WO2015098090A1 - 電子機器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic device that transmits a sound to a user by vibrating a panel by applying a predetermined electric signal to a vibration generating unit and transmitting the vibration of the panel to a human body.
- Patent Document 1 in an electronic device such as a mobile phone terminal, the panel is vibrated due to deformation of a vibration generating unit attached to the panel, thereby transmitting a human body vibration sound to an object in contact with the panel. Is 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, cartilage of the outer ear) that comes into contact with the vibrating object. ing.
- An object of the present invention is to provide an electronic device that can further improve sound pressure characteristics in an electronic device in which a vibration generating portion is attached to a panel.
- An electronic apparatus includes a housing, a panel held by the housing, and a vibration generation unit attached to the panel, and the panel is caused by deformation of the vibration generation unit.
- An electronic device that deforms and transmits a human body vibration sound to an object that contacts the panel comprising a sheet member between the housing and the panel, wherein the sheet member is a part of the sheet member The other part that is joined to the panel and is different from the part is joined to the casing, and both the panel and the casing are attached between the part and the other part of the sheet member. It has a region that is not.
- the region of the sheet member may be deformed following the deformation of the panel.
- the region of the sheet member may be deformed in a direction parallel to the vibration direction of the panel.
- the region of the sheet member may be deformed in a direction perpendicular to the vibration direction of the panel.
- the vibration generating unit is attached to a surface of the sheet member opposite to the surface attached to the panel, and when the panel is viewed in plan, the region of the sheet member to which the panel is attached
- the sheet member may have a region at least overlapping with a region to which the vibration generating unit is attached.
- a region may be formed adjacent to the region of the sheet member to which the panel is attached or the region of the sheet member to which the vibration generating portion is attached.
- the width of the region of the sheet member may be changeable in the short side direction of the panel.
- the sheet member may be made of a PET film, an acrylic film, or a polyamide resin film.
- the sheet member may be a touch panel.
- the sheet member may be a scattering prevention sheet for preventing scattering of the glass constituting the panel.
- the sheet member may be a double-sided tape.
- an electronic device includes a housing, a panel held by the housing, and a vibration generation unit attached to the panel, and due to deformation of the vibration generation unit,
- an electronic device includes a housing, a panel held by the housing, and a vibration generation unit attached to the panel, and due to deformation of the vibration generation unit,
- the other end of the sheet is attached to the casing via a sheet member, and the sheet member is bonded to the panel at a part of the sheet member and is bonded to the casing at a part other than the part.
- the fixing strength between the other end of the panel and the casing is lower than the fixing strength between the one end of the panel and the casing.
- an electronic device includes a housing, a panel attached to the housing, and a vibration generation unit attached to the panel, and due to deformation of the vibration generation unit,
- An electronic device that deforms a panel and transmits a human body vibration sound to an object that contacts the panel, wherein an end of the panel on which the vibration generating unit is attached is a free end. It is what.
- the vibration generating unit may be attached to an area outside the area where the casing is attached on the surface of the panel attached to the casing.
- the panel and the housing are attached on the inner side of the position farthest from the end that is the free end of the panel. Also good.
- the vibration generator further includes a film-shaped substrate attached to a surface opposite to the surface attached to the panel, and the substrate extends from a region attached to the vibration generator. A portion of the extended portion may be joined to the panel, and a region opposite to the joined region may be joined to the housing.
- the extending portion is joined to the panel by a first joining member, and joined to the housing by a second joining member, and the extending portion is joined by the first joining member and the second joining member. It may be covered and covered.
- At least one of the first joining member or the second joining member may be a silicone gel.
- a ring-shaped member; and the extending portion is sandwiched between the ring-shaped members in a state of being inserted into a hollow portion of the ring-shaped member, and the panel and It may be joined to the housing.
- a region of the substrate connected to the vibration generating unit may be covered with an insulating member.
- the panel includes a plate-like portion and a bending portion extending from one end of the plate-like portion, and the vibration generating portion is attached to the bending portion of the panel, and the bending portion of the panel May be the free end.
- the panel includes a first surface and a second surface formed by bending one end of the panel and being integrated with the first surface. It is attached to the second surface of the panel, and the second surface of the panel may be a free end.
- the vibration generating unit may be composed of a magnetostrictive element and a coil.
- the vibration generating unit may be composed of a piezoelectric element.
- the electronic device it is possible to provide the electronic device in which the sound pressure characteristics can be further improved in the electronic device in which the vibration generating unit is attached to the panel.
- FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of an electronic device 1 according to the first embodiment of the present invention.
- the electronic device 1 is, for example, a mobile phone (smart phone), and includes a panel 10, a display unit 20, a vibration generation unit 30, an input unit 40, and a control unit 50.
- the panel 10 is a touch panel that detects contact or a cover panel that protects the display unit 20.
- it is formed of a synthetic resin such as glass or acrylic, sapphire, or the like.
- sapphire is made of aluminum oxide (AlO 3 ) crystals and manufactured industrially.
- the shape of the panel 10 may be a plate shape.
- the panel 10 may be a flat plate or a curved panel having a curved surface in part.
- the surface constituting the outer side of the electronic device 1 has a concave shape with a recessed central portion, while the surface constituting the inner side of the electronic device 1 is a plane. Is also included.
- the concave surface of the panel 10 easily fits in the temporal region of the user, and the usability is improved. Since the surface on the inner side of the electronic device 1 is a flat surface, for example, even the flat display portion 20 having poor flexibility can be easily attached. Further, when the panel 10 is a touch panel, it detects contact of a user's finger, pen, stylus pen, or the like.
- an arbitrary method such as a capacitance method, a resistance film method, a surface acoustic wave method (or an ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, a load detection method, or the like can be used.
- the display unit 20 is a display device such as a liquid crystal display, an organic EL display, or an inorganic EL display. Furthermore, a flexible display having flexibility may be used. Suitable characteristics of the flexible display include, for example, a thickness of about 0.1 mm and a curvature radius of about 4 mm, and an organic EL display is most suitable for this.
- the display unit 20 is provided on the back surface of the panel 10.
- the display unit 20 is disposed on the back surface of the panel 10 by a bonding member (for example, an adhesive).
- the display unit 20 may be disposed apart from the panel 10 and supported by the housing of the electronic device 1. Or in a suitable mode, display part 20 may be joined to the back of panel 10 with a joining member (for example, adhesives).
- the joining member is, for example, an elastic resin such as an optical elastic resin in which the refractive index of light to be transmitted is controlled.
- the display unit 20 displays various information through the bonding member and the panel 10.
- the vibration generating unit 30 generates mechanical vibration (displacement) when an electric signal (voltage) is applied.
- the panel 10 to which the vibration generating unit 30 is attached is deformed (vibrated) in accordance with the displacement of the vibration generating unit 30.
- the panel 10 generates air conduction sound.
- the panel 10 transmits a human body vibration sound to an object in contact with the panel 10. More specifically, the vibration of the panel 10 is transmitted to the middle ear or the inner ear via the soft tissue of the human body (for example, the cartilage of the outer ear), and the sound is transmitted by vibrating the middle ear or the inner ear.
- the vibration generating unit 30 is composed of, for example, a magnetostrictive element and a coil, or is composed of a piezoelectric element.
- a magnetostrictive element is an element made of a magnetostrictive material having a property of extending in the direction of the magnetic field in a magnetic field.
- a magnetostrictive material represented by an alloy of rare earth element and iron and having a change amount exceeding 1000 ppm is called a super magnetostrictive material.
- the panel 10 vibrates by being struck by a magnetostrictive element, and transmits a human body vibration sound to an object in contact with the panel 10. Since the magnetostrictive element is made of a metal alloy as described above, the magnetostrictive element does not have brittleness specific to the piezoelectric element described later, and is less likely to be damaged by an external impact as compared with the piezoelectric element.
- Piezoelectric elements are elements that expand or contract or bend according to the electromechanical coupling coefficient of the constituent material when an electric signal is applied. These elements are made of, for example, ceramic or quartz.
- the piezoelectric element may be a unimorph, bimorph or multilayer piezoelectric element.
- the stacked piezoelectric element includes a stacked bimorph element in which bimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers are stacked).
- the laminated piezoelectric element is composed of a laminated structure of a plurality of dielectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate) and electrode layers disposed between the plurality of dielectric layers.
- the displacement of the bending occurs in the stacking direction of each layer, that is, in the thickness direction.
- the panel 10 to which the piezoelectric element is attached vibrates in accordance with the displacement of the piezoelectric element, and transmits a human body vibration sound to an object in contact with the panel 10.
- Piezoelectric elements require a coil to be placed around the magnetostrictive element in order to cause displacement of the magnetostrictive element, but do not require such a member, so that vibration is less than that of the magnetostrictive element.
- the structure of the generating part can be further simplified.
- the input unit 40 receives an operation input from the user, and includes, for example, an operation button (operation key).
- an operation button operation key
- the panel 10 can also accept the operation input from a user by detecting the contact from a user.
- the control unit 50 is a processor that controls the electronic device 1.
- the control unit 50 applies a predetermined electrical signal (voltage corresponding to the audio signal) to the vibration generating unit 30.
- the vibration generating unit 30 causes a deflection displacement in the thickness direction.
- the panel 10 to which the vibration generating unit 30 is attached is deformed in accordance with the displacement of the vibration generating unit 30, and the panel 10 vibrates. For this reason, the panel 10 generates air conduction sound.
- the panel 10 transmits a human body vibration sound to an object in contact with the panel 10. Examples of the object include a part of the user's body (such as cartilage in the outer ear).
- the control unit 50 can apply an electrical signal corresponding to the audio signal related to the voice of the other party to the vibration generating unit 30 to generate air conduction sound and human body vibration sound corresponding to the audio signal.
- the audio signal may relate to a ringing melody or a music piece including music.
- the audio signal applied to the electrical signal may be based on music data stored in the internal memory of the electronic device 1, or music data stored in an external server or the like is reproduced via a network. May be.
- the voltage applied to the vibration generating unit 30 by the control unit 50 is, for example, ⁇ 15 V, which is higher than ⁇ 5 V, which is an applied voltage of a so-called panel speaker for the purpose of conducting sound by air conduction sound, not human body vibration sound. It may be.
- the panel 10 is sufficiently vibrated to generate It is possible to generate a human body vibration sound through the section.
- how much applied voltage is used can be appropriately adjusted according to the fixing strength of the panel 10 to the casing or the support member or the performance of the vibration generating unit 30.
- the panel 10 vibrates not only in the attachment region where the vibration generating unit 30 is attached, but also in the region away from the attachment region.
- the panel 10 has a plurality of locations that vibrate in a direction intersecting the main surface of the panel 10 in the vibrating region, and the amplitude value of the vibration is increased from plus to minus with time in each of the plurality of locations. Or vice versa.
- the panel 10 vibrates in such a manner that a portion having a relatively large vibration amplitude and a portion having a relatively small vibration amplitude are distributed randomly or periodically throughout the panel 10 at first glance. That is, vibrations of a plurality of waves are detected over the entire panel 10.
- the control unit 50 does not attenuate the vibration described above.
- the applied voltage may be ⁇ 15V. Therefore, the user can hear the sound by bringing his / her ear into contact with a region away from the above-described region where the panel 10 is attached.
- the panel 10 may be approximately the same size as the user's ear.
- the panel 10 may be larger than the user's ear, as shown in FIG.
- Panel 10 is an area wider than an area having a length corresponding to the distance from the lower leg of the anti-annulus (lower anti-limb) to the anti-tragus and a width corresponding to the distance from the tragus to the anti-annulus. Should just vibrate.
- the panel 10 preferably has a length corresponding to the distance between a portion near the upper leg of the ankle ring (upper pair leg) in the ear ring and the earlobe, and a distance between the tragus and a portion near the ear ring in the ear ring. It suffices that a region having a width corresponding to is vibrated.
- the length direction is the longitudinal direction 2a in which the panel 10 extends, and the vibration generating unit 30 is disposed closer to one end from the center.
- the width direction is a direction 2b orthogonal to the longitudinal direction.
- 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 panel 10 is larger than the average size of Japanese ears, the panel 10 is considered to be large enough to cover the entire foreign ear.
- the panel 10 can cover the user's ear by having the dimensions and shapes as described above, and is tolerant of misalignment when applied to the ear.
- the electronic device 1 can transmit the air conduction sound and the 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 panel 10. Therefore, when outputting a sound having a volume equivalent to that of a conventional dynamic receiver, the sound transmitted to the periphery of the electronic device 1 due to the vibration of the air due to the vibration of the panel 10 is less than that of the dynamic receiver. Therefore, it is suitable, for example, when listening to a recorded message on a train or the like.
- the electronic device 1 transmits vibration sound due to the vibration of the panel 10, even if the user wears an earphone or a headphone, for example, the user can contact the electronic device 1 with the earphone or the headphone so that the user can Sounds can be heard through headphones and body parts.
- the electronic device 1 transmits sound to the user by the vibration of the panel 10. Therefore, when the electronic device 1 does not include a separate dynamic receiver, it is not necessary to form an opening (sound outlet) for sound transmission in the housing, and the waterproof structure of the electronic device 1 can be simplified.
- the sound emission port is preferably closed by a member that allows gas to pass but not liquid.
- a member that allows gas to pass but not liquid is Gore-Tex (registered trademark).
- FIG. 3 is a diagram showing a basic structure of the electronic apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
- 3A is a front view
- FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 3A.
- the electronic device 1 shown in FIG. 3 is a smartphone in which a touch panel, which is a glass plate, is arranged as a panel 10 on the front surface of a housing 60 (for example, a metal or resin case).
- the panel 10 is bonded to the housing 60 by the joining member 70 and is held by the housing 60.
- the panel 10 is partly attached to the housing 60 via a sheet member to be described later on the upper side of the electronic device 1.
- the joining member 70 is, for example, an adhesive or a double-sided tape.
- the input unit 40 is also supported by the housing 60.
- the display unit 20 and the vibration generating unit 30 are attached to the panel 10 by a joining member 70.
- the bonding member 70 suitable for attaching the vibration generating unit 30 to the panel 10 include an adhesive having a thermosetting property or an ultraviolet curable property, a double-sided tape, and the like, for example, a colorless and transparent acrylic ultraviolet curable adhesive. It may be an optical elastic resin.
- the panel 10, the display part 20, and the vibration generation part 30 are each substantially rectangular.
- the display unit 20 is disposed approximately at the center of the panel 10 in the short direction.
- the vibration generating unit 30 is provided at a predetermined distance from the end of the panel 10 in the longitudinal direction, and is provided in the vicinity of the end so that the longitudinal direction of the vibration generating unit 30 is along the short side of the panel 10.
- the display unit 20 and the vibration generating unit 30 are provided side by side in a direction parallel to the inner surface of the panel 10.
- the panel 10 is deformed due to the deformation of the vibration generating unit 30 attached to the back surface of the panel 10, and contacts the deformed panel 10. Air conduction sound and vibration sound can be transmitted to the object.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of vibration of the panel 10 of the electronic device 1 according to the embodiment of the present invention.
- the display unit 20 is attached to the panel 10, and the display unit 20 is attached below the upper part.
- the lower part of the panel 10 is less likely to vibrate than the upper part of the panel 10 to which the vibration generating unit 30 is attached.
- the upper portion of the panel 10 is directly bent by the vibration generating unit 30, and the vibration is attenuated at the lower portion as compared with the upper portion.
- the panel 10 is bent by the vibration generating unit 30 so that the portion directly above the vibration generating unit 30 rises higher than the surroundings in the long side direction 2 a of the vibration generating unit 30. Therefore, in the longitudinal direction 2a of the panel 10, the vibration generated by the vibration generating unit 30 can be attenuated. Therefore, sound leakage due to vibration of the lower portion of the panel 10 at the lower portion of the panel 10 can be reduced.
- the electronic device 1 transmits sound to the object by the vibration of the panel 10.
- the vibration generating unit 30 is attached to the housing 60 and vibrates the housing 60, when the user picks up the electronic device and makes a call, the vibration is generated by the vibration of the housing 60.
- the device is dropped (usually, the user makes a call by holding the casing of the electronic device).
- the vibration generating unit 30 may be attached to the housing 60.
- the electronic device 1 according to the first embodiment is desired to further improve the sound pressure characteristics. Therefore, the present applicant examined the structure of the electronic device 1 that can further improve the sound pressure characteristics. Hereinafter, the structure of the electronic device 1 that has been studied will be described in detail.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the electronic apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
- a sheet member 80 is provided between the housing 60 and the panel 10.
- a part of the sheet member 80 is joined to the panel 10, and another part different from the part is joined to the housing 60.
- one end of the sheet member 80 is attached to the panel 10 via the joining member 70, and the other end opposite to the end in the extending direction of the sheet member 80 is the housing via the joining member 70.
- the vibration generating unit 30 is attached to the surface of the sheet member 80 on the opposite side to the bonding surface with the panel 10 via the bonding member 70.
- the sheet member 80 is made of, for example, a PET (Polyethylene terephthalate) film, an acrylic film, or the like, and has a thickness of about 0.05 mm.
- a PET Polyethylene terephthalate
- acrylic film acrylic film
- the sheet member 80 is easily deformed by an external force. For example, when an external force is applied in the thickness direction of the sheet member 80, bending deformation occurs in the direction of the external force.
- the sheet member 80 may be, for example, an elastic material such as rubber or silicone, a polyamide-based resin, or a film made of Gore-Tex (registered trademark) described above, in addition to a PET film or an acrylic film.
- the polyamide-based resin include Reny (registered trademark), which is made of a crystalline thermoplastic resin obtained from metaxylylenediamine and adipic acid and is rich in strength and elasticity.
- Reny registered trademark
- Such a polyamide-based resin may be a reinforced resin reinforced with glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like using itself as a base polymer. The strength and elasticity are appropriately adjusted according to the amount of glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like added to the polyamide-based resin.
- the reinforced resin as described above is formed, for example, by impregnating a resin into a base material formed by braiding glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like and curing it.
- the reinforced resin may be formed by mixing a fiber piece finely cut into a liquid resin and then curing it.
- the reinforced resin may be a laminate of a base material in which fibers are knitted and a resin layer.
- the sheet member 80 may be a metal plate widely used as a component of precision equipment, such as iron, stainless steel (iron-chromium alloy), and aluminum.
- the sheet member 80 is a region A in which neither the panel 10 nor the housing 60 is attached between the region joined to the panel 10 and the region joined to the housing 60 in the sheet member 80. have.
- the area A corresponds to the width indicated by the double arrow in FIG.
- the area A in the sheet member 80 is an area in which the sheet member 80 can be deformed (for example, bent and deformed). Accordingly, the region A in the sheet member 80 can be deformed following the deformation of the panel 10.
- the area A is referred to as a deformation area A.
- FIG. 6 shows a conventional structure in an electronic apparatus in which the vibration generating unit 30 is attached to the panel.
- the sheet member 80 is not provided between the housing 60 and the panel 10, and the housing 60 and the panel 10 are joined by the joining member 70 in the stacking direction thereof.
- the stacking direction of the housing 60 and the panel 10 is substantially the same as the vibration (deformation) direction of the panel 10 caused by the deformation of the vibration generating unit 30.
- the deformation of the panel 10 is inhibited by joining the housing 60 and the panel 10 together.
- the deformation region A of the sheet member 80 is flexed and deformed following the deformation when the panel 10 is deformed. hard.
- the electronic device 1 according to the present invention can realize higher sound pressure characteristics by making it difficult to inhibit the deformation of the panel 10 as compared with the conventional electronic device.
- the sheet member 80 is flexible to such an extent that it does not undergo fatigue failure even if the deformation following the vibration of the panel 10 is repeated.
- the vibration generating unit 30 is attached to the surface of the sheet member 80 opposite to the surface attached to the panel 10.
- the sheet member 80 has a region where the region attached to the panel 10 and the region where the vibration generating unit 30 is attached in the sheet member 80 overlap at least.
- the panel 10, the sheet member 80, and the vibration generating unit 30 are interposed via the bonding member 70 in the bending direction of the vibration generating unit 30 (the vibration direction of the panel 10, that is, the direction perpendicular to the main surface of the panel 10).
- the vibration direction of the panel 10 that is, the direction perpendicular to the main surface of the panel 10.
- the panel 10 is located directly above the vibration generating unit 30 in the long side direction of the vibration generating unit 30. It has been found that the vibration generating unit 30 bends the ridge so that the bulge is the highest compared with the surrounding area. That is, the force generated by the deformation of the vibration generating unit 30 is most easily propagated directly above the vibration generating unit 30 in the panel 10. Accordingly, it is important to improve the sound pressure characteristics that it is difficult to inhibit the vibration in the region immediately above and near the vibration generating unit 30 in the panel 10.
- the deformation region A of the sheet member 80 is provided in the vicinity of the vibration generating unit 30.
- the deformation region A of the sheet member 80 is formed immediately above the vibration generating unit 30. It should be avoided.
- the deformation region A is adjacent to the region of the sheet member 80 where the panel 10 is attached or the region of the sheet member 80 where the vibration generating unit 30 is attached. Most preferably, a region where neither the housing 60 nor the panel 10 is attached is formed.
- the material used for the sheet member 80 is not limited thereto.
- a double-sided tape for joining the members of the electronic device 1 may be used.
- a housing is provided between the region joined to the housing 60 and the region joined to the panel 10 in the double-sided tape.
- the present invention is realized as long as a configuration having a deformation region A to which neither the body 60 nor the panel 10 is attached is taken.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the present invention when a double-sided tape is used as the sheet member 80.
- two double-sided tapes having different lengths (the first double-sided tape 71 as the sheet member 80 and the second double-sided tape 71 for attaching the first double-sided tape 71 to the panel 10 are provided inside the electronic device 1.
- Double-sided tape 72 is placed in an overlapping manner.
- a part of the first double-sided tape 71 is joined to the panel 10, and another part different from the part is joined to the housing 60.
- first double-sided tape 71 is attached to the panel 10 via the second double-sided tape 72, and the other end opposite to the end in the extending direction of the first double-sided tape 71. Is attached to the housing 60. Further, the vibration generating unit 30 is attached to the surface of the first double-sided tape 71 opposite to the surface attached to the panel 10.
- the double-sided tapes 71 and 72 are used as the sheet member 80, it is not necessary to separately provide the joining member 70 for attaching the vibration generating unit 30 to the double-sided tapes 71 and 72. Therefore, the structure of the electronic device 1 can be simplified as compared with the case where a PET film or an acrylic film is used as the sheet member 80.
- the first double-sided tape is equal to the thickness of the second double-sided tape 72. 71 and the panel 10 are spaced apart. Since the separated distance is sufficiently larger than the maximum value of the amplitude when the panel 10 vibrates, the vibrated panel 10 can be prevented from coming into contact with the first double-sided tape 71.
- both the panel 10 and the housing 60 are attached between the region joined to the panel 10 and the region joined to the housing 60 in the first double-sided tape 71.
- the deformation area A is not present.
- the first double-sided tape 71 has, for example, a structure in which a PET film is used as a base and the upper and lower surfaces of the film are covered with an adhesive, and can be easily deformed when an external force is applied. Therefore, since the deformation area A of the first double-sided tape 71 is deformed following the deformation when the panel 10 is deformed, the deformation of the panel 10 is hardly hindered and the sound pressure characteristics are improved.
- the first double-sided tape 71 has, for example, a three-layer structure in which the upper and lower surfaces of the PET base film are covered with an adhesive.
- Such a double-sided tape can form a non-adhesive region in which the adhesive is not coated on the double-sided tape, and the size of the non-adhesive region can be freely changed. Therefore, in this configuration, a region other than the region to which the panel 10, the casing 60, or the vibration generating unit 30 is attached in the first double-sided tape 71 can be set as a non-adhesive region (in FIG. In the double-sided tape 71, a non-adhesive region 71 (b) and the other region 71 (a) are shown).
- the first double-sided tape 71 prevents the deformation areas A from touching and sticking to each other when the deformation area A is bent and deformed following the deformation of the panel 10. be able to.
- the configuration of the first double-sided tape 71 is not limited to the above configuration.
- the base material sandwiched between the pressure-sensitive adhesives may be an acrylic film or the like in addition to the PET film, and may be a nonwoven fabric film or a foam.
- the double-sided tape of the foamed body is, for example, a double-sided tape formed by laminating an acrylic adhesive on the upper and lower surfaces of a polyethylene substrate having a structure having minute bubbles. Further, it is not always necessary to provide the non-adhesive region 71 (b) in the first double-sided tape 71.
- the two double-sided tapes of the first double-sided tape 71 and the second double-sided tape 72 are used in an overlapping manner.
- a structure in which the first double-sided tape 71 as the sheet member 80 is attached to the panel 10 without the second double-sided tape 72, that is, only the first double-sided tape 71 is arranged.
- the arrangement configuration of the double-sided tape inside the electronic device 1 can be simplified as compared with the case where two double-sided tapes are used in an overlapping manner.
- the non-adhesive region 71 (b) is provided in the first double-sided tape 71, the deformation region A to which neither the panel 10 nor the housing 60 is attached can be formed.
- An electronic apparatus with improved sound pressure characteristics can be configured.
- FIG. 8 is a diagram illustrating frequency characteristics of the electronic device according to the embodiment of the present invention.
- the frequency characteristic 91 of an electronic device (corresponding to FIG. 5) in which a PET film is disposed as the sheet member 80 between the housing 60 and the panel 10, and the first double-sided tape 71 is disposed as the sheet member 80.
- the frequency characteristic 92 of the manufactured electronic device (corresponding to FIG. 7) and the frequency characteristic 93 of the conventional electronic device (when the sheet member 80 is not provided; corresponding to FIG. 6) are shown.
- the horizontal axis represents the frequency of the output sound
- the vertical axis represents the sound pressure.
- the substantially planar sheet member 80 is provided as a member capable of bending deformation, but the shape of the sheet member 80 is not limited to the planar shape.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing a plurality of modified examples of the configuration of the present invention.
- a substantially L-shaped double-sided tape 70 (or 71) is disposed inside the electronic apparatus 1 as the sheet member 80.
- the double-sided tapes 70 and 71 have a shape bent substantially vertically so as to have a surface parallel to the panel 10 and a surface parallel to the housing 60 of the electronic device 1.
- a part of the surface is bonded to the panel 10
- the surface parallel to the upper side surface of the electronic device 1 is bonded to the housing 60.
- a deformation area A in which neither the panel 10 nor the housing 60 is attached is formed on the surface of the double-sided tape 70 or 71 parallel to the panel 10.
- the deformation area A is formed between the area bonded to the panel 10 in the double-sided tapes 70 and 71 and the area bonded to the housing 60. Since the deformation area A of the double-sided tapes 70 and 71 is deformed following the deformation when the panel 10 is deformed, it is difficult to inhibit the deformation of the panel 10 and the sound pressure characteristics are improved.
- the double-sided tapes 70 and 71 are arranged so that the deformation area A is substantially parallel to the panel 10. Accordingly, the deformation area A is bent and deformed in a direction substantially parallel to the vibration (deformation) direction of the panel 10.
- the first double-sided tape 71 is an end of a surface parallel to the panel 10. It has the shape which continued from the part and was bent substantially perpendicularly toward the back side of electronic equipment 1. Further, the vibration generating unit 30 is attached to the surface of the first double-sided tape 71 opposite to the surface attached to the panel 10. In the first double-sided tape 71, a region other than the region where the panel 10, the casing 60, or the vibration generating unit 30 is attached is a non-adhesive region 71 (b).
- FIG. 9B shows a configuration in which the edge of the panel 10 is covered by a bezel provided continuously to the housing 60 for the purpose of improving the impact resistance of the electronic device 1.
- the double-sided tape 70 as the sheet member 80 is substantially L-shaped having a surface parallel to the panel 10 and a surface parallel to the upper side surface of the electronic device 1.
- a surface of the double-sided tape 70 parallel to the upper surface of the electronic device 1 is attached to the housing 60 along the bezel of the housing 60.
- the surface of the double-sided tape 70 parallel to the panel 10 extends outward from the panel 10, and the extended region is not joined to the housing 60, so that it can be deformed (deformable region A).
- the deformation area A is not covered by the panel 10, but is covered by the bezel of the housing 60, so that the double-sided tape 70 is not exposed and is not visually recognized.
- the non-adhesive region 71 (b) may be appropriately provided in the double-sided tape 70 as in the configuration of FIG.
- the configuration shown in FIG. 9C is a case where the double-sided tape as the sheet member 80 and the double-sided tape for attaching the vibration generating unit 30 are integrated in the configuration of FIG. 9B.
- the arrangement configuration of the double-sided tape with respect to the electronic device 1 is simplified as compared with the configuration of FIG. 9B.
- the vibration generating unit 30 is closer to the upper side surface of the housing 60. It can arrange
- the vibration generating unit 30 is provided at a position close to the upper side surface of the housing 60, another member constituting the upper side surface of the housing 60 may be close to the vibration generating unit 30.
- the vibration generating unit 30 is brought into contact with another member such as a corner or an electronic component protruding into the housing 60 due to an impact caused by dropping or the like.
- the vibration generating unit 30 may be covered with a buffer member 90 made of a rubber molding material or the like, and a structure capable of mitigating the propagation of impact to the vibration generating unit 30 by absorbing external force.
- 9C shows a configuration in which the surface of the vibration generating unit 30 other than the surface attached to the panel 10 is covered with the buffer member 90, the shape of the buffer member 90 is not limited to this, and is a plate shape. And may be attached to the surface of the vibration generating unit 30 opposite to the surface attached to the panel 10. Moreover, you may provide the buffer member 90 by dripping an ultraviolet curable resin etc. on the surface of the vibration generation part 30 on the surface on the opposite side to the surface attached to the panel 10, and making it solidify.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing a plurality of further modifications of the configuration of the present invention.
- This modification is a case where the deformation direction of the deformation area A of the double-sided tape 70 as the sheet member 80 is substantially perpendicular to the vibration (deformation) direction of the panel 10 in the configuration shown in FIG.
- the double-sided tape 70 as the sheet member 80 has a substantially L-shape consisting of a surface parallel to the panel 10 and a surface parallel to the upper side surface of the electronic device 1.
- a surface of the double-sided tape 70 parallel to the panel 10 is joined to the panel 10.
- a part of the surface parallel to the upper surface of the electronic device 1 is joined to the housing 60.
- a deformation area A in which neither the panel 10 nor the housing 60 is attached is formed on a surface parallel to the upper surface of the electronic device 1 in the double-sided tape 70.
- the deformation area A is formed between the area bonded to the panel 10 and the area bonded to the housing 60 in the double-sided tape 70. Since the deformation area A of the double-sided tape 70 is deformed following the deformation when the panel 10 is deformed, it is difficult to inhibit the deformation of the panel 10 and the sound pressure characteristics are improved.
- the double-sided tape 70 is arranged so that the deformation area A is substantially perpendicular to the panel 10. Accordingly, the deformation area A is bent and deformed in a direction substantially perpendicular to the vibration (deformation) direction of the panel 10.
- the sheet member 80 can be arranged so that the deformation region A of the sheet member 80 is in any direction parallel to the deformation (vibration) direction of the panel 10 and a direction perpendicular to the direction. That is, the arrangement direction of the deformation area A is not limited in the present invention. Accordingly, the degree of freedom of arrangement of the sheet member 80 in the electronic device 1 is high.
- the double-sided tape 70 as the sheet member 80 and the double-sided tape for attaching the vibration generating unit 30 are separately provided.
- the propagation of the force generated by the deformation of the vibration generating unit 30 is not alleviated by the deformation area A of the double-sided tape 70.
- the configuration shown in FIG. 10B is a case where the double-sided tape 70 as the sheet member 80 and the double-sided tape for attaching the vibration generating unit 30 are integrated.
- the arrangement configuration of the double-sided tape with respect to the electronic device 1 can be simplified.
- FIG. 11 is a diagram for explaining cross-sectional structures at different positions in the short-side direction of the main surface of the electronic device 1.
- FIG. 11A shows a substantially L-shaped sheet member 80 (double-sided tape 71) provided inside the electronic apparatus 1.
- a double-sided tape 71 shown in FIG. 11A has, for example, a surface attached to the panel 10 and a surface attached to the housing 60 in the same manner as the configuration of FIG.
- the surface attached to the panel 10 includes a side 11a parallel to the short side of the panel 10 (that is, the short side of the main surface of the electronic device 1) and the long side of the panel 10 (that is, the long side of the main surface of the electronic device 1). ) Is a substantially rectangular surface.
- the surface attached to the housing 60 is a substantially rectangular surface including a side 11 c parallel to the short side of the main surface of the electronic device 1 and a side 11 d parallel to the thickness direction of the electronic device 1.
- the length of the side 11 c on the surface attached to the housing 60 is shorter than the length of the side 11 a on the surface attached to the panel 10.
- a non-adhesive region 71 (b) having a width shorter than the side 11 c of the surface attached to the housing 60 is formed on the surface attached to the panel 10.
- the non-adhesive region 71 (b) is formed on the surface opposite to the surface attached to the panel 10. Therefore, this region is not joined to the housing 60.
- FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG.
- FIG. 11B not only the double-sided tape 71 but also members constituting the electronic device 1 are illustrated.
- a surface of the double-sided tape 71 parallel to the panel 10 is attached to the panel 10, while a surface opposite to the surface attached to the panel 10 is attached to the housing 60.
- FIG. 11C is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 11C (not only the double-sided tape 71 but also members constituting the electronic device 1 are shown).
- the surface parallel to the panel 10 of the double-sided tape 71 is attached to the panel 10
- the surface opposite to the surface attached to the panel 10 is attached to the housing 60.
- a surface that is bent and extended from a surface parallel to the panel 10 and parallel to the upper surface of the electronic device 1 is also attached to the housing 60. In such a case, it is possible to attach the panel 10 and the housing 60 more firmly than the configuration shown in FIG. 11B (XX cross section).
- FIG. 11D is a cross-sectional view taken along line ZZ in FIG. 11C (not only the double-sided tape 71 but also the members constituting the electronic device 1 are shown).
- region 71 (b) the surface on the opposite side to the surface attached to the panel 10 is non-adhesive area
- a surface that is bent and extended from a surface parallel to the panel 10 and is parallel to the upper surface of the electronic device 1 is attached to the housing 60.
- the surface parallel to the upper surface of the electronic device 1 in the double-sided tape 71 is not attached to the housing 60 in the entire area of the surface, but is not in the non-adhesive region 71 (b) of the double-sided tape 71.
- a region corresponding to the thickness width of the adhesive layer is not attached to the housing 60.
- the non-adhesive layer is a layer formed of the adhesive when the intermediate layer of the double-sided tape 71 is coated with the adhesive, and the thickness width of the non-adhesive layer is formed of the adhesive. The thickness width of the layer to be formed is shown.
- the surface of the double-sided tape 71 opposite to the surface attached to the panel 10 is not covered with the adhesive.
- the double-sided tape 71 becomes thinner by the thickness width of the layer to be formed. Accordingly, in the cross section along the line ZZ, the double-sided tape 71 is not covered with the adhesive and is separated from the housing 60 by the amount of the reduced thickness.
- the width A at which the double-sided tape 71 is separated from the housing 60 corresponds to the width of the region of the double-sided tape 71 that is not attached to the housing 60 on the surface parallel to the upper surface of the electronic device 1. This region is the deformation region A, and is deformed following the deformation when the panel 10 is deformed. Therefore, the deformation of the panel 10 is hardly inhibited and the sound pressure characteristics are improved.
- the configuration of the double-sided tape 71 in the cross-sectional structure of the electronic device 1 is at least three (FIGS. 11B to 11D).
- the area occupied by each of these three structures, that is, the cross-sectional structures along the XX line, the YY line, and the ZZ line, in the short side direction of the main surface of the electronic device 1 is a double-sided tape 71. It is possible to adjust as appropriate by changing the shape. For example, the fixing strength between the panel 10 and the housing 60 by the double-sided tape 71 can be adjusted by adjusting the width of the side 11c with respect to the side 11a.
- the width of the side 11e (the width of the deformation region A in the short side direction of the main surface of the electronic device 1) with respect to the side 11a is increased (that is, the width of the non-adhesive region is increased), the sound pressure characteristics are improved. Can be made.
- the left and right end portions of the panel 10 vibrate greatly. .
- the panel 10 and the housing 60 are firmly fixed by the double-sided tape 71 at the left and right ends of the panel 10, and the non-adhesive region 71 (b) is provided on the double-sided tape 71 except at the left and right ends.
- seat member 80 can change the width
- both the improvement of the sound pressure characteristics by providing the deformation area A and the improvement of the sound pressure characteristics by fixing the panel 10 to the housing 60 without providing the deformation area A at the left and right ends of the panel 10 are achieved.
- an adhesive having an adhesive strength higher than that of the double-sided tape 71 is applied on the double-sided tape 71 and fixed by the adhesive. It is good also as a structure.
- the adhesive used here is, for example, a non-heating type curable adhesive, or a moisture curable elastic adhesive that cures by reacting with moisture (humidity) in the air.
- the moisture-curing elastic adhesive has, for example, a special polymer containing a silyl group as a main component.
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the present invention when the scattering prevention sheet 110 is used as the sheet member 80.
- the scattering prevention sheet 110 is a member provided to prevent the glass panel fragments from scattering due to an impact on the electronic device 1.
- the scattering prevention sheet 110 is attached to the inner surface of the electronic device 1 in the panel 10 via a colorless and transparent adhesive or the like.
- the display unit 20 is attached to the surface of the anti-scattering sheet 110 opposite to the surface attached to the panel 10 via a colorless and transparent adhesive or the like, and the vibration generating unit 30 via a double-sided tape or the like. Is attached.
- the region located on the upper side of the electronic device 1 in the anti-scattering sheet 110 is attached to the housing 60 via a double-sided tape or the like.
- the scattering prevention sheet 110 has a part of the area not attached to the panel 10 on the upper side of the electronic device 1.
- the anti-scattering sheet 110 includes a region where neither the panel 10 nor the housing 60 is attached between the region attached to the panel 10 and the region attached to the housing 60, that is, the deformation region A. Have. Since the deformation area A is deformed following the deformation when the panel 10 is deformed, the deformation of the panel 10 is hardly hindered and the sound pressure characteristics are improved.
- a touch panel may be provided instead of the scattering prevention sheet 110.
- the touch panel is obtained by forming a transparent conductive film layer such as indium tin oxide on the surface of a plastic film by sputtering, for example. Since the touch panel uses a flexible plastic film as a base material, the touch panel can be bent and deformed. Therefore, the touch panel can be deformed following the deformation of the panel 10 by providing a deformation region.
- the present invention is not limited to such a configuration.
- the present invention can be realized even in a configuration in which the sheet member 80 is provided in the electronic device to which the vibration generating unit 30 is attached.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration in which the vibration generating unit 30 is attached to the housing 60 in the first embodiment of the present invention.
- the housing 60 includes a rear case (first housing portion) 61 and a cover member (second housing portion) 62 that is detachable from the rear case 61.
- the cover member 62 is, for example, a battery cover made of polycarbonate.
- the panel 10 is attached to the rear case 61.
- the display unit 20 and the input unit 40 are also attached to the rear case 61 (not shown).
- the vibration generating unit 30 is attached to the surface of the cover member 62 on the inner side of the electronic device 1 via the sheet member 80.
- the cover member 62 to which the vibration generating unit 30 is attached is deformed and vibrates according to the displacement of the vibration generating unit 30. For this reason, the cover member 62 generates air conduction sound. Further, the cover member 62 transmits the human body vibration sound to the object that contacts the cover member 62.
- the seat member 80 is a deformation in which neither the cover member 62 nor the rear case 61 is attached between the region attached to the cover member 62 and the region attached to the rear case 61 in the sheet member 80. It has area A. Since the deformation area A is deformed following the deformation when the cover member 62 is deformed, the deformation of the cover member 62 is hardly hindered and the sound pressure characteristics are improved.
- a non-adhesive region was provided on a base material such as a PET film by not covering the adhesive, but the present invention is not limited to this, and on the region where the adhesive is disposed. It is also possible to provide the non-adhesive region by coating fine powder composed of an organic substance, an inorganic substance, or an organic-inorganic composite, or by covering a plastic sheet or the like that does not have adhesiveness.
- seat member was used as a modification of this invention, it is clear that a PET film, an acrylic film, etc. may be used instead of a double-sided tape.
- the joining member for attaching the display part 20 to the panel 10 and the joining member for attaching the vibration generating part 30 to the panel 10 were shown separately, it is not limited to this, these These joining members may be integrated into the electronic device 1.
- the structure which uses a double-sided tape was demonstrated for joining to the sheet
- the outline of the electronic apparatus 1 of the second embodiment is the same as the outline of the electronic apparatus 1 of the first embodiment described above.
- FIG. 14 is a diagram showing a schematic structure of the electronic apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.
- the second embodiment will be described assuming that a piezoelectric element is used as the vibration generating unit 30.
- 14A is a front view
- FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 14A.
- the electronic device 1 shown in FIG. 14 is a smartphone in which a touch panel, which is a glass plate, is arranged as a panel 10 on the front surface of a housing 60 (for example, a metal or resin case).
- the panel 10 is attached to the housing 60 by being joined to the housing 60 by the joining member 70.
- the joining member 70 is, for example, an adhesive or a double-sided tape.
- the display unit 20 and the vibration generating unit 30 are attached to the panel 10 by a bonding member 70 and attached thereto.
- a joining member 70 suitable for attaching the display unit 20 to the panel 10 for example, there is an optical elastic resin which is a colorless and transparent acrylic ultraviolet curable adhesive.
- the bonding member 70 suitable for attaching the vibration generating unit 30 to the panel 10 there are a double-sided tape having a waterproof property and an adhesive having a thermosetting property or an ultraviolet curable property.
- the input unit 40 is attached to the housing 60 in the same manner as the panel 10.
- the panel 10, the display part 20, and the vibration generation part 30 are each substantially rectangular.
- FIG. 15 is a diagram showing a detailed configuration of the electronic apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.
- 15 (a) is a front view
- FIG. 15 (b) is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 15 (a)
- FIG. 15 (c) is taken along line cc in FIG. 15 (a). It is sectional drawing.
- the vibration generating unit 30 is joined and attached in the vicinity of the upper end portion of the panel 10 by the joining member 70.
- the lower end portion of the panel 10 is joined to the housing 60 by the joining member 70.
- the left and right ends of the panel 10 are also joined to the housing 60 by the joining members 70.
- the upper end portion of the panel 10 is not joined to the housing 60. That is, the upper end portion of the panel 10 is a free end.
- the electronic device 1 according to the second embodiment of the present invention has a configuration in which the end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached is a free end. Therefore, the electronic device 1 according to the second embodiment of the present invention is difficult to inhibit the vibration of the panel 10 due to the displacement of the vibration generating unit 30, and as a result, higher sound pressure characteristics can be realized. .
- the electronic apparatus 1 has a region and vibration in the longitudinal direction of the panel 10 where the display unit 20 is attached.
- the panel 10 is joined and attached to the housing 60 by the joining member 70.
- the panel 10 and the housing 60 are joined along a direction parallel to the short direction of the panel 10.
- the panel 10 is attached to the housing 60 via a joining member 70 and an FPC (flexible printed circuit board) 81 to be described later.
- the panel 10 is attached to the housing 60 via the joining member 70.
- the vibration generating unit 30 is disposed between the region where the panel 10 and the housing 60 are joined and the upper end of the panel 10. That is, the vibration generating unit 30 is attached to a region outside the region where the panel 10 and the housing 60 are joined on the surface of the panel 10 attached to the housing 60.
- the end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached is a free end. It is defined that the joining area
- an example of “the end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached is a free end” will be described.
- FIG. 16 is a view for explaining a bonding area between the panel 10 and the casing 60 (an area where the panel 10 is bonded to the casing 60 by the bonding member 70) in the electronic device 1 according to the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows several Example of these.
- FIG. 16 shows a front view of the electronic apparatus 1. Originally, the display unit 20 and the vibration generating unit 30 are attached to the surface of the panel 10 on the inner side of the electronic device 1 (arranged in the depth direction of the paper surface than the panel 10), and therefore should not be shown by solid lines.
- the vibration generating unit 30 is arranged on the panel 10 and the housing 60 on the surface of the panel 10 attached to the housing 60. It is attached to the area outside the joining area.
- the joining region between the panel 10 and the housing 60 faces the vibration generating unit 30 at the upper end of the panel 10 (the end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached). It is placed in an area other than the area.
- the joining region between the panel 10 and the housing 60 is arranged on both sides of the vibration generating unit 30 in the short direction of the panel 10.
- the joining region between the panel 10 and the housing 60 is not disposed on the upper end portion of the panel 10 but is disposed along the left and right side ends.
- the joining regions arranged on the left and right side edges of the panel 10 have a predetermined width in the short direction of the panel 10, so that the width is equal to the upper end of the panel 10.
- a junction region is arranged.
- the configuration shown in FIG. 16B is smaller in the area where the panel 10 and the casing 60 are joined around the vibration generating unit 30 than the configuration shown in FIG. Inhibition can be further reduced.
- the panel 10 in the region where the vibration generating unit 30 is attached to the panel 10, the panel 10 has an end side opposite to the upper end of the panel 10 and an outside of the imaginary line including the short side. And the joining area
- FIG. 16C It has a joining region (region where panel 10 and case 60 were attached by joining member 70).
- the configuration shown in FIG. 16C is smaller than the configuration shown in FIGS. 16A and 16B because the bonding area between the panel 10 and the housing 60 around the vibration generating unit 30 is small. The inhibition of 10 vibrations can be further reduced. In the present invention, it is not always necessary to join the panel 10 and the housing 60 along the short direction of the panel 10 between the display unit 20 and the vibration generating unit 30.
- FIG. 16D a configuration in which only the lower end portion and the left and right end portions of the panel 10 are joined to the housing 60 may be employed.
- the panel 10 has a periphery around the four sides of the display unit 20. , It is supported from the housing 60 more firmly.
- the panel 10 is a touch panel that detects contact, when the user presses the panel 10, the risk of the panel 10 being bent is reduced, and as a result, usability is improved.
- the FPC 81 is electrically connected to the vibration generating unit 30.
- the FPC 81 forms a conductor layer (signal line) on a film-like insulator (base film) made of a resin such as polyimide, and further insulates except for a region corresponding to a terminal portion in the conductor layer.
- the body is covered.
- the FPC 81 is attached to the surface opposite to the surface attached to the panel 10 in the vibration generating unit 30 (in the present embodiment, a substantially flat piezoelectric element).
- the terminal portion of the FPC 81 and the electrode terminal portion provided in the piezoelectric element are bonded by, for example, a method called ACP (Anisotropic Conductive Paste) connection or ACF (Anisotropic Conductive Film) connection.
- ACP Adisotropic Conductive Paste
- ACF Anaisotropic Conductive Film
- the FPC 81 covers substantially the entire surface of the piezoelectric element opposite to the surface attached to the panel 10.
- the FPC 81 uses a resin such as polyimide as a base material. Therefore, when the surface of the piezoelectric element is covered, the FPC 81 also serves as a relaxation member that absorbs an external impact, and prevents the piezoelectric element from being damaged. can do. Note that it is not always necessary to cover the entire surface of the piezoelectric element, and a configuration in which a part of the surface is covered may be employed.
- the FPC 81 extends from a region attached to the vibration generating unit 30 (piezoelectric element) and is electrically connected to a control unit 50 (not shown), for example.
- the electric signal applied from 50 is transmitted to the vibration generator 30.
- a region (extended portion) extending from a region attached to the vibration generating unit 30 (piezoelectric element) is partly joined to the panel 10 by the joining member 70.
- a region opposite to the bonded region is bonded to the housing 60 by the bonding member 70.
- the joining member 70 used here is, for example, a double-sided tape or an adhesive having waterproofness.
- the upper end portion of the panel 10 is not joined to the housing 60, the upper end portion of the panel 10 is shown in FIGS. 15 (b) and 15 (c).
- this gap that is, a region between the region where the display unit 20 is attached and the region where the vibration generating unit 30 is attached in the panel 10,
- the vibration generating unit 30 disposed outside the bonding region between the panel 10 and the housing 60 is obtained by bonding the panel 10 and the housing 60 with the bonding member 70. Except for this, it is possible to give a waterproof structure to the members arranged inside the electronic apparatus 1. However, as shown in FIG. 15B, there is a portion between the joining members 70 where the above-described extending portion of the FPC 81 is interposed. In this portion, the extending portion of the FPC 81 is joined to the panel 10 by the first joining member, while being joined to the housing 60 by the second joining member.
- the extending portion of the FPC 81, the first joining member, and the second joining member are in close contact with each other and no gap is formed. That is, the extending portion of the FPC 81 may be configured to be in close contact with and covered with the first bonding member and the second bonding member.
- a sheet made of a deformable silicone gel is used for at least one of the first joining member or the second joining member, and the extending portion, the first joining member, and the second joining member are used. There is a method in which the joining members are brought into close contact with each other without a gap and joined to the panel 10 and the housing 60.
- the extending portion of the FPC 81 As another method for configuring the extending portion of the FPC 81 to be covered and covered with the first bonding member and the second bonding member, the extending portion of the FPC 81 and the first or second bonding member It is also possible to adopt a method of eliminating the gap by filling the gap formed between the two with a fluid adhesive.
- an extended portion of the FPC 81 is inserted into a hollow portion of a ring-shaped member, and the insertion
- a method in which a ring-shaped member is sandwiched between the panel 10 and the housing 60 via the ring-shaped member More specifically, in a state where the extended portion of the FPC 81 is inserted through the hollow portion of the ring-shaped rubber member (grommet), the grommet is sandwiched between the panel 10 and the casing so that the extended portion is in close contact with the extended portion. Grommet is press-fitted into the gap with 60.
- the panel 10 and the casing 60 are not formed between the panel 10, the casing 60, and the FPC 81, that is, the gap between the inside and the outside of the electronic device 1 is not generated. Therefore, a waterproof structure can be provided.
- the waterproof structure can be imparted to the electronic device 1 except for the vibration generating unit 30 by the above-described method.
- the region where the vibration generator 30 and the FPC 81 are connected that is, the electrode terminal portion of the vibration generator 30 and the terminal portion of the FPC 81 are exposed to the outside, the exposed region does not have a waterproof structure. Therefore, when a conductive liquid such as water adheres to a region where the vibration generating unit 30 and the FPC 81 are connected, the region may be short-circuited. Therefore, it is necessary to provide a waterproof structure (or to cover the exposed region with an insulating material) even in a region where the vibration generating unit 30 and the FPC 80 are connected.
- the electrode terminal part of the vibration generating unit 30 and the terminal part of the FPC 81 are coated with an insulating material such as silicone, urethane, fluorine, that is, the region connected to the vibration generating unit 30 in the FPC 81 is defined. It is preferable that the structure is covered with an insulating resin member.
- the FPC 81 has one end of the FPC 81 bonded to the vibration generating unit 30, while a part of the extending portion of the FPC 81 is interposed through the bonding member 70.
- the panel 10 and the housing 60 are joined together. If the region between the region joined to the vibration generating unit 30 and the region joined to the panel 10 and the housing 60 in the FPC 81 is stretched without being bent, the vibration generating unit 30 is displaced. When the panel 10 vibrates, the FPC 81 may be broken by the vibration of the panel 10, or the FPC 81 may inhibit the vibration of the panel 10.
- the region between the region bonded to the vibration generating unit 30 and the region bonded to the panel 10 and the housing 60 is sufficiently bent in advance, and the FPC 81 is moved to the vibration generating unit 30.
- the panel 10 and the housing 60 are preferably joined.
- FIG. 17 is a diagram showing a first modification of the configuration of the second embodiment of the present invention.
- 17 (a) is a front view
- FIG. 17 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 17 (a)
- FIG. 17 (c) is taken along the line cc in FIG. 17 (a).
- FIG. In this modification the shape of the panel 10 is different from the configuration shown in FIG.
- the panel 10 in this modification example is arranged in parallel with the back surface of the electronic device 1 and extends from one end of the plate-like portion 101 and a substantially plate-like plate-like portion 101 to which the display unit 20 is attached. And a curved portion 102 provided.
- the panel 10 has a curved portion 102 extending from the upper end of the plate-like portion 101, and constitutes a part of the upper side surface of the electronic device 1.
- the vibration generating unit 30 is attached by being joined to the curved portion 102 of the panel 10 by the joining member 70.
- the lower end portion of the plate-like portion 101 is joined to the housing 60 by a joining member 70.
- the left and right end portions of the plate-like portion 101 are also joined to the housing 60 by the joining members 70.
- the upper end portion of the panel 10 that is, the end portion of the curved portion 102 is not joined to the housing 60. That is, the end of the curved portion 102 of the panel 10 is a free end.
- the electronic device 1 in the first modification has a configuration in which an end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached is a free end. Therefore, the electronic device 1 according to the present invention hardly obstructs the vibration of the panel 10, and as a result, higher sound pressure characteristics can be realized.
- the panel 10 is joined to the casing 60 in a region between the region where the display unit 20 is attached to the panel 10 and the region where the vibration generating unit 30 is attached in the longitudinal direction of the panel 10.
- the plate-like portion 101 of the panel 10 and the housing 60 are joined by a joining member 70.
- the panel 10 is attached to the housing 60 via the joining member 70 and the FPC 81.
- the panel 10 is attached to the housing 60 via the joining member 70.
- the panel 10 and the housing 60 are joined along a direction parallel to the lateral direction of the panel 10. With such a configuration, the panel 10 is supported by the housing 60 around the four sides of the display unit 20, and thus is firmly supported from the housing 60.
- the panel 10 is a touch panel that detects contact
- the risk of the panel 10 being bent by the pressure applied to the panel 10 is reduced. As it becomes easier to use.
- FIG. 18 is a cross-sectional view of the electronic apparatus 1 showing a second modification of the configuration of the second embodiment of the present invention.
- the present modification is different from the configuration shown in the first modification in the shape of the panel.
- the panel 10 in this modification is arranged in parallel with the back surface of the electronic device 1, and the first surface 103 to which the display unit 20 is attached and the one end of the panel 10 are bent so as to be integrated with the first surface 103. And a second surface 104 to be formed.
- the vibration generating unit 30 is joined and attached to the second surface 104 of the panel 10 by the joining member 70. Further, the lower end portion of the first surface 103 of the panel 10 is joined to the housing 60 by a joining member 70.
- the left and right ends of the first surface 103 are also joined to the housing 60 by the joining members 70.
- the upper end portion of the panel 10, that is, the end portion of the second surface is not joined to the housing 60. That is, the second surface 104 of the panel 10 is a free end.
- the electronic device 1 in the second modification has a configuration in which the end of the panel 10 on the side where the vibration generating unit 30 is attached is a free end. With such a configuration, the electronic device 1 according to the present invention is less likely to inhibit the vibration of the panel 10 as compared with the case where the end of the second surface 104 is joined to the housing 60. Higher sound pressure characteristics can be realized.
- FIG. 19 is a cross-sectional view of the electronic apparatus 1 showing a third modification of the configuration of the second embodiment of the present invention.
- the electronic device 1 according to this modification includes a first case member 63 and a second case member 64 that form a casing.
- the panel 10 In the electronic device 1, the panel 10, the first case member 63, and the second case member 64 are stacked and joined in the thickness direction of the electronic device 1.
- the panel 10 includes a plate-like portion 101 and a bending portion 102 as in the first modification, and the vibration generating portion 30 is attached to the bending portion 102.
- the edge part of the curved part 102 is not joined to a housing
- the shape of the panel 10 in this modification is not limited to this, You may have any shape of the various shapes currently disclosed.
- FPC 81 is attached to the surface of vibration generator 30 opposite to the surface attached to panel 10.
- the FPC 81 extends from an area attached to the vibration generating unit 30 and is connected to the control unit 50, and transmits an electric signal applied from the control unit 50 to the vibration generating unit 30.
- a region (extension portion) extending from a region attached to the vibration generating unit 30 in the FPC 81, a part of the region is joined to the first case member 63 and is opposite to the joined region.
- the region on the side is joined to the second case member 64.
- the FPC 81 is joined to the first case member 63 and the second case member 64 by the joining member 70, and the FPC 81 and the joining member 70 are in close contact with each other.
- the adhesion structure between the FPC 81 and the joining member 70 is achieved in the same manner as described above.
- the joining member 70 for joining the panel 10 and the housing 60 a double-sided tape or an adhesive is exemplified, but these may be used in combination instead of being used alone.
- a double-sided tape may be applied to the housing 60, and an adhesive having a higher adhesive strength than the double-sided tape may be applied thereon to bond the panel 10.
- the double-sided tape and the adhesive are firmly bonded to each other, and as a result, the panel 10 and the housing 60 can be firmly bonded. Moreover, it is good also as a structure which does not apply
- the adhesive used here is, for example, a non-heating type curable adhesive, or a moisture curable elastic adhesive that cures by reacting with moisture (humidity) in the air.
- the moisture-curing elastic adhesive has, for example, a special polymer containing a silyl group as a main component.
- the display part 20 showed the structure attached to the plate-shaped part 101 of the panel 10, it is not limited to this, The display part 20 A part or the whole may be attached to the curved portion 102 of the panel 10. Furthermore, in the second modification of the configuration of the present invention, the configuration in which the display unit 20 is attached to the first surface 103 of the panel 10 is shown, but the present invention is not limited to this, and a part or the whole of the display unit 20 is displayed. May be attached to the second surface 104 of the panel 10.
- the intermediate member is a member that reduces an excessive deformation of the piezoelectric element when, for example, a piezoelectric element is used as the vibration generating unit 30. Further, for example, an intermediate force is transmitted to the piezoelectric element. It is a member to relieve.
- the intermediate member is made of, for example, an elastic material such as rubber or silicone, or a polyamide resin.
- the polyamide-based resin examples include Reny (registered trademark), which is made of a crystalline thermoplastic resin obtained from metaxylylenediamine and adipic acid and is rich in strength and elasticity.
- Reny registered trademark
- Such a polyamide-based resin may be a reinforced resin reinforced with glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like using itself as a base polymer. The strength and elasticity are appropriately adjusted according to the amount of glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like added to the polyamide-based resin.
- the reinforced resin as described above is formed, for example, by impregnating a resin into a base material formed by braiding glass fiber, metal fiber, carbon fiber, or the like and curing it.
- the reinforced resin may be formed by mixing a fiber piece finely cut into a liquid resin and then curing it.
- the reinforced resin may be a laminate of a base material in which fibers are knitted and a resin layer.
- the FPC 81 relaxes the propagation of external force from the outside to the vibration generating unit 30 by covering the surface of the vibration generating unit 30 opposite to the surface attached to the panel 10 with the FPC 81.
- a mitigation member capable of mitigating external impacts may be provided.
- the relaxation member has, for example, the same material as the above-described intermediate member, is processed into a plate shape, and is attached to the vibration generating unit 30 or the FPC 81. Further, the relaxation member may be provided by dropping an ultraviolet curable resin or the like on the vibration generating unit 30 and solidifying it.
- the electronic device 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention demonstrated that the vibration generation part 30 was attached to the panel 10 and a sound was generated by the displacement of the vibration generation part 30, it generates a sound.
- the member is not limited to the panel 10. If it is the member which comprises the electronic device 1 and has a substantially flat plate shape in part, a sound can be generated. Examples of such a member include a case member constituting the casing of the electronic device 1 or a battery cover made of polycarbonate and detachably attached to the case member.
- the vibration generating unit 30 is attached to the bottom surface of the case member.
- the bottom surface of the case member vibrates due to the displacement of the vibration generating unit 30 to generate sound.
- a notch may be provided between the end of the bottom surface and the side surface (the bottom surface). It may be configured that the end portion and the side surface portion are not integrated.
- the notch may be provided only between the side of the bottom surface of the case member on the side where the vibration generating unit 30 is attached and the side surface part.
- the vibration generating unit 30 on the bottom surface is provided. May be provided in a part (or all) between each of two end sides orthogonal to the end side on which the is attached and the side surface portion.
- the structure by which a notch may be provided in a part of edge part by the side where the vibration generation part 30 is attached in the bottom face of a case member may be sufficient. With these configurations, it is difficult to inhibit the vibration of the case member due to the displacement of the vibration generating unit 30, and higher sound pressure characteristics can be realized.
- a mobile phone in which the operation unit side body and the display unit side body are connected in a foldable manner may be used.
- a sliding type in which one casing is slid in one direction from the state in which the operation section side casing and the display section side casing overlap each other, or between the operation section side casing and the display section side casing
- a rotating (turn) type in which one housing is rotated around an axis along the overlapping direction, and the operation unit side housing and the display unit side housing are arranged in one housing and have a connecting part.
- the type that does not (straight type) may be used.
- the mobile phone may be a so-called biaxial hinge type that can be opened and closed and rotated.
- the electronic device 1 according to the present invention has the following characteristics.
- the panel 10 has one end of the panel 10 attached to the housing 60 by a joining member 70, while the other end opposite to the one end of the panel 10 is interposed through the sheet member 80.
- the sheet member 80 is attached to the body 60, and a part of the sheet member 80 is joined to the panel 10, while the other part different from the part is joined to the housing 60.
- the fixing strength between the other end of the panel 10 and the housing 60 is lower than the fixing strength between the one end of the panel 10 and the housing 60.
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Abstract
パネルに振動発生部が取り付けられた電子機器において、更なる音圧特性の向上を可能とする該電子機器を提供する。本発明による電子機器(1)は、筐体(60)と、前記筐体(60)に保持されたパネル(10)と、前記パネル(10)に取り付けられた振動発生部(30)と、を備え、前記振動発生部(30)の変形に起因して、前記パネル(10)が変形し、当該パネル(10)に接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記筐体(60)と前記パネル(10)との間にシート部材(80)を備え、前記シート部材(80)は、当該シート部材(80)の一部が前記パネル(10)に接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体(60)に接合されており、前記シート部材(80)における、前記一部と前記他部との間に、前記パネル(10)及び前記筐体(60)の何れもが取り付けられていない領域を有する。
Description
本出願は、日本国特許出願2013-270042号(2013年12月26日出願)及び日本国特許出願2014-016045号(2014年1月30日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
この発明は、振動発生部に所定の電気信号を印加することでパネルを振動させ、該パネルの振動を人体に伝達させることにより音を使用者に伝える電子機器に関する。
特許文献1には、携帯電話端末などの電子機器において、パネルに取り付けられた振動発生部の変形に起因して前記パネルを振動させることで、パネルに接触する対象物に人体振動音を伝えるものが記載されている。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使用者の体の一部(例えば外耳の軟骨)を介して使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に記載の電子機器においては、様々な用途に向けて更なる音圧特性の向上が望まれている。
本発明の目的は、パネルに振動発生部が取り付けられた電子機器において、更なる音圧特性の向上を可能とする該電子機器を提供することにある。
本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に保持されたパネルと、前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記筐体と前記パネルとの間にシート部材を備え、前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、前記シート部材における、前記一部と前記他部との間に、前記パネル及び前記筐体の何れもが取り付けられていない領域を有する、ものである。
また、前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの変形に追従して変形しても良い。
また、前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの振動方向と平行な方向に変形しても良い。
また、前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの振動方向と垂直な方向に変形しても良い。
また、前記振動発生部は、前記シート部材における前記パネルに取り付けられた面とは反対側の面に取り付けられ、前記パネルを平面視した際に、前記シート部材における前記パネルが取り付けられた領域と、前記シート部材における前記振動発生部が取り付けられた領域と、が少なくとも重なる領域を有していても良い。
また、前記シート部材における前記パネルが取り付けられた領域あるいは前記シート部材における前記振動発生部が取り付けられた領域に隣接して、当該シート部材における前記筐体及び前記パネルの何れもが取り付けられていない領域が形成されていても良い。
また、前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの短辺方向において、該領域の幅を変更可能であっても良い。
また、前記シート部材は、PETフィルム、アクリルフィルムまたはポリアミド系樹脂フィルムからからなっていても良い。
また、前記シート部材は、タッチパネルであっても良い。
また、前記シート部材は、パネルを構成するガラスの飛散を防止する飛散防止シートであっても良い。
また、前記シート部材は、両面テープであっても良い。
また、前記両面テープにおける、前記パネル及び前記筐体が取り付けられていない領域には粘着層が配されていなくても良い。
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に保持されたパネルと、前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記筐体と前記パネルとの間にシート部材を備え、前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、前記シート部材における、前記一部と前記他部との間に、変形領域を有する、ものである。
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に保持されたパネルと、前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記筐体と前記パネルとの間にシート部材を備え、前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、前記シート部材における、前記一部と前記他部との間に、変形領域を有する、ものである。
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体保持されたパネルと、前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を有し、前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記パネルは、当該パネルの一端が接合部材により前記筐体に取り付けられ、前記パネルの一端とは反対側の他端がシート部材を介して前記筐体に取り付けられ、前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、前記パネルの他端と前記筐体との固定強度は、前記パネルの一端と前記筐体との固定強度よりも低い、ものである。
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に取り付けられたパネルと、前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、前記パネルにおける、前記振動発生部が取り付けられている側の端部は自由端である、ことを特徴とするものである。
また、前記振動発生部は、前記パネルにおける、前記筐体に取り付けられた面において、前記筐体が取り付けられた領域よりも外側の領域に取り付けられていても良い。
また、前記パネルに前記振動発生部が取り付けられた領域における、前記パネルの自由端となっている端部から最も離れた位置よりも、内側にて前記パネルと前記筐体とが取り付けられていても良い。
また、前記振動発生部における前記パネルに取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられるフィルム形状の基板をさらに備え、前記基板は、前記振動発生部に取り付けられた領域から延設された延設部を有し、前記延設部の一部の領域が前記パネルに接合され、該接合された領域とは反対側の領域が前記筐体に接合されていても良い。
また、前記延設部は、第1接合部材により前記パネルに接合され、第2接合部材により前記筐体に接合されており、前記延設部が前記第1接合部材及び前記第2接合部材により密着されて覆われていても良い。
また、前記第1接合部材もしくは前記第2接合部材の少なくとも一方は、シリコーンゲルであっても良い。
また、リング状の部材をさらに備え、前記延設部は、前記リング状の部材の中空部分に挿通した状態で該リング状の部材に挟まれ、前記リング状の部材を介して、前記パネル及び前記筐体に接合されていても良い。
また、前記基板における、前記振動発生部に接続された領域は、絶縁部材によって覆われていても良い。
また、前記パネルは、板状部と、該板状部の一端から延設された湾曲部と、を有し、前記振動発生部は、前記パネルの湾曲部に取り付けられ、前記パネルの湾曲部は、自由端であっても良い。
また、前記パネルは、第1の面と、前記パネルの一端が屈曲し、前記第1の面と一体となって形成される第2の面と、を有し、前記振動発生部は、前記パネルの第2の面に取り付けられ、前記パネルの第2の面は自由端であっても良い。
また、前記振動発生部は、磁歪素子およびコイルから構成されていても良い。
また、前記振動発生部は、圧電素子から構成されていても良い。
本発明に係る電子機器によれば、パネルに振動発生部が取り付けられた電子機器において、更なる音圧特性の向上を可能とする該電子機器を提供することができる。
以降、諸図面を参照しながら、本発明の第1の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の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、振動発生部30と、入力部40と、制御部50と、を備える。
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。例えば、ガラス、アクリル等の合成樹脂、サファイア等により形成される。ここで、サファイアとは、酸化アルミニウム(AlO3)の結晶からなり、工業的に製造されたものをいう。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、一部に曲面形状を有する曲面パネルであってもよい。曲面形状を有するパネルとしては、例えば、電子機器1の外部側を構成する面においては、中央部が凹んだ凹形状を有する一方で、電子機器1の内部側を構成する面は平面であるものも含まれる。このようなパネルは、使用者が通話を行うために電子機器1を側頭部に当てる際、パネル10の凹面が使用者の側頭部に填まり易く、使い勝手が良くなる一方で、パネル10における、電子機器1の内部側の面は平面であるため、例えば、柔軟性に乏しい平板形状の表示部20であっても容易に取り付けることができる。また、パネル10は、タッチパネルである場合、使用者の指、ペン、また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法は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(または超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式、および、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、または無機ELディスプレイ等の表示デバイスである。さらには、可撓性を有したフレキシブルディスプレイであってもよい。好適なフレキシブルディスプレイの特性としては、例えば、厚さ0.1mm程度、曲率半径4mm程度であり、これには有機ELディスプレイが最も適している。表示部20は、パネル10の背面に設けられる。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。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。あるいは、好適な態様では、表示部20は、接合部材(例えば接着剤)によりパネル10の背面に接合されてもよい。接合部材は、例えば、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、接合部材とパネル10を透過して種々の情報を表示する。
振動発生部30は、電気信号(電圧)が印加されることにより、機械振動(変位)を生じる。このとき、振動発生部30が取り付けられたパネル10は、振動発生部30の変位にあわせて変形(振動)する。これにより、パネル10は、気導音を発生させる。また、パネル10は、該パネル10に接触する対象物に人体振動音を伝える。より詳細には、パネル10の振動が、人体の軟組織(例えば外耳の軟骨)を経由して、中耳または内耳に伝わり、中耳または内耳を振動させることにより音を伝える。振動発生部30は、例えば、磁歪素子及びコイルから構成されているものや、或いは、圧電素子から構成されているものである。
磁歪素子は、磁界中においてその磁界の方向に伸張する性質を有する磁歪材料から成る素子である。中でも、希土類元素と鉄との合金に代表され、変化量が1000ppmを超える磁歪材料は、超磁歪材料と呼ばれる。磁歪素子の周囲にコイルが配置され、外部から供給される電気信号(電圧)に応じて、コイルにより磁界が発生した場合に、磁歪素子は、変位し、磁歪素子に当接されたパネル10を叩打する(或いは、磁歪素子とパネル10との間に、例えば、ロッド状の部材が介在し、ロッド状の部材を介して、パネル10が叩打される)。パネル10は、磁歪素子により叩打されることによって振動し、該パネル10に接触する対象物に人体振動音を伝える。磁歪素子は、上述したように、金属合金から成るため、後述する圧電素子に特有の脆性を有さず、圧電素子と比較して、外部からの衝撃による破損が起こりにくい。
圧電素子は、電気信号を印加することで、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、例えばセラミックや水晶からなるものが用いられる。圧電素子は、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設された電極層との積層構造体から構成される。積層型圧電素子は、電気信号が印加されると、各層の積層方向、即ち、厚み方向に撓みの変位を起こす。圧電素子が取り付けられたパネル10は、圧電素子の変位に併せて振動し、該パネル10に接触する対象物に人体振動音を伝える。圧電素子は、磁歪素子が変位を起こすために該磁歪素子の周囲にコイルを配置する必要があるのに対して、そのような部材の配置を必要としないため、磁歪素子と比較して、振動発生部の構造をより簡略化できる。
入力部40は、使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も使用者からの接触を検出することにより、使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、振動発生部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が振動発生部30に電気信号を印加すると、振動発生部30は厚み方向に撓みの変位を起こす。このとき、振動発生部30が取り付けられたパネル10は、振動発生部30の変位にあわせて変形し、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。また、パネル10は、該パネル10に接触する対象物に人体振動音を伝える。対象物として、例えば、使用者の体の一部(外耳の軟骨等)がある。例えば、制御部50は、通話相手の音声に係る音声信号に応じた電気信号を振動発生部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。制御部50が振動発生部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、使用者が例えば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に十分な振動を発生させ、使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振動発生部30の性能に応じて適宜調整可能である。
パネル10は、振動発生部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、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、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。使用者が例えば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が振動発生部30に対して印加する電圧は、±15Vであってよい。そのため、使用者は、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。
ここで、パネル10は、使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、使用者の耳よりも大きいものであってもよい。この場合、使用者が音を聞く際、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、この例ではパネル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振動発生部30が配設される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向2bである。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。
上記の電子機器1は、パネル10の振動により、気導音と、使用者の体の一部(例えば外耳の軟骨)を介する振動音とを使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、例えば使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、使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の振動により使用者に音を伝える。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。
図3は本発明の実施形態に係る電子機器1の基本的な構造を示す図である。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。パネル10は、接合部材70により筐体60に接着され、筐体60に保持される。パネル10は、一部、電子機器1の上部側において、後述するシート部材を介して筐体60に取り付けられる。ここで、接合部材70は、例えば接着剤や両面テープである。また、入力部40も筐体60に支持される。表示部20および振動発生部30は、接合部材70によりパネル10に取り付けられている。パネル10への振動発生部30の取り付けに好適な接合部材70としては、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が挙げられ、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および振動発生部30は、それぞれ略長方形状である。
表示部20は、パネル10の短手方向におけるほぼ中央に配設される。振動発生部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、該端部の近傍に、振動発生部30の長手方向がパネル10の短辺に沿うように設けられる。表示部20と振動発生部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設けられる。
本実施形態に係る電子機器1は、上記の構成を有することにより、パネル10の背面に取り付けられた振動発生部30の変形に起因してパネル10が変形し、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とができる。
図4は、本発明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。本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、該上部よりも下側において表示部20が取り付けられている。このため、パネル10の下部は、振動発生部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。即ち、パネル10は、振動発生部30によってその上部が直接的に曲げられ、該上部に比して下部では振動が減衰する。パネル10は、振動発生部30の長辺方向2aにおいて該振動発生部30の直上がその周囲と比較して最も高く***するように、振動発生部30によって曲げられる。従って、パネル10の長手方向2aにおいて、振動発生部30により生じた振動を減衰させることができる。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、電子機器1は、パネル10の振動により対象物に音を伝える。ここで、仮に、振動発生部30が筐体60に取り付けられ、筐体60を振動させる場合を想定すると、使用者が電子機器を手に取って通話する際に、筐体60の振動により電子機器を落としてしまう可能性がある(通常、使用者は電子機器の筐体部分を持って通話を行う)。一方、パネル10を振動させる電子機器1ではこのような問題が起き難い。尚、それ程振動が大きくない場合は、勿論、振動発生部30が筐体60に取り付けられていても良い。
ところで、第1の実施形態に係る電子機器1は、更なる音圧特性の向上が望まれている。そこで本出願人は、更なる音圧特性の向上を可能とするような該電子機器1の構造を検討した。以後、検討がなされた電子機器1の構造について詳述する。
図5は、本発明の実施形態に係る電子機器1の詳細な構成を示す断面図である。電子機器1において、筐体60とパネル10との間にはシート部材80が設けられている。シート部材80は、該シート部材80の一部がパネル10に接合され、該一部と異なる他部が筐体60に接合されている。具体的には、シート部材80の一端が接合部材70を介してパネル10に取り付けられ、シート部材80の延在方向において該端部とは反対側の他端が接合部材70を介して筐体60に取り付けられる。また、シート部材80における、パネル10との接合面とは反対側の面に振動発生部30が接合部材70を介して取り付けられている。なお、本構成では、シート部材80の両端部がパネル10あるいは筐体60に取り付けられている場合を示しているが、取り付けられる領域が端部である必要はなく、該端部から所定の距離だけ離れた所定の領域がパネル10あるいは筐体60に取り付けられても本発明は実施可能である。このことは、後述する変形例においても同様である。
ここで、シート部材80は例えば、PET(Polyethylene terephthalate)フィルムやアクリルフィルム等から成り、厚さは0.05mm程度である。このようなシート部材80は、外力により容易に変形する。例えば、シート部材80の厚さ方向に外力が加わった場合に、該外力の方向に撓み変形を起こす。
シート部材80は、PETフィルムやアクリルフィルムの他に、例えば、ゴムまたはシリコーン等の弾性素材、ポリアミド系樹脂、あるいは前述したゴアテックス(登録商標)から成るフィルムであっても良い。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。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。上記のような強化樹脂は、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後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。また、シート部材80は、鉄、ステンレス(鉄とクロムの合金)、アルミニウム等の、精密機器の部品として広く使用されている金属板であっても良い。
シート部材80は、該シート部材80における、パネル10と接合された領域と、筐体60と接合された領域と、の間に、パネル10及び筐体60の何れともが取り付けられていない領域Aを有している。領域Aは、図5において、両矢印にて示している幅に対応している。シート部材80における領域Aは、該シート部材80の変形(例えば撓み変形)が可能な領域である。従って、シート部材80における領域Aは、パネル10の変形に追従して変形することができる。以後、領域Aを変形領域Aと称する。
シート部材80は、該シート部材80の変形領域Aがパネル10に略平行となるように配されている。従って変形領域Aは、パネル10の振動(変形)方向(パネル10は、該パネル10の主面と垂直な方向に変形する)と略平行となる方向に撓み変形する。ここで、図6に、パネルに振動発生部30が取り付けられた電子機器における従来構造を示す。従来構造では、筐体60とパネル10との間にシート部材80を有しておらず、筐体60とパネル10とは、それらの積層方向にて接合部材70により接合されている。筐体60とパネル10との積層方向は、即ち、振動発生部30の変形に起因するパネル10の振動(変形)方向と略同じ方向である。従って、筐体60とパネル10とを接合させることによりパネル10の変形は阻害される。一方、シート部材80が設けられた、本発明に係る電子機器1では、パネル10の変形時に該変形に追従してシート部材80の変形領域Aが撓み変形するため、パネル10の変形が阻害され難い。これによって本発明に係る電子機器1は、従来の電子機器と比較して、パネル10の変形を阻害し難くすることに依る、より高い音圧特性を実現することができる。ここで、シート部材80は、パネル10の振動に追従した変形を繰り返しても、疲労破壊することがない程度に、柔軟なものである。
振動発生部30は、シート部材80におけるパネル10に取り付けられた面とは反対側の面に取り付けられる。このとき、パネル10を平面視すると、シート部材80におけるパネル10に取り付けられた領域と、シート部材80における振動発生部30が取り付けられた領域とが少なくとも重なる領域を有する。換言すると、パネル10とシート部材80と振動発生部30とは、該振動発生部30の撓み方向(パネル10の振動方向、つまりパネル10の主面と垂直な方向)において、接合部材70を介して積層されている。このような構成を有することにより、振動発生部30の変形(変位)により発生した力がパネル10に効率的に伝搬され、結果として電子機器1の音圧特性を向上させる。
ところで、本発明のような、パネル10に振動発生部30が取り付けられた電子機器1では、前述したように、パネル10が、振動発生部30の長辺方向において該振動発生部30の直上がその周囲と比較して最も高く***するように、振動発生部30によって曲げられることが解っている。即ち、振動発生部30の変形により発生した力は、パネル10における振動発生部30の直上に最も伝搬されやすい。従って、パネル10における振動発生部30の直上及びその近傍の領域の振動を阻害し難くすることが、音圧特性を向上させる上で重要となる。そこで、本発明では、振動発生部30の近傍にシート部材80の変形領域Aが設けられた構成を有することが好ましい。一方で、前述のように、振動発生部30の変形により発生した力の伝搬が、変形領域Aにより緩和されることは好ましくないため、振動発生部30の直上にシート部材80の変形領域Aを設けることは避けるべきである。以上の観点から、本発明に係る電子機器1では、シート部材80におけるパネル10が取り付けられた領域、あるいは、シート部材80における振動発生部30が取り付けられた領域、に隣接して、変形領域A(筐体60及びパネル10の何れもが取り付けられていない領域)が形成されていることが最も好ましい。
これまでに、シート部材80の例として、PETフィルムやアクリルフィルム等を示したが、シート部材80に用いられる材料はこれらに限定されない。例えば、電子機器1の各部材を接合させるための両面テープであっても良く、この場合、両面テープにおける、筐体60と接合された領域とパネル10と接合された領域との間に、筐体60及びパネル10の何れもが取り付けられていない変形領域Aを有した構成を取りさえすれば、本発明は実現される。
図7は、シート部材80として両面テープを使用した場合の本発明の構成を示す断面図である。本構成では、電子機器1の内部に、長さの異なる2枚の両面テープ(シート部材80としての第1の両面テープ71と、第1の両面テープ71をパネル10に取り付けるための第2の両面テープ72)が重ねられて配されている。第1の両面テープ71は、該第1の両面テープ71の一部がパネル10に接合され、該一部と異なる他部が筐体60に接合されている。具体的には、第1の両面テープ71の一端が第2の両面テープ72を介してパネル10に取り付けられ、第1の両面テープ71の延在方向において該端部とは反対側の他端が筐体60に取り付けられる。また、第1の両面テープ71における、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面に振動発生部30が取り付けられている。本構成では、シート部材80として両面テープ71,72を使用しているため、該両面テープ71,72に振動発生部30を取り付けるための接合部材70を別途設ける必要がない。従って、シート部材80としてPETフィルムやアクリルフィルムを使用する場合と比較して、電子機器1の構造を簡略化できる。また、本構成では、第1の両面テープ71とパネル10との間に第2の両面テープ72が介在しているため、第2の両面テープ72の厚さの幅だけ、第1の両面テープ71とパネル10とが離間している。この離間した距離は、パネル10の振動時における振幅の最大値よりも十分に大きいため、振動したパネル10が第1の両面テープ71に接触することを防ぐことができる。
第1の両面テープ71は、該第1の両面テープ71における、パネル10と接合された領域と筐体60と接合された領域との間に、パネル10及び筐体60の何れともが取り付けられていない変形領域Aを有している。ここで、第1の両面テープ71は、例えば、PETフィルムを基材として、該フィルムの上下面を粘着剤で被覆した構造を有したものであり、外力が加わった際に容易に変形できる。従って、第1の両面テープ71の変形領域Aは、パネル10の変形時に、該変形に追従して変形するため、パネル10の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。
第1の両面テープ71は、例えば、PET基材フィルムの上下面を粘着剤で被覆した3層構造を有している。このような両面テープは、該両面テープに粘着剤が被覆されていない非粘着領域を形成させることが可能であり、また、非粘着領域の大きさを自在に変えることができる。そこで、本構成では、第1の両面テープ71における、パネル10、筐体60、または振動発生部30が取り付けられた領域以外の領域を非粘着領域とすることができる(図7では、第1の両面テープ71において、非粘着領域71(b)とそれ以外の領域71(a)とが示されている)。このような構成とすることにより、第1の両面テープ71は、変形領域Aがパネル10の変形に追従して撓み変形した際に、該変形領域A同士が触れて、貼り付き合うことを防止することができる。
第1の両面テープ71の構成は、上記構成に限定されない。例えば、粘着剤に挟まれる基材には、PETフィルムの他に、アクリルフィルム等を用いても良く、さらには、不織布膜や発泡体であっても良い。発砲体の両面テープは、例えば、微小な気泡を有する構造を持つポリエチレンの基材の上下面に、アクリル系粘着剤を積層して成る両面テープである。また、必ずしも、第1の両面テープ71に非粘着領域71(b)を設ける必要もない。
本発明に係る上記構成(図7)では、第1の両面テープ71と第2の両面テープ72の2枚の両面テープとが重ねられて使用されているが、必ずしもそのような構成を有する必要はない。シート部材80としての第1の両面テープ71が、第2の両面テープ72を介さずにパネル10に取り付けられた、即ち、第1の両面テープ71のみが配された構造としても良い。このような場合、2枚の両面テープを重ねて使用する場合と比較して、電子機器1の内部における両面テープの配置構成を簡略化できる。また、第1の両面テープ71に非粘着領域71(b)を設ければ、パネル10及び筐体60の何れともに取り付けられていない変形領域Aを形成することができるため、本発明の目的である、音圧特性の向上がなされた電子機器を構成することができる。
図8は、本発明の実施形態における電子機器の周波数特性を示す図である。図8では、筐体60とパネル10との間にシート部材80としてPETフィルムが配された電子機器(図5に対応)の周波数特性91と、シート部材80として第1の両面テープ71が配された電子機器(図7に対応)の周波数特性92と、従来の電子機器(シート部材80を有さない場合;図6に対応)の周波数特性93とがそれぞれ示されている。横軸は出力音声の周波数を、縦軸は音圧を示す。
振動発生部がパネルに取り付けられた電子機器では、従来より、携帯電話機の音声通話で用いられる周波数帯域(300Hz~3.4kHz)における低周波数帯域、例えば、300Hz~1kHzにおける音圧の向上が課題となっていた。本発明に係る電子機器1における周波数特性91及び92は、およそ300Hz~2.5kHzの周波数帯域において、従来の電子機器における周波数特性93よりも1~5dB程度高い音圧を示していることから、従来の課題であった、低周波数帯域における音圧の向上が成されている。これは、本発明に係る電子機器1が、パネル10の変形を阻害し難い構造を有しているためである。また、周波数特性91と周波数特性92との差異が殆ど見られないことから、シート部材80の材質(PETフィルムまたは両面テープ)による音圧特性への影響の違いは殆どなく、従って、撓み易いフィルムであれば、如何なる材質のものを適用させても良い。
上述した本発明の実施形態では、撓み変形が可能な部材として略平面形状のシート部材80が設けられた例を取り上げたが、シート部材80の形状は平面形状に限定されない。
図9は、本発明の構成の変形例を複数示した断面図である。本変形例では、シート部材80として略L字状の両面テープ70(または71)が電子機器1の内部に配されている例である。両面テープ70、71は、パネル10に平行な面と電子機器1の筐体60に平行な面と、を有するように略垂直に折り曲げられた形状を有する。両面テープ70、71におけるパネル10に平行な面は、該面の一部がパネル10と接合され、一方で、電子機器1の上側面に平行な面が筐体60に接合されている。また、両面テープ70、71におけるパネル10に平行な面において、パネル10及び筐体60の何れともに取り付けられていない変形領域Aが形成されている。この変形領域Aは、両面テープ70、71におけるパネル10に接合された領域と、筐体60に接合された領域と、の間に形成されている。両面テープ70、71の変形領域Aは、パネル10の変形時に、該変形に追従して変形するため、パネル10の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。この時、両面テープ70、71は、変形領域Aがパネル10に略平行となるように配されている。従って変形領域Aは、パネル10の振動(変形)方向と略平行となる方向に撓み変形する。
図9(a)に示した構成では、第1の両面テープ71と第2の両面テープ72の2枚の両面テープが用いられ、第1の両面テープ71は、パネル10に平行な面の端部から連続し、電子機器1の背面側に向かって略垂直に折れ曲がった形状を有している。また、第1の両面テープ71における、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面に振動発生部30が取り付けられている。第1の両面テープ71における、パネル10、筐体60、または振動発生部30が取り付けられた領域以外の領域は非粘着領域71(b)となっている。
図9(b)では、電子機器1の耐衝撃性の向上等を目的として、筐体60に連続して設けられたベゼルにより、パネル10の縁部を覆っている構成が示されている。本構成において、シート部材80としての両面テープ70は、パネル10に平行な面と電子機器1の上側面に平行な面とを有した略L字状である。両面テープ70における、電子機器1の上側面に平行な面は、筐体60のベゼルに沿って該筐体60に取り付けられている。また、両面テープ70におけるパネル10に平行な面は、パネル10よりも外側に延設され、該延設された領域は、筐体60と接合していないため、変形可能な領域(変形領域A)となっている。本構成において、変形領域Aは、パネル10により覆われていないが、筐体60のベゼルによって覆われているため、両面テープ70が露出して視認されることはない。また、本構成においても図9(a)の構成と同様にして両面テープ70に非粘着領域71(b)を適宜設けても良い。
図9(c)に示した構成は、図9(b)の構成において、シート部材80としての両面テープと振動発生部30を取り付けるための両面テープとが一体となっている場合である。このような場合、図9(b)の構成と比較して、電子機器1に対する両面テープの配置構成が簡略化されており、例えば、振動発生部30を、より筐体60の上側面に近い位置に配置することができ、これにより表示部20の配置可能な領域を拡大することができる。また、振動発生部30が、筐体60の上側面に近い位置に設けられる場合、筐体60の上側面を構成する他部材が振動発生部30に近接する場合がある。このような構成を有した電子機器1は、落下等による衝撃によって振動発生部30と、筐体60の内部に突出した角部や電子部品等の他部材とが接触し、振動発生部30が破損してしまう恐れがある。従って、ゴムの成型材等からなる緩衝部材90で振動発生部30を覆い、外力を吸収することで振動発生部30への衝撃の伝搬を緩和可能な構造としてもよい。なお、図9(c)では、振動発生部30における、パネル10へ取り付けられる面以外の面を緩衝部材90で覆う構成を示しているが、緩衝部材90の形状はこれに限らず、板状を有し、振動発生部30における、パネル10に取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられても良い。また、振動発生部30における、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面の面上に紫外線硬化性樹脂等を滴下し、固化させることによって緩衝部材90を設けても良い。
図10は本発明の構成の更なる変形例を複数示した断面図である。本変形例は、図9に示した構成において、シート部材80としての両面テープ70の変形領域Aの変形方向がパネル10の振動(変形)方向と略垂直となる場合である。本変形例において、シート部材80としての両面テープ70は、パネル10に平行な面と電子機器1の上側面に平行な面から成る略L字状を有している。両面テープ70におけるパネル10に平行な面は、パネル10に接合している。一方で、電子機器1の上側面に平行な面は、該面の一部が筐体60と接合している。また、両面テープ70における電子機器1の上側面に平行な面において、パネル10及び筐体60の何れもが取り付けられていない変形領域Aが形成されている。この変形領域Aは、両面テープ70におけるパネル10に接合された領域と、筐体60に接合された領域と、の間に形成されている。両面テープ70の変形領域Aは、パネル10の変形時に、該変形に追従して変形するため、パネル10の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。この時、両面テープ70は、変形領域Aがパネル10に略垂直となるように配されている。従って変形領域Aは、パネル10の振動(変形)方向と略垂直となる方向に撓み変形する。
本発明では、シート部材80の変形領域Aを、パネル10の変形(振動)方向と平行な方向と垂直な方向の何れの方向ともなるようにシート部材80を配置可能である。即ち、変形領域Aの配置方向は本発明においては限定されない。従って、電子機器1内におけるシート部材80の配置の自由度が高い。
図10(a)に示した構成では、シート部材80としての両面テープ70と、振動発生部30を取り付けるための両面テープとが別々に配されている。このような構成を有することにより、振動発生部30の変形により発生した力の伝搬が、両面テープ70の変形領域Aにより緩和されてしまうことがない。
図10(b)に示した構成は、シート部材80としての両面テープ70と振動発生部30を取り付けるための両面テープとが一体となっている場合である。このような場合、シート部材80としての両面テープ70と振動発生部30を取り付けるための両面テープとを別々に設ける場合と比較して、電子機器1に対する両面テープの配置構成が簡略化できる。
図11は、電子機器1の主面の短辺方向において、異なる位置での断面構造を説明するための図である。図11(a)は、電子機器1の内部に設けられた略L字状のシート部材80(両面テープ71)を示している。図11(a)に示される両面テープ71は、例えば図10(a)の構成と同様にして、パネル10に取り付けられる面と、筐体60に取り付けられる面と、を有している。パネル10に取り付けられる面は、パネル10の短辺(即ち、電子機器1の主面の短辺)に平行な辺11aと、パネル10の長辺(即ち、電子機器1の主面の長辺)に平行な辺11bと、からなる略長方形状の面である。筐体60に取り付けられる面は、電子機器1の主面の短辺に平行な辺11cと、電子機器1の厚さ方向に平行な辺11dと、からなる略長方形状の面である。筐体60に取り付けられる面における辺11cの長さは、パネル10に取り付けられる面における辺11aの長さよりも短い。また、パネル10に取り付けられる面には、筐体60に取り付けられる面の辺11cよりも短い幅を有した非粘着領域71(b)が形成されている。非粘着領域71(b)は、パネル10に取り付けられる面とは反対側の面に形成されている。従って、この領域は筐体60とは接合されない。
図11(b)は、図11(a)におけるX-X線に沿った断面図である。図11(b)では、両面テープ71のみならず、電子機器1を構成する部材も併せて図示されている。図11(b)では、両面テープ71における、パネル10に平行な面がパネル10に取り付けられ、一方でパネル10に取り付けられた面とは反対側の面が筐体60に取り付けられている。
図11(c)は、図11(c)におけるY-Y線に沿った断面図である(両面テープ71のみならず、電子機器1を構成する部材も併せて図示されている)。図11(c)では、両面テープ71における、パネル10に平行な面がパネル10に取り付けられ、一方でパネル10に取り付けられた面とは反対側の面が筐体60に取り付けられている。さらには、パネル10に平行な面から折れ曲がって延設された、電子機器1の上側面と平行な面もまた、筐体60に取り付けられている。このような場合は、図11(b)(X-X断面)に示した構成よりも、パネル10と筐体60とをより強固に取り付けることが可能である。
図11(d)は、図11(c)におけるZ-Z線に沿った断面図である(両面テープ71のみならず、電子機器1を構成する部材も併せて図示されている)。図11(d)では、両面テープ71における、パネル10に平行な面は、パネル10に取り付けられるが、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面は、非粘着領域71(b)となっているため、筐体60には取り付けられていない。一方で、パネル10に平行な面から折れ曲がって延設された、電子機器1の上側面と平行な面は、筐体60に取り付けられている。ここで、両面テープ71における電子機器1の上側面と平行な面は、該面の全領域が筐体60に取り付けられているのではなく、両面テープ71の非粘着領域71(b)における非粘着層の厚み幅に対応する領域は、筐体60に取り付けられていない。ここで、非粘着層とは、仮に、両面テープ71の中間層に粘着剤が被覆されたときの該粘着剤で形成される層であり、非粘着層の厚み幅は即ち、粘着剤で形成される層の厚み幅を示す。Z-Z線に沿った断面では、Y-Y線に沿った断面と比較して、両面テープ71におけるパネル10に取り付けられる面とは反対側の面に粘着剤が被覆されないため、粘着剤で形成される層の厚み幅だけ、両面テープ71が薄くなる。従って、Z-Z線に沿った断面において、両面テープ71は、粘着剤が被覆されず、厚みが薄くなった分だけ、筐体60と離間することになる。両面テープ71が筐体60と離間する幅Aは、即ち、両面テープ71の、電子機器1の上側面と平行な面において、筐体60に取り付けられない領域の幅に該当する。この領域は、即ち、変形領域Aであり、パネル10の変形時に、該変形に追従して変形するため、パネル10の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。
以上に示したように、電子機器1の断面構造における、両面テープ71の構成は少なくとも3通り(図11(b)~(d))である。これら3通りの構造、即ち、X-X線、Y-Y線、Z-Z線に沿った断面構造のそれぞれが、電子機器1の主面の短辺方向にて占める領域は、両面テープ71の形状を変えることで、適宜調整可能である。例えば、辺11aに対する辺11cの幅の長さを調整することで、両面テープ71によるパネル10と筐体60との固定強度を調整できる。また、辺11aに対する辺11e(電子機器1の主面の短辺方向における変形領域Aの幅)の幅を長くすれば(即ち、非粘着領域の幅を長くすれば)、音圧特性を向上させることができる。
ここで、本発明に係る電子機器1は、パネル10の左右端部(パネル10の短辺における端部)における筐体60との固定強度が低い場合、パネル10の左右端部が大きく振動する。このとき、駆動信号の周波数によっては、振動発生部30の振動と逆位相で振動してしまい、電子機器1の音圧特性の低下を招く場合がある。従って、本発明では、パネル10の左右端部においては、両面テープ71によってパネル10と筐体60とを強固に固定し、左右端部以外において、両面テープ71に非粘着領域71(b)を設けることで、変形領域Aを形成することが望ましい。なお、シート部材80としての両面テープ71における、変形領域Aは、前述のように、パネル10の短辺方向において、該領域の幅を変更可能であるため、該幅の長さを適宜調整することで、変形領域Aを設けることに依る音圧特性の向上と、パネル10の左右端部に変形領域Aを設けずに筐体60と固定させることに依る音圧特性の向上と、を両立させることができる。また、パネル10の左右端部を筐体60により強固に固定させるために、例えば、両面テープ71上に、該両面テープ71よりも接着力が高い接着剤を塗布し、該接着剤により固定される構成としても良い。また、両面テープ71上に接着剤を塗布するのではなく、両面テープ71を一部繰り抜いて、形成された空間に接着剤を充填させて、パネル10と筐体60とを固定させる構成としても良い。ここで使用される接着剤としては、例えば、非加熱型硬化性の接着剤であり、また、空気中の水分(湿気)と反応して硬化する湿気硬化型弾性接着剤である。湿気硬化型弾性接着剤は、例えば、シリル基を含む特殊ポリマーを主成分としている。
図12は、シート部材80として飛散防止シート110を使用した場合の本発明の構成を示す断面図である。飛散防止シート110は、電子機器1に対する衝撃によるガラスパネルの破片の飛散を防止するために設けられる部材である。飛散防止シート110は、パネル10における電子機器1の内部側の面に無色透明の接着剤等を介して取り付けられる。飛散防止シート110における、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面には、無色透明の接着剤等を介して表示部20が取り付けられ、また、両面テープ等を介して振動発生部30が取り付けられている。さらに、飛散防止シート110における、電子機器1の上部側に位置する領域は、両面テープ等を介して筐体60に取り付けられている。
飛散防止シート110は、電子機器1の上部側において、パネル10に取り付けられていない領域を一部有する。飛散防止シート110は、パネル10に取り付けられた領域と、筐体60に取り付けられた領域と、の間に、パネル10及び筐体60の何れもが取り付けられていない領域、即ち変形領域Aを有している。変形領域Aは、パネル10の変形時に、該変形に追従して変形するため、パネル10の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。
図12では、シート部材80として飛散防止シート110を使用した場合を示しているが、飛散防止シート110の代わりにタッチパネルを設けても良い。タッチパネルは、例えば、スパッタリングにより、プラスチックフィルムの表面に酸化インジウム・スズ等の透明導電膜層を形成させたものである。タッチパネルは、柔軟なプラスチックフィルムが基材として使用されるため、撓み変形が可能であり、従って、該タッチパネルに変形領域を設けて、パネル10の変形に追従して変形させることが可能である。
これまでに、パネル10に振動発生部30が取り付けられた電子機器に、シート部材80が設けられた構成について説明してきたが、本発明ではこのような構成に限定されず、例えば、筐体60に振動発生部30が取り付けられた電子機器に、シート部材80が設けられた構成であっても本発明は実現される。
図13は、本発明の第1の実施形態において、筐体60に振動発生部30が取り付けられた構成を示す断面図である。筐体60は、リアケース(第1筐体部)61と、リアケース61に着脱自在なカバー部材(第2筐体部)62と、を備える。カバー部材62は、例えば、ポリカーボネートから成るバッテリーカバー等である。リアケース61には、パネル10が取り付けられている。また、表示部20、入力部40も、リアケース61に取り付けられている(不図示)。振動発生部30は、カバー部材62における電子機器1の内部側の面に、シート部材80を介して取り付けられている。振動発生部30が取り付けられたカバー部材62は、振動発生部30の変位にあわせて変形し、振動する。このため、カバー部材62は、気導音を発生させる。また、カバー部材62は、該カバー部材62に接触する対象物に人体振動音を伝える。
シート部材80は、該シート部材80の一部がカバー部材62に接合部材70を介して接合され、該一部と異なる他部がリアケース61に接合部材70を介して接合されている。シート部材80は、該シート部材80における、カバー部材62に取り付けられた領域と、リアケース61に取り付けられた領域との間に、カバー部材62及びリアケース61の何れともが取り付けられていない変形領域Aを有している。変形領域Aは、カバー部材62の変形時に、該変形に追従して変形するため、カバー部材62の変形を阻害し難く、音圧特性を向上させる。
本発明の第1の実施形態を諸図面や実施形態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、シート部材としての両面テープにおいて、PETフィルム等の基材に、粘着剤を被覆しないことによって非粘着領域を設けていたが、これに限定されず、粘着剤が配された領域の上に有機物、無機物あるいは有機―無機複合体からなる微粉末をコーティングしたり、粘着性を有さないプラスチックシート等を被覆することによっても非粘着領域を設けることは可能である。また、本発明の変形例として、シート部材としての両面テープが使用された例を示したが、両面テープではなく、PETフィルムやアクリルフィルム等を用いても良いことは明白である。また、表示部20をパネル10に取付けるための接合部材と、振動発生部30をパネル10に取付けるための接合部材とが別々に設けられた構成を示していたが、これに限定されず、これらの接合部材が一体となって、電子機器1に配されても良い。また、シート部材80とパネル10又は筐体60との接合には、両面テープを用いる構成を説明したが、これに限定されず、粘着剤や接着剤等を用いても良い。
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態の電子機器1の概要は、上述した第1の実施形態の電子機器1の概要と同様である。
図14は、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1の概略構造を示す図である。以後、電子機器1には、振動発生部30として圧電素子が使用されているものとして第2の実施形態を説明する。図14(a)は正面図、図14(b)は図14(a)におけるb-b線に沿った断面図である。図14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。パネル10は、接合部材70により筐体60に接合されることで、該筐体60に取り付けられている。ここで、接合部材70は、例えば、接着剤や両面テープである。また、表示部20及び振動発生部30は、接合部材70によりパネル10に接合されて、取り付けられている。パネル10への表示部20の取り付けに好適な接合部材70としては、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がある。また、例えば、パネル10への振動発生部30の取り付けに好適な接合部材70としては、防水性を有した両面テープや熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤がある。入力部40は、パネル10と同様にして、筐体60に取り付けられている。ここで、パネル10、表示部20および振動発生部30は、それぞれ略長方形状である。
図15は、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1の詳細な構成を示す図である。図15(a)は正面図、図15(b)は図15(a)におけるb-b線に沿った断面図、図15(c)は図15(a)におけるc-c線に沿った断面図である。図15(b)、(c)に示すように、振動発生部30は、接合部材70によりパネル10の上端部の近傍に接合されて、取り付けられている。また、パネル10は、該パネル10の下端部が、接合部材70により筐体60に接合されている。さらに、図示していないが、パネル10における左右の両端部の其々も接合部材70により筐体60に接合されている。しかしながら、パネル10の上端部は、筐体60に接合されていない。即ち、パネル10の上端部は自由端となっている。
本発明の第2の実施形態に係る電子機器1は、パネル10における、振動発生部30が取り付けられている側の端部が自由端となる構成を有している。従って、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1は、振動発生部30の変位に起因する、パネル10の振動を阻害し難く、結果として、より高い音圧特性を実現することができる。
本発明の第2の実施形態に係る電子機器1は、図15(b)、(c)に示すように、パネル10の長手方向における、該パネル10に表示部20が取り付けられた領域と振動発生部30が取り付けられた領域との間の領域において、パネル10は、接合部材70により、筐体60に接合されて取り付けられている。このとき、パネル10と筐体60とは、パネル10の短手方向と平行な方向に沿って接合している。図15(b)において、パネル10は、接合部材70及び後述するFPC(フレキシブルプリント基板)81を介して筐体60に取り付けられている。図15(c)において、パネル10は、接合部材70を介して筐体60に取り付けられている。振動発生部30は、パネル10と筐体60とが接合された領域とパネル10の上端部との間に配置される。即ち、振動発生部30は、パネル10における、筐体60に取り付けられた面において、該パネル10と筐体60とが接合された領域よりも外側の領域に取り付けられる。
ここで、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1の構成における、「パネル10における、振動発生部30が取り付けられている側の端部が自由端である」こととは、パネル10における、振動発生部30が取り付けられた側の端部と振動発生部30との間に、パネル10と筐体60との接合領域が配されていないことと定義される。以下に、「パネル10における、振動発生部30が取り付けられている側の端部が自由端である」ことの例を示す。
図16は、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1において、パネル10と筐体60との接合領域(パネル10が接合部材70により筐体60に接合された領域)を説明するための複数の実施例を示す図である。図16は電子機器1の正面図を示している。本来、表示部20及び振動発生部30は、パネル10における電子機器1の内部側の面に取り付けられる(パネル10よりも、紙面の奥方向に配置される)ため、実線で示されるべきではないが、ここでは、図の理解を容易にするため、実線で示しており、パネル10と筐体60との接合領域のみを破線で示している(パネル10と筐体60との接合領域は、破線で囲まれた領域に相当する)。また、入力部40及びFPC81の図示を省略している。図16(a)~(d)に示すように、本発明に係る電子機器1において、振動発生部30は、パネル10における、筐体60に取り付けられた面において、該パネル10と筐体60との接合領域よりも外側の領域に取り付けられる。図16(a)では、パネル10と筐体60との接合領域が、パネル10の上端部(パネル10における振動発生部30が取り付けられた側の端部)における、振動発生部30に対向した領域以外の領域に配されている。図16(a)では、パネル10と筐体60との接合領域は、パネル10の短手方向における、振動発生部30の両隣に配されている。図16(b)では、パネル10と筐体60との接合領域が、パネル10の上端部に配されず、左右の両側端に沿って配されている。しかし、厳密には、パネル10の左右の両側端に配された接合領域は、パネル10の短手方向において所定の幅を有していることから、該幅の分だけパネル10の上端部に接合領域が配されている。図16(b)に示す構成は、図16(a)に示す構成と比較して、振動発生部30の周囲における、パネル10と筐体60との接合領域が小さいため、パネル10の振動の阻害をより低減できる。図16(c)では、パネル10に振動発生部30が取り付けられた領域における、パネル10の上端部とは反対側の端辺、及び該短辺を含む仮想線よりも外側には、パネル10と筐体60との接合領域が配されていない。図16(c)に示す構成は、即ち、パネル10に振動発生部30が取り付けられた領域における、パネル10の上端部から最も離れた位置よりも、内側にてパネル10と筐体60との接合領域(パネル10と筐体60とが接合部材70により取り付けられた領域)を有する。図16(c)に示す構成は、図16(a)、(b)に示す構成と比較して、振動発生部30の周囲における、パネル10と筐体60との接合領域が小さいため、パネル10の振動の阻害をより低減できる。なお、本発明では、表示部20と振動発生部30との間において、該パネル10の短手方向に沿って、パネル10と筐体60とを接合させる必要は必ずしもない。図16(d)に示すような、パネル10の下端部及び左右の両端部のみが筐体60に接合された構成であっても良い。しかしながら、表示部20と振動発生部30との間において、該パネル10の短手方向に沿って、パネル10と筐体60とを接合させることにより、パネル10は、表示部20の四辺の周囲において筐体60に支持されるため、より強固に筐体60から支持される。このような構成により、例えば、パネル10が、接触を検出するタッチパネルである場合、使用者がパネル10を押圧したときに、該パネル10が撓む恐れを軽減し、結果として使い勝手が良くなる。
再度、図15を参照すると、本発明に係る電子機器1において、振動発生部30には、FPC81が電気的に接続されている。FPC81は、例えば、ポリイミド等の樹脂からなるフィルム状の絶縁体(ベースフィルム)の上に導体層(信号線)を形成し、さらに、導体層における、端子部に該当する領域を除いて、絶縁体が被覆された構成を有している。FPC81は、振動発生部30(本実施例では略平板状の圧電素子とする)におけるパネル10に取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられる。FPC81の端子部と圧電素子に備えられた電極端子部とは、例えば、ACP(Anisotropic Conductive Paste)接続又はACF(Anisotropic Conductive Film)接続と呼ばれる手法によって接着される。このとき、FPC81は、圧電素子における、パネル10に取り付けられた面とは反対側の面の略全体を覆っている。FPC81は、前述したように、ポリイミド等の樹脂を基材としているため、圧電素子の面を覆った場合に、外部からの衝撃を吸収する緩和部材としての役割も果たし、圧電素子の破損を防止することができる。なお、必ずしも圧電素子の面の全体を覆う必要はなく、面の一部を覆っている構成であっても良い。
図15(b)に示すように、FPC81は、振動発生部30(圧電素子)に取り付けられた領域から延設して、例えば、図示していない制御部50に電気的に接続され、制御部50から印加される電気信号を振動発生部30に伝達する。FPC81における、振動発生部30(圧電素子)に取り付けられた領域から延設された領域(延設部)は、該延設部の一部の領域が接合部材70によりパネル10に接合され、該接合された領域とは反対側の領域が接合部材70により筐体60に接合されている。また、ここで使用される接合部材70は、例えば、防水性を有した両面テープあるいは接着剤である。
本発明の第2の実施形態に係る電子機器1では、パネル10の上端部が筐体60に接合していないため、図15(b)、(c)に示すように、パネル10の上端部と筐体60との間には隙間が生じている。ここで、電子機器1に防水構造を付与したい場合には、この隙間、即ち、パネル10における、表示部20が取り付けられた領域と振動発生部30が取り付けられた領域との間の領域を、防水性を有した接合部材70を介して、筐体60と接合させることで、更なる内部への水の浸入を防止することができる。即ち、本発明に係る電子機器1では、パネル10と筐体60とを接合部材70によって接合させることにより、パネル10と筐体60との接合領域よりも外側に配置される振動発生部30を除き、電子機器1の内部に配置された部材に対する防水構造の付与が可能となる。しかしながら、図15(b)に示すように、接合部材70の間には、前述したFPC81の延設部が介在した部分がある。この部分において、FPC81の延設部は、第1接合部材によりパネル10に接合され、一方で、第2接合部材により筐体60に接合されている。このとき、FPC81の延設部、第1接合部材、及び第2接合部材は、互いに密着し、隙間を生じないことが、防水構造を付与する上で重要となる。即ち、FPC81の延設部は、第1接合部材及び第2接合部材により密着されて覆われている構成としても良い。このような構成を実現するための手段として、第1接合部材もしくは第2接合部材の少なくとも一方に、変形自在なシリコーンゲルからなるシートを用い、延設部、第1接合部材、及び第2の接合部材を隙間なく、互いに密着させ、パネル10及び筐体60に接合させる方法がある。
また、FPC81の延設部を、第1接合部材及び第2接合部材により密着されて覆われている構成とするための別の方法として、FPC81の延設部と第1又は第2の接合部材との間に生じる隙間に、流動性を有した接着剤を充填することで、該隙間を無くす方法と採っても良い。
また、電子機器1の防水構造(振動発生部30への防水は除く)を付与する上記方法以外の方法として、例えば、FPC81の延設部をリング状の部材の中空部分に挿通し、該挿通した状態でリング状の部材を挟み、リング状の部材を介して、パネル10及び筐体60に接合させる方法がある。より具体的には、リング状のゴム部材(グロメット)の中空部分にFPC81の延設部を挿通した状態で、グロメットと延設部とが密着するように、グロメットを挟み、パネル10と筐体60との隙間にグロメットを圧入する。このような方法により、パネル10、筐体60、及びFPC81との間に隙間を生じることなく、即ち、電子機器1の内部と外部とを連通させる隙間を生じることなく、パネル10と筐体60とを接合させることが可能であるため、防水構造を付与することができる。
上述の方法により、振動発生部30を除き、電子機器1に防水構造を付与することができる。しかしながら、振動発生部30とFPC81とが接続された領域、即ち、振動発生部30の電極端子部及びFPC81の端子部が外部に露出しているため、該露出した領域は防水構造を有しない。従って、振動発生部30とFPC81とが接続された領域に水等の導電性の液体が付着した場合には、該領域が短絡する恐れがある。そのため、振動発生部30とFPC80とが接続された領域においても防水構造を付与する(或いは露出した領域を絶縁性物質で覆う)必要がある。そこで、例えば、振動発生部30の電極端子部及びFPC81の端子部に対して、シリコーン、ウレタン、フッ素等の絶縁物質がコーティングされた、即ち、FPC81における、振動発生部30に接続された領域を、絶縁性の樹脂部材によって覆われた構成とすることが好ましい。
本発明の第2の実施形態に係る電子機器1の構成において、FPC81は、該FPC81の一端が振動発生部30に接合され、一方で、FPC81の延設部の一部が接合部材70を介して、パネル10及び筐体60に接合されている。FPC81における、振動発生部30に接合された領域と、パネル10及び筐体60に接合された領域との間の領域が撓むことなく、張った状態であると、振動発生部30の変位によるパネル10の振動が生じた場合に、パネル10の振動によりFPC81が破断する、或いは、FPC81によってパネル10の振動を阻害される恐れがある。従って、FPC81における、振動発生部30に接合された領域と、パネル10及び筐体60に接合された領域との間の領域を予め、十分に撓ませた状態で、該FPC81を振動発生部30、パネル10及び筐体60に接合させた構成とすることが好ましい。
図17は、本発明の第2の実施形態の構成の第1の変形例を示した図である。図17(a)は正面図、図17(b)は図17(a)におけるb-b線に沿った断面図、図17(c)は図17(a)におけるc-c線に沿った断面図、である。本変形例は、図15に示した構成と比較して、パネル10の形状が異なる。本変形例におけるパネル10は、図17に示すように、電子機器1の背面と平行に配置され、表示部20が取り付けられる略板状の板状部101と該板状部101の一端から延設された湾曲部102とを有している。パネル10は、板状部101の上端から湾曲部102が延設され、電子機器1の上側面の一部を構成している。振動発生部30は、接合部材70によりパネル10の湾曲部102に接合されて、取り付けられている。また、パネル10は、板状部101の下端部が、接合部材70により筐体60に接合されている。さらに、図示していないが、板状部101における左右の両端部の其々も接合部材70により筐体60に接合されている。しかしながら、パネル10の上端部、即ち、湾曲部102の端部は、筐体60に接合されていない。即ち、パネル10の湾曲部102の端部は自由端となっている。
第1の変形例における電子機器1は、パネル10における、振動発生部30が取り付けられている側の端部が自由端となる構成を有している。従って、本発明に係る電子機器1は、パネル10の振動を阻害し難く、結果として、より高い音圧特性を実現することができる。
パネル10は、パネル10の長手方向において、該パネル10に表示部20が取り付けられた領域と振動発生部30が取り付けられた領域との間の領域において、筐体60と接合されている。図17に示すように、パネル10の板状部101と筐体60とが接合部材70により接合されている。図17(b)において、パネル10は、接合部材70及びFPC81を介して筐体60に取り付けられている。図17(c)において、パネル10は、接合部材70を介して筐体60に取り付けられている。このとき、パネル10と筐体60とは、パネル10の短手方向と平行な方向に沿って接合されている。このような構成により、パネル10は、表示部20の四辺の周囲において筐体60に支持されるため、強固に筐体60から支持される。このような構成により、例えば、パネル10が、接触を検出するタッチパネルである場合、使用者がパネル10を押圧したときに、パネル10に掛る圧力によって該パネル10が撓む恐れを軽減し、結果として使い勝手が良くなる。なお、表示部20と振動発生部30との間において、該パネル10の短手方向に沿って、パネル10と筐体60とを接合させる必要は必ずしもなく、パネル10の下端部及び左右の両端部のみが筐体60に接合された構成であっても良い。
図18は、本発明の第2の実施形態の構成の第2の変形例を示した電子機器1の断面図である。本変形例は、第1の変形例に示した構成と比較して、パネルの形状が異なる。本変形例におけるパネル10は、電子機器1の背面と平行に配置され、表示部20が取り付けられる第1の面103と、パネル10の一端が屈曲し、第1の面103と一体となって形成される第2の面104と、を有している。振動発生部30は、接合部材70により、パネル10の第2の面104に接合されて、取り付けられている。また、パネル10における第1の面103の下端部は、接合部材70により筐体60に接合されている。さらに、図示していないが、第1の面103における左右の両端部の其々も接合部材70により筐体60に接合されている。しかしながら、パネル10の上端部、即ち、第2の面の端部は、筐体60に接合されていない。即ち、パネル10の第2の面104は自由端となっている。
第2の変形例における電子機器1は、パネル10における、振動発生部30が取り付けられている側の端部が自由端となる構成を有している。このような構成により、本発明に係る電子機器1は、第2の面104の端部が筐体60に接合されている場合と比較して、パネル10の振動を阻害し難く、結果として、より高い音圧特性を実現することができる。
図19は、本発明の第2の実施形態の構成の第3の変形例を示した電子機器1の断面図である。本変形例における電子機器1は、第1ケース部材63と第2ケース部材64とにより筐体が構成される。電子機器1は、パネル10と第1ケース部材63と第2ケース部材64とが、電子機器1の厚み方向において、積み重なって接合している。パネル10は、第1の変形例と同様にして、板状部101と湾曲部102とから成っており、湾曲部102には、振動発生部30が取り付けられている。また、湾曲部102の端部は筐体に接合していない、即ち、自由端となっているため、パネル10の振動を阻害し難い構成となっている。尚、本変形例におけるパネル10の形状はこれに限定されず、これまでに開示してきた種々の形状の内の何れかの形状を有していても良い。
振動発生部30における、パネル10に取り付けられた面とは反対の面にはFPC81が取り付けられている。FPC81は、振動発生部30に取り付けられた領域から延設して制御部50に接続されており、制御部50から印加される電気信号を振動発生部30に伝える。ここで、FPC81における、振動発生部30に取り付けられた領域から延設した領域(延設部)において、該領域の一部が第1ケース部材63に接合され、該接合された領域とは反対側の領域が第2ケース部材64に接合されている。このとき、FPC81は、接合部材70により第1ケース部材63及び第2ケース部材64に接合され、FPC81と接合部材70とは密着している。FPC81と接合部材70との密着構造は、前述した方法と同様にして達成される。
本発明の第2の実施形態を諸図面や実施形態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、パネル10と筐体60とを接合させるための接合部材70として、両面テープあるいは接着剤を例示したが、これらを単独で用いるのではなく、併用しても良い。この場合、例えば、筐体60に対して両面テープを貼り、その上に、両面テープよりも接着力が高い接着剤を塗布し、パネル10を接合させても良い。両面テープ及び接着剤は互いに強固に接着し、ひいては、パネル10と筐体60とを強固に接合することができる。また、両面テープ上に接着剤を塗布するのではなく、両面テープを一部繰り抜いて、形成された空間に接着剤を充填させて、パネル10と筐体60とを接合させる構成としても良い。ここで使用される接着剤としては、例えば、非加熱型硬化性の接着剤であり、また、空気中の水分(湿気)と反応して硬化する湿気硬化型弾性接着剤である。湿気硬化型弾性接着剤は、例えば、シリル基を含む特殊ポリマーを主成分としている。
また、本発明の第2の実施形態の構成の第1の変形例において、表示部20がパネル10の板状部101に取り付けられる構成を示したが、これに限定されず、表示部20の一部または全体がパネル10の湾曲部102に取り付けられていても良い。さらには、本発明の構成の第2の変形例において、表示部20がパネル10の第1の面103に取り付けられる構成を示したが、これに限定されず、表示部20の一部または全体がパネル10の第2の面104に取り付けられていても良い。
また、振動発生部30は、接合部材70によりパネル10に取り付けられる構成を示したが、これに限定されず、パネル10と振動発生部30との間に中間部材を設けても良い。中間部材は、例えば、振動発生部30として圧電素子を用いた場合に、該圧電素子の変形が過剰になることを低減する部材であり、また、例えば、外力が圧電素子に伝達されることを緩和する部材である。中間部材は、例えば、ゴムまたはシリコーン等の弾性素材、ポリアミド系樹脂から成る。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。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。上記のような強化樹脂は、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後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。
また、振動発生部30におけるパネル10に取り付けられた面とは反対側の面をFPC81で覆う構成とすることにより、振動発生部30に対する外部からの外力の伝搬をFPC81が緩和することを説明したが、本発明においては、FPC81とは別に、外部からの衝撃を緩和可能な緩和部材を設けても良い。緩和部材は、例えば、上述した中間部材と同様な材質を有し、板形状に加工され、振動発生部30或いはFPC81上に取り付けられる。また、振動発生部30の上に紫外線硬化性樹脂等を滴下し、固化させることによって緩和部材を設けても良い。
また、本発明の第2の実施形態に係る電子機器1は、パネル10に振動発生部30が取り付けられ、振動発生部30の変位によって、音を発生させるものとして説明したが、音を発生させる部材はパネル10に限定されない。電子機器1を構成し、略平板形状を一部に有する部材であれば、音を発生させることができる。このような部材として、例えば、電子機器1の筐体を構成するケース部材や、或いは、ポリカーボネートから成り、ケース部材に着脱自在に取り付けられるバッテリーカバー等が挙げられる。例えば、略矩形状の底面と、底面の4辺の端部から垂直に延設された側面部とからなる箱形状のケース部材において、振動発生部30は、ケース部材の底面に取り付けられる。このとき、振動発生部30の変位によりケース部材の底面が振動し、音を発生させる。ケース部材の底面における、振動発生部30が取り付けられている側の端部を自由端にするためには、該底面の端部と側面部との間に切り欠きを設ければ良い(底面の端部と、側面部とが一体となっていない構成とすれば良い)。尚、切り欠きは、ケース部材の底面における、振動発生部30が取り付けられている側の端辺と側面部との間にのみ設けられても良いし、加えて、底面における、振動発生部30が取り付けられている側の端辺と直交する2つの端辺の其々と側面部との間の一部(または全部)に設けられていても良い。また、ケース部材の底面における、振動発生部30が取り付けられている側の端辺の一部に切り欠きが設けられる構成であっても良い。これらの構成により、振動発生部30の変位に起因する、ケース部材の振動を阻害し難く、より高い音圧特性を実現することができる。
また、本発明の実施例は、スマートフォンを例にとって説明してきたが、これに限られない。操作部側筐体と表示部側筐体とが、折り畳み可能に連結された携帯電話機であっても良い。また、操作部側筐体と表示部側筐体とが重ね合った状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体と表示部側筐体との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転(ターン)式や、操作部側筐体と表示部側筐体とが一つの筐体に配置され連結部を有さない型式(ストレートタイプ)でもよい。また、携帯電話機は、開閉及び回転可能ないわゆる2軸ヒンジタイプであってもよい。
また、本発明に係る電子機器1は、以下のような特徴を有している。
電子機器1において、パネル10は、該パネル10の一端が接合部材70により筐体60に取り付けられ、一方で、該パネル10の一端とは反対側の他端がシート部材80を介して前記筐体60に取り付けられており、また、シート部材80は、該シート部材80の一部がパネル10に接合され、一方で、該一部と異なる他部が筐体60に接合されており、パネル10の他端と筐体60との固定強度が、パネル10の一端と筐体60との固定強度よりも低い。
1 電子機器
10 パネル
20 表示部
30 振動発生部
40 入力部
50 制御部
60 筐体
61 リアケース
62 カバー部材
63 第1ケース部材
64 第2ケース部材
70 接合部材(両面テープ)
71 第1の両面テープ
72 第2の両面テープ
80 シート部材
81 FPC
90 緩衝部材
101 板状部
102 湾曲部
103 第1の面
104 第2の面
110 飛散防止シート
10 パネル
20 表示部
30 振動発生部
40 入力部
50 制御部
60 筐体
61 リアケース
62 カバー部材
63 第1ケース部材
64 第2ケース部材
70 接合部材(両面テープ)
71 第1の両面テープ
72 第2の両面テープ
80 シート部材
81 FPC
90 緩衝部材
101 板状部
102 湾曲部
103 第1の面
104 第2の面
110 飛散防止シート
Claims (26)
- 筐体と、
前記筐体に保持されたパネルと、
前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、
前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、
前記筐体と前記パネルとの間にシート部材を備え、
前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、
前記シート部材における、前記一部と前記他部との間に、前記パネル及び前記筐体の何れもが取り付けられていない領域を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの変形に追従して変形する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの振動方向と平行な方向に変形する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 - 前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの振動方向と垂直な方向に変形する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 - 前記振動発生部は、前記シート部材における前記パネルに取り付けられた面とは反対側の面に取り付けられ、
前記パネルを平面視した際に、前記シート部材における前記パネルが取り付けられた領域と、前記シート部材における前記振動発生部が取り付けられた領域と、が少なくとも重なる領域を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材における前記パネルが取り付けられた領域あるいは前記シート部材における前記振動発生部が取り付けられた領域に隣接して、当該シート部材における前記筐体及び前記パネルの何れもが取り付けられていない領域が形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。 - 前記シート部材における、前記領域は、前記パネルの短辺方向において、該領域の幅を変更可能である
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材は、PETフィルム、アクリルフィルムまたはポリアミド系樹脂フィルムからなる
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材は、タッチパネルである
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材は、パネルを構成するガラスの飛散を防止する飛散防止シートである
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記シート部材は、両面テープである
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記両面テープにおける、前記パネル及び前記筐体が取り付けられていない領域には粘着層が配されていない
ことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。 - 筐体と、
前記筐体に保持されたパネルと、
前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、
前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、
前記筐体と前記パネルとの間にシート部材を備え、
前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、
前記シート部材における、前記一部と前記他部との間に、変形領域を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 筐体と、
前記筐体に保持されたパネルと、
前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を有し、
前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、
前記パネルは、当該パネルの一端が接合部材により前記筐体に取り付けられ、
前記パネルの一端とは反対側の他端がシート部材を介して前記筐体に取り付けられ、
前記シート部材は、当該シート部材の一部が前記パネルに接合され、当該一部と異なる他部が前記筐体に接合されており、
前記パネルの他端と前記筐体との固定強度は、前記パネルの一端と前記筐体との固定強度よりも低い
ことを特徴とする電子機器。 - 筐体と、
前記筐体に取り付けられたパネルと、
前記パネルに取り付けられた振動発生部と、を備え、
前記振動発生部の変形に起因して、前記パネルが変形し、該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、
前記パネルにおける、前記振動発生部が取り付けられている側の端部は自由端である
ことを特徴とする電子機器。 - 前記振動発生部は、前記パネルにおける、前記筐体に取り付けられた面において、前記筐体が取り付けられた領域よりも外側の領域に取り付けられる
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 - 前記パネルに前記振動発生部が取り付けられた領域における、前記パネルの自由端となっている端部から最も離れた位置よりも、内側にて前記パネルと前記筐体とが取り付けられている
ことを特徴とする請求項16に記載の電子機器。 - 前記振動発生部における前記パネルに取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられるフィルム形状の基板をさらに備え、
前記基板は、前記振動発生部に取り付けられた領域から延設された延設部を有し、
前記延設部の一部の領域が前記パネルに接合され、該接合された領域とは反対側の領域が前記筐体に接合される
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 - 前記延設部は、第1接合部材により前記パネルに接合され、第2接合部材により前記筐体に接合されており、
前記延設部が前記第1接合部材及び前記第2接合部材により密着されて覆われている
ことを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記第1接合部材もしくは前記第2接合部材の少なくとも一方は、シリコーンゲルである
ことを特徴とする請求項19に記載の電子機器。 - リング状の部材をさらに備え、
前記延設部は、前記リング状の部材の中空部分に挿通した状態で該リング状の部材に挟まれ、
前記リング状の部材を介して、前記パネル及び前記筐体に接合される
ことを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記基板における、前記振動発生部に接続された領域は、絶縁部材によって覆われている
ことを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記パネルは、板状部と、該板状部の一端から延設された湾曲部と、を有し、
前記振動発生部は、前記パネルの湾曲部に取り付けられ、
前記パネルの湾曲部は、自由端である
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 - 前記パネルは、第1の面と、前記パネルの一端が屈曲し、前記第1の面と一体となって形成される第2の面と、を有し、
前記振動発生部は、前記パネルの第2の面に取り付けられ、
前記パネルの第2の面は自由端である
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 - 前記振動発生部は、磁歪素子およびコイルから構成される
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 - 前記振動発生部は、圧電素子から構成される
ことを特徴とする請求項15に記載の電子機器。
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