WO2013164906A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2013164906A1
WO2013164906A1 PCT/JP2013/002789 JP2013002789W WO2013164906A1 WO 2013164906 A1 WO2013164906 A1 WO 2013164906A1 JP 2013002789 W JP2013002789 W JP 2013002789W WO 2013164906 A1 WO2013164906 A1 WO 2013164906A1
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panel
electronic device
piezoelectric element
housing
casing
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PCT/JP2013/002789
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俊寿 名畑
聡 水田
友彰 宮野
清和 佐藤
章朗 木原
俊 風間
正教 梅原
元紀 今村
Original Assignee
京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device that vibrates a panel by applying a predetermined electrical signal (audio signal) to a piezoelectric element and transmits the vibration of the panel to a human body to transmit air conduction sound and vibration sound to a user.
  • a predetermined electrical signal audio signal
  • Patent Document 1 describes an electronic device such as a mobile phone that conveys air conduction sound and bone conduction sound to a user.
  • air conduction sound is sound transmitted to the auditory nerve of a user by vibration of air that is caused by vibration of an object being transmitted to the eardrum through the external auditory canal.
  • Patent Document 1 describes that bone conduction sound is sound transmitted to the user's auditory nerve through a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) that contacts the vibrating object. ing.
  • Patent Document 1 In the telephone set described in Patent Document 1, it is described that a short plate-like vibrating body made of a piezoelectric bimorph and a flexible material is attached to the outer surface of a housing via an elastic member. Further, in Patent Document 1, when a voltage is applied to the piezoelectric bimorph of the vibrating body, the vibrating body bends and vibrates as the piezoelectric material expands and contracts in the longitudinal direction, and the user contacts the vibrating body with the auricle. It is described that air conduction sound and bone conduction sound are transmitted to the user.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device that solves the above-described problems and can reduce sound leakage due to vibration of a casing.
  • An electronic apparatus includes a piezoelectric element, a panel that supports the piezoelectric element, and a casing that holds the panel and transmits vibrations through the panel.
  • a piezoelectric element In an electronic device that generates vibration sound that is transmitted by vibrating a part of
  • the housing includes a first housing portion and a second housing portion located inside the first housing, Between the 1st housing part and the 2nd housing part, the rigidity reinforcement part which raises the rigidity of the said housing is arrange
  • the rigidity-enhancing part may press the first casing part and the second casing part.
  • the rigidity reinforcing part may be composed of an electronic component and an elastic body.
  • the electronic component may be a battery.
  • the elastic body may also serve as a radio wave absorber sheet that covers the battery.
  • the elastic body may also serve as a sealing member attached to the surface of the battery.
  • the electronic component may be a speaker.
  • the elastic body may also serve as a dustproof sheet that covers the speaker.
  • the electronic component may be a camera module.
  • the first casing portion may include a first recess, and the second casing portion and the rigidity reinforcing portion may be disposed in the first recess.
  • the second casing portion may include a second recess, and the rigidity reinforcing portion may be disposed between the bottom of the first recess and the bottom of the second recess.
  • the panel may vibrate in the second recess and in a region not in contact with the bottom of the second recess.
  • the piezoelectric element may be disposed on one end side in one direction of the casing.
  • the casing may have a rectangular shape in plan view, and the length of one of the two opposing sides may be equal to or longer than the length from the antitragus to the lower leg of the antiaural ring.
  • the length of the opposite two sides of the casing may be equal to or greater than the length from the tragus to the anti-ankle.
  • the piezoelectric element may be bonded and fixed to the casing by a bonding member.
  • the joining member may be a non-heating type curable adhesive.
  • the bonding member may be a double-sided tape.
  • the panel may be joined to the casing by a joining member.
  • the joining member for joining the panel to the housing may be a non-heating type curable adhesive.
  • the bonding member for bonding the panel to the housing may be a double-sided tape.
  • the panel may constitute part or all of the display unit, the input unit, and the cover of the display unit.
  • the fixed portion of the piezoelectric element in the panel may be located outside the overlapping area with the display unit in plan view of the panel.
  • the display unit may be fixed to the panel from the inside of the housing.
  • FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of a main part of an electronic device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic device 1 is, for example, a mobile phone, and includes a wireless communication unit 5, a panel 10, a display unit 20, a piezoelectric element 30, an input unit 40, and a control unit 50.
  • the wireless communication unit 5 has a known configuration and is wirelessly connected to a communication network via a base station or the like.
  • the panel 10 is a touch panel that detects contact, a cover panel that protects the display unit 20, or the like.
  • the panel 10 is made of, for example, glass or a synthetic resin such as acrylic.
  • the shape of the panel 10 may be a plate shape.
  • the panel 10 may be a flat plate or a curved panel whose surface is smoothly inclined.
  • a detection method of the touch panel any method such as a capacitance method, a resistance film method, a surface acoustic wave method (or an ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, and a load detection method can be used.
  • the display unit 20 is a display device such as a liquid crystal display, an organic EL display, or an inorganic EL display.
  • the display unit 20 is provided on the back side of the panel 10.
  • the display unit 20 is disposed on the back surface of the panel 10 by a joining member (for example, an adhesive).
  • the display unit 20 is separated from the panel 10 and supported by the housing of the electronic device 1.
  • the piezoelectric element 30 is an element that expands and contracts or bends (bends) according to the electromechanical coupling coefficient of the constituent material by applying an electric signal (voltage).
  • the piezoelectric element 30 may be a unimorph, bimorph, or multilayer piezoelectric element.
  • the stacked piezoelectric element includes a stacked unimorph element in which unimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers), or a stacked bimorph element in which bimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers are stacked).
  • the laminated piezoelectric element is composed of a laminated structure of a plurality of dielectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate) and electrode layers arranged between the plurality of dielectric layers. Unimorphs expand and contract when an electrical signal (voltage) is applied, and bimorphs bend when an electrical signal (voltage) is applied.
  • PZT lead zirconate titanate
  • the piezoelectric element 30 is disposed on the back surface of the panel 10 (the surface on the inner side of the electronic device 1).
  • the piezoelectric element 30 is attached to the panel 10 by a joining member (for example, double-sided tape).
  • the piezoelectric element 30 may be attached to the panel 10 via an intermediate member (for example, a sheet metal).
  • the piezoelectric element 30 is disposed on the back surface of the panel 10 and is separated from the surface on the inner side of the housing by a predetermined distance.
  • the piezoelectric element 30 may be separated from the surface on the inner side of the housing by a predetermined distance even in a stretched or curved state. That is, the distance between the piezoelectric element 30 and the inner surface of the housing is preferably larger than the maximum deformation amount of the piezoelectric element 30.
  • the input unit 40 receives an operation input from the user, and includes, for example, an operation button (operation key).
  • an operation button operation key
  • the panel 10 can also accept the operation input from a user by detecting the contact from a user.
  • the control unit 50 is a processor that controls the electronic device 1.
  • the control unit 50 applies a predetermined electrical signal (a voltage corresponding to a voice signal of a communication partner or a voice signal of a ringing melody or music including music) to the piezoelectric element 30.
  • the audio signal may be based on music data stored in an internal memory, or music data stored in an external server or the like may be reproduced via a network.
  • the piezoelectric element 30 When an electrical signal is applied to the piezoelectric element 30, the piezoelectric element 30 expands or contracts in the longitudinal direction. At this time, the panel 10 to which the piezoelectric element 30 is attached is deformed in accordance with the expansion or contraction or bending of the piezoelectric element 30, and the panel 10 vibrates.
  • the maximum voltage of the electric signal applied to the piezoelectric element 30 by the control unit 50 is higher than ⁇ 5 V, which is an applied voltage of a so-called panel speaker for the purpose of conducting sound by air conduction sound instead of vibration sound, for example. , ⁇ 15V.
  • the panel 10 even when the user presses the panel 10 against his / her body with a force of 3N or more (5N to 10N force), for example, the panel 10 generates sufficient bending vibration, and the user's body Vibration sound can be generated through a part (eg, cartilage of the outer ear). Note that how much applied voltage is used can be appropriately adjusted according to the fixing strength of the panel 10 to the casing or the support member or the performance of the piezoelectric element 30.
  • the piezoelectric element 30 expands or contracts in the longitudinal direction.
  • the panel 10 to which the piezoelectric element 30 is attached is deformed in accordance with expansion / contraction or bending of the piezoelectric element 30, and the panel 10 vibrates.
  • the panel 10 is bent by expansion / contraction or bending of the piezoelectric element 30.
  • the panel 10 is bent directly by the piezoelectric element 30.
  • “The panel 10 is directly bent by the piezoelectric element” means that the panel is specified by the inertial force of the piezoelectric actuator configured by arranging the piezoelectric element in the casing as used in a conventional panel speaker. This is different from the phenomenon in which the panel is deformed by exciting the region.
  • “The panel 10 is directly bent by the piezoelectric element” means that expansion or contraction (bending) of the piezoelectric element bends the panel directly via the bonding member or via the bonding member and the reinforcing member 80 described later. Means that.
  • the panel 10 generates air conduction sound and, when the user contacts a part of the body (for example, cartilage of the outer ear), generates a human body vibration sound through the part of the body.
  • the control unit 50 can generate an air conduction sound and a human body vibration sound corresponding to the voice signal by applying an electrical signal corresponding to the voice signal related to the voice of the other party to the piezoelectric element 30, for example.
  • the panel 10 bends and vibrates not only in the attachment region where the piezoelectric element 30 is attached, but also in the region away from the attachment region.
  • the panel 10 has a plurality of locations that vibrate in a direction intersecting the main surface of the panel 10 in the vibrating region, and the amplitude value of the vibration is increased from positive to negative with time in each of the plurality of locations. Or vice versa.
  • the panel 10 vibrates in such a manner that a portion having a relatively large vibration amplitude and a portion having a relatively small vibration amplitude are distributed randomly or periodically throughout the panel 10 at first glance. That is, vibrations of a plurality of waves are detected over the entire panel 10.
  • the control unit 50 does not attenuate the piezoelectric element 30 in order to prevent the above-described vibration of the panel 10 from being attenuated.
  • the maximum voltage to be applied may be ⁇ 15V. Therefore, the user can hear the sound by bringing his / her ear into contact with a region away from the above-described region where the piezoelectric element 30 is attached, for example, the center of the panel 10.
  • the panel 10 may be approximately the same size as the user's ear.
  • the panel 10 may be larger than the user's ear, as shown in FIG.
  • Panel 10 is an area wider than an area having a length corresponding to the distance from the lower leg of the anti-annulus (lower anti-limb) to the anti-tragus and a width corresponding to the distance from the tragus to the anti-annulus. Should just vibrate.
  • the panel 10 preferably has a length corresponding to the distance between a portion near the upper leg of the ankle ring (upper pair leg) in the ear ring and the earlobe, and a distance between the tragus and a portion near the ear ring in the ear ring. It suffices that a region having a width corresponding to is vibrated.
  • the region having the above length and width may be a rectangular region, or may be an elliptical shape having the above length as the major axis and the above width as the minor axis.
  • the average size of Japanese ears can be found by referring to the Japanese human body size database (1992-1994) created by the Human Life Engineering Research Center (HQL).
  • the panel 10 is larger than the average size of Japanese ears, the panel 10 is considered to be large enough to cover the entire foreign ear.
  • the panel 10 can cover the user's ears and is tolerant of misalignment when applied to the ears.
  • the electronic device 1 can transmit the air conduction sound and the vibration sound through a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) to the user by the vibration of the panel 10. Therefore, when outputting a sound having a volume equivalent to that of a conventional dynamic receiver, the sound transmitted to the periphery of the electronic device 1 due to the vibration of the air due to the vibration of the panel 10 is less than that of the dynamic receiver. Therefore, it is suitable, for example, when listening to a recorded message on a train or the like.
  • the electronic device 1 transmits vibration sound due to the vibration of the panel 10, even if the user wears an earphone or a headphone, for example, the user can touch the electronic device 1 to contact the earphone or the headphone. Sounds can be heard through headphones and body parts.
  • the electronic device 1 transmits sound to the user by the vibration of the panel 10. Therefore, when the electronic device 1 does not include a separate dynamic receiver, it is not necessary to form an opening (sound outlet) for sound transmission in the housing, and the waterproof structure of the electronic device 1 can be simplified.
  • the sound emission port is preferably closed by a member that allows gas to pass but not liquid.
  • a member that allows gas to pass but not liquid is Gore-Tex (registered trademark).
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a main part of the mounting structure of the electronic device 1 according to the first embodiment.
  • 3A is a front view
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 3A.
  • the electronic device 1 illustrated in FIG. 3 is a smartphone in which a rectangular glass plate is disposed as a panel 10 on the front surface of a housing 60 (for example, a metal or resin case).
  • the panel 10 constitutes, for example, a capacitive touch panel, and is supported by the housing 60 via a joining member 70.
  • the display unit 20 is bonded to the panel 10 via a bonding member 70 on the back surface except for one end side (upper part) in the longitudinal direction.
  • the display unit 20 is connected to the circuit board 130.
  • the piezoelectric element 30 is bonded to the upper back surface, which is one end side in one direction of the panel 10, via a bonding member 70.
  • the piezoelectric element 30 has a rectangular shape and is bonded so that its long side is along the short side of the panel 10.
  • the bonding member 70 is an adhesive having a thermosetting property or an ultraviolet curable property, a double-sided tape, or the like, and may be, for example, an optical elastic resin that is a colorless and transparent acrylic ultraviolet curable adhesive.
  • the input unit 40 is supported by the housing 60 on the other end (lower) side in the longitudinal direction of the panel 10.
  • a microphone mouthpiece 41 is formed in the input unit 40 as indicated by a broken line. That is, the piezoelectric element 30 is arranged on the upper side of the rectangular casing 60, and the mouthpiece 41 is formed on the lower side.
  • the housing 60 includes a rear case (second housing portion) 61 and a cover member (first housing portion) 62 detachably attached to the rear case 61.
  • the rear case 61 has a recess (second recess) 61a.
  • the cover member 62 includes a recess (first recess) 62a.
  • the rear case 61 is disposed in the recess 62 a of the cover member 62.
  • the display unit 20, the piezoelectric element 30, the input unit 40, and the circuit board 130 are disposed in the recess 61 a of the rear case 61.
  • the panel 10 is attached to the housing 60 so as to vibrate within the recess 61a and in a region that does not contact the bottom of the recess 61a.
  • FIG. 3B shows a battery 150 for driving the electronic device 1 as an electronic component, a dynamic speaker 160 that outputs the audible sound simultaneously with or selectively driven by the piezoelectric element 30, and a camera that captures an object.
  • positioned is illustrated.
  • the elastic body 63 is disposed between the battery 150 and the cover member 62. Further, an elastic body 64 is disposed between the dynamic speaker 160 and the cover member 62. An elastic body 65 is disposed between the camera module 170 and the rear case 61, and the elastic body 66 is provided between the camera module 170 and the cover member 62 so as not to affect the imaging optical path. Is arranged.
  • the elastic body 63 constitutes, together with the battery 150, a rigidity reinforcing portion that presses the rear case 61 and the cover member 62.
  • the elastic body 64 constitutes, together with the dynamic speaker 160, a rigidity reinforcing portion that presses the rear case 61 and the cover member 62.
  • the elastic bodies 65 and 66 together with the camera module 170, constitute a rigidity reinforcing portion that presses the rear case 61 and the cover member 62.
  • the elastic bodies 63, 64, 65, and 66 can be made of, for example, an organic material such as urethane resin, rubber, melamine resin, or sponge, or a metal such as a metal spring.
  • the elastic body 63 may also serve as an electromagnetic wave absorber sheet for preventing unnecessary electromagnetic wave radiation or a seal member attached to the battery 150.
  • the elastic bodies 64, 65 and 66 may also serve as a waterproof sheet or a dustproof sheet.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of vibration of the panel 10 of the electronic device 1 according to the first embodiment.
  • the display unit 20 is attached to the panel 10.
  • the lower part of the panel 10 is less likely to vibrate than the upper part of the panel 10 to which the piezoelectric element 30 is attached. Therefore, sound leakage due to vibration of the lower portion of the panel 10 at the lower portion of the panel 10 can be reduced.
  • the upper part of the panel 10 is directly bent by the piezoelectric element 30, and the vibration is attenuated at the lower part as compared with the upper part.
  • the panel 10 is bent by the piezoelectric element 30 so that the portion directly above the piezoelectric element 30 protrudes higher than the surrounding area in the long side direction of the piezoelectric element 30.
  • the panel 10 is deformed due to the deformation of the piezoelectric element 30 attached to the back surface of the panel 10, and the piezoelectric element 30 is bonded. It vibrates sufficiently from one end side in the longitudinal direction to the vicinity of the central portion. Accordingly, the user brings a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) into contact with at least a part of the upper region from the center of the panel 10, thereby causing air conduction sound and vibration due to vibration of the panel 10. I can hear the sound.
  • a part of the user's body for example, cartilage of the outer ear
  • the display unit 20 and the piezoelectric element 30 are joined to the panel 10 by the joining member 70.
  • the piezoelectric element 30 can be attached to the panel 10 in a state in which the degree of freedom of deformation of the piezoelectric element 30 is hardly hindered.
  • the joining member 70 can be a non-heating type curable adhesive. Thereby, there is an advantage that thermal stress shrinkage hardly occurs between the piezoelectric element 30 and the panel 10 at the time of curing.
  • the joining member 70 can be a double-sided tape. Thereby, there is an advantage that contraction stress is hardly applied between the piezoelectric element 30 and the panel 10 as in the case of using an adhesive.
  • the panel 10 is also joined to the housing 60 by the joining member 70, the same effect can be obtained, and vibration from the panel 10 is not directly transmitted to the cover member 62 of the housing 60, and the housing 10 Compared with the case where the device itself vibrates greatly, the risk that the user drops the electronic device 1 can be reduced.
  • the contact support points are increased and the respective rigidity is increased.
  • casing 60 increases and the vibration of the housing
  • the rigidity enhancing portion using electronic components such as the battery 150, the dynamic speaker 160, and the camera module 170 that are built in the housing 60, the thickness of the rigidity enhancing portion can be increased by the electronic components.
  • an elastic body can be made small and cost reduction can be aimed at. Furthermore, since the rigidity of the housing
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a mounting structure of the electronic device 1 according to the second embodiment.
  • 5A is a front view
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 5A
  • FIG. 5C is taken along line cc in FIG. 5A. It is sectional drawing.
  • the electronic apparatus 1 shown in FIG. 5 has a folding panel in which a cover panel (acrylic plate) that protects the display unit 20 is disposed as the panel 10 on the front surface of the upper housing 60a, and the input unit 40 is disposed on the lower housing 60b.
  • a cover panel (acrylic plate) that protects the display unit 20 is disposed as the panel 10 on the front surface of the upper housing 60a
  • the input unit 40 is disposed on the lower housing 60b.
  • a reinforcing member 80 is disposed between the panel 10 and the piezoelectric element 30.
  • the reinforcing member 80 is a resin plate including, for example, a resin plate, sheet metal, or glass fiber. That is, the electronic device 1 according to the second embodiment has a structure in which the piezoelectric element 30 and the reinforcing member 80 are bonded by the bonding member 70, and the reinforcing member 80 and the panel 10 are bonded by the bonding member 70.
  • the display unit 20 is not bonded to the panel 10 but is supported by the housing 60a. That is, in the electronic device 1 according to the second embodiment, the display unit 20 is separated from the panel 10, and the display unit 20 and a rear case (second housing unit) 61 constituting the housing 60 a are circuit boards. It is a structure coupled through 130.
  • the display unit 20, the piezoelectric element 30, and the circuit board 130 are disposed in the recess 61 a of the rear case 61.
  • Panel 10 is attached to housing 60 so as to vibrate in a region that does not contact the bottom of recess 61a.
  • the rear case 61 is disposed in the recess 62 a of the cover member (first housing portion) 62.
  • Various electronic components such as a dynamic speaker 160 and a camera module 170 are disposed between the bottom of the recess 61 a of the rear case 61 and the bottom of the recess 62 a of the cover member 62.
  • an elastic body 64 is disposed between the dynamic speaker 160 and the cover member 62, and the rigidity that presses the rear case 61 and the cover member 62 by the dynamic speaker 160 and the elastic body 64 is provided.
  • the strengthening part is configured.
  • elastic bodies 65 and 66 are disposed between the camera module 170 and the rear case 61 and between the camera module 170 and the cover member 62.
  • a rigidity reinforcing portion that presses the case 61 and the cover member 62 is configured.
  • an elastic body 67 constituting a rigidity reinforcing portion that presses the rear case 61 and the cover member 62 is disposed at an appropriate position between the rear case 61 and the cover member 62.
  • the elastic body 67 can be made of, for example, an organic material such as urethane resin, rubber, melamine resin, or sponge, or a metal such as a metal spring, similarly to the elastic body 64 or the like. Moreover, the elastic body 67 is good also as a low elasticity modulus rather than the elastic body which comprises a rigidity reinforcement part with an electronic component.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of vibration of the panel 10 of the electronic apparatus 1 according to the second embodiment.
  • the panel 10 is an acrylic plate having a lower rigidity than the glass plate, and the display unit 20 is not bonded to the back surface of the panel 10.
  • the amplitude generated by the piezoelectric element 30 is increased.
  • the panel 10 vibrates not only in the attachment region to which the piezoelectric element 30 is attached, but also in a region away from the attachment region. For this reason, the user can hear the vibration sound by bringing his / her ear into contact with an arbitrary position of the panel 10 in addition to the air conduction sound through the air.
  • the reinforcing member 80 and the panel 10 are deformed due to the deformation of the piezoelectric element 30 attached to the panel 10 via the reinforcing member 80, and the deformation is performed.
  • the air conduction sound and the vibration sound are transmitted to the object in contact with the panel 10.
  • the piezoelectric element 30 is attached to the inner surface of the housing 60 a of the panel 10. For this reason, air conduction sound and vibration sound can be transmitted to the user without causing the vibrating body to protrude from the outer surface of the housing 60a.
  • the panel 10 is deformed to transmit air conduction sound and vibration sound not only in the attachment region to which the piezoelectric element 30 is attached, but also in any part of the panel 10. For this reason, the user can hear the vibration sound by bringing his / her ear into contact with an arbitrary position of the panel 10 in addition to the air conduction sound through the air.
  • the reinforcing member 80 between the piezoelectric element 30 and the panel 10, for example, when an external force is applied to the panel 10, the external force is transmitted to the piezoelectric element 30 and the piezoelectric element 30 may be damaged. Can be reduced. Moreover, even if the panel 10 is brought into strong contact with the human body, the vibration of the panel 10 can be hardly attenuated. Further, by disposing the reinforcing member 80 between the piezoelectric element 30 and the panel 10, the resonance frequency of the panel 10 is lowered, and the acoustic characteristics in the low frequency band are improved. Instead of the reinforcing member 80, a plate-like weight may be attached to the piezoelectric element 30 by the joining member 70.
  • the contact support points of the rear case 61 and the cover member 62 are increased.
  • the rigidity of the housing 60a is increased, vibration is reduced, and sound leakage can be reduced.
  • the rigidity enhancing portion is configured using the dynamic speaker 160, the thickness of the rigidity enhancing portion can be increased, so that the elastic body can be made smaller than when the rigidity enhancing portion is configured only by the elastic body 67. Cost reduction can be achieved.
  • the rigidity of the housing 60a is increased, the panel 10 held by the housing 60a can be vibrated efficiently, and the sound pressure level due to the vibration of the panel 10 can be increased. Moreover, since the rigidity of the rear case 61 and the cover member 62 can be improved, these thicknesses can be reduced and the entire electronic device can be reduced in thickness.
  • the rigidity reinforcing portion can be provided at an appropriate location between the rear case 61 and the cover member 62, and the number thereof is arbitrary, but it is particularly effective when provided in the vicinity of the piezoelectric element 30 having a large vibration. It is.
  • the electronic components constituting the rigidity strengthening unit are not limited to the dynamic speaker 160 and the camera module 170, and appropriate electronic components can be used.
  • the rigidity reinforcing portion is provided with a protruding elastic member that presses against the cover member 62 and / or the rear case 61 in the rear case 61 and / or the cover member 62 so as to increase the rigidity of the rear case 61 and the cover member 62. It may be.
  • the elastic body is used so that the rear case 61 and the cover member 62 are pressed at an appropriate position between the rear case 61 and the cover member 62.
  • the rigidity reinforcement part which becomes may be arrange
  • the rear case 61 and the cover member 62 are not limited to a concave shape, and can be configured in an appropriate shape.
  • the piezoelectric element 30 may be disposed at the center of the panel 10.
  • the vibration of the piezoelectric element 30 is evenly transmitted to the entire panel 10 to improve the quality of the air conduction sound, and the user can listen to various positions of the panel 10. The vibration sound can be recognized even if it is touched.
  • a plurality of piezoelectric elements 30 may be mounted.
  • the piezoelectric element 30 is attached to the panel 10, but may be attached to a location different from the panel 10.
  • the piezoelectric element 30 may be attached to the cover member 62 that is attached to the housing 60 and covers the battery 150. Since the cover member 62 is often attached to a surface different from the panel 10 in the electronic device 1 such as a mobile phone, according to such a configuration, the user can place a part of the body (for example, an ear) on the surface different from the panel 10. You can hear the sound by touching.
  • the panel 10 can constitute a part or all of any of a display panel, an operation panel, a cover panel, and a lid panel for making the rechargeable battery removable.
  • the piezoelectric element 30 is disposed outside the display area for the display function.
  • the operation panel includes the touch panel of the first embodiment.
  • the operation panel includes a sheet key that is a member that constitutes one surface of the operation unit side body, in which, for example, a key top of an operation key is integrally formed in a foldable mobile phone.
  • the bonding member for bonding the panel 10 and the piezoelectric element 30 and the bonding member for bonding the panel 10 and the housing 60 (60a) have the same reference numerals.
  • the bonding member 70 has been described.
  • the joining member used in the first embodiment and the second embodiment may be appropriately different depending on the member to be joined.

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Abstract

　圧電素子３０と、圧電素子３０を支持するパネル１０と、パネル１０を保持するとともに、パネル１０を介して振動が伝わる筺体６０と、を備え、パネル１０により、気導音と人体の一部を振動させて伝える振動音とを発生させる電子機器１において、筺体６０は、第１筺体部６２と、第１筐体６２の内側に位置する第２筺体部６１と、を備え、第１筺体部６２と第２筺体部６１との間には、筺体６０の剛性を高める剛性強化部（６３，１５０；６４、１６０；６５、６６、１７０）が配置されている。

Description

電子機器 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１２年５月１日に日本国に特許出願された特願２０１２－１０４８５６の優先権を主張するものであり、この先の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、圧電素子に所定の電気信号（音声信号）を印加することでパネルを振動させ、当該パネルの振動を人体に伝達させることにより気導音と振動音と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、骨導音とは、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、気導音と骨導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
　特許文献１に記載の電子機器においては、振動体の振動が筐体に伝達されて筐体が振動することによる外部への音漏れについては、何ら考慮されていない。
　本発明の目的は、上述した課題を解決し、筐体の振動による音漏れを軽減できる電子機器を提供することにある。
　本発明による電子機器は、圧電素子と、該圧電素子を支持するパネルと、当該パネルを保持するとともに、前記パネルを介して振動が伝わる筺体と、を備え、前記パネルにより、気導音と人体の一部を振動させて伝える振動音とを発生させる電子機器において、
　前記筺体は、第１筺体部と、該第１筐体の内側に位置する第２筺体部と、を備え、
　前記第１筺体部と第２筺体部との間には、前記筺体の剛性を高める剛性強化部が配置されている、ことを特徴とする。
　前記剛性強化部は、前記第１筺体部と第２筺体部とを押圧してもよい。
　前記剛性強化部は、電子部品及び弾性体から構成されてもよい。
　前記電子部品は、電池であってもよい。
　前記弾性体は、前記電池を覆う電波吸収体シートを兼ねてもよい。
　前記弾性体は、前記電池の表面に貼付されたシール部材が兼ねてもよい。
　前記電子部品は、スピーカであってもよい。
　前記弾性体は、前記スピーカを覆う防塵シートを兼ねてもよい。
　前記電子部品は、カメラモジュールであってもよい。
　前記第１筺体部は、第１凹部を備え、前記第２筺体部及び前記剛性強化部は、前記第１凹部内に配置されてもよい。
　前記第２筺体部は、第２凹部を備え、前記剛性強化部は、前記第１凹部の底部と前記第２凹部の底部との間に配置されてもよい。
　前記パネルは、前記第２凹部内で、且つ、前記第２凹部の底部に接触しない領域で振動してもよい。
　前記圧電素子は、前記筺体の一方向における一端側に配置されてもよい。
　前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上であってもよい。
　前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上であってもよい。
　前記圧電素子は、前記筐体に接合部材により接合されて固定されてもよい。
　前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材であってもよい。
　前記接合部材は、両面テープであってもよい。
　前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合されてもよい。
　前記パネルを前記筐体に接合する前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材であってもよい。
　前記パネルを前記筐体に接合する前記接合部材は、両面テープであってもよい。
　前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成してもよい。
　前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、当該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置してもよい。
　前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
　本発明に係る電子機器によれば、筐体の振動による音漏れを軽減することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る電子機器の要部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の要部を概略的に示す図である。 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２の実施形態に係る電子機器の実装構造の要部を概略的に示す図である。 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。
　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の要部の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、例えば携帯電話であって、無線通信部５と、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。無線通信部５は、公知の構成からなり、基地局等を介して通信ネットワークに無線接続される。
　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。
　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の背面側に設けられる。例えば、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。あるいは、表示部２０は、パネル１０と離間して、電子機器１の筐体に支持される。
　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湾曲（屈曲）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、また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）が印加されると湾曲する。
　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、伸縮または湾曲した状態でも、筐体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（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の音声信号に応じた電圧）を印加する。なお、音声信号は、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。
　圧電素子３０に電気信号が印加されると、圧電素子３０は長手方向に伸縮又は湾曲する。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の伸縮又は湾曲にあわせて変形し、パネル１０が湾曲振動する。ここで、制御部５０が圧電素子３０に印加する電気信号の最大電圧は、例えば、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に十分な湾曲振動を発生させ、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する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。
　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湾曲振動する。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一見パネル１０の略全体にランダムにあるいは周期的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に対して印加する最大電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述した圧電素子３０の取付領域から離れた領域、例えばパネル１０の中央部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。上記のような寸法や形状を有することで、パネル１０は、ユーザの耳を覆うことができ、耳に当てたときの位置ずれに対して寛容になる。
　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の実装構造の要部を概略的に示す図である。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に示す電子機器１は、パネル１０として長方形状のガラス板が筐体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は、例えば静電容量方式のタッチパネルを構成するもので、接合部材７０を介して筐体６０に支持されている。パネル１０には、長手方向の一端側（上部）を除く背面に、接合部材７０を介して表示部２０が接合されている。表示部２０は、回路基板１３０に接続されている。また、パネル１０の一方向における一端側である上部背面には、圧電素子３０が接合部材７０を介して接合されている。圧電素子３０は、長方形状を成し、その長辺がパネル１０の短辺に沿うように接合される。なお、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。
　入力部４０は、パネル１０の長手方向の他端部（下部）側において筐体６０に支持されている。また、入力部４０には、破線で示すように、マイクの送話口４１が形成されている。つまり、長方形状の筐体６０の上部側に圧電素子３０が配置され、下部側に送話口４１が形成されている。
　筐体６０は、リアケース（第２筐体部）６１と、リアケース６１に着脱自在なカバー部材（第１筐体部）６２とを備える。リアケース６１は、凹部（第２凹部）６１ａを有して構成される。同様に、カバー部材６２は、凹部（第１凹部）６２ａを有して構成される。リアケース６１は、カバー部材６２の凹部６２ａに配置される。表示部２０、圧電素子３０、入力部４０及び回路基板１３０は、リアケース６１の凹部６１ａに配置される。パネル１０は、凹部６１ａ内で、且つ、凹部６１ａの底部に接触しない領域で振動するように筐体６０に取り付けられる。
　リアケース６１の凹部６１ａの底部とカバー部材６２の凹部６２ａの底部との間には、各種の電子部品が配置される。図３（ｂ）は、電子部品として、電子機器１を駆動するための電池１５０と、圧電素子３０と同時にあるいは選択的に駆動されて可聴音を出力するダイナミックスピーカ１６０と、被写体を撮像するカメラモジュール１７０とが配置されている場合を例示している。
　本実施形態では、電池１５０とカバー部材６２との間に、弾性体６３が配置されている。また、ダイナミックスピーカ１６０とカバー部材６２との間には、弾性体６４が配置されている。また、カメラモジュール１７０とリアケース６１との間には、弾性体６５が配置されており、カメラモジュール１７０とカバー部材６２との間には、撮像光路に影響を与えないように、弾性体６６が配置されている。
　ここで、弾性体６３は、電池１５０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。また、弾性体６４は、ダイナミックスピーカ１６０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。同様に、弾性体６５及び６６は、カメラモジュール１７０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。弾性体６３、６４、６５及び６６は、例えば、ウレタン樹脂製、ゴム製、メラミン樹脂製、海綿製等の有機材料、あるいは金属ばね等の金属により構成することができる。なお、弾性体６３は、不要な電磁波の放射を防止する電磁波吸収体シート、あるいは電池１５０に貼付されるシール部材が兼ねてもよい。また、弾性体６４、６５及び６６は、防水シートや防塵シートを兼ねてもよい。
　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は、該パネル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が変形して、圧電素子３０が接着された長手方向の一端側から中央部近傍まで十分に振動する。したがって、利用者は、パネル１０の中央部から上部の領域の少なくとも一部に、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、パネル１０の振動による気導音及び振動音を聞くことができる。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、本実施形態において、表示部２０及び圧電素子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、パネル１０も、接合部材７０により筐体６０に接合されているので、同様の効果が得られる他、筐体６０のカバー部材６２にパネル１０からの振動がダイレクトに伝わりにくくなり、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザが電子機器１を落としてしまう恐れを低減できる。
　また、リアケース６１及びカバー部材６２は、剛性強化部によって押圧されることにより、接触支持点が増加して、それぞれの剛性が高まる。これにより、筐体６０の全体の剛性が高まって、筐体６０の振動が低減されるので、音漏れが小さくできるとともに、ユーザが電子機器１を落としてしまう恐れをより低減できる。また、筐体６０に内蔵される電池１５０、ダイナミックスピーカ１６０、カメラモジュール１７０等の電子部品を用いて剛性強化部を構成することで、電子部品により剛性強化部の厚みを稼ぐことができる。これにより、弾性体のみで剛性強化部を構成する場合と比べて、弾性体を小さくでき、コストダウンが図れる。さらに、筐体６０の剛性が高まることから、筐体６０に保持されるパネル１０を効率よく振動でき、パネル１０の振動による音圧レベルを高めることができる。また、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めることができることから、これらの厚みを薄くでき、電子機器全体の薄型化が図れる。
　（第２の実施形態）
　図５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５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図５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６０ａの前面に配され、入力部４０が下側の筐体６０ｂ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６０ａ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６０ａを構成するリアケース（第２筐体部）６１とが回路基板１３０を介して結合される構造である。
　表示部２０、圧電素子３０及び回路基板１３０は、リアケース６１の凹部６１ａに配置される。パネル１０は、凹部６１ａの底部に接触しない領域で振動するように筐体６０に取り付けられる。また、リアケース６１は、カバー部材（第１筐体部）６２の凹部６２ａに配置される。リアケース６１の凹部６１ａの底部とカバー部材６２の凹部６２ａの底部との間には、ダイナミックスピーカ１６０やカメラモジュール１７０等の各種の電子部品が配置されている。
　第１の実施形態と同様に、ダイナミックスピーカ１６０とカバー部材６２との間には、弾性体６４が配置されて、ダイナミックスピーカ１６０及び弾性体６４により、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部が構成されている。また、カメラモジュール１７０とリアケース６１との間、及び、カメラモジュール１７０とカバー部材６２との間には、弾性体６５及び６６が配置されて、カメラモジュール１７０及び弾性体６５、６６により、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部が構成されている。また、リアケース６１及びカバー部材６２との間の適宜の箇所には、リアケース６１及びカバー部材６２とを押圧する剛性強化部を構成する弾性体６７が配置される。弾性体６７は、弾性体６４等と同様に、例えば、ウレタン樹脂製、ゴム製、メラミン樹脂製、海綿製等の有機材料、あるいは金属ばね等の金属により構成することができる。また、弾性体６７は、電子部品とともに剛性強化部を構成する弾性体よりも低弾性率としてもよい。
　図６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６０ａの内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体６０ａの外面に突出させることなく気導音と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。
　また、パネル１０が配置される筐体６０ａのリアケース６１及びカバー部材６２は、剛性強化部によって押圧されることにより、リアケース６１及びカバー部材６２の接触支持点が増加する。これにより、筐体６０ａの剛性が高まって振動が低減され、音漏れを小さくできる。また、ダイナミックスピーカ１６０を用いて剛性強化部を構成する場合は、剛性強化部の厚みを稼ぐことができるので、弾性体６７のみで剛性強化部を構成する場合と比べて、弾性体を小さくでき、コストダウンが図れる。さらに、筐体６０ａの剛性が高まることから、筐体６０ａに保持されるパネル１０を効率よく振動でき、パネル１０の振動による音圧レベルを高めることができる。また、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めることができることから、これらの厚みを薄くでき、電子機器全体の薄型化が図れる。
　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。
　また、剛性強化部は、リアケース６１とカバー部材６２との間の適宜の箇所に設けることができ、その個数も任意であるが、特に、振動の大きい圧電素子３０の近傍に設けると効果的である。また、剛性強化部を構成する電子部品は、ダイナミックスピーカ１６０やカメラモジュール１７０に限らず、適宜の電子部品が利用可能である。また、剛性強化部は、リアケース６１及び／又はカバー部材６２に、カバー部材６２及び／又はリアケース６１に圧接する突起状弾性部材を設けて、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めるようにしてもよい。また、第１の実施形態において、リアケース６１とカバー部材６２との間の適宜の箇所に、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧するように、第２の実施形態と同様に、弾性体からなる剛性強化部を配置してもよい。さらに、リアケース６１及びカバー部材６２は、凹状に限らず、適宜の形状に構成することができる。
　さらに、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振動音を認識させたりすることができる。なお、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、第１の実施形態において、圧電素子３０は、筐体６０に取り付けられて電池１５０を覆うカバー部材６２に貼り付けられてもよい。カバー部材６２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、例えば折り畳み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。
　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（６０ａ）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
　５　無線通信部
　１０　パネル
　２０　表示部
　３０　圧電素子
　４０　入力部
　４１　送話口
　５０　制御部
　６０、６０ａ、６０ｂ　筐体
　６１　リアケース（第２筐体部）
　６１ａ　凹部（第２凹部）
　６２　カバー部材（第１筐体部）
　６２ａ　凹部（第１凹部）
　６３、６４、６５、６６、６７　弾性体
　７０　接合部材
　８０　補強部材
　１３０　回路基板
　１５０　電池
　１６０　ダイナミックスピーカ
　１７０　カメラモジュール
 

Claims (24)

  1. 　圧電素子と、該圧電素子を支持するパネルと、当該パネルを保持するとともに、前記パネルを介して振動が伝わる筺体と、を備え、前記パネルにより、気導音と人体の一部を振動させて伝える振動音とを発生させる電子機器において、
    　前記筺体は、第１筺体部と、該第１筐体の内側に位置する第２筺体部と、を備え、
    　前記第１筺体部と第２筺体部との間には、前記筺体の剛性を高める剛性強化部が配置されている、電子機器。
  2. 　前記剛性強化部は、前記第１筺体部と第２筺体部とを押圧する、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記剛性強化部は、電子部品及び弾性体から構成される、請求項１に記載の電子機器。
  4. 　前記電子部品は、電池である、請求項３に記載の電子機器。
  5. 　前記弾性体は、前記電池を覆う電波吸収体シートを兼ねる、請求項４に記載の電子機器。
  6. 　前記弾性体は、前記電池の表面に貼付されたシール部材が兼ねる、請求項４に記載の電子機器。
  7. 　前記電子部品は、スピーカである、請求項３に記載の電子機器。
  8. 　前記弾性体は、前記スピーカを覆う防水シートを兼ねる、請求項７に記載の電子機器。
  9. 　前記電子部品は、カメラモジュールである、請求項３に記載の電子機器。
  10. 　前記第１筺体部は、第１凹部を備え、前記第２筺体部及び前記剛性強化部は、前記第１凹部内に配置されている、請求項１に記載の電子機器。
  11. 　前記第２筺体部は、第２凹部を備え、前記剛性強化部は、前記第１凹部の底部と前記第２凹部の底部との間に配置されている、請求項１０に記載の電子機器。
  12. 　前記パネルは、前記第２凹部内で、且つ、前記第２凹部の底部に接触しない領域で振動する、請求項１１に記載の電子機器。
  13. 　前記圧電素子は、前記筺体の一方向における一端側に配置されている、請求項１に記載の電子機器。
  14. 　前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、請求項１に記載の電子機器。
  15. 　前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、請求項１４に記載の電子機器。
  16. 　前記圧電素子は、前記筐体に接合部材により接合されて固定される、請求項１に記載の電子機器。
  17. 　前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、請求項１６に記載の電子機器。
  18. 　前記接合部材は、両面テープである、請求項１６に記載の電子機器。
  19. 　前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合される、請求項１に記載の電子機器。
  20. 　前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、請求項１９に記載の電子機器。
  21. 　前記接合部材は、両面テープである、請求項１９に記載の電子機器。
  22. 　前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成する、請求項１に記載の電子機器。
  23. 　前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、当該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置する、請求項２２に記載の電子機器。
  24. 　前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されている、請求項２２に記載の電子機器。
     
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