特許 6010525 圧電音響素子及び圧電スピーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6010525

(24)【登録日】2016年9月23日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】圧電音響素子及び圧電スピーカ

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20161006BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20161006BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   H04R17/00

   H04R7/04

   H04R1/02 101F

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-271717(P2013-271717)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-126500(P2015-126500A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2014年6月20日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090413

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 康稔

(72)【発明者】

【氏名】石井 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】渡部 嘉幸

(72)【発明者】

【氏名】松井 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】浜田 浩

【審査官】 千本 潤介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３２６９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３３５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０１３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−００５５９６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １７／００

Ｈ０４Ｒ １／０２

Ｈ０４Ｒ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の圧電素子を、屈曲性を有する支持体の一方の主面に間隔をおいてマトリックス状に配置して、前記複数の圧電素子の間における前記支持体の変形を可能にするとともに、前記支持体上の前記複数の圧電素子の間と前記複数の圧電素子の周囲に、金属箔の配線パターンを形成したことを特徴とする圧電音響素子。

【請求項2】

前記複数の圧電素子の周囲に、樹脂層を形成したことを特徴とする請求項１記載の圧電音響素子。

【請求項3】

前記圧電素子が４つであって、
前記圧電素子の間に形成される配線パターンが略十字状であることを特徴とする請求項１記載の圧電音響素子。

【請求項4】

前記圧電素子がバイモルフ型であって、
該圧電素子は、前記支持体上で隣接する他の圧電素子と、分極方向が異なることを特徴とする請求項３記載の圧電音響素子。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電音響素子と、
該圧電音響素子の外周を支持し、前記圧電素子が配置されていない側の支持体の主面側に放音孔を有する筐体と、
前記圧電素子が配置されている側の支持体の主面と前記筐体の蓋部の間に配置されており、前記圧電音響素子の外周を筐体に対して押さえる枠体と、
を備えたことを特徴とする圧電スピーカ。

【請求項6】

前記枠体が、
前記圧電音響素子側に配置される金属性の枠と、
該金属製の枠と前記筐体の蓋部の間に配置される樹脂製の枠と、
からなることを特徴とする請求項５記載の圧電スピーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電素子を利用した圧電音響素子及び圧電スピーカに関し、更に具体的には、中域音圧特性の改善に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電磁気型スピーカとして一般的なダイナミックスピーカは、背面気室の影響を強く受け、消費電力の増加，厚みが厚い傾向，磁気の影響が多い等の不都合がある。これに対し、圧電素子を音響素子に用いることで、小型化・薄型化・軽量化等を図った圧電式のスピーカが開発されている。例えば、下記特許文献１には、金属振動板と圧電体と枠体とを有する圧電スピーカにおいて、前記金属振動板は、前記圧電体が両面に貼り合わされ圧電振動子を構成する振動板部と、前記枠体に取り付けられる枠体取付部と、前記振動板部と前記枠体取付部とを複数のスリット状の穴を介して弾性的に支持する複数の撓み腕部とを備えることが開示されている。また、下記特許文献２には、圧電素子と弾性部材とを有して空気中の疎密現象により可聴音に復調される変調された超音波を出力する複数の圧電振動子と、複数の前記圧電振動子を上下方向に複数段に配置するとともに各段の前記圧電振動子を平面形状で重複させて配置する支持体と、を有する発振装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２８７９６８号公報

【特許文献2】特開２０１２−１０００５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、前記特許文献１に記載の技術では、金属振動板に圧電体を貼り合わせた構造となっている。このため、音圧を高くするためにセラミック圧電素子を大きくして圧電素子の変形量を大きくした場合、セラミック圧電素子にクラックが発生するおそれがある。また、前記特許文献２に記載の技術では、複数の圧電素子を高さ方向に配置しているため、セラミック圧電素子のばらつきや、高さ方向に差があると、個々のセラミック圧電素子で発生した音が干渉して、音質劣化につながるおそれがある。

【0005】

本発明は、以上のような点に着目したもので、圧電素子を利用し、小型，軽量，薄型，低消費電力であって、音圧特性の良好な圧電音響素子及び圧電スピーカを提供することを、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の圧電音響素子は、複数の圧電素子を、屈曲性を有する支持体の一方の主面に間隔をおいてマトリックス状に配置して、前記複数の圧電素子の間における前記支持体の変形を可能にするとともに、前記支持体上の前記複数の圧電素子の間と前記複数の圧電素子の周囲に、金属箔の配線パターンを形成したことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記複数の圧電素子の周囲に、樹脂層を形成したことを特徴とする。他の形態は、前記圧電素子が４つであって、前記圧電素子の間に形成される配線パターンが略十字状であることを特徴とする。更に他の形態は、前記圧電素子がバイモルフ型であって、該圧電素子は、前記支持体上で隣接する他の圧電素子と、分極方向が異なることを特徴とする。

【0007】

本発明の圧電スピーカが、前記いずれかの圧電音響素子と、該圧電音響素子の外周を支持し、前記圧電素子が配置されていない側の支持体の主面側に放音孔を有する筐体と、前記圧電素子が配置されている側の支持体の主面と前記筐体の蓋部の間に配置されており、前記圧電音響素子の外周を筐体に対して押さえる枠体と、を備えたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記枠体が、前記圧電音響素子側に配置される金属製の枠と、該金属製の枠と前記筐体の蓋部の間に配置される樹脂製の枠と、からなることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の圧電素子を、屈曲性を有する支持体の一方の主面に間隔をおいてマトリックス状に配置して、前記複数の圧電素子の間における前記支持体の変形を可能にするとともに、前記支持体上の前記複数の圧電素子の間と前記複数の圧電素子の周囲に、金属箔の配線パターンを形成することで、前記複数の圧電素子間の支持体部分の変形により、圧電素子の変形量を抑えたまま、支持体の変形量を大きくするとともに、支持体の剛性を上げて変位を安定し、音質を安定させることとした。このため、音圧が高く音質の劣化が抑制され、クラックのおそれがない音響特性の良好な、軽量・薄型・低消費電力の音圧音響素子及び圧電スピーカが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の圧電音響素子の基本構造と比較例を示す図であり、(A-1)は本発明の平面図，(A-2)は前記(A-1)の変形時の断面図，(B-1)は比較例の平面図，(B-2)は前記(B-1)の変形時の断面図である。

【図2】本発明の実施例１の圧電スピーカを示す図であり、(A)は外観斜視図，(B)は分解斜視図である。

【図3】前記実施例１の圧電音響素子の配線を示す平面図である。

【図4】前記図３を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。

【図5】バイモルフ型圧電素子の表面電極形状と分極時の電圧印加の接続例であり、(A-1)及び(A-2)は４層構造の例を示し、(B-1)及び(B-2)は６層構造の例を示す図である。

【図6】前記実施例１におけるカバーフィルムの有無による音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

【実施例1】

【0011】

最初に、図１を参照しながら、本発明の圧電音響素子の基本的な構造について説明する。図１(A-1)は、本発明の圧電音響素子の基本構造の平面図，図１(A-2)は前記(A-1)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た変形時の断面図である。図１(B-1)は、比較例の圧電音響素子の平面図，図１(B-2)は前記(B-1)を＃Ａ´−＃Ａ´線に沿って切断し矢印方向に見た変形時の断面図である。図１(A-1)に示すように、本発明の圧電音響素子１０は、屈曲性を有する支持体１２の一方の主面１２Ａ上に、複数の圧電素子２０，３０，４０，５０をマトリックス状に配置した構造（縦２列横２行の４つ圧電素子が配置）となっている。前記支持体１２としては、例えば、ポリイミド樹脂が用いられる。前記圧電素子２０〜５０は、例えば、両面テープ１４（図４参照）などにより支持体主面１２Ａに貼り付けられる。本実施例では、前記圧電素子２０〜５０として、バイモルフ型の圧電素子を用いている。また、前記圧電素子２０〜５０は、略正方形とし、変形時のひずみによる音質の低下を防止している。

【0012】

一方、図１(B-1)に示す比較例の圧電音響素子２００は、屈曲性を有する支持体２０２の一方の主面２０２Ａ上に、一つのバイモルフ型の圧電素子２０４を設けている。このような構造の圧電音響素子２００では、音圧を高くするために圧電素子２０４を大きくし、その変形量を大きくした場合、図１(B-2)に示すように、圧電素子２０４にクラック２０６が発生するおそれがある。これに対し、本発明の圧電音響素子１０では、図１(A-1)に示すように、複数の圧電素子２０〜５０がそれぞれ適宜の間隔をおいてマトリックス状に配置されている。このため、図１(A-2)に示すように、複数の圧電素子２０〜５０間の支持体部分の変形により、圧電素子２０〜５０自体の変形量を抑えながら、支持体１２の変形量を大きくすることができる。その結果、音圧を高くしても、音質の劣化が抑制され、クラックのおそれがない音響特性の良好な、軽量・薄型・低消費電力の圧電音響素子が得られる。

【0013】

次に、図２〜図６を参照しながら、本発明の圧電音響素子を用いた圧電スピーカの具体的な構造について説明する。図２は、本実施例のスピーカを示す図であり、(A)は外観斜視図，(B)は分解斜視図である。図３は、圧電音響素子の表面電極形状と配線を示す平面図，図４は、前記図３を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図５は、バイモルフ型圧電素子の表面電極形状と分極時の電圧印加の例であり、(A-1)及び(A-2)は４層構造の例を示し、(B-1)及び(B-2)は６層構造の例を示す図である。図６は、カバーフィルムの有無による音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【0014】

図２(A)及び(B)に示すように、本実施例の圧電スピーカ６０は、筐体６２の内部に、上述した基本構造の圧電音響素子１０を収納した構造となっている。前記筐体６２は、図２(B)に示すように、ケース本体６４と蓋７０により構成されており、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等により形成されている。前記筐体６２の寸法は、例えば、７０×６０×９ｍｍである。前記ケース本体６４は、底面６４Ａに、複数の放音孔６６を有している。また、前記ケース本体６４の内側には、前記圧電音響素子１０を支持するための受部６８が形成されている。前記ケース６４の底面６４Ａに、放音孔６６を保護するためのメッシュシート７２を両面テープ７４等により貼り合わせたのち、前記受部６８に両面テープ７６で前記圧電音響素子１０を貼り合わせる。このとき、前記圧電素子２０〜５０が設けられていない側の主面１２Ｂが、前記放音孔６６側となるように貼り合わせる。また、前記両面テープ７６としては、例えば、防水性の発泡両面テープが用いられる。

【0015】

次に、前記圧電音響素子１０の周囲をケース本体６４に対して隙間なく押え付けるための金属枠８０を、両面テープ７８を用いて貼り付ける。更に、その上から樹脂枠８２で圧電音響素子１０を抑え、図示しない接着剤を用いて蓋７０を貼り合わせる。前記金属枠８０及び樹脂枠８２によって前記圧電音響素子１０を筐体６２に抑えつけることにより、圧電音響素子１０の周縁の形状が維持される。

【0016】

図３には、前記圧電音響素子１０の圧電素子２０〜５０の表面電極形状と配線形状の一例が示されている。本実施例では、圧電素子２０〜５０として、圧電層と電極層が交互に積層された積層型のバイモルフ圧電素子を用いている。圧電素子２０を例に挙げて説明すると、圧電素子２０は、図４に示すように、圧電層２２と電極層２４が交互に複数積層された構造となっており、最上層の表面電極２４Ａは、３つのパターン２６Ａ〜２６Ｃに分割形成されている。３つに分けて形成しているのは、分極時の電圧印加のためであり、圧電スピーカとして使用する際には、２つのパターン（図示の例では、パターン２６Ｂ，２６Ｃ）を導電性ペースト２７により接続する。分極の際の電圧の印加については後述する。

【0017】

他の圧電素子３０，４０，５０も同様の構成となっており、圧電素子３０は、圧電層３２と電極層３４が交互に積層され、最上層の表面電極３４Ａは、３つのパターン３６Ａ〜３６Ｃのうち、パターン３６Ｂ，３６Ｃが導電性ペースト２７により導通している。圧電素子４０は、圧電層４２と電極層４４が交互に積層され、最上層の表面電極４４Ａは、３つのパターン４６Ａ〜４６Ｃのうち、パターン４６Ｂ，４６Ｃが導電性ペースト２７により導通している。また、圧電素子５０は、圧電層５２と電極層５４が交互に積層され、最上層の表面電極５４Ａは、３つのパターン５６Ａ〜５６Ｃのうち、パターン５６Ｂ，５６Ｃが導電性ペースト２７により導通している。前記圧電素子２０〜５０は、例えば、１３．６×１７．６ｍｍ程度の寸法である。

【0018】

このような表面電極形状を有する圧電素子２０〜５０を支持体１２の主面１２Ａ上にマトリックス状に配置することにより、圧電素子２０〜５０間に十字状の空間が生ずる。本実施例では、前記十字状の空間に、圧電素子２０〜５０の電極間を接続するための略十字状の配線９０を形成するとともに、前記圧電素子２０〜５０の周囲を囲むように配線１００を形成している。前記配線９０，１００は、例えば、銅箔等のパターンにより形成されている。前記支持体１２の剛性が低いため、金属の配線を圧電素子２０〜５０の間と周囲に設けることで、剛性を上げて変位を安定させることにより、音質を安定させることができる。

【0019】

前記略十字状の配線９０のうち、圧電素子２０と３０の間及び圧電素子４０と５０の間に形成された配線の両端には、引出部９２，９４が形成されている。前記引出部９２の一方の端部９２Ａは、導電性ペースト９６により圧電素子２０のパターン２６Ｂに接続され、他方の端部９２Ｂは、導電性ペースト９６により圧電素子３０のパターン３６Ａに接続されている。また、前記引出部９４の一方の端部９４Ａは、導電性ペースト９６により圧電素子５０のパターン５６Ｂに接続され、他方の端部９４Ｂは、導電性ペースト９６により圧電素子４０のパターン４６Ａに接続されている。

【0020】

また、前記圧電素子２０〜５０の周囲に設けられた配線１００の適宜位置には引出部１０２Ａ〜１０２Ｄが設けられており、引出部１０２Ａは導電性ペースト１０４により圧電素子２０のパターン２６Ａに接続されている。また、引出部１０２Ｂは導電性ペースト１０４により圧電素子３０のパターン３６Ｂに接続され、引出部１０２Ｃは導電性ペースト１０４により圧電素子４０のパターン４６Ｂに接続され、引出部１０２Ｄは導電性ペースト１０４により圧電素子５０のパターン５６Ａに接続されている。前記配線９０及び１００は、それぞれ接続部９８，１０６によって端子ターミナル１０８Ａ，１０８Ｂに接続される。これらの接続部は絶縁テープ１０９により覆われる。また、前記配線９０，１００の上には、前記圧電素子２０〜５０の周囲を囲むように、カバーフィルム１２０が設けられている。該カバーフィルム１２０としては、例えば、ＰＥＴフィルムが用いられ、図示しない両面テープにより圧電音響素子１０の支持体主面１２Ａ側に貼り合わせられる。前記カバーフィルム１２０を設けることにより、カバーフィルム１２０の変形が支持体１２の変形をさら促し音圧が上がるという効果が得られる。

【0021】

以上のような形状の配線９０，１００による電極の接続を実現するために、圧電素子２０〜５０の振動方向（変形方向）が、積層方向において同一方向となるように、分極方向を設定する。図５には分極時の電極の接続の一例が示されている。まず、図５(A-1)及び(A-2)に示す４層構造の場合について説明する。圧電素子１５０は、図５(A-2)に示すように、４層の圧電層１５２Ａ〜１５２Ｄと電極層１５４〜１６２が交互に積層した構造となっている。

【0022】

最上層の電極層（表面電極）１５４は、３つのパターン１５４Ａ〜１５４Ｃに形成されており、図示の例では、パターン１５４Ａをプラス側電極、パターン１５４Ｂをマイナス側電極、パターン１５４Ｃをコモン電極としている。そして、これらのパターン１５４Ａ〜１５４Ｃには、内部の電極層がスルーホール等により適宜接続されている。例えば、パターン１５４Ａと電極層１５６を接続し、パターン１５４Ｂと電極層１６０を接続し、パターン１５４Ｃと電極層１５８，１６２を接続するという具合である。そして、図５(A-2)に示すように分極用の電圧を印加することで分極処理が行われる。プラス側とマイナス側の接続を逆にすることにより、分極方向を逆にすることができる。分極終了後、２つのパターンを接続し、一つの電極とする。

【0023】

次に、６層構造の場合について説明すると、圧電素子１８０は、図５(B-2)に示すように、６層の圧電層１８２Ａ〜１８２Ｆと電極層１８４〜１９６が交互に積層した構造となっている。最上層は、３つのパターン１８４Ａ〜１８４Ｃが形成されており、図示の例では、パターン１８４Ａをプラス側電極、パターン１８４Ｂをマイナス側電極、パターン１８４Ｃをコモン電極としている。そして、これらのパターン１８４Ａ〜１８４Ｃには、内部の電極層がスルーホール等により適宜接続されている。例えば、パターン１８４Ａと電極層１８８を接続し、パターン１８４Ｂと電極層１９２，１９６を接続し、パターン１８４Ｃと電極層１８６，１９０，１９４を接続するという具合である。そして、図５(B-2)に示すように電圧を印加することで分極処理が行われる。この場合も、４層構造の場合と同様、プラス側とマイナス側の接続を逆にすることにより、分極方向を逆にすることができる。つまり、本実施例の積層型のバイモルフ圧電素子は、３つの電極を有し、分極後に２つの電極を接続することにより、２つの引出部を有する構造となっている。

【0024】

このように分極処理を施した圧電素子を、例えば、隣接する圧電素子２０，３０の分極方向が逆になり、隣接する圧電素子４０，５０の分極方向が逆になり、かつ、隣接する圧電素子３０，４０の分極方向が同じになり、隣接する圧電素子１０，５０の分極方向が同じになるように配置する。そして、端子に接続されたリード線１１０，１１２を介して電圧をかけると圧電音響素子１０が、複数の圧電素子２０〜５０がいずれも同じ位相で積層方向に屈曲変位する。なお、図５に示した積層数や表面電極の形状は一例であって、適宜変更可能である。このように、同一構造の圧電素子を用いることができるため、圧電素子間の変位量、位相を同じにでき、発生した音が干渉して、効率よく音波を発生できる。そのため、音質劣化を抑え、安定した音にすることができる。

【0025】

図６には、前記カバーフィルム１２０の有無による音圧レベルの周波数特性を示すグラフが示されている。同図において、横軸は周波数［Ｈｚ］、縦軸は音圧レベル（ＳＰＬ）［ｄＢ］である。カバーフィルム１２０がない場合（「樹脂層なし」）であっても、７００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚ付近の周波数帯を高音圧に制御できることが分かる。更に、同図に示すように、カバーフィルム１２０を設けることにより（「樹脂層あり」）、カバーフィルム１２０がない場合よりも、１ｋＨｚ付近で音圧が上がっているのが分かる。これは、カバーフィルム１２０によって、圧電音響素子１０の周辺が良好に固定されるようになり、圧電素子２０〜５０の変形が効果的に音圧に変換されるためと考えられる。以上の結果から、本実施例の圧電スピーカ６０は、１３．６×１７．６ｍｍのサイズの圧電素子２０〜５０を４枚使用し、接続パターン（配線９０，１００），圧電素子２０〜５０の配置に加え、必要に応じてカバーフィルム１２０を用いて最適化することにより、７００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚ付近の周波数帯を高音圧に制御することができ、軽量・薄型・低消費電極の圧電スピーカ６０を実現することができる。

【0026】

このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)複数の圧電素子２０〜５０を、屈曲性を有する支持体１２の一方の主面１２Ａにマトリックス状に配置することで、前記複数の圧電素子２０〜５０間の支持体部分の変形により、圧電素子２０〜５０の変形量を抑えたまま、支持体１２の変形量を大きくすることとした。このため、音圧を高くしてもクラックの発生を防止し、音質の劣化が抑制され、音響特性の良好な、軽量・薄型・低消費電力の圧電音響素子１０及び圧電スピーカ６０が得られる。
(2)圧電素子２０〜５０を略正方形としたので、長方形等とくらべて円形に近くなり、変形時のひずみを抑制し、音質の低下を防止することができる。

【0027】

(3)圧電素子２０〜５０の電極を接続する配線９０，１００を、圧電素子２０〜５０の間に略十字状に設けるとともに、圧電素子２０〜５０の周囲に設けることとしたので、剛性が向上して変位が安定し、音質の安定を図ることができる。
(4)圧電素子２０〜５０が、いずれも同じ位相で積層方向に屈曲変位するように分極方向を設定することとしたので、前記配線９０，１００による接続を実現でき、余分な配線をなくすことができる。このため、余分な配線部分と他の部分の剛性が異なることによる音質の低下を防止することができる。
(5)前記配線９０，１００が、支持体１２の一方の主面１２Ａ側にのみ配線されているため、防水構造として適しているとともに、配線自体が容易となる。

【0028】

(6)圧電素子２０〜５０としてバイモルフ型圧電素子を使用しているため、素子単品で変形することができる。
(7)前記圧電素子２０〜５０の周囲にカバーフィルム１２０を設けることで、支持体１２の変形を更に促し、音圧が向上する。
(8)圧電音響素子１０を、金属枠８０と樹脂枠８２を用いて筐体６２に押え付けるため、圧電音響素子１０の周縁の形状を良好に固定して支持することができる。
(9)前記圧電音響素子１０を筐体６２に取り付けるにあたり、両面テープ等を用いるため、圧電スピーカ６０の製造工程を簡略化することができる。

【0029】

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した圧電素子２０〜５０の寸法や形状は一例であり、円形にするなど、必要に応じて適宜変更してよい。また、前記実施例では４つの圧電素子２０〜５０を用いたが、圧電素子数は必要に応じて増減してよい。
(2)前記実施例では、圧電素子２０〜５０として、積層構造のバイモルフ型の圧電素子を用いたが、これも一例であり、圧電素子はユニモルフ型であってもよいし、積層構造ではなく単層構造であってもよい。
(3)前記実施例で示した分極方向や印加電圧も一例であり、圧電素子の振動方向が同一方向になるように、圧電素子の分極方向や印加電圧を適宜設定してよい。例えば、前記図３に示した電極パターンにおいて、隣接する全ての圧電素子間で分極方向が逆になるように設定してもよい。例えば、圧電素子２０，４０の最も大きいパターン２６Ａ，４６Ａにプラス電圧を印加し、圧電素子３０，５０の最も大きいパターン３６Ａ，５６Ａにマイナス電圧を印加するように、分極方向と配線パターンを設定するなどである。
(4)前記実施例で示した材料も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、公知の各種の材料を使用してよい。
(5)前記実施例で示した筐体６２の放音孔６６の位置や数も一例であり、必要に応じて適宜変更・増減可能である。
(6)前記実施例は、車載用の小型スピーカ等に適した例であるが、本発明は、他の公知の各種の音響機器に利用する圧電音響素子として適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明によれば、複数の圧電素子を、屈曲性を有する支持体の一方の主面に間隔をおいてマトリックス状に配置して、前記複数の圧電素子の間における前記支持体の変形を可能にするとともに、前記支持体上の前記複数の圧電素子の間と前記複数の圧電素子の周囲に、金属箔の配線パターンを形成することで、前記複数の圧電素子間の支持体部分の変形により、圧電素子の変形量を抑えたまま、支持体の変形量を大きくするとともに、支持体の剛性を上げて変位を安定し、音質を安定させることとした。このため、音圧が高く音質の劣化が抑制され、クラックのおそれがなく、良好な音響特性が得られ、軽量・薄型・低消費電力にできるので、圧電音響素子の用途に適用できる。特に、車載関係の音響用途（例えば、ハイブリット車接近警報スピーカ，ヘッドレス応用スピーカユニット等）に好適である。

【符号の説明】

【0031】

１０：圧電音響素子
１２：支持体
１２Ａ，１２Ｂ：主面
１４：両面テープ
２０，３０，４０，５０：圧電素子
２２，３２，４２，５２：圧電層
２４，３４，４４，５４：電極層
２４Ａ，３４Ａ，４４Ａ，５４Ａ：表面電極
２６Ａ〜２６Ｃ，３６Ａ〜３６Ｃ，４６Ａ〜４６Ｃ，５６Ａ〜５６Ｃ：パターン
２７：導電性ペースト
６０：圧電スピーカ
６２：筐体
６４：ケース本体
６４Ａ：底面
６６：放音孔
６８：受部
７０：蓋
７２：メッシュシート
７４，７６，７８：両面テープ
８０：金属枠
８２：樹脂枠
９０：配線
９２，９４：引出部
９２Ａ，９２Ｂ，９４Ａ，９４Ｂ：端部
９６，１０４：導電性ペースト
９８，１０６：接続部
１００：配線
１０２Ａ〜１０２Ｄ：引出部
１０８Ａ，１０８Ｂ：端子ターミナル
１０９：絶縁テープ
１１０，１１２：リード線
１２０：カバーフィルム
１５０：圧電素子
１５２Ａ〜１５２Ｄ：圧電層
１５４〜１６２：電極層
１５４Ａ〜１５４Ｃ：パターン
１８０：圧電素子
１８２Ａ〜１８２Ｆ：圧電層
１８４〜１９６：電極層
１８４Ａ〜１８４Ｃ：電極パターン
２００：圧電音響素子
２０２：支持体
２０２Ａ：主面
２０４：圧電素子
２０６：クラック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】