(57)【要約】【課題】圧電素子を発振源としており、かつ新たな振動形態を有する発振装置及び電子機器を提供する。【解決手段】圧電素子２０は、弾性部材１０の一面上に取り付けられている。支持部材４０は、弾性部材１０のうち圧電素子２０が取り付けられている面とは逆の面を支持している。制御部５０は、圧電素子２０に駆動信号を入力する。この駆動信号の周波数は、弾性部材１０および圧電素子２０からなる振動部材の共振周波数である。そして弾性部材１０は、平面視で、少なくとも圧電素子２０のうち、圧電素子２０が上記した共振周波数で振動したときの振動の腹となる部分を支持している。このため、弾性部材１０及び圧電素子２０は、屈曲型ではなくピストン状に振動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材と、
前記弾性部材の一面上に取り付けられた圧電素子と、
前記弾性部材のうち前記一面とは逆の面を支持する支持部材と、
前記圧電素子に、前記弾性部材及び前記圧電素子からなる振動部材の共振周波数の駆動信号を入力する制御手段と、
を備え、
前記弾性部材は、平面視で、少なくとも前記圧電素子のうち、前記圧電素子が前記共振周波数で振動したときの振動の腹となる部分を支持している発振装置。
【請求項２】
弾性部材と、
前記弾性部材の一面上に取り付けられた圧電素子と、
前記弾性部材のうち前記一面とは逆側の面を支持する支持部材と、
を備え、
前記弾性部材は、平面視で、少なくとも前記圧電素子の中心を支持している発振装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発振装置において、
前記圧電素子に、前記弾性部材及び前記圧電素子からなる振動部材の基本共振周波数の駆動信号を入力する制御手段をさらに備える発振装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発振装置において、
前記弾性部材は、平面視で、前記圧電素子の縁と重なる部分も支持している発振装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の発振装置において、
前記支持部材は、筒の底を塞いだ形状を有しており、
前記弾性部材は、前記底上に支持されており、
前記支持部材の内側面に縁が固定された第２弾性部材をさらに備え、
前記第２弾性部材の一面上に前記圧電素子が固定されており、
前記第２弾性部材の反対面に前記弾性部材が固定されている発振装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発振装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を有する発振装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振装置の一つに、圧電素子を発振源として利用するものがある。このタイプの発振装置は、ボイスコイル及び磁石を用いた動電型の発振装置と比較して、小型化しやすい、という特徴がある。
【０００３】
特許文献１には、圧電板を弾性板からなる台座上に固定し、この台座を、両端が折り曲げられた梁を介して支持部材に固定することが記載されている。特許文献１に記載の技術において、圧電板および弾性体は、屈曲振動を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２６７３６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧電素子を利用した発振装置の振動形態は屈曲型である。この場合、圧電板および弾性板ならなる発振部分の縁は支持部材によって固定されているため、この縁の部分では振動が非常に小さくなる。この場合、発振装置の出力を大きくしにくい。
【０００６】
本発明の目的は、圧電素子を発振源としており、かつ新たな振動形態を有する発振装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、弾性部材と、
前記弾性部材の一面上に取り付けられた圧電素子と、
前記弾性部材のうち前記一面とは逆の面を支持する支持部材と、
前記圧電素子に、前記弾性部材及び前記圧電素子からなる振動部材の共振周波数の駆動信号を入力する制御手段と、
を備え、
前記弾性部材は、平面視で、少なくとも前記圧電素子のうち、前記圧電素子が前記共振周波数で振動したときの振動の腹となる部分を支持している発振装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、弾性部材と、
前記弾性部材の一面上に取り付けられた圧電素子と、
前記弾性部材のうち前記一面とは逆側の面を支持する支持部材と、
を備え、
前記弾性部材は、平面視で、少なくとも前記圧電素子の中心を支持している発振装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、上記した発振装置を有する電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、新たな振動形態を有する発振装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る発振装置の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は圧電素子の平面図であり、（ｂ）は弾性部材の平面図である。
【図３】図１に示した発振装置を電子機器に取り付けた状態を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。
【図５】図４に示した発振装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発振装置の構成を示す断面図である。この発振装置は、弾性部材１０，圧電素子２０、支持部材４０、及び制御部５０を備えている。圧電素子２０は、弾性部材１０の一面上に取り付けられている。支持部材４０は、弾性部材１０のうち圧電素子２０が取り付けられている面とは逆の面を支持している。制御部５０は、圧電素子２０に駆動信号を入力する。この駆動信号の周波数は、弾性部材１０および圧電素子２０からなる振動部材の共振周波数である。そして弾性部材１０は、平面視で、少なくとも圧電素子２０のうち、圧電素子２０が上記した共振周波数で振動したときの振動の腹となる部分を支持している。このため、弾性部材１０及び圧電素子２０は、屈曲型ではなくピストン状に振動する。以下、詳細に説明する。
【００１４】
圧電素子２０は、例えばＰＺＴなどの圧電セラミックスにより形成されている。ただし圧電素子２０は、他の圧電材料により形成されていても良い。
【００１５】
弾性部材１０は、圧電素子２０と比較して低弾性の材料により形成されている。弾性部材１０は、樹脂、例えばポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、またはウレタンなどにより形成されている。
【００１６】
支持部材４０は、樹脂により形成されていても良いし、金属により形成されていても良い。本実施形態において、支持部材４０は筒の底面を塞いだ形状を有している。そしてこの底面に、弾性部材１０が固定されている。なお、支持部材４０の開放端は、音を外部に放射する音孔として機能する。
【００１７】
制御部５０は、上記したように、圧電素子２０に駆動信号を入力する。この駆動信号の周波数は、弾性部材１０および圧電素子２０からなる振動部材の共振周波数である。直ここでの共振周波数は、基本共振周波数であってもよいし、高次の共振周波数であってもよい。制御部５０は、例えば発振装置をパラメトリックスピーカとして機能させる場合、制御部５０は、外部から入力された音声データ（原信号）を変調してパラメトリックスピーカ用の変調データを生成し、このデータに基づいて駆動信号を生成する。なお制御部５０は、増幅した音声信号をそのまま圧電素子２０に入力しても良い。
【００１８】
図２（ａ）は圧電素子２０の平面図である。図２（ｂ）は、弾性部材１０の平面図である。本実施形態において、圧電素子２０の平面形状は円形である。そして弾性部材１０は、縁部１２及び中心部１４を有している。縁部１２は円周に沿った形状を有しており、圧電素子２０の縁を支持している。中心部１４は縁部１２が描く円の中心に位置しており、圧電素子２０の中心に位置している。本図に示す例において、制御部５０が圧電素子２０に入力する駆動信号は、弾性部材１０及び圧電素子２０からなる振動部材の基本共振周波数である。そして弾性部材１０の中心部１４は、圧電素子２０の中心、すなわち圧電素子２０のうち基本共振周波数での振動の腹となる部分を支持している。
【００１９】
図３は、図１に示した発振装置を電子機器に取り付けた状態を示す図である。この図に示す例において、発振装置は、電子機器の筐体６０の内壁に取り付けられる。詳細には、支持部材４０の上端面が、筐体６０の内壁に取り付けられる。筐体６０には、音孔６２が設けられている。そして支持部材４０は、平面視で音孔６２を内側に含んでいる。このため、音孔６２は振動部材１０及び圧電素子２０と対向し、振動部材１０及び圧電素子２０が発振した音波は、音孔６２を介して筐体６０の外部に放射される。
【００２０】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、弾性部材１０は、平面視で、少なくとも圧電素子２０のうち、圧電素子２０が上記した共振周波数で振動したときの振動の腹となる部分を支持している。このため、弾性部材１０及び圧電素子２０は、屈曲型ではなくピストン状に振動する。
【００２１】
また本実施形態では、弾性部材１０は、圧電素子２０の縁、すなわち圧電素子２０が上記した共振周波数で振動したときの振動の節となる部分も支持している。従って、圧電素子２０は、安定してピストン状に振動する。
【００２２】
また本実施形態では、弾性部材１０は、圧電素子２０の一部のみを支持している。この場合、弾性部材１０が圧電素子２０の全面を支持している場合と比較して、弾性部材１０を弾性変形させるために必要なエネルギーが小さくなる。従って、圧電素子２０のピストン振動は大きくなる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。この発振装置は、第２弾性部材３０を備えている点を除いて、第１の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。
【００２４】
第２弾性部材３０は、圧電素子２０と比較して低弾性の材料により形成されている。第２弾性部材３０は、樹脂、例えばポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、またはウレタンなどにより形成されている。
【００２５】
第２弾性部材３０は、支持部材４０の内側面に縁が固定されている。第２弾性部材３０の一面上には圧電素子２０が固定されており、第２弾性部材３０の反対面には弾性部材１０が固定されている。すなわち第２弾性部材３０は、弾性部材１０と圧電素子２０によって挟まれている。第２弾性部材３０の基本共振周波数は、制御部５０が圧電素子２０に入力する駆動信号の周波数と一致しているのが好ましい。
【００２６】
図５は、図４に示した発振装置の平面図である。ただし説明のため、支持部材４０の底面は図示を省略している。第２弾性部材３０は、梁形状を有しており、両端が支持部材４０の内側面に固定されている。本図に示す例において、第２弾性部材３０は、複数の梁が放射状に延伸している。具体的には、第２弾性部材３０は十字状である。そして平面視において、第２弾性部材３０の中心は、圧電素子２０の中心と重なっている。
【００２７】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２弾性部材３０は縁が支持部材４０に固定されているため、屈曲振動を行う。そしてこの屈曲振動の腹には圧電素子２０が位置している。従って、圧電素子２０のピストン状の振動はさらに大きくなる。
【００２８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 弾性部材
１２ 縁部
１４ 中心部
２０ 圧電素子
３０ 第２弾性部材
４０ 支持部材
５０ 制御部
６０ 筐体
６２ 音孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012213723.tif 000006
【図５】
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