KR20130135854A - 휴대단말 - Google Patents

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KR20130135854A
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사토루 이와사키
야스히토 후지이
하루미 하야시
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쿄세라 코포레이션
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Abstract

(과제) 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 제공한다.
(해결수단) 외부로 노출된 제 1 면(12a)을 갖는 진동판(12)과, 음성정보를 갖는 전기신호에 의거해서 진동판(12)을 진동시키는 진동 소자(14)와, 전기신호를 출력하는 전자 회로(17)를 적어도 갖고 있고, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하인 것을 특징으로 하는 휴대단말로 한다. 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.

Description

휴대단말{PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대단말에 관한 것이다.
종래, 소음 환경 하에서도 음성정보를 취득 가능하게 하기 위해서 음성정보에 따라서 진동하는 돌기부를 외이도에 삽입함으로써 음성정보를 인체에 전달하는 휴대단말이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조)
일본 특허 공개 2003-348208호 공보
그러나, 상술한 종래의 휴대단말은 돌기부를 외이도에 삽입하기 위해서 위치 맞춤을 필요로 한다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 기술에 있어서의 문제점을 감안하여 안출된 것이며, 그 목적은 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 휴대단말은 외부로 노출된 제 1 면을 갖는 진동판과, 음성정보를 갖는 전기신호에 의거해서 상기 진동판을 진동시키는 진동 소자와, 상기 전기신호를 출력하는 전자 회로를 적어도 갖고 있고, 진동하고 있는 상기 진동판의 상기 제 1 면 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 진폭α에 대한 진폭β의 비γ를 γ=20log10(β/α)으로 정의한다.
(발명의 효과)
본 발명의 휴대단말에 의하면 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 예인 휴대단말을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 B-B'선 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 C-C'선 단면도이다.
도 4의 (a)∼(c)는 본 발명의 실시형태의 예인 휴대단말에 있어서의 진동의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 휴대단말을 첨부한 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태의 예인 휴대단말을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어서의 B-B'선 단면도이다. 도 3은 도 1에 있어서의 C-C'선 단면도이다.
본 예의 휴대단말은 도 1∼3에 나타낸 바와 같이, 하우징(11)과, 진동판(12)과, 제 1 접합부재(13)와, 진동 소자(14)와, 제 2 접합부재(16)와, 전자 회로(17)와, 디스플레이(18)를 구비하고 있다. 또한, 진동판(12)은 디스플레이(18)의 커버로서 기능하고 있다.
하우징(11)은 1개의 면이 개구된 상자상의 형상을 갖고 있다. 하우징(11)은 강성 및 탄성이 큰 합성 수지 등의 재료를 바람직하게 사용해서 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(11)은 진동판(12)을 진동 가능하게 지지하는 지지체로서도 기능하고 있다.
디스플레이(18)는 화상정보를 표시하는 기능을 갖는 표시장치이며, 예를 들면, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 및 유기 EL 디스플레이 등의 기지의 디스플레이를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 디스플레이(18)는 터치패널 등의 입력장치를 포함하는 것이어도 상관없다.
진동판(12)은 박판상의 형상을 갖고 있고, 외부로 노출된 주면인 제 1 면(12a)과, 내측의 주면인 제 2 면(12b)을 갖고 있다. 그리고, 진동판(12)은 제 2 면(12b)이 디스플레이(18)에 접합되어서 디스플레이(18)와 일체화되어 있고, 디스플레이(18)의 커버로서 기능하고 있다. 또한, 디스플레이의 커버(진동판(12))는 디스플레이(18)보다 외측에 위치하고 있는 것이며, 디스플레이(18)와의 사이에 다른 것이 존재하고 있어도 상관없다. 진동판(12)은 아크릴 수지나 유리 등의 강성 및 탄성이 큰 재료를 바람직하게 사용해서 형성할 수 있다. 또한, 진동판(12)은 제 2 면(12b)의 주위만이 제 2 접합부재(16)를 통해 하우징(11)에 고정되어 있고, 진동 가능하게 하우징(11)에 부착되어 있다. 진동판(12)의 두께는, 예를 들면, 0.4㎜∼1.5㎜ 정도로 설정된다.
진동 소자(14)는 분극된 복수층의 압전체층과 복수의 전극층이 적층되어서 형성된 판상의 적층체로 이루어지는 압전 소자이며, 전극층과 압전체층이 교대로 배치되어서 구성되어 있다. 즉, 진동 소자(14)는 복수의 압전체층의 적층 방향에 있어서의 한쪽의 끝면(한쪽 주면)이 제 1 접합부재(13)를 통해 진동판(12)의 제 2 면(12b)에 전체적으로 접합되어 있다.
또, 진동 소자(14)는 어떤 순간에 가해지는 전계의 방향에 대한 분극의 방향이 진동 소자(14)의 두께 방향에 있어서의 일방측 반분과 타방측 반분으로 역전하도록 되어 있다. 따라서, 예를 들면, 전기신호가 가해져서 어떤 순간에 진동 소자(14)의 두께 방향에 있어서의 일방측 반분이 진동 소자(14)의 길이 방향에 있어서 연장될 때에는 진동 소자(14)의 두께 방향에 있어서의 타방측 반분이 진동 소자(14)의 길이 방향에 있어서 줄어들도록 되어 있다. 이것에 의해, 진동 소자(14)는 전기신호가 가해짐에 따라 단독으로 굴곡 진동할 수 있다. 이렇게, 진동 소자(14)는 바이모르프 구조를 갖는 압전체(압전 바이모르프 소자)로 구성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 진동 소자(14)는 음성정보를 갖는 전기신호가 입력되어서 그 전기신호에 의거해서 굴곡 진동된다. 그리고, 진동 소자(14)의 굴곡 진동에 의해 제 1 접합부재(13)를 통해 진동 소자(14)에 접합된 진동판(12)이 굴곡 진동된다. 즉, 진동 소자(14)는 음성정보를 갖는 전기신호에 의거해서 진동판(12)을 굴곡 진동시킨다.
진동 소자(14)는 예를 들면, 길이가 15㎜∼40㎜, 폭이 2㎜∼5㎜, 두께가 0.3㎜∼1.0㎜ 정도의 직육면체상의 형상으로 설정된다. 진동 소자(14)를 구성하는 압전체층은 예를 들면, 지르콘산납(PZ), 티탄산 지르콘산납(PZT), BI층상 화합물, 텅스텐 브론즈 구조 화합물 등의 비납계 압전체 재료 등을 바람직하게 사용해서 형성할 수 있지만, 다른 압전재료를 사용해도 상관없다. 압전체층의 1층의 두께는, 예를 들면, 0.01∼0.1㎜ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 큰 굴곡 진동을 얻기 위해서 200pm/V 이상의 압전 d31 정수를 갖는 것이 바람직하다. 진동 소자(14)를 구성하는 전극층은 예를 들면, 은이나 은과 팔라듐의 합금 등의 금속성분에 추가해서 세라믹 성분이나 유리 성분을 함유시킨 것을 바람직하게 사용해서 형성할 수 있지만, 다른 기지의 금속재료를 사용해서 형성해도 상관없다.
이러한 진동 소자(14)는 예를 들면 다음과 같은 방법에 의해 제작할 수 있다. 우선, 압전재료의 분말에 바인더, 분산제, 가소제, 용제를 첨가해서 섞고, 슬러리를 제작하고, 얻어진 슬러리를 시트상으로 성형해서 그린 시트를 제작한다. 이어서, 그린 시트에 도체 페이스트를 인쇄해서 전극층 패턴을 형성하고, 이 전극층 패턴이 형성된 그린 시트를 적층하여 적층 성형체를 제작한 후에 탈지, 소성하고, 소정 치수로 커팅함으로써 적층체를 얻는다. 이어서, 표면전극을 형성하기 위한 도체 페이스트를 인쇄하고, 소정의 온도에서 베이킹한 후에 전극층을 통해서 직류 전압을 인가해서 압전체층의 분극을 행한다. 이렇게 해서 진동 소자(14)를 얻을 수 있다.
또한, 진동 소자(14)는 전기신호에 의거해서 진동판(12)을 굴곡 진동시키는 기능을 갖는 것이면 좋다. 예를 들면, 진동 소자(14)는 유니모르프형 압전 소자이어도 좋다. 또한, 진동 소자(14)는 압전 소자가 아니어도 좋고, 예를 들면, 스피커를 진동시키는 진동 소자로서 잘 알려진 동전형의 진동 소자나, 정전형의 진동 소자나, 전자형의 진동 소자이어도 상관없다. 또한, 동전형의 진동 소자는 영구자석의 자극 간에 배치된 코일에 전류를 흘려보내서 코일을 진동시키는 것이며, 정전형의 진동 소자는 대향한 2개의 금속판에 바이어스와 전기신호를 흘려보내서 금속판을 진동시키는 것이며, 전자형의 진동 소자는 전기신호를 코일에 흘려보내서 얇은 철판을 진동시키는 것이다.
제 1 접합부재(13)는 필름상의 형상을 갖고 있다. 또한, 제 1 접합부재(13)는 진동판(12)보다 유연하여 변형되기 쉬운 것으로 형성되어 있고, 진동판(12)보다 영률, 강성률, 체적 탄성률 등의 탄성률이나 강성이 작다. 즉, 제 1 접합부재(13)는 변형 가능하여 같은 힘이 가해졌을 때에 진동판(12)보다 크게 변형된다. 또한, 제 1 접합부재(13)는 진동판(12)의 제 2 면(12b)의 일부에 한쪽 주면이 전체적으로 고정되어 있음과 아울러 다른쪽 주면에 진동 소자(14)의 한쪽 주면이 전체적으로 고정되어 있다. 즉, 제 1 접합부재(13)를 통해 진동판(12)과 진동 소자(14)가 접합되어 있다. 또한, 제 1 접합부재(13)는 단일의 것이어도, 몇개의 부재로 이루어지는 복합체이어도 상관없다. 이러한 제 1 접합부재(13)로서는, 예를 들면, 부직포 등으로 이루어지는 기재의 양면에 점착제가 부착된 양면 테이프나, 탄성을 갖는 접착제인 각종 탄성 접착제 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 제 1 접합부재(13)의 두께는 진동 소자(14)의 굴곡 진동의 진폭보다 커지도록 설정됨과 아울러 지나치게 두꺼워져 진동이 너무 감쇠되지 않도록 설정되어 있으며, 예를 들면, 0.1㎜∼0.6㎜ 정도로 설정된다.
제 2 접합부재(16)는 필름상의 형상을 갖고 있다. 또한, 제 2 접합부재(16)는 진동판(12)보다 유연해서 변형되기 하기 쉬운 것으로 형성되어 있고, 진동판(12)보다 영률, 강성률, 체적 탄성률 등의 탄성률이나 강성이 작다. 즉, 제 2 접합부재(16)는 변형 가능하여 같은 힘이 가해졌을 때에 진동판(12)보다 크게 변형된다. 또한, 제 2 접합부재(16)는 한쪽 주면이 전체적으로 진동판(12)의 제 2 면(12b)의 주변부에 고정되어 있음과 아울러 다른쪽 주면이 전체적으로 하우징(11)에 고정되어 있다. 즉, 제 2 접합부재(16)를 통해 진동판(12)과 하우징(11)이 접합되어 있다. 또한, 제 2 접합부재(16)는 단일의 것이어도, 몇개의 부재로 이루어지는 복합체이어도 상관없다. 이러한 제 2 접합부재(16)로서는, 예를 들면, 부직포 등으로 이루어지는 기재의 양면에 점착제가 부착된 양면 테이프나, 탄성을 갖는 접착제인 각종 탄성 접착제 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 제 2 접합부재(16)의 두께는 지나치게 두꺼워져 진동이 너무 감쇠되지 않도록 설정되어 있고, 예를 들면, 0.1㎜∼0.6㎜ 정도로 설정된다. 즉, 제 2 접합부재(16)는 하우징(11)에 진동판(12)의 진동을 전달 가능하게 형성되어 있다.
전자 회로(17)는 진동판(12)을 진동시킴으로써 인체에 전달하는 음성정보를 갖는 전기신호를 진동 소자(14)로 출력하기 위한 회로나, 디스플레이(18)에 표시시키는 화상정보를 처리하는 회로나, 통신 회로 등을 갖고 있다. 또한, 화상정보를 처리하는 회로나 통신 회로를 갖고 있지 않아도 상관없다. 또한, 다른 기능을 실현하는 회로를 갖고 있어도 상관없다. 또한, 복수의 전자 회로(17)를 갖고 있어도 상관없다. 이러한 전자 회로(17)는 도시하지 않은 배선에 의해 진동 소자(14) 및 디스플레이(18)에 접속되어 있다.
도 4의 (a)∼(c)는 본 예의 휴대단말에 있어서의 진동의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4의 (a)∼(c)에 있어서는 하우징(11), 제 2 접합부재(16), 전자 회로(17) 및 디스플레이(18)의 도시를 생략하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 예의 휴대단말은 전기신호가 가해져서 굴곡 진동하는 진동 소자(14)가 변형 가능한 제 1 접합부재(13)를 통해 진동판(12)에 접합되어 있다. 따라서, 전기신호가 가해져서 진동 소자(14)가 굴곡 진동하면 제 1 접합부재(13)는 자신이 변형됨으로써 진동 소자(14)의 진동을 허용하면서 진동 소자(14)의 진동을 진동판(12)에 전달한다.
예를 들면, 도 4의 (a)에 나타내는 상태에서는 진동 소자(14)는 도면 중의 상측으로 볼록하게 휘어져 있고, 진동판(12)은 위로 볼록하게 휘어져 있지만, 휘어짐량은 진동 소자(14)보다 작게 되어 있다. 또한, 도 4의 (c)에 나타내는 상태에서는 진동 소자(14)은 도면 중의 하측으로 볼록하게 휘어져 있으며, 진동판(12)은 아래로 볼록하게 휘어져 있지만 휘어짐량은 진동 소자(14)보다 작게 되어 있다. 이렇게, 본 예의 휴대단말은 전기신호가 가해져서 진동 소자(14)가 진동함과 아울러 제 1 접합부재(13)의 변형에 의해 진동판(12)의 진동 소자(14)가 부착된 부분이 진동 소자(14)보다 작은 진폭으로 진동한다. 따라서, 진동판(12)이 귀 등의 인체에 접촉한 경우에 있어서도 진동 소자(14)의 진동이 방해되는 것을 저감시킬 수 있다.
또, 제 1 접합부재(13)의 두께가 진동 소자(14)의 굴곡 진동의 진폭보다 큼과 아울러 제 1 접합부재(13)는 진동판(12)보다 유연해서 변형되기 쉬운 것으로 형성되어 있고, 진동판(12)보다 영률, 강성률, 체적 탄성률 등의 탄성률이나 강성이 작다. 즉, 제 1 접합부재(13)는 변형 가능하며, 같은 힘이 가해졌을 때에 진동판(12)보다 크게 변형된다.
제 1 접합부재(13)가 단단해서 변형되기 어려운 경우에는 진동 소자(14)와 진동판(12)이 거의 같은 진폭으로 진동하게 되지만, 이 경우, 진동 소자(14)의 진동이 지장을 받게 되어 버린다. 예를 들면, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 진동 소자(14)가 아래로 볼록하게 변형되는 경우, 진동 소자(14)의 두께 방향에 있어서의 진동판(12)측의 반분은 길이 방향에 있어서 수축한다. 그러면, 그것에 접합되어 있는 진동판(12)은 위로 볼록하게 변형하려고 한다. 따라서, 진동 소자(14)가 구부러지려고 하는 방향과 진동판(12)이 구부러지려고 하는 방향이 반대로 되므로 이것에 의해 발생되는 응력에 의해 진동 소자(14)의 진동이 지장을 받게 되어 버린다.
본 예의 휴대단말에서는 제 1 접합부재(13)는 진동판(12)보다 유연하여 변형되기 쉬운 것으로 형성되어 있기 때문에, 진동 소자(14)의 진동의 지장을 저감시켜서 진동판(12)을 강하게 진동시킬 수 있음과 아울러 진동판(12)이 귀 등의 인체에 접촉한 경우에 있어서도 진동 소자(14)의 진동이 지장을 받게 되는 것을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 예의 휴대단말은 진동을 전달 가능한 제 2 접합부재(16)를 통해 진동판(12)이 하우징(11)에 고정되어 있고, 전기신호가 가해져서 진동 소자(14)와, 진동판(12)과, 하우징(11)이 함께 진동한다. 이것에 의해, 진동판(12)의 진폭을 작게 할 수 있음과 아울러 진동판(12)의 제 1 면(12a)의 면 내의 위치에 의한 진폭의 차이를 작게 할 수 있다. 또한, 진동하는 물체의 질량을 증가시킬 수 있으므로 진동 에너지를 크게 할 수 있다. 따라서, 진동판(12)으로부터 발생되는 음향을 작게 할 수 있음과 아울러 진동판(12)이 귀 등의 인체에 접촉해서 진동판(12)에 하중이 가해진 경우에 있어서의 진동판(12)의 진폭의 저하를 저감시킬 수 있다.
그리고, 본 예의 휴대단말은 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 진동 소자(14)에 음성정보를 갖는 전기신호를 부여함으로써 진동판(12)을 진동시켜서 진동판(12)의 제 1 면(12a)의 진폭과, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 귀를 근접시켰을 때의 들리는 상태를 비교한 결과, 음성정보를 취득하는(대화의 내용을 알아 듣는) 것이 가능한 최소의 진폭에 대한 소리가 지나치게 커서 고통을 느끼는 진폭의 비가 60dB였다. 또한, 이 60dB라는 값은 조용한 대화를 알아들을 수 있는 청력인 40dB와 귓전에서의 외치는 소리를 알아들을 수 있는 청력인 100dB의 차와 일치한다. 또한, 진동판(12)의 제 1 면(12a)의 진폭과, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 근접한 공간에 있어서의 음압은 비례 관계에 있다.
진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하가 되도록 함으로써 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 어느 부분을 귀에 가까이 해도 음성정보를 취득할 수 있다. 따라서, 본 예의 휴대단말에 의하면 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
또, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 20dB 이하가 되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 진동 소자(14)에 음성정보를 갖는 전기신호를 부여함으로써 진동판(12)을 진동시켜서 진동판(12)의 제 1 면(12a)의 진폭과, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 귀를 근접시켰을 때의 들리는 상태를 비교한 결과, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 20dB 이하가 되도록 함으로써 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 어느 부분을 귀에 가까이 해도 작은 소리의 대화부터 큰 소리의 대화까지 양호하게 알아 들을 수 있었다. 또한, 조용한 대화를 알아들을 수 있는 청력은 40dB이며, 큰 소리의 대화를 알아들을 수 있는 청력은 80dB이다. 즉, 대화 중의 작은 소리와 큰 소리에는 40dB의 레벨 차가 존재한다. 음성정보를 취득하는(대화의 내용을 알아 듣는) 것이 가능한 최소의 진폭에 대한 소리가 지나치게 커서 고통을 느끼는 진폭의 비인 60dB부터 대화 중의 작은 소리와 큰 소리의 레벨 차인 40dB를 빼면 20dB가 된다. 이러한 점에서도 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 20dB 이하가 되도록 함으로써 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 어느 부분을 귀에 가까이 해도 작은 소리의 대화부터 큰 소리의 대화까지 양호하게 알아 들을 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이를 작게 하기 위해서는 진동판(12)의 주위를 하우징(11)에 강고하게 접합하도록 하면 좋다. 이것에 의해, 진동판(12)의 진폭은 작아지지만 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 진폭의 차이를 작게 할 수 있다. 진동판(12)을 하우징(11)에 강고하게 접합하기 위해서는, 예를 들면, 제 2 접합부재(16)의 탄성률을 크게 하면 좋고, 또한, 진동판(12)에 있어서의 제 2 접합부재(16)를 통해 하우징(11)에 접합되는 영역의 면적을 크게 해도 좋다.
또, 본 예의 휴대단말은 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 위치인 A점에 있어서 A점에 10N의 가중을 가한 경우와 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 차이가 10N의 가중을 가한 경우의 진폭에 대한 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 비로 60dB 이하이도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 통화시에 휴대단말을 귀에 접촉시켰을 때에 휴대단말에 가해지는 가중을 측정한 결과, 강하게 밀착한 경우에 약 10N이었다. 따라서, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 위치인 A점에 있어서 A점에 10N의 가중을 가한 경우와 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 차이가 10N의 가중을 가한 경우의 진폭에 대한 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 비로 60dB 이하이도록 함으로써 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다. 즉, 귀에 근접시켜도, 귀에 약하게 접촉시켜도, 귀에 강하게 접촉시켜도, 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
또한, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 위치인 A점에 있어서 A점에 10N의 가중을 가한 경우와 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 차이가 10N의 가중을 가한 경우의 진폭에 대한 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 비로 20dB 이하이도록 함으로써 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 작은 소리의 대화부터 큰 소리의 대화까지 양호하게 알아 들을 수 있다. 즉, 귀에 근접시켜도, 귀에 약하게 접촉시켜도, 귀에 강하게 접촉시켜도, 작은 소리의 대화부터 큰 소리의 대화까지 양호하게 알아 들을 수 있다.
또한, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 가중을 가한 경우와 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 차이를 작게 하기 위해서는 상술한 바와 같이 제 1 접합부재(13)의 탄성률을 작게 하면 좋다. 또한, 진동판(12)을 하우징(11)에 강고하게 접합하는 것도 효과가 있으므로 제 2 접합부재(16)의 탄성률을 크게 하는 것이 유효하며, 진동판(12)과 하우징(11)의 접합 면적을 크게 하는 것도 좋다.
또, 본 예의 휴대단말은 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 장소에 있어서의 그 장소에 10N의 가중을 가했을 때의 진폭의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하이도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 장소에 있어서 그 장소에 10N의 가중을 가했을 때의 그 장소의 진폭을 측정했을 때에 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하이도록 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 어느 부분을 귀에 밀착시켜도 음성정보를 취득할 수 있다. 따라서, 특별히 주의하는 일없이 귀에 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
또한, 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 장소에 있어서의 그 장소에 10N의 가중을 가했을 때의 진폭의 제 1 면(12a) 내의 위치에 의한 차이가 최소값에 대한 최대값의 비로 20dB 이하이도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 어느 부분을 귀에 밀착시켜도 작은 소리의 대화부터 큰 소리의 대화까지 양호하게 알아 들을 수 있다.
또, 본 예의 휴대단말은 진동하고 있는 진동판(12)에 하중을 가하지 않을 때의 제 1 면(12a) 내에서 진폭이 가장 큰 장소의 진폭의 진동하고 있는 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 임의의 장소에 10N의 가중을 가했을 때의 그 장소의 진폭의 제 1 면(12a) 내에 있어서의 최소값에 대한 비가 60dB 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다. 즉, 귀에 근접시켜도, 귀에 약하게 접촉시켜도, 귀에 강하게 접촉시켜도, 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 양호한 음성정보의 취득이 용이한 휴대단말의 실현이기 때문에 음성정보의 취득에 영향을 미치지 않는 진동판(12)의 미크로인 영역에 있어서의 진폭의 변화는 문제로 하고 있지 않다. 본 발명에서 문제로 하고 있는 것은 음성정보의 취득에 영향을 미치지 않고, 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 있어서의 매크로인 진폭의 변화이다. 따라서, 진폭의 측정에 있어서는 소정 크기를 구비한 가속도 센서를 진동판(12)의 제 1 면(12a)에 부착하고, 가속도 센서에 의해 검출된 가속도로부터 진폭을 산출하는 것이 바람직하다. 또한, 인간의 대화의 주파수는 500Hz∼2kHz 정도라고 알려져 있지만, 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 거시적인 진폭의 주파수에 의한 변화는 작기 때문에 1kHz의 전기신호를 진동 소자(14)에 입력한 경우의 진폭을 측정하면 좋다.
또, 본 예의 휴대단말은 진동판(12)의 제 1 면(12a)이 평면인 점에서 특별히 주의하는 일없이 귀에 접촉시키는 것만으로 제 1 면(12a)의 넓은 범위를 양호하게 귀에 접촉시킬 수 있다. 또한, 제 1 면(12a)이 길이가 6cm이고 폭이 3cm인 직사각형보다 큰 외형을 갖고 있다. 어른의 귀의 크기의 평균은 길이가 약 6cm이며, 폭이 약 3cm라고 알려져 있다. 제 1 면(12a)이 길이가 6cm이며 폭이 3cm인 직사각형보다 큰 외형을 갖고 있음으로써 특별히 주의하는 일없이 귀에게 접촉시키는 것만으로 진동판(12)에 의해 귀전체를 덮을 수 있어 외이도를 폐쇄해서 소음의 침입을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 소음 환경 하에서도 특별히 주의하는 일없이 귀에 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 휴대단말을 얻을 수 있다.
또, 본 예의 휴대단말은 진동판(12)이 디스플레이(18)의 커버이다. 따라서, 휴대단말의 표면을 유효하게 이용할 수 있으므로 큰 진동판(12)을 갖고, 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 음성정보를 양호하게 취득하는 것이 가능한 소형의 휴대단말을 얻을 수 있다.
또한, 본 예에 있어서는 디스플레이(18)의 커버가 진동판(12)인 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 디스플레이(18) 전체가 진동판(12)으로서 기능해도 좋고, 또한, 디스플레이(18)의 일부가 진동판(12)으로서 기능하도록 해도 상관없다.
실시예
이어서, 본 발명의 휴대단말의 구체예에 대해서 설명한다. 도 1∼4에 나타낸 본 발명의 실시형태의 예인 휴대단말을 제작하고, 그 평가를 행했다.
우선, 도 1∼4에 나타낸 본 발명의 실시형태의 예인 휴대단말을 제작했다. 진동판(12)은 길이가 95㎜이며, 폭이 48㎜이며, 두께가 0.7㎜인 유리판으로 했다. 진동 소자(14)는 길이가 25.0㎜이며, 폭이 4.0㎜이며, 두께가 0.75㎜인 직육면체상으로 했다. 또한, 진동 소자(14)는 두께가 30㎛ 정도의 압전체층과 전극층이 교대로 적층된 구조로 하고, 압전체층의 총수는 24층으로 했다. 압전체층은 Zr의 일부를 Sb로 치환한 티탄산 지르콘산납(PZT)으로 형성했다. 제 1 접합부재(13)는 부직포의 기재의 양면에 아크릴계 점착제가 도포된 두께가 0.16㎜인 것을 사용해서 진동 소자(14)의 한쪽 주면의 전면에 붙였다. 제 2 접합부재(16)로서는 부직포의 기재의 양면에 아크릴계 점착제가 도포된 두께 0.15㎜의 양면 테이프를 사용했다. 그리고, 진동판(12)의 제 2 면(12b)의 주위의 전체를 제 2 접합부재(16)를 통해 하우징(11)에 접합했다. 하우징(11)은 합성 수지제의 것을 사용했다.
그리고, 진동 소자(14)에 전기신호를 입력하고, 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 각 부에 있어서의 진폭을 측정했다. 진폭의 측정에 있어서는, 우선, 제 1 면(12a) 내의 측정 포인트에 가속도 센서를 설치하고, 그 위치에 있어서의 가속도의 측정값으로부터 진폭을 산출했다. 이어서, 가속도 센서의 위로부터 압압해서 10N의 가중을 가한 상태에서 마찬가지로 진폭의 측정을 행했다. 그리고, 이들 작업을 측정 포인트를 변경해서 진동판(12)의 제 1 면(12a) 내의 각 부에서 행했다.
또한, 진동 소자(14)에 입력하는 전기신호는 1kHz에서 30Vpp의 사인파로 하고, 신세사이즈드 펑션 제너레이터(요코가와 미터 앤 인스트루먼트 가부시키가이샤제의 FG110)로 발생시킨 신호를 전력 증폭기(마츠사다 프레시젼 가부시키가이샤제의 POP120-2.5)로 증폭시킴으로써 생성했다.
가속도 센서는 NEC Avio 적외선 테크놀로지 가부시키가이샤제의 SV1109를 사용하고, 가속도 센서의 지름 8㎜의 원형의 면을 진동판(12)의 소정 위치에 접착제로 붙였다. 그리고, 가속도 센서로부터 출력되는 전하신호를 차지업(NEC Avio 적외선 테크놀로지 가부시키가이샤제의 AG2101)으로 전압신호로 변환하고, 디지털 오실로스코프(요코가와 덴키제의 DL1540)를 사용해서 전압값을 판독하고, 차지업에 첨부한 전압값과 가속도의 변환식을 사용해서 가속도를 구했다. 그리고, 진동 소자(14)에 입력한 전기신호의 각주파수를 ω, 가속도를 α, 진폭을 β로 해서 β=2α/ω2로 나타내어지는 식을 사용해서 진폭β를 구했다.
가속도 센서의 위로부터 가해지는 가중의 측정에는 로드셀(미네베아 가부시키가이샤제의 C2Gl-6K-A)을 사용하고, 로드셀에 접속한 디지털 피크 홀더(미네베아 가부시키가이샤제 CSD-819C)에 표시되는 하중의 값을 판독했다. 또한, 로드셀은 휴대단말의 아래에 배치했다.
즉, 로드셀의 위에 설치한 다이 위에 진동판(12)의 제 1 면(12a)이 상측이 되도록 휴대단말을 놓고, 진동판(12)의 제 1 면(12a) 위의 측정 포인트에 가속도 센서를 부착했다. 그리고, 우선은 이 상태에서 가속도 센서에 전기신호를 입력하고, 가중을 가하지 않는 상태에 있어서의 진폭을 측정했다. 이어서, 가속도 센서의 위로부터 10N의 가중을 가하고, 이 상태에서 가속도 센서에 전기신호를 입력하고, 가중을 가한 상태에 있어서의 진폭을 측정했다.
측정의 결과, 가중을 가하지 않은 상태의 비교에서는 제 1 면(12a)에 있어서 진폭이 가장 작은 위치의 진폭이 0.58㎛이며, 진폭이 가장 큰 위치의 진폭이 2.98㎛였다. 최소값의 진폭 0.58㎛에 대한 최대값의 진폭 2.98㎛의 비는 14.2dB였다. 또한, 진폭이 가장 큰 위치는 이면측(제 2 면(12b))에 진동 소자(14)가 부착된 장소이며, 진폭이 가장 작은 위치는 진동판(12)의 길이방향에 있어서 진동 소자(14)가 부착된 측과 반대측의 단부였다. 이것은 진동 소자(14)에 입력하는 전기신호의 주파수를 변화시켜도 마찬가지였다.
또, 하중을 가하지 않은 경우와 10N의 가중을 가한 경우에서 진폭이 가장 크게 변화한 것은 이면측(제 2 면(12b))에 진동 소자(14)가 부착된 장소이며, 10N의 가중을 가한 경우의 진폭은 0.57㎛였다. 10N의 가중을 가한 경우의 진폭에 대한 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 비는 14.3dB였다.
또, 10N의 가중을 가했을 때의 그 장소의 진폭에 대해서는 제 1 면(12a) 내에서 가장 진폭이 작은 장소의 진폭이 0.15㎛이며, 제 1 면(12a) 내에서 가장 진폭이 큰 장소의 진폭이 0.57㎛였다. 최소값의 진폭 0.15㎛에 대한 최대값의 진폭 0.57㎛의 비는 11.6dB였다. 이어서, 진동 소자(14)에 통상의 음성신호를 입력하고, 진동판(12)의 제 1 면(12a)을 귀에 근접 또는 접촉시켜서 들리는 상태를 평가했다. 그 결과, 제 1 면(12a)을 특별히 주의하는 일없이 귀에 근접 또는 접촉시키는 것만으로 작은 소리부터 큰 소리까지 양호하게 알아 들을 수 있고, 음성정보를 양호하게 취득할 수 있었다. 이것은 제 1 면(12a)이 귀에 접촉되어 있지 않은 상태이어도, 제 1 면(12a)을 귀에 밀착한 상태이어도 마찬가지였다. 또한, 제 1 면(12a)의 어느 부분이 귀의 중앙에 위치하도록 해도 마찬가지였다. 또한, 제 1 면(12a)을 귀에 접촉시키면 소음 환경 하에서도 음성정보를 양호하게 취득할 수 있었다. 이것에 의해 본 발명의 유효성을 확인할 수 있었다.
11:하우징 12:진동판
12a:제 1 면 14:진동 소자
17:전자 회로 18:디스플레이

Claims (6)

  1. 외부로 노출된 제 1 면을 갖는 진동판과,
    음성정보를 갖는 전기신호에 의거해서 상기 진동판을 진동시키는 진동 소자와,
    상기 전기신호를 출력하는 전자 회로를 적어도 갖고 있고,
    진동하고 있는 상기 진동판의 상기 제 1 면 내의 위치에 의한 진폭의 차이는 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하인 것을 특징으로 하는 휴대단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    진동하고 있는 상기 진동판의 상기 제 1 면 내의 임의의 위치인 A점에 있어서 상기 A점에 10N의 가중을 가한 경우와 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 차이는 10N의 가중을 가한 경우의 진폭에 대한 가중을 가하지 않은 경우의 진폭의 비로 60dB 이하인 것을 특징으로 하는 휴대단말.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    진동하고 있는 상기 진동판의 상기 제 1 면 내의 임의의 장소에 있어서의 그 장소에 10N의 가중을 가했을 때의 진폭의 상기 제 1 면 내의 위치에 의한 차이는 최소값에 대한 최대값의 비로 60dB 이하인 것을 특징으로 하는 휴대단말.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동판의 상기 제 1 면은 평면인 것을 특징으로 하는 휴대단말.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 면은 길이가 6cm이며 폭이 3cm인 직사각형보다 큰 외형을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동판은 화상정보를 표시하는 디스플레이이거나, 또는 상기 디스플레이의 일부이거나, 또는 상기 디스플레이의 커버인 것을 특징으로 하는 휴대단말.
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