便携式电子设备用盖体以及使用该便携式电子设备用盖体的便携式电子装置

摘要

提供能够通过根据从便携式电子设备输入的信号来产生振动从而传递声音信息等信息的高性能便携式电子设备用盖体以及使用该便携式电子设备用盖体的便携式电子装置。便携式电子设备用盖体以及使用该便携式电子设备用盖体的便携式电子装置的特征在于，便携式电子设备用盖体至少具有：盖体主体(11)，由能够传递振动的弹性体形成，被安装于具有多个表面的便携式电子设备且至少对多个表面之中的2个以上的表面进行部分覆盖；振动元件(14)，被安装于盖体主体(11)，输入电信号来使该振动元件自身进行振动，由此使盖体主体(11)进行振动；和连接器(12)，用于以能够传递电信号的方式与便携式电子设备相连接。

说明书

技术领域

本发明涉及便携式电子设备用盖体以及使用该便携式电子设备用盖 体的便携式电子装置。

背景技术

在现有技术中，对便携式电子设备的表面进行覆盖来保护便携式电子 设备的便携式电子设备用盖体是已知的(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2002-280753号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述这样的现有技术的便携式电子设备用盖体是用于通过对便 携式电子设备的表面进行覆盖来保护便携式电子设备，从而防止便携式电 子设备的破损等的器件，几乎不具有其他的功能。

本发明鉴于这样的问题点而提出，其目的在于，提供能够通过根据从 便携式电子设备输入的信号振动，从而传递声音信息等信息的便携式电子 设备用盖体以及使用该便携式电子设备用盖体的便携式电子装置。

用于解决课题的手段

本发明的便携式电子设备用盖体的特征在于，具有：盖体主体，至少 一部分由能传递振动的弹性体形成，被安装于具有多个表面的便携式电子 设备，至少对上述多个表面之中的2个以上的表面进行部分覆盖；振动元 件，被安装于该盖体主体，输入电信号来使其自身进行振动，由此使上述 盖体主体进行振动；和连接器，用于与上述便携式电子设备相连接而向上 述振动元件传递上述电信号。

本发明的便携式电子装置的特征在于，具有：上述便携式电子设备用 盖体；和安装有该便携式电子设备用盖体的上述便携式电子设备。

发明效果

根据本发明的便携式电子设备用盖体，可以得到如下的便携式电子设 备用盖体：通过从便携式电子设备输入的信号来产生振动，由此能够传递 声音信息等信息。

根据本发明的便携式电子装置，能够得到可降低便携式电子设备的破 损且可使用振动来传递声音信息等信息的便携式电子装置。

附图说明

图1是示意性表示本发明的实施方式的例子的便携式电子设备用盖 体的立体图。

图2是示意性表示图1所示的便携式电子设备用盖体的俯视图。

图3是示意性表示图1所示的便携式电子设备用盖体中的振动元件的 立体图。

图4(a)～图4(e)是用于说明图3所示的振动元件的构造的俯视 图。

图5是用于说明图3所示的振动元件的构造的图。

图6是示意性表示安装了图1所示的便携式电子设备用盖体的便携式 电子设备的一例的立体图。

图7是示意性表示将图1所示的便携式电子设备用盖体安装于便携式 电子设备从而构成了本发明的实施方式的例子的便携式电子装置的状态 的立体图。

图8是示意性表示将图1所示的便携式电子设备用盖体安装于便携式 电子设备从而构成了本发明的实施方式的例子的便携式电子装置的状态 的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明本发明的便携式电子设备用盖体以及使 用了该便携式电子设备用盖体的便携式电子装置。

图1是示意性表示本发明的实施方式的例子的便携式电子设备用盖 体的立体图。图2是示意性表示图1所示的便携式电子设备用盖体的俯视 图。另外，在图2中，为了容易理解构造，示出透视了盖体主体11的第 1部分11a的状态。此外，在图2中，省略振动元件14的详细结构的图 示。本例的便携式电子设备用盖体具备：盖体主体11、振动元件14、连 接器12、垫片11h、11j、11k、11m、11p、11s。

盖体主体11具有1个面被开口的长方体箱状的形状，且由构成长方 体的各个面的板状的第1部分11a、第2部分11b、第3部分11c、第4 部分11d、第5部分11e构成。此外，在第1部分11a形成矩形形状的贯 通孔11f。由此，第1部分11a具有框状的形状。盖体主体11由至少一部 分能传递振动的弹性体形成。另外，盖体主体11只要是例如安装有振动 元件14的部分、与人体相接触的部分以及将两者相连接的部分等由至少 一部分能传递振动的弹性体形成即可，其他部分可以由不能传递振动的物 体来形成。其中，如果盖体主体11的整体由能够传递振动的弹性体形成， 则由于能够向人体传递振动的区域增加，所以是更优选的。这样的盖体主 体11可使用已知的各种弹性材料形成，例如，能够很好地使用刚性以及 弹性大的合成树脂等材料来形成，但是也可以使用金属等其他材料来形 成。另外，盖体主体11只要能够至少对所安装的便携式电子设备的多个 表面之中2个以上的表面进行部分覆盖即可，也可以是其他的形状。例如， 可以是至少对便携式电子设备的所有表面进行部分覆盖的形状的盖体主 体11。此外，在盖体主体11具有对便携式电子设备的多个表面之中的2 个以上的表面进行整体覆盖的形状的情况下，能够提高对便携式电子设备 进行保护的功能。此外，在盖体主体11是对便携式电子设备的多个表面 之中的、包括作为面积最大的面的1个表面在内的2个表面以外的表面进 行整体覆盖的形状的情况下，能够进一步提高对便携式电子设备进行保护 的功能。

垫片11h、11j、11k、11m、11p、11s被配置于盖体主体11的内侧(在 将盖体主体11安装到便携式电子设备时便携式电子设备所处的一侧)的 表面。即，垫片11h、11j被配置于第3部分11c的内侧的表面，垫片11k、 11m被配置于第2部分11b的内侧的表面，垫片11p、11s被配置于第5 部分11e的内侧。垫片11h、11j、11k、11m、11p、11s分别具有半球状 的形状，使用与盖体主体11相同的材料且与盖体主体11一体地形成。另 外，虽然未图示，但是在第1部分11a的内侧的表面也配置有同样的垫片。 这样的垫片具有如下功能：在将盖体主体11安装到便携式电子设备时， 在盖体主体11与便携式电子设备之间形成间隙。另外，这样的垫片只要 具有在盖体主体11与便携式电子设备之间形成间隙的功能即可，所以能 够针对垫片的形状、个数、所配置的场所等进行适当的设定。另外，需要 使在盖体主体的安装了振动元件14的部分与便携式电子设备之间形成的 间隙的大小大于在振动元件14的厚度上加上振动元件以及盖体主体的弯 曲振动的振幅而得到的尺寸，例如，可设定为0.5mm～3mm程度。此外， 需要使在安装了振动元件14的部分以外的盖体主体11与便携式电子设备 之间形成的间隙的大小大于盖体主体的弯曲振动的振幅，例如，可设定为 0.1mm～1mm程度。

此外，将振动元件14安装于盖体主体11的第4部分11d的内侧的表 面。振动元件14是由具有双压电晶片构造的压电体(双压电晶片元件) 构成的压电振动元件。图3是示意性表示振动元件14的立体图。图4(a)～ 图4(e)是示意性表示振动元件14所具有的电极21～25的形状的俯视 图。图5是示意性表示电极21～25在z轴方向上的位置关系、和配置于 电极21～25之间的压电体层27的极化状态的图。另外，图4(a)～图4 (d)表示从+z方向侧观察的状态，图4(e)表示从z方向侧观察的状态。 此外，在图5中，省略了层叠体20、第1～第3端子电极以及压电体层 27的图示。

振动元件14具有：层叠体20、第1端子电极41、第2端子电极42 和第3端子电极(未图示)。在层叠体20的+x方向侧的端面，以跨越z 轴方向上的两端面的方式配置有第1端子电极41以及第2端子电极42。 此外，在层叠体20的x方向侧的端面配置有第3端子电极(未图示)。

将在z轴方向上被极化的多层压电体层27和多个扁平状的电极21～ 25沿着z轴方向交替地配置来构成层叠体20。电极23配置于层叠体20 的+z方向侧的表面。电极25配置于层叠体20的z方向侧的表面。分别 在层叠体20的内部配置多个电极21、电极22以及电极24。并且，在z 轴方向上交替地配置电极21或电极22、和电极23或电极24或电极25。 此外，在+z方向侧，交替地配置电极23或电极24、和电极21，在z方 向侧，交替地配置电极24或电极25、和电极22。

电极21具有在与层叠体20的侧面隔开间隔而形成的矩形形状的主体 部21a的一端连接了矩形形状的引出部21b的一端的构造。引出部21b 的另一端与第1端子电极41连接。电极22具有在与层叠体20的侧面隔 开间隔而形成的矩形形状的主体部22a的一端连接了矩形形状的引出部 22b的一端的构造。引出部22b的另一端与第2端子电极42连接。电极 23、24、25分别具有仅长度方向的一端露出于层叠体20的侧面的矩形状 形状。并且，电极23、24、25各自的长度方向的一端与第3端子电极(未 图示)连接。

此外，配置于电极21～25之间的压电体层27在图5中由箭头所示的 方向上被极化。即，在+z方向侧，沿着从电极21朝向电极23、24的方 向被极化，在z方向侧，沿着从电极24、25朝向电极22的方向被极化。 并且，在使振动元件14振动时，例如以电极21、22成为相同电位、电极 23、24、25成为相同电位、且在电极21、22与电极23、24、25之间产 生电位差的方式施加交流电压。由此，振动元件14使极化相对于某一瞬 间施加的电场朝向的方向在z轴方向的一侧和另一侧相反。

于是，施加电信号后，在某一瞬间，当+z方向侧在x轴方向上伸展 时，z方向侧在x轴方向上收缩。由此，通过输入电信号，以振幅沿着与 z轴方向垂直的x轴方向发生变化的方式，振动元件14在z轴方向上进 行弯曲振动。并且，振动元件14被安装于盖体主体11，输入电信号后其 自身进行振动，由此使盖体主体11产生振动。

在振动元件14中，层叠体20例如可被设为：长度为18mm～28mm 程度、宽度为1mm～6mm程度、厚度为0.2mm～1.0mm程度。此外，电 极21～25的长度例如可设为17mm～25mm程度，电极21～25的宽度例 如可设为0.5mm～1.5mm程度。

构成层叠体20的压电体层27能够适当使用例如钛酸铅(PT)、钛酸 锆酸铅(PZT)、Bi层状化合物、钨青铜型结构化合物等非铅系压电体材 料等来形成，但是也可以使用其他的压电材料。压电体层27的1层的厚 度例如可设为0.01～0.1mm程度。电极21、22、24能够适当使用例如除 了银、银与钯的合金等金属成分之外还含有陶瓷成分、玻璃成分的材料来 形成，但是也可以使用其他已知的金属材料来形成。虽然优选电极23、 25以及第1～第3端子电极含有由银构成的金属成分以及玻璃成分，但是 也可以是银以外的金属。

这样的振动元件14例如能够通过如下的方法来制作。首先，在压电 材料的粉末中添加粘合剂、分散剂、增塑剂、溶剂后进行搅拌，制作浆料， 将得到的浆料成形为片状，制作印刷电路基板。接着，在印刷电路基板上 印刷导体膏来形成成为电极21、22、24的电极图案，层叠形成了该电极 图案的印刷电路基板，使用按压装置进行按压来制作层叠成形体。之后， 进行脱脂以及烧成，切割为规定尺寸，从而得到层叠体。接着，印刷用于 形成电极23、25、第1端子电极41、第2端子电极42及第3端子电极(未 图示)的导体膏，在规定的温度下进行烘烤之后，通过第1～第3端子电 极施加直流电压，进行压电体层27的极化。这样，能够得到振动元件14。 此外，在振动元件14与盖体主体11的接合中，例如能够使用已有的各种 粘接剂。

另外，在本例中，示出了振动元件14是输入电信号后进行弯曲振动 的双压电晶片型的压电元件的情况，但是不限定于此，也可以是具有将进 行伸缩振动的压电元件与金属等的板相粘贴而构成的单压电晶片结构的 振动元件14。此外，也可以是仅由沿着与向盖体主体的安装面平行的方 向进行伸缩振动的压电元件构成的振动元件14。振动元件14只要具有输 入电信号后其自身进行振动来使盖体主体11进行振动的功能即可，所以 不限定为压电元件，能够适当使用具有该功能的各种已知的振动元件。振 动元件14也可以是例如作为使扬声器振动的振动元件而广泛公知的动电 型振动元件、静电型振动元件、电磁型振动元件。另外，动电型振动元件 是使电流流过配置于永磁铁的磁极之间的线圈来使线圈进行振动的器件， 静电型振动元件是使偏置信号和电信号流过相向的两个金属板量使金属 板进行振动的器件，电磁型振动元件是使电信号流过线圈来使薄铁板进行 振动的器件。例如，动电型的情况下，只要将永磁铁以及线圈中的一方固 定于盖体主体11即可，静电型的情况下，只要将两个金属板中的一方固 定于盖体主体11即可，电磁型的情况下，只要将线圈以及铁板中的一方 固定于盖体主体11即可。

此外，在盖体主体11的第4部分11d的内侧的表面，与振动元件14 相邻地安装有连接器12。连接器12通过未图示的布线而与振动元件14 相连。并且，连接器12具有如下功能：在将便携式电子设备用盖体安装 到便携式电子设备时，将振动元件14以能够传递电信号的方式连接到便 携式电子设备。在图2中，示出了连接器12为插头型连接器的情况，但 是只要具有将振动元件14以能够传递电信号的方式连接到便携式电子设 备的功能即可，能够使用其他各种连接器。根据情况，也可以仅是金属板。

图6是示意性表示安装了图1所示的便携式电子设备用盖体的便携式 电子设备的一例的立体图。便携式电子设备50具有长方体状的形状，且 具有多个(6个)表面。在便携式电子设备50的表面，露出有显示器52、 操作按钮53a、53b、53c以及连接器54。连接器54是插孔型的连接器， 更详细来说，是耳机插口。但是，连接器54可以不是耳机插口，也可以 不是插孔型的连接器。只要具有将便携式电子设备用盖体的连接器12与 便携式电子设备50相电连接的功能，连接器54可以是任意的形式。此外， 便携式电子设备50具备对声音信息进行处理的功能、对影像信息进行处 理的功能、通信功能等。另外，便携式电子设备50只要至少具有对声音 信息进行处理的功能即可，也可以不具有对影像信息进行处理的功能或通 信功能。此外，便携式电子设备50可以是其他的形状，例如可以是具有 1个平面和1个曲面这两个表面的形状的便携式电子设备50。

图7是示意性表示将图1所示的便携式电子设备用盖体安装于便携式 电子设备50从而构成了本发明的实施方式的例子的便携式电子装置的状 态的立体图。图8是示意性表示将图1所示的便携式电子设备用盖体安装 到便携式电子设备50从而构成了本发明的实施方式的例子的便携式电子 装置的状态的俯视图。另外，在图8中，为了容易理解结构，示出透视了 盖体主体11的第1部分11a的状态。此外，在图8中，省略了振动元件 14的详细结构的图示。

盖体主体11被安装到便携式电子设备50，使得在该盖体主体11的 内侧容纳便携式电子设备50。并且，由第2部分11b、第3部分11c、第 4部分11d和第5部分11e完全覆盖便携式电子设备50的4个表面，由 第1部分11a覆盖便携式电子设备50的1个表面51a的一部分。便携式 电子设备50的显示器52以及操作按钮53a、53b、53c从形成于第1部分 11a的贯通孔11f露出。这样，盖体主体11被安装到具有多个表面的便携 式电子设备，且至少对多个表面之中的2个以上的表面进行部分覆盖。另 外，所谓“覆盖”也包括如上所述那样隔开间隔而覆盖的情况。

此外，只有垫片11h、11j、11k、11m、11p、11s、配置于第1部分 11a的内侧的未图示的垫片、以及连接器12与便携式电子设备50接触， 便携式电子设备用盖体的其他部分不与便携式电子设备50接触。即，通 过垫片11h、11j，在第3部分11c与便携式电子设备50之间形成间隙， 通过垫片11k、11m，在第2部分11b与便携式电子设备50之间形成间隙， 通过垫片11p、11s，在第5部分11e与便携式电子设备50之间形成间隙， 通过配置于第1部分11a的内侧的未图示的垫片，在第1部分11a与便携 式电子设备50之间形成间隙，通过连接器12，在第4部分11d与便携式 电子设备50之间形成间隙。因此，连接器12也是垫片之一。

此外，将连接器12的一部分插入至便携式电子设备50的连接器54 来进行连接，由此，以能够传递电信号的方式连接振动元件14和便携式 电子设备50。这样，将便携式电子设备用盖体安装到便携式电子设备50， 从而构成将便携式电子设备用盖体和便携式电子设备50一体化的便携式 电子装置。即，本例的便携式电子装置具有：便携式电子设备用盖体和安 装了便携式电子设备用盖体的便携式电子设备50。

本例的便携式电子设备用盖体由于具有至少对便携式电子设备50的 多个表面之中的2个以上的表面进行部分覆盖的盖体主体11，所以能够 对便携式电子设备50的表面进行保护，从而防止便携式电子设备50的破 损。

此外，本例的便携式电子设备用盖体由于具有盖体主体11对便携式 电子设备的多个表面之中的2个以上的表面进行整体覆盖的形状，所以能 够提高对便携式电子设备进行保护的功能。此外，本例的便携式电子设备 用盖体由于是盖体主体11对便携式电子设备的多个表面之中的、包括作 为面积最大的面的1个表面在内的2个表面以外的表面进行整体覆盖的形 状，所以能够进一步提高对便携式电子设备进行保护的功能。

此外，本例的便携式电子设备用盖体由于具有振动元件14、和用于 以能够传递电信号的方式将振动元件14连接到便携式电子设备50的连接 器12，所以能够通过根据从便携式电子设备50输入的电信号使盖体主体 11进行振动，经由盖体主体11的振动而产生音响、使振动中的盖体主体 11与人体相接触等，从而向人传递信息，其中，振动元件14被安装于盖 体主体11，输入电信号来使振动元件14自身进行振动，从而使盖体主体 11进行振动。在从便携式电子设备50输入具有声音信息的电信号的情况 下，通过声音信息，盖体主体11进行振动，由此能够向人传递声音信息。

此外，本例的便携式电子设备用盖体虽然使盖体主体11进行振动来 传递信息，但是由于盖体主体11位于最外部且容易确保其表面积较大， 所以能够通过盖体主体11的振动，产生大的音响。此外，盖体主体11 不需要具备与便携式电子设备50的壳体相同程度的强度，由于安装于盖 体主体11的器件是振动元件14、连接器12等，所以材质、形状的自由 度较大，能够通过设计材质、形状来产生高品质的振动和音响。

此外，本例的便携式电子设备用盖体其除去振动元件14的质量比便 携式电子设备50的质量小，并且具有在将盖体主体11安装于便携式电子 设备50时在盖体主体11与便携式电子设备50之间形成间隙的垫片。因 此，与将振动元件安装于便携式电子设备50来使便携式电子设备50自身 进行振动的情况相比，能够以较少的能量产生较强的振动，从而能够降低 便携式电子设备50的功耗。

此外，本例的便携式电子设备用盖体由于使盖体主体11至少对便携 式电子设备50的多个表面之中的2个以上的表面进行部分覆盖，所以能 够使多个表面同时进行振动，并且能够根据盖体主体11的形状以及配置， 任意地选择发生振动的部位。

此外，本例的便携式电子设备用盖体中，在将盖体主体11安装于便 携式电子设备50时，将振动元件14安装于位于盖体主体11与便携式电 子设备50之间的部位。由此，由于能够由盖体主体11保护振动元件14， 所以能够减少振动元件14的破损的发生。

此外，本例的便携式电子设备用盖体中，在将盖体主体11安装于便 携式电子设备50时，将振动元件14安装于位于表面51b与盖体主体之间 的部位，其中，表面51b是便携式电子设备50的多个表面之中面积最大 的面(51a以及与51a对置的面)以外的表面。由此，使盖体主体11的 安装了振动元件14的部分(第4部分11d)的外侧的表面与人体相接触 来传递振动时，能够减小与人体相接触的面的面积。由此，能够容易对与 人体相接触的部分施加强压力，并且能够减少因振动的部分与人体相接触 而引起的振动能量的损耗。由此，能够降低便携式电子设备50的功耗。

此外，本例的便携式电子设备用盖体中，在将盖体主体11安装于便 携式电子设备50时，将振动元件14安装于位于便携式电子设备50的多 个表面之中面积最小的面51b与盖体主体11之间的部位。由此，使盖体 主体11的安装了振动元件14的部分(第4部分11d)的外侧的表面与人 体相接触来传递振动时，能够减小与人体相接触的面的面积。由此，能够 容易对与人体相接触的部分施加强压力，并且能够减少因振动的部分与人 体相接触而引起的振动能量的损耗。由此，能够进一步降低便携式电子设 备50的功耗。

另外，本例的便携式电子设备用盖体重，示出了仅使垫片(包括连接 器12)与便携式电子设备50相接触、且在盖体主体11的所有部分(11a～ 11e)与便携式电子设备50之间存在间隙的情况，但是并不限于此。例如， 也可以仅在盖体主体11的安装了振动元件14的部分(第4部分11d)与 便携式电子设备50之间形成间隙。此时，垫片可以仅是连接器12。此外， 在振动的产生中可以使用大能量时，也可以不具备垫片。

此外，在本例的便携式电子设备用盖体中，连接器12与便携式电子 设备50的耳机插口(连接器54)相连接。由于很多便携式电子设备具备 耳机插口，所以本例的便携式电子设备用盖体容易与很多便携式电子设备 相连接。

此外，本例的便携式电子装置由于将具有上述功能的便携式电子设备 用盖体安装于便携式电子设备50，所以能够减少便携式电子设备50的破 损，并且能够通过振动来传递信息。此外，本例的便携式电子装置容易产 生较大音响，也容易产生高品质的振动和音响。此外，本例的便携式电子 装置能够使表面的多个面同时进行振动，并且能够选择性地使表面的任意 的部分(面)进行振动。此外，本例的便携式电子装置能够以较少的能量 产生较强的振动，从而能够降低功耗。

符号说明：

11：盖体主体

11h，11j，11k，11m，11p，11s：垫片

12：连接器

14：振动元件

50：便携式电子设备