(57)【要約】【課題】複数の弾性振動区域ごとに発振周波数のピーク値などを自在に調節するようなことができる発振装置を提供する。【解決手段】弾性を有する振動部材である弾性振動板１１０の表面と裏面との少なくとも一方に電界の印加により伸縮振動する圧電素子１２０が接合されている。一体に接合されている弾性振動板１１０と圧電素子１２０とを少なくとも一個の区分支持部材１３０が拘束して複数の弾性振動区域１４０に区分している。従って、複数の弾性振動区域１４０ごとに発振周波数のピーク値などを自在に調節するようなことができる。【選択図】図２
2012029104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する振動部材と、
前記振動部材の表面と裏面との少なくとも一方に接合されていて電界の印加により伸縮振動する圧電素子と、
一体に接合されている前記振動部材と前記圧電素子との少なくとも一方を拘束して複数の弾性振動区域に区分する少なくとも一個の区分支持部材と、
を有する発振装置。
【請求項２】
各々が細長形状の前記振動部材と前記圧電素子との長手方向に複数の前記区分支持部材が配列されて複数の前記弾性振動区域が形成されている請求項１に記載の発振装置。
【請求項３】
前記区分支持部材は、前記振動部材と前記圧電素子との一方の表面を拘束する水平部と、前記水平部の両端から下方に形成されている一対の垂直部と、を有するコ字型に形成されており、
前記振動部材は、前記区分支持部材の一対の前記垂直部が個々に位置する穴部が両側部に形成されている請求項１または２に記載の発振装置。
【請求項４】
複数の前記弾性振動区域の連続方向で前記振動部材の前記穴部が前記区分支持部材の前記垂直部より幅広である請求項３に記載の発振装置。
【請求項５】
前記区分支持部材で区分されている複数の前記弾性振動区域の前記長手方向の全長が相違する請求項１ないし４の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項６】
複数の前記弾性振動区域が相違する基本共振周波数で発振する全長に区分されている請求項５に記載の発振装置。
【請求項７】
前記振動部材と前記圧電素子とが樹脂部材を介在させて接合されている請求項１ないし６の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項８】
前記振動部材または前記圧電素子と前記区分支持部材とが樹脂部材を介在させて接合されている請求項１ないし７の何れか一項に記載の発振装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置に可聴域の音波を出力させる発振駆動手段と、
を有する電子機器。
【請求項１０】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の発振装置と、
前記発振装置を駆動して超音波を出力させる発振駆動手段と、
前記発振装置から発振されて測定対象物で反射した前記超音波を検知する超音波検知手段と、
検知された前記超音波から前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を備えた発振装置に関し、特に、振動部材に圧電素子が装着されている発振装置、この発振装置を有する電子機器、に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やノート型コンピュータなどの携帯型の電子機器の需要が拡大している。このような電子機器では、テレビ電話や動画再生、ハンズフリー電話などの音響機能を商品価値とした薄型の携帯端末の開発が進められている。このような開発の中、音響部品である電気音響変換器（スピーカ装置）に対して、高音質でかつ小型・薄型化への要求が高まっている。
【０００３】
現在、携帯電話機等の電子機器には、電気音響変換器として動電型電気音響変換器が利用されている。この動電型電気音響変換器は、永久磁石とボイスコイルと振動膜から構成されている。
【０００４】
しかし、動電型電気音響変換器は、その動作原理および構造から、薄型化には限界がある。一方、特許文献１、２には、圧電素子を電気音響変換器として使用することが記載されている。
【０００５】
また、圧電素子を用いた発振装置の他の例としては、スピーカ装置のほか、圧電素子から発振された音波を用いて対象物までの距離などを検出する音波センサ（特許文献３）など、種々の電子機器や発振装置が知られている(特許文献４，５)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２００７−０２６７３６号公報
【特許文献２】再表２００７−０８３４９７号公報
【特許文献３】特開平０３−２７０２８２号公報
【特許文献４】特開２００１−３３９７９２号公報
【特許文献５】特開昭６１−２１４９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
圧電素子を用いた発振装置は、圧電素子の圧電効果を利用して、電気信号の入力による電歪作用により、振動振幅を発生させるものである。そして、動電型電気音響変換器がピストン型の進退運動によって振動を発生させるのに対して、圧電素子を用いた発振装置は屈曲型の振動姿態をとるために振幅が小さくなる。このため、上記した動電型の電気音響変換器に対して薄型化に優位である。
【０００８】
しかしながら、発振装置の物理指標の一つである発振周波数は、振動子の形状などにより左右される。このため、圧電素子を用いた発振装置の場合は、特定のピーク値を有する発振周波数となりやすく、発振周波数を自在に調節するようなことが困難であった。
【０００９】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、複数の弾性振動区域ごとに発振周波数のピーク値などを自在に調節することができる発振装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発振装置は、弾性を有する振動部材と、振動部材の表面と裏面との少なくとも一方に接合されていて電界の印加により伸縮振動する圧電素子と、一体に接合されている振動部材と圧電素子との少なくとも一方を拘束して複数の弾性振動区域に区分する少なくとも一個の区分支持部材と、を有する。
【００１１】
本発明の第一の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置に可聴域の音波を出力させる発振駆動手段と、を有する。
【００１２】
本発明の第二の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知手段と、検知された超音波から測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発振装置では、例えば、製造時に区分支持部材の前後位置を調節することにより、複数の弾性振動区域の面積を可変して基本共振周波数を調整することができるので、複数の弾性振動区域ごとに発振周波数のピーク値などを自在に調節するようなことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の第一の形態の発振装置である電気音響変換器の外観を示す斜視図である。
【図２】電気音響変換器の組立構造を示す分解斜視図である。
【図３】電気音響変換器の構造を示す平面図である。
【図４】電気音響変換器の内部構造を示す縦断側面図である。
【図５】弾性部材である弾性振動板の構造を示す平面図である。
【図６】圧電素子の分極方向を示す模式的な側面図である。
【図７】実施の第二の形態の電気音響変換器の要部の構造を示す模式的な正面図である。
【図８】実施の第三の形態の電気音響変換器の要部の構造を示す模式的な縦断側面図である。
【図９】実施の第四の形態の電気音響変換器の圧電素子の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の電子機器の実施の形態である携帯電話機の外観を示す模式的な正面図である。
【図１１】一変形例の電気音響変換器の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[実施の第一の形態]
本発明の実施の第一の形態に関して図１ないし図６を参照して説明する。本実施の形態の発振装置である電気音響変換器１００は、図１および図２に示すように、弾性を有する振動部材である弾性振動板１１０と、弾性振動板１１０の表面と裏面との少なくとも一方に接合されていて電界の印加により伸縮振動する圧電素子１２０と、一体に接合されている弾性振動板１１０と圧電素子１２０との少なくとも一方を拘束して複数の弾性振動区域１４０に区分する少なくとも一個の区分支持部材１３０と、を有する。
【００１６】
本実施の形態の電気音響変換器１００では、弾性振動板１１０と圧電素子１２０との長手方向に四個の区分支持部材１３０が配列されて五つの弾性振動区域１４０が形成されている。
【００１７】
区分支持部材１３０は、弾性振動板１１０と圧電素子１２０との一方の表面を拘束する水平部１３１と、水平部１３１の両端から下方に形成されている一対の垂直部１３２と、を有するコ字型に形成されている。
【００１８】
弾性振動板１１０は、図２および図５に示すように、区分支持部材１３０の一対の垂直部１３２が個々に位置する穴部１１１が両側部に形成されている。ただし、弾性振動板１１０は、長手方向に区分支持部材１３０を変位させる余裕のある形状に穴部１１１が形成されている。
【００１９】
より詳細には、本実施の形態の電気音響変換器１００では、図１ないし図４に示すように、上面開口のボックス状の本体ハウジング１０１を有する。弾性振動板１１０は、長手方向の両端が本体ハウジング１０１の内面に固定され、区分支持部材１３０は、下端が本体ハウジング１０１の底面に固定される。
【００２０】
本実施の形態の電気音響変換器１００の弾性振動区域１４０は、本体ハウジング１０１に直接接合している。本体ハウジング１０１は固定端の役割を果たし、その材質は弾性振動区域１４０に対して高い剛性の材料でなくてはならず、例えば、ステンレスや真鍮などが使用できる。
【００２１】
圧電素子１２０は、図２および図４に示すように、圧電層１２１の上下両面に上部／下部電極層１２２，１２３が個々に形成されている。なお、図３に示すように、上部／下部電極層１２２，１２３にはリード線１２４で制御部１７０が結線されており、この制御部１７０から印加される電界により、圧電素子１２０は可聴領域や超音波領域で駆動される。
【００２２】
本実施の形態の圧電層１２１については、圧電効果を有する材料であれば、無機材料、有機材料ともに特に限定されないが、電気機械変換効率が高い材料、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ：lead Zirco-titanate）や、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などの材料が使用できる。
【００２３】
また、圧電層１２１の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。例えば、脆性材料であるセラミック材料として厚み１０μｍ未満の薄膜を使用した場合、取り扱い時に機械強度の弱さから、欠けや破損などが生じて、取り扱いが困難となる。
【００２４】
また、厚み５００μｍを超えるセラミックを使用した場合は電気エネルギから機械エネルギに変換する変換効率が著しく低下し、電気音響変換器１００として十分な性能が得られない。
【００２５】
一般的に、電気信号の入力により電歪効果を発生させる圧電セラミックにおいては、その変換効率は電界強度に依存する。この電界強度は分極方向に対する厚み／入力電圧で表されることから、厚みの増加は必然的に変換効率の低下を招いてしまう問題がある。
【００２６】
本発明の圧電素子１２０には、電界を発生させるために主面に上部／下部電極層１２２，１２３が形成されている。上部／下部電極層１２２，１２３は、電気伝導性を有する材料であれば特に限定されないが、銀や銀／パラジウムを使用することが好ましい。銀は低抵抗な汎用的な電極層として使用されており、製造プロセスやコストなどに利点がある。
【００２７】
また、銀／パラジウムは耐酸化に優れた低抵抗材料であるため、信頼性の観点から利点がある。また、上部／下部電極層１２２，１２３の厚みについては、特に限定されないが、その厚みが１μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましい。
【００２８】
例えば、厚み１μｍ未満では、膜厚が薄いため、均一に成形できず、変換効率が低下する可能性がある。なお、薄膜状の上部／下部電極層１２２，１２３を形成する技術として、ペースト状にして塗布する方法もある。
【００２９】
しかし、圧電層１２１がセラミックのような多結晶では表面状態が梨地面であるため、塗布時の濡れ状態が悪く、ある程度の厚みがないと均一な電極膜が形成できない問題点がある。
【００３０】
一方、上部／下部電極層１２２，１２３の膜厚が１００μｍを超える場合は、製造上は特に問題はないが、上部／下部電極層１２２，１２３が圧電層１２１である圧電セラミック材料に対して拘束面となり、エネルギ変換効率を低下させてしまう問題点がある。
【００３１】
本実施の形態の電気音響変換器１００の圧電素子１２０は、その片側の主面が弾性振動区域１４０によって拘束されている。
【００３２】
また、同時に弾性振動区域１４０は、圧電素子１２０の基本共振周波数を調整する機能を持つ。機械的な弾性振動区域１４０の基本共振周波数ｆは、以下の式で示されるように、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。
【００３３】
[数１]
ｆ＝１／(２πＬ√(ｍＣ))
なお、"ｍ"は質量、"Ｃ"はコンプライアンス、である。
【００３４】
言い換えれば、コンプライアンスは弾性振動区域１４０の機械剛性であるため、このことは圧電素子１２０の剛性を制御することで基本共振周波数を制御できることを意味する。
【００３５】
例えば、弾性率の高い材料の選択や、弾性振動区域１４０の厚みを低減することで、基本共振周波数を低域にシフトさせることが可能となる。この一方で、弾性率の高い材料を選択することや、弾性振動区域１４０の厚みを増加させることで基本共振周波数を高域にシフトさせることができる。
【００３６】
従来は、圧電素子１２０の形状や材質により基本共振周波数を制御していたところから設計上の制約やコスト、信頼性に問題があったが、本発明のように、構成部材である弾性振動区域１４０を変更することで所望の基本共振周波数に容易に調整できることから、工業上の価値は大きい。
【００３７】
なお、弾性振動区域１４０には、金属や樹脂など脆性材料であるセラミックに対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどの汎用材料が使用される。
【００３８】
また、弾性振動区域１４０の厚みについては、５μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。厚みが５μｍ未満の場合、機械強度が弱く、拘束部材として機能を損なうことや、加工精度の低下により、製造ロット間で圧電素子１２０の機械振動特性の誤差が生じてしまう。
【００３９】
また、厚みが１０００μｍを超える場合は、剛性増による圧電素子１２０への拘束が強まり、振動変位量の減衰を生じさせてしまう問題点がある。また、本実施の形態の弾性振動区域１４０は、材料の剛性を示す指標である縦弾性係数が、１ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であることが好ましい。上述のように、弾性振動区域１４０の剛性が過度に低い場合や、過度に高い場合は、機械振動子として特性や信頼性を損なう問題点がある。
【００４０】
本実施の形態の弾性振動板１１０は、図２および図５に示すように、両側部に複数の穴部１１１が連設されている。本構成では区分支持部材１３０による分割により形成された弾性振動区域１４０は、互いに隣接して一連となって連続している。
【００４１】
穴部１１１については、圧電素子１２０に比べて比較的安価な弾性振動板１１０に切削加工やエッチング処理を施すことで容易に作製可能であり、製造容易性の観点からも優位である。
【００４２】
区分支持部材１３０は、材質は特に限定されないが、弾性振動板１１０や圧電素子１２０に比べ高い剛性を持つ材料が好ましく、真鍮などを使用することができる。また、区分支持部材１３０と同一の材料や一体となっていても構わない。
【００４３】
ここで、以下に本実施の形態の電気音響変換器１００の動作原理を説明する。本実施の形態の電気音響変換器１００は、直線状に配列された複数の弾性振動区域１４０から並列に音波を発生させる。
【００４４】
本発明の電気音響変換器１００は、区分支持部材１３０で区分された複数の弾性振動区域１４０からなり、これら複数の弾性振動区域１４０は、両端が区分支持部材１３０または本体ハウジング１０１で固定されている弾性振動板１１０および圧電素子１２０からなる。
【００４５】
この圧電素子１２０が上述のように複数に分割されているため、小型である点を利用して、超音波（例えば、２０ｋＨｚ以下の周波数帯域）を発振することで可聴音の再生を行う。ここで超音波は変調波の輸送体として利用し、可聴帯域外が好ましく、例えば、１００ＫＨｚなどが適している。
【００４６】
また、本実施の形態の電気音響変換器１００による音響再生方法は、超音波を変調波の輸送体として利用する音響再生器であるパラメトリックスピーカの動作原理を利用している。
【００４７】
ＡＭ変調やＤＳＢ(Double Sideband modulation)変調、ＳＳＢ(Single-Sideband modulation)変調、ＦＭ(Frequency Modulation)変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行っている。
【００４８】
非線形としては、、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移する現象が挙げられる。すなわち、音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。
【００４９】
しかしながら、低周波数帯域での音波の振幅は非線形でありがら、振幅差が非常に小さく、通常、線形理論の現象として取り扱っている。これに対して、超音波では非線形性が容易に観察でき、空気中に放射した場合、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。
【００５０】
概略すれば、音波は空気中で分子集団が濃淡に混在する疎密状態であり、空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する原理である。
【００５１】
なお、圧電素子１２０は機械品質係数Ｑ（以下、機械Ｑと称す）が高い特徴を持つ。これは、基本共振周波数近傍にエネルギが集中するため、共振周波数近傍で音波は大きいが、それ以外の帯域では著しく減衰する特性を持つ。
【００５２】
すなわち、単一の周波数で音波を発振する圧電素子１２０では、機械Ｑが高いほど音波の音圧レベルは高く、電気機械変換効率の観点から優位となるため、本構成では圧電素子１２０を使用することで効果が増大する。
【００５３】
なお、図示されるように、本構成では複数の弾性振動区域１４０を振動させる。このため、例えば、電気音響変換器１００の製造時に区分支持部材１３０の前後位置を調節することにより、複数の弾性振動区域１４０の面積を可変して基本共振周波数を調整することができる。
【００５４】
以下に、本発明の電気音響変換器１００の製造方法を述べる。まず、圧電素子１２０は、外径＝２０×５ｍｍ、厚み＝１００μｍ（０.０１ｍｍ）の圧電板であり、各々の両面に、それぞれ厚み８μｍの上部電極層および下部電極層が形成される。
【００５５】
弾性振動板１１０は、外径＝２２×６ｍｍ、厚み＝３００μｍ（０．３ｍｍ）のリン青銅からなる。本体ハウジング１０１は、ＳＵＳ３０４からなり、圧電素子１２０、弾性振動板１１０、区分支持部材１３０、と直接接合している。
【００５６】
本体ハウジング１０１は、外径＝２４×８ｍｍ、内径＝２２×７ｍｍの中空状のケースであり、ＳＵＳ３０４で形成される。圧電素子１２０および弾性振動板１１０は、中央に同心状に配置される。
【００５７】
また、圧電素子１２０には、ジルコン酸チタン酸鉛系セラミックが使用され、電極層１２２，１２３には、銀／パラジウム合金（重量比７０％：３０％）が使用される。その圧電セラミックからなる圧電層１２１の製造はグリーンシート法で行い、大気中で１１００℃で二時間にわたって焼成され、その後、図６に示すように、圧電素子１２０層に分極処理が施される。圧電素子１２０と弾性振動板１１０との接着には、エポキシ系接着剤が用いられる。
【００５８】
以上のように、本発明に係る電気音響変換器１００は、小型で大音量の再生が可能である。また、超音波を利用しているため、指向性が狭く、ユーザのプライバシー保護などの観点で、工業的な価値は大きい。
【００５９】
さらに、本実施の形態の電気音響変換器１００では、複数の弾性振動区域１４０を振動させるので、前述のように電気音響変換器１００の製造時に区分支持部材１３０の前後位置を調節することにより、複数の弾性振動区域１４０の面積を可変して基本共振周波数を調整することができる。
【００６０】
このため、複数の弾性振動区域１４０に各々任意の基本共振周波数を容易に付与することができる。例えば、複数の基本共振周波数を持つ弾性振動区域１４０を同時に駆動させることで、音圧レベルが低い帯域を補完することができ、音圧レベルの周波数特性を改善することができる。
【００６１】
また、超音波を利用した可聴音再生においても、複数の弾性振動区域１４０から音波を発生させるため、指向性制御が可能となり、立体音響などの機能を付与することができる。
【００６２】
しかも、本実施の形態の電気音響変換器１００では、本体ハウジング１０１が上面開口のボックス状に形成されている。このため、弾性振動区域１４０で発生する音波を良好な指向性で上方に放出することができる。
【００６３】
しかも、本実施の形態の弾性振動板１１０は、図２および図５に示すように、前述のように両側部に複数の穴部１１１が連設されており、区分支持部材１３０による分割により形成された弾性振動区域１４０は、互いに隣接して一連となって連続している。このため、区分支持部材１３０が拘束する位置の剛性を穴部１１１で低減することで、振動伝播を抑制することができる。
【００６４】
以上をまとめると、本発明の電気音響変換器１００は、電子機器（例えば、図１０に示すように、携帯電話機１０００、ノート型パーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器など）の音源としても利用可能である。電気音響変換器１００の大型化を抑制することができ、音響特性が向上することから、携帯型の電子機器に対しても良好に利用することが可能である。
【００６５】
[実施の第二の形態]
本発明の実施の第二の形態を、図７を参照して以下に説明する。なお、以下に例示する本発明の実施の形態では、上述した第一の形態と同一の部分に関しては説明を省略する。
【００６６】
本実施の形態の発振装置である電気音響変換器(図示せず)では、実施の第一の形態の電気音響変換器１００に対して、区分支持部材１３０が樹脂材料１５０を介して圧電素子１２０と弾性振動板１１０と接合されている。
【００６７】
この樹脂材料１５０は、振動を拡大する機能と、落下時の衝撃を緩和させる機能を有する。すなわち、落下時に低剛性の部位に振動エネルギを集中させることで、衝撃を緩和させることができ、信頼性を向上させることができる。このように本実施の形態では、第一の実施形態に対して、形状の増加を伴わず、信頼性を向上させることができる。
【００６８】
[実施の第三の形態]
本発明の実施の第三の形態を、図８を参照して以下に説明する。本実施の形態の発振装置である電気音響変換器３００では、第一の実施形態に対して、弾性振動板１１０の両主面を二個の圧電素子１２０で個々に拘束している。すなわち、二個の圧電素子１２０を利用したバイモルフ構造である。
【００６９】
このバイモルフ型の圧電素子１２０は、分極方向を逆にした二枚の圧電セラミックを張り合わせ、一方を長手方向に伸ばし、もう一方を縮めることにより屈曲させることで、第一の実施形態の一個の圧電素子１２０からなるユニモルフ構造に比べて、より大きな変位を得ることが可能となる。
【００７０】
なお、二つの圧電素子１２０については、第一の実施形態と同様の圧電性材料を使用することができる。また、二個の圧電素子１２０が互いに同一形状であっても、互いに異なる形状であってもよい。
【００７１】
[実施の第四の形態]
本発明の実施の第四の形態に関して図９を参照して説明する。本実施の形態では、圧電素子１２０が積層構造に形成されている。この圧電素子１２０は、各々が圧電素子からなる圧電板１３ａ〜１３ｅが五層に積層された多層構造である。
【００７２】
圧電板１３ａ〜１３ｅ同士の間には電極層（導体層）１４ａ〜１４ｄが一層ずつ形成されている。各圧電板１３ａ〜１３ｅの分極方向は一層ごとに逆向きとなっており、また、電界の向きも交互に逆向きとなるように構成されている。このような積層構造の圧電素子１２０によれば、電極層間に生じる電界強度が高いため、圧電板の積層数に応じた分だけ、圧電素子１２０全体としての駆動力が向上する。
【００７３】
[発明の他の実施例]
本発明の電気音響変換器１００等の特性評価を、以下、評価１〜評価２の評価項目で行った。
【００７４】
（評価１）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、電気音響変換器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した。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とした。
【００７５】
（評価２）落下衝撃試験：電気音響変換器１００等を搭載した携帯電話機１０００を５０ｃｍ直上から、五回自然落下させ、落下衝撃安定性試験を行った。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未満を○とし、３ｄＢ以上を×とした。
【００７６】
[実施例１]
本発明の実施の第一の形態で記載した電気音響変換器１００の特性評価を実施した。  
[比較例１]
比較例１として、既存の動電型の電気音響変換器を作製した。  
[実施例２]
実施例２として、実施の第二の形態の電気音響変換器を作成した。  
[実施例３]
実施例３として、実施の第三の形態の電気音響変換器を作成した。  
[実施例４]
実施例４として、実施の第四の形態の電気音響変換器を作成した。
【００７７】
【表１】
2012029104.tif 000003
上記の結果より明らかのように、実施例１〜４の電気音響変換器によれば、小型でかつ高い音圧レベルを有し、音圧レベル周波数特性は平坦である。
【００７８】
[実施例５]
実施例５として、図１０に示すような携帯電話機１０００を用意し、この筐体内に実施例１の電気音響変換器１００を搭載した。具体的には、携帯電話機１０００の筐体内側面に、電気音響変換器１００を貼り付ける構成とした。
【００７９】
[実施例６]
実施例６として、図１０に示すような携帯電話機１０００を用意し、この筐体内に実施例２の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機１０００の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８０】
[実施例７]
実施例７として、図１０に示すような携帯電話機１０００を用意し、この筐体内に実施例３の電気音響変換器３００を搭載した。具体的には、携帯電話機１０００の筐体内側面に、電気音響変換器３００を貼り付ける構成とした。
【００８１】
[実施例８]
実施例８として、図１０に示すような携帯電話機１０００を用意し、この筐体内に実施例４の電気音響変換器を搭載した。具体的には、携帯電話機の筐体内側面に、電気音響変換器を貼り付ける構成とした。
【００８２】
【表２】
2012029104.tif 000004
以上のように、実施例５〜８の電気音響変換器は、既存の電気音響変換器より高い音圧を発生させることができることから、図１０に示すように、携帯電話機１０００等の電子機器の音源としても利用可能であり、音響特性も向上する。
【００８３】
なお、本発明は上記の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態の電気音響変換器１００等では、複数の弾性振動区域１４０が同一サイズに区分されていることを想定した。しかし、このような複数の弾性振動区域１４０のサイズが相違していてもよい(図示せず)。
【００８４】
また、上記形態では本体ハウジング１０１が上面開口のボックス状に形成されていることを例示した。しかし、この本体ハウジング１０１は区分支持部材１３０を支持できればよいので、単純な平板として形成することもできる(図示せず)。この場合、弾性振動区域１４０から発生する音波の指向性が低下するが、構造を簡単として生産性を向上させることができる。
【００８５】
さらに、上記形態では上面開口のボックス状の本体ハウジング１０１の底面にコ字型の区分支持部材１３０の下端が固定されていることを例示した。しかし、本体ハウジング１０１の両側部の内面に、区分支持部材１３０の垂直部１３２の外面が固定されていてもよい(図示せず)。この場合、高度な部品精度が要求されるが、区分支持部材１３０の支持強度を向上させることができる。
【００８６】
また、上記形態では振動部材である弾性振動板１１０の両側部に複数の凹状の穴部１１１が形成されていることを例示した。しかし、図１１に例示する発振装置である電気音響変換器２００のように、このような弾性振動板２１０が穴部１１１の部分の横幅の単純な直方体状に形成されていてもよい(図示せず)。この場合、区分支持部材１３０の配置の自由度を大幅に向上させることができ、その位置だけでなく個数も変更することができる。
【００８７】
さらに、上記形態では振動部材である弾性振動板１１０の両側部が凹凸形状に形成されていて穴部１１１に区分支持部材１３０の垂直部１３２が位置することを例示した。しかし、幅広の振動部材である弾性振動板に上下方向に貫通する穴部が形成されており、その穴部に区分支持部材１３０の垂直部１３２が位置してもよい(図示せず)。
【００８８】
また、上記形態では圧電素子１２０が弾性振動板１１０とともに両端が本体ハウジング１０１に固定されている構造を想定した。しかし、両端が本体ハウジング１０１に固定されている弾性振動板１１０に、両端が本体ハウジング１０１まで形成されておらず固定されていない圧電素子(図示せず)が接合されていてもよい。
【００８９】
さらに、上記形態では圧電素子１２０の上面と下面との全域に一様に電極層１２２，１２３が形成されていることを例示した。しかし、複数の弾性振動区域１４０ごとに個別に電極層１２２，１２３が形成されていて圧電層１２１が個々に駆動されてもよい(図示せず)。
【００９０】
また、上記形態では、図１０に示すように、電気機器として電気音響変換器１００等で音声を出力する携帯電話機１０００を例示した。しかし、電子機器として、発振装置である電気音響変換器１００等と、この電気音響変換器１００等から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知部と、検知された超音波から測定対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有するソナー(図示せず)なども実施可能である。
【００９１】
なお、当然ながら、上述した複数の実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１３ａ-１３ｅ    圧電板
１４ａ-１４ｄ    電極層
１００    電気音響変換器
１０１    本体ハウジング
１１０    弾性振動板
１１１    穴部
１２０    圧電素子
１２１    圧電層
１２２，１２３    電極層
１２４    リード線
１３０    区分支持部材
１３１    水平部
１３２    垂直部
１４０    弾性振動区域
１５０    樹脂材料
１７０    制御部
２００    電気音響変換器
２１０    弾性振動板
３００    電気音響変換器
１０００    携帯電話機
ＣＵ    利用者
【図１】
2012029104.tif 000005
【図２】
2012029104.tif 000006
【図３】
2012029104.tif 000007
【図４】
2012029104.tif 000008
【図５】
2012029104.tif 000009
【図６】
2012029104.tif 000010
【図７】
2012029104.tif 000011
【図８】
2012029104.tif 000012
【図９】
2012029104.tif 000013
【図１０】
2012029104.tif 000014
【図１１】
2012029104.tif 000015