JP5957279B2 - Electronics - Google Patents
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Description
この発明は、圧電素子に所定の電気信号(音声信号)を印加することでパネルを振動させ、当該パネルの振動を人体に伝達させることにより気導音と人体振動音とを利用者に伝える電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that vibrates a panel by applying a predetermined electrical signal (sound signal) to a piezoelectric element and transmits the vibration of the panel to a human body to transmit air conduction sound and human body vibration sound to a user. Regarding equipment.
特許文献1には、携帯電話などの電子機器として、気導音と骨導音とを利用者に伝えるものが記載されている。また、特許文献1には、気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。また、特許文献1には、人体振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部(例えば外耳の軟骨)を介して利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。 Patent Document 1 describes an electronic device such as a mobile phone that transmits air conduction sound and bone conduction sound to a user. According to Patent Document 1, air conduction sound is sound transmitted to the auditory nerve of a user by vibration of air that is caused by vibration of an object being transmitted to the eardrum through the external auditory canal. Have been described. Patent Document 1 describes that human body vibration sound is sound transmitted to the user's auditory nerve through a part of the user's body (for example, the cartilage of the outer ear) that contacts the vibrating object. ing.
特許文献1に記載された電話機では、圧電バイモルフ及び可撓性物質からなる短形板状の振動体が、筐体の外面に弾性部材を介して取り付けられる旨が記載されている。また、特許文献1には、この振動体の圧電バイモルフに電圧が印加されると、圧電材料が長手方向に伸縮することにより振動体が屈曲振動し、利用者が耳介に振動体を接触させると、気導音と人体振動音とが利用者に伝えられることが記載されている。 In the telephone set described in Patent Document 1, it is described that a short plate-like vibrating body made of a piezoelectric bimorph and a flexible material is attached to the outer surface of a housing via an elastic member. Further, in Patent Document 1, when a voltage is applied to the piezoelectric bimorph of the vibrating body, the vibrating body bends and vibrates as the piezoelectric material expands and contracts in the longitudinal direction, and the user contacts the vibrating body with the auricle. It is described that air conduction sound and human body vibration sound are transmitted to the user.
特許文献1に記載の電子機器は、携帯電話などの筐体の外面に振動体が取り付けられる。そのため、筺体に取り付けられるパネルを振動させた場合の課題については何ら検討されていない。 In the electronic device described in Patent Document 1, a vibrating body is attached to the outer surface of a housing such as a mobile phone. For this reason, no consideration has been given to problems when the panel attached to the housing is vibrated.
本発明の目的は、筺体に取り付けられるパネルを振動させるタイプの電子機器にも適切に使用できる電子機器を提供することにある。 The objective of this invention is providing the electronic device which can be used appropriately also for the electronic device of the type which vibrates the panel attached to a housing.
本発明による電子機器は、長尺状の圧電素子と、前記圧電素子が固定され、当該圧電素子により振動し、気導音と人体の一部を振動させて伝える振動音とを発生させるパネルと、前記パネルを第1の主面で支持する筐体と、前記筐体内に収容されるとともに、前記第1の主面とは異なる第2の主面に配置されるマイクロフォンと、前記パネルから前記マイクロフォンに前記第1の主面及び/または前記第2の主面を介して伝わる振動を弱める緩衝部と、を有する電子機器であって、
前記パネルは、前記圧電素子の長手方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記パネルが曲げられ、当該パネルに接触する耳の接触領域が振動して音を伝えることを特徴とする。
An electronic apparatus according to the present invention includes an elongated piezoelectric element, a panel to which the piezoelectric element is fixed, and which vibrates by the piezoelectric element to generate air conduction sound and vibration sound transmitted by vibrating a part of the human body. a housing for supporting the panel in the first main surface, wherein while being housed in a casing, and a microphone disposed in a different second main surface from said first major surface, said from the panel an electronic apparatus having a buffer portion of weakening the vibration transmitted through the first main surface and / or the second main surface to the microphone,
The panel is bent by the piezoelectric element so that a portion directly above the piezoelectric element rises in the longitudinal direction of the piezoelectric element in the longitudinal direction, and the contact area of the ear contacting the panel is increased. It is characterized by transmitting sound by vibrating .
前記第1の主面と第2の主面は対向しており、前記緩衝部は前記筐体内に設けられ、前記電子機器は、前記筐体における前記パネルが設けられる第1の側から前記マイクロフォンが設けられる第2の側へ向かう方向と交差する方向に延在するリブを有するとよい。 The first main surface and the second main surface are opposed to each other, the buffer portion is provided in the housing, and the electronic device is configured so that the microphone is provided from the first side on which the panel is provided in the housing. It is good to have the rib extended in the direction which cross | intersects the direction which goes to the 2nd side provided.
前記電子機器は、前記筐体内の前記マイクロフォンと前記第2の主面との間に、振動吸収部材を有するとよい。 The electronic device may include a vibration absorbing member between the microphone in the housing and the second main surface.
前記緩衝部は、前記筐体内に設けられ、前記マイクロフォンを囲む遮音壁を有するとよい。 The buffer portion may be provided in the housing and have a sound insulating wall surrounding the microphone.
前記圧電素子は、前記パネルの前記第1の側から第2の側へ向かう方向における前記第1の側寄りに固定されるとよい。 The piezoelectric element may be fixed closer to the first side in a direction from the first side to the second side of the panel.
前記パネルは、平面視における前記圧電素子の固定位置から前記マイクロフォン寄りに配置される表示部を有するとよい。 The panel may include a display unit disposed closer to the microphone from a fixed position of the piezoelectric element in a plan view.
前記パネルの前記第1の側から第2の側へ向かう方向における長さは、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上であるとよい。また、前記第1の側から第2の側へ向かう方向と交差する方向の長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上であるとよい。 The length of the panel in the direction from the first side to the second side is preferably not less than the length from the antitragus to the lower leg of the antiaural ring. The length in the direction intersecting with the direction from the first side to the second side is preferably equal to or longer than the length from the tragus to the antiaural ring.
前記圧電素子は、前記パネルに接合部材により接合されるとよい。さらに、前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープであるとよい。 The piezoelectric element may be bonded to the panel by a bonding member. Furthermore, the joining member may be a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape.
前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合されるとよい。さらに、前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープであるとよい。 The panel may be bonded to the housing by a bonding member. Furthermore, the joining member may be a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape.
前記パネルは、平面視における前記圧電素子の固定位置から前記マイクロフォン寄りに配置される表示部を有するとよい。 The panel may include a display unit disposed closer to the microphone from a fixed position of the piezoelectric element in a plan view.
前記パネルは、表示部、入力部、表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成するとよい。 The panel may constitute part or all of any one of a display unit, an input unit, and a cover of the display unit.
前記パネルにおける前記圧電素子の接合部分は、前記パネルと前記表示部との重複領域の外部に位置するとよい。 The joining portion of the piezoelectric element in the panel may be located outside an overlapping region between the panel and the display unit.
本発明に係る電子機器は、筺体に取り付けられるパネルを振動させるタイプの電子機器にも適切に使用できる。 The electronic device according to the present invention can also be appropriately used for an electronic device of a type that vibrates a panel attached to the housing.
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電子機器1の機能ブロックを示す図である。電子機器1は、例えば携帯電話(スマートフォン)であって、パネル10と、表示部20と、圧電素子30と、入力部40と、マイクロフォン42と、通信部44と、制御部50と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of an electronic device 1 according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 is, for example, a mobile phone (smart phone), and includes a
パネル10は、接触を検出するタッチパネル、または表示部20を保護するカバーパネル等である。パネル10は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル10の形状は板状であるとよい。パネル10は、平板であってもよいし、表面が滑らかに傾斜する曲面パネルであってもよい。パネル10は、タッチパネルである場合、利用者の指、ペン、又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチパネルの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(又は超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式を用いることができる。
The
表示部20は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、又は無機ELディスプレイ等の表示デバイスである。表示部20は、パネル10の背面に設けられる。表示部20は、パネル10と離間して配設され、電子機器1の筐体により支持されてもよい。好適な例では、表示部20は、接合部材(例えば接着剤)によりパネル10の背面に接合される。接合部材は、たとえば、透過させる光の屈折率を制御した、光学弾性樹脂などの弾性樹脂である。表示部20は、接着部材とパネル10を透過して種々の情報を表示する。表示部20をパネル10の背面に接合することで、後述するように、パネル10の振動の減衰量を調節できる。
The
圧電素子30は、電気信号(電圧)を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子30は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、バイモルフを積層した(例えば16層または24層積層した)積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号(電圧)が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号(電圧)が印加されると屈曲する。
The
圧電素子30は、パネル10の背面(電子機器1の内部側の面)に配置される。圧電素子30は、接合部材(例えば両面テープ)によりパネル10に取り付けられる。圧電素子30は、中間部材(例えば板金)を介してパネル10に取り付けられてもよい。圧電素子30は、パネル10の背面に配置された状態で、筐体60の内部側の表面と所定の距離だけ離間している。圧電素子30は、伸縮または屈曲した状態でも、筐体60の内部側の表面と所定の距離だけ離間しているとよい。すなわち、圧電素子30と筐体60の内部側の面との間の距離は、圧電素子30の最大変形量よりも大きいとよい。
The
入力部40は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン(操作キー)から構成される。なお、パネル10がタッチパネルである場合には、パネル10も利用者からの接触を検出することにより、利用者からの操作入力を受け付けることができる。
The
制御部50は、電子機器1を制御するプロセッサである。制御部50は、圧電素子30に所定の電気信号(音声信号に応じた電圧)を印加する。制御部50が圧電素子30に対して印加する電圧は、例えば、人体振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±5Vよりも高い、±15Vであってよい。これにより、利用者が3N以上の力(例えば5N〜10Nの力)で自身の体にパネル10を押し付けた場合であっても、パネル10に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部を介する人体振動音を発生させることができる。尚、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル10の筐体または支持部材に対する固定強度もしくは圧電素子30の性能に応じて適宜調整可能である。
The
制御部50が圧電素子30に電気信号を印加すると、圧電素子30は長手方向に伸縮または屈曲する。このとき、圧電素子30が取り付けられたパネル10は、圧電素子30の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル10が振動する。このため、パネル10は、気導音を発生させるとともに、利用者が体の一部(例えば外耳の軟骨)を接触させた場合、体の一部を介する人体振動音を発生させる。制御部50は、例えば通信部44が受信した通話相手の音声に係る音声信号に応じた電気信号を圧電素子30に印加させ、その音声信号に対応する気導音及び人体振動音を発生させることができる。音声信号は、着信メロディ、または音楽を含む楽曲等に係るものであってもよい。なお、電気信号にかかる音声信号は、電子機器1の内部メモリに記憶された音楽データに基づくものでもよいし、外部サーバ等に記憶されている音楽データがネットワークを介して再生されるものであってもよい。
When the
通信部44は、マイクロフォン42が集音した音声信号をベースバンド信号に変換し、そのベースバンド信号を通話相手の電子機器に向けて送信する。また、通信部44は、通話相手の電子機器からのベースバンド信号を無線通信により受信し、音声信号を抽出する。抽出した音声信号は、制御部50によりパネル10から気導音や骨導音として出力される。
The
パネル10は、圧電素子30が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。パネル10は、振動する領域において、当該パネル10の主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該複数の箇所の各々において、振動の振幅の値が、時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変化する。パネル10は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とが一見パネル10の略全体にランダムにあるいは周期的に分布した振動をする。即ちパネル10全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者が例えば5N〜10Nの力で自身の体にパネル10を押し付けた場合であっても、パネル10の上述したような振動が減衰しないためには、制御部50が圧電素子30に対して印加する電圧は、±15Vであってよい。そのため、利用者は、上述したパネル10の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。
The
ここで、パネル10は、利用者の耳とほぼ同じ大きさであってよい。また、パネル10は、図2に示すように、利用者の耳よりも大きいものであってもよい。この場合、利用者が音を聞く際、電子機器1のパネル10により耳全体が覆われやすいことから、周囲音(ノイズ)を外耳道に入りにくくできる。パネル10は、対耳輪下脚(下対輪脚)から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動すればよい。パネル10は、好ましくは、耳輪における対耳輪上脚(上対輪脚)近傍の部位から耳垂までの間の距離に相当する長さと、耳珠から耳輪における対耳輪近傍の部位までの間の距離に相当する幅を有する領域が振動すればよい。長さ方向は、ここでは、パネル10が延在する長手方向2aであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子30が配置される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向2bである。
Here, the
かかる長さおよび幅を有する領域は、長方形状の領域であってもよいし、上記の長さを長径、上記の幅を短径とする楕円形状であってもよい。日本人の耳の平均的な大きさは、社団法人 人間生活工学研究センター(HQL)作成の日本人の人体寸法データベース(1992−1994)等を参照すれば知ることができる。尚、パネル10が日本人の耳の平均的な大きさ以上の大きさであれば、パネル10は概ね外国人の耳全体を覆うことができる大きさであると考えられる。上記のような寸法や形状を有することで、パネル10は、ユーザーの耳を覆うことができ、耳に当てたときの位置ずれに対して寛容になる。
The region having such a length and width may be a rectangular region, or may be an elliptical shape having the above length as the major axis and the width as the minor axis. The average size of Japanese ears can be found by referring to the Japanese human body size database (1992-1994) created by the Human Life Engineering Research Center (HQL). If the
上記の電子機器1は、パネル10の振動により、気導音と、利用者の体の一部(例えば外耳の軟骨)を介する人体振動音とを利用者に伝えることができる。そのため、従来のダイナミックレシーバと同等の音量の音を出力する場合、パネル10が振動することで空気の振動により電子機器1の周囲へ伝わる音は、ダイナミックレシーバと比較して少ない。したがって、例えば録音されたメッセージを電車内等で聞く場合等に適している。
The electronic device 1 can transmit air conduction sound and human body vibration sound through a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) to the user by the vibration of the
また、上記の電子機器1は、パネル10の振動によって人体振動音を伝えるため、例えば利用者がイヤホンまたはヘッドホンを身につけていても、それらに電子機器1を接触させることで、利用者はイヤホンまたはヘッドホンおよび体の一部を介して音を聞くことができる。
In addition, since the electronic device 1 transmits a human body vibration sound by the vibration of the
上記の電子機器1は、パネル10の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器1が別途ダイナミックレシーバを備えない場合、音声伝達のための開口部(放音口)を筐体に形成する必要がなく、電子機器1の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器1がダイナミックレシーバを備える場合、放音口は、気体は通すが液体は通さない部材によって閉塞されるとよい。気体は通すが液体は通さない部材は、例えばゴアテックス(登録商標)である。
The electronic device 1 transmits sound to the user by the vibration of the
(第1の実施形態)
図3は第1の実施形態に係る電子機器1の実装構造を示す図である。図3(a)は正面図、図3(b)〜(d)は図3(a)におけるb−b線に沿った断面図である。図3(a)〜(d)に示す電子機器1は、パネル10としてガラス板であるタッチパネルが筐体60(例えば金属や樹脂のケース)の前面に配されたスマートフォンである。図3(a)に示す正面が、筐体60の「第1の主面」に対応し、背面側が「第2の主面」に対応する。
(First embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a mounting structure of the electronic device 1 according to the first embodiment. 3A is a front view, and FIGS. 3B to 3D are cross-sectional views taken along the line bb in FIG. 3A. The electronic device 1 illustrated in FIGS. 3A to 3D is a smartphone in which a touch panel that is a glass plate is disposed on the front surface of a housing 60 (for example, a metal or resin case) as the
パネル10及び入力部40は筐体60に支持され、表示部20および圧電素子30は、それぞれ接合部材70によりパネル10に接着されている。接合部材70は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等であり、例えば無色透明のアクリル系紫外線硬化型接着剤である光学弾性樹脂でもよい。パネル10、表示部20および圧電素子30は、それぞれ略長方形状である。制御部50は、パネル10、表示部20の背面側に設けられる回路基板50aに実装される。
The
表示部20は、パネル10の短手方向におけるほぼ中央に配置される。圧電素子30は、パネル10の長手方向の端部から所定の距離だけ離間して、当該端部の近傍に、圧電素子30の長手方向がパネル10の短辺に沿うように配置される。表示部20と圧電素子30とは、パネル10の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。
The
マイクロフォン42は、パネル10の下部に配置される。マイクロフォン42は、筐体60の正面に設けられた集音用の孔42aを介して外部の音声を集音する。孔42aには、図示を省略する防水シート(たとえばゴアテックス(登録商標))により防水加工が施される。マイクロフォン42aは、筐体60内の背面側に設けられる回路基板50bに接続されて固定される。
The
筐体60において、パネル10とマイクロフォン42との間には、パネル10からマイクロフォン42に向けて筐体60の前面を伝わる振動B1及び/または背面を伝わる振動B2を弱める緩衝部31が設けられる。緩衝部31は、たとえば、筐体60内に設けられるリブ34、回路基板50bと筐体筐体60の背面側との間に設けられ、両者に接着される振動吸収部材36のいずれかまたは両方を含む。これに加えて、筐体60には、マイクロフォン42を囲む遮音壁32を設けてもよい。
In the
リブ34は、パネル10が設けられる筐体60の上部側からマイクロフォン42が設けられる筐体60の下部側に向かう長手方向と交差する短手方向に延在する。リブ34は、図3(b)に示すように、筐体60の正面内側及び背面内側のいずれか一方に筐体60と一体または別体として設けられ、他方に当接するような高さを有する。リブ34は、たとえば、筐体60と同じ樹脂や金属等の材質で形成される。また、リブ34のその延在方向、すなわち筐体60の短手方向における長さは、筐体60の短手方向と同等であるのが好ましい。このようなリブ34は、筐体60の上部側60aと下部側60bとを別室として区切り、二室構造とすることができる。そうすることで、パネル10が圧電素子30により振動するときに筐体60の正面側、及び/または背面側を上部側60aから下部側60bに伝わる振動B1、B2を減衰させることができる。これにより、下部側60bにおいて、筐体60のマイクロフォン42付近の基板やその他の部品が振動して発生する音を抑制できる。よって、通話音声に混入する雑音を低減できる。あるいは、パネル10が振動することで生成される通話音声がマイクロフォン42に集音されて通話相手に戻る、いわゆる音戻り(エコー)を抑制できる。
The
なお、リブ34の高さが筐体60の正面内側から背面内側に達しない場合も、本発明の範囲に含まれる。たとえば、図3(c)に示すように、リブ34を筐体60の正面内側に設けることでその部分の剛性を高めることができ、筐体60の正面側を上部側60aから下部側60bに伝わる振動B1を減衰させることができる。または、図3(d)に示すように、リブ34を筐体60の背面内側に設けることでその部位の剛性を高めることができ、筐体60の背面側を上部側60aから下部側60bに伝わる振動B2を減衰させることができる。
In addition, the case where the height of the
振動吸収部材36は、回路基板50b及び筐体60の背面内側に、接着剤や両面テープなどの接着により固定される。振動吸収部材36は、スポンジなどの発砲材である。振動吸収部材36を設けることで、マイクロフォン42を設けた基板50bに筐体60の背面側から伝わる振動B2を吸収でき、基板50bが振動して発する音を低減できる。よって、マイクロフォン42が集音する雑音を低減できる。
The
マイクロフォン42の周囲に設けられる遮音32は、たとえばゴム製である。遮音壁32は、マイクロフォン42の全周を囲むように設けられることが好ましい。ただし、1以上の箇所が分離していてもよい。また、ここでは、平面視における遮音壁32の形状が円形の場合を図示しているが、形状はこれに限定されない。さらに、遮音壁32の高さは、上部が筐体60の正面内側に当接することが望ましい。ただし、高さがこれに満たない場合であっても本発明の範囲に含まれる。遮音壁32を設けることで、パネル10の振動により筐体60またはこれに収容される各種回路部品が振動して音が発生しても、筐体60の内部空間における音の伝搬を遮ることができる。よって、マイクロフォン42が集音する雑音やエコーを低減できる。
The
図4は、緩衝部31の変形例を示す。図4(a)、(b)は、平面視におけるリブ34の形状例を示す。リブ34の延在方向、すなわち筐体60の短手方向における長さについて、図3(a)では筐体60の短手方向と同等の場合を示したが、たとえば図4(a)に示すように、リブ34を屈曲させ、筐体60の長手方向に延在する部分を有するようにしてもよいし、図4(b)に示すように、リブ34を間欠的に設けてもよい。また、図4(a)の場合に示すように、たとえばリブ34がマイクロフォン42を囲むようにすることで、マイクロフォン42を筐体60の他の部分から隔離することができ、マイクロフォン42に伝わる振動を弱めることができる。
FIG. 4 shows a modification of the
図4(c)は、b−b断面におけるリブ34の形状例を示す。リブ34は、その高さ方向において屈曲させて設けてもよい。そうすることで、筐体60内の回路部品等の配置の自由度を高めることができる。
FIG. 4C shows an example of the shape of the
図5は、第1の実施形態に係る電子機器1のパネル10の振動の一例を示す図である。第1の実施形態に係る電子機器1では、パネル10の上部に圧電素子30が設けられ、表示部20がパネル10に取り付けられている。このため、パネル10の下部は、圧電素子30が取り付けられたパネル10の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル10の下部において、パネル10の下部が振動することによる音漏れが低減できる。また、パネル10における振動をマイクロフォン42近傍で十分に減衰させることができる。その結果、マイクロフォン42が集音する雑音やエコーを低減できる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of vibration of the
このように、本実施形態に係る電子機器1によれば、パネル10の背面に取り付けられた圧電素子30の変形に起因してパネル10が変形し、当該変形するパネル10に接触する対象物に対して気導音と人体振動音とを伝える。これにより、振動体を筐体60の外面に突出させることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができるため、筐体に比べて非常に小さな振動体を人体に接触させる特許文献1に記載の電子機器よりも使い勝手が向上する。また、圧電素子自体に利用者の耳を当てる必要がないので圧電素子30そのものが破損しにくい。また、パネル10ではなく筐体60を変形させる場合には、振動を発生させる際に、利用者が端末を落としてしまいやすいのに対して、パネル10を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。
As described above, according to the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, the
また、圧電素子30はパネル10に接合部材70により接合されている。これにより、圧電素子30の変形の自由度を阻害しにくい状態で圧電素子30をパネル10に取り付けることができる。また、接合部材70は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、圧電素子30とパネル10との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材70は、両面テープとすることができる。これにより、圧電素子30とパネル10との間に接着剤使用時のような収縮応力がかかりにくいという利点がある。
The
(第2の実施形態)
図6は第2の実施形態に係る電子機器1の実装構造を示す図である。図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)におけるb−b線に沿った断面図、図6(c)は図6(a)におけるc−c線に沿った断面図である。図6に示す電子機器1はパネル10として表示部20を保護するカバーパネル(アクリル板)が上側の筐体60の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。第2の実施形態では、パネル10と圧電素子30との間には、補強部材80が配置される。補強部材80は、例えば樹脂製の板、板金またはガラス繊維を含む樹脂製の板である。すなわち、第2の実施形態に係る電子機器1は、圧電素子30と補強部材80とが接合部材70により接着され、さらに補強部材80とパネル10とが接合部材70により接着される構造である。また、第2の実施形態では、表示部20は、パネル10に接着されるのではなく、筐体60によって支持されている。すなわち、第2の実施形態に係る電子機器1は、表示部20がパネル10と離間しており、表示部20と筐体60の一部である支持部90とが接合部材70により接着される構造である。なお、支持部90は、筐体60の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体60から独立した部材として構成することが可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a mounting structure of the electronic device 1 according to the second embodiment. 6 (a) is a front view, FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 6 (a), and FIG. 6 (c) is taken along line cc in FIG. 6 (a). It is sectional drawing. The electronic device 1 shown in FIG. 6 is a foldable mobile phone in which a cover panel (acrylic plate) that protects the
図6に示す構成において、筐体60にマイクロフォン42を設ける場合であっても、第1の実施形態と同様に、リブ34や振動吸収部材36を含む緩衝部31や遮音壁32の一方または両方を設けることができる。そうすることで、マイクロフォン42が集音する雑音やエコーを低減できる。
In the configuration shown in FIG. 6, even when the
図7は、第2の実施形態に係る電子機器1のパネル10の振動の一例を示す図である。第2の実施形態に係る電子機器1では、パネル10がガラス板と比較し剛性の低いアクリル板であり、また、パネル10の背面に表示部20が接着されていないため、図4に示す第1の実施形態に係る電子機器1に比べ、圧電素子30により生じる振幅が大きくなる。また、パネル10は、圧電素子30が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル10の任意の位置に耳を接触させて人体振動音を聞くことができる。この場合であっても、マイクロフォン42の周囲にリブ34及び/または振動吸収部材36を含む緩衝部31や、遮音壁32を設けることで、マイクロフォン42が集音する雑音やエコーを低減できる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of vibration of the
このように、本実施形態に係る電子機器1によれば、パネル10に補強部材80を介して取り付けられた圧電素子30の変形に起因して補強部材80およびパネル10が変形し、当該変形するパネル10に接触する対象物に対して気導音と人体振動音とを伝える。これにより、振動体自体を耳に当てることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができる。また、圧電素子30は、パネル10の筐体60内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体60の外面に突出させることなく気導音と人体振動音とを利用者に伝えることができる。また、パネル10は、圧電素子30が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル10のいずれの箇所においても気導音と人体振動音とを伝えるための変形が発生する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル10の任意の位置に耳を接触させて人体振動音を聞くことができる。
As described above, according to the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, the reinforcing
また、圧電素子30とパネル10との間に補強部材80を配置することで、例えばパネル10に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子30に伝達され圧電素子30が破損する可能性を低減することができる。また、人体にパネル10を強く接触させても、パネル10の振動が減衰しにくくできる。また、圧電素子30とパネル10との間に補強部材80を配置することで、パネル10の共振周波数が下がり、低周波帯域の音響特性が向上する。なお、補強部材80に換えて、板状の錘を接合部材70により圧電素子30に取り付けてもよい。
Further, by arranging the reinforcing
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each member, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of components, steps, etc. can be combined into one or divided. is there.
例えば、図8に示すとおり、パネル10が筐体60に接合部材70により接合されている構成としても良い。このように、筐体60にパネル10からの振動がダイレクトに伝わりにくくすることで、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザーが電子機器1を落としてしまう恐れを低減できる。また、接合部材70は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、筐体60とパネル10との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材70は、両面テープとすることができる。これにより、筐体60とパネル10との間に接着剤使用時のような収縮応力が発生しにくいという利点がある。
For example, as shown in FIG. 8, the
例えば、パネル10と表示部20とが重畳しない構成である場合、圧電素子30は、パネル10の中央に配設されてもよい。圧電素子30がパネル10の中央に配設された場合、圧電素子30の振動がパネル10全体に均等に伝わり、気導音の品質を向上させたり、利用者が耳をパネル10の様々な位置に接触させても人体振動音を認識させたりすることができる。なお、上述の実施形態と同様に、圧電素子30は複数個搭載してもよい。
For example, when the
また、上記の電子機器1においては、圧電素子30はパネル10に貼り付けられているが、パネル10と異なる場所に取り付けられてもよい。例えば、圧電素子30は、筐体60に取り付けられてバッテリを覆うバッテリリッドに貼り付けられてもよい。バッテリリッドは携帯電話機等の電子機器1においてパネル10と異なる面に取り付けられることが多いため、そのような構成によれば、利用者はパネル10と異なる面に体の一部(例えば耳)を接触させて音を聞くことができる。
In the electronic device 1 described above, the
また、パネル10は、表示パネル、操作パネル、カバーパネル、充電池を取り外し可能とするためのリッドパネルのいずれかの一部または全部を構成することができる。特に、パネル10が表示パネルのとき、圧電素子30は、表示機能のための表示領域の外側に配置される。これにより、表示を阻害しにくいという利点がある。操作パネルは、第1実施形態のタッチパネルを含む。また、操作パネルは、例えば折畳型携帯電話において操作キーのキートップが一体に形成され操作部側筐体の一面を構成する部材であるシートキーを含む。
Further, the
なお、第1の実施形態および第2の実施形態では、パネル10と圧電素子30とを接着する接合部材およびパネル10と筐体60とを接着する接合部材等を同一の符号を有する接合部材70として説明した。しかしながら、第1実施形態および第2実施形態で用いられる接合部材は、接合する対象である部材に応じて適宜異なるものが用いられてよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the bonding member that bonds the
1 電子機器
10 パネル
20 表示部
30 圧電素子
31 緩衝部
32 遮音壁
34 リブ
36 振動吸収部材
40 入力部
42 マイクロフォン
50 制御部
60 筐体
70 接合部材
80 補強部材
90 支持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (16)
前記圧電素子が固定され、当該圧電素子により振動し、気導音と人体の一部を振動させて伝える振動音とを発生させるパネルと、
前記パネルを第1の主面で支持する筐体と、
前記筐体内に収容されるとともに、前記第1の主面とは異なる第2の主面に配置されるマイクロフォンと、
前記パネルから前記マイクロフォンに前記第1の主面及び/または前記第2の主面を介して伝わる振動を弱める緩衝部と、
を有する電子機器であって、
前記パネルは、前記圧電素子の長手方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記パネルが曲げられ、当該パネルに接触する耳の接触領域が振動して音を伝える電子機器。 A long piezoelectric element;
A panel in which the piezoelectric element is fixed and vibrates by the piezoelectric element to generate air conduction sound and vibration sound transmitted by vibrating a part of the human body;
A housing for supporting the panel in the first main surface,
A microphone housed in the housing and disposed on a second main surface different from the first main surface;
A buffer unit to attenuate vibration transmitted through said from the panel to the microphone first main surface and / or the second main surface,
An electronic device having a,
The panel is bent by the piezoelectric element so that a portion directly above the piezoelectric element rises in the longitudinal direction of the piezoelectric element in the longitudinal direction, and the contact area of the ear contacting the panel is increased. Electronic devices that transmit sound by vibration .
前記第1の主面と前記第2の主面とは対向しており、
前記緩衝部は、前記筐体内に設けられ、前記筐体における前記パネルが設けられる第1の側から前記マイクロフォンが設けられる第2の側へ向かう方向と交差する方向に延在するリブを有する、
電子機器。 In claim 1,
The faces and the first main surface and the second main surface,
The buffer portion is provided in the housing, and has a rib extending in a direction intersecting with a direction from the first side where the panel is provided in the housing to the second side where the microphone is provided.
Electronics.
前記筐体内の前記マイクロフォンと前記第2の主面との間に、振動吸収部材を有する、
電子機器。 In claim 1 or 2,
A vibration absorbing member is provided between the microphone and the second main surface in the housing.
Electronics.
前記筐体内に設けられ、前記マイクロフォンを囲む遮音壁を有する、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A sound insulation wall provided in the housing and surrounding the microphone;
Electronics.
前記圧電素子は、前記パネルの前記第1の側から前記第2の側へ向かう方向における前記第1の側寄りに固定される、
電子機器。 Oite to claim 2,
The piezoelectric element is fixed from the first side of the panel to the first side closer in a direction toward the second side,
Electronics.
前記パネルは、平面視における前記圧電素子の固定位置から前記マイクロフォン寄りに配置される表示部を有する
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The panel is an electronic apparatus having a display unit disposed near the microphone from a fixed position of the piezoelectric element in a plan view.
前記パネルの前記第1の側から前記第2の側へ向かう方向における長さは、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、
電子機器。 Oite to claim 2 or 5,
Length in the direction toward the second side from the first side of the panel, from the antitragus to antihelix under legs is more than the length,
Electronics.
前記パネルの前記第1の側から前記第2の側へ向かう方向と交差する方向の長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、
電子機器。 In claim 2, 5 or 7 ,
The length in the direction orthogonal to the direction toward the second side from the first side of the panel is greater than or equal to the length of the tragus to antihelix,
Electronics.
前記圧電素子は、前記パネルに接合部材により接合される、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The piezoelectric element is bonded to the panel by a bonding member.
Electronics.
前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、
電子機器。 In claim 9,
The joining member is a non-heating type curable adhesive,
Electronics.
前記接合部材は、両面テープである、
電子機器。 In claim 9,
The joining member is a double-sided tape,
Electronics.
前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合される、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The panel is joined to the housing by a joining member.
Electronics.
前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、
電子機器。 In claim 12,
The joining member is a non-heating type curable adhesive,
Electronics.
前記接合部材は、両面テープである、
電子機器。 In claim 12,
The joining member is a double-sided tape,
Electronics.
前記パネルは、表示部、入力部、表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成する、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 14.
The panel constitutes a part or all of the display unit, the input unit, the cover of the display unit,
Electronics.
前記パネルにおける前記圧電素子の接合部分は、前記パネルと前記表示部との重複領域の外部に位置する、
電子機器。
In claim 6 or 15 ,
The bonding portion of the piezoelectric element in the panel is located outside the overlapping region of the panel and the display unit,
Electronics.
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