(57)【要約】【課題】薄型、小型、高音質で高い信頼性を有しつつ耐落下衝撃性を向上させることに貢献できる電気音響変換器及び電子機器を提供すること。【解決手段】貫通口を有するフレームと、前記貫通口内にて前記フレームに接合される第１金属板と、前記貫通口内にて前記フレームに接合されるとともに、前記第１金属板から所定の間隔をおいて配され、所定の領域にて貫通した複数の切欠部を有する第２金属板と、前記貫通口内の前記第１金属板と前記第２金属板との間に介在するとともに、圧電フィルムと金属膜とが交互に積層して少なくとも前記圧電フィルムを２層以上有する積層体と、を備え、前記圧電フィルムは、圧電樹脂材料よりなる。【選択図】図１
2014107747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通口を有するフレームと、
前記貫通口内にて前記フレームに接合される第１金属板と、
前記貫通口内にて前記フレームに接合されるとともに、前記第１金属板から所定の間隔をおいて配され、所定の領域にて貫通した複数の切欠部を有する第２金属板と、
前記貫通口内の前記第１金属板と前記第２金属板との間に介在するとともに、圧電フィルムと金属膜とが交互に積層して少なくとも前記圧電フィルムを２層以上有する積層体と、
を備え、
前記圧電フィルムは、圧電樹脂材料よりなることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記金属膜のそれぞれの厚さは、前記圧電フィルムの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記圧電フィルムの厚さは、５０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記貫通口は、前記第２金属板の板面の上方から見て円形状又は矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記貫通口は、前記フレームにおいて所定の方向に並んで複数形成され、
各前記貫通口内に前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記積層体が配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記第１金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、
前記第２金属板は、隣り合う前記切欠部間に外側に延在した凸部を有し、
前記凸部の端部は、前記フレームに接合されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記第１金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、
前記第２金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、
前記切欠部は、前記第２金属板の端部を含まないように形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記積層体は、前記フレームから離れて配され、
前記切欠部は、前記第２金属板における前記積層体が配された領域以外の領域に形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項９】
前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記金属膜のそれぞれは、対応するリード端子に電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一に記載の電気音響変換器が実装されること特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換器及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、スマートフォン等の携帯型の電子機器においては、音楽再生、ハンズフリーなどの音響機能を商品価値とした薄型でスタイリッシュなデザインの開発が活発化している。このような携帯型の電子機器においては、音響機能として電気信号を音響信号に変換する電気音響変換器が搭載されている。電気音響変換器に対しては、小型・薄型でかつ高音質への要求が高く、薄型で高音質音の再生が可能な電気音響変換器の開発が要求されている。一般的な携帯型の電子機器においては、電気音響変換器として、磁気回路を用いる動電型スピーカを用いた動電型の電気音響変換器が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１００１８号公報
【特許文献２】特開２００６−５８００号公報
【特許文献３】特開２００４−３６４３３４号公報
【特許文献４】特開２００３−２３６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
【０００５】
しかしながら、動電型の電気音響変換器では、磁気回路を用いる動電型スピーカの音圧レベルは体積排除量に依存するため、その原理上、薄型化と大音量化には限界がある。すなわち、大音量の再生には振動振幅量の増大が必要であるが、動電型の電気音響変換器では、磁気回路の駆動力を考慮した場合、磁束が因子となるため、音圧レベルを大音量化するためには磁石の体積を小さくすることができず、音圧レベルの大音量化を追求すると薄型化を犠牲にしなければならなくなるというトレードオフの問題点がある。また、動電型の電気音響変換器の薄型化を追求する場合は、磁石の薄型化とともに、磁気回路におけるボイスコイルの細線化が必要である。ボイスコイルの細線化を追求すると、大電流が流れる磁気回路においては、焼損などの問題点がある。このため、磁石の体積とボイスコイルの信頼性の観点から、動電型の電気音響変換器は薄型には不向きである。
【０００６】
そこで、動電型の電気音響変換器に代わる薄型の電気音響変換器として、圧電型の電気音響変換器がある。圧電型の電気音響変換器は、圧電の電歪効果を利用して振動振幅を発生させる電気音響変換器である。圧電型の電気音響変換器では、圧電素子自体が振動源になるため、薄型化に優位である。一方、圧電型の電気音響変換器の課題として、機械的品質係数Ｑ（mechanical quality factor）が高いことと、落下安定性とが挙げられる。
【０００７】
圧電型の電気音響変換器においては、通常、圧電素子として圧電セラミックス素子が使用される（例えば、特許文献１〜４参照）。圧電セラミックス素子は、機械的品質係数Ｑが高いため、共振周波数近傍では大きな音圧レベルが得られるものの、それ以外の帯域では音圧レベルが減衰する。すなわち、圧電セラミックス素子では、音圧周波数特性において山谷が発生し、高音質化に不可欠な設計因子である、平坦な音圧周波数特性が劣化してしまう。
【０００８】
また、圧電セラミックス素子は剛性が高いため、低域音圧レベルの再生が不利である。低域音圧の再生には、振動子自体の基本共振周波数の低減が必要であり、圧電セラミックス素子のように剛性が高いセラミックスを利用する場合、セラミックスの形状を拡大させるなどの対策が必要である。そのため、圧電セラミックス素子は、圧電型の電気音響変換器に対して、薄型であるものの、投影面積は拡大するため、必ずしも小型化で優位と言えない状況である。
【０００９】
さらに、圧電セラミックス素子は脆性材料であるため、特定箇所に応力が集中した場合、割れや欠けなどの破損が生じる。そのため、携帯型の電子機器においては、高い耐落下衝撃性が要求されるため、圧電セラミックス素子を用いた圧電型の電気音響変換器を搭載するには、実用性の観点から問題がある。
【００１０】
このため、圧電型の電気音響変換器においては、薄型、小型、高音質で高い信頼性を有しつつ耐落下衝撃性を向上させることが可能な画期的な施策が必要とされていた。
【００１１】
本発明の主な課題は、薄型、小型、高音質で高い信頼性を有しつつ耐落下衝撃性を向上させることに貢献できる電気音響変換器及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点においては、電気音響変換器において、貫通口を有するフレームと、前記貫通口内にて前記フレームに接合される第１金属板と、前記貫通口内にて前記フレームに接合されるとともに、前記第１金属板から所定の間隔をおいて配され、所定の領域にて貫通した複数の切欠部を有する第２金属板と、前記貫通口内の前記第１金属板と前記第２金属板との間に介在するとともに、圧電フィルムと金属膜とが交互に積層して少なくとも前記圧電フィルムを２層以上有する積層体と、を備え、前記圧電フィルムは、圧電樹脂材料よりなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の視点においては、電子装置において、前記電気音響変換器が実装されること特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、薄型、小型、高音質で高い信頼性を有しつつ耐落下衝撃性を向上させることに貢献できる電気音響変換器及び電子機器を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した図２のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した展開斜視図である。
【図３】比較例に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の周波数音圧特性を模式的に示した図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の超音波帯域での周波数音圧特性を模式的に示した図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ´間の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る電気音響変換器について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した図２のＸ−Ｘ´間の断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した展開斜視図である。
【００１７】
電気音響変換器１は、圧電の電歪効果を利用して振動振幅を発生させる圧電型の電気音響変換器である（図１、図２参照）。電気音響変換器１は、例えば、携帯電話機、スマートフォン等の携帯型の電子機器に実装される。電気音響変換器１は、フレーム１０の貫通口１０ａ内に金属板１７と金属板１１とが所定の間隔をおいて装着され、貫通口１０ａ内の金属板１７と金属板１１との間にて圧電フィルム１６、１４、１２と金属膜１５、１３とが交互に積層して少なくとも圧電フィルムを２層以上（図１では３層）有する積層体２が介在する。電気音響変換器１は、主な構成部として、金属板１１と、圧電フィルム１２と、金属膜１３と、圧電フィルム１４と、金属膜１５と、圧電フィルム１６と、金属板１７と、リード線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、を有する。
【００１８】
フレーム１０は、金属板１１、１７の端部（周縁部でも可）を保持する部材である。フレーム１０は、上方（図１の上側；金属板１１の板面の上方）から見て環状に形成されており、中央にフレーム１０を貫通した貫通口１０ａを有する。貫通口１０ａは、上方から見て円形状（楕円形状でも可）に形成されている。フレーム１０は、貫通口１０ａ内の内壁面にて金属板１７の外周端部と全周に渡って接合（接着、圧入等でも可）している。フレーム１０は、貫通口１０ａ内の内壁面にて金属板１７と間隔をおいて配された金属板１１の各凸部１１ａの外周端部と接合（接着、圧入等でも可）している。フレーム１０には、例えば、樹脂材料や、真鍮、ステンレス等を用いることができる。
【００１９】
金属板１１は、金属よりなる板状部材である。金属板１１は、凸部１１ａを除いて、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。金属板１１は、外周端部から外側に延在した複数の凸部１１ａを有する。金属板１１は、凸部１１ａの外周端部にて、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面に接合（接着、圧入等でも可）している。なお、金属板１１は、フレーム１０に導電性材料が用いられる場合、フレーム１０と絶縁されるようにフレーム１０と接合される。金属板１１は、金属板１７側の面にて圧電フィルム１２と接合（接着等でも可）している。金属板１１は、凸部１１ａ間にて、金属板１１の一部を切り欠いた切欠部１１ｂを有する。切欠部１１ｂは、音孔となり、圧電フィルム１２と重ならない領域に形成される。金属板１１は、圧電フィルム１６、１４、１２と金属膜１５、１３とが交互に積層した積層体２を支持する支持部材であると同時に、電気伝導が可能であるため、圧電フィルム１２の電極としても使用できる。金属板１１は、リード線１８ａと電気的に接続されており、リード線１８ａからの電気信号を圧電フィルム１２に印加させる役割を持つ。金属板１１には、導電性を有し、かつ、震動板として機能する金属材料（合金等の金属系材料を含む）が用いられ、例えば、リン青銅、ステンレス材料等を用いることができる。金属板１１の厚さは、特に限定されないが、圧電フィルム１２への拘束を緩和させるため、圧電フィルム１２の厚さよりも薄いことが好ましい。
【００２０】
圧電フィルム１２は、金属板１１と金属膜１３との間に介在した圧電材料よりなるフィルムである。圧電フィルム１２は、金属板１１及び金属膜１３と接合（接着、貼合等でも可）している。圧電フィルム１２は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。圧電フィルム１２は、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面から離れている。圧電フィルム１２は、金属板１１及び金属膜１３に電気信号が印加されることにより、電歪効果により振動を発生し、振幅運動を発生し、音波を放射する。圧電フィルム１２は、圧電セラミックスよりも低剛性かつ耐落下衝撃性な圧電樹脂材料が用いられ、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン及び三フッ化エチレンのコポリマーなどの有機圧電材料（有機強誘電材料）を用いることができる。また、圧電フィルム１２の厚さは、５０μｍ以上かつ５００μｍ以下の範囲であることが好ましい。５０μｍ未満では十分な圧電効果が得られず、５００μｍを超える場合、圧電フィルムの剛性が高まり、振動振幅量が減衰する。なお、圧電フィルム１２が金属膜（金属膜１３と同様なもの）とユニットになっている場合、圧電フィルム１２と金属板１１との間には金属膜があってもよい。
【００２１】
金属膜１３は、圧電フィルム１２と圧電フィルム１４との間に介在した金属よりなる膜状の部材である。金属膜１３は、圧電フィルム１２及び圧電フィルム１４と接合（接着、貼合等でも可）している。金属膜１３は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。金属膜１３は、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面から離れている。金属膜１３は、電気伝導が可能であるため、圧電フィルム１２、１４の電極としても使用できる。金属膜１３は、リード線１８ｂと電気的に接続されており、リード線１８ｂからの電気信号を圧電フィルム１２、１４に印加させる役割を持つ。金属膜１３には、導電性を有する金属材料（合金等の金属系材料を含む）が用いられ、例えば、銀箔を用いることができ、金属板１１の材料と同様なリン青銅、ステンレス材料等を用いることができる。金属膜１３の厚さは、特に限定されないが、圧電フィルム１２、１４、１６への拘束を緩和させるため、圧電フィルム１２、１４、１６の厚さよりも薄いことが好ましい。金属膜１３は、２つの金属膜が貼り合わさった構成であってもよい。
【００２２】
圧電フィルム１４は、金属膜１３と金属膜１５との間に介在した圧電体よりなるフィルムである。圧電フィルム１４は、金属膜１３及び金属膜１５と接合（接着、貼合等でも可）している。圧電フィルム１４は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。圧電フィルム１４は、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面から離れている。圧電フィルム１４は、金属膜１３及び金属膜１５に電気信号が印加されることにより、電歪効果により振動を発生し、振幅運動を発生し、音波を放射する。なお、圧電フィルム１４の材料及び厚さは、圧電フィルム１２の材料及び厚さと同様である。
【００２３】
金属膜１５は、圧電フィルム１４と圧電フィルム１６との間に介在した金属よりなる膜状の部材である。金属膜１５は、圧電フィルム１４及び圧電フィルム１６と接合（接着、貼合等でも可）している。金属膜１５は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。金属膜１５は、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面から離れている。金属膜１５は、電気伝導が可能であるため、圧電フィルム１４、１６の電極としても使用できる。金属膜１５は、リード線１８ｃと電気的に接続されており、リード線１８ｃからの電気信号を圧電フィルム１４、１６に印加させる役割を持つ。金属膜１５の材料及び厚さは、金属膜１３の材料及び厚さと同様である。金属膜１５は、２つの金属膜が貼り合わさった構成であってもよい。
【００２４】
圧電フィルム１６は、金属膜１５と金属板１７との間に介在した圧電体よりなるフィルムである。圧電フィルム１６は、金属膜１５及び金属板１７と接合（接着、貼合等でも可）している。圧電フィルム１６は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。圧電フィルム１６は、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面から離れている。圧電フィルム１６は、金属膜１５及び金属板１７に電気信号が印加されることにより、電歪効果により振動を発生し、振幅運動を発生し、音波を放射する。なお、圧電フィルム１６の材料及び厚さは、圧電フィルム１２の材料及び厚さと同様である。また、圧電フィルム１６が金属膜（金属膜１５と同様なもの）とユニットになっている場合、圧電フィルム１６と金属板１７との間には金属膜があってもよい。
【００２５】
金属板１７は、金属よりなる板状部材である。金属板１７は、上方から見て円形（楕円形でも可）に形成されている。金属板１７は、外周端部の全周にて、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面に接合（接着、圧入等でも可）している。なお、金属板１７は、フレーム１０に導電性材料が用いられる場合、フレーム１０と絶縁されるようにフレーム１０と接合される。金属板１７は、金属板１１側の面にて圧電フィルム１６と接合（接着等でも可）している。金属板１７は、圧電フィルム１６、１４、１２と金属膜１５、１３とが交互に積層した積層体２を支持する支持部材であると同時に、電気伝導が可能であるため、圧電フィルム１６の電極としても使用できる。金属板１７は、リード線１８ｄと電気的に接続されており、リード線１８ｄからの電気信号を圧電フィルム１６に印加させる役割を持つ。金属板１７の材料及び厚さは、金属板１１の材料及び厚さと同様である。
【００２６】
リード線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、対応する金属板１１、金属膜１３、金属膜１５、金属板１７に電気信号を供給するための配線である。リード線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、コントローラ、アンプ回路などに電気的に接続される。リード線リード線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄには、導電線材（例えば、銅線材）だけでなく金属箔（例えば、銅箔）を用いてもよい。
【００２７】
以上の電気音響変換器１は、予め所定の形状に形成された金属板１１、圧電フィルム１２、金属膜１３、圧電フィルム１４、金属膜１５、圧電フィルム１６、及び、金属板１７を貼り合わせて積層し、これらの積層体２をフレーム１０の貫通口１０ａ内に装着することで、製造できる。
【００２８】
次に、本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の周波数音圧特性について、比較例と対比しながら図面を用いて説明する。図３は、比較例に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。図４は、本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の周波数音圧特性を模式的に示した図である。図５は、本発明の実施形態１に係る電気音響変換器の超音波帯域での周波数音圧特性を模式的に示した図である。
【００２９】
まず、比較例に係る電気音響変換器１０１の構成について説明する。図３を参照すると、比較例に係る電気音響変換器１０１は、実施形態１の金属板（図１の１１）、圧電フィルム（図１の１２）、金属膜（図１の１３）、圧電フィルム（図１の１４）がなくなった構成であり、電気音響変換器１０１において圧電体が圧電フィルム１６の１層のみとなったものである。
【００３０】
図４の周波数音圧特性（パラメトリックスピーカとして復調させた音を示したもの）を参照すると、比較例に係る電気音響変換器（図３の１０１）では、周波数音圧特性がピーキーであるのに対して、実施形態１に係る電気音響変換器（図１の１）では、周波数音圧特性が平坦である。
【００３１】
図５の超音波帯域での周波数音圧特性を参照すると、実施形態１では、超音波帯域での特定周波数で音圧レベルが高く、パラメトリックスピーカの振動子（超音波振動子）として好適である。すなわち、実施形態１では、２００００Ｈｚ（２０ｋＨｚ）以上の超音波を発振させるのに好適である。一方、比較例では、超音波帯域での特定周波数で音圧レベルが実施形態１よりも低く、パラメトリックスピーカの振動子として適していない。
【００３２】
実施形態１によれば、薄型、小型、高音質で高い信頼性を有しつつ耐落下衝撃性を向上させることに貢献できる。実施形態１の詳細な効果は、以下の通りである。
【００３３】
実施形態１によれば、圧電フィルム１２、１４、１６と金属膜１３、１５とが交互に積層した積層構造を有するため、高効率、大音量で再生することができる。つまり、圧電フィルム１２、１４、１６の厚みの優位性を活かし、圧電フィルム１２、１４、１６と金属膜１３、１５とが交互に積層した積層構造を形成しているため、振動振幅量が増加し、高い音圧レベル及び音質の再生が可能となる。
【００３４】
また、実施形態１によれば、圧電フィルム１２、１４、１６は有機圧電材料（樹脂材料）から構成されるため、剛性が低く、基本共振周波数の低減が可能である。
【００３５】
また、実施形態１によれば、金属膜１３、１５又は金属板１１、１７の厚さを調整することで、容易に所望の共振周波数に調整できるメリットがある。
【００３６】
また、実施形態１によれば、圧電フィルム１２、１４、１６は有機圧電材料（樹脂材料）であるため、セラミックスと比較して内部損失が高く、機械品質係数の低減が可能となる。
【００３７】
また、実施形態１によれば、柔軟性に富む圧電フィルム１２、１４、１６を駆動源として用いるため、耐落下衝撃性が改善できる。すなわち、落下時の衝撃を有機圧電材料（樹脂材料）である圧電フィルム１２、１４、１６にて吸収できるため、落下時の安定性が向上する。
【００３８】
また、実施形態１によれば、ＦＭ（Frequency Modulation ）やＡＭ（amplitude modulation）変調させた超音波を発振させ、空気の非線形状態（疎密状態）を利用して、変調波を復調させ可聴音を再生する、いわゆるパラメトリックスピーカの原理に基づいて音響再生を行うことで、超音波の特徴である高い指向性を利用して音波を伝播させることができ、ユーザにしか聴こえないプライバシー音源の実現が可能となる。また、実施形態１は、高効率な超音波振動子としても有用であるため、パラメトリックスピーカの振動子への応用も可能であることから、応用範囲が広く、工業価値は大である。
【００３９】
以上のように、実施形態１に係る電気音響変換器は、大振幅で、低い機械品質係数、低い基本共振周波数、耐落下衝撃性を有することから、小型・薄型で高音質音の再生が可能である。
【００４０】
［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る電気音響変換器について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態２に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。
【００４１】
実施形態２は、実施形態１の変形例であり、フレーム１０の貫通口１０ａの上方（図６の上側）から見た形状を矩形状にし、これに伴って、金属板１１、圧電フィルム１２、金属膜１３、圧電フィルム１４、金属膜１５、圧電フィルム１６、及び、金属板１７の上方から見た形状を矩形状にしたものである。金属板１１の凸部１１ａは、矩形状の本体部分の各辺の中間（中央）部分の端部から外側に延在した構成となっている。なお、凸部１１ａは、矩形状の本体部分の各角部の端部から外側に延在した構成としてもよい。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４２】
実施形態２によれば、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００４３】
［実施形態３］
本発明の実施形態３に係る電気音響変換器について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態３に係る電気音響変換器の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ´間の断面図である。
【００４４】
実施形態３は、実施形態１の変形例であり、フレーム１０において所定の方向に並んだ矩形状の貫通口１０ａを複数設け、各貫通口１０ａのそれぞれに、矩形状の金属板１１、圧電フィルム１２、金属膜１３、圧電フィルム１４、金属膜１５、圧電フィルム１６、及び、金属板１７の積層体２を設けてアレイ構造としたものである。金属板１１は、外周端部の全周にて、フレーム１０の貫通口１０ａの内壁面に接合（接着、圧入等でも可）している。金属板１１には、音孔となる複数の切欠部１１ｃが設けられている。切欠部１１ｃは、矩形状の金属板１１の各辺の周縁部の中間（中央）に形成されている。切欠部１１ｃは、図７では金属板１１の外周端面に繋がらず貫通孔となっているが、当該外周端面に繋がっていてもよい。隣り合う切欠部１１ｃ（中心部）間の距離は、音波間の干渉を防止するために、発振させる超音波(周波数)の１／４波長内にあることが好ましい。隣り合う切欠部１１ｃ（中心部）間の距離が１／４波長になれば、切欠部１１ｃを金属板１１の各辺の周縁部に設けなくてもよい。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４５】
実施形態３によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、アレイ構造とすることで実施形態１よりも超音波の放射効率を向上させることができる。
【００４６】
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００４７】
また、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【００４８】
（付記）
本発明の第１の視点においては、電気音響変換器において、貫通口を有するフレームと、前記貫通口内にて前記フレームに接合される第１金属板と、前記貫通口内にて前記フレームに接合されるとともに、前記第１金属板から所定の間隔をおいて配され、所定の領域にて貫通した複数の切欠部を有する第２金属板と、前記貫通口内の前記第１金属板と前記第２金属板との間に介在するとともに、圧電フィルムと金属膜とが交互に積層して少なくとも前記圧電フィルムを２層以上有する積層体と、を備え、前記圧電フィルムは、圧電樹脂材料よりなることを特徴とする。
【００４９】
本発明の前記電気音響変換器において、前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記金属膜のそれぞれの厚さは、前記圧電フィルムの厚さよりも薄いことが好ましい。
【００５０】
本発明の前記電気音響変換器において、前記圧電フィルムの厚さは、５０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
本発明の前記電気音響変換器において、前記貫通口は、前記第２金属板の板面の上方から見て円形状又は矩形状に形成されていることが好ましい。
【００５２】
本発明の前記電気音響変換器において、前記貫通口は、前記フレームにおいて所定の方向に並んで複数形成され、各前記貫通口内に前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記積層体が配されていることが好ましい。
【００５３】
本発明の前記電気音響変換器において、前記第１金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、前記第２金属板は、隣り合う前記切欠部間に外側に延在した凸部を有し、前記凸部の端部は、前記フレームに接合されることが好ましい。
【００５４】
本発明の前記電気音響変換器において、前記第１金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、前記第２金属板の端部は、全周に渡って前記フレームに接合され、前記切欠部は、前記第２金属板の端部を含まないように形成されることが好ましい。
【００５５】
本発明の前記電気音響変換器において、前記積層体は、前記フレームから離れて配され、前記切欠部は、前記第２金属板における前記積層体が配された領域以外の領域に形成されることが好ましい。
【００５６】
本発明の前記電気音響変換器において、前記第１金属板及び前記第２金属板並びに前記金属膜のそれぞれは、対応するリード線に電気的に接続されることが好ましい。
【００５７】
本発明の第２の視点においては、電子装置において、前記電気音響変換器が実装されることを特徴とする。
【符号の説明】
【００５８】
１、１０１  電気音響変換器
２  積層体
１０  フレーム
１０ａ  貫通口
１１  金属板（第２金属板）
１１ａ  凸部
１１ｂ  切欠部
１１ｃ  切欠部
１２  圧電フィルム
１３  金属膜
１４  圧電フィルム
１５  金属膜
１６  圧電フィルム
１７  金属板（第１金属板）
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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