(57)【要約】【課題】  薄型化に伴う音圧特性悪化を抑制することができる圧電発音体及び電子機器を提供する。【解決手段】  携帯電話の筐体１０には、複数の放音孔１２が形成されている。該放音孔１２が設けられている部位の内側は、圧電発音素子２０を取り付けるための受部１６が形成された気室１４となっている。圧電発音素子２０は、振動板２２の両面に圧電素子２４及び２６を貼り合わせたバイモルフ構造となっており、前記振動板２２を、前記受部１６に接着剤１８で貼り付けることによってスピーカとして作用する。このような圧電発音体の音圧特性は、筐体１０側と圧電発音素子２０とが重なった部分，すなわち、実装部の重なり幅Ｗに関係しており、前記重なり幅Ｗを２ｍｍ以下とすることにより、筐体振動による音圧特性の悪化を防止し、必要な音響特性を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板の少なくとも一方の面に圧電素子を貼り合わせた圧電発音素子の周辺を、放音孔を有する筐体に、該筐体の内面との間に気室を設けるように振動可能に支持した圧電発音体であって、
前記圧電発音素子の周辺と前記筐体側との重なり幅を２ｍｍ以下としたことを特徴とする圧電発音体。
【請求項２】
振動板の少なくとも一方の面に圧電素子を貼り合わせた圧電発音素子の周辺を、放音孔を有する筐体に、該筐体の内面との間に気室を設けるように振動可能に支持した圧電発音体であって、
前記圧電発音素子を、緩衝体を介さずに前記筐体に固定するとともに、
前記圧電発音素子の周辺と前記筐体側との重なり幅を２ｍｍ以下としたことを特徴とする圧電発音体。
【請求項３】
前記気室を、前記筐体の壁の厚み内部に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の圧電発音体。
【請求項４】
前記筐体に、前記圧電発音素子の振動板の周辺を直接支持するための受部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電発音体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の圧電発音体を筐体に備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの電子機器及びその音響部品として用いられる圧電発音体に関し、更に具体的には、薄型化に伴う音圧特性低下の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電発音体（圧電スピーカなど）は、簡易な電気音響変換手段として広く利用されており、特に近年では、携帯電話などの分野で多用されている。一般的な圧電発音体は、金属板などの振動板の表面に圧電素子を貼り合わせたユニモルフ型又はバイモルフ型の圧電発音素子をケースなどに支持し、更に、該ケースの周縁を各種機器の筐体などに固定することによりスピーカとして利用される。この際、圧電発音素子の振動が筐体に必要以上に伝達するのを防止するため、ケースの周辺は、例えば、リング状のポロン（高密度マイクロセルポリウレタンフォーム）を介して取り付けられる。このような従来技術としては、例えば、以下の特許文献１に記載された圧電音響変換装置がある。当該背景技術によれば、圧電要素が取り付けられたケースは、ゴムリング等のクッション材を介してハウジングに取り付けられることとなっている。
【特許文献１】特開平７−１０７５９４号公報（第３頁及び第１図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、以上のような背景技術では、ポロンなどのクッション材を介して実装するための、実装高さが大きくなり、一層の小型化が求められる昨今の携帯機器においては不利となる。また、通常は、前記圧電発音素子を支持体（ケースなど）に支持させたものを筐体に取り付けることから、前記支持体の高さも薄型化を妨げる要因となる。従って、前記クッション材やケースを用いずに、圧電発音素子を直接筐体に支持させるようにすれば、薄型化自体は実現できることになる。しかしながら、上述したクッション材は、前記圧電発音素子の振動が必要以上に筐体に伝達するのを防止するものであるから、圧電発音素子を直接筐体に取り付けると、振動によって音圧特性が悪化してしまうことがある。
【０００４】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、薄型化に伴う音圧特性の悪化を抑制することができる圧電発音体及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明の圧電発音体は、振動板の少なくとも一方の面に圧電素子を貼り合わせた圧電発音素子の周辺を、放音孔を有する筐体に、該筐体の内面との間に気室を設けるように振動可能に支持した圧電発音体であって、前記圧電発音素子の周辺と前記筐体側との重なり幅を２ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【０００６】
他の発明の圧電発音体は、振動板の少なくとも一方の面に圧電素子を貼り合わせた圧電発音素子の周辺を、放音孔を有する筐体に、該筐体の内面との間に気室を設けるように振動可能に支持した圧電発音体であって、前記圧電発音素子を、緩衝体を介さずに前記筐体に固定するとともに、前記圧電発音素子の周辺と前記筐体側との重なり幅を２ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記気室を、前記筐体の壁の厚み内部に設けたことを特徴とする。他の形態は、前記筐体に、前記圧電発音素子の振動板の周辺を直接支持するための受部を設けたことを特徴とする。本発明の電子機器は、前記いずれかの圧電発音体を筐体に備えたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、振動板の少なくとも一方の面に圧電素子を貼り合わせた圧電発音素子の周辺を、少なくとも一つ以上の放音孔を有する筐体に、該筐体の内面との間に気室を設けるように振動可能に支持した圧電発音体において、前記圧電発音素子を前記筐体に固定するとともに、前記圧電発音素子の周辺と前記筐体側との重なり幅を２ｍｍ以下とすることで、筐体振動による音圧特性の悪化を抑制し、必要な音響特性を確保できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は、本実施例の主要端面図，図１(B)及び(C)は変形例を示す図である。本実施例は、本発明の圧電発音体を、携帯電話のスピーカとして適用したものである。図１(A)に示すように、携帯電話の筐体１０には、複数の放音孔１２が設けられている。また、該放音孔１２が設けられている部位の内側は、圧電発音素子２０を取り付けるための受部１６が形成された気室１４となっている。このような筐体１０の材質としては、例えば、厚さ１〜２ｍｍ程度のアルミニウムなどが用いられる。
【００１１】
前記圧電発音素子２０は、金属などの振動板２２の両面に、圧電素子２４及び２６を貼り合わせたバイモルフ型であって、前記圧電素子２４及び２６は、圧電体と電極層を交互に重ね合わせた積層構造となっている。なお、図示の例では、バイモルフ型としたが、振動板２２のいずれか一方の面に圧電素子２４又は２６を設けたユニモルフ型としてもよい。このような圧電発音素子２０は、前記筐体１０の受部１６に、例えば、シリコン系の接着剤１８などを用いて振動板２２の周辺を気密に貼り合せることによって取り付けられる。このとき、受部１６と振動板２２との重なり幅が、後述するように約２ｍｍ以下となるようにする。また、振動板２２の表面と気室１４の上面との間隔Ｉは、圧電発音素子２０の厚み方向の振幅に近くなるように、例えば、８５０μｍ以下，好ましくは、３００μｍ以下となるように設定する。なお、上述した圧電体，電極層，接着剤としては、公知の各種のものが適用可能である。
【００１２】
一方、圧電発音素子２０と筐体１０との接触程度によって、前記圧電発音素子２０から筐体１０への振動の伝達具合が変化することから、圧電発音体の音圧特性は、これらの重なり幅と関連があると考えることができる。図２には、圧電発音素子２０の振動板２２と、筐体１０の受部１６との重なり幅，すなわち、実装部の重なり幅Ｗを、０．４ｍｍ，０．８ｍｍ，１．６ｍｍ，３ｍｍ，５ｍｍ，８ｍｍとした場合の周波数と振幅の関係が示されている。図２において、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は振幅（μ ｍｐ−ｐ）を表している。また、図３は、前記図２と同様の重なり幅Ｗにおける周波数と音圧の関係を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）を示している。図２及び図３ともに、横軸は対数目盛である。図２に示すように、実装部分の重なり幅Ｗが変わることにより、筐体１０の振動の大きさが特徴的に変化する。この筐体振動の影響を示したものが図３であり、同図によれば、筐体振動が大きくなる周波数において、大きなディップが発生し、音圧特性の悪化を招いていることが確認される。
【００１３】
図４には、重なり幅Ｗと音圧のディップ深さの関係が示されている。図４において、横軸は重なり幅Ｗ（ｍｍ）、縦軸は音圧のディップ深さ（ｄＢ）である。同図に示すように、重なり幅Ｗが大きくなるほど、ディップ深さも大きくなり、音圧特性の悪化度が増していることが分かる。音圧特性のばらつきとして、３ｄＢ程度までが許容範囲とされることを考慮すると、重なり幅Ｗ，すなわち、実装部分の幅を２ｍｍ以下とすることにより、音圧特性の悪化を抑制し、必要な音響特性の確保が可能になると考えることができる。更に、重なり幅Ｗを１．２ｍｍ以下とすると、ディップ深さを２ｄＢ以下とすることができる。
【００１４】
このように、実施例１によれば、振動板２２の両面に圧電素子２４及び２６を貼り合わせた圧電発音素子２０を、緩衝体（クッション材）を介さずに筐体１０に固定するとともに、前記圧電発音素子２０の振動板２２と、筐体１０の受部１６との重なり幅Ｗを２ｍｍ以下となるように設定することとしたので、筐体振動による音圧特性の悪化を抑制し、必要な音響特性を確保できるという効果がある。
【００１５】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状・大きさ・材料は一例であり、重なり幅Ｗが上述した範囲内に設定されていれば、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)上述した実施例１では、圧電発音素子２０の振動板２２を受ける受部１６が平面状であったが、例えば、図１(B)に示すように、受部１６が斜面となっており、接着剤１８によって隙間が埋められるようになっている場合であっても、振動板２２と接触する部分の重なり幅が２ｍｍ以下であれば、前記図１(A)に示す例と同様の効果が得られる。また、前記実施例１では、気室１４の段差状の受部１６を設けることとしたが、これも一例であり、図１(C)に示す例のように、気室１４の周縁に、直接接着剤１８などを用いて振動板２２の周辺を貼り付けるようにしてもよい。このような構成としても、振動板２２との重なり幅Ｗが２ｍｍ以下であれば、前記実施例と同様の効果が得られる。
(3)放音孔１２の数や配置も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(4)前記実施例の圧電発音素子２０も一例であり、ユニモルフ型としてもよい。また、圧電素子２４や２６における圧電体と電極層の積層数も任意であり、必要に応じて適宜増減してよい。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明によれば、圧電発音素子を筐体に取り付けるとともに、前記圧電発音素子と筐体側の重なり部分の幅を２ｍｍ以下に設定して、筐体振動による音圧特性の悪化を抑制し、必要な音響特性を確保することとしたので、圧電発音体の用途に適用できる。特に、実装時の薄型化が必要とされる各種携帯機器などの電子機器やその部品の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１及びその変形例を示す主要端面図である。
【図２】前記実施例１の圧電発音体の周波数と振幅の関係を示す図である。
【図３】前記実施例１の圧電発音体の周波数と音圧の関係を示す図である。
【図４】前記実施例１の筐体と振動板の実装部の重なり幅と音圧のディップ深さの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０：筐体
１２：放音孔
１４：気室
１６：受部
１８：接着剤
２０：圧電発音体
２２：振動板
２４，２６：圧電素子
Ｗ：実装部の重なり幅
【図１】
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【図２】
2006165702.tif 000004
【図３】
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【図４】
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