WO2015030049A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2015030049A1
WO2015030049A1 PCT/JP2014/072418 JP2014072418W WO2015030049A1 WO 2015030049 A1 WO2015030049 A1 WO 2015030049A1 JP 2014072418 W JP2014072418 W JP 2014072418W WO 2015030049 A1 WO2015030049 A1 WO 2015030049A1
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WO
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electronic device
cover panel
vibration element
sound
piezoelectric vibration
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Application number
PCT/JP2014/072418
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English (en)
French (fr)
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孝行 美馬
泰久 坪川
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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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 that transmits sound to a user.
  • a piezoelectric vibration element is attached to a cover panel of a telephone such as a mobile phone or a fixed telephone, and sound is transmitted to the user of the telephone by vibrating the piezoelectric vibration element.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an electronic device in which the position of a sound volume generation region is controlled.
  • An electronic apparatus includes a housing exposed to the outside, a piezoelectric vibration element located inside the housing, and the piezoelectric vibration element on a main surface.
  • a vibrating portion that is caused to vibrate; and a buffer portion that is in contact with the main surface and is spaced apart from the periphery of the main surface, and in which the piezoelectric vibration element is interposed between the periphery.
  • the electronic device may further include a proximity detection unit and a display unit inside the housing, and the buffer unit may be located between the proximity detection unit and the display unit.
  • a portion of the buffer unit that protrudes between the proximity detection unit and the display unit may contact the vibration unit.
  • the electronic device may further include a wireless communication antenna at the bottom.
  • the buffer portion may include a cushion material.
  • the vibration unit may be a cover panel.
  • an image that indicates a place where the sound is easy to hear may be displayed.
  • the position of the sound generation region can be controlled to an appropriate position by disposing the buffer portion at a specific position of the vibration portion.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the front surface among the external appearances of an electronic device. It is a figure which shows the back surface among the external appearances of an electronic device. It is a block diagram which shows the electric constitution of an electronic device. It is a top view which shows a piezoelectric vibration element. It is a side view which shows a piezoelectric vibration element. It is a figure which shows a mode that a piezoelectric vibration element bends. It is a figure which shows a mode that a piezoelectric vibration element bends. It is a figure for demonstrating an air conduction sound and a conduction sound. It is sectional drawing of an electronic device.
  • FIG. 11 shows the modification of FIG. 10 and shows the cover panel 1, the buffer section 6, the touch panel 53, and the piezoelectric vibration element 55 when viewed from the back side of the cover panel 1.
  • FIG. 11 shows the modification of FIG. 10 and shows the cover panel 1, the buffer section 6, the touch panel 53, and the piezoelectric vibration element 55 when viewed from the back side of the cover panel 1.
  • FIG. 11 shows the modification of FIG. 10 and shows the cover panel 1, the buffer section 6, the touch panel 53, and the piezoelectric vibration element 55 when viewed from the back side of the cover panel 1.
  • It is a figure which shows the modification of FIG. It is a figure which shows the modification of FIG. It is a figure which shows the comparative example of the electronic device shown in FIG.
  • FIG. 17 It is a figure which shows the comparative example of the electronic device shown in FIG. 17 is a graph showing the maximum volume point with respect to the distance from the upper end of the electronic device for each of the electronic devices shown in FIGS. It is a figure which shows the screen during the telephone call of an electronic device.
  • Electronic device 100 is, for example, a mobile phone.
  • the electronic device 100 includes a cover panel 1 as a vibrating portion and a case portion 2 as a housing. By combining the cover panel 1 and the case portion 2, the electronic device 100 is substantially in plan view. A device case 3 having a rectangular plate shape is formed.
  • the cover panel 1 has a substantially rectangular shape in plan view, and constitutes a portion other than the peripheral portion in the front portion of the electronic device 100.
  • the cover panel 1 is transparent, and is formed of, for example, glass, acrylic resin, sapphire crystal, or the like.
  • transparent means that the transmittance for visible light is 70% to 100%.
  • sapphire crystal is an industrially manufactured product made of aluminum oxide (AlO 3 ) crystal.
  • the case part 2 constitutes a peripheral part, a side part and a back part of the front part of the electronic device 100.
  • the case portion 2 is made of, for example, polycarbonate resin.
  • polycarbonate resin polycarbonate resin, ABS resin, or nylon resin is used as the resin that forms the device case 3.
  • the case part 2 may be comprised only by one member, and may be comprised combining several members.
  • the cover panel 1 is provided with a display portion 1a on which various information such as characters, symbols and figures are displayed.
  • the display portion 1a has, for example, a rectangular shape in plan view.
  • the peripheral part 1b surrounding the display part 1a in the cover panel 1 is black, for example, by applying a film or the like, and is a non-display part where no information is displayed.
  • a touch panel 53 to be described later is attached to the inner main surface of the cover panel 1, and the user gives various instructions to the electronic device 100 by operating the display portion 1a of the cover panel 1 with a finger or the like. be able to.
  • the device case 3 is provided with an operation unit 54 such as operation buttons.
  • the operation buttons are so-called “hard keys”.
  • the surface of the operation button is exposed from the lower end of the outer main surface 10 of the cover panel 1.
  • a plurality of operation units 54 may be provided.
  • a piezoelectric vibration element 55 described later is provided inside the device case 3.
  • the device case 3 is provided with a microphone hole 20.
  • speaker holes 21 are provided on the back surface 101 of the electronic device 100, in other words, on the back surface of the device case 3.
  • An imaging lens 58 a included in an imaging unit 58 described later is exposed from the back surface 101 of the electronic device 100.
  • the speaker hole 21 is shown for producing the sound of the speaker.
  • the speaker hole 21 is not provided. Good.
  • the microphone hole 20 is provided to collect sound in the microphone. However, if the sound can be converted into an electric signal without providing the hole, the microphone hole 20 is not necessary.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the electronic device 100.
  • the electronic device 100 includes a control unit 50, a wireless communication unit 51, a display panel 52 as a display unit, a touch panel 53 as a proximity detection unit, an operation unit 54, a piezoelectric vibration element 55, and an external speaker 56.
  • a microphone 57, an imaging unit 58, and a battery 59, and these components are housed in the device case 3.
  • the control unit 50 includes a CPU 50a, a storage unit 50b, and the like, and comprehensively manages the operation of the electronic device 100 by controlling other components of the electronic device 100.
  • the storage unit 50b includes a ROM, a RAM, and the like.
  • Various functional blocks are formed in the control unit 50 when the CPU 50a executes various programs in the storage unit 50b.
  • the wireless communication unit 51 receives a signal from a communication device such as a mobile phone different from the electronic device 100 or a web server connected to the Internet via the base station by the antenna 51a.
  • the wireless communication unit 51 performs amplification processing and down-conversion on the received signal and outputs the result to the control unit 50.
  • the control unit 50 performs demodulation processing or the like on the input reception signal, and acquires a sound signal indicating voice or music included in the reception signal.
  • the wireless communication unit 51 performs up-conversion and amplification processing on the transmission signal including the sound signal generated by the control unit 50, and wirelessly transmits the processed transmission signal from the antenna 51a.
  • a transmission signal from the antenna 51a is received through a base station by a mobile phone different from the electronic device 100 or a communication device connected to the Internet.
  • the display panel 52 as a display unit is, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL panel, and displays various types of information such as characters, symbols, and figures by being controlled by the control unit 50.
  • the information displayed on the display panel 52 is displayed on the display portion 1 a of the cover panel 1, so that the information can be visually recognized by the user of the electronic device 100.
  • the touch panel 53 as the proximity detection unit is, for example, a projected electrostatic capacity type touch panel, and detects a user operation on the display portion 1 a of the cover panel 1.
  • the touch panel 53 is affixed to the inner main surface of the cover panel 1 and 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 that extend along the X-axis direction (for example, the left-right direction of the electronic device 100) and are 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 100) and are arranged in parallel to each other.
  • the capacitance change between the X electrode and the Y electrode that occurs in the touch panel 53 is transmitted to the control unit 50, and the control unit 50 is performed on the display portion 1a of the cover panel 1 based on the capacitance change. Identify the content of the operation and perform actions accordingly.
  • the proximity detection unit also includes a tactile sensor that vibrates in response to a user's finger contact or transmits a tactile sensation such as a protrusion to the finger.
  • the proximity detection unit includes a sensor that detects proximity without touching the sensor, such as a touch panel.
  • a proximity sensor etc. are mentioned.
  • the operation unit 54 When the operation button is pressed by the user, the operation unit 54 outputs an operation signal indicating that the operation button has been pressed to the control unit 50. Based on the input operation signal, the control unit 50 identifies whether the operation button has been operated, and performs an operation according to the operated operation button.
  • the piezoelectric vibration element 55 is for transmitting the received sound to the user of the electronic device 100.
  • the piezoelectric vibration element 55 is vibrated by a drive voltage supplied from the control unit 50.
  • the control unit 50 generates a drive voltage based on the sound signal indicating the received sound, and applies the drive voltage to the piezoelectric vibration element 55.
  • the piezoelectric vibration element 55 is vibrated by the control unit 50 based on the sound signal indicating the reception sound, whereby the reception sound is transmitted to the user of the electronic device 100.
  • the control unit 50 functions as a drive unit that vibrates the piezoelectric vibration element 55 based on the sound signal.
  • the piezoelectric vibration element 55 will be described in detail later.
  • the external speaker 56 converts the electrical sound signal from the control unit 50 into sound and outputs the sound. Sound output from the external speaker 56 is output to the outside through the speaker hole 21 provided on the back surface 101 of the electronic device 100.
  • the microphone 57 converts the sound input from the outside of the electronic device 100 into an electrical sound signal and outputs it to the control unit 50. Sound from the outside of the electronic device 100 is taken into the inside of the electronic device 100 through the microphone hole 20 provided on the back surface 101 of the electronic device 100 and input to the microphone 57.
  • the imaging unit 58 includes an imaging lens 58a and an imaging element, and captures a still image and a moving image based on control by the control unit 50.
  • the battery 59 outputs a power source for the electronic device 100.
  • the power output from the battery 59 is supplied to each electronic component included in the control unit 50, the wireless communication unit 51, and the like included in the electronic device 100.
  • ⁇ Details of piezoelectric vibration element> 4 and 5 are a top view and a side view showing the structure of the piezoelectric vibration element 55, respectively.
  • the piezoelectric vibration element 55 has a long shape in one direction.
  • the piezoelectric vibration element 55 has a rectangular elongated plate shape in plan view.
  • the thickness of the piezoelectric vibration element 55 is 0.5 to 0.8 mm.
  • the long side is 10 to 20 mm and the short side is 2 to 5 mm.
  • the piezoelectric vibration element 55 has, for example, a bimorph structure, and includes a first piezoelectric plate 55a and a second piezoelectric plate 55b that are bonded to each other via a shim material 55c.
  • the piezoelectric vibrating element 55 when a positive voltage is applied to the first piezoelectric plate 55a and a negative voltage is applied to the second piezoelectric plate 55b, the first piezoelectric plate 55a extends along the longitudinal direction, The two piezoelectric plates 55b shrink along the longitudinal direction. Accordingly, as shown in FIG. 6, the piezoelectric vibration element 55 bends in a mountain shape with the first piezoelectric plate 55a facing outside.
  • the piezoelectric vibration element 55 when a negative voltage is applied to the first piezoelectric plate 55a and a positive voltage is applied to the second piezoelectric plate 55b, the first piezoelectric plate 55a extends along the longitudinal direction.
  • the second piezoelectric plate 55b shrinks and extends along the longitudinal direction. Accordingly, as shown in FIG. 7, the piezoelectric vibration element 55 bends in a mountain shape with the second piezoelectric plate 55b facing outside.
  • the piezoelectric vibration element 55 performs flexural vibration by alternately taking the state of FIG. 6 and the state of FIG.
  • the controller 50 flexes and vibrates the piezoelectric vibration element 55 by applying an alternating voltage in which a positive voltage and a negative voltage appear alternately between the first piezoelectric plate 55a and the second piezoelectric plate 55b.
  • the piezoelectric vibration element 55 shown in FIGS. 5 to 7 is provided with only one structure composed of the first piezoelectric plate 55a and the second piezoelectric plate 55b bonded with the shim material 55c interposed therebetween. A plurality of such structures may be stacked.
  • the piezoelectric vibration element 55 may be made of a piezoelectric ceramic material or an organic piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride or polylactic acid. Specifically, when the organic piezoelectric material constitutes the piezoelectric vibration element 55, for example, a polylactic acid film is used as the first piezoelectric plate 55a and the second piezoelectric plate 55b and they are laminated.
  • the electrode can also be a transparent electrode such as ITO (Indium-Tin-Oxide).
  • the piezoelectric vibration element 55 vibrates the cover panel 1, whereby air conduction sound and conduction sound are transmitted from the cover panel 1 to the user.
  • air conduction sound and conduction sound are transmitted from the cover panel 1 to the user when the vibration of the piezoelectric vibration element 55 itself is transmitted to the vibration portion such as the cover panel 1.
  • 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 a sound that is recognized by the human brain when the auricular cartilage is vibrated and the vibration of the auricular cartilage is transmitted to the eardrum and the eardrum vibrates.
  • the air conduction sound and the conduction sound will be described in detail.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining air conduction sound and conduction sound.
  • FIG. 8 shows the structure of the ear of the user of electronic device 100.
  • a wavy line 400 indicates a conduction path of a sound signal (sound information) when an air conduction sound is recognized by the brain
  • a solid line 410 indicates a sound signal when the conduction sound is recognized by the brain. The conduction path is shown.
  • the cover panel 1 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 1.
  • the cover panel 1 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 1.
  • the sound wave output from the cover panel 1 enters the ear canal hole 210. Sound waves from the cover panel 1 travel through the ear canal hole 210 and vibrate the eardrum 220.
  • the vibration of the eardrum 220 is transmitted to the ossicle 230, and the ossicle 230 vibrates.
  • the vibration of the ossicle 230 is transmitted to the cochlea 240 and converted into an electric signal in the cochlea 240.
  • This electrical signal is transmitted to the brain through the auditory nerve 250, and the received sound is recognized in the brain. In this way, air conduction sound is transmitted from the cover panel 1 to the user.
  • the auricular cartilage 200 a is vibrated by the piezoelectric vibration element 55.
  • the cover panel 1 is vibrated.
  • the vibration of the auricular cartilage 200a is transmitted to the eardrum 220, and the eardrum 220 vibrates.
  • the vibration of the eardrum 220 is transmitted to the ossicle 230, and the ossicle 230 vibrates.
  • the vibration of the ossicles 230 is transmitted to the cochlea 240 and converted into an electric signal in the cochlea 240.
  • This electrical signal is transmitted to the brain through the auditory nerve 250, and the received sound is recognized in the brain. In this way, the conduction sound is transmitted from the cover panel 1 to the user.
  • 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 55 appropriately vibrates the front cover panel 1, in other words, the vibration of the piezoelectric vibration element 55 itself is appropriately applied to the front cover panel 1.
  • the structure is devised so that air conduction sound and conduction sound can be appropriately 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 firmly against the cover panel 1. 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 100 by placing the cover panel 1 on the ear (more specifically, the auricle) even when the earplug or the earphone is attached to the ear. Can do. Further, the user can recognize the received sound from the electronic device 100 by applying the cover panel 1 to the headphones even when the headphones are attached to the ears.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a cross-sectional structure in the vertical direction (longitudinal direction) of the electronic device 100. Note that the lower part of the electronic device 100 is omitted.
  • FIG. 10 is a plan view of the cover panel 1 as the vibration part when viewed from the back side of the cover panel 1.
  • a touch panel 53 as a proximity detection unit is attached to the back surface of the cover panel 1 so as to face the display portion 1a (see FIG. 1) of the cover panel 1.
  • the display panel 52 is disposed so as to face the cover panel 1 and the touch panel 53. Although not shown, the display panel 52 is fixed inside the electronic device 100.
  • On the surface of the cover panel 1, a portion that overlaps the display panel 52 when viewed in plan is a display portion 1 a (see FIG. 1).
  • the touch panel 53 may have a gap between the display panel 52 and may be in contact with the display panel 52.
  • the cover panel 1 is pushed with a finger or the like by the user, and the cover panel 1 is bent toward the display panel 52 side.
  • the display of the display panel 52 can be prevented from being disturbed when the cover panel 1 hits the display panel 52 (more precisely, the touch panel hits the display panel 52).
  • a printed circuit board on which various components such as the CPU 50a and the microphone 57 are mounted is provided (not shown).
  • the printed circuit board is disposed inside the electronic device 100 so as to face the display panel 52.
  • the piezoelectric vibration element 55 is attached to the back surface of the cover panel 1 with a member such as double-sided tape or adhesive.
  • the buffer portion 6 is in contact with the back surface (main surface) of the cover panel 1. Note that “in contact with” does not require anything to be interposed between the back surface of the cover panel 1 and the buffer portion 6, and a double-sided tape, an adhesive, or the like may be provided.
  • the buffer portion 6 is located away from the peripheral edge of the back surface of the cover panel 1 (the upper side of the cover panel 1 in the case of FIG. 10).
  • a piezoelectric vibration element 55 is provided between the buffer portion 6 and the peripheral edge of the back surface of the cover panel 1. Since the buffer unit 6 is arranged in this way, the position of the point at which the volume is maximum in the cover panel 1 is set to the upper side in the longitudinal direction of the electronic device 100 as compared with the case where the buffer unit 6 is not provided. Can be controlled.
  • the buffer unit 6 is positioned such that the piezoelectric vibration element 55 is positioned between the buffer unit 6 and the peripheral edge of the back surface of the cover panel 1, whereby the volume maximum point in the cover panel 1 is It moves to the upper side in the longitudinal direction of the electronic device 100 as compared with the conventional case. Therefore, the point at which the volume is maximum can be located as high as possible in the electronic device 100.
  • Examples of the buffer portion 6 include a cushion material (elastic material).
  • the buffer part 6 may be affixed to the inner main surface of the cover panel 1 by a double-sided tape affixed to one surface.
  • the buffer part 6 may be affixed on the inner surface of the case part 2 by a double-sided tape affixed on the other surface.
  • an adhesive may be used other than the double-sided tape.
  • a foam As the cushion material included in the buffer portion 6, for example, a foam is adopted.
  • this foam for example, a polyolefin foam, a polyester foam or a urethane foam is used.
  • a double-sided tape contained in the buffer part 6 the double-sided tape in which the acrylic adhesive was provided with respect to the both surfaces of the base material which consists of polyester is employ
  • the buffer part 6 may be provided from end to end of the cover panel 1 so as to divide the cover panel 1 into two or more regions.
  • the piezoelectric vibration element 55 not only the piezoelectric vibration element 55 but also other members such as a touch panel 53 are provided on the back surface of the cover panel 1. Therefore, these members sometimes have an influence on the vibration from the piezoelectric vibration element 55. Therefore, as shown in FIG. 10, the buffer portion 6 is provided on the back surface of the cover panel 1 so that the piezoelectric vibration element 55 is interposed between the periphery of the cover panel 1, and thus is generated by the piezoelectric vibration element 55.
  • the vibration of the cover panel 1 can be made difficult to be transmitted to other members such as the touch panel 53.
  • the area around the piezoelectric vibration element 55 may be surrounded by the buffer portion 6, and the area having the piezoelectric vibration element 55 and the area outside the area may be configured. .
  • the buffer portion 6 By arranging the buffer portion 6 as shown in FIG. 11, the maximum volume point due to the vibration of the cover panel 1 can be controlled to the upper end of the electronic device 100 and to the center side of the cover panel 1. In addition, it is possible to suppress the entry of dust or the like into the region where the piezoelectric vibration element 55 is provided.
  • the three sides around the piezoelectric vibration element 55 are surrounded by the buffer portion 6. However, for example, the four sides may be surrounded.
  • the buffer part 6 although the specific example which divided
  • FIGS. 13 and 14 Other examples of the buffer 6 are shown in FIGS. 13 and 14.
  • the lower part of the electronic device 100 is omitted.
  • the buffer 6 is interposed between the touch panel 53 and the display panel 52 and is in contact with the back surface of the cover panel 1.
  • the buffer unit 6 pasted on the display panel 52 is put in a state where pressure is applied by the touch panel 53, so that the buffer that has come out between the touch panel 53 and the display panel 52.
  • Part of the part 6 is in contact with the back surface of the cover panel 1.
  • 14 indicates the outer shape of the touch panel 53, and the outer shape of the touch panel 53 is actually covered with the buffer portion 6 and cannot be seen.
  • the buffer portion 6 is positioned between the display panel 52 and the touch panel 53, the cover panel 1 is pushed by a user with a finger or the like, and the cover panel 1 is moved to the display panel 52 side. It is possible to suppress the display of the display panel 52 from being disturbed by bending and the touch panel 53 hitting the display panel 52. Further, since the buffer unit 6 is in contact with the back surface of the cover panel 1 such that the piezoelectric vibration element 55 is interposed between the buffer unit 6 and the upper end of the cover panel 1, the position of the maximum volume point of the cover panel 1 is reached. Can be shifted to the upper end side in the longitudinal direction of the electronic device 100.
  • the cover panel 1 in FIGS. 13 to 16 is made of tempered glass.
  • the cover panel 1 had a vertical length of 118 mm, a horizontal length of 60 mm, and a thickness of 0.55 mm.
  • the piezoelectric vibration element 55 had a vertical length of 3.3 mm and a thickness of 0.88 mm.
  • the center of the piezoelectric vibration element 55 is located 8.8 mm away from the upper end of the electronic device 100.
  • the upper end of the buffer unit 6 was located at a place away from the upper end of the electronic device 100 by 14.3 mm.
  • the width of the buffer unit 6 in the same direction as the longitudinal direction of the electronic device 100 was 5.5 mm.
  • FIGS. 15 and 16 are the same as the examples of FIGS. 13 and 14 except that the buffer portion 6 does not contact the back surface of the cover panel 1.
  • the volume of each point on the cover panel 1 was measured using the electronic device 100 shown in FIGS.
  • the sound volume was measured from a point 15.8 mm away from the upper end of the cover panel 1 to a point 23 mm away from the upper end of the cover panel 1 every 0.2 mm.
  • FIG. 17 was obtained by plotting each sound volume point from the value obtained by performing RLR measurement in an anechoic room environment using HATS of B & K as a maximum sound volume point of 0 dB. .
  • RLR is an abbreviation for Receive Loudness Rating
  • RLR measurement is based on 3GPP2 regulations.
  • the sound volumes are -2.66 dB, -1.16 dB, They were ⁇ 0.13 dB, 0 dB, ⁇ 0.26 dB, ⁇ 0.57 dB, ⁇ 0.82 dB, ⁇ 1.16 dB, and ⁇ 1.56 dB.
  • the volume is ⁇ 2.91 dB, ⁇ 1.35 dB, They were -0.64 dB, -0.350 dB, -0.16 dB, 0 dB, -0.28 dB, -0.53 dB, and -1.17 dB.
  • the buffer portion 6 since the buffer portion 6 is in contact with the back surface of the cover panel 1, a point having a shorter distance from the upper end of the cover panel 1 can be set as the maximum volume point. It is possible to set the attachment position to an appropriate position. Further, as described above, since the distance from the upper end of the cover panel 1 to the maximum volume point is shortened, the influence of the SAR can be reduced because the antenna 51a provided at the lower part of the electronic device 100 is usually away from the head. .
  • the buffer unit 6 invites, for example, an effect of mitigating an impact at the time of dropping, in addition to the effect of controlling the position of the maximum volume point.
  • the distance from the upper end portion of the cover panel 1 to the buffer portion 6 (the center portion of the buffer portion 6) is such that the upper end portion of the cover panel 1 and the piezoelectric vibration element 55 are.
  • the distance is preferably 2 to 4 times the distance to (the central portion of the piezoelectric vibration element 55).
  • the piezoelectric vibration element 55 has an example in which the cover panel 1 is the vibration part.
  • the present invention is not limited to this.
  • a vibration part is provided separately from the cover panel 1 and the vibration part is provided.
  • the piezoelectric vibration element 55 and the buffer 6 may be disposed.
  • the vibration part is not limited to the cover panel.
  • the vibration part examples include a resin panel, a resin film, a glass panel, or a glass film.
  • the vibration generated by the piezoelectric vibration element 55 may be sufficiently transmitted to the cover panel 1. It is preferable to use a resin material as the vibration part and also use a resin material as the piezoelectric vibration element 55 because the adhesive force is high when the adhesive material or the double-sided tape is used for the attachment.
  • FIG. 14 shows a display screen when a call is started after an incoming call as an application relating to sound generation.
  • the image 60 is an image for notifying the user of a place where the sound can be easily heard. That is, the image 60 is displayed at a position that overlaps the maximum volume point when viewed in plan from the cover panel 1 side. Therefore, it becomes possible to notify the user of a point with a large volume in the cover panel 1.
  • an image since it is easy to hear voices directly above the piezoelectric vibration element 55, an image may be displayed at a position overlapping the piezoelectric vibration element 55 when viewed from the cover panel 1.
  • a voice call is given as an application relating to sound generation.
  • the present embodiment is not limited to this application, and any application that generates sound such as music playback or video playback may be used. .
  • a hole in the earpiece is formed on the front cover panel 1 in order to extract sound output from a receiver (receiving speaker) provided inside the electronic device to the outside of the electronic device. May be opened.
  • the cover panel 1 that outputs sound does not have a hole in the earpiece (a hole for the receiver). That is, no earpiece hole is provided on the surface of the electronic device 100. Therefore, processing for making a hole in the earpiece in the cover panel 1 becomes unnecessary. As a result, the manufacturing cost of the electronic device 100 can be reduced, and the cost of the electronic device 100 can be reduced. In particular, when the cover panel 1 is made of glass, sapphire or the like, it is difficult to make a hole in the cover panel 1. The manufacturing cost can be further reduced. Moreover, the strength of the cover panel 1 can be improved by not making a hole in the earpiece in the cover panel 1.
  • the hole of the earpiece is not formed in the cover panel 1, the degree of freedom in design of the front surface of the cover panel 1 is improved.
  • the cover panel 1 occupies most of the front surface of the electronic device 100 as in the present embodiment, it is very effective from the viewpoint of design not to provide a hole for the earpiece in the cover panel 1. is there.
  • the electronic device 100 since there is no earpiece hole on the surface of electronic device 100, there is no problem of water or dust entering from the earpiece hole. Therefore, the electronic device 100 does not require a waterproof structure or a dust-proof structure for this problem, and the cost of the electronic device 100 can be further reduced.
  • the reception sound is generated when the cover panel 1 vibrates, the reception sound can be appropriately transmitted to the user even if the electronic device 100 does not have a hole in the reception opening.
  • the cover panel 1 has a hole 12 that exposes the operation button 54a.
  • a hole that exposes the operation button 54a is formed in the case portion 2, and the hole 12 is formed in the cover panel 1. Need not be provided. Further, the operation button 54 a may be eliminated and the hole 12 may not be provided in the cover panel 1. As a result, there is no hole in the cover panel 1, and the cost of the electronic device 100 can be further reduced and the degree of freedom in design of the front surface of the cover panel 1 can be further improved.
  • the present invention can also be applied to an electronic device other than a mobile phone.
  • the present invention can be applied to game machines, notebook personal computers, portable navigation systems, and the like.
  • a mobile phone having the touch panel 53 is shown as the electronic device 100.
  • the present embodiment is not limited to this, and the electronic device 100 that can be input using only hard keys without the touch panel 53 is provided. However, input may be performed.

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Abstract

　電子機器は、外部に露出したハウジングと、前記ハウジングの内部に位置する圧電振動素子と、前記圧電振動素子を主面に有し、音声発生のために前記圧電振動素子によって振動させられる振動部と、前記主面に接して前記主面の周縁から離間して位置し、前記周縁との間に前記圧電振動素子が介在する、緩衝部と、を備える。前記電子機器は、近接検出部および表示部を前記ハウジングの内部にさらに備え、前記緩衝部は、前記近接検出部と前記表示部との間に位置してもよい。

Description

電子機器
　本発明は、使用者に音を伝達する電子機器に関する。
　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。例えば、携帯電話機や固定電話機などの電話機のカバーパネルに対して圧電振動素子を取り付け、当該圧電振動素子を振動させることによって、当該電話機のユーザに対して音を伝達する技術が記載されている。
　カバーパネルに対して圧電振動素子をとりつけた電子機器において、カバーパネルの全面から音が発生される。しかし、振動部としてのカバーパネルから発生される音声の音量は、カバーパネル上の位置ごとにばらついていた。
　本発明はかかる実情に鑑みて創案されたもので、その目的は、音量発生領域の位置を制御した電子機器を提供することにある。
　本発明の一例である電子機器は、外部に露出したハウジングと、前記ハウジングの内部に位置する圧電振動素子と、前記圧電振動素子を主面に有し、音声発生のために前記圧電振動素子によって振動させられる振動部と、前記主面に接して前記主面の周縁から離間して位置し、前記周縁との間に前記圧電振動素子が介在する、緩衝部と、を備える。
　前記電子機器は近接検出部および表示部を前記ハウジングの内部にさらに備え、前記緩衝部は、前記近接検出部と前記表示部との間に位置してもよい。
　前記電子機器において、前記緩衝部は、前記近接検出部と前記表示部との間から出た部分が前記振動部と接触してもよい。
　前記電子機器において、下部に無線通信用アンテナをさらに備えてもよい。
　前記緩衝部は、クッション材を含んでもよい。
　前記振動部は、カバーパネルであってもよい。
　音声を発生させるアプリケーションが起動しているとき、音が聞き取りやすい場所を知らせる画像が表示されてもよい。
　前述のように、緩衝部が振動部の特定位置に配置されていることにより、音声発生領域の位置を適切な位置に制御することができる。
　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。
電子機器の外観のうち前面を示す図である。 電子機器の外観のうち裏面を示す図である。 電子機器の電気的構成を示すブロック図である。 圧電振動素子を示す平面図である。 圧電振動素子を示す側面図である。 圧電振動素子が撓む様子を示す図である。 圧電振動素子が撓む様子を示す図である。 気導音及び伝導音を説明するための図である。 電子機器の断面図である。 カバーパネル１の裏面側から平面視したときのカバーパネル１、緩衝部６、タッチパネル５３および圧電振動素子５５を示す図である。 図１０の変形例を示し、カバーパネル１の裏面側から平面視したときのカバーパネル１、緩衝部６、タッチパネル５３および圧電振動素子５５を示す図である。 図１０の変形例を示し、カバーパネル１の裏面側から平面視したときのカバーパネル１、緩衝部６、タッチパネル５３および圧電振動素子５５を示す図である。 図９の変形例を示す図である。 図１０の変形例を示す図である。 図１３で示した電子機器の比較例を示す図である。 図１４で示した電子機器の比較例を示す図である。 図１３～１６に示す電子機器のそれぞれについて、電子機器の上端からの距離に対する音量最大点を示すグラフである。 電子機器の通話中の画面を示す図である。
　＜電子機器の外観＞
　図面に示す本実施の形態に係る電子機器１００は、例えば携帯電話機である。
　図１に示されるように、電子機器１００は、振動部としてのカバーパネル１とハウジングとしてのケース部分２を備えており、カバーパネル１とケース部分２とが組み合わされることによって、平面視で略長方形の板状を成す機器ケース３が構成されている。
　カバーパネル１は、平面視において略長方形を成しており、電子機器１００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。
　カバーパネル１は透明であり、例えば、ガラス、アクリル樹脂、サファイア結晶などで形成されている。ここで、透明とは、可視光に対する透過率が７０％～１００％であることをいう。また、前述のサファイア結晶とは、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。
　ケース部分２は、電子機器１００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。ケース部分２は、例えばポリカーボネート樹脂で形成されている。機器ケース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。ケース部分２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。
　カバーパネル１には、文字、記号、図形等の各種情報が表示される表示部分１ａが設けられている。表示部分１ａは例えば平面視で長方形を成している。カバーパネル１における、表示部分１ａを取り囲む周縁部分１ｂ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おり、情報が表示されない非表示部分となっている。カバーパネル１の内側主面には後述するタッチパネル５３が貼り付けられており、使用者は、カバーパネル１の表示部分１ａを指等で操作することによって、電子機器１００に対して各種指示を与えることができる。
　機器ケース３には、操作ボタンなどの操作部５４が設けられている。操作ボタンは、いわゆる「ハードキー」である。操作ボタンの表面が、カバーパネル１の外側主面１０の下側端部から露出している。なお、操作部５４は複数であってもよい。
　図１に示されるように、機器ケース３の内部には、後述する圧電振動素子５５が設けられている。
　図１に示されるように、機器ケース３には、マイク穴２０が設けられている。
　図２に示されるように、電子機器１００の裏面１０１、言い換えれば機器ケース３の裏面には、スピーカ穴２１が設けられている。また電子機器１００の裏面１０１からは、後述する撮像部５８が有する撮像レンズ５８ａが露出している。
　なお、図２の例として、スピーカの音を出すためにスピーカ穴２１が示されているが、スピーカとして圧電振動素子を設けたフィルムスピーカなどを採用した場合は、スピーカ穴２１を設けなくてもよい。
　また、図１の例では、マイクに音を集めるためにマイク穴２０を設けていたが、穴を設けずとも音を電気信号に変換できるのであれば、マイク穴２０を設ける必要はない。
　＜電子機器の電気的構成＞
　図３は電子機器１００の電気的構成を示すブロック図である。図３に示されるように、電子機器１００は、制御部５０、無線通信部５１、表示部としての表示パネル５２、近接検出部としてのタッチパネル５３、操作部５４、圧電振動素子５５、外部スピーカ５６、マイク５７、撮像部５８及び電池５９を備えており、これらの構成要素は、機器ケース３内に収められている。
　制御部５０は、ＣＰＵ５０ａ及び記憶部５０ｂ等を備えており、電子機器１００の他の構成要素を制御することによって、電子機器１００の動作を統括的に管理する。記憶部５０ｂは、ＲＯＭ及びＲＡＭ等で構成されている。制御部５０には、ＣＰＵ５０ａが記憶部５０ｂ内の各種プログラムを実行することによって、様々な機能ブロックが形成される。
　無線通信部５１は、電子機器１００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５１ａで受信する。無線通信部５１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５０に出力する。制御部５０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などを取得する。また無線通信部５１は、制御部５０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５１ａから無線送信する。アンテナ５１ａからの送信信号は、基地局を通じて、電子機器１００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。
　表示部としての表示パネル５２は、例えば、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬパネルであって、制御部５０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５２に表示される情報は、カバーパネル１の表示部分１ａに表示されることによって、当該情報は電子機器１００の使用者に視認可能となる。
　近接検出部としてのタッチパネル５３は、例えば、投影型静電量容量方式のタッチパネルであって、カバーパネル１の表示部分１ａに対する使用者の操作を検出する。タッチパネル５３は、カバーパネル１の内側主面に貼り付けられており、互いに対向配置されたシート状の２つの電極センサーを備えている。２つの電極センサーは透明粘着性シートによって貼り合わされている。
　一方の電極センサーには、それぞれがＸ軸方向（例えば電子機器１００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。他方の電極センサーには、それぞれがＹ軸方向（例えば電子機器１００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。カバーパネル１の表示部分１ａに対して使用者の指が接触すると、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とによって、タッチパネル５３においてカバーパネル１の表示部分１ａに対する操作が検出される。タッチパネル５３において生じる、Ｘ電極及びＹ電極の間の静電容量変化は制御部５０に伝達され、制御部５０は当該静電容量変化に基づいてカバーパネル１の表示部分１ａ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。
　なお、近接検出部として、前述のようにタッチパネルを挙げたが、本実施の形態はそれに限定されない。例えば、ユーザの指の接触に対して、振動する、或いは突起などの触感を指に伝える触覚センサーも近接検出部には含まれる。また、タッチパネルのように接触を検知するセンサーに限定されず、接触しなくても近接を検知するセンサーも近接検出部に含む。例えば、近接センサーなどが挙げられる。他に、静電容量式タッチパネルよりも静電容量の変化をより敏感に受信できる静電容量式の近接検出装置が挙げられる。
　操作部５４は、操作ボタンが使用者によって押下されると、操作ボタンが押下されたことを示す操作信号を制御部５０に出力する。制御部５０は、入力される操作信号に基づいて、操作ボタンが操作されたかを特定し、操作された操作ボタンに応じた動作を行う。
　圧電振動素子５５は、受話音を電子機器１００の使用者に伝えるためのものである。圧電振動素子５５は、制御部５０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５０は、受話音を示す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５５に印加する。圧電振動素子５５が、受話音を示す音信号に基づいて、制御部５０によって振動させられることによって、電子機器１００の使用者には受話音が伝達される。このように、制御部５０は、音信号に基づいて圧電振動素子５５を振動させる駆動部として機能する。圧電振動素子５５については後で詳細に説明する。
　外部スピーカ５６は、制御部５０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５６から出力される音は、電子機器１００の裏面１０１に設けられたスピーカ穴２１から外部に出力される。
　マイク５７は、電子機器１００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５０に出力する。電子機器１００の外部からの音は、当該電子機器１００の裏面１０１に設けられたマイク穴２０から当該電子機器１００の内部に取り込まれて、マイク５７に入力される。
　撮像部５８は、撮像レンズ５８ａ及び撮像素子などで構成されており、制御部５０による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。
　電池５９は、電子機器１００の電源を出力する。電池５９から出力された電源は、電子機器１００が備える制御部５０や無線通信部５１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４，５は、それぞれ、圧電振動素子５５の構造を示す上面図及び側面図である。図４，５に示されるように、圧電振動素子５５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５５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５５の厚みは０．５～０．８ｍｍである。また、圧電振動素子５５を平面視したとき、長辺の長さは１０～２０ｍｍ、短辺の長さは２～５ｍｍである。
　圧電振動素子５５は、例えばバイモルフ構造を有しており、シム材５５ｃを介して互いに貼り合わされた第１圧電板５５ａ及び第２圧電板５５ｂを備えている。
　圧電振動素子５５では、第１圧電板５５ａに対して正の電圧を印加し、第２圧電板５５ｂに対して負の電圧を印加すると、第１圧電板５５ａは長手方向に沿って伸び、第２圧電板５５ｂは長手方向に沿って縮むようになる。これにより、図６に示されるように、圧電振動素子５５は、第１圧電板５５ａ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５５では、第１圧電板５５ａに対して負の電圧を印加し、第２圧電板５５ｂに対して正の電圧を印加すると、第１圧電板５５ａは長手方向に沿って縮み、第２圧電板５５ｂは長手方向に沿って伸びるようになる。これにより、図７に示されるように、圧電振動素子５５は、第２圧電板５５ｂを外側にして山状に撓むようになる。
　圧電振動素子５５は、図６の状態と図７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５０は、第１圧電板５５ａと第２圧電板５５ｂ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５５を撓み振動させる。
　なお、図５～７に示される圧電振動素子５５では、シム材５５ｃを間に挟んで貼り合わされた第１圧電板５５ａ及び第２圧電板５５ｂから成る構造が一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。
　圧電振動素子５５としては、圧電セラミックス材料、または、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸などの有機圧電材料などから構成されてもよい。具体的には、有機圧電材料が圧電振動素子５５を構成する場合は、例えば、ポリ乳酸フィルムを第１圧電板５５ａおよび第２圧電板５５ｂとして用い、それらが積層することで構成されている。なお、電極も例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｔｉｎ－Ｏｘｉｄｅ、すなわちインジウム錫酸化物）など透明電極が用いられることも可能である。
　＜圧電振動素子の振動による受話音の発生について＞
　本実施の形態では、圧電振動素子５５がカバーパネル１を振動させることによって、当該カバーパネル１から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。言い換えれば、圧電振動素子５５自身の振動がカバーパネル１などの振動部に伝わることにより、当該カバーパネル１から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。
　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、耳介軟骨が振動させられ、その耳介軟骨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８は気導音及び伝導音を説明するための図である。図８には、電子機器１００の使用者の耳の構造が示されている。図８においては、波線４００は気導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おり、実線４１０が、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。
　カバーパネル１に取り付けられた圧電振動素子５５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、カバーパネル１が振動して、当該カバーパネル１から音波が出力される。使用者が、電子機器１００を手に持って、当該電子機器１００のカバーパネル１を当該使用者の耳介２００に近づけると、あるいは当該電子機器１００のカバーパネル１を当該使用者の耳介２００に当てると、当該カバーパネル１から出力される音波が外耳道孔２１０に入る。カバーパネル１からの音波は、外耳道孔２１０内を進み、鼓膜２２０を振動させる。鼓膜２２０の振動は耳小骨２３０に伝わり、耳小骨２３０が振動する。そして、耳小骨２３０の振動は蝸牛２４０に伝わって、蝸牛２４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経２５０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、カバーパネル１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１００を手に持って、当該電子機器１００のカバーパネル１を当該使用者の耳介２００に当てると、耳介軟骨２００ａが、圧電振動素子５５によって振動させられているカバーパネル１によって振動させられる。耳介軟骨２００ａの振動は鼓膜２２０に伝わり、鼓膜２２０が振動する。鼓膜２２０の振動は耳小骨２３０に伝わり、耳小骨２３０が振動する。そして、耳小骨２３０の振動は蝸牛２４０に伝わり、蝸牛２４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経２５０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、カバーパネル１から使用者に対して伝導音が伝達される。
　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８においては、例えば下顎骨３００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、本実施の形態に係る電子機器１００では、圧電振動素子５５が前面のカバーパネル１を適切に振動させることによって、言い換えれば圧電振動素子５５自身の振動を前面のカバーパネル１に適切に伝えることによって、カバーパネル１から電子機器１００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。本実施の形態に係る圧電振動素子５５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１００を構成することによって様々なメリットが発生する。
　また、使用者は、周囲の騒音が大きい場合には、耳をカバーパネル１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、カバーパネル１を耳（より詳細には耳介）に当てることによって、電子機器１００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、当該ヘッドホンにカバーパネル１を当てることによって、電子機器１００からの受話音を認識することができる。
　＜圧電振動素子の配置＞
　図９は電子機器１００の上下方向（長手方向）における断面構造を示す図である。なお、電子機器１００の下部は省略している。また図１０は、振動部としてのカバーパネル１を、カバーパネル１の裏面側から見た際の平面図である。カバーパネル１の裏面には、当該カバーパネル１の表示部分１ａ（図１参照）と対向するように、近接検出部としてのタッチパネル５３が貼り付けられている。そして、表示パネル５２は、カバーパネル１及びタッチパネル５３に対向するように配置されている。なお、図示していないが、表示パネル５２は、電子機器１００の内部にて固定されている。カバーパネル１の表面では、平面視したときに表示パネル５２と重なる箇所が表示部分１ａ（図１参照）となる。
　タッチパネル５３は、表示パネル５２との間に隙間を有していてもよく、また、表示パネル５２と接触していてもよい。本実施の形態のように、タッチパネル５３と表示パネル５２との間に隙間を設ける場合には、カバーパネル１が使用者によって指等で押されて、当該カバーパネル１が表示パネル５２側に撓み、当該カバーパネル１が表示パネル５２に当たって（より正確にはタッチパネルが表示パネル５２に当たって）当該表示パネル５２の表示が乱れることを抑制することができる。
　機器ケース３の内部には、ＣＰＵ５０ａ及びマイク５７などの各種部品が搭載されるプリント基板が設けられている（不図示）。プリント基板は、電子機器１００の内部において表示パネル５２と対向するように配置されている。
　圧電振動素子５５は、両面テープ、接着剤などの部材によって、カバーパネル１の裏面に貼り付けられている。
　カバーパネル１の裏面（主面）には、緩衝部６が接している。なお、「接している」とは、カバーパネル１の裏面と緩衝部６との間に、何も介在していなくてもよいし、また、両面テープや接着材などを設けていてもよい。緩衝部６は、カバーパネル１の裏面の周縁（図１０の場合はカバーパネル１の上辺）から離間して位置している。緩衝部６とカバーパネル１の裏面の周縁との間に圧電振動素子５５が設けられている。緩衝部６がこのように配置していることにより、緩衝部６が設けられていない場合と比較して、カバーパネル１における音量最大となるポイントの位置を、電子機器１００の長手方向の上側になるように制御することができる。
　例えば、電子機器１００の下部に、無線通信を行うアンテナが設けられている場合、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）の課題があり、音量最大となるポイントは、できるだけ電子機器１００の上部に位置することが好ましい。
　また、通話などの際にユーザが耳を電子機器１００につけて音を聞く場合、耳の位置を鑑みると、できるだけ電子機器１００の上部に音量最大となるポイントがあることが好ましい。
　そこで、前述のように、緩衝部６とカバーパネル１の裏面の周縁部との間に圧電振動素子５５が位置するように緩衝部６が位置することにより、カバーパネル１における音量最大ポイントが、従来の場合よりも電子機器１００の長手方向の上側に移る。よって、音量最大となるポイントは、できるだけ電子機器１００の上部に位置することが可能となる。
　緩衝部６としては、例えば、クッション材（弾性材）が挙げられる。緩衝部６は、一方の面に貼り付けられた両面テープによってカバーパネル１の内側主面に貼り付けられてもよい。また、緩衝部６は、その他方の面に貼り付けられた両面テープによってケース部分２の内側の面に貼り付けられてもよい。また、両面テープ以外では接着剤が用いられてもよい。
　緩衝部６に含まれるクッション材としては、例えば発泡体が採用される。この発泡体としては、例えば、ポリオレフィン系発泡体、ポリエステル系発泡体あるいはウレタン発泡体が使用される。また緩衝部６に含まれる両面テープとしては、例えば、ポリエステルから成る基材の両面に対してアクリル系粘着剤が設けられた両面テープが採用される。
　緩衝部６は、図１０に示すように、カバーパネル１を２以上の領域に分断するようにカバーパネル１の端から端まで設けられてもよい。
　通常、カバーパネル１の裏面には、圧電振動素子５５だけではなく、例えば、タッチパネル５３など、他の部材が設けられている。そのため、圧電振動素子５５からの振動に、それらの部材が影響を及ぼす場合があった。そこで、図１０に示すように、圧電振動素子５５がカバーパネル１の周縁との間に介在するように緩衝部６が、カバーパネル１の裏面に設けられることによって、圧電振動素子５５により生じたカバーパネル１の振動が、タッチパネル５３などの他の部材に伝わりにくくすることもできる。
　また、図１０の変形例として、図１１のように、圧電振動素子５５の周囲を緩衝部６によって囲んで、圧電振動素子５５を有する領域と、その外側の領域と、を構成してもよい。図１１のように緩衝部６を配置することで、カバーパネル１の振動による音量最大ポイントを電子機器１００の上端であってカバーパネル１の中心側に制御することができる。また、圧電振動素子５５が設けられた領域へのごみなどの侵入を抑制することも可能となる。なお、図１１の例では、圧電振動素子５５の周囲三方を緩衝部６によって囲んでいるが、例えば、周囲四方を囲んでいてもよい。
　また、緩衝部６としては、カバーパネル１を複数の領域に分けた具体例を図９、図１０および図１１で挙げたが、例えば、図１２のように、緩衝部６が、カバーパネル１の端から端まで設けられていなくてもよい。
　緩衝部６としてはほかに、図１３および図１４に示す具体例でもよい。なお、図１３において、電子機器１００の下部は省略している。図１３に示す電子機器１００の場合、緩衝部６は、タッチパネル５３と表示パネル５２との間に介在するとともに、カバーパネル１の裏面に接している。なお、図１３の場合は、表示パネル５２上に貼り付けた緩衝部６に対して、タッチパネル５３によって圧力がかかった状態にすることで、タッチパネル５３と表示パネル５２との間から出てきた緩衝部６の一部がカバーパネル１の裏面に接触している。なお、図１４に示す点線は、タッチパネル５３の外形を示しており、実際にタッチパネル５３の外形は緩衝部６によって覆われており、見えない。
　図１３のように、表示パネル５２とタッチパネル５３との間に緩衝部６が位置していることにより、カバーパネル１が使用者によって指等で押されて当該カバーパネル１が表示パネル５２側に撓み、タッチパネル５３が表示パネル５２に当たって当該表示パネル５２の表示が乱れることを抑制することができる。また、緩衝部６とカバーパネル１の上端との間に圧電振動素子５５が介在するように、緩衝部６がカバーパネル１の裏面に接していることにより、カバーパネル１の音量最大ポイントの位置を、電子機器１００の長手方向の上端側に移行することが可能となる。
　ここで、緩衝部６による効果を示すために、図１３から図１６の電子機器１００をそれぞれ用いて実験を行った。なお、図１５および図１６の電子機器１００は、緩衝部６がカバーパネル１の裏面に接していない。
　図１３および図１４の例の場合に、カバーパネル１の上端からの特定の距離での位置における音量を測定したデータを図１７に実線として示す。また、比較として図１５および図１６の例の場合に、同様にしてカバーパネル１の上端からの特定の距離での位置における音量を測定したデータを図１７に点線として示す。
　図１７のデータの測定について以下に示す。
　図１３から図１６におけるカバーパネル１は、強化ガラスから構成されている。カバーパネル１の縦の長さは１１８ｍｍ、横の長さは６０ｍｍ、厚さは０．５５ｍｍであった。圧電振動素子５５は、縦の長さが３．３ｍｍ、厚みが０．８８ｍｍであった。圧電振動素子５５の中心が電子機器１００の上端から８．８ｍｍだけ離れて位置していた。緩衝部６の上端が、電子機器１００の上端から１４．３ｍｍだけ離れた場所に位置していた。緩衝部６の電子機器１００の長手方向と同方向の幅は５．５ｍｍであった。
　また、図１５および図１６の例は、緩衝部６がカバーパネル１の裏面に接しないこと以外は図１３および図１４の例と同様であった。
　図１３から図１６の電子機器１００を用いて、カバーパネル１の各ポイントの音量を測定した。音量は、カバーパネル１の上端から１５．８ｍｍだけ離れた地点から、０．２ｍｍごとに、カバーパネル１の上端から２３ｍｍだけ離れた地点まで測定された。
　なお、測定器としては、Ｂ＆Ｋ社のＨＡＴＳを用い、無響室環境でＲＬＲ測定をおこなって得られた値から、音量最大点を０ｄＢとして各音量点をプロットすることで図１７が得られた。なお、ＲＬＲとは、Receive Loudness Ratingの略であり、ＲＬＲ測定は3GPP2の規定にもとづいている。
　図１７の具体例（実線）の場合、端末上端からの距離が１５ｍｍ，１６ｍｍ，１７ｍｍ，１８ｍｍ，１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍのときに、それぞれ音量は、－２．６６ｄＢ、－１．１６ｄＢ、－０．１３ｄＢ、０ｄＢ、－０．２６ｄＢ、－０．５７ｄＢ、－０．８２ｄＢ、－１．１６ｄＢ、－１．５６ｄＢであった。
　図１７の具体例（点線）の場合、端末上端からの距離が１５ｍｍ，１６ｍｍ，１７ｍｍ，１８ｍｍ，１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍのときに、それぞれ音量は、－２．９１ｄＢ、－１．３５ｄＢ、－０．６４ｄＢ、－０．３５０ｄＢ、－０．１６ｄＢ、０ｄＢ、－０．２８ｄＢ、－０．５３ｄＢ、－１．１７ｄＢであった。
　図１７のデータより、図１４のように、緩衝部６がカバーパネル１に接していない場合、音量は、電子機器１００の上端から２０ｍｍだけ離れた地点で最大となった。一方、緩衝部６がカバーパネル１に接していることにより、音量は、カバーパネル１の上端から１８ｍｍだけ離れた地点で最大となり、音量最大点は、電子機器１００の上端により近い地点となった。
　このように、緩衝部６がカバーパネル１の裏面に接していることにより、カバーパネル１の上端からの距離がより短い地点を、音量最大点とすることが可能となるため、ユーザが耳をつける位置を適切な位置とすることが可能となる。また、前述のように、カバーパネル１の上端から音量最大点までの距離が短くなることで、通常、電子機器１００の下部に設けられるアンテナ５１ａが頭部から離れることによりＳＡＲの影響を軽減できる。
　緩衝部６は、音量最大点の位置を制御する効果の他に、例えば、落下時などの衝撃の緩和効果などを招来する。これらの効果を十分に得るようにするためには、例えば、カバーパネル１の上端部から緩衝部６（緩衝部６の中心部）までの距離が、カバーパネル１の上端部から圧電振動素子５５（圧電振動素子５５の中心部）までの距離に対して、２～４倍であるとよい。
　上述の場合、圧電振動素子５５は、カバーパネル１を振動部とする例を挙げたが、本発明ではこれに限定されず、例えば、カバーパネル１とは別に、振動部を設け、その振動部に圧電振動素子５５および緩衝部６を配置してもよい。本発明においては、振動部はカバーパネルに限定されない。
　振動部としては、樹脂製パネル、樹脂製フィルム、ガラスパネル、または、ガラスフィルムなどが挙げられ、圧電振動素子５５により発生した振動を、カバーパネル１に十分に伝えることができればよい。接着材や両面テープで貼着させる際に接着力が高いことから、振動部として樹脂素材を用い、圧電振動素子５５としても樹脂素材を用いることが好適である。
　図１４には、音声発生に関するアプリケーションとして、着信があった後に通話を開始したときの表示画面を示す。画像６０は、ユーザに音が聞き取りやすい場所を知らせるための画像である。即ち、画像６０は、カバーパネル１側から平面視したときに、上記音量最大点と重なる位置に表示される。よって、カバーパネル１のうち、音量の大きいポイントをユーザに知らせることが可能となる。なお、圧電振動素子５５の直上も音声を聞き取りやすいため、カバーパネル１側から平面視したときに圧電振動素子５５と重なる位置にも、画像が表示されてもよい。
　なお、図１４の例では、音声発生に関するアプリケーションとして、音声通話を挙げたが、本実施の態様ではこのアプリケーションに限定されず、例えば、音楽再生、動画再生など音声を発生させるものであればよい。
　＜受話口の穴（レシーバ用の穴）について＞
　携帯電話機などの電子機器では、当該電子機器の内部に設けられたレシーバ（受話用スピーカ）から出力される音を当該電子機器の外部に取り出すために、前面のカバーパネル１に受話口の穴があけられることがある。
　本実施の形態に係る電子機器１００では、音を出力するカバーパネル１には、受話口の穴（レシーバ用の穴）があけられていない。つまり、電子機器１００の表面においては受話口の穴が設けられていない。したがって、カバーパネル１に受話口の穴をあける加工が不要となる。その結果、電子機器１００の製造コストを低減することができ、電子機器１００のコストダウンを図ることが可能となる。特に、カバーパネル１がガラス、サファイアなどで形成されている場合には、カバーパネル１に対する穴加工は困難であることから、カバーパネル１に受話口の穴をあけないことによって、電子機器１００の製造コストをさらに低減することができる。また、カバーパネル１に受話口の穴をあけないことによって、カバーパネル１の強度を向上することができる。また、カバーパネル１に受話口の穴をあけないことによって、カバーパネル１の前面のデザイン性の自由度が向上する。特に、本実施の形態のように、電子機器１００の前面の大部分をカバーパネル１が占める場合には、カバーパネル１に受話口の穴を設けないことはデザイン性の観点から非常に有効である。また、本実施の形態では、電子機器１００の表面に受話口の穴がないことから、受話口の穴から水やほこり等が入るといった問題が発生しない。よって、電子機器１００では、この問題に対する防水構造や防塵構造が不要となり、電子機器１００のさらなるコストダウンを図ることができる。
　なお、本実施の形態では、カバーパネル１が振動することによって受話音が発生することから、電子機器１００に受話口の穴が無くても、受話音を適切に使用者に伝えることができる。
　また、本実施の形態に係るカバーパネル１には、操作ボタン５４ａを露出させる穴１２があけられているが、操作ボタン５４ａを露出させる穴をケース部分２にあけて、カバーパネル１に穴１２を設けなくても良い。また、操作ボタン５４ａを無くして、カバーパネル１に穴１２を設けなくても良い。これにより、カバーパネル１には穴が全く存在しなくなり、電子機器１００のさらなるコストダウンとカバーパネル１の前面のデザイン性の自由度のさらなる向上が可能となる。
　なお、上述の例では、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。例えば、本願発明は、ゲーム機、ノートパソコン、ポータブルナビゲーションシステムなどに適用することができる。
　また、上述の例では、電子機器１００としてタッチパネル５３を有する携帯電話機を示したが、本実施の態様ではこれに限定されず、タッチパネル５３を設けずに、ハードキーだけで入力できる電子機器１００に対して入力を行っても良い。
　本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得る。
　１　　カバーパネル
　２　　ケース部分
　５０　制御部
　５２　表示パネル
　５３　タッチパネル
　５５　圧電振動素子
　６　　緩衝部
　１００　電子機器

Claims (7)

  1. 　外部に露出したハウジングと、
    　前記ハウジングの内部に位置する圧電振動素子と、
    　前記圧電振動素子を主面に有し、音声発生のために前記圧電振動素子によって振動させられる振動部と、
    　前記主面に接して前記主面の周縁から離間して位置し、前記周縁との間に前記圧電振動素子が介在する、緩衝部と、
    　を備える、電子機器。
  2. 　近接検出部および表示部を前記ハウジングの内部にさらに備え、
    　前記緩衝部は、前記近接検出部と前記表示部との間に位置する請求項１記載の電子機器。
  3. 　前記緩衝部は、前記近接検出部と前記表示部との間から出た部分が前記振動部と接触している請求項２記載の電子機器。
  4. 　前記電子機器において、下部に無線通信用アンテナをさらに備える請求項１記載の電子機器。
  5. 　前記緩衝部は、クッション材を含む、請求項１記載の電子機器。
  6. 　前記振動部は、カバーパネルである請求項１記載の電子機器。
  7. 　音声を発生させるアプリケーションが起動しているとき、音が聞き取りやすい場所を知らせる画像が表示される請求項１記載の電子機器。
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