WO2014132639A1

WO2014132639A1 - 電子機器

Info

Publication number: WO2014132639A1
Application number: PCT/JP2014/001023
Authority: WO
Inventors: 聡水田
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-09-04
Also published as: US9749751B2; US20160007123A1; EP2963945A4; EP2963945A1

Abstract

　電子機器に、接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、入力される信号に応じて前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられるとともに、互いに容量値が異なる複数の圧電素子とを備え、前記複数の圧電素子に入力される信号の電圧が周波数帯域に応じて異なるようにして、消費電力を抑えるようにした。

Description

電子機器

関連出願へのクロスリファレンス

　本出願は、日本国特許出願２０１３－０３７５８７号（２０１３年２月２７日出願）、２０１３－０３７５８９号（２０１３年２月２７日出願）及び２０１３－０３７３５７号（２０１３年２月２７日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

　この発明は、圧電素子に所定の電気信号（音声信号）を印加することで圧電素子により振動部を振動させ、人体の一部を振動させて伝える振動音を発生させる電子機器に関する。

　特許文献１には、携帯電話などの電子機器として、気導音と骨導音とを利用者に伝えるものが記載されている。また、特許文献１には、気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。また、特許文献１には、振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（たとえば外耳の軟骨）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、圧電素子（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、この振動部の圧電素子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ことで気導音と振動音とが利用者に伝えられ、振動体が振動部として機能す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、振動部に取り付けられる圧電素子の消費電力について何ら検討されていない。また、特許文献１に記載の電子機器においては、振動部に取り付けられる圧電素子の周波数特性について何ら検討されていない。さらに、特許文献１に記載の電子機器においては、振動部に取り付けられる圧電素子の厚さについて何ら検討されていない。

　本発明の目的は、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器において、圧電素子の消費電力を考慮した電子機器を提供することにある。本発明の別の目的は、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器において、圧電素子の周波数特性を考慮した電子機器を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器において、圧電素子の厚さを考慮した電子機器を提供することにある。

　本発明の一側面における電子機器は、接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、入力される信号に応じて前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられるとともに、互いに容量値が異なる複数の圧電素子とを有し、前記複数の圧電素子に入力される信号の電圧が周波数帯域に応じて異なることを特徴とする。また、電子機器に、前記複数の圧電素子に入力される信号の電圧を制御する制御部を設けてもよい。

　上記側面において、第１の圧電素子に第１の信号が、前記第１の圧電素子より容量値が大きい第２の圧電素子に第２の信号がそれぞれ入力され、第１の周波数帯域では前記第２の信号の電圧は前記第１の信号の電圧以上であり、前記第１の周波数帯域より高い第２の周波数帯域では前記第２の信号の電圧は前記第１の信号の電圧より小さいとよい。

　前記複数の圧電素子は、異なる形状を有するとよい。さらに、前記複数の圧電素子は矩形板状であり、それぞれの少なくとも一辺の長さが異なるとよい。または、前記複数の圧電素子は、積み重ね方向における厚さが異なるとよい。さらに、前記複数の圧電素子は、積層型の圧電素子であって、それぞれの層数が異なるとよい。

　前記振動部はパネルであるとよい。また、前記振動部は耳の大きさより大きいとよい。

　前記振動部は表示部を有してもよい。また、前記複数の圧電素子は、前記振動部における前記表示部の取り付け位置とは異なる位置に取り付けられるとよい。

　前記振動部は、押圧する人体の部位に３Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝えるとよい。さらに、前記振動部は、押圧する人体の部位に５Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝えるとよい。さらに、前記振動部は、押圧する人体の部位に１０Ｎ以下の力で押圧される場合であっても当該押位を振動させて前記振動音を伝えるとよい。

　本発明の別の側面における電子機器は、接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられるとともに、互いに共振周波数が異なる複数の圧電素子とを有することを特徴とする。

　前記複数の圧電素子は、互いに異なる形状を有するとよい。さらに、前記複数の圧電素子は矩形板状であり、それぞれの少なくとも一辺の長さが異なるとよい。または、前記複数の圧電素子は、積み重ね方向における厚さが異なるとよい。さらに、前記複数の圧電素子は、積層型の圧電素子であって、それぞれの層数が異なるとよい。

　本発明のさらに別の側面における電子機器は、接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられ、前記積み重ね方向における厚さが異なる積層型の複数の圧電素子と、を有することを特徴とする。

　前記振動部に取り付けられる第１の圧電素子の厚さより、前記第１の圧電素子に積み重ねて取り付けられる第２の圧電素子の厚さの方が大きいとよい。または、前記振動部に取り付けられる第１の圧電素子の厚さより、前記第１の圧電素子に積み重ねて取り付けられる第２の圧電素子の厚さの方が小さいとよい。

　前記複数の圧電素子は、厚さに応じた層数を有してもよい。

　前記振動部は表示用のパネルを有してもよい。また、前記複数の圧電素子は、前記振動部における前記表示用のパネルの取り付け位置とは異なる位置に取り付けられるとよい。

　以下において説明する実施形態によれば、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器であって、圧電素子の消費電力を考慮した電子機器を提供することが可能となる。また、以下において説明する実施形態によれば、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器であって、圧電素子の共振周波数を考慮した電子機器を提供することが可能となる。さらに、以下において説明する実施形態によれば、振動部を圧電素子により振動させ振動音を発生させる電子機器において、圧電素子の厚さを考慮した電子機器を提供することが可能となる。

電子機器の機能ブロックを示す図である。圧電素子の周波数特性について説明する図である。制御部の動作を説明する図である。パネルの形状と大きさの例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第１の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第２の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。パネルの支持構造の例を示す図である。電子機器の機能ブロックを示す図である。パネルの形状と大きさの例を示す図である。第３の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。圧電素子の周波数特性について説明する図である。第３の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。第４の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第４の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。パネルの支持構造の例を示す図である。電子機器の機能ブロックを示す図である。パネルの形状と大きさの例を示す図である。第５の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第５の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。第６の実施形態に係る電子機器の実装構造を示す図である。第６の実施形態におけるパネルの振動の例を示す図である。パネルの支持構造の例を示す図である。

　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。以下で説明する実施形態は、それぞれ単独で、または複数の実施形態の組み合わせにおいて実施することができる。

　図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、たとえば携帯電話（スマートフォン）であって、パネル１０、表示部２０、圧電素子３０及び３１、入力部４０、制御部５０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、たとえばガラス、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の背面に設けられる。表示部２０は、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、３１は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲（湾曲）する素子である。これらの素子は、たと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、３１は、たとえば、ユニモルフ素子やバイモルフ素子である。ユニモルフ素子は、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフ素子は、電気信号（電圧）が印加されると屈曲する。または、圧電素子３０、３１は、積層型圧電素子であってもよい。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（たとえば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、たとえば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。

　圧電素子３０、３１は異なる容量値を有する。圧電素子３０、３１は、異なる形状を有することで、容量値を異にする。たとえば、圧電素子３０、３１が矩形板状の場合、それぞれの少なくとも一辺の長さ、及び／または厚さ（積層型の場合は層の厚さや層数）が異なるとよい。あるいは、圧電素子３０、３１を異なる材質で構成し、容量値が異なるようにしてもよい。そして、後に詳述するように、圧電素子３０、３１への入力信号が周波数帯域に応じて制御される。

　圧電素子３０、３１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。第１の圧電素子３０は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）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（たとえば板金）を介してパネル１０に取り付けられてもよい。また、第２の圧電素子３１は、第１の圧電素子３０に積み重ねて取り付けられる。圧電素子３１は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）により圧電素子３０に取り付けられる。

　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、たとえば、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、３１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、３１に対して印加する電圧は、たとえば、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３Ｎ以上の力（たとえば５Ｎ～１０Ｎの力）で自身の体にパネル１０を接触させ、あるいは押圧した（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て利用者の体の一部、すなわち接触部位または押圧部位を振動させることで、その部位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、３１に電気信号を印加すると、圧電素子３０、３１は印加された電気信号の電圧（振幅）と周期に応じて伸縮または屈曲する。このとき、圧電素子３０、３１が取り付けられたパネル１０は、圧電素子３０、３１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３０，３１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３０，３１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を加振し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（たとえば外耳の軟骨）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。制御部５０は、たと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、３１に印加させ、その音声信号に対応する気導音及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。

　さらに、制御部５０は、圧電素子３０、３１に印加する電気信号の電圧（振幅）を、出力音声の周波数帯域に応じて異なるように制御する。具体的には、低域では圧電素子３０、３１のうち容量値が大きい方に印加する電気信号の電圧を大きくし、高域では容量値が大きい方に印加する電気信号の電圧を小さくするような制御が行われる。かかる制御のための構成として、制御部５０は、たとえば圧電素子３０、３１のうち、容量値が大きい方の電気信号を帯域に応じて可変制御する増幅器を備える。または、制御部５０は、圧電素子３０、３１ごとに電気信号を制御するＤＳＰ（Digital Signal Processor）を有してもよい。

　パネル１０は、たとえば長方形状であり、圧電素子３０、３１が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。パネル１０は、振動する領域において、当該パネル１０の主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該複数の箇所の各々において、振動の振幅の値が、時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変化する。パネル１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とがパネル１０の略全体に一見ランダムに分布した振動をする。即ちパネル１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者がたとえば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、３１に対して印加する電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述したパネル１０の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。

　ここで、図２を用いて、上記のような制御部５０の制御の作用・効果について説明する。図２は、横軸を出力音声の周波数、縦軸を音圧として、圧電素子３０、３１の音圧周波数特性の例を示す。この音圧周波数特性は、概ね周波数に応じて増加する右肩上がりの形状を示し、３０００Ｈｚ付近で共振点を有する。よって、比較的高域側（たとえば１５００Ｈｚ以上の帯域）では、圧電素子３０、３１に印加される電気信号の電圧が同じであっても生成される音声の音圧が大きくなる。よって、高域側では、所望の音圧を得るための電圧は小さくてすむ。よって、高域側では、圧電素子３０、３１に印加する電気信号の電圧を小さくすることで、所望の音圧を確保しつつ、圧電素子３０または３１が消費する電流を抑えて消費電力を低減させることができる。ここで、圧電素子３０、３１は、その容量値が大きいほど消費電流が大きいので、圧電素子３０、３１のうち、容量値が大きい方の電圧を小さくすることでより大きい電流を抑制でき、より効率的に消費電力を低減させることができる。

　図３は、制御部５０の動作例を示す。制御部５０は、出力音声の７００Ｈｚ未満を低域、７００Ｈｚ以上１５００Ｈｚ未満を中域、１５００Ｈｚ以上を高域としたとき、図３に示すような電気信号の制御を行う。たとえば、圧電素子３０の容量値が１μＦ、圧電素子３１の容量値が２μＦとする。制御部５０は、容量値が小さい方の圧電素子３０には低域～高域で±１０Ｖの電気号を印加する一方、容量値が大きい方の圧電素子３１には、中域では圧電素子３０と同じ±１０Ｖの電気号を印加するが、高域では±（１０－β）Ｖ（βは１０以下の任意の正の数）の電気信号を印加する。すなわち、電気信号の電圧が抑えられる。このようにして、圧電素子３１の消費電流を抑えて、圧電素子３０、３１全体としての消費電力を低減することができる。さらに、制御部５０は、音圧周波数特性に応じて、低域では圧電素子３１に印加する電気信号の電圧を増加させ、±（１０+α）Ｖ（αは任意の正の数）の電気信号を印加するようにしてもよい。ここで、低域での電流増加量より高域での電流抑制量が大きくなるように制御することで、全体としての消費電力を抑制することができる。なお、αは任意の正の数としたが、圧電素子３０、３１に対する印加が許容される程度の電圧（圧電素子３０、３１の性能）、不図示のパワーアンプにより昇圧が可能な程度の電圧、また、パネルにより発生する音の音圧が上限に達して変化しない状態にならない程度に基づいて設定されることが好ましい。

　図４は、パネル１０の形状と大きさの例を示す。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。

　ここで、長さ方向は、この例ではパネル１０が延在する長手方向２ａであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子３０、３１が配置される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向２ｂである。かかる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の領域を有することで、パネル１０は、ユーザー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。なお、かかる領域は、最小でも圧電素子３０、３１の下端部からパネル１０の長手方向２ａの中点までの領域を含むものとする。

　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（たとえば外耳の軟骨）を介して伝わる振動音とを利用者に伝えることができる。ここにおいて、パネル１０が振動部の例である。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、たと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、たと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、たとえばゴアテックス（登録商標）である。

　（第１の実施形態）
　図５は第１の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。図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、そして図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としてガラス板であるタッチパネルが筐体６０（たとえば金属や樹脂のケース）の前面に配されたスマートフォンである。

　パネル１０及び入力部４０は筐体６０に支持され、表示部２０および圧電素子３０、３１は、それぞれパネル１０に取り付けられる。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、接合部材７１によりパネル１０に取り付けられる。接合部材７１は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤であり、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。好ましくは、表示部２０は、パネル１０と接触する全面でパネル１０に接着される。そうすることで、表示部２０がパネル１０に接着された部分における振動板１００の剛性を上げることができる。

　圧電素子３０、３１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、３１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、３１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。

　圧電素子３０、３１は、積み重ねてパネル１０に取り付けられる。たとえば、第１の圧電素子３０は、接合部材７０によりパネル１０に接着される。そして、第２の圧電素子３１は、接合部材７０により、第１の圧電素子３０に積み重ねて接着される。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、たと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。また、弾性を有する両面テープを用いることで、圧電素子３０、３１各々の変形の自由度を確保しつつ、圧電素子３０、３１の双方が変形する際に、当該接合部材の弾性変形により当該変形に起因して接合部材から圧電素子３０、３１の各々が剥離しにくくなる。あるいは、接合部材７０として、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤を用いてもよい。そうすることにより、圧電素子３０とパネル１０との間、または圧電素子３０、３１間に熱応力収縮が生じにくい態様で接着できる。さらに、ここで、圧電素子３０とパネル１０との間に用いる接合部材７０と、圧電素子３０、３１間に用いる接合部材７０とを異なる種類の材質で構成してもよい。

　なお、圧電素子３０、３１は、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、３１は、伸縮または屈曲した状態でも、筐体６０の内部側の表面と所定の距離だけ離間しているとよい。すなわち、圧電素子３０、３１と筐体６０の内部側の面との間の距離は、圧電素子３０、３１の最大変形量よりも大きいとよい。

　第１の実施形態では、圧電素子３０、３１は異なる容量値を有する。たとえば、圧電素子３０、３１それぞれの長手方向の長さ３０Ｌ、３１Ｌ、長手方向と交差する方向の幅３０Ｗ、３１Ｗ、または積み重ね方向の厚さ３０Ｔ、３１Ｔの少なくともいずれか１つが異なることで、圧電素子３０、３１の容量値を異ならせることができる。さらに、圧電素子３０、３１が積層型ユニモルフまたはバイモルフ素子で構成される場合において、互いに層数が同じであれば各層の厚さを異ならせたり、各層の厚さが同じであれば層数を異ならせたりして、素子全体の厚さ３０Ｔ、３１Ｔを異にすることができ、そうすることで容量値を異ならせることができる。あるいは、圧電素子３０、３１が異なる材質で構成されることで、容量値を異にしてもよい。そして、容量値が大きい方に印加される電気信号の電圧を帯域に応じて制御部５０が制御することで、所望の音圧を確保しつつ消費電力を低減することができる。なお、パネル１０への積み重ね方向において近い方の圧電素子３０と遠い方の圧電素子３１のうち、容量値が大きい方とするのはどちらでもよい。

　図６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、３１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、３１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、３１の長辺方向において該圧電素子３０、３１の直上がその周囲と比較して最も高く隆起する。

　なお、第１の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、３１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とができる。これにより、振動部を筐体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。

（第２の実施形態）
　図７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７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図７に示す電子機器１はパネル１０として表示部２０を保護するカバーパネル（アクリル板）が上側の筐体６０の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。

　第２の実施形態では、パネル１０と圧電素子３０との間には、補強部材８０が配置される。補強部材８０は、例えばゴムまたはシリコン等の弾性部材である。補強部材８０は、例えばある程度の弾性を有するアルミニウム等から成る金属板であってもよい。補強部材８０は、例えば樹脂製の板であってもよい。ここでいう樹脂製の板を形成する樹脂としては、例えばポリアミド系樹脂が挙げられる。ポリアミド系樹脂には、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性樹脂から成り、強度および弾性に富むレニー（登録商標）がある。このようなポリアミド系樹脂は、それ自体をベースポリマーとして、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等により強化された強化樹脂であってもよい。ポリアミド系樹脂に対するガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等の付加量に応じて、強度および弾性が適宜調整される。上記のような強化樹脂は、例えば、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等を編みこんで形成された基材に樹脂を含浸させ、硬化させて形成される。強化樹脂は、液状の樹脂に細かく切断された繊維片を混入させたのちに硬化させて形成されるものであってもよい。強化樹脂は、繊維を編みこんだ基材と樹脂層とを積層したものであってもよい。

　圧電素子３０、３１は、積み重ねてパネル１０に取り付けられる。たとえば、第２の圧電素子３１と第１の圧電素子３０とが接合部材７０により接着され、第１の圧電素子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。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る。圧電素子３０、３１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、３１の長手方向がパネル１０の短辺に沿うように配置される。

　第２の実施形態でも、圧電素子３０、３１の容量値が異なるようにする。そして、容量値が大きい方に印加される電気信号の電圧を帯域に応じて制御部５０が制御することで、所望の音圧を確保しつつ消費電力を低減することができる。

　第２の実施形態では、表示部２０は、筐体６０によって支持されている。すなわち、第２の実施形態に係る電子機器１は、表示部２０と筐体６０の一部である支持部９０とが接合部材７２により接着される構造である。支持部９０は、筐体６０の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体６０から独立した部材として構成することが可能である。

　このように、第２の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、３１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、３１は、パネル１０の筐体６０内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体６０の外面に突出させることなく気導音と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、３１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、たとえばパネル１０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子３０、３１に伝達され圧電素子３０、３１が破損する可能性をさらに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。

　図８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、第１の実施形態に係る電子機器１に比べ、圧電素子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。

　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。たとえば、各部材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。

　たとえば、図９に示す筐体６０の断面図のとおり、パネル１０が筐体６０に接合部材７３により接着されている構成としても良い。このように、筐体６０にパネル１０からの振動がダイレクトに伝わりにくくすることで、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザーが電子機器１を落としてしまう恐れを低減できる。また、接合部材７３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７３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。

　また、たとえば、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、３１は、パネル１０の中央に配設されてもよい。圧電素子３０、３１がパネル１０の中央に配設された場合、圧電素子３０、３１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。

　また、上述の第１、第２の実施形態では、圧電素子３０、３１を例として示したが、圧電素子の個数は３個以上であってもよい。その場合において、電気信号を制御する対象の圧電素子は、容量値が最大の圧電素子であってもよいし、容量値が大きい方から複数の圧電素子であってもよい。

　また、パネル１０の代わりに、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に圧電素子を取り付けることで、圧電素子を取り付けた部材を振動させて振動部として作用させることができる。特に、パネル１０が表示パネルのとき、圧電素子３０、３１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、たと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。

　なお、第１の実施形態および第２の実施形態で用いられる接合部材７０～７３の種類は、接着する対象である部材に応じて適宜に用いることができる。

　図１０は、本発明の別の実施形態に係る電子機器１１の機能ブロックを示す図である。電子機器１１は、たとえば携帯電話（スマートフォン）であって、パネル１１０、表示部１２０、圧電素子１３０及び１３１、入力部１４０、制御部１５０を備える。

　パネル１１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部１２０を保護するカバーパネル等である。パネル１１０は、たとえばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル１１０の形状は板状であるとよい。パネル１１０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１１０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１２０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１２０は、パネル１１０の背面に設けられる。表示部１２０は、パネル１１０の背面に配設される。表示部１２０は、パネル１１０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１１０と離間して配設され、電子機器１１の筐体により支持されてもよい。

　圧電素子１３０、１３１は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲する素子である。これらの素子は、たと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１３０、１３１は、たとえば、ユニモルフ素子やバイモルフ素子である。ユニモルフ素子は、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフ素子は、電気信号（電圧）が印加されると屈曲する。または、圧電素子１３０、１３１は、積層型圧電素子であってもよい。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（たとえば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、たとえば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。

　圧電素子１３０、１３１は、パネル１１０の背面（電子機器１１の内部側の面）に配置される。第１の圧電素子１３０は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）によりパネル１１０に取り付けられる。圧電素子１３０は、中間部材（たとえば板金）を介してパネル１１０に取り付けられてもよい。また、第２の圧電素子１３１は、第１の圧電素子１３０に積み重ねて取り付けられる。圧電素子１３１は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）により圧電素子１３０に取り付けられる。

　入力部１４０は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、たとえば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、パネル１１０がタッチパネルである場合には、パネル１１０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１５０は、電子機器１１を制御するプロセッサである。制御部１５０は、圧電素子１３０、１３１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１５０が圧電素子１３０、１３１に対して印加する電圧は、たとえば、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３Ｎ以上の力（たとえば５Ｎ～１０Ｎの力）で自身の体にパネル１１０を接触させ、あるいは押圧した（押し付けた）場合であっても、パネル１１０に十分な振動を発生させて利用者の体の一部、すなわち接触部位または押圧部位を振動させることで、その部位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１１０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１３０の性能に応じて適宜調整可能である。

　制御部１５０が圧電素子１３０、１３１に電気信号を印加すると、圧電素子１３０、１３１は印加された電気信号の振幅と周期に応じて伸縮または屈曲する。このとき、圧電素子１３０、１３１が取り付けられたパネル１１０は、圧電素子１３０、１３１の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル１１０が振動する。パネル１１０は、圧電素子１３０、１３１の伸縮または屈曲によって湾曲する。パネル１１０は、圧電素子１３０、１３１によって直接的に曲げられる。「パネル１１０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を加振してパネルが変形する現象とは異なる。「パネル１１０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、接合部材或いは接合部材及び後述の補強部材１８０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１１０は、気導音を発生させるとともに、利用者が体の一部（たとえば外耳の軟骨）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。制御部１５０は、たと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１３０、１３１に印加させ、その音声信号に対応する気導音及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１１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１１０は、たとえば長方形状であり、圧電素子１３０、１３１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１１０は、振動する領域において、当該パネル１１０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１１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とがパネル１１０の略全体に一見ランダムに分布した振動をする。即ちパネル１１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者がたとえば５Ｎ～１０Ｎの力で自身の体にパネル１１０を押し付けた場合であっても、パネル１１０の上述したような振動が減衰しないためには、制御部１５０が圧電素子１３０、１３１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１１０の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。

　図１１は、パネル１１０の形状と大きさの例を示す。パネル１１０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１１０は、図１１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１１のパネル１１０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１１０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１１０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。

　ここで、長さ方向は、この例ではパネル１１０が延在する長手方向１２ａであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子１３０、１３１が配置される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向１２ｂである。かかる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１１０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１１０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の領域を有することで、パネル１１０は、ユーザー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。なお、かかる領域は、最小でも圧電素子１３０、１３１の下端部からパネル１１０の長手方向１２ａの中点までの領域を含むものとする。

　上記の電子機器１１は、パネル１１０の振動により、気導音と、利用者の体の一部（たとえば外耳の軟骨）を介して伝わる振動音とを利用者に伝えることができる。ここにおいて、パネル１１０が振動部の例である。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１１０が振動することで空気の振動により電子機器１１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、たと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１１は、パネル１１０の振動によって振動音を伝えるため、たと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１１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１１は、パネル１１０の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器１１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１１の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器１１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、たとえばゴアテックス（登録商標）である。

　（第３の実施形態）
　図１２は第３の実施形態に係る電子機器１１の実装構造を示す図である。図１２（Ａ）は正面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、そして図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図１２に示す電子機器１１はパネル１１０としてガラス板であるタッチパネルが筐体１６０（たと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１１０及び入力部１４０は筐体１６０に支持され、表示部１２０および圧電素子１３０、１３１は、それぞれパネル１１０に取り付けられる。パネル１１０、表示部１２０および圧電素子１３０は、それぞれ略長方形状である。

　表示部１２０は、パネル１１０の短手方向におけるほぼ中央に配置され、接合部材１７１によりパネル１１０に取り付けられる。接合部材１７１は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤であり、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。好ましくは、表示部１２０は、パネル１１０と接触する全面でパネル１１０に接着される。そうすることで、表示部１２０がパネル１１０に接着された部分における振動板１１００の剛性を上げることができる。

　圧電素子１３０、１３１は、パネル１１０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１３０、１３１の長手方向がパネル１１０の短辺に沿うように配置される。表示部１２０と圧電素子１３０、１３１とは、パネル１１０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。

　圧電素子１３０、１３１は、積み重ねてパネル１１０に取り付けられる。たとえば、第１の圧電素子１３０は、接合部材１７０によりパネル１１０に接着される。そして、第２の圧電素子１３１は、接合部材１７０により、第１の圧電素子１３０に積み重ねて接着される。接合部材１７０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、たと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。また、弾性を有する両面テープを用いることで、圧電素子１３０、１３１各々の変形の自由度を確保しつつ、圧電素子１３０、１３１の双方が変形する際に、当該接合部材の弾性変形により当該変形に起因して接合部材から圧電素子１３０、１３１の各々が剥離しにくくなる。あるいは、接合部材１７０として、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤を用いてもよい。そうすることにより、圧電素子１３０とパネル１１０との間、または圧電素子１３０、１３１間に熱応力収縮が生じにくい態様で接着できる。さらに、ここで、圧電素子１３０とパネル１１０との間に用いる接合部材１７０と、圧電素子１３０、１３１間に用いる接合部材１７０とを異なる種類の材質で構成してもよい。

　なお、圧電素子１３０、１３１は、筐体１６０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１３０、１３１は、伸縮または屈曲した状態でも、筐体１６０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１３０、１３１と筐体１６０の内部側の面との間の距離は、圧電素子１３０、１３１の最大変形量よりも大きいとよい。

　第３の実施形態では、圧電素子１３０、１３１は異なる共振周波数を有する。たとえば、圧電素子１３０、１３１それぞれの長手方向の長さ３０Ｌ、３１Ｌ、長手方向と交差する方向の幅３０Ｗ、３１Ｗ、または積み重ね方向の厚さ３０Ｔ、３１Ｔの少なくともいずれか１つが異なることで、圧電素子１３０、１３１の共振周波数を異ならせることができる。さらに、圧電素子１３０、１３１が積層型ユニモルフまたはバイモルフ素子で構成される場合において、互いに層数が同じであれば各層の厚さを異ならせたり、各層の厚さが同じであれば層数を異ならせたりして、素子全体の厚さ３０Ｔ、３１Ｔを異にすることができ、そうすることで共振周波数を異ならせることができる。あるいは、圧電素子１３０、１３１が異なる材質で構成されることで、共振周波数を異にしてもよい。なお、圧電素子１３０、１３１は、それぞれ厚さ３０Ｔ、３１Ｔを厚くするほど高い共振周波数が得られ、材質の硬度が高いほど高い共振周波数が得られる。

　図１３は、圧電素子１３０、１３１の共振周波数について示す図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）では、横軸を出力音声の周波数、縦軸を音圧として、圧電素子１３０、１３１によりそれぞれパネル１１０を振動させた場合の音圧周波数特性４３０、４３１と、圧電素子１３０、１３１が協働してパネル１１０を振動させた場合の音圧周波数特性４３２が模式的に示される。図１３（Ａ）は、第３の実施形態に対する比較例として、音圧周波数特性４３０、４３１が同一、または略同一であって圧電素子１３０、１３１の共振周波数４３０ｐ、４３１ｐが一致、または近似する場合を示す。この場合、共振周波数４３２ｐが単一のものとなるか、または狭い帯域に集中する。一方、図１３（Ｂ）は、第３の実施形態における、音圧周波数特性４３０、４３１が異なり、したがって圧電素子１３０、１３１の共振周波数４３０ｐ、４３１ｐが乖離する場合を示す。図１３（Ｂ）では、共振周波数４３０ｐ、４３１ｐの差分に応じて、共振周波数４３２ｐが比較的広い帯域に分散している。

　第３の実施形態（図１３（Ｂ））では、圧電素子１３０、１３１の共振周波数４３０ｐ、４３１ｐが異なることで、圧電素子１３０、１３１が協働してパネルを振動させた場合の共振周波数４３２ｐが分散するので、共振周波数４３０ｐ、４３１ｐが一致する場合（図１３（Ａ））より広い帯域（例えば、音声通話における使用帯域３００～３４００Ｈｚ）において安定して高い音圧を得ることができる。さらに、電子機器１１（スマートフォン）ごとの共振周波数４３２ｐの誤差をたとえば帯域フィルタで較正する場合において、図１３（Ａ）のように共振周波数４３２ｐが単一、または狭帯域に集中している場合より、図１３（Ｂ）のように共振周波数４３２ｐが比較的に広い帯域分散しておりで音圧が安定していた方が、制御が容易になるという利点が得られる。なお、かかる利点を得るためには、圧電素子１３０、１３１の共振周波数４３０ｐ、４３１ｐの差分は、圧電素子１３０、１３１それぞれの仕様における個体誤差の範囲より大きい方が好適である。

　このように、本発明の「圧電素子の共振周波数が異なる」とは、図１３（Ａ）に示す圧電素子１３０、１３１それぞれの個体誤差（性能或いはスペックのばらつき）を指すものではなく、圧電素子１３０、１３１それぞれの共振周波数を、製品として要求される或いは想定される程度の個体誤差を超える程度で敢えてずらすという趣旨である。個体誤差を含む共振周波数は、基準となる周波数をｆ０、製品として要求される或いは想定される個体誤差の最大値をｆｃとすると、ｆ０±ｆｃの範囲に収まることとなるが、例えば、各々の共振周波数が（ｆ０，ｆ０）である圧電素子１３０、１３１の組み合わせと、（ｆ０＋ｆｃ，ｆ０＋ｆｃ）である圧電素子１３０、１３１の組み合わせとでは、当該２つの組み合わせの共振周波数特性の差分が大きくなってしまう。これに対し、本実施形態では、圧電素子１３０、１３１それぞれの共振周波数を、製品として要求される或いは想定される程度の個体誤差を超える程度で敢えてずらすため、異なる圧電素子１３０、１３１の様々な組み合わせ間における共振周波数特性の差分が大きくならずに済むという利点がある。

　同様に、本発明の「複数の圧電素子は、異なる形状を有する」「複数の圧電素子は、それぞれの少なくとも一辺の長さが異なる」「複数の圧電素子は、積層型の圧電素子であって、それぞれの層数が異なる」も、圧電素子の寸法に係る個体誤差を指すものではなく、製品として要求される或いは想定される程度の寸法の誤差を超える程度で寸法を異ならせるという趣旨である。

　図１４は、第３の実施形態に係る電子機器１１のパネル１１０の振動の一例を示す図である。第３の実施形態に係る電子機器１１では、表示部１２０がパネル１１０に取り付けられている。このため、パネル１１０の下部は、圧電素子１３０、１３１が取り付けられたパネル１１０の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル１１０の下部において、パネル１１０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１１０は、圧電素子１３０、１３１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１１０は、圧電素子１３０、１３１の長辺方向において該圧電素子１３０、１３１の直上がその周囲と比較して最も高く隆起する。

　なお、第３の実施形態に係る電子機器１１によれば、パネル１１０の背面に取り付けられた圧電素子１３０、１３１の変形に起因してパネル１１０が変形し、当該変形するパネル１１０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とができる。これにより、振動部を筐体１６０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そのものが破損しにくい。また、パネル１１０ではなく筐体１６０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１１０を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。

　（第４の実施形態）　図１５は第４の実施形態に係る電子機器１１の実装構造を示す図である。図１５（Ａ）は正面図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、図１５（Ｃ）は図１５（Ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図１５に示す電子機器１１はパネル１１０として表示部１２０を保護するカバーパネル（アクリル板）が上側の筐体１６０の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。

　第４の実施形態では、パネル１１０と圧電素子１３０との間には、補強部材１８０が配置される。補強部材１８０は、例えばゴムまたはシリコン等の弾性部材である。補強部材１８０は、例えばある程度の弾性を有するアルミニウム等から成る金属板であってもよい。補強部材１８０は、例えば樹脂製の板であってもよい。ここでいう樹脂製の板を形成する樹脂としては、例えばポリアミド系樹脂が挙げられる。ポリアミド系樹脂には、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性樹脂から成り、強度および弾性に富むレニー（登録商標）がある。このようなポリアミド系樹脂は、それ自体をベースポリマーとして、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等により強化された強化樹脂であってもよい。ポリアミド系樹脂に対するガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等の付加量に応じて、強度および弾性が適宜調整される。上記のような強化樹脂は、例えば、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等を編みこんで形成された基材に樹脂を含浸させ、硬化させて形成される。強化樹脂は、液状の樹脂に細かく切断された繊維片を混入させたのちに硬化させて形成されるものであってもよい。強化樹脂は、繊維を編みこんだ基材と樹脂層とを積層したものであってもよい。

　圧電素子１３０、１３１は、積み重ねてパネル１１０に取り付けられる。たとえば、第２の圧電素子１３１と第３の圧電素子１３０とが接合部材１７０により接着され、第３の圧電素子１３０と補強部材１８０とが接合部材１７０により接着され、さらに補強部材１８０とパネル１１０とが接合部材１７０により接着される。接合部材１７０は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等である。圧電素子１３０、１３１は、パネル１１０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１３０、１３１の長手方向がパネル１１０の短辺に沿うように配置される。

　第４の実施形態でも、圧電素子１３０、１３１の共振周波数が異なるようにする。そうすることで、第３の実施形態同様、圧電素子１３０、１３１が協働してパネル１１０を振動させるときに比較的広い帯域で高い音圧が得られる。また、電子機器１１（携帯電話）の個体誤差の較正を容易にすることができる。

　第４の実施形態では、表示部１２０は、筐体１６０によって支持されている。すなわち、第４の実施形態に係る電子機器１１は、表示部１２０と筐体１６０の一部である支持部１９０とが接合部材１７２により接着される構造である。支持部１９０は、筐体１６０の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体１６０から独立した部材として構成することが可能である。

　このように、第４の実施形態に係る電子機器１１によれば、パネル１１０に補強部材１８０を介して取り付けられた圧電素子１３０、１３１の変形に起因して補強部材１８０およびパネル１１０が変形し、当該変形するパネル１１０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１３０、１３１は、パネル１１０の筐体１６０内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体１６０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１１０は、圧電素子１３０、１３１が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル１１０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１１０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１３０とパネル１１０との間に補強部材１８０を配置することで、たとえばパネル１１０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子１３０、１３１に伝達され圧電素子１３０、１３１が破損する可能性をさらに低減することができる。また、人体にパネル１１０を強く接触させても、パネル１１０の振動が減衰しにくくできる。また、圧電素子１３０とパネル１１０との間に補強部材１８０を配置することで、パネル１１０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１８０に換えて、板状の錘を接合部材１７０により圧電素子１３０に取り付けてもよい。

　図１６は、第４の実施形態に係る電子機器１１のパネル１１０の振動の一例を示す図である。第４の実施形態に係る電子機器１１では、パネル１１０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１１０の背面に表示部１２０が接着されていないため、第３の実施形態に係る電子機器１１に比べ、圧電素子により生じる振幅が大きくなる。また、パネル１１０は、圧電素子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１１０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。

　たとえば、図１７に示す筐体１６０の断面図のとおり、パネル１１０が筐体１６０に接合部材１７３により接着されている構成としても良い。このように、筐体１６０にパネル１１０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１１を落としてしまう恐れを低減できる。また、接合部材１７３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１６０とパネル１１０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１７３は、両面テープとすることができる。これにより、筐体１６０とパネル１１０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。

　また、たとえば、パネル１１０と表示部１２０とが重畳しない構成である場合、圧電素子１３０、１３１は、パネル１１０の中央に配設されてもよい。圧電素子１３０、１３１がパネル１１０の中央に配設された場合、圧電素子１３０、１３１の振動がパネル１１０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１１０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。

　また、上述の第３、第４の実施形態では、圧電素子１３０、１３１を例として示したが、圧電素子の個数は３個以上であってもよい。その場合において、２個以上の圧電素子の共振周波数を異なるようにすることで、その個数に応じて共振点を分散でき、比較的広い帯域で高い音圧が得られる。また、電子機器の個体誤差の較正を容易にすることができる。

　また、パネル１１０の代わりに、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に圧電素子を取り付けることで、圧電素子を取り付けた部材を振動させて振動部として作用させることができる。特に、パネル１１０が表示パネルのとき、圧電素子１３０、１３１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３実施形態のタッチパネルを含む。また、操作パネルは、たと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。

　なお、第３の実施形態および第４の実施形態で用いられる接合部材１７０～１７３の種類は、接着する対象である部材に応じて適宜に用いることができる。

　図１８は、本発明のさらに別の施形態に係る電子機器２１の機能ブロックを示す図である。電子機器２１は、たとえば携帯電話（スマートフォン）であって、パネル２１０、表示部２２０、圧電素子２３０及び２３１、入力部２４０、制御部２５０を備える。

　パネル２１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部２２０を保護するカバーパネル等である。パネル２１０は、たとえばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル２１０の形状は板状であるとよい。パネル２１０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２１０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２２０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２２０は、パネル２１０の背面に設けられる。表示部２２０は、パネル２１０の背面に配設される。表示部２２０は、パネル２１０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２１０と離間して配設され、電子機器２１の筐体により支持されてもよい。

　圧電素子２３０、２３１は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲する素子である。これらの素子は、たと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２３０、２３１は、積層型圧電素子である。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（たとえば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、たとえばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号（電圧）が印加されると屈曲する。

　圧電素子２３０、２３１は、パネル２１０の背面（電子機器２１の内部側の面）に配置される。第１の圧電素子２３０は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）によりパネル２１０に取り付けられる。圧電素子２３０は、中間部材（たとえば板金）を介してパネル２１０に取り付けられてもよい。また、第２の圧電素子２３１は、第１の圧電素子２３０に積み重ねて取り付けられる。圧電素子２３１は、たとえば接合部材（たとえば両面テープ）により圧電素子２３０に取り付けられる。

　入力部２４０は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、たとえば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、パネル２１０がタッチパネルである場合には、パネル２１０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２５０は、電子機器２１を制御するプロセッサである。制御部２５０は、圧電素子２３０、２３１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２５０が圧電素子２３０、２３１に対して印加する電圧は、たとえば、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３Ｎ以上の力（たとえば５Ｎ～１０Ｎの力）で自身の体にパネル２１０を接触させ、あるいは押圧した（押し付けた）場合であっても、パネル２１０に十分な振動を発生させて利用者の体の一部、すなわち接触部位または押圧部位を振動させることで、その部位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２１０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２３０の性能に応じて適宜調整可能である。

　制御部２５０が圧電素子２３０、２３１に電気信号を印加すると、圧電素子２３０、２３１は伸縮または屈曲する。このとき、圧電素子２３０、２３１が取り付けられたパネル２１０は、圧電素子２３０、２３１の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル２１０が振動する。パネル２１０は、圧電素子２３０、２３１の伸縮または屈曲によって湾曲する。パネル２１０は、圧電素子２３０、２３１によって直接的に曲げられる。「パネル２１０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を加振してパネルが変形する現象とは異なる。「パネル２１０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、接合部材或いは接合部材及び後述の補強部材２８０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２１０は、気導音を発生させるとともに、利用者が体の一部（たとえば外耳の軟骨）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。制御部２５０は、たと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２３０、２３１に印加させ、その音声信号に対応する気導音及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２１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２１０は、たとえば長方形状であり、圧電素子２３０、２３１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２１０は、振動する領域において、当該パネル２１０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２１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とがパネル２１０の略全体に一見ランダムに分布した振動をする。即ちパネル２１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者がたとえば５Ｎ～１０Ｎの力で自身の体にパネル２１０を押し付けた場合であっても、パネル２１０の上述したような振動が減衰しないためには、制御部２５０が圧電素子２３０、２３１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２１０の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。

　図１９は、パネル２１０の形状と大きさの例を示す。パネル２１０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２１０は、図１９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２１のパネル２１０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２１０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２１０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。

　ここで、長さ方向は、この例ではパネル２１０が延在する長手方向２２ａであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子２３０、２３１が配置される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向２２ｂである。かかる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２１０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２１０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の領域を有することで、パネル２１０は、ユーザー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。なお、かかる領域は、最小でも圧電素子２３０、２３１の下端部からパネル２１０の長手方向２２ａの中点までの領域を含むものとする。

　上記の電子機器２１は、パネル２１０の振動により、気導音と、利用者の体の一部（たとえば外耳の軟骨）を介して伝わる振動音とを利用者に伝えることができる。ここにおいて、パネル２１０が振動部の例である。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２１０が振動することで空気の振動により電子機器２１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、たと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２１は、パネル２１０の振動によって振動音を伝えるため、たと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２１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２１は、パネル２１０の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器２１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２１の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器２１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、たとえばゴアテックス（登録商標）である。

　（第５の実施形態）　図２０は第５の実施形態に係る電子機器２１の実装構造を示す図である。図２０（Ａ）は正面図、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、そして図２０（Ｃ）は図２０（Ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図２０に示す電子機器２１はパネル２１０としてガラス板であるタッチパネルが筐体２６０（たと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２１０及び入力部２４０は筐体２６０に支持され、表示部２２０および圧電素子２３０、２３１は、それぞれパネル２１０に取り付けられる。パネル２１０、表示部２２０および圧電素子２３０は、それぞれ略長方形状である。

　表示部２２０は、パネル２１０の短手方向におけるほぼ中央に配置され、接合部材２７１によりパネル２１０に取り付けられる。接合部材２７１は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤であり、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。好ましくは、表示部２２０は、パネル２１０と接触する全面でパネル２１０に接着される。そうすることで、表示部２２０がパネル２１０に接着された部分における振動板２１００の剛性を上げることができる。

　圧電素子２３０、２３１は、パネル２１０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２３０、２３１の長手方向がパネル２１０の短辺に沿うように配置される。表示部２２０と圧電素子２３０、２３１とは、パネル２１０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。

　圧電素子２３０、２３１は、積み重ねてパネル２１０に取り付けられる。たとえば、第１の圧電素子２３０は、接合部材２７０によりパネル２１０に接着される。そして、第２の圧電素子２３１は、接合部材２７０により、第１の圧電素子２３０に積み重ねて接着される。接合部材２７０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、たと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。また、弾性を有する両面テープを用いることで、圧電素子２３０、２３１各々の変形の自由度を確保しつつ、圧電素子２３０、２３１の双方が変形する際に、当該接合部材の弾性変形により当該変形に起因して接合部材から圧電素子２３０、２３１の各々が剥離しにくくなる。あるいは、接合部材２７０として、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤を用いてもよい。そうすることにより、圧電素子２３０とパネル２１０との間、または圧電素子２３０、２３１間に熱応力収縮が生じにくい態様で接着できる。さらに、ここで、圧電素子２３０とパネル２１０との間に用いる接合部材２７０と、圧電素子２３０、２３１間に用いる接合部材２７０とを異なる種類の材質で構成してもよい。

　ここで、たとえば圧電素子２３０、２３１がセラミックから成る積層型ユニモルフ素子、または積層型バイモルフ素子である場合、圧電素子２３０、２３１は、厚さが薄いほど変形しやすい。すなわち、圧電素子は、厚さが薄いほど、外力又は自身の変形によって破損しにくい。一方で、圧電素子の厚さを相対的に薄くすると、パネル２１０の振動の大きさが相対的に小さくなる。例えば、１６層の圧電素子によりパネル２１０を振動させた場合と２４層の圧電素子によりパネル２１０を振動させた場合とを比較すると、パネル２１０の振動の大きさは１６層の圧電素子を用いた場合の方が小さい。すなわち、パネル２１０から発生する音の音圧が小さくなる。層数が同じ複数の圧電素子でも、当該圧電素子を構成する電極及び／又はセラミック層の厚さが各圧電素子で異なれば、各圧電素子の厚さは異なる。圧電素子は、セラミック層の厚さが薄いほど変形しやすい。一方、圧電素子は、セラミック層の厚さが厚いほど、パネル２１０を大きく振動させることができる。尚、本発明の「複数の圧電素子の厚さが異なる」とは、圧電素子の個体差を指すものではない。

　破損を防ぐべく圧電素子の厚さを薄くすることと、音圧を大きくすべく圧電素子の厚さを大きくするという相反する要請を満たすために、第５実施形態に係る電子機器２１は、複数の圧電素子２３０、２３１を積み重ねてパネル２１０に取り付け、複数の圧電素子２３０、２３１によりパネル２１０を振動させる。そうすることで、圧電素子２３０、２３１の個々の厚さ（または厚さに対応する層数）を小さくして破損を防止でき、かつ圧電素子２３０、２３１全体としての厚さ（または厚さに対応する層数）を大きくして大きい音圧を確保することができる。それとともに、圧電素子２３０、２３１を積み重ねてパネル２１０に取り付けるので、圧電素子の取り付け箇所がパネル２１０の平面方向に占める体積が低減され、パネル２１０の平面方向に沿った筺体内部の空間を有効活用できる。なお、パネル２１０の平面方向における圧電素子２３０、２３１の寸法、形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

　さらに、ここで、圧電素子２３０、２３１の破損防止の観点からすると、圧電素子２３０、２３１を積み重ねてパネル２１０に取り付けた場合、積み重ねの方向においてパネル２１０に近い方の第１の圧電素子２３０と遠い方の第２の圧電素子２３１とを比較すると、圧電素子２３０の方が圧電素子２３１よりパネル２１０の振動による影響を直接的に被り、破損のおそれが大きい。よって、第５の実施形態では、パネル２１０に近い方の圧電素子２３０の厚さを、圧電素子２３１の厚さより小さくするとよい。例えば、圧電素子２３０、２３１が同じ層数の積層型圧電素子で構成される場合、圧電素子２３０を構成する各層の厚さを、圧電素子２３１を構成する各層の厚さより小さくする。そうすることで、たとえば圧電素子２３０、２３１をともに同じ厚さとした場合より、全体としての厚さは同じでありながら、すなわち、得られる音圧は同じでありながら、圧電素子２３０が外力等により破損するおそれを低減することができる。

　または、例えば、圧電素子２３０、２３１が同じ厚さの層が積層してなる積層型圧電素子で構成される場合、圧電素子２３０の層数を圧電素子２３１の層数より大きくする。例えば、圧電素子２３０を１２層とし、圧電素子２３１を２４層とする。そうすることで、たとえば圧電素子２３０、２３１をともに１８層として合計で３６層とした場合より、合計の層数は同じでありながら、すなわち、得られる音圧は同じでありながら、圧電素子２３０が外力等により破損するおそれを低減することができる。

　一方、音圧向上の観点からすると、積み重ねの方向においてパネル２１０に近い方の第１の圧電素子２３０の厚さ（または厚さに対応する層数）を、遠い方の第２の圧電素子２３１の厚さ（または厚さに対応する層数）より大きくするとよい。そうすることで、圧電素子２３０、２３１をともに同じ厚さとした場合より、圧電素子２３０、２３１の破損のおそれを相当程度低減させつつ、音圧を向上させることができる。なお、図２０では、圧電素子２３０の厚さの方が圧電素子２３１の厚さより大きい場合のみ図示し、逆の場合の図示は省略する。

　なお、圧電素子２３０、２３１は、筐体２６０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２３０、２３１は、伸縮または屈曲した状態でも、筐体２６０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２３０、２３１と筐体２６０の内部側の面との間の距離は、圧電素子２３０、２３１の最大変形量よりも大きいとよい。

　図２１は、第５の実施形態に係る電子機器２１のパネル２１０の振動の一例を示す図である。第５の実施形態に係る電子機器２１では、表示部２２０がパネル２１０に取り付けられている。このため、パネル２１０の下部は、圧電素子２３０、２３１が取り付けられたパネル２１０の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル２１０の下部において、パネル２１０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２１０は、圧電素子２３０、２３１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２１０は、圧電素子２３０、２３１の長辺方向において該圧電素子２３０、２３１の直上がその周囲と比較して最も高く隆起する。

　なお、第５の実施形態に係る電子機器２１によれば、パネル２１０の背面に取り付けられた圧電素子２３０、２３１の変形に起因してパネル２１０が変形し、当該変形するパネル２１０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とができる。これにより、振動部を筐体２６０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そのものが破損しにくい。また、パネル２１０ではなく筐体２６０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２１０を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。

　（第６の実施形態）　図２２は第６の実施形態に係る電子機器２１の実装構造を示す図である。図２２（Ａ）は正面図、図２２（Ｂ）は図２２（Ａ）におけるｂ－ｂ線に沿った断面図、図２２（Ｃ）は図２２（Ａ）におけるｃ－ｃ線に沿った断面図である。図２２に示す電子機器２１はパネル２１０として表示部２２０を保護するカバーパネル（アクリル板）が上側の筐体２６０の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。

　第６の実施形態では、パネル２１０と圧電素子２３０との間には、補強部材２８０が配置される。補強部材２８０は、例えばゴムまたはシリコン等の弾性部材である。補強部材２８０は、例えばある程度の弾性を有するアルミニウム等から成る金属板であってもよい。補強部材２８０は、例えば樹脂製の板であってもよい。ここでいう樹脂製の板を形成する樹脂としては、例えばポリアミド系樹脂が挙げられる。ポリアミド系樹脂には、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性樹脂から成り、強度および弾性に富むレニー（登録商標）がある。このようなポリアミド系樹脂は、それ自体をベースポリマーとして、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等により強化された強化樹脂であってもよい。ポリアミド系樹脂に対するガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等の付加量に応じて、強度および弾性が適宜調整される。上記のような強化樹脂は、例えば、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等を編みこんで形成された基材に樹脂を含浸させ、硬化させて形成される。強化樹脂は、液状の樹脂に細かく切断された繊維片を混入させたのちに硬化させて形成されるものであってもよい。強化樹脂は、繊維を編みこんだ基材と樹脂層とを積層したものであってもよい。

　圧電素子２３０、２３１は、積み重ねてパネル２１０に取り付けられる。たとえば、第２の圧電素子２３１と第１の圧電素子２３０とが接合部材２７０により接着され、第１の圧電素子２３０と補強部材２８０とが接合部材２７０により接着され、さらに補強部材２８０とパネル２１０とが接合部材２７０により接着される。接合部材２７０は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等である。圧電素子２３０、２３１は、パネル２１０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２３０、２３１の長手方向がパネル２１０の短辺に沿うように配置される。

　そして、積み重ねの方向においてパネル２１０に近い方の第１の圧電素子２３０の厚さ（または厚さに対応する層数）を、圧電素子２３１の厚さ（または厚さに対応する層数）より小さくする。そうすることで、第５の実施形態と同様に、ある程度以上の音圧を確保しつつ、パネル２１０の振動により圧電素子２３０、２３１が破損するおそれを低減することができる。

　あるいは、積み重ねの方向においてパネル２１０に近い方の第１の圧電素子２３０の厚さ（または厚さに対応する層数）を、遠い方の第２の圧電素子２３１の厚さ（または厚さに対応する層数）より大きくしてもよい。そうすることで、第５の実施形態と同様に、圧電素子２３０、２３１の破損のおそれを抑制しつつ、音圧を向上させることができる。なお、図２２では、圧電素子２３０の厚さの方が圧電素子２３１の厚さより大きい場合のみ図示し、逆の場合の図示は省略する。

　第６の実施形態では、表示部２２０は、筐体２６０によって支持されている。すなわち、第６の実施形態に係る電子機器２１は、表示部２２０と筐体２６０の一部である支持部２９０とが接合部材２７２により接着される構造である。支持部２９０は、筐体２６０の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体２６０から独立した部材として構成することが可能である。

　このように、第６の実施形態に係る電子機器２１によれば、パネル２１０に補強部材２８０を介して取り付けられた圧電素子２３０、２３１の変形に起因して補強部材２８０およびパネル２１０が変形し、当該変形するパネル２１０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２３０、２３１は、パネル２１０の筐体２６０内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体２６０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２１０は、圧電素子２３０、２３１が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル２１０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２１０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２３０とパネル２１０との間に補強部材２８０を配置することで、たとえばパネル２１０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子２３０、２３１に伝達され圧電素子２３０、２３１が破損する可能性をさらに低減することができる。また、人体にパネル２１０を強く接触させても、パネル２１０の振動が減衰しにくくできる。また、圧電素子２３０とパネル２１０との間に補強部材２８０を配置することで、パネル２１０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２８０に換えて、板状の錘を接合部材２７０により圧電素子２３０に取り付けてもよい。

　図２３は、第６の実施形態に係る電子機器２１のパネル２１０の振動の一例を示す図である。第６の実施形態に係る電子機器２１では、パネル２１０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２１０の背面に表示部２２０が接着されていないため、第５の実施形態に係る電子機器２１に比べ、圧電素子により生じる振幅が大きくなる。また、パネル２１０は、圧電素子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２１０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。

　たとえば、図２４に示す筐体２６０の断面図のとおり、パネル２１０が筐体２６０に接合部材２７３により接着されている構成としても良い。このように、筐体２６０にパネル２１０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２１を落としてしまう恐れを低減できる。また、接合部材２７３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２６０とパネル２１０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２７３は、両面テープとすることができる。これにより、筐体２６０とパネル２１０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。

　また、たとえば、パネル２１０と表示部２２０とが重畳しない構成である場合、圧電素子２３０、２３１は、パネル２１０の中央に配設されてもよい。圧電素子２３０、２３１がパネル２１０の中央に配設された場合、圧電素子２３０、２３１の振動がパネル２１０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２１０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。

　また、上述の第５、第６の実施形態では、圧電素子２３０、２３１を例として示したが、圧電素子の個数は３個以上であってもよい。その場合において、積み重ねの方向におけるパネル２１０からの距離に応じて厚さ（層数）を大きくすることで、音圧を確保しつつ圧電素子の破損のおそれを低減できる。または、パネル２１０からの距離に応じて厚さ（層数）を小さくすることで、圧電素子破損のおそれを抑制しつつ音圧を向上させることができる。さらに、上記の説明では、圧電素子の層数として１６層や２４層を例としたが、層数はこの例に限られず、任意の数が可能である。

　また、パネル２１０の代わりに、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に圧電素子を取り付けることで、圧電素子を取り付けた部材を振動させて振動部として作用させることができる。特に、パネル２１０が表示パネルのとき、圧電素子２３０、２３１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５実施形態のタッチパネルを含む。また、操作パネルは、たと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。

　なお、第５の実施形態および第６の実施形態で用いられる接合部材２７０～２７３の種類は、接着する対象である部材に応じて適宜に用いることができる。

　１、１１、２１　電子機器
　１０、１１０、２１０　パネル
　２０、１２０、２２０　表示部
　３０、１３０、２３０、３１、１３１、２３１　圧電素子
　４０、１４０、２４０　入力部
　５０、１５０、２５０　制御部
　６０、１６０、２６０　筐体
　７０～７３、１７０～１７３、２７０～２７３　接合部材
　８０、１８０、２８０　補強部材
　９０、１９０、２９０　支持部

Claims

　接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、
　入力される信号に応じて前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられるとともに、互いに容量値が異なる複数の圧電素子とを有し、
　前記複数の圧電素子に入力される信号の電圧は、周波数帯域に応じて異なる、電子機器。
　請求項１において、
　第１の圧電素子に第１の信号が、前記第１の圧電素子より容量値が大きい第２の圧電素子に第２の信号がそれぞれ入力され、第１の周波数帯域では前記第２の信号の電圧は前記第１の信号の電圧以上であり、前記第１の周波数帯域より高い第２の周波数帯域では前記第２の信号の電圧は前記第１の信号の電圧より小さい、電子機器。
　請求項１または２において、
　前記複数の圧電素子に入力される信号の電圧を制御する制御部を有する、電子機器。
　請求項１乃至３のいずれかにおいて、
　前記複数の圧電素子は、異なる形状を有する、電子機器。
　請求項４において、
　前記複数の圧電素子は矩形板状であり、それぞれの少なくとも一辺の長さが異なる、電子機器。
　請求項４または５において、
　前記複数の圧電素子は、積み重ね方向における厚さが異なる、電子機器。
　請求項６において、
　前記複数の圧電素子は、積層型の圧電素子であって、それぞれの層数が異なる、電子機器。
　請求項１乃至７のいずれかにおいて、
　前記振動部はパネルである電子機器。
　請求項８において、
　前記振動部は耳の大きさより大きい電子機器。
　請求項８または９において、
　前記振動部は表示部を有する電子機器。
　請求項１０において、
　前記複数の圧電素子は、前記振動部における前記表示部の取り付け位置とは異なる位置に取り付けられる電子機器。
　請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に３Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項１乃至１２のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に５Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項１乃至１３のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に１０Ｎ以下の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、
　前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられるとともに、互いに共振周波数が異なる複数の圧電素子と、
　を有する電子機器。
　請求項１５において、
　前記複数の圧電素子は、互いに異なる形状を有する、電子機器。
　請求項１６において、
　前記複数の圧電素子は矩形板状であり、それぞれの少なくとも一辺の長さが異なる、電子機器。
　請求項１５乃至１７のいずれかにおいて、
　前記複数の圧電素子は、積み重ね方向における厚さが異なる、電子機器。
　請求項１８において、
　前記複数の圧電素子は、積層型の圧電素子であって、それぞれの層数が異なる、電子機器。
　請求項１５乃至１９のいずれかにおいて、
　前記振動部はパネルである電子機器。
　請求項２０において、
　前記振動部は耳の大きさより大きい電子機器。
　請求項２０または２１において、
　前記振動部は表示部を有する電子機器。
　請求項２２において、
　前記複数の圧電素子は、前記振動部における前記表示部の取り付け位置とは異なる位置に取り付けられる電子機器。
　請求項１５乃至２３のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に３Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項１５乃至２４のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に５Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項１５乃至２５のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に１０Ｎ以下の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　接触または押圧する人体の部位を振動させて伝わる振動音を発生させる振動部と、
　前記振動部を振動させるために当該振動部に積み重ねて取り付けられ、前記積み重ね方向における厚さが異なる積層型の複数の圧電素子と、
　を有する電子機器。
　請求項２７において、
　前記振動部に取り付けられる第１の圧電素子の厚さより、前記第１の圧電素子に積み重ねて取り付けられる第２の圧電素子の厚さの方が大きい電子機器。
　請求項２７において、
　前記振動部に取り付けられる第１の圧電素子の厚さより、前記第１の圧電素子に積み重ねて取り付けられる第２の圧電素子の厚さの方が小さい電子機器。
　請求項２７乃至２９のいずれかにおいて、
　前記複数の圧電素子は、厚さに応じた層数を有する電子機器。
　請求項２７乃至３０のいずれかにおいて、
　前記振動部はパネルである電子機器。
　請求項３１において、
　前記振動部は耳の大きさより大きい電子機器。
　請求項３１または３２において、
　前記振動部は表示用のパネルを有する電子機器。
　請求項３３において、
　前記複数の圧電素子は、前記振動部における前記表示用のパネルの取り付け位置とは異なる位置に取り付けられる電子機器。
　請求項２７乃至３４のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に３Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項２７乃至３５のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に５Ｎ以上の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。
　請求項２７乃至３６のいずれかにおいて、
　前記振動部は、押圧する人体の部位に１０Ｎ以下の力で押圧される場合であっても当該部位を振動させて前記振動音を伝える電子機器。