特許 6016945 音響発生器、音響発生装置および電子機器

(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】6016945

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】音響発生器、音響発生装置および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20161013BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   H04R17/00

   H04R7/04

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-551908(P2014-551908)

(86)(22)【出願日】2013年6月28日

(86)【国際出願番号】JP2013067902

(87)【国際公開番号】WO2014091785

(87)【国際公開日】20140619

【審査請求日】2015年4月20日

(31)【優先権主張番号】特願2012-271546(P2012-271546)

(32)【優先日】2012年12月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】中村 成信

【審査官】 下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１１００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７５３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３５２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６９５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０４３３４７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １７／００

Ｈ０４Ｒ ７／０４

Ｈ０４Ｒ １／００ − １／０８

Ｈ０４Ｒ １／２０ − １／４０

Ｈ０１Ｌ ４１／００ − ４１／４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気信号により振動する励振器と、
前記励振器が取り付けられており、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する扁平な振動体と、
該振動体の外周部に設けられた前記励振器の高さよりも高い高さの枠体と、
前記励振器および該励振器が取り付けられた前記振動体の表面に被せるように配置されて、前記振動体および前記励振器と一体化された樹脂層と、
前記励振器に接続されるとともに前記枠体に固定されて、該励振器に電気信号を入力する配線部材とを少なくとも有しており、
前記配線部材は、前記励振器への接続部および当該接続部から延びる少なくとも一部が前記樹脂層の内部に位置しており、
さらに前記配線部材は、前記枠体への固定部と同じ高さまたは前記枠体への固定部よりも低い高さの位置であって、前記樹脂層の内部および外部のそれぞれの位置に屈曲部または湾曲部を有していることを特徴とする音響発生器。

【請求項2】

前記配線部材は、複数の導線を撚り合わせた撚り線を含むことを特徴とする請求項１に記載の音響発生器。

【請求項3】

前記配線部材は、前記振動体の振動方向に薄い金属箔を含むことを特徴とする請求項１に記載の音響発生器。

【請求項4】

前記配線部材は、前記金属箔の一部が絶縁体で覆われていることを特徴とする請求項３に記載の音響発生器。

【請求項5】

前記枠体は凹部を有しており、該凹部を介して前記配線部材が外部に取り出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の音響発生器。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器を収容する筐体とを備えることを特徴とする音響発生装置。

【請求項7】

請求項１〜５のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体とを備え、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有することを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、音響発生器、音響発生装置および電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アクチュエータを用いた音響発生器が知られている。たとえば、特許文献１には、振動板に取り付けた圧電素子に電圧を印加して振動させることによって、振動板を振動させて音響を出力する音響発生器が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載の技術では、圧電素子にリード線がハンダ付けされており、このリード線を介して圧電素子に電圧を印加することとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２３４３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術には、振動板の振動によってリード線が振動し、このリード線の振動により、音圧の周波数特性においてピーク（周囲よりも音圧が高い部分）およびディップ（周囲よりも音圧が低い部分）が生じ易くなり、良質な音質を得難くなるという問題があった。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る音響発生器は、励振器と、振動体と、枠体と、樹脂層と、配線部材とを少なくとも有する。励振器は、電気信号により振動する。扁平な振動体は、励振器が取り付けられており、励振器の振動によって励振器とともに振動する。枠体は、振動体の外周部に設けられた励振器の高さよりも高い高さの枠体である。樹脂層は、励振器および励振器が取り付けられた振動体の表面に被せるように配置されて、振動体および励振器と一体化される。配線部材は、励振器に接続されるとともに前記枠体に固定され、励振器に電気信号を入力する。また、配線部材は、励振器への接続部および接続部から延びる少なくとも一部が樹脂層の内部に位置する。さらに配線部材は、枠体への固定部と同じ高さまたは枠体への固定部よりも低い高さの位置であって、樹脂層の内部および外部のそれぞれの位置に屈曲部または湾曲部を有している。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】図１Ａは、実施形態に係る音響発生器の構成を示す模式的な平面図である。

【図1B】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。

【図2】図２は、図１ＢのＢ−Ｂ’線断面図である。

【図3A】図３Ａは、リード線の変形例を示す模式的な断面図（その１）である。

【図3B】図３Ｂは、リード線の変形例を示す模式的な断面図（その２）である。

【図3C】図３Ｃは、リード線の変形例を示す模式的な断面図（その３）である。

【図4】図４は、リード線の変形例を示す模式的な平面図（その１）である。

【図5】図５は、リード線の変形例を示す模式的な平面図（その２）である。

【図6】図６は、リード線の変形例を示す模式的な平面図（その３）である。

【図7A】図７Ａは、枠体およびリード線の変形例を示す模式的な平面図である。

【図7B】図７Ｂは、図７ＡのＣ−Ｃ’線断面図である。

【図8A】図８Ａは、実施形態に係る音響発生装置の構成を示す図である。

【図8B】図８Ｂは、実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。

【図9A】図９Ａは、配線部材としてフレキシブル配線を用いた場合の変形例を示す模式的な平面図である。

【図9B】図９Ｂは、図９ＡのＤ−Ｄ’線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響発生器、音響発生装置および電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

まず、実施形態に係る音響発生器１の構成について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、実施形態に係る音響発生器１の構成を示す模式的な平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。

【0012】

なお、説明を分かりやすくするために、図１Ａおよび図１Ｂには、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図１Ａにおいては、樹脂層７の図示を省略している。

【0013】

また、同じく説明を分かりやすくするために、図１Ｂは、音響発生器１を厚み方向（Ｚ軸方向）に大きく誇張して示している。

【0014】

図１Ａに示すように、音響発生器１は、枠体２と、振動板３と、圧電素子５と、リード線６ａ、６ｂとを備える。なお、図１Ａに示すように、以下の説明では、圧電素子５が１個である場合を例示するが、圧電素子５の個数を限定するものではない。

【0015】

枠体２は、矩形の枠状の同じ形状を有する２枚の枠部材によって構成されており、振動板３の周縁部を挟み込んで振動板３を支持する。振動板３は、板状やフィルム状などの扁平な形状を有しており、その周縁部が枠体２に挟まれて固定されている。すなわち、振動板３は、枠体２の枠内に張った状態で枠体２に支持されている。

【0016】

なお、振動板３のうち枠体２よりも内側に位置する部分、すなわち、振動板３のうち枠体２に挟まれておらず自由に振動することができる部分を振動体３ａとする。したがって、振動体３ａは、枠体２の枠内において略矩形状をなす部分である。

【0017】

また、振動板３は、樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができる。例えば、厚さ１０〜２００μｍのポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムで振動板３を構成することができる。

【0018】

枠体２の厚みや材質などは、特に限定されるものではない。金属や樹脂など種々の材料を用いて枠体２を形成することができる。例えば、機械的強度および耐食性に優れるという理由から、厚さ１００〜１０００μｍのステンレス製のものなどを枠体２として好適に用いることができる。

【0019】

なお、図１Ａには、その内側の領域の形状が略矩形状である枠体２を示しているが、平行四辺形、台形および正ｎ角形といった多角形であってもよい。本実施形態では、図１Ａに示すように、略矩形状である例を示している。

【0020】

圧電素子５は、振動体３ａの表面に貼り付けられるなどして設けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動体３ａを励振する励振器である。

【0021】

かかる圧電素子５は、図１Ｂに示すように、たとえば、４層のセラミックスからなる圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、３層の内部電極層５ｅが交互に積層された積層体と、かかる積層体の上面および下面に形成された表面電極層５ｆ、５ｇと、内部電極層５ｅが露出した側面に形成された外部電極５ｈ、５ｊとを備える。

【0022】

なお、圧電素子５は板状であり、上面側および下面側の主面が長方形状または正方形状といった多角形をなしている。また、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、図１Ｂに矢印で示すように分極されている。すなわち、ある瞬間に加えられる電界の向きに対する分極の向きが厚み方向（図のＺ軸方向）における一方側と他方側とで逆転するように分極されている。

【0023】

リード線６ａ、６ｂは、配線部材の一例であり、外部電極５ｈ、５ｊにそれぞれ接続される。かかるリード線６ａ、６ｂを介して圧電素子５に電圧が印加されると、たとえば、ある瞬間において、振動体３ａに接着された側の圧電体層５ｃ、５ｄは縮み、圧電素子５の上面側の圧電体層５ａ、５ｂは延びるように変形する。よって、圧電素子５に交流信号を与えることにより、圧電素子５が屈曲振動し、振動体３ａに屈曲振動を与えることができる。

【0024】

また、圧電素子５は、その主面が、振動体３ａの主面と、エポキシ系樹脂等の接着剤により接合されている。

【0025】

なお、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを構成する材料としては、ＰＺＴ（lead zirconate titanate）、Ｂｉ層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電体材料等、従来から用いられている圧電セラミックスを用いることができる。

【0026】

また、内部電極層５ｅの材料としては、種々の金属材料を用いることができる。例えば、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを構成するセラミック成分とを含有した場合、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと内部電極層５ｅとの熱膨張差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子５を得ることができる。

【0027】

また、図１Ｂに示すように、音響発生器１は、枠体２の枠内において圧電素子５および振動板３の表面に被せるように配置されて、振動板３および圧電素子５と一体化された樹脂層７をさらに備える。

【0028】

樹脂層７は、たとえば、アクリル系樹脂を用いてヤング率が１ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲程度となるように形成されることが好ましい。かかる樹脂層７によって圧電素子５を埋設することで、適度なダンピング効果を誘発させることができるので、共振現象を抑制して、音圧の周波数特性におけるピークやディップを小さく抑えることができる。

【0029】

なお、図１Ｂには、樹脂層７が、枠体２と同じ高さとなるように形成された状態を示しているが、圧電素子５が埋設されていればよく、たとえば、樹脂層７が枠体２の高さよりも高くなるように形成されてもよい。

【0030】

また、図１Ｂでは、圧電素子５として、バイモルフ型の積層型圧電素子を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、伸縮する圧電素子を振動体３ａに貼り付けたユニモルフ型であっても構わない。

【0031】

ところで、従来の音響発生器においては、振動板の振動によってリード線が振動し、このリード線の振動により、音圧の周波数特性においてピーク（周囲よりも音圧が高い部分）およびディップ（周囲よりも音圧が低い部分）が生じ易くなり、良質な音質を得難くなるという問題があった。

【0032】

そこで、本実施形態では、リード線６ａ、６ｂの少なくとも一部を樹脂層７に埋設することにより、リード線６ａ、６ｂの振動を抑制することとした。これにより、リード線６ａ、６ｂの振動に起因する、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルを小さくすることができる。

【0033】

たとえば、リード線６ａ、６ｂの圧電素子５との接続部を樹脂層７で覆うことにより、リード線６ａ、６ｂの振動が圧電素子５に伝わりにくくなるため、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルをさらに小さくすることができる。

【0034】

リード線６ａ、６ｂとしては、複数の導線を撚り合わせた撚り線を用いることができる。撚り線は、単線と比較して柔軟性が高いため、リード線６ａ、６ｂとして撚り線を用いることで、単線を用いた場合と比較して振動による断線を生じにくくすることができる。なお、リード線６ａ、６ｂは、必ずしも撚り線であることを要しない。

【0035】

さらに、本実施形態では、リード線６ａ、６ｂにあそびを設けることとした。これにより、リード線６ａ、６ｂの振動があそびの部分で吸収されるため、リード線６ａ、６ｂの振動をさらに抑制することができる。ここで、リード線６ａ、６ｂにあそびを設けるには、リード線６ａ、６ｂに湾曲部や屈曲部を設ければよい。

【0036】

なお、枠体２に凹部を設け、この凹部を介してリード線６ａ、６ｂが外部に取り出されるようにしてもよい。また、圧電素子５へ電気信号を入力する配線部材は、リード線６ａ、６ｂに限ったものではなく、たとえば、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル配線を配線部材として用いてもよい。

【0037】

以下では、これらの点について図２を参照して具体的に説明する。図２は、図１ＢのＢ−Ｂ’線断面図である。なお、ここでは、リード線６ｂについて説明するが、リード線６ａもリード線６ｂと同様であるものとする。

【0038】

図２に示すように、リード線６ｂは、少なくとも一部が樹脂層７の内部にある。このように、リード線６ｂの少なくとも一部を樹脂層７の内部に設けることにより、リード線６ｂが樹脂層７の内部にない場合と比較して、振動体３ａの振動に伴うリード線６ｂの振動を抑制することができる。このため、リード線６ｂの振動に起因する、音圧の周波数特性におけるピークやディップを抑えることができる。

【0039】

しかも、リード線６ｂは、圧電素子５との接続部６１が、樹脂層７で覆われている。このように、リード線６ｂの圧電素子５との接続部６１を樹脂層７で覆うことで、接続部６１以外の部分を樹脂層７に埋設した場合と比較して、リード線６ｂの振動が圧電素子５に伝わりにくくなるため、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルをより小さくすることができる。

【0040】

また、接続部６１が樹脂層７で覆われていることで、リード線６ｂが圧電素子５から外れにくくなるため、振動体３ａの振動によってリード線６ｂが圧電素子５から外れて音響が出力されなくなってしまうことを防止することができる。

【0041】

また、図２に示すように、リード線６ｂは、枠体２の上部に固定されており、この枠体２との固定部６２と、圧電素子５との接続部６１との間に、湾曲部６３を有する。

【0042】

このように、枠体２との固定部６２と、圧電素子５との接続部６１との間において、リード線６ｂに湾曲部６３を設けることにより、リード線６ｂの振動が湾曲部６３（つまり、あそびの部分）で吸収されるため、湾曲部６３を有していない（つまり、直線的に設けられた）リード線と比較して、リード線６ｂの振動をさらに抑制することができる。

【0043】

また、リード線６ｂに湾曲部６３を設けることにより、リード線６ｂの長さに余裕が生じるため、振動体３ａの振動によってリード線６ｂが引っ張られたとしても、リード線６ｂには負荷がかかりにくい。したがって、リード線６ｂの破損を防止することができる。

【0044】

また、図２に示すように、湾曲部６３は、振動体３ａを振動体３ａの主面と平行な方向（つまり、図のＹ軸方向）から側面視した場合に湾曲している。すなわち、湾曲部６３は、振動体３ａの振動方向（つまり、図のＺ軸方向）に沿って湾曲しているため、振動体３ａの振動に伴うリード線６ｂの振動を効果的に吸収することができる。

【0045】

また、図２に示すように、湾曲部６３は、樹脂層７の外部に設けられている。これにより、樹脂層７内部のリード線６ｂについては樹脂層７によって振動を抑制しつつ、樹脂層７外部のリード線６ｂについては湾曲部６３によって振動を吸収することができる。このため、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルをさらに小さくすることができる。

【0046】

このように、音響発生器１が有するリード線６ａ、６ｂは、湾曲部６３を有しており、さらに、少なくとも一部が樹脂層７に埋められている。したがって、リード線６ａ、６ｂの振動を抑えることができ、リード線６ａ、６ｂの振動に起因する、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルを小さくすることができる。よって、音響発生器１によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。

【0047】

次に、リード線６ｂの配置や湾曲部６３の位置等に関する変形例について図３Ａ〜図６を参照して説明する。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、リード線６ａ、６ｂの変形例を示す模式的な断面図であり、図４〜図６は、リード線６ｂの変形例を示す模式的な平面図である。なお、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、図１ＢのＢ−Ｂ’線と同じ位置で音響発生器１を切断した場合の断面図を示している。

【0048】

図２に示した例では、リード線６ｂの湾曲部６３が、樹脂層７の外部に設けられることとしたが、湾曲部６３の位置はこれに限定されない。

【0049】

たとえば、図３Ａに示すように、リード線６ｂが有する湾曲部６３は、樹脂層７の内部に設けられてもよい。このように、湾曲部６３を樹脂層７の内部に設けることにより、樹脂層７によって抑制し切れなかった振動を湾曲部６３によって吸収することができる。

【0050】

また、図３Ｂに示すように、リード線６ｂが有する湾曲部６３は、樹脂層７の内部および外部にそれぞれ設けられてもよい。これにより、樹脂層７の内部および外部の両方においてリード線６ｂの振動を吸収することができる。

【0051】

さらに、図３Ｃに示すように、図３Ｂに示す湾曲部６３のたるみを最小限とするようにして、湾曲部６３が樹脂層７の内部および外部にそれぞれ設けられた形状であってもよい。なお、図３Ｃに示すものは、リード線６ｂが枠体２の外部から内側に向かって水平に延びている部分の高さと、リード線６ｂと圧電素子５との接続部６１の高さとの間の領域に、湾曲部６３が位置している構成である。

【0052】

また、図２に示した例では、湾曲部６３が、振動体３ａを振動体３ａの主面と平行な方向（つまり、図のＹ軸方向）から側面視した場合に湾曲することとしたが、湾曲部６３の湾曲方向は、これに限定されない。

【0053】

たとえば、図４に示すように、湾曲部６３は、振動体３ａを振動体３ａの主面と垂直な方向（つまり、図のＺ軸方向）から平面視した場合に湾曲していてもよい。これにより、リード線６ａ、６ｂの配置領域が振動体３ａの振動方向に薄くなるため、音響発生器１の低背化を図ることができる。

【0054】

また、湾曲部６３は、振動体３ａの振動面のうち、振幅が相対的に大きい領域に配置してもよい。

【0055】

たとえば、図５に示すように、振動体３ａの振動面に、振幅が小さい第１の領域３１と、この第１の領域３１よりも振幅が大きい第２の領域３２とが存在すると仮定する。

【0056】

かかる場合において、リード線６ａ、６ｂの湾曲部６３を第２の領域３２に配置することにより、つまり、リード線６ａ、６ｂが大きく振動する箇所に湾曲部６３を設けることによって、リード線６ａ、６ｂの振動を効果的に吸収することができる。これにより、リード線６ａ、６ｂの破損を適切に防止することができる。

【0057】

また、図５では、振幅が相対的に大きい領域に湾曲部６３を設けることでリード線６ａ、６ｂの振動を抑えることとしたが、リード線６ａ、６ｂ自体を、振動体３ａの振動面のうち振幅が相対的に小さい領域に配置してもよい。

【0058】

たとえば、図６に示すように、振動体３ａの振動面に、振幅が小さい第１の領域３３と、この第１の領域３３よりも振幅が大きい第２の領域３４とが存在すると仮定する。かかる場合において、リード線６ａ、６ｂを第１の領域３３に配置することにより、リード線６ａ、６ｂの振動そのものを小さくすることができる。

【0059】

なお、図５には、第１の領域３１と第２の領域３２とを区画する仮想線Ｌ１、Ｌ２を、図６には、第１の領域３３と第２の領域３４とを区画する仮想線Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ示しているが、仮想線Ｌ１〜Ｌ４の位置、形状、本数等はあくまで一例であり、図５および図６に示したものに限定されない。

【0060】

また、図６では、リード線６ａ、６ｂを、振幅が相対的に小さい第１の領域３３に配置することとしたが、これとは逆に、振幅が相対的に大きい第２の領域３４に配置してもよい。これにより、振幅が相対的に大きい領域における振動体３ａの振動が、リード線６ａ、６ｂの重さによって妨げられるため、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルを小さく抑えることができる。

【0061】

また、平面視において圧電素子５が長手方向と短手方向とを有する場合において、リード線６ａ、６ｂを圧電素子５の短手方向に向けて設けたほうが少ない距離で効果を発生できる。

【0062】

ところで、上述してきた各例では、リード線６ａ、６ｂを枠体２の上部に固定する場合の例を示したが、枠体２に凹部を設け、この凹部を介してリード線６ａ、６ｂを外部に取り出すこととしてもよい。かかる点について図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。図７Ａは、枠体２およびリード線６ａ、６ｂの変形例を示す模式的な平面図である。また、図７Ｂは、図７ＡのＣ−Ｃ’線断面図である。

【0063】

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、枠体２’は、凹部２１を有しており、リード線６ａ、６ｂは、かかる凹部２１を介して外部に取り出される。これにより、リード線６ａ、６ｂが枠体２’よりも上方へ突出することがないため、音響発生器１の低背化を図ることができる。また、音響発生器１を音響発生装置や電子機器等の装置に組み込んだ際に音響発生器１の上方に何らかの部材が設けられたとしても、リード線６ａ、６ｂがこの部材と接触することがないため、リード線６ａ、６ｂが破損しにくい。

【0064】

次に、これまで説明してきた実施形態に係る音響発生器１を搭載した音響発生装置および電子機器について、図８Ａおよび図８Ｂを用いて説明する。図８Ａは、実施形態に係る音響発生装置２０の構成を示す図であり、図８Ｂは、実施形態に係る電子機器５０の構成を示す図である。なお、両図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

【0065】

音響発生装置２０は、いわゆるスピーカのような発音装置であり、図８Ａに示すように、たとえば、音響発生器１と、音響発生器１を収容する筐体３０を備える。筐体３０は、音響発生器１の発する音響を内部で共鳴させるとともに、筐体３０に形成された図示せぬ開口から音響を外部へ放射する。このような筐体３０を有することにより、例えば低周波数帯域における音圧を高めることができる。

【0066】

また、音響発生器１は、種々の電子機器５０に搭載することができる。たとえば、次に示す図８Ｂでは、電子機器５０が、携帯電話やタブレット端末のような携帯端末装置であるものとする。

【0067】

図８Ｂに示すように、電子機器５０は、電子回路６０を備える。電子回路６０は、たとえば、コントローラ５０ａと、送受信部５０ｂと、キー入力部５０ｃと、マイク入力部５０ｄとから構成される。電子回路６０は、音響発生器１に接続されており、音響発生器１へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１は電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。

【0068】

また、電子機器５０は、表示部５０ｅと、アンテナ５０ｆと、音響発生器１とを備える。また、電子機器５０は、これら各デバイスを収容する筐体４０を備える。

【0069】

なお、図８Ｂでは、１つの筐体４０にコントローラ５０ａをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路６０と音響発生器１とが、１つの筐体４０に収容されていればよい。

【0070】

コントローラ５０ａは、電子機器５０の制御部である。送受信部５０ｂは、コントローラ５０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｆを介してデータの送受信などを行う。

【0071】

キー入力部５０ｃは、電子機器５０の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部５０ｄは、同じく電子機器５０の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。

【0072】

表示部５０ｅは、電子機器５０の表示出力デバイスであり、コントローラ５０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行う。

【0073】

そして、音響発生器１は、電子機器５０における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器１は、電子回路６０のコントローラ５０ａに接続されており、コントローラ５０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。

【0074】

ところで、図８Ｂでは、電子機器５０が携帯用端末装置であるものとして説明を行ったが、電子機器５０の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、「話す」といった音響を発する機能や音楽を流す機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。

【0075】

なお、上述した実施形態では、振動体３ａの一方の主面に圧電素子５を設けた場合を主に例示して説明を行ったが、これに限られるものではなく、振動体３ａの両面に圧電素子５が設けられてもよい。

【0076】

また、上述した実施形態では、枠体２、２’の内側の領域の形状が略矩形状である場合を例に挙げ、多角形であればよいこととしたが、これに限られるものではなく、円形や楕円形であってもよい。

【0077】

また、上述した実施形態では、枠体２、２’が２枚の枠部材によって構成される場合の例を示したが、枠体２、２’は、単一の部材で構成されてもよい。

【0078】

また、上述した実施形態では、リード線６ａ、６ｂが、枠体２、２’の内側から外部へ取り出される場合の例を示したが、たとえば、枠体２、２’に端子盤（接続点）を設け、かかる端子盤と圧電素子５との間をリード線６ａ、６ｂで接続することとしてもよい。かかる場合、枠体２、２’に設けた端子盤に外部端子を接続することで、外部端子、端子盤およびリード線６ａ、６ｂを介して圧電素子５に電圧を印加することができる。

【0079】

このような構成によって、端子盤の周囲で枠体２、２’を伝播する振動波を乱すことができる。とりわけ、電気信号が入力された場合、端子盤の周囲は部分的に温度上昇するため、熱膨張を起こして振動波は乱れやすい。これにより、枠体２、２’から振動板３へ返る反射波を乱すことができる。その結果、共振周波数を部分的に揃わなくさせることができるので、共振点の音圧のピークをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。すなわち、さらに良好な音圧の周波数特性を得ることができる。

【0080】

また、上述した実施形態では、リード線６ａ、６ｂが圧電素子５の上面に接続される場合の例を示したが、リード線６ａ、６ｂを圧電素子５の側面に接続してもよい。これにより、音響発生器１のさらなる低背化を図ることができる。

【0081】

また、上述した実施形態では、配線部材としてリード線６ａ、６ｂを用いる場合の例を示したが、配線部材は、リード線６ａ、６ｂに限定されない。たとえば、配線部材としてフレキシブル配線を用いてもよい。

【0082】

ここで、配線部材としてフレキシブル配線を用いる場合の例について図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。図９Ａは、配線部材としてフレキシブル配線を用いた場合の変形例を示す模式的な平面図である。また、図９Ｂは、図９ＡのＤ−Ｄ’線断面図である。

【0083】

図９Ａに示すように、音響発生器１は、リード線６ａ、６ｂに代えて、フレキシブル配線６ｃを備えていてもよい。フレキシブル配線６ｃは、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルム等の絶縁体で覆うことにより構成される。

【0084】

フレキシブル配線の金属箔は、振動体３ａの振動方向に薄いため、圧電素子５や振動体３ａの振動を吸収し易い。また、音響発生器１の低背化を図ることもできる。さらに、フレキシブル配線の金属箔は、絶縁体で覆われているため、枠体２との間でショートを起こすおそれもない。

【0085】

かかるフレキシブル配線６ｃも、リード線６ａ、６ｂと同様、一部（ここでは、圧電素子５との接続部６１）が絶縁体（樹脂層７）に埋設されている（図９Ｂ参照）。また、フレキシブル配線６ｃは、リード線６ａ、６ｂと同様、枠体２の上部に固定されており、この枠体２との固定部６２と、圧電素子５との接続部６１との間に、湾曲部６３を有する。

【0086】

このように、配線部材としてフレキシブル配線６ｃを用いる場合においても、かかるフレキシブル配線６ｃの一部を樹脂層７に埋設し、さらに、湾曲部６３を設けることにより、フレキシブル配線６ｃの振動を抑えることができ、フレキシブル配線６ｃの振動に起因する、音圧の周波数特性におけるピークやディップのレベルを小さくすることができる。したがって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。

【0087】

なお、ここでは、湾曲部６３が樹脂層７の外部に設けられる場合の例を示したが、フレキシブル配線６ｃの湾曲部６３は、リード線６ａ、６ｂの湾曲部６３と同様、樹脂層７に埋設されてもよいし、樹脂層７の内部および外部の両方に設けられてもよい。

【0088】

また、ここでは、金属箔を絶縁体で覆ったフレキシブル配線を配線部材として用いた場合の例を示したが、絶縁体で覆われていない金属箔を配線部材として用いても構わない。

【0089】

また、上述した実施形態では、励振器が圧電素子５である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電素子に限定されるものではなく、電気信号が入力されて振動する機能を有しているものであれば良い。例えば、スピーカを振動させる励振器としてよく知られた、動電型の励振器や、静電型の励振器や、電磁型の励振器であっても構わない。なお、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを振動させるようなものであり、静電型の励振器は、向き合わせた２つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものであり、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。

【0090】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0091】

１ 音響発生器
２、２’ 枠体
３ 振動板
３ａ 振動体
５ 圧電素子
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 圧電体層
５ｅ 内部電極層
５ｆ、５ｇ 表面電極層
５ｈ、５ｊ 外部電極
６ａ、６ｂ リード線
６１ 接続部
６２ 固定部
６３ 湾曲部
７ 樹脂層
２０ 音響発生装置
３０、４０ 筐体
５０ 電子機器
５０ａ コントローラ
５０ｂ 送受信部
５０ｃ キー入力部
５０ｄ マイク入力部
５０ｅ 表示部
５０ｆ アンテナ
６０ 電子回路

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】