(57)【要約】  部品点数を増やすことなく省スペース化と高音質化とを両立した圧電型スピーカを提供する。このために、本発明は、２つの表面電極によって挟まれた圧電材から成る圧電素子と、少なくとも一方の主面にプリント配線が施され、少なくとも一方の主面に圧電素子が接着される振動板とを備え、振動板は、フレーム部と、圧電素子が接着されて振動する振動部と、フレーム部と振動部とを接続して振動部を支持する、少なくとも１つの支持部とを含み、フレーム部と少なくとも１つの支持部のうち少なくとも何れかに、プリント配線と一体的に形成され、圧電素子と共同して直列ＲＣ回路を構成する、少なくとも１つの電気抵抗を有する。
2009078184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加される電圧に応じて変形する圧電材を用いて音響を再生する圧電型音響変換器であって、
２つの表面電極によって挟まれた前記圧電材から成る圧電素子と、
少なくとも一方の主面にプリント配線が施され、少なくとも一方の主面に前記圧電素子が接着される振動板とを備え、
前記振動板は、
フレーム部と、
前記圧電素子が接着されて振動する振動部と、
前記フレーム部と前記振動部とを接続して当該振動部を支持する、少なくとも１つの支持部とを含み、
前記フレーム部と前記少なくとも１つの支持部のうち少なくとも何れかに、前記プリント配線と一体的に形成され、前記圧電素子と共同して直列ＲＣ回路を構成する、少なくとも１つの電気抵抗を有することを特徴とする、圧電型音響変換器。
【請求項２】
前記圧電素子は、前記２つの表面電極の少なくとも一方が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記複数のコンデンサの少なくとも１つと共同して少なくとも１つの直列ＲＣ回路を構成することを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記２つの表面電極が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、
圧電素子が接着された前記振動部固有の振動モードの少なくとも１つは、前記複数のコンデンサの少なくとも１つに逆極性の電圧が供給されることで打ち消されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項４】
前記少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、電気的イコライザを構成することを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項５】
前記少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、前記振動部の各領域において再生される音響の周波数帯域を互いに異ならせる特性に設定されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項６】
前記圧電材を挟む前記２つの表面電極は、電極の無い部分を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項７】
前記フレーム部と前記振動部との隙間を塞ぐ柔軟性の高い充填材を、更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれかで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、放熱性の高い材料で覆われることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、断熱性の高い材料上に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１１】
前記圧電材は、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体のいずれかで成ることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１２】
前記プリント配線には、前記直列ＲＣ回路の特性を調節する薄膜コンデンサが、更に、一体的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線よりも電気抵抗値が高い材料で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の形状によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の一部を細線形状にして形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の層厚を薄くして形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の圧電型音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電型音響変換器に関し、より特定的には、省スペース化及び高音質化を両立した圧電型音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を始めとしたモバイル機器の薄型化及び小型化の傾向が加速しており、また、ＡＶ機器等に搭載される各部品の薄型化及び小型化のニーズも高まっている。【０００３】
携帯電話等における、着信音や音楽信号を再生するスピーカの駆動方式として、従来は、動電型が用いられてきた。しかし、動電型を用いた場合、その構造上スピーカの薄型化は本質的に困難であり、薄型化を実施した場合には低域音圧が低下し、また、磁気回路を用いるために磁気漏洩対策が必要となる等の課題があった。【０００４】
これに対して、電化製品や情報機器の音声再生に広く用いられてきた圧電型スピーカは、薄型化に適した駆動方式として注目されており、携帯電話や小型情報端末への搭載例も増加傾向にある。【０００５】
従来、圧電型スピーカは、圧電材を電気音響変換素子に用いた音響変換器として知られており、小型機器の音響出力手段として使用されている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
圧電型スピーカは、圧電素子を金属板等に接着した構成である。このことから、圧電型スピーカは、磁石及びボイスコイルを必要とする動電型スピーカと比較して薄型化が容易であり、また、磁気漏洩対策を必要としないというメリットを持つ。【０００７】
ここで、圧電型スピーカを音声再生に用いる際には、以下の性質に留意が必要である。【０００８】
第一に、動電型スピーカでは振動板速度が電圧に比例するのに対して、圧電型スピーカでは振動板変位が電圧に概ね比例する。このため、圧電型スピーカにおいて、定電圧駆動時の音圧特性は、周波数の増加に伴って音圧レベルも増加する特性（右上がり特性）となる。この音圧特性は、一般にスピーカに求められる平坦な周波数特性とは、異なるものである。【０００９】
第二に、動電型スピーカでは電気インピーダンスは周波数によらずほぼ一定値と見なせるのに対して、圧電型スピーカでは、圧電素子部分がコンデンサとして動作するため電気インピーダンスは周波数に反比例して低下する。このことから、圧電型スピーカでは、高周波帯域において過電流によるショートの危険が生じる。【００１０】
上記した性質に対応するため、圧電型スピーカの設計の際には、通常、圧電素子に電気抵抗を直列接続してＲＣ回路を形成することによって、高周波数帯域では電気抵抗部分に電流が流れるようにする。このことによって、コンデンサでもある圧電スピーカへの高周波数帯域の入力を抑え、所望の音圧特性や電気特性を得ることができる。【００１１】
図２５は、バイモルフ型圧電スピーカにおいて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合の高周波数帯域の音圧抑制効果を示す測定データ図である。なお、バイモルフ型圧電スピーカの片面あたりの静電容量は２１０ｎＦであり、圧電素子に直列接続される電気抵抗は２２０Ωである。図２５から解るように、圧電素子単体の場合（電気抵抗なしの場合）に比べて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合（電気抵抗ありの場合）の方が、高周波数帯域において電気インピーダンスが上昇し、音圧特性が平坦化される。【００１２】
また、圧電型スピーカは、温度変化の激しい使用条件において、圧電材の焦電効果により静電容量が低下して性能劣化を起こす。これを避けるために、圧電型スピーカに電気抵抗を並列接続する従来技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３０１９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２７５１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記した従来技術のように、新たに電気抵抗を接続すると、通常、部品点数の増加を招き製造コストの増大につながる。また、圧電型スピーカのメリットの一つである省スペース性が損なわれる。以下、具体的に説明する。【００１４】
図２６は、特許文献１に記載された従来の圧電型スピーカ１０００を示す図である。図２６に示すように、従来の圧電型スピーカ１０００は、フレーム１０１０の外部に、ＲＣ回路を形成するための基板１０２０を備えている。この方法によれば、圧電型スピーカの薄型化のメリットは損なわれない。しかしながら、この方法では、圧電型スピーカのフレーム１０１０の外部に、基板１０２０を形成するためのスペースを必要とする。【００１５】
また、一般に、小型のスピーカでは、高音質で低音の再生を行うことは困難である。また、一般に、圧電型スピーカは、駆動原理上、振動板の振動モードに起因して周波数特性においてピーク／ディップが生じ易い。この様に、圧電型スピーカにおいて高音質化を実現するためには、問題がある。【００１６】
それ故に、本発明の目的は、部品点数を増やすことなく省スペース化と高音質化とを両立した圧電型スピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、印加される電圧に応じて変形する圧電材を用いて音響を再生する圧電型音響変換器に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の圧電型音響変換器は、２つの表面電極によって挟まれた圧電材から成る圧電素子と、少なくとも一方の主面にプリント配線が施され、少なくとも一方の主面に圧電素子が接着される振動板とを備え、振動板は、フレーム部と、圧電素子が接着されて振動する振動部と、フレーム部と振動部とを接続して振動部を支持する、少なくとも１つの支持部とを含み、フレーム部と少なくとも１つの支持部のうち少なくとも何れかに、プリント配線と一体的に形成され、圧電素子と共同して直列ＲＣ回路を構成する、少なくとも１つの電気抵抗を有する。【００１８】
また、好ましくは、圧電素子は、２つの表面電極の少なくとも一方が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、少なくとも１つの電気抵抗は、複数のコンデンサの少なくとも１つと共同して少なくとも１つの直列ＲＣ回路を構成する。【００１９】
また、好ましくは、圧電素子は、２つの表面電極が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、圧電素子が接着された振動部固有の振動モードの少なくとも１つは、複数のコンデンサの少なくとも１つに逆極性の電圧が供給されることで打ち消される。【００２０】
また、好ましくは、少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、電気的イコライザを構成する。【００２１】
また、好ましくは、少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、振動部の各領域において再生される音響の周波数帯域を互いに異ならせる特性に設定される。【００２２】
また、圧電材を挟む２つの表面電極は、電極の無い部分を有してもよい。【００２３】
また、好ましくは、フレーム部と振動部との隙間を塞ぐ柔軟性の高い充填材を、更に備える。【００２４】
また、好ましくは、少なくとも１つの電気抵抗は、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれかで形成される。【００２５】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、放熱性の高い材料で覆われてもよい。【００２６】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、断熱性の高い材料上に形成されてもよい。【００２７】
また、好ましくは、圧電材は、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体のいずれかで成る。【００２８】
また、プリント配線には、直列ＲＣ回路の特性を調節する薄膜コンデンサが、更に、一体的に形成されてもよい。【００２９】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線よりも電気抵抗値が高い材料で形成されてもよい。【００３０】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の形状によって形成されてもよい。【００３１】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の一部を細線形状にして形成されてもよい。【００３２】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の層厚を薄くして形成されてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
上述した本発明によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。更に、本発明によれば、振動部を支持部で支持することによって、振動部が低周波数で振動し易くする。このことによって、低音の再生を高音質で行うことが可能となる。この結果として、本発明によれば、部品点数を増やすことなく省スペース化と高音質化とを両立した圧電型スピーカを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の一例の上面図及び断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の等価回路を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の一例の上面図及び断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の等価回路を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の等価回路を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の一例の上面図及び断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の等価回路を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の抵抗部の拡大図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００において、無電極部分を設けた図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の等価回路を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００において、分割する電極の形状を説明する図である。
【図１７】図１７は、本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の等価回路を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の一例の上面図及び断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の等価回路を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の一例である。
【図２３】図２３は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の他の例である。
【図２４】図２４は、本発明の圧電型スピーカを適用した薄型テレビの外観図の一例である。
【図２５】図２５は、バイモルフ型圧電スピーカにおいて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合の高周波数帯域の音圧抑制効果を示す測定データ図である。
【図２６】図２６は、従来の圧電型スピーカ１０００を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
３６、４３、５１    筐体
３７、４４、５２    ディスプレイ
３８、４５、５３、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、１０００    圧電型スピーカ
３９、４６    音孔
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１    振動板
１０１−１、２０１−１、３０１−１、４０１−１、５０１−１、６０１−１、７０１−１、１０２０    基板
１０２、１０３、２０２、２０３、３０２、３０３、４０２、４０３、５０２、５０３、６０２、６０３、７０２、７０３    圧電素子
１０２−１、１０３−１、２０２−１、２０３−１、３０２−１、４０２−１、５０２−１、６０２−１、７０２−１    圧電材
１０９、２０９、７０９    充填材
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４    フレーム部
１０５−１、１０５−２、２０５−１〜２０５−４、３０５−１〜３０５−４、７０５−１、７０５−２    支持部
１０６、２０６、４０６、７０６    振動部
１０７、１０８、２０７、２０８、３０７、４０７、４０８、５０７、５０８、６０７、７０７、７０８、７０７−１、７０７−２、７０８−１、７０８−２    抵抗部（抵抗）
１１０    交流電源
１１１、１１２、２１１、２１２、３１１〜３１３、４１１、５１１〜５１３、６１１〜６１３、７１１〜７１３    コンデンサ
４４０    放熱材
４３０    断熱材
５５０    配線電極
１０１０    フレーム
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ    電極層
ａ−１〜ａ−３、ｂ−１〜ｂ−４、ｃ−１〜ｃ−４、ｄ−１、ｅ−１、ｅ−２、ｆ−１    電極
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカについて具体的に説明する前に、各実施形態において説明する以下の構成要素の特徴について、一括して説明する。【００３７】
圧電材は、印加される電圧に応じて変形する圧電性材料であって、例えば、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体である。電極層は、金属等の導電性材料から成り、例えば、銅、アルミ、チタン、及び銀等のいずれかを含む薄膜材料や、それらの合金薄膜材料から成る。基板は、汎用プラスチック素材（ポリカーボネート、ポリアリレートフィルム、ポリエチレンテレフタレート等）、ゴム系高分子素材（ＳＢＲ、ＮＢＲ及びアクリロニトリル等）、及び液晶ポリマー等の絶縁性を有する材料である。【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカについて具体的に説明する。【００３９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の一例の上面図及び断面図である。図１において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図であり、（Ｃ）はＡ−Ａ’断面の図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、圧電型スピーカ１００は、振動板１０１と、圧電素子１０２と、圧電素子１０３と、充填材１０９とを備える。なお、図１（Ｂ）では、説明の便宜のために、振動板１０１と、圧電素子１０２及び圧電素子１０３とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板１０１と、圧電素子１０２及び圧電素子１０３とは、それぞれ接着されている。【００４０】
圧電素子１０２は、圧電材１０２−１と、圧電材１０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材１０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図１（Ｂ）を参照）。同様に、圧電素子１０３は、圧電材１０３−１と、圧電材１０３−１の上面に形成された電極層ｅと、圧電材１０３−１の下面に形成された電極層ｆとを含む。圧電素子１０２は、電極層ａと電極層ｂとの間に電界を生じさせることによって、圧電材１０２−１を変形させて振動を生じる。同様に、圧電素子１０３は、電極層ｅと電極層ｆとの間に電界を生じさせることによって、圧電材１０３−１を変形させて振動を生じる。【００４１】
振動板１０１は、基板１０１−１と、基板１０１−１の上面に形成された電極層ｃと、基板１０１−１の下面に形成された電極層ｄとを含む（図１（Ｂ）を参照）。機能的に分類すると、振動板１０１は、フレーム部１０４と、支持部１０５−１と、支持部１０５−２と、振動部１０６とを含む（図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照）。フレーム部１０４は、圧電型スピーカ１００を実装する際に、相手装置に固定される部分である。フレーム部１０４は、例えば、振動板１０１の外周部分に帯状に位置する。振動部１０６は、その上面に圧電素子１０２が接着され、また、その下面に圧電素子１０３が接着されることによって振動して、音を発生する。このことから、基板１０１−１を上面から視た場合において、振動部１０６の形状及び大きさは、圧電素子１０２及び圧電素子１０３と同じであることが好ましい。支持部１０５−１及び支持部１０５−２は、フレーム部１０４と振動部１０６とをつなぎ合わせることによって、振動部１０６を支持する。また、支持部１０５−１及び支持部１０５−２は、その上面及び下面に形成された電極層によって、フレーム部１０４と振動部１０６とを電気的に接続する。なお、電極層の配線設計上必要ない場合には、支持部１０５−１及び支持部１０５−２には、電極層が形成されない。振動板１０１において、フレーム部１０４、支持部１０５−１、支持部１０５−２及び振動部１０６は、電極層を形成された基板材料を打ち抜き加工することによって、形成される。【００４２】
充填材１０９は、フレーム部１０４、支持部１０５−１、支持部１０５−２及び振動部１０６の隙間に充填される。また、充填材１０９は、フレーム部１０４、支持部１０５−１及び支持部１０５−２の表面にも形成される（図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照）。充填材１０９は、ラミネート材料に高熱伝導性材料を添加した材料、又はラミネート材料と高熱伝導性材料とを積層した材料に代表される柔軟性が高く熱伝導性が高い材料から成る。充填材１０９を用いて振動板１０１の隙間を埋めることによって、振動板１０１の背面で発生した音（逆位相音）が振動板１０１の隙間から振動板１０１の前面に伝播して低周波数領域の音圧が低下することを防止できる。なお、ラミネート材料とは、具体的には、汎用プラスチック素材（ポリエチレンテレフタレート等）、ゴム系高分子素材（ＳＢＲ、ＮＢＲ及びアクリロニトリル等）等である。また、高熱伝導性材料とは、金属（銅、アルミニウム等）、シリカ等である。ここで、充填材１０９は、電気的絶縁特性を有する必要がある。従って、充填材１０９がラミネート材料と金属とを積層した材料から成る場合には、例えば、金属の層は、充填材１０９の内部に形成される。また、充填材１０９がラミネート材料に金属を添加した材料から成る場合には、例えば、以下の方法をとることが好ましい。第１の方法としては、添加する金属の粒子表面を予め絶縁材料（シリカ、フッ素樹脂等）によってコーティングする方法である。第２の方法としては、ラミネート材料として、添加する金属の粒子表面に対して液化状態時の濡れ性が高い材料を用いる方法である。第１及び第２の方法によれば、添加される金属の粒子相互が隔絶され、また、添加される金属の粒子が充填材１０９の表面に露出することを防止できる。第３の方法としては、振動板１０１の電極層と充填材１０９との間に、絶縁材料から成る薄膜層を設ける方法である。第３の方法によれば、添加される金属が充填材１０９の表面に露出することを防止できる。以上の方法によって、充填材１０９は、金属を含む場合であっても、電気的絶縁特性を有することができる。なお、後に説明する第２の実施形態以後の実施形態においても、充填材は同様の特性を有する。【００４３】
なお、図１に示すように、各電極層における、プラス側電極部分（以下、＋電極部という）、マイナス側電極部分（以下、−電極部という）、及び電気抵抗部分（以下、抵抗部という）は、それぞれ、異なる模様で図示している。【００４４】
図２は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。なお、図２においても、各電極層における、＋電極部、−電極部及び抵抗部は、図１と同様の模様で図示している。また、図２では、説明の便宜のために、圧電材１０２−１、圧電材１０３−１及び基板１０１−１は省略している。以下、図１及び図２を用いて、圧電型スピーカ１００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【００４５】
まず、圧電型スピーカ１００の各電極層の電極の配置について、図２及び図１（Ｂ）を用いて説明する。電極層ａの全面には、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２とが形成される。電極ｂ−２は、電極層ｂのＹ軸方向の端部に沿って細い帯状に形成される。電極ｂ−１は、電極ｂ−２と隙間を保ち、電極層ｂの残りの面に形成される。電極ｂ−１と電極ｂ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板１０１の支持部１０５−１と、フレーム部１０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部１０４の一部には、抵抗部１０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板１０１の支持部１０５−２と、フレーム部１０４の一部とに一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。【００４６】
電極層ｄには、電極層ｃに形成された電極（電極ｃ−１及び電極ｃ−２）を、Ｚ軸を回転軸として裏返した形状で、電極ｄ−１及び電極ｄ−２が形成される。従って、電極ｄ−１は、Ｚ軸を回転軸として電極ｃ−２を裏返した形状であり、電極ｄ−２は、Ｚ軸を回転軸として電極ｃ−１を裏返した形状である。また、電極ｄ−１と電極ｄ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。同様に、電極層ｅには、電極層ｂに形成された電極（電極ｂ−１及び電極ｂ−２）を、Ｚ軸を回転軸として裏返した形状で、電極ｅ−１及び電極ｅ−２が形成される。従って、電極ｅ−１は、Ｚ軸を回転軸として電極ｂ−２を裏返した形状であり、電極ｅ−２は、Ｚ軸を回転軸として電極ｂ−１を裏返した形状である。また、電極ｅ−１と電極ｅ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｆの全面には、電極ｆ−１が形成される。【００４７】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｃ−１の振動部１０６上面に形成される部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続され、また、電極ｃ−２の振動部１０６上面に形成される部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極層ｅと電極層ｄとは接着されているので、電極ｄ−１の振動部１０６下面に形成される部分と電極ｅ−１とは接着されて電気的に接続され、また、電極ｄ−２の振動部１０６下面に形成される部分と電極ｅ−２とは接着されて電気的に接続される。【００４８】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ｆ−１と電極ｅ−１とは、電気的に接続される。また、電極ｃ−１におけるフレーム部１０４上面の点Ｐ２と、電極ｄ−１におけるフレーム部１０４下面の点Ｐ２とは、電気的に接続される。同様に、電極ｃ−２におけるフレーム部１０４上面の点Ｐ１と、電極ｄ−２におけるフレーム部１０４下面の点Ｐ１とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。例えば、図１（Ｂ）においては、圧電材１０２−１及び圧電材１０３−１の側面に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。【００４９】
図３は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の等価回路を示す図である。以下では、図２及び図３を用いて、圧電型スピーカ１００の等価回路について説明する。図３に示すように、圧電型スピーカ１００の等価回路は、抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路とを備える。抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路の一端Ａ３と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路の一端Ｂ３とは、Ｐ２で接続される。抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路の他端Ａ１と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路の他端Ｂ１とは、Ｐ１で接続される。なお、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、交流電源１１０に接続される。【００５０】
以下では、図３の等価回路を、図２の各電極に対応付けて説明する。まず、図３のＰ２は、図２の電極ｃ−１及び電極ｄ−１の点Ｐ２と対応する。なお、図２の点Ｐ２は２つ存在するが、この２つの点Ｐ２は互いに接続されているので、図３の回路上では１つのＰ２とみなしている。図３のＡ３は、図２の電極ｃ−１の点Ａ３と対応する。図３の抵抗１０７は、図２の抵抗部１０７と対応する。図３のＡ２は、図２の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図３のコンデンサ１１１は、図２の電極ｂ−１、電極ｃ−１の一部、及び電極ａ−１と対応する。より具体的には、図３のコンデンサ１１１のＡ２側の電極は、図２の電極ｂ−１、及び電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。また、図３のコンデンサ１１１のＡ１側の電極は、図２の電極ａ−１に対応する。図３のＡ１は、図２の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図３のＰ１は、図２の電極ｃ−２及び電極ｄ−２の点Ｐ１と対応する。なお、図２の点Ｐ１は２つ存在するが、この２つの点Ｐ２は互いに接続されているので、図３の回路上では１つのＰ１とみなしている。【００５１】
図３のＢ１は、図２の電極ｄ−１の点Ｂ１と対応する。図３の抵抗１０８は、図２の抵抗部１０８と対応する。図３のＢ２は、図２の電極ｄ−２の点Ｂ２と対応する。図３のコンデンサ１１２は、図２の電極ｅ−２、電極ｄ−２の一部、及び電極ｆ−１と対応する。より具体的には、図３のコンデンサ１１２のＢ２側の電極は、図２の電極ｅ−２、及び電極ｄ−２における電極ｅ−２と重なる部分に対応する。また、図３のコンデンサ１１２のＢ３側の電極は、図２の電極ｆ−１に対応する。図３のＢ３は、図２の電極ｄ−１の点Ｂ３と対応する。【００５２】
以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。更に、圧電型スピーカ１００によれば、振動部を支持部で支持することによって、振動部が低周波数で振動し易くする。このことによって、低音の再生を高音質で行うことが可能となる。【００５３】
また、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、電極を印刷するために用いる印刷パターンを、スピーカの表面の印刷と裏面の印刷とで共用できる。具体的には、既に説明したように、電極層ｄの電極の形状は、電極層ｃの電極の形状を裏返した形状であるので（図２を参照）、電極層ｄの電極と電極層ｃの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。同様に、電極層ｂの電極と電極層ｅの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。また、同様に、電極層ａの電極と電極層ｆの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。この結果として、製造コストの削減が可能となる。【００５４】
また、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、充填材１０９は、フレーム部１０４及び支持部１０５の表面にも形成される（図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照）。ここで、既に説明したように、充填材１０９は熱伝導性が高い材料から成るので、フレーム部１０４表面に形成された抵抗部１０７及び１０８から発生する熱は、効果的に放熱される。この結果として、本発明の圧電型スピーカ１００によれば、圧電材１０２−１及び１０３−１の焦電効果により静電容量が低下して性能劣化が生じることを回避できる。【００５５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。【００５６】
図４は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の一例の上面図及び断面図である。図１において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ１−Ｏ１’断面の図であり、（Ｃ）はＯ２−Ｏ２’断面の図であり、（Ｄ）はＯ３−Ｏ３’断面の図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、圧電型スピーカ２００は、振動板２０１と、圧電素子２０２と、圧電素子２０３と、充填材２０９とを備える。ここで、図４（Ａ）〜（Ｄ）において、説明の便宜のために、振動板２０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子２０３は図示していない。また、以下では、振動板２０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図４（Ｂ）〜（Ｄ）では、説明の便宜のために、振動板２０１と、圧電素子２０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板２０１と、圧電素子２０２とは接着されている。【００５７】
圧電素子２０２は、圧電材２０２−１と、圧電材２０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材２０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図４（Ｂ）〜（Ｄ）を参照）。【００５８】
振動板２０１は、基板２０１−１と、基板２０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板２０１は、フレーム部２０４と、支持部２０５−１〜２０５−４と、振動部２０６とを含む（図４（Ｂ）〜（Ｄ）を参照）。【００５９】
充填材２０９は、フレーム部２０４、支持部２０５−１〜２０５−４及び振動部２０６の隙間に充填される。また、充填材２０９は、フレーム部２０４及び支持部２０５−１〜２０５−４の表面にも形成される（図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照）。【００６０】
図５は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図５において、圧電材２０２−１、基板２０１−１は省略し、また、振動板２０１の下面側の構成も省略する。以下、図５を用いて、圧電型スピーカ２００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【００６１】
まず、圧電型スピーカ２００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１及び電極ａ−２が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３と電極ｂ−４とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−４は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板２０１の支持部２０５−１及び２０５−３と、フレーム部２０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部２０４の一部には、抵抗部２０８が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−４と重なる部分と、振動板２０１の支持部２０５−２及び２０５−４と、フレーム部２０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−２において、フレーム部２０４の一部には、抵抗部２０７が形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。【００６２】
次に、図５を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−４に対応する電極ｃ−４の部分と電極ｂ−４とは接着されて電気的に接続される。【００６３】
電極ａ−１と電極ｂ−３とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−２と電極ｂ−４とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。図４（Ｄ）においては、圧電材２０２−１の側面の一部に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。【００６４】
図６は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の等価回路を示す図である。以下では、図５及び図６を用いて、圧電型スピーカ２００の等価回路について説明する。なお、図６では、振動板２０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図６に示すように、圧電型スピーカ２００の等価回路は、抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ２１１とを備える。コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路のコンデンサ２１３側の端部と、コンデンサ２１１の一端とは、Ａ４で接続される。また、コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路の抵抗２０８側の端部と、コンデンサ２１１の他端とは、Ａ１を介してＰ１で接続される。抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路のコンデンサ２１２側の端部は、Ａ１に接続される。また、抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路の抵抗２０７側の端部は、Ｐ２を介してＡ４に接続される。なお、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、交流電源１１０に接続される。【００６５】
以下では、図６の等価回路を、図５の各電極に対応付けて説明する。まず、図６のＰ２は、図５の電極ｃ−２の点Ｐ２と対応する。図６のＡ４は、図５の電極ｃ−２の点Ａ４と対応する。図６のコンデンサ２１１は、図５における、電極ａ−２の一部と、電極ｂ−１の一部と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１１のＡ４側の電極は、図５の電極ａ−２における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。また、図６のコンデンサ２１１のＰ１側の電極は、図５において、電極ｂ−１における電極ａ−２と重なる部分と、電極ｃ−１における電極ａ−２と重なる部分とに対応する。【００６６】
図６のコンデンサ２１３は、図５における、電極ａ−２の一部と、電極ｂ−２と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１３のＡ４側の電極は、図５の電極ａ−２における電極ｂ−２と重なる部分に対応する。また、図６のコンデンサ２１３のＡ２側の電極は、図５において、電極ｂ−２と、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分とに対応する。図６のＡ２は、図５の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図６の抵抗２０８は、図５の抵抗部２０８と対応する。図６のＰ１は、図５の電極ｃ−２の点Ｐ１と対応する。【００６７】
図６のＡ１は、図５の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図６のコンデンサ２１２は、図５における、電極ａ−１と、電極ｂ−１の一部と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１２のＡ１側の電極は、図５において、電極ｃ−１における電極ａ−１と重なる部分と、電極ｂ−１における電極ａ−１と重なる部分とに対応する。また、図６のコンデンサ２１２のＡ３側の電極は、図５の電極ａ−１と対応する。図６のＡ３は、図５の電極ｃ−２の点Ａ３と対応する。図６の抵抗２０７は、図５の抵抗部２０７と対応する。【００６８】
以上に説明したように、本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ２００によれば、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の効果に加えて、圧電素子の一部の領域（抵抗が直列接続された領域）に限って音圧特性を平坦化できる。例えば、圧電素子の中心領域の分割電極に対しては抵抗を接続せず、圧電素子の周辺領域の分割電極に対しては抵抗を接続することによって、低周波数帯域の音については圧電素子全面が駆動し、一方、高周波数帯域の音については圧電素子の中心部分のみが駆動するようにできる。つまり、圧電型スピーカ２００によれば、２ウェイスピーカを、一枚の圧電素子によって実現することができる。【００６９】
また、以上では、分割した電極に抵抗を接続するか否かによって、音圧特性を調節した。しかし、分割した電極に接続する抵抗の値を調節することによって、更に、適切に音圧特性を調節してもよい。【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印可することを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第３の実施形態では、圧電型スピーカ３００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。【００７１】
図７は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図７において、圧電素子３０２を構成する圧電材３０２−１は省略し、振動板３０１を構成する基板３０１−１は省略し、また、振動板２０１の下面側の構成も省略している。以下、図７を用いて、圧電型スピーカ３００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【００７２】
まず、圧電型スピーカ３００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１と電極ａ−２と電極ａ−３とが形成される。電極ａ−１〜ａ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板３０１の支持部３０５−２と、振動板３０１のフレーム部３０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部３０４の一部には、抵抗部３０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、振動板３０１の支持部３０５−１及び３０５−４と、フレーム部３０４の一部とに一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。【００７３】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。【００７４】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−３と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。また、電極ａ−２と電極ｃ−２とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。【００７５】
図８は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の等価回路を示す図である。以下では、図７及び図８を用いて、圧電型スピーカ３００の等価回路について説明する。なお、図８では、振動板３０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図８に示すように、圧電型スピーカ３００の等価回路は、コンデンサ３１１とコンデンサ３１２とコンデンサ３１３とを並列接続した回路に、抵抗３０７を直列接続した回路である。【００７６】
以下では、図８の等価回路を、図７の各電極に対応付けて説明する。まず、図８のＰ２は、図７の電極ｃ−１の点Ｐ２と対応する。図８の抵抗３０７は、図７の抵抗部３０７と対応する。図８のＢ２は、図７の電極ｃ−１の点Ｂ２と対応する。図８のコンデンサ３１１は、図７における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−２と、電極ａ−２に対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１１のＢ２側の電極は、図７における、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分と、電極ｂ−２とに対応する。また、図８のコンデンサ３１１のＢ１側の電極は、図７の電極ａ−２と対応する。図８のＢ１は、図７の電極ａ−２の点Ｂ１と対応する。図８のＰ１は、図７の電極ｃ−２の点Ｐ１と対応する。【００７７】
図８のＡ１は、図７の電極ａ−１の点Ａ１と対応する。図８のコンデンサ３１２は、図７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１とに対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１２のＡ１側の電極は、図７の電極ａ−１に対応する。また、図８のコンデンサ３１２のＰ１側の電極は、図７の電極ｂ−１と、電極ｃ−２における電極ｂ−１と重なる部分とに対応する。【００７８】
図８のＡ２は、図７の電極ａ−３の点Ａ２と対応する。図８のコンデンサ３１３は、図７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−３とに対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１３のＡ２側の電極は、図７の電極ａ−３に対応する。また、図８のコンデンサ３１３のＰ１側の電極は、図７における、電極ｂ−３と、電極ｃ−２における電極ｂ−３と重なる部分とに対応する。【００７９】
以上に説明したように、本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印可することを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ３００によれば、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の効果に加えて、振動板に生じる不要な振動モードを効果的に打ち消すことができる。【００８０】
なお、第１〜第３の実施形態では、説明の便宜のために、振動部を支持する支持部の数を特定して説明した。しかしながら、支持部の数は、説明に用いた数には限られない。【００８１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比べて、主に、振動板が支持部を有さず、また、充填材を有さない点で異なる。以下では、この異なる点を中心として説明を行う。【００８２】
図９は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の一例の上面図及び断面図である。図９において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図である。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、圧電型スピーカ４００は、振動板４０１と、圧電素子４０２と、圧電素子４０３とを備える。ここで、図４（Ａ）及び（Ｂ）において、説明の便宜のために、振動板４０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子４０３は図示していない。また、以下では、振動板４０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図９（Ｂ）では、説明の便宜のために、振動板４０１と、圧電素子４０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板４０１と、圧電素子４０２とは接着されている。【００８３】
圧電素子４０２は、圧電材４０２−１と、圧電材４０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材４０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図９（Ｂ）を参照）。【００８４】
振動板４０１は、基板４０１−１と、基板４０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板４０１は、フレーム部４０４と、振動部４０６とを含む（図９（Ｂ）を参照）。【００８５】
図１０は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１０において、圧電材４０２−１、基板４０１−１は省略し、また、振動板４０１の下面側の構成も省略している。以下、図１０を用いて、圧電型スピーカ４００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【００８６】
まず、圧電型スピーカ４００の各電極層の電極の配置について、図１０を用いて説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２とが形成される。電極ｂ−１とｂ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、フレーム部４０４の一方とに一体的に形成される。ここで、電極ｃ−１において、フレーム部４０４の一方には、抵抗部４０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、フレーム部２０４の他方とに一体的に形成される。ここで、電極ｃ−２において、フレーム部４０４の他方には、抵抗部４０８が形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。また、図９において、抵抗部４０７及び４０８は、一例として、細線形状の電気抵抗である。【００８７】
次に、図１０を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。【００８８】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。電極ａ−１と電極ｂ−２とを接続する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。図９（Ｂ）においては、圧電材４０２−１の側面に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。【００８９】
図１１は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の等価回路を示す図である。以下では、図１０及び図１１を用いて、圧電型スピーカ４００の等価回路について説明する。なお、図１１では、振動板４０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１１に示すように、圧電型スピーカ４００の等価回路は、コンデンサ４１１の一端に抵抗４０７を直列接続し、コンデンサ４１１の他端に抵抗４０８を直列接続した回路である。【００９０】
以下では、図１１の等価回路を、図１０の各電極に対応付けて説明する。まず、図１１のＰ２は、図１０の電極ｃ−１における抵抗部４０７の点Ｐ２と対応する。図１１の抵抗４０７は、図１０の電極ｃ−１における抵抗部４０７と対応する。図１１のＡ２は、図１０の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図１１のコンデンサ４１１は、図１０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１１のコンデンサ４１１のＡ２側の電極は、図１０において、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１１のコンデンサ４１１のＡ１側の電極は、図１０において、電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分と対応する。図１１のＡ１は、図１０の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図１１の抵抗４０８は、図１０の電極ｃ−２における抵抗部４０８と対応する。図１１のＰ１は、図１０の電極ｃ−２における抵抗部４０８の点Ｐ１と対応する。【００９１】
以上に説明したように、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。【００９２】
また、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００によれば、第１の実施形態において説明した理由によって、電極を印刷するために用いる印刷パターンを、スピーカの表面の印刷と裏面の印刷とで共用できる。この結果として、製造コストの削減が可能となる。【００９３】
なお、図１２に示すように、抵抗部４０８（４０７）と基板４０１−１との間に、断熱材４３０を設け、また、抵抗部４０８（４０７）の上面に放熱材４４０を設けてもよい。このことによって、抵抗部４０８（４０７）の発熱に起因する振動板４０１の変形及び振動特性の変化を効果的に抑制できる。なお、他の実施形態においても、同様に、断熱材又は放熱材を設けることによって、同様の効果を得ることができる。【００９４】
また、図１３に示すように、電極の内部領域に、電極が無い部分（無電極部分）を設けてもよい。このことによって、電極面積を低減して、消費電力を抑制できる。また、無電極部分に挟まれた圧電材は自由振動するので、無電極部分によって音質を調節できる。また、無電極部分に絶縁材料を配置することによって付加質量を振動板に与えて、振動板の共振特性を調節できる。また、無電極部分に振動減衰特性の高い材料を配置することによっても、振動板の共振特性を調節できる。なお、他の実施形態においても、同様に、無電極部分を設ける等することによって、同様の効果を得ることができる。【００９５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第５の実施形態では、圧電型スピーカ５００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。【００９６】
図１４は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１４において、圧電素子５０２を構成する圧電材５０２−１は省略し、振動板５０１を構成する基板５０１−１は省略し、また、振動板５０１の下面側の構成も省略する。以下、図１４を用いて、圧電型スピーカ５００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【００９７】
まず、圧電型スピーカ５００の各電極層の電極の配置について、図１４を用いて説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２と電極ｃ−３とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板５０１のフレーム部５０４の一方とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部５０４の一方の部分には、抵抗部５０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分に形成される。電極ｃ−３は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、振動板５０１のフレーム部５０４の他方とに一体的に形成される。また、電極ｃ−３において、フレーム部５０４の他方の部分には、抵抗部５０８が形成される。また、電極ｃ−１の抵抗部５０７と電極ｃ−２と電極ｃ−３の抵抗部５０８とは、配線電極５５０によって、基板５０１−１表面で接続される。【００９８】
次に、図１４を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｃ−２と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−３の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。【００９９】
図１５は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の等価回路を示す図である。以下では、図１４及び図１５を用いて、圧電型スピーカ５００の等価回路について説明する。なお、図１５では、振動板５０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１５に示すように、圧電型スピーカ５００の等価回路は、コンデンサ５１１と抵抗５０７とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ５１２と、コンデンサ５１３と抵抗５０８とを直列接続したＲＣ回路とを、並列接続した回路である。【０１００】
以下では、図１５の等価回路を、図１４の各電極に対応付けて説明する。まず、図１５のＰ１は、図１４の配線電極５５０の点Ｐ１と対応する。図１５の抵抗５０７は、図１４の抵抗部５０７と対応する。図１５のＡ１は、図１４の電極ｃ−１における抵抗部５０７の点Ａ１と対応する。図１５のコンデンサ５１１は、図１４における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１１のＡ１側の電極は、図１４における、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１１のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分と対応する。【０１０１】
図１５のＡ２は、図１４の配線電極５５０の点Ａ２と対応する。図１５のコンデンサ５１２は、図１４における、電極ｃ−２と、電極ｂ−２と、電極ａ−１の一部に対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１２のＡ２側の電極は、図１４における、電極ｃ−２と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１２のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−２と重なる部分と対応する。【０１０２】
図１５のＡ３は、図１４の配線電極５５０の点Ａ３と対応する。図１５の抵抗５０８は、図１４の抵抗部５０８と対応する。図１５のＡ４は、図１４の電極ｃ−３における抵抗部５０８の点Ａ４と対応する。図１５のコンデンサ５１３は、図１４における、電極ｃ−３の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１３のＡ４側の電極は、図１４における、電極ｃ−３における電極ｂ−３と重なる部分と、電極ｂ−３とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１３のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−３と重なる部分と対応する。【０１０３】
以上に説明したように、本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ５００によれば、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の効果に加えて、圧電素子の一部の領域（抵抗が直列接続された領域）に限って音圧特性を平坦化することができる。例えば、圧電素子の中心領域の分割電極に対しては抵抗を接続せず、圧電素子の周辺領域の分割電極に対しては抵抗を接続することによって、低周波数帯域の音については圧電素子全面が駆動し、一方、高周波数帯域の音については圧電素子の中心部分のみが駆動するようにできる。つまり、圧電型スピーカ５００によれば、２ウェイスピーカを、一枚の圧電素子によって実現できる。【０１０４】
なお、圧電素子において分割する電極は任意形状にできるので、例えば、図１６（Ａ）に示した形状で電極を分割してもよいし、例えば、図１６（Ｂ）に示した形状で電極を分割してもよい。このように、分割する電極の形状を適切に設定することによって、振動板の振動特性を調節できる。また、第２、第３、及び第６の実施形態においても、同様に、分割する電極の形状を適切に設定することによって、振動板の振動特性を調節できる。【０１０５】
また、以上では、分割した電極に抵抗を接続するか否かによって、振動特性を調節した。しかし、分割した電極に接続する抵抗の値を調節することによって、更に、適切に振動特性を調節してもよい。【０１０６】
（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印可することを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第６の実施形態では、圧電型スピーカ６００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。【０１０７】
図１７は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１７において、圧電素子６０２を構成する圧電材６０２−１は省略し、振動板６０１を構成する基板６０１−１は省略し、また、振動板６０１の下面側の構成も省略している。以下、図１７を用いて、圧電型スピーカ６００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【０１０８】
まず、圧電型スピーカ６００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１と電極ａ−２と電極ａ−３とが形成される。電極ａ−１〜ａ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板６０１のフレーム部６０４とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部６０４には、抵抗部６０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分とに、配線電極部分を介して一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。【０１０９】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。【０１１０】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−３と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。また、電極ａ−２と電極ｃ−２とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。【０１１１】
図１８は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の等価回路を示す図である。以下では、図１７及び図１８を用いて、圧電型スピーカ６００の等価回路について説明する。なお、図１８では、振動板６０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１８に示すように、圧電型スピーカ６００の等価回路は、コンデンサ６１１とコンデンサ６１２とコンデンサ６１３とを並列接続した回路に、抵抗６０７を直列に接続した回路である。【０１１２】
以下では、図１８の等価回路を、図１７の各電極に対応付けて説明する。まず、図１８のＰ２は、図１７の電極ｃ−１における抵抗部６０７の点Ｐ２と対応する。図１８の抵抗６０７は、図１７の抵抗部６０７と対応する。図１８のＢ２は、図１７の電極ｃ−１の点Ｂ２と対応する。図１８のコンデンサ６１１は、図１７における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−２とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１１のＢ２側の電極は、図１７における、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分と、電極ｂ−２とに対応する。また、図１８のコンデンサ６１１のＢ１側の電極は、図１７の電極ａ−２と対応する。図１８のＢ１は、図１７の電極ａ−２の点Ｂ１と対応する。図１８のＰ１は、図１７の電極ｃ−２における配線電極部分の点Ｐ１と対応する。【０１１３】
図１８のＡ１は、図１７の電極ａ−１の点Ａ１と対応する。図１８のコンデンサ６１２は、図１７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１２のＡ１側の電極は、図１７の電極ａ−１に対応する。また、図１８のコンデンサ６１２のＰ１側の電極は、図１７の電極ｂ−１と、電極ｃ−２における電極ｂ−１と重なる部分とに対応する。【０１１４】
図１８のＡ２は、図１７の電極ａ−３の点Ａ２と対応する。図１８のコンデンサ６１３は、図１７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−３とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１３のＡ２側の電極は、図１７の電極ａ−３に対応する。また、図１８のコンデンサ６１３のＰ１側の電極は、図１７の電極ｂ−３と、電極ｃ−２における電極ｂ−３と重なる部分とに対応する。【０１１５】
以上に説明したように、本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印可することを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ６００によれば、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の効果に加えて、振動板に生じる不要な振動モードを効果的に打ち消すことができる。【０１１６】
（第７の実施形態）
第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比べて、圧電素子の電極を分割した点、及び、異なる接続形式で抵抗を接続した点で異なる。以下、この異なる点を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する点については原則として説明を省略する。【０１１７】
図１９は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の一例の上面図及び断面図である。図１９において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図である。図１９に示すように、圧電型スピーカ７００は、振動板７０１と、圧電素子７０２と、圧電素子７０３と、充填材７０９とを備える。ここで、図１９において、説明の便宜のために、振動板７０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子７０３は図示していない。また、以下では、振動板７０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図１９では、説明の便宜のために、振動板７０１と、圧電素子７０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板７０１と、圧電素子７０２とは接着されている。【０１１８】
圧電素子７０２は、圧電材７０２−１と、圧電材７０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材７０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図１９（Ｂ）を参照）。【０１１９】
振動板７０１は、基板７０１−１と、基板７０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板７０１は、フレーム部７０４と、支持部７０５−１及び７０５−２と、振動部７０６とを含む（図１９（Ｂ））。【０１２０】
充填材７０９は、フレーム部７０４、支持部７０５−１及び７０５−２及び振動部７０６の隙間に充填される。また、充填材７０９は、フレーム部７０４及び支持部７０５−１及び７０５−２の表面にも形成される。【０１２１】
図２０は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図２０において、圧電材７０２−１、基板７０１−１は省略し、また、振動板７０１の下面側の構成も省略している。以下、図２０を用いて、圧電型スピーカ７００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。【０１２２】
まず、圧電型スピーカ７００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３と電極ｂ−４とが形成される。電極層ｂにおいて、電極ｂ−１と電極ｂ−２との間には抵抗部７０７−１が形成され、電極ｂ−２と電極ｂ−３との間には抵抗部７０８−１が形成される。電極ｂ−４は、配線電極なので、電極ｂ−１、電極ｂ−２、電極ｂ−３、抵抗部７０７−１及び抵抗部７０８−１とは、電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２と電極ｃ−３と電極ｃ−４とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板７０１の支持部７０５−１と、フレーム部７０４の一部とに一体的に形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分に形成される。電極ｃ−３は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分に形成される。電極ｃ−４は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−４と重なる部分と、振動板７０１の支持部７０５−２と、フレーム部７０４の一部とに一体的に形成される。抵抗部７０７−２は、Ｘ軸方向から視て抵抗部７０７−１と重なる部分に形成される。抵抗部７０８−２は、Ｘ軸方向から視て抵抗部７０８−１と重なる部分に形成される。【０１２３】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。電極ｃ−２と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。電極ｃ−３と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。電極ｂ−４に対応する電極ｃ−４の部分と電極ｂ−４とは接着されて電気的に接続される。また、抵抗部７０７−１と抵抗部７０７−２とは、接着されて電気的に接続される。同様に、抵抗部７０８−１と抵抗部７０８−２とは、接着されて電気的に接続される。【０１２４】
電極ａ−１と電極ｂ−４とは、電気的に接続される。なお、この接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。【０１２５】
図２１は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の等価回路を示す図である。以下では、図２０及び図２１を用いて、圧電型スピーカ７００の等価回路について説明する。なお、図２１では、振動板７０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図２１に示すように、圧電型スピーカ７００の等価回路は、コンデンサ７１１とコンデンサ７１２とコンデンサ７１３とを並列接続し、コンデンサ７１１とコンデンサ７１２との接続端の一方に抵抗７０７を挿入し、また、コンデンサ７１２とコンデンサ７１３との接続端の一方に抵抗７０８を挿入した回路である。なお、この等価回路は、交流電源１１０に接続される。【０１２６】
以下では、図２１の等価回路を、図２０の各電極に対応付けて説明する。まず、図２１のＰ１は、図２０の電極ｃ−１の点Ｐ１と対応する。図２１のコンデンサ７１１は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１１のＰ１側の電極は、図２０における、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。図２１のコンデンサ７１１のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。図２１の抵抗７０７は、図２０の抵抗部７０７−１と抵抗部７０７−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１２は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−２と、電極ｃ−２とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１２のＰ１側の電極は、図２０の電極ｃ−２と電極ｂ−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１２のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−２と重なる部分に対応する。図２１の抵抗７０８は、図２０の抵抗部７０８−１と抵抗部７０８−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１３は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−３と、電極ｃ−３とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１３のＰ１側の電極は、図２０の電極ｃ−３と電極ｂ−３とに対応する。図２１のコンデンサ７１３のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−３と重なる部分に対応する。【０１２７】
以上に説明したように、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、図２１を用いて説明した多段フィルタを構成する。このため、圧電型スピーカ７００によれば、電極層の中心側に配置される電極ほど、高周波数帯域の音圧を抑制できる。この結果として、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、再生する周波数領域に応じて圧電素子の駆動領域の異なる圧電型スピーカを実現できる。【０１２８】
なお、第７の実施形態において、電極及び抵抗部は、同心円状に分割された電極層の領域に形成されるものとした。しかし、電極及び抵抗部の形状は、これには限られず、例えば、変形した環状であってもよい。また、電極及び抵抗部は、環状の部分の一部が分断された形状であってもよい。【０１２９】
また、第７の実施形態では、最外郭の電極が外部端子に接続される場合を、一例に挙げた。しかし、内郭の電極が外部端子に接続されてもよい。具体的には、外郭の電極形状を環状の一部が分断された形状として、当該分断部分に、外部端子に接続される内郭の電極を延長した配線部分を通して外部端子に接続してもよい。この場合、外郭の電極ほど、高周波数帯域の音圧を抑制できることとなる。【０１３０】
また、以上の実施形態では、説明の便宜のために、各電極を＋電極部と−電極部とに区別して説明した（図１等を参照）。しかしながら、既に説明したように、本発明の圧電型スピーカは、交流電源を用いて駆動するので、この区別は形式的なものであって、＋と−とが反対であってもよい。【０１３１】
また、以上の実施形態において、抵抗部は、電極部よりも電気抵抗値が高い材料で形成されてもよいし、電極部と同一材料で形成されてもよい。また、抵抗部の層厚は、電極部の層厚よりも薄く形成してもよい。また、抵抗部は、細線形状の抵抗によって形成されてもよい。【０１３２】
また、基板と電極層とは、接着剤によって接着されてもよい。同様に、圧電材と電極層とは、接着剤によって接着されてもよい。【０１３３】
また、以上の実施形態では、圧電素子が振動板の両面にそれぞれ装着されている場合について、説明した。しかし、圧電素子は振動板の片面のみに装着されてもよい。【０１３４】
また、以上の実施形態では、圧電素子は両面に電極層を持つこととした。しかし、圧電素子の電極層のうち振動板側の電極層は、振動板表面の電極層と共用してもよい。【０１３５】
また、以上の実施形態では、圧電素子を構成する電極と抵抗部とを用いてＲＣ回路を構成する例を示した。ここで、抵抗部の抵抗値を調節することによって、ＲＣ回路の電気的特性を設定して、イコライザ特性を実現できる。更に、振動板の電極層に薄膜コンデンサを一体的に形成することによって、ＲＣ回路の特性を調節してもよい。また、更に、振動板の電極層にコイルを一体的に形成することによって、ＬＲＣ回路を構成してもよい。この様に、振動板の電極層に、電気回路素子を更に形成することによって、所望のイコライザ特性を、スピーカ単体で、容易に実現できる。【０１３６】
また、第１〜第３の実施形態では、抵抗部がフレーム部に形成される場合を例に挙げて説明した。しかし、第１〜第３の実施形態において、抵抗部は、支持部に形成されてもよいし、支持部とフレーム部の両方に形成されてもよい。【０１３７】
また、以上の実施形態において、振動板の表面（主面）に形成される電極（抵抗部も含む）は、プリント配線によって形成されるのが好ましい。プリント配線の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷する方法、振動板に固着して形成された電極層をエッチングする方法、金属板をエッチングした後に振動板に貼り付ける方法がある。また、圧電素子を構成する電極を、表面電極と呼んでもよい。【０１３８】
また、以上の実施形態において、抵抗部は、例えば、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれの材料で形成されてもよい。【０１３９】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、以上に説明した本発明の圧電型スピーカの適用例について、説明する。【０１４０】
［第１の適用例］
図２２は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の一例である。図２２において、携帯電話端末の筐体３６、ディスプレイ３７、本発明の圧電型スピーカ３８、音孔３９が示されている。なお、図２２には、本発明の圧電型スピーカ３８の拡大図（略図）を示している。【０１４１】
図２２に示すように、本発明の圧電型スピーカ３８は、ディスプレイ３７の背面に設置される。圧電型スピーカ３８から発生した音は、音孔３９を通じて外部空間に放射される。ここで、第１〜第７の実施形態で説明したように、本発明の圧電型スピーカ３８は、部品点数を増やすことなく省スペース化及び高音質化を実現できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた携帯電話端末の設計が容易になる。【０１４２】
［第２の適用例］
図２３は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の他の例である。図２３において、携帯電話端末の筐体４３、サブディスプレイ４４、本発明の圧電型スピーカ４５、音孔４６が示されている。【０１４３】
図２３に示すように、本発明の圧電型スピーカ４５と、サブディスプレイ４４とは、共通の基板に形成できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた携帯電話端末の設計が容易になり、更に、製造コストの抑制も可能となる。【０１４４】
［第３の適用例］
図２４は、本発明の圧電型スピーカを適用した薄型テレビの外観図の一例である。図２４において、筐体５１、ディスプレイ５２、本発明の圧電型スピーカ５３が示されている。図２４に示すように、薄型テレビの筐体５１は、一般に、左右方向の両端で中央部よりも厚みが徐々に薄くなる形状を有しており、スピーカの搭載領域は大変小さい。ここで、第１〜第７の実施形態で説明したように、本発明の圧電型スピーカ５３は、部品点数を増やすことなく省スペース化及び高音質化を実現できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた薄型テレビの設計が容易になる。【０１４５】
なお、以上の実施形態では、本発明を圧電型変換器の１つである圧電型スピーカに適用した例を説明した。しかし、本発明は、他の圧電型変換器に適用してもよく、例えば、加振器、センサ、マイクに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、圧電型音響変換器等に利用可能であり、特に、省スペース化及び高音質化を両立したい場合等に有用である。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月7日(2009.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電型音響変換器に関し、より特定的には、省スペース化及び高音質化を両立した圧電型音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を始めとしたモバイル機器の薄型化及び小型化の傾向が加速しており、また、ＡＶ機器等に搭載される各部品の薄型化及び小型化のニーズも高まっている。
【０００３】
携帯電話等における、着信音や音楽信号を再生するスピーカの駆動方式として、従来は、動電型が用いられてきた。しかし、動電型を用いた場合、その構造上スピーカの薄型化は本質的に困難であり、薄型化を実施した場合には低域音圧が低下し、また、磁気回路を用いるために磁気漏洩対策が必要となる等の課題があった。
【０００４】
これに対して、電化製品や情報機器の音声再生に広く用いられてきた圧電型スピーカは、薄型化に適した駆動方式として注目されており、携帯電話や小型情報端末への搭載例も増加傾向にある。
【０００５】
従来、圧電型スピーカは、圧電材を電気音響変換素子に用いた音響変換器として知られており、小型機器の音響出力手段として使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
圧電型スピーカは、圧電素子を金属板等に接着した構成である。このことから、圧電型スピーカは、磁石及びボイスコイルを必要とする動電型スピーカと比較して薄型化が容易であり、また、磁気漏洩対策を必要としないというメリットを持つ。
【０００７】
ここで、圧電型スピーカを音声再生に用いる際には、以下の性質に留意が必要である。
【０００８】
第一に、動電型スピーカでは振動板速度が電圧に比例するのに対して、圧電型スピーカでは振動板変位が電圧に概ね比例する。このため、圧電型スピーカにおいて、定電圧駆動時の音圧特性は、周波数の増加に伴って音圧レベルも増加する特性（右上がり特性）となる。この音圧特性は、一般にスピーカに求められる平坦な周波数特性とは、異なるものである。
【０００９】
第二に、動電型スピーカでは電気インピーダンスは周波数によらずほぼ一定値と見なせるのに対して、圧電型スピーカでは、圧電素子部分がコンデンサとして動作するため電気インピーダンスは周波数に反比例して低下する。このことから、圧電型スピーカでは、高周波帯域において過電流によるショートの危険が生じる。
【００１０】
上記した性質に対応するため、圧電型スピーカの設計の際には、通常、圧電素子に電気抵抗を直列接続してＲＣ回路を形成することによって、高周波数帯域では電気抵抗部分に電流が流れるようにする。このことによって、コンデンサでもある圧電スピーカへの高周波数帯域の入力を抑え、所望の音圧特性や電気特性を得ることができる。
【００１１】
図２５は、バイモルフ型圧電スピーカにおいて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合の高周波数帯域の音圧抑制効果を示す測定データ図である。なお、バイモルフ型圧電スピーカの片面あたりの静電容量は２１０ｎＦであり、圧電素子に直列接続される電気抵抗は２２０Ωである。図２５から解るように、圧電素子単体の場合（電気抵抗なしの場合）に比べて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合（電気抵抗ありの場合）の方が、高周波数帯域において電気インピーダンスが上昇し、音圧特性が平坦化される。
【００１２】
また、圧電型スピーカは、温度変化の激しい使用条件において、圧電材の焦電効果により静電容量が低下して性能劣化を起こす。これを避けるために、圧電型スピーカに電気抵抗を並列接続する従来技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２３０１９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２７５１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記した従来技術のように、新たに電気抵抗を接続すると、通常、部品点数の増加を招き製造コストの増大につながる。また、圧電型スピーカのメリットの一つである省スペース性が損なわれる。以下、具体的に説明する。
【００１５】
図２６は、特許文献１に記載された従来の圧電型スピーカ１０００を示す図である。図２６に示すように、従来の圧電型スピーカ１０００は、フレーム１０１０の外部に、ＲＣ回路を形成するための基板１０２０を備えている。この方法によれば、圧電型スピーカの薄型化のメリットは損なわれない。しかしながら、この方法では、圧電型スピーカのフレーム１０１０の外部に、基板１０２０を形成するためのスペースを必要とする。
【００１６】
また、一般に、小型のスピーカでは、高音質で低音の再生を行うことは困難である。また、一般に、圧電型スピーカは、駆動原理上、振動板の振動モードに起因して周波数特性においてピーク／ディップが生じ易い。この様に、圧電型スピーカにおいて高音質化を実現するためには、問題がある。
【００１７】
それ故に、本発明の目的は、部品点数を増やすことなく省スペース化と高音質化とを両立した圧電型スピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、印加される電圧に応じて変形する圧電材を用いて音響を再生する圧電型音響変換器に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の圧電型音響変換器は、２つの表面電極によって挟まれた圧電材から成る圧電素子と、少なくとも一方の主面にプリント配線が施され、少なくとも一方の主面に圧電素子が接着される振動板とを備え、振動板は、フレーム部と、圧電素子が接着されて振動する振動部と、フレーム部と振動部とを接続して振動部を支持する、少なくとも１つの支持部とを含み、フレーム部と少なくとも１つの支持部のうち少なくとも何れかに、プリント配線と一体的に形成され、圧電素子と共同して直列ＲＣ回路を構成する、少なくとも１つの電気抵抗を有する。
【００１９】
また、好ましくは、圧電素子は、２つの表面電極の少なくとも一方が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、少なくとも１つの電気抵抗は、複数のコンデンサの少なくとも１つと共同して少なくとも１つの直列ＲＣ回路を構成する。
【００２０】
また、好ましくは、圧電素子は、２つの表面電極が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、圧電素子が接着された振動部固有の振動モードの少なくとも１つは、複数のコンデンサの少なくとも１つに逆極性の電圧が供給されることで打ち消される。
【００２１】
また、好ましくは、少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、電気的イコライザを構成する。
【００２２】
また、好ましくは、少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、振動部の各領域において再生される音響の周波数帯域を互いに異ならせる特性に設定される。
【００２３】
また、圧電材を挟む２つの表面電極は、電極の無い部分を有してもよい。
【００２４】
また、好ましくは、フレーム部と振動部との隙間を塞ぐ柔軟性の高い充填材を、更に備える。
【００２５】
また、好ましくは、少なくとも１つの電気抵抗は、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれかで形成される。
【００２６】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、放熱性の高い材料で覆われてもよい。
【００２７】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、断熱性の高い材料上に形成されてもよい。
【００２８】
また、好ましくは、圧電材は、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体のいずれかで成る。
【００２９】
また、プリント配線には、直列ＲＣ回路の特性を調節する薄膜コンデンサが、更に、一体的に形成されてもよい。
【００３０】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線よりも電気抵抗値が高い材料で形成されてもよい。
【００３１】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の形状によって形成されてもよい。
【００３２】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の一部を細線形状にして形成されてもよい。
【００３３】
また、少なくとも１つの電気抵抗は、プリント配線の層厚を薄くして形成されてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
上述した本発明によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。更に、本発明によれば、振動部を支持部で支持することによって、振動部が低周波数で振動し易くする。このことによって、低音の再生を高音質で行うことが可能となる。この結果として、本発明によれば、部品点数を増やすことなく省スペース化と高音質化とを両立した圧電型スピーカを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の一例の上面図及び断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の等価回路を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の一例の上面図及び断面図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の等価回路を示す図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の等価回路を示す図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の一例の上面図及び断面図
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の等価回路を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の抵抗部の拡大図
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００において、無電極部分を設けた図
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の等価回路を示す図
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００において、分割する電極の形状を説明する図
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の等価回路を示す図
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の一例の上面図及び断面図
【図２０】本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００を構成する各電極層について説明するための斜視図
【図２１】本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の等価回路を示す図
【図２２】本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の一例
【図２３】本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の他の例
【図２４】本発明の圧電型スピーカを適用した薄型テレビの外観図の一例
【図２５】バイモルフ型圧電スピーカにおいて、圧電素子に電気抵抗を直列接続した場合の高周波数帯域の音圧抑制効果を示す測定データ図
【図２６】従来の圧電型スピーカ１０００を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカについて具体的に説明する前に、各実施形態において説明する以下の構成要素の特徴について、一括して説明する。
【００３７】
圧電材は、印加される電圧に応じて変形する圧電性材料であって、例えば、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体である。電極層は、金属等の導電性材料から成り、例えば、銅、アルミ、チタン、及び銀等のいずれかを含む薄膜材料や、それらの合金薄膜材料から成る。基板は、汎用プラスチック素材（ポリカーボネート、ポリアリレートフィルム、ポリエチレンテレフタレート等）、ゴム系高分子素材（ＳＢＲ、ＮＢＲ及びアクリロニトリル等）、及び液晶ポリマー等の絶縁性を有する材料である。
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカについて具体的に説明する。
【００３９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の一例の上面図及び断面図である。図１において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図であり、（Ｃ）はＡ−Ａ’断面の図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、圧電型スピーカ１００は、振動板１０１と、圧電素子１０２と、圧電素子１０３と、充填材１０９とを備える。なお、図１（Ｂ）では、説明の便宜のために、振動板１０１と、圧電素子１０２及び圧電素子１０３とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板１０１と、圧電素子１０２及び圧電素子１０３とは、それぞれ接着されている。
【００４０】
圧電素子１０２は、圧電材１０２−１と、圧電材１０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材１０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図１（Ｂ）を参照）。同様に、圧電素子１０３は、圧電材１０３−１と、圧電材１０３−１の上面に形成された電極層ｅと、圧電材１０３−１の下面に形成された電極層ｆとを含む。圧電素子１０２は、電極層ａと電極層ｂとの間に電界を生じさせることによって、圧電材１０２−１を変形させて振動を生じる。同様に、圧電素子１０３は、電極層ｅと電極層ｆとの間に電界を生じさせることによって、圧電材１０３−１を変形させて振動を生じる。
【００４１】
振動板１０１は、基板１０１−１と、基板１０１−１の上面に形成された電極層ｃと、基板１０１−１の下面に形成された電極層ｄとを含む（図１（Ｂ）を参照）。機能的に分類すると、振動板１０１は、フレーム部１０４と、支持部１０５−１と、支持部１０５−２と、振動部１０６とを含む（図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照）。フレーム部１０４は、圧電型スピーカ１００を実装する際に、相手装置に固定される部分である。フレーム部１０４は、例えば、振動板１０１の外周部分に帯状に位置する。振動部１０６は、その上面に圧電素子１０２が接着され、また、その下面に圧電素子１０３が接着されることによって振動して、音を発生する。このことから、基板１０１−１を上面から視た場合において、振動部１０６の形状及び大きさは、圧電素子１０２及び圧電素子１０３と同じであることが好ましい。支持部１０５−１及び支持部１０５−２は、フレーム部１０４と振動部１０６とをつなぎ合わせることによって、振動部１０６を支持する。また、支持部１０５−１及び支持部１０５−２は、その上面及び下面に形成された電極層によって、フレーム部１０４と振動部１０６とを電気的に接続する。なお、電極層の配線設計上必要ない場合には、支持部１０５−１及び支持部１０５−２には、電極層が形成されない。振動板１０１において、フレーム部１０４、支持部１０５−１、支持部１０５−２及び振動部１０６は、電極層を形成された基板材料を打ち抜き加工することによって、形成される。
【００４２】
充填材１０９は、フレーム部１０４、支持部１０５−１、支持部１０５−２及び振動部１０６の隙間に充填される。また、充填材１０９は、フレーム部１０４、支持部１０５−１及び支持部１０５−２の表面にも形成される（図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照）。充填材１０９は、ラミネート材料に高熱伝導性材料を添加した材料、又はラミネート材料と高熱伝導性材料とを積層した材料に代表される柔軟性が高く熱伝導性が高い材料から成る。充填材１０９を用いて振動板１０１の隙間を埋めることによって、振動板１０１の背面で発生した音（逆位相音）が振動板１０１の隙間から振動板１０１の前面に伝播して低周波数領域の音圧が低下することを防止できる。なお、ラミネート材料とは、具体的には、汎用プラスチック素材（ポリエチレンテレフタレート等）、ゴム系高分子素材（ＳＢＲ、ＮＢＲ及びアクリロニトリル等）等である。また、高熱伝導性材料とは、金属（銅、アルミニウム等）、シリカ等である。ここで、充填材１０９は、電気的絶縁特性を有する必要がある。従って、充填材１０９がラミネート材料と金属とを積層した材料から成る場合には、例えば、金属の層は、充填材１０９の内部に形成される。また、充填材１０９がラミネート材料に金属を添加した材料から成る場合には、例えば、以下の方法をとることが好ましい。第１の方法としては、添加する金属の粒子表面を予め絶縁材料（シリカ、フッ素樹脂等）によってコーティングする方法である。第２の方法としては、ラミネート材料として、添加する金属の粒子表面に対して液化状態時の濡れ性が高い材料を用いる方法である。第１及び第２の方法によれば、添加される金属の粒子相互が隔絶され、また、添加される金属の粒子が充填材１０９の表面に露出することを防止できる。第３の方法としては、振動板１０１の電極層と充填材１０９との間に、絶縁材料から成る薄膜層を設ける方法である。第３の方法によれば、添加される金属が充填材１０９の表面に露出することを防止できる。以上の方法によって、充填材１０９は、金属を含む場合であっても、電気的絶縁特性を有することができる。なお、後に説明する第２の実施形態以後の実施形態においても、充填材は同様の特性を有する。
【００４３】
なお、図１に示すように、各電極層における、プラス側電極部分（以下、＋電極部という）、マイナス側電極部分（以下、−電極部という）、及び電気抵抗部分（以下、抵抗部という）は、それぞれ、異なる模様で図示している。
【００４４】
図２は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。なお、図２においても、各電極層における、＋電極部、−電極部及び抵抗部は、図１と同様の模様で図示している。また、図２では、説明の便宜のために、圧電材１０２−１、圧電材１０３−１及び基板１０１−１は省略している。以下、図１及び図２を用いて、圧電型スピーカ１００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【００４５】
まず、圧電型スピーカ１００の各電極層の電極の配置について、図２及び図１（Ｂ）を用いて説明する。電極層ａの全面には、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２とが形成される。電極ｂ−２は、電極層ｂのＹ軸方向の端部に沿って細い帯状に形成される。電極ｂ−１は、電極ｂ−２と隙間を保ち、電極層ｂの残りの面に形成される。電極ｂ−１と電極ｂ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板１０１の支持部１０５−１と、フレーム部１０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部１０４の一部には、抵抗部１０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板１０１の支持部１０５−２と、フレーム部１０４の一部とに一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。
【００４６】
電極層ｄには、電極層ｃに形成された電極（電極ｃ−１及び電極ｃ−２）を、Ｚ軸を回転軸として裏返した形状で、電極ｄ−１及び電極ｄ−２が形成される。従って、電極ｄ−１は、Ｚ軸を回転軸として電極ｃ−２を裏返した形状であり、電極ｄ−２は、Ｚ軸を回転軸として電極ｃ−１を裏返した形状である。また、電極ｄ−１と電極ｄ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。同様に、電極層ｅには、電極層ｂに形成された電極（電極ｂ−１及び電極ｂ−２）を、Ｚ軸を回転軸として裏返した形状で、電極ｅ−１及び電極ｅ−２が形成される。従って、電極ｅ−１は、Ｚ軸を回転軸として電極ｂ−２を裏返した形状であり、電極ｅ−２は、Ｚ軸を回転軸として電極ｂ−１を裏返した形状である。また、電極ｅ−１と電極ｅ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｆの全面には、電極ｆ−１が形成される。
【００４７】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｃ−１の振動部１０６上面に形成される部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続され、また、電極ｃ−２の振動部１０６上面に形成される部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極層ｅと電極層ｄとは接着されているので、電極ｄ−１の振動部１０６下面に形成される部分と電極ｅ−１とは接着されて電気的に接続され、また、電極ｄ−２の振動部１０６下面に形成される部分と電極ｅ−２とは接着されて電気的に接続される。
【００４８】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ｆ−１と電極ｅ−１とは、電気的に接続される。また、電極ｃ−１におけるフレーム部１０４上面の点Ｐ２と、電極ｄ−１におけるフレーム部１０４下面の点Ｐ２とは、電気的に接続される。同様に、電極ｃ−２におけるフレーム部１０４上面の点Ｐ１と、電極ｄ−２におけるフレーム部１０４下面の点Ｐ１とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。例えば、図１（Ｂ）においては、圧電材１０２−１及び圧電材１０３−１の側面に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。
【００４９】
図３は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の等価回路を示す図である。以下では、図２及び図３を用いて、圧電型スピーカ１００の等価回路について説明する。図３に示すように、圧電型スピーカ１００の等価回路は、抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路とを備える。抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路の一端Ａ３と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路の一端Ｂ３とは、Ｐ２で接続される。抵抗１０７とコンデンサ１１１とを直列接続したＲＣ回路の他端Ａ１と、コンデンサ１１２と抵抗１０８とを直列接続したＲＣ回路の他端Ｂ１とは、Ｐ１で接続される。なお、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、交流電源１１０に接続される。
【００５０】
以下では、図３の等価回路を、図２の各電極に対応付けて説明する。まず、図３のＰ２は、図２の電極ｃ−１及び電極ｄ−１の点Ｐ２と対応する。なお、図２の点Ｐ２は２つ存在するが、この２つの点Ｐ２は互いに接続されているので、図３の回路上では１つのＰ２とみなしている。図３のＡ３は、図２の電極ｃ−１の点Ａ３と対応する。図３の抵抗１０７は、図２の抵抗部１０７と対応する。図３のＡ２は、図２の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図３のコンデンサ１１１は、図２の電極ｂ−１、電極ｃ−１の一部、及び電極ａ−１と対応する。より具体的には、図３のコンデンサ１１１のＡ２側の電極は、図２の電極ｂ−１、及び電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。また、図３のコンデンサ１１１のＡ１側の電極は、図２の電極ａ−１に対応する。図３のＡ１は、図２の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図３のＰ１は、図２の電極ｃ−２及び電極ｄ−２の点Ｐ１と対応する。なお、図２の点Ｐ１は２つ存在するが、この２つの点Ｐ１は互いに接続されているので、図３の回路上では１つのＰ１とみなしている。
【００５１】
図３のＢ１は、図２の電極ｄ−１の点Ｂ１と対応する。図３の抵抗１０８は、図２の抵抗部１０８と対応する。図３のＢ２は、図２の電極ｄ−２の点Ｂ２と対応する。図３のコンデンサ１１２は、図２の電極ｅ−２、電極ｄ−２の一部、及び電極ｆ−１と対応する。より具体的には、図３のコンデンサ１１２のＢ２側の電極は、図２の電極ｅ−２、及び電極ｄ−２における電極ｅ−２と重なる部分に対応する。また、図３のコンデンサ１１２のＢ３側の電極は、図２の電極ｆ−１に対応する。図３のＢ３は、図２の電極ｄ−１の点Ｂ３と対応する。
【００５２】
以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。更に、圧電型スピーカ１００によれば、振動部を支持部で支持することによって、振動部が低周波数で振動し易くする。このことによって、低音の再生を高音質で行うことが可能となる。
【００５３】
また、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、電極を印刷するために用いる印刷パターンを、スピーカの表面の印刷と裏面の印刷とで共用できる。具体的には、既に説明したように、電極層ｄの電極の形状は、電極層ｃの電極の形状を裏返した形状であるので（図２を参照）、電極層ｄの電極と電極層ｃの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。同様に、電極層ｂの電極と電極層ｅの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。また、同様に、電極層ａの電極と電極層ｆの電極とは、同一の印刷パターンを用いて形成できる。この結果として、製造コストの削減が可能となる。
【００５４】
また、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００によれば、充填材１０９は、フレーム部１０４及び支持部１０５の表面にも形成される（図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照）。ここで、既に説明したように、充填材１０９は熱伝導性が高い材料から成るので、フレーム部１０４表面に形成された抵抗部１０７及び１０８から発生する熱は、効果的に放熱される。この結果として、本発明の圧電型スピーカ１００によれば、圧電材１０２−１及び１０３−１の焦電効果により静電容量が低下して性能劣化が生じることを回避できる。
【００５５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００５６】
図４は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の一例の上面図及び断面図である。図４において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ１−Ｏ１’断面の図であり、（Ｃ）はＯ２−Ｏ２’断面の図であり、（Ｄ）はＯ３−Ｏ３’断面の図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、圧電型スピーカ２００は、振動板２０１と、圧電素子２０２と、圧電素子２０３と、充填材２０９とを備える。ここで、図４（Ａ）〜（Ｄ）において、説明の便宜のために、振動板２０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子２０３は図示していない。また、以下では、振動板２０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図４（Ｂ）〜（Ｄ）では、説明の便宜のために、振動板２０１と、圧電素子２０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板２０１と、圧電素子２０２とは接着されている。
【００５７】
圧電素子２０２は、圧電材２０２−１と、圧電材２０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材２０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図４（Ｂ）〜（Ｄ）を参照）。
【００５８】
振動板２０１は、基板２０１−１と、基板２０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板２０１は、フレーム部２０４と、支持部２０５−１〜２０５−４と、振動部２０６とを含む（図４（Ｂ）〜（Ｄ）を参照）。
【００５９】
充填材２０９は、フレーム部２０４、支持部２０５−１〜２０５−４及び振動部２０６の隙間に充填される。また、充填材２０９は、フレーム部２０４及び支持部２０５−１〜２０５−４の表面にも形成される（図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照）。
【００６０】
図５は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図５において、圧電材２０２−１、基板２０１−１は省略し、また、振動板２０１の下面側の構成も省略する。以下、図５を用いて、圧電型スピーカ２００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【００６１】
まず、圧電型スピーカ２００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１及び電極ａ−２が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３と電極ｂ−４とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−４は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板２０１の支持部２０５−１及び２０５−３と、フレーム部２０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部２０４の一部には、抵抗部２０８が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−４と重なる部分と、振動板２０１の支持部２０５−２及び２０５−４と、フレーム部２０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−２において、フレーム部２０４の一部には、抵抗部２０７が形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。
【００６２】
次に、図５を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−４に対応する電極ｃ−４の部分と電極ｂ−４とは接着されて電気的に接続される。
【００６３】
電極ａ−１と電極ｂ−３とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−２と電極ｂ−４とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。図４（Ｄ）においては、圧電材２０２−１の側面の一部に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。
【００６４】
図６は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の等価回路を示す図である。以下では、図５及び図６を用いて、圧電型スピーカ２００の等価回路について説明する。なお、図６では、振動板２０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図６に示すように、圧電型スピーカ２００の等価回路は、抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ２１１とを備える。コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路のコンデンサ２１３側の端部と、コンデンサ２１１の一端とは、Ａ４で接続される。また、コンデンサ２１３と抵抗２０８とを直列接続したＲＣ回路の抵抗２０８側の端部と、コンデンサ２１１の他端とは、Ａ１を介してＰ１で接続される。抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路のコンデンサ２１２側の端部は、Ａ１に接続される。また、抵抗２０７とコンデンサ２１２とを直列接続したＲＣ回路の抵抗２０７側の端部は、Ｐ２を介してＡ４に接続される。なお、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、交流電源１１０に接続される。
【００６５】
以下では、図６の等価回路を、図５の各電極に対応付けて説明する。まず、図６のＰ２は、図５の電極ｃ−２の点Ｐ２と対応する。図６のＡ４は、図５の電極ｃ−２の点Ａ４と対応する。図６のコンデンサ２１１は、図５における、電極ａ−２の一部と、電極ｂ−１の一部と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１１のＡ４側の電極は、図５の電極ａ−２における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。また、図６のコンデンサ２１１のＰ１側の電極は、図５において、電極ｂ−１における電極ａ−２と重なる部分と、電極ｃ−１における電極ａ−２と重なる部分とに対応する。
【００６６】
図６のコンデンサ２１３は、図５における、電極ａ−２の一部と、電極ｂ−２と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１３のＡ４側の電極は、図５の電極ａ−２における電極ｂ−２と重なる部分に対応する。また、図６のコンデンサ２１３のＡ２側の電極は、図５において、電極ｂ−２と、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分とに対応する。図６のＡ２は、図５の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図６の抵抗２０８は、図５の抵抗部２０８と対応する。図６のＰ１は、図５の電極ｃ−２の点Ｐ１と対応する。
【００６７】
図６のＡ１は、図５の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図６のコンデンサ２１２は、図５における、電極ａ−１と、電極ｂ−１の一部と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図６のコンデンサ２１２のＡ１側の電極は、図５において、電極ｃ−１における電極ａ−１と重なる部分と、電極ｂ−１における電極ａ−１と重なる部分とに対応する。また、図６のコンデンサ２１２のＡ３側の電極は、図５の電極ａ−１と対応する。図６のＡ３は、図５の電極ｃ−２の点Ａ３と対応する。図６の抵抗２０７は、図５の抵抗部２０７と対応する。
【００６８】
以上に説明したように、本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ２００によれば、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の効果に加えて、圧電素子の一部の領域（抵抗が直列接続された領域）に限って音圧特性を平坦化できる。例えば、圧電素子の中心領域の分割電極に対しては抵抗を接続せず、圧電素子の周辺領域の分割電極に対しては抵抗を接続することによって、低周波数帯域の音については圧電素子全面が駆動し、一方、高周波数帯域の音については圧電素子の中心部分のみが駆動するようにできる。つまり、圧電型スピーカ２００によれば、２ウェイスピーカを、一枚の圧電素子によって実現することができる。
【００６９】
また、以上では、分割した電極に抵抗を接続するか否かによって、音圧特性を調節した。しかし、分割した電極に接続する抵抗の値を調節することによって、更に、適切に音圧特性を調節してもよい。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印加することを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第３の実施形態では、圧電型スピーカ３００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。
【００７１】
図７は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図７において、圧電素子３０２を構成する圧電材３０２−１は省略し、振動板３０１を構成する基板３０１−１は省略し、また、振動板３０１の下面側の構成も省略している。以下、図７を用いて、圧電型スピーカ３００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【００７２】
まず、圧電型スピーカ３００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１と電極ａ−２と電極ａ−３とが形成される。電極ａ−１〜ａ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板３０１の支持部３０５−２と、振動板３０１のフレーム部３０４の一部とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部３０４の一部には、抵抗部３０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、振動板３０１の支持部３０５−１及び３０５−４と、フレーム部３０４の一部とに一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。
【００７３】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。
【００７４】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−３と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。また、電極ａ−２と電極ｃ−２とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。
【００７５】
図８は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の等価回路を示す図である。以下では、図７及び図８を用いて、圧電型スピーカ３００の等価回路について説明する。なお、図８では、振動板３０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図８に示すように、圧電型スピーカ３００の等価回路は、コンデンサ３１１とコンデンサ３１２とコンデンサ３１３とを並列接続した回路に、抵抗３０７を直列接続した回路である。
【００７６】
以下では、図８の等価回路を、図７の各電極に対応付けて説明する。まず、図８のＰ２は、図７の電極ｃ−１の点Ｐ２と対応する。図８の抵抗３０７は、図７の抵抗部３０７と対応する。図８のＢ２は、図７の電極ｃ−１の点Ｂ２と対応する。図８のコンデンサ３１１は、図７における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−２と、電極ａ−２に対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１１のＢ２側の電極は、図７における、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分と、電極ｂ−２とに対応する。また、図８のコンデンサ３１１のＢ１側の電極は、図７の電極ａ−２と対応する。図８のＢ１は、図７の電極ａ−２の点Ｂ１と対応する。図８のＰ１は、図７の電極ｃ−２の点Ｐ１と対応する。
【００７７】
図８のＡ１は、図７の電極ａ−１の点Ａ１と対応する。図８のコンデンサ３１２は、図７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１とに対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１２のＡ１側の電極は、図７の電極ａ−１に対応する。また、図８のコンデンサ３１２のＰ１側の電極は、図７の電極ｂ−１と、電極ｃ−２における電極ｂ−１と重なる部分とに対応する。
【００７８】
図８のＡ２は、図７の電極ａ−３の点Ａ２と対応する。図８のコンデンサ３１３は、図７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−３とに対応する。より具体的には、図８のコンデンサ３１３のＡ２側の電極は、図７の電極ａ−３に対応する。また、図８のコンデンサ３１３のＰ１側の電極は、図７における、電極ｂ−３と、電極ｃ−２における電極ｂ−３と重なる部分とに対応する。
【００７９】
以上に説明したように、本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印加することを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ３００によれば、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の効果に加えて、振動板に生じる不要な振動モードを効果的に打ち消すことができる。
【００８０】
なお、第１〜第３の実施形態では、説明の便宜のために、振動部を支持する支持部の数を特定して説明した。しかしながら、支持部の数は、説明に用いた数には限られない。
【００８１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比べて、主に、振動板が支持部を有さず、また、充填材を有さない点で異なる。以下では、この異なる点を中心として説明を行う。
【００８２】
図９は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の一例の上面図及び断面図である。図９において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図である。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、圧電型スピーカ４００は、振動板４０１と、圧電素子４０２と、圧電素子４０３とを備える。ここで、図４（Ａ）及び（Ｂ）において、説明の便宜のために、振動板４０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子４０３は図示していない。また、以下では、振動板４０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図９（Ｂ）では、説明の便宜のために、振動板４０１と、圧電素子４０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板４０１と、圧電素子４０２とは接着されている。
【００８３】
圧電素子４０２は、圧電材４０２−１と、圧電材４０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材４０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図９（Ｂ）を参照）。
【００８４】
振動板４０１は、基板４０１−１と、基板４０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板４０１は、フレーム部４０４と、振動部４０６とを含む（図９（Ｂ）を参照）。
【００８５】
図１０は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１０において、圧電材４０２−１、基板４０１−１は省略し、また、振動板４０１の下面側の構成も省略している。以下、図１０を用いて、圧電型スピーカ４００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【００８６】
まず、圧電型スピーカ４００の各電極層の電極の配置について、図１０を用いて説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２とが形成される。電極ｂ−１とｂ−２とは、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、フレーム部４０４の一方とに一体的に形成される。ここで、電極ｃ−１において、フレーム部４０４の一方には、抵抗部４０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、フレーム部４０４の他方とに一体的に形成される。ここで、電極ｃ−２において、フレーム部４０４の他方には、抵抗部４０８が形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。また、図９において、抵抗部４０７及び４０８は、一例として、細線形状の電気抵抗である。
【００８７】
次に、図１０を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。
【００８８】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。電極ａ−１と電極ｂ−２とを接続する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。図９（Ｂ）においては、圧電材４０２−１の側面に配線を形成する外部配線加工を施して、接続を実現している。
【００８９】
図１１は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の等価回路を示す図である。以下では、図１０及び図１１を用いて、圧電型スピーカ４００の等価回路について説明する。なお、図１１では、振動板４０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１１に示すように、圧電型スピーカ４００の等価回路は、コンデンサ４１１の一端に抵抗４０７を直列接続し、コンデンサ４１１の他端に抵抗４０８を直列接続した回路である。
【００９０】
以下では、図１１の等価回路を、図１０の各電極に対応付けて説明する。まず、図１１のＰ２は、図１０の電極ｃ−１における抵抗部４０７の点Ｐ２と対応する。図１１の抵抗４０７は、図１０の電極ｃ−１における抵抗部４０７と対応する。図１１のＡ２は、図１０の電極ｃ−１の点Ａ２と対応する。図１１のコンデンサ４１１は、図１０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１１のコンデンサ４１１のＡ２側の電極は、図１０において、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１１のコンデンサ４１１のＡ１側の電極は、図１０において、電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分と対応する。図１１のＡ１は、図１０の電極ｃ−２の点Ａ１と対応する。図１１の抵抗４０８は、図１０の電極ｃ−２における抵抗部４０８と対応する。図１１のＰ１は、図１０の電極ｃ−２における抵抗部４０８の点Ｐ１と対応する。
【００９１】
以上に説明したように、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００によれば、コンデンサの特性を有する圧電素子に直列接続される抵抗は、振動板表面に形成される電極の一部分に印刷技術等を用いて一体的に形成される。このことによって、部品点数を増やすことなく音圧特性を平坦化でき、併せて、省スペース化を実現できる。
【００９２】
また、本発明の第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００によれば、第１の実施形態において説明した理由によって、電極を印刷するために用いる印刷パターンを、スピーカの表面の印刷と裏面の印刷とで共用できる。この結果として、製造コストの削減が可能となる。
【００９３】
なお、図１２に示すように、抵抗部４０８（４０７）と基板４０１−１との間に、断熱材４３０を設け、また、抵抗部４０８（４０７）の上面に放熱材４４０を設けてもよい。このことによって、抵抗部４０８（４０７）の発熱に起因する振動板４０１の変形及び振動特性の変化を効果的に抑制できる。なお、他の実施形態においても、同様に、断熱材又は放熱材を設けることによって、同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、図１３に示すように、電極の内部領域に、電極が無い部分（無電極部分）を設けてもよい。このことによって、電極面積を低減して、消費電力を抑制できる。また、無電極部分に挟まれた圧電材は自由振動するので、無電極部分によって音質を調節できる。また、無電極部分に絶縁材料を配置することによって付加質量を振動板に与えて、振動板の共振特性を調節できる。また、無電極部分に振動減衰特性の高い材料を配置することによっても、振動板の共振特性を調節できる。なお、他の実施形態においても、同様に、無電極部分を設ける等することによって、同様の効果を得ることができる。
【００９５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第５の実施形態では、圧電型スピーカ５００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。
【００９６】
図１４は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１４において、圧電素子５０２を構成する圧電材５０２−１は省略し、振動板５０１を構成する基板５０１−１は省略し、また、振動板５０１の下面側の構成も省略する。以下、図１４を用いて、圧電型スピーカ５００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【００９７】
まず、圧電型スピーカ５００の各電極層の電極の配置について、図１４を用いて説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２と電極ｃ−３とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板５０１のフレーム部５０４の一方とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部５０４の一方の部分には、抵抗部５０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分に形成される。電極ｃ−３は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分と、振動板５０１のフレーム部５０４の他方とに一体的に形成される。また、電極ｃ−３において、フレーム部５０４の他方の部分には、抵抗部５０８が形成される。また、電極ｃ−１の抵抗部５０７と電極ｃ−２と電極ｃ−３の抵抗部５０８とは、配線電極５５０によって、基板５０１−１表面で接続される。
【００９８】
次に、図１４を用いて、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｃ−２と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−３の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。
【００９９】
図１５は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の等価回路を示す図である。以下では、図１４及び図１５を用いて、圧電型スピーカ５００の等価回路について説明する。なお、図１５では、振動板５０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１５に示すように、圧電型スピーカ５００の等価回路は、コンデンサ５１１と抵抗５０７とを直列接続したＲＣ回路と、コンデンサ５１２と、コンデンサ５１３と抵抗５０８とを直列接続したＲＣ回路とを、並列接続した回路である。
【０１００】
以下では、図１５の等価回路を、図１４の各電極に対応付けて説明する。まず、図１５のＰ１は、図１４の配線電極５５０の点Ｐ１と対応する。図１５の抵抗５０７は、図１４の抵抗部５０７と対応する。図１５のＡ１は、図１４の電極ｃ−１における抵抗部５０７の点Ａ１と対応する。図１５のコンデンサ５１１は、図１４における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１１のＡ１側の電極は、図１４における、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１１のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分と対応する。
【０１０１】
図１５のＡ２は、図１４の配線電極５５０の点Ａ２と対応する。図１５のコンデンサ５１２は、図１４における、電極ｃ−２と、電極ｂ−２と、電極ａ−１の一部に対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１２のＡ２側の電極は、図１４における、電極ｃ−２と、電極ｂ−１とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１２のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−２と重なる部分と対応する。
【０１０２】
図１５のＡ３は、図１４の配線電極５５０の点Ａ３と対応する。図１５の抵抗５０８は、図１４の抵抗部５０８と対応する。図１５のＡ４は、図１４の電極ｃ−３における抵抗部５０８の点Ａ４と対応する。図１５のコンデンサ５１３は、図１４における、電極ｃ−３の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−１の一部とに対応する。より具体的には、図１５のコンデンサ５１３のＡ４側の電極は、図１４における、電極ｃ−３における電極ｂ−３と重なる部分と、電極ｂ−３とに対応する。また、図１５のコンデンサ５１３のＰ２側の電極は、図１４の電極ａ−１における電極ｂ−３と重なる部分と対応する。
【０１０３】
以上に説明したように、本発明の第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、抵抗を直列接続する電極と抵抗を接続しない電極とを設けたことを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ５００によれば、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の効果に加えて、圧電素子の一部の領域（抵抗が直列接続された領域）に限って音圧特性を平坦化することができる。例えば、圧電素子の中心領域の分割電極に対しては抵抗を接続せず、圧電素子の周辺領域の分割電極に対しては抵抗を接続することによって、低周波数帯域の音については圧電素子全面が駆動し、一方、高周波数帯域の音については圧電素子の中心部分のみが駆動するようにできる。つまり、圧電型スピーカ５００によれば、２ウェイスピーカを、一枚の圧電素子によって実現できる。
【０１０４】
なお、圧電素子において分割する電極は任意形状にできるので、例えば、図１６（Ａ）に示した形状で電極を分割してもよいし、例えば、図１６（Ｂ）に示した形状で電極を分割してもよい。このように、分割する電極の形状を適切に設定することによって、振動板の振動特性を調節できる。また、第２、第３、及び第６の実施形態においても、同様に、分割する電極の形状を適切に設定することによって、振動板の振動特性を調節できる。
【０１０５】
また、以上では、分割した電極に抵抗を接続するか否かによって、振動特性を調節した。しかし、分割した電極に接続する抵抗の値を調節することによって、更に、適切に振動特性を調節してもよい。
【０１０６】
（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印加することを特徴とする。以下、この特徴を中心に説明を行い、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００と共通する特徴については原則として説明を省略する。なお、第６の実施形態では、圧電型スピーカ６００の上面図及び断面図を用いた説明は、省略する。また、以下では、振動板の下面側の構成についての説明は、省略する。
【０１０７】
図１７は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図１７において、圧電素子６０２を構成する圧電材６０２−１は省略し、振動板６０１を構成する基板６０１−１は省略し、また、振動板６０１の下面側の構成も省略している。以下、図１７を用いて、圧電型スピーカ６００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【０１０８】
まず、圧電型スピーカ６００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１と電極ａ−２と電極ａ−３とが形成される。電極ａ−１〜ａ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３とが形成される。電極ｂ−１〜ｂ−３は、互いに電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分と、振動板６０１のフレーム部６０４とに一体的に形成される。また、電極ｃ−１において、フレーム部６０４には、抵抗部６０７が形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分とに、配線電極部分を介して一体的に形成される。なお、電極ｃ−１と電極ｃ−２とは、互いに接触する部分は無く、互いに電気的に絶縁されている。
【０１０９】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−２に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。また、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。同様に、電極ｂ−３に対応する電極ｃ−２の部分と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。
【０１１０】
電極ａ−１と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。同様に、電極ａ−３と電極ｂ−２とは、電気的に接続される。また、電極ａ−２と電極ｃ−２とは、電気的に接続される。なお、これらの接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。
【０１１１】
図１８は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の等価回路を示す図である。以下では、図１７及び図１８を用いて、圧電型スピーカ６００の等価回路について説明する。なお、図１８では、振動板６０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図１８に示すように、圧電型スピーカ６００の等価回路は、コンデンサ６１１とコンデンサ６１２とコンデンサ６１３とを並列接続した回路に、抵抗６０７を直列に接続した回路である。
【０１１２】
以下では、図１８の等価回路を、図１７の各電極に対応付けて説明する。まず、図１８のＰ２は、図１７の電極ｃ−１における抵抗部６０７の点Ｐ２と対応する。図１８の抵抗６０７は、図１７の抵抗部６０７と対応する。図１８のＢ２は、図１７の電極ｃ−１の点Ｂ２と対応する。図１８のコンデンサ６１１は、図１７における、電極ｃ−１の一部と、電極ｂ−２とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１１のＢ２側の電極は、図１７における、電極ｃ−１における電極ｂ−２と重なる部分と、電極ｂ−２とに対応する。また、図１８のコンデンサ６１１のＢ１側の電極は、図１７の電極ａ−２と対応する。図１８のＢ１は、図１７の電極ａ−２の点Ｂ１と対応する。図１８のＰ１は、図１７の電極ｃ−２における配線電極部分の点Ｐ１と対応する。
【０１１３】
図１８のＡ１は、図１７の電極ａ−１の点Ａ１と対応する。図１８のコンデンサ６１２は、図１７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−１と、電極ａ−１とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１２のＡ１側の電極は、図１７の電極ａ−１に対応する。また、図１８のコンデンサ６１２のＰ１側の電極は、図１７の電極ｂ−１と、電極ｃ−２における電極ｂ−１と重なる部分とに対応する。
【０１１４】
図１８のＡ２は、図１７の電極ａ−３の点Ａ２と対応する。図１８のコンデンサ６１３は、図１７における、電極ｃ−２の一部と、電極ｂ−３と、電極ａ−３とに対応する。より具体的には、図１８のコンデンサ６１３のＡ２側の電極は、図１７の電極ａ−３に対応する。また、図１８のコンデンサ６１３のＰ１側の電極は、図１７の電極ｂ−３と、電極ｃ−２における電極ｂ−３と重なる部分とに対応する。
【０１１５】
以上に説明したように、本発明の第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の特徴に加えて、圧電素子の電極を複数に分割して、一部の電極に逆電圧を印加することを特徴とする。このことによって、圧電型スピーカ６００によれば、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の効果に加えて、振動板に生じる不要な振動モードを効果的に打ち消すことができる。
【０１１６】
（第７の実施形態）
第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比べて、圧電素子の電極を分割した点、及び、異なる接続形式で抵抗を接続した点で異なる。以下、この異なる点を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する点については原則として説明を省略する。
【０１１７】
図１９は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の一例の上面図及び断面図である。図１９において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）はＯ−Ｏ’断面の図である。図１９に示すように、圧電型スピーカ７００は、振動板７０１と、圧電素子７０２と、圧電素子７０３と、充填材７０９とを備える。ここで、図１９において、説明の便宜のために、振動板７０１の下面側の構成は省略している。このため、圧電素子７０３は図示していない。また、以下では、振動板７０１の下面側の構成についての説明は、省略する。また、図１９では、説明の便宜のために、振動板７０１と、圧電素子７０２とが分離した状態を示しているが、実際には、振動板７０１と、圧電素子７０２とは接着されている。
【０１１８】
圧電素子７０２は、圧電材７０２−１と、圧電材７０２−１の上面に形成された電極層ａと、圧電材７０２−１の下面に形成された電極層ｂとを含む（図１９（Ｂ）を参照）。
【０１１９】
振動板７０１は、基板７０１−１と、基板７０１−１の上面に形成された電極層ｃとを含む。機能的に分類すると、振動板７０１は、フレーム部７０４と、支持部７０５−１及び７０５−２と、振動部７０６とを含む（図１９（Ｂ））。
【０１２０】
充填材７０９は、フレーム部７０４、支持部７０５−１及び７０５−２及び振動部７０６の隙間に充填される。また、充填材７０９は、フレーム部７０４及び支持部７０５−１及び７０５−２の表面にも形成される。
【０１２１】
図２０は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００を構成する各電極層について説明するための斜視図である。ここで、図２０において、圧電材７０２−１、基板７０１−１は省略し、また、振動板７０１の下面側の構成も省略している。以下、図２０を用いて、圧電型スピーカ７００を構成する各電極層の電極の配置及び接続関係について説明する。
【０１２２】
まず、圧電型スピーカ７００の各電極層の電極の配置について、説明する。電極層ａには、電極ａ−１が形成される。電極層ｂには、電極ｂ−１と電極ｂ−２と電極ｂ−３と電極ｂ−４とが形成される。電極層ｂにおいて、電極ｂ−１と電極ｂ−２との間には抵抗部７０７−１が形成され、電極ｂ−２と電極ｂ−３との間には抵抗部７０８−１が形成される。電極ｂ−４は、配線電極なので、電極ｂ−１、電極ｂ−２、電極ｂ−３、抵抗部７０７−１及び抵抗部７０８−１とは、電気的に絶縁されている。電極層ｃには、電極ｃ−１と電極ｃ−２と電極ｃ−３と電極ｃ−４とが形成される。電極ｃ−１は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−１と重なる部分と、振動板７０１の支持部７０５−１と、フレーム部７０４の一部とに一体的に形成される。電極ｃ−２は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−２と重なる部分に形成される。電極ｃ−３は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−３と重なる部分に形成される。電極ｃ−４は、Ｘ軸方向から視て電極ｂ−４と重なる部分と、振動板７０１の支持部７０５−２と、フレーム部７０４の一部とに一体的に形成される。抵抗部７０７−２は、Ｘ軸方向から視て抵抗部７０７−１と重なる部分に形成される。抵抗部７０８−２は、Ｘ軸方向から視て抵抗部７０８−１と重なる部分に形成される。
【０１２３】
次に、各電極の接続関係について説明する。電極層ｂと電極層ｃとは接着されているので、電極ｂ−１に対応する電極ｃ−１の部分と電極ｂ−１とは接着されて電気的に接続される。電極ｃ−２と電極ｂ−２とは接着されて電気的に接続される。電極ｃ−３と電極ｂ−３とは接着されて電気的に接続される。電極ｂ−４に対応する電極ｃ−４の部分と電極ｂ−４とは接着されて電気的に接続される。また、抵抗部７０７−１と抵抗部７０７−２とは、接着されて電気的に接続される。同様に、抵抗部７０８−１と抵抗部７０８−２とは、接着されて電気的に接続される。
【０１２４】
電極ａ−１と電極ｂ−４とは、電気的に接続される。なお、この接続を実現する手段としては、例えば、スルーホール加工、外部配線加工がある。
【０１２５】
図２１は、第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００の等価回路を示す図である。以下では、図２０及び図２１を用いて、圧電型スピーカ７００の等価回路について説明する。なお、図２１では、振動板７０１の下面側に対応する等価回路は省略している。図２１に示すように、圧電型スピーカ７００の等価回路は、コンデンサ７１１とコンデンサ７１２とコンデンサ７１３とを並列接続し、コンデンサ７１１とコンデンサ７１２との接続端の一方に抵抗７０７を挿入し、また、コンデンサ７１２とコンデンサ７１３との接続端の一方に抵抗７０８を挿入した回路である。なお、この等価回路は、交流電源１１０に接続される。
【０１２６】
以下では、図２１の等価回路を、図２０の各電極に対応付けて説明する。まず、図２１のＰ１は、図２０の電極ｃ−１の点Ｐ１と対応する。図２１のコンデンサ７１１は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−１と、電極ｃ−１の一部とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１１のＰ１側の電極は、図２０における、電極ｃ−１における電極ｂ−１と重なる部分と、電極ｂ−１とに対応する。図２１のコンデンサ７１１のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−１と重なる部分に対応する。図２１の抵抗７０７は、図２０の抵抗部７０７−１と抵抗部７０７−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１２は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−２と、電極ｃ−２とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１２のＰ１側の電極は、図２０の電極ｃ−２と電極ｂ−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１２のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−２と重なる部分に対応する。図２１の抵抗７０８は、図２０の抵抗部７０８−１と抵抗部７０８−２とに対応する。図２１のコンデンサ７１３は、図２０における、電極ａ−１の一部と、電極ｂ−３と、電極ｃ−３とに対応する。より具体的には、図２１のコンデンサ７１３のＰ１側の電極は、図２０の電極ｃ−３と電極ｂ−３とに対応する。図２１のコンデンサ７１３のＰ２側の電極は、図２０の電極ａ−１における電極ｂ−３と重なる部分に対応する。
【０１２７】
以上に説明したように、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、図２１を用いて説明した多段フィルタを構成する。このため、圧電型スピーカ７００によれば、電極層の中心側に配置される電極ほど、高周波数帯域の音圧を抑制できる。この結果として、本発明の第７の実施形態に係る圧電型スピーカ７００は、再生する周波数領域に応じて圧電素子の駆動領域の異なる圧電型スピーカを実現できる。
【０１２８】
なお、第７の実施形態において、電極及び抵抗部は、同心円状に分割された電極層の領域に形成されるものとした。しかし、電極及び抵抗部の形状は、これには限られず、例えば、変形した環状であってもよい。また、電極及び抵抗部は、環状の部分の一部が分断された形状であってもよい。
【０１２９】
また、第７の実施形態では、最外郭の電極が外部端子に接続される場合を、一例に挙げた。しかし、内郭の電極が外部端子に接続されてもよい。具体的には、外郭の電極形状を環状の一部が分断された形状として、当該分断部分に、外部端子に接続される内郭の電極を延長した配線部分を通して外部端子に接続してもよい。この場合、外郭の電極ほど、高周波数帯域の音圧を抑制できることとなる。
【０１３０】
また、以上の実施形態では、説明の便宜のために、各電極を＋電極部と−電極部とに区別して説明した（図１等を参照）。しかしながら、既に説明したように、本発明の圧電型スピーカは、交流電源を用いて駆動するので、この区別は形式的なものであって、＋と−とが反対であってもよい。
【０１３１】
また、以上の実施形態において、抵抗部は、電極部よりも電気抵抗値が高い材料で形成されてもよいし、電極部と同一材料で形成されてもよい。また、抵抗部の層厚は、電極部の層厚よりも薄く形成してもよい。また、抵抗部は、細線形状の抵抗によって形成されてもよい。
【０１３２】
また、基板と電極層とは、接着剤によって接着されてもよい。同様に、圧電材と電極層とは、接着剤によって接着されてもよい。
【０１３３】
また、以上の実施形態では、圧電素子が振動板の両面にそれぞれ装着されている場合について、説明した。しかし、圧電素子は振動板の片面のみに装着されてもよい。
【０１３４】
また、以上の実施形態では、圧電素子は両面に電極層を持つこととした。しかし、圧電素子の電極層のうち振動板側の電極層は、振動板表面の電極層と共用してもよい。
【０１３５】
また、以上の実施形態では、圧電素子を構成する電極と抵抗部とを用いてＲＣ回路を構成する例を示した。ここで、抵抗部の抵抗値を調節することによって、ＲＣ回路の電気的特性を設定して、イコライザ特性を実現できる。更に、振動板の電極層に薄膜コンデンサを一体的に形成することによって、ＲＣ回路の特性を調節してもよい。また、更に、振動板の電極層にコイルを一体的に形成することによって、ＬＲＣ回路を構成してもよい。この様に、振動板の電極層に、電気回路素子を更に形成することによって、所望のイコライザ特性を、スピーカ単体で、容易に実現できる。
【０１３６】
また、第１〜第３の実施形態では、抵抗部がフレーム部に形成される場合を例に挙げて説明した。しかし、第１〜第３の実施形態において、抵抗部は、支持部に形成されてもよいし、支持部とフレーム部の両方に形成されてもよい。
【０１３７】
また、以上の実施形態において、振動板の表面（主面）に形成される電極（抵抗部も含む）は、プリント配線によって形成されるのが好ましい。プリント配線の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷する方法、振動板に固着して形成された電極層をエッチングする方法、金属板をエッチングした後に振動板に貼り付ける方法がある。また、圧電素子を構成する電極を、表面電極と呼んでもよい。
【０１３８】
また、以上の実施形態において、抵抗部は、例えば、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれの材料で形成されてもよい。
【０１３９】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、以上に説明した本発明の圧電型スピーカの適用例について、説明する。
【０１４０】
［第１の適用例］
図２２は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の一例である。図２２において、携帯電話端末の筐体３６、ディスプレイ３７、本発明の圧電型スピーカ３８、音孔３９が示されている。なお、図２２には、本発明の圧電型スピーカ３８の拡大図（略図）を示している。
【０１４１】
図２２に示すように、本発明の圧電型スピーカ３８は、ディスプレイ３７の背面に設置される。圧電型スピーカ３８から発生した音は、音孔３９を通じて外部空間に放射される。ここで、第１〜第７の実施形態で説明したように、本発明の圧電型スピーカ３８は、部品点数を増やすことなく省スペース化及び高音質化を実現できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた携帯電話端末の設計が容易になる。
【０１４２】
［第２の適用例］
図２３は、本発明の圧電型スピーカを適用した携帯電話端末の外観図の他の例である。図２３において、携帯電話端末の筐体４３、サブディスプレイ４４、本発明の圧電型スピーカ４５、音孔４６が示されている。
【０１４３】
図２３に示すように、本発明の圧電型スピーカ４５と、サブディスプレイ４４とは、共通の基板に形成できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた携帯電話端末の設計が容易になり、更に、製造コストの抑制も可能となる。
【０１４４】
［第３の適用例］
図２４は、本発明の圧電型スピーカを適用した薄型テレビの外観図の一例である。図２４において、筐体５１、ディスプレイ５２、本発明の圧電型スピーカ５３が示されている。図２４に示すように、薄型テレビの筐体５１は、一般に、左右方向の両端で中央部よりも厚みが徐々に薄くなる形状を有しており、スピーカの搭載領域は大変小さい。ここで、第１〜第７の実施形態で説明したように、本発明の圧電型スピーカ５３は、部品点数を増やすことなく省スペース化及び高音質化を実現できる。このことから、本発明によれば、薄型化と高音質とを両立させた薄型テレビの設計が容易になる。
【０１４５】
なお、以上の実施形態では、本発明を圧電型変換器の１つである圧電型スピーカに適用した例を説明した。しかし、本発明は、他の圧電型変換器に適用してもよく、例えば、加振器、センサ、マイクに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、圧電型音響変換器等に利用可能であり、特に、省スペース化及び高音質化を両立したい場合等に有用である。
【符号の説明】
【０１４７】
３６、４３、５１    筐体
３７、４４、５２    ディスプレイ
３８、４５、５３、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、１０００    圧電型スピーカ
３９、４６    音孔
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１    振動板
１０１−１、２０１−１、３０１−１、４０１−１、５０１−１、６０１−１、７０１−１、１０２０    基板
１０２、１０３、２０２、２０３、３０２、３０３、４０２、４０３、５０２、５０３、６０２、６０３、７０２、７０３    圧電素子
１０２−１、１０３−１、２０２−１、２０３−１、３０２−１、４０２−１、５０２−１、６０２−１、７０２−１    圧電材
１０９、２０９、７０９    充填材
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４    フレーム部
１０５−１、１０５−２、２０５−１〜２０５−４、３０５−１〜３０５−４、７０５−１、７０５−２    支持部
１０６、２０６、４０６、７０６    振動部
１０７、１０８、２０７、２０８、３０７、４０７、４０８、５０７、５０８、６０７、７０７、７０８、７０７−１、７０７−２、７０８−１、７０８−２    抵抗部（抵抗）
１１０    交流電源
１１１、１１２、２１１、２１２、３１１〜３１３、４１１、５１１〜５１３、６１１〜６１３、７１１〜７１３    コンデンサ
４４０    放熱材
４３０    断熱材
５５０    配線電極
１０１０    フレーム
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ    電極層
ａ−１〜ａ−３、ｂ−１〜ｂ−４、ｃ−１〜ｃ−４、ｄ−１、ｅ−１、ｅ−２、ｆ−１    電極
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加される電圧に応じて変形する圧電材を用いて音響を再生する圧電型音響変換器であって、
２つの表面電極によって挟まれた前記圧電材から成る圧電素子と、
少なくとも一方の主面にプリント配線が施され、少なくとも一方の主面に前記圧電素子が接着される振動板とを備え、
前記振動板は、
フレーム部と、
前記圧電素子が接着されて振動する振動部と、
前記フレーム部と前記振動部とを接続して当該振動部を支持する、少なくとも１つの支持部とを含み、
前記フレーム部と前記少なくとも１つの支持部のうち少なくとも何れかに、前記プリント配線と一体的に形成され、前記圧電素子と共同して直列ＲＣ回路を構成する、少なくとも１つの電気抵抗を有することを特徴とする、圧電型音響変換器。
【請求項２】
前記圧電素子は、前記２つの表面電極の少なくとも一方が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記複数のコンデンサの少なくとも１つと共同して少なくとも１つの直列ＲＣ回路を構成することを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記２つの表面電極が分割されることで、並列接続された複数のコンデンサとして機能し、
圧電素子が接着された前記振動部固有の振動モードの少なくとも１つは、前記複数のコンデンサの少なくとも１つに逆極性の電圧が供給されることで打ち消されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項４】
前記少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、電気的イコライザを構成することを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項５】
前記少なくとも１つの直列ＲＣ回路は、前記振動部の各領域において再生される音響の周波数帯域を互いに異ならせる特性に設定されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項６】
前記圧電材を挟む前記２つの表面電極は、電極の無い部分を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項７】
前記フレーム部と前記振動部との隙間を塞ぐ柔軟性の高い充填材を、更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、合金、樹脂、及び金属と樹脂との複合材料のいずれかで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、放熱性の高い材料で覆われることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、断熱性の高い材料上に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１１】
前記圧電材は、単結晶圧電体、セラミック圧電体、高分子圧電体のいずれかで成ることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１２】
前記プリント配線には、前記直列ＲＣ回路の特性を調節する薄膜コンデンサが、更に、一体的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線よりも電気抵抗値が高い材料で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の形状によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の一部を細線形状にして形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの電気抵抗は、前記プリント配線の層厚を薄くして形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の圧電型音響変換器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009078184.tif 000029
【図２】
2009078184.tif 000030
【図３】
2009078184.tif 000031
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2009078184.tif 000049
【図２２】
2009078184.tif 000050
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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