(57)【要約】  圧電アクチュエータ６０は、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子１０、台座２０、振動膜３０、及び指示部材４０を備えている。高周波数帯域で発生する分割振動の振動姿態において、圧電素子１０の分割振動の節となる領域には補強部材５０が配置される。補強部材５０は1個又は複数で圧電素子１０の表面又は裏面に選択的に配置される。この構成によれば、圧電素子１０の振動姿態を変化させることができるので、周波数音圧レベル特性において、山と谷（ピークとディップ）の要因となる分割振動を効率的に抑制できる。それゆえ、平坦な周波数音圧レベル特性が実現でき、高音質な音の再生が可能となる。
2009110575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子を備えた圧電アクチュエータであって、
前記圧電素子の振動部位の一部に、その圧電素子の振動姿態を変化させるための補強部材が設けられていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記補強部材は、前記圧電素子の分割振動を抑制する機能を備えていることを特徴とする請求項1記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記補強部材は、前記圧電素子の前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記補強部材と、振動の駆動源となる前記圧電素子と、この圧電素子の少なくとも一方の面に貼付された台座と、この台座よりも低剛性であって、前記圧電素子及び前記台座の厚み方向への振動の振幅を増幅させる振動膜と、この振動膜を介して前記圧電素子及び前記台座を支持する支持部材とを備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記振動膜、前記台座、前記圧電素子、及び前記補強部材が、この順に、面積が小さくなる態様で形成されていることを特徴とする請求項４記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記補強部材は、前記圧電素子、前記台座、又は前記振動膜の何れかの面に配置されていることを特徴とする請求項４又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記補強部材は、樹脂材料又は金属材料によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記補強部材は、前記圧電素子、前記台座、又は前記振動膜を構成する材料の何れかと同一の材料からなることを特徴とする請求項４又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記振動膜は、前記台座よりも弾性率が大きい材料から選択されることを特徴とする請求項４又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記振動膜は、樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１１】
前記振動膜は、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレンフィルムの何れかであることを特徴とする請求項１０記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１２】
前記圧電素子は、少なくとも２枚を積層してバイモルフ型圧電素子を構成していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
前記圧電素子は、圧電材料層と電極層とが交互に積層された積層型構造であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか１に記載の圧電アクチュエータを音響素子として備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電素子を用いて振動を発生させる圧電アクチュエータ及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカ等の音響部品の駆動源として、その取扱いの容易さから電磁式アクチュエータが広く利用されている。この電磁式アクチュエータは、永久磁石とボイスコイルから構成されており、永久磁石を用いたステータの磁気回路の作用により振動を生じるものである。また、電磁式アクチュエータを振動源として持つ電磁式スピーカは、電磁式アクチュエータの振動部に固定された、有機フィルム等の低剛性な振動板が振動することにより音を発生させるものである。ところで、近年、携帯電話機やラップトップ型パーソナルコンピュータの需要が増えており、小型かつ省電力なアクチュエータの需要が高まりつつある。しかしながら、電磁式アクチュエータは、動作時にボイスコイルへ多くの電流を流す必要があることから、電力消費に課題がある上に、その構造上、小型・薄型化にも不向きである。加えて、電磁式アクチュエータは、ボイスコイルからの漏洩磁束による弊害を防止するため、電子機器への適用に際しては電磁シールドを施す必要があり、この点からも携帯電話機等の小型電子機器への使用には不向きである。さらに言えば、小型化に伴いボイスコイルが細線化し、その結果、線材の抵抗値が増すことから、ボイスコイルが加熱する可能性もある。【０００３】
上記のような課題に鑑み、電磁式アクチュエータに代わる薄型振動部品として、小型軽量、省電力、無漏洩磁束等の特徴を有する、圧電セラミックス等の圧電素子を駆動源とする圧電アクチュエータが開発されている。この圧電アクチュエータは、圧電素子の運動により機械的振動を発生させるものであり、例えば、圧電セラミック素子（単に「圧電素子」ともいう）と台座とが接合された構造となっている。【０００４】
図５７及び図５８を参照して、関連技術によって作製される圧電アクチュエータの基本的な構成について説明する。図５７は、関連技術による圧電アクチュエータの構成を示す斜視図であり、図５８は、図５７の圧電アクチュエータに生じる振動の態様を模式的に示す断面図である。図５７に示すように、圧電アクチュエータ５５０は、圧電セラミックスからなる圧電素子５１０と、圧電素子５１０が固定される台座５２４と、その台座５２４の外周部を支持する枠状の支持部材５２７とを備えて構成されている。このような構成により、圧電素子５１０に交流電圧を印加すると、その圧電素子５１０は伸縮運動を行う。図５８に示すように、台座５２４は、この伸縮運動に応じて、両端の接合部５２４ａを支点として凸型のモード（実線にて示す）に変形したり、凹型のモード（破線にて示す）に変形したりする。このようにして台座５２４は、両端の接合部５２４ａを固定端とし、台座中央部を腹として、図示上下方向に振動することとなる。【０００５】
ところで、圧電アクチュエータの特徴として、薄型化には有利であるが、電磁式アクチュエータと比較して音響素子としての音響性能に劣るという一面がある。これは、圧電素子自体が高剛性で、機械Ｑ値（機械的品質係数）が高いため、電磁型アクチュエータに比べ、共振周波数近傍では大振幅を得ることができるが、共振周波数以外の帯域では振幅が小さいことに起因する。なお、圧電アクチュエータの振幅が小さければ、音圧も小さくなるので、このことは、音楽再生等で必要な広い周波数帯域においては、充分な音圧を得ることができないことを意味する。
また、圧電アクチュエータでは、外形形状や材質・材料剛性等により決まる固有共振（特に、高次での固有共振）による分割振動が発生することで、音圧レベル−周波数の特性（以下、周波数音圧レベル特性という）の平坦性が低下する、という課題がある。【０００６】
ここで述べる分割振動とは、圧電アクチュエータが振動する際に、特定の固有共振周波数において、局所的な節目で分割された領域で各々が不均一な位相で振動する現象である。言い換えると、圧電アクチュエータの振動板が一体的に振動しないで部分的にバラバラになって振動する現象である。図５９は、圧電アクチュエータが分割振動を起こした態様を示す概念図である。
また、図６０は、分割振動の態様を説明するための模式図である。すなわち、図６０に示すように、圧電アクチュエータの振動板に分割振動が発生すると、両側の固定端の途中に振動の節目が発生して一枚の振動板が不均一な位相で振動する。このような分割振動が発生すると、圧電アクチュエータに入力された音響信号以外の音が発生したり、互いに位相が異なる振動領域（つまり、分割された領域）での位相干渉により音圧が減衰したりして、ピークとディップ（つまり、山と谷）が発生して音圧レベル周波数特性の平坦性が低下して音響特性が劣化する等の不都合が生じる。【０００７】
上述のような課題を解決する技術として、アクチュエータの振動振幅を増大させるために、台座の外周部を比較的変形し易い梁で支持するように構成した圧電アクチュエータが開示されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。また、同様の趣旨で、台座の周辺部に円周に沿ってスリットを入れた板バネを構成し、大きな振動振幅を得るようにした技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、湾曲型の支持体を介して台座外周部と支持体を接合し、周波数特性をブロードバンド化した技術も開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開昭６１−１６８９７１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４０７５９号公報
【特許文献３】特開２００１−０１７９１７号公報
【特許文献４】特開２００１−３３９７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に記載された圧電アクチュエータは、携帯電話機等に搭載される着呼確認用のバイブレータとして主に用いられるものであって、スピーカとして音楽や音声を再生させることは一切考慮されていない。つまり、バイブレータを着呼確認の用途とした場合は、特定の周波数に限定して振幅を拡大すればよいが、スピーカとして使用する場合は、幅広い周波数帯域での特性を考慮する必要がある。すなわち、音楽の再生に必要とされる周波数範囲、例えば１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚといった幅広い周波数帯域において、所定レベル以上の音圧レベルと、周波数音圧レベル特性が平坦になるような構成とする必要がある。【０００９】
また、特許文献４に記載の圧電アクチュエータは、圧電セラミックスを拘束する台座を、湾曲型の支持部材と接合させた構成で、圧電セラミックスの厚み方向と径方向の双方の方向で変位を発生させることを目的したものである。この湾曲型支持体により、特性箇所の応力分散や機械的Ｑの低減が可能である。このことにより、歪を低減させたり、基本共振周波数を低下させることは可能であるが、外径方向と厚み方向の双方向に振動が発生するため振動エネルギーは分散される。従って、音の再生に必要とされる音響放射方向への振動量が減衰する。また、音圧レベル周波数特性においても、高周波数帯域で山と谷（ピークとディップ）が発生しており、音響特性上に種々の課題がある。【００１０】
このように、圧電アクチュエータを音声や音楽を再生させる音響素子として考慮した場合は、限られた特定の周波数での振幅のみを増大させることだけでなく、所望の周波数範囲内での振幅量を増大させることと、音圧レベル周波数特性の平坦化を行うことが重要である。なお、圧電アクチュエータは、剛性が高く、かつ機械的Ｑが高いため、共振周波数近傍での振動量は大きいが、共振周波数以外の帯域では振幅量は急峻に減衰するため、共振周波数近傍(特に、基本共振周波数)でしか充分な音圧レベルが得られない短所を持っている。また、関連技術による圧電アクチュエータは、形状や剛性に起因する高次の固有共振を持つため、分割振動が発生して、音圧レベル周波数特性の平坦性を低下させる短所を持っている。そのため、圧電アクチュエータにおいて、良好な音響特性を実現させる方法として、
１．圧電アクチュエータ自身の基本共振周波数を低減させ、低周波数帯域の音圧レベルを向上させる。２．分割振動を抑制して周波数音圧レベル特性を平坦にさせる、等の手法が挙げられる。【００１１】
この発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、大きな振動振幅が得られ、かつ広い周波数帯域で良好な音の再生が可能な、圧電アクチュエータ及びそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明の圧電アクチュエータは、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子を備えた圧電アクチュエータにおいて、圧電素子の振動部位に対応する位置の一部に、その圧電素子の振動姿態を変化させるための補強部材が配置された構成となっている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の圧電アクチュエータの構成によれば、分割振動の際に節目となる箇所を選択的に補強することから、周波数音圧レベル特性の平坦化が実現でき、良好な音響特性を実現することができる。また、この発明の圧電アクチュエータは、圧電素子が貼り付けられる台座と支持部材とが、台座よりも低剛性な振動膜を介して接合されているため、大振幅な振動が得られ、かつ、これを音響素子として用いた場合には、広い周波数帯域で音を再生することができる。【００１４】
具体的には、このような構成によれば、圧電アクチュエータは、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子から構成され、高周波数帯域で圧電素子に発生する分割振動の振動姿態において、分割振動の節となる領域に、１個又は複数個の補強部材を選択的に配置することで振動姿態を変化させて、効率的に分割振動を抑制させることができる。このように構成された圧電アクチュエータは、周波数音圧レベル特性において、山や谷（ピークやディップ）の要因となる分割振動を抑制できることから、平坦な周波数特性音圧レベルの平坦化を実現することができて良好な音の再生が可能となる。
また、振動姿態を考慮して補強部材を配置することから、特定の周波数で発生するピークやディップを選択的に抑制することができ、所望の音響特性への調整が可能となる。さらに、振動時に応力が集中する振動の節目を補強するため、落下時の衝撃安定性が向上し、信頼性が向上する。また、圧電アクチュエータの一部分のみ補強するため、圧電アクチュエータの構成部材等の変更が不要で、製造が容易となる。さらに、低コストで音響特性の向上が可能となり、工業的な価値も大である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第１の実施形態である圧電アクチュエータの構成を分解して示す分解斜視図である。
【図２】同圧電アクチュエータの縦断面図である。
【図３】同圧電アクチュエータの動作原理を説明するための図である。
【図４】同圧電アクチュエータの振動の態様を説明するための模式図であり、（ａ）は屈曲型の振動態様を示し、（ｂ）はピストン型の振動態様を示す。
【図５】同圧電アクチュエータの分割振動の態様を示す図である。
【図６】同圧電アクチュエータの分割振動の態様を説明するための図である。
【図７】この第１の実施形態の説明に供される図で、一般的な圧電アクチュエータの音響特性を示す図である。
【図８】同第１の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す縦断面図と振動態様を示す図である。
【図９】この発明の第２の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）半分に分割した上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１０】同圧電アクチュエータにおける補強部材の配置位置を模式的に表わした図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１２】この発明の第４の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】この発明の第５の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１４】この発明の第６の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１５】この発明の第７の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１６】音圧レベル周波数特性の平坦性の測定方法を説明する図である。
【図１７】平均振動速度振幅の測定点について説明するための図である。
【図１８】この発明の実施例１である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１９】実施例１に供される比較例１の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２０】この発明の実施例４である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２１】この発明の実施例６である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２２】この発明の実施例７である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２３】この発明の実施例８である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２４】この発明の実施例９である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２５】この発明の実施例１０である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２６】この発明の実施例１１である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２７】この発明の実施例１７である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。
【図２８】この発明の実施例１８である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２９】この発明の実施例１９である圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３０】実施例２６で使用される積層型圧電素子の構成を示す斜視図である。
【図３１】実施例２６に供される比較例２の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３２】実施例２７において圧電アクチュエータによる音響素子を携帯電話機に搭載した概念図である。
【図３３】実施例１の音響特性図である。
【図３４】実施例１に供される比較例１の音響特性図である。
【図３５】実施例２の音響特性図である。
【図３６】実施例３の音響特性図である。
【図３７】実施例４の音響特性図である。
【図３８】実施例５の音響特性図である。
【図３９】実施例６の音響特性図である。
【図４０】実施例７の音響特性図である。
【図４１】実施例８の音響特性図である。
【図４２】実施例９の音響特性図である。
【図４３】実施例１０の音響特性図である。
【図４４】実施例１１の音響特性図である。
【図４５】実施例１２の音響特性図である。
【図４６】実施例１３の音響特性図である。
【図４７】実施例１４の音響特性図である。
【図４８】実施例１５の音響特性図である。
【図４９】実施例１６の音響特性図である。
【図５０】実施例１７の音響特性図である。
【図５１】実施例１８の音響特性図である。
【図５２】実施例１９の音響特性図である。
【図５３】実施例２０の音響特性図である。
【図５４】実施例２１の音響特性図である。
【図５５】実施例２２の音響特性図である。
【図５６】実施例２６に供される比較例２の音響特性図である。
【図５７】台座外周部が支持部材に直接接続された、関連技術による圧電アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図５８】同関連技術による圧電アクチュエータの振動の態様を模式的に示す縦断面図である。
【図５９】分割振動の態様を示す図である。
【図６０】分割振動の態様を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０、１１、１２        圧電素子
１０ａ、１０ｂ        主面
１３        圧電板
１４        電極層
１４ａ        圧電素子上部電極
１４ｂ        圧電素子下部電極
１５        圧電層
２０、２１        台座
２０ａ        拘束部
２０ｂ        非拘束部
３０、３１        振動膜
４０、４１        支持部材
５０、５１        補強部材
６０、６１        圧電アクチュエータ
７０        携帯電話機
Ａ30        接続部領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成において、同一の構造要素については同一の符号を付して示し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【実施形態１】
【００１８】
図１は、この発明の第1の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の圧電アクチュエータの縦断面図である。図１及び図２に示すように、この実施形態の圧電アクチュエータ６０は、振動源となる円形の圧電素子１０と、この圧電素子１０を支持する台座２０と、この台座２０を支持する振動膜３０とがこの順に積層された構成となっている。圧電素子１０、台座２０、振動膜３０、支持部材４０、及び補強部材５０はいずれも円形であって、これらの内の３つの部材（つまり、圧電素子１０、台座２０、及び振動膜３０）は、同一中心となるように同心円状に配置されている。また、振動膜３０の外周部は、断面が正方形枠状に形成された支持部材４０に接続され、台座２０と圧電素子１０の振動フィルム（図示せず）の境目を中心に、補強部材５０が配置されている。
【００１９】
圧電素子１０は、より詳細には、互いに平行に対向する２つの主面１０ａ、１０ｂを有する圧電板（圧電セラミックス）からなり、圧電板の主面１０ａ、１０ｂのそれぞれに、上部電極層及び下部電極層（いずれも図示せず）が形成されている。圧電素子１０の圧電板の分極方向は特に限定されるものではないが、この実施形態では、分極方向は図示上下方向（圧電素子１０の厚み方向）に上向きとなっている。このように構成された圧電素子１０は、上部電極層及び下部電極層に交流電圧が印加されて交番的な電界が付与されると、その両主面１０ａ、１０ｂが同時に拡大又は縮小するような、半径方向の伸縮運動（径拡がり運動）を行う。すなわち、図３に示す圧電アクチュエータの動作原理を説明するための図のように、圧電素子１０は、主面１０ａ、１０ｂが拡大するような第１の変形モード（同図（ａ））と、主面１０ａ、１０ｂが縮小するような第２の変形モード（同図（ａ））とを繰り返す運動を行う。
【００２０】
台座２０は、圧電素子１０の上記伸縮運動を図示上下方向の振動に変換する機能を有する。したがって、台座２０は、弾性体（つまり、伸縮性のある材料）で構成され、その材質としては、金属材料（例えば、アルミ合金、リン青銅、チタン、又はチタン合金、鉄ニッケル合金、鉄ニッケル合金、マグネシウム合金）や、樹脂材料（例えば、エポキシ、アクリル、ポリイミド、又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリプロピレン等）が挙げられ、圧電素子１０を構成するセラミック材料より低剛性の材料を広く用いることが可能である。また、台座２０の上面には、圧電素子１０の主面１０ｂ（下部電極層）が固定されるようになっており、これにより、台座２０が圧電素子１０を拘束することになる。図１では、台座２０のうち圧電素子１０が貼り付けられる領域が拘束部２０ａとして示され、それ以外の領域（拘束部２０ａを包囲する領域）が非拘束部２０ｂとして示されている。
【００２１】
振動膜３０は、圧電アクチュエータの振動振幅を増大させるための膜部材であり、台座２０よりも低い剛性な材料で構成される。台座２０と振動膜３０の材質の組合せとしては、例えば、台座２０が金属材料で、振動膜３０が樹脂材料（例えば、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン等）であってもよい。あるいは、台座２０と振動膜３０とを同じ材質とし、振動膜３０の膜厚を相対的に薄くすることにより、振動膜３０が相対的に低剛性化されていてもよい。なお、振動膜３０は、上記の他にも紙やカーボン繊維等であってもよい。また、振動膜３０の厚みは、樹脂材料の場合であれば、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下であればよい。特に、振動膜３０が平らなシート材の場合、好ましくは５μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。
【００２２】
ところで、圧電アクチュエータを音響素子として利用する場合、圧電アクチュエータの振動部（例えば、台座２０等）に有機フィルム等を貼り付けて音が出るようにする構成が採られることが多い。これに対し、この実施形態では、振幅を大きくするために設けた振動膜３０が、そのまま振動フィルムとしても機能する。つまり、振動膜３０は、関連技術による音響素子における振動フィルムとしての機能だけではなく、圧電アクチュエータの振動振幅を拡大させる機能も併せ持っている。この点、梁を設けることで振幅の増大を図ろうとした、関連技術の構成（例えば、特許文献１）とこの実施形態に係る構成とは相違しており、この実施形態の構成によれば、振動膜３０が設けられていることからより大きな音圧が得られることとなる。もっとも、音響素子を構成するにあたっては、共振周波数が相互に異なる複数個の圧電アクチュエータに共通の振動フィルムを貼り付け、１つの音響素子として構成してもよい。これにより、音圧レベルが低い帯域を互いに補完することが可能となり、より広範囲の周波数に亘り大きな音圧が得られる音響素子が実現される。
【００２３】
支持部材４０は、例えば、圧電アクチュエータの筐体を構成する支持部材であり、その材質は特に限定されるものではなく、樹脂材料であってもよいし、金属材料であってもよい。補強部材５０は、分割振動を抑制するために設けられた部材であり、その配置位置は振動の節目となる箇所に選択することで効果を増大させる。補強部材５０の材質としては、金属材料（例えば、アルミ合金、リンセイ銅、チタン、又はチタン合金、鉄ニッケル合金、鉄ニッケル合金、マグネシウム合金）や、樹脂材料（例えば、エポキシ、アクリル、ポリイミド、又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリプロピレン）等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
なお、圧電素子１０と台座２０、台座２０と振動膜３０、振動膜３０と支持部材４０、及び補強部材５０と圧電素子１０との各接合には、例えば、エポキシ系接着剤が利用可能である。このときの接着剤層の厚みは、特に限定されるものではないが、あまりに厚すぎると接着剤層に吸収される振動エネルギーが増大して、十分な振動振幅が得られなくなる可能性もあるため、例えば、それぞれの接着剤層の厚みは２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
圧電アクチュエータ６０は、図２に示すように、圧電素子１０が台座２０の上面に固定されると共に、台座２０が振動膜３０を介して支持部材４０に支持される構成となっている。この点で、台座５２４が支持部材５２７に直接支持されている関連技術の構成（図５７参照）と相違している。この実施形態の構成によれば、このように、振動膜３０を介して台座２０が支持される構成となっていることから、関連技術の構成と比較してより大きな振動振幅が得られ、しかも、振動の態様がピストン型運動（図４（ｂ）を参照して後述する）に近づくこととなる。これについて、図３を参照し、圧電アクチュエータの振動の発生メカニズムと併せて説明する。
まず、圧電素子１０に電圧が印加されていない中立の状態（図２参照）から圧電素子１０に所定の電圧（電界）を印加すると、図３（ａ）の矢印ｐに示すように、圧電素子１０はその面積が広がる方向に変形する。ここで、圧電素子１０の下面（主面１０ｂ）は台座２０に拘束されているため、この拘束効果により、圧電素子１０の上面と下面との間に変形の量の差が生じ、その結果、図３（ａ）に図示するような凸型の変形モードとなる。この変形モードでは、圧電素子１０及び台座２０、さらには台座２０を支持している振動膜３０が、図示上方に向かって凸となるような湾曲状態となっている。
【００２５】
続いて、圧電素子１０に上記とは逆の電界を印加すると、図３（ｂ）の矢印ｑに示すように、今度は圧電素子１０がその面積が減少する方向に変形する。台座２０による拘束効果により、圧電素子１０の上面と下面との間に変形量の差が生じ、その結果、図３（ｂ）に図示するような凹型の変形モードとなる。この変形モードでは、上記とは逆に、圧電素子１０、台座２０、及び振動膜３０が、図示下方に向かって凸となるような湾曲状態となっている。
【００２６】
この実施形態の圧電アクチュエータ６０は、上述のような凸型の変形モード（図３（ａ））と凹型の変形モード（図３（ｂ））を交互に繰り返すことで、圧電素子１０、拘束部材２０、及び振動膜３０が上下方向に振動する。この実施形態の圧電アクチュエータ６０と関連技術の圧電アクチュエータ（図５７参照）とを対比すると、圧電素子１０の運動が台座２０に伝達され、上下方向の振動が励起させられている点で両者は共通している。しかしながら、構成について見ると、この実施形態の圧電アクチュエータ６０は、振動膜３０を介して台座２０（及び圧電素子１０）が支持されるようになっており、この点で両者は相違しており、この相違により下記のような作用効果が得られることとなる。すなわち、振動膜３０は、台座２０に比べて相対的に低剛性な部材で構成されていることから、より変形しやすいものとなっている。したがって、この実施形態によれば、図５７のように、台座５２４の外周部が支持部材５２７に直接支持されている関連技術の構成に比べて、より大きな振動振幅が得られるようになる。
【００２７】
また、この実施形態の圧電アクチュエータ６０の構成において、振動膜３０（図２参照）は、水平方向に延在するように（すなわち圧電素子１０の主面と平行となるように）設けられている。したがって、振動膜３０を追加したことによるアクチュエータ全体の大型化を誘発するという不都合も生じにくい。そして、このような大きな駆動力が振動膜に伝搬することで、圧電アクチュエータ６０の振動量が増加する。さらに、この実施形態では、圧電アクチュエータ６０の振動部位の一部に、補強部材５０を配置（載置）している。特に、補強部材５０の配置は分割振動の節目に選択的に配置することが好ましく、この補強部材５０の配置（載置）により、分割振動を抑制することができ、周波数音圧レベル特性の平坦化が実現できる。これについては、分割振動と音響特性との関係、及び分割振動の姿態の説明と併せて以下に詳しく述べる。
【００２８】
先ず、分割振動と音響特性の関係について説明する。図５の分割振動の態様を示す図のように、分割振動は、基本共振モード以降に発生する高次の振動モードが互いに重なり合うことで形成され、放射面内に上下逆の動きをする多数の振動モードが混在する。この振動の際には、面全体が同一方向に並進運動するピストン型運動（基本共振周波数で発生する振動モード）と異なり、入力音響信号から音響振動への変換効率が、分割振動発生する周波数の前後で著しく変化し、音響信号以外の音響を生じさせ、特定の周波数で音が再生できなかったり、音が強調されたり、再生音が歪んだりして、周波数音圧レベル特性の起伏の原因となるピークとディップが発生する。例えば、図６に示す分割振動の態様を説明する図のように、位相が異なる（同位相と逆位相）の振動モードが規則的に混在した振動姿態を形成する（図６（ａ）を参照）。したがって、圧電アクチュエータは、図６（ｂ）のように振動膜が歪んだ形状となる。このような分割振動における音響放射では、放射面内に混在した位相が異なる（同位相と逆位相）の振動モードが互いに位相干渉し、放射音がキャンセリングされる。このことは、音圧が減衰し、ディップが発生することを意味する。
【００２９】
図７は、この第１の実施形態の説明に供される図で、圧電アクチュエータに分割振動が発生したときの圧電アクチュエータの音響特性と振動姿態の関係を示す特性図である。図７に示すように、周波数が１００〜１０００Ｈｚ付近までは、周波数の上昇とともに音圧レベルは正常に上昇している。しかし、周波数が１０００Ｈｚを超えた付近から分割振動が発生し、１０００Ｈｚを超えた付近でピーク（山）が現われ、５０００Ｈｚ付近でディップ（谷）が現われている。このため、分割振動を如何にして抑制するかが、平坦な周波数音圧レベル特性を実現させるために不可欠な課題である。
【００３０】
図８は、この第１の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す縦断面図と振動態様を示す図である。この実施形態では、図８に示すように、分割振動の節目となる箇所に選択的に補強部材５０を配置することで、分割振動時の放射音のキャンセリングを抑制し、音響特性の改善を図っている。なお、基本共振周波数以降の高周波帯域では、主に、分割振動により音が放射されるため、高周波数帯域での音圧レベルの改善には、振動姿態を変形させることで音響放射効率を向上させることが不可欠とされている。
【００３１】
次に、圧電アクチュエータの振動の態様と周波数特性との関係について説明する。圧電アクチュエータを音響素子として利用すること自体は、前述した特許文献１〜３等にも開示されているところである。しかしながら、これらの文献における音響素子とは、ブザーやバイブレータを意図したものである。ブザーやバイブレータとしてのみ用いるのであれば、単に特定の周波数での音圧を向上させるだけでよいが、スピーカとして用いる場合には、その周波数特性までを考慮して圧電アクチュエータの振動の態様を考える必要がある。
【００３２】
図４（ａ）は、図５７、図５８に示すような、関連技術による圧電アクチュエータの振動の態様を示した図であり、図４（ｂ）は、電磁式アクチュエータの振動の態様を示した図である。図４（ａ）に示すような関連技術による圧電アクチュエータでは、補強部材が存在していないために、一例として図２における符号Ａ２０で示す中央領域が湾曲状態になって、この中央領域Ａ２０が図示上下方向に往復移動するような屈曲型運動の振動態様となっている。これに対し、図４（ｂ）に示すような電磁式アクチュエータでは、一例として中央領域Ａ２０がほぼ平坦な状態を保ったまま、この中央領域が図示上下方向に往復移動するようなピストン型運動の振動態様となっている。音響素子としての周波数特性を良好にするためには、振動の態様は、少しでも平坦な状態を保ったままピストン型運動に近づけることが望ましいことが知られている。
【００３３】
次に、図４を用いて、屈曲型運動（ａ）とピストン型運動（ｂ）の特徴について説明する。図４（ａ）に示すように、関連技術による圧電アクチュエータで発生する屈曲型運動の振動姿態は、圧電セラミックスの中心部が最大変位屈曲点になる山形であり、中心部では大振幅を得られるものの、固定端部近傍に近づくほど、変位は相対的に減衰する。これに対して、図４（ｂ）に示すように、ピストン型運動の振動姿態は固定端部近傍に最大変位屈曲点を有する台形型で、固定端部近傍での振動が大きく立ち上がる特徴を持つ。これらの２つの振動姿態（つまり、屈曲型運動とピストン型運動）における振動変位量を比較すると、音響放射面内の最大振動量は屈曲型運動の方が、ピストン型運動に比べ優位である。しかし、音響放射面内の平均振動量は、固定端部での変位量が大きく、ピストン型運動の方が屈曲型運動に比べ優位となる。なお、通常、音圧は放射面への体積排除量で定義されることから、平均振動量が大きい方が音圧は高く、音圧レベルを向上させるためにはピストン型の振動姿態を促進させることが好ましい。なお、ピストン型運動と屈曲型運動は、平均変位量と最大変位量との割合で定義することができ、（平均振動量）/（最大振動量）で示される式で１に近づくほど、ピストン型運動の振動姿態が促進されたことになる。なお、これらの詳細については実施例の評価５で説明する。
【００３４】
この実施形態に構成によれば、図２に示すように、台座２０が貼り付けられた領域がＡ２０に対応する領域となっており、その外側が、見かけ上、領域Ａ２０よりも低剛性な（すなわち、より変形しやすい）接続部領域Ａ３０となっている。このため、この接続部領域Ａ３０が相対的に大きな変形を示すこととなるため、全体としての振動の態様をピストン型運動により近づけることが可能となる。さらに、台座２０が貼り付けられる領域Ａ２０の周辺部である接続部領域Ａ３０が低剛性な部材で構成されているということは、台座２０を直に支持部材に接続した関連技術の構成と比較して、振動板（台座２０と振動膜３０との積層体を指す）の共振周波数が低くなることを意味する。そして、共振周波数が下がるということは、下記の通り、音響素子の周波数特性の改善につながる。
【００３５】
音響素子においては、通常、基本共振周波数ｆ0以下の周波数で、かつ十分な大きさの音を出すのは比較的困難とされており、そのため、共振周波数ｆ0以降の周波数帯のみを再生可能な音として利用する構成が採られることが多い。具体的には、圧電アクチュエータの共振周波数ｆ0が高周波数帯域（例えば２ｋＨｚ）にあるような場合、極単に言えば、音響素子は２ｋＨｚ以上の帯域の音しか発生できないこととなる。
【００３６】
他方、携帯電話機等で音楽を再生する場合に必要な周波数帯域は１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚであることが好ましい。よって、共振周波数ｆ0が１ｋＨｚ以下である圧電アクチュエータは携帯電話機等に好適であり、特に、この実施形態のような小型化にも有利なアクチュエータであればその利用価値は非常に高いものとなる。ところが、圧電アクチュエータでは、圧電素子として剛性の高いセラミックを使用しているため基本共振周波数は高く、低音を出しにくいという性質を持つ。なお、素子サイズを大きくすることにより、圧電素子の見かけ上の剛性を低減させて基本共振周波数を下げることも考えられる。しかし、既述の通り、圧電アクチュエータは、例えば、携帯電話機等小型の電子機器に搭載されることも多いことから、機器の大型化を防止する観点からしても、素子サイズを変えることなく低音を出やすくするように構成することが好ましい。
【００３７】
以上をまとめると、携帯電話機等においてより広い周波数帯域で高音質な音を再生するためには、圧電アクチュエータの基本共振周波数ｆ0をより低いところに設定し、低周波数帯域での音圧レベルを向上させることと、周波数音圧レベル特性の平坦化、すなわち、所定の周波数帯域で音圧レベルの急峻なピークとディップを抑制させること、基本共振周波数近傍以外の周波数帯域での音圧レベルを向上させることの３点が重要である。そして、周波数音圧レベル特性の平坦化には分割振動の抑制が有効な手段である。また、基本共振周波数ｆ0をより低くするためには、振動板の剛性を下げることが有効である。
【００３８】
この実施形態の構成によれば、分割振動の際に、振動の節目となる箇所に補強部材５０を選択的に配置することで分割振動を抑制し、分割振動の際に発生する音圧レベルの急峻なピークやディップを抑制し、周波数音圧レベル特性の平坦化が可能となる。また、台座２０と支持部材４０とを接続する部材が、台座２０よりも低剛性な振動膜３０であること、支持部材４０の形状を変更することで低剛性な振動フィルムが占有する面積を増やすことができ、関連技術の構成と比較して容易に基本共振周波数を低減させることができる。その結果、この実施形態の圧電アクチュエータは、広い周波数帯域で十分な振動振幅を得ることができるものとなり、音響素子として用いた場合、良好な周波数特性を実現することが可能となる。
【００３９】
また、この実施形態の圧電アクチュエータは、上記の他にも、下記のような利点を持つ。まず、圧電アクチュエータの音響特性は、補強部材５０の形状及び材質を適宜変化させることで容易に調整可能である。このため、従来のように、音響特性を調整するために、圧電セラミックス、弾性部材、振動フィルムの構成を変更する必要がないため、製造安定性の向上、製造コストの低減にも有利である。また、落下時に応力が集中する振動の節目に、補強部材５０を選択的に配置することから、落下時の衝撃安定性を向上できる。
【００４０】
また、従来、圧電アクチュエータの基本共振周波数を下げるためには、圧電素子を薄くして対応することもあったが、この実施形態の圧電アクチュエータによれば、比較的厚い圧電素子を用いたとしても、振動膜の材質、及び支持部材と拘束部材との間隔を調整したり、補強部材の形状を選択したりして、慣性の効果により、基本共振周波数を下げることが可能である。一般に、薄い圧電素子を製造する場合には、圧電セラミックスの焼成時に割れや反り等が生じて比較的コストがかかる。これに対して、この実施形態の圧電アクチュエータによればそのような薄い圧電素子を用意する必要がないため、製造コストを抑えることが可能となる。
【００４１】
また、この実施形態である圧電アクチュエータは、電子機器（例えば、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器等）の音源としても利用可能である。ところで、従来、セラミックスを用いる圧電アクチュエータにおいては、落下させた際に圧電素子が破損するという一面があった。他方、上記のような携帯型の電子機器は、使用時にユーザが誤って機器を落下させてしまうことも多く、このことから、関連技術による圧電アクチュエータは、携帯型の機器には適していないと考えられてきた。しかしながら、この実施形態の圧電アクチュエータでは、圧電素子１０が固定された台座２０と支持部材４０が、剛性の低い振動膜３０を介して支持されているため、仮に落下した場合であっても、その衝撃が振動膜３０の衝撃減衰により吸収され、圧電素子１０の破損が生じにくいものとなっている。したがって、携帯型の電子機器に対しても好適に利用することが可能である。
【実施形態２】
【００４２】
第２の実施形態による圧電アクチュエータは、上記第1の実施形態に示したものに限らず、図９に示すような構成であってもよい。図９（ａ）は、この発明の第２の実施形態の圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、同図（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図９の圧電アクチュエータ６０−２は、中空状の補強部材５０−２が振動膜（振動フィルム）３０−２に接合されている。
【００４３】
図１０は、図９に示す第２の実施形態の圧電アクチュエータにおける補強部材の配置位置を模式的に表わした図である。すなわち、図１０で示す分割振動の振動姿態において、振動の節目となる部位７０−２を補強するために補強部材５０−２を配置しているものである。この補強部材５０−２はリン青銅を使用しており、補強部材５０−２以外の構成は第１の実施形態と同様である。
このように、この実施形態において、補強部材５０−２が振動の節目になる箇所に配置されていれば、形状や配置位置について特に限定されるものではない。このように構成された、この実施形態の圧電アクチュエータ６０−２は分割振動を抑制することができ、その結果、周波数音圧レベル特性の平坦化を実現することができる。
【実施形態３】
【００４４】
第３の実施形態の圧電アクチュエータは、上記各実施形態に示したものに限らず、図１１に示すような構成であってもよい。すなわち、図１１（ａ）は、この発明の第３の実施形態である圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、図１１（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図１１の圧電アクチュエータ６０−３では、２つの補強部材５０−３が圧電アクチュエータ６０−３の中心を基点に対称に配置されている。補強部材５０−３には、リン青銅が使用されており、補強部材５０−３以外の構成については第１の実施形態と同様である。このように、この実施形態において、補強部材５０−３は振動の節目になる箇所に配置していれば、形状、位置、及び個数について特に限定されるものではない。特に、複数個の補強部材５０−３を分割して配置した場合、その補強部材５０−３の加工精度を上げることや圧電アクチュエータ６０−３の製造が容易となり、結果的に圧電アクチュエータ６０−３のコスト低減に有利となる。
【実施形態４】
【００４５】
第４の実施形態の圧電アクチュエータは、上記各実施形態に示したものに限らず、図１２に示すような構成であってもよい。すなわち、図１２（ａ）は、この発明の第４の実施形態の圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、図１２（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図１２の圧電アクチュエータ６０−４では、３つの補強部材５０−４が圧電アクチュエータ６０−４の中心を基点に非対称に配置されている。補強部材５０−４にはリン青銅が使用されており、補強部材５０−４以外の構成については第１の実施形態と同様である。このように、この実施形態では、補強部材５０−４は振動の節目になる箇所に配置していれば、その個数について特に限定されるものではない。また、形状については、球形、直方体、又は立方体等どのような形状であってもよい。特に、補強部材５０−４の配置を非対称に配置した場合、分割振動を抑制する効果は大きく、補強部材５０−４の配置面積や個数を削減することができる。また、補強部材５０−４を非対称に配置することで、分割振動の際に、振動領域の規則性を低下させることができ、その結果、位相干渉による音圧レベルの減衰を抑制することができる。
【実施形態５】
【００４６】
第５の実施形態の圧電アクチュエータは、上記各実施形態に示したものに限らず図１３に示すような構成であってもよい。図１３（ａ）は、この発明の第５の実施形態の圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、図１３（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図１３の圧電アクチュエータ６０−５では、半円で中空状の補強部材５０−５が振動膜（振動フィルム）３０−５に接合されている。なお、補強部材５０−５はリン青銅を使用しており、補強部材５０−５以外の構成は第１の実施形態と同様である。このように、この実施形態において、補強部材５０−５は振動の節目になる箇所に配置していれば、形状や配置位置について特に限定されるものではない。このように構成された、この実施形態の圧電アクチュエータ６０−５であっても、分割振動を抑制することができ、平坦な周波数音圧レベル特性が実現できる。
【実施形態６】
【００４７】
第６の実施形態の圧電アクチュエータは、上記各実施形態に示したものに限らず、図１４に示すような構成であってもよい。すなわち、図１４（ａ）は、この発明の第６の実施形態の圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、図１４（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図１４の圧電アクチュエータ６０−６では、２つの補強部材５０−６を圧電素子１０−６に対して上下に配置(つまり、圧電素子１０−６の上と振動膜３０−６の下に配置)している。なお、補強部材５０−６はリン青銅を使用しており、補強部材５０−６以外の構成は第１の実施形態と同様である。このように、この実施形態において、補強部材５０−６は振動の節目になる箇所に配置していれば、形状や配置位置について特に限定されない。このように構成された、この実施形態の圧電アクチュエータ６０−６であっても、分割振動を抑制することができ、平坦な周波数音圧レベル特性が実現する。
【実施形態７】
【００４８】
第７の実施形態の圧電アクチュエータは、上記各実施形態に示したものに限らず、図１５に示すような構成であってもよい。すなわち、図１５（ａ）は、この発明の第７の実施形態の圧電アクチュエータの構成を示す上面図であり、図１５（ｂ）は、該圧電アクチュエータの縦断面図である。図１５の圧電アクチュエータ６０−７では、補強部材５０−７の材質にウレタン膜を使用しており、補強部材５０−７の材質以外の構成は第１の実施形態と同様である。このように、この実施形態において、補強部材５０−７は振動の節目になる箇所に配置していれば、補強部材５０−７の材質について特に限定されるものではない。特に、補強部材５０−７にウレタン膜等樹脂材料を使用した場合、金属部材と比較して加工が容易となり、圧電アクチュエータ６０−７の製造安定性が向上する。このように構成された、この実施形態の圧電アクチュエータ６０−７であっても、分割振動を抑制することができ、平坦な周波数音圧レベル特性が実現する。
【００４９】
次に、実施例１〜３１及び比較例１〜５によって、上記各実施形態の圧電アクチュエータの特性評価を行う。なお、以下に各特性評価の評価項目は次の通りである。
（評価１）基本共振周波数の測定：交流電圧１Ｖ入力時の基本共振周波数を測定する。
（評価２）音圧レベル周波数特性の測定：交流電圧１Ｖ入力時の音圧レベルを、圧電素子から所定距離だけ離れた位置に配置したマイクロホンにより測定する。なお、この所定距離は、特に明記しない限り１０ｃｍであり、周波数の測定範囲は１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚとする。
（評価３）音圧レベル周波数特性の平坦性測定：交流電圧１Ｖ入力時の音圧レベルを、圧電素子から所定距離だけ離れた位置に配置したマイクロホンにより測定する。周波数の測定範囲は１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚとし、２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの測定範囲において、最大音圧レベルＰｍａｘと最小音圧レベルＰｍｉｎとの音圧レベル差により、音圧レベル周波数特性の平坦性を測定する。また、その測定結果、音圧レベル差（最大音圧レベルＰｍａｘと最小音圧レベルＰｍｉｎとの差のことを指す）が２０ｄＢ以内を○とし、２０ｄＢ以上を×とする。この所定距離は、特に明記しない限り１０ｃｍである（図１６を参照）。
（評価４）最大振動速度振幅：交流電圧１Ｖ印加、共振時の最大振動速度振幅Ｖｍａｘ（図４を参照）を測定する。
（評価５）平均振動速度振幅：図１７に示すように、圧電素子の長手方向に均一に分割された測定点２０点において振動速度振幅を測定し、これらの平均値を算出する。
（評価６）振動形態：図４に示すように、「振動速度比」を平均振動速度振幅Ｖｍ／最大速度振幅Ｖｍａｘと定義し、この振動速度比の値に基き振動の形態を判別する。すなわち、振動速度比が小さいときには図４（ａ）に示すような屈曲運動（山型運動）となり、振動速度比が大きいときには図４（ｂ）に示すような往復運動(ピストン型運動)となることから、この実施例では、そのしきい値を振動速度比＝０．８として、振動速度比が０．８未満のときには屈曲運動、０．８以上のときにはピストン型運動であると判別する。
（評価７）落下衝撃試験：圧電アクチュエータを搭載した携帯電話を５０ｃｍ直上から、５回自然落下させ、落下衝撃安定性試験を行う。具体的には、落下衝撃試験後の割れ等の破壊を目視で確認し、さらに、試験後の音圧特性を測定した。その結果、音圧レベル差（試験前の音圧レベルと試験後の音圧レベルとの差のことを指す）が３ｄＢ以内を○とし、３ｄＢ以上を×とする。
【実施例１】
【００５０】
図１８は、実施例１の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１として、図１８に示すような、第１の実施形態（図１、図２参照）の圧電アクチュエータ６１−１を作製した。第１の実施形態と本質的な相違ではないが、この実施例では、補強部材５１−１が圧電素子１１−１の中央部上面に貼付けられた構成となっている。【００５１】
圧電アクチュエータ６１−１の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１：外径＝φ１６ｍｍ、厚み＝５０μｍ（０．０５ｍｍ）の圧電板の両面に、それぞれ厚み８μｍの上部電極層及び下部電極層を形成した。台座２１−１    ：外径＝φ１８ｍｍ、厚み＝３０μｍ（０．０３ｍｍ）のリン青銅を使用した。振動膜３１−１  ：外径＝φ２１ｍｍ、厚み＝８０μｍのウレタン製の膜を使用した。支持部材４１−１：外径＝φ２１ｍｍ、枠抜き部内径＝２０ｘ２０ｍｍ、厚み＝１．５ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。補強部材５１−１：外形＝φ３ｍｍ、厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【００５２】
また、圧電素子１１−１、台座２１−１、及び振動膜３１−１は、同心円状の配置とした。圧電素子１１−１の圧電板には、ジルコン酸チタン酸鉛系セラミックを用い、電極層には銀／パラジウム合金（重量比７０％：３０％）を使用した。この圧電素子１１−１の製造はグリーンシート法で行い、大気中で１１００℃−２時間にわたって焼成し、その後、圧電材料層に分極処理を施した。圧電素子１１−１と台座２１−１の接着、台座２１−１と振動膜３１の接着、及び支持部材４５−１と振動膜３１−１の接着、及び補強部材と圧電セラミックスとの接着は、いずれもエポキシ系接着剤を用いて行った。【００５３】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９５４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９５ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８６ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【００５４】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１によれば、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。（図３３の実施例１の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１の厚み（つまり、支持部材４１−１の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。【００５５】
（比較例１）
図１９は、実施例１に対する比較例１の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。すなわち、実施例１に関する比較例１として、図１９に示すような、補強部材が接合されていない圧電アクチュエータ６２−１を作製した。この圧電アクチュエータ６２−１は、補強部材の配置以外は実施例１と同様の構成を有している。なお、圧電素子１２−１、台座２２−１、及び支持部材４２−１は、上記実施例１の圧電素子１１−１、台座２１−１、及び支持部材４１−１と同一の材質で構成されている。【００５６】
各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１２−１：実施例１と同じ構成である。
台座２２−１    ：実施例１と同じ構成である
振動膜３２−１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４２−１：実施例１と同じ構成である。
また、圧電素子１２−１、台座２２−１、振動膜３２−１、及び支持部材４２−１は同心円状の配置とした。【００５７】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９５４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２３５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．７９
振動姿態                ：屈曲型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：７６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８７ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：×
落下衝撃安定                ：×
（図３４の比較例の音響特性図を参照）
【実施例２】
【００５８】
実施例２として、図１８のように圧電アクチュエータ６１−２を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−２は、補強部材５１−２の形状のみが変更されており、補強部材５１−２以外の構成は実施例１と同じである。【００５９】
圧電アクチュエータ６１−２の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−２：外形＝φ５ｍｍ、厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【００６０】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１００５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８４
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９０ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９２ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９０ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００６１】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−２の外形形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きくてピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図３５の実施例２の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−２の厚み（つまり、支持部材４１−２の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例３】
【００６２】
実施例３として、図１８のように圧電アクチュエータ６１−３を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−３は、補強部材５１−３の形状のみが変更されており、補強部材５１−３以外の構成は実施例１と同じである。【００６３】
圧電アクチュエータ６１−３の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−３：外形＝φ７ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【００６４】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１０３５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９０ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００６５】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−３によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−３の外形形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図３６の実施例３の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−３の厚み（つまり、支持部材４１−３の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例４】
【００６６】
図２０は、実施例４の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例４として、図２０に示すような圧電アクチュエータ６１−４を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−４では、補強部材５１−４の形状及び配置位置が変更されており、補強部材５１−４以外の構成は第１の実施例と同じである。【００６７】
圧電アクチュエータ６１−４の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−４：実施例１と同じ構成である。
台座２１−４    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−４  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−４：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−４：外形φ１８、開口部内径φ１６．５ｍｍの中空形状で、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【００６８】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１０７５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８４
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８８ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００６９】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−４によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−４の外形形状及び配置位置に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図３７の実施例４の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６０−４の厚み（つまり、支持部材４１−４の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例５】
【００７０】
実施例５として、図２０に示すような圧電アクチュエータ６１−５を作製した。この実施例の圧電アクチュエータは、実施例４に対して、補強部材５１−５の形状のみが変更されており、補強部材５１−５以外の構成は実施例４及び実施例１と同じである。【００７１】
圧電アクチュエータ６１−５の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−４：実施例１と同じ構成である。
台座２１−４    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−４  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−４：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−５：外形φ１８、開口部内径φ１５．０ｍｍの中空形状で、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【００７２】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１１０５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８２ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８４ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００７３】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−５によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−５の外形形状、配置位置に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図３８の実施例５の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−５の厚み（つまり、支持部材４１−４の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例６】
【００７４】
図２１は、実施例６の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例６として、図２１に示すような圧電アクチュエータ６１−６を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−６は、補強部材５１−６の形状と配置位置のみが変更されており、補強部材５１−６以外の構成は第１の実施例と同じである。【００７５】
圧電アクチュエータ６１−６の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−６：実施例１と同じ構成である。
台座２１−６    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−６  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−６：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−６：外形φ２．０ｍｍで、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を１個使用した。【００７６】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９１２Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２３５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８６
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９５ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８９ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００７７】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−６によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−６の外形形状及び配置位置に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図３９の実施例６の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−６の厚み（つまり、支持部材４１−６の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例７】
【００７８】
図２２は、実施例７の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例７として、図２２に示すような圧電アクチュエータ６１−７を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−７は、実施例６（図２１参照）の構成に対して補強部材５１−７の個数のみが変更されており、補強部材５１−７以外の構成は実施例６及び実施例１と同じである。【００７９】
圧電アクチュエータ６１−７の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−７：実施例１と同じ構成である。
台座２１−７    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−７  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−７：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−７：外形φ２．０ｍｍで、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を２個使用した。【００８０】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９３１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２２５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８５
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９３ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００８１】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−７によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１―７の外形形状、配置位置、及び個数に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４０の実施例７の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−７の厚み（つまり、支持部材４１−７の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例８】
【００８２】
図２３は、実施例８の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例８として、図２３に示すような圧電アクチュエータ６１−８を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−８は、実施例６（図２１参照）に対して補強部材５１−８の個数のみが変更されており、補強部材５１−８以外の構成は実施例６及び実施例１と同じである。【００８３】
圧電アクチュエータ６１−８の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−８：実施例１と同じ構成である。
台座２１−８    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−８  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−８：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−８：外形φ２．０ｍｍで、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を３個使用した。【００８４】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９５１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８２
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９０ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９０ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９６ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００８５】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−８によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−８の外形形状、配置位置、及び個数に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４１の実施例８の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−８の厚み（つまり、支持部材４１−８の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例９】
【００８６】
図２４は、実施例９の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例９として、図２４に示すような圧電アクチュエータ６１−９を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−９は、実施例６（図２１参照）に対して補強部材５１−９の個数のみが変更されており、補強部材５１−９以外の構成は実施例６及び実施例１と同じである。【００８７】
圧電アクチュエータ６１−９の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−９：実施例１と同じ構成である。
台座２１−９    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−９  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−９：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−９：外形φ２．０ｍｍで、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を４個使用した。【００８８】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９７５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１０ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９５ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００８９】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１―９によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−９の外形形状、配置位置、及び個数に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４２の実施例９の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−９の厚み（つまり、支持部材４１−９の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１０】
【００９０】
図２５は、実施例１０の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１０として、図２５に示すような圧電アクチュエータ６１−１０を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１０は、実施例６に対して補強部材５１−１０の個数のみが変更されており、補強部材５１−１０以外の構成は実施例６及び実施例１と同じである。【００９１】
圧電アクチュエータ６１−１０の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１０：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１０    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１０  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１０：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１０：外形φ２．０ｍｍで、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を６個使用した。【００９２】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９９５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８２
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９２ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９６ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００９３】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１０によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１０の外形形状、配置位置、及び個数に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４３の実施例１０の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１０の厚み（つまり、支持部材４１−１０の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１１】
【００９４】
図２６は、実施例１１の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１１として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１１を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１１は、実施例１に対して、２枚の補強部材５１−１１が上下に配置されており、補強部材５１−１１以外の構成は実施例１と同じである。【００９５】
圧電アクチュエータ６１−１１の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１１：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を上下２枚使用した。【００９６】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１０１５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８４
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９０ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【００９７】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１１によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１１の配置位置に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４４の実施例１１の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１１の厚み（つまり、支持部材４１−１１の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１２】
【００９８】
実施例１２として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１２を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１２は、実施例１１に対して、補強部材５１−１２の形状のみ変更されており、補強部材５１−１２以外の構成は実施例１１及び実施例１と同じである。【００９９】
圧電アクチュエータ６１−１２の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１２：外形＝φ３ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を２枚使用した。【０１００】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９９５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２２５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９１ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【０１０１】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１２によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１２の外形形状及び配置位置に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４５の実施例１２の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１２の厚み（つまり、支持部材４１−１２の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１３】
【０１０２】
実施例１３として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１３を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１３は、実施例１に対して補強部材５１−１３の厚みのみが変更されており、補強部材５１−１３以外の構成は実施例１と同じである。【０１０３】
圧電アクチュエータ６１−１３の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１３：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０７５ｍｍのリン青銅を使用した。【０１０４】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１０００Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９２ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【０１０５】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１３によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１３の形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４６の実施例１３の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１３の厚み（つまり、支持部材４１−１３の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１４】
【０１０６】
実施例１４として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１４を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１４は、実施例１３に対して補強部材５１−１４の厚みのみが変更されており、補強部材５１−１４以外の構成は実施例１３及び実施例１と同じである。【０１０７】
圧電アクチュエータ６１−１４の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１４：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．１ｍｍのリン青銅を使用した。【０１０８】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１０００Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：９０ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【０１０９】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１４によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１４の形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４７の実施例１４の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１４の厚み（つまり、支持部材４１−１４の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１５】
【０１１０】
実施例１５として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１５を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１５は、実施例１に対して補強部材５１−１５の材質のみが変更されており、補強部材５１−１５以外の構成は実施例１と同じである。【０１１１】
圧電アクチュエータ６１−１５の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１５：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのウレタン膜を使用した。【０１１２】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９３４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２２５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８２
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８９ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１１３】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１５によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１５の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４８の実施例１５の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１５の厚み（つまり、支持部材４１−１５の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１６】
【０１１４】
実施例１６として、図２６に示すような圧電アクチュエータ６１−１６を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１６は、実施例１に対して補強部材５１−１６の材質のみが変更されており、補強部材５１−１６以外の構成は第１の実施例と同じである。【０１１５】
圧電アクチュエータ６１−１６の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−１１：実施例１と同じ構成である。
台座２１−１１    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１１  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１１：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１６：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。【０１１６】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９８４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８０ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８９ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１１７】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１６によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１６の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図４９の実施例１６の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１６の厚み（つまり、支持部材４１−１６の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされている。
【実施例１７】
【０１１８】
図２７は、実施例１７の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１７として、図２７に示すようなバイモルフ型の圧電アクチュエータ６１−１７を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１７は、実施例１の圧電アクチュエータ６１−１（図１８参照）の台座２１−１の裏面に、追加の圧電素子１１−１７ｂを配すことでバイモルフ型としたものである。つまり、図２７（ｂ）に示すように、台座２１−１７の上面に圧電素子１１−１７ａが取り付けられ、台座２１−１７の下面に圧電素子１１−１７ｂが取り付けられており、振動膜３１−１７は、中空形状で、抜き取り径Φ１５ｍｍである。また、補給部材５１−１７は実施例１と同じ構成である。【０１１９】
圧電アクチュエータ６１−１７の各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１１−１７ａ  ：実施例１の圧電素子１１−１と同じ
圧電素子１１−１７ｂ  ：基本的な構成は圧電素子１１−１と同じ（ただし、圧電素子１１Ａとは逆の動作をするように構成されている。）
台座２１−１７        ：実施例１と同じ
振動膜３１−１７      ：実施例１と同じ（内径Φ１５ｍｍを刳り貫いている）
支持部材４１−１７    ：実施例１と同じ
補強部材５１−１７    ：実施例１と同じ【０１２０】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：８９７Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：３６０ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：１０１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：１０７ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１２１】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１７によれば、実施例１と同等の特性を有しており、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５０の実施例１７の音響特性図を参照）。さらに、バイモルフ構造により音圧レベルは増加することが実証された。また、圧電アクチュエータ厚み（支持部材４１−１７の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例１８】
【０１２２】
図２８は、実施例１８の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１８として、図２８に示すようなバイモルフ型の圧電アクチュエータ６１−１８を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１８では、実施例１７に対して、補強部材５１−１８が圧電アクチュエータの両面に配置された構成であり、補給部材５１−１８以外の構成は実施例１７と同じ構成である。【０１２３】
圧電アクチュエータ６１−１８の各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１１−１８ａ  ：実施例１の圧電素子１１−１と同じ構成である。
圧電素子１１−１８ｂ  ：実施例１の圧電素子１１−１と同じ構成である
台座２１−１８        ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１８      ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１８    ：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１８    ：外形＝φ３ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を２個使用した。【０１２４】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９１７Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：３３０ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８２
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：９０ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：１０１ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１２５】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１８によれば、実施例１と同等の特性を有しており、補強部材５１−１８の配置位置及び個数に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５１の実施例１８の音響特性図を参照）。さらに、バイモルフ構造により音圧レベルは増加することが実証された。また、圧電アクチュエータ６１−１８の厚み（つまり、支持部材４１−１８の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例１９】
【０１２６】
図２９は、実施例１９の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）縦断面図である。すなわち、実施例１９として、図２９に示すような圧電アクチュエータ６１−１９を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−１９では、正方形の圧電素子（圧電セラミックス）１１−１９を使用しており、圧電素子（圧電セラミックス）１１−１９以外の構成は実施例１と同じである。【０１２７】
圧電アクチュエータ６１−１９の各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１１−１９  ：外径＝１６ｘ１６ｍｍ、厚み＝５０μｍ（０．０５ｍｍ）の圧電板の両面に、それぞれ厚み８μｍの上部電極層及び下部電極層を形成した。
台座２１−１９      ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−１９    ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−１９  ：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−１９  ：実施例１と同じ構成である。【０１２８】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９４４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８１ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８８ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１２９】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−１９によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電素子１１−１９の外形形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５２の実施例１９の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−１９の厚み（つまり、支持部材４１−１９の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例２０】
【０１３０】
実施例２０として、図１８に示すような圧電アクチュエータ６１−２０を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−２０は、図１８の実施例１とは圧電アクチュエータ６１−２０の外形寸法が異なるものである。【０１３１】
圧電アクチュエータ６１−２０の各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１１−２０：外径＝φ１０ｍｍ、厚み＝５０μｍ（０．０５ｍｍ）の圧電板の両面に、それぞれ厚み８μｍの上部電極層及び下部電極層を形成した。
台座２１−２０    ：外径＝φ１２ｍｍ、厚み＝３０μｍ（０．０３ｍｍ）のリン青銅を使用した。
振動膜３１−２０  ：外径＝φ１５ｍｍ、厚み＝８０μｍのウレタン製の膜を使用した。
支持部材４１−２０：外径＝φ１５ｍｍ、枠抜き部内径＝φ１４ｍｍ、厚み＝１．５ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。
補強部材５１−２０：外形＝φ２ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【０１３２】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１１０５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８４
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８２ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８０ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８７ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【０１３３】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２０によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電アクチュエータ６１−２０の外形形形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５３の実施例２０の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−２０の形状はΦ１５ｍｍで、圧電アクチュエータ６１−２０の厚み（つまり、支持部材４１−２０の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な小型・薄型化がなされていた。
【実施例２１】
【０１３４】
実施例２１として、実施例２０に対してさらに各構成要素の寸法を変えた圧電アクチュエータを作製した。したがって、実施例２１では、図１８に示す各構成要素の符号を、実施例２０の符号に対してハイフォン以下のサフィックス符号を２１と読み替えるものとする。例えば、図１８において、実施例２０の圧電アクチュエータ６１−２０に対して、実施例２１では圧電アクチュエータ６１−２１と読み替えるものとする。【０１３５】
圧電アクチュエータ６１−２１の各部の具体的な構成は下記の通りである。
圧電素子１１−２１：外径＝φ１８ｍｍ、厚み＝５０μｍ（０．０５ｍｍ）の圧電板の両面に、それぞれ厚み８μｍの上部電極層及び下部電極層を形成した。
台座２１−２１    ：外径＝φ２０ｍｍ、厚み＝３０μｍ（０．０３ｍｍ）のリン青銅を使用した。
振動膜３１−２１  ：外径＝φ２３ｍｍ、厚み＝８０μｍのウレタン製の膜を使用した。
支持部材４１−２１：外径＝φ２３ｍｍ、枠抜き部内径＝φ２２ｍｍ、厚み＝１．５ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。
補強部材５１−２１：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【０１３６】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：８７５Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：４０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：１０６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：９７ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：１０８ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：１１０ｄＢ
音圧レベル周波数特性平坦性：○
落下衝撃安定              ：○【０１３７】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２１によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電アクチュエータ６１−２１の外形形形状に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５４の実施例２１の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−２１の厚み（つまり、支持部材４１−２１の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な小型・薄型化がなされていた。
【実施例２２】
【０１３８】
実施例２２では、図１８の構成において各構成要素のハイフォン以下のサフィックス符号を２２と読み替えるものとする。すなわち、実施例２２として、図１８の構成で圧電アクチュエータ６１−２２を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−２２は、実施例１に対して振動膜３１−２２の材質のみが変更されており、振動膜３１−２２以外の構成は第１の実施例と同じである。【０１３９】
圧電アクチュエータ６１−２２の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−２２：実施例１と同じ構成である。
台座２１−２２    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−２２  ：実施例１と同じで、厚み＝５０μｍのＰＥＴを使用した。
支持部材４１−２２：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−２２：外形＝φ５ｍｍ  厚み＝０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。【０１４０】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９１４Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２２５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８５
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８１ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８７ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１４１】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２２によれば、実施例１と同等の特性を有しており、振動膜３１−２２の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された（図５５の実施例２２の音響特性図を参照）。また、圧電アクチュエータ６１−２２の厚み（つまり、支持部材４１−２２の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例２３】
【０１４２】
実施例２３では、図１８の構成において各構成要素のハイフォン以下のサフィックス符号を２３と読み替えるものとする。すなわち、実施例２３として、図１８の構成で圧電アクチュエータ６１−２３を作製した。この実施例の圧電アクチュエータ６１−２３は、実施例１に対して接着剤を変更したものであり、アクリル系の接着剤を使用した。接着剤以外の構成については実施例１と同じである。【０１４３】
圧電アクチュエータ６１−２３の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１１−２３：実施例１と同じ構成である。
台座２１−２３    ：実施例１と同じ構成である。
振動膜３１−２３  ：実施例１と同じ構成である。
支持部材４１−２３：実施例１と同じ構成である。
補強部材５１−２３：実施例１と同じ構成である。【０１４４】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９２１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８５
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８１ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８８ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１４５】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２３によれば、実施例１と同等の特性を有しており、各部材を接合させる接着剤の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。また、圧電アクチュエータ６１−２３の厚み（支持部材４１−２３の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例２４】
【０１４６】
実施例２４では、図１８の構成において各構成要素のハイフォン以下のサフィックス符号を２４と読み替えるものとする。すなわち、実施例２４として、図１８の構成で圧電アクチュエータ６１−２４を作製した。この圧電アクチュエータ６１−２４は、実施例１で使用した圧電素子１１−１の材料を変更し、圧電素子１１−２４の材料をチタン酸バリウム系セラミックに変えたものである。その他の構成は実施例１の圧電アクチュエータと同一である。【０１４７】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９６１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２３５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８１
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８７ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１４８】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２４によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電素子１１−２４の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。また、圧電アクチュエータ６１−２４の厚み（つまり、支持部材４１−２４の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例２５】
【０１４９】
実施例２５では、図１８の構成において各構成要素のハイフォン以下のサフィックス符号を２５と読み替えるものとする。すなわち、実施例２５として、図１８の構成で圧電アクチュエータ６１−２５を作製した。この圧電アクチュエータ６１−２５は、実施例１の圧電板で使用した電極材料を銀に変更したものである。その他の構成は実施例１の圧電アクチュエータと同一である。【０１５０】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９４１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９２ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８８ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８９ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１５１】
上記の結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２５によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電素子に用いる電極材料の材質に関わらず、音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。また、圧電アクチュエータ厚み（支持部材４１−２４の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。
【実施例２６】
【０１５２】
実施例２６では、図１８の構成において各構成要素のハイフォン以下のサフィックス符号を２５と読み替えるものとする。すなわち、実施例２６として、図１８の構成で圧電アクチュエータ６１−２６を作製した。この圧電アクチュエータ６１−２６は、実施例１で使用した圧電素子１１−１を積層型セラミック素子に変更したものである。その他の構成は実施例１の圧電アクチュエータと同一である。図３０は、実施例２６で使用される積層型圧電素子の構成を示す斜視図である。すなわち、実施例２６で使用される積層型セラミックス素子（積層型圧電素子）は、図３０に示すように、圧電層１５と電極層１４が交互に積層されたもので、厚み５０μｍの圧電層１５が３層、厚み３μｍの電極層１４が４層で交互に積層された構成である。圧電層材料として、ジルコン酸チタン酸鉛系セラミックス、電極材料として銀パラジウム合金（重量比７０％：３０％）を用いている。【０１５３】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：９４１Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：２０５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．８３
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：９７ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：９１ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９３ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：１０４ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
落下衝撃安定                ：○【０１５４】
上記の測定結果より明らかなように、この実施例の圧電アクチュエータ６１−２６によれば、実施例１と同等の特性を有しており、圧電素子を積層型セラミック素子に変更しても音圧レベル周波数特性は平坦であり、デイップ及びピークは観察されていない。また、基本共振周波数が１ｋＨｚ以下で、振動振幅が大きく、ピストン型の振動姿態をとり、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域で８０ｄＢを超える音圧レベルを有することが実証された。また、圧電素子を積層型にすることで音圧レベルが向上することが実証された。また、圧電アクチュエータ６１−２６の厚み（つまり、支持部材４１−２６の厚み）は１．５ｍｍであり、十分な薄型化がなされていた。【０１５５】
（比較例２）
図３１は、実施例２６における比較例２の圧電アクチュエータの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。すなわち、実施例２６の比較例２として、図３１に示すような圧電アクチュエータ６２−２を作製した。この圧電アクチュエータ６２−２は、圧電素子１２−２、台座２２−２、及び支持部材４２−２から構成される関連技術による圧電アクチュエータである。【０１５６】
圧電アクチュエータ６２−２の各部の具体的な構成は以下の通りである。
圧電素子１２−２：実施例１と同じ構成である。
台座２２−２    ：Φ２１ｍｍ、厚み０．０５ｍｍのリン青銅を使用した。
支持部材４１−２３：実施例１と同じ構成である。【０１５７】
〔測定結果〕
基本共振周波数          ：１４７９Ｈｚ
最大振動速度振幅        ：１１５ｍｍ／ｓ
振動速度比              ：０．６７
振動姿態                ：ピストン型
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：７４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：６９ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８７ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：１１５ｄＢ
音圧レベル周波数特性の平坦性：×
落下衝撃安定                ：×
（図５６の比較例２の音響特性図参照）【０１５８】
次に、圧電アクチュエータによる音響素子を携帯電話機に搭載した実施例について、以下、実施例２７〜３０及び比較例４を参照して説明する。
【実施例２７】
【０１５９】
実施例２７では携帯電話１について説明する。図３２は、実施例２７において圧電アクチュエータによる音響素子を携帯電話機に搭載した概念図である。すなわち、実施例２７として、図３２に示すような携帯電話機７０を用意し、この携帯電話機７０の筐体内に実施例１（図１８参照）の圧電アクチュエータ６１−１を搭載した。具体的には、携帯電話機７０のスピーカ部７１の筐体内側面に圧電アクチュエータ６１−１を貼り付ける構成とした。【０１６０】
評価として、圧電素子（つまり、圧電アクチュエータ６１−１）から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより音圧レベルと周波数特性を測定した。また、落下衝撃試験についても実施した。【０１６１】
〔測定結果〕
共振周波数              ：７７５Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８６ｄＢ
落下衝撃試験            ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後に音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８４ｄＢであった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
【実施例２８】
【０１６２】
実施例２８では携帯電話２について説明する。すなわち、実施例２８として、上記実施例２７と同様に、携帯電話機７０内に実施例４（図２０参照）の圧電アクチュエータ６１−４を搭載した。評価内容については上記の実施例２７と同様である。【０１６３】
〔測定結果〕
共振周波数              ：７９５Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９２ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８５ｄＢ
落下衝撃試験            ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後に音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８６ｄＢであった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
【実施例２９】
【０１６４】
実施例２９では携帯電話３について説明する。すなわち、実施例２９として、上記の実施例２７と同様、携帯電話機７０内に実施例７（図２２参照）の圧電アクチュエータ６１−７を搭載した。評価内容については上記の実施例２７と同様である。【０１６５】
〔測定結果〕
共振周波数              ：７２５Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８４ｄＢ
落下衝撃試験            ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後に音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８２ｄＢであった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：○
【実施例３０】
【０１６６】
実施例３０では携帯電話４について説明する。すなわち、実施例３０として、上記の実施例２７と同様、携帯電話機７０内に実施例１０（図２５参照）の圧電アクチュエータ６１−１０を搭載した。評価内容については上記の実施例２７と同様である。【０１６７】
〔測定結果〕
共振周波数              ：７６５Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８６ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：９５ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８７ｄＢ
落下衝撃試験            ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後に音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８３ｄＢであった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：○【０１６８】
（比較例３：携帯電話５）
次に、実施例３０の比較例３として、上記の各実施例と同様、携帯電話機７０内に比較例２（図３１参照）の圧電アクチュエータ６２−２を搭載した。測定評価としては、圧電素子（圧電アクチュエータ６２−２）から１０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。また、落下衝撃試験も実施した。【０１６９】
〔測定結果〕
共振周波数  ：１５２０Ｈｚ
音圧レベル  ：６６ｄＢ
落下衝撃試験：２回落下後において圧電素子の割れが見られ、この時点で音圧レベルを測定したところ５０ｄＢ以下であった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：×
このときの音圧レベルを測定したところ５０ｄＢ以下であった。【０１７０】
（比較例４：電磁式アクチュエータ）
比較例４として、一般的な電磁式アクチュエータによる音響素子を作製した。このような音響素子は、公知の技術であるので特に図示はしないが、永久磁石とボイスコイルと振動板とを有し、電気端子を通じてボイスコイルに電流を流すことで磁力が発生し、発生した磁力により、振動板に吸引と反発とを繰り返させて音を発生するものである。なお、ここで作製した音響素子の外形形状は、外形＝φ２０ｍｍの円形であり、厚み＝４．０ｍｍである。【０１７１】
評価内容としては、上記のように構成された音響素子に対し、その音響素子から３０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。【０１７２】
〔測定結果〕
共振周波数              ：８１０Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８３ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８４ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８１ｄＢ
【実施例３１】
【０１７３】
実施例３１ではラップトップ型パーソナルコンピュータについて説明する。すなわち、実施例３１として、実施例１の圧電アクチュエータ６１−１を搭載したラップトップ型パーソナルコンピュータ（不図示）を作製した。具体的には、前記実施例の携帯電話の場合と同様に、ラップトップ型パーソナルコンピュータの筐体内側面に、圧電アクチュエータ６１−１を貼り付ける構成とした。【０１７４】
評価内容としては、圧電素子（圧電アクチュエータ６１−１）から３０ｃｍ離れた位置に配置したマイクロホンにより、音圧レベルと周波数特性とを測定した。また、落下衝撃試験も実施した。【０１７５】
〔測定結果〕
共振周波数              ：８１５Ｈｚ
音圧レベル（１ｋＨｚ）  ：８１ｄＢ
音圧レベル（３ｋＨｚ）  ：８５ｄＢ
音圧レベル（５ｋＨｚ）  ：８９ｄＢ
音圧レベル（１０ｋＨｚ）：８４ｄＢ
落下衝撃試験            ：５回落下後においても圧電素子の割れは見られず、試験後に音圧レベル（1ｋＨｚ）を測定したところ８０ｄＢであった。
音圧レベル周波数特性の平坦性：×【０１７６】
《まとめ》
以上説明したように、この発明の実施形態である圧電アクチュエータによれば、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子から構成され、高周波数帯域で発生する分割振動の振動姿態において、分割振動の節となる領域に、１個又は複数個の補強部材を選択的に配置することで振動姿態を変化させて、効率的に分割振動を抑制している。このように構成された圧電アクチュエータは、周波数音圧レベル特性において、山や谷（ピークやディップ）の要因となる分割振動を抑制できることから、平坦な周波数音圧レベル特性が実現でき、良好な音の再生が可能となる。【０１７７】
また、圧電素子の振動姿態に併せて補強部材を配置することから、特定のピークやディップを選択的に抑制することができ、所望の音響特性への調整が可能となる。さらに、振動時に応力が集中する振動の節目を部材で補強するため、落下時の衝撃安定性が向上し、信頼性が向上する。また、圧電アクチュエータの一部分のみを補強するため、アクチュエータの構成部材等の変更が不要であるため製造が容易となる。さらに、低コストで音響特性の向上が可能となり、工業的な利用価値も大である。【０１７８】
また、この発明の圧電アクチュエータは、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子と、少なくとも一方の面に圧電素子が貼り付けられる台座と、圧電素子及び台座を支持するための支持部材とを有し、圧電素子の伸縮運動に応じて、圧電素子及び台座が圧電素子の厚み方向に振動する圧電アクチュエータにおいて、台座が、その台座よりも低剛性な振動膜を介して支持部材に接続されている。このように構成された圧電アクチュエータでは、台座よりも低剛性な振動膜を介して台座が支持部材に接続されており、台座と支持部材との接続部（振動膜部分）が台座の部分と比較して変形し易くなっていることから、振動振幅の向上が図られる。このように接続部（振動膜部分）が変形しやすいということは、この部分での振動が大きくなることを意味し、ひいては、関連技術の構成と比較して振動の態様をよりピストン型（電磁式アクチュエータと同様の振動態様）に近づけることが可能となる。【０１７９】
さらには、落下時の衝撃が、台座と支持部材との間に介在する振動膜で吸収されるため、落下安定性が良好で、携帯機器等への応用も可能である。なお、この発明の圧電アクチュエータは上記の通り振動膜を備えており、この振動膜を振動させることで音を発生させることができる。つまり、この発明の圧電アクチュエータは、追加の振動フィルム等を用いることなくそのまま音響素子として機能し得るものである。【０１８０】
さらに、上記の実施例１〜２６の圧電アクチュエータによれば、比較例４（電磁式アクチュエータ）の周波数特性に近い平坦な周波数音圧レベル特性を示しており、１〜１０ｋＨｚの広い周波数帯域において音圧レベルが高い。一方、比較例２の圧電アクチュエータでは、周波数特性のグラフに激しい凹凸が見られる。この点からしても、この発明の圧電アクチュエータによれば、音響素子の周波数特性（つまり、音圧レベル周波数特性の平坦性）が改善していることが実証された。特に、上記の各実施例では、何れも、その共振周波数ｆ0が比較例の基本共振周波数ｆ0よりも低くなっており、このことからも、この発明に係る圧電アクチュエータによる音響素子の周波数帯域が拡大したことが実証された。また、携帯電話に圧電アクチュエータを実装した実施例２７、２８，２９、３０では、比較例３と比べて基本共振周波数が低く、その音圧レベルの向上も達成する。【０１８１】
以上、この発明の実施形態の図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
この発明の圧電アクチュエータよれば、広い周波数帯域で安定した周波数音圧レベル特性が得られるので、高音質な音響機器等に広く利用することができる。
【図１】
2009110575.tif 000003
【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】
2009110575.tif 000009
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2009110575.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2009110575.tif 000041
【図４０】
2009110575.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
2009110575.tif 000053
【図５２】
2009110575.tif 000054
【図５３】
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【図５４】
2009110575.tif 000056
【図５５】
2009110575.tif 000057
【図５６】
2009110575.tif 000058
【図５７】
2009110575.tif 000059
【図５８】
2009110575.tif 000060
【図５９】
2009110575.tif 000061
【図６０】
2009110575.tif 000062
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【手続補正１】
【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】
振動の駆動源として、電界の状態に応じて伸縮運動する圧電素子を備えた圧電アクチュエータであって、
前記圧電素子の振動姿態を変化させるための補強部材と、
前記圧電素子の少なくとも一方の面に貼付された台座と、
この台座よりも低剛性であって、前記圧電素子及び前記台座の厚み方向への振動の振幅を増幅させる振動膜と、
この振動膜を介して前記圧電素子及び前記台座を支持する支持部材とを備えてなると共に、
前記補強部材は、前記圧電素子、前記台座、又は前記支持部材の何れかに設けられている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記補強部材は、前記圧電素子の駆動によって生じる分割振動を抑制する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記補強部材は、前記圧電素子の駆動によって生じる前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記振動膜、前記台座、前記圧電素子、及び前記補強部材が、この順に、面積が小さくなる態様で形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記補強部材は、前記圧電素子、前記台座、又は前記振動膜の何れかの面に配置されていることを特徴とする請求項１又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記補強部材は、樹脂材料又は金属材料によって形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、５又は６記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記補強部材は、前記圧電素子、前記台座、又は前記振動膜を構成する材料の何れかと同一の材料からなることを特徴とする請求項１又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記振動膜は、前記台座よりも弾性率が大きい材料から選択されることを特徴とする請求項１又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記振動膜は、樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項１又は５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１１】
前記振動膜は、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレンフィルムの何れかであることを特徴とする請求項１０記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１２】
前記圧電素子は、少なくとも２枚を積層してバイモルフ型圧電素子を構成していることを特徴とする請求項１、２、３、５、６又は８記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
前記圧電素子は、圧電材料層と電極層とが交互に積層された積層型構造であることを特徴とする請求項１、２、３、５、６、８又は１２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１、２、３、又は５乃至１３の何れか１に記載の圧電アクチュエータを音響素子として備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
中空状の前記補強部材が、前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１６】
複数個の前記補強部材が、当該圧電アクチュエータの中心を基点にして対称となる態様で、前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１７】
複数個の前記補強部材が、当該圧電アクチュエータの中心を基点にして非対称となる態様で、前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１８】
半円で中空状の前記補強部材が、前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１９】
複数個の前記補強部材が、前記圧電素子の両面側であって、前記分割振動の節目に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項２０】
前記補強部材は、ウレタン、エポキシ、アクリル、ポリイミド、又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリプロピレン、アルミ合金、リン青銅、チタン、チタン合金、鉄ニッケル合金、鉄ニッケル合金、及びマグネシウム合金の中から選択された何れかの材質によって形成されていることを特徴とする請求項７記載の圧電アクチュエータ。
【国際調査報告】
2009110575.tif 000063
2009110575.tif 000064
2009110575.tif 000065