(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する膜状の振動体とを備え、
前記接合材は、前記振動体を平面視したときに、前記励振器の外縁よりはみ出したはみ出し部を有し、該はみ出し部のうちの少なくとも一部が波打った形状であることを特徴とする音響発生器。
【請求項２】
前記振動体の主面に垂直な断面で前記励振器を視たときに、前記励振器の両側で、前記はみ出し部の断面積が異なっている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】
前記振動体の主面に垂直な断面で前記励振器を視たときに、前記励振器の両側で、前記はみ出し部の幅が異なっている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】
前記はみ出し部が前記励振器の側面に及んで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】
前記はみ出し部が、前記励振器の側面から前記振動体にかけてメニスカス状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の音響発生器。
【請求項６】
前記はみ出し部が、前記励振器の外縁の全周よりはみ出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項７】
請求項１〜６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
を備えていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項８】
請求項１〜６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、
該電子回路及び前記音響発生器を収容する筐体とを有しており、
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】
本発明は、電気信号が入力されて振動する励振器を備えた音響発生器、音響発生装置及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、圧電体を電気音響変換素子に用いた小型、低電流駆動の音響機器として知られており、例えば、モバイルコンピューティング機器等、小型の電子機器に組み込まれる音響発生装置として使用されている。【０００３】
一般に、圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器は、金属製の振動板に銀薄膜等による電極が形成された圧電素子を接着剤で貼り付けた構造となっている。圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器の発音機構は、圧電素子の両面に交流電圧を印加することで圧電素子に形状歪を発生させ、圧電素子の形状歪を金属製の振動板に伝えて振動させることにより音を発生させるというものである（例えば、特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０２３４３６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５９９４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、上記の音響発生器は、圧電素子の振動に誘導された共振に起因したピークディップが発生しやすく、特定の周波数において音圧が急激に変化してしまうという問題がある。このため、周波数特性を平坦化することが求められている。【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、音圧の周波数特性が平坦になる音響発生器、音響発生装置及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】
本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器は、電気信号が入力されて振動する励振器と、該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する膜状の振動体とを備え、前記接合材は、前記振動体を平面視したときに、前記励振器の外縁よりはみ出したはみ出し部を有し、該はみ出し部のうちの少なくとも一部が波打った形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器の一つの態様によれば、周波数特性を平坦にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、第１形態に係る音響発生器を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１形態に係る音響発生器を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１形態に係る音響発生器の要部拡大平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、第１形態に係る音響発生器の要部拡大平面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、第１形態に係る音響発生器の要部拡大平面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、第１形態に係る音響発生器の要部拡大平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、平面視したときの形状が概ね長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、平面視したときの形状が概ね長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、平面視したときの形状が概ね正方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、平面視したときの形状が概ね正方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、平面視したときの形状が概ね八角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、平面視したときの形状が概ね八角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、平面視したときの形状が概ね角部が丸くなった長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、平面視したときの形状が概ね角部が丸くなった長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、平面視したときの形状が概ね楕円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、平面視したときの形状が概ね楕円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、平面視したときの形状が概ね円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、平面視したときの形状が概ね円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、平面視したときの形状が概ね菱形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、平面視したときの形状が概ね菱形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、平面視したときの形状が概ね台形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、平面視したときの形状が概ね台形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、平面視したときの形状が概ね三角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、平面視したときの形状が概ね三角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図１２】図１２は、第３形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図１３】図１３は、第４形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態は、本発明を限定するものではない。そして、実施形態として下記に例示する各形態は、音響発生器を構成する各部材の形状や寸法を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【００１１】
［第１形態］
［音響発生器の構造］
まず、音響発生器の一例を図１Ａ及び図１Ｂに基づいて説明する。図１Ａは、音響発生器を示す平面図である。なお、図１Ｂには、図１Ａに示すＡ−Ａ線に沿った断面図が示されている。また、図１Ｂでは、理解を容易にするために、励振器１として示した積層型の圧電素子１の厚み方向（ｙ方向）を拡大して示している。
【００１２】
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、下記に示す圧電素子の他に、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。また、本実施形態では、振動体３としてフィルム３を例示している。
【００１３】
図１Ａ及び図１Ｂに示す音響発生器は、電気信号が入力されて振動する励振器である圧電素子１が膜状の振動体３上に接合材２１により接合された構成となっており、この場合、この振動体３は励振器である圧電素子１の振動によって圧電素子１とともに振動するようになっている。フィルム３は、例えば、四角形の形状に中央領域を開口させた枠部材５に貼り付けられていてもよい。この、音響発生器は、図１Ｂに示すように、張力がかけられた状態でフィルム３を第１および第２の枠部材５ａ，５ｂで挟持することによってフィルム３が第１および第２の枠部材５ａ，５ｂに固定されており、このフィルム３の上面に積層型の圧電素子１が配置されている。なお、枠部材５は、図１Ｂに示すように、フィルム３を一対の枠部材５が挟持する構成であってもよいが、音響発生器の低背化および低コスト化を図れるという点で、枠部材５はフィルム３の一方主面側のみに貼り付けられた構成であることが好ましい。
【００１４】
このうち、圧電素子１は、例えば、板状に形成されており、上下の主面は、正方形状、長方形状など矩形状のほか、多角形状や外周に曲線部を持つ形状のうちのいずれかとなっている。かかる励振器である圧電素子１は、例えば、４層のセラミックスからなる圧電体層７と３層の内部電極層９とを交互に積層してなる積層体１３と、この積層体１３の上下両面に形成された表面電極層１５ａ，１５ｂと、積層体１３の長手方向ｘの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極１７，１９とを有している。
【００１５】
外部電極１７は、表面電極層１５ａ，１５ｂと１層の内部電極層９ｂとに接続されている。また、外部電極１９は、２層の内部電極層９ａ，９ｃに接続されている。圧電体層７は、図１Ｂに矢印で示すように分極されており、圧電体層７ａ，７ｂが縮む場合には圧電体層７ｃ，７ｄが延びるように、あるいは圧電体層７ａ，７ｂが延びる場合には圧電体層７ｃ，７ｄが縮むように、外部電極１７，１９に電圧が印加されるように構成されている。
【００１６】
外部電極１９の上下端部は、積層体１３の上下面まで延設されてそれぞれ折返外部電極１９ａが形成されており、これらの折返外部電極１９ａは、積層体１３の表面に形成された表面電極層１５ａ，１５ｂに接触しないように、表面電極層１５ａ，１５ｂとの間で所定の距離を隔てて延設されている。
【００１７】
上記の４層の圧電体層７および上記の３層の内部電極層９は、積層された状態で同時に焼成されて形成されたものであり、表面電極層１５ａ，１５ｂは、積層体１３を作製した後、ペーストを塗布し焼き付けて形成されている。
【００１８】
また、励振器である圧電素子１は、フィルム３側の主面とフィルム３とが接合材２１により接合されている。これら励振器である圧電素子１とフィルム３との間の接合材２１の厚みは、例えば０．０２μｍ以上２０μｍ以下とされており、特に、その接合材２１の厚みは、１０μｍ以下であることが望ましい。このように、接合材２１の厚みが２０μｍ以下である場合には、積層体１３の振動をフィルム３に伝えやすくなる。
【００１９】
接合材２１を形成するための接着剤としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できる。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等のいずれの方法を用いても振動体を作製できる。
【００２０】
さらに、この第１形態の音響発生器では、圧電素子１を埋設するように、枠部材５ａの内側に樹脂が充填されて樹脂層２０が形成されていてもよい。なお、図１Ａでは、理解を容易にするため、樹脂層２０の図示を省略した。
【００２１】
樹脂層２０には、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を採用できる。また、樹脂層２０は、スプリアスを抑制する観点から、圧電素子１を完全に覆う状態で塗布されるのが好ましい。さらに、支持板となるフィルム３も圧電素子１と一体となって振動することから、圧電素子１で覆われないフィルム３の領域も同様に樹脂層２０によって被覆されているのがよい。
【００２２】
このように、第１形態の音響発生器では、圧電素子１を樹脂層２０で埋設することによって、圧電素子１の共振現象に伴うピークディップに対し、適度なダンピング効果を誘発させることができる。かかるダンピング効果によって、共振現象を抑制するとともにピークディップを小さく抑制することができる。この結果、音圧の周波数依存性を小さくすることが可能になる。
【００２３】
さらに、樹脂層２０内部での共振周波数の揃っていない信号波同士が反射してぶつかり合うことで、さらに共振周波数でのピーク強度が抑制されるために、周波数特性をより平坦化することができる。
【００２４】
圧電体層７としては、ジルコン酸鉛（ＰＺ）、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等の非鉛系圧電体材料等、既存の圧電セラミックスを用いることができる。圧電体層７の厚みは、低電圧駆動という観点から、１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００２５】
内部電極層９の材料としては、銀およびパラジウムを主とする金属成分と圧電体層７を構成する材料成分を包含するものが望ましい。内部電極層９に圧電体層７を構成するセラミック成分を含有させることによって、圧電体層７と内部電極層９との熱膨張差による応力を低減でき、積層不良のない圧電素子１を得ることができる。内部電極層９の材料としては、特に、銀とパラジウムからなる金属成分に限定されるものではなく、他の金属成分であってよい。また、セラミック成分としても、圧電体層７を構成する材料成分に限定されるものではなく、他のセラミック成分であってもよい。内部電極層９の形成方法については後で詳細に説明する。
【００２６】
表面電極層１５ａ，１５ｂと外部電極１７，１９の材料は、銀を主とする金属成分にガラス成分を含有するものであることが望ましい。このようにガラス成分を含有させることによって、圧電体層７や内部電極層９と、表面電極層１５ａ，１５ｂまたは外部電極１７，１９との間に強固な密着力を得ることができる。
【００２７】
枠部材５ａ，５ｂは、例えば、厚み１００〜５０００μｍのステンレス製とされている。なお、枠部材５ａ，５ｂの材質は、ステンレス製に限らず、樹脂層２０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、本形態では、枠部材５ａ，５ｂの材質、厚み等は特に限定されるものではない。更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。
【００２８】
フィルム３は、上述したように、枠部材５ａ，５ｂ間にフィルム３の外周部を挟み込むことによってフィルム３が面方向に張力をかけられた状態で、枠部材５ａ，５ｂに固定され、フィルム３が振動板の役割を果たしている。フィルム３の厚みは、例えば、１０〜２００μｍとされ、フィルム３の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂、あるいはパルプや繊維等からなる紙などを好適に用いることができる。なお、所望の音圧特性を得ることができる振動板となり得るフィルムであれば、上述した有機系材料に限らず金属系材料も適用することが可能である。これらの材料を用いることでピークディップを抑えることができる。
【００２９】
［接合材］
次に、接合材２１およびこれにより形成されるはみ出し部２１ａについて詳細に説明する。図２Ａは、第１形態に係る音響発生器の概略断面図である。図２Ａは、接合材の状態が判り易いように、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００３０】
本実施形態に係る音響発生器では、圧電素子１は、接合材２１を介してフィルム３上に接合されており、この接合材２１は、図２Ａに示すように、フィルム３を平面視したときに、圧電素子１とフィルム３とで挟まれる部分（圧電素子１の外縁）からはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、図２Ｂ〜図２Ｅに示すように、はみ出し部２１ａのうちの少なくとも一部が波打った形状である。図２Ａでは、接合材２１の点線で囲われた部分がはみ出し部２１ａを表している。ここで、波打った形状の部分とは、外周面（平面視による接合材２１の外周）が突出したり凹んだりしてうねっている部分のことを意味していて、そのうねり具合（振幅）は、例えば隣り合う山の頂点と山の頂点とを結ぶ線分に対して、これらの間に位置する谷の頂点から下ろした垂線の長さが０．１ｍｍ以上になっている。また、隣り合う山の頂点と山の頂点とを結ぶ線分の長さは、例えば０．５ｍｍ以上である。
【００３１】
また、図２Ｂ〜図２Ｅは、はみ出し部２１ａのはみ出しかたおよび少なくとも一部が波打った形状のバリエーションを表している。具体的には、図２Ｂは、平面視で矩形状の圧電素子１の外縁の４つの辺のうち、２つの辺においてはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、それぞれの辺に対応するはみ出し部２１ａにおいて波打った形状の部分を有している。また、図２Ｃは、平面視で矩形状の圧電素子１の外縁の４つの辺のうち、４つの辺の全てにおいてはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、それぞれの辺に対応するはみ出し部２１ａにおいて波打った形状の部分を有している。また、図２Ｄは、平面視で矩形状の圧電素子１の外縁の４つの辺のうち、３つの辺においてはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、はみ出した３つの辺のうちの１つの辺に対応するはみ出し部２１ａにおいて波打った形状の部分を有している。また、図２Ｅは、平面視で矩形状の圧電素子１の外縁の４つの辺のうち、４つの辺の全てにおいてはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、３つの辺においてはみ出したはみ出し部２１ａを有していて、それぞれの辺に対応するはみ出し部２１ａにおいて波打った形状の部分を有している。
【００３２】
なお、図２Ｂ〜図２Ｄは、接合材２１が圧電素子1の外縁からはみ出していない部分もある例を示しているのに対し、図２Ｅは、接合材２１が圧電素子1の外縁からはみ出していない部分がなく、はみ出し部２１ａが圧電素子１の外縁の全周からはみ出している例を示している。
【００３３】
音響発生器の接合材２１をこのような構成にすると、圧電素子１の周囲にフィルム３の接合材２１を有する部分と有しない部分とが形成され、さらにその境界の少なくとも一部に平面視で波打った形状の部分が形成されることになる。フィルム３の接合材２１と接触する部分と接合材２１と接触しない部分とは弾力性に差が生じるため、圧電素子１とフィルム３とで挟まれる領域の外側に接合材２１のはみ出し部２１ａを形成することにより、圧電素子１の周囲において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をなだらかにすることができる。このとき、接合材２１を有する部分と有しない部分との境界に波打った形状の部分が形成されると部分的に共振周波数が異なる領域がさらに増加するので、ピークディップをより抑えることができ、周波数特性を平坦にすることができる。
【００３４】
特に、圧電素子１とフィルム３との間に接合材２１の無い部分（空隙）を設けることで、さらに共振がなだらかになるのでピークディップをより抑えることができ、周波数特性を平坦にすることができる。
【００３５】
なお、接合材２１は圧電素子１とフィルム３との間の接合性を高められるという理由から圧電素子１の主面の全面に付着していることが望ましく、はみ出し部２１ａが、圧電素子１の外縁の全周からはみ出していることが望ましい。
【００３６】
また、接合材２１を形成するための接着剤としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂又はアクリル系樹脂を用いることが特に好ましい。これらの材質の接着剤を接合材２１に用いた場合には、フィルム３との接着強度が高くなり、これにより、接合材２１の耐久性を向上させることができ、音響発生器としての耐久性も向上させることができる。
【００３７】
そして、本実施形態に係る接合材２１は、圧電素子１とフィルム３とで挟まれる領域からはみ出す部分の長さとして、図２Ａの断面において０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍ、特に、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【００３８】
［第２形態］
図３Ａは、平面視したときの形状が概ね長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図３Ｂは、平面視したときの形状が概ね長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図３Ｂは、図３ＡにおけるＢ−Ｂ断面を表している。図４Ａは、平面視したときの形状が概ね正方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図４Ｂは、平面視したときの形状が概ね正方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図４Ｂは、図４ＡにおけるＣ−Ｃ断面を表している。
【００３９】
図５Ａは、平面視したときの形状が概ね八角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図５Ｂは、平面視したときの形状が概ね八角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図５Ｂは、図５ＡにおけるＤ−Ｄ断面を表している。図６Ａは、平面視したときの形状が概ね角部が丸くなった長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図６Ｂは、平面視したときの形状が概ね角部が丸くなった長方形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図６Ｂは、図６ＡにおけるＥ−Ｅ断面を表している。
【００４０】
図７Ａは、平面視したときの形状が概ね楕円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図７Ｂは、平面視したときの形状が概ね楕円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図７Ｂは、図７ＡにおけるＦ−Ｆ断面を表している。図８Ａは、平面視したときの形状が概ね円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図８Ｂは、平面視したときの形状が概ね円形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＧ−Ｇ断面を表している。
【００４１】
図９Ａは、平面視したときの形状が概ね菱形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図９Ｂは、平面視したときの形状が概ね菱形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図９Ｂは、図９ＡにおけるＨ−Ｈ断面を表している。図１０Ａは、平面視したときの形状が概ね台形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図１０Ｂは、平面視したときの形状が概ね台形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＩ−Ｉ断面を表している。図１１Ａは、平面視したときの形状が概ね三角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略平面図である。図１１Ｂは、平面視したときの形状が概ね三角形状である圧電素子に適用した例を示す第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図１１Ｂは、図１１ＡにおけるＪ−Ｊ断面を表している。
【００４２】
次に、図３Ａ〜図１１Ｂを参照して、第２形態に係る音響発生器について説明する。図３Ｂ〜図１１Ｂも、図２Ａと同様に説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。そして、図３Ａ〜図１１Ａでは、接合材２１の点線で挟まれた部分がはみ出し部２１ａにあたる。また、図３Ｂ〜図１１Ｂでは、接合材２１の点線で囲われた部分がはみ出し部２１ａにあたる。なお、図４Ａ〜図１１Ｂでは、はみ出し部２１ａのうちの少なくとも一部が波打った形状になっている点は省略しているが、図３Ａに引き出し線で示すように少なくとも一部において波打った形状が形成されている。
【００４３】
第２形態に係る音響発生器では、振動体であるフィルム３の主面に対して平行な方向から励振器である圧電素子１を断面視したとき（フィルム３の主面に垂直な断面で圧電素子１を視たとき）に、圧電素子１（励振器）の両側で、はみ出し部２１ａの幅が異なっていることが望ましい。
【００４４】
図３Ａ〜図１１Ｂに示すように、これらの音響発生器では、はみ出し部２１ａの幅が圧電素子１の両側で異なるものである。そこで、以下の説明では、はみ出し部２１ａについて主に説明し、第１形態と同じ機能を有する各部については説明を省略する。
【００４５】
第２形態に係る音響発生器では、はみ出し部２１ａは、図３Ａ〜図１１Ｂに示すように、圧電素子１とフィルム３とで挟まれる部分から左右非対称にはみ出している。
【００４６】
ここで、振動体であるフィルム３の主面に垂直な断面で励振器である圧電素子１を視たときに、圧電素子１の両側で、はみ出し部２１ａの断面積が異なっていると、圧電素子１の振動によって振動するフィルム３の振幅が圧電素子１の左右両側において異なってくる。これにより、共振点での音圧ピークをよりなだらかにでき、その結果、ピークディップをより抑えることができ、周波数特性を平坦にすることができる。
【００４７】
特に、はみ出し部２１ａの幅ｗ（ｗ１、ｗ２）を圧電素子１の両側で左右で異なるようにすると、圧電素子１の振動によって振動するフィルム３の振幅とともに振動する領域が圧電素子１の左右両側において異なってくる。これにより、共振点での音圧ピークをよりなだらかにでき、その結果、ピークディップをより抑えることができ、周波数特性を平坦にすることができる。
【００４８】
この場合、はみ出し部２１ａの幅ｗ（ｗ１，ｗ２）が異なるとは、その差が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。なお、圧電素子１の主面の形状としては、広い周波数帯において音圧の変化を小さくできるという点で長方形状が好ましい。
【００４９】
［第３形態］
次に、図１２を参照して、第３形態に係る音響発生器について説明する。図１２は、第３形態に係る音響発生器の概略断面図である。図１２も、図２Ａと同様に説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。第３形態に係る音響発生器は、はみ出し部２１ａのはみ出し方が第１及び第２形態と異なるものである。そこで、以下の説明では、はみ出し部２１ａについて主に説明し、第１及び第２形態と同じ機能を有する各部については説明を省略する。
【００５０】
本実施形態に係る音響発生器では、はみ出し部２１ａが励振器である圧電素子１の側面に及んでいることが望ましい。この場合、はみ出し部２１ａは、図１２に示すように、圧電素子１とフィルム３とで挟まれる部分からはみ出し、さらに圧電素子１の側面まで延びて付着している。なお、この場合も、はみ出し部２１ａは、断面において左右対称となっていてもよいが、これに限らず左右非対称であってもよい。この場合の左右非対称とは、圧電素子１から枠部材５に向かう方向の長さが異なってもよいし、圧電素子１の側面を覆う高さが異なってもよい。
【００５１】
このように、はみ出し部２１ａが圧電素子１の側面に及んでいる場合、外部電極の圧電体層７との接着力を高められる。これにより、圧電素子１の耐久性を向上させることができる。この場合、はみ出し部２１ａが圧電素子１の側面の全周を覆っていることが好ましい。
【００５２】
［第４形態］
次に、図１３を参照して、第４形態に係る音響発生器について説明する。図１３は、第４形態に係る音響発生器の概略断面図である。図１３も、図２Ａと同様に説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。第４形態に係る音響発生器は、はみ出し部２１ａのはみ出し方が第１〜３形態と異なるものである。そこで、以下の説明では、はみ出し部２１ａについて主に説明し、第１〜３形態と同じ機能を有する各部については説明を省略する。
【００５３】
本実施形態に係る音響発生器では、はみ出し部２１ａが、励振器である圧電素子１の側面から振動板であるフィルム３にかけてメニスカス状に形成されていることが望ましい。
【００５４】
このように、はみ出し部２１ａの形状がメニスカス状になっていると、はみ出し部２１ａの厚みが圧電素子１側からフィルム３側へ向けて次第に変化しているために、はみ出し部２１ａとフィルム３との接着強度を高めることができると同時に圧電素子１の振動のフィルム３への伝達が緩やかとなり、これにより音圧の周波数特性を平坦化することができる。
【００５５】
ここで、図１３では、はみ出し部２１ａの幅が左右対象であるように記載しているが、これに限らず、第２形態のように左右非対称でもよい。
【００５６】
さて、これまで実施形態の各形態について説明したが、本実施形態は上述した形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本実施形態に含まれる他の形態を説明する。
【００５７】
［適用範囲］
例えば、上記の第１形態では、バイモルフ型の圧電素子を例示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、圧電素子がバイモルフ型である場合に限定されず、ユニモルフ型であっても上記の第１〜４形態と同様の接着剤層を採用することによって同様の効果を得ることができる。
【００５８】
［スピーカ装置］
また、上記の第１〜４形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器を収納する筐体、いわゆる共鳴ボックスへ収納することによって音響発生装置、いわゆる「スピーカ装置」として構成することもできる。例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等に用いられる大型のスピーカ装置として構成することもできれば、スマートフォン、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal  Handyphone  System）、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistants）などのモバイル端末に搭載される中型または小型のスピーカ装置として構成することもできる。なお、スピーカ装置は、上記の用途に限定されず、掃除機、洗濯機や冷蔵庫などの任意の電子機器に搭載するスピーカ装置として構成することができる。
【００５９】
［電子機器］
さらに、上記の第１〜４形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および音響発生器を収容する筐体とを少なくとも有しており、音響発生器から音響を発生させる機能を有する電子機器として構成することもできる。かかる電子機器の一例としては、テレビやパーソナルコンピュータ、各種のモバイル端末の他、掃除機、洗濯機や冷蔵庫などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６０】
１  圧電素子
３  フィルム
５，５ａ，５ｂ  枠部材
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  圧電体層
９，９ａ，９ｂ，９ｃ  内部電極層
１３  積層体
１５ａ，１５ｂ  表面電極層
１７，１９  外部電極
２０  樹脂層
２１  接合材
２１ａ  はみ出し部
ｘ  積層体の長手方向
ｙ  圧電素子の厚み方向
【図１Ａ】
0005620616.tif 000002
【図１Ｂ】
0005620616.tif 000003
【図２Ａ】
0005620616.tif 000004
【図２Ｂ】
0005620616.tif 000005
【図２Ｃ】
0005620616.tif 000006
【図２Ｄ】
0005620616.tif 000007
【図２Ｅ】
0005620616.tif 000008
【図３Ａ】
0005620616.tif 000009
【図３Ｂ】
0005620616.tif 000010
【図４Ａ】
0005620616.tif 000011
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0005620616.tif 000013
【図５Ｂ】
0005620616.tif 000014
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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