(57)【要約】  広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する。電気音響変換器は、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置された、共振周波数の異なる複数の圧電振動子と、各圧電振動子を拘束する振動部材と、振動部材の縁を支持するフレームと、を備える積層圧電振動子ユニットを、振動方向に交差する方向に、並列に配置し、振動部材は、振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置された、共振周波数の異なる複数の圧電振動子と、
前記各圧電振動子を拘束する振動部材と、
前記振動部材の縁を支持するフレームと、
を備える積層圧電振動子ユニットを、前記振動方向に交差する方向に、並列に配置し、
前記振動部材は、前記振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される電気音響変換器。
【請求項２】
前記振動部材は、隣接する前記積層圧電振動子ユニット内部の前記振動部材の配置順序に対して、反転して配置される請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記積層圧電振動子ユニットは、少なくとも剛性、又は厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を備える請求項１又は２に記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記圧電振動子のうち、一又は複数の前記圧電振動子を選択的に駆動する請求項１乃至３のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記振動部材は、通気孔を備える請求項１乃至４のいずれか一に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一に記載の電気音響変換器を搭載し、前記圧電振動子を２０ｋＨｚ以上の周波数の超音波を放射するよう発振させる電子機器。
【請求項７】
圧電振動子と、前記圧電振動子を拘束する振動部材と、を備える電気音響変換器の製造方法であって、
共振周波数の異なる前記複数の圧電振動子を、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置する工程と、
積層された前記圧電振動子と、前記振動部材と、を備える積層圧電振動子ユニットを前記振動方向に交差する方向に、並列に配置する工程と、
前記積層圧電振動子ユニット内部に、前記振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置する工程と、
を含む電気音響変換器の製造方法。
【請求項８】
隣接する前記積層圧電振動子ユニット内部の前記振動部材の配置順序に対して、反転して、前記振動部材を配置する工程を含む請求項７に記載の電気音響変換器の製造方法。
【請求項９】
前記積層圧電振動子ユニット内部に、少なくとも剛性、又は厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を積層する工程を含む請求項７又は８に記載の電気音響変換器の製造方法。
【請求項１０】
前記振動部材に通気孔を形成する工程を含む請求項７乃至９のいずれか一に記載の電気音響変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１２−２６４５２６号（２０１２年１２月  ３日出願）に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、電気音響変換器、その製造方法、及びその電気音響変換器を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の位置にいる人に音波を伝播する、指向性の強いパラメトリックスピーカが注目されている。例えば、携帯電話等の電子機器にパラメトリックスピーカを搭載し、ユーザ近傍に音声信号を伝播する等の利用が期待されている。【０００３】
ここで、携帯電話等の電子機器にパラメトリックスピーカを搭載する場合、パラメトリックスピーカは、小型化が求められる。しかし、磁気回路を用いる動電型電気音響変換器においては、その原理上、小型化が困難である。そこで、圧電振動子を用いた電気音響変換器の利用が期待されている。【０００４】
特許文献１乃至３において、複数の圧電振動子を、音波の放射方向に向かって、順に並べた電気音響変換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６１１９４号公報
【特許文献２】特開平９−０９３６９６号公報
【特許文献３】特公昭６３−０４８４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
なお、上記先行技術文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。【０００７】
上述の通り、携帯電話等の電子機器において、パラメトリックスピーカの利用が期待されている。ここで、パラメトリックスピーカは、高音質の出力を実現するために、広帯域の超音波を発振することが求められる。さらに、携帯電話等の電子機器にパラメトリックスピーカを搭載する場合、パラメトリックスピーカの小型化が求められる。【０００８】
しかし、圧電振動子を用いて、広帯域の超音波を発振するためには、電気音響変換器は、複数の圧電振動子を備えることが必要である。【０００９】
さらに、電気音響変換器が複数の圧電振動子を備える場合、各圧電振動子から発振される超音波が干渉する恐れがある。つまり、電気音響変換器が複数の圧電振動子を備える場合、指向性が低下する恐れがある。【００１０】
特許文献１乃至３において開示された技術では、圧電振動子から発振される超音波が干渉する可能性が高い。そのため、圧電振動子の数が増加するほど、放射される音波の指向性が低下する恐れがある。【００１１】
従って、広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する電気音響変換器、その製造方法、及びその電気音響変換器を備えた電子機器が、望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点によれば、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置された、共振周波数の異なる複数の圧電振動子と、前記各圧電振動子を拘束する振動部材と、前記振動部材の縁を支持するフレームと、を備える積層圧電振動子ユニットを、前記振動方向に交差する方向に、並列に配置し、前記振動部材は、前記振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される電気音響変換器が、提供される。【００１３】
本発明の第２の視点によれば、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置された、共振周波数の異なる複数の圧電振動子と、前記各圧電振動子を拘束する振動部材と、前記振動部材の縁を支持するフレームと、を備える積層圧電振動子ユニットを、前記振動方向に交差する方向に、並列に配置し、前記振動部材は、前記振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される、電気音響変換器を搭載し、前記圧電振動子を２０ｋＨｚ以上の周波数の超音波を放射するよう発振させる電子機器が、提供される。【００１４】
本発明の第３の視点によれば、圧電振動子と、前記圧電振動子を拘束する振動部材と、を備える電気音響変換器の製造方法であって、共振周波数の異なる前記複数の圧電振動子を、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置する工程と、積層された前記圧電振動子と、前記振動部材と、を備える積層圧電振動子ユニットを前記振動方向に交差する方向に、並列に配置する工程と、前記積層圧電振動子ユニット内部に、前記振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置する工程と、を含む電気音響変換器の製造方法が、提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の各視点によれば、広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する電気音響変換器、その製造方法、及びその電気音響変換器を備えた電子機器が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の概要を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る電子機器２の基本構造の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る圧電振動子１０の一例を示す側面図である。
【図４】第１の実施形態に係る積層圧電振動子ユニット１１の基本構造の一例を示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係る構造、及び比較形態に係る構造の一例を示す図である。
【図６】周波数と音圧レベルの測定結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
初めに、図１を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
【００１８】
上述の通り、パラメトリックスピーカは、高音質の出力を実現するために、広帯域の超音波を発振することが求められる。しかし、圧電振動子の数が増加すると、放射される音波の指向性が低下する恐れがある。従って、広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する電気音響変換器が、望まれる。
【００１９】
そこで、一例として図１に示す電気音響変換器１００を提供する。電気音響変換器１００は、圧電振動子１０２の振動方向に交差する方向に、並列に配置された積層圧電振動子ユニット１０１を備える。積層圧電振動子ユニット１０１は、複数の圧電振動子１０２と、振動部材１０３と、フレーム１０４と、を備える。振動部材１０３は、圧電振動子１０２を拘束する。そして、フレーム１０４は、振動部材１０３の縁を拘束する。そして、振動部材１０３は、圧電振動子１０２の振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される。
【００２０】
また、圧電振動子１０２は、各積層圧電振動子ユニット１０１において、振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置される。なお、図１においては、３層の圧電振動子１０２を積層した積層圧電振動子ユニット１０１を示す。しかし、これは、本願発明において、圧電振動子１０２を３層積層することに限定する趣旨ではない。圧電振動子１０２を２層、又は４層以上積層してもよい。
【００２１】
圧電振動子１０２は、電界の印加により揺動して音波を発振する。ここで、積層圧電振動子ユニット１０１は、共振周波数の異なる複数の圧電振動子１０２を含む。従って、異なる共振周波数の圧電振動子１０２から発振された超音波を復調することによって、復調される可聴音の帯域を拡張できる。
【００２２】
例えば、積層圧電振動子ユニット１０１は、夫々異なる長さの圧電振動子１０２を含んでもよい。圧電振動子１０２の発振する音波の共振周波数と、圧電振動子１０２の長さは反比例の関係にある。そのため、各圧電振動子１０２の長さを変更することによって、各圧電振動子１０２の共振周波数を変更できる。
【００２３】
さらに、電気音響変換器１００は、一又は複数の圧電振動子１０２を選択的に駆動することが好ましい。選択的に圧電振動子１０２を駆動することによって、電気音響変換器１００の指向性を強くできる。つまり、選択的に圧電振動子１０２を駆動することによって、特定方向に音場を形成できる。従って、電気音響変換器１００は、広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する。
【００２４】
また、上述の通り、振動部材１０３は、圧電振動子１０２の振動方向に沿って、順に面積が拡大又は縮小するように、所定の空間をもって層状に積層して配置される。そのため、振動部材１０３の縁を支持するフレーム１０４は、傾斜して配置される。このように、フレーム１０４を傾斜させることによって、フレーム１０４に対する応力を拡散できる。
【００２５】
さらに、図１に示すように、振動部材１０３は、隣接する積層圧電振動子ユニット１０１内部の振動部材１０３の配置順序に対して、反転して配置されることが好ましい。なぜなら、このように振動部材１０３を配置することによって、電気音響変換器１００の実装容積を縮小できるからである。
【００２６】
また、図１においては、隣接する積層圧電振動子ユニット１０１は、振動部材１０３と圧電振動子１０２の配置を反転している。しかし、隣接する積層圧電振動子ユニット１０１において、振動部材１０３の同一面に、圧電振動子１０２を配置しても良い。また、積層圧電振動ユニット１０１は、振動部材１０３の両主面に、圧電振動子１０２を配置しても良い。つまり、積層圧電振動ユニット１０１は、所謂、バイモルフ構造であっても良い。
【００２７】
本発明において下記の形態が可能である。
【００２８】
［形態１］上記第１の視点に係る電気音響変換器の通りである。
【００２９】
［形態２］前記振動部材は、隣接する前記積層圧電振動子ユニット内部の前記振動部材の配置順序に対して、反転して配置されることが好ましい。
【００３０】
［形態３］前記積層圧電振動子ユニットは、少なくとも剛性、又は厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を備えることが好ましい。
【００３１】
［形態４］前記電気音響変換器は、前記圧電振動子のうち、一又は複数の前記圧電振動子を選択的に駆動することが好ましい。
【００３２】
［形態５］前記振動部材は、通気孔を備えることが好ましい。
【００３３】
［形態６］上記第２の視点に係る電子機器の通りである。
【００３４】
［形態７］上記第３の視点に係る電気音響変換器の製造方法の通りである。
【００３５】
［形態８］前記電気音響変換器の製造方法において、隣接する前記積層圧電振動子ユニット内部の前記振動部材の配置順序に対して、反転して、前記振動部材を配置する工程を含むことが好ましい。
【００３６】
［形態９］前記電気音響変換器の製造方法において、前記積層圧電振動子ユニット内部に、少なくとも剛性、又は厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を積層する工程を含むことが好ましい。
【００３７】
［形態１０］前記電気音響変換器の製造方法において、前記振動部材に通気孔を形成する工程を含むことが好ましい。
【００３８】
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【００３９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００４０】
まず、本実施形態に係る電気音響変換器１の基本構造について説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態に係る電気音響変換器１の一例を示す断面側面図である。なお、図２は、簡単のため、本実施形態に係る電気音響変換器１に関係する部材を主に記載する。
【００４２】
電気音響変換器１は、例えば、スピーカ装置として使用される。スピーカ装置としては、パラメトリックスピーカであってもよい。電気音響変換器１をパラメトリックスピーカとして用いる場合、圧電振動子１０は、２０ｋＨｚ以上の超音波を発振することが好ましい。その場合、パラメトリックスピーカは、超音波を搬送波として、音声信号を伝播する。そして、パラメトリックスピーカは、変調した超音波を大気中に放射することで、空気中の非線形現象に伴う衝突波を誘発し、復調音波を再生する。
【００４３】
さらに、圧電振動子１０が直進性の高い超音波を発振することによって、指向性の高い音場を形成することができる。その結果、本実施形態に係る電気音響変換器１は、ユーザ近傍を中心として音波を放射することができる。
【００４４】
電気音響変換器１は、例えば、スマートフォン、携帯電話、ゲーム機、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、ＰＤＡ（Personal Data Assistants；携帯情報端末）等の音源であることが好ましい。
【００４５】
圧電振動子１０は、厚さ方向に分極された圧電体２１から構成され、振動部材２０に拘束される。そして、圧電振動子１０は、電界の印加により揺動して音波を発振する。そのため、電気音響変換器１を備える電子機器は、圧電体２１に印加する電気信号を生成する、発振回路（図示せず）を備えることが好ましい。
【００４６】
電気音響変換器１は、圧電振動子１０の振動方向に交差する方向に、並列に配置した積層圧電振動子ユニット１１を備える。積層圧電振動子ユニット１１は、複数の圧電振動子１０と、フレーム１２と、を含んで構成される。各圧電振動子１０は、面状の振動部材２０に拘束して配置される。そして、圧電振動子１０は、積層圧電振動子ユニット１１の内部で、圧電振動子１０の振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して配置される。さらに、積層された圧電振動子１０は、振動部材２０の縁を支持するフレーム１２を介して保持される。
【００４７】
隣接する積層圧電振動子ユニット１１は、振動部材２０と圧電振動子１０の配置を反転してもよい。例えば、振動部材２０の上面に圧電振動子１０を拘束した場合、平面上で隣接する積層圧電振動子ユニット１１において、圧電振動子１０は、振動部材２０の下面に拘束してもよい。あるいは、振動部材２０の両主面に、圧電振動子１０を配置しても良い。
【００４８】
図３は、圧電振動子１０の一例を示す断面側面図である。図３は、簡単のため、本実施形態に係る圧電振動子１０に関係する部材を主に記載する。
【００４９】
圧電体２１は、両主面に電極２２が拘束されている。つまり、圧電体２１は、厚さ方向に分極している。圧電体２１を構成する材料は、圧電効果を備える材料であり、無機材料、有機材料のいずれであってもよい。例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸バリウム等の圧電セラミックであってもよい。なお、圧電体２１に好ましい材料は各種あり、その詳細は問わない。
【００５０】
また、電極２２を構成する材料は限定されないが、例えば、銀、銀／パラジウムであってもよい。銀は、電気抵抗率が低く、汎用的な電極材料として使用されている。銀／パラジウムは、電気抵抗率が低く、さらに対酸化性に優れている。なお、電極２２に好ましい材料は各種あるが、その詳細は問わない。
【００５１】
ところで、上述の通り、圧電体２１は圧電セラミックが好ましいが、圧電セラミックは脆性である。そのため、圧電体２１を圧電セラミックで構成する場合、圧電体２１の形状の変更は困難である。そこで、圧電体２１を拘束する振動部材２０の厚み、材質等を変更し、共振周波数を変更することが好ましい。
【００５２】
振動部材２０は、圧電体２１に対して剛性が高い材料が好ましい。振動部材２０の剛性が低すぎる場合や、高すぎる場合は、機械振動子としての特性や信頼性を損なう可能性がある。例えば、振動部材２０は、リン青銅やステンレス等の金属材料であってもよい。または、振動部材は、金属材料と樹脂との複合材料であってもよい。振動部材２０を、金属材料と樹脂との複合材料にすることによって、振動部材２０の剛性を調整できる。振動部材２０に好ましい材料は各種あり、その詳細は問わない。
【００５３】
図４は、積層圧電振動子ユニット１１の基本構造の一例を示す斜視図である。
【００５４】
フレーム１２を構成する材料は、剛性の高い材料であれば、限定されない。フレーム１２を構成する材料は、金属材料、有機材料等であってもよい。例えば、フレーム１２を構成する材料は、ステンレス、真鍮等であっても良い。
【００５５】
また、振動部材２０は、通気孔１３を備えることが好ましい。各圧電振動子１０から発振された音波は、通気孔１３を介して、大気に放射される。具体的には、隣接する圧電振動子１０の発振方向前方に配置される振動部材２０は、通気孔１３を備えることが好ましい。ここで、通気孔１３の位置、面積、数は問わない。好適には、各振動部材２０において、通気孔１３の総面積が、振動部材２０の面積の１０％程度であることが好ましい。
【００５６】
また、積層圧電振動子ユニット１１は、少なくとも剛性、又は厚みのいずれか一が夫々異なる振動部材２０を含むことが好ましい。振動部材２０の厚みが厚いほど、振動部材２０の共振周波数は高くなる。また、振動部材２０の剛性が高いほど、振動部材２０の共振周波数は高くなる。そこで、所望の共振周波数となるように、振動部材２０の厚み、剛性を調整することが好ましい。
【００５７】
図５は、圧電体２１、及び振動部材２０の構造を比較する一例を示す図である。図５（ａ）は、図５に示す本実施形態に係る電気音響変換器１の構造の一例を示す図である。一方、図５（ｂ）は、圧電振動子１０を、積層しない電気音響変換器３の構造の一例を示す図である。以下の説明では、図５（ａ）に示す、電気音響変換器１の構造を、「本実施形態に係る構造」と呼ぶ。一方、図５（ｂ）に示す、電気音響変換器３の構造を「比較形態に係る構造」と呼ぶ。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係る構造においては、振動部材２０に拘束された圧電体２１を、圧電振動子１０の振動方向に沿って、３層積層する。一方、比較形態に係る構造においては、長さを変更した圧電振動子１０を、平面上に配置する。具体的には、圧電振動子１０ａは、本実施形態に係る構造において、振動部材２０の上面に圧電振動子１０を拘束した場合の、最下段の圧電振動子１０に相当する。また、圧電振動子１０ｂは、本実施形態に係る構造において、２段目の圧電振動子１０に相当する。そして、圧電振動子１０ｃは、振動部材２０の上面に圧電振動子１０を拘束した場合の、最上段の圧電振動子１０に相当する。
【００５９】
また、図６は、本実施形態に係る構造、及び比較形態に係る構造に示す構造について、周波数と音圧レベルの測定結果の一例を示す図である。なお、図６において、本実施形態に係る構造と、比較形態に係る構造において、共通する部材の物性値は同一であるとする。さらに、図６において、本実施形態に係る構造と、比較形態に係る構造において、温度等を含む測定条件は同一であるとする。
【００６０】
上述の通り、本実施形態に係る構造、及び比較形態に係る構造は、３種類の形状（長さ）の圧電振動子１０を含む。そのため、図６に示すように、本実施形態に係る構造、及び比較形態に係る構造においては、３つの周波数において、音圧がピーク値となっている。具体的には、図６の場合、本実施形態に係る構造、及び比較形態に係る構造ともに、約３５ｋＨｚ、約６０ｋＨｚ、約９０ｋＨｚにおいて、音圧がピーク値となっている。
【００６１】
ここで、図６に示す周波数帯全体において、本実施形態に係る構造は、比較形態に係る構造より高い音圧値が測定されている。従って、図６に示すように、本実施形態に係る構造は、高い音圧の音波を発振できる。なお、図６は、本実施形態に係る構造と、比較形態に係る構造の比較の一例を示す図である。そのため、音圧がピーク値となる周波数、音圧値等は、各部材の形状、物性、測定条件等に応じて変動することは勿論である。
【００６２】
本実施形態に係る電気音響変換器１の第１の効果は、広帯域の音波を放射することに貢献することである。なぜなら、本実施形態に係る電気音響変換器１においては、圧電振動子の振動方向に沿って、所定の空間をもって層状に積層して、圧電振動子を配置する。さらに、本実施形態に係る電気音響変換器１は、共振周波数の異なる圧電振動子を備える。そのため、本実施形態に電気音響変換器１は、複数の超音波を搬送波として、音声信号を復調することができる。そのため、本実施形態に係る電気音響変換器１は、復調音の帯域を拡張し、広帯域の音波を放射することに貢献する。
【００６３】
本実施形態に係る電気音響変換器１の第２の効果は、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献することである。なぜなら、本実施形態に係る電気音響変換器１は、複数の圧電振動子を備える。そして、本実施形態に係る電気音響変換器１は、選択的に圧電振動子を駆動できる。そのため、本実施形態に係る電気音響変換器１は、選択的に圧電振動子を駆動することによって、特定方向に音場を形成できる。従って、本実施形態に係る電気音響変換器１は、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する。
【００６４】
なお、引用した上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６５】
１、３、１００  電気音響変換器
２  電子機器
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０２  圧電振動子
１１、１０１  積層圧電振動子ユニット
１２、１０４  フレーム
１３  通気孔
２０、１０３  振動部材
２１  圧電体
２２  電極
【図１】
2014087961.tif 000003
【図２】
2014087961.tif 000004
【図３】
2014087961.tif 000005
【図４】
2014087961.tif 000006
【図５】
2014087961.tif 000007
【図６】
2014087961.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月26日(2015.5.26)
【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】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記積層圧電振動子ユニットは、少なくとも剛性、及び厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を備える請求項１又は２に記載の電気音響変換器。
【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】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記積層圧電振動子ユニット内部に、少なくとも剛性、及び厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を積層する工程を含む請求項７又は８に記載の電気音響変換器の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述の通り、携帯電話等の電子機器において、パラメトリックスピーカの利用が期待されている。ここで、パラメトリックスピーカは、高音質の出力を実現するために、広帯域の超音波を発信することが求められる。さらに、携帯電話等の電子機器にパラメトリックスピーカを搭載する場合、パラメトリックスピーカの小型化が求められる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、電気音響変換器が複数の圧電振動子を備える場合、各圧電振動子から発信される超音波が干渉する恐れがある。つまり、電気音響変換器が複数の圧電振動子を備える場合、指向性が低下する恐れがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
特許文献１乃至３において開示された技術では、圧電振動子から発信される超音波が干渉する可能性が高い。そのため、圧電振動子の数が増加するほど、放射される音波の指向性が低下する恐れがある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上述の通り、パラメトリックスピーカは、高音質の出力を実現するために、広帯域の超音波を発信することが求められる。しかし、圧電振動子の数が増加すると、放射される音波の指向性が低下する恐れがある。従って、広帯域の音波を放射することに貢献し、放射される音波の指向性低下を抑制することに貢献する電気音響変換器が、望まれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
圧電振動子１０２は、電界の印加により揺動して音波を発信する。ここで、積層圧電振動子ユニット１０１は、共振周波数の異なる複数の圧電振動子１０２を含む。従って、異なる共振周波数の圧電振動子１０２から発信された超音波を復調することによって、復調される可聴音の帯域を拡張できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
例えば、積層圧電振動子ユニット１０１は、夫々異なる長さの圧電振動子１０２を含んでもよい。圧電振動子１０２の発信する音波の共振周波数と、圧電振動子１０２の長さは反比例の関係にある。そのため、各圧電振動子１０２の長さを変更することによって、各圧電振動子１０２の共振周波数を変更できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
［形態３］前記積層圧電振動子ユニットは、少なくとも剛性、及び厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を備えることが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
［形態９］前記電気音響変換器の製造方法において、前記積層圧電振動子ユニット内部に、少なくとも剛性、及び厚みのいずれか一が夫々異なる前記振動部材を積層する工程を含むことが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
電気音響変換器１は、例えば、スピーカ装置として使用される。スピーカ装置としては、パラメトリックスピーカであってもよい。電気音響変換器１をパラメトリックスピーカとして用いる場合、圧電振動子１０は、２０ｋＨｚ以上の超音波を発信することが好ましい。その場合、パラメトリックスピーカは、超音波を搬送波として、音声信号を伝播する。そして、パラメトリックスピーカは、変調した超音波を大気中に放射することで、空気中の非線形現象に伴う衝突波を誘発し、復調音波を再生する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
圧電振動子１０は、厚さ方向に分極された圧電体２１から構成され、振動部材２０に拘束される。そして、圧電振動子１０は、電界の印加により揺動して音波を発信する。そのため、電気音響変換器１を備える電子機器は、圧電体２１に印加する電気信号を生成する、発振回路（図示せず）を備えることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
また、振動部材２０は、通気孔１３を備えることが好ましい。各圧電振動子１０から発信された音波は、通気孔１３を介して、大気に放射される。具体的には、隣接する圧電振動子１０の発振方向前方に配置される振動部材２０は、通気孔１３を備えることが好ましい。ここで、通気孔１３の位置、面積、数は問わない。好適には、各振動部材２０において、通気孔１３の総面積が、振動部材２０の面積の１０％程度であることが好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
ここで、図６に示す周波数帯全体において、本実施形態に係る構造は、比較形態に係る構造より高い音圧値が測定されている。従って、図６に示すように、本実施形態に係る構造は、高い音圧の音波を発信できる。なお、図６は、本実施形態に係る構造と、比較形態に係る構造の比較の一例を示す図である。そのため、音圧がピーク値となる周波数、音圧値等は、各部材の形状、物性、測定条件等に応じて変動することは勿論である。
【国際調査報告】
2014087961.tif 000009
2014087961.tif 000010