JP5972042B2

JP5972042B2 - 電子機器

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Publication number: JP5972042B2
Application number: JP2012112691A
Authority: JP
Inventors: 孝文佐藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP2013239972A; WO2013172024A1; US20150023527A1

Description

本発明は、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骨導音とを利用者に伝える電子機器に関する。

特許文献１には、携帯電話端末等の電子機器として、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、骨導音とは、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。

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湾曲振動し、利用者が耳介に振動体を接触させると、気導音と骨導音とが利用者に伝えられることが記載されている。

特開２００５−３４８１９３号公報

特許文献１に記載の電子機器は、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。

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。

本発明による電子機器は、筐体と、該筐体に保持されるパネルと、前記パネルに支持されている圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルが、接着剤である第１接合部材により、前記筐体に接合されている第１接合領域と、
前記圧電素子を支持する前記パネルの領域の周辺部が、前記接着剤の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により、前記筐体に接合されている第２接合領域と、を含み、
前記第１接合領域の一部と前記第２接合領域の一部とは重畳しており、
前記第１接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有している、ことを特徴とする。

また、本発明による電子機器は、筐体と、該筐体に保持されるパネルと、前記パネルに支持されている圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルが、接着剤である第１接合部材により、前記筐体に接合されている第１接合領域と、
前記圧電素子を支持する前記パネルの領域の周辺部が、前記接着剤の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により、前記筐体に接合されている第２接合領域と、を含み、
前記第１接合領域の一部と前記第２接合領域の一部とは重畳しており、
前記第２接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有している、ことを特徴とする。

前記第１接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有していてもよい。

前記第２接合部材は、両面テープであってもよい。

前記接着剤は、弾性を有してもよい。

前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上であってもよい。

前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上であってもよい。

前記圧電素子は、前記パネルに第３接合部材により接合されて固定されてもよい。

前記第３接合部材は、非加熱型硬化性の接着材であってもよい。

前記第３接合部材は、両面テープであってもよい。

前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部又は全部を構成してもよい。

前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、当該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置してもよい。

前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
また、本発明による電子機器は、筐体と、パネルと、前記パネルに取り付けられる圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルは、当該パネルの第１領域が第１接合部材により前記筐体に取り付けられ、当該パネルにおける前記圧電素子が取り付けられる領域の周辺の第２領域が前記第１接合部材の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により前記筐体に取り付けられ、
前記第１接合部材の一部と前記第２接合部材の一部とは互いに重畳しており、
前記第１接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有する、ことを特徴とする。
また、本発明による電子機器は、筐体と、パネルと、前記パネルに取り付けられる圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルは、当該パネルの第１領域が第１接合部材により前記筐体に取り付けられ、当該パネルにおける前記圧電素子が取り付けられる領域の周辺の第２領域が前記第１接合部材の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により前記筐体に取り付けられ、
前記第１接合部材の一部と前記第２接合部材の一部とは互いに重畳しており、
前記第２接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有することを特徴とする。
前記第１接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有していてもよい。
前記第１接合部材は、硬化性の接着剤であり、前記第２接合部材は、前記接着剤の硬化後の硬度よりも低い硬度を有してもよい。
前記第２接合部材は、両面テープであってもよい。
前記圧電素子は、前記パネルに第３接合部材により取り付けられてもよい。

本発明は、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。

本発明の一実施形態に係る電子機器の要部の機能ブロックを示す図である。パネルの好適な形状を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の実装構造の要部を概略的に示す図である。第１の実施形態に係る電子機器のパネル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の第１接合部材と第２接合部材との重畳領域の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の第１接合部材と第２接合部材との重畳領域の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の第１接合部材と第２接合部材との重畳領域の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器の第１接合部材と第２接合部材との重畳領域の一例を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器の実装構造の要部を概略的に示す図である。第２の実施形態に係る電子機器のパネルの振動の一例を示す図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の要部の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、例えば携帯電話端末であって、無線通信部５と、パネル１０と、表示部２０と、圧電素子３０と、入力部４０と、制御部５０と、を備える。無線通信部５は、公知の構成からなり、基地局等を介して通信ネットワークに無線接続される。

パネル１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部２０を保護するカバーパネル等である。パネル１０は、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。

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の背面側に設けられる。例えば、表示部２０は、接合部材（例えば接着剤）によりパネル１０の背面に配設される。或いは、表示部２０は、パネル１０と離間して、電子機器１の筐体に支持される。

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湾曲する素子である。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、当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）が印加されると湾曲する。

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、伸縮または湾曲した状態でも、筐体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。

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。

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（通話相手の音声または着信メロディもしくは音楽を含む楽曲等の音響信号に応じた電圧）を印加する。なお、音響信号は、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。

圧電素子３０に電気信号が印加されると、圧電素子３０は長手方向に伸縮又は湾曲する。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の伸縮又は湾曲にあわせて変形し、パネル１０が湾曲振動する。ここで、制御部５０が圧電素子３０に印加する電気信号の最大電圧は、例えば、振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±５Ｖよりも高い、±１５Ｖであってよい。これにより、利用者が例えば３Ｎ以上の力（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に十分な湾曲振動を発生させ、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する振動音を発生させることができる。尚、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル１０の筐体または支持部材に対する固定強度もしくは圧電素子３０の性能に応じて適宜調整可能である。

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湾曲振動する。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に対して印加する最大電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述した圧電素子３０の取付領域から離れた領域、例えばパネル１０の中央部に耳を接触させて音を聞くことができる。

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。上記の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、利用者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。

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。

また、上記の電子機器１は、パネル１０の振動によって振動音を伝えるため、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。

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。

（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の実装構造の要部を概略的に示す図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図である。図３（ｃ）は図３（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿った断面図である。図３に示す電子機器１は、パネル１０として、平面視において略長方形状のガラス板が筐体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。

パネル１０は、例えば静電容量方式のタッチパネルを構成するもので、第１接合領域において接合部材（第１接合部材）７０ａを介して筐体６０に支持（保持）されている。また、パネル１０は、第２接合領域において接合部材（第２接合部材）７０ｂを介して筐体６０に支持されている。よって、電子機器１は、パネル１０と筐体６０とを接合するために、第１接合領域及び第２接合領域を含んでいる。

パネル１０には、平面視における一方向である長手方向における一端側の上部背面に、接合部材（第３接合部材）７０ｃを介して、圧電素子３０が接合され、圧電素子３０はパネル１０により支持されている。つまり、図３（ａ）に示されているように、圧電素子３０の固定部分は、平面視におけるパネル１０と表示部２０との重複領域の外部に位置している。圧電素子３０は、平面視において略長方形状を成し、その長辺がパネル１０の短辺に沿うように接合される。また、パネル１０には、長手方向の一端側の上部を除く背面に、接合部材７０ｃを介して表示部２０が接合されている。

接合部材７０ａは、液体状又はそれに近い流体状の接着剤であり、例えば、熱硬化性接着剤や紫外線硬化性接着剤（例えば、アクリル系紫外線硬化型接着剤）等の接着剤である。

また、接合部材７０ａは、硬化後に弾性を有する接着剤、例えば変成シリコーン樹脂を含む接着剤であってもよい。かかる接着剤は、硬化後にゴム弾性を有するため、電子機器１が落下等により衝撃を受ける際、衝撃力を吸収することができる。衝撃力の吸収により、電子機器１の破損や、パネル１０の筐体６０からの剥離等が防止される。

接合部材７０ｂは、接合部材７０ａの硬化後の硬度よりも低い硬度を有するものであり、例えば気泡を含むスポンジ状の基材を有する両面テープである。つまり、接合部材７０ｂは、接合部材７０ａよりも変形しやすい。接合部材７０ｂが配置される領域（第２接合領域）は、圧電素子３０を支持するパネル１０の領域（パネル１０における圧電素子３０の取付領域）の周辺部である。周辺部とは、圧電素子３０の振動が伝わりやすい領域である。図３（ａ）では、周辺部は、パネル１０を形成する４辺のうち、圧電素子３０に最も近い圧電素子３０の上部の辺に隣接する領域である。なお、周辺部とは、圧電素子３０の周囲全てを囲む領域を厳密に指すわけではなく、図３（ａ）のように、圧電素子３０の一部の辺（３辺）の近傍領域を意味することができる。

表示部２０及び圧電素子３０をパネル１０に接合するための接合部材７０ｃ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。なお、接合する対象である部材に応じて、接合部材７０ｃを適宜異なるものにしてもよい。

入力部４０は、パネル１０の長手方向の他端側において筐体６０に支持されている。また、入力部４０には、破線で示すように、マイクの送話口４１が形成されている。つまり、略長方形状の筐体６０の一端側の上部に圧電素子３０が配置され、他端側の下部に送話口４１が形成されている。

図４は、第１の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器１では、表示部２０がパネル１０に取り付けられている。このため、パネル１０の他端側は、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０の一端側の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル１０の他端側において、パネル１０の他端側が振動することによる音漏れが低減できる。

続いて、接合部材７０ａと接合部材７０ｂとの境界について図５〜８を用いて説明する。図３（ａ）においては、パネル１０の一端側（上側）の２つの隅部に、接合部材７０ａと接合部材７０ｂとの境界が存在する。図５〜８は、この２つの隅部の一方の周辺領域の拡大図である。

図５では、接合部材７０ａの第１接合領域の一部と接合部材７０ｂの第２接合領域の一部とが重畳し、重畳領域８０ａが存在する。接合部材７０ｂが接合部材７０ａにより、筐体６０に固定されるため、接合部材７０ｂが筐体６０から剥がれ難くなる。電子機器１が落下等により衝撃を受ける場合等は、電子機器１の隅部が強い力をうける。そのため、筐体６０の四隅部における接合部材７０ａと接合部材７０ｂとの重畳は、パネル１０と筐体６０との接合強度を高める点で有効である。

図６では、接合部材７０ａの第１接合領域の一部と接合部材７０ｂの第２接合領域の一部とが重畳領域８０ｂを形成し、且つ重畳領域８０ｂにおいて、第１接合領域の輪郭は、パネル１０の平面視において、凹凸形状９０を有している。つまり、第１接合領域の輪郭が蛇行している。凹凸形状９０により、第１接合領域が第２接合領域と接触する距離が長くなる。接触距離の増加により、パネル１０と筐体６０との接合強度を高めることが可能になる。

図７では、接合部材７０ａの第１接合領域の一部と接合部材７０ｂの第２接合領域の一部とが重畳領域８０ｃを形成し、且つ重畳領域８０ｃにおいて、第２接合領域の輪郭は、パネル１０の平面視において、凹凸形状９５を有している。つまり第２接合領域の輪郭が蛇行している。凹凸形状９５により、第２接合領域が第１接合領域と接触する距離が長くなる。接触距離の増加により、パネル１０と筐体６０との接合強度を高めることが可能になる。

図８では、接合部材７０ａの第１接合領域の一部と接合部材７０ｂの第２接合領域の一部とが重畳領域８０ｄを形成し、且つ重畳領域８０ｄにおいて、第２接合領域の輪郭は、凹凸形状９５を有し、第１接合領域の輪郭は、凹凸形状９５に対応する凹凸形状９０ａ及び９０ｂを有している。第１接合領域の凹凸形状が、第２接合領域の凹凸形状に対応するとは、第１接合領域の凹部及び凸部の位置が、第２接合領域の凸部及び凹部の位置とそれぞれ揃うことを意味する。これにより、図８のように、接触距離の増加を図りつつ、接合部材７０ａ及び７０ｂの使用量を抑えることができる。なお、第１接合領域は、第２接合領域の凹凸形状９５に対応する凹凸形状９０ａ又は９０ｂの一方のみを有してもよい。

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は、パネル１０の背面に取り付けられた圧電素子３０の変形に起因して変形して、圧電素子３０が接着された長手方向の一端側から中央部近傍まで十分に振動する。従って、利用者は、パネル１０の中央部から上部の領域の少なくとも一部に、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させることにより、パネル１０の振動による気導音及び振動音を聞くことができる。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。

また、本実施形態において、表示部２０及び圧電素子３０は、パネル１０に接合部材７０ｃ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７０ｃ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、表示部２０及び圧電素子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７０ｃは、両面テープとすることができる。これにより、表示部２０及び圧電素子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。

また、本実施形態において、パネル１０は、接着剤である接合部材７０ａにより、筐体６０に接合されている。接合部材７０ａは、液体状又はそれに近い流体状の接着剤であるため、スポンジ状の基材を含む両面テープ等に比べ気密性が高く、少量で電子機器１の防水性（密閉性）や高い接合強度を実現できる。よって、接合部材７０ａの配置面積（塗布面積）が両面テープ等に比べ小さくなるので、電子機器１の小型化が図れる。また、防水性及び所望の接合強度を実現する上で必要な接合部材７０ａの量が両面テープ等に比べ少ないので、材料コストを抑えることも可能になる。

また、本実施形態において、圧電素子３０を支持するパネル１０の領域の周辺部は、接合部材７０ａの硬化後の硬度よりも低い硬度を有する接合部材７０ｂにより、筐体６０に接合されている。平面視において圧電素子３０とパネル１０との重複領域の周辺部は、圧電素子３０の近傍領域であるため圧電素子３０の振動が伝わりやすい。つまり、圧電素子３０の振動を受けやすいパネル１０の領域と筐体６０とが接合部材７０ｂで接合される。接合部材７０ｂは、接合部材７０ａよりも変形（振動）しやすいため、圧電素子３０の振動が抑制され難くなり、音圧の低下を防げることができる。

（第２の実施形態）
図９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９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿った断面図である。図９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６０ａの前面に配され、入力部４０が下側の筐体６０ｂに配された折りたたみ式の携帯電話端末である。なお、図９（ｃ）においては、図面の明りょう化のため、筐体６０ａ内部に視認可能な圧電素子３０及び補強部材１００の図示を省略している。

第２の実施形態のパネル１０は、第１の実施形態と同様、圧電素子３０の取付領域の周辺部以外である第１接合領域において、接着剤である接合部材７０ａを介して筐体６０ａに支持されている。また、パネル１０は、取付領域の周辺部である第２接合領域において、接合部材７０ａよりも硬度の低い接合部材７０ｂを介して筐体６０ａに支持されている。接合部材７０ａの第１接合領域及び接合部材７０ｂの第２接合領域は、第１の実施形態と同様、重畳したり、凹凸形状の輪郭を有することができる。

パネル１０と圧電素子３０との間には、補強部材１００が配置される。補強部材１００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１００とが接合部材７０ｃにより接着され、さらに補強部材１００とパネル１０とが接合部材７０ｃ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６０ａ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６０ａとが回路基板１３０を介して結合される構造である。

図１０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振動音を聞くことができる。

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１００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１００およびパネル１０が変形し、当該変形するパネル１０に接触する対象物に対して気導音と振動音とを伝える。これにより、振動体自体を耳に当てることなく気導音と振動音とを利用者に伝えることができる。また、圧電素子３０は、パネル１０の筐体６０ａ内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体６０ａの外面に突出させることなく気導音と振動音とを利用者に伝えることができる。また、パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル１０のいずれの箇所においても気導音と振動音とを伝えるための変形が発生する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル１０の任意の位置に耳を接触させて振動音を聞くことができる。

また、本実施形態において、圧電素子３０とパネル１０との間に補強部材１００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１００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１００に換えて、板状の錘を接合部材７０ｃにより圧電素子３０に取り付けてもよい。

また、本実施形態において、パネル１０は、接着剤である接合部材７０ａにより、筐体６０ａに接合されている。接合部材７０ａは、液体状又はそれに近い流体状の接着剤であるため、スポンジ状の基材を含む両面テープ等に比べ気密性が高く、少量で電子機器１の防水性や高い接合強度を実現できる。接合部材７０ａの使用量が両面テープ等に比べ少ないので、電子機器１の小型化や材料コストの削減が図れる。

また、本実施形態において、圧電素子３０を支持するパネル１０の領域の周辺部は、接合部材７０ａの硬化後の硬度よりも低い硬度を有する接合部材７０ｂにより、筐体６０ａに接合されている。圧電素子３０からの振動を受けやすいパネル１０の領域に、変形しやすい接合部材７０ａが使用されるため、圧電素子３０の振動が抑制され難くなり、音圧の低下を防げることができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各ステップ等に含まれる機能等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等を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。

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振動音を認識させたりすることができる。この場合も同様に、圧電素子３０と接合しているパネル１０の領域に近い領域では、接合部材７０ｂにより、パネル１０と筐体６０（６０ａ）とが接合され、それ以外の領域では、接合部材７０ａにより、パネル１０と筐体６０（６０ａ）とが接合される。なお、圧電素子３０は複数個搭載してもよい。

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、第１の実施形態において、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端末等の電子機器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。

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端末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。

本実施例において硬さは、例えばJIS K 6253やISO 48 などに準拠した国際ゴム硬さ（IRHD・M 法）に準拠して測定されるとよい。また、測定装置としては、株式会社テクロック社製全自動タイプIRHD・M法マイクロサイズ国際ゴム硬さ計ＧＳ６８０が好適に使用される。

１電子機器
５無線通信部
１０パネル
２０表示部
３０圧電素子
４０入力部
４１送話口
５０制御部
６０、６０ａ、６０ｂ筐体
７０ａ接合部材（第１接合部材）
７０ｂ接合部材（第２接合部材）
７０ｃ接合部材（第３接合部材）
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ重畳領域
９０、９０ａ、９０ｂ、９５凹凸形状
１００補強部材
１３０回路基板

Claims

筐体と、該筐体に保持されるパネルと、前記パネルに支持されている圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルが、接着剤である第１接合部材により、前記筐体に接合されている第１接合領域と、
前記圧電素子を支持する前記パネルの領域の周辺部が、前記接着剤の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により、前記筐体に接合されている第２接合領域と、を含み、
前記第１接合領域の一部と前記第２接合領域の一部とは重畳しており、
前記第１接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有している、電子機器。
筐体と、該筐体に保持されるパネルと、前記パネルに支持されている圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルが、接着剤である第１接合部材により、前記筐体に接合されている第１接合領域と、
前記圧電素子を支持する前記パネルの領域の周辺部が、前記接着剤の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により、前記筐体に接合されている第２接合領域と、を含み、
前記第１接合領域の一部と前記第２接合領域の一部とは重畳しており、
前記第２接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有している、電子機器。
請求項２に記載の電子機器において、前記第１接合領域の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、凹凸形状を有している、電子機器。
請求項１乃至３に記載の電子機器において、前記第２接合部材は、両面テープである、電子機器。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子機器において、前記接着剤は、弾性を有する、電子機器。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子機器において、前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、電子機器。
請求項６に記載の電子機器において、前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、電子機器。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子機器において、前記圧電素子は、前記パネルに第３接合部材により接合されて固定される、電子機器。
請求項８に記載の電子機器において、前記第３接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、電子機器。
請求項８に記載の電子機器において、前記第３接合部材は、両面テープである、電子機器。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電子機器において、前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部又は全部を構成する、電子機器。
請求項１１に記載の電子機器において、前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置する、電子機器。
請求項１１又は１２に記載の電子機器において、前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されている、電子機器。
筐体と、パネルと、前記パネルに取り付けられる圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルは、当該パネルの第１領域が第１接合部材により前記筐体に取り付けられ、当該パネルにおける前記圧電素子が取り付けられる領域の周辺の第２領域が前記第１接合部材の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により前記筐体に取り付けられ、
前記第１接合部材の一部と前記第２接合部材の一部とは互いに重畳しており、
前記第１接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有する、電子機器。
筐体と、パネルと、前記パネルに取り付けられる圧電素子と、を備え、前記パネルが振動し、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電子機器であって、
前記パネルは、当該パネルの第１領域が第１接合部材により前記筐体に取り付けられ、当該パネルにおける前記圧電素子が取り付けられる領域の周辺の第２領域が前記第１接合部材の硬度よりも低い硬度を有する第２接合部材により前記筐体に取り付けられ、
前記第１接合部材の一部と前記第２接合部材の一部とは互いに重畳しており、
前記第２接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有する、電子機器。
請求項１５に記載の電子機器において、前記第１接合部材の前記一部の輪郭は、前記パネルの平面視において、蛇行している部分を有する、電子機器。
請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の電子機器において、前記第１接合部材は、硬化性の接着剤であり、
前記第２接合部材は、前記接着剤の硬化後の硬度よりも低い硬度を有する
電子機器。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の電子機器において、前記第２接合部材は、両面テープである、電子機器。
請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の電子機器において、前記圧電素子は、前記パネルに第３接合部材により取り付けられる、電子機器。