WO2012111351A1

WO2012111351A1 - 電子機器

Info

Publication number: WO2012111351A1
Application number: PCT/JP2012/001083
Authority: WO
Inventors: 小林　良輔
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-08-23
Also published as: JP2012185815A

Abstract

　外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器につき、パネルの振動を阻害しにくくし、且つ防塵性、防水性を向上させる。　タッチパネル２０と、タッチパネル２０を振動させる振動部５０と、タッチパネル２０が配置される開口部を有する支持部材４０と、を備えた電子機器において、タッチパネル２０の外縁全周にわたり、該外縁と支持部材４０の開口部内面との間に、弾性部材６０を、伸縮可能かつ外気遮断可能に設置する。

Description

電子機器

関連出願へのクロスリファレンス

　本出願は、日本国特許出願２０１１－０３３９５１号（２０１１年２月１８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

　本発明は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器に関する。

　現在、電子機器の入力装置として、タッチパネルやタッチパッドなどが広く採用されている。そのような入力装置において、操作者がタッチパネルやタッチパッドなどを操作した際に、タッチパネルやタッチパッドを湾曲振動させることにより、操作者の指先などに操作感をフィードバックするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－４４４９７号公報

　ところで、特許文献１の電子機器では、機器への埃や水の侵入に対しては対策が講じられていない。このため、例えばタッチパネルとタッチパネルが固定される部材との間の隙間から埃や水分が侵入することが想定される。

　上記の課題は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器においては共通して発生し得ると想定される課題である。パネルを振動させる他の電子機器としては、例えば所定の電気信号（音声信号）を印加することでパネルを振動させ、パネルに接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）に振動が伝わることにより利用者に音を伝える電子機器がある。また、パネルを振動させる他の電子機器としては、パネルの振動によってパネルに付着した水滴や汚れを除去する機能を有する電子機器もある。

　それゆえ、この発明の目的は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器につき、パネルの振動を阻害しにくくし、且つ防塵性、防水性を向上させることにある。

　本発明は、パネルと、該パネルを振動させる振動部と、該パネルが配置される開口部を有する支持部材とを備えた電子機器であって、上記パネルの外縁全周にわたり、該外縁と上記支持部材の開口部内面との間に、弾性部材を、伸縮可能かつ外気遮断可能に設置したことを特徴とする電子機器である。

　本発明によれば、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器につき、パネルの振動を阻害しにくくし、且つ防塵性、防水性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器の斜視図である。第１の実施形態に係る電子機器を分解した斜視図である。第１の実施形態に係るタッチパネルアセンブリを分解した斜視図である。第１の実施形態に係る電子機器の断面図である。本発明の第２の実施形態に係る電子機器の斜視図である。第２の実施形態に係る電子機器の断面図である。（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の正面図であり、（ｂ）は、図８（ａ）中のｂ－ｂ線に沿った断面図である。本発明の第３の実施形態に係る電子機器の変形例を示す断面図である。

（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、この第１の実施形態に係る電子機器の斜視図である。

　図１に示すように、この電子機器１は、外観上、上部筐体１０ａと、下部筐体１０ｂと、タッチパネル２０と、フィルム３０と、を備えている。なお、「タッチパネル」とは、例えばＬＣＤ等とすることができる表示部の前面に配置される部材、即ち当該表示部とは別に設けられる部材を意味する。

　上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、両者が一体に組み合わさることにより、筐体１０を構成する。これら上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの間は、これらが一体に組み合わされた状態においては、例えばゴム製のパッキンを介した密閉構造にする等して、適当な防水および防塵の措置がなされている。上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、例えば樹脂製のケースなどとして、ある程度の衝撃に耐えうる素材により構成するのが好適である。なお、以下の説明においては、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの組み合わせ構造については、詳細な説明を省略する。また、本明細書における説明において、上部筐体は、適宜、単に「筐体」と略記する。

　タッチパネル２０は、通常は表示部（図示せず）の前面に配置され、表示部に表示したオブジェクトに対する操作者の指やスタイラスペン等（以下、単に「接触物」と総称する）による接触を、対応するタッチパネル２０のタッチ面において検出する。また、タッチパネル２０は、タッチ面に対する接触物の接触の位置を検出し、当該検出した接触の位置を制御部（図示せず）に通知する。

　このタッチパネル２０は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成されたタッチパネルを用いることができる。なお、タッチパネル２０が接触物による接触を検出する上で、接触物がタッチパネル２０に物理的に触れることは必須ではない。例えば、タッチパネル２０が光学式である場合は、タッチパネル２０は当該タッチパネル２０上の赤外線が接触物で遮られた位置を検出するため、接触物がタッチパネル２０に触れることは不要である。

　上述した表示部は、例えばキーのような押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）等のオブジェクトを画像で表示する。このオブジェクトは、タッチパネル２０のタッチ面上において接触すべき領域を操作者に示唆する画像である。また、押しボタンスイッチとは、操作者が入力の操作に用いるボタンやキー等（以下、単に「キー等」と総称する）である。この表示部は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成する。すなわち、図１に示すタッチパネル２０の裏側には、図示しないが、ＬＣＤなどの表示部を配置することができる。しかしながら、本明細書においては、表示関連の事項については、詳細な説明を省略する。

　フィルム３０は、タッチパネル２０と筐体１０ａとの間に配置され、タッチパネル２０および後述するベゼルにそれぞれ両面テープまたは接着剤で接着されている。また、フィルム３０は、通常黒色に着色されており、タッチパネルとベゼルとの継ぎ目を覆うことによって、当該継目が外部から見えないようにする機能を果たしている。

　図２は、図１に示した電子機器１において、筐体１０ａからタッチパネルアセンブリＰを取り外した状態を示す分解斜視図である。

　図２に示すタッチパネルアセンブリＰは、タッチパネル２０、ベゼル４０、フィルム３０ならびに後述する振動部および弾性部材で構成されている。また、タッチパネルアセンブリＰは、筐体１０ａの上部に成形した凹所１０ａ－１に嵌め込むことができる構造となっている。

　図３は、図２に示したタッチパネルアセンブリＰからフィルム３０および振動部５０を取り外した状態を示す分解斜視図である。図３に示すように、ベゼル４０が有する開口部にタッチパネル２０が配置されており、タッチパネル２０の側面全周にわたって該側面とベゼル４０の開口部側面との間には弾性部材６０が設けられている。ここに、本実施形態では、ベゼル４０が支持部材に相当する。弾性部材６０は、タッチパネル１２０の側面とベゼル４０の開口部側面との間に架け渡されるように配置されている。すなわち、弾性部材は、タッチパネル１２０の側面とベゼル４０の開口部側面との間に架設されている。

　弾性部材６０は、シリコンゴムなどの弾性材料製であり、この弾性部材６０を介して、ベゼル４０とタッチパネル２０とは一体化される。従って、タッチパネル２０は、弾性を有する弾性部材６０を介してベゼル４０に支持されることになるため、その湾曲振動の減衰を効果的に低減することができる。しかも、タッチパネル２０とベゼル４０の間における機器内部への外気の侵入を弾性部材６０によって低減することができるので、電子機器１に対する防水および防塵対策を施すことが可能となる。

　また、弾性部材６０は、好ましくは、引張り状態下でベゼル４０およびタッチパネル２０の間にその全周にわたって配置する。具体的には、３．９Ｎ～５．９Ｎの張力が付与される状態で配置することが好ましいが、筐体を通常使用範囲でＸ－Ｙ方向に振動させた際に、タッチパネル２０の触感呈示が外部振動によるものであるか、振動部５０によるものであるのかが判る程度に張力が付与される状態で配置すればよい。

　なお、ベゼル４０は、例えば金属製、プラスチック製、樹脂製などとすることができ、薄型ながらもある程度の強度を有する素材で構成するのが好適である。

　図３に示すように、タッチパネル２０の裏面には、本実施形態ではその上下の縁辺付近に、振動部５０が例えば両面テープまたは接着剤などによって接着されている。振動部５０は、例えば圧電素子で構成することができる。

　なお、振動部５０の配置は、タッチパネル２０の上下の縁辺付近に限定されず、例えば、タッチパネル２０の左右の縁辺付近に配置することもできる。

　また、振動部５０は、所定の振動パターンによる振動を発生させることにより、タッチ面に接触している接触物に対して触感を呈示する。本実施の形態において、振動部５０は、例えば図示しない制御部から供給される駆動信号に基づいて振動を発生する。

　次に、本発明の第１実施の形態に係る電子機器の内部構成の詳細について説明する。

　図４は、図１における電子機器１のＡ－Ａ断面図である。ただし、本図においては、タッチパネルアセンブリＰおよび上部筐体１０ａを示し、その他の下部筐体１０ｂ、ＬＣＤ、基板などは省略している。以下、電子機器１が左右対称の構成を有する場合の例を説明する。したがって、図４においては、図の右側の構成を説明する参照番号は省略する。

　図４に示すように、タッチパネルアセンブリＰは、前述したとおり、筐体１０ａの上部に成形した凹所１０ａ－１に嵌め込まれている。また、タッチパネルアセンブリＰは、ベゼル４０を凹所１０ａ－１にその全周にわたって、例えば両面テープまたは接着剤などにより接着することによって、筐体１０ａに固着されている。この接着箇所は、図４においてハッチングＳ１で示した箇所である。この接着によってベゼル４０と筐体１０ａとの間は封止される。また、上述したようにタッチパネル２０とベゼル４０との間を弾性部材６０によって封止することにより、電子機器１の筐体内へ埃や水分が浸入するリスクを低減することができる。このようにして、電子機器１の防塵および防水加工がなされている。

　また、上述したように、フィルム３０は、図４においてやはりハッチングＳ２で示した両面テープまたは接着剤などにより、タッチパネル２０およびベゼル４０にそれぞれ接着されている。また、フィルム３０は、タッチパネル２０の振動を減衰させるおそれのないよう十分伸縮性のある素材が用いられている。

　以上説明した本実施の形態に係る電子機器１によれば、弾性部材６０を用いることにより、振動部５０によるタッチパネル２０の湾曲振動の減衰を効果的に抑制する一方で、電子機器１に防水および防塵対策を施すことができる。

　また、本実施の形態に係る電子機器１によれば、タッチパネル２０、振動部５０、ベゼル４０、弾性部材６０およびフィルム３０をタッチパネルアセンブリＰとして予め単体の部品として用意することができる。このようにすることで、電子機器１を容易かつ迅速に組み立てることが可能であるため、生産コストの低減に資することが期待できる。

（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器について説明する。

　第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に係る電子機器１ではタッチパネルを弾性部材を介してベゼルに支持させていたのに対し、ベゼルを用いず、タッチパネルを弾性部材を介して上部筐体に直接支持させるものである。具体的には、上部筐体に開口部を設け、この開口部内面とタッチパネルの外縁との間に、この外縁全周にわたって弾性部材を設けるものである。弾性部材６０は、タッチパネル１２０の側面と筺体の開口部側面との間に架け渡されるように配置されている。すなわち、弾性部材は、タッチパネル１２０の側面と筺体の開口部側面との間に架設されている。また、フィルムは、上部筐体とタッチパネルとにそれぞれ接着し、それにより上部筐体とタッチパネルとの継ぎ目を覆い隠すようにしている。第２の実施形態に係る電子機器は、上記の点以外においては、上述した第１の実施形態で説明した電子機器と基本的に同じ構成により実現することができる。このため、以下、第１の実施形態において説明したのと同じ内容になる説明は、適宜省略する。

　図５は、第２の実施形態に係る電子機器２の斜視図である。図５に示すように、第２の実施形態に係る電子機器２は、フィルム３０’がタッチパネル２０と筐体１０ａ’の縁辺との間に跨るように配置されている点を除き、第１実施の形態に係る電子機器と同様の外観となっている。

　次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器の内部構成について説明する。

　図６は、図５における電子機器２のＡ’－Ａ’断面図である。ただし、本図においては、タッチパネル２０、振動部５０、弾性部材６０、フィルム３０’および筐体１０ａ’を示し、その他の下部筐体１０ｂ、ＬＣＤ、基板などは省略している。以下、第１の実施形態と同様に、電子機器２が左右対称の構成を有する場合の例を説明するため、電子機器２の右側の構成の図示は省略する。

　図６に示すように、本実施形態に係る電子機器２においては、筐体１０ａ’が有する開口部にタッチパネル２０が配置されており、タッチパネル２０の外縁全周にわたって該外縁と筐体１０ａ’の開口部内面との間には弾性部材６０が架設されている。ここに、本実施形態では、筐体１０ａ’が支持部材に相当する。

　弾性部材６０は、シリコンゴムなどの弾性材料製であり、かかる弾性部材６０を介して、筐体１０ａ’とタッチパネル２０とは一体化される。従って、タッチパネル２０は、弾性を有する弾性部材６０を介して筐体１０ａ’に支持されることになるため、その湾曲振動の減衰を効果的に低減することができることは前述したとおりである。しかも、タッチパネル２０と筐体１０ａ’の間を弾性部材６０によって封止することができ、これにより、電子機器２に効果的に防水および防塵対策を施すことが可能となることも同様である。

　また、弾性部材６０を、好ましくは、引っ張り状態下で筐体１０ａ’およびタッチパネル２０の間にその全周にわたって配置し、好ましくは、筐体１０ａ’とタッチパネル２０との間で、３．９Ｎ～５．９Ｎの張力が付与される状態で配置する点も、第１の実施形態と同様である。

　また、フィルム３０’は、図６においてハッチングＳ３で示した両面テープまたは接着剤などにより、タッチパネル２０および筐体１０ａ’にそれぞれ接着されている。また、フィルム３０’は、タッチパネル２０の振動を減衰させるおそれのないよう十分伸縮性のある素材が用いられている点は、第１の実施形態と同様である。

　以上説明した本実施の形態に係る電子機器２によれば、弾性部材６０を用いることにより、振動部５０によるタッチパネル２０の湾曲振動の減衰を効果的に抑制する一方で、電子機器２に防水および防塵対策を施すことができる。

　また、本実施の形態に係る電子機器２によれば、ベゼルを用いない構成であるため、図１と対比するに、タッチパネルの面積を一層大きく有効に活用できる構成とすることができる。

　さらに、本実施の形態に係る電子機器２によれば、ベゼルを用いる必要がないため、製造に必要な部品点数を低減でき、電子機器を容易かつ迅速に組み立てることが可能であるので、生産コストの低減に資することが期待できる。

　なお、本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した各実施形態においては、タッチパネルの裏側に配置した表示部（図示せず）にオブジェクトを表示してタッチパネルが操作者の接触を検出する態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば表示部を有さずに、タッチパネルのタッチ面上にオブジェクトがインクなどにより直接印刷されているような態様も適用可能である。

　また、上記実施形態では、タッチパネルを用いて、当該タッチパネルのタッチ面に対する接触を検出した。すなわち、上記実施形態においてタッチパネルは、いわゆるタッチセンサのような部材を想定して説明した。しかしながら、本発明による電子機器に用いるタッチパネルは、操作者の指やスタイラスペンなどの接触物により接触されるものであれば任意のものとすることができる。

　例えば、本発明による電子機器に用いるタッチパネルは、タッチ面に対する接触物の接触の位置を検出しない（つまりセンシング機能を有さない）、単なる「パネル」のような部材とすることもできる。このような構成の電子機器においては、例えば、押圧の荷重を検出する荷重検出部をさらに設けることにより、所定の押圧荷重の基準を満たした場合に、タッチパネルに対する接触がなされたものと判定することができる。このような荷重検出部は、任意の個数の歪みゲージセンサ等をタッチパネルに設けたものとして構成することができる。

　また、上記の実施形態では、タッチパネル２０を用いて、当該タッチパネル２０のタッチ面に対する接触を検出した。しかしながら、タッチパネル２０に対する押圧の荷重を検出して、所定の押圧荷重の基準が満たされた場合に、タッチパネル２０に対する接触がなされたものと判定することもできる。このような荷重の検出を行う場合、任意の個数の歪みゲージセンサ等をタッチパネル２０に設けて、押圧によるタッチパネル２０の歪みを検出することにより、当該歪みからタッチパネル２０に対する押圧の荷重を算出するなどの構成を採用することもできる。

　このような荷重の検出は、タッチパネル２０における接触検出方式に応じて各種の構成を採用することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積による抵抗変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できる場合も、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。

　また、振動部は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチパネルの全面に透明圧電素子を設けて構成したり、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成したり、することもできる。さらに、荷重検出部および振動部は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して荷重検出部兼振動部を構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電力を発生し、電力が加えられると変形するためである。

　また、上述したように、振動部は、荷重検出部も兼ねる圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が所定の基準を満たした際に、当該圧電素子を駆動することにより振動を発生するようにもできる。ここで、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する基準を満たした際とは、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値に達した際であってもよいし、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値を超えた際でもよいし、圧電素子の出力に基づいて触感を呈示する基準値が検出された際でもよい。

　上述した実施形態においては、タッチパネルを表示部の上面に重ねて配置した構成について説明した。本発明による電子機器は、このような構成に限られるものではなく、タッチパネルと表示部とを離間した構成にすることもできる。しかしながら、タッチパネルを表示部の上面に重ねて配置した構成とする方が、表示される画像と発生する振動との対応関係を、操作者に容易に認識させることができる点で、有利である。

　また、上述した実施形態の説明における表示部およびタッチパネルは、表示部と接触検出部との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成されるようにしてもよい。このように表示部と接触検出部との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものを挙げることができる。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することによって、タッチ位置を検出することができる。

　なお、振動部は、振動モータ（偏心モータ）などに基づいて電子機器を振動させることにより、タッチパネルを間接的に振動させるように構成してもよいし、タッチパネルに圧電素子を配設することにより、タッチパネルを直接的に振動させるように構成してもよい。

　また、上記実施形態では、センシング機能を有するタッチパネルを備え、操作感をフィードバックする携帯電話端末を挙げたが、本発明はこれに限定されない。以下、本発明を適用できる別の電子機器について説明する。

　例えば、本発明に係る電子機器は、タッチパネルや表示部を保護するカバーパネル等のパネルに貼り付けられた圧電素子に所定の音声信号に応じた電気信号を印加することで、パネルに振動を発生させる電子機器でもよい。このような電子機器は、当該振動させたパネルに、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させても、利用者に対して音を伝えることができる。

　以下に述べる携帯電話機１００は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の例として挙げたものであるから、図に示す構成に限定されない。携帯電話機１００の構成は、本発明を適用するのに支障がない範囲内で適宜変更され得る。

　図７は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器を示す図である。図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図である。

　図７に示すように、本発明の第３の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機１００は、筺体１１０と、パネル１２０と、表示部１３０と、圧電素子１４０とを備える。表示部１３０および圧電素子１４０は、それぞれ接合部材１５０によりパネル１２０に接着されている。パネル１２０、表示部１３０および圧電素子１４０は、それぞれ略長方形状である。圧電素子１４０における接合部材１５０との接触領域は、圧電素子の一方側主面のほぼ全面であってもよい。この場合、例えば圧電素子の両端だけを圧電素子における接合部材との接触領域とした場合に比較して、圧電素子１４０における振動が、効率よくパネル１２０に伝達され、パネル１２０を人体に接触させても減衰してしまわない十分な強度で、パネル１２０を湾曲振動させることができる。

　図７（ａ）に示すように、表示部１３０は、パネル１２０の短手方向におけるほぼ中央に配置される。圧電素子１４０は、パネル１２０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１４０の長手方向がパネル１２０の短辺に沿うように配置される。表示部１３０と圧電素子１４０とは、パネル１２０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。例えばパネル１２０と表示部１３０とが重畳しない構成である場合、圧電素子１４０は、パネル１２０の中央に配設されてもよい。圧電素子１４０がパネル１２０の中央に配設された場合、圧電素子１４０の振動がパネル１２０全体に均等に伝わり、利用者が耳をパネル１２０の様々な位置に接触させた場合でも音声を認識することができる。尚、上述の実施形態と同様に、圧電素子は複数個搭載してもよい。

　パネル１２０は、例えばタッチパネルの場合、タッチパネルに対する指、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でよい。パネル１２０は、表示部１３０を保護するための保護パネルでもよい。またパネル１２０の材質は、例えばガラスや合成樹脂からなり、板状体からなればよい。

　表示部１３０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。

　圧電素子１４０は、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する素子である。圧電素子１４０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、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。積層型の圧電素子の場合、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。

　接合部材１５０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る。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。

　弾性部材１６０は、第１の実施形態および第２の実施形態における弾性部材６０と同様に、シリコンゴムなどの弾性材料である。

　この実施形態の携帯電話機１００は、図７に示すように、筐体１１０に開口部を設け、この開口部内面とパネル１２０の外縁との間に、この外縁全周にわたって弾性部材１６０が設けられる。弾性部材１６０は、パネル１２０の側面と筺体１１０の開口部側面との間に架け渡されるように配置されている。すなわち、弾性部材は、タッチパネル１２０の側面と筺体１１０の開口部側面との間に架設されている。

　弾性部材６０は、シリコンゴムなどの弾性材料製であり、かかる弾性部材６０を介して、筐体１１０とパネル１２０とは一体化される。従って、パネル１２０は、弾性部材１６０を介して筐体１１０に支持されることになるため、その湾曲振動の減衰を効果的に低減することができることは前述したとおりである。しかも、パネル１２０と筐体１１０の間を弾性部材１６０によって封止することができ、これにより、携帯電話機１００に効果的に防水および防塵対策を施すことが可能となる。

　なお、上記の携帯電話機１００は、第１の実施形態と同様に、開口部が形成されたベゼルをさらに備え、ベゼルの開口部にパネル１２０が配置され、パネル１２０の側面全周にわたって該側面とベゼルの開口部側面との間に弾性部材６０が架設される構成であってもよい。

　以上の構成を有する携帯電話機１００は、圧電素子１４０の伸縮に起因して振動するパネル１２０に利用者の体の一部が接触しても利用者に対して音を伝えることができる。

　圧電素子１４０は、例えば不図示の制御部から出力される電気信号に基づいて長手方向に伸縮（湾曲）する。圧電素子１４０は接合部材１５０によりパネル１２０に貼り付けられているため、パネル１２０は圧電素子１４０の伸縮に伴って振動する。パネル１２０は、圧電素子１４０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１２０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全体にランダムに分布した振動をする。即ちパネル全域にわたって、複数の波の振動が検出される。

　上記の携帯電話機１００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、タッチパネルや表示部を保護するカバーパネル等のパネルに振動を発生させ、当該振動させたパネルに、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させることにより、利用者に対して音を伝えることができる。

　上記の携帯電話機１００のパネルによる出力音は、通話相手の音声または着信メロディもしくは音楽を含む楽曲等であることが想定される。楽曲は、内部メモリに記憶された音楽データに基づいて再生されるものでもよいし、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。

　圧電素子の伸縮に起因するパネルの振動に基づいて音を出力する場合、高音域に比べて低音域が聞こえにくいことが多い。そのため、低音域のみを増幅するようアンプを制御してよい。

　パネルの振動により利用者に音を伝える場合、別途ダイナミックスピーカを備える必要がなければ、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、電子機器の防水・防塵構造が簡素化できる。尚、ダイナミックスピーカを別途備えてもよい。この場合、ダイナミックスピーカの放音口は、気体は通すが液体は通さない防水シート、例えばゴアテックス（商標）等により閉鎖されるとよい。

　圧電素子は、パネルにおける圧電素子が取り付けられた取付領域だけでなく、パネルにおける当該取付領域から離れた領域も振動させる。そのため、利用者は、パネルの任意の位置に耳を接触させて音を聞くことができる。ここで、利用者の耳よりも広い面積を有するパネルを採用することで、利用者は、利用者の耳とほぼ同じ大きさあるいは利用者の耳よりも大きさのパネルを備える電子機器を、耳全体が覆われるように接触させることで、周囲音（ノイズ）が外耳道に入ることを低減しつつ、電子機器から出力される音を聞くことができる。パネルは、耳輪から耳珠および対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳輪脚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。平均的な耳の大きさは、例えば日本人であれば、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、概ね、日本人の耳の大きさを目安にパネルを作製すれば、外国人にも適用可能と考えられる。

　上記の携帯電話機１００は、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して振動によって利用者に音を伝えることができるものであるため、ダイナミックスピーカと比較して空気の振動により周囲へ伝わる音が少ない。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に適している。

　また、上記の携帯電話機１００は、パネル１２０の振動によって音を伝えるため、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。

　また、上記の携帯電話機１００においては、表示部１３０と圧電素子１４０とは、パネル１２０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。表示部１３０がパネル１２０に取り付けられていることで、パネル１２０の下部（図７において下側）の剛性が上がり、圧電素子１４０が貼り付けられたパネル１２０の上部（図７において上側）の振動をパネル１２０の下部に比して大きく振動させることが可能となる。そのため、パネル１２０の振動を利用者に効率よく伝えることが可能となる。

　尚、このように振動しているパネルを人体に接触させて音を伝えようとする場合、圧電素子に印加される電圧は、通常の所謂パネルスピーカに搭載される圧電素子に印加される電圧よりも高く設定するとよい。これは、パネルの筺体に対する支持構造が大きく異なることに起因する。例えば、日本国特許公開公報：特開２０１０－１１４８６６に開示されたパネルスピーカの場合、パネル自体は大きく変形せず、パネルの板厚方向に、パネル全体が一体として平行移動をするように、長手方向の両端で筺体に、フィルム状部材や伸び縮み可能なゴム部材、スプリング部材等により支持される。これに対して、上記の携帯電話機１００は、パネル１２０の外周部全体が弾性部材１６０により筺体１１０に接着されて支持される構造である。すなわち、携帯電話機のパネル１２０は、上記文献に記載されたパネルスピーカのパネルに比して、筺体に対して強固に固定されている。即ち、弾性部材１６０は、その弾性係数が、所謂パネルスピーカのパネルを保持するフィルム状部材や伸び縮み可能なゴム部材、スプリング部材等の弾性係数に比べて大きくなるような材料が選択される。したがって、携帯電話機の圧電素子１５０に印加される電圧は、通常の所謂パネルスピーカに搭載される圧電素子に印加される電圧よりも高い。

　以上、携帯電話機１００について説明したが、当該携帯電話機１００は、上述した構成に限られることなく、構成に関して種々の変更が可能である。図８は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の変形例を示す図である。図８は図７（ｂ）と同じ方向から視た断面図である。

　図８に示すように、圧電素子１４０とパネル１２０との間には、中間部材１７０が配置されてもよい。この場合、圧電素子１４０と中間部材１７０とが接合部材１５０により接着され、さらに中間部材１７０とパネル１２０とが接合部材１５０で接着される構造であってもよい。接合部材１５０は、上記した各種接着剤または両面テープであってよい。

　中間部材１７０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。圧電素子１４０とパネル１２０との間に中間部材１７０を配置することで、例えばパネル１２０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子に伝達され圧電素子が破損する可能性を低減することができる。また、圧電素子１４０とパネル１２０との間に中間部材１７０を配置することで、パネル１２０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。尚、中間部材１７０に換えて、板状の錘を接合部材１５０により圧電素子１４０に取り付けてもよい。これにより、人体にパネルを強く接触させても、パネルの振動が減衰しにくくできる。

　また、上記の携帯電話機１００においては、圧電素子はパネルに貼り付けられているが、パネルと異なる場所に取り付けられてもよい。例えば、圧電素子は、筺体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においてパネル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。

　上記のような、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者に対して音を伝える電子機器は、振動するパネルに接触する利用者の体の一部を介して伝導する音（人体伝導音）およびパネルの振動に起因するパネル近傍の空気の振動（気導音）の両方を利用者に伝えるものであってもよい。

　ここまで、本発明の複数の実施形態について説明したが、当然ながら各実施形態の構成同士を適宜組み合わせることは可能である。

　１，２　電子機器
　１０ａ，１０ａ’　上部筐体
　１０ｂ　下部筐体
　１０ａ－１　凹所
　２０　タッチパネル
　３０，３０’　フィルム
　４０　ベゼル
　５０　振動部
　６０　弾性部材
　１００　携帯電話機
　１１０　筺体
　１２０　パネル
　１３０　表示部
　１４０　圧電素子
　１５０　接合部材
　１６０　弾性部材
　１７０　中間部材
　Ｐ　タッチパネルアセンブリ

Claims

　パネルと、
　該パネルを振動させる振動部と、
　該パネルが配置される開口部が形成された支持部材と
を備えた電子機器であって、
　上記パネルの外縁全周にわたり、該外縁と上記支持部材の開口部内面との間に、弾性部材を、伸縮可能かつ外気遮断可能に設置したことを特徴とする電子機器。
　前記パネルは、利用者の耳全体を覆うことができる程度の大きさである
　請求項１に記載の電子機器。