(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの長手方向の端に該圧電素子の長手方向が該パネルの短手方向の辺に沿うように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項２】
前記パネルの長手方向の寸法が、前記圧電素子の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍とされてい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】
圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの短手方向の端に該圧電素子の長手方向が該パネルの長手方向の辺に沿うように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の長手方向の幅の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項４】
前記パネルの長手方向の寸法が、前記圧電素子の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法が、該圧電素子の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍とされてい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】
圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの中心付近に該圧電素子の長手方向と該パネルの長手方向が同方向になるように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の長手方向の幅の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項６】
前記パネルの長手方向の寸法が、該圧電素子の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされ、該パネルの短手方向の寸法が、前記圧電素子の短手方向の幅の１倍から５倍までの間の奇数倍とされていることを特徴とする請求項５に記載の圧電型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電型スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電型スピーカは、図４（Ａ）に示すように、圧電素子２を基材となる金属板３に固定し、同図（Ｂ）または同図（Ｃ）に示すような極性で電圧を掛け発音させていた。
または、金属板３を含む圧電素子を、より大きい樹脂板等に貼り付けて発音させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような構造において、金属板３や樹脂板の大きさは特に取り付ける場所の制約等で定められでおり、圧電素子の大きさとの関係は特に考慮はされていなかった。そのため、従来の圧電型スピーカは、圧電素子の動きを最大限活かしたものとは言えなかった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、圧電素子の動きを最大限活かしたものと言える圧電型スピーカを実現することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため請求項１の発明では、圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの長手方向の端に該圧電素子の長手方向が該パネルの短手方向の辺に沿うように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされている（なお、「長い方」が「長手」と称されるから、本明細書では、「短い方」を「短手」と称する。）。
また、請求項２の発明では、請求項１にいうパネルの長手方向の寸法が、請求項１にいう圧電素子の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍とされている。
【０００５】
また請求項３の発明では、圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの短手方向の端に該圧電素子の長手方向が該パネルの長手方向の辺に沿うように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の長手方向の幅の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされている。
また請求項４の発明では、請求項３にいうパネルの長手方向の寸法が、請求項３にいう圧電素子の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法が、該圧電素子の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍とされている。
【０００６】
また、請求項５の発明では、圧電素子をパネルに貼り付けた圧電型スピーカにおいて、圧電素子およびパネルは長方形であり、該圧電素子は該パネルの中心付近に該圧電素子の長手方向と該パネルの長手方向が同方向になるように貼り付けられており、該パネルの長手方向の寸法は、該圧電素子の長手方向の幅の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法は、該圧電素子の短手方向の幅の奇数倍とされている。
また請求項６の発明では、請求項５にいうパネルの長手方向の寸法が、該圧電素子の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされ、請求項５にいうパネルの短手方向の寸法が、前記圧電素子の短手方向の幅の１倍から５倍までの間の奇数倍とされている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示実施の形態例に基いて説明する。第１の実施の形態例を図１に示す。この実施の形態例は、請求項１又は請求項２の発明の一実施の形態例に当たる。
圧電素子１及びパネル２は長方形であり、圧電素子１はほぼ同じ大きさの金属板に貼り付けられている。それと同時に、圧電素子１の長手方向がパネル２の短手方向の辺に沿うように、ここではパネル２の左端に貼り付けられている。このとき圧電素子１の厚さは５０μ、金属板の厚さも５０μ、パネル２の厚さは３００μである。パネル２の材料はポリプロピレンで、パネル２の長辺の寸法は７０ｍｍ、圧電素子１の短辺寸法は１０ｍｍである。即ちパネル２の長辺の寸法は、圧電素子１の短辺寸法の７倍に設定されている。
【０００８】
このように、圧電素子１およびパネル２を長方形にして、その大きさを請求項１又は請求項２に言うが如く規定すると次のような作用がある。すなわち、圧電素子１の基本振動としては、図４の（Ｂ）、（Ｃ）のように圧電素子１全体の屈曲振動があり、これは長手方向、短手方向ともに基本振動として現れる。
この基本振動をきちんと再生することで、圧電素子１の振動を最大限活かすことができる。そのためには、貼り付けるパネル２の寸法を、圧電素子１の基本振動が奇数回乗るような寸法にすると良い。これにより、パネル２自体も共振しやすくなり、大きな音が出せるようになる。
もし、この時パネル２の寸法が基本振動が偶数回乗るような寸法になっていると、この時もパネル２は共振しやすいが、位相の逆な振動が同じだけ生じるために音を打ち消してしまい、音は出にくくなる。
なお、このような作用は、後述の第２の実施の形態例によって説明される請求項３又は請求項４にいう発明、或いは第３の実施の形態例によって説明される請求項５又は請求項６の発明に関しても同様である。
【０００９】
なお、倍率としては、パネル２の長手方向の寸法が、圧電素子１の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍、即ち、３倍、５倍、７倍、９倍の何れかとするのが好ましい。
【００１０】
この第１の実施の形態例の圧電スピーカの特性を図５に示す。４ｋＨｚ付近にピークがあり、この周波数が圧電素子の幅で決まる共振周波数であると考えられる。確認のため、パネル２をカットして、６倍の長さにして特性を見ると、図６に示されるように４ｋＨｚ付近はディッブとなっており、打ち消し合いが起きていることが確認できた。
【００１１】
第２の実施の形態例を図２に示す。この実施の形態例は、請求項３又は請求項４の発明の一実施の形態例に当たる。
ここでも、圧電素子１及びパネル２は長方形であり、圧電素子１はほぼ同じ大きさの金属板に貼り付けられている。それと同時に、圧電素子１はパネル２の短手方向の端に圧電素子１の長手方向がパネル２の長手方向の辺に沿うように、ここでは、パネル２の右下端に横方向に貼り付けられている。なお、圧電素子１の厚さ、金属板の厚さ、及びパネル２の厚さと材料は、第１の実施の形態例と同じである。
パネル２の長辺の寸法は１２０ｍｍ、短辺の寸法は７０ｍｍ、圧電素子１の長辺の寸法は４０ｍｍ、短辺の寸法は１０ｍｍである。即ちパネル２の長辺の寸法は、圧電素子１の長辺寸法の３倍に、パネル２の短辺の寸法は圧電素子１の短辺寸法の７倍に設定されている。
【００１２】
なお、倍率としては、パネル２の長手方向の寸法が、前記圧電素子１の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされており、該パネルの短手方向の寸法が、該圧電素子の短手方向の幅の３倍から９倍までの間の奇数倍とするのが好ましい。
【００１３】
第３の実施の形態例を図３に示す。この実施の形態例は、請求項５又は請求項６の発明の一実施の形態例に当たる。
ここでも圧電素子１及びパネル２は長方形であり、圧電素子１はほぼ同じ大きさの金属板に貼り付けられている。それと同時に、圧電素子１はパネル２の中心付近に圧電素子１の長手方向とパネル２の長手方向が同方向になるように、パネル２に貼り付けられている。なお、圧電素子１の厚さ、金属板の厚さ、及びパネル２の厚さと材料は、第１の実施の形態例と同じである。
パネル２の長辺の寸法は１５０ｍｍ、短辺の寸法は５４ｍｍ、圧電素子１の長辺の寸法は５０ｍｍ、短辺の寸法は１８ｍｍである。即ちパネル２の長辺の寸法は、圧電素子１の長辺の寸法の３倍に、またパネル２の短辺寸法は圧電素子１の短辺寸法の３倍に設定されている。
【００１４】
なお、倍率としては、パネル２の長手方向の寸法が、圧電素子１の長手方向の幅の３倍か５倍の奇数倍とされ、該パネルの短手方向の寸法が、前記圧電素子１の短手方向の幅の１倍から５倍までの間の奇数倍、即ち、１倍、３倍、５倍の何れかとするのが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願各発明では、圧電素子およびパネルを長方形にして、これらの辺の長さを奇数倍の関係とした。従って、圧電素子の基本振動をパネルの振動としてきちんと再生することができ、圧電素子の振動を最大限活かしたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す正面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す正面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態例を示す正面図。
【図４】圧電型スピーカの基本原理を示す側面図で、（Ａ）は電圧を印加しない状態（断面で示す）、（Ｂ）は、圧電素子側に＋の電圧を印加した状態、（Ｃ）は、圧電素子側に−の電圧を印加した状態を示す。
【図５】本発明の第１の実施の形態例の周波数特性を示すグラフ。
【図６】本発明の第１の実施の形態例でパネル２の長辺の長さを圧電素子１の短辺の６倍の長さにカットした場合の周波数特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１…圧電素子                        ２…パネル
３…金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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