(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する複数の振動部材と、
複数の前記振動部材の各々の表面と裏面との少なくとも一方に個々に接合されていて電界の印加により伸縮振動する複数の圧電素子と、
複数の前記振動部材を所定方向の両端で支持する支持部材と、を有し、
複数の前記振動部材は、面直方向に離間するとともに配列方向で側部が重複し、前記配列方向で前記圧電素子の中心が隣接する前記振動部材に重複しない位置に配列されており、
前記振動部材は、前記面直方向において、隣接する他の前記振動部材との間に他の部材が存在しない部分を有する発振装置。
【請求項２】
前記振動部材は、前記圧電素子より幅広に形成されている請求項１に記載の発振装置。
【請求項３】
幅広の前記振動部材の配列方向の中央に前記圧電素子が配置されている請求項２に記載の発振装置。
【請求項４】
複数の前記振動部材は、複数の前記圧電素子が前記配列方向で重複しない位置に配列されている請求項２または３に記載の発振装置。
【請求項５】
前記圧電素子と他の前記圧電素子が接合されている前記振動部材とが前記配列方向で重複しない位置に複数の前記振動部材が配列されている請求項２ないし４の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項６】
前記圧電素子が、複数のセラミック層と電極層とが交互に形成された積層構造を有する請求項１ないし５の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項７】
前記圧電素子が発振する超音波の周波数が２０ｋＨｚを超える請求項１ないし６の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項８】
前記圧電素子が可聴波の超音波変調波を発振する請求項１ないし７の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置に可聴域の音波を出力させる発振駆動手段と、
を有する電子機器。
【請求項１０】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置を駆動して超音波を出力させる発振駆動手段と、
前記発振装置から発振されて測定対象物で反射した前記超音波を検知する超音波検知手段と、
検知された前記超音波から前記測定対象物までの距離を検出する距離算出手段と、
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を備えた発振装置に関し、特に、振動部材に圧電素子が装着されている発振装置、この発振装置を有する電子機器、に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やノート型コンピュータなどの携帯型の電子機器の需要が拡大している。このような電子機器では、テレビ電話や動画再生、ハンズフリー電話などの音響機能を商品価値とした薄型の携帯端末の開発が進められている。このような開発の中、音響部品である電気音響変換器（スピーカ装置）に対して、高音質でかつ小型・薄型化への要求が高まっている。
【０００３】
現在、携帯電話機等の電子機器には、電気音響変換器として動電型の電気音響変換器が利用されてきた。この動電型の電気音響変換器は、永久磁石とボイスコイルと振動膜から構成されている。
【０００４】
しかし、動電型の電気音響変換器は、その動作原理および構造から、薄型化には限界がある。一方、特許文献１、２には、圧電素子を電気音響変換器として使用することが記載されている。
【０００５】
また、圧電素子を用いた発振装置の他の例としては、スピーカ装置のほか、圧電素子から発振された音波を用いて対象物までの距離などを検出する音波センサ（特許文献３）など、種々の電子機器や発振装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２００７−０２６７３６号公報
【特許文献２】再表２００７−０８３４９７号公報
【特許文献３】特開平０３−２７０２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
圧電素子を用いた発振装置は、圧電素子の圧電効果を利用して、電気信号の入力による電歪作用により、振動振幅を発生させるものである。そして、動電型の電気音響変換器がピストン型の進退運動によって振動を発生させるのに対して、圧電素子を用いた発振装置は屈曲型の振動姿態をとるために振幅が小さくなる。このため、上記した動電型の電気音響変換器に対して薄型化に優位である。
【０００８】
しかしながら、電気音響変換器の音響性能において、音量を示す音圧レベルは、振動膜の空気に対する体積排除量によって決定される。すなわち、振動の放射面積と振幅量に依存するため、小型化にする場合、放射面積が減少することから、原理上は小型化と大音量化との両立は困難である。
【０００９】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、小型でありながら、大音量の再生が可能な発振装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発振装置は、弾性を有する複数の振動部材と、複数の振動部材の各々の表面と裏面との少なくとも一方に個々に接合されていて電界の印加により伸縮振動する複数の圧電素子と、複数の振動部材を所定方向の両端で支持する支持部材と、を有し、複数の振動部材は、面直方向に離間するとともに配列方向で側部が重複し、配列方向で圧電素子の中心が隣接する振動部材に重複しない位置に配列されている。
【００１１】
本発明の第一の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置に可聴域の音波を出力させる発振駆動手段と、を有する。
【００１２】
本発明の第二の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置に超音波を出力させる発振駆動手段と、発振装置から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知手段と、検知された超音波から測定対象物までの距離を検出する距離算出手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発振装置では、複数の振動部材が、面直方向に離間するとともに配列方向で一部が重複し、複数の圧電素子の中心が配列方向で隣接する振動部材に重複しない位置に配列されているので、複数の圧電素子が発生する音波を複数の振動部材の間隙から出力することができるので、全体形状を小型化しながらも、大音量の再生が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の第一の形態の発振装置である電気音響変換器の内部構造を示す斜視図である。
【図２】電気音響変換器の構造を示す縦断正面図である。
【図３】電気音響変換器の構造を示す底面図である。
【図４】電気音響変換器の要部の構造を示す縦断側面図である。
【図５】圧電素子の分極方向を示す模式的な側面図である。
【図６】実施の第二の形態の電気音響変換器の動作原理を示す模式図である。
【図７】実施の第三の形態の電気音響変換器の要部の構造を示す模式的な縦断側面図である。
【図８】実施の第三の形態の電気音響変換器の要部の動作原理を示す模式図である。
【図９】実施の第四の形態の電気音響変換器の圧電素子の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】実施の第五の形態の電気音響変換器の要部の構造を示す縦断側面図である。
【図１１】実施の第六の形態の電気音響変換器の要部の構造を示す縦断側面図である。
【図１２】本発明の電子機器の実施の形態である携帯電話機の外観を示す模式的な正面図である。
【図１３】本発明の電子機器の実施の形態であるパーソナルコンピュータの外観を示す模式的な正面図である。
【図１４】一変形例の電気音響変換器の構造を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[実施の第一の形態]
本発明の実施の第一の形態に関して図１ないし図４を参照して説明する。本実施の形態の発振装置である電気音響変換器１００は、図１ないし図３に示すように、弾性を有する複数の振動部材である弾性振動板１１０と、複数の弾性振動板１１０の各々の表面と裏面との少なくとも一方に個々に接合されていて電界の印加により伸縮振動する複数の圧電素子１２０と、複数の弾性振動板１１０を所定方向の両端で支持する支持部材である本体ハウジング１３０と、を有する。
【００１６】
そして、本実施の形態の電気音響変換器１００では、図２に示すように、複数の弾性振動板１１０は、面直方向に離間するとともに配列方向で側部が重複し、配列方向で圧電素子１２０の中心が隣接する弾性振動板１１０に重複しない位置に配列されている。
【００１７】
なお、本実施の形態の電気音響変換器１００では、複数の弾性振動板１１０は、複数の圧電素子１２０より幅広の細長形状に各々形成されており、幅広の弾性振動板１１０の配列方向である短手方向での下面中央に細長形状の圧電素子１２０が各々配置されている。
【００１８】
また、圧電素子１２０と他の圧電素子１２０が接合されている弾性振動板１１０とが短手方向で重複しない位置に複数の弾性振動板１１０が配列されているので、複数の弾性振動板１１０は、複数の圧電素子１２０が短手方向で重複しない位置に配列されている。
【００１９】
より具体的には、本実施の形態の電気音響変換器１００では、本体ハウジング１３０は、上下方向に開口した矩形の枠状に形成されている。弾性振動板１１０および圧電素子１２０は五個ずつ用意されており、図２に示すように、本体ハウジング１３０の内部にＶ字状の前面形状に配列されている。
【００２０】
本実施の形態の電気音響変換器１００では、上述のような配列により、複数の圧電素子１２０が各々出力する音波が、複数の弾性振動板１１０の間隙から上下方向に放出される。
【００２１】
また、本構成では、圧電素子１２０が圧電素子１２０と弾性材料からなる簡便な構成であるため、厚みに対しても従来の動電型の電気音響変換器より優位である。すなわち、圧電素子１２０（例えば、０．２ｍｍ）と弾性材料（０．３ｍｍ）とを接合しても０．５ｍｍ程度であり、これが三段形成されても、厚みは２ｍｍ以下であり、３ｍｍ程度ある従来の動電型の電気音響変換器１００に比べて、優位となる。
【００２２】
また、本実施の形態の電気音響変換器１００は超音波を利用して音響再生を行う（動作原理の詳細は別途記述する）。このため、複数の圧電素子１２０を並列に形成した本実施の形態でも、良好な音波の放射が可能となる。
【００２３】
すなわち、超音波は指向性が狭く、放射面への方向へ音波が直進していく。これに対して、可聴帯域の音波を放射する従来の電気音響変換器１００において、本構成のように並列に圧電素子１２０を配置した場合、音波の干渉やキャンセリングが生じ、音波の放射特性が劣化する。
【００２４】
つまり、低周波数帯域、例えば５００Ｈｚに対して、超音波を発生する高周波数帯域、例えば１００ｋＨｚに比べ、指向性が広いため、音波は上下左右に配置される他の圧電素子１２０へ伝播し、互いの圧電素子１２０から発生した音波が干渉やキャンセリングを生じさせてしまう問題がある。
【００２５】
ここで、本発明の電気音響変換器１００の製造方法を以下に説明する。まず、圧電素子１２０は、外径＝１０×５ｍｍ、厚み＝２００μｍ（０．０２ｍｍ）の圧電板１２１を有し、その両面に、図４に示すように、それぞれ厚み８μｍの上部電極層１２２および下部電極層１２３が形成されている。
【００２６】
圧電素子１２０の圧電板１２１には、ジルコン酸チタン酸鉛系セラミックを用い、電極層１２２，１２３には銀／パラジウム合金（重量比７０％：３０％）を使用した。この圧電セラミックの製造はグリーンシート法で行い、大気中で１１００℃−２時間にわたって焼成し、その後、圧電素子１２０層に分極処理を施した。
【００２７】
弾性振動板１１０は、外径＝１２×６ｍｍ、厚み＝３００μｍ（０．３ｍｍ）のリン青銅で形成する。本体ハウジング１３０は、ＳＵＳ３０４で形成しており、圧電素子１２０は弾性振動板１１０を介して本体ハウジング１３０に接合されている。
【００２８】
本体ハウジング１３０は、縦×横×幅＝２０×１４×２ｍｍの直方体形状であり、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４で形成する。圧電素子１２０と弾性振動板１１０の接着、および本体ハウジング１３０との接着は、何れもエポキシ系接着剤を用いて行った。
【００２９】
以下に本発明の電気音響変換器１００の動作原理を説明する。本発明の電気音響変換器１００は、並列に配置された複数の圧電素子１２０から放射面に向かった音波を発生させる。その周波数は特に限定されないが、音波を変調波の輸送体として利用するため、可聴帯域外が好ましく、例えば、１００ＫＨｚなどが適している。
【００３０】
本実施の形態の電気音響変換器１００の圧電素子１２０は、その片側の主面が弾性振動板１１０によって拘束されている。また、同時に弾性振動板１１０は、圧電素子１２０の基本共振周波数を調整する機能を持つ。機械的な弾性振動板１１０の基本共振周波数ｆは、以下の式で示されるように、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。
【００３１】
[数１]
ｆ＝１／(２πＬ√(ｍＣ))
なお、"ｍ"は質量、"Ｃ"はコンプライアンス、である。
【００３２】
言い換えれば、コンプライアンスは弾性振動板１１０の機械剛性であるため、このことは圧電素子１２０の剛性を制御することで基本共振周波数を制御できることを意味する。
【００３３】
例えば、弾性率の高い材料の選択や、弾性振動板１１０の厚みを低減することで、基本共振周波数を低域にシフトさせることが可能となる。この一方で、弾性率の高い材料を選択することや、弾性振動板１１０の厚みを増加させることで基本共振周波数を高域にシフトさせることができる。
【００３４】
従来は、圧電素子１２０の形状や材質により基本共振周波数を制御していたところから設計上の制約やコスト、信頼性に問題があったが、本発明のように、構成部材である弾性振動板１１０を変更することで所望の基本共振周波数に容易に調整できることから、工業上の価値は大きい。
【００３５】
なお、本構成では五個の圧電素子１２０が音波を放射するため、一個の圧電素子で構成される電気音響変換器に比べて、五倍の音響エネルギを放射できる。次に、音響再生方法を述べる。本構成では、パラメトリックスピーカの動作原理を利用する。
【００３６】
ここでは、ＡＭ(Amplitude Modulation)変調やＤＳＢ(Double Sideband modulation)変調、ＳＳＢ(Single-Sideband modulation)変調、ＦＭ(Frequency Modulation)変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行う。
【００３７】
ここで、非線形としては、、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移する現象が挙げられる。すなわち、音波は流体内で微少に、じょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。
【００３８】
しかしながら、低周波数帯域での音波の振幅は非線形でありがら、振幅差が非常に小さく、通常、線形理論の現象として取り扱っている。これに対して、超音波では非線形性が容易に観察でき、空気中に放射した場合、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。
【００３９】
概略すれば、音波は空気中で分子集団が濃淡に混在する疎密状態であり、空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する原理である。
【００４０】
続いて、圧電素子１２０の動作原理を説明する。図５で示されるように、圧電素子１２０は、上述のように二つの主面を有する圧電板１２１（圧電セラミック）からなり、圧電板１２１の主面のそれぞれに、上部電極層１２２および下部電極層１２３が形成されている。
【００４１】
圧電板１２１の分極方向は特に限定されるものではないが、本実施の形態では、図中上下方向（圧電素子１２０の厚み方向）で上向きとなっている。このように構成された圧電素子１２０は、上部電極層１２２および下部電極層１２３に交流電圧が印加され、交番的な電界が付与されると、その両主面が同時に拡大または縮小するような、半径方向の伸縮運動（径拡がり運動）を行う。
【００４２】
換言すれば、圧電素子１２０は、主面が拡大するような第一の変形モードと、主面が縮小するような第二の変形モードとを繰り返すような運動を行う。このような運動を繰り返すことで、振動を発生し、音波を発生することが本発明の電気音響変換器１００の基本原理である。
【００４３】
以上のように、本実施の形態の電気音響変換器１００では、複数の弾性振動板１１０は、面直方向である上下方向に離間するとともに短手方向である左右方向で一部が重複し、複数の圧電素子１２０の中心が左右方向で重複しない位置に配列されている。
【００４４】
このため、複数の圧電素子１２０が各々出力する音波が、複数の弾性振動板１１０の間隙から上下方向に放出される。それでいて、複数の弾性振動板１１０は、短手方向で一部が重複するように配置されているので、本実施の形態の電気音響変換器１００は、全体構造を小型化しながら、大音量の再生が可能である。
【００４５】
また、本実施の形態の電気音響変換器１００では、超音波を利用しているため、指向性が狭く、ユーザのプライバシー保護などの点で、工業的な価値は大きい。すなわち、本実施の形態の電気音響変換器１００は既存の電気音響変換器に比べ、音波の直進性が高く、ユーザに伝えたい位置へ選択的に音波を伝播できる。
【００４６】
以上をまとめると、本発明の電気音響変換器１００は、電子機器（例えば、図１２に示すように、携帯電話機、図１３に示すように、ノート型パーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器など）の音源としても利用可能である。電気音響変換器１００の大型化を防止することができ、音響特性が向上することから、携帯型の電子機器に対しても好適に利用することが可能である。
【００４７】
[実施の第二の形態]
次に、本発明の実施の第二の形態を説明する。本実施の形態では、実施の第一の形態と異なる音響再生方法をとる。本実施の形態の発振装置である電気音響変換器は、二個の電気音響変換器１００を並列に配置した構造からなる(図示せず)。
【００４８】
これらの電気音響変換器は、変調をかけた超音波と、変調をかけない基調波の二つの音波を同時に発生させ、両者の周波数ずれにより可聴音を再生する。図６に示すように、二つの超音波が内部空間内で干渉することで、ヘテロダイン検波を発生し、ＡＭ変調もしくはＦＭ変調のみ可聴波として生成される。
【００４９】
本実施の形態の電気音響変換器(図示せず)では、複数の圧電素子１２０を有することから、容易に二つの種類の超音波を発生させることができる。また、超音波を発生する周波数は可聴帯域以外の２０ＫＨｚ以上であれば、特に限定されない。
【００５０】
[実施の第三の形態]
本発明の実施の第三の形態を、図７を参照し説明する。本実施の形態の電気音響変換器(図示せず)では、実施の第一の形態に対して、複数の弾性振動板１１０の各々を二個の圧電素子１２０で拘束している。すなわち、二個の圧電素子１２０を利用したバイモルフ構造である。
【００５１】
このバイモルフ型の圧電素子１２０，１２０は、図８に示すように、分極方向を逆にした二枚の圧電セラミックを張り合わせ、一方を長手方向に伸ばし、もう一方を縮めることにより屈曲させることで、実施の第一の形態の一個の圧電素子１２０からなるユニモルフ構造に比べて、より大きな変位を得ることが可能となる。
【００５２】
なお、二個の圧電素子１２０については、実施の第一の形態と同様の圧電性材料を使用することができる。また、二個の圧電素子１２０が互いに同一形状であっても、互いに異なる形状であってもよい。
【００５３】
[実施の第四の形態]
本発明の実施の第五の形態について図９を参照して説明する。本実施の形態では、圧電素子１２が、圧電材料からなる圧電板１３ａ〜１３ｅが五層に積層された多層構造からなる。
【００５４】
圧電板１３ａ〜１３ｅ同士の間には電極層（導体層）１４ａ〜１４ｄが一層ずつ形成されている。各圧電板１３ａ〜１３ｅの分極方向は一層ごとに逆向きとなっており、また、電界の向きも交互に逆向きとなるように構成されている。
【００５５】
このような積層構造の圧電素子１２によれば、電極層１４ａ〜１４ｄ間に生じる電界強度が高いため、圧電板１３ａ〜１３ｅの積層数に応じた分だけ、圧電素子１２の全体としての駆動力が向上する。
【００５６】
[実施の第五の形態]
本発明の実施の第五の形態について図１０を参照して説明する。本実施の形態では、低剛性の樹脂材料１４０を介在して、弾性振動板１１０が本体ハウジング１３０に接合されている。
【００５７】
このように樹脂材料１４０を介在させることで、弾性振動板１１０と本体ハウジング１３０との固定状態をより自由端に近づけることができ、振動可動範囲が拡大し、振幅量も増加する。
【００５８】
また、落下時の衝撃も柔軟性に富む樹脂材料１４０で吸収することができ、衝撃安定性も向上する。なお、樹脂材料１４０については、有機高分子材料であれば特に限定されないが、ウレタン、ＰＥＴ、ポリエチレンなどが好ましい。
【００５９】
[実施の第六の形態]
本発明の実施の第六の形態を説明する。本実施の形態の電気音響変換器(図示せず)では、圧電素子１２０にＭＥＭＳアクチュエータ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を使用しており、圧電素子１２０以外の構成は実施の第一の形態と同様である。
【００６０】
ＭＥＭＳアクチュエータは図１１に示される構成からなる。ＭＥＭＳアクチュエータについては、静電力、電磁力、圧電効果、熱歪みを用いた方式があり、何れの方式も利用できるが、本実施例では圧電効果を用いた方式を利用する。
【００６１】
図中、ＭＥＭＳアクチュエータは圧電薄膜層１２５と、上部可動電極層１２６、下部可動電極層１２７から構成される。実施の第一の形態と同様に、圧電効果による振動振幅を発生させる機構であり、電極層への交流信号を入力することで、振動振幅を発生させる機構である。
【００６２】
なお、ＭＥＭＳアクチュエータの製造には、電極層１２６，１２７にエアロゾルデポシション法を用いて、固体溶融粒子を吹きける方法など挙げられるが、特に製造方法は限定されない。
【００６３】
なお、エアロゾルデポジション法を用いた場合、曲面などの基材に容易に圧電膜を吸着できることから、圧電素子１２０の形状の自由度が高まり、電気音響変換器の特性向上に有用である。
【００６４】
[実施例]
本発明の電気音響変換器の特性評価を、以下、評価１〜評価３の評価項目で行った。
【００６５】
（評価１）音圧レベルの周波数特性の測定：交流電圧１Ｖ入力時の音圧レベルを、素子から所定距離だけ離れた位置に配置したマイクロホンにより測定した。なお、この所定距離は、特に明記しない限り１０ｃｍであり、周波数の測定範囲は１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚとした。
【００６６】
（評価２）落下衝撃試験：電気音響変換器を搭載した携帯電話を５０ｃｍ直上から、５回自然落下させ、落下衝撃安定性試験を行った。具体的には、落下衝撃試験後の割れ等の破壊を目視で確認し、さらに、試験後の音圧特性を測定した。その結果、音圧レベル差（試験前の音圧レベルと試験後の音圧レベルとの差のことを指す）が３ｄＢ未満を○とし、３ｄＢ以上を×とした。
【００６７】
[実施例１]
本発明の実施の第一の形態で記載した電気音響変換器の特性評価を実施した。評価結果は以下の通りである。  
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：９３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：９０ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：９０ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８８ｄＢ
落下衝撃安定                  ：○
【００６８】
上記の結果より明らかのように、本実施例の電気音響変換器によれば、音圧レベルの周波数特性は平坦であり、大音量である。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。
【００６９】
[比較例１]
比較例１として、既存の動電型の電気音響変換器を作製した(図示せず)。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：７７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：７５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：７６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：９７ｄＢ
音圧レベルの周波数特性の平坦性：×
落下衝撃安定                  ：×
【００７０】
上記の結果より明らかのように、本比較例の電気音響変換器によれば、音圧レベルの周波数特性は平坦でなく、小音量である。また、振動振幅が小さく、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを実現できないことが実証された。
【００７１】
[実施例２]
実施例２として、実施の第二の形態の電気音響変換器を作成した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：９４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：９５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：９３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：９０ｄＢ
落下衝撃安定                  ：○
【００７２】
上記の結果より明らかのように、本実施例の電気音響変換器によれば、実施例１と同等の特性を有しており、音圧レベルの周波数特性は平坦である。
【００７３】
[実施例３]
実施例３として、実施の第三の形態の電気音響変換器を作成した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：９０ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：９１ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８８ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８７ｄＢ
落下衝撃安定                  ：○
上記の結果より明らかのように、本実施例の電気音響変換器によれば、実施例１と同等の特性を有しており、音圧レベルの周波数特性は平坦である。
【００７４】
[実施例４]
実施例４として、実施の第五の形態の電気音響変換器を作成した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：９２ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：９０ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８８ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：９１ｄＢ
落下衝撃安定                  ：○
上記の結果より明らかのように、本実施例の電気音響変換器によれば、実施例１と同等の特性を有しており、音圧レベルの周波数特性は平坦である。
【００７５】
[実施例５]
実施例５として、実施の第六の形態の電気音響変換器を作成した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：９４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：９１ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：９０ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８ｄＢ
上記の結果より明らかのように、本実施例の電気音響変換器によれば、実施例１と同等の特性を有しており、音圧レベルの周波数特性は平坦である。
【００７６】
[実施例６]
実施例６として、図１２に示すような携帯電話機を用意し、この筐体内に実施例１の電気音響変換器１００を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器１００を貼り付ける構成とした。
【００７７】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。また、落下衝撃試験も行った。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８８ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８７ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８５ｄＢ
落下衝撃試験                  ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後、音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８４ｄＢであった。
【００７８】
[実施例７]
実施例７として、図１２に示すような携帯電話機を用意し、この筐体内に実施例２の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００７９】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８７ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８５ｄＢ
音圧レベルの周波数特性の平坦性：○
【００８０】
[実施例８]
実施例８として、図１２に示すような携帯電話機を用意し、この筐体内に実施例３の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８１】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８７ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８４ｄＢ
音圧レベルの周波数特性の平坦性：○
【００８２】
[実施例９]
実施例９として、図１２に示すような携帯電話機を用意し、この筐体内に実施例４の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８３】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８７ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８５ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８４ｄＢ
音圧レベルの周波数特性の平坦性：○
【００８４】
[実施例１０]
実施例１０として、図１２に示すような携帯電話機を用意し、この筐体内に実施例５の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８５】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８５ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８４ｄＢ
【００８６】
[実施例１１]
実施例１１として、図１３に示すようなラップトップＰＣを用意し、この筐体内に実施例１の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８７】
（評価）：素子から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。  
〔結果〕
音圧レベル（１ｋＨｚ）        ：８４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）        ：８３ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）        ：８６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）      ：８５ｄＢ
【００８８】
なお、本発明は上記の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態の電気音響変換器１００では、幅広の弾性振動板１１０の中央に幅狭の圧電素子１２０が接合されている構造を例示した。
【００８９】
しかし、図１４に発振装置として例示する電気音響変換器２００のように、幅広の弾性振動板１１０の中央から一方に片寄った位置に幅狭の圧電素子１２０が接合されていてもよい。
【００９０】
また、上記形態では本体ハウジング１３０が上下方向に開口した枠状に形成されていることを例示した。しかし、この本体ハウジング１３０が上面開口のボックス状に形成されていてもよい(図示せず)。この場合、音波は上方のみに放出されるので、さらに音量を増加させることができる。
【００９１】
さらに、上記形態では五個の弾性振動板１１０および圧電素子１２０がＶ字状に配列されていることを例示した。しかし、三個や七個以上の弾性振動板１１０および圧電素子１２０がＶ字状に配列されていてもよく、Ｗ字状やジクザグ状に配列されていてもよい(何れも図示せず)。
【００９２】
また、上記形態では複数の弾性振動板１１０および圧電素子１２０が同一構造に形成されており、各々に同一の電界が一様に印加されることを想定した。しかし、複数の弾性振動板１１０および圧電素子１２０が完全に同一構造でなくともよく(図示せず)、各々に印加される電界が相違してもよい。
【００９３】
また、上記形態では、図１１に示すように、電気機器として電気音響変換器１００等で音声を出力する携帯電話機やパーソナルコンピュータ等を例示した。しかし、電子機器として、発振装置である電気音響変換器１００と、この電気音響変換器１００を駆動して超音波を出力させる発振駆動部と、電気音響変換器１００から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知部と、検知された超音波から測定対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有するソナー(図示せず)なども実施可能である。
【００９４】
なお、当然ながら、上述した複数の実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
以下、参考形態の例を付記する。
１．弾性を有する複数の振動部材と、
複数の前記振動部材の各々の表面と裏面との少なくとも一方に個々に接合されていて電界の印加により伸縮振動する複数の圧電素子と、
複数の前記振動部材を所定方向の両端で支持する支持部材と、を有し、
複数の前記振動部材は、面直方向に離間するとともに配列方向で側部が重複し、前記配列方向で前記圧電素子の中心が隣接する前記振動部材に重複しない位置に配列されている発振装置。
２．前記振動部材は、前記圧電素子より幅広に形成されている１．に記載の発振装置。
３．幅広の前記振動部材の配列方向の中央に前記圧電素子が配置されている２．に記載の発振装置。
４．複数の前記振動部材は、複数の前記圧電素子が前記配列方向で重複しない位置に配列されている２．または３．に記載の発振装置。
５．前記圧電素子と他の前記圧電素子が接合されている前記振動部材とが前記配列方向で重複しない位置に複数の前記振動部材が配列されている２．ないし４．の何れか一項に記載の発振装置。
６．前記圧電素子が、複数のセラミック層と電極層とが交互に形成された積層構造を有する１．ないし５．の何れか一項に記載の発振装置。
７．前記圧電素子が発振する超音波の周波数が２０ｋＨｚを超える１．ないし６．の何れか一項に記載の発振装置。
８．前記圧電素子が可聴波の超音波変調波を発振する１．ないし７．の何れか一項に記載の発振装置。
９．１．ないし８．の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置に可聴域の音波を出力させる発振駆動手段と、
を有する電子機器。
１０．１．ないし８．の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置を駆動して超音波を出力させる発振駆動手段と、
前記発振装置から発振されて測定対象物で反射した前記超音波を検知する超音波検知手段と、
検知された前記超音波から前記測定対象物までの距離を検出する距離算出手段と、
を有する電子機器。
【符号の説明】
【００９５】
１２    圧電素子
１３ａ-１３ｅ    圧電板
１４ａ-１４ｄ    電極層
１００    電気音響変換器
１１０    弾性振動板
１２０    圧電素子
１２１    圧電板
１２２    上部電極層
１２３    下部電極層
１２５    圧電薄膜層
１２６    上部可動電極層
１２７    下部可動電極層
１３０    本体ハウジング
１４０    樹脂材料
２００    電気音響変換器
ＣＵ    利用者
【図１】
0005617412.tif 000002
【図２】
0005617412.tif 000003
【図３】
0005617412.tif 000004
【図４】
0005617412.tif 000005
【図５】
0005617412.tif 000006
【図６】
0005617412.tif 000007
【図７】
0005617412.tif 000008
【図８】
0005617412.tif 000009
【図９】
0005617412.tif 000010
【図１０】
0005617412.tif 000011
【図１１】
0005617412.tif 000012
【図１２】
0005617412.tif 000013
【図１３】
0005617412.tif 000014
【図１４】
0005617412.tif 000015