形態および第２の実施形態では、パネル１０と圧電素子３０とを接着する接合部材およびパネル１０と筐体６０とを接着する接合部材等を同一の符号を有する接合部材７０として説明した。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態で用いられる接合部材は、接合する対象である部材に応じて適宜異なるものが用いられてよい。

１電子機器
１０パネル
１０ａ凹部
２０表示部
３０圧電素子
４０入力部
５０制御部
６０筐体
７０接合部材
８０補強部材
９０支持部

Claims

圧電素子と、
当該圧電素子が取り付けられる部材と、を備え、
前記圧電素子の変形に起因して前記部材が変形し、当該変形する部材に接触している人体の接触部位が振動して音を伝える電子機器であって、
前記部材には断面が曲面形状である凹部が形成され、
前記圧電素子は、前記部材の前記凹部に取り付けられるとともに、前記凹部に対向する側の面の中央部が、前記面の両端部に比較して前記凹部側に突出している
電子機器。
前記部材は、人間の耳の対耳輪下脚から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動する、
請求項１に記載の電子機器。
前記圧電素子の長辺方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記部材が曲げられ、当該部材に接触している人体の接触部位が振動して音を伝える
請求項１または２に記載の電子機器。
前記部材は、パネルである
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記パネルは、表示パネル、操作パネル、カバーパネル、充電池を取り外し可能とするためのリッドパネルのいずれかの一部または全部を構成する、
請求項４に記載の電子機器。
前記凹部に前記圧電素子は両面テープを用いて接着される、
請求項１ないし４のいずれかに記載の電子機器。