WO2014017026A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2014017026A1
WO2014017026A1 PCT/JP2013/004043 JP2013004043W WO2014017026A1 WO 2014017026 A1 WO2014017026 A1 WO 2014017026A1 JP 2013004043 W JP2013004043 W JP 2013004043W WO 2014017026 A1 WO2014017026 A1 WO 2014017026A1
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WO
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vibration
state
electronic device
piezoelectric element
sound
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/004043
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English (en)
French (fr)
Inventor
正一郎 織田
奥村　元
Original Assignee
京セラ株式会社
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Priority claimed from JP2012214697A external-priority patent/JP6006598B2/ja
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/02—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
    • H04M19/04—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone the ringing-current being generated at the substations
    • H04M19/047—Vibrating means for incoming calls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/023—Screens for loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device that vibrates a vibration part by applying an electrical signal such as an audio signal to a piezoelectric element, and transmits vibration sound to a user by transmitting the vibration of the vibration part to a human body.
  • 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 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 piezoelectric material expands and contracts in the longitudinal direction, causing the vibrating body to bend and vibrate, 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 can selectively use a state in which a vibration sound transmitted through a part of a human body is generated and a state in which the vibration sound is not generated.
  • the electronic device is A vibrating element that deforms when a voltage is applied;
  • a first vibration part capable of taking a first state in which vibration sound transmitted through a part of a human body is not generated even if the vibration element is deformed, or a second state in which the vibration sound is generated by deformation of the vibration element; It is characterized by providing.
  • a housing on which the vibration element is mounted may be further provided.
  • the first vibration unit may vibrate in contact with the vibration element in the second state.
  • the first vibration unit has a contact portion that contacts the vibration element in the second state,
  • the contact portion may contact the vibration element in a state of being elastically deformed along the main surface of the vibration element.
  • the first vibration unit is in contact with the vibration element by being pressed in a predetermined direction, In the second state, it may further include a vibration urging portion that generates the vibration sound in a direction opposite to the predetermined direction.
  • the first vibrating portion may not contact the vibrating element in the first state.
  • An air conduction sound may be generated from the casing due to the deformation of the vibration element.
  • the first vibration unit may be at least a part of a housing of the electronic device.
  • a second vibration part on which the vibration element is mounted In the second state, the vibration sound may be generated from the casing by transmitting the deformation of the vibration element from the second vibrating section to the casing.
  • An air conduction sound may be generated by the deformation of the vibration element.
  • the air conduction sound may be generated from the casing and the second vibrating section.
  • the air conduction sound may be generated from the second vibrating section, and the air conduction sound may not be generated from the housing.
  • the housing has an opening formed in a main surface,
  • the second vibrating portion may be exposed from the opening and fixed to the main surface in the second state and may not be fixed to the main surface in the first state.
  • It may further include a vibration reducing member that is disposed between the housing and the second vibration part and reduces transmission of vibration from the second vibration part to the housing in the first state.
  • the first air conduction sound generated from the main surface side of the second vibration unit is propagated from the second vibration unit to the main surface side through the opening. It may be attenuated by sound.
  • the cross-sectional shape of the opening may be a parabola.
  • an electronic device that can selectively use a state in which vibration sound is generated and a state in which vibration sound is not generated.
  • FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of an electronic device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the electronic device 1 is, for example, a mobile phone (smart phone), and includes a panel 10, a display unit 20, a piezoelectric element 30 as a vibration element, an input unit 40, and a control unit 50.
  • 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 an arbitrary 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, a load detection method, or the like 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 surface of the panel 10.
  • the display unit 20 is disposed on the back surface of the panel 10 by a bonding member (for example, an adhesive).
  • the display unit 20 may be bonded to the panel 10 with a bonding member (for example, an adhesive), or may be spaced apart from the panel 10 and supported by the casing of the electronic device 1.
  • the piezoelectric element 30 is an element that expands or contracts (bends), that is, deforms according to an electromechanical coupling coefficient of a 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 spaced from the inner surface of the housing 60 by a predetermined distance while being disposed on the back surface of the panel 10.
  • the piezoelectric element 30 may be separated from the surface on the inner side of the housing 60 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 60 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 controller 50 applies a predetermined electrical signal (voltage corresponding to the audio signal) to the piezoelectric element 30.
  • the voltage applied by the control unit 50 to the piezoelectric element 30 is, for example, ⁇ 15 V, which 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. It's okay.
  • ⁇ 15 V which is higher than ⁇ 5 V
  • a so-called panel speaker 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. It's okay.
  • the panel 10 is sufficiently vibrated to generate Vibrating sound can be generated through the section.
  • 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 the expansion or contraction or bending of the piezoelectric element 30, and the panel 10 vibrates.
  • the panel 10 is curved by expansion / contraction or bending of the piezoelectric element.
  • the panel 10 is bent directly by the piezoelectric element.
  • 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 the expansion or contraction (bending) of the piezoelectric element bends the panel directly via the bonding member or via the bonding member and other reinforcing members. Means that. For this reason, the panel 10 generates air conduction sound, and also generates vibration sound through a part of the body when the user contacts a part of the body (for example, cartilage of the outer ear).
  • control unit 50 can generate an air conduction sound and a vibration sound corresponding to the audio signal by applying an electrical signal corresponding to the audio signal related to the voice of the other party to the piezoelectric element 30, for example.
  • the audio signal may relate to a ringing melody or a music piece including music.
  • the audio signal applied to the electrical signal may be based on music data stored in the internal memory of the electronic device 1, or music data stored in an external server or the like is reproduced via a network. May be.
  • 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.
  • 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 applied voltage may be ⁇ 15V. Therefore, the user can hear the sound by bringing his / her ear into contact with an area away from the attachment area where the piezoelectric element of the panel 10 is attached.
  • 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 generates a sound that the vibration of the panel 10 generated by the piezoelectric element is transmitted to the inside of the human body.
  • the sound transmitted to the inside of the human body vibrates the middle ear or the inner ear via a soft tissue (for example, cartilage) of the human body. Since 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 contact the electronic device 1 with the earphone or the headphone and You can hear sound through your body part.
  • 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 showing a mounting structure of the electronic device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • 3A is a front view
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A.
  • the electronic device 1 shown in FIG. 3 is a smartphone in which a touch panel, which is a glass plate, is arranged as a panel 10 on the front surface of a housing 60 (for example, a metal or resin case).
  • the panel 10 and the input unit 40 are supported by the housing 60 or the substrate 55, and the display unit 20 and the piezoelectric element 30 are bonded to the panel 10 by a joining member 70, respectively.
  • the joining 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 panel 10, the display part 20, and the piezoelectric element 30 are each substantially rectangular.
  • the display unit 20 is disposed approximately at the center of the panel 10 in the short direction.
  • the display unit 20 may be fixed so as to be supported by the housing 60 or the substrate 55 in addition to being bonded to the panel 10 by the joining member 70.
  • the piezoelectric element 30 is disposed at a predetermined distance from an end portion in the longitudinal direction of the panel 10 and is arranged in the vicinity of the end portion so that the longitudinal direction of the piezoelectric element 30 is along the short side of the panel 10.
  • the display unit 20 and the piezoelectric element 30 are arranged side by side in a direction parallel to the inner surface of the panel 10.
  • the substrate 55 can be provided with various elements such as the control unit 50 in addition to the battery 65, for example. Further, in the present embodiment, the substrate 55 may be configured to support (hold) various members instead of the housing 60.
  • the electronic device 1 includes a vibration unit 90.
  • the vibration unit 90 includes a vibration urging unit 100, a collar unit 110, a shaft 120, and a contact unit 130.
  • the shaft 120 penetrates the substrate 55 by forming an opening (hole) in the substrate 55. Like that.
  • the vibration unit 90 will be further described later.
  • 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 object that contacts the deformed panel 10 is detected. It conveys air conduction sound and vibration sound to it. Accordingly, 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 60, so that a very small vibrating body compared to the housing is brought into contact with the human body.
  • the usability is improved as compared with the electronic device described in 1.
  • the user hears the air conduction sound and the vibration sound transmitted through the panel 10 by bringing the ear into contact with an arbitrary position of the panel 10. be able to.
  • the piezoelectric element 30 itself is not easily damaged.
  • the casing 60, not the panel 10 is deformed to generate vibration, the user easily drops the terminal.
  • the panel 10 is vibrated like the electronic device 1, Such a thing is hard to happen.
  • the piezoelectric element 30 is joined to the panel 10 by a joining member 70.
  • the joining member 70 can be a non-heating type curable adhesive.
  • 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.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 1 shown in FIG.
  • the electronic device 1 includes a vibrating portion 90, and the vibrating portion 90 is, as described above, the vibration biasing portion 100, the flange portion 110, the shaft 120, and the contact portion 130. It is comprised including.
  • the state illustrated in FIG. 4A is referred to as a first state of the vibration unit 90
  • the state illustrated in FIG. 4B is referred to as a second state of the vibration unit 90.
  • the substrate 55 shown in FIG. 3B is not shown for the sake of simplicity.
  • the vibration urging unit 100 is a part that is pressed by a user's finger or the like, and generates a vibration sound transmitted through a part of the human body in the second state. For this reason, it is desirable that the vibration urging unit 100 be a member having a certain degree of hardness suitable for transmission of vibration, such as metal, plastic, or resin.
  • a flange portion 110 is formed at the end of the vibration biasing portion 100 on the inner side of the housing 60.
  • the flange 110 limits the portion of the vibration urging portion 100 that protrudes outside the housing 60 to a predetermined thickness, and makes it difficult for the vibration portion 90 to come off the housing 60.
  • the flange 110 may be formed integrally with the vibration urging unit 100 or may be bonded as a member separate from the vibration urging unit 100, but the vibration unit 90 may be attached from the housing 60. From the viewpoint of preventing detachment, a member having a certain degree of hardness is desirable.
  • the shape of the vibration biasing unit 100 can be a rectangular shape as shown in FIG. 5A when the electronic device 1 is viewed from the back side (the surface opposite to the surface including the panel 10). .
  • the vibration urging unit 100 is not limited to a rectangular shape, and may have various shapes such as a circular shape or an elliptical shape. Since the vibration urging unit 100 is a portion that is pressed by a user's finger or the like, it is desirable that the vibration urging unit 100 has a shape that can be easily pressed by the user.
  • the shape of the collar portion 110 is not limited to the shape illustrated in FIG. 4, and may be any shape that can prevent the vibration portion 90 from being detached from the housing 60.
  • the shaft 120 extends from the vibration urging portion 100 or the flange portion 110, and a contact portion 130 is formed at the tip portion thereof. Since this shaft 120 is a member that transmits vibration to the abutting portion 130 to the vibration biasing portion 100, for example, a metal, plastic, resin, or the like that has a certain degree of hardness suitable for vibration transmission is used. Is desirable.
  • the shaft 120 can typically be a rod-shaped member, but may be a plate-shaped member, for example, in accordance with the shape of the vibration biasing portion 100.
  • the contact portion 130 formed at the tip of the shaft 120 contacts the piezoelectric element 30 in the second state as shown in FIG.
  • the abutting portion 130 is desirably a member having elasticity such as silicon rubber that is deformed to some extent by a user's pressing in order to change the area abutting on the piezoelectric element 30.
  • the contact portion 130 can be typically a spherical member, but in accordance with the shape of the shaft 120 (for example, when the shaft 120 is plate-shaped), for example, a member having a cylindrical shape is used. Also good.
  • the vibration unit 90 includes a leaf spring 140 as shown in FIG. 4, so that in the state where no external force is applied, the second portion shown in FIG. 1 state is restored. That is, a certain amount of force is applied to the vibrating portion 90 by the leaf spring 140 in the direction from left to right in FIG.
  • the vibration unit 90 When the user presses the vibration unit 90 in a predetermined direction such as the direction of the arrow shown in FIG. 4B, the entire vibration unit 90 is oriented in the direction inside the housing 60 as shown in FIG. 4B. It is pushed in and the contact part 130 contacts the piezoelectric element 30 (second state).
  • the leaf spring 140 may be any one as long as it applies a force for restoring the vibration unit 90 to the first state. Therefore, the leaf spring 140 is not necessarily a plate-like spring, and can be various elastic members such as a spring or urethane that restores the vibration unit 90 to the first state.
  • the vibration unit 90 included in the electronic apparatus 1 can take the first state or the second state as shown in FIG.
  • the vibrating unit 90 does not contact the piezoelectric element 30.
  • the vibration unit 90 causes a human body to be deformed. The vibration sound transmitted through a part does not occur.
  • the vibration unit 90 abuts on the piezoelectric element 30 and vibrates.
  • the contact portion 130 of the vibration unit 90 is in contact with the piezoelectric element 30, so that the deformation of the piezoelectric element 30 causes a part of the human body to be deformed.
  • the vibration sound transmitted through is generated.
  • the vibration biasing unit 100 of the vibration unit 90 generates a vibration sound transmitted through a part of the human body in a direction opposite to the direction in which the vibration unit 90 is pressed by the user. .
  • the contact portion 130 is in contact with the piezoelectric element 30 in a state of being elastically deformed along the main surface of the piezoelectric element 30 as shown in FIG.
  • the vibration of the piezoelectric element 30 can be transmitted well to the vibration part 90, and hence the vibration sound transmitted through a part of the human body. Can be generated efficiently.
  • the electronic apparatus 1 it is possible to selectively use a state in which a vibration sound transmitted through a part of the human body is generated and a state in which the vibration sound is not generated.
  • the piezoelectric element 30 is deformed to generate vibration sound from the panel 10. No vibration noise.
  • the vibration sound is generated from the vibration unit 90 as the piezoelectric element 30 is deformed.
  • the vibration urging portion 100 disposed on the surface opposite to the surface including the panel 10 of the electronic device 1 is used to Vibration sound transmitted through a part can be generated.
  • the vibration unit 90 can be pressed to be in the second state.
  • the vibration urging unit 100 can transmit a vibration sound via the user's index finger.
  • the vibration sound generated from the vibration biasing unit 100 is transmitted through a part of the user's human body.
  • the vibration sound can be transmitted even if the user closes the tragus with the tip of the index finger. Therefore, for example, when the surrounding environment is noisy, the user can easily hear the sound by inserting the tip of the index finger into the ear canal while holding the electronic device 1 as shown in FIG. You can also
  • the electronic device 1 can be used like a loudspeaker by bringing the vibration urging unit 100 into contact with a hard plate-like member such as a desk surface. Further, in the second state, even if the vibration urging unit 100 (not the panel 10) is brought into contact with the user's ear, the vibration sound generated from the vibration urging unit 100 is part of the user's human body. Can be communicated through. In this way, the panel 10 does not have to be brought into contact with the user's ear, so that the panel 10 is not soiled by sebum such as the user's face, and the display displayed on the panel 10 by the dirt. The display on the unit 20 does not become difficult to see.
  • the electronic device 1 can adjust the volume of the vibration sound generated from the vibration urging unit 100 in the second state.
  • the force with which the contact portion 130 contacts the piezoelectric element 30 is relatively weak. Almost no elastic deformation.
  • the elastic deformation of the contact portion 130 is small, the area of the portion where the contact portion 130 contacts the piezoelectric element 30 is small, so that the vibration transmitted from the piezoelectric element 30 to the vibrating portion 90 is also weakened, and the vibration bias is applied.
  • the volume of the vibration sound generated from the unit 100 is reduced.
  • the force with which the contact portion 130 contacts the piezoelectric element 30 is relatively strong. 130 is greatly elastically deformed. As described above, when the elastic deformation of the contact portion 130 is large, the area of the portion where the contact portion 130 contacts the piezoelectric element 30 increases, so that the vibration transmitted from the piezoelectric element 30 to the vibration portion 90 becomes strong, and vibration is applied. The volume of the vibration sound generated from the force unit 100 can be increased.
  • the waterproof key rubber 160 covers the gap between the vibration biasing portion 100 and the housing 60, and the key rubber 160 is enclosed by the waterproof adhesive portion 150, for example. It is desirable to adhere to the body 60.
  • the key rubber 160 may be formed of silicon rubber or the like, and the adhesive portion 150 may be a waterproof double-sided tape or a waterproof bond.
  • the housing 60 of the electronic device 1 has been described as a separate member from the panel 10.
  • the housing 60 is not limited to only a so-called resin case, and may include the panel 10 formed of, for example, glass or synthetic resin. Therefore, the electronic apparatus 1 according to the present embodiment may further include a housing 60 on which the piezoelectric element 30 is mounted, and air conduction sound may be generated from the housing 60.
  • the piezoelectric element 30 may be mounted on the housing 60 (or the panel 10).
  • the electronic device 1 In the first state, the electronic device 1 according to the present embodiment does not generate vibration sound from the vibration unit 90 even if the piezoelectric element 30 is deformed in the first state, and from the vibration unit 90 due to the deformation of the piezoelectric element 30 in the second state.
  • it is a structure which generate
  • this invention is not limited to such an aspect. For example, by adopting a configuration in which the piezoelectric element 30 is mounted on the vibration unit 90, even if the piezoelectric element 30 vibrates, the vibration is not transmitted to the housing 60 and the vibration is caused by the vibration of the piezoelectric element 30.
  • FIG. In this case, in the third state, no vibration sound is generated from the housing 60 even when the piezoelectric element 30 is deformed, and in the fourth state, vibration sound is generated from the housing 60 due to the deformation of the piezoelectric element 30.
  • no generation of air conduction sound or vibration sound does not only mean that the sound is not strictly strictly generated, but is practically inaudible level (for example, volume) Is 20 dB or less or 30 dB or less).
  • FIG. 8 is an external perspective view showing a schematic configuration of an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the electronic device according to the present embodiment is a mobile phone such as a smartphone, for example, and includes a housing 11.
  • the housing 11 is made of a resin or metal case.
  • casing 11 may include panels, such as a protection panel of a display part, and a touch panel, in part.
  • the housing 11 constitutes the first vibration unit.
  • FIG. 8 although the rectangular housing
  • An opening 12 a is formed in the main surface 12 of the housing 11.
  • the second vibrating portion 13 is disposed in the opening 12a so as to be exposed from the opening 12a.
  • the second vibrating portion 13 includes a stacked piezoelectric element 30 that is deformed when a voltage is applied. As will be described later, the second vibrating portion 13 can be displaced so as to selectively hold the first position exposed from the main surface 12 and the second position exposed from the main surface 12 rather than the first position.
  • the surface of the second vibrating portion 13 may be the same as the main surface 12, or may be recessed from the main surface 12 or protruded.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show the structure of the main part of the second vibrating section 13, FIG. 9 is a sectional view, and FIG. 10 is an exploded perspective view showing a partial section.
  • the second vibration unit 13 includes an operation unit 21, a vibration transmission member 22, a piezoelectric element attachment unit 23, a vibration reduction member 24, a rotation member 25, a compression coil spring 26, and a support unit 27.
  • the operation part 21 is made of a cylindrical body with a bottom, and has a large diameter part 21a having a bottom part and a small diameter part 21b formed on the opposite side of the bottom part of the large diameter part 21a.
  • a female screw portion 21c is formed on the inner peripheral surface of the small diameter portion 21b.
  • the operation unit 21 is disposed in the opening 12 a so that the large diameter portion 21 a is exposed to the outside of the housing 11.
  • the small diameter portion 21b of the operation portion 21 passes through the opening portion 12a and engages with the end surface of the large diameter portion 21a and the vibration transmission member 22 at the first position of the second vibration portion 13. 12b is formed over the inner periphery.
  • the vibration transmitting member 22 is made of, for example, a sponge capable of transmitting vibration, and is interposed between the large diameter portion 21a of the operation portion 21 and the locking portion 12b of the opening portion 12a.
  • the vibration transmitting member 22 may be bonded to the end surface of the large diameter portion 21a or may be bonded to the locking portion 12b.
  • the piezoelectric element mounting portion 23 is made of a cylindrical body with a bottom, and includes a small diameter portion 23a having a bottom portion and a large diameter portion 23b formed on the open end side of the small diameter portion 23a.
  • the small diameter portion 23a is formed with a male screw portion 23c on the outer peripheral portion, and the piezoelectric element 30 is attached to the inner surface of the bottom portion with a double-sided tape, an adhesive, or the like.
  • the large-diameter portion 23b has guide protrusions 23d formed at a plurality of locations on the outer peripheral portion, for example, at four locations around the periphery.
  • the piezoelectric element attaching portion 23 has the small diameter portion 23a to which the piezoelectric element 30 is attached as the main surface 12 side, and the male screw portion 23c is screwed into the female screw portion 21c of the small diameter portion 21b of the operation portion 21, thereby the large diameter portion 23b. Is inserted into an opening 27 a formed in the support portion 27.
  • the guide protrusions 23d formed on the large-diameter portion 23b are respectively engaged with guide grooves 27b formed on the inner peripheral surface of the opening 27a of the support portion 27 so as to extend in the axial direction.
  • the axial direction is the vertical direction in FIG. 10 or the direction in which the members are arranged.
  • the piezoelectric element mounting portion 23 is supported by the opening 27a so as to be movable in the axial direction.
  • the piezoelectric element attachment part 23 is arrange
  • the piezoelectric element mounting portion 23 is formed with a cam surface 23e having a height difference in the axial direction on the open end surface of the large diameter portion 23b.
  • the small diameter portion 23a is formed with a plurality of sound emission holes 23f for emitting sound generated by displacement (vibration) of the piezoelectric element 30, for example, at four equal intervals around the small diameter portion 23a.
  • a recess 23g that engages with a locking claw 25c (to be described later) of the rotating member 25 is formed on the inner peripheral surface of the large-diameter portion 23b of the piezoelectric element mounting portion 23 in the circumferential direction.
  • the recess 23g has a clearance d in the axial direction in a state where the locking claw 25c is locked to the lower surface of the recess 23g.
  • the vibration reducing member 24 is made of, for example, a sponge having a hardness lower than that of the vibration transmitting member 22.
  • the vibration reducing member 24 is configured such that, at the second position of the second vibrating portion 13, the end surface of the large diameter portion 23 b of the piezoelectric element mounting portion 23 abuts on the locking portion 12 b of the opening 12 a via the vibration reducing member 24.
  • the vibration reducing member 24 may be bonded to the large diameter portion 23b or the locking portion 12b.
  • the rotating member 25 is formed of a cylindrical body having a small diameter portion 25a inserted into the large diameter portion 23b of the piezoelectric element mounting portion 23 and a large diameter portion 25b exposed from the large diameter portion 23b.
  • locking claws 25c are formed at a plurality of locations along the circumferential direction, for example, at four locations at equal intervals around the periphery.
  • the large-diameter portion 25b is formed with pull-in ribs 25d at a plurality of locations on the outer peripheral surface, for example, at three locations at equal intervals around the periphery.
  • the pull-in rib 25d is configured to be engageable with a cam surface 23e of the piezoelectric element mounting portion 23 and an inclined surface 27c, a first stopper portion 27d, and a second stopper portion 27e, which will be described later, formed on the support portion 27.
  • the rotating member 25 is disposed in the opening 27 a of the support portion 27 with the small diameter portion 25 a inserted into the large diameter portion 23 b of the piezoelectric element mounting portion 23 and the locking claw 25 c engaged with the concave portion 23 g.
  • the support portion 27 is configured by a fixing member such as a rear case of the housing 11 different from the main surface 12.
  • the opening 27a is formed in the support portion 27, and the guide groove 27b, the inclined surface 27c, the first stopper portion 27d, and the second stopper portion 27e are formed in the opening 27a.
  • the pull-in ribs 25d are simultaneously provided in the rotational direction of the rotating member 25, and the first stopper portion 27d, the inclined surface 27c, 2 Formed so as to be sequentially positioned on the stopper portion 27e and the inclined surface 27c.
  • the first stopper portion 27d is for positioning the second vibrating portion 13 at the first position.
  • the second stopper portion 27e is for positioning the second vibrating portion 13 at the second position, and is formed in a stepped shape deeper on the main surface 12 side than the first stopper portion 27d.
  • the open end of the opening 27a opposite to the main surface 12 side is closed by the lid member 27f.
  • the compression coil spring 26 is disposed in a compressed state between the bottom portion of the piezoelectric element mounting portion 23 and the lid member 27f through the cylindrical portion of the piezoelectric element mounting portion 23 and the cylindrical portion of the rotating member 25. . Thereby, the piezoelectric element attachment part 23 and the rotation member 25 are always urged
  • FIG. 11 is a partially developed sectional view showing a state in which the second vibrating portion 13 holds the first position.
  • each drawing rib 25 d of the rotating member 25 abuts on the first stopper portion 27 d of the support portion 27, and the locking claw 25 c is depressed by the urging force of the compression coil spring 26. It is locked to the lower surface of 23g.
  • the operation unit 21 is engaged with the housing 11 via the vibration transmission member 22. Therefore, in this state, when the piezoelectric element 30 is driven by an audio signal or the like to bend and vibrate (deform), the vibration is propagated to the operation unit 21 as shown in a schematic diagram in FIG. 21 vibrates and a sound is generated by the vibration. Further, the vibration of the operation unit 21 is propagated to the housing 11 via the vibration transmitting member 22, and the main surface 12 of the housing 11 vibrates, and a sound due to the vibration is generated.
  • this state corresponds to the first state of the housing 11 that constitutes the first vibrating section.
  • the main surface 12 having a larger area than the operation unit 21 vibrates together with the operation unit 21, so that the volume is increased and the bass is reduced compared to the case where only the operation unit 21 vibrates. It becomes easy to come out. Therefore, the user can listen to sound with good sound quality.
  • the piezoelectric element mounting portion 23 is connected to the operation portion 21. Move down as a unit.
  • casing 11 has flexibility, such as an acryl
  • the piezoelectric element mounting portion 23 moves down the clearance d in the axial direction of the locking claw 25c in the recess 23g and the upper end of the locking claw 25c contacts the upper surface of the recess 23g, the rotating member 25 thereafter attaches the piezoelectric element.
  • the unit 23 descends integrally.
  • each drawing rib 25d moves downward from the first stopper portion 27d and exceeds the inclined surface 27c of the support portion 27, each drawing rib 25d follows the cam surface 23e. To the bottom of the cam surface 23e. As a result, the rotating member 25 rotates with respect to the piezoelectric element mounting portion 23 following the pressing of the operation portion 21.
  • each drawing rib 25d moves away from the cam surface 23e while rotating along the inclined surface 27c of the support portion 27. Thereafter, each pull-in rib 25d falls into the groove of the second stopper portion 27e of the support portion 27 and comes into contact with the second stopper portion 27e.
  • the 2nd vibration part 13 is hold
  • this state corresponds to the second state of the casing 11 that constitutes the first vibrating section.
  • the sound generated on the rotating member 25 side due to the vibration of the piezoelectric element 30 is emitted to the outside through the opening 12a from the sound emitting hole 23f of the piezoelectric element mounting portion 23. Is done.
  • the sound generated on the rotating member 25 side by the piezoelectric element 30 and the sound generated from the operation unit 21 on the opposite side are out of phase.
  • the phase is reversed. Therefore, the air conduction sound that leaks to the outside from the operation unit 21 is attenuated by the air conduction sound emitted from the sound emission hole 23f, and sound leakage is reduced.
  • the second vibrating portion 13 is driven by the first position pushed into the main surface 12 side, and further pushed from the first position and urged by the compression coil spring 26.
  • a so-called push lock mechanism is provided that selectively holds the second position protruding from the main surface 12 after being raised from the first position. Then, with the second vibrating portion 13 held at the first position, a vibration sound is transmitted that propagates through a part of the human body through the vibration of the piezoelectric element 30 on the main surface 12 of the housing 11 that is the first vibrating portion. It can be set as the 1st state to do.
  • the main surface 12 can be set to the second state in which no vibration noise is generated from the main surface 12 even when the piezoelectric element 30 vibrates in a state where the second vibration unit 13 is held at the second position.
  • casing 11 which is a 1st vibration part can be selectively used for the 1st state in which a vibration sound generate
  • FIG. 16 is sectional drawing which shows schematic structure of the principal part of the electronic device which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • the cross-sectional shape of the opening 12a of the main surface 12 is a parabolic shape.
  • the parabolic focus is located at or near the piezoelectric element 30 with the second vibrating portion 13 held at the second position.
  • the cross-sectional shape of the operation part 21 may be the same shape as the second embodiment, or may be similar to the cross-sectional shape of the opening 12a.
  • the sound emitted from the piezoelectric element 30 through the sound emission hole 23f is reflected by the paraboloid of the opening 12a and is emitted in a substantially normal direction of the main surface 12.
  • the number of reflections of the anti-phase sound emitted from the piezoelectric element 30 is reduced as compared with the case of the second embodiment, and the phase change of the sound due to reflection is reduced.
  • the direction of sound emission from the opening 12a is substantially normal to the main surface 12, the sound generated from the operation unit 21 is attenuated more efficiently by the sound from the opening 12a, and sound leakage occurs. Is more efficiently reduced.
  • the panel 10 may be joined to the housing 60 by a joining member.
  • this joining member can be used as a non-heating type curable adhesive. Accordingly, there is an advantage that thermal stress shrinkage hardly occurs between the housing 60 and the panel 10 at the time of curing.
  • the joining member can be a double-sided tape. Thereby, there exists an advantage that the shrinkage stress like the time of use of an adhesive agent does not generate
  • 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 place different from the panel 10.
  • the piezoelectric element 30 may be attached to a battery lid that is attached to the housing 60 and covers the battery. Since the battery lid 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 places 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 of the panel 10.
  • 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 folding mobile phone.
  • the shape of the 2nd vibration part 13 seen from the main surface 12 side is not restricted circularly, It can change suitably, such as an ellipse shape, a rectangular shape, or the shape match
  • the main surface 12 that is the first vibration part may be a structure that can take a first state in which vibration sound is generated and a second state in which vibration sound is not generated.
  • the arrangement position of the 2nd vibration part 13 seen from the main surface 12 side can also be changed suitably. Therefore, the 2nd vibration part 13 may be formed in the corner
  • the piezoelectric element 30 is mounted on the second vibrating portion 13, and in the first state, the vibration of the piezoelectric element 30 is transferred from the second vibrating portion 13 to the housing 11 that is the first vibrating portion. A vibration sound is generated from the housing 11 by being transmitted. In the second state, the piezoelectric element 30 is deformed, but the vibration of the piezoelectric element 30 is not transmitted to the housing 11 and no vibration sound is generated from the housing 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • the piezoelectric element 30 is mounted on the housing 11 and the third state in which the vibration of the piezoelectric element 30 is transmitted to the second vibrating part 13 and the fourth state in which the vibration of the piezoelectric element 30 is not transmitted to the second vibrating part 13
  • the structure which can take is also possible.
  • in the third state vibration sound is generated from the second vibrating portion 13 due to the deformation of the piezoelectric element 30, and in the fourth state, the piezoelectric element 30 is deformed but no vibration sound is generated from the second vibrating portion 13.
  • the vibration element may be a piezoelectric element of a type different from the stacked type.
  • the vibration element may be a so-called unimorph piezoelectric element configured by attaching a single piezoelectric ceramic plate to a metal plate.
  • the vibration element may be a so-called monomorph piezoelectric element that does not include a metal plate and is deformed by only one piezoelectric ceramic plate.
  • the vibration element may be different from the piezoelectric element as long as it can vibrate the panel 10 or the piezoelectric element mounting portion 23 or the like.
  • the vibration element may be, for example, an electromagnetic vibration element that is mounted on a conventional dynamic speaker and includes a coil and a magnet.
  • the vibration element may be an eccentric motor, for example.
  • FIG. 18 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.

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Abstract

　人体の一部を介して伝わるような振動音を発生させる状態と当該振動音を発生させない状態とを使い分けることができる電子機器を提供する。　電子機器１は、電圧が印加されると変形する振動素子３０と、振動素子３０が変形しても人体の一部を介して伝わる振動音が発生しない第１状態、または振動素子３０の変形により人体の一部を介して伝わる振動音が発生する第２状態を取り得る第１振動部９０と、を備える。

Description

電子機器 関連出願へのクロスリファレンス
　本出願は、２０１２年７月２７日に出願された日本国特許出願２０１２－１６７７４６号および２０１２年９月２７日に出願された日本国特許出願２０１２－２１４６９７号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、圧電素子に音声信号等の電気信号を印加することで振動部を振動させ、当該振動部の振動を人体に伝達させることにより振動音を利用者に伝える電子機器に関するものである。
　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、圧電バイモルフおよ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湾曲振動し、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、振動音を発生させる状態と、振動音を発生させない状態とを使い分けることについては、何ら考慮されていない。
　本発明の目的は、人体の一部を介して伝わるような振動音を発生させる状態と当該振動音を発生させない状態とを使い分けることが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、
　電圧が印加されると変形する振動素子と、
　前記振動素子が変形しても人体の一部を介して伝わる振動音が発生しない第１状態、または前記振動素子の変形により前記振動音が発生する第２状態を取り得る第１振動部と、
　を備えることを特徴とする。
　前記振動素子が搭載される筺体をさらに備えてもよい。
　前記第１振動部は、前記第２状態において前記振動素子に当接して振動してもよい。
　前記第１振動部は、前記第２状態において前記振動素子に当接する当接部を有し、
　前記当接部は、前記振動素子の主面に沿って弾性変形した状態で当該振動素子に当接してもよい。
　前記第１振動部は、所定の方向に押圧されることにより前記振動素子に当接し、
　前記第２状態において前記所定の方向とは反対方向に前記振動音を発生する振動付勢部をさらに有してもよい。
　前記第１振動部は、前記第１状態においては前記振動素子と当接しなくてもよい。
　前記振動素子の変形により前記筐体から気導音が発生してもよい。
　前記第１振動部は、当該電子機器の筺体の少なくとも一部であってもよい。
　前記振動素子が搭載される第２振動部を備え、
　前記第２状態では、前記振動素子の変形が前記第２振動部から前記筺体に伝達されることで前記筺体から前記振動音が発生してもよい。
　前記振動素子の変形により気導音が発生してもよい。
　前記第２状態では、前記筺体及び前記第２振動部から前記気導音が発生してもよい。
　前記第１状態では、前記第２振動部から前記気導音が発生し、前記筺体からは前記気導音が発生しなくてもよい。
　前記筺体は、主面に開口部が形成され、
　前記第２振動部は、前記開口部から露出すると共に、前記第２状態で前記主面に対して固定され、前記第１状態では前記主面に対して固定されないようにしてもよい。
　前記筺体と前記第２振動部との間に配置され、前記第１状態で前記第２振動部からの振動が前記筺体に伝達されることを低減する振動低減部材をさらに有してもよい。
　前記第１状態では、前記第２振動部の前記主面側から発生する第１気導音が、前記第２振動部から前記開口部を介して前記主面側に伝播される第２気導音によって減衰されてもよい。
　前記開口部の断面形状は放物線状をなしてもよい。
　本発明によれば、振動音を発生させる状態と、振動音を発生させない状態とを使い分けることが可能な電子機器を提供することができる。
本発明の第１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。 第１実施形態に係る電子機器のパネルを説明する図である。 第１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実施形態に係る電子機器の要部断面図である。 第１実施形態に係る電子機器の作用効果を説明する図である。 第１実施形態に係る電子機器の要部断面図である。 第１実施形態に係る電子機器の変形例の要部断面図である。 第２実施形態に係る電子機器の概略構成を示す外観斜視図である。 第２実施形態に係る電子機器の第２振動部の要部の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る電子機器の第２振動部の要部の構成を一部断面で示す分解斜視図である。 第２実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る電子機器の第１状態と第２状態とを説明するための図である。 第３実施形態に係る電子機器の要部の概略構成を示す断面図である。 本発明に係る電子機器の変形例を示す外観斜視図である。 パネルの振動の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１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、振動素子としての圧電素子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、また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（または超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、およ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、または無機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（たとえば接着剤）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湾曲（屈曲）、すなわち変形する素子である。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（たとえば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、伸縮または湾曲した状態でも、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、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の伸縮または湾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他の補強部材などを介して、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および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の圧電素子が取り付けられた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。上記のような寸法や形状を有することで、パネル１０は、利用者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、圧電素子が発生させるパネル１０の振動が、人体内部に伝わる音を発生させる。人体内部に伝わる音は、人体のやわらかい組織（tissue）（例えば軟骨（cartilage））を経由して、中耳（middle ear）又は内耳（inner ear）を振動させる。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。
　図３は本発明の第１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および入力部４０は筐体６０または基板５５等に支持され、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。
　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。なお、この表示部２０は、接合部材７０によりパネル１０に接着される他、例えば筐体６０または基板５５等に支持されるようにして固定してもよい。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３（Ｂ）に示すように、基板５５は、例えばバッテリ６５などが配置される他、上述した制御部５０など各種の要素を配置することができる。さらに、本実施形態において、この基板５５は、筐体６０の代わりに各種の部材を支持（保持）する構成としてもよい。
　さらに、図３（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る電子機器１は、振動部９０を備える。この振動部９０は、振動付勢部１００と、鍔部１１０と、シャフト１２０と、当接部１３０とを含んで構成される。図３（Ｂ）に示すように、振動部９０のシャフト１２０の位置に基板５５が存在する場合には、基板５５に開口部（孔）を形成することにより、シャフト１２０が基板５５を貫通するようにする。この振動部９０については、さらに後述する。
　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。図２に示したように、電子機器１によれば、利用者は、パネル１０の任意の位置に耳を当接させることで、パネル１０を介して伝えられる気導音と振動音とを聞くことができる。
　また、電子機器１によれば、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を変形させて振動を発生させると、利用者が端末を落としてしまいやすいのに対して、電子機器１のようにパネル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。
　図４は、図３（Ｂ）に示した電子機器１の要部を拡大した断面図である。
　図４に示すように、電子機器１は振動部９０を備えており、この振動部９０は、上述したように、振動付勢部１００と、鍔部１１０と、シャフト１２０と、当接部１３０とを含んで構成される。本明細書において、説明の便宜上、図４（Ａ）に示す状態を、振動部９０の第１状態と記し、図４（Ｂ）に示す状態を、振動部９０の第２状態と記す。なお、図４においては、図の簡略化のために、図３（Ｂ）に示した基板５５の図示は省略してある。
　振動付勢部１００は、利用者の指などによって押圧される部分であるとともに、第２状態においては人体の一部を介して伝わる振動音を発生する。このため、振動付勢部１００は、例えば金属、プラスチック、または樹脂など、振動の伝達に好適な、ある程度の硬さを有する部材とするのが望ましい。
　図４に示すように、筐体６０の内部側において、振動付勢部１００の端部には鍔部１１０が形成される。この鍔部１１０によって、振動付勢部１００のうち筐体６０の外側に突出する部分が所定の厚さまでに制限されるとともに、振動部９０が筐体６０から外れにくくなる。この鍔部１１０は、振動付勢部１００と一体形成してもよいし、振動付勢部１００とは別個の部材として形成したものを接着してもよいが、振動部９０が筐体６０から外れてしまうことを防止する観点から、ある程度の硬さを有する部材とするのが望ましい。
　振動付勢部１００の形状は、電子機器１を裏側（パネル１０を備える面の反対側の面）から平面視した場合に、図５（Ａ）に示すように、長方形状とすることができる。しかしながら、振動付勢部１００は長方形状に限定されず、円形状または楕円形状など、種々の形状とすることができる。この振動付勢部１００は、利用者の指などによって押圧される部分であるため、利用者が押圧し易い形状とするのが望ましい。また、鍔部１１０の形状は、図４に示す形状に限定されず、振動部９０が筐体６０から外れてしまうことを防止することができる任意の形状とすることができる。
　シャフト１２０は、振動付勢部１００または鍔部１１０から延在して、その先端部には当接部１３０が形成される。このシャフト１２０は、当接部１３０に対する振動を振動付勢部１００に伝える部材であるため、例えば金属、プラスチック、または樹脂など、振動の伝達に好適な、ある程度の硬さを有する部材とするのが望ましい。このシャフト１２０は、典型的には棒状の部材とすることができるが、例えば振動付勢部１００の形状に合わせて、板状の部材にしてもよい。
　シャフト１２０の先端部に形成される当接部１３０は、図４（Ｂ）に示すように、第２状態において、圧電素子３０に当接する。この当接部１３０は、後述のように、圧電素子３０に当接する面積を可変にするために、利用者の押圧によってある程度変形するシリコンゴムなどの弾性を有する部材にするのが望ましい。この当接部１３０は、典型的には球状の部材とすることができるが、シャフト１２０の形状に合わせて（例えばシャフト１２０が板状の場合）、例えば円柱状のような形状の部材にしてもよい。
　なお、図３（Ｂ）では図示を省略したが、振動部９０は、図４に示すように、板バネ１４０を備えることにより、外力が作用していない状態では図４（Ａ）に示す第１状態が復元されるようにする。すなわち、板バネ１４０によって、振動部９０には、図４において左から右の方向に、ある程度の力が作用している。利用者が、図４（Ｂ）に示す矢印の方向のような所定の方向に振動部９０を押圧すると、図４（Ｂ）に示すように、振動部９０全体が筐体６０内部の方向に押し込められ、当接部１３０が圧電素子３０に当接する（第２状態）。この第２状態においては、板バネ１４０が伸張しているため、利用者が振動部９０を押圧する力を弱めると、図４（Ａ）に示すように、当接部１３０が圧電素子３０に当接しないようになる（第１状態）。
　この板バネ１４０は、振動部９０を第１状態に復元する力を作用させるものであれば、任意のものとすることができる。したがって、板バネ１４０は、板状のバネとすることは必須ではなく、振動部９０を第１状態に復元するスプリングまたはウレタンなど、種々の弾性部材とすることができる。
　このように、本実施形態による電子機器１が備える振動部９０は、図４に示すように、第１状態または第２状態を取り得る。ここで、第１状態においては、振動部９０が圧電素子３０に当接しない。第１状態においては、図４（Ａ）に示すように、振動部９０の当接部１３０が圧電素子３０に当接しないため、圧電素子３０が変形しても、振動部９０からは人体の一部を介して伝わる振動音が発生しない。
　一方、第２状態においては、振動部９０が圧電素子３０に当接して振動する。第２状態においては、図４（Ｂ）に示すように、振動部９０の当接部１３０が圧電素子３０に当接しているため、圧電素子３０の変形により、振動部９０から人体の一部を介して伝わる振動音が発生する。ここで、第２状態においては、振動部９０の振動付勢部１００が、利用者によって振動部９０が押圧された方向とは反対方向に、人体の一部を介して伝わる振動音を発生する。また、後に説明するが、当接部１３０は、図６（Ｂ）に示すように、圧電素子３０の主面に沿って弾性変形した状態で圧電素子３０に当接させるのが望ましい。これにより、当接部１３０が圧電素子３０に当接する面積を稼ぐことができるため、圧電素子３０の振動を振動部９０に良好に伝えることができ、ひいては人体の一部を介して伝わる振動音を効率よく発生させることができる。
　このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、人体の一部を介して伝わるような振動音を発生させる状態と当該振動音を発生させない状態とを使い分けることができる。
　次に、図５を参照して、本実施形態に係る電子機器１の使用態様について説明する。
　上述したように、電子機器１は、利用者が振動部９０を押圧していない第１状態においては、圧電素子３０が変形することにより、パネル１０から振動音が発生するが、振動部９０からは振動音が発生しない。一方、電子機器１は、利用者が振動部９０を押圧している第２状態においては、圧電素子３０が変形することにより、振動部９０から振動音が発生する。このため、振動部９０が押圧されている第２状態においては、利用者は、人体の一部を振動付勢部１００に当接させることにより、振動付勢部１００から人体の一部を介して振動音が伝わるようにすることができる。したがって、第２状態においては、図５（Ａ）に示すように、電子機器１のパネル１０を備える面とは反対側の面に配設された振動付勢部１００を利用して、人体の一部を介して伝わる振動音を発生させることができる。
　例えば、利用者は、図５（Ａ）に示した状態の電子機器１を片手で把持する際に、図５（Ｂ）に示すように、人差し指の腹を振動付勢部１００の位置に置くことで、振動部９０を押圧して第２状態にすることができる。図５（Ｂ）に示す例においては、振動付勢部１００は、利用者の人差し指を介して振動音を伝えることができる。このため、例えば利用者が人差し指の先端を耳珠に当てることにより、振動付勢部１００から発生する振動音は、利用者の人体の一部を介して伝えられる。この場合、利用者が人差し指の先端で耳珠を閉じるようにして塞いでいても、振動音を伝えることができる。したがって、例えば周囲の環境が騒がしい場合などには、利用者は、図５（Ｂ）に示すように電子機器１を把持しながら、人差し指の先端を外耳道に挿入することで、音を聞き易くすることもできる。
　また、第２状態においては、振動付勢部１００を例えば机の表面など硬質の板状部材に当接させることにより、電子機器１を拡声スピーカのように使用することができる。さらに、第２状態においては、（パネル１０ではなく）振動付勢部１００を利用者の耳に当接させても、振動付勢部１００から発生する振動音を、利用者の人体の一部を介して伝えることができる。このようにすれば、パネル１０を利用者の耳に当接させる必要がなくなるため、パネル１０が利用者の顔などの皮脂によって汚れてしまうこともなく、当該汚れによってパネル１０に表示される表示部２０の表示が見難くなることもない。
　さらに、本実施形態に係る電子機器１は、第２状態において、振動付勢部１００から発生する振動音の音量を調整することができる。図６（Ａ）に示すように、例えば利用者が振動部９０を弱い力で押圧している場合、当接部１３０が圧電素子３０に当接する力は比較的弱いため、当接部１３０はほとんど弾性変形していない。このように、当接部１３０の弾性変形が少ない場合、当接部１３０が圧電素子３０に当接する部分の面積は小さいため、圧電素子３０から振動部９０に伝わる振動も弱くなり、振動付勢部１００から発生する振動音の音量は小さくなる。一方、図６（Ｂ）に示すように、例えば利用者が振動部９０を強い力で押圧している場合、当接部１３０が圧電素子３０に当接する力は比較的強いため、当接部１３０は大きく弾性変形する。このように、当接部１３０の弾性変形が大きい場合、当接部１３０が圧電素子３０に当接する部分の面積が大きくなるため、圧電素子３０から振動部９０に伝わる振動も強くなり、振動付勢部１００から発生する振動音の音量を大きくすることができる。
　なお、電子機器１が防水または防塵機構を備えたものにする場合、振動部９０が可動する箇所、すなわち振動付勢部１００と筐体６０との隙間から水分や塵などが浸入するおそれがある。したがって、このような場合、図７に示すように、振動付勢部１００と筐体６０との隙間を例えば防水のキーラバー１６０が覆うようにして、当該キーラバー１６０は例えば防水の接着部１５０により筐体６０に接着されるようにすることが望ましい。ここで、キーラバー１６０はシリコンゴムなどで形成することができ、接着部１５０は防水両面テープまたは防水ボンドとすることができる。これにより、電子機器１において、振動付勢部１００と筐体６０との隙間から浸入する水分や塵などを抑制することができる。
　上記の説明においては、電子機器１の筐体６０は、パネル１０とは別個の部材として説明した。しかしながら、本実施形態において、筐体６０は、いわゆる樹脂製などのケースのみに限定されるものではなく、例えばガラスや合成樹脂などで形成されるパネル１０をも含むものとしてもよい。したがって、本実施形態に係る電子機器１は、圧電素子３０が搭載される筺体６０をさらに備えるものとし、気導音を筺体６０から発生させてもよい。
　このように、本実施形態においては、筺体６０（またはパネル１０）に圧電素子３０が搭載されるものとしてよい。本実施形態に係る電子機器１は、第１状態において、圧電素子３０が変形しても振動部９０から振動音を発生せずに、第２状態において、圧電素子３０の変形により振動部９０から振動音を発生する構成であるが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、圧電素子３０が振動部９０に搭載される構成とすることで、圧電素子３０が振動しても当該振動が筺体６０に伝達されない第３状態と、圧電素子３０の振動により当該振動が振動部９０から筺体６０に伝達される第４状態とを取り得る構成とすることもできる。この場合、第３状態においては圧電素子３０が変形しても筺体６０から振動音は発生せずに、第４状態においては圧電素子３０の変形により筺体６０から振動音が発生する。
　なお、本発明において、気導音または振動音が「発生しない」とは、物理的に厳密に発生しないことのみを意味するのではなく、実使用上、ほとんど人間に聞こえないレベル（例えば、音量が２０ｄＢ以下または３０ｄＢ以下）であることを意味する。
（第２実施形態）
　図８は、本発明の第２実施形態に係る電子機器の概略構成を示す外観斜視図である。本実施形態に係る電子機器は、例えばスマートフォン等の携帯電話であり、筐体１１を有する。筐体１１は、樹脂製又は金属製のケースからなる。また、筐体１１は、一部に表示部の保護パネルやタッチパネル等のパネルを含む場合もある。本実施形態では、筐体１１が第１振動部を構成する。なお、図８では、平面視で長方形状の筐体１１を例示しているが、筐体１１の形状は任意である。
　筐体１１には、主面１２に開口部１２ａが形成されている。開口部１２ａには、当該開口部１２ａから露出して第２振動部１３が配置されている。第２振動部１３は、電圧が印加されると変形する積層型の圧電素子３０を有する。後述するように、第２振動部１３は、主面１２から露出した第１位置と、該第１位置よりも主面１２から露出した第２位置とを選択的に保持するように変位可能に設けられる。なお、第１位置において、第２振動部１３は、その表面が主面１２と同一面であってもよいし、主面１２から窪んでいても、あるいは突出していてもよい。
　次に、第２振動部１３の構成について説明する。
　図９及び図１０は、第２振動部１３の要部の構成を示すもので、図９は断面図、図１０は一部断面で示す分解斜視図である。第２振動部１３は、操作部２１、振動伝達部材２２、圧電素子取付け部２３、振動低減部材２４、回動部材２５、圧縮コイルバネ２６及び支持部２７を有する。
　操作部２１は、有底の筒状体からなり、底部を有する大径部２１ａと、該大径部２１ａの底部とは反対側に形成された小径部２１ｂとを有する。小径部２１ｂの内周面には、雌ネジ部２１ｃが形成されている。操作部２１は、大径部２１ａが筐体１１の外側に露出するように開口部１２ａに配置される。なお、開口部１２ａには、操作部２１の小径部２１ｂが貫通し、第２振動部１３の第１位置において、大径部２１ａの端面及び振動伝達部材２２を介して係合する係止部１２ｂが内周に亘って形成されている。
　振動伝達部材２２は、例えば振動を伝達可能なスポンジからなり、操作部２１の大径部２１ａと開口部１２ａの係止部１２ｂとの間に介在される。なお、振動伝達部材２２は、大径部２１ａの端面に接着してもよいし、係止部１２ｂに接着してもよい。
　圧電素子取付け部２３は、有底の筒状体からなり、底部を有する小径部２３ａと、該小径部２３ａの開放端側に形成された大径部２３ｂとを有する。小径部２３ａには、外周部に雄ネジ部２３ｃが形成され、底部内面に圧電素子３０が両面テープや接着剤等により取り付けられる。また、大径部２３ｂには、外周部の複数個所、例えば周囲の等間隔の４箇所にガイド用突起２３ｄが形成されている。
　圧電素子取付け部２３は、圧電素子３０が取り付けられた小径部２３ａを主面１２側として、雄ネジ部２３ｃが操作部２１の小径部２１ｂの雌ネジ部２１ｃに螺合され、大径部２３ｂが支持部２７に形成された開口部２７ａに挿入して配置される。なお、大径部２３ｂに形成されたガイド用突起２３ｄは、支持部２７の開口部２７ａの内周面に軸方向に延在して形成されたガイド溝２７ｂにそれぞれ係合される。軸方向は、図１０における上下方向、或いは部材が配置される方向である。これにより、圧電素子取付け部２３は、開口部２７ａに軸方向に移動可能に支持される。なお、圧電素子取付け部２３は、例えば、圧電素子３０が筐体１１の短辺に沿って延在するように、開口部２７ａに軸方向にスライド可能に配置される。
　また、圧電素子取付け部２３には、大径部２３ｂの開放端面に軸方向に高低差を有するカム面２３ｅが形成されている。さらに、小径部２３ａには、圧電素子３０の変位（振動）により発生する音を放出する音放出孔２３ｆが複数個所、例えば小径部２３ａ周囲の等間隔の４箇所に形成されている。なお、圧電素子取付け部２３の大径部２３ｂの内周面には、回動部材２５の後述する係止爪２５ｃが係合する凹部２３ｇが周方向に亘って形成されている。凹部２３ｇは、係止爪２５ｃが凹部２３ｇの下面に係止された状態において、軸方向にクリアランスｄを有している。
　振動低減部材２４は、例えば、振動伝達部材２２よりも硬度の低いスポンジからなる。振動低減部材２４は、第２振動部１３の第２位置において、圧電素子取付け部２３の大径部２３ｂの端面が当該振動低減部材２４を介して開口部１２ａの係止部１２ｂに当接するように、圧電素子取付け部２３の大径部２３ｂと開口部１２ａの係止部１２ｂとの間に介在される。なお、振動低減部材２４は、大径部２３ｂまたは係止部１２ｂに接着してもよい。
　回動部材２５は、圧電素子取付け部２３の大径部２３ｂ内に挿入される小径部２５ａと、大径部２３ｂから露出する大径部２５ｂとを有する筒状体からなる。小径部２５ａの端部には、周方向に沿って複数個所、例えば周囲の等間隔の４箇所に係止爪２５ｃが形成されている。また、大径部２５ｂには、外周面の複数個所、例えば周囲の等間隔の３箇所に、引き込み用リブ２５ｄが形成されている。引き込み用リブ２５ｄは、圧電素子取付け部２３のカム面２３ｅ及び支持部２７に形成された後述する傾斜面２７ｃ、第１ストッパ部２７ｄ、第２ストッパ部２７ｅに係合可能に構成される。回動部材２５は、小径部２５ａが圧電素子取付け部２３の大径部２３ｂに挿入され、係止爪２５ｃが凹部２３ｇに係合されて、支持部２７の開口部２７ａ内に配置される。
　支持部２７は、主面１２とは異なる筐体１１のリアケース等の固定部材により構成される。支持部２７には、上述したように開口部２７ａが形成され、開口部２７ａにガイド溝２７ｂ、傾斜面２７ｃ、第１ストッパ部２７ｄ及び第２ストッパ部２７ｅが形成される。ここで、傾斜面２７ｃ、第１ストッパ部２７ｄ及び第２ストッパ部２７ｅは、回動部材２５の回転方向に対して、各引き込み用リブ２５ｄが同時に、第１ストッパ部２７ｄ、傾斜面２７ｃ、第２ストッパ部２７ｅ及び傾斜面２７ｃに順次位置するように形成される。なお、第１ストッパ部２７ｄは、第２振動部１３を第１位置に位置決めするためものものである。また、第２ストッパ部２７ｅは、第２振動部１３を第２位置に位置決めするためものもので、第１ストッパ部２７ｄよりも主面１２側に深い段差状に形成される。
　開口部２７ａの主面１２側とは反対側の開放端は、蓋部材２７ｆにより閉塞される。なお、圧縮コイルバネ２６は、圧電素子取付け部２３の筒状部分及び回動部材２５の筒状部分を通して、圧電素子取付け部２３の底部と蓋部材２７ｆとの間に圧縮した状態で配設される。これにより、圧電素子取付け部２３及び回動部材２５は、常時、主面１２側に附勢される。
　以下、本実施形態に係る電子機器の動作について説明する。
　図１１は、第２振動部１３が第１位置を保持する状態を一部展開して示す断面図である。この状態では、回動部材２５の各引き込み用リブ２５ｄが、支持部２７の第１ストッパ部２７ｄに当接し、係止爪２５ｃが、圧縮コイルバネ２６の附勢力により、圧電素子取付け部２３の凹部２３ｇの下面に係止される。また、操作部２１は、振動伝達部材２２を介して筐体１１に係合する。したがって、この状態で、圧電素子３０が音声信号等により駆動されて湾曲振動（変形）すると、図１５（Ａ）に概略図を示すように、その振動が操作部２１に伝播されて、操作部２１が振動して、その振動による音が発生する。また、操作部２１の振動が振動伝達部材２２を介して筐体１１に伝播されて、筐体１１の主面１２が振動して、その振動による音が発生する。
　したがって、利用者は、例えば主面１２に自分の耳を接触させることにより、気導音と主面に接触する耳（接触部位）を振動させて伝わる振動音との双方を聞くことができる。つまり、この状態は、第１振動部を構成する筐体１１の第１状態に相当する。このように、第１状態では、操作部２１とともに、操作部２１よりも面積の大きい主面１２が振動するので、操作部２１のみが振動する場合と比較して、音量が大きくなり、低音も出易くなる。したがって、利用者は、音質の良い音を聴くことが可能となる。
　その後、図１１に示す状態から、操作部２１が圧縮コイルバネ２６の附勢力及び振動伝達部材２２の弾性力に抗して支持部２７側に押し込まれると、圧電素子取付け部２３は操作部２１と一体に下降する。なお、筐体１１がアクリル等の可撓性を有する場合は、操作部２１を押し込む際に、筐体１１の撓みも付加される。圧電素子取付け部２３が凹部２３ｇにおける係止爪２５ｃの軸方向のクリアランスｄを下降して、係止爪２５ｃの上端が凹部２３ｇの上面に当接すると、その後は回動部材２５が圧電素子取付け部２３と一体に下降する。そして、図１２に示すように、各引き込み用リブ２５ｄが、第１ストッパ部２７ｄから下方に移動して支持部２７の傾斜面２７ｃを超えると、各引き込み用リブ２５ｄはカム面２３ｅに追従してカム面２３ｅの底部まで移動する。これにより、回動部材２５は、操作部２１の押し込みに追従して、圧電素子取付け部２３に対して回動する。
　その後、操作部２１の押し込みが解除されると、操作部２１及び圧電素子取付け部２３は、圧縮コイルバネ２６の附勢力により上方に移動する。そして、圧電素子取付け部２３が上記のクリアランスｄを上昇し、凹部２３ｇの下面に係止爪２５ｃが係止されると、その後は圧電素子取付け部２３と一体に回動部材２５が上昇する。これにより、各引き込み用リブ２５ｄは、図１３に示すように、カム面２３ｅから離れて支持部２７の傾斜面２７ｃに沿って回動しながら上昇する。その後、各引き込み用リブ２５ｄは、支持部２７の第２ストッパ部２７ｅの溝に落ち込んで、第２ストッパ部２７ｅに当接した状態となる。これにより、第２振動部１３は、操作部２１が第１位置よりも主面１２から突出した第２位置に保持される。また、圧電素子取付け部２３は、振動低減部材２４を介して筐体１１に係合する。
　したがって、この状態で、圧電素子３０が音声信号等により駆動されて振動（変形）すると、図１５（Ｂ）に示すように、その振動が操作部２１に伝播されて、操作部２１が振動して、その振動による音が発生する。しかし、筐体１１は、振動低減部材２４を介して圧電素子取付け部２３に接しているため、筐体１１に伝達される振動は減衰される。その結果、主面１２は殆ど振動せず、音も発生しない。
　したがって、利用者は、操作部２１に自分の耳を接触させることにより、気導音と主面に接触する耳（接触部位）を振動させて伝わる振動音との双方を聞くことができる。つまり、この状態は、第１振動部を構成する筐体１１の第２状態に相当する。また、図１５（Ｂ）に概略図を示すように、圧電素子３０の振動により回動部材２５側に発生した音は、圧電素子取付け部２３の音放出孔２３ｆから開口部１２ａを通して外部に放出される。ここで、圧電素子３０により回動部材２５側に発生する音と、その反対側である操作部２１から発生する音とは、位相がずれる。好適には、位相が逆となる。したがって、操作部２１から外部に漏れる気導音は、音放出孔２３ｆから放出される気導音によって減衰され、音漏れが低減されることになる。
　その後、図１３に示す状態から、操作部２１が圧縮コイルバネ２６の附勢力に抗して支持部２７側に押し込まれると、圧電素子取付け部２３が下降する。そして、圧電素子取付け部２３がクリアランスｄを下降して、係止爪２５ｃの上端が凹部２３ｇの上面に当接すると、その後は圧電素子取付け部２３と一体に回動部材２５が下降する。そして、図１４に示すように、各引き込み用リブ２５ｄが、第２ストッパ部２７ｅから下降して支持部２７の傾斜面２７ｃを超えると、各引き込み用リブ２５ｄはカム面２３ｅに追従してカム面２３ｅの底部まで移動する。これにより、回動部材２５は、操作部２１の押し込みに追従して、圧電素子取付け部２３に対して回動する。
　その後、操作部２１の押し込みが解除されると、操作部２１及び圧電素子取付け部２３は、圧縮コイルバネ２６の附勢力により上方に移動する。そして、圧電素子取付け部２３が上記のクリアランスｄを上昇し、凹部２３ｇの下面に係止爪２５ｃが係止されると、その後は圧電素子取付け部２３と一体に回動部材２５が上昇する。これにより、各引き込み用リブ２５ｄは、カム面２３ｅから離れて支持部２７の傾斜面２７ｃに沿って回動しながら上昇する。その後、各引き込み用リブ２５ｄは、支持部２７の第１ストッパ部２７ｄに落ち込んで、第１ストッパ部２７ｄに当接した状態となる。これにより、第２振動部１３は、図１１に示した第１位置に保持される。
　本実施形態に係る電子機器によれば、第２振動部１３は、主面１２側に押し込まれた第１位置と、第１位置からさらに押し込まれ圧縮コイルバネ２６により附勢されることにより、第１位置よりも上昇して主面１２から突出した第２位置とを選択的に保持する、いわゆるプッシュロック機構を備えている。そして、第２振動部１３が第１位置に保持された状態で、第１振動部である筐体１１の主面１２を圧電素子３０の振動により人体の一部を介して伝わる振動音が発生する第１状態とすることができる。また、第２振動部１３が第２位置に保持された状態で、主面１２を、圧電素子３０が振動しても主面１２から振動音が発生しない第２状態とすることができる。これにより、第１振動部である筐体１１の主面１２を、振動音が発生する第１状態と、振動音が発生しない第２状態とに容易に使い分けることができる。
（第３実施形態）
　図１６は、本発明の第３実施形態に係る電子機器の要部の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る電子機器は、第２実施形態に係る電子機器の構成において、主面１２の開口部１２ａの断面形状が放物線状をなしている。この放物線状の焦点は、図１６に示すように、第２振動部１３が第２位置に保持されている状態で、圧電素子３０又はその近傍に位置している。なお、操作部２１の断面形状は、第２実施形態と同様の形状であってもよいし、開口部１２ａの断面形状と相似の形状であってもよい。
　かかる構成によると、圧電素子３０から音放出孔２３ｆを経て放出される音は、開口部１２ａの放物面で反射されて主面１２のほぼ法線方向に放出される。これにより、圧電素子３０から放出される逆位相の音の反射回数が、第２実施形態の場合と比較して少なくなり、反射による音の位相変化が少なくなる。しかも、開口部１２ａからの音の放出方向は、主面１２のほぼ法線方向となるので、操作部２１から発生された音は、開口部１２ａからの音によってより効率よく減衰され、音漏れがより効率よく低減される。
　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。
　例えば、第１実施形態において、パネル１０が筐体６０に接合部材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、この接合部材は、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、第１実施形態に係る電子機器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、パネル１０の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、第２および第３実施形態において、例えば、第２振動部１３のプッシュロック機構は、他の公知の機構を採用可能である。また、主面１２側から見た第２振動部１３の形状は、円形に限らず、楕円形状や矩形状、或いは人の耳形状に合わせた形状等、適宜変更可能である。第１振動部である主面１２が、振動音が発生する第１状態と、振動音が発生しない第２状態とを取り得る構造であればよい。また、主面１２側から見た第２振動部１３の配置位置も適宜変更可能である。したがって、第２振動部１３は、主面１２の角部に形成したり、図１７に示すように、主面１２の一端部に形成したりしてもよい。
　また、第２および第３実施形態では、第２振動部１３に圧電素子３０が搭載され、第１状態では、圧電素子３０の振動が第２振動部１３から第１振動部である筺体１１に伝達されて筺体１１から振動音が発生し、第２状態では、圧電素子３０は変形するが圧電素子３０の振動が筺体１１に伝達されず、筺体１１から振動音は発生しない構成とした。しかしながら、本発明は、これに限定されない。例えば、筺体１１に圧電素子３０が搭載され、圧電素子３０の振動が第２振動部１３に伝達される第３状態と、圧電素子３０の振動が第２振動部１３に伝達されない第４状態とを取り得る構成であってもよい。この場合、第３状態では、圧電素子３０の変形により第２振動部１３から振動音が発生し、第４状態では、圧電素子３０は変形するが第２振動部１３から振動音は発生しない。
　また、上記の電子機器においては、電圧が印加されると変形あるいは振動する振動素子の一例として積層型の圧電素子を挙げているが、これに限定されない。振動素子は、積層型と異なるタイプの圧電素子であってもよい。例えば、振動素子は、金属板に一枚の圧電セラミック板を貼り付けて構成される、所謂ユニモルフと呼ばれる圧電素子であってもよい。振動素子は、金属板を備えず、一枚の圧電セラミック板だけで変形する、所謂モノモルフと呼ばれる圧電素子であってもよい。振動素子は、パネル１０または圧電素子取付け部２３等を振動させることができるものであれば、圧電素子と異なるものであってもよい。振動素子は、例えば、従来のダイナミックスピーカに搭載される、コイル及び磁石を備える電磁式振動素子であってもよい。振動素子は、例えば、偏心モータであってもよい。
　図１８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。
　１　電子機器
　１０　パネル
　１１　筐体（第１振動部）
　１２　主面
　１３　第２振動部
　２０　表示部
　２１　操作部
　２２　振動伝達部材
　２３　圧電素子取付け部
　２４　振動低減部材
　２５　回動部材
　２６　圧縮コイルバネ
　２７　支持部
　３０　圧電素子
　４０　入力部
　５０　制御部
　５５　基板
　６０　筐体
　６５　バッテリ
　７０　接合部材
　９０　振動部
　１００　振動付勢部
　１１０　鍔部
　１２０　シャフト
　１３０　当接部
　１４０　板バネ
　１５０　接着部
　１６０　キーラバー

Claims (16)

  1. 　電圧が印加されると変形する振動素子と、
    　前記振動素子が変形しても人体の一部を介して伝わる振動音が発生しない第１状態、または前記振動素子の変形により前記振動音が発生する第２状態を取り得る第１振動部と、
    　を備える、電子機器。
  2. 　前記振動素子が搭載される筺体をさらに備える、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記第１振動部は、前記第２状態において前記振動素子に当接して振動する、請求項１に記載の電子機器。
  4. 　前記第１振動部は、前記第２状態において前記振動素子に当接する当接部を有し、
    　前記当接部は、前記振動素子の主面に沿って弾性変形した状態で当該振動素子に当接する、請求項３に記載の電子機器。
  5. 　前記第１振動部は、所定の方向に押圧されることにより前記振動素子に当接し、
    　前記第２状態において前記所定の方向とは反対方向に前記振動音を発生する振動付勢部をさらに有する、請求項４に記載の電子機器。
  6. 　前記第１振動部は、前記第１状態においては前記振動素子と当接しない、請求項１に記載の電子機器。
  7. 　前記振動素子の変形により前記筐体から気導音が発生する、請求項２に記載の電子機器。
  8. 　前記第１振動部は、当該電子機器の筺体の少なくとも一部である、請求項１に記載の電子機器。
  9. 　前記振動素子が搭載される第２振動部を備え、
    　前記第２状態では、前記振動素子の変形が前記第２振動部から前記筺体に伝達されることで前記筺体から前記振動音が発生する、請求項８に記載の電子機器。
  10. 　前記振動素子の変形により気導音が発生する、請求項９に記載の電子機器。
  11. 　前記第２状態では、前記筺体及び前記第２振動部から前記気導音が発生する請求項１０に記載の電子機器。
  12. 　前記第１状態では、前記第２振動部から前記気導音が発生し、前記筺体からは前記気導音が発生しない、請求項１１に記載の電子機器。
  13. 　前記筺体は、主面に開口部が形成され、
    　前記第２振動部は、前記開口部から露出すると共に、前記第２状態で前記主面に対して固定され、前記第１状態では前記主面に対して固定されない、請求項９に記載の電子機器。
  14. 　前記筺体と前記第２振動部との間に配置され、前記第１状態で前記第２振動部からの振動が前記筺体に伝達されることを低減する振動低減部材をさらに有する、請求項１３に記載の電子機器。
  15. 　前記第１状態では、前記第２振動部の前記主面側から発生する第１気導音が、前記第２振動部から前記開口部を介して前記主面側に伝播される第２気導音によって減衰される、請求項１３に記載の電子機器。
  16. 　前記開口部の断面形状は放物線状をなす、請求項１５に記載の電子機器。
     
     
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