(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子を、前記圧電素子の厚さ方向に、前記圧電素子の短辺の一端部を、接合部材を介して接合し、他端部を自由端とした圧電振動ユニットであって、前記圧電素子の表面より摩擦係数が小さい薄膜部材を、前記複数の圧電素子の間に配置するとともに、挟まれた前記圧電素子の一方に固定してなることを特徴とする圧電振動ユニット。 
【請求項２】
前記圧電素子は、直接或いは弾性板を挟むようにして、二枚の圧電セラミックス板を接合してなる圧電バイモルフ素子、若しくは弾性板に圧電セラミックス板を接合してなる圧電ユニモルフ素子からなることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動ユニット。 
【請求項３】
前記圧電セラミックス板は、内部電極を有する一体焼成された積層圧電セラミックス板からなることを特徴とする請求項２に記載の圧電振動ユニット。 
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧電振動ユニットを枠体に収納してなることを特徴とする圧電振動ユニット。 
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧電振動ユニットをパネルに装着してなるパネルスピーカ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響振動を発生するスピーカに関し、特に、パネルや筐体等を振動させて音響振動を発生するパネルスピーカ等に好適な圧電素子を用いた圧電振動ユニット及びパネルスピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パネルや筐体を振動させて音響振動を発生させるパネルスピーカには、その振動の駆動源として電磁力を利用したデバイスの他に、圧電セラミックスの持つ圧電現象を利用し、機械的な撓み振動を発生する圧電バイモルフ素子が利用されている。圧電バイモルフ素子は、２枚の板状の圧電セラミックス板を直接、或いは板状の弾性板を挟み、接合した構造を成し、接合した２枚の圧電セラミックス板のうち、一方を伸張させ、他方を収縮させるように電圧を印加することで、機械的な撓み振動が発生するデバイスである。この圧電バイモルフ素子は、構造上、ステフィネスが小さく、圧電バイモルフ素子の共振周波数を容易に可聴音域に設計することが可能であり、可聴音域で大きな振幅と発生力が得られるので、スピーカの駆動源として適している。
【０００３】
図１は、従来のパネルスピーカの断面図である。図１に示す従来のパネルスピーカ１は、パネルに相当する音響振動板２に連結部材３によって円板状の圧電バイモルフ素子４の中心部が支持、固定される構造となっている。圧電バイモルフ素子４に電気音響信号を入力すると、圧電バイモルフ素子４は入力された電気音響信号に応じた機械的な撓み振動を発生する。この振動は、連結部材３を介して音響振動板２に伝達し、音響振動板２を振動させて、音響振動を発生させる。また、圧電バイモルフ素子４の外縁部近傍にリング状部材５を取着することで音響特性を調整する提案がなされている。このようなパネルスピーカは特許文献１に開示されている。
【０００４】
図２は、従来の圧電振動ユニットの断面図である。図２に示す圧電振動ユニット６は、音響振動板８に一体成形された連結部材９によって矩形板状の圧電バイモルフ素子１０の中央部が支持され、音響振動板８に固定される構造となっている。これを筐体７に収納して圧電振動ユニット６としている。また、音響振動板８の外縁部近傍に薄肉部１１を設けることで、音響特性を調整する提案がなされている。このような圧電振動ユニットは特許文献２に開示されている。
【０００５】
上記のいずれの構成も圧電バイモルフ素子の振動が、その重心の移動を伴い、結果として支持部に慣性力を生む。この慣性力は、各質点の加速度に質量を乗じた値で加速度と反対の方向に発生する慣性力の総和となり、スピーカの駆動源となる。スピーカの駆動源としては、圧電バイモルフ素子の他に、板状の圧電セラミックス板１枚を板状の弾性板に接合する圧電ユニモルフ素子も同様に利用されている。
【０００６】
圧電バイモルフ素子或いは圧電ユニモルフ素子は、その中心部や中央部を支持する構造の他に、圧電バイモルフ素子或いは圧電ユニモルフ素子が矩形の場合には、片持梁状の構成として支持することも可能である。片持梁状であっても、その支持点に発生する慣性力は、パネルや筐体等の被振動体との接合点に作用して駆動源となり、被振動体は空中に音波を放射し、スピーカとなる。また、圧電バイモルフ素子の発生力が大きいほど、スピーカとしての音響出力は大きくなるので、必要に応じて、前記圧電バイモルフ素子を複数枚重ねて使用する提案もなされている。
【０００７】
図３は、従来の圧電振動ユニットの断面図である。図３に示す圧電振動ユニット１２は、筐体１６に収納された、複数の円板状の圧電バイモルフ素子１３が、音響振動板１４に一体成形された連結部材１５によって支持され、音響振動板１４に固定されている。この圧電振動ユニット１２は、複数の円板状の圧電バイモルフ素子１３をそれぞれ駆動することで、筐体１６を振動させる、圧電振動ユニットである。このように複数の圧電バイモルフ素子を使用することで、振動の振幅、及び発生力を大きくする圧電振動ユニットは特許文献３に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２０９６９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１３９８号公報
【特許文献３】特開平０７−３０７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
携帯電話機や携帯端末機等の小型化、薄型化により、これに使用されるスピーカにも小型化、薄型化への対応が必要になっている。従来使用されている電磁型のスピーカは、構造上の制約があり、さらなる小型化、薄型化には限界がある。そのため、前述の如く、圧電バイモルフ素子或いは圧電ユニモルフ素子を用いて、携帯電話機や携帯端末機の表示部のパネル自体を振動させてスピーカとすることで、さらなる小型化、薄型化を図る試みがなされている。しかしながら、前述した従来技術による圧電振動ユニットは、音響性能や形状の点で、携帯電話機や携帯端末機等が要求する性能に満たないという問題点がある。
【００１０】
例えば、図１や図２に示した構造のパネルスピーカや圧電振動ユニットは、音圧が十分に得られないという問題点があり、図３に示した、音圧性能を向上させるために複数の圧電バイモルフ素子を使用する構造とした圧電振動ユニットでは、形状が大きくなるという問題点がある。
【００１１】
圧電バイモルフ素子を複数重ねる構造とした圧電振動ユニットは、各々の圧電バイモルフ素子が振動する為の空間として、圧電バイモルフ素子の最大振幅以上の空間が必要となる。圧電バイモルフ素子をｎ個使用する場合には、圧電振動ユニットの高さ寸法は、圧電バイモルフ素子の最大振幅と圧電素子の厚みとの和に、ｎを乗じた高さ寸法が必要となる。
【００１２】
携帯電話機をはじめとする通信用途の機器や装置の場合、要求される音響性能としての音響周波数帯域は、３００Ｈｚから３ｋＨｚである。そのため、１個当たりの圧電バイモルフ素子の最大振幅は、約１．０ｍｍに設定する必要があり、圧電バイモルフ素子が振動する為に必要な空間だけでも約２．０ｍｍの高さ寸法が必要になる。このため、複数の圧電バイモルフ素子を重ねる構造は、圧電振動ユニットの厚みを増大させるという問題点がある。
【００１３】
また、携帯機器のパネルを振動させる場合、パネルの機械インピーダンス特性と圧電バイモルフ素子の発生力のバランスが取れない事による音響特性の低下という問題点がある。この音響特性の低下は、特に、携帯機器が薄型になるほど顕著になる。
【００１４】
図４は、圧電振動ユニットに求められる理想特性を示すグラフである。図４に示すグラフには携帯機器に使用されている一般的なパネルの機械インピーダンス特性と、理想とされる圧電バイモルフ素子の発生力特性及び音響特性を示している。
【００１５】
理想とされる音響特性は、少なくとも電磁型のスピーカに要求されている特性と同じである。これを実現するためには、圧電バイモルフ素子或いは圧電ユニモルフ素子を使用した圧電振動ユニットが通常有する２つの共振周波数のうち、周波数が低い方の共振周波数を１次共振とし、周波数が高い方の共振周波数を２次共振とした場合、１次共振での発生力と２次共振での発生力の大きさをほぼ等しくして、圧電バイモルフ素子の発生力特性とパネルの機械インピーダンス特性が補正し合い、周波数によるパネルの振動速度の変化が少ない特性とすることが必要となる。
【００１６】
一般的な携帯電話機のパネルのサイズは１００ｍｍ×５０ｍｍであり、ノート型パーソナルコンピュータ等のパネルと比較すると面積は小さい。また、パネルを支持する材料は、耐落下性、耐湿性が優先され硬いシリコン系のゴムが一般的である。そのため、パネルは振動しにくい構造となり、全ての周波数帯域においてパネルの機械インピーダンスは支持されていないときよりも大きくなる。また、パネルの自重が軽い為、音響周波数帯域ではパネルの弾性力の影響により、パネルの機械インピーダンスは、周波数が高いほど低下する。
【００１７】
図５は、従来の圧電振動ユニットの発生力を示すグラフである。図５に示すグラフは、横軸に周波数、縦軸に発生力を示している。圧電バイモルフ振動子の発生力は加速度によって生ずる慣性力によって生じる。そのため、周波数特性は、１次共振よりも、２次共振の発生力が大きくなる。図５のグラフに示す例では、１次共振周波数の発生力が約０．３Ｎとなっているのに対し、２次共振周波数の発生力は約１．５Ｎと、非常に大きな発生力となっている。
【００１８】
図６は、従来のパネルスピーカの音圧を示すグラフである。図６のグラフには、１００ｍｍ×５０ｍｍのパネルに長さ４０ｍｍ、幅５ｍｍで厚みが０．７ｍｍの圧電バイモルフ素子を片持梁状に固定したパネルスピーカを実際に駆動した時の音響特性、パネルの機械インピーダンス、圧電バイモルフ素子の発生力、それぞれの周波数特性を示している。パネルの機械インピーダンスが高い為に１次共振の効力による低周波数側の音響特性は小さい。また、圧電バイモルフ素子の発生力は、周波数が高くなるに従い大きくなるので、音響特性も周波数が高くなるに従い大きくなり、周波数による変化の少ない音響特性が望まれる携帯電話機をはじめとする通信用途の機器や装置としては好ましくない。
【００１９】
前述の如く、パネルの機械インピーダンスの周波数特性は弾性制御領域にあるので、圧電バイモルフ素子の発生力は周波数が高くなるに従い大きくなり、振動速度や振幅も周波数が高くなるに従い大きくなる。従って、パネルスピーカから放射される音響出力も周波数が高くなるに従い大きくなる。
【００２０】
さらに、従来の圧電振動ユニットを使用したパネルスピーカは、電磁型のスピーカには見られない圧電振動ユニット特有の高調波歪みが発生するという問題点がある。図７は、従来のパネルスピーカの音圧と歪みを示すグラフである。図７のグラフは、横軸に周波数をＨｚで示し、縦軸に音圧と歪みをｄＢ（デシベル）で示している。歪みを示すグラフにおいて矢印Ａで示した歪みは、通常、電磁型のスピーカには見られない、圧電振動ユニット特有の歪みである。この歪みがあるために、圧電振動ユニットを使用したパネルスピーカの音質は著しく低下するという問題点がある。
【００２１】
従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的には、高さ寸法を小さく、周波数による音響特性の変化及び歪みが少ない圧電振動ユニット及びパネルスピーカを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、複数の圧電素子を使用し、この複数の圧電素子を、固定部材を介して接合する際に、接合部材を配した部分以外の各圧電素子の間に少なくともその圧電素子表面より摩擦係数が小さな薄膜部材を介して積層し、接合することを、その要旨とする。
【００２３】
本発明によれば、複数の圧電素子を、前記圧電素子の厚さ方向に、前記圧電素子の短辺の一端部を、接合部材を介して接合し、他端部を自由端とした圧電振動ユニットであって、前記圧電素子の表面より摩擦係数が小さい薄膜部材を、前記複数の圧電素子の間に配置するとともに、挟まれた前記圧電素子の一方に固定してなることを特徴とする圧電振動ユニットが得られる。 
【００２４】
本発明による圧電振動ユニットは、表面の摩擦係数が圧電素子より小さく、平滑な表面を具備する薄膜部材を介して圧電素子を複数枚積層した構成とする。この積層構成は、全体の厚みを低減できるだけでなく、各圧電バイモルフ素子が振動する際、互いの表面が擦れ合う際に生じる振動損失を低減し、各圧電素子が発生する慣性力の和に等しい発生力が得られる。
【００２５】
さらに、各圧電素子が振動する際、圧電素子の表面同志が摺動することによる機械的なエネルギーの損失は前記１次共振及び２次共振における振幅の増大を緩和する。即ち、１次共振の周波数、及び２次共振の周波数における発生力の先鋭度を下げるという結果になる。又、７００Ｈｚ近辺に現れる高調波による歪みが発生するという問題点に対しても、先鋭度が下がることで、２次共振の周波数における発生力が抑制されて、歪みの原因となっている高調波成分の発生力も抑制されるので、高調波成分が減衰し歪みが減少する。
【００２６】
本発明によれば、前記圧電素子は、直接或いは弾性板を挟むようにして、二枚の圧電セラミックス板を接合してなる圧電バイモルフ素子、若しくは弾性板に圧電セラミックス板を接合してなる圧電ユニモルフ素子からなることを特徴とする圧電振動ユニットが得られる。
【００２７】
本発明において使用する圧電素子は、矩形板、或いは円板状の圧電セラミックス板を２枚使用し、直接、接合したり、金属板やカーボン繊維を含有するプリプレグ等の弾性板を挟むように接合したりしてなる圧電バイモルフ素子を使用する。或いは、金属板やカーボン繊維を含有するプリプレグ等の弾性板に圧電セラミックス板を接合した圧電ユニモルフ素子を使用する。この圧電バイモルフ素子や圧電ユニモルフ素子は、電気音響信号を入力すると電気音響信号に応じた撓み振動を発生させるデバイスである。
【００２８】
本発明によれば、前記圧電セラミックス板は、内部電極を有する一体焼成された積層圧電セラミックス板からなることを特徴とする圧電振動ユニットが得られる。
【００２９】
本発明による圧電振動ユニットに用いる前記圧電素子をなす圧電セラミックス板は、単板の裏に電極を設けた構造をもつ圧電セラミックス板や、或いは、薄膜状に成形した圧電セラミックス材のシートに内部電極を印刷したものを複数枚積層した後、焼成により一体とした積層圧電セラミックス板を使用する。特に、積層圧電セラミックス板を使用すると、圧電振動ユニットを駆動する際、駆動する電気音響信号の電圧を、同じ厚さの圧電セラミックス単板を駆動する電圧より低く設定出来るという利点がある。
【００３０】
本発明によれば、前記圧電振動ユニットを枠体に収納してなることを特徴とする圧電振動ユニットが得られる。圧電バイモルフ素子を使用した圧電振動ユニットの機械的強度は、電磁型のスピーカ等に比べて弱いという欠点を持つ。そこで、本発明による圧電振動ユニットは、圧電バイモルフ素子を複数枚積層することで堅牢な構成となり、さらに、枠体に収納することで落下衝撃に強い構造となる。この枠体には、固定部を設けて、圧電振動ユニットを片持梁状に固定することで、圧電振動ユニットが発生する振動を被振動体に伝達する機能をあわせ持つ。
【００３１】
本発明によれば、前記圧電振動ユニットをパネルに装着してなるパネルスピーカが得られる。本発明による前記圧電振動ユニットを携帯電話機や携帯端末機器の表示パネルに使用されているパネルに装着することにより、パネル全体を振動させて、音響振動を発生できるパネルスピーカとなる。
【発明の効果】
【００３２】
前記の如く、本発明によれば、高さ寸法を小さく、周波数による音響特性の変化及び歪みが少ない圧電振動ユニット及びパネルスピーカを提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明による圧電振動ユニットは、複数の圧電バイモルフ素子を使用し、接合部材を介して厚さ方向に前記圧電バイモルフ素子を接合する。さらに、接合する圧電バイモルフ素子の間に、平滑な表面を有する薄膜部材を配置する形態を成す。以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図８は、本発明の実施の形態を説明する図である。図８は、２枚の圧電バイモルフ素子２２を使用した場合の本発明による圧電振動ユニット２１の基本構造を断面図で示している。２枚の圧電バイモルフ素子２２は接合部材２４により、固定端２６近傍で接合されている。さらに、２枚の圧電バイモルフ素子２２の間には、平滑な表面を有する薄膜部材２３を接合部材２４以外の部分に配置してある。
【００３５】
また、本発明による圧電振動ユニット２１は、固定端２６近傍を固定部材２５に固定し、各圧電バイモルフ素子２２に電気音響信号を入力することにより、自由端２７が変位する振動が生じる。この振動により発生した力が、固定端部に慣性力となって伝わり、固定部材２５を介して、固定部材２５に接合されるパネル等の被振動体を振動させる作用が生じる。
【００３６】
本発明による圧電バイモルフ素子の構成は、圧電振動ユニット全体の厚みを低減できるだけでなく、平滑な表面を有する薄膜部材２３を圧電バイモルフ素子間に配置したので、振動の抑制が低減される。従って、それぞれの圧電バイモルフ素子が単独で発生する慣性力の和に近い発生力が得られる。また、それぞれの圧電バイモルフ素子の表面が薄膜部材２３の表面と摺動することによる適度な機械的なエネルギー損失は１次共振と２次共振の周波数における圧電バイモルフ素子の振幅増大を緩和するので周波数による音響特性の変化が低減する。
【００３７】
以下、具体的な例を挙げ、本発明の圧電振動ユニット及びパネルスピーカについてさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００３８】
図９は、本実施例による圧電振動ユニットの断面図である。本実施例による圧電振動ユニット２１は、３枚の圧電バイモルフ素子２２を接合部材２４で接合し、薄膜部材２３を各圧電バイモルフ素子２２の間に配置する構造とした。
【００３９】
圧電バイモルフ素子２２は、２枚の圧電セラミックス板２８を、弾性板２９を挟む様に接合した。圧電セラミックス板２８は、ＮＥＣトーキン（株）製の圧電セラミックス材料（Ｎ１７材）を使用し、厚さ７０μｍのグリーンシートを作製し、銀とパラジュームからなる内部電極を印刷して得られたシートを４枚積層して、熱プレス、裁断、焼成して一体とした、長さ３０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの矩形状とした。弾性板２９は、厚さ０．１ｍｍの真鍮板を長さ３２ｍｍ、幅４ｍｍに加工して使用した。
【００４０】
本実施例による圧電振動ユニットは、前記の圧電バイモルフ素子２２を３枚使用した。図９に示すように圧電バイモルフ素子２２の一端部近傍を厚さ０．１ｍｍの真鍮板を長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍに加工した接合部材２４を介して、３枚の圧電バイモルフ素子２２を厚さ方向に積層して、嫌気性接着剤で導電性を保ちながら接着し圧電振動ユニット２１とした。このとき、３枚の圧電バイモルフ素子２２のうち中央に位置する圧電バイモルフ素子２２は、その中央部に、厚みが１００μｍのふっ素樹脂シートを長さ５ｍｍ、幅４ｍｍに加工した薄膜部材２３を予め両面テープで接着したものを使用した。また、結線３０を付し、２端子の圧電振動ユニットとした。
【００４１】
このようにして得られた圧電振動ユニット２１の接合部材２４を配した側の端部近傍を固定部材に固定し、片側固定の片持ち梁構造にして、発生力の評価を行った。評価は、フォースピックアップに本実施例による圧電振動ユニットを両面テープで固定した状態でＢ＆Ｋ社製のオーディオアナライザにて周波数が１００Ｈｚから１０ｋＨｚの正弦波の電気音響信号を入力し、圧電振動ユニットの発生力を測定した。
【００４２】
図１０は、本実施例による圧電振動ユニットの発生力を示すグラフである。図１０のグラフは、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に発生力（ニュートン）を示している。比較の為に、グラフには、従来品として圧電バイモルフ素子を１枚しか使用しない圧電振動ユニットの評価結果も併記した。図１０のグラフから解るように、本実施例による圧電振動ユニットの発生力は、１次共振と２次共振の周波数の近傍で従来品ほど急峻ではない。
【００４３】
次に、同様にして、発生力の歪みの評価を行った。図１１は、本実施例による圧電振動ユニットの歪みを示すグラフである。図１１のグラフは、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に歪み率（％）を示している。比較の為に、グラフには、従来品として圧電バイモルフ素子を１枚しか使用しない圧電振動ユニットの評価結果も併記した。図１１のグラフから解るように、本実施例による圧電振動ユニットの歪み率は、圧電バイモルフ素子を１枚しか使用しない従来品の圧電振動ユニットが最大で２５％であったものが、７．５％にまで減少したことが確認できた。
【実施例２】
【００４４】
図１２は、本実施例による圧電振動ユニットの斜視図である。図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面図である。図１２（ｂ）の断面図は、図１２（ａ）に示すＢＢ’における断面を示している。本実施例による圧電振動ユニット３３は、実施例１による圧電振動ユニット２１を枠体３１に収納したものである。
【００４５】
枠体３１は、ＡＢＳ樹脂を射出成形して形成したものである。圧電振動ユニット２１の端部を枠体３１に設けた固定部３２に接着固定し、圧電振動ユニット３３を構成した。圧電振動ユニット２１に設けた結線は、枠体３１の外に引き出し、電気音響信号を入力することで、圧電振動ユニット２１を駆動する。尚、結線は図示しない。本実施例における圧電振動ユニット３３は前記枠体３１の外形が、長さ３６ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍと従来品に較べて薄く、小型の圧電振動ユニットとなっている。
【００４６】
本実施例における圧電振動ユニット３３は、枠体３１に収納されることにより、外部からの衝撃に対する強度が増す。また、パネル等の被振動体に固定する際は枠体３１を直接被振動体に固定すれば良く、固定が容易な構造となる。
【００４７】
前記枠体３１は、圧電振動ユニット２１が収まる形状とし、枠体だけでなく、上面、底面を設けた筐体であっても良い。材質もＡＢＳ樹脂に限定されるものではなく、適宜選定すれば良い。
【実施例３】
【００４８】
図１３は、本実施例によるパネルスピーカの斜視図である。本実施例によるパネルスピーカは前記実施例２による圧電振動ユニット３３をパネル３４に装着したパネルスピーカである。パネル３４は、外形が長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍの携帯電話機に使用されているパネルを使用した。パネル３４の長手方向の一端部近傍の表面に、前記実施例２による圧電振動ユニット３３の固定部を設けた面を接着剤で接合して、パネルスピーカを構成したものである。
【００４９】
本実施例によるパネルスピーカのパネル３４の外周部を固定し、音響特性を評価した。評価は、本実施例によるパネルスピーカに、Ｂ＆Ｋ社製のオーディオアナライザにて周波数が１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの正弦波の電気音響信号を入力し、パネル３４の表面から放射される音響振動をマイクロホンで受けて、その音圧を測定した。また、比較するために、従来品である圧電バイモルフ素子を１枚のみ使用した圧電振動ユニットの評価もおこなった。
【００５０】
図１４は、本実施例によるパネルスピーカの音響特性を示すグラフである。図１４に示すグラフは、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に音圧（ｄＢ）を示している。図１４に示すグラフから解るように、本実施例によるパネルスピーカの音圧は、周波数による変化が減少し、２ｋＨｚまでの音圧も上がっていることが確認できた。また、２ｋＨｚ以上の周波数では音圧は下がっているが、周波数による変化は減少していることが解る。また、本実施例によるパネルスピーカの歪みも低減していることを確認した。
【００５１】
実施例１乃至実施例３では圧電バイモルフ素子を３枚使用したが、使用する枚数は３枚に限定されるものではなく、要求される音響特性により、適宜設定すれば良い。また、圧電バイモルフ素子以外にも、圧電ユニモルフ素子であっても最適な設計をすることにより同様の効果が得られる。薄膜部材はふっ素樹脂シート以外であっても、ポリエチレンテレフタレートシートや四フッ化エチレン樹脂シートなどの樹脂シートや金属箔など、圧電素子の表面、若しくは圧電素子表面に付された電極面の面粗さよりも滑らかな、摩擦係数の小さい表面を有する薄膜であれば同じ効果が得られる。また、薄膜部材の形状や配置する位置および面積は音響特性を考慮しながら適宜設定すれば良い。
【００５２】
以上述べた如く、本発明によれば、高さ寸法を小さく、周波数による音響特性の変化及び歪みが少ない圧電振動ユニット及びパネルスピーカを提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明による圧電振動ユニット及びパネルスピーカは、携帯電話機や携帯端末機器のパネルスピーカとして利用できる他、パネルや筐体を振動させて音響振動を発生させるスピーカとして各種音響機器、装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来のパネルスピーカの断面図。
【図２】従来の圧電振動ユニットの断面図。
【図３】従来の圧電振動ユニットの断面図。
【図４】圧電振動ユニットに求められる理想特性を示すグラフ。
【図５】従来の圧電振動ユニットの発生力を示すグラフ。
【図６】従来のパネルスピーカの音圧を示すグラフ。
【図７】従来のパネルスピーカの音圧と歪みを示すグラフ。
【図８】本発明の実施の形態を説明する図。
【図９】本実施例による圧電振動ユニットの断面図。
【図１０】本実施例による圧電振動ユニットの発生力を示すグラフ。
【図１１】本実施例による圧電振動ユニットの歪みを示すグラフ。
【図１２】本実施例による圧電振動ユニットの斜視図、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面図。
【図１３】本実施例によるパネルスピーカの斜視図。
【図１４】本実施例によるパネルスピーカの音響特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５５】
１    パネルスピーカ
２、８、１４    音響振動板
３、９、１５    連結部材
４、１０、１３、２２    圧電バイモルフ素子
５    リング状部材
６、１２、２１、３３    圧電振動ユニット
７、１６    筐体
１１    薄肉部
２３    薄膜部材
２４    接合部材
２５    固定部材
２６    固定端
２７    自由端
２８    圧電セラミックス板
２９    弾性板
３０    結線
３１    枠体
３２    固定部
３４    パネル
【図１】
0004688687.tif 000002
【図２】
0004688687.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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