本発明を実施するための実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、気導音と振動音とを利用者に伝える電子機器の例として、携帯電話について説明する。
(実施形態1)
図1及び図2を参照しながら、実施形態1に係る携帯電話1Aの全体的な構成について説明する。図1は、実施形態1に係る携帯電話1Aの正面図である。図2は、図1に示す携帯電話1Aのa−a線断面図である。図1及び図2に示すように、携帯電話1Aは、ディスプレイ2と、ボタン3と、照度センサ4と、近接センサ5と、圧電素子7aと、ダイナミックレシーバ(第2音発生部)7bと、第1マイク8aと、第2マイク8bと、カメラ12と、パネル(第1音発生部)20と、筐体40とを備える。
ディスプレイ2は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro−Luminescence Display)、又は無機ELディスプレイ(IELD:Inorganic Electro−Luminescence Display)等の表示デバイスを備える。ディスプレイ2は、文字、画像、記号、及び図形等を表示する。
ボタン3は、利用者からの操作入力を受け付ける。ボタン3の数は、図1及び図2に示す例に限定されない。
照度センサ4は、携帯電話1Aの周囲光の照度を検出する。照度は、光の強さ、明るさ、又は輝度を示す。照度センサ4は、例えば、ディスプレイ2の輝度の調整に用いられる。近接センサ5は、近隣の物体の存在を非接触で検出する。近接センサ5は、磁界の変化又は超音波の反射波の帰還時間の変化等に基づいて物体の存在を検出する。近接センサ5は、例えば、ディスプレイ2が顔に近づけられたことを検出する。照度センサ4及び近接センサ5は、一つのセンサとして構成されていてもよい。照度センサ4は、近接センサとして用いられてもよい。
圧電素子7aは、電気信号(音信号に応じた電圧)が印加されると、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮又は屈曲する。すなわち、圧電素子7aは、電気信号が印加されると変形する。圧電素子7aは、パネル20に取り付けられ、パネル20を振動させるための振動源として用いられる。圧電素子7aは、例えば、セラミック又は水晶を用いて形成される。圧電素子7aは、ユニモルフ、バイモルフ、又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層又は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設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する。バイモルフは、電気信号(電圧)が印加されると屈曲する。
ダイナミックレシーバ7bは、気導方式で音を出力する音出力部である。ダイナミックレシーバ7bは、電気信号を変換した音を、耳を携帯電話1Aに接触させていない人へも伝えることができる。ダイナミックレシーバ7bは、振動板をボイスコイルで振動させて音声を出力する機構である。ダイナミックレシーバ7bは、主に永久磁石とボイスコイルと振動板とを有する。ダイナミックレシーバ7bは、電気信号(音信号に応じた電圧)がボイスコイルに印加されると、ボイスコイルが電磁石となり、永久磁石に対して所定の方向に振動する。ダイナミックレシーバ7bは、ボイスコイルを振動させることで、ボイスコイルに連結された振動板を振動させる。振動板は、振動することで、周囲の空気を振動させ、音を周囲に伝達させる。ダイナミックレシーバ7bは、通話時にユーザが筐体40に耳を押し当てた状態で通話の音声を出力するレシーバとなる。ダイナミックレシーバ7bは、筐体40から耳を離しているユーザに対して音が聞こえる出力で音声を出力するスピーカにもなる。ダイナミックレシーバ7bは、例えば、着信音を出力したり、スピーカフォンモードで使用される場合の通話音声を出力したりするために用いられる。
第1マイク8a及び第2マイク8bは、音入力部である。第1マイク8a及び第2マイク8bは、入力される音を電気信号へ変換する。
カメラ12は、ディスプレイ2に面している物体を撮影するインカメラである。カメラ12は、撮影した画像を電気信号へ変換する。携帯電話1Aは、カメラ12に加えて、ディスプレイ2の反対側の面に面している物体を撮影するアウトカメラを備えてもよい。
パネル20は、圧電素子7aの変形(伸縮又は屈曲)にともなって振動し、利用者がパネル20に接触させる耳の軟骨(耳介軟骨)等にその振動を音振動として伝える。パネル20は、ディスプレイ2及び圧電素子7a等を外力から保護する機能も有する。パネル20は、例えば、ガラス、又はアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル20の形状は、例えば、板状である。パネル20は、平板であってよい。パネル20は、表面が滑らかに湾曲する曲面パネルであってもよい。
パネル20の背面には、接合部材30により、ディスプレイ2と、圧電素子7aとが取り付けられる。圧電素子7aは、パネル20の背面に配置された状態で、筺体40の内表面と所定の距離だけ離間している。圧電素子7aは、伸縮または屈曲した状態でも、筺体60の内表面と離間しているとよい。すなわち、圧電素子7aと筺体40の内表面との間の距離は、圧電素子7aの最大変形量よりも大きいとよい。圧電素子7aは、補強部材(例えば、板金又はガラス繊維強化樹脂)を介してパネル20に取り付けられてもよい。接合部材30は、例えば、両面テープ、又は熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤である。接合部材30は、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。
ディスプレイ2は、パネル20の短手方向におけるほぼ中央に配設される。圧電素子7aは、パネル20の長手方向の端部から所定の距離だけ離間した近傍に、圧電素子7aの長手方向がパネル20の短手方向と平行になるように配設される。ディスプレイ2及び圧電素子7aは、パネル20の内側の面に、平行に並べて配設される。
パネル20の外側の面のほぼ全面には、タッチスクリーン(タッチセンサ)21が配設される。タッチスクリーン21は、パネル20に対する接触を検出する。タッチスクリーン21は、指、ペン、又はスタイラスペン等による利用者の接触操作を検出するために用いられる。タッチスクリーン21を用いて検出されるジェスチャは、例えば、タッチ、ロングタッチ、リリース、スワイプ、タップ、ダブルタップ、ロングタップ、ドラッグ、フリック、ピンチイン、及びピンチアウトを含むがこれらに限定されない。タッチスクリーン21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でよい。
タッチスクリーン21は、音を聞くためにパネル20に接触する耳介軟骨等を検出するためにも用いられる。
筐体40は、樹脂又は金属を用いて形成される。筐体40は、ボタン3、照度センサ4、近接センサ5、ダイナミックレシーバ7b、第1マイク8a、第2マイク8b、カメラ12、およびパネル20等を支持する。筐体40は、パネル20を介して圧電素子7aを支持する。
筐体40に配置された各部のレイアウトを説明する。以下では、特に圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bと第1マイク8aと第2マイク8bとの配置を説明する。携帯電話1Aは、筐体40が厚みの薄い略直方体の形状である。携帯電話1Aは、筐体40の一面にディスプレイ2及びパネル20が重なって配置されている。携帯電話1Aは、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bが、筐体40の一面において、ディスプレイ2及びパネル20を挟んで向かい合う位置に配置されている。具体的には、圧電素子7aは、筐体40の一面の長手方向の一方の端部40a側に配置されている。ダイナミックレシーバ7bは、筐体40の一面の長手方向の他方の端部40b側に配置されている。本実施形態の筐体40の一面は、長方形形状であり、長手方向の端である端部40a、40bは、短辺となる。このように、携帯電話1Aは、圧電素子7aが筐体40の一方の端部40aに配置され、ダイナミックレシーバ7bが筐体40の他方の端部40に配置されている。さらに、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとは、筐体40の一面の短手方向の中央に配置されている。つまり、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとは、筐体40の一面において、長手方向の端部で、かつ、短手方向の中央となる位置にそれぞれ配置されている。圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとを、短手方向の中央に配置することで、レシーバとしての使い勝手をよくすることができる。
携帯電話1Aは、筐体40の一方の端部40a側、つまり圧電素子7aの近傍に照度センサ4、近接センサ5、カメラ12、第2マイク8bが配置されている。携帯電話1Aは、筐体40の他方の端部40b側、つまりダイナミックレシーバ7bの近傍に第1マイク8aが配置されている。このように、携帯電話1Aは、第2マイク8bが筐体40の一方の端部40aに配置され、第1マイク8aが筐体40の他方の端部40bに配置されている。したがって、第1マイク8aは、圧電素子7aが配置されている端部40aとは反対側の端部40bに配置される。第2マイク8bは、ダイナミックレシーバ7bが配置されている端部40bとは反対側の端部40aに配置される。第1マイク8aと第2マイク8bとは、筐体40の一面の短手方向においても異なる端部側にそれぞれ配置されている。つまり、第1マイク8aと第2マイク8bとは、筐体40の一面において対角線上の位置となる最も離れている角の近傍にそれぞれ配置されている。
図1から図4を参照しながら、実施形態に係る携帯電話1Aによる音の出力についてより詳細に説明する。図3は、パネル20の形状の例を示す図である。図4は、パネル20の振動の例を示す図である。
圧電素子7aには、出力する音に応じた電気信号が印加される。圧電素子7aには、例えば、外耳道を介する気導音によって音を伝える所謂パネルスピーカの印加電圧である±5Vよりも高い、±15Vが印加されてもよい。これにより、利用者が、例えば、3N以上の力(5N〜10Nの力)でパネル20に自身の体の一部を押し付けた場合であっても、パネル20に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部を介して伝わる振動音を発生させることができる。圧電素子7aに印加される電圧は、パネル20の筐体40に対する固定強度、又は圧電素子7aの性能等に応じて適宜調整可能である。
電気信号が印加されると、圧電素子7aは長手方向に伸縮又は屈曲する。圧電素子7aが取り付けられたパネル20は、圧電素子7aの伸縮又は屈曲に合わせて変形する。これにより、パネル20は、振動し、気導音を発生させる。さらに、利用者が体の一部(例えば、耳介軟骨)をパネル20に接触させた場合、パネル20は、体の一部を介して利用者に伝導する気導音及び振動音を発生させる。すなわち、パネル20は、圧電素子7aの変形にともなって、パネル20に接触する物体に対して振動音として知覚される周波数で振動する。
例えば、圧電素子7aに、通話の相手の音声、又は着信音、音楽等の音データに応じた電気信号が印加されると、パネル20は、電気信号に対応する気導音及び振動音を発生させる。圧電素子7a及びパネル20を介して出力される音信号は、後述するストレージ9に記憶されている音データに基づくものであってもよい。圧電素子7a及びパネル20を介して出力される音信号は、外部のサーバ等に記憶され、後述する通信ユニット6によりネットワークを介して取得される音データに基づくものであってもよい。
本実施形態において、パネル20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20は、図3に示すように、利用者の耳よりも大きなサイズであってもよい。この場合、利用者は、音を聞くときに耳の外周部のほぼ全体をパネル20に接触させることができる。このようにして音を聞くことにより、周囲音(ノイズ)が外耳道に入り難くなる。本実施形態では、少なくとも、パネル20は、人間の対耳輪下脚(下対輪脚)から対耳珠までの間の距離に相当する長手方向(又は短手方向)の長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する短手方向(又は長手方向)の長さとを有する領域よりも広い領域が振動する。パネル20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手方向(又は短手方向)の長さと、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短手方向(又は長手方向)の長さを有する領域が振動してもよい。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、上記の長手方向の長さを長径、上記の短手方向の長さを短径とする楕円形状であってもよい。人間の耳の平均的な大きさは、例えば、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。
図4に示すように、パネル20は、圧電素子7aが取り付けられた取付領域20aだけでなく、取付領域20aから離れた領域も振動する。パネル20は、振動する領域において、当該パネル20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20は、それぞれの瞬間において、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パネル20の略全体に一見ランダム又は規則的に分布した振動をする。すなわち、パネル20全域にわたって、複数の波の振動が検出される。上記のように圧電素子7aに対して印加される電圧が±15Vであれば、利用者が例えば5N〜10Nの力で自身の体にパネル20を押し付けた場合であっても、パネル20の上述した振動は減衰しにくい。このため、利用者は、パネル20上の取付領域20aから離れた領域に耳を接触させても、振動音を聞くことができる。
本実施形態では、ディスプレイ2がパネル20に取り付けられている。このため、パネル20の下部(ディスプレイ2が取り付けられている側)は、剛性が上がり、パネル20の上部(圧電素子7aが取り付けられている側)と比べて、振動が小さい。このため、パネル20の下部において、パネル20が振動することによる気導音の音漏れが低減される。
携帯電話1Aは、パネル20の振動により、気導音と、利用者の体の一部(例えば耳介軟骨)を介する振動音として音を利用者に伝えることができる。そのため、携帯電話1Aは、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、空気の振動により携帯電話1Aの周囲へ伝わる音を、ダイナミックスピーカのみを有する電子機器と比較して、少なくすることができる。このような特徴は、例えば、録音されたメッセージを電車内のような近くに他人がいる場所で聞く場合等に好適である。
さらに、携帯電話1Aは、パネル20の振動により利用者に振動音を伝える。そのため、利用者は、イヤホン又はヘッドホンを身につけていても、それらに携帯電話1Aを接触させることで、イヤホン又はヘッドホン及び体の一部を介して、パネル20の振動による振動音を聞くことができる。
さらに、携帯電話1Aは、パネル20の振動により音を伝える。そのため、パネル20が発する音を外部に伝えるための開口部(放音口)を筐体40に形成する必要がない。このため、防水構造を実現する場合に、構造を簡略化することができる。携帯電話1Aは、防水構造を実現するために、気体は通すが液体は通さない部材によってダイナミックスピーカ7bの放音口等の開口部を閉塞する構造を採用してもよい。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。
図5を参照しながら、第2マイク8bの構成について説明する。図5では、第2マイク8bについて説明するが、第1マイク8aも同様の構成である。図5は、図1に示す携帯電話1Aのb−b線断面図である。第2マイク8bは、筐体40の内部に配置されている。第2マイク8bは、マイク本体50と、遮音部材52、53と、を有する。筐体40は、パネル20及びタッチスクリーン21が配置されている面にマイク穴54が形成されている。マイク穴54は、マイク本体50と向かい合う位置に形成されている。マイク穴54により、筺体40の内部におけるマイク本体50近傍の空間と、筺体40の外部の空間とが連通される。筺体40の外部の空間を伝播する音は、マイク穴54を通ってマイク本体50に到達する。
マイク本体50は、収音つまり音を検出する部分である。マイク本体50は、筐体40の内部のマイク穴54と向かい合う位置に配置されている。マイク本体50は、マイク穴54と間隔をあけた位置に配置されている。遮音部材52は、筐体40の内部のマイク本体50とマイク穴54との間に配置されている。遮音部材52は、マイク本体50とマイク穴54との間の空間を囲うように配置されており、マイク本体50とマイク穴54との間の空間を、筐体40の内部から遮断している。これにより、遮音部材52は、筐体40の内部の音がマイク本体50に到達しにくい状態とする。第2マイク8bは、筐体40の外側からマイク穴54を通過して、マイク本体50に到達した音を検出する。
ここで、図5では、筐体40のパネル20及びタッチスクリーン21が配置されている面にマイク穴54が形成されるがこれに限定されない。マイク穴54は、筐体40の側面、つまり筐体40の厚さ方向を含む面に形成されてもよい。
図6は、第2マイクの他の構成の概略構成を示す断面図である。図6に示す第2マイク8cは、筐体40の内部に配置されている。第2マイク8cは、マイク本体50と、遮音部材62、63と、を有する。筐体40は、側面にマイク穴64が形成されている。筺体40の側面とは、パネル20及びタッチスクリーン21が配置されている面に繋がっている面であり、長手方向の端部40aとなる面である。
マイク本体50は、音を検出する部分である。マイク本体50は、筐体40の内部で、パネル20及びタッチスクリーン21が配置されている面とは反対側に設置されている。マイク本体50は、筐体40の外側からマイク穴64を覗いても見えない位置に配置されている。マイク本体50は、マイク穴64と間隔をあけた位置に配置されている。遮音部材62、63は、筐体40の内部のマイク本体50とマイク穴64との間に配置されている。遮音部材62、63は、マイク本体50とマイク穴64との間の空間を囲うように配置されており、マイク本体50とマイク穴64との間の空間を、筐体40の内部から遮断している。これにより、遮音部材62、63は、筐体40の内部の音がマイク本体50に到達しにくい状態とする。遮音部材62、63は、マイク穴64を通過した音を、マイク穴64を覗いても見えない位置に配置されたマイク本体50に案内する。第2マイク8cは、筐体40の外側からマイク穴64を通過して、マイク本体50に到達した音を検出する。第2マイク8cは、マイク穴64を筐体40の側面に設けることで、使用時にマイクが塞がれにくくすることができる。これにより、より好適に音を検出することができる。
図7を参照しながら、携帯電話1Aの機能的な構成について説明する。図7は、携帯電話1Aのブロック図である。図7に示すように、携帯電話1Aは、ディスプレイ2と、ボタン3と、照度センサ4と、近接センサ5と、通信ユニット6と、圧電素子7aと、ダイナミックレシーバ7bと、第1マイク8aと、第2マイク8bと、ストレージ9と、コントローラ10と、カメラ12と、姿勢検出ユニット15と、バイブレータ18と、タッチスクリーン21とを備える。
通信ユニット6は、無線により通信する。通信ユニット6によってサポートされる通信方式は、無線通信規格である。無線通信規格として、例えば、2G、3G、4G等のセルラーフォンの通信規格がある。セルラーフォンの通信規格として、例えば、LTE(Long Term Evolution)、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、CDMA2000、PDC(Personal Digital Cellular)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)、PHS(Personal Handy−phone System)等がある。無線通信規格として、さらに、例えば、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、IEEE802.11、Bluetooth(登録商標)、IrDA(Infrared Data Association)、NFC(Near Field Communication)等がある。通信ユニット6は、上述した通信規格の1つ又は複数をサポートしていてもよい。
ストレージ9は、プログラム及びデータを記憶する。ストレージ9は、コントローラ10の処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用される。ストレージ9は、半導体記憶媒体、及び磁気記憶媒体等の任意の非一過的(non−transitory)な記憶媒体を含んでよい。ストレージ9は、複数の種類の記憶媒体を含んでよい。ストレージ9は、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。ストレージ9は、RAM(Random Access Memory)等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでよい。
ストレージ9に記憶されるプログラムには、フォアグランド又はバックグランドで実行されるアプリケーションと、アプリケーションの動作を支援する制御プログラムとが含まれる。アプリケーションは、例えば、ディスプレイ2に画面を表示させ、タッチスクリーン21によって検出されるジェスチャに応じた処理をコントローラ10に実行させる。制御プログラムは、例えば、OSである。アプリケーション及び制御プログラムは、通信ユニット6による無線通信又は非一過的な記憶媒体を介してストレージ9にインストールされてもよい。
ストレージ9は、例えば、制御プログラム9A、通話アプリケーション9B、音楽再生アプリケーション9C、動画再生アプリケーション9D、及び設定データ9Zを記憶する。通話アプリケーション9Bは、無線通信による通話のための通話機能を提供する。音楽再生アプリケーション9Cは、音楽データから音を再生するための音楽再生機能を提供する。動画再生アプリケーション9Dは、動画データから動画及び音を再生するための動画再生機能を提供する。設定データ9Zは、携帯電話1Aの動作に関連する各種の設定に関する情報を含む。
制御プログラム9Aは、携帯電話1Aを稼働させるための各種制御に関する機能を提供する。制御プログラム9Aは、例えば、タッチスクリーン21によって検出される接触に基づいて利用者の操作を判定し、判定された操作に対応するプログラムを起動する。制御プログラム9Aが提供する機能には、音声出力時に使用する制御モードを決定する制御を行う機能、決定した制御モードに基づいて圧電素子7aと、ダイナミックレシーバ7bと、第1マイク8aと、第2マイク8bとの制御を行う機能が含まれる。制御プログラム9Aが提供する機能は、通話アプリケーション9B等の他のプログラムが提供する機能と組み合わせて利用されることがある。
コントローラ10は、演算処理装置である。演算処理装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、SoC(System−on−a−chip)、MCU(Micro Control Unit)、及びFPGA(Field−Programmable Gate Array)を含むが、これらに限定されない。コントローラ10は、携帯電話1Aの動作を統括的に制御して各種の機能を実現する。
具体的には、コントローラ10は、ストレージ9に記憶されているデータを必要に応じて参照しつつ、ストレージ9に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。そして、コントローラ10は、データ及び命令に応じて機能部を制御し、それによって各種機能を実現する。機能部は、例えば、ディスプレイ2、通信ユニット6、圧電素子7a、ダイナミックレシーバ7b、第1マイク8a、第2マイク8b及びバイブレータ18を含むが、これらに限定されない。コントローラ10は、検出部の検出結果に応じて、制御を変更することがある。検出部は、例えば、ボタン3、照度センサ4、近接センサ5、カメラ12、姿勢検出ユニット15、及びタッチスクリーン21を含むが、これらに限定されない。
コントローラ10は、例えば、制御プログラム9Aを実行することにより、音声出力時に使用する制御モードを決定する制御を実行する。コントローラ10は、例えば、制御プログラム9Aを実行することにより、決定した制御モードに基づいて圧電素子7aと、ダイナミックレシーバ7bと、第1マイク8aと、第2マイク8bとの制御を実行する。
姿勢検出ユニット15は、携帯電話1Aの姿勢を検出する。姿勢検出ユニット15は、姿勢を検出するために、加速度センサ、方位センサ、及びジャイロスコープの少なくとも1つを備える。バイブレータ18は、携帯電話1Aの一部又は全体を振動させる。バイブレータ18は、振動を発生させるために、例えば、圧電素子、又は偏心モータを有する。バイブレータ18による振動は、音を伝えるためではなく、着信等の各種のイベントを利用者に報知するために用いられる。
図7においてストレージ9が記憶するプログラム及びデータの一部又は全部は、通信ユニット6による無線通信で他の装置からダウンロードされてもよい。図7においてストレージ9が記憶するプログラム及びデータの一部又は全部は、ストレージ9に含まれる読み取り装置が読み取り可能な非一過的な記憶媒体に記憶されていてもよい。非一過的な記憶媒体は、例えば、CD(登録商標)、DVD(登録商標)、Blu−ray(登録商標)等の光ディスク、光磁気ディスク、磁気記憶媒体、メモリカード、及びソリッドステート記憶媒体を含むが、これらに限定されない。
図7に示した携帯電話1Aの構成は例であり、本発明の要旨を損なわない範囲において適宜変更してよい。例えば、携帯電話1Aは、操作のためのボタンとして、テンキー配列又はQWERTY配列等のボタンを備えていてもよい。
図8から図10を参照しながら、音声出力時に使用する制御モードを決定する制御、及び、決定した制御モードに基づいて圧電素子7aと、ダイナミックレシーバ7bと、第1マイク8aと、第2マイク8bとの制御について説明する。図8は、通話時の制御の処理手順を示すフローチャートである。図9は、音声の出力モードの制御の処理手順を示すフローチャートである。図10は、通話中の制御の処理手順を示すフローチャートである。図8から図10に示す処理手順は、コントローラ10が制御プログラム9Aを実行することによって実現される。図8から図10は、他の通信装置と音声通話を行う際の処理として説明する。音声通話で実行される各種処理は、コントローラ10が、通話アプリケーション9Bを実行し、通信ユニット6を用いて実行する。
コントローラ10は、ステップS20として、通話が開始されたかを判定する。コントローラ10は、ステップS20で通話が開始されていない(No)と判定した場合、ステップS20に進む。コントローラ10は、ステップS20で通話が開始された(Yes)と判定した場合、ステップS22として姿勢検出ユニット15で向き、つまり携帯電話1Aの向きを検出する。コントローラ10は、ステップS22で向きを検出したら、ステップS24として、レシーバ及びマイクの設定処理を行い、ステップS26に進む。
図9を用いて、ステップS24の処理を説明する。コントローラ10は、ステップS24として、検出した携帯電話1Aの向きに基づいてレシーバ及びマイクの設定処理を行う。コントローラ10は、ステップS40として、上向きであるかを判定する。本実施形態において、上向きとは、筐体40の端部40aが端部40bよりも鉛直方向上側となる向きである。
コントローラ10は、ステップS40で、上向きである(Yes)と判定した場合、ステップS42として圧電素子7a及びパネル20により上記の気導音と振動音とを発生させる方式(第1モード)を選択する。そして、ステップS44としてダイナミックレシーバ7bを停止し、ステップS46として、第1マイク8aを受話用マイクに設定する。そして、ステップS48として、第2マイク8bをノイズキャンセル用マイクに設定し、本処理を終了する。コントローラ10は、本処理を終了したら、ステップS26に進む。
コントローラ10は、ステップS42からステップS48の処理を実行することで、圧電素子7a及びパネル20により上記の気導音と振動音とを発生させ、圧電素子7aとは反対側に配置されている第1マイク8aをマイクとして、通話を実行する。コントローラ10は、圧電素子7aの近傍に配置された第2マイク8bで検出した音をノイズキャンセルに用いる。
コントローラ10は、ステップS40で、上向きではない(No)と判定した場合、ステップS52としてダイナミックレシーバ7bを通話用レシーバに設定(第2モード)する。そして、ステップS54として圧電素子7aへの電気信号の印加を停止し、ステップS56として、第2マイク8bを受話用マイクに設定する。そして、ステップS58として、第1マイク8aをノイズキャンセル用マイクに設定し、本処理を終了する。コントローラ10は、本処理を終了したら、ステップS26に進む。
コントローラ10は、ステップS52からステップS58の処理を実行することで、ダイナミックレシーバ7bをレシーバとし、ダイナミックレシーバ7bとは反対側に配置されている第2マイク8bをマイクとして、通話を実行する。コントローラ10は、ダイナミックレシーバ7bの近傍に配置された第1マイク8aで検出した音をノイズキャンセルに用いる。
コントローラ10は、ステップS24で図9に示す設定処理を実行したら、図8に示す処理と平行して、実行した設定に基づいて通話音声を処理する。コントローラ10は、ステップS24で設定処理を実行したら、ステップS26として、通話終了かを判定する。
コントローラ10は、ステップS26で通話終了はない(No)と判定した場合、ステップS28として姿勢検出ユニット15で向きを検出し、ステップS30として向きの変更があるかを判定する。つまり、コントローラ10は、向きが上向きから下向きになったか、または下向きから上向きになったかを判定する。
コントローラ10は、ステップS30で向きの変更なし(No)、つまり現在の設定と同じ向きであると判定した場合、ステップS26に進む。コントローラ10は、ステップS30で向きの変更あり(Yes)、つまり現在の設定と異なる向きであると判定した場合、ステップS24に進み、レシーバ及びマイクの設定処理を実行する。
コントローラ10は、ステップS26で通話終了である(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。
携帯電話1Aは、図8及び図9に示すように、ステップS42からステップS48の設定で圧電素子7a及びパネル20により上記の気導音と振動音とを発生させる第1モードと、ステップS52からステップS58の設定で通話用レシーバにダイナミックレシーバ7bを用いる第2モードと、の2つのモードで通話を行うことができる。これにより、ユーザは、周りの環境や、用途に応じて使用するレシーバを切り換えることができる。例えば、ユーザは、周りがうるさくてダイナミックレシーバ7bで音声を出力すると、周囲の雑音にまぎれて聞こえにくい場合、第1モードで音声を出力させることで、うるさい環境でも好適に通話の音声を聞くことができる。ユーザは、周りが静かな環境の場合、第2モードで適切な音量で音声を出力させることで、音漏れを好適に抑制することができる。つまり、ユーザは、第2モードでダイナミックレシーバ7bから気導方式で耳に適切な音量の音を出力することで、ユーザの耳よりも遠い位置に気導方式で音が伝わることを抑制することができる。これにより、音漏れを抑制することができる。
携帯電話1Aは、携帯電話1Aの向きに基づいて第1モードで通話を行うか、第2モードで通話を行うかを切り換える。これにより、ユーザは、携帯電話1Aの向きを変えることで、簡単に音声を出力させるモードを切り替えることができる。
携帯電話1Aは、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとのそれぞれの周辺に第1マイク8aと第2マイク8bをそれぞれ配置することで、一方のマイクを通話用のマイクとし、他方のマイクをノイズキャンセル用のマイクとすることができる。これにより、携帯電話1Aは、第1モード、第2モードのいずれの場合でも、ノイズキャンセルを行いかつ通話を行うことができる。
携帯電話1Aは、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとを筐体40の対向する端部に配置し、第1マイク8aと第2マイク8bとを筐体40の対向する端部に配置することで、第1モードと第2モードのいずれの場合もレシーバとマイクとを好適に切り換えることができる。
携帯電話1Aは、本実施形態のように通話時に第1モードと第2モードの設定処理を行うことが好ましい。これにより、必要な場合に選択的に処理を実行することができ、消費電力を低減することができる。
携帯電話1Aは、ダイナミックレシーバ7bをレシーバとして使用しない場合、スピーカとして使用することが好ましい。これにより、携帯電話1Aは、1つのダイナミックレシーバ7bで、気導方式で音を出力するレシーバの機能と、着信音等を通知するスピーカの機能を1つのデバイスで実現することができる。これにより、携帯電話1Aは、搭載するデバイスを増やすことなく、複数の出力方式のレシーバを設置することができる。
ここで、図8では、通話開始をトリガーとしたが、発呼及び着呼のいずれかがあったかをステップS22以降の処理を開始するトリガーとしてもよい。
携帯電話1Aは、向きの切り換えの判定時に、他の条件を加味してもよい。以下、図10を用いて説明する。コントローラ10は、図10の処理を図8のステップS28の処理に代えて実行することができる。
コントローラ10は、ステップS60として、姿勢検出ユニット15で向きを検出し、ステップS62として、現在の設定に対応する基準向きと比較する。コントローラ10は、ステップS62で比較を行ったら、ステップS64として基準向きとのなす角がしきい値以上であるかを判定する。つまり、コントローラ10は、ステップS64として、基準向きとステップS60で検出した向きとのなす角を検出する。ここで、なす角は、鉛直方向を通る面における基準向きとステップS60で検出した向きとの角度である。
コントローラ10は、ステップS64でなす角がしきい値以上ではない(No)と判定した場合、ステップS68に進む。コントローラ10は、ステップS64でなす角がしきい値以上である(Yes)と判定した場合、ステップS66として、切り替え禁止の操作ありかを判定する。ここで切り替え禁止の操作とは、通話時の音声の出力のモード切替を禁止する操作である。例えば、所定のボタンの押下や、予め入力した設定等がある。コントローラ10は、ステップS66で操作あり(Yes)と判定した場合、ステップS68に進み、ステップS66で操作なし(No)と判定した場合、ステップS70に進む。
コントローラ10は、ステップS64でNoまたはステップS66でYesと判定された場合、ステップS68として、向きの変更なしと判定し、本処理を終了する。コントローラ10は、ステップS66でNoと判定した場合、ステップS70として向きの変更ありと判定し、ステップS72として変更された向き、つまり変更後の現在の向きがどの向きかを特定し、本処理を終了する。
携帯電話1Aは、図10に示すように、向きが変更したと判定する基準としてしきい値を設けることで、通話時の音声の出力のモードの切替のしやすさを調整することができる。ここで、コントローラ10は、しきい値を90度よりも大きい角度、より好ましくは135度よりも大きい角度とすることが好ましい。これにより、現状のモードを切り替わりにくくすることができ、使用している際にユーザが意図しないタイミングでモードが切り替わることを抑制することができる。つまり、モードの切り換えの姿勢に一定の緩衝領域となる姿勢を設けることができる。携帯電話1Aは、第1モードから第2モードに切り替わるしきい値と、第2モードから第1モードに切り替わるしきい値とを異なる角度としてもよい。これにより、ユーザの意図に沿ったモード切替を実現することができる。
携帯電話1Aは、切り替え禁止の操作が入力されている場合は、音声の出力のモードを切り替えないことで、ユーザの意図したモードで音声の出力を継続することができる。例えば、ユーザが寝ながら通話をしている場合に、寝返りを打つだけでモードが切り替わってしまうことを抑制することができる。
携帯電話1Aは、向きが変化している状態が一定時間以上継続した場合、向きの変更ありと判定してもよいし、向きが変更している状態で角度変化が小さくなった場合、向きの変更ありと判定してもよい。また、携帯電話1Aは、向きが変化する場合の加速度も判定の基準にしてもよい。
(実施形態2)
上記の実施形態では、タッチスクリーン21がパネル20のほぼ全面に配設される例について説明したが、タッチスクリーン21は、パネル20と重ならないように配設されてもよい。図11は、実施形態2に係る携帯電話の正面図である。図12は、図11に示す携帯電話のc−c線断面図である。図11及び図12を用いて、タッチスクリーン21がパネル20と重ならないように配設される携帯電話1Bについて説明する。
図11及び図12に示すように、携帯電話1Bにおいて、ディスプレイ2は、パネル20の内側ではなく、パネル20と同一平面をなすように、パネル20と並べて配設される。タッチスクリーン21は、ディスプレイ2の表側のほぼ全面を覆うように配設される。すなわち、タッチスクリーン21及びディスプレイ2は、所謂タッチパネル(タッチスクリーンディスプレイ)を構成する。
パネル20の背面のほぼ中央には、接合部材30により、圧電素子7aが取り付けられる。パネル20は、圧電素子7aに電気信号が印加されると、圧電素子7aの変形(伸縮又は屈曲)に応じて振動し、気導音と、パネル20に接触する人体の一部(例えば、耳介軟骨)を介して伝わる気導音及び振動音とを発生する。圧電素子7aをパネル20の中央に配設することにより、圧電素子7aの振動がパネル20全体に均等に伝わり、気導音及び振動音の品質が向上する。
パネル20の表側の面にはタッチスクリーン21が配設されないが、パネル20は、タッチスクリーン21が配設されるディスプレイ2の近傍に配置される。
携帯電話1Bのように、パネル20をタッチスクリーン21と重ならないように配設した場合でも、圧電素子7aの反対側の端部にダイナミックレシーバ7bを設けることで上述と同様に、2つのモードで音声を出力することができ、ユーザにとって、好適な方法で音声を出力することができる。
(実施形態3)
上記の実施形態では、タッチスクリーン21の少なくとも一部がディスプレイ2と重なるように配設される例について説明したが、タッチスクリーン21は、ディスプレイ2と重ならないように配設されてもよい。図13は、実施形態3に係る携帯電話の正面図である。図14は、図13に示す携帯電話のd−d線断面図である。図13及び図14を用いて、タッチスクリーン21がパネル20と重ならないように配設される携帯電話1Cについて説明する。
図13及び図14に示すように、携帯電話1Cにおいて、ディスプレイ2は、パネル20の内側ではなく、パネル20と同一平面をなすように、パネル20と並べて配設される。
パネル20の背面のほぼ中央には、接合部材30により、圧電素子7aが取り付けられる。パネル20と圧電素子7aとの間には、補強部材31が配設される。補強板31は、例えば樹脂製の板、板金又はガラス繊維を含む板である。すなわち、携帯電話1Cにおいては、圧電素子7aと補強部材31とが接合部材30により接着され、さらに補強部材31とパネル20とが接合部材30で接着される。なお、圧電素子7aは、パネル20の中央に設けられていなくともよい。
補強部材31は、例えばゴムまたはシリコン等の弾性部材である。補強部材31は、例えばある程度の弾性を有するアルミニウム等から成る金属板であってもよい。補強部材31は、例えばSUS304等のステンレス板であってもよい。ステンレス板等の金属板の厚さは、圧電素子7に印加される電圧値等に応じて、例えば0.2mm〜0.8mmのものが適宜用いられる。補強部材31は、例えば樹脂製の板であってもよい。ここでいう樹脂製の板を形成する樹脂としては、例えばポリアミド系樹脂が挙げられる。ポリアミド系樹脂には、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性樹脂から成り、強度および弾性に富むレニー(登録商標)がある。このようなポリアミド系樹脂は、それ自体をベースポリマーとして、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等により強化された強化樹脂であってもよい。強化樹脂は、ポリアミド系樹脂に対するガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等の付加量に応じて、強度および弾性が適宜調整される。強化樹脂は、例えば、ガラス繊維、金属繊維または炭素繊維等を編みこんで形成された基材に樹脂を含浸させ、硬化させて形成される。強化樹脂は、液状の樹脂に細かく切断された繊維片を混入させたのちに硬化させて形成されるものであってもよい。強化樹脂は、繊維を編みこんだ基材と樹脂層とを積層したものであってもよい。
圧電素子7aとパネル20との間に補強部材31を配設することにより、以下の効果が得られる。パネル20に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子7aに伝わって圧電素子7aが破損する可能性を低減することができる。例えば携帯電話1Cが地面に落下することでパネル20に対して外力が加わると、当該外力はまず補強部材31に伝わる。補強部材31は、所定の弾性を有しているため、パネル20から伝わる外力により弾性変形する。そのため、パネル20に対して加わった外力は補強部材31により少なくとも一部が吸収され、圧電素子7aに伝達される外力が低減される。結果、圧電素子7aの破損を低減することができる。補強部材31が圧電素子7aと筺体40との間に配置される場合、例えば携帯電話1Cが地面に落下することで筺体40が変形し、変形した筺体40が圧電素子7aに衝突して圧電素子7aが破損する可能性を低減できる。
圧電素子7aの伸縮または屈曲による振動は、まず補強部材31に伝達され、さらにパネル20に伝達される。すなわち、圧電素子7aは、まず圧電素子7aよりも大きな弾性係数を有する補強部材31を振動させ、さらにパネル20を振動させることになる。したがって、携帯電話1Cは、補強部材31を備えず、圧電素子7aが接合部材70によりパネル20に接合される構造と比較して、圧電素子7の変形が過剰になりにくくすることができる。これにより、パネル20の変形量(変形の程度)を調節することができる。この構造は、圧電素子7aの変形を阻害しにくいパネル20の場合に特に有効である。
さらに、圧電素子7aとパネル20との間に補強部材31を配設することにより、図15に示すように、パネル20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。図15は、補強部材31による周波数特性の変化例を示す図である。図15には、上記のSUS304のような板金を補強部材31として用いた場合の周波数特性と、上記のレニーのような強化樹脂を補強部材31として用いた場合の周波数特性とが示されている。横軸は周波数を、縦軸は音圧を示す。強化樹脂を用いた場合の共振点は約2kHzであり、板金を用いた場合の共振点は約1kHzである。強化樹脂を用いた場合のディップは約4kHzであり、板金を用いた場合のディップは約3kHzである。すなわち、強化樹脂を用いた場合には、板金を用いた場合に比べて、パネル20の共振点が高い周波数領域に位置しており、周波数特性のディップがより高い周波数領域に位置している。携帯電話機の音声通話で用いられる周波数帯は300Hz〜3.4kHzであるため、強化樹脂を補強部材31として用いた場合、ディップが携帯電話1Cの使用周波数帯に含まれないようにすることができる。尚、補強部材31として板金を用いる場合でも、板金を構成する金属の種類もしくは組成または板金の厚さ等を適宜調整することで、ディップが携帯電話1Cの使用周波数帯に含まれないようにすることができる。板金と強化樹脂とを比較すると、強化樹脂は、板金と比較してアンテナ性能への影響を低減することができる。強化樹脂は板金と比較して塑性変形しにくいため、音響特性が変化しにくいという利点がある。強化樹脂は板金と比較して、音発生時の温度上昇が抑えられる。補強部材31に換えて、板状の錘を接合部材30により圧電素子7aに取り付けてもよい。
パネル20は、圧電素子7aに電気信号が印加されると、圧電素子7aの変形(伸縮又は屈曲)に応じて振動し、気導音と、パネル20に接触する人体の一部(例えば、耳介軟骨)を介して伝わる振動音とを発生する。タッチスクリーン21は、パネル20の表側のほぼ全面を覆うように配設される。
携帯電話1Cも、上記と同様に、圧電素子7aが配置されている端部40aとは反対側の端部にダイナミックレシーバ7bが配置されている。第1マイク8aは、ダイナミックレシーバ7bの近傍に配置されている。第2マイク8bは、圧電素子7aの近傍に配置されている。
携帯電話1Cの場合でも、圧電素子7aの反対側の端部にダイナミックレシーバ7bを設けることで上述と同様に、2つのモードで音声を出力することができ、ユーザにとって、好適な方法で音声を出力することができる。
(その他の実施形態)
本出願の開示する実施形態は、当業者に明らかな事項を含むことができ、発明の要旨及び範囲を逸脱しない範囲で変形することができる。さらに、本出願の開示する実施形態及びその変形例は、適宜組み合わせることができる。例えば、上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。
例えば、図7に示した各プログラムは、複数のモジュールに分割されていてもよいし、他のプログラムと結合されていてもよい。
上記実施形態では、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとを、筐体40の一方側の端部と他方側の端部とに配置したがこれに限定されない。携帯電話は、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとを、近傍に配置してもよい。
上記実施形態では、マイク8a、8bを圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとの近傍にそれぞれ配置したが、これに限定されない。携帯電話は、同じマイクを通話用のマイクとして用いてもよい。この場合、携帯電話は、1つのマイクのみを備える構造としてもよいが、第1モードと第2モードのいずれでもノイズキャンセル用に用いる別のマイクを備えていてもよい。上記実施形態において、第1マイク8aと第2マイク8bは、ノイズキャンセルに用いられなくともよい。
上記実施形態では、圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとが、筐体40の長手方向の端部近傍に配置されるが、これに限定されない。圧電素子7aとダイナミックレシーバ7bとは、筺体40の短手方向の両端部近傍に配置されても良い。筺体40が長方形状でなく正方形状である場合、対向する両端部近傍に配置されてよい。
上記実施形態では、第1マイク8aと第2マイク8bとは、筺体の主面において対角線上の位置に配置されているが、これに限られない。例えば、第1マイク8aと第2マイク8bとは、筐体40の一面の短手方向においても同じ端部側にそれぞれ配置されてよい。
上記の実施形態では、携帯電話の向きに基づいて、第1モードを実行するか第2モードを実行するかを決定したがこれに限定されない。携帯電話は、向き以外の制御条件に基づいてモードを決定してもよい。例えば、携帯電話は、音声や入力された操作に基づいて第1モードを実行するか第2モードを実行するかを決定してもよい。
携帯電話は、タッチスクリーン21で耳の形状または向き及び位置を検出し、耳の形状または向き及び位置に基づいて第1モードを実行するか第2モードを実行するかを決定してもよい。例えば、携帯電話は、耳の上側が向いているほうのレシーバを用いて音声を出力するようにモードを決定してもよい。
ここで、パネル20に接触する耳の形状または向き及び位置を、タッチスクリーン21を用いて検出する例を示したが、物体の位置を検出する検出部は、タッチスクリーン21に限定されない。例えば、物体の位置を検出する検出部は、カメラ12であってもよい。この場合、物体の位置は、カメラ12が取得する画像に基づいて検出される。
上記の実施形態では、携帯電話1Aとして、ディスプレイ2が接合部材30を用いてパネル20の背面に取り付けられる例を示したが、携帯電話1Aは、パネル20とディスプレイ2の間に空間ができるように構成されてもよい。パネル20とディスプレイ2の間に空間を設けることにより、パネル20が振動しやすくなり、パネル20上において振動音を聞きやすい範囲が広くなる。
上記の実施形態では、圧電素子7aをパネル20に取り付ける例を示したが、他の場所に取り付けられてもよい。例えば、圧電素子7aは、バッテリリッドに取り付けられてもよい。バッテリリッドは、筐体40に取り付けられ、バッテリを覆う部材である。バッテリリッドは、携帯電話等の携帯電子機器においてディスプレイ2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、利用者はディスプレイ2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。
携帯電話は、圧電素子7aが筺体40の角部(例えば四隅の少なくとも一か所)を振動させる構成であっても良い。この場合、圧電素子7aは、筺体40の角部の内面に取り付けられる構成でもよいし、中間部材をさらに備え、圧電素子7aの振動が中間部材を介して筺体40の角部に伝達される構成でもよい。この構成によれば、振動する範囲を比較的狭くできるため、振動により発生する気導音が周囲に漏れにくい。また、この構成によれば、例えば利用者が筺体の角部を外耳道に挿入した状態で気導音と振動音とが利用者に伝わるため、周囲のノイズが利用者の外耳道に入りにくい。そのため、利用者に伝わる音の品質を向上することができる。
上記の実施形態では、補強部材31は板状部材であるが、補強部材31の形状はこれに限られない。補強部材31は、例えば、圧電素子7aより大きく、かつその端部が圧電素子7a側に湾曲し圧電素子7aの側部を覆う形状を有していてもよい。また、補強部材31は、例えば、板状部と、当該板状部から延設されて圧電素子7aの側部を覆う延設部とを有する形状であってもよい。この場合、延設部と圧電素子7aの側部とが、所定の距離だけ離間しているとよい。これにより、延設部が圧電素子の変形を阻害しにくくなる。
また、パネル20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20が表示パネルのとき、圧電素子7a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、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筺体の一面を構成する部材であるシートキーを含む。
なお、パネル20と圧電素子7aとを接着する接合部材およびパネル20と筺体40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30として説明した。しかしながら、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。
上記の実施形態では、添付の請求項に係る装置の例として、携帯電話について説明したが、添付の請求項に係る装置は、携帯電話に限定されない。添付の請求項に係る装置は、携帯電話以外の携帯電子機器であってもよい。携帯電子機器は、例えば、タブレット、携帯型パソコン、デジタルカメラ、メディアプレイヤ、電子書籍リーダ、ナビゲータ、及びゲーム機を含むが、これらに限定されない。
上記の実施形態では、携帯電話のコントローラが音の発生を制御するが、これに限定されない。例えば、通信ユニットによりネットワークを介して受信した指示信号に基づいて音の発生が制御されても良い。例えば、Bluetooth(登録商標)又は赤外線通信等の所謂近距離通信により別の電子機器から信号を受信し、当該受信した信号に基づいて音の発生が制御されても良い。
添付の請求項に係る技術を完全かつ明瞭に開示するために特徴的な実施形態に関し記載してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。