WO2015147128A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2015147128A1
WO2015147128A1 PCT/JP2015/059296 JP2015059296W WO2015147128A1 WO 2015147128 A1 WO2015147128 A1 WO 2015147128A1 JP 2015059296 W JP2015059296 W JP 2015059296W WO 2015147128 A1 WO2015147128 A1 WO 2015147128A1
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electronic device
magnetic sheet
component
hole
coil
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PCT/JP2015/059296
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English (en)
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Inventor
昌樹 仲尾
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
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    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10371—Shields or metal cases

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device.
  • a magnetic sheet may be attached to the coil. In such a case, the magnetic sheet and parts may come into contact.
  • an electronic device includes a first magnetic sheet, a coil, and a substrate.
  • the first magnetic sheet has a first surface and a second surface opposite to the first surface.
  • the coil is disposed on the first surface of the first magnetic sheet.
  • the substrate has a third surface facing the second surface, and has the first component on the third surface.
  • the first magnetic sheet has a through-hole penetrating from the first surface to the second surface in a region surrounded by the coil on the first surface.
  • the first component has a first portion facing the through hole.
  • FIG. 1 to 3 are a perspective view, a front view, and a back view, respectively, showing the external appearance of the electronic device 1.
  • FIG. The electronic device 1 is, for example, a mobile phone such as a smartphone, and can communicate with other communication devices through a base station, a server, and the like.
  • the electronic device 1 has a substantially rectangular plate shape in plan view.
  • the exterior of the electronic device 1 includes a cover panel 2 and a housing 3.
  • the cover panel 2 is plate-shaped and has a substantially rectangular shape in plan view. As shown in FIGS. 1 and 2, the cover panel 2 constitutes a portion other than the peripheral portion in the front portion of the electronic device 1.
  • the cover panel 2 has a first main surface 70 that constitutes a part of the front surface of the electronic device 1 and a second main surface 71 that is located on the opposite side of the first main surface 70 (described later). 11).
  • the first main surface 70 may be referred to as an “outer main surface 70” and the second main surface 71 may be referred to as an “inner main surface 71”.
  • the cover panel 2 is made of a transparent hard material. As the material of the cover panel 2, for example, transparent sapphire, transparent glass, or transparent acrylic resin is employed.
  • the cover panel 2 includes a display area 2a and a peripheral area 2b. Various information such as characters, symbols, figures, and images displayed by a display device to be described later is visually recognized by the user through the display area 2a in the cover panel 2.
  • the peripheral area 2b surrounding the display area 2a in the cover panel 2 is black, for example, by applying a film or the like. In the peripheral area 2b, the display on the display device is not easily seen by the user.
  • a front side imaging unit 4 is provided at the upper end of the cover panel 2.
  • a touch panel described later is attached to the inner main surface 71 of the cover panel 2. The user can give various instructions to the electronic device 1 by operating the display area 2a of the cover panel 2 with a finger or the like.
  • the housing 3 constitutes a peripheral part, a side part and a back part of the front part 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.
  • An operation key 5 is provided on the side portion of the electronic device 1. For example, the operation key 5 is pressed by the user when the electronic device 1 is activated.
  • a back surface side imaging unit 6 and a speaker hole 7 are provided on the back surface of the electronic device 1.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the electronic device 1.
  • the electronic device 1 includes a control unit 10, a wireless communication unit 11, a display device 13, a touch panel 14, operation keys 5, a microphone 15, a piezoelectric vibration element 16, a speaker 17, and a front side imaging unit 4.
  • the back side imaging unit 6, the non-contact charging unit 18 and the battery 22 are provided. These components provided in the electronic device 1 are accommodated in the housing 3 of the electronic device 1.
  • the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a DSP (Digital Signal Processing) 102, a storage unit 103, and the like.
  • the control unit 10 can comprehensively manage 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 is a control program for controlling the electronic device 1, specifically, a control program for controlling each component such as the wireless communication unit 11 and the display device 13 included in the electronic device 1, and a plurality of programs. Application programs and the like can be stored.
  • Various functions of the control unit 10 are realized by the CPU 101 and the DSP 102 executing various programs in the storage unit 103.
  • the wireless communication unit 11 has an antenna 12.
  • the wireless communication unit 11 can transmit and receive communication signals to / from a communication device such as a mobile phone connected to the mobile phone or the Internet different from the electronic device 1 using the antenna 12 via a base station or the like. It is.
  • the display device 13 includes, for example, a liquid crystal display or an organic EL display. As described above, various types of information displayed by the display device 13 are visually recognized from the outside of the electronic device 1 through the display area 2a.
  • the touch panel 14 is, for example, a projected capacitive touch panel.
  • the touch panel 14 is affixed to the inner main surface 71 of the cover panel 2.
  • the touch panel 14 includes two sheet-like electrode sensors arranged to face each other.
  • the capacitance of the portion of the touch panel 14 facing the operator can be changed.
  • the touch panel 14 can output an electrical signal corresponding to a change in capacitance to the control unit 10. As described above, the touch panel 14 can detect contact of the operator with the display area 2a.
  • an electrical instruction signal can be output to the control unit 10.
  • a user's voice or the like is input to the microphone 15 during a call or the like, and the input voice or the like can be converted into an electrical signal and output to the control unit 10.
  • the piezoelectric vibration element 16 is affixed to the inner main surface 71 of the cover panel 2.
  • the piezoelectric vibration element 16 can be vibrated by a driving voltage supplied from the control unit 10.
  • the control unit 10 can generate a drive voltage based on the sound signal and apply the drive voltage to the piezoelectric vibration element 16.
  • the cover panel 2 vibrates based on the sound signal.
  • the reception sound is transmitted from the cover panel 2 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 cover panel 2.
  • the details of the piezoelectric vibration element 16 and the received sound transmitted from the cover panel 2 to the user will be described in detail later.
  • the case where the reception sound is transmitted from the cover panel 2 to the user by the piezoelectric vibration element 16 will be described.
  • an electrical signal from the control unit 10 is used.
  • a dynamic speaker When a dynamic speaker is employed, a receiver hole is provided in the cover panel 2 or the housing 3. The sound output from the dynamic speaker is output to the outside through the receiver hole. The volume of the sound output from the receiver hole is smaller than the volume of the sound output from the speaker hole 7.
  • the speaker 17 converts the electrical sound signal input from the control unit 10 into a sound and outputs the sound, thereby providing a ringtone or the like to a user who is located away from the electronic device 1. .
  • the front side imaging unit 4 and the back side imaging unit 6 can capture still images and moving images.
  • the non-contact charging unit 18 can charge the battery 22 based on electric power supplied from the outside of the electronic device 1.
  • the non-contact charging unit 18 includes a coil assembly 19.
  • the coil assembly 19 includes a coil 20 and a first magnetic sheet 21.
  • the non-contact charging unit 18 can store electric power generated in the coil 20 by electromagnetic induction generated between the coil 20 and a coil included in a charger separate from the electronic device 1.
  • the non-contact charging unit 18 can charge the battery 22 by supplying the accumulated power to the battery 22.
  • the first magnetic sheet 21 is provided to improve transmission efficiency during charging.
  • the first magnetic sheet 21 can suppress the magnetic flux passing through the coil 20 from leaking outside.
  • the coil assembly 19 is disposed at a position close to the coil of the charger when charging is performed in order to improve the power transmission efficiency.
  • the coil assembly 19 is attached to the inside of the housing 3.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the coil assembly 19.
  • the coil 20 is formed by winding a conductive wire in a spiral shape.
  • the coil 20 according to the present embodiment is formed into a substantially square shape with a side of 37 mm, for example, by winding a conducting wire ten times on a plane.
  • a conducting wire is not wound on a substantially square region having a side of 19 mm in the central portion of the coil 20.
  • a wire having a wire diameter of 0.15 to 0.3 mm is used as the lead wire used for forming the coil 20.
  • the coil 20 is not formed by spirally winding a single conductor as illustrated in FIG.
  • the shape of the coil 20 is not limited to a substantially square shape as illustrated in FIG.
  • the shape of the coil 20 may be circular.
  • the first magnetic sheet 21 has a substantially square shape as shown in FIG.
  • the first magnetic sheet 21 having a thickness of 0.2 to 1.0 mm is employed.
  • the first magnetic sheet 21 has a first main surface 80 and a second main surface 81 located on the opposite side of the first main surface 80.
  • the coil 20 is attached to the first main surface 80 of the first magnetic sheet 21 with an adhesive sheet such as a double-sided tape.
  • the first magnetic sheet 21 is provided with a through hole 40 penetrating from the first main surface 80 to the second main surface 81. As shown in FIG. 5, the through hole 40 is provided in a region surrounded by the coil 20 attached to the first main surface 80.
  • the coil 20 and the first magnetic sheet 21 are used for charging the battery 22 in a non-contact manner will be described as an example.
  • the coil 20 and the first magnetic sheet 21 may be used for other purposes.
  • the coil 20 and the first magnetic sheet 21 may be used for short-range wireless communication for transmitting information using RFID (Radio Frequency Identification).
  • the battery 22 stores the power supplied from the non-contact charging unit 18.
  • the electric power stored in the battery 22 is output to each electronic component included in the control unit 10 and the wireless communication unit 11 included in the electronic device 1 as a power source for 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 16, respectively.
  • the piezoelectric vibration element 16 has a long shape in one direction.
  • the piezoelectric vibration element 16 has a rectangular elongated plate shape in plan view.
  • the piezoelectric vibration element 16 has, for example, a bimorph structure.
  • the piezoelectric vibration element 16 includes a first piezoelectric ceramic plate 16a and a second piezoelectric ceramic plate 16b that are bonded to each other via a shim material 16c.
  • the piezoelectric vibration element including the first piezoelectric ceramic plate 16a and the second piezoelectric ceramic plate 16b is used, but the configuration of the piezoelectric vibration element is not limited to this specific example.
  • a piezoelectric vibration element having a piezoelectric plate made of an organic piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride and polylactic acid may be used.
  • the piezoelectric vibration element 16 when a positive voltage is applied to the first piezoelectric ceramic plate 16a and a negative voltage is applied to the second piezoelectric ceramic plate 16b, the first piezoelectric ceramic plate 16a extends along the longitudinal direction.
  • the second piezoelectric ceramic plate 16b extends and contracts along the longitudinal direction. Accordingly, as shown in FIG. 8, the piezoelectric vibration element 16 bends in a mountain shape with the first piezoelectric ceramic plate 16a facing outside.
  • the piezoelectric vibration element 16 when a negative voltage is applied to the first piezoelectric ceramic plate 16 a and a positive voltage is applied to the second piezoelectric ceramic plate 16 b, the first piezoelectric ceramic plate 16 a The second piezoelectric ceramic plate 16b extends along the longitudinal direction. As a result, as shown in FIG. 9, the piezoelectric vibrating element 16 bends in a mountain shape with the second piezoelectric ceramic plate 16b facing outward.
  • the piezoelectric vibration element 16 performs flexural vibration by alternately taking the state of FIG. 8 and the state of FIG.
  • the controller 10 flexes and vibrates the piezoelectric vibration element 16 by applying an alternating voltage in which a positive voltage and a negative voltage appear alternately between the first piezoelectric ceramic plate 16a and the second piezoelectric ceramic plate 16b.
  • 6 to 9 has only one structure including the first piezoelectric ceramic plate 16a and the second piezoelectric ceramic plate 16b bonded together with the shim material 16c interposed therebetween. However, a plurality of such structures may be stacked.
  • the piezoelectric vibration element 16 having such a structure is disposed at the peripheral end portion of the inner main surface 71 of the cover panel 2. Specifically, the piezoelectric vibration element 16 is disposed at the center portion in the short side direction (left-right direction) at the upper end portion of the inner main surface 71 of the cover panel 2. Further, the piezoelectric vibration element 16 is arranged such that the longitudinal direction thereof is along the short direction of the cover panel 2. Thereby, the piezoelectric vibration element 16 performs flexural vibration along the short direction of the cover panel 2. The center of the piezoelectric vibration element 16 in the longitudinal direction coincides with the center of the short side direction at the upper end of the inner main surface 71 of the cover panel 2.
  • the displacement amount is greatest at the center in the longitudinal direction. Therefore, when the center of the piezoelectric vibration element 16 in the longitudinal direction coincides with the center of the short side direction at the upper end portion of the inner main surface 71 of the cover panel 2, the displacement amount of the piezoelectric vibration element 16 due to flexural vibration is reduced. The largest portion coincides with the center in the lateral direction at the upper end portion of the inner main surface 71 of the cover panel 2.
  • the piezoelectric vibration element 16 vibrates the cover panel 2, whereby air conduction sound and conduction sound are transmitted from the cover panel 2 to the user.
  • the vibration of the piezoelectric vibration element 16 itself is transmitted to the cover panel 2, air conduction sound and conduction sound are transmitted from the cover panel 2 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. 10 is a diagram for explaining air conduction sound and conduction sound.
  • FIG. 10 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 air conduction 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 cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 vibrates and a sound wave is output from the cover panel 2.
  • the cover panel 2 When the user holds the electronic device 1 in his hand and brings the cover panel 2 of the electronic device 1 close to the user's auricle 300, or the cover panel 2 of the electronic device 1 is moved to the user's auricle 300.
  • touched (contacted) sound waves output from the cover panel 2 enter the ear canal hole 310.
  • the sound wave from the cover panel 2 travels in the ear canal hole 310 and vibrates the eardrum 320.
  • the vibration of the eardrum 320 is transmitted to the ossi
  • 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 cover panel 2 to the user.
  • the auricle 300 is vibrated by the piezoelectric vibration element 16. It is vibrated by the cover panel 2.
  • 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.
  • 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 cover panel 2 to the user. 10, the auricular cartilage 300a inside the auricle 300 is also shown.
  • the bone conduction sound is a sound that is recognized by the human brain by vibrating the skull and directly stimulating the inner ear such as the cochlea.
  • the sound signal transmission path when the bone conduction sound is recognized by the brain is indicated by a plurality of arcs 420.
  • the piezoelectric vibration element 16 appropriately vibrates the front cover panel 2 to transmit air conduction sound and conduction sound from the cover panel 2 to the user of the electronic device 1. Can do. The user can hear the air conduction sound from the cover panel 2 by bringing the ear (auricle) close to the cover panel 2. The user can hear the air conduction sound and the conduction sound from the cover panel 2 by bringing the ear (auricle) into contact with the cover panel 2.
  • the structure is devised so that air conduction sound and conduction sound can be appropriately transmitted to the user. By configuring the electronic device 1 so that air conduction sound and conduction sound can be transmitted to the user, various merits are generated.
  • the user can hear a sound by placing the cover panel 2 on his / her ear, the user can make a call without worrying about the position of the electronic device 1 where the ear is placed.
  • 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 cover panel 2. 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 cover panel 2 against the ear (more specifically, the auricle) even when the earplug or earphone is attached to the ear. Can do. Further, the user can recognize the received sound from the electronic device 1 by applying the cover panel 2 to the headphones even when the headphones are attached to the ears.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the electronic device 1 taken along the line AA shown in FIGS.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view when the front surface of the electronic device 1 is directed downward.
  • some components of the electronic device 1 such as a plurality of cables that electrically connect a plurality of electronic components to each other are omitted.
  • the touch panel 14 is attached to the inner main surface 71 of the cover panel 2 with a double-sided tape or an adhesive.
  • the display device 13 is provided on the touch panel 14. Therefore, the display device 13 faces the cover panel 2 and the touch panel 14.
  • a battery 22 is disposed on the back surface of the display device 13 (the surface of the display device 13 opposite to the surface on the touch panel 14 side).
  • the battery 22 has a first main surface 90 facing the display device 13 and a second main surface 91 opposite to the first main surface 90.
  • the printed circuit board (printed wiring board) 23 has a first main surface 95 facing the second main surface 91 of the battery 22, and a second main surface 96 opposite to the first main surface 95. .
  • the printed circuit board 23 is arranged so that the first main surface 95 of the printed circuit board 23 faces the second main surface 91 of the battery 22.
  • a plurality of components 24 including electronic components such as the CPU 101 and the DSP 102 are mounted on the second main surface 96 of the printed circuit board 23. No components are mounted on the first main surface 95 of the printed circuit board 23. Therefore, the component 24 on the printed circuit board 23 is located on the side opposite to the battery side.
  • the printed circuit board 23 is electrically connected to electronic components included in the electronic device 1 by a cable (not shown). In the example illustrated in FIG. 11, the printed circuit board 23 is connected to the touch panel 14, the display device 13, the battery 22, the non-contact charging unit 18, and the like by a cable.
  • the shield plate 25 covers each component 24 on the printed circuit board 23.
  • the shield plate 25 is made of metal, for example, and is attached to the printed board 23.
  • the shield plate 25 is electrically connected to the ground wiring on the printed board 23.
  • the shield plate 25 is used to radiate heat generated from the component 24 mounted on the printed circuit board 23 in order to shield noise emitted from the component 24 mounted on the printed circuit board 23.
  • the shield plate 25 has a protruding portion 25 a that covers at least one of the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23.
  • the protruding portion 25a is provided on the shield plate 25 such that a recess 25b is formed on the main surface of the shield plate 25 on the printed board 23 side. Accordingly, at least one of the plurality of parts 24 is located in the recess 25b.
  • the shield plate 25 is provided is described as an example. However, the shield plate 25 is not necessarily provided in the electronic device 1.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the internal structure of the electronic device 1.
  • FIG. 12 shows a view when the electronic device 1 is viewed from the back side.
  • the housing 3 is shown in a cross-sectional structure so that the internal configuration of the electronic device 1 can be seen.
  • the battery 22 and the printed circuit board 23 arranged on the second main surface 91 of the battery 22 are shown.
  • a plurality of components 24 are mounted on the printed circuit board 23 on the other main surface not facing the battery 22.
  • a shield plate 25 is attached to the printed circuit board 23 so as to cover the component 24 mounted on the printed circuit board 23. As illustrated in FIG. 12, the shield plate 25 may not cover all the parts 24 mounted on the printed circuit board 23.
  • the coil assembly 19 (the coil 20 and the first magnetic sheet 21) is disposed so as to face the printed board 23.
  • the coil assembly 19 is attached to the inner surface of the housing 3 as an example.
  • the coil 20 attached to the first main surface 80 of the first magnetic sheet 21 is on the inner surface of the housing 3, specifically, in the region facing the back surface of the electronic device 1 on the inner surface of the housing 3. Attached with an adhesive sheet such as a double-sided tape.
  • the second main surface 81 of the first magnetic sheet 21 faces the printed board 23.
  • the coil assembly 19 (the coil 20 and the first magnetic sheet 21) is attached to the housing 3, so that the coil 20 and the coil of the charger are arranged at positions close to each other when charging is performed. It becomes possible. Thereby, the transmission efficiency of electric power can be improved.
  • the first magnetic sheet 21 can suppress leakage of magnetic flux passing through the coil 20. Thereby, the heat_generation
  • the first magnetic sheet 21 is provided with a through hole 40.
  • the through hole 40 in the first magnetic sheet 21 by providing the through hole 40 in the first magnetic sheet 21, the contact (interference) between the component 24 mounted on the printed circuit board 23 and the first magnetic sheet 21 is suppressed. Therefore, when the shield plate 25 that covers the component 24 is provided in the electronic device 1 as in the present embodiment, by providing the protruding portion 25a that covers the component 24 on the shield plate 25, only the component 24 is provided. In addition, the shield plate 25 is also prevented from contacting (interfering) with the first magnetic sheet 21.
  • the second magnetic sheet 26 facing the through hole 40 may be disposed on the first main surface 80 side of the first magnetic sheet 21.
  • the case where the second magnetic sheet 26 is affixed to the inner surface of the housing 3 will be described as an example, similarly to the coil assembly 19.
  • the 2nd magnetic sheet 26 is affixed on the housing
  • the through hole 40 and the second magnetic sheet 26 will be described in detail later.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a part of the cross-sectional view shown in FIG. FIG. 13 shows the housing 3, the coil assembly 19, the shield plate 25, and the printed board 23.
  • an adhesive sheet 27 such as a double-sided tape for attaching the first magnetic sheet 21 and the coil 20, which is not shown in FIG. 11, and the coil 20 and the housing 3 are attached.
  • An adhesive sheet 28 such as a double-sided tape, and an adhesive sheet 29 such as a double-sided tape for attaching the second magnetic sheet 26 and the housing 3 are shown.
  • a through hole 27 a is provided in a portion surrounded by the coil 20 in the adhesive sheet 27 for attaching the coil 20 to the first magnetic sheet 21.
  • the through hole 27 a communicates with the through hole 40 of the first magnetic sheet 21.
  • a through hole 28 a is provided in a portion surrounded by the coil 20 in the adhesive sheet 28 for attaching the coil 20 to the housing 3.
  • the through hole 28 a faces the through hole 40 of the first magnetic sheet 21 and the through hole 27 a of the adhesive sheet 27.
  • the second magnetic sheet 26 is affixed to the area exposed by the through hole 28 a of the adhesive sheet 28 on the inner surface of the housing 3 with the adhesive sheet 29.
  • the component 24 a mounted on the printed circuit board 23 is provided on the first main surface 80 in the first portion (lower side portion) 41 facing the through hole 40 of the first magnetic sheet 21 and the through hole 40.
  • the opening 40a the opening 40a on the first main surface 81 side
  • the opening 40b the opening 40b on the second main surface 83 side
  • 2nd part (upper part) 42 located in this. That is, the second portion 42 is located in the through hole 40.
  • the component 24 a has a first surface 85 that faces the second main surface 96 of the printed circuit board 23, and a second surface 86 that is opposite to the first surface 85. As shown in FIG. 13, the length between the second main surface 96 of the printed circuit board 23 and the second surface 86 of the component 24a (that is, the height of the component 24a) is the same as that of the printed circuit board 23. It is longer than the length between the two main surfaces 96 and the second main surface 81 of the first magnetic sheet 21.
  • the component 24 a is, for example, the tallest component among the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23.
  • the component 24a is, for example, a component on which POP (Package On Package) mounting is performed.
  • POP Package On Package
  • the CPU 101 is provided in the first portion 41 of the component 24a, and the RAM included in the storage unit 103 is provided in the second portion 42 of the component 24a.
  • the tall component 24 a comes into contact with the first magnetic sheet 21.
  • the first portion (lower portion) 41 of the component 24 a faces the through hole 40 as shown in FIG. 13.
  • the component 24a by mounting the tallest component 24a among the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23 in the region facing the through hole 40 in the printed circuit board 23, the component It prevents that 24a and the 1st magnetic sheet 21 contact.
  • the shield plate 25 is provided with a protruding portion 25 a that covers the tall component 24 a, thereby providing a shield plate. It can suppress that 25 and the 1st magnetic sheet 21 contact.
  • all the protruding portions 25 a of the shield plate 25 are present in the through holes 40, but a part of the protruding portions 25 a may be located in the through holes 40.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of an electronic device (hereinafter referred to as “comparison target device”) compared with the electronic device 1 of the present embodiment, corresponding to the cross-sectional view of the electronic device 1 shown in FIG.
  • the first magnetic sheet 21 of the comparison target device is not provided with the through hole 40.
  • the shield plate 25 is not provided with a protruding portion 25a.
  • the tall component 24a includes the opening 40a on the first main surface 80 side in the through hole 40 and the second main surface 81 side in the through hole 40. It has the 2nd part 42 located in the space pinched
  • the length between the second main surface 96 of the printed circuit board 23 and the second surface 86 of the component 24a is the second main surface 96 of the printed circuit board 23 and the second main surface 81 of the first magnetic sheet 21. Longer than the length between. Therefore, in the electronic device 1 of this Embodiment, it can suppress that the 1st magnetic sheet 21 and the component 24a contact. As a result, the electronic device 1 can be thinned.
  • the component 24 a may not have the second portion 42 located in the through hole 40. That is, the entire region of the component 24 a may not exist in the through hole 40.
  • FIG. 15 is an example of a cross-sectional view of the electronic device 1 corresponding to the cross-sectional view shown in FIG. FIG. 15 shows an electronic device 1 in which the shield plate 25 is not provided.
  • the component 24 a shown in FIG. 15 is not located in the through hole 40, and the whole is a first portion 41 that faces the through hole 40.
  • the position of the printed circuit board 23 and the shield plate 25 may be located closer to the coil assembly 19 than the design value due to assembly tolerances or the like.
  • the battery 22 may expand during charging. Therefore, the printed circuit board 23 and the shield plate 25 may move toward the coil assembly 19 due to the expansion of the battery 22. Therefore, when the distance between the printed board 23 and the coil assembly 19 is small and a part of the tall component 24a is located in the through hole 40 as in the above example (FIG. 13), the printed board A part 24 other than the part 24 a located in the through hole 40 in the plurality of parts 24 on the part 23 may come into contact with the coil assembly 19. Further, as in the example shown in FIG. 13, when the shield plate 25 is provided, a portion of the shield plate 25 attached to the printed board 23 other than the protruding portion 25 a located in the through hole 40 is a coil. There is a possibility of contact with the assembly 19.
  • the entire region of the tall component 24 a is not located in the through hole 40, that is, when the component 24 a does not have the second portion 42, the printed circuit board 23. And the coil assembly 19 can be increased in distance. As a result, it is possible to suppress contact of the components 24 other than the component 24 a located in the through hole 40 in the plurality of components 24 on the printed circuit board 23 with the coil assembly 19. Further, when the shield plate 25 is provided, it is possible to suppress the portions of the shield plate 25 other than the protruding portions 25 a located in the through holes 40 from coming into contact with the coil assembly 19.
  • FIG. 16 is an example of a cross-sectional view of the electronic device 1 corresponding to the cross-sectional view shown in FIG.
  • the tallest component 24 a and the second tallest component 24 b each have a first portion 41 and a second portion 42.
  • the electronic device 1 can be further reduced in thickness.
  • the shield plate 25 may be provided with one protruding portion 25a that collectively covers the component 24a and the component 24b, or two protruding portions that respectively cover the component 24a and the component 24b. May be provided.
  • the plurality of components 24 may not have the second portion 42.
  • all of the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23 in the region facing the through hole 40 may not have the second portion 42, or a part of the plurality of components 24. May not have the second portion 42.
  • the component 24 a has been described as the tallest component 24 among the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23, but the component 24 a is a plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23. Of these, the tallest component 24 may not be used.
  • the tallest component 24 among the plurality of components 24 mounted on the printed circuit board 23 is placed on the printed circuit board 23.
  • the first magnetic sheet 21 can be disposed in a region not facing the first magnetic sheet 21. Therefore, in this case, the tallest component 24 on the printed circuit board 23 and the first magnetic sheet 21 are unlikely to contact each other. In such a case, the tallest component 24 among the plurality of components 24 mounted in the region facing the first magnetic sheet 21 in the printed circuit board 23 is opposed to the through hole 40 in the printed circuit board 23.
  • region it can suppress that the said component 24 and the 1st magnetic sheet 21 contact.
  • the second magnetic sheet 26 is disposed on the first main surface 80 side of the first magnetic sheet 21 so as to face the through hole 40.
  • the 2nd magnetic sheet 26 is provided in order to suppress that the magnetic flux which passes along the coil 20 leaks outside. Providing the second magnetic sheet 26 in the electronic device 1 improves power transmission efficiency during charging, and suppresses heat generated in the metal parts such as the shield plate 25 and the battery 22 due to leakage of magnetic flux. it can.
  • the second magnetic sheet 26 is preferably thinner than the first magnetic sheet 21.
  • the second magnetic sheet 26 having a thickness of 0.05 to 0.1 mm is employed. By reducing the thickness of the second magnetic sheet 26, the component 24a and the second magnetic sheet 26 are less likely to contact each other.
  • the thickness of the second magnetic sheet 26 is not necessarily thinner than that of the first magnetic sheet 21.
  • the first magnetic sheet 21 and the second magnetic sheet 26 may have the same thickness.
  • the first magnetic sheet 21 is formed such that the recess 43a is formed in the second main surface 81 of the first magnetic sheet 21.
  • a protruding portion 43 that protrudes toward the coil 20 with respect to the region surrounded by the coil 20 may be provided.
  • the second magnetic sheet 26 may not be provided.
  • the component 24a includes a first portion 41 that faces the recess 43a, and a second portion 42 that is located in the recess 43a.
  • the first magnetic sheet 21 is not provided with the protruding portion 43, but only the second main surface 81 of the first magnetic sheet 21 is processed, whereby the second main surface 81 has a recess. 43a may be provided.
  • the electronic device 1 has been described in detail, but the above description is an example in all aspects, and the disclosure is not limited thereto.
  • the various modifications described above can be applied in combination as long as they do not contradict each other. And it is understood that the countless modification which is not illustrated can be assumed without deviating from the scope of this disclosure.

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Abstract

　電子機器は、第１磁性シートと、コイルと、基板とを備える。第１磁性シートは、第１の面と当該第１の面とは反対側の第２の面とを有する。コイルは、第１磁性シートの第１の面上に配置される。基板は、第２の面と対向する第３の面を有し、当該第３の面に第１部品を有する。第１磁性シートは、第１の面における、コイルによって取り囲まれた領域に、当該第１の面から第２の面まで貫通する貫通穴を有する。第１部品は、貫通穴と対向する第１部分を有する。

Description

電子機器
　本発明は、電子機器に関する。
　従来からコイルを備える電子機器に関して様々な技術が提案されている。
　コイルを備える電子機器では、当該コイルに磁性シートが取り付けられることがある。このような場合、磁性シートと部品とが接触することがある。
　電子機器が開示される。一の実施の形態では、電子機器は、第１磁性シートと、コイルと、基板とを備える。第１磁性シートは、第１の面と当該第１の面とは反対側の第２の面とを有する。コイルは、第１磁性シートの第１の面上に配置される。基板は、第２の面と対向する第３の面を有し、当該第３の面に第１部品を有する。第１磁性シートは、第１の面における、コイルによって取り囲まれた領域に、当該第１の面から第２の面まで貫通する貫通穴を有する。第１部品は、貫通穴と対向する第１部分を有する。
　コイルに取り付けられた磁性シートと部品とが接触することを抑制することができる。
電子機器の外観を示す斜視図である。 電子機器の外観を示す前面図である。 電子機器の外観を示す裏面図である。 電子機器の電気的構成を示すブロック図である。 非接触充電部の外観の一例を示す図である。 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。 圧電振動素子が撓み振動する様子を示す図である。 圧電振動素子が撓み振動する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。 電子機器の断面を示す図である。 電子機器の内部を説明するための図である。 電子機器の断面を示す図である。 比較対象機器の断面を示す図である。 電子機器の断面を示す図である。 電子機器の断面を示す図である。 電子機器の断面を示す図である。 電子機器の断面を示す図である。
　＜電子機器の外観＞
　図１～３は、それぞれ、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。電子機器１は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機であって、基地局及びサーバー等を通じて他の通信装置と通信することが可能である。図１，２に示されるように、電子機器１の形状は、平面視において略長方形の板状形状となっている。電子機器１の外装は、図１～３に示されるように、カバーパネル２と筐体３とによって構成されている。
　カバーパネル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。カバーパネル２は、図１，２に示されるように、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。カバーパネル２は、電子機器１の前面の一部を構成する第１主面７０と、第１主面７０とは反対側に位置する第２主面７１とを有している（後述の図１１参照）。以後、第１主面７０を「外側主面７０」と呼び、第２主面７１を「内側主面７１」と呼ぶことがある。
　カバーパネル２は、透明の硬い材料で形成されている。カバーパネル２の材料には、例えば、透明のサファイア、透明のガラスあるいは透明のアクリル樹脂が採用される。また、カバーパネル２は表示領域２ａと周縁領域２ｂとを備えている。後述する表示装置によって表示された文字、記号、図形、映像等の各種情報は、カバーパネル２における表示領域２ａを通して使用者に視認される。カバーパネル２における、表示領域２ａを取り囲む周縁領域２ｂは、例えばフィルム等が貼られることで黒色となっており、当該周縁領域２ｂでは表示装置による表示が使用者に視認されにくい。
　また、カバーパネル２の上端部には、前面側撮像部４が設けられている。また、カバーパネル２の内側主面７１には、後述するタッチパネルが貼り付けられている。使用者は、カバーパネル２の表示領域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。
　電子機器１の側面部分には、操作キー５が設けられている。操作キー５は、例えば、電子機器１の起動を行うときに使用者に押下される。電子機器１の裏面には、裏面側撮像部６と、スピーカー穴７とが設けられている。
　＜電子機器の電気的構成＞
　図４は、電子機器１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示されるように、電子機器１には、制御部１０、無線通信部１１、表示装置１３、タッチパネル１４、操作キー５、マイク１５、圧電振動素子１６、スピーカー１７、前面側撮像部４、裏面側撮像部６、非接触充電部１８及び電池２２が設けられている。電子機器１に設けられた、これらの構成要素は、電子機器１の筐体３内に収められている。
　制御部１０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１０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ことが可能である。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１１、表示装置１３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を記憶することが可能である。制御部１０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１１は、アンテナ１２を有している。無線通信部１１は、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ウェブサーバ等の通信装置との通信信号の送受信を、基地局等を介してアンテナ１２を用いて行うことが可能である。
　表示装置１３は、例えば、液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイを備えている。前述した通り、表示装置１３によって表示された各種情報は、表示領域２ａを通して電子機器１の外部から視認される。
　タッチパネル１４は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１４は、カバーパネル２の内側主面７１に貼り付けられている。タッチパネル１４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。使用者が指等の操作子で表示領域２ａに対して接触すると、タッチパネル１４における、当該操作子と対向する部分の静電容量が変化することが可能である。そして、タッチパネル１４は、静電容量の変化に応じた電気的な信号を制御部１０に出力することが可能である。このように、タッチパネル１４は、操作子の表示領域２ａに対する接触を検出することができる。
　操作キー５は、押下されることで、電気的な指示信号を制御部１０に出力することが可能である。マイク１５には、通話等の際に使用者の音声等が入力され、入力された音声等を電気的な信号に変換して制御部１０に出力することが可能である。
　圧電振動素子１６は、カバーパネル２の内側主面７１に貼り付けられている。圧電振動素子１６は、制御部１０から与えられる駆動電圧によって振動させられることが可能である。制御部１０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１６に与えることが可能である。圧電振動素子１６が、制御部１０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、カバーパネル２が音信号に基づいて振動する。その結果、カバーパネル２から使用者に受話音が伝達される。この受話音の音量は、使用者がカバーパネル２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。圧電振動素子１６の詳細およびカバーパネル２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。
　なお、以下の説明では、圧電振動素子１６によって、カバーパネル２から使用者に受話音が伝達される場合について説明するが、圧電振動素子１６の代わりに、例えば、制御部１０からの電気的な音信号を音に変換して出力するダイナミックスピーカーを採用してもよい。ダイナミックスピーカーを採用する場合には、カバーパネル２もしくは筐体３に、レシーバ穴が設けられる。ダイナミックスピーカーから出力される音はレシーバ穴から外部に出力される。レシーバ穴から出力される音の音量は、スピーカー穴７から出力される音の音量よりも小さくなっている。
　スピーカー１７は、制御部１０から入力される電気的な音信号を音に変換して出力することで、電子機器１から離れた場所に存在するユーザに着信音などを提供することが可能である。前面側撮像部４及び裏面側撮像部６は、静止画像及び動画像を撮像することが可能である。
　非接触充電部１８は、電子機器１の外部から供給される電力に基づいて電池２２を充電することが可能である。非接触充電部１８は、コイルアセンブリ１９を備えている。コイルアセンブリ１９は、コイル２０及び第１磁性シート２１を有している。非接触充電部１８は、コイル２０と、電子機器１とは別体の充電機が有するコイルとの間に生じる電磁誘導によってコイル２０に発生する電力を蓄積することが可能である。そして、非接触充電部１８は蓄積した電力を電池２２に供給することによって、電池２２を充電することが可能である。
　第１磁性シート２１は、充電時の伝送効率を向上させるためなどに設けられる。第１磁性シート２１は、コイル２０を通る磁束が外側に漏れるのを抑制することが可能である。また、コイルアセンブリ１９は、電力の伝送効率を向上させるために、充電が行われる際に充電機が有するコイルと近い位置に配置される。例えば、コイルアセンブリ１９は、筐体３の内側に貼り付けられる。
　図５は、コイルアセンブリ１９の一例を示す図である。コイル２０は、図５に例示されるように、導線を渦巻き状に巻いて形成される。本実施の形態に係るコイル２０は、例えば、導線が平面上に十数回巻かれることで、一辺が３７ｍｍの略正方形の形状に形成される。コイル２０の中央部分における、一辺が１９ｍｍの略正方形の領域には導線は巻かれない。コイル２０の形成に用いられる導線には、例えば、線径が０．１５～０．３ｍｍのものが採用される。コイル２０は、図５に例示されるように１本の導線を渦巻き状に巻いて形成されるのではなく、複数本の導線から成る導線束を渦巻き状に巻いて形成されてもよい。導線の巻き数、線径及び本数は、製品仕様よって適宜選択される。コイル２０の形状は、図５に例示されるような略正方形の形状に限定されない。例えば、コイル２０の形状は円形であってもよい。
　第１磁性シート２１は、図５に示されるように、略正方形の形状をしている。第１磁性シート２１は、例えば、厚さが０．２～１．０ｍｍのものが採用される。第１磁性シート２１は、第１主面８０と、当該第１主面８０とは反対側に位置する第２主面８１とを有している。第１磁性シート２１の第１主面８０には、コイル２０が両面テープ等の接着シートによって貼り付けられる。
　また、第１磁性シート２１には、第１主面８０から第２主面８１まで貫通する貫通穴４０が設けられる。貫通穴４０は、図５に示されるように、第１主面８０に貼り付けられたコイル２０に取り囲まれた領域に設けられる。
　なお、本実施の形態では、コイル２０及び第１磁性シート２１が、電池２２を非接触で充電するために利用される場合を例に挙げて説明する。しかし、コイル２０及び第１磁性シート２１は、他の用途で利用されても良い。例えば、コイル２０及び第１磁性シート２１は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を用いて情報の伝送を行う近距離無線通信のために利用されても良い。
　電池２２は、非接触充電部１８から供給された電力を蓄積する。電池２２に蓄積された電力は、電子機器１の電源として、電子機器１が備える制御部１０及び無線通信部１１などに含まれる各電子部品に対して出力される。
　＜圧電振動素子の詳細＞
　図６，７は、それぞれ、圧電振動素子１６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１６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１６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１６は、例えばバイモルフ構造を有している。圧電振動素子１６は、シム材１６ｃを介して互いに貼り合わされた第１圧電セラミック板１６ａ及び第２圧電セラミック板１６ｂを備えている。本実施の形態では、第１圧電セラミック板１６ａ及び第２圧電セラミック板１６ｂを備える圧電振動素子が使用されているが、圧電振動素子の構成はこの具体例に限定されない。例えば、圧電板がポリフッ化ビニリデン及びポリ乳酸などの有機圧電材料などで構成された圧電振動素子が使用されても良い。
　圧電振動素子１６では、第１圧電セラミック板１６ａに対して正の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１６ｂに対して負の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１６ａは長手方向に沿って伸び、第２圧電セラミック板１６ｂ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１６は、第１圧電セラミック板１６ａ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１６では、第１圧電セラミック板１６ａに対して負の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１６ｂに対して正の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１６ａは長手方向に沿って縮み、第２圧電セラミック板１６ｂ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１６は、第２圧電セラミック板１６ｂを外側にして山状に撓むようになる。
　圧電振動素子１６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１０は、第１圧電セラミック板１６ａと第２圧電セラミック板１６ｂ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１６を撓み振動させる。
　なお、図６～９に示される圧電振動素子１６では、シム材１６ｃを間に挟んで貼り合わされた第１圧電セラミック板１６ａ及び第２圧電セラミック板１６ｂ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１６は、カバーパネル２の内側主面７１の周端部に配置される。具体的には、圧電振動素子１６は、カバーパネル２の内側主面７１の上側端部における、短手方向（左右方向）の中央部に配置される。また、圧電振動素子１６は、その長手方向が、カバーパネル２の短手方向に沿うように配置される。これにより、圧電振動素子１６は、カバーパネル２の短手方向に沿って撓み振動を行う。そして、圧電振動素子１６の長手方向の中心は、カバーパネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心と一致している。
　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１６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１６の長手方向の中心が、カバーパネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心と一致することによって、圧電振動素子１６における、撓み振動での変位量が最大となる箇所が、カバーパネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心に一致するようになる。
　＜受話音の発生＞
　本実施の形態に係る電子機器１では、圧電振動素子１６がカバーパネル２を振動させることによって、当該カバーパネル２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１６自身の振動がカバーパネル２に伝わることにより、当該カバーパネル２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１０は気導音及び伝導音を説明するための図である。図１０には、電子機器１の使用者の耳の構造が示されている。図１０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。
　カバーパネル２に取り付けられた圧電振動素子１６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２が振動して、当該カバーパネル２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のカバーパネル２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のカバーパネル２を当該使用者の耳介３００に当てると（接触させると）、当該カバーパネル２から出力される音波が外耳道孔３１０に入る。カバーパネル２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、カバーパネル２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のカバーパネル２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１６によって振動させられているカバーパネル２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、カバーパネル２から使用者に対して伝導音が伝達される。図１０では、耳介３００内部の耳介軟骨３００ａも示されている。
　なお、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１０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１６が前面のカバーパネル２を適切に振動させることによって、カバーパネル２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、カバーパネル２に耳（耳介）を近づけることによって当該カバーパネル２からの気導音を聞くことができる。また使用者は、カバーパネル２に耳（耳介）を接触させることによって当該カバーパネル２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１６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なメリットが発生する。
　例えば、使用者は、カバーパネル２を耳に当てれば音が聞こえることから、電子機器１において耳を当てる位置をそれほど気にすることなく通話を行うことができる。
　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２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２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、当該ヘッドホンにカバーパネル２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。
　＜電子機器の断面＞
　ここでは、電子機器１の内部構造について説明する。図１１は、図１～３に示される矢視Ａ－Ａにおける電子機器１の断面図を示している。図１１は、電子機器１の前面を下方に向けた場合の断面図を示している。また、図１１では、図面の煩雑さを避けるために、複数の電子部品を電気的に互いに接続する複数のケーブルなど、電子機器１の一部の部品の図示を省略して示している。
　図１１に示されるように、カバーパネル２の内側主面７１には、タッチパネル１４が両面テープあるいは接着剤等で貼り付けられている。表示装置１３は、タッチパネル１４上に設けられている。したがって、表示装置１３は、カバーパネル２及びタッチパネル１４に対向する。表示装置１３の裏面（表示装置１３における、タッチパネル１４側の面とは反対側の面）上には電池２２が配置されている。電池２２は、表示装置１３と対向する第１主面９０と、当該第１主面９０とは反対側の第２主面９１とを有している。プリント基板（プリント配線板）２３は、電池２２の第２主面９１と対向する第１主面９５と、当該第１主面９５とは反対側の第２主面９６とを有している。
　プリント基板２３は、当該プリント基板２３の第１主面９５が電池２２の第２主面９１に対向するように配置される。プリント基板２３の第２主面９６には、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２等の電子部品を含む複数の部品２４が搭載されている。プリント基板２３の第１主面９５には部品は搭載されていない。したがって、プリント基板２３上の部品２４は電池側とは反対側に位置している。プリント基板２３は、図示されないケーブルによって、電子機器１が備える電子部品と電気的に接続される。図１１に示される例では、プリント基板２３は、ケーブルによって、タッチパネル１４、表示装置１３、電池２２及び非接触充電部１８等と接続されている。
　また、図１１に示されるように、シールド板２５が、プリント基板２３上の各部品２４を覆っている。シールド板２５は、例えば、金属で形成されており、プリント基板２３に取り付けられている。シールド板２５は、プリント基板２３上のグランド配線に電気的に接続されている。シールド板２５は、プリント基板２３に搭載された部品２４から放出されるノイズを遮蔽するため、プリント基板２３に搭載された部品２４から発生した熱を放熱するため等に使用される。
　また、シールド板２５は、プリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうちの少なくとも一つを覆う突起部分２５ａを有している。突起部分２５ａは、シールド板２５における、プリント基板２３側の主面に凹部２５ｂが形成されるように、シールド板２５に設けられている。したがって、複数の部品２４の少なくとも一つは凹部２５ｂ内に位置している。なお、本実施の形態では、シールド板２５が設けられる場合を例に挙げて説明するが、シールド板２５は必ずしも電子機器１に設けられていなくてもよい。
　図１２は、電子機器１の内部構造を説明するための図である。図１２は、電子機器１を裏面から見たときの図を示している。図１２では、筐体３については、電子機器１の内部の構成が見えるように断面構造で示されている。図１２に示される図では、電池２２と、電池２２の第２主面９１上に配置されたプリント基板２３とが示されている。プリント基板２３には、電池２２と対向していない他方の主面に、複数の部品２４が搭載されている。また、プリント基板２３に搭載された部品２４を覆うように、シールド板２５がプリント基板２３に取り付けられている。図１２に例示されるように、シールド板２５は、プリント基板２３に搭載されたすべての部品２４を覆っていなくてもよい。
　図１１に戻り、プリント基板２３に対向するように、コイルアセンブリ１９（コイル２０及び第１磁性シート２１）が配置される。本実施の形態では、コイルアセンブリ１９が筐体３の内面に貼り付けられている場合を例に挙げて説明する。
　第１磁性シート２１の第１主面８０に貼り付けられたコイル２０が、筐体３の内面に、具体的には、筐体３の内面のうち、電子機器１の裏面と対向する領域に、両面テープ等の接着シートによって貼り付けられる。第１磁性シート２１の第２主面８１は、プリント基板２３と対向している。このように、コイルアセンブリ１９（コイル２０及び第１磁性シート２１）が筐体３に貼り付けられることによって、充電が行われる際にコイル２０と、充電機のコイルとを互いに近い位置に配置することが可能となる。これにより、電力の伝送効率を向上することができる。また、第１磁性シート２１によって、コイル２０に通る磁束の漏れを抑制することができる。これにより、当該磁束が漏れることによってシールド板２５等の金属部品および電池２２等に発生する発熱を抑制することができる。
　また、図１１に示されるように、第１磁性シート２１には貫通穴４０が設けられている。本実施の形態では、第１磁性シート２１に貫通穴４０を設けることによって、プリント基板２３に搭載された部品２４と、第１磁性シート２１とが接触（干渉）することを抑制している。したがって、本実施の形態のように、電子機器１において、部品２４を覆うシールド板２５が設けられた場合には、シールド板２５に部品２４を覆う突起部分２５ａを設けることによって、部品２４だけでなく、シールド板２５が第１磁性シート２１と接触（干渉）することも抑制する。
　また、図１１に示されるように、第１磁性シート２１の第１主面８０側には、貫通穴４０と対向する第２磁性シート２６が配置される場合もある。本実施の形態では、第２磁性シート２６が、コイルアセンブリ１９と同様に、筐体３の内面に貼り付けられる場合を例に挙げて説明する。第２磁性シート２６は、例えば、両面テープ等の接着シートによって筐体３に貼り付けられる。貫通穴４０及び第２磁性シート２６については後で詳しく説明する。
　＜貫通穴について＞
　図１３は、図１１に示される断面図の一部を拡大した図である。図１３には、筐体３、コイルアセンブリ１９、シールド板２５及びプリント基板２３が示されている。図１３には、図１１では図示が省略されていた、第１磁性シート２１とコイル２０とを貼り付けるための両面テープ等の接着シート２７と、コイル２０と筐体３とを貼り付けるための両面テープ等の接着シート２８と、第２磁性シート２６と筐体３とを貼り付けるための両面テープ等の接着シート２９とが図示されている。
　図１３に示されるように、コイル２０を第１磁性シート２１に貼り付ける接着シート２７における、コイル２０で取り囲まれた部分には、貫通穴２７ａが設けられている。この貫通穴２７ａは、第１磁性シート２１の貫通穴４０に連通している。また、コイル２０を筐体３に貼り付ける接着シート２８における、コイル２０で取り囲まれた部分には、貫通穴２８ａが設けられている。この貫通穴２８ａは、第１磁性シート２１の貫通穴４０及び接着シート２７の貫通穴２７ａに対向している。第２磁性シート２６は、筐体３の内面における、接着シート２８の貫通穴２８ａによって露出する領域に、接着シート２９によって貼り付けられている。
　また、プリント基板２３に搭載された部品２４ａは、第１磁性シート２１が有する貫通穴４０に対向する第１部分（下側部分）４１と、貫通穴４０における、第１主面８０に設けられた開口４０ａ（第１主面８１側の開口４０ａ）と、貫通穴４０における、第２主面８１に設けられた開口４０ｂ（第２主面８３側の開口４０ｂ）とに挟まれた空間内に位置する第２部分（上側部分）４２とを有している。つまり、第２部分４２は、貫通穴４０内に位置している。
　また、部品２４ａはプリント基板２３の第２主面９６と対向する第１の面８５と、当該第１の面８５とは反対側の第２の面８６とを有している。そして、図１３に示されるように、プリント基板２３の第２主面９６と部品２４ａの第２の面８６との間の長さ（つまり、部品２４ａの高さ）は、プリント基板２３の第２主面９６と第１磁性シート２１の第２主面８１との間の長さより長い。
　部品２４ａは、例えば、プリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背が高い部品である。部品２４ａは、例えば、ＰＯＰ（Package On Package）実装が施された部品である。例えば、部品２４ａの第１部分４１にはＣＰＵ１０１が設けられ、部品２４ａの第２部分４２には、記憶部１０３に含まれるＲＡＭが設けられている。
　ここで、第１磁性シート２１に貫通穴４０が存在しない場合には、第１磁性シート２１とプリント基板２３とを互いに近づけると、背の高い部品２４ａが第１磁性シート２１と接触してしまう。
　本実施の形態では、第１磁性シート２１に貫通穴４０が設けられているため、図１３に示されるように、部品２４ａの第１部分（下側部分）４１が貫通穴４０に対向するように当該部品２４ａを配置することによって、第１磁性シート２１及びプリント基板２３を互いに近づけても、部品２４ａと第１磁性シート２１とが接触することを抑制することができる。その結果、電子機器１を薄型化することができる。
　つまり、本実施の形態においては、プリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４ａを、プリント基板２３における、貫通穴４０と対向する領域に搭載することで、当該部品２４ａと第１磁性シート２１とが接触することを抑制している。
　また、図１３に示されるように、電子機器１に各部品２４を覆うシールド板２５が設けられた場合でも、背の高い部品２４ａを覆う突起部分２５ａをシールド板２５に設けることによって、シールド板２５と第１磁性シート２１とが接触することを抑制することができる。なお、図１３に示される例では、シールド板２５の突起部分２５ａのすべてが貫通穴４０内に存在しているが、突起部分２５ａの一部が貫通穴４０内に位置していてもよい。
　図１４は、図１３に示される電子機器１の断面図に対応する、本実施の形態の電子機器１と比較される電子機器（以後、「比較対象機器」と呼ぶ）の断面図である。
　図１４に示されるように、比較対象機器の第１磁性シート２１には貫通穴４０が設けられていない。また、シールド板２５には突起部分２５ａが設けられていない。
　このような比較対象機器においては、プリント基板２３及び第１磁性シート２１を互いに近づけると、背の高い部品２４ａと第１磁性シート２１とが接触する。したがって、本実施の形態の電子機器１とは異なり、装置の薄型化が困難となる。
　これに対して、本実施の形態の電子機器１では、背が高い部品２４ａが、貫通穴４０での第１主面８０側の開口４０ａと、貫通穴４０での第２主面８１側の開口４０ｂとに挟まれた空間内に位置する第２部分４２を有する。言い換えると、プリント基板２３の第２主面９６と部品２４ａの第２の面８６との間の長さは、プリント基板２３の第２主面９６と第１磁性シート２１の第２主面８１との間の長さより長い。そのため、本実施の形態の電子機器１では、第１磁性シート２１と部品２４ａとが接触することを抑制することができる。その結果、電子機器１を薄型化することができる。
　図１３に示される例では、部品２４ａが、貫通穴４０と対向する第１部分４１と、貫通穴４０内に位置する第２部分４２との両方を有する場合について説明した。しかし、部品２４ａは、貫通穴４０内に位置する第２部分４２を有していなくてもよい。つまり、部品２４ａのすべての領域が貫通穴４０内に存在しなくても良い。
　図１５は、図１３に示される断面図に対応する電子機器１の断面図の一例である。図１５には、シールド板２５が設けられていない電子機器１が示されている。図１５に示される部品２４ａは、貫通穴４０内に位置しておらず、その全体が貫通穴４０と対向する第１部分４１となっている。
　ここで、組立公差等によって、プリント基板２３及びシールド板２５の位置が設計値よりもコイルアセンブリ１９側に位置することがある。また、電池２２は充電時等において膨張することがある。そのため、電池２２の膨張によって、プリント基板２３及びシールド板２５がコイルアセンブリ１９側に移動することがある。したがって、プリント基板２３とコイルアセンブリ１９との間の距離が小さくて、上記の例（図１３）のように背の高い部品２４ａの一部が貫通穴４０内に位置する場合には、プリント基板２３上の複数の部品２４における、貫通穴４０内に位置する部品２４ａ以外の部品２４が、コイルアセンブリ１９と接触する可能性がある。また、図１３に示される例のように、シールド板２５が設けられる場合には、プリント基板２３に取り付けられたシールド板２５における、貫通穴４０内に位置する突起部分２５ａ以外の部分が、コイルアセンブリ１９と接触する可能性がある。
　これに対して、図１５の例のように、背の高い部品２４ａのすべての領域が貫通穴４０内に位置しない場合、つまり部品２４ａが第２部分４２を有しない場合には、プリント基板２３とコイルアセンブリ１９との間の距離を大きくすることができる。その結果、プリント基板２３上の複数の部品２４における、貫通穴４０内に位置する部品２４ａ以外の部品２４が、コイルアセンブリ１９と接触することを抑制することができる。また、シールド板２５が設けられる場合には、シールド板２５における、貫通穴４０内に位置する突起部分２５ａ以外の部分が、コイルアセンブリ１９と接触することを抑制することができる。
　図１３に示される例では、プリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４ａのみが第１部分４１及び第２部分４２を有する場合について説明したが、複数の部品２４が第１部分４１及び第２部分４２を有していてもよい。
　図１６は、図１３に示される断面図に対応する電子機器１の断面図の一例である。図１６の例では、複数の部品２４のうち、最も背の高い部品２４ａと、２番目に背の高い部品２４ｂとのそれぞれが、第１部分４１及び第２部分４２を有している。このように、プリント基板２３上の複数の部品２４のうち、背の高いものから順に選択された複数の部品２４を、プリント基板２３における、貫通穴４０に対向する領域に搭載することで、第１磁性シート２１と部品２４とがより接触し難くなる。その結果、電子機器１をより一層薄型化することができる。
　なお、シールド板２５には、図１６に示されるように、部品２４ａ及び部品２４ｂをまとめて覆う１つの突起部分２５ａが設けられてもよいし、部品２４ａ及び部品２４ｂをそれぞれ覆う２つの突起部分が設けられてもよい。
　また、プリント基板２３における、貫通穴４０に対向する領域に、複数の部品２４が搭載された場合においても、当該複数の部品２４は第２部分４２を有していなくてもよい。例えば、プリント基板２３における、貫通穴４０に対向する領域に搭載された複数の部品２４の全てが、第２部分４２を有していなくてもよいし、当該複数の部品２４のうちの一部が第２部分４２を有していなくてもよい。
　上述した実施の形態では、部品２４ａがプリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４であるとして説明したが、部品２４ａはプリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４でなくても良い。
　例えば、プリント基板２３の面積に対して第１磁性シート２１の面積が十分に小さい場合には、プリント基板２３に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４を、プリント基板２３における、第１磁性シート２１と対向していない領域に配置することができる。したがって、この場合には、プリント基板２３上の最も背の高い部品２４と第１磁性シート２１とは接触しにくい。このような場合には、プリント基板２３における、第１磁性シート２１と対向する領域に搭載された複数の部品２４のうち最も背の高い部品２４を、プリント基板２３における、貫通穴４０と対向する領域に配置することで、当該部品２４と第１磁性シート２１とが接触することを抑制することができる。
　＜第２磁性シートについて＞
　既述したように、第２磁性シート２６は、第１磁性シート２１の第１主面８０側に、貫通穴４０と対向するように配置される。第２磁性シート２６は、コイル２０を通る磁束が外側に漏れるのを抑制するために設けられる。電子機器１に第２磁性シート２６を設けることで、充電時の電力の伝送効率を向上させるとともに、磁束の漏れによりシールド板２５等の金属部品および電池２２等で発生する発熱を抑制することができる。
　また、第２磁性シート２６は、第１磁性シート２１より薄いことが好ましい。第２磁性シート２６は、例えば、０．０５～０．１ｍｍの厚さのものが採用される。第２磁性シート２６の厚さを薄くすることで、部品２４ａと第２磁性シート２６とが接触しにくくなる。
　ただし、第２磁性シート２６の厚さは、必ずしも第１磁性シート２１より薄くなくてもよい。例えば、第１磁性シート２１と、第２磁性シート２６とが同じ厚さであってもよい。
　また、第１磁性シート２１に貫通穴４０を設ける代わりに、図１７に示されるように、第１磁性シート２１の第２主面８１に凹部４３ａが形成されるように、第１磁性シート２１における、コイル２０に取り囲まれた領域に対してコイル２０側に突出する突起部分４３を設けても良い。この場合には、第２磁性シート２６を設けなくても良い。図１７の例では、部品２４ａは、凹部４３ａに対向する第１部分４１と、凹部４３ａ内に位置する第２部分４２とを有する。
　ここで、磁性シートは、脆いもしくは割れやすい材質のものが多く、曲げ加工がし辛いことが多い。したがって、図１７の例のように第１磁性シート２１に突起部分２５ａを設ける場合よりも、第１磁性シート２１に貫通穴４０を設ける場合の方が、第１磁性シート２１に対する加工は容易である。
　なお、図１８に示されるように、第１磁性シート２１に突起部分４３を設けるのではなく、第１磁性シート２１の第２主面８１だけを加工することによって、第２主面８１に凹部４３ａを設けても良い。
　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、この開示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、この開示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
　２０　コイル
　２１　第１磁性シート
　２３　プリント基板
　２４　部品
　２４ａ　部品
　２５　シールド板
　４０　貫通穴
　４１　第１部分
　４２　第２部分
　８０　第１主面
　８１　第２主面
　８５　第１の面
　８６　第２の面
　９５　第１主面
　９６　第２主面

Claims (7)

  1. 　第１の面と当該第１の面とは反対側の第２の面とを有する第１磁性シートと、
    　前記第１磁性シートの前記第１の面上に配置されたコイルと、
    　前記第２の面と対向する第３の面を有する基板と、
    を備え、
    　前記基板は、前記第３の面に第１部品を有し、
    　前記第１磁性シートは、前記第１の面における、前記コイルによって取り囲まれた領域に、当該第１の面から前記第２の面まで貫通する貫通穴を有し、
    　前記第１部品は、前記貫通穴と対向する第１部分を有する、電子機器。
  2. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記第１部品は、第２部分を有し、
    　前記第２部分は、前記貫通穴での前記第１の面側の第１開口と、前記貫通穴での前記第２の面側の第２開口とに挟まれた空間内に位置する、電子機器。
  3. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記第１部品は、前記第３の面に対向する第４の面と、当該第４の面とは反対側の第５の面とを有し、
    　前記第３の面と前記第５の面との間の長さは、当該第３の面と前記第２の面との間の長さより長い、電子機器。
  4. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記第１磁性シートと前記第１部品との間にシールド板をさらに備え、
    　前記シールド板は、前記第１部品を覆う突起部分を有する、電子機器。
  5. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記第１磁性シートの前記第１の面側に配置された、前記貫通穴と対向する第２磁性シートをさらに備える、電子機器。
  6. 　請求項５に記載の電子機器であって、
    　前記第２磁性シートは、前記第１磁性シートより薄い、電子機器。
  7. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記基板は、前記第１部品を含む複数の第２部品を有し、
    　前記第１部品は、前記複数の第２部品のうち最も背が高い部品である、電子機器。
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