(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体と、
電気信号が入力されて振動する励振器と、
前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、
前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部と
を備え、
前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、該被覆部の一部は前記振動体の振動面と直交する前記励振器の中心軸に対して非対称な形状であること
を特徴とする音響発生器。
【請求項２】
振動体と、
電気信号が入力されて振動する励振器と、
前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、
前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部と
を備え、
前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しているとともに、前記接合部と前記被覆部の一部とが接しており、前記接合部の前記被覆部の一部と接する外周面は凹凸を有していること
を特徴とする音響発生器。
【請求項３】
前記接合部の外周面は、前記振動体の振動面と直交する断面においてくさび形状の溝部を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記接合部の外周の全部が前記励振器の外周よりも内側に位置していて、前記被覆部の一部は、前記励振器の外周に沿って全周にわたって配置されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項５】
振動体と、
電気信号が入力されて振動する励振器と、
前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、
前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部と
を備え、
前記接合部の外周の一部が前記励振器の外周よりも内側に位置し、他の一部が前記励振器の外周よりも外側に位置しており、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在していること
を特徴とする音響発生器。
【請求項６】
振動体と、
電気信号が入力されて振動する励振器と、
前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、
前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部と
を備え、
前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、
前記被覆部の一部にボイドを有していること
を特徴とする音響発生器。
【請求項７】
振動体と、
電気信号が入力されて振動する励振器と、
前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、
前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部と
を備え、
前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、
前記被覆部と、前記振動体、前記励振器および前記接合部のうち少なくともいずれかとの間に空隙が存在していること
を特徴とする音響発生器。
【請求項８】
請求項１〜７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
を少なくとも備えることを特徴とする音響発生装置。
【請求項９】
請求項１〜７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
を少なくとも備え、
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、圧電スピーカに代表される音響発生器は、小型で薄型のスピーカとして利用できることが知られている。かかる音響発生器は、携帯電話機や薄型テレビなどをはじめとする電子機器に組み込まれるスピーカとして使用することができる。【０００３】
音響発生器としては、例えば、振動体と、該振動体に設けられた励振器（圧電振動素子）とを備えたものがある（例えば特許文献１を参照）。これは、圧電振動素子によって振動体を振動させ、振動体の共振現象を利用して音を発生させる構成となっている。
【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、上記した音響発生器においては、振動体自体の共振で音圧を発生させるように構成しているため、例えば音圧の周波数特性において共振ピークとなる周波数の音を音圧を大きくしたまま発生させ続けると、振動体の振動に起因して接合部の境目に応力が集中して圧電振動素子が振動体から剥がれ、周波数特性が変動するおそれがあった。【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、励振器が振動体から剥がれることにより周波数特性が変動するのを防止することのできる音響発生器、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、振動体と、電気信号が入力されて振動する励振器と、前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部とを備え、前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、該被覆部の一部は前記振動体の振動面と直交する前記励振器の中心軸に対して非対称な形状である。
また、他の一態様に係る音響発生器は、振動体と、電気信号が入力されて振動する励振器と、前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部とを備え、前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しているとともに、前記接合部と前記被覆部の一部とが接しており、前記接合部の前記被覆部の一部と接する外周面は凹凸を有している。
また、他の一態様に係る音響発生器は、振動体と、電気信号が入力されて振動する励振器と、前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部とを備え、前記接合部の外周の一部が前記励振器の外周よりも内側に位置し、他の一部が前記励振器の外周よりも外側に位置しており、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在している。
また、他の一態様に係る音響発生器は、振動体と、電気信号が入力されて振動する励振器と、前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部とを備え、前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、前記被覆部の一部にボイドを有している。
また、他の一態様に係る音響発生器は、振動体と、電気信号が入力されて振動する励振器と、前記振動体上に前記励振器を接合する接合部と、前記励振器から前記振動体にわたって設けられた被覆部とを備え、前記接合部の外周の少なくとも一部は前記励振器の外周よりも内側に位置し、前記振動体と前記励振器との間に前記被覆部の一部が介在しており、前記被覆部と、前記振動体、前記励振器および前記接合部のうち少なくともいずれかとの間に空隙が存在している。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様の音響発生器によれば、振動体と励振器との接合強度が向上して励振器の振動体からの剥がれを抑制することができ、周波数特性が変動するのを防止することができる。
【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模式平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】図２は、図１に示す接合部や被覆部介在部位の形状の一例を示す模式平面図である。
【図３】図３は、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る音響発生器の変形例を示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る音響発生器の変形例を示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る音響発生器の変形例を示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る音響発生器の変形例を示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【図８】図８は、音響発生装置のブロック図である。
【図９】図９は、電子機器のブロック図である。
【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】
図１Ａは、実施形態に係る音響発生器１を振動体１０の主面に垂直な方向から見た模式平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。なお、図１Ｂにおいては、理解を容易にするために、音響発生器１を上下方向に拡張し、デフォルメして示している。
【００１２】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、実施形態に係る音響発生器１は、振動体１０と、励振器（圧電振動素子２０）と、枠体３０とを備える。かかる音響発生器１は、いわゆる圧電スピーカと呼ばれ、振動体１０自体の共振現象を用いて音圧を発生させる。
【００１３】
振動体１０は、樹脂、金属、紙など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、ポリプロピレンなどの樹脂フィルムにより薄板状の振動体１０を構成することができる。樹脂フィルムは金属板などに比べて弾性率および機械的なＱ値の低い材料であるため、振動体１０を樹脂フィルムにより構成することで、振動体１０を大きな振幅で屈曲振動させ、音圧の周波数特性における共振ピークの幅を広く、高さを低くして共振ピークとディップとの差を低減することができる。
【００１４】
電気信号が入力されて振動する励振器である圧電振動素子２０は、バイモルフ型の積層型圧電振動素子である。例えば圧電振動素子２０は、積層体２１と、積層体２１の上面および下面に形成された表面電極層２２，２３と、積層体２１の内部電極層２４の端面が露出する側面に形成された外部電極２５，２６とを備える。そして、外部電極２５，２６にはリード端子２７ａ，２７ｂが接続される。
【００１５】
積層体２１は、セラミックスからなる４層の圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと、３層の内部電極層２４とが交互に積層されて形成される。また、圧電振動素子２０は、上面側および下面側の主面を矩形状としており、圧電体層２８ａ，２８ｂと圧電体層２８ｃ，２８ｄとは、それぞれ厚み方向に分極の向きを交互に変えて分極されている。
【００１６】
そして、リード端子２７ａ，２７ｂを介して圧電振動素子２０に電圧が印加された場合、例えば圧電振動素子２０の下面側、換言すれば振動体１０側の圧電体層２８ｃ，２８ｄは縮む一方、上面側の圧電体層２８ａ，２８ｂは延びるように変形する。このように、圧電振動素子２０の上面側の圧電体層２８ａ，２８ｂと下面側の圧電体層２８ｃ，２８ｄとが、相反する伸縮挙動を示し、その結果、圧電振動素子２０がバイモルフ型の屈曲振動をすることにより、振動体１０に一定の振動を与えて音を発生させることができる。
【００１７】
なお、本実施形態の音響発生器に適用できる励振器としては、圧電振動素子２０の他に、電気信号が入力されて励振する機能を有しているものであれば良く、例えば、スピーカを振動させる励振器として知られた、動電型の励振器、静電型の励振器あるいは電磁型の励振器であっても構わない。ここで、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る。また、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る。また、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。
【００１８】
ここで、圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成する材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、Ｂｉ層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物などの非鉛系圧電体材料などの、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。
【００１９】
また、内部電極層２４の材料は、銀とパラジウムとからなる金属成分と圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成する材料成分とを含有することが望ましい。内部電極層２４に圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成するセラミック成分を含有することにより、圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと内部電極層２４，２４，２４との熱膨張差による応力を低減した圧電振動素子２０を得ることができる。
【００２０】
また、リード端子２７ａ，２７ｂに接続する配線としては、圧電振動素子２０の低背化を図るために、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用いるのが好ましい。
【００２１】
このように構成された圧電振動素子２０は、振動体１０の振動面１０ａに接着剤で形成される接合部４０を介して接合される。これら圧電振動素子２０と振動体１０との間の接合部４０の厚みは、比較的薄く、例えば０．０２μｍ以上２０μｍ以下とされる。このように、接合部４０の厚みが２０μｍ以下である場合、積層体２１の振動を振動体１０に伝達し易くすることができる。
【００２２】
接合部４０としては接着剤を用いることができ、例えばエポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できるが、これに限定されるものではない。また、接着剤に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や嫌気性硬化などのいずれの方法を用いてもよい。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る音響発生器１は、例えば接着剤の塗布領域の一部が圧電振動素子２０の下面の外周２０ａよりも内側にあるかまたは固化収縮によって、接合部４０の外周４０ａの少なくとも一部は圧電振動素子２０の外周２０ａよりも内側に位置している。言い換えると、振動体１０と圧電振動素子２０との間の一部に接合部４０が形成されていない部分（間隙）を有している。
【００２４】
そして、本実施形態に係る音響発生器１は、この間隙に、後述する被覆部５０の一部が介在している（以下、間隙に介在している被覆部５０の一部を被覆部介在部位４１と記載する）。これにより、被覆部介在部位４１と振動体１０とが接合されるとともに、被覆部介在部位４１と圧電振動素子２０とが接合されるので、振動体１０と圧電振動素子２０との間に存在する間隙に被覆部介在部位４１を有しない構成に比して、振動体１０と圧電振動素子２０との接合強度が向上して圧電振動素子２０の振動体１０からの剥がれを抑制することができる。
【００２５】
特に、圧電振動素子２０と振動体１０との間に接合部４０とはヤング率の異なる被覆部介在部位４１を設けることで、共振周波数が部分的に揃わなくなり、共振点での音圧ピークがなだらかになる。そのため、音圧を大きくしても、特定の周波数で接合部４０の境目（圧電振動素子２０と接合部４０との界面、振動体１０と接合部４０との界面）に応力が集中しにくくなり、圧電振動素子２０が振動体１０から剥がれるのを抑止し、周波数特性が変動するのを防止する。さらには、共振をずらすことでピークディップを抑えた優れた周波数特性を有する音響発生器とすることができる。かかる被覆部介在部位４１や接合部４０については、後で詳述する。
【００２６】
枠体３０は、振動体１０を保持して振動の固定端を形成する役割を担っている。例えば、図１Ｂに示すように、共に矩形形状の上枠部材３０ａと下枠部材３０ｂとを、上下に接合して枠体３０を構成している。そして、上枠部材３０ａと下枠部材３０ｂとの間に振動体１０の外周部を挟み込み、所定の張力を付与した状態で固定している。したがって、長期間使用してもたわみなどの変形の少ない振動体１０を備えた音響発生器１となる。
【００２７】
上枠部材３０ａ、下枠部材３０ｂの厚みおよび材質は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、機械的強度および耐食性に優れているという理由から、例えば厚さ１００〜５０００μｍのステンレス製の材料を用いる。
【００２８】
なお、上枠部材３０ａ、下枠部材３０ｂの材質は、ステンレス製に限らず、被覆部５０よりも変形し難いものであればよく、例えば、硬質樹脂、プラスチック、エンジニアリングプラスチック、セラミックス、ガラス等を用いることができ、本実施形態では、上枠部材３０ａと下枠部材３０ｂの材質、厚み等は特に限定されるものではない。さらに、枠形状も矩形状に限定されるものではなく、内周部または外周部の一部または全部を円形、楕円形としてもよいし、内周部または外周部を菱形としてもよい。
【００２９】
また、音響発生器１においては、図１Ｂに示すように、圧電振動素子２０および振動体１０の振動面１０ａが、樹脂である被覆部（被覆層）５０によって被覆される。例えば被覆部５０は、枠体３０の上枠部材３０ａの枠内に樹脂を流し込んで、圧電振動素子２０などを被覆するように構成される。なお、図１Ａでは、理解を容易にするため、被覆部５０の図示を省略した。
【００３０】
被覆部５０を形成する樹脂は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂やゴムなどであるが、これらは例示であって限定されるものではない。このように、圧電振動素子２０を被覆部５０で被覆することにより、適度なダンピング効果を誘発させることができ、共振現象の抑制と共に、共振ピークとディップとの差をより小さく抑えることができるため好ましい。さらに、圧電振動素子２０を外部環境から保護することもできる。
【００３１】
なお、本実施形態に係る音響発生器１では、振動体１０の振動面１０ａの全てが被覆部５０により被覆されるが、全てが被覆される必要はない。すなわち、音響発生器１は、圧電振動素子２０と、この圧電振動素子２０が設けられる振動体１０の振動面１０ａの少なくとも一部とが被覆部５０により被覆されていればよい。
【００３２】
ここで、上述した接合部４０および被覆部介在部位４１について詳しく説明する。図２は、接合部４０や被覆部介在部位４１の形状の一例を示す模式平面図であり、図３は、接合部４０付近を拡大して示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。
【００３３】
なお、図２においては、理解を容易にするため、圧電振動素子２０の外形を破線で示して接合部４０と被覆部介在部位４１とを透視して示すと共に、被覆部介在部位４１に斜線を付している。また、図３においては、圧電振動素子２０を簡略化して示すと共に、接合部４０も上下方向に拡張してデフォルメして示している。
【００３４】
振動体１０と圧電振動素子２０との間の平面視において中央付近に位置するように接合部４０が形成される一方、図２および図３に示すように、振動体１０の振動面１０ａにおける圧電振動素子２０の外周２０ａには、接合部４０が形成されない部分（間隙）を有するように構成される。
【００３５】
被覆部介在部位４１は、圧電振動素子２０が被覆部５０で被覆されるときに、上述した接合部４０が形成されない部分（間隙）、すなわち振動体１０の振動面１０ａにおける圧電振動素子２０の外周２０ａに沿った部分に、被覆部５０となる樹脂が進入して充填されることで、形成される。
【００３６】
このように、本実施形態に係る音響発生器１は、振動体１０と圧電振動素子２０との間に被覆部介在部位４１を有するようにした、換言すれば、振動体１０と圧電振動素子２０との間に存在する間隙に被覆部５０の一部が入り込むようにしたので、被覆部介在部位４１と振動体１０とが接合されるとともに被覆部介在部位４１と圧電振動素子２０とが接合されることによって、振動体１０と圧電振動素子２０との接合強度が向上して圧電振動素子２０の振動体１０からの剥がれを抑制することができ、周波数特性が変動するのを防止することができる。
【００３７】
また、振動や外部からの衝撃により応力が発生しても、圧電振動素子２０近傍における応力は比較的ヤング率の低い樹脂からなる被覆部介在部位４１に集中し、比較的ヤング率の高い接合部４０と被覆部介在部位４１との界面で吸収されることにより、接合部４０と圧電振動素子２０および振動体１０との接合や、振動体１０と被覆部５０との接合は維持され、周波数特性が変動するのを防止することができる。
【００３８】
特に、圧電振動素子２０と振動体１０との間に接合部４０とはヤング率の異なる被覆部介在部位４１を設けることで、共振周波数が部分的に揃わなくなり、共振点での音圧ピークがなだらかになる。そのため、音圧を大きくしても、特定の周波数で接合部４０の境目に応力が集中しにくくなり、圧電振動素子２０が振動体から剥がれるのを抑止し、周波数特性が変動するのを防止する。さらには、共振をずらすことでピークディップを抑えた優れた周波数特性を有する音響発生器とすることができる。
【００３９】
なお、歪みの大きい圧電振動素子２０の外周２０ａに沿った被覆部介在部位４１が、機械的損失の大きい樹脂により構成されていることにより、振動の損失が大きくなり、広い周波数領域にわたって振動体１０の共振周波数における音圧のピーク形状をなだらかにすることができ、音圧の周波数特性における共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることもできる。
【００４０】
ここで、図２に示すように、被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１は、振動体１０の振動面１０ａと直交する圧電振動素子２０の中心軸Ｃ（圧電振動素子２０を平面視したときの重心を通る軸であって振動体１０の振動面１０ａに垂直な軸）に対して非対称な形状であるのが好ましい。すなわち、被覆部介在部位４１は、圧電振動素子２０の中心軸Ｃに対して回転対称性などの対称性を持たない形状となっているのが好ましい。
【００４１】
これにより、被覆部介在部位４１の大きさを場所によって相違させることができる。したがって、より共振ピークの幅を広く、高さを低くすることができ、さらに共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差を低減して音圧の周波数変動をさらに抑制し、音質を向上させることができる。
【００４２】
なお、図２に示すように、本実施形態に係る被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１は、圧電振動素子２０の外周２０ａの全てにわたって配置される。
【００４３】
このように、接合部４０の外周４０ａの全部が圧電振動素子２０の外周２０ａよりも内側に位置している場合、言い換えると、振動体１０の振動面１０ａにおける圧電振動素子２０の外周２０ａに沿って全周にわたって間隙を有する場合において、被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１が圧電振動素子２０の外周２０ａに沿って全周にわたって配置されていることで、振動体１０と圧電振動素子２０との接合強度がより向上するとともに、音圧の周波数特性における共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差をより低減させて音質をより向上させることができる。
【００４４】
ただし、本実施形態の音響発生器はこれに限定されるものではなく、例えば圧電振動素子２０の外周２０ａのうち少なくとも一部に被覆部介在部位４１が配置されるようにしてもよい。
【００４５】
例えば圧電振動素子２０自体の振動による応力が集中し易い、平面視における圧電振動素子２０の角部に被覆部介在部位４１を配置すれば、上述した接合面積が増えることによって、振動体１０と圧電振動素子２０の角部との接合強度を向上させることができ、圧電振動素子２０の振動体１０からの剥がれを抑制することができる。
【００４６】
さらに、図４に示すように、接合部４０の外周４０ａの一部が圧電振動素子２０の外周２０ａよりも内側に位置し、他の一部が圧電振動素子２０の外周２０ａよりも外側に位置している場合、言い換えると、振動体１０の振動面１０ａにおける圧電振動素子２０の外周２０ａに沿って部分的に間隙を有し、間隙が形成されていない他の部分で接合部４０がはみ出している場合には、圧電振動素子２０の周囲において振動体１０単体で振動する領域と振動体１０および接合部４０が接合された構造で振動する領域とが混在し、それぞれの共振条件が異なることから共振周波数が揃いにくくなり、ピークディップをより抑えることができる。
【００４７】
また、部分的に形成された間隙に被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１が設けられることによって、被覆部介在部位４１と接合部４０とが入り組んで接合され、振動体１０と圧電振動素子２０との接合強度が向上するとともに、音圧の周波数特性における共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差を低減させて音質を向上させることができる。
【００４８】
また、図２に示すように、接合部４０の被覆部介在部位４１と接する外周４０ａの形状（外周面）は平面視において凹凸を有する、詳しくは凹部と凸部とが交互に連続するような形とされるのが好ましい。
【００４９】
これにより、圧電振動素子２０から振動体１０に伝達される振動の共振条件が連続的に変化することとなり、広い周波数領域にわたって振動体１０の共振周波数における音圧のピーク形状をより一層なだらかにすることができる。
【００５０】
また、図３に示すように、接合部４０の被覆部介在部位４１との界面、換言すれば接合部４０の被覆部介在部位４１と接する外周面は、振動体１０の振動面１０ａと直交する断面（例えばＢ−Ｂ’線断面）において湾曲形状の溝部４０ｂを有するのが好ましい。詳しくは溝部４０ｂは、例えば被覆部介在部位４１から接合部４０に向けて凸状の湾曲形状とされるのが好ましい。
【００５１】
これにより、被覆部５０を形成する樹脂が圧電振動素子２０に塗布される被覆工程において、上述した接合部４０が形成されない部分に樹脂を充填し易くなり、被覆部介在部位４１の形成が容易となる。
【００５２】
なお、上述したように、被覆部介在部位４１は、振動体１０と圧電振動素子２０との間において、接合部４０が形成されない部位に配置されることから、接合部４０の形状や厚みを変えるだけで、被覆部介在部位４１の形状や厚みを容易に変更することができる。
【００５３】
また、音響発生器１は、図５に示すように、被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１にボイド４２を有するように構成されてもよい。このときのボイド径は例えば０．０１〜１００μｍ、ボイド率は例えば０．０１〜１０％である。このように、被覆部介在部位４１の内部や、被覆部５０と振動体１０との間、被覆部５０と圧電振動素子２０との間、および被覆部５０と接合部４０との間のうちの少なくともいずれかにボイド４２が存在することで、圧電振動素子２０と一体化された振動体１０および被覆部５０を含む部材の振動によって発生する応力がボイド４２近辺に集中し、ボイド４２近辺の局所的ひずみが大きくなる。その結果、振動によって発生するエネルギーを効果的に損失させることができることから、共振ピークとディップとの差をさらに低減できる。
【００５４】
さらに、図６に示すように、被覆部５０の一部としての被覆部介在部位４１と、振動体１０、圧電振動素子２０および接合部４０のうち少なくともいずれかとの間に空隙４３が存在してもよい。このときの空隙４３の径は、例えば０．０５〜１００μｍである。圧電振動素子２０から接合部４０を介して振動体１０に振動が伝播する領域と、空気を介して振動が伝播する領域と、被覆部介在部位４１を介して振動体１０に振動が伝播する領域と、が混在する。このとき、接合材２１内部の伝播速度と空気中の伝播速度が異なるため、さらに共振周波数が不均一になり、非常に周波数特性の優れた音響発生器１とすることができる。
【００５５】
上述してきたように、音響発生器１においては、接合部４０の外周４０ａの少なくとも一部は圧電振動素子２０の外周２０ａよりも内側に位置し、振動体１０と圧電振動素子２０との間に被覆部５０の一部が介在していることから、振動体１０と圧電振動素子２０との接合強度が向上して圧電振動素子２０の振動体１０からの剥がれを抑制することができ、周波数特性が変動するのを防止することができる。
【００５６】
ここで、図７を参照して本実施形態における変形例に係る音響発生器１を説明する。図７は、接合部４０付近を拡大して示す、図２のＢ−Ｂ’線拡大断面図である。なお、以下においては、先の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図７に示すように、変形例に係る音響発生器１において、接合部４０の外周面は、振動体１０の振動面１０ａと直交する断面（例えばＢ−Ｂ’線断面）においてくさび形状の溝部４０ｃを有する。詳しくは溝部４０ｃは、例えばＢ−Ｂ’線断面視において、振動体１０と圧電振動素子２０との間の厚さ方向の中央付近で所定の角度をなす２本の略直線辺を有する形状とされる。
【００５８】
このように、変形例に係る音響発生器１において、接合部４０の被覆部介在部位４１との界面が、断面視においてくさび形状の溝部４０ｃを有することから、振動体１０の全体の共振点での音圧ピークをより一層なだらかにすることができる。さらに、溝部４０ｃにおいてくさび形状の先端部分に上述したボイドが形成され易くなり、よって振動によって発生するエネルギーをより効果的に損失させることができ、共振ピークとディップとの差をより一層低減できる。
【００５９】
また、図８に示すように、上述してきた構成の音響発生器１を、共鳴ボックス２００に収容することにより音響発生装置２を構成することができる。共鳴ボックス２００は、音響発生器１を収容する筐体であり、音響発生器１の発する音響を共鳴させて筐体面から音波として放射する。かかる音響発生装置２は、スピーカとして単独で用いることができる他、例えば、各種電子機器３へ好適に組み込むことが可能である。
【００６０】
上述してきたように、圧電スピーカでは不利であった音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減させることができるため、本実施形態に係る音響発生器１は、携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などの電子機器３へ好適に組み込むことが可能である。
【００６１】
なお、音響発生器１が組み込まれる対象となりうる電子機器３としては、前述の携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などに限らず、例えば、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯機などのように、従来、音質については重視されなかった家電製品も含まれる。
【００６２】
ここで、上述した音響発生器１を備える電子機器３について、図９を参照しながら簡単に説明する。図９は、電子機器３のブロック図である。電子機器３は、上述してきた音響発生器１と、音響発生器１に接続された電子回路と、音響発生器１および電子回路を収容する筐体３００とを備える。
【００６３】
具体的には、図９に示すように、電子機器３は、制御回路３０１と、信号処理回路３０２と、入力装置としての無線回路３０３とを含む電子回路と、アンテナ３０４と、これらを収容する筐体３００とを備える。なお、無線による入力装置を図９に図示しているが、通常の電気配線による信号入力としても当然設けることができる。
【００６４】
なお、ここでは、電子機器３が備える他の電子部材（例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカなどのデバイスや回路）については記載を省略した。また、図９では、１つの音響発生器１を例示したが、２つ以上の音響発生器１やその他の発信器を設けることもできる。
【００６５】
制御回路３０１は、信号処理回路３０２を介して無線回路３０３を含む電子機器３全体を制御する。音響発生器１への出力信号は、信号処理回路３０２から入力される。そして、制御回路３０１は、無線回路３０３へ入力された信号を、信号処理回路３０２を制御することによって音声信号Ｓを生成し、音響発生器１に対して出力する。
【００６６】
このようにして、図９に示す電子機器３は、小型かつ薄型である音響発生器１を組み込みながらも、共振ピークとディップとの差を低減して周波数変動を可及的に抑制し、周波数の低い低音領域をはじめ、高音領域においても、全体的に音質の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、図９においては、音響出力デバイスとして音響発生器１を直接搭載した電子機器３を例示したが、音響出力デバイスとしては、例えば音響発生器１を筐体に収容した音響発生装置２を搭載した構成であってもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、一つの圧電振動素子２０を振動体１０上に配置したものを例示したが、２個以上の圧電振動素子２０を配置しても構わない。なお、圧電振動素子２０が２個以上である場合、圧電振動素子２０を振動体１０の振動面１０ａの同一面上に配置しても、両面に配置してもよい。また、圧電振動素子２０を平面視で矩形形状としたが、正方形であってもよい。また、振動体１０の振動面の略中央に圧電振動素子２０を配置したものを例示したが、振動体１０の振動面中心から偏倚した位置に圧電振動素子２０を配置しても構わない。
【００６９】
また、圧電振動素子２０として、いわゆるバイモルフ型の積層型を例示したが、ユニモルフ型の圧電振動素子を用いることもできる。
【００７０】
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】
【００７１】
１  音響発生器
２  音響発生装置
３  電子機器
１０  振動体
２０  圧電振動素子
３０  枠体
４０  接合部
４０ｂ，４０ｃ  溝部
４１  被覆部介在部位
４２  ボイド
４３  空隙
５０  被覆部
２００  共鳴ボックス（筐体）
３００  筐体
３０１  制御回路
３０２  信号処理回路
３０３  無線回路
３０４  アンテナ
【図１Ａ】
0005638169.tif 000002
【図１Ｂ】
0005638169.tif 000003
【図２】
0005638169.tif 000004
【図３】
0005638169.tif 000005
【図４】
0005638169.tif 000006
【図５】
0005638169.tif 000007
【図６】
0005638169.tif 000008
【図７】
0005638169.tif 000009
【図８】
0005638169.tif 000010
【図９】
0005638169.tif 000011