JP2013236130A - 電子機器、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】気導音と振動音とを伝える電子機器の利用時に耳の位置を好適な位置へ誘導すること。
【解決手段】電子機器（携帯電話）１Ａは、圧電素子７と、圧電素子７によって振動し、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させる音発生部（パネル）２０と、を備える。電子機器１Ａは、音発生部２０における特定の位置をユーザに知らせる報知を行う。上記の特定の位置は、例えば、人体の一部を当てることが推奨される位置である。
【選択図】図１

Description

本出願は、電子機器、制御方法、及び制御プログラムに関する。

特許文献１には、気導音と振動音とを利用者に伝える電子機器が記載されている。特許文献１には、電子機器の筺体の外面に配置される振動体の圧電素子に電圧が印加されると、圧電素子が伸縮することにより振動体が屈曲振動することが記載されている。また、特許文献１には、利用者が屈曲振動する振動体を耳介に接触させると、気導音と振動音とが利用者に伝えられることが記載されている。特許文献１によれば、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。また、特許文献１によれば、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。

特開２００５−３４８１９３号公報

ところで、一般に、電子機器の利用者にとっては、利用者にとって音を聞きやすい位置がわかるとよい。

１つの態様に係る電子機器は、圧電素子と、前記圧電素子によって振動し、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させる音発生部と、を備える電子機器である。前記電子機器は、前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行う。

１つの態様に係る方法は、音発生部と圧電素子とを備える電子機器によって実行される制御方法であって、前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行うステップと、前記圧電素子によって前記音発生部を振動させることにより、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させるステップとを含む。

１つの態様に係る制御プログラムは、パネルと圧電素子とを備える電子機器に、前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行うステップと、前記圧電素子によって前記音発生部を振動させることにより、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させるステップとを実行させる。

図１は、実施形態に係る携帯電話の正面図である。 図２は、実施形態に係る携帯電話の断面図である。 図３は、パネルの形状の例を示す図である。 図４は、パネルの振動の例を示す図である。 図５は、実施形態に係る携帯電話のブロック図である。 図６Ａは、接触前に行われる誘導について説明するための図である。 図６Ｂは、接触前に行われる誘導について説明するための図である。 図６Ｃは、接触前に行われる誘導について説明するための図である。 図７Ａは、耳の位置の検出について説明するための図である。 図７Ｂは、耳の位置の検出について説明するための図である。 図７Ｃは、耳の位置の検出について説明するための図である。 図８は、接触後に行われる誘導について説明するための図である。 図９Ａは、制御の変更の例を示す図である。 図９Ｂは、制御の変更の例を示す図である。 図１０は、耳の位置を標準位置へ誘導するための制御の処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、通話の着信時の制御の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、他の実施形態に係る携帯電話の正面図である。 図１３は、他の実施形態に係る携帯電話の断面図である。 図１４は、耳の位置の検出について説明するための図である。 図１５は、接触前に行われる誘導について説明するための図である。 図１６は、他の実施形態に係る携帯電話の正面図である。 図１７は、他の実施形態に係る携帯電話の断面図である。 図１８は、パネルの共振周波数の例を示す図である。 図１９は、耳の位置の検出について説明するための図である。 図２０は、接触前に行われる誘導について説明するための図である。 図２１は、耳の形状を模した画像をディスプレイに表示する例を示す図である。

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、携帯電話１Ａの正面図である。図２は、携帯電話１Ａのａ−ａ断面を模式的に示す断面図である。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７と、マイク８と、カメラ１２と、パネル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７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７は、電気信号が印加されると変形する。圧電素子７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７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７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。

マイク８は、音入力部である。マイク８は、入力される音を電気信号へ変換する。スピーカ１１は、気導方式で音を出力する音出力部である。スピーカ１１は、例えば、ダイナミックスピーカであり、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。スピーカ１１は、例えば、音楽を出力するために用いられる。

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７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）等にその振動を伝える。パネル２０は、ディスプレイ２及び圧電素子７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７とが取り付けられる。圧電素子７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７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７と筺体４０の内表面との間の距離は、圧電素子７の最大変形量よりも大きいとよい。圧電素子７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７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７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７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、マイク８、スピーカ１１、カメラ１２、およびパネル２０等を支持する。

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７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７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７に印加される電圧は、パネル２０の筺体４０に対する固定強度、又は圧電素子７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７は長手方向に伸縮又は屈曲する。圧電素子７が取り付けられたパネル２０は、圧電素子７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振動音を発生させる。すなわち、パネル２０は、圧電素子７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７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７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よい。圧電素子７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７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７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７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、携帯電話１Ａが別途ダイナミックレシーバを備えない場合、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、ダイナミックスピーカの放音口等の開口部を筐体４０に形成する必要がある場合、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、携帯電話１Ａの機能的な構成について説明する。図５は、携帯電話１Ａのブロック図である。図５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７と、マイク８と、ストレージ９と、コントローラ１０と、スピーカ１１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、通信ユニット６、圧電素子７、及びマイク８等を制御することによって、通話を実現させる。制御プログラム９Ａが提供する機能には、音を聞くためにパネル２０に接触する耳の位置を好適な位置へ誘導するため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７、マイク８、スピーカ１１、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、音を聞くためにパネル２０に接触する耳の位置を好適な位置へ誘導するための制御を実行する。

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５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５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５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６Ａから図９を参照しながら、音を聞くためにパネル２０に接触する耳の位置を標準位置へ誘導するための制御について説明する。標準位置は、利用者が、振動音を好適に聞くことができるパネル２０上の位置である。図６Ａから図６Ｃは、耳がパネル２０に接触する前に行われる誘導について説明するための図である。図７Ａから図７Ｃは、パネル２０に接触する耳の位置の検出について説明するための図である。図８は、耳がパネル２０に接触した後に行われる誘導について説明するための図である。図９Ａ及び図９Ｂは、制御の変更の例を示す図である。

耳の位置を標準位置へ誘導するための制御には、耳がパネル２０に接触する前に行われる制御と、耳がパネル２０に接触した後に行われる制御とが含まれる。耳がパネル２０に接触する前に行われる制御について、先に説明する。

耳がパネル２０に接触する前の段階において、携帯電話１Ａは、図６Ａから図６Ｃに示すように、パネル２０に接触しようとする耳を標準位置へ誘導するための情報をディスプレイ２に表示する。この段階において、携帯電話１Ａは、パネル２０を振動させていてもよいし、振動させていなくてもよい。すなわち、携帯電話１Ａは、耳がパネル２０に接触する前に圧電素子７に電気信号を印加し始めてもよいし、耳がパネル２０に接触した後に圧電素子７に電気信号を印加し始めてもよい。

携帯電話１Ａは、パネル２０に接触しようとする耳を標準位置へ誘導するために、図６Ａに示すように、耳の大きさとほぼ同じ大きさの枠６１と、枠６１内に耳を当てるように促すメッセージ６２とをディスプレイ２に表示してもよい。あるいは、携帯電話１Ａは、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、耳の所定の部位に対応するシンボル６３又は６５と、その部位をシンボル６３又は６５に合わせるように促すメッセージ６４又は６６とをディスプレイ２に表示してもよい。シンボルに対応させる耳の部位は、耳の上端のように、利用者が位置をシンボルに合わせやすい部位であってもよいし、耳珠のように、パネル２０が接触しやすい部位であってもよい。

このように、耳を標準位置へ誘導するための情報をディスプレイ２に表示することにより、利用者は、耳をパネル２０のどこに接触させれば音を聞きやすいかを容易に把握することができる。耳を標準位置へ誘導するための情報は、図６Ａから図６Ｃに示した例に限定されず、耳をパネル２０のどこに接触させればよいかを利用者が理解できる情報であればよい。携帯電話１Ａは、耳を標準位置へ誘導するための情報として、例えば、図３に示すような耳の形状をディスプレイ２に表示してもよい。

本実施形態において、携帯電話１Ａは、利用者が携帯電話１Ａを利用する際の耳の位置に基づいて、標準位置を学習する。利用者は、パネル２０に耳を接触させて振動音を聞く場合、音を聞きながら、音が聞きやすいようにパネル２０上での耳の位置を調整すると考えられる。そこで、携帯電話１Ａは、パネル２０に耳が接触している間、耳の位置を追跡し、追跡結果に基づいて標準位置を判定する。例えば、携帯電話１Ａは、圧電素子７に電気信号を印加している間に、耳がパネル２０に接触したままで一定時間より長く同じ位置に留まった場合に、その位置を標準位置と判定する。この位置は、耳の接触が検出される領域内の特定の位置であってよい。携帯電話１Ａは、圧電素子７に電気信号を印加している間に、耳の接触が検出される領域が一定時間変化しない場合に、その領域を標準領域と判定してもよい。携帯電話１Ａは、例えば物体の接触時にタッチスクリーン２１の検出結果によって得られる像（後述）のうちの特定の領域の情報に基づいて標準位置を決定してもよい。判定された標準位置は、設定データ９Ｚに格納される。

携帯電話１Ａの負荷を軽減するため、標準位置の判定は、携帯電話１Ａの利用が開始されてから所定の期間のみ行われてもよいし、所定のインターバルを設けて定期的に行われてもよい。あるいは、携帯電話１Ａは、通常の利用時には標準位置の判定を行わずに、携帯電話１Ａの利用開始時または利用者によって指示されたときに、キャリブレーション処理を行って標準位置を判定してもよい。キャリブレーション処理では、携帯電話１Ａは、圧電素子７に電気信号を印加してパネル２０を振動させながら、耳をパネル２０に接触させて音が聞きやすい位置で耳を静止させるように利用者を促すメッセージをディスプレイ２に表示し、標準位置の判定を開始する。あるいは、標準位置は、ほとんどの人が音を聞きやすい位置に予め固定的に設定されていてもよい。

携帯電話１Ａは、パネル２０に接触する耳の位置を、タッチスクリーン２１を用いて検出する。例えば、携帯電話１Ａは、図７Ａに示すように、タッチスクリーン２１によって耳の接触が検出される領域７１に基づいて決定される位置７２を、耳の位置として検出する。位置７２は、例えば、領域７１の中心（重心）である。位置７２は、領域７１を含む最小矩形の頂点のいずれかであってもよい。位置７２は、耳の所定の部位に対応する位置であってもよい。この場合、耳におけるその部位の一般的な位置に関する情報に基づいて、領域７１との相対的な位置関係から位置７２が算出される。

この方式は、複雑な演算を行うことなく、パネル２０に接触する耳の位置を検出することを可能にする。さらに、この方式は、タッチスクリーン２１がパネル２０に対する接触を同時に検出できる点の数が少ない場合にも適用できる。

あるいは、携帯電話１Ａは、図７Ｂに示すように、物体の接触時にタッチスクリーン２１の検出結果に基づいて得られる像７３と、予め用意される標本７４とのパターンマッチングによって、耳の位置を検出する。像７３は、タッチスクリーン２１の検出領域を格子状に分割し、分割されたそれぞれの領域における物体の接触の検出状態を、対応する画素の状態に変換することにより得られる。それぞれの領域においてタッチスクリーン２１が検出する値が、例えば、タッチスクリーン２１と物体の距離、物体がタッチスクリーン２１を圧迫する押圧等によって変動する場合、像７３は、多階調の画像となってもよい。

標本７４は、耳の接触時に耳が接触している領域で像７３と同様のやりかたで得られるはずの像である。標本７４は、携帯電話１Ａの利用者の耳の接触時に得られるはずの像であってもよいし、一般的な人の耳の接触時に得られるとはずの像であってもよい。標本７４は、右耳の像、左耳の像というように複数枚用意されてもよい。

標本７４は、耳の所定の部位に対応する基準位置７４ａを含む。基準位置７４ａは、標本７４の左上を基準として、（ｘ１，ｙ１）に位置している。基準位置７４ａは、一般的な人の耳におけるその部位の位置に関する情報に基づいて設定されてもよい。標本７４が携帯電話１Ａの利用者の耳の接触時に実際に得られた像である場合、基準位置７４ａは、像を解析して設定されてもよい。

携帯電話１Ａは、像７３が得られると、パターンマッチングによって、像７３と標本７４とが最もマッチする際の両者の相対位置を得る。パターンマッチングによって、像７３と標本７４とがマッチしないと判定された場合（例えば、一致度が閾値よりも低い場合）には、携帯電話１Ａは、耳の接触は検出されていないと判定してもよい。相対位置が得られると、携帯電話１Ａは、相対位置と、基準位置７４ａとに基づいて、耳の位置を算出する。図７Ｂの例の場合、像７３の左上を基準として、標本７４をＸ軸方向にｘ２、Ｙ軸方向にｙ２だけシフトした場合に両者が最もマッチする。この場合、耳の位置は、（ｘ１＋ｘ２，ｙ１＋ｙ２）と算出される。

この方式は、パネル２０に接触する耳の位置を精度よく検出することを可能にする。さらに、この方式は、標本とのマッチングによって、パネル２０に接触する物体が耳であるか否か、あるいは、パネル２０に接触する物体が予め登録されている人物の耳であるかを判定することを可能にする。さらに、この方式は、耳の向き及び傾き等の、耳の接触に関する詳細な情報を検出することを可能にする。

パターンマッチングによって耳の位置を検出する場合、標本は、基準位置を含まなくてもよい。図７Ｃに示す例では、像７３は、基準位置を含まない標本７５とパターンマッチングされている。図７Ｃの例の場合、像７３の左上を基準として、標本７５をＸ軸方向にｘ３、Ｙ軸方向にｙ３だけシフトした場合に両者が最もマッチする。この場合、耳の位置は、例えば、（ｘ３，ｙ３）と算出される。

この方式は、基準位置を含まないため、標本の作成を容易にする。例えば、耳の位置の移動量及び移動方向が必要で、耳の特定の部位の位置を特定する必要がない場合、標本に基準位置を設定しなくても、この方式によって必要な情報をえることができる。

パネル２０に接触する耳の位置を、タッチスクリーン２１を用いて検出する方式は、上記の方式に限定されず、他の方式を採用してもよい。

携帯電話１Ａは、パターンマッチングによる方式を利用し、パネル２０に接触する耳の傾きが、予め登録される好適な傾きに近づくように誘導するように構成されてもよい。

設定データ９Ｚには、上記の方式のいずれか、又は他の方式によって検出されるパネル２０上での耳の位置に基づいて決定される標準位置を示す情報が格納される。携帯電話１Ａは、何を基準として耳の位置が検出されたかに応じて、耳を標準位置へ誘導するための情報を表示する位置を調整する。例えば、耳の耳珠に対応する位置を基準位置として含む標本を用いるパターンマッチングにとって耳の位置が検出されたものとする。この場合、図６Ａに示す枠６１は、耳珠が標準位置に位置する場合に利用者又は一般的な人の耳が接触する範囲を囲むように表示され、図６Ｂに示すシンボル６３は、その範囲の上端に表示され、図６Ｃに示すシンボル６５は、標準位置に表示される。

続いて、耳の位置を標準位置へ誘導するために、耳がパネル２０に接触した後に行われる制御について説明する。耳のパネル２０への接触がタッチスクリーン２１によって検出された場合、携帯電話１Ａは、耳がパネル２０に接触している位置を、上記の方式のいずれか、又は他の方式によって検出する。そして、携帯電話１Ａは、耳の位置を標準位置へ近づけるための制御を行う。

耳がパネル２０に接触している場合、ディスプレイ２が顔の側面に位置する。この場合、利用者にとって、ディスプレイ２に表示される情報を見ることは容易ではない。そこで、携帯電話１Ａは、圧電素子に印加する電気信号を制御することによって、耳の位置が標準位置へ近づくように誘導する。

例えば、図８に示すように。標準位置がパネル２０上の位置８１であり、タッチスクリーン２１を用いて検出される耳の位置が位置８２であるものとする。この場合、携帯電話１Ａは、図９Ａに示すように、位置８１と位置８２の距離が遠くなるほど音量が低くなるように圧電素子に印加する電気信号を制御する。すなわち、携帯電話１Ａは、位置８１と位置８２の距離が遠くなるほど音量が低くなるように圧電素子７の制御を変更する。

このような制御によれば、利用者は、パネル２０に耳を接触させたままで携帯電話１Ａを移動させることにより、耳の位置が標準位置に近づいているのか遠ざかっているのかを容易に判断し、耳の位置を標準位置に近づけることができる。さらに、この制御によれば、耳の位置が標準位置に近づくほど音が本来の音量で出力されるので、耳の位置が標準位置に近づく過程において音量が急激に変化することがなく、利用者に自然で直感的な操作感を提供することができる。

図９Ａでは、位置８１と位置８２の距離に応じて圧電素子７の制御を変更する例を示したが、携帯電話１Ａは、一方の位置から見た他方の位置の方向をさらに条件に加えて圧電素子７の制御を変更してもよい。図９Ａでは、位置８１と位置８２の距離に応じて、出力する音の音量を変更する例を示したが、携帯電話１Ａは、位置８１と位置８２の距離に応じて、出力する音の音質を変更してもよい。例えば、携帯電話１Ａは、図９Ｂに示すように、位置８１と位置８２のＸ軸方向の距離に応じて、出力する音の高音部のレベルを変更し、位置８１と位置８２のＹ軸方向の距離に応じて、出力する音の低音部のレベルを変更してもよい。このような制御によれば、利用者は、携帯電話１Ａをどの方向に移動させれば耳の位置が標準位置に近づくのかを容易に把握できる。

図１０及び図１１を参照しながら、音を聞くためにパネル２０に接触する耳の位置を標準位置へ誘導するための制御の処理手順について説明する。図１０は、耳の位置を標準位置へ誘導するための制御の処理手順を示すフローチャートである。図１１は、通話の着信時の制御の処理手順を示すフローチャートである。図１０及び図１１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。

パネル２０を振動させて音の出力を開始した場合、又はパネル２０を振動させて音の出力を開始する準備ができた場合（ステップＳ１０１）、コントローラ１０は、パネル２０に接触している物体があるかをタッチスクリーン２１の検出結果に基づいて判定する（ステップＳ１０２）。パネル２０に接触している物体がない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、コントローラ１０は、図６Ａから図６Ｃに示したように、耳を接触させる位置を示すガイドをディスプレイ２に表示させる（ステップＳ１０３）。ガイドの表示は、パネル２０に接触する物体が検出されるまで継続される。

パネル２０に接触している物体がある場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ストレージ９に記憶されている設定データ９Ｚから標準位置を示す情報を取得する（ステップＳ１０４）。

パネル２０に接触している物体がある場合に、コントローラ１０は、消費電力を削減するために、ディスプレイ２を消灯してもよい。近接センサ５がディスプレイ２への顔の接近を検出した場合にコントローラ１０がディスプレイ２を消灯する制御が別の処理手順において実装されている場合には、ディスプレイ２を消灯する制御を本実施手順において実行しなくてもよい。一般に、スマートフォン等の携帯電話では、近接センサ５がパネル２０への顔の接近を検出した場合に、ディスプレイ２を消灯する制御に加えて、誤操作防止のためにタッチスクリーン２１を無効化する制御が行われる。本実施形態では、パネル２０に接触している耳の位置を、タッチスクリーン２１を用いて検出するため、近接センサ５がパネル２０への顔の接近を検出した場合であっても、タッチスクリーン２１は有効なままにされる。

続いて、コントローラ１０は、タッチスクリーン２１の検出結果に基づいて、パネル２０に接触している物体の位置を算出する（ステップＳ１０５）。そして、コントローラ１０は、算出した位置と標準位置とのずれを算出する（ステップＳ１０６）。算出されるずれは、距離に関する値のみを含んでもよいし、距離に関する値及び方向に関する値を含んでもよい。

続いて、コントローラ１０は、算出したずれに応じて、誘導手段の制御を変更する（ステップＳ１０７）。本実施形態においては、誘導手段は、圧電素子７であり、誘導手段の制御の変更は、例えば、図９Ａ又は図９Ｂに示したように行われる。そして、コントローラ１０は、パネル２０に接触している物体の位置を記録し（ステップＳ１０８）、パネル２０の音の出力を終了するかを判定する（ステップＳ１０９）。音の出力を終了する場合には、例えば、利用者による音の出力を終了するための操作が検出された場合と、通話、音楽再生、動画再生等の音を出力するための処理が完了した場合とが含まれる。

音の出力を終了しない場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、コントローラ１０は、ステップＳ１０５以降を再実行する。音の出力を終了する場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、記録した位置に基づいて標準位置を算出し、必要であれば、設定データ９Ｚに格納されている標準位置を更新する（ステップＳ１１０）。設定データ９Ｚに格納されている標準位置の更新が必要な場合は、例えば、標準位置以外の位置に耳が一定時間より長く留まった場合、又は最後に標準位置を更新してから一定期間より長い期間が経過した場合である。

消費電力を削減するために、コントローラ１０は、ずれが閾値よりも小さくなった場合に、ステップＳ１０５からステップＳ１０９のループを中断して、ステップＳ１１０を実行してもよい。コントローラ１０は、パネル２０への物体の接触が検出されてから一定時間が経過した場合に、ステップＳ１０５からステップＳ１０９のループを中断して、ステップＳ１１０を実行してもよい。ループを中断する場合、コントローラ１０は、消費電力をさらに削減するために、タッチスクリーン２１を無効化してもよい。ループを中断する場合であっても、パネル２０を介する音の出力は継続される。

コントローラ１０は、耳の位置と標準位置とのずれが閾値よりも小さくなったことを契機として、音の出力に関する処理を開始してもよい。例えば、コントローラ１０は、通話の着信があった場合に、耳の位置の誘導を開始し、耳の位置と標準位置とのずれが閾値よりも小さくなった場合に、受話処理を自動的に開始してもよい。この場合の処理手順について説明する。

図１１に示すように、通話の着信があると（ステップＳ２０１）、コントローラ１０は、着信を利用者に通知するために着信音の出力を開始する（ステップＳ２０２）。この段階では、着信音の出力は、パネル２０を介して行ってもよいし、スピーカ１１を介して行ってもよいし、両者を介して行ってもよい。コントローラ１０は、着信を利用者に通知するために、バイブレータ１８の振動、ランプの点滅等を併用してもよい。

続いて、コントローラ１０は、パネル２０に接触している物体があるかをタッチスクリーン２１の検出結果に基づいて判定する（ステップＳ２０３）。パネル２０に接触している物体がない場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、コントローラ１０は、図６Ａから図６Ｃに示したように、耳を接触させる位置を示すガイドをディスプレイ２に表示させる（ステップＳ２０４）。ガイドの表示は、パネル２０に接触する物体が検出されるまで継続される。

パネル２０に接触している物体がある場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ストレージ９に記憶されている設定データから標準位置を示す情報を取得する（ステップＳ２０５）。この段階では、コントローラ１０は、少なくともパネル２０を介して着信音の出力を行う。スピーカ１１を介して着信音を出力していた場合、コントローラ１０は、この段階で、スピーカ１１を介する着信音の出力を中止してもよい。パネル２０に接触している物体がある場合のディスプレイ２の消灯及びタッチスクリーン２１の無効化に関する制御は、図１０の場合と同様である。

続いて、コントローラ１０は、タッチスクリーン２１の検出結果に基づいて、パネル２０に接触している物体の位置を算出する（ステップＳ２０６）。そして、コントローラ１０は、算出した位置と標準位置とのずれを算出する（ステップＳ２０７）。算出されるずれは、距離に関する値のみを含んでもよいし、距離に関する値及び方向に関する値を含んでもよい。

続いて、コントローラ１０は、算出したずれに応じて、誘導手段の制御を変更する（ステップＳ２０８）。誘導手段の制御は、既に説明した制御と同様である。そして、コントローラ１０は、算出したずれが閾値未満であるかを判定する（ステップＳ２０９）。ずれが閾値未満でない場合（ステップＳ２０９，Ｎｏ）、ステップＳ２０６以降が再実行される。

ずれが閾値未満の場合、すなわち、利用者が音を十分よく聞こえる状態になった場合（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、受話処理を実行する（ステップＳ２１０）。受話処理とは、オフフックを示す信号を応答して、通話を開始させる処理である。通話が開始されると、相手の声は、パネル２０を介して利用者に伝えられる。このようなタイミングで受話処理を自動的に実行することにより、携帯電話１Ａは、利用者が相手の声を聞き取りやすい状態で、利用者に余分な操作を行わせることなく、通話を開始させることができる。通話は、いずれかの側で呼を切断する操作等が行われるまで継続される（ステップＳ２１１）。

（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１２は、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の正面図である。図１３は、携帯電話１Ｂのｂ−ｂ断面を模式的に示す断面図である。

図１２及び図１３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７が取り付けられる。パネル２０は、圧電素子７に電気信号が印加されると、圧電素子７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。圧電素子７をパネル２０の中央に配設することにより、圧電素子７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。

このような構成の携帯電話１Ｂの利用者が、振動音を聞くために耳をパネル２０に接触させると、パネル２０はタッチスクリーン２１の近傍にあるため、耳の一部がタッチスクリーン２１に接触する。このため、タッチスクリーン２１の検出領域を格子状に分割し、分割されたそれぞれの領域における耳の接触の検出状態を、対応する画素の状態に変換することにより、図１４に示すような像７６が得られる。

携帯電話１Ｂは、像７６が得られると、パターンマッチングによって、像７６と標本７５とが最もマッチする際の両者の相対位置を得る。図１４の例の場合、像７６の左上を基準として、標本７５をＸ軸方向にｘ４、Ｙ軸方向に−ｙ４だけシフトした場合に両者が最もマッチする。この場合、耳の位置は、（ｘ４，−ｙ４）と算出される。携帯電話１Ｂは、基準位置７４ａを含む標本７４を用いて耳の位置を検出することもできる。

このように、携帯電話１Ｂは、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ていても、パネル２０に接触する耳の位置を、タッチスクリーン２１を用いて検出することができる。したがって、携帯電話１Ｂは、携帯電話１Ａと同様に、耳の位置を標準位置へ誘導するための制御を実行することができる。

ただし、携帯電話１Ｂでは、パネル２０に接触しようとする耳を標準位置へ誘導するための情報をディスプレイ２に表示する場合に、情報を表示する位置がディスプレイ２の表示領域の外部になる可能性がある。そこで、携帯電話１Ｂは、図１５に示すように、携帯電話１Ｂの全体図６７ａとメッセージ６９ａとをディスプレイ２に表示し、全体図６７ａ上にシンボル６８ａを配置する。

（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１６は、タッチスクリーン２１がディスプレイ２と重ならないように配設される携帯電話１Ｃの正面図である。図１７は、携帯電話１Ｃのｃ−ｃ断面を模式的に示す断面図である。

図１６及び図１７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７が取り付けられる。パネル２０と圧電素子７との間には、補強部材３１が配設される。すなわち、携帯電話１Ｃにおいては、圧電素子７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。

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７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７に伝わって圧電素子７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７に伝達される外力が低減される。結果、圧電素子７の破損を低減することができる。補強部材３１が圧電素子７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７に衝突して圧電素子７が破損する可能性を低減できる。

圧電素子７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７は、まず圧電素子７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７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７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７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１８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１８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１８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７に取り付けてもよい。

パネル２０は、圧電素子７に電気信号が印加されると、圧電素子７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。

このような構成の携帯電話１Ｃの利用者が、振動音を聞くために耳をパネル２０に接触させると、タッチスクリーン２１は耳と比較して小さいものの、耳の一部がタッチスクリーン２１に接触する。このため、タッチスクリーン２１の検出領域を格子状に分割し、分割されたそれぞれの領域における耳の接触の検出状態を、対応する画素の状態に変換することにより、図１９に示すような像７７が得られる。

携帯電話１Ｃは、像７７が得られると、パターンマッチングによって、像７７と標本７５とが最もマッチする際の両者の相対位置を得る。図１９の例の場合、像７７の左上を基準として、標本７５をＸ軸方向にｘ５、Ｙ軸方向に−ｙ５だけシフトした場合に両者が最もマッチする。この場合、耳の位置は、（ｘ５，−ｙ５）と算出される。携帯電話１Ｃは、基準位置７４ａを含む標本７４を用いて耳の位置を検出することもできる。

このように、携帯電話１Ｃは、タッチスクリーン２１がディスプレイ２と重ならないように配設されていても、パネル２０に接触する耳の位置を、タッチスクリーン２１を用いて検出することができる。したがって、携帯電話１Ｃは、携帯電話１Ａと同様に、耳の位置を標準位置へ誘導するための制御を実行することができる。

ただし、携帯電話１Ｃでは、パネル２０に接触しようとする耳を標準位置へ誘導するための情報をディスプレイ２に表示する場合に、情報を表示する位置がディスプレイ２の表示領域の外部になる可能性がある。そこで、携帯電話１Ｃは、図２０に示すように、携帯電話１Ｃの全体図６７ｂとメッセージ６９ｂとをディスプレイ２に表示し、全体図６７ｂ上にシンボル６８ｂを配置する。

（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５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。

上記の実施形態では、パネル２０に接触する物体の位置を、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、パネル２０に接触する物体の移動を、タッチスクリーン２１を用いて検出する例を示したが、物体の移動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、物体の移動は、カメラ１２が取得する画像に基づいて検出してもよいし、姿勢検出ユニット１５が有する加速度センサによって検出してもよい。

上記の実施形態では、パネル２０に接触する物体が耳であるという前提で誘導を行う例を示したが、携帯電話１Ａ〜１Ｃは、パネル２０に接触する物体が耳であるか否かを判定し、耳である場合にのみ誘導を行ってもよい。このように制御することにより、パネル２０に耳が接触している場合には耳の位置の誘導を行い、パネル２０に指が接触している場合には接触操作に応じた処理を実行するというように、状況に合わせて制御を切り替えることができる。パネル２０に接触する物体が耳であるか否かは、例えば、標本とのパターンマッチングの精度を上げることによって判定できる。

携帯電話１Ａ〜１Ｃは、複数の利用者に対応できるように構成されてもよい。この場合、利用者毎に標準位置が設定データ９Ｚに格納される。そして、携帯電話１Ａ〜１Ｃは、パネル２０に接触する物体が予め登録されているどの利用者の耳であるかを判定し、判定した利用者に対応する標準位置への誘導を行う。パネル２０に接触する物体がどの利用者の耳であるかは、例えば、利用者毎に標本を用意することによって判定できる。あるいは、パネル２０に接触する物体がどの利用者の耳であるかは、最初に耳を接触させる位置を利用者毎に異なる位置に決めておくことによって判定できる。

上記の実施形態では、標準位置への誘導のために誘導手段として圧電素子７を用いる例を示したが、誘導手段は、利用者がパネル２０に接触させたままで耳を標準位置まで移動させることができればどのような手段であってもよい。例えば、誘導手段は、バイブレータ１８、又はスピーカ１１であってもよい。バイブレータ１８が誘導手段として用いられる場合、バイブレータ１８による振動の強弱又は周波数を変更することによって誘導が実現される。スピーカ１１が誘導手段として用いられる場合、スピーカ１１から出力する音を用いて誘導が実現される。複数の誘導手段を併用して誘導を実現してもよい。

上記の実施形態では、標準位置への誘導のための制御を行いつつ、標準位置を更新するために耳の検出位置を記録する例を示したが、これらの動作は、異なるタイミングで行われてもよい。例えば、携帯電話１Ａ〜１Ｃは、パネル２０への物体の接触が検出されてから所定の条件が満たされるまで標準位置への誘導のための制御を行い、その後に耳の検出位置の記録を開始するように構成されてもよい。所定の条件とは、耳の位置と標準位置とのずれが閾値より小さくなること、又は一定時間が経過することである。このように構成することにより、誘導のための制御の変更の影響を受けない状態で、標準位置を更新するために耳の検出位置を記録することができる。

上記の実施形態では、携帯電話が標準位置への誘導を行う処理を示したが、これらに限定されない。携帯電話は、ディスプレイ２に特定の位置に関する情報を表示することで、特定の位置に係る報知を行っても良い。例えば、携帯電話は、利用者に対して振動音が最も伝わりやすい特定の位置（最適位置）に関する情報をディスプレイ２に表示してよい。例えば、図１に示す携帯電話１Ａは、パネル２０の、圧電素子７が取り付けられた領域（圧電素子の直上の領域）に対して約１ｃｍ下側の領域が最適位置である。この最適位置に耳の一部を当てると、利用者に振動音が最も伝わりやすい。最適位置は、例えばパネル２０の寸法、パネル２０の材質、又は圧電素子７の振動の振幅等の種々のパラメータに応じて変化し得る。

上述のように、圧電素子の直上領域と利用者に対して振動音が最も伝わりやすい最適位置とは必ずしも一致しない。これは、パネルにおいて圧電素子が取り付けられた位置と、利用者の耳とパネルとが接触する位置との関係に起因する。図１では、圧電素子７は、パネル２０の一方側の端部から所定の距離だけ離間した近傍に配置される。圧電素子７の変形に起因するパネル２０の変形度合いは、圧電素子７が取り付けられた領域から遠い領域ほど小さくなる。すなわち、パネル２０は、圧電素子７が取り付けられた領域から遠ざかるほどその振動が減衰する。一方、利用者の耳がパネルと接触する位置がパネルの中央に近いほど、外耳道がパネル全体により塞がれ、外耳道に進入する周囲音（ノイズ）が減る。上述した振動の減衰の度合いと外耳道に進入する周囲音の大きさの両方を考慮すると、パネル２０の圧電素子圧電素子の直上の領域に対して約１ｃｍ下側の領域に耳を当てた場合に、振動音の大きさとノイズとの比（Ｓ／Ｎ比）が最大となる。

そして、携帯電話は、図２１に示すように、最適位置に関する情報として、耳の形状を模した画像をディスプレイ２に表示するとよい。携帯電話は、耳の形状を模した画像８５を、パネル２０の最適位置に例えば耳珠が対応するよう、ディスプレイ２に表示する。そして、耳の形状を模した画像８５と、タッチスクリーンによって検出される接触パターンとが一致した場合に気導音と振動音とを発生させるとよい。

パネル２０または筺体４０に所定形状の突起（凸部）を設けることで、利用者に対して特定の位置（最適位置）を報知しても良い。突起は、例えば、最適位置に耳が接触する際の耳輪の外郭に沿った位置、又は最適位置に耳が接触する際の耳珠の位置に設けられる。この場合、利用者は、突起に耳の一部が接触すると、最適位置を認識することができる。すなわち、突起は本願の報知部の一つとして機能する。なお、パネル２０または筺体４０に切り欠き（凹部）が形成されてもよい。

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７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７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。圧電素子７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７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７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７より大きく、かつその端部が圧電素子７側に湾曲し圧電素子７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７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７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。

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。

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。

１Ａ〜１Ｃ 携帯電話
２ ディスプレイ
３ ボタン
４ 照度センサ
５ 近接センサ
６ 通信ユニット
７ 圧電素子
８ マイク
９ ストレージ
９Ａ 制御プログラム
９Ｂ 通話アプリケーション
９Ｃ 音楽再生アプリケーション
９Ｄ 動画再生アプリケーション
９Ｚ 設定データ
１０ コントローラ
１１ スピーカ
１２ カメラ
１５ 姿勢検出ユニット
１８ バイブレータ
２０ パネル
２１ タッチスクリーン
３０ 接合部材
３１ 補強部材
４０ 筐体

Claims (20)

1. 圧電素子と、
   前記圧電素子によって振動し、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させる音発生部と、を備える電子機器であって、
   前記電子機器は、前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行う
   電子機器。
2. 前記特定の位置は、前記人体の一部を当てることが推奨される位置である
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記報知は、前記人体の一部を前記特定の位置へ誘導するための案内を含む
   請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記人体の一部の前記音発生部上の接触位置を検出する検出部をさらに備え、
   前記案内は、前記接触位置と前記特定の位置のずれに応じて、前記振動音の音量または音質を変化させることで行われる請求項３に記載の電子機器。
5. 前記音発生部は、前記接触位置が前記特定の位置に近くなるにつれて、所定の振動音に近い振動音を発生させる請求項４に記載の電子機器。
6. 前記特定の位置は、前記接触位置に基づいて変化する請求項４または５に記載の電子機器。
7. 前記音発生部は、前記接触位置と前記特定の位置のずれが閾値よりも小さくなった場合に、音の発生を開始する請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
8. 前記報知は、前記人体の一部が耳である場合に行われる請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
9. 前記人体の一部の前記音発生部に対する接触範囲を検出する検出部をさらに備え、
   前記検出部は、検出された接触範囲により前記人体の一部が耳であるかを判定する
   請求項８に記載の電子機器。
10. ディスプレイをさらに備え、
    前記報知は、前記特定の位置を示す情報を前記ディスプレイに表示することにより行われる
    請求項１または２に記載の電子機器。
11. 前記特定の位置の情報は、耳の画像である
    請求項１０に記載の電子機器。
12. 前記人体の一部の前記音発生部に対する接触範囲を検出する検出部をさらに備え、
    前記音発生部は、前記耳の画像と前記音発生部に接触する耳の接触パターンが一致すると、音の発生を開始する
    請求項１１に記載の電子機器。
13. 前記音発生部は、パネルである
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子機器。
14. 前記パネルは、人間の耳の対耳輪下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る
    請求項１３に記載の電子機器。
15. 前記パネルは、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
    請求項１３または１４に記載の電子機器。
16. 前記パネルが表示パネルのとき、
    前記圧電素子は、当該表示機能のための表示領域の外側に配置されている、
    請求項１５に記載の電子機器。
17. 前記パネルは、当該パネル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
    請求項１３から１６のいずれか一項に記載の電子機器。
18. 前記パネルは、その振動領域において、当該パネルの主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該箇所の各々において、前記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動する
    請求項１３から１７のいずれか一項に記載の電子機器。
19. 音発生部と圧電素子とを備える電子機器によって実行される制御方法であって、
    前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行うステップと、
    前記圧電素子によって前記音発生部を振動させることにより、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させるステップと
    を含む制御方法。
20. 音発生部と圧電素子とを備える電子機器に、
    前記音発生部における特定の位置をユーザに知らせる報知を行うステップと、
    前記圧電素子によって前記音発生部を振動させることにより、気導音と、人体の一部を振動させて伝わる振動音とを発生させるステップと
    を実行させる制御プログラム。

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