WO2015008601A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2015008601A1
WO2015008601A1 PCT/JP2014/067154 JP2014067154W WO2015008601A1 WO 2015008601 A1 WO2015008601 A1 WO 2015008601A1 JP 2014067154 W JP2014067154 W JP 2014067154W WO 2015008601 A1 WO2015008601 A1 WO 2015008601A1
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WO
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electronic device
cover member
panel
vibration element
sound
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/067154
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English (en)
French (fr)
Inventor
金巻　泰仁
幸太郎 中村
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
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    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R2440/05—Aspects relating to the positioning and way or means of mounting of exciters to resonant bending wave panels
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    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a technique capable of easily transmitting sound from an electronic device to a user.
  • One aspect of the electronic device includes a display unit, a cover member that covers the display surface of the display unit, provided on the surface of the electronic device, and the cover member that is provided on the surface of the electronic device.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an electronic device according to a first embodiment.
  • 1 is a front view illustrating an appearance of an electronic device according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a back view showing the appearance of the electronic apparatus according to the first embodiment. It is a top view at the time of seeing a cover member from the inner side main surface side.
  • 1 is a diagram illustrating an electrical configuration of an electronic device according to a first embodiment. It is a top view which shows the structure of a piezoelectric vibration element. It is a side view which shows the structure of a piezoelectric vibration element. It is a figure which shows a mode that a piezoelectric instruction element bends and vibrates.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of an electronic device according to a first embodiment.
  • 3 is an enlarged view showing a part of a cross-sectional structure of the electronic device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating an air conduction sound and a conduction sound. It is a figure which expands and shows a part of sectional structure of the electronic device which concerns on the modification of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which expands and shows a part of sectional structure of the electronic device which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 6 is a plan view showing a part of the structure of an electronic device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing a part of the structure of an electronic device according to a modification example of the second embodiment.
  • FIGS. 1 to 3 are a perspective view, a front view, and a back view, respectively, showing an external appearance of the electronic apparatus 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a rear view of the cover member 2 included in the electronic device 1.
  • Electronic device 1 according to the present embodiment is a mobile phone, for example.
  • the electronic device 1 includes components such as a cover member (also referred to as a cover panel) 2 that covers a display surface of the display panel 120 to be described later, and the display panel 120 included in the electronic device 1. And a housing 3 for housing.
  • a cover member 2 also referred to as a cover panel
  • the shape of the electronic device 1 is a substantially rectangular plate shape in plan view.
  • the cover member 2 is plate-shaped and has a substantially rectangular shape in plan view.
  • the cover member 2 constitutes a portion other than the peripheral portion in the front portion of the electronic device 1.
  • the cover member 2 is formed of, for example, a transparent and relatively hard material.
  • As the material for example, glass (tempered glass) or sapphire (artificial sapphire) is employed.
  • sapphire means an industrially manufactured product made of aluminum oxide (AlO 3 ) crystal.
  • Sapphire may be transparent as long as it is transparent, and may be single crystal or polycrystalline.
  • the sapphire single crystal refers to a single crystal of alumina (Al 2 O 3 ), and in this specification, refers to a single crystal having an Al 2 O 3 purity of about 90% or more. It is preferable that the Al 2 O 3 purity is 99% or more from the standpoint that scratches are less prone and cracks and chips are more reliably suppressed.
  • the housing 3 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which one main surface is partially opened.
  • the housing 3 forms a peripheral portion, a side surface portion, and a back surface portion of the front surface portion of the electronic device 1.
  • the housing 3 is made of resin, for example.
  • polycarbonate resin, ABS resin, or nylon resin is used as the resin forming the housing 3.
  • casing 3 may be comprised only by one member, and may be comprised combining several members.
  • the cover member 2 is provided with a transparent display portion (also referred to as a display window) 2a through which the display on the display panel 120 is transmitted.
  • the display portion 2a has a rectangular shape in plan view, for example. Visible light output from the display panel 120 is taken out of the electronic apparatus 1 through the display portion 2a. The user can visually recognize information displayed on the display panel 120 from the outside of the electronic device 1 through the display portion 2a.
  • the peripheral part 2b surrounding the display part 2a in the cover member 2 is black, for example, by applying a film or the like. Thereby, the peripheral part 2b is a non-display part through which the display on the display panel 120 is not transmitted.
  • a touch panel 130 described later is attached to the inner main surface 21 (see FIG. 4) of the cover member 2. The user can give various instructions to the electronic device 1 by operating the display portion 2a of the cover member 2 with a finger or the like.
  • an operation unit 140 including a plurality of hardware keys 141 is provided inside the housing 3.
  • the surface of each hardware key 141 is exposed from the lower end of the outer main surface 20 of the cover member 2.
  • a plurality of holes 22 through which the plurality of hardware keys 141 are exposed are formed in the lower end portion of the cover member 2.
  • the three hardware keys 141 are provided, but the number of the hardware keys 141 may be changed as appropriate.
  • a microphone hole 30 is formed at the lower end of the cover member 2. From the upper end portion of the outer main surface 20 of the cover member 2, an imaging lens 170 a included in a front side imaging unit 170 described later and a proximity sensor 150 described later are visually recognized.
  • the upper end portion of the cover member 2 is provided with an opening 2 aa penetrating in the thickness direction of the cover member 2.
  • the opening 2aa is provided at the center in the left-right direction at the upper end of the cover member 2.
  • the opening 2aa is provided in the peripheral portion 2b (non-display portion) of the cover member 2.
  • the opening 2aa has, for example, a rectangular shape in plan view.
  • the longitudinal direction of the opening 2aa matches the left-right direction of the cover member 2.
  • a panel 4 is attached to the outer main surface (front surface) 20 of the cover member 2 so as to cover the opening 2aa.
  • the panel 4 is provided on the surface of the electronic device 1, more specifically, on the front surface of the electronic device 1.
  • a piezoelectric vibration element 200 described later is attached to the back surface 4 a of the panel 4.
  • the panel 4 vibrates due to the vibration of the piezoelectric vibrator 200. As a result, sound is generated from the panel 4 as will be described later.
  • the panel 4 has, for example, a rectangular plate shape in plan view.
  • the longitudinal direction of the panel 4 coincides with the left-right direction of the cover member 2 and the longitudinal direction of the opening 2aa.
  • the panel 4 is easier to vibrate than the cover member 2 as a whole. Therefore, the piezoelectric vibration element 200 is provided in a portion that is provided on the surface of the electronic device 1 and that is more susceptible to vibration than the cover member 2.
  • the phrase “a member is more likely to vibrate than the cover member 2” means that when the piezoelectric vibrating element 200 vibrates, the certain member is more likely to vibrate than the cover member 2 to generate sound waves.
  • the piezoelectric vibration element 200 is attached to the certain member and the cover member 2, respectively.
  • the member 2 is vibrated and the sound pressure is measured. However, it is possible to compare which one tends to vibrate by measuring the hardness (such as Young's modulus) between the certain member and the cover member 2 without performing such measurement.
  • a normal measuring method can be used for the measurement of hardness.
  • the panel 4 is formed of a material softer than the cover member 2, for example. That is, the cover member 2 has a Young's modulus greater than that of the panel 4.
  • the panel 4 is made of, for example, an acrylic resin or a polycarbonate resin.
  • the back surface 4a of the panel 4 is printed so that the piezoelectric vibration element 200 attached to the back surface 4a of the panel 4 is not visually recognized from the front side of the electronic device 1.
  • the panel 4 may be colored so that the piezoelectric vibration element 200 attached to the back surface 4 a of the panel 4 is not visually recognized from the front side of the electronic device 1. Moreover, you may use the said panel 4 as a design panel by giving a design to the front surface 4b and shape of the panel 4.
  • FIG. 4 the shape of the panel 4 may be other than a rectangle. For example, the shape of the panel 4 may be circular.
  • speaker holes 40 are formed on the back surface 10 of the electronic device 1, in other words, on the back surface of the housing 3. From the back surface 10 of the electronic device 1, an imaging lens 180 a included in a back surface side imaging unit 180 described later is visually recognized.
  • FIG. 5 is a block diagram mainly showing an electrical configuration of the electronic apparatus 1.
  • the electronic device 1 is provided with a control unit 100, a wireless communication unit 110, a display panel 120, a touch panel 130, an operation unit 140, and a proximity sensor 150.
  • the electronic device 1 is provided with a microphone 160, a front side imaging unit 170, a back side imaging unit 180, an external speaker 190, a piezoelectric vibration element 200, and a battery 210.
  • These components other than the cover member 2 provided in the electronic apparatus 1 are housed in the housing 3.
  • the control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a DSP (Digital Signal Processing) 102, a storage unit 103, and the like.
  • the control unit 100 comprehensively manages the operation of the electronic device 1 by controlling other components of the electronic device 1.
  • the storage unit 103 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the storage unit 103 includes a main program and a plurality of control programs for controlling the electronic device 1, specifically, control components such as the wireless communication unit 110 and the display panel 120 included in the electronic device 1. Application programs and the like are stored.
  • Various functions of the control unit 100 are realized by the CPU 101 and the DSP 102 executing various programs in the storage unit 103.
  • the wireless communication unit 110 has an antenna 111.
  • the wireless communication unit 110 receives a signal from a mobile phone different from the electronic device 1 or a signal from a communication device such as a web server connected to the Internet by the antenna 111 via the base station.
  • Radio communication unit 110 performs amplification processing and down-conversion on the received signal and outputs the result to control unit 100.
  • the control unit 100 performs a demodulation process or the like on the input reception signal, and acquires a sound signal (sound information) indicating voice or music included in the reception signal.
  • the wireless communication unit 110 performs up-conversion and amplification processing on the transmission signal including the sound signal and the like generated by the control unit 100, and wirelessly transmits the processed transmission signal from the antenna 111.
  • a transmission signal from the antenna 111 is received through a base station by a mobile phone different from the electronic device 1 or a communication device connected to the Internet.
  • the display panel 120 which is a display unit is, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL panel.
  • the display panel 120 displays various types of information such as characters, symbols, and graphics under the control of the control unit 100. Information displayed on the display panel 120 is visible to the user of the electronic device 1 through the display portion 2 a of the cover member 2.
  • the touch panel 130 is, for example, a projected electrostatic capacitance type touch panel.
  • the touch panel 130 detects contact of an object with the display portion 2 a of the cover member 2.
  • the touch panel 130 is affixed to the inner main surface of the cover member 2.
  • the touch panel 130 includes two sheet-like electrode sensors arranged to face each other. The two electrode sensors are bonded together with a transparent adhesive sheet.
  • One electrode sensor is formed with a plurality of elongated X electrodes each extending along the X-axis direction (for example, the left-right direction of the electronic device 1) and arranged in parallel to each other.
  • the other electrode sensor is formed with a plurality of elongated Y electrodes that extend along the Y-axis direction (for example, the vertical direction of the electronic device 1) and are arranged in parallel to each other.
  • the touch panel 130 generates an electrical signal indicating a change in capacitance between the X electrode and the Y electrode and outputs the electrical signal to the control unit 100.
  • the control unit 100 specifies the content of the operation performed on the display portion 2a of the cover member 2 based on the electrical signal, and performs an operation corresponding thereto.
  • the operation unit 140 For each of the plurality of hardware keys 141, when the hardware key 141 is pressed by the user, the operation unit 140 outputs an operation signal indicating that the hardware key 141 has been pressed to the control unit 100. . Based on the input operation signal, the control unit 100 identifies which hardware key 141 of the plurality of hardware keys 141 is operated, and performs an operation according to the operated hardware key 141.
  • the proximity sensor 150 is an infrared proximity sensor, for example.
  • the proximity sensor 150 outputs a detection signal when an object approaches the proximity sensor 150 within a predetermined distance. This detection signal is input to the control unit 100.
  • the control unit 100 stops the operation detection function on the touch panel 130, for example.
  • the front side imaging unit 170 includes an imaging lens 170a and an imaging element.
  • the front side imaging unit 170 captures a still image and a moving image based on control by the control unit 100.
  • the imaging lens 170 a is disposed so as to be visible from the front surface of the electronic device 1. Therefore, the front side imaging unit 170 can capture an image of an object existing on the front side (the cover member 2 side) of the electronic device 1.
  • the back side imaging unit 180 includes an imaging lens 180a and an imaging element.
  • the back side imaging unit 180 captures a still image and a moving image based on control by the control unit 100. As shown in FIG. 3, the imaging lens 180 a is disposed so as to be visible from the back surface 10 of the electronic device 1. Therefore, the back surface side imaging unit 180 can image an object existing on the back surface 10 side of the electronic device 1.
  • the microphone 160 converts the sound input from the outside of the electronic device 1 into an electrical sound signal and outputs it to the control unit 100. Sound from the outside of the electronic device 1 is taken into the electronic device 1 from the microphone hole 30 provided on the front surface of the cover member 2 and input to the microphone 160.
  • the microphone hole 30 may be provided on the side surface of the electronic device 1 or on the back surface 10.
  • the external speaker 190 is a dynamic speaker, for example.
  • the external speaker 190 converts an electrical sound signal from the control unit 100 into a sound and outputs the sound.
  • the sound output from the external speaker 190 is output to the outside from the speaker hole 40 provided on the back surface 10 of the electronic device 1.
  • the sound output from the speaker hole 40 has a volume that can be heard at a place away from the electronic device 1.
  • the piezoelectric vibration element 200 is attached to the back surface of the panel 4 provided on the front surface of the electronic device 1.
  • the piezoelectric vibration element 200 is vibrated by a driving voltage supplied from the control unit 100.
  • the control unit 100 generates a drive voltage based on the sound signal, and applies the drive voltage to the piezoelectric vibration element 200.
  • the panel 4 vibrates based on the sound signal.
  • the received sound is transmitted from the panel 4 to the user.
  • the volume of the received sound is such that it can be heard properly when the user puts his ear close to the panel 4.
  • the received sound transmitted from the panel 4 to the user will be described in detail later.
  • the battery 210 outputs the power source of the electronic device 1.
  • the power output from the battery 210 is supplied to each electronic component included in the control unit 100 and the wireless communication unit 110 included in the electronic device 1.
  • ⁇ Details of piezoelectric vibration element> 6 and 7 are a top view and a side view showing the structure of the piezoelectric vibration element 200, respectively.
  • the piezoelectric vibration element 200 has a long shape in one direction.
  • the piezoelectric vibration element 200 has a long and narrow rectangular plate shape in plan view.
  • the piezoelectric vibration element 200 has, for example, a bimorph structure.
  • the piezoelectric vibration element 200 includes a first piezoelectric ceramic plate 200a and a second piezoelectric ceramic plate 200b that are bonded to each other via a shim material 200c.
  • the piezoelectric vibration element 200 when a positive voltage is applied to the first piezoelectric ceramic plate 200a and a negative voltage is applied to the second piezoelectric ceramic plate 200b, the first piezoelectric ceramic plate 200a extends along the longitudinal direction.
  • the second piezoelectric ceramic plate 200b extends and contracts along the longitudinal direction. Accordingly, as shown in FIG. 8, the piezoelectric vibration element 200 bends in a mountain shape with the first piezoelectric ceramic plate 200a facing outside.
  • the piezoelectric vibration element 200 when a negative voltage is applied to the first piezoelectric ceramic plate 200a and a positive voltage is applied to the second piezoelectric ceramic plate 200b, the first piezoelectric ceramic plate 200a is in the longitudinal direction.
  • the second piezoelectric ceramic plate 200b extends along the longitudinal direction.
  • the piezoelectric vibration element 200 bends in a mountain shape with the second piezoelectric ceramic plate 200b on the outside.
  • Piezoelectric vibration element 200 performs flexural vibration by alternately taking the state of FIG. 8 and the state of FIG.
  • the control unit 100 flexures and vibrates the piezoelectric vibration element 200 by applying an alternating voltage in which a positive voltage and a negative voltage alternately appear between the first piezoelectric ceramic plate 200a and the second piezoelectric ceramic plate 200b.
  • 6 to 9 has only one structure including the first piezoelectric ceramic plate 200a and the second piezoelectric ceramic plate 200b bonded together with the shim material 200c interposed therebetween. However, a plurality of such structures may be stacked.
  • the piezoelectric vibration element 200 having such a structure has a center in the left-right direction (short direction perpendicular to the longitudinal direction) at the upper end portion of the inner main surface 21 of the cover member 2. Located in the department. In addition, the longitudinal direction of the piezoelectric vibration element 200 coincides with the left-right direction of the cover member 2. The center of the piezoelectric vibration element 200 in the longitudinal direction coincides with the center in the left-right direction at the upper end portion of the inner main surface 21 of the cover member 2.
  • the center of the longitudinal direction has the largest amount of displacement. Therefore, when the center in the longitudinal direction of the piezoelectric vibration element 200 coincides with the center in the left-right direction at the upper end portion of the inner main surface 21 of the cover member 2, the displacement amount due to flexural vibration in the piezoelectric vibration element 200 is maximized.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a cross-sectional structure in the vertical direction (longitudinal direction) of the electronic apparatus 1.
  • 11 is an enlarged view showing the periphery of the piezoelectric vibration element 200 in the cross-sectional structure shown in FIG. 10 and 11, a cross-sectional structure of the electronic device 1 in a sideways state in which the upper end portion of the electronic device 1 is located on the right side is shown.
  • a touch panel 130 is attached to the inner main surface 21 of the cover member 2 so as to face the display portion 2 a of the cover member 2.
  • the display panel 120 that is a display unit is disposed so as to face the cover member 2 and the touch panel 130.
  • a portion facing the display panel 120 is a display portion 2a.
  • a printed circuit board 250 on which various components such as the CPU 101 and the DSP 102 are mounted is provided inside the housing 3.
  • the printed board 250 is disposed between the display panel 120 and the back surface 10 of the electronic device 1 so as to face the display panel 120.
  • the panel 4 is adhered to the outer main surface 20 of the cover member 2 by an adhesive member 220 so as to cover the opening 2aa provided in the cover member 2.
  • the thickness of the panel 4 is set smaller than the thickness of the cover member 2, for example.
  • a double-sided tape or an adhesive is employed as the sticking member 220.
  • a waterproof double-sided tape or a waterproof adhesive is used as the sticking member 220.
  • the waterproof double-sided tape for example, there is a double-sided tape in which a foam is used as a base material and an acrylic adhesive is provided on both surfaces of the base material.
  • the waterproof adhesive for example, an adhesive made of a thermosetting resin is used.
  • the waterproof double-sided tape and the waterproof adhesive are not limited thereto.
  • the panel 4 Since the double-sided tape has a weaker adhesive force than the adhesive, the panel 4 is likely to vibrate by adopting the double-sided tape as the sticking member 220.
  • a double-sided tape may be employ
  • the portion on the right side of the piezoelectric vibrating element 200) may be an adhesive, and the other portion may be a double-sided tape. Thereby, the panel 4 can be made to vibrate easily, attaching the panel 4 with respect to the cover member 2 firmly.
  • the piezoelectric vibration element 200 is affixed to the back surface 4 a of the panel 4 by the affixing member 221. More specifically, the piezoelectric vibration element 200 is attached to the portion of the back surface 4a of the panel 4 that is exposed from the opening 2aa of the cover member 2 by the attaching member 221.
  • a double-sided tape or an adhesive is employed as the sticking member 221.
  • a double-sided tape having impact resistance and strong adhesion is used.
  • cover member 2 and the housing 3 may be bonded to each other by, for example, a double-sided tape or an adhesive member such as an adhesive, or the cover member 2 and the housing 3 may be integrally formed.
  • a waterproof double-sided tape or a waterproof adhesive is used as an adhesive member that bonds the cover member 2 and the housing 3 together.
  • the cover member 2 and the housing 3 are integrally formed, the electronic device 1 can be downsized.
  • the piezoelectric vibration element 200 vibrates the panel 4 so that air conduction sound and conduction sound are transmitted from the panel 4 to the user.
  • the vibration of the piezoelectric vibration element 200 itself is transmitted to the panel 4, the air conduction sound and the conduction sound are transmitted from the panel 4 to the user.
  • the air conduction sound is a sound that is recognized by the human brain by sound waves (air vibrations) entering the ear canal hole (so-called “ear hole”) vibrating the eardrum.
  • the conduction sound is sound that is recognized by the human brain when the auricle is vibrated and the vibration of the auricle is transmitted to the eardrum and the eardrum vibrates.
  • the air conduction sound and the conduction sound will be described in detail.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining air conduction sound and conduction sound.
  • FIG. 12 shows the structure of the ear of the user of the electronic device 1.
  • a wavy line 400 indicates a conduction path of a sound signal (sound information) when airway sound is recognized by the brain.
  • a solid line 410 indicates a conduction path of the sound signal when the conduction sound is recognized by the brain.
  • the panel 4 vibrates and a sound wave is output from the panel 4.
  • the user holds the electronic device 1 in his hand and brings the panel 4 of the electronic device 1 close to the user's auricle 300, or touches the panel 4 of the electronic device 1 to the user's auricle 300.
  • the sound wave output from the panel 4 enters the ear canal hole 310.
  • the sound wave from the panel 4 travels in the ear canal hole 310 and vibrates the eardrum 320.
  • the vibration of the eardrum 320 is transmitted to the ossicle 330, and the ossicle 330 vibrates.
  • the vibration of the ossicle 330 is transmitted to the cochlea 340 and converted into an electric signal in the cochlea 340.
  • This electric signal is transmitted to the brain through the auditory nerve 350, and the received sound is recognized in the brain. In this way, air conduction sound is transmitted from the panel 4 to the user.
  • the auricle 300 When the user holds the electronic device 1 in his hand and touches the panel 4 of the electronic device 1 against the user's auricle 300, the auricle 300 is vibrated by the piezoelectric vibration element 200. 4 to vibrate. The vibration of the auricle 300 is transmitted to the eardrum 320, and the eardrum 320 vibrates. The vibration of the eardrum 320 is transmitted to the ossicle 330, and the ossicle 330 vibrates. Then, the vibration of the ossicle 330 is transmitted to the cochlea 340 and converted into an electric signal in the cochlea 340. This electric signal is transmitted to the brain through the auditory nerve 350, and the received sound is recognized in the brain. In this way, the conduction sound is transmitted from the panel 4 to the user. In FIG. 12, the auricular cartilage 300a inside the auricle 300 is also shown.
  • Bone conduction sound is sound that is recognized by the human brain by vibrating the skull and directly stimulating the inner ear such as the cochlea.
  • a sound signal transmission path when a bone conduction sound is recognized by the brain is indicated by a plurality of arcs 420.
  • the piezoelectric vibration element 200 appropriately vibrates the front panel 4, whereby the air conduction sound and the conduction sound can be transmitted from the panel 4 to the user of the electronic device 1. .
  • the user can hear the air conduction sound from the panel 4 by bringing the ear (auricle) close to the panel 4.
  • the user can hear the air conduction sound and the conduction sound from the panel 4 by bringing the ear (auricle) into contact with the panel 4.
  • the structure is devised so that air conduction sound and conduction sound can be appropriately transmitted to the user.
  • Various merits are produced by configuring the electronic device 1 so that air conduction sound and conduction sound can be transmitted to the user.
  • the user can make the ambient noise difficult to hear while increasing the volume of the conduction sound by pressing the ear strongly against the panel 4. Therefore, the user can make a call appropriately even when the ambient noise is high.
  • the user can recognize the received sound from the electronic device 1 by placing the panel 4 on the ear (more specifically, the auricle) even when the earplug or the earphone is attached to the ear. it can. Further, the user can recognize the received sound from the electronic device 1 by applying the panel 4 to the headphones even when the headphones are attached to the ears.
  • the cover member 2 Since the panel 4 is attached to the cover member 2, the cover member 2 also vibrates due to the vibration of the panel 4. Therefore, the air conduction sound and the conduction sound are transmitted from the cover member 2 to the user. Therefore, the user can hear the received sound by bringing the ear close to or in contact with the cover member 2.
  • a gap is provided between the touch panel 130 and the display panel 120.
  • the touch panel 130 and the display panel 120 may be brought into contact with each other.
  • the cover member 2 is pushed by a user with a finger or the like, and the cover member 2 is bent toward the display panel 120 side. Even so, it is possible to prevent the display panel 120 from being pushed by the cover member 2. Therefore, it is possible to prevent the display of the display panel 120 from being disturbed when the cover member 2 presses the display panel 120.
  • the piezoelectric vibration element 200 is provided in a portion (in this example, the panel 4) that is more likely to vibrate than the cover member 2. Therefore, even if the cover member 2 is formed of a hard material such as sapphire in order to prevent the cover member 2 from being scratched or cracked, a portion that vibrates more easily than the cover member 2 is formed. By vibrating with the piezoelectric vibration element 200, sound (air conduction sound and conduction sound) from the electronic device 1 is easily transmitted to the user.
  • the piezoelectric vibrating element 200 is provided on the panel 4 that vibrates more easily than the cover member 2 as in the present embodiment, the design of the electronic device 1 is improved by using the panel 4 as a design panel. can do.
  • the panel 4 is likely to vibrate. Therefore, the sound (air conduction sound and conduction sound) from the electronic device 1 is easily transmitted to the user.
  • the double-sided tape having elasticity include a double-sided tape having a foam as a base material.
  • a coating agent may be applied on the outer main surface 20 of the cover member 2 to prevent human fingerprints from attaching. In this case, it is possible to prevent the panel 4 from being difficult to be attached to the outer main surface 20 by not applying the coating agent to the portion of the outer main surface 20 to which the panel 4 is attached. .
  • a step (dent) is provided in a portion of the outer main surface 20 of the cover member 2 where the panel 4 is attached, and the outer main surface 20 (specifically, the outer main surface 20 is detailed).
  • the area where the panel 4 is not attached) and the front surface 4b of the panel 4 may be reduced.
  • the outer main surface 20 and the front surface 4b of the panel 4 may be located on the same plane.
  • the front surface 4b of the panel 4 protrudes too much and it becomes difficult for the user to put the ear on the panel 4. Can be suppressed. In addition, the user can be given an impression that the front surface of the electronic device 1 is clean.
  • FIG. 14 is an enlarged view showing a part of the cross-sectional structure of the electronic apparatus 1 according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 11 described above.
  • FIG. 15 is a plan view showing a structure when the structure shown in FIG. In FIG. 15, the description of the display panel 120 is omitted.
  • a portion 600 (hereinafter referred to as “front side upper end portion 600”) constituting the upper end portion of the front portion of the electronic device 1 in the housing 3.
  • the portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2 is provided.
  • a recess 620 is provided on the inner surface 610 of the front side upper end portion 600 of the housing 3.
  • the thickness of the portion of the housing 3 where the recess 620 is formed is small, and the portion is a portion 700 that is more likely to vibrate than the cover member 2.
  • the thickness of the portion of the housing 3 where the recess 620 is formed is set to be smaller than the thickness of the cover member 2, for example.
  • the cover member 2 and the housing 3 are integrally formed.
  • the piezoelectric vibration element 200 is pasted by a pasting member 221 on a region 611 where a recess 620 is formed on the inner surface 610 of the front side upper end portion 600 of the housing 3.
  • the piezoelectric vibration element 200 is pasted on the bottom surface of the recess 620 by the pasting member 221.
  • the piezoelectric vibration element 200 is provided in the portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2, the portion 700 is vibrated by the piezoelectric vibration element 200. Sound (air conduction sound and conduction sound) from the device 1 is easily transmitted to the user.
  • the panel 4 as described above becomes unnecessary. As a result, the cost of the electronic device 1 can be reduced.
  • the concave portion 620 is provided in the inner surface 610 of the front side upper end portion 600 of the housing 3 so that the portion 700 that vibrates more easily than the cover member 2 is provided in the housing 3.
  • a portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2 may be provided in the housing 3 using the.
  • FIG. 16 is an enlarged view showing a part of the cross-sectional structure of the electronic apparatus 1 in this case.
  • FIG. 17 is a plan view showing a structure when the structure shown in FIG. In FIG. 17, the display panel 120 is not shown.
  • a groove 650 that surrounds a part of the inner surface 610 is formed on the inner surface 610 of the front-side upper end portion 600 of the housing 3.
  • the thickness of the portion of the housing 3 where the groove 650 is formed is set smaller than the thickness of the cover member 2, for example.
  • the portion surrounded by the groove 650 in the housing 3 is a portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2.
  • the thickness of the portion surrounded by the groove 650 in the housing 3, that is, the thickness of the portion 700 that easily vibrates than the cover member 2 is set to be larger than the thickness of the cover member 2, for example.
  • the piezoelectric vibration element 200 is pasted on the region 612 surrounded by the groove 650 on the inner surface 610 of the front side upper end portion 600 of the housing 3 by the pasting member 221.
  • the piezoelectric vibration element 200 is pasted on the inner surface of the portion surrounded by the groove 650 in the front side upper end portion 600 of the housing 3 by the pasting member 221.
  • the piezoelectric vibration element 200 is provided in the portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2, so that the electronic device can be obtained by vibrating the portion 700 with the piezoelectric vibration element 200. Sound (air conduction sound and conduction sound) from 1 is easily transmitted to the user.
  • the panel 4 is not necessary because the casing 3 is provided with the portion 700 that is easier to vibrate than the cover member 2. As a result, the cost of the electronic device 1 can be reduced.
  • the portion surrounded by the groove 650 in the housing 3 is a portion 700 that is more likely to vibrate than the cover member 2, so that it is compared with the electronic device 1 shown in FIGS.
  • the thickness of the portion to which the piezoelectric vibration element 200 is attached can be increased. Therefore, even if the electronic apparatus 1 falls, it can suppress that the piezoelectric vibration element 200 is damaged.
  • the present invention is applied to a mobile phone has been described as an example, but the present invention can also be applied to an electronic device other than a mobile phone.

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Abstract

　電子機器は、表示部と、カバー部材と、圧電振動素子と、制御部とを備える。カバー部材は、電子機器の表面に設けられ、表示部の表示面を覆う。圧電振動素子は、電子機器の表面に設けられた、カバー部材よりも振動し易い部分に対して設けられている。制御部は、音信号に基づいて圧電振動素子を振動させる。

Description

電子機器
　本発明は、電子機器に関する。
　従来から電子機器に関して様々な技術が提案されている。
　携帯電話機のように、音を使用者に伝達する電子機器については、当該電子機器からの音が使用者に伝達され易いことが望まれる。
　そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、電子機器からの音が使用者に伝達され易くすることが可能な技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る電子機器の一態様は、表示部と、前記電子機器の表面に設けられた、前記表示部の表示面を覆うカバー部材と、前記電子機器の表面に設けられた、前記カバー部材よりも振動し易い部分と、前記振動し易い部分に対して設けられた圧電振動素子と、音信号に基づいて前記圧電振動素子を振動させる制御部とを備える。
　本発明の一態様によれば、電子機器からの音が使用者に伝達され易くなる。
　この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１に係る電子機器の外観を示す斜視図である。 実施の形態１に係る電子機器の外観を示す前面図である。 実施の形態１に係る電子機器の外観を示す裏面図である。 カバー部材をその内側主面側から見た際の平面図である。 実施の形態１に係る電子機器の電気的構成を示す図である。 圧電振動素子の構造を示す上面図である。 圧電振動素子の構造を示す側面図である。 圧電指導素子が撓み振動する様子を示す図である。 圧電指導素子が撓み振動する様子を示す図である。 実施の形態１に係る電子機器の断面構造を示す図である。 実施の形態１に係る電子機器の断面構造の一部を拡大して示す図である。 気導音及び伝導音を説明するための図である。 実施の形態１の変形例に係る電子機器の断面構造の一部を拡大して示す図である。 実施の形態２に係る電子機器の断面構造の一部を拡大して示す図である。 実施の形態２に係る電子機器の構造の一部を示す平面図である。 実施の形態２の変形例に係る電子機器の断面構造の一部を拡大して示す図である。 実施の形態２の変形例に係る電子機器の構造の一部を示す平面図である。
　＜実施の形態１＞
　＜電子機器の外観＞
　図１～３は、それぞれ、実施の形態１に係る電子機器１の外観を示す斜視図、前面図及び裏面図である。図４は、電子機器１が備えるカバー部材２の裏面図である。本実施の形態に係る電子機器１は、例えば携帯電話機である。
　図１～３に示されるように、電子機器１は、後述する表示パネル１２０の表示面を覆うカバー部材（カバーパネルとも呼ばれる）２と、電子機器１が備える表示パネル１２０等の各構成要素を収納する筐体３とを備えている。カバー部材２と筐体３とが組み合わされることによって、電子機器１の形状は、平面視で略長方形の板状となっている。
　カバー部材２は、板状であって、平面視において略長方形を成している。カバー部材２は、電子機器１の前面部分における、周縁部分以外の部分を構成している。カバー部材２は、例えば、透明の比較的硬い材料が形成される。当該材料としては、例えば、ガラス（強化ガラス）あるいはサファイア（人工サファイア）が採用される。ここで、サファイアとは、酸化アルミニウム（ＡｌＯ３）結晶からなり、工業的に製造されたものをいう。サファイアとしては、透明であればよく、単結晶でも多結晶でもよい。サファイア単結晶とは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の単結晶のことをいい、本明細書では、Ａｌ２Ｏ３純度が約９０％以上の単結晶のことをいう。傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、Ａｌ２Ｏ３純度は９９％以上であることが好ましい。
　筐体３は、１つの主面が部分的に開口した略直方体を成している。筐体３は、電子機器１の前面部分の周縁部分、側面部分及び裏面部分を構成している。筐体３は、例えば、樹脂で形成されている。筐体３を形成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂あるいはナイロン系樹脂が採用される。筐体３は、１つの部材のみで構成されても良いし、複数の部材が組み合わされて構成されても良い。
　カバー部材２には、表示パネル１２０の表示が透過する透明の表示部分（表示窓とも呼ばれる）２ａが設けられている。表示部分２ａは例えば平面視で長方形を成している。表示パネル１２０から出力される可視光は表示部分２ａを通って電子機器１の外部に取り出される。使用者は、電子機器１の外部から、表示部分２ａを通じて、表示パネル１２０に表示される情報が視認可能となっている。カバー部材２における、表示部分２ａを取り囲む周縁部分２ｂは、例えばフィルム等が貼られることによって黒色となっている。これにより、周縁部分２ｂは、表示パネル１２０の表示が透過しない非表示部分となっている。カバー部材２の内側主面２１（図４参照）には後述するタッチパネル１３０が貼り付けられている。使用者は、カバー部材２の表示部分２ａを指等で操作することによって、電子機器１に対して各種指示を与えることができる。
　筐体３の内部には、複数のハードウェアキー１４１を備える操作部１４０が設けられている。各ハードウェアキー１４１の表面は、カバー部材２の外側主面２０の下側端部から露出している。図４に示されるように、カバー部材２の下側端部には、複数のハードウェアキー１４１をそれぞれ露出させる複数の穴２２があけられている。本実施の形態に係る電子機器１では、三つのハードウェアキー１４１が設けられているが、ハードウェアキー１４１の個数を適宜変更しても良い。
　カバー部材２の下側端部にはマイク穴３０があけられている。カバー部材２の外側主面２０の上側端部からは、後述する前面側撮像部１７０が有する撮像レンズ１７０ａと、後述する近接センサ１５０とが視認されるようになっている。
　図２，４に示されるように、カバー部材２の上側端部には、当該カバー部材２の厚み方向に貫通する開口部２ａａが設けられている。開口部２ａａは、カバー部材２の上側端部における、左右方向の中央部に設けられている。また、開口部２ａａは、カバー部材２の周縁部分２ｂ（非表示部分）に設けられている。開口部２ａａは、例えば平面視で長方形を成している。そして、開口部２ａａの長手方向がカバー部材２の左右方向と一致している。
　カバー部材２の外側主面（前面）２０には、開口部２ａａを覆うようにパネル４が取り付けられている。パネル４は、電子機器１の表面、より詳細には電子機器１の前面に設けられている。パネル４の裏面４ａには後述する圧電振動素子２００が取り付けられている。パネル４は圧電振動子２００の振動によって振動する。これにより、後述するように、パネル４からは音が発生する。パネル４は、例えば、平面視で長方形の板状を成している。パネル４の長手方向はカバー部材２の左右方向及び開口部２ａａの長手方向と一致している。
　パネル４は、全体的に、カバー部材２よりも振動し易くなっている。したがって、圧電振動素子２００は、電子機器１の表面に設けられた、カバー部材２よりも振動し易い部分に設けられている。ここで、ある部材がカバー部材２よりも振動し易いとは、圧電振動素子２００が振動すると、当該ある部材がカバー部材２よりも振動して音波を発生し易いことをいう。圧電振動素子２００を取り付けたある部材が、カバー部材２よりも振動し易いかどうかを正確に確かめるには、圧電振動素子２００を当該ある部材及びカバー部材２にそれぞれ取り付けて、当該ある部材及びカバー部材２を振動させて音圧を測定する。しかし、そのような測定をせずとも、当該ある部材とカバー部材２との硬さ（ヤング率など）を測定することでも、どちらが振動しやすいかを比較することが可能である。なお、硬さの測定には、通常の測定方法を用いることができる。
　パネル４は、例えば、カバー部材２よりも軟らかい材料で形成されている。つまり、カバー部材２は、パネル４よりも、ヤング率が大きくなっている。パネル４は、例えば、アクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂で形成されている。パネル４の裏面４ａに取り付けられた圧電振動素子２００が、電子機器１の前面側から視認されないように、当該パネル４の裏面４ａには印刷が施されている。
　なお、パネル４の裏面４ａに取り付けられた圧電振動素子２００が、電子機器１の前面側から視認されないように、パネル４は着色されても良い。また、パネル４の前面４ｂ及び形状に意匠を施すことによって当該パネル４を意匠パネルとして使用しても良い。また、パネル４の形状は、長方形以外であっても良い。例えば、パネル４の形状は円形であっても良い。
　また図３に示されるように、電子機器１の裏面１０、言い換えれば筐体３の裏面には、スピーカ穴４０があけられている。電子機器１の裏面１０からは、後述する裏面側撮像部１８０が有する撮像レンズ１８０ａが視認されるようになっている。
　＜電子機器の電気的構成＞
　図５は電子機器１の電気的構成を主に示すブロック図である。図５に示されるように、電子機器１には、制御部１００、無線通信部１１０、表示パネル１２０、タッチパネル１３０、操作部１４０及び近接センサ１５０が設けられている。さらに電子機器１には、マイク１６０、前面側撮像部１７０、裏面側撮像部１８０、外部スピーカ１９０、圧電振動素子２００及び電池２１０が設けられている。電子機器１に設けられた、カバー部材２以外のこれらの構成要素は筐体３内に収められている。
　制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２及び記憶部１０３等を備えている。制御部１００は、電子機器１の他の構成要素を制御することによって、電子機器１の動作を統括的に管理する。記憶部１０３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。記憶部１０３には、電子機器１を制御するための、具体的には電子機器１が備える無線通信部１１０、表示パネル１２０等の各構成要素を制御するための制御プログラムであるメインプログラム及び複数のアプリケーションプログラム等が記憶されている。制御部１００の各種機能は、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の各種プログラムを実行することによって実現される。
　無線通信部１１０は、アンテナ１１１を有している。無線通信部１１０は、電子機器１とは別の携帯電話機からの信号、あるいはインターネットに接続されたウェブサーバ等の通信装置からの信号を基地局を介してアンテナ１１１で受信する。無線通信部１１０は、受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部１００に出力する。制御部１００は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、音声や音楽などを示す音信号（音情報）などを取得する。
　また無線通信部１１０は、制御部１００で生成された、音信号等を含む送信信号に対して、アップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１１１から無線送信する。アンテナ１１１からの送信信号は、基地局を通じて、電子機器１とは別の携帯電話機あるいはインターネットに接続された通信装置で受信される。
　表示部である表示パネル１２０は、例えば、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬパネルである。表示パネル１２０は、制御部１００によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示する。表示パネル１２０に表示される情報は、カバー部材２の表示部分２ａを通じて、電子機器１の使用者に視認可能となる。
　タッチパネル１３０は、例えば、投影型静電量容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１３０は、カバー部材２の表示部分２ａに対する物体の接触を検出する。タッチパネル１３０は、カバー部材２の内側主面に貼り付けられている。タッチパネル１３０は、互いに対向配置されたシート状の二つの電極センサを備えている。二つの電極センサは透明粘着性シートによって貼り合わされている。
　一方の電極センサには、それぞれがＸ軸方向（例えば電子機器１の左右方向）に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いＸ電極が形成されている。他方の電極センサには、それぞれがＹ軸方向（例えば電子機器１の上下方向）に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いＹ電極が形成されている。カバー部材２の表示部分２ａに対して使用者の指等が接触すると、その接触箇所の下にあるＸ電極及びＹ電極の間の静電容量が変化する。これにより、タッチパネル１３０においてカバー部材２の表示部分２ａに対する操作（接触）が検出される。タッチパネル１３０は、Ｘ電極及びＹ電極の間の静電容量変化を示す電気的信号を生成して制御部１００に出力する。制御部１００は当該電気的信号に基づいてカバー部材２の表示部分２ａに対して行われた操作の内容を特定し、それに応じた動作を行う。
　操作部１４０は、複数のハードウェアキー１４１のそれぞれについて、当該ハードウェアキー１４１が使用者によって押下されると、当該ハードウェアキー１４１が押下されたことを示す操作信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、入力される操作信号に基づいて、複数のハードウェアキー１４１のうちのどのハードウェアキー１４１が操作されたかを特定し、操作されたハードウェアキー１４１に応じた動作を行う。
　近接センサ１５０は、例えば赤外線方式の近接センサである。近接センサ１５０は、当該近接センサ１５０に対して物体が所定距離以内に近接すると検出信号を出力する。この検出信号は制御部１００に入力される。制御部１００は、近接センサ１５０から検出信号を受け取ると、例えば、タッチパネル１３０での操作検出機能を停止する。
　前面側撮像部１７０は、撮像レンズ１７０ａ及び撮像素子などで構成されている。前面側撮像部１７０は、制御部１００による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。図１，２に示されるように、撮像レンズ１７０ａは、電子機器１の前面から視認できるように配置されている。したがって、前面側撮像部１７０は、電子機器１の前面側（カバー部材２側）に存在する物体を撮像することが可能である。
　裏面側撮像部１８０は、撮像レンズ１８０ａ及び撮像素子などで構成されている。裏面側撮像部１８０は、制御部１００による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。図３に示されるように、撮像レンズ１８０ａは、電子機器１の裏面１０から視認できるように配置されている。したがって、裏面側撮像部１８０は、電子機器１の裏面１０側に存在する物体を撮像することが可能である。
　マイク１６０は、電子機器１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部１００に出力する。電子機器１の外部からの音は、カバー部材２の前面に設けられたマイク穴３０から電子機器１の内部に取り込まれてマイク１６０に入力される。なお、マイク穴３０は、電子機器１の側面に設けても良いし、裏面１０に設けても良い。
　外部スピーカ１９０は、例えばダイナミックスピーカである。外部スピーカ１９０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力する。外部スピーカ１９０から出力される音は、電子機器１の裏面１０に設けられたスピーカ穴４０から外部に出力される。スピーカ穴４０から出力される音については、電子機器１から離れた場所でも聞こえるような音量となっている。
　圧電振動素子２００は、電子機器１の前面に設けられたパネル４の裏面に貼り付けられている。圧電振動素子２００は、制御部１００から与えられる駆動電圧によって振動させられる。制御部１００は、音信号に基づいて駆動電圧を生成し、当該駆動電圧を圧電振動素子２００に与える。圧電振動素子２００が、制御部１００によって音信号に基づいて振動させられることによって、パネル４が音信号に基づいて振動する。その結果、パネル４から使用者に受話音が伝達される。この受話音の音量は、使用者がパネル４に耳を近づけた際に適切に聞こえる程度の音量となっている。パネル４から使用者に伝達される受話音については後で詳細に説明する。
　電池２１０は、電子機器１の電源を出力する。電池２１０から出力された電源は、電子機器１が備える制御部１００及び無線通信部１１０などに含まれる各電子部品に対して供給される。
　＜圧電振動素子の詳細＞
　図６，７は、それぞれ、圧電振動素子２００の構造を示す上面図及び側面図である。図６，７に示されるように、圧電振動素子２００は一方向に長い形状を成している。具体的には、圧電振動素子２００は、平面視で長方形の細長い板状を成している。圧電振動素子２００は、例えばバイモルフ構造を有している。圧電振動素子２００は、シム材２００ｃを介して互いに貼り合わされた第１圧電セラミック板２００ａ及び第２圧電セラミック板２００ｂを備えている。
　圧電振動素子２００では、第１圧電セラミック板２００ａに対して正の電圧を印加し、第２圧電セラミック板２００ｂに対して負の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板２００ａは長手方向に沿って伸び、第２圧電セラミック板２００ｂは長手方向に沿って縮むようになる。これにより、図８に示されるように、圧電振動素子２００は、第１圧電セラミック板２００ａを外側にして山状に撓むようになる。
　一方で、圧電振動素子２００では、第１圧電セラミック板２００ａに対して負の電圧を印加し、第２圧電セラミック板２００ｂに対して正の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板２００ａは長手方向に沿って縮み、第２圧電セラミック板２００ｂは長手方向に沿って伸びるようになる。これにより、図９に示されるように、圧電振動素子２００は、第２圧電セラミック板２００ｂを外側にして山状に撓むようになる。
　圧電振動素子２００は、図８の状態と図９の状態とを交互にとることによって、撓み振動を行う。制御部１００は、第１圧電セラミック板２００ａと第２圧電セラミック板２００ｂとの間に、正の電圧と負の電圧とが交互に現れる交流電圧を印加することによって、圧電振動素子２００を撓み振動させる。
　なお、図６～９に示される圧電振動素子２００では、シム材２００ｃを間に挟んで貼り合わされた第１圧電セラミック板２００ａ及び第２圧電セラミック板２００ｂから成る構造が１つだけ設けられていたが、複数の当該構造を積層させても良い。
　このような構造を有する圧電振動素子２００は、図２，４に示されるように、カバー部材２の内側主面２１の上側端部における、左右方向（長手方向に垂直な短手方向）の中央部に位置している。また、圧電振動素子２００の長手方向は、カバー部材２の左右方向と一致している。そして、圧電振動素子２００の長手方向の中心は、カバー部材２の内側主面２１の上側端部における左右方向の中心と一致している。
　ここで、上述の図８，９に示されるように、撓み振動を行う圧電振動素子２００では、その長手方向の中心が最も変位量が大きくなる。したがって、圧電振動素子２００の長手方向の中心が、カバー部材２の内側主面２１の上側端部における左右方向の中心と一致することによって、圧電振動素子２００における、撓み振動での変位量が最大となる箇所が、カバー部材２の内側主面２１の上側端部における左右方向の中心に一致するようになる。
　＜電子機器の断面構造＞
　図１０は電子機器１の上下方向（長手方向）における断面構造の概略図である。また図１１は、図１０に示される断面構造のうち、圧電振動素子２００の周辺を拡大して示す図である。図１０，１１では、電子機器１の上側端部が右側に位置する、横向きの状態の電子機器１の断面構造が示されている。
　図１０，１１に示されるように、カバー部材２の内側主面２１には、当該カバー部材２の表示部分２ａと対向するようにタッチパネル１３０が貼り付けられている。そして、表示部である表示パネル１２０は、カバー部材２及びタッチパネル１３０に対向するように配置されている。カバー部材２では、表示パネル１２０と対向している部分が表示部分２ａとなる。
　また、筐体３の内部には、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２などの各種部品が搭載されるプリント基板２５０が設けられている。プリント基板２５０は、表示パネル１２０と、電子機器１の裏面１０との間において当該表示パネル１２０と対向するように配置されている。
　図１１に示されるように、パネル４は、カバー部材２に設けられた開口部２ａａを覆うように、当該カバー部材２の外側主面２０に対して貼付部材２２０によって貼り付けられている。パネル４の厚みは、例えば、カバー部材２の厚みよりも小さく設定されている。
　貼付部材２２０としては、両面テープあるいは接着剤が採用される。電子機器１が防水仕様である場合には、貼付部材２２０として、防水用両面テープあるいは防水用接着剤が使用される。防水用両面テープとしては、例えば、発泡体を基材とし、当該基材の両面にアクリル系粘着剤が設けられた両面テープが存在する。また、防水用接着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂から成る接着剤が使用される。なお、防水用両面テープ及び防水用接着剤としては、これに限られない。
　両面テープは接着剤よりも接着力が弱いことから、貼付部材２２０として両面テープを採用することによってパネル４が振動し易くなる。また、貼付部材２２０においては、一部に両面テープを採用し、他の部分に接着剤を採用しても良い。この場合には、圧電振動素子２００を取り囲むように配置される貼付部材２２０のうち、カバー部材２における、筐体３に取り付けられる上端部の外側の面（前面）の上に設けられた部分（図１１に示される貼付部材２２０において、圧電振動素子２００よりも右側の部分）を接着剤とし、その他の部分を両面テープとしても良い。これにより、パネル４をカバー部材２に対してしっかりと取り付けつつ、パネル４を振動し易くすることができる。
　圧電振動素子２００は、パネル４の裏面４ａに対して貼付部材２２１によって貼り付けられている。より具体的には、圧電振動素子２００は、パネル４の裏面４ａのうち、カバー部材２の開口部２ａａから露出する部分に対して貼付部材２２１によって貼り付けられている。貼付部材２２１としては、両面テープあるいは接着剤が採用される。貼付部材２２１として採用される両面テープとしては、例えば、耐衝撃性を有し、かつ強粘着の両面テープが使用される。このような両面テープとしては、例えば、不織布が基材とされ、当該基材の両面にアクリル系粘着剤が設けられた両面テープが存在する。貼付部材２２１として、耐衝撃性を有し、かつ強粘着の両面テープを採用することによって、電子機器１が落下したとしても、圧電振動素子２００が破損することを抑制することができる。さらに、圧電振動素子２００の振動がパネル４に伝達され易くなる。なお、貼付部材２２１として採用される両面テープとしては、これに限られない。
　なお、カバー部材２と筐体３とは、例えば、両面テープあるいは接着剤等の貼付部材によって互いに張り合わされても良いし、カバー部材２と筐体３とは一体成形されても良い。また、電子機器１が防水仕様である場合には、カバー部材２と筐体３とを貼り合わせる貼付部材としては、防水用両面テープあるいは防水用接着剤が使用される。カバー部材２と筐体３とは一体成形する場合には、電子機器１の小型化が可能となる。
　＜受話音の発生について＞
　本実施の形態に係る電子機器１では、圧電振動素子２００がパネル４を振動させることによって、当該パネル４から気導音及び伝導音が使用者に伝達されるようになっている。言い換えれば、圧電振動素子２００自身の振動がパネル４に伝わることにより、当該パネル４から気導音及び伝導音が使用者に伝達されるようになっている。
　ここで、気導音とは、外耳道孔（いわゆる「耳の穴」）に入った音波（空気振動）が鼓膜を振動させることによって、人の脳で認識される音である。一方で、伝導音とは、耳介が振動させられ、その耳介の振動が鼓膜に伝わって当該鼓膜が振動することによって、人の脳で認識される音である。以下に、気導音及び伝導音について詳細に説明する。
　図１２は気導音及び伝導音を説明するための図である。図１２には、電子機器１の使用者の耳の構造が示されている。図１２においては、波線４００は気道音が脳で認識される際の音信号（音情報）の伝導経路を示している。実線４１０は伝導音が脳で認識される際の音信号の伝導経路を示している。
　パネル４に取り付けられた圧電振動素子２００が、受話音を示す電気的な音信号に基づいて振動させられると、パネル４が振動して、当該パネル４から音波が出力される。使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１のパネル４を当該使用者の耳介３００に近づけると、あるいは当該電子機器１のパネル４を当該使用者の耳介３００に当てると（接触させると）、当該パネル４から出力される音波が外耳道孔３１０に入る。パネル４からの音波は、外耳道孔３１０内を進み、鼓膜３２０を振動させる。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わって、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、パネル４から使用者に対して気導音が伝達される。
　また、使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１のパネル４を当該使用者の耳介３００に当てると、耳介３００が、圧電振動素子２００によって振動させられているパネル４によって振動させられる。耳介３００の振動は鼓膜３２０に伝わり、鼓膜３２０が振動する。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わり、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、パネル４から使用者に対して伝導音が伝達される。図１２では、耳介３００内部の耳介軟骨３００ａも示されている。
　なお、ここでの伝導音は、骨導音（「骨伝導音」とも呼ばれる）とは異なるものである。骨導音は、頭蓋骨を振動させて、頭蓋骨の振動が直接蝸牛などの内耳を刺激することによって、人の脳で認識される音である。図１２においては、例えば下顎骨５００を振動させた場合において、骨伝導音が脳で認識される際の音信号の伝達経路を複数の円弧４２０で示している。
　このように、本実施の形態では、圧電振動素子２００が前面のパネル４を適切に振動させることによって、パネル４から電子機器１の使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができる。使用者は、パネル４に耳（耳介）を近づけることによって当該パネル４からの気導音を聞くことができる。また使用者は、パネル４に耳（耳介）を接触させることによって当該パネル４からの気導音及び伝導音を聞くことができる。本実施の形態に係る圧電振動素子２００では、使用者に対して適切に気導音及び伝導音を伝達できるように、その構造が工夫されている。使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができるように電子機器１を構成することによって様々メリットが発生する。
　例えば、使用者は、周囲の騒音が大きい場合には、耳をパネル４に強く押し当てることによって、伝導音の音量を大きくしつつ、周囲の騒音を聞こえにくくすることができる。よって、使用者は、周囲の騒音が大きい場合であっても、適切に通話を行うことができる。
　また、使用者は、耳栓やイヤホンを耳に取り付けた状態であっても、パネル４を耳（より詳細には耳介）に当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。また、使用者は、耳にヘッドホンを取り付けた状態であっても、当該ヘッドホンにパネル４を当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。
　なお、パネル４はカバー部材２に取り付けられていることから、パネル４の振動によってカバー部材２も振動する。よって、カバー部材２からも気導音及び伝導音が使用者に伝達される。したがって、使用者は、カバー部材２に耳を近接させたり、接触させたりすることによって、受話音を聞くことができる。
　上記の例では、図１０に示されるように、タッチパネル１３０と表示パネル１２０との間に隙間を設けているが、タッチパネル１３０と表示パネル１２０とを接触させても良い。本実施の形態のように、タッチパネル１３０と表示パネル１２０との間に隙間を設ける場合には、カバー部材２が使用者によって指等で押されて、当該カバー部材２が表示パネル１２０側に撓んだとしても、当該カバー部材２によって表示パネル１２０が押されることを抑制することができる。よって、カバー部材２が表示パネル１２０を押すことによって当該表示パネル１２０の表示が乱れることを抑制することができる。
　以上のように、本実施の形態に係る電子機器１では、圧電振動素子２００が、カバー部材２よりも振動し易い部分（本例では、パネル４）に設けられている。したがって、カバー部材２に傷がついたり、カバー部材２が割れたりすることを抑制するために、カバー部材２をサファイア等の硬い材料で形成したとしても、カバー部材２よりも振動し易い部分を圧電振動素子２００で振動させることによって、電子機器１からの音（気導音及び伝導音）が使用者に伝達され易くなる。
　また、本実施の形態のように、カバー部材２よりも振動し易いパネル４に圧電振動素子２００を設ける場合には、パネル４を意匠パネルとして使用することによって、電子機器１の意匠性を向上することができる。
　また、貼付部材２２０として弾力性を有する両面テープを採用し、当該両面テープによってパネル４をカバー部材２に取り付けることによって、パネル４が振動し易くなる。よって、電子機器１からの音（気導音及び伝導音）が使用者に伝達され易くなる。弾力性を有する両面テープとしては、例えば、発泡体を基材とする両面テープが挙げられる。
　＜変形例＞
　カバー部材２の外側主面２０上には、人の指紋が付着することを防止するためのコーティング剤が塗布されても良い。この場合には、外側主面２０のうち、パネル４が貼り付けられる部分に対して当該コーティング剤が塗布されないことによって、パネル４が外側主面２０に貼り付けにくくなることを抑制することができる。
　また、図１３に示されるように、カバー部材２の外側主面２０のうち、パネル４が貼り付けられる部分に段差（凹み）を設けて、当該外側主面２０（詳細には外側主面２０における、パネル４が貼りつけられていない領域）と、当該パネル４の前面４ｂとの段差を小さくしても良い。この場合には、当該外側主面２０と、当該パネル４の前面４ｂとが同一平面上に位置するようにしても良い。
　このように、カバー部材２の外側主面２０と、パネル４の前面４ｂとの段差を小さくすることによって、パネル４の前面４ｂが突出し過ぎて使用者が当該パネル４に耳を当てにくくなることを抑制することができる。また電子機器１の前面がすっきりしている印象を使用者に与えることができる。
　＜実施の形態２＞
　上記の実施の形態１では、圧電振動素子２００が配置される、カバー部材２よりも振動し易い部分は、パネル４に設けられていたが、筐体３に設けられても良い。つまり、筐体３における、カバー部材２よりも振動し易い部分に、圧電振動素子２００を設けても良い。図１４は本実施の形態２に係る電子機器１の断面構造の一部を拡大して示す図である。図１４は、上述の図１１に対応する断面図である。図１５は、図１４に示される構造を矢視Ａから見た際の構造を示す平面図である。図１５では、表示パネル１２０の記載は省略されている。
　図１４，１５に示されるように、本実施の形態に係る電子機器１では、筐体３における、電子機器１の前面部分の上側端部を構成する部分６００（以後、「前面側上端部分６００」と呼ぶ）に、カバー部材２よりも振動し易い部分７００が設けられている。筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０には凹部６２０が設けられている。筐体３における、凹部６２０が形成されている部分の厚みは小さくなっており、当該部分が、カバー部材２よりも振動し易い部分７００となっている。筐体３における、凹部６２０が形成されている部分の厚みは、例えば、カバー部材２の厚みよりも小さく設定されている。また本実施の形態では、例えば、カバー部材２と筐体３とは一体成形されている。
　圧電振動素子２００は、筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０における、凹部６２０が形成されている領域６１１上に貼付部材２２１によって貼り付けられている。言い換えれば、圧電振動素子２００は、凹部６２０の底面上に貼付部材２２１によって貼り付けられている。
　このように、本実施の形態においても、圧電振動素子２００は、カバー部材２よりも振動し易い部分７００に設けられていることから、当該部分７００を圧電振動素子２００で振動させることによって、電子機器１からの音（気導音及び伝導音）が使用者に伝達され易くなる。
　また、本実施の形態のように、カバー部材２よりも振動し易い部分７００が筐体３に設けられることによって、上記のようなパネル４が不要となる。その結果、電子機器１のコストダウンを図ることが可能となる。
　＜変形例＞
　上記の例では、筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０に凹部６２０を設けることによって、カバー部材２よりも振動し易い部分７００を筐体３に設けていたが、他の方法を用いてカバー部材２よりも振動し易い部分７００を筐体３に設けても良い。
　例えば、筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０に、当該内側の面６１０の一部を取り囲む溝６５０を設けることによって、カバー部材２よりも振動し易い部分７００を筐体３に設けても良い。図１６はこの場合の電子機器１の断面構造の一部を拡大して示す図である。また図１７は、図１６に示される構造を矢視Ｂから見た際の構造を示す平面図である。図１７では、表示パネル１２０の記載は省略されている。
　図１６，１７に示されるように、本変形例に係る電子機器１では、筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０には、当該内側の面６１０の一部を取り囲む溝６５０が設けられている。筐体３における、溝６５０が形成されている部分の厚みは、例えば、カバー部材２の厚みよりも小さく設定されている。本変形例では、筐体３における、溝６５０で取り囲まれた部分が、カバー部材２よりも振動し易い部分７００となっている。筐体３における、溝６５０で取り囲まれた部分の厚み、つまりカバー部材２よりも振動し易い部分７００の厚みは、例えばカバー部材２の厚みよりも大きく設定されている。
　圧電振動素子２００は、筐体３の前面側上端部分６００の内側の面６１０における、溝６５０で囲まれた領域６１２上に貼付部材２２１によって貼り付けられている。言い換えれば、圧電振動素子２００は、筐体３の前面側上端部分６００における、溝６５０で囲まれた部分の内側の面の上に貼付部材２２１によって貼り付けられている。
　このように、本変形例においても、圧電振動素子２００は、カバー部材２よりも振動し易い部分７００に設けられていることから、当該部分７００を圧電振動素子２００で振動させることによって、電子機器１からの音（気導音及び伝導音）が使用者に伝達され易くなる。
　また、カバー部材２よりも振動し易い部分７００が筐体３に設けられることによって、パネル４が不要となる。その結果、電子機器１のコストダウンを図ることが可能となる。
　また、本変形例では、筐体３における、溝６５０で囲まれた部分が、カバー部材２よりも振動し易い部分７００となっていることから、図１４，１５に示される電子機器１と比較して、圧電振動素子２００が取り付けられる部分の厚みを大きくすることができる。よって、電子機器１が落下したとしても、圧電振動素子２００が破損することを抑制することができる。
　なお、上記の例では、本願発明を携帯電話機に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は、携帯電話機以外の電子機器にも適用することができる。
　以上のように、電子機器１は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　１　電子機器　
　２　カバー部材
　３　筐体
　４　パネル
　１００　制御部
　１２０　表示パネル
　２００　圧電振動素子
　６２０　凹部
　６５０　溝

Claims (9)

  1. 　電子機器であって、
    　表示部と、
    　前記電子機器の表面に設けられた、前記表示部の表示面を覆うカバー部材と、
    　前記電子機器の表面に設けられた、前記カバー部材よりも振動し易い部分と、
    　前記振動し易い部分に対して設けられた圧電振動素子と、
    　音信号に基づいて前記圧電振動素子を振動させる制御部と
    を備える、電子機器。
  2. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記カバー部材に取り付けられたパネルをさらに備え、
    　前記パネルは、前記振動し易い部分を含む、電子機器。
  3. 　請求項２に記載の電子機器であって、
    　前記パネルは、弾力性を有する両面テープによって前記カバー部材に取り付けられている、電子機器。
  4. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記表示部、前記圧電振動素子及び前記制御部を収納する筐体をさらに備え、
    　前記筐体は、前記振動し易い部分を含む、電子機器。
  5. 　請求項４に記載の電子機器であって、
    　前記筐体の表面には凹部が設けられており、
    　前記筐体における、前記凹部が形成されている部分が、前記振動し易い部分となっている、電子機器。
  6. 　請求項４に記載の電子機器であって、
    　前記筐体の表面には溝が形成されており、
    　前記筐体における、前記溝で囲まれた部分が、前記振動し易い部分となっている、電子機器。
  7. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記圧電振動素子が前記振動し易い部分を振動させることによって、当該振動し易い部分から気導音及び伝導音が使用者に伝達される、電子機器。
  8. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記カバー部材は、ガラスまたはサファイアであり、
    　前記振動し易い部分は、樹脂である、電子機器。
  9. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記カバー部材は、前記振動し易い部分よりも、ヤング率が大きい、電子機器。
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