(57)【要約】【課題】低消費電力化、小型化、かつ、高音質化が可能であり、指向性の制御が可能な圧電型電気音響変換器及び電子機器を提供すること。【解決手段】内側の空間において枠状の側壁面と底面とを有するとともに上部が開口したフレーム１０と、前記フレームの内側に配されるとともに、並列に並んで配された複数の圧電アクチュエータ２と、前記圧電アクチュエータと前記フレームの前記底面との間における所定の領域に配された弾性部材１１と、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記フレームの前記側壁面に対して斜めに延在するように配される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側の空間において枠状の側壁面と底面とを有するとともに上部が開口したフレームと、
前記フレームの内側に配されるとともに、並列に並んで配された複数の圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータと前記フレームの前記底面との間における所定の領域に配された弾性部材と、
を備え、
前記圧電アクチュエータは、前記フレームの前記側壁面に対して斜めに延在するように配されることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
【請求項２】
前記圧電アクチュエータは、延在方向の一端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接するとともに、前記一端に対して反対側の他端が前記フレームの前記側壁面から離れていることを特徴とする請求項１記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記圧電アクチュエータの延在方向の前記一端の近傍に配されることを特徴とする請求項２記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項４】
前記圧電アクチュエータは、延在方向の一端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接するとともに、前記一端に対して反対側の他端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接することを特徴とする請求項１記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記圧電アクチュエータの延在方向の前記一端の近傍に配される第１弾性部材と、前記他端の近傍に配される第２弾性部材と、を有することを特徴とする請求項４記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項６】
前記圧電アクチュエータは、板状部材の主面の片側に圧電素子が接合したユニモルフ型であ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圧電型電気音響変換器。
【請求項７】
前記圧電アクチュエータは、板状部材の主面の両側に圧電素子が接合したバイモルフ型であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項８】
前記フレームは、隣り合う前記圧電アクチュエータ間の空間を仕切る仕切板を有することを特徴と請求項１乃至７のいずれか一に記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項９】
前記仕切板の板面は、前記圧電アクチュエータの延在方向に対して平行であり、かつ、前記フレームの前記底面に対して垂直であることを特徴とする請求項８記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一に記載の圧電型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、圧電型電気音響変換器及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話器等の携帯端末においては、音楽再生、ハンズフリー等の音響機能を商品価値とした薄型のスタイリッシュなデザインの開発が活発化している。こうした中、携帯端末に実装され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い。また、携帯端末が情報端末として利用する昨今の状況においては、プライバシー保護の観点から、ユーザのみにしか聴こえないプライベートサウンドへの要求が高まっている。すなわち、小型・薄型の電気音響変換器で、プライベートサウンドを実現する手段が求められている。これらの要求を満たす手段として、超音波を利用したパラメトリックスピーカが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２９６３９９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、パラメトリックスピーカを携帯端末に実用化するには未だ大きな問題がある。
【０００６】
第１の問題として、消費電力の問題である。一般的に、超音波を発振する振動には圧電素子が用いられる。この圧電素子のインピーダンスは周波数が高域にシフトすることで増加するため、超音波を発振させるには多大な消費電力が必要である。一方、音波の指向性は高域にシフトするほど高くなる傾向であるため、プライバシー音源の実現にはより高い周波数の超音波を発振させることが好ましい。高指向性と消費電力との間にはトレードオフの関係があることが問題となる。
【０００７】
第２の問題として、音波の干渉による音圧劣化の問題である。パラメトリックスピーカでは、指向性を絞り込むために、フェーズドアレイ法のように複数の振動子から音波を放射する。複数の振動子が隣接して配置されるため、放射面近傍で、音波が干渉するため、キャンセリングなどによりエネルギーロスを起こしたり、指向性の制御が困難でとなる。
【０００８】
第３の問題として、小型化の問題がある。上述のように、パラメトリックスピーカではフェーズドアレイ法の原理を応用しているため、多数の振動子を直線状に配置する必要があり、超音波振動子の実装面積が拡大する。
【０００９】
第４の問題として、高音質化の問題がある。パラメトリックスピーカでは、変調処理した超音波を空気中に放射させ、空気の非線形現象による衝突波を誘発させることで変調波を復調させる。搬送波となる超音波の周波数と復調効率の関係では再生帯域が周波数に依存するため、発振させる周波数は単一でない。帯域補完するために、発振させる周波数を複数にすることも考えられるが、超音波振動子の設計指針として、エネルギーが最大化する共振周波数近傍に設定するため、多様な周波数を効率よく発振させるには、複数種類の振動子が必要となり、更に実装制約が厳しくなる。複数種類の振動子を用いると、コストへの影響も大である。
【００１０】
本発明の主な課題は、低消費電力化、小型化、かつ、高音質化が可能であり、指向性の制御が可能な圧電型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】
【００１１】
本発明の第１の視点においては、圧電型電気音響変換器において、内側の空間において枠状の側壁面と底面とを有するとともに上部が開口したフレームと、前記フレームの内側に配されるとともに、並列に並んで配された複数の圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータと前記フレームの前記底面との間における所定の領域に配された弾性部材と、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記フレームの前記側壁面に対して斜めに延在するように配されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の視点においては、電子装置において、前記圧電型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】
【００１３】
本発明によれば、複数の圧電アクチュエータをフレームの側壁面に対して斜めに延在するように配設することにより、低消費電力化、小型化、かつ、高音質化が可能であり、指向性の制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図１のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図３のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図５のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る圧電型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８】本発明の実施形態５に係る圧電型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９】比較例に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。
【図１０】比較例に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図９のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態５に係る圧電型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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る圧電型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に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図１のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【００１６】
実施形態１に係る圧電型電気音響変換器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。圧電型電気音響変換器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。圧電型電気音響変換器１は、音声信号を超音波に搬送させて、空気中で復調させるパラメトリックスピーカに利用できる。圧電型電気音響変換器１は、主な構成部として、圧電アクチュエータ２と、フレーム１０と、弾性部材１１と、を有する。
【００１７】
圧電アクチュエータ２は、圧電の電歪効果を利用して振動振幅を発生させるアクチュエータ（圧電振動子）である。圧電アクチュエータ２は、板状部材１２の主面上に圧電素子３が接合したユニモルフ型の構成となっている。圧電アクチュエータ２は、矩形状の１つの角部を切り欠いた形状に形成されている。圧電アクチュエータ２は、長手方向（延在方向）の一端の角部を切り欠いた部分がフレーム１０の側壁面（仕切壁１０ａの側壁面）に接し、一端に対して反対側の他端がフレーム１０の側壁面（枠の側壁面）から離れている。圧電アクチュエータ２は、延在方向がフレーム１０の仕切壁１０ａの側壁面に対して斜め（角度９０°未満）となるように配されている。圧電アクチュエータ２は、下側の主面における延在方向の一端の近傍にて、弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持されている。なお、各圧電アクチュエータ２は、すべて同形状である必要はなく、互いに異なる形状（例えば、円形状、矩形状）とすることができる。
【００１８】
圧電アクチュエータ２は、フレーム１０の内側にて一方向に複数個（６個）が並列に並んで配されている。圧電アクチュエータ２は、フレーム１０の内側における仕切壁１０ａの両側に配されている。仕切壁１０ａの側壁面の一方の側に接する圧電アクチュエータ２と、仕切壁１０ａの側壁面の他方の側に接する圧電アクチュエータ２とは、仕切壁１０ａの中心線を対称軸として線対称（反射対象）となるように配されている。
【００１９】
板状部材１２は、板状の部材である。板状部材１２には、例えば、金属板を用いることができる。板状部材１２は、上方から見て、矩形状の１つの角部を切り欠いた形状に形成されている。板状部材１２は、長手方向（延在方向）の一端の角部を切り欠いた部分がフレーム１０の側壁面（仕切壁１０ａの側壁面）に接し、一端に対して反対側の他端がフレーム１０の側壁面から離れている。板状部材１２は、主面の片側にて圧電素子３と接合（接着等でも可）している。板状部材１２は、延在方向がフレーム１０の仕切壁１０ａの側壁面に対して斜め（角度９０°未満）となるように配されている。板状部材１２は、延在方向の一端の近傍の下側の主面にて、弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持されている。板状部材１２は、圧電素子３を支持すると同時に、電気伝導が可能であるため、圧電素子３の電極としても使用できる。板状部材１２は、リード線２２を介して端子２５と電気的に接続され、端子２５からの電気信号を圧電素子３の電極１３に印加させる役割を持つ。板状部材１２には、導電性を有し、かつ、振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）を用いることができ、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。また、板状部材１２には、金属材料単体ではなく、樹脂との複合材料等も用いることができる。板状部材１２の厚さは、特に限定されないが、圧電フィルム１４への拘束を緩和させるため、圧電フィルム１４の厚さよりも薄いことが好ましい。また、各板状部材１２の厚さは、均一であってもよく、互いに異なっていてもよい。各板状部材１２の厚さが異なっていることにより、容易に所望の共振周波数に調整できるメリットも持つ。また、板状部材１２の延在方向の長さは、均一であってもよく、互いに異なっていてもよい。各板状部材１２の延在方向の長さを変えることで、複数の共振周波数の付与が可能となる。
【００２０】
圧電素子３は、圧電の電歪効果を利用して振動振幅を発生させる素子である。圧電素子３は、電極１３、１５間に圧電フィルム１４が挟み込まれた構造となっている。圧電素子３は、電極１３側の主面で板状部材１２に接合（接着、貼合等でも可）しており、圧電素子３の主面に対して上下方向に板状部材１２で拘束される。圧電素子３は、板状部材１２及び弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持される。
【００２１】
電極１３、１５は、圧電フィルム１４の主面の両側に接合した導電性の部材である。電極１３、１５は、圧電フィルム１４と接合（接着、貼合等でも可）している。電極１３、１５は、上方から見て矩形状（円形でも可）に形成されている。電極１３、１５は、フレーム１０の側壁面から離れている。電極１５は、リード線２１を介して端子２４と電気的に接続されており、端子２４からの電気信号を圧電フィルム１４に印加させる役割を持つ。なお、電極１３は、板状部材１２が金属板であれば省略することができ、圧電フィルム１４と板状部材１２とを直接接合させてもよい。電極１３、１５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、板状部材１２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。電極１３、１５の厚さは、特に限定されないが、圧電フィルム１４への拘束を緩和させるため、圧電フィルム１４の厚さよりも薄いことが好ましい。
【００２２】
圧電フィルム１４は、電極１３、１５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１４は、電極１３、１５と接合（接着、貼合等でも可）している。圧電フィルム１４は、上方から見て矩形状（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の側壁面から離れている。圧電フィルム１４は、電極１３、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。圧電フィルム１４には、例えば、圧電セラミックス、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等の有機圧電材料（有機強誘電材料）を用いることができる。
【００２３】
フレーム１０は、圧電アクチュエータ２の板状部材１２を支持部材１１を介して保持する部材である。フレーム１０は、内側の空間において枠状の側壁面と底面を有し、上部が開口した構成となっている。フレーム１０は、内側の空間を複数（図１では２つ）に仕切る仕切壁１０ａを有する。仕切壁１０ａは、フレーム１０の底面に対して垂直な側壁面を有する。仕切壁１０ａは、側壁面にて、弾性部材１１及び板状部材１２と接する。フレーム１０は、上方（図２の上側；板状部材１２の板面の上方）から見て矩形状に形成されている。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。
【００２４】
弾性部材１１は、弾性を有する部材である。弾性部材１１は、圧電アクチュエータ２の板状部材１２の下側の主面における一端（フレーム１０と接している一端）の近傍の部分とフレーム１０の底面との間に配されている。弾性部材１１は、フレーム１０の仕切壁１０ａに接している。弾性部材１１を用いることにより、復元力と内部損失を利用することができる。弾性材料１１には、例えば、ウレタンゴム、二トリル系ゴム等の弾性ゴム、発砲材料、樹脂接着剤を用いることができる。
【００２５】
実施形態１によれば、複数の圧電アクチュエータ２をフレーム１０の側壁面に対して斜めに延在するように配設することにより、圧電アクチュエータ２の長さを変えることなく、フレーム１０の短手（短辺）方向の長さを低減でき、装置への実装が容易となる。
【００２６】
また、実施形態１によれば、複数の圧電アクチュエータ２（板状部材１２、圧電素子３）を互いに異なる形状、厚さ、材質、剛性で構成することで、共振周波数を容易に変更することができ、複数の周波数を持つ超音波を高効率で同時に発振させることができる。また、同時に発振された複数周波数の超音波を搬送波として音声信号を復調させることで、復調音の帯域拡張が可能となる。
【００２７】
ここで、機械振動子（機械アクチュエータ）の共振周波数は、形状、厚さ、材質、剛性等によって支配される。通常の圧電アクチュエータでは、圧電素子においてセラミックス材料等の脆性材料が用いられていて、任意の形状に加工することが困難なため、錘を付加するなどで共振周波数を調整している。ただし、錘を付加する手法では、重量付加により共振周波数は低減できるが、振幅部位を錘で拘束するため、振動振幅が減衰するなどの問題がある。一方、実施形態１では、このような錘を付加することなく、共振周波数は低減できる。
【００２８】
また、実施形態１によれば、利用するシーンに合わせた指向性を考慮し、発振する周波数を設定することで、消費電力の低減が可能となる。なお、パラメトリックスピーカに用いられる圧電素子３においては、超音波の周波数と、消費電力との関係はトレードオフにある。
【００２９】
また、実施形態１によれば、複数の周波数での超音波搬送波を利用して、復調音を再生させることで、互いに音圧レベルの低い帯域での音圧を補完でき、再生の帯域拡張が可能となる。
【００３０】
また、実施形態１によれば、圧電アクチュエータ２では、発振周波数を２０ｋＨｚ以上の帯域にすることで、圧電アクチュエータ２を小型化できると同時に、超音波の直進性を利用して指向性を制御することが可能となり、ユーザの位置近傍にのみ限定されたプラバシー音源の実現が可能となる。
【００３１】
また、実施形態１によれば、圧電アクチュエータ２の板状部材１２の下側の主面における延在方向の片側の端の近傍にて、弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持されることで、基本共振周波数を低減することができるとともに、実装制約が緩和される。
【００３２】
以上のように、実施形態１に係る圧電型電気音響変換器１は、小型・効率であり、これをパラメトリックスピーカの音源に利用することで、高音質音の再生が可能である。
【００３３】
［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る圧電型電気音響変換器について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態２に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。図４は、本発明の実施形態２に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図３のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【００３４】
実施形態２は、実施形態１の変形例であり、圧電アクチュエータ２の板状部材１２の下側の主面における延在方向の両端の近傍にて、弾性部材１１ａ、１１ｂを介してフレーム１０の底面に支持されるように設定したものである。
【００３５】
板状部材１２は、上方から見て、矩形状の対角にある２つの角部を切り欠いた形状に形成されている。板状部材１２は、長手方向（延在方向）の一端の角部を切り欠いた部分がフレーム１０の側壁面（仕切壁１０ａの側壁面）に接し、一端に対して反対側の他端の角部を切り欠いた部分がフレーム１０の側壁面（枠の側壁面）に接している。板状部材１２は、主面の片側の中央付近にて圧電素子３と接合（接着等でも可）している。板状部材１２は、延在方向がフレーム１０の側壁面（板状部材１２と接する枠及び仕切壁１０ａの側壁面）に対して斜め（角度９０°未満）となるように配されている。板状部材１２は、下側の主面における延在方向の一端の近傍にて弾性部材１１ａを介してフレーム１０の底面に支持されるとともに、他端の近傍にて弾性部材１１ｂを介してフレーム１０の底面に支持されている。弾性部材１１ａは、フレーム１０の仕切壁１０ａに接している。弾性部材１１ｂは、フレーム１０の枠に接している。
【００３６】
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００３７】
実施形態２によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、圧電アクチュエータ２の板状部材１２の下側の主面における延在方向の両端の近傍にて、弾性部材１１ａ、１１ｂを介してフレーム１０の底面に支持されることにより、座屈運動が促進され、振動変位を拡大させることができる。また、実施形態２によれば、圧電アクチュエータ２の固定が強化され、落下時の衝撃安定性を向上させることができる。
【００３８】
［実施形態３］
本発明の実施形態３に係る圧電型電気音響変換器について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態３に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。図６は、本発明の実施形態３に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図５のＸ−Ｘ´間の断面図である。
【００３９】
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、並列に並んだ隣り合う圧電アクチュエータ２間の空間を仕切る仕切板１０ｂを設けたものである。仕切板１０ｂの板面は、板状部材１２の延在方向と平行に配されており、フレーム１０の底面に対して垂直に配されている。その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態３の仕切板１０ｂは、実施形態２に適用してもよい。
【００４０】
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、仕切板１０ｂを設けることで、隣り合う圧電アクチュエータ２からの音波の干渉を防ぎ、音圧レベルを増加させることができる。
【００４１】
［実施形態４］
本発明の実施形態４に係る圧電型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４に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。
【００４２】
実施形態４は、実施形態１の変形例であり、板状部材１２の主面の両側に圧電素子３ａ、３ｂを接合させたバイモルフ型の圧電アクチュエータ２としたものである。板状部材１２及び圧電素子３ａは、実施形態１の板状部材（図２の１２）及び圧電素子（図２の３）と同様である。圧電素子３ｂは、電極１３ｂ、１５ｂ間に圧電フィルム１４ｂが挟み込まれた構造となっている。圧電素子３ｂは、電極１３ｂ側の主面で板状部材１２に接合（接着、貼合等でも可）しており、圧電素子３ｂの主面に対して上下方向に板状部材１２で拘束される。電極１５ｂは、リード線２３を介して端子２６と電気的に接続されており、端子２６からの電気信号を圧電フィルム１４ｂに印加させる役割を持つ。なお、電極１３ｂは、板状部材１２が金属板であれば省略することができ、圧電フィルム１４ｂと板状部材１２とを直接接合させてもよい。圧電素子３ｂは、板状部材１２及び弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持される。その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態４のバイモルフ型の圧電アクチュエータ２は、実施形態３の圧電アクチュエータ（図６の２）に適用してもよい。
【００４３】
実施形態４によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに。バイモルフ構造とすることにより、駆動力が高まり、音圧レベルをより向上させることができる。
【００４４】
［実施形態５］
本発明の実施形態５に係る圧電型電気音響変換器について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施形態５に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した断面図である。
【００４５】
実施形態５は、実施形態２の変形例であり、板状部材１２の主面の両側に圧電素子３ａ、３ｂを接合させたバイモルフ型の圧電アクチュエータ２としたものである（図８参照）。板状部材１２及び圧電素子３ａは、実施形態２の板状部材（図４の１２）及び圧電素子（図４の３）と同様である。圧電素子３ｂは、電極１３ｂ、１５ｂ間に圧電フィルム１４ｂが挟み込まれた構造となっている。電極１５ｂは、リード線２３を介して端子２６と電気的に接続されており、端子２６からの電気信号を圧電フィルム１４ｂに印加させる役割を持つ。なお、電極１３ｂは、板状部材１２が金属板であれば省略することができ、圧電フィルム１４ｂと板状部材１２とを直接接合させてもよい。圧電素子３ｂは、電極１３ｂ側の主面で板状部材１２に接合（接着、貼合等でも可）しており、圧電素子３ｂの主面に対して上下方向に板状部材１２で拘束される。圧電素子３ｂは、板状部材１２及び弾性部材１１を介してフレーム１０の底面に支持される。その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００４６】
次に、本発明の実施形態５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９は、比較例に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した平面図である。図１０は、比較例に係る圧電型電気音響変換器の構成を模式的に示した図９のＸ−Ｘ´間の断面図である。図１１は、本発明の実施形態５に係る圧電型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。
【００４７】
まず、比較例に係る圧電型電気音響変換器１０１の構成について説明する。図９及び図１０を参照すると、比較例に係る圧電型電気音響変換器１０１は、板状部材１１２の両端面がフレーム１１０の側壁面に接合されており、フレーム１１０の底面をなくし、弾性部材（図２の１１）の使用をやめたものである。圧電素子１０３の構成は、実施形態５の圧電素子３と同様である。
【００４８】
図１１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５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５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６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。
【００４９】
実施形態５によれば、実施形態２と同様な効果を奏するとともに。バイモルフ構造とすることにより、駆動力が高まり、音圧レベルをより向上させることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（付記）
本発明の第１の視点においては、圧電型電気音響変換器において、内側の空間において枠状の側壁面と底面とを有するとともに上部が開口したフレームと、前記フレームの内側に配されるとともに、並列に並んで配された複数の圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータと前記フレームの前記底面との間における所定の領域に配された弾性部材と、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記フレームの前記側壁面に対して斜めに延在するように配されることを特徴とする。
【００５３】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記圧電アクチュエータは、延在方向の一端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接するとともに、前記一端に対して反対側の他端が前記フレームの前記側壁面から離れていることが好ましい。
【００５４】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記弾性部材は、前記圧電アクチュエータの延在方向の前記一端の近傍に配されることが好ましい。
【００５５】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記圧電アクチュエータは、延在方向の一端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接するとともに、前記一端に対して反対側の他端の少なくとも一部が前記フレームの前記側壁面に接することが好ましい。
【００５６】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記弾性部材は、前記圧電アクチュエータの延在方向の前記一端の近傍に配される第１弾性部材と、前記他端の近傍に配される第２弾性部材と、を有することが好ましい。
【００５７】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記圧電アクチュエータは、板状部材の主面の片側に圧電素子が接合したユニモルフ型であることが好ましい。
【００５８】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記圧電アクチュエータは、板状部材の主面の両側に圧電素子が接合したバイモルフ型であることが好ましい。
【００５９】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記フレームは、隣り合う前記圧電アクチュエータ間の空間を仕切る仕切板を有することが好ましい。
【００６０】
本発明の前記圧電型電気音響変換器において、前記仕切板の板面は、前記圧電アクチュエータの延在方向に対して平行であり、かつ、前記フレームの前記底面に対して垂直であることが好ましい。
【００６１】
本発明の第２の視点においては、電子装置において、前記圧電型電気音響変換器が実装されること特徴とする。
【符号の説明】
【００６２】
１、１０１  圧電型電気音響変換器
２、１０２  圧電アクチュエータ
３、３ａ、３ｂ、１０３  圧電素子
１０、１１０  フレーム
１０ａ  仕切壁
１０ｂ  仕切板
１１、１１ａ、１１ｂ  弾性部材
１２、１１２  板状部材
１３、１３ａ、１３ｂ、１１３  電極
１４、１４ａ、１４ｂ、１１４  圧電フィルム
１５、１５ａ、１５ｂ、１１５  電極
１６  補強部材
２１、２２、２３、１２１、１２２  リード線
２４、２５、２６、１２４、１２５  端子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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