(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料で形成されるコア層と当該コア層の両面に導電性材料で形成されるスキン層とを積層した積層材料で構成される複数の振動板と、
少なくとも２つの前記振動板の間を絶縁性材料の板状部材で接続する接続部材と、
前記複数の振動板の面上にそれぞれ装着された圧電素子とを備え、
前記複数の振動板は、それぞれに装着された圧電素子に独立した電圧を供給するために互いに絶縁されており、
前記接続部材は、前記積層材料のコア層で形成されていることを特徴とする、圧電型スピーカ。
【請求項２】
前記圧電型スピーカは、
フレームと、
前記フレームおよび前記振動板をそれぞれ接続し、前記振動板がそれぞれリニアに振幅可能となるように支持する第１のダンパおよび第２のダンパとを、さらに備え、
前記振動板は、前記第１のダンパが接続される部分と前記第２のダンパが接続する部分との間の一部に前記スキン層を除去した絶縁溝がそれぞれ形成されており、当該振動板においてそれぞれ当該第１のダンパと当該第２のダンパとが絶縁されることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型スピーカ。
【請求項３】
前記複数の振動板と、当該複数の振動板をそれぞれ前記フレームに接続する前記第１のダンパおよび前記第２のダンパと、前記接続部材とは、１つの当該フレーム内に配置され、
前記複数の振動板、前記絶縁溝、前記第１のダンパ、前記第２のダンパ、前記接続部材、および前記フレームは、前記積層材料のスキン層を加工することによって一体的に形成されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型スピーカ。
【請求項４】
前記複数の振動板、前記絶縁溝、前記第１のダンパ、前記第２のダンパ、前記接続部材、および前記フレームは、前記積層材料を構成する両面のスキン層に対して表裏同一位置を所定のパターンでエッチングすることによって当該両面に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の圧電型スピーカ。
【請求項５】
前記圧電素子の両面にはそれぞれ電極が形成され、
前記圧電素子の前記振動板に取り付ける面に形成された電極は、前記絶縁溝によって分割された前記第１のダンパが接続される部分とのみ当該振動板と接触するように形成されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型スピーカ。
【請求項６】
前記接続部材は、並設された第１振動板および第２振動板の２つの前記振動板をそれらの間隙領域で接続し、
前記接続部材と、前記第１振動板と、前記第２振動板と、当該第１振動板および第２振動板をそれぞれ前記フレームと接続する前記第１のダンパおよび前記第２のダンパとは、１つの当該フレーム内に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の圧電型スピーカ。
【請求項７】
前記第１振動板および前記第２振動板は、それぞれ当該並設方向とは垂直の方向へ前記スキン層を除去した除去溝が形成されており、当該除去溝によってそれぞれ２つに分割された振動板を構成していることを特徴とする、請求項６に記載の圧電型スピーカ。
【請求項８】
前記圧電型スピーカは、前記第１振動板および前記第２振動板が左右方向に配設された第１の方向に前記圧電型スピーカが配置されているとき、前記第１振動板に装着された圧電素子に左チャンネルの入力信号および前記第２振動板に装着された圧電素子に右チャンネルの入力信号を入力し、前記第１振動板および前記第２振動板が上下方向に配設された第２の方向に前記圧電型スピーカが配置されているとき、前記除去溝によって分割された前記第１振動板の一方と前記第２振動板の一方とに装着された圧電素子に右チャンネルの入力信号および前記除去溝によって分割された前記第１振動板の他方と前記第２振動板の他方とに装着された圧電素子に左チャンネルの入力信号を入力する信号入力手段を、さらに備える、請求項７に記載の圧電型スピーカ。
【請求項９】
前記スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料であり、
前記コア層を形成する絶縁性材料は、ポリイミドおよびポリイミドの変成体の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１０】
前記スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料であり、
前記コア層を形成する絶縁性材料は、ＳＢＲ、ＮＢＲ、およびアクリロニトリルから成る群から選ばれる少なくとも１つを含むゴム系高分子であることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１１】
前記スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料であり、
前記コア層を形成する絶縁性材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、およびポリアリレートフィルムから成る群から選ばれる少なくとも１つを含むプラスチック素材であることを特徴とする、請求項１に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１２】
前記圧電型スピーカは、前記複数の振動板と接続し、前記複数の振動板の外側領域に絶縁性材料のフィルム状部材で形成される外部振動板を、さらに備える、請求項１に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１３】
前記外部振動板は、前記複数の振動板を構成する積層材料のコア層を延設することによって、当該複数の振動板と一体的に形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１４】
前記圧電型スピーカは、前記フレームと接続し、前記フレームの外側領域に絶縁性材料のフィルム状部材で形成される外部振動板を、さらに備える、請求項２に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１５】
前記外部振動板は、前記複数の振動板を構成する積層材料のコア層を延設することによって、当該複数の振動板と一体的に形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の圧電型スピーカ。
【請求項１６】
絶縁性材料で形成されるコア層と当該コア層の両面に導電性材料で形成されるスキン層とを積層して積層材料を形成する工程と、
前記積層材料を構成する両面のスキン層に対して表裏同一位置を所定のパターンでエッチングすることによって互いに絶縁された複数の振動板を形成する工程と、
少なくとも２つの前記振動板の間を前記積層材料のコア層で形成された板状の接続部材で接続する工程と、
前記複数の振動板の面上にそれぞれ圧電素子を装着する工程とを含む、圧電型スピーカの製造方法。
【請求項１７】
前記接続部材で接続される振動板の外側領域に２枚のフィルム状部材を貼り合わせて形成される外部振動板を形成し、当該振動板の外端部の両面を当該２枚のフィルム状部材の一部で挟んで当該外部振動板と接合する工程を、さらに含む、請求項１６に記載の圧電型スピーカの製造方法。
【請求項１８】
前記振動板を形成する工程は、フレームと、当該フレームおよび前記振動板をそれぞれ接続し当該振動板がそれぞれリニアに振幅可能となるように支持する第１のダンパおよび第２のダンパとを、前記スキン層をエッチングすることによって形成する工程を含み、
前記圧電型スピーカの製造方法は、前記フレームの外側領域に２枚のフィルム状部材を貼り合わせて形成される外部振動板を形成し、当該フレームのスキン層またはコア層の外端部の両面を当該２枚のフィルム状部材の一部で挟んで当該外部振動板と接合する工程を、さらに含む、請求項１６に記載の圧電型スピーカの製造方法。
【請求項１９】
絶縁性材料で形成されるコア層を形成する工程と、
前記コア層の両面に対して表裏同一位置を所定のパターンで導電性材料のスキン層を印刷して積層材料を形成し、互いに絶縁された複数の振動板を形成する工程と、
少なくとも２つの前記振動板の間に形成された前記コア層のみで形成されている部位を接続部材として残し、前記コア層のみで形成されている他の所定の部位を除去する工程と、
前記複数の振動板の面上にそれぞれ圧電素子を装着する工程とを含む、圧電型スピーカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響機器等に用いられる圧電型スピーカおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電型スピーカは、圧電体を電気音響変換素子に用いた小型・低電流駆動の音響機器として知られており、小型機器の音響出力機器として使用されている（例えば、特許文献１参照）。一般的に、圧電型スピーカは、金属振動板に銀薄膜等による電極が形成された圧電素子を貼付した構造を有している。圧電型スピーカの発音機構は、この圧電素子の両面に交流電圧をかけることで圧電素子に形状歪みを発生させ、金属振動板を振動させることにより、発生させている。
【０００３】
一方、スピーカユニットの低域再生能力は、スピーカユニットを構成する振動板の振幅によって空気を排除する体積に大きく依存している。したがって、スピーカユニットにおいて低域側に再生帯域を拡大しようとする場合、振動板の面積を大きくするか、または振動板のストロークを大きく取ることのできる構造が必要である。しかしながら、スピーカユニットを小型機器等に搭載した場合、当該機器の筐体容積や他の搭載機器との関係で必然的にスピーカユニットの口径や厚さが限定されてしまう。
【０００４】
昨今、携帯電話を始め、モバイル機器の薄型、小型、軽量化が市場のトレンドであるが、これらに搭載される音響システムには、高音質再生だけでなく同時にステレオ再生も要望されており、それを実現するためには、スピーカユニットの個数も必然的に複数個必要となる。しかしながら、上記トレンドに逆行してしまうような、筐体の大型化やスピーカの大型化、あるいは複数個搭載した場合のサイズの現状維持も困難となる。このような背景で、高音質再生が望まれている一方、小型の機器には低域再生の欠如した小口径の動電形マイクロスピーカが搭載されているのが現状である。
【特許文献１】特開２００１−１６６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、スピーカユニットの音響特性の能力を判断する指標の一つとして、最低共振周波数（以後Ｆ０と記載する）がある。最低共振周波数Ｆ０は、次の式（１）によって定義されるものである。
Ｐ＝（２πｆ）2ｘρ0ａ2／２πｌ  …（１）
ここで、Ｐ：音圧（Ｎ／ｍ2）、ａ2：有効振動面積（ｍ2）、ρ0：空気密度、ｆ：周波数（Ｈｚ）、ｘ：振幅（ｍ）、ｌ：測定距離（ｍ）である。
【０００６】
上記式（１）によれば、平板振動板を有するスピーカ（例えば、圧電型スピーカ）の音響再生において、音圧Ｐは周波数ｆの二乗に比例することが分かる。したがって、全帯域にわたって一定の音圧を得るには、低域再生ほど振動面積ａ2と振幅ｘを拡大し、振動板による空気の排除容積を大きくする必要がある。
【０００７】
携帯電話やＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンツ）を始めとするモバイル機器においては、そのポータブル性を重視するために、薄型、小型、および軽量性に有利な筐体構造を有している。したがって、モバイル機器の筐体内に搭載されるスピーカユニットは、その搭載空間が限定されることが多い。さらに、搭載するスピーカユニットをステレオ仕様にして上記搭載空間を一定にすると、幅、高さ、奥行が限定され、２つのスピーカを同一平面上に搭載するとすれば、それぞれのスピーカのサイズが半分の口径になってしまう。例えば、それぞれのスピーカを丸形で構成する場合、それらの振動口径面積が１／４になり、低域再生にも大きな影響を与えてしまう。
【０００８】
また、携帯電話やＰＤＡにおいては、ユーザが、搭載された表示画面を回転させることにより、当該表示画面を縦位置および横位置の双方で動画を観ることが一般的となっている。つまり、表示画面を縦横いずれの方向に向けた場合にも音声再生におけるステレオ音場を維持するためには、少なくとも３つ以上（理想的には４つ以上）のスピーカを搭載する必要がある。しかしながら、上述したようにスピーカユニットを搭載する空間は限定されており、搭載位置や複数個搭載することを考慮すると、スピーカの大型化を図ることはおろかモノラル状態で利用していたスピーカの口径を維持してステレオ化を図ることさえ困難である。つまり、小型モバイル機器においては、低域再生を行うためにはユニットの厚さと振動板口径を大きくする必要があるという一方で、スピーカユニットの搭載容積が小さく、ステレオ再生等複数スピーカを搭載するための空間確保が困難である。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、小さな搭載容積の中で低域再生およびステレオ化の両立を図った圧電型スピーカおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、複数の振動板、接続部材、および圧電素子を備えた圧電型スピーカである。複数の振動板は、絶縁性材料で形成されるコア層とそのコア層の両面に導電性材料で形成されるスキン層とを積層した積層材料で構成される。接続部材は、少なくとも２つの振動板の間を絶縁性材料の板状部材で接続する。圧電素子は、複数の振動板の面上にそれぞれ装着される。複数の振動板は、それぞれに装着された圧電素子に独立した電圧を供給するために互いに絶縁されている。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、圧電型スピーカは、フレーム、第１のダンパ、および第２のダンパをさらに備える。第１のダンパおよび第２のダンパは、フレームおよび振動板をそれぞれ接続し、振動板がそれぞれリニアに振幅可能となるように支持する。振動板は、第１のダンパが接続される部分と第２のダンパが接続する部分との間の一部にスキン層を除去した絶縁溝がそれぞれ形成されており、それら振動板においてそれぞれその第１のダンパとその第２のダンパとが絶縁される。
【００１２】
第３の発明は、上記第２の発明において、複数の振動板と、それら複数の振動板をそれぞれフレームに接続する第１のダンパおよび第２のダンパと、接続部材とは、１つのそのフレーム内に配置される。複数の振動板、絶縁溝、第１のダンパ、第２のダンパ、接続部材、およびフレームは、積層材料のスキン層を加工することによって一体的に形成される。
【００１３】
第４の発明は、上記第３の発明において、複数の振動板、絶縁溝、第１のダンパ、第２のダンパ、接続部材、およびフレームは、積層材料を構成する両面のスキン層に対して表裏同一位置を所定のパターンでエッチングすることによってそれら両面に形成される。
【００１４】
第５の発明は、上記第１の発明において、接続部材は、積層材料のコア層で形成される。
【００１５】
第６の発明は、上記第２の発明において、圧電素子の両面にはそれぞれ電極が形成される。圧電素子の振動板に取り付ける面に形成された電極は、絶縁溝によって分割された第１のダンパが接続される部分とのみその振動板と接触するように形成される。
【００１６】
第７の発明は、上記第２の発明において、接続部材は、並設された第１振動板および第２振動板の２つの振動板をそれらの間隙領域で接続する。接続部材と、第１振動板と、第２振動板と、その第１振動板および第２振動板をそれぞれフレームと接続する第１のダンパおよび第２のダンパとは、１つのそのフレーム内に配置される。
【００１７】
第８の発明は、上記第７の発明において、第１振動板および第２振動板は、それぞれその並設方向とは垂直の方向へスキン層を除去した除去溝が形成されており、その除去溝によってそれぞれ２つに分割された振動板を構成している。
【００１８】
第９の発明は、上記第８の発明において、圧電型スピーカは、信号入力手段をさらに備える。信号入力手段は、第１振動板および第２振動板が左右方向に配設された第１の方向に圧電型スピーカが配置されているとき、第１振動板に装着された圧電素子に左チャンネルの入力信号および第２振動板に装着された圧電素子に右チャンネルの入力信号を入力する。信号入力手段は、第１振動板および第２振動板が上下方向に配設された第２の方向に圧電型スピーカが配置されているとき、除去溝によって分割された第１振動板の一方と第２振動板の一方とに装着された圧電素子に右チャンネルの入力信号および除去溝によって分割された第１振動板の他方と第２振動板の他方とに装着された圧電素子に左チャンネルの入力信号を入力する。
【００１９】
第１０の発明は、上記第１の発明において、スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料である。コア層を形成する絶縁性材料は、ポリイミドおよびポリイミドの変成体の少なくとも一方である。
【００２０】
第１１の発明は、上記第１の発明において、スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料である。コア層を形成する絶縁性材料は、ＳＢＲ、ＮＢＲ、およびアクリロニトリルから成る群から選ばれる少なくとも１つを含むゴム系高分子である。
【００２１】
第１２の発明は、上記第１の発明において、スキン層を形成する導電性材料は、４２アロイ、ステンレス、銅、アルミ、チタン、および銀ペーストから成る群から選ばれる少なくとも１つを含む金属薄膜材料である。コア層を形成する絶縁性材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、およびポリアリレートフィルムから成る群から選ばれる少なくとも１つを含むプラスチック素材である。
【００２２】
第１３の発明は、上記第１の発明において、圧電型スピーカは、外部振動板をさらに備える。外部振動板は、複数の振動板と接続し、複数の振動板の外側領域に絶縁性材料のフィルム状部材で形成される。
【００２３】
第１４の発明は、上記第１３の発明において、外部振動板は、複数の振動板を構成する積層材料のコア層を延設することによって、それら複数の振動板と一体的に形成される。
【００２４】
第１５の発明は、上記第２の発明において、圧電型スピーカは、外部振動板をさらに備える。外部振動板は、フレームと接続し、フレームの外側領域に絶縁性材料のフィルム状部材で形成される。
【００２５】
第１６の発明は、上記第１５の発明において、外部振動板は、複数の振動板を構成する積層材料のコア層を延設することによって、それら複数の振動板と一体的に形成される。
【００２６】
第１７の発明は、絶縁性材料で形成されるコア層とそのコア層の両面に導電性材料で形成されるスキン層とを積層して積層材料を形成する工程と、積層材料を構成する両面のスキン層に対して表裏同一位置を所定のパターンでエッチングすることによって互いに絶縁された複数の振動板を形成する工程と、少なくとも２つの振動板の間を絶縁性材料の板状の接続部材で接続する工程と、複数の振動板の面上にそれぞれ圧電素子を装着する工程とを含む圧電型スピーカの製造方法である。
【００２７】
第１８の発明は、上記第１７の発明において、外部振動板と接合する工程をさらに含む。外部振動板と接合する工程は、接続部材で接続される振動板の外側領域に２枚のフィルム状部材を貼り合わせて形成される外部振動板を形成し、それら振動板の外端部の両面をそれら２枚のフィルム状部材の一部で挟んでその外部振動板と接合する。
【００２８】
第１９の発明は、上記第１７の発明において、振動板を形成する工程は、フレームと、そのフレームおよび振動板をそれぞれ接続しそれら振動板がそれぞれリニアに振幅可能となるように支持する第１のダンパおよび第２のダンパとを、スキン層をエッチングすることによって形成する工程を含む。圧電型スピーカの製造方法は、外部振動板と接合する工程をさらに含む。外部振動板と接合する工程は、フレームの外側領域に２枚のフィルム状部材を貼り合わせて形成される外部振動板を形成し、そのフレームのスキン層またはコア層の外端部の両面を当該２枚のフィルム状部材の一部で挟んで当該外部振動板と接合する。
【００２９】
第２０の発明は、絶縁性材料で形成されるコア層を形成する工程と、コア層の両面に対して表裏同一位置を所定のパターンで導電性材料のスキン層を印刷して積層材料を形成し、互いに絶縁された複数の振動板を形成する工程と、少なくとも２つの振動板の間に形成されたコア層のみで形成されている部位を接続部材として残し、コア層のみで形成されている他の所定の部位を除去する工程と、複数の振動板の面上にそれぞれ圧電素子を装着する工程とを含む、圧電型スピーカの製造方法である。
【発明の効果】
【００３０】
上記第１の発明によれば、低域再生時においては少なくとも２つの振動板に接続する接続部材が少なくとも２つの振動板と同相で変位するので、当該接続部材が振動板として機能し、これにより搭載容積が小さい空間内に、ステレオ再生を可能としつつ、低域の音圧特性が良好な圧電型スピーカが得られる。
【００３１】
上記第２の発明によれば、第１のダンパおよび第２のダンパを介して振動板に装着した圧電素子の両極へ独立した電圧を与えることが可能となる。
【００３２】
上記第３の発明によれば、１枚の積層材料のスキン層を加工することによって、圧電型スピーカの各構成要素が形成されるため、製造が容易になる。
【００３３】
上記第４の発明によれば、絶縁溝や接続部材がスキン層の表裏同一位置をエッチングすることによって除去して形成されるため、製造が容易になる。
【００３４】
上記第５の発明によれば、接続部材が他の構成要素と同じコア層で形成されるため、製造が容易になる。
【００３５】
上記第６の発明によれば、第１のダンパから与えられた電圧のみを振動板に装着した圧電素子の貼り付け面側に与えることが可能となる。
【００３６】
上記第７の発明によれば、フレーム内部にダンパで支持された２つの振動板でステレオ再生が可能となる。
【００３７】
上記第８の発明によれば、フレーム内部にダンパで支持された４つの振動板でステレオ再生が可能となる。
【００３８】
上記第９の発明によれば、機械的または電子的な入力信号の切り替えにより、圧電型スピーカの縦位置、横位置にかかわらず、１ユニットでステレオ再生を維持することができ、音響的に違和感の無いステレオ再生が可能となる。
【００３９】
上記第１０〜第１２の発明によれば、圧電型スピーカを構成する素材の選択の自由度が高く、音声再生条件に応じて様々な設計および製造が可能となる。
【００４０】
上記第１３または第１５の発明によれば、外側にさらに外部振動板を設けることにより、筐体内部の空き空間を十分に利用した面積で振動板を構成し、搭載することが出来るので、低域再生に優位である。また、より広い幅で振動板を再生することが出来るのでステレオ感においても効果は高くなる。さらに、樹脂等のフィルム状部材等で構成される外部振動板は、柔軟性を有するため、部分的に湾曲させて搭載することもできるので、狭い空間に対して搭載に有利である。
【００４１】
上記第１４または第１６の発明によれば、外部振動板が他の構成要素と同じコア層で形成されるため、製造が容易になる。
【００４２】
また、本発明の圧電型スピーカの製造方法によれば、上述した効果を同様に得られる圧電型スピーカを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカについて説明する。なお、図１は、当該圧電型スピーカに用いられるスピーカ振動板の断面構造を説明するための図である。
【００４４】
本実施形態で用いる振動板は、積層材料３を有している。積層材料３は、コア層１およびスキン層２によって形成されており、コア層１を中間層としてその両面をスキン層２でそれぞれ挟むように積層されている。コア層１は、絶縁性材料で構成されている。スキン層２は、導電性材料で構成されている。
【００４５】
例えば、コア層１を構成する絶縁性材料は、ポリイミドであるが、ポリイミドの変成体でもかまわない。また、コア層１を構成する絶縁性材料は、ゴム系高分子素材（ＳＢＲ、ＮＢＲ、アクリロニトリル等）、液晶ポリマー、汎用プラスチック素材（ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレートフィルム等）等の絶縁性を有する材料でもかまわない。
【００４６】
また、スキン層２を構成する導電性材料は、４２アロイであるが、他にステンレスを用いてもかまわない。また、スキン層２を構成する導電性材料は、銅、アルミ、チタン、銀（銀ペースト）等の金属のいずれかを含む薄膜材料やそれらの合金薄膜材料を用いてもかまわない。また、スキン層２を構成する導電性材料は、金属成分が配合されたペースト状のものを塗布して硬化させた導電性薄膜材料を用いてもよい。さらに、スキン層２とコア層１との両層間には、接着剤が用いられてもかまわない。
【００４７】
以下の説明においては、スキン層２の厚さをそれぞれ２５μｍ（マイクロメートル）とし（図１に示した例ではコア層１の両側に２層あるので総厚は５０μｍ）、コア層１の厚さを５０μｍとして、積層材料３の総厚を１００μｍにした一例を用いる。ここで、振動板を構成する積層材料３の厚さは音響特性に影響するため、一般的な総厚が５０〜１５０μｍ程度に設定されるが、当該振動板を特定の周波数範囲のみを利用する場合や、音響特性を改善するために部分的に剛性を与えたり等の場合は、それぞれの層の厚さや総厚を増減することは可能である。また、振動板の素材内部に電気配線を行ったり、制振効果を持たせたりするために、さらに層内に他の構造物を追加してもかまわない。
【００４８】
図２および図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカの構成要素を説明するための図である。なお、図２は、当該圧電型スピーカに圧電素子５を装着する前の状態の前面を示す図である。図３は、当該圧電型スピーカに圧電素子５を装着した後の状態の前面を示す図である。なお、当該圧電型スピーカは、表裏同一の構造であるため、主に表面側（前面側）の構造について説明する。
【００４９】
図２および図３において、当該圧電型スピーカは、複数（本実施形態では２つ）の振動板４Ｌおよび４Ｒを同一平面上に有している。振動板４Ｌは、１つのダンパ９Ｌａおよび３つのダンパ９Ｌｂによってフレーム８に支持されている。振動板４Ｒは、１つのダンパ９Ｒａおよび３つのダンパ９Ｒｂによって同じフレーム８に支持されている。また、振動板４Ｌおよび４Ｒの主面には、それぞれ圧電素子５Ｌおよび５Ｒが装着される。そして、圧電素子５Ｌおよび５Ｒの上面の一部と振動板４Ｌおよび４Ｒの装着された主面の一部との間には、それらの面をそれぞれ跨るように導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒが設けられる。
【００５０】
ダンパ９Ｌａ、９Ｌｂ、９Ｒａ、および９Ｒｂは、それぞれ振動板４Ｌおよび４Ｒがリニアに振幅可能となるようにフレーム８に支持する。ここで、振動板４Ｌおよび４Ｒがリニアに振幅可能とは、振動板４Ｌおよび４Ｒの面と基準面（例えば、振動板４Ｌおよび４Ｒが静止している状態の位置でフレーム８に平行な面）とが実質的に平行な状態を保ちつつ、かつ、振動板４Ｌおよび４Ｒが基準面に対して実質的に垂直な方向に振動する（または、実質的に垂直な方向に振動するとみなせる）ことを示している。
【００５１】
図２および図３で示すように、振動板４Ｌおよび４Ｒは、それぞれ略矩形状で形成されている。そして、振動板４Ｌは、略Ｓ字形の腕形状に架け渡された１つのダンパ９Ｌａおよび３つのダンパ９Ｌｂを介して略矩形状のフレーム８の左半分内部に接続されている。また、振動板４Ｒは、略Ｓ字形の腕形状に架け渡された１つのダンパ９Ｒａおよび３つのダンパ９Ｒｂを介して略矩形状のフレーム８の右半分内部に接続されている。そして、後述により明らかとなるが、振動板４Ｌおよび４Ｒの間には、コア層１（除去部６ｅ）が形成されている。以下、振動板４Ｌおよび４Ｒを総称して説明する場合は、振動板４と記載する。また、ダンパ９Ｌａ、９Ｌｂ、９Ｒａ、および９Ｒｂを総称して説明する場合は、ダンパ９と記載する。
【００５２】
振動板４、フレーム８、およびダンパ９は、上述した平板状の積層材料３をエッチング加工および／またはプレス成形等によって一体的に形成される。まず、振動板４、フレーム８、およびダンパ９を形成する領域以外の部分に対してエッチング加工することによって積層材料３の両面からスキン層２を取り除き、振動板４、フレーム８、およびダンパ９を形成する領域の両面のみスキン層２を一体的に形成する。このエッチング加工によってコア層１の両面に対して部分的にスキン層２が積層された振動板４、フレーム８、およびダンパ９が形成される。
【００５３】
また、振動板４Ｌおよび４Ｒの四方にスリット状で形成されるフレーム８との間にエッジ１０が形成される。具体的には、エッジ１０は、フレーム８および振動板４の間に形成される隙間領域のうち、ダンパ９が形成されていないスリット状の領域（振動板４Ｌおよび４Ｒの間の領域を除く）となる。エッジ１０は、エッチング加工により表出したコア層１に対して、上記スリット状の領域を打ち抜き等によって除去して空隙を形成し、当該空隙に適度な柔軟性を有する高分子等の樹脂を装填することによって構成される。例えば、エッジ１０は、フレーム８、振動板４、およびダンパ９が形成された積層材料３の空隙に、硬化後柔軟性（ゴム弾性）を有する高分子樹脂の溶液を塗布することによって形成される。そして、硬化した高分子樹脂は、振動板４とフレーム８との空隙に保持される。例えば、エッジ１０は、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＳＢＳ（スチレンブタジエンスチレンゴム）、シリコーンゴム、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ウレタンゴム、またはこれらのゴムの変成体を含むゴムであり、ヤング率が１〜１０ＭＰａ程度であり柔軟性を有するゴム高分子エラストマーを埋設することにより形成してもかまわない。また、コア層１を打ち抜く際には、トムソン刃やピナクルダイを用いて打ち抜いてもいいし、コア層１を溶かす有機溶媒、または酸・アルカリ溶剤を用いてコア層１の所定の部分を除去してもかまわない。なお、エッジ１０を形成する方法としては、液状の高分子樹脂の表面張力による毛細管現象を利用して、その高分子樹脂を上記空隙に保持する方法を使用してもかまわない。また、エッジ１０は、上記スリット状の領域を打ち抜き等によって空隙を形成せず、エッチング加工により表出したコア層１をそのままエッジ１０としてもかまわない。
【００５４】
なお、積層材料３を形成する前に、導電性材料を有するスキン層２を構成する金属板を振動板４、フレーム８、およびダンパ９を形成する領域が残るように打ち抜き加工を施し、その後、コア層１を構成する絶縁性材料の両面に当該スキン層２を接着することにより振動板４、フレーム８、ダンパ９、およびエッジ１０を形成してもかまわない。何れの方法にしても、エッチング加工および／または打ち抜き加工を用いて、振動板４Ｌおよび４Ｒと、フレーム８と、ダンパ９Ｌａ、９Ｌｂ、９Ｒａ、および９Ｒｂと、エッジ１０とを一体的に形成することができる。
【００５５】
ここで、図２および図３から明らかなように、ダンパ９Ｌａ、９Ｌｂ、９Ｒａ、および９Ｒｂにはスキン層２が形成されているので、電極または電気配線の一部の機能を兼ねることができる。本実施形態では、ダンパ９Ｌａ、９Ｌｂ、９Ｒａ、および９Ｒｂをそれぞれ電気的に絶縁するために、フレーム８および振動板４Ｌおよび４Ｒのスキン層２の一部をエッチング加工等によって除去することによって、除去部６ａ〜６ｅおよび絶縁溝７Ｌおよび７Ｒを形成する。つまり、除去部６ａ〜６ｅおよび絶縁溝７Ｌおよび７Ｒは、積層材料３に対してコア層１が表出した部分であり、これらの部分を境界に電気的な絶縁が保たれる。なお、これらのスキン層２の除去は、振動板４、フレーム８、およびダンパ９を形成する際のエッチング加工と同時に行ってもかまわない。
【００５６】
図２および図３に示すように、４つの除去部６ａ〜６ｄは、フレーム８に形成され、フレーム８を互いに絶縁された４つのフレーム８ａ〜８ｄにそれぞれ分割する。なお、４つのフレーム８ａ〜８ｄは、電気的には互いに絶縁されて分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている領域である。フレーム８ａは除去部６ａおよび６ｂの間に形成され、３つのダンパ９Ｌｂを介して振動板４Ｌと接続する。フレーム８ｂは除去部６ｂおよび６ｃの間に形成され、１つのダンパ９Ｌａを介して振動板４Ｌと接続する。フレーム８ｃは除去部６ｃおよび６ｄの間に形成され、１つのダンパ９Ｒａを介して振動板４Ｒと接続する。そして、フレーム８ｄは除去部６ａおよび６ｄの間に形成され、３つのダンパ９Ｒｂを介して振動板４Ｒと接続する。なお、図２および図３に示した一例では、ダンパ９Ｌａおよび９Ｒａが互いに隣接して配置されている。
【００５７】
また、振動板４Ｌおよび４Ｒの間には、除去部６ｅが形成されている。ここで、振動板４Ｌおよび４Ｒには、それぞれ独立した電圧が与えられるものの、低域再生時においては振動板４Ｌおよび４Ｒに与えられる電圧の位相は互いに近いまたは同じことが多い。したがって、低域再生時においては、振動板４Ｌおよび４Ｒが同相で変位し、除去部６ｅも振動板４Ｌおよび４Ｒと共に同相で変位する。したがって、低域再生時においては、除去部６ｅが振動板としての機能を果たすことになる。一方、高域再生時においては、振動板４Ｌおよび４Ｒは、必ずしも同相の電圧が与えられないため、除去部６ｅは低域再生時のように振動板としての機能は果たさず、エッジとしての機能を果たす。なお、図２および図３に示した一例では、除去部６ｅの上下に形成された２つの領域（フレーム８とダンパ９Ｌｂおよび９Ｒｂと、除去部６ｅの上端との間に形成された領域と、フレーム８とダンパ９Ｌａおよび９Ｒａと、除去部６ｅの下端との間に形成された領域）をエッジ１０としているが、これらの領域も除去部６ｅとしてもかまわない。
【００５８】
絶縁溝７Ｌは、ダンパ９Ｌａと接続する近傍の振動板４Ｌ上に形成され、振動板４Ｌを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域４Ｌａおよび４Ｌｂと記載する）に分割する。この絶縁溝７Ｌは、３つのダンパ９Ｌｂを介してフレーム８ａと接続する領域４Ｌｂと、ダンパ９Ｌａを介してフレーム８ｂと接続する領域４Ｌａとに振動板４Ｌを分割する。なお、振動板４Ｌは、絶縁溝７Ｌによって電気的には互いに絶縁された２つの領域４Ｌａおよび４Ｌｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。一方、絶縁溝７Ｒは、ダンパ９Ｒａと接続する近傍の振動板４Ｒ上に形成され、振動板４Ｒを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域４Ｒａおよび４Ｒｂと記載する）に分割する。この絶縁溝７Ｒは、３つのダンパ９Ｒｂを介してフレーム８ｄと接続する領域４Ｒｂと、ダンパ９Ｒａを介してフレーム８ｃと接続する領域４Ｒａとに振動板４Ｒを分割する。なお、振動板４Ｒは、絶縁溝７Ｒによって電気的には互いに絶縁された２つの領域４Ｒａおよび４Ｒｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。
【００５９】
これらの除去部６ａ〜６ｅおよび絶縁溝７Ｌおよび７Ｒを形成することによって、振動板４Ｌに接続するダンパ９Ｌｂおよびフレーム８ａと、振動板４Ｌに接続するダンパ９Ｌａおよびフレーム８ｂと、振動板４Ｒに接続するダンパ９Ｒａおよびフレーム８ｃと、振動板４Ｒに接続するダンパ９Ｒｂおよびフレーム８ｄとが互いに絶縁されているため、それぞれ独立した電位を与えることが可能となる。
【００６０】
図４は、振動板４Ｌに装着する圧電素子５Ｌの表裏を示す具体的構成の一例である。また、図５は、振動板４Ｒに装着する圧電素子５Ｒの表裏を示す具体的構成の一例である。
【００６１】
図４において、圧電素子５Ｌの表面側には、銀電極１２ＬＯが設けられている。また、圧電素子５Ｌの貼り付け面側には、一部の領域（くぼみ１４Ｌ）を除いて銀電極１２ＬＩが設けられる。圧電素子５Ｌに設けられた銀電極１２ＬＩは、振動板４Ｌにおいてフレーム８ａおよびダンパ９Ｌｂと導通する領域４Ｌｂと接触するように、例えばアクリル系等の接着剤を用いて貼り付けられる。このとき、銀電極１２ＬＩが設けられていないくぼみ１４Ｌが形成されているため、銀電極１２ＬＩと振動板４Ｌの領域４Ｌａとは接触しない。つまり、圧電素子５Ｌが振動板４Ｌに装着されても、フレーム８ｂおよびダンパ９Ｌａと銀電極１２ＬＩとは電気的に絶縁された関係となる。
【００６２】
図５において、圧電素子５Ｒの表面側には、銀電極１２ＲＯが設けられている。また、圧電素子５Ｒの貼り付け面側には、一部の領域（くぼみ１４Ｒ）を除いて銀電極１２ＲＩが設けられる。圧電素子５Ｒに設けられた銀電極１２ＲＩは、振動板４Ｒにおいてフレーム８ｄおよびダンパ９Ｒｂと導通する領域４Ｒｂと接触するように、例えばアクリル系等の接着剤を用いて貼り付けられる。このとき、銀電極１２ＲＩが設けられていないくぼみ１４Ｒが形成されているため、銀電極１２ＲＩと振動板４Ｒの領域４Ｒａとは接触しない。つまり、圧電素子５Ｒが振動板４Ｒに装着されても、フレーム８ｄおよびダンパ９Ｒａと銀電極１２ＲＩとは電気的に絶縁された関係となる。
【００６３】
一方、振動板４Ｌおよび４Ｒに装着された圧電素子５Ｌおよび５Ｒの上面の一部には、導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒが設けられる（図３参照）。具体的には、導電ペースト１１Ｌは、振動板４Ｌに装着された圧電素子５Ｌ表面の銀電極１２ＬＯと振動板４Ｌの領域４Ｌａとが電気的に接続されるように、圧電素子５Ｌ表面と振動板４Ｌとを跨るように設けられる。また、導電ペースト１１Ｒは、振動板４Ｒに装着された圧電素子５Ｒ表面の銀電極１２ＲＯと振動板４Ｒの領域４Ｒａとが電気的に接続されるように、圧電素子５Ｒ表面と振動板４Ｒとを跨るように設けられる。これらの導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒを設けることによって、フレーム８ｂと銀電極１２ＬＯとが導通し、フレーム８ｃと銀電極１２ＲＯとが導通する。したがって、フレーム８ａに導通する銀電極１２ＬＩ、フレーム８ｂに導通する銀電極１２ＬＯ、フレーム８ｃに導通する銀電極１２ＲＯ、およびフレーム８ｄに導通する銀電極１２ＲＩに、それぞれ独立した電位を与えることが可能となる。
【００６４】
なお、図４および図５に示す例では、銀電極１２ＬＩおよび１２ＲＩにそれぞれくぼみ１４Ｌおよび１４Ｒを形成したが、銀電極１２ＬＩおよび１２ＲＩがそれぞれ振動板４Ｌの領域４Ｌａおよび振動板４Ｒの領域４Ｒａと接触しない形状であれば、どのような形状の未設領域を形成してもかまわない。例えば、圧電素子５Ｌおよび５Ｒに対して、それぞれ下方領域に領域４Ｌａおよび４Ｒａと接触しないマージンを形成した矩形の銀電極１２ＬＩおよび１２ＲＩを設けてもかまわない。
【００６５】
また、導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒは、圧電素子５Ｌおよび５Ｒの表面に形成されている銀電極１２ＬＯおよび１２ＲＯと、振動板４Ｌおよび４Ｒの領域４Ｌａおよび４Ｒａとをそれぞれ電気的に接続するための配線の一部をなしている。しかしながら、このような機能を達成する部材であれば、導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒをそれぞれ別の部材で構成してもかまわない。例えば、導電性を有する金属フィルムや銅線を用いて、銀電極１２ＬＯおよび１２ＲＯと領域４Ｌａおよび４Ｒａとをそれぞれ導通させてもかまわない。
【００６６】
また、圧電素子５Ｌおよび５Ｒに設けられる銀電極１２ＬＯ、１２ＬＩ、１２ＲＯ、および１２ＲＩは、銀ペーストやスパッタリングを用いた方法で形成してもかまわない。また、圧電素子５Ｌおよび５Ｒに形成される電極として銀電極１２を例に説明をしているが、電極の素材は銀である必要はなく、導電性を有するもの（例えば金属）であれば他の素材でもかまわない。
【００６７】
また、上述した圧電型スピーカは、表裏同一の構造であるため、主に表面側（前面側）の構造について説明した。つまり、積層材料３の表裏のスキン層２に同じパターンでエッチングして両面に圧電素子５Ｌおよび５Ｒを装着している。このとき、圧電型スピーカの表裏両面の電位を同じにするために、導電ペーストによって電気的な接合を行っても構わない。具体的には、４つに分割されたフレーム８ａ〜８ｄに対して、それぞれ表裏関係とフレーム同士が個別に接続されるように導電ペーストをフレーム側面等に塗布すればよい。
【００６８】
また、上述した圧電型スピーカは、表裏同一の構造であり、その両面にそれぞれ圧電素子５Ｌおよび５Ｒを装着したが、いずれか一方の面（例えば表面側）のみに圧電素子５Ｌおよび５Ｒを装着してもかまわない。
【００６９】
また、除去部６ｅは、コア層１を表出させて構成したが、他の素材で構成してもかまわない。例えば、除去部６ｅに相当するコア層１を除去し、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＳＢＳ（スチレンブタジエンスチレンゴム）、シリコーンゴム、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ウレタンゴム、これらのゴムの変成体を含むゴムであり、ヤング率が１〜１０ＭＰａ程度で、柔軟性を有するゴム高分子エラストマーや、コア層１とは異なるプラスチックフィルム材料を埋設することにより除去部６ｅを形成してもかまわない。
【００７０】
また、上述では、説明を具体的にするために、具体的な形状や方法を示して圧電型スピーカを説明したが、これらは一実施例であり、本発明がこれらの形状や方法に限定されることはないことは言うまでもない。例えば、左右の振動板４Ｌおよび４Ｒ間の絶縁を図るためにエッチングにより設けた除去部６ｅの形状は、どのような形状でも構わない。
【００７１】
また、上述した実施形態では、スピーカの口径として略正方形（例えば３５ｍｍ角）の一例を示しているが、短辺および長辺の長さが変わってもかまわない。また、ダンパ９は、振動板４Ｌおよび４Ｒをそれぞれリニアに振幅可能となるように支持可能であれば、振動板４Ｌおよび４Ｒの形状やダンパ９の形状はどのようなものであってもかまわない。さらに、本実施の形態では圧電素子５Ｌおよび５Ｒとして直方体形状のものを一例に説明をしたが、他の形状の圧電素子を用いてもかまわない。
【００７２】
また、振動板４Ｌおよび４Ｒの形状は矩形を一例に説明をしているが、他の形状でもかまわない。例えば、一例として、図６は、振動板４Ｌおよび４Ｒが互いに隣接する辺の形状を蛇行させるような形状としたものである。また、他の例として、図７は、振動板４Ｌおよび４Ｒが互いに隣接する辺の形状を「く」の字型にしたものである。いずれの形状においても、振動板４Ｌおよび４Ｒの間に除去部６ｅが形成される。なお、図７に示した例では、振動板４Ｌおよび４Ｒの形状が互い異なる。これによって、振動板４Ｌと振動板４Ｒとの共振周波数を意図的に変化させ、音響特性をより平坦にすることも可能となる。
【００７３】
次に、図８〜図１０を参照して、本実施形態の圧電型スピーカの音響特性について説明する。なお、図８は、本実施形態の圧電型スピーカと比較するために用いた圧電型スピーカの構成要素を説明するための図である。図９は、本実施形態の圧電型スピーカおよび図８に示した圧電型スピーカを比較した音響特性を示すグラフである。図１０は、本実施形態の圧電型スピーカおよび図８に示す圧電型スピーカの最低共振周波数ｆ０（Ｈｚ）と平均音圧（ｄＢ）とを測定した結果を示す図である。
【００７４】
図８に示すように、フレーム８Ｓの内側にダンパ９Ｓａおよび９Ｓｂに支持された１つの振動板４Ｓを有する圧電型スピーカを、本実施形態の圧電型スピーカと比較するために用いる。なお、振動板４Ｓの面積は、本実施形態の圧電型スピーカが有する振動板の半分の面積（つまり、図２および図３に示す振動板４Ｌまたは４Ｒと等しい）である。
【００７５】
図９において、グラフ中の実線は、本実施形態の圧電型スピーカを発音して測定した音響特性を表している。また、グラフ中の破線は、図８に示す圧電型スピーカを２ユニット同時に発音して測定した音響特性を表している。図９に示すように、本実施形態の圧電型スピーカは、図８に示した圧電型スピーカと比較して、特に低域の音圧向上が著しい。例えば、図１０に示すように、図８に示した圧電型スピーカの最低共振周波数ｆ０＝４８０Ｈｚおよび平均音圧＝７５ｄＢに対して、本実施形態の圧電型スピーカは、最低共振周波数ｆ０＝３５０Ｈｚ、平均音圧＝８０ｄＢを示している。
【００７６】
これは、振動板４Ｌおよび４Ｒの面積が、振動板４Ｓの２倍の面積として同じであっても、２つの振動板４Ｓが独立するスピーカと比較して、本実施形態における振動板４Ｌおよび４Ｒは除去部６ｅが低域再生時において振動板としての機能を果たしているためである。つまり、除去部６ｅも振動板として機能することによって、振動板４Ｌおよび４Ｒの振幅により排除できる空気量が増えるために、低域の音圧向上が著しいことが分かる。また、低域再生時において、１ユニットとしての振動面積が除去部６ｅに相当する分だけ増加することにより、振幅量が増え、最低共振周波数ｆ０が低域にシフトしていることが確認される。
【００７７】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカについて説明する。なお、図１１は、当該圧電型スピーカに圧電素子２５を装着する前の状態の前面を示す図である。図１２は、当該圧電型スピーカに圧電素子２５を装着した後の状態の前面を示す図である。なお、当該圧電型スピーカは、表裏同一の構造であるため、主に表面側（前面側）の構造について説明する。また、当該圧電型スピーカに用いられるスピーカ振動板の断面構造は、図１を用いて説明した第１の実施形態で用いた構造と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【００７８】
図１１および図１２において、第２の実施形態に係る圧電型スピーカは、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ（特に、図２および図３に示した圧電型スピーカ）において、左右の振動板４Ｌおよび４Ｒをそれぞれさらに上下に電気的には互いに絶縁して分割し、振動板を４つとした構造であることを特徴とする。なお、第１の実施形態における振動板４Ｌは、第２の実施形態においてそれぞれ振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂに上下分割される。第１の実施形態における振動板４Ｒは、第２の実施形態においてそれぞれ振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂに上下分割される。また、振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂは、ダンパ２９Ｌａａ、２９Ｌａｂ、２９Ｌｂａ、および２９Ｌｂｂによってフレーム２８に支持されている。振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂは、ダンパ２９Ｒａａ、２９Ｒａｂ、２９Ｒｂａ、および２９Ｒｂｂによってフレーム２８に支持されている。また、振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂの主面には、それぞれ圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂが装着される。そして、圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａおよび２５Ｒｂの上面の一部と振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂの装着された主面の一部との間には、それらの面をそれぞれ跨るように導電ペースト２１Ｌａ、２１Ｌｂ、２１Ｒａ、および２１Ｒｂが設けられる。振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂの四方にスリット状で形成されるフレーム２８との間にエッジ３０が形成される。なお、振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂと、ダンパ２９Ｌａａ、２９Ｌａｂ、２９Ｌｂａ、２９Ｌｂｂ、２９Ｒａａ、２９Ｒａｂ、２９Ｒｂａ、および２９Ｒｂｂと、フレーム２８とは、上述した平板状の積層材料３をエッチング加工および／またはプレス成形等によって一体的に形成され、除去部および絶縁溝以外は第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、エッジ３０の形状および形成方法は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１１および図１２から明らかなように、ダンパ２９Ｌａａ、２９Ｌａｂ、２９Ｌｂａ、２９Ｌｂｂ、２９Ｒａａ、２９Ｒａｂ、２９Ｒｂａ、および２９Ｒｂｂにはスキン層２が形成されているので、電極または電気配線の一部の機能を兼ねることができる。本実施形態では、ダンパ２９Ｌａａ、２９Ｌａｂ、２９Ｌｂａ、２９Ｌｂｂ、２９Ｒａａ、２９Ｒａｂ、２９Ｒｂａ、および２９Ｒｂｂをそれぞれ電気的に絶縁するために、フレーム２８および振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂのスキン層２の一部をエッチング加工等によって除去することによって、除去部２６ａ〜２６ｋおよび絶縁溝２７Ｌａ、２７Ｌｂ、２７Ｒａ、および２７Ｒｂを形成する。つまり、除去部２６ａ〜２６ｋおよび絶縁溝２７Ｌａ、２７Ｌｂ、２７Ｒａ、および２７Ｒｂは、積層材料３に対してコア層１が表出した部分であり、これらの部分を境界に電気的な絶縁が保たれる。なお、これらのスキン層２の除去は、振動板２４、フレーム２８、およびダンパ２９を形成する際のエッチング加工と同時に行ってもかまわない。
【００８０】
図１１および図１２に示すように、８つの除去部２６ａ〜２６ｈは、フレーム２８に形成され、フレーム２８を互いに絶縁された８つのフレーム２８ａ〜２８ｈにそれぞれ分割する。なお、８つのフレーム２８ａ〜２８ｈは、電気的には互いに絶縁されて分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている領域である。フレーム２８ａは除去部２６ａおよび２６ｂの間に形成され、ダンパ２９Ｌａａを介して振動板２４Ｌａと接続する。フレーム２８ｂは除去部２６ｂおよび２６ｃの間に形成され、ダンパ２９Ｌａｂを介して振動板２４Ｌａと接続する。フレーム２８ｃは除去部２６ｃおよび２６ｄの間に形成され、ダンパ２９Ｌｂｂを介して振動板２４Ｌｂと接続する。フレーム２８ｄは除去部２６ｄおよび２６ｅの間に形成され、ダンパ２９Ｌｂａを介して振動板２４Ｌｂと接続する。フレーム２８ｅは除去部２６ｅおよび２６ｆの間に形成され、ダンパ２９Ｒｂａを介して振動板２４Ｒｂと接続する。フレーム２８ｆは除去部２６ｆおよび２６ｇの間に形成され、ダンパ２９Ｒｂｂを介して振動板２４Ｒｂと接続する。フレーム２８ｇは除去部２６ｇおよび２６ｈの間に形成され、ダンパ２９Ｒａｂを介して振動板２４Ｒａと接続する。そして、フレーム２８ｈは除去部２６ａおよび２６ｈの間に形成され、ダンパ２９Ｒａａを介して振動板２４Ｒａと接続する。なお、図１１および図１２に示した一例では、ダンパ２９Ｌａａおよび２９Ｒａａが互いに隣接して配置され、ダンパ２９Ｌｂａおよび２９Ｒｂａが互いに隣接して配置されている。
【００８１】
振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂの間には、除去部２６ｊが形成されている。また、振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂの間には、除去部２６ｋが形成されている。なお、２つの振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂは、電気的には互いに絶縁されて分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている部材である。また、２つの振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂも、電気的には互いに絶縁されて分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている部材である。
【００８２】
また、振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂと振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂとの間には、除去部２６ｉが形成されている。この除去部２６ｉは、第１の実施形態における除去部６ｅと同様であるため、詳細な説明を省略する。つまり、除去部２６ｉは、低域再生時においては振動板としての機能を果たし、高域再生時においてはエッジとしての機能を果たす。
【００８３】
絶縁溝２７Ｌａは、ダンパ２９Ｌａａと接続する近傍の振動板２４Ｌａ上に形成され、振動板２４Ｌａを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域２４Ｌａａおよび２４Ｌａｂと記載する）に分割する。この絶縁溝２７Ｌａは、ダンパ２９Ｌａａを介してフレーム２８ａと接続する領域２４Ｌａａと、ダンパ２９Ｌａｂを介してフレーム２８ｂと接続する領域２４Ｌａｂとに振動板２４Ｌａを分割する。なお、振動板２４Ｌａは、絶縁溝２７Ｌａによって電気的には互いに絶縁された２つの領域２４Ｌａａおよび２４Ｌａｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。また、絶縁溝２７Ｌｂは、ダンパ２９Ｌｂａと接続する近傍の振動板２４Ｌｂ上に形成され、振動板２４Ｌｂを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域２４Ｌｂａおよび２４Ｌｂｂと記載する）に分割する。この絶縁溝２７Ｌｂは、ダンパ２９Ｌｂａを介してフレーム２８ｄと接続する領域２４Ｌｂａと、ダンパ２９Ｌｂｂを介してフレーム２８ｃと接続する領域２４Ｌｂｂとに振動板２４Ｌｂを分割する。なお、振動板２４Ｌｂは、絶縁溝２７Ｌｂによって電気的には互いに絶縁された２つの領域２４Ｌｂａおよび２４Ｌｂｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。
【００８４】
一方、絶縁溝２７Ｒａは、ダンパ２９Ｒａａと接続する近傍の振動板２４Ｒａ上に形成され、振動板２４Ｒａを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域２４Ｒａａおよび２４Ｒａｂと記載する）に分割する。この絶縁溝２７Ｒａは、ダンパ２９Ｒａａを介してフレーム２８ｈと接続する領域２４Ｒａａと、ダンパ２９Ｒａｂを介してフレーム２８ｇと接続する領域２４Ｒａｂとに振動板２４Ｒａを分割する。なお、振動板２４Ｒａは、絶縁溝２７Ｒａによって電気的には互いに絶縁された２つの領域２４Ｒａａおよび２４Ｒａｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。また、絶縁溝２７Ｒｂは、ダンパ２９Ｒｂａと接続する近傍の振動板２４Ｒｂ上に形成され、振動板２４Ｒｂを互いに絶縁された２つの領域（以下、領域２４Ｒｂａおよび２４Ｒｂｂと記載する）に分割する。この絶縁溝２７Ｒｂは、ダンパ２９Ｒｂａを介してフレーム２８ｅと接続する領域２４Ｒｂａと、ダンパ２９Ｒｂｂを介してフレーム２８ｆと接続する領域２４Ｒｂｂとに振動板２４Ｒｂを分割する。なお、振動板２４Ｒｂは、絶縁溝２７Ｒｂによって電気的には互いに絶縁された２つの領域２４Ｒｂａおよび２４Ｒｂｂに分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている。
【００８５】
これらの除去部２６ａ〜２６ｋおよび絶縁溝２７Ｌａ、２７Ｌｂ、２７Ｒａ、および２７Ｒｂを形成することによって、振動板２４Ｌａに接続するダンパ２９Ｌａａおよびフレーム２８ａと、振動板２４Ｌａに接続するダンパ２９Ｌａｂおよびフレーム２８ｂと、振動板２４Ｌｂに接続するダンパ２９Ｌｂｂおよびフレーム２８ｃと、振動板２４Ｌｂに接続するダンパ２９Ｌｂａおよびフレーム２８ｄと、振動板２４Ｒｂに接続するダンパ２９Ｒｂａおよびフレーム２８ｅと、振動板２４Ｒｂに接続するダンパ２９Ｒｂｂおよびフレーム２８ｆと、振動板２４Ｒａに接続するダンパ２９Ｒａｂおよびフレーム２８ｇと、振動板２４Ｒａに接続するダンパ２９Ｒａａおよびフレーム２８ｈとが互いに絶縁されているため、それぞれ独立した電位を与えることが可能となる。
【００８６】
また、圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂの表面側には、それぞれ銀電極３２（図示せず）が設けられている。また、圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂの貼り付け面側には、それぞれ領域２４Ｌａａ、２４Ｌｂａ、２４Ｒａａ、および２４Ｒｂａと接触する領域を除いて銀電極３２（図示せず）が設けられる。そして、貼り付け面側に設けられた銀電極３２がそれぞれ領域２４Ｌａｂ、２４Ｌｂｂ、２４Ｒａｂ、および２４Ｒｂｂと接触するように、例えばアクリル系等の接着剤を用いて圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂが振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂに貼り付けられる。このとき、貼り付け面側に設けられた銀電極３２と領域２４Ｌａａ、２４Ｌｂａ、２４Ｒａａ、および２４Ｒｂａとは接触しない。
【００８７】
また、導電ペースト２１Ｌａは、振動板２４Ｌａに装着された圧電素子２５Ｌａ表面の銀電極３２と振動板２４Ｌａの領域２４Ｌａａとが電気的に接続されるように、圧電素子２５Ｌａ表面と振動板２４Ｌａとを跨るように設けられる。導電ペースト２１Ｌｂは、振動板２４Ｌｂに装着された圧電素子２５Ｌｂ表面の銀電極３２と振動板２４Ｌｂの領域２４Ｌｂａとが電気的に接続されるように、圧電素子２５Ｌｂ表面と振動板２４Ｌｂとを跨るように設けられる。導電ペースト２１Ｒａは、振動板２４Ｒａに装着された圧電素子２５Ｒａ表面の銀電極３２と振動板２４Ｒａの領域２４Ｒａａとが電気的に接続されるように、圧電素子２５Ｒａ表面と振動板２４Ｒａとを跨るように設けられる。導電ペースト２１Ｒｂは、振動板２４Ｒｂに装着された圧電素子２５Ｒｂ表面の銀電極３２と振動板２４Ｒｂの領域２４Ｒｂａとが電気的に接続されるように、圧電素子２５Ｒｂ表面と振動板２４Ｒｂとを跨るように設けられる。これらの導電ペースト２１Ｌａ、２１Ｌｂ、２１Ｒａ、および２１Ｒｂを設けることによって、フレーム２８ａに導通する振動板２４Ｌａの表面側の銀電極３２、フレーム２８ｂに導通する振動板２４Ｌａの貼り付け面側の銀電極３２、フレーム２８ｃに導通する振動板２４Ｌｂの表面側の銀電極３２、フレーム２８ｄに導通する振動板２４Ｌｂの貼り付け面側の銀電極３２、フレーム２８ｈに導通する振動板２４Ｒａの表面側の銀電極３２、フレーム２８ｇに導通する振動板２４Ｒａの貼り付け面側の銀電極３２、フレーム２８ｆに導通する振動板２４Ｒｂの表面側の銀電極３２、およびフレーム２８ｅに導通する振動板２４Ｒｂの貼り付け面側の銀電極３２に、それぞれ独立した電位を与えることが可能となる。つまり、フレーム２８は、エッチング処理により、それぞれ４つの振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂに対し８箇所（２８ａ〜２８ｈ：＋極および−極で計８カ所）の外部電極を兼ねている。
【００８８】
なお、圧電素子については、図１２に示す様に、振動板２４Ｌａ、２４Ｌｂ、２４Ｒａ、および２４Ｒｂの形状に合わせた４つの圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂをそれぞれ対応する振動板に貼付してもよいし、図１３に示した圧電素子２５Ｌ（２５Ｒ）のように、上下分割された振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂと振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂとにそれぞれ１つの圧電素子を貼り付けてもかまわない。この場合、圧電素子２５Ｌ（２５Ｒ）の貼り付け面側に領域２４Ｌａａおよび２４Ｌｂａ（２４Ｒａａおよび２４Ｒｂａ）とは接触しないくぼみ３４を形成した銀電極３２を設ける。そして、圧電素子２５Ｌ（２５Ｒ）の貼り付け面側の銀電極３２が領域２４Ｌａｂおよび２４Ｌｂｂ（２４Ｒａｂおよび２４Ｒｂｂ）とのみそれぞれ接触するように、中央部に絶縁部分３５を形成して当該銀電極３２を上下に分割する。これによって、４つの圧電素子２５Ｌａ、２５Ｌｂ、２５Ｒａ、および２５Ｒｂと同様に本実施形態の圧電型スピーカを構成することができる。
【００８９】
次に、第２の実施形態に係る圧電型スピーカの外部配線および小型モバイル装置等の装置への設置例について説明する。なお、図１４は、第１の方向における圧電型スピーカの外部配線および設置例を示す図である。図１５は、第２の方向における圧電型スピーカの外部配線および設置例を示す図である。なお、図１４および図１５においては、説明を分かりやすくするために圧電素子２５や導電ペースト２１を設けず、グランド側の入力（配線）を図示していない。
【００９０】
図１４において、フレーム２８ａ〜２８ｈには、配線４１が接続される。また、配線４１が接続された圧電型スピーカは、当該配線４１と共に回転軸４０を中心に図示θ方向に回転可能に設置されている。一方、固定端子５０Ｌおよび５０Ｒが配線４１に含まれる端子４２ａ〜４２ｈの何れかと接続可能に固設されている。なお、固定端子５０Ｌおよび５０Ｒは、圧電型スピーカおよび配線４１とは別部材に形成されており、圧電型スピーカおよび配線４１とは一体的に回転しない。
【００９１】
例えば、配線４１は、基板上または基板の内部に形成される。配線４１は、エッチング加工を用いて図１１に示した圧電型スピーカを形成するとき、当該配線４１の配線パターンが当該圧電型スピーカの外周領域に形成されるようにエッチング加工を行えば、圧電型スピーカの製造工程と同時に配線４１を形成することが可能となる。もちろん、圧電型スピーカの製造とは別に配線４１を形成してもいいことは言うまでもない。
【００９２】
配線４１に含まれる端子４２ａ〜４２ｄは、それぞれ所定の間隔を開けて並設される。また、配線４１に含まれる端子４２ｅ〜４２ｈも、それぞれ端子４２ａ〜４２ｄと同じ間隔を開けて並設される。そして、圧電型スピーカおよび配線４１が第１の方向に配置されているとき（図１４の状態）、振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂが回転軸４０の左側の上下に配置され、振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂが回転軸４０の右側の上下に配置される。また、第１の方向では、端子４２ａ〜４２ｄが回転軸４０に対して左側に配置され、端子４２ｅ〜４２ｈが回転軸４０に対して下側に配置される。つまり、端子４２ｅ〜４２ｈは、それぞれ端子４２ａ〜４２ｄが回転軸４０を基準として９０°θ方向へ回転した位置に配設されている。そして、第１の方向に圧電型スピーカおよび配線４１が配置されているとき、固定端子５０Ｌと端子４２ｅおよび４２ｆとが接続し、固定端子５０Ｒと端子４２ｇおよび４２ｈとが接続する。なお、端子４２ａ〜４２ｄは、他の端子と接続しない状態である。
【００９３】
図１４に示すように、フレーム２８ａは、配線４１の配線パターンを介して端子４２ａおよび４２ｅと接続されている。フレーム２８ｈは、配線４１の配線パターンを介して端子４２ｂおよび４２ｈと接続されている。フレーム２８ｄは、配線４１の配線パターンを介して端子４２ｃおよび４２ｆと接続されている。そして、フレーム２８ｅは、配線４１の配線パターンを介して端子４２ｄおよび４２ｇと接続されている。
【００９４】
ここで、固定端子５０ＬからはＬチャンネルの音声信号が出力される。また、固定端子５０ＲからはＲチャンネルの音声信号が出力される。したがって、第１の方向においては、固定端子５０Ｌと端子４２ｅおよび４２ｆとを介して、Ｌチャンネルの音声信号がフレーム２８ａおよび２８ｄに入力する。そして、Ｌチャンネルの音声信号は、振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂに装着された圧電素子２５Ｌａおよび２５Ｌｂの表面側の銀電極３２に送られる。また、第１の方向においては、固定端子５０Ｒと端子４２ｇおよび４２ｈとを介して、Ｒチャンネルの音声信号がフレーム２８ｈおよび２８ｅに入力する。そして、Ｒチャンネルの音声信号は、振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂに装着された圧電素子２５Ｒａおよび２５Ｒｂの表面側の銀電極３２に送られる。したがって、振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂを左スピーカ、振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂを右スピーカとしたステレオ再生が可能となる。
【００９５】
一方、図１５は、図１４に示した第１の方向からθ方向へ圧電型スピーカおよび配線４１が９０°回転した第２の方向の状態を示している。図１５において、圧電型スピーカおよび配線４１が第２の方向に配置されているとき、振動板２４Ｒａおよび２４Ｌａが回転軸４０の左側の上下に配置され、振動板２４Ｒｂおよび２４Ｌｂが回転軸４０の右側の上下に配置される。また、第２の方向では、端子４２ａ〜４２ｄが回転軸４０に対して下側に配置され、端子４２ｅ〜４２ｈが回転軸４０に対して右側に配置される。そして、第２の方向に圧電型スピーカおよび配線４１が配置されているとき、固定端子５０Ｌと端子４２ａおよび４２ｂとが接続し、固定端子５０Ｒと端子４２ｃおよび４２ｄとが接続する。なお、端子４２ｅ〜４２ｈは、他の端子と接続しない状態である。
【００９６】
この第２の方向においても第１の方向と同様に、固定端子５０ＬからはＬチャンネルの音声信号が出力され、固定端子５０ＲからはＲチャンネルの音声信号が出力される。したがって、第２の方向においては、固定端子５０Ｌと端子４２ａおよび４２ｂとを介して、Ｌチャンネルの音声信号がフレーム２８ａおよび２８ｈに入力する。そして、Ｌチャンネルの音声信号は、振動板２４Ｌａおよび２４Ｒａに装着された圧電素子２５Ｌａおよび２５Ｒａの表面側の銀電極３２に送られる。また、第２の方向においては、固定端子５０Ｒと端子４２ｃおよび４２ｄとを介して、Ｒチャンネルの音声信号がフレーム２８ｄおよび２８ｅに入力する。そして、Ｒチャンネルの音声信号は、振動板２４Ｌｂおよび２４Ｒｂに装着された圧電素子２５Ｌｂおよび２５Ｒｂの表面側の銀電極３２に送られる。したがって、振動板２４Ｌａおよび２４Ｒａを左スピーカ、振動板２４Ｌｂおよび２４Ｒｂを右スピーカとしたステレオ再生が可能となる。
【００９７】
従来の圧電型スピーカでは、例えば、図１４に示した状態から固定端子５０Ｌおよび５０Ｒと共にθ方向へ回転させると、左チャンネルを再生する振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂと右チャンネルを再生する振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂとが固定されるため、回転と共に音響的な違和感が生じ効果的なステレオ再生ができなくなる。しかしながら、本実施形態では、圧電型スピーカおよび配線４１のみを９０°回転させることによって、固定端子５０Ｌおよび５０Ｒに、圧電型スピーカ側の２種類の端子（４２ａ〜４２ｄおよび４２ｅ〜４２ｈ）を切り替えて接続することができる。これによって、第１の方向においては、左チャンネルの固定端子５０Ｌの信号を端子４２ｅおよび４２ｆに送り、右チャンネルの固定端子５０Ｒの信号を端子４２ｇおよび４２ｈに送る。また、第２の方向においては、左チャンネルの固定端子５０Ｌの信号を端子４２ａおよび４２ｂに送り、右チャンネルの固定端子５０Ｒの信号を端子４２ｃおよび４２ｄに送る。これらの固定端子５０Ｌおよび５０Ｒと接続する端子４２ａ〜４２ｈを切り替えて接続することによって、圧電型スピーカを回転させたとしても効果的なステレオ再生ができるようになる。このような構成を採用することにより、圧電型スピーカを９０°回転させても音響的な違和感を生じさせることなく効果的なステレオ再生を維持することが出来る。
【００９８】
このような接続先端子の切り替えは、圧電型スピーカおよび配線４１を設置する装置の
上下方向を検出する検出手段（図示せず）を設け、その検出方向に応じて図１４に示したような接続または図１５に示したような接続を行うようにすればよい。このとき、接続端子の切り替えは、機械的な切り替えでもいいし、電子的な切り替えであってもかまわない。また、図１４および図１５に示した接続では、端子４２ａ〜４２ｄまたは端子４２ｅ〜４２ｈに他の端子を接続していない態様を示しているが端子４２ａ〜４２ｈ全てに他の固定端子を接続して、他の機構によって配線４１への入力信号を切り替えてもかまわない。
【００９９】
また、上記検出手段が設けられていなくてもかまわない。例えば、固定端子５０Ｌおよび５０Ｒを装置の本体に設置し、表示画面が装着された別の筐体内部に圧電型スピーカおよび配線４１を搭載する。そして、本体に対して表示画面が装着された筐体を圧電型スピーカおよび配線４１と共に上記回転軸４０を中心に第１の方向または第２の方向に回転可能に構成する。このように構成することによって、縦位置および横位置の双方で動画を観るためにユーザが本体に対して表示画面を回転させるとき、本体に対して筐体が第１の方向または第２の方向になることに応じて、効果的なステレオ再生が行われる。このような構造は、例えば本実施形態の圧電型スピーカを携帯電話やＰＤＡ等の装置に取り付けた場合に、装置内で動作するアプリケーションに応じて装置を縦にしたり横にしたりする場合といったような使用形態に関わらず効果的なステレオ再生を維持することができる。
【０１００】
このように第２の実施形態に係る圧電型スピーカは、装置を縦にしたり横にしたりすることによって生じる音響的なステレオ再生の違和感を解消しながら、通常３ないし４つ以上のスピーカが要求される機能を１つのスピーカユニットに集約して実現することができる。また、第１の実施形態と同様に低域再生帯域を拡大すると共に音圧を向上させることができる圧電型スピーカが得られる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカについて説明する。なお、図１６は、当該圧電型スピーカに圧電素子５を装着する前の状態の前面を示す図である。図１７は、図１６の圧電型スピーカにおける断面ＡＡの構造を示す断面図である。図１８は、当該圧電型スピーカに圧電素子５を装着した後の状態の前面を示す図である。なお、当該圧電型スピーカは、表裏同一の構造であるため、主に表面側（前面側）の構造について説明する。また、図１７は、フレーム８と外部振動板６１と外部フレーム６０との構造および位置関係が明確になるように厚さ方向に関してスケールを大きくして記載している。
【０１０２】
図１６〜図１８において、当該圧電型スピーカの基本構造（中央部の構造）は、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカに準じている。具体的には、第３の実施形態に係る圧電型スピーカは、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカにおいてフレーム８の外周部にさらに振動板６１および当該振動板６１の外周部を支持するフレーム６０を備えている。ここで、他の振動板およびフレームと区別するために、フレーム６０および振動板６１をそれぞれ外部フレーム６０および外部振動板６１と呼称する。なお、外部フレーム６０および外部振動板６１の中央に設けられる構造は、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカと同様であるため、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０３】
外部振動板６１は、一例として、積層材料３をエッチング処理することにより絶縁材料であるコア層１だけを残すことによって形成する。なお、図１６および図１８においては、コア層１が表出している部分を斜線領域で示している。また、外部振動板６１を支持する外部フレーム６０は、一例として、積層材料３をエッチング処理するときに導電性材料であるスキン層２をコア層１と共に残すことによって形成する。つまり、図１７の断面構造で示すように、中央部の振動板４、フレーム８、およびダンパ９と外部振動板６１および外部フレーム６０とは、上述した平板状の積層材料３をエッチング加工および／またはプレス成形等によって一体的に形成される。
【０１０４】
外部フレーム６０のスキン層２の一部をエッチング加工等によって除去することによって４つの除去部が形成され、外部フレーム６０を互いに絶縁された４つの外部フレーム６０ａ〜６０ｄにそれぞれ分割する。なお、４つの外部フレーム６０ａ〜６０ｄは、電気的には互いに絶縁されて分割されているが、物理的にはコア層１によって互いに接続されている領域である。
【０１０５】
さらに、４つのフレーム８ａ〜８ｄから外部フレーム６０ａ〜６０ｄまでエッチング処理等によって配線部６２ａ〜６２ｄをそれぞれ外部振動板６１上に形成する。図１６および図１８に示した一例では、フレーム８ａと外部フレーム６０ａとを配線部６２ａによって接続する。フレーム８ｂと外部フレーム６０ｂとを配線部６２ｂによって接続する。フレーム８ｃと外部フレーム６０ｃとを配線部６２ｃによって接続する。そして、フレーム８ｄと外部フレーム６０ｄとを配線部６２ｄによって接続する。
【０１０６】
なお、配線部６２ａ〜６２ｄについては、導電ペースト等で外部振動板６１上に印刷を行っても良い。また、外部振動板６１上に生じる分割共振を抑制するため、適切な部分に配線部６２ａ〜６２ｄを形成して外部振動板６１の補強または剛性を高めてもよい。例えば、外部振動板６１の共振の節となる部位に必要とされる幅の配線部６２ａ〜６２ｄを設けてもかまわない。
【０１０７】
また、配線部６２ａ〜６２ｄの途中に、コイル、コンデンサ、抵抗器等の部品を配置したり、他の配線パターンをさらに形成したりしてもかまわない。
【０１０８】
次に、図１８に示すように、上述した第１の実施形態と同様に、振動板４Ｌおよび４Ｒに圧電素子５Ｌおよび５Ｒをそれぞれ貼付する。そして、導電ペースト１１Ｌおよび１１Ｒを設けることによって、振動板４Ｌおよび４Ｒと圧電素子５Ｌおよび５Ｒとの間に電気的な配線を行う。
【０１０９】
ここで、振動板４Ｌおよび４Ｒには、外部フレーム６０および配線部６２ａ〜６２ｄを介して、上述したようにそれぞれ独立した電圧が与えられるものの、低域再生時においては振動板４Ｌおよび４Ｒに与えられる電圧の位相は互いに近いまたは同じことが多い。したがって、低域再生時においては、振動板４Ｌおよび４Ｒが同相で変位し、外部振動板６１も振動板４Ｌおよび４Ｒと共に同相で変位する。したがって、低域再生時においては、外部振動板６１を設けることによって低域再生に優位になる。また、より広い面積を有する振動板で音声を再生することができるため、再生するステレオ感においても効果が高くなる。
【０１１０】
なお、第２の実施形態で説明した圧電型スピーカに準じて、本実施形態の圧電型スピーカを構築してもかまわない。図１９は、第２の実施形態におけるフレーム２８の外周部にさらに外部振動板６１および当該外部振動板６１の外周部を支持する外部フレーム６０を備えた一例である。
【０１１１】
また、外部振動板６１については、平板状の積層材料３をエッチング加工することによって表出したコア層１によって構成しなくてもかまわない。例えば、図２０〜図２２に示すように、樹脂フィルム等で構成される２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合することによって積層材料３とは別の部材で外部振動板６１を構成してもかまわない。
【０１１２】
図２０に示すように、第１の例として、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカにおけるフレーム８のスキン層２の両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合し、当該フレーム８の外側から外部フレーム６０（図示せず）の内側まで２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合することによって、外部振動板６１を形成する。
【０１１３】
図２１に示すように、第２の例として、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカの振動板４Ｌおよび４Ｒのスキン層２の両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合する。そして、振動板４Ｌおよび４Ｒの外側から外部フレーム６０（図示せず）の内側まで２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合することによって、外部振動板６１を形成する。この場合、振動板４Ｌおよび４Ｒと外部振動板６１とが直接挟んで接合されるため、フレーム８やエッジ１０等がなくてもかまわない。
【０１１４】
図２２に示すように、第３の例として、第１の実施形態で説明した圧電型スピーカのフレーム８の外側に任意の幅のコア層部８ｘを全周に設け、コア層部８ｘの両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合する。そして、コア層部８ｘの外側から外部フレーム６０（図示せず）の内側まで２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合することによって、外部振動板６１を形成する。なお、コア層部８ｘは、上述したコア層１から形成される外部振動板でもかまわない。
【０１１５】
なお、２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合することによって外部振動板６１を構成したときの配線部６２ａ〜６２ｄは、２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄの間に形成してもいいし、２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄを接合した後に導電ペースト等で印刷してもかまわない。また、外部振動板６１は、圧電型スピーカを搭載する箇所に既に絶縁性のフィルム等が設置されている場合、当該フィルムに第１または第２の実施形態に係る圧電型スピーカを装着することによって当該フィルム自体を外部振動板６１として機能させることができる。
【０１１６】
また、第３の実施形態に係る圧電型スピーカの場合、外部振動板６１の柔軟性を利用して図２３のような湾曲した形状で機器への搭載が可能となる。また、本実施形態の圧電型スピーカを携帯電話やＰＤＡ等の装置に取り付けた場合、その外側に形成された絶縁性材料によるコア層１やフィルムが振動板として機能し、より低域再生が可能な圧電型スピーカを簡単に実現することができる。また、これにより搭載容積が小さい空間内に、ステレオ再生を可能としつつ、低域の音圧特性が良好な圧電型スピーカを得ることが可能となる。
【０１１７】
また、上述した説明では、平板状の積層材料３をエッチング加工することによって表出したコア層１を用いて振動板４等を構成したが、他の工法を用いて各構成要素を形成してもかまわない。以下、図２４〜図２６Ｅを参照して、他の工法を用いて本発明の圧電型スピーカを製造する方法について説明する。なお、図２４は、本発明の実施形態に係る圧電型スピーカを製造する工程の一例を示す図である。図２５は、銀ペーストを印刷する際に用いられるスクリーン印刷用版Ｐの一例を示す図である。図２６Ａ〜図２６Ｅは、スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の一例を示す模式図である。
【０１１８】
図２４において、まず、積層材料３のコア層１（図１参照）となるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを例えば厚さ１００μｍの基材として形成する。なお、図２４においては、他の材料と区別するために、ＰＥＴフィルムで構成される部位を右上から左下へ引いた右上がり斜線領域で示す。
【０１１９】
次に、ＰＥＴフィルムの両面に銀ペーストが印刷および焼付られて銀電極が形成される。ここで、銀電極は、図２に示す振動板４、フレーム８、およびダンパ９を一体的に形成したスキン層２に相当する。例えば、図２５に示すように、細孔が形成されたメッシュ状のスクリーンに対して、印刷が不要の部位（つまり、銀ペーストを印刷しない部位であり、図２５においては右上がり斜線領域で示す）をレジスト剤等で当該細孔を塞いだ版Ｐが作成される。上記スクリーンとしては、絹、ナイロン、およびテトロン等の繊維状のスクリーンやステンレススティールの針金等で織り上げたスクリーン等が用いられる。そして、所定の枠の四方に引っ張ってスクリーンを固定し、光工学的（写真的）方法を用いて必要な画線以外の細孔を版膜（レジスト）によって塞ぎ、スクリーン印刷用版Ｐが作製される。
【０１２０】
図２６Ａ〜図２６Ｅに示すように、ＰＥＴフィルム（図２６においては「ＰＥＴ」と記載する）の上部にスクリーン印刷用版Ｐを配設して、銀ペーストＡＧＰの印刷が行われる。印刷においては、ヘラ状のゴム板（スキージＳＱ）や銀ペースト展開用ナイフＮが用いられる。まず、印刷したいスクリーン印刷用版Ｐ上に電極となる銀ペーストＡＧＰを置く（図２６Ａ）。次に、銀ペースト展開用ナイフＮの先端部で銀ペーストＡＧＰをならして細孔内に入れながらスクリーン印刷用版Ｐ上に沿って移動させることによって、銀ペーストＡＧＰをスクリーン印刷用版Ｐ上に展開する（図２６Ｂ、図２６Ｃ）。そして、スキージＳＱでスクリーン印刷用版Ｐの上面を加圧しながら当該スクリーン印刷用版Ｐに沿って移動する（図２６Ｄ）。これらによって、銀ペーストＡＧＰは、版膜が形成されていない部分のスクリーンの細孔を通ってスクリーン印刷用版Ｐの下方に配設されたＰＥＴフィルムに押し出され、当該ＰＥＴフィルム上に印刷が行われる（図２６Ｅ）。そして、所定の条件（例えば、１３０℃、１５分）下で焼付が行われ、ＰＥＴフィルム上に所定厚さ（例えば、８μｍ）の銀電極が形成される。
【０１２１】
図２４に戻り、銀ペースト印刷後、打ち抜きダイやパンチを用いてＰＥＴフィルムが露出した一部を打ち抜くことによって、エッジ１０（図２参照）を形成する。次に、銀電極（振動板４）の表面に所定の接着剤（例えば、アクリル系接着剤）を介して圧電素子を貼り付ける。なお、図２４においては、他の材料と区別するために、圧電素子を左上から右下へ引いた左上がり斜線領域で示す。そして、銀電極（振動板４）および圧電素子表面とが電気的に接続されるように、電極（導電ペースト１１）が印刷される。そして、ＰＥＴフィルムに銀電極が形成され、圧電素子および電極が設けられた圧電型スピーカの両主面にラミネートフィルムを貼り付ける。例えば、ラミネートフィルムは、膜厚９０μｍのＳＢＲ系フィルムが用いられ、所定の条件（１００℃、１５秒）下で貼り付けられる。なお、図２４においては、他の材料と区別するために、ラミネートフィルムが貼り付けられる部位をグレー色領域（つまり、全面）で示す。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明に係る圧電型スピーカおよびその製造方法は、搭載容積が小さい空間内でステレオ再生を可能としつつ、低域の音圧特性を良好にする効果を有し、小型のモバイル装置等に搭載されるスピーカ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電型スピーカに用いられるスピーカ振動板の断面構造を説明するための図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る圧電型スピーカに圧電素子５を装着する前の状態の前面を示す図
【図３】図２の圧電型スピーカに圧電素子５を装着した後の状態の前面を示す図
【図４】図２の振動板４Ｌに装着する圧電素子５Ｌの表裏を示す具体的構成
【図５】図２の振動板４Ｒに装着する圧電素子５Ｒの表裏を示す具体的構成
【図６】図２の振動板４Ｌおよび４Ｒを互いに隣接する辺の形状が蛇行するような形状とした一例を示す図
【図７】図２の振動板４Ｌおよび４Ｒを互いに隣接する辺の形状がくの字型とした他の例を示す図
【図８】図３の圧電型スピーカと比較するために用いた圧電型スピーカの構成要素を説明するための図
【図９】図３に示した圧電型スピーカおよび図８に示した圧電型スピーカを比較した音響特性を示すグラフ
【図１０】図３に示す圧電型スピーカおよび図８に示す圧電型スピーカの最低共振周波数ｆ０と平均音圧とを測定した結果を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る圧電型スピーカに圧電素子２５を装着する前の状態の前面を示す図
【図１２】図１１の圧電型スピーカに圧電素子２５を装着した後の状態の前面を示す図
【図１３】図１１に示す上下分割された振動板２４Ｌａおよび２４Ｌｂと振動板２４Ｒａおよび２４Ｒｂとにそれぞれ１つ貼り付ける圧電素子２５Ｌ（２５Ｒ）を示す図
【図１４】第１の方向における図１２の圧電型スピーカの外部配線および設置例を示す図
【図１５】第２の方向における図１２の圧電型スピーカの外部配線および設置例を示す図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る圧電型スピーカに圧電素子５を装着する前の状態の前面を示す図
【図１７】図１６の圧電型スピーカにおける断面ＡＡの構造を示す断面図
【図１８】図１６の圧電型スピーカに圧電素子５を装着した後の状態の前面を示す図
【図１９】第２の実施形態におけるフレーム２８の外周部にさらに外部振動板６１および当該外部振動板６１の外周部を支持する外部フレーム６０を備えた圧電型スピーカの一例
【図２０】第１の実施形態に示した圧電型スピーカにおけるフレーム８のスキン層２の両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合した第１の例を示す図
【図２１】第１の実施形態に示した圧電型スピーカの振動板４Ｌおよび４Ｒのスキン層２の両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合した第２の例を示す図
【図２２】第１の実施形態に示した圧電型スピーカのフレーム８の外側に任意の幅のコア層部８ｘを全周に設け、コア層部８ｘの両面を２枚のフィルム６１Ｕおよび６１Ｄで挟んで接合した第３の例を示す図
【図２３】湾曲した形状で機器に搭載した図１８の圧電型スピーカの搭載例を示す図
【図２４】本発明の実施形態に係る圧電型スピーカを製造する工程の一例を示す図
【図２５】銀ペーストを印刷する際に用いられるスクリーン印刷用版Ｐの一例を示す図
【図２６Ａ】スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の第１段階の一例を示す模式図
【図２６Ｂ】スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の第２段階の一例を示す模式図
【図２６Ｃ】スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の第３段階の一例を示す模式図
【図２６Ｄ】スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の第４段階の一例を示す模式図
【図２６Ｅ】スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷する手順の第５段階の一例を示す模式図
【符号の説明】
【０１２４】
１…コア層
２…スキン層
３…積層材料
４、２４…振動板
５、２５…圧電素子
６、２６…除去部
７、２７…絶縁溝
８、２８…フレーム
９、２９…ダンパ
１０、３０…エッジ
１１、２１…導電ペースト
１２、３２…銀電極
１４、３４…くぼみ
３５…絶縁部分
４０…回転軸
４１…配線
４２…端子
５０…固定端子
６０…外部フレーム
６１…外部振動板
６２…配線部
【図１】
0004846710.tif 000002
【図２】
0004846710.tif 000003
【図３】
0004846710.tif 000004
【図４】
0004846710.tif 000005
【図５】
0004846710.tif 000006
【図６】
0004846710.tif 000007
【図７】
0004846710.tif 000008
【図８】
0004846710.tif 000009
【図９】
0004846710.tif 000010
【図１０】
0004846710.tif 000011
【図１１】
0004846710.tif 000012
【図１２】
0004846710.tif 000013
【図１３】
0004846710.tif 000014
【図１４】
0004846710.tif 000015
【図１５】
0004846710.tif 000016
【図１６】
0004846710.tif 000017
【図１７】
0004846710.tif 000018
【図１８】
0004846710.tif 000019
【図１９】
0004846710.tif 000020
【図２０】
0004846710.tif 000021
【図２１】
0004846710.tif 000022
【図２２】
0004846710.tif 000023
【図２３】
0004846710.tif 000024
【図２４】
0004846710.tif 000025
【図２５】
0004846710.tif 000026
【図２６Ａ】
0004846710.tif 000027
【図２６Ｂ】
0004846710.tif 000028
【図２６Ｃ】
0004846710.tif 000029
【図２６Ｄ】
0004846710.tif 000030
【図２６Ｅ】
0004846710.tif 000031