JP5708799B2 - 平面型スピーカおよびａｖ機器 - Google Patents

Description

本発明は、圧電性を有する高分子シートを用いた圧電スピーカに関するものである。

近年、薄型のディスプレイに搭載するため等の理由により、薄型のスピーカの需要が高まっている。このため、各種の薄型スピーカが考案されている。

特許文献１に記載のスピーカは、平板状のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の両主面に電極を形成した構造からなる。

しかしながら、このような従来の薄型スピーカは、ダイナミックスピーカのように奥行きを取れないため、一般的に音質特性が劣るという弱点を有する。

この弱点を改善するため、例えば、特許文献２のスピーカでは、樹脂等からなる平板状のメンブレンを、電磁方式のエキサイタ（アクチュエータ）で振動させている。特許文献１のスピーカでは、メンブレンの側面に電磁方式のエキサイタを取り付けている。

また、特許文献３のスピーカでは、二枚の平板を所定間隔で配置し、当該平板間の中空領域に電磁方式のエキサイタ（アクチュエータ）を配置しており、当該エキサイタにより平板を振動させている。

特開２００９−２７２９７８号公報 特開昭６２−７３８９８号公報 特開２００５−１１７２１７号公報

上述の特許文献２に示すスピーカでは、電磁方式のエキサイタがメンブレンの横に備えられているため、当該エキサイタを配置する分だけ形状が大きくなってしまう。

また、特許文献３に示すスピーカでは、平板間にエキサイタを配置するため、少なくともエキサイタ分の厚みを必要とし、さらに平板の対向する両端にエキサイタを配置するため少なくとも二個のエキサイタ分だけ平板面の面積が大きくなってしまう。

したがって、本発明の目的は、薄型でありながら音質特性に優れ、且つ略振動面の面積だけの大きさからなる平面型スピーカを提供することにある。

この発明の平面型スピーカは、圧電フィルム、エキサイタフィルム、および振動板を備える。圧電フィルムは、両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる。エキサイタフィルムは、主面の略全面に圧電フィルムが装着された平板からなる。振動板は、エキサイタフィルムの主面に対して直交する方向へ湾曲されている状態で、前記エキサイタフィルムに張力が加わるように、エキサイタフィルムへ固定されている。

この構成では、放音用駆動信号の印加による圧電フィルムの伸縮に応じて、エキサイタフィルムが伸縮する。エキサイタフィルムの伸縮により、振動板は、主面に直交する方向に振動する。圧電フィルムがエキサイタフィルムの略全面に装着されていることで、圧電フィルムの伸縮によりエキサイタフィルムが効果的に伸縮し、振動板の振動ストロークを大きくすることが可能になる。これにより、低音出力特性が改善し、音質特性が向上する。また、正面視した形状が振動板の形状と同じであるので、不必要に大きな面積にならない。また、奥行きは、平板状の振動板と平板状のエキサイタフィルムとの厚み、および、振動板とエキサイタフィルムに挟まれる中空領域の奥行きのみである。そして、当該中空領域の奥行きは、圧電フィルムの厚さと振動板の振動ストロークのみを加味すればよい。したがって、奥行きも短くなる、すなわちスピーカとしての厚みが薄くなる。

また、この発明の平面型スピーカでは、圧電フィルム、エキサイタフィルム、および振動板を備え、次の構成であってもよい。圧電フィルムは両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる。エキサイタフィルムは、主面の略全面に圧電フィルムが装着された平板からなる。振動板は、エキサイタフィルムに固定されていない状態で平板面が湾曲した形状であり、エキサイタフィルムの主面に対して平板面が平坦な形状になるように、前記エキサイタフィルムに張力が加わるように、エキサイタフィルムへ固定されている。

この構成では、振動板に曲げ応力が加わった状態であっても、振動板の正面すなわち平面型スピーカの正面が平坦になる。したがって、例えば薄型テレビジョンの正面においても見栄えがよい。

また、この発明の平面型スピーカでは、次の構成であることが好ましい。振動板は平坦な主平板と、該主平板に装着され、該主平板よりも幅が狭く且つ剛性の高い補助板とからなる。補助板は予め湾曲されている形状からなる。

この構成では、主平板よりも剛性が高く湾曲状態をより長く持続できる補助板を用いることで、振動板の曲げ応力の経時劣化を抑制できる。

また、この発明の平面型スピーカでは、圧電フィルムは、エキサイタフィルムの主面に平行な方向で且つ固定される両端辺に沿った方向において、複数の個別圧電フィルムに分割されていることが好ましい。

この構成では、個別圧電フィルム毎に個別の放音用駆動信号を印加することができる。これにより、ステレオ音声も再現できる。

また、この発明の平面型スピーカでは、次の構成であることが好ましい。圧電フィルムは、正面視して、補助板に重なる領域と補助板に重ならない領域とで分割された複数の個別圧電フィルムを備える。補助板に重なる領域の個別圧電フィルムと補助板に重ならない領域の個別圧電フィルムとで圧電性樹脂が異なる。

この構成では、領域毎に異なる圧電性樹脂からなる圧電フィルムで振動板を振動させることができる。

また、この発明の平面型スピーカでは、圧電性樹脂はポリフッ化ビニリデンを材料とすることができる。この構成では、有機圧電フィルムとして圧電係数の高い材料を用いるので、印加する放音用駆動信号に対して効率良く振動板を振動させることができる。

また、この発明の平面型スピーカでは、次の構成であることが好ましい。エキサイタフィルム、振動板、および電極は、透光性を有する材質からなる。圧電性樹脂はポリ乳酸を材料とする。

この構成では、正面視した略全面が高い透光性を有する平面型スピーカを実現できる。これにより、所謂平板状透明スピーカを実現でき、薄型ディスプレイの画面上に配置するのに、非常に好ましい態様となる。

また、この発明の平面型スピーカでは、次の構成であることが好ましい。エキサイタフィルム、振動板、および電極は、透光性を有する材質からなる。補助板に重ならない領域の個別圧電フィルムの圧電性樹脂はポリ乳酸を材料とし、補助板に重なる領域の個別圧電フィルムの圧電性樹脂はポリフッ化ビニリデンを材料とする。

この構成では、補助板の配置された領域以外の透光性が高い構成を有する平面型スピーカを実現できる。そして、剛性の高い補助板の領域に、圧電係数の高いポリフッ化ビニリデンを用いることで、印加する放音用駆動信号に対して効率良く振動板を振動させることができる。

また、この発明の平面型スピーカでは、振動板とエキサイタフィルムとの間に吸音部材を備えることが好ましい。

この構成では、振動板からエキサイタフィルム側に発した音、及びエキサイタフィルムそのものが発する音が吸音部材で吸収され、音質特性がさらに向上する。

また、この発明の平面型スピーカでは、振動板に平板状のタッチパネルを備えることもできる。この構成では、平面型スピーカにタッチパネル機能も備えさせることができる。

また、この発明は上述の平面型スピーカを用いてＡＶ機器を実現できる。ＡＶ機器は、平面型スピーカとともに、平面スピーカの振動板とエキサイタフィルムとの間に配設された平板状の映像再生機器を備える。この構成では、薄型で音質特性の良いＡＶ機器を実現できる。

また、この発明では、上述の平面型スピーカを備え、振動板に映像再生機器を備えることで、ＡＶ機器を実現することもできる。

また、この発明では、上述の平面型スピーカを備え、振動板を映像再生機器で構成することにより、ＡＶ機器を実現することもできる。

これらの構成でも、薄型で音質特性の良いＡＶ機器を実現できる。

この発明によれば、優れた音質特性を有し、略振動面の面積だけの大きさからなる薄型の平面型スピーカを実現できる。

平面型スピーカ１０の外観斜視図である。 平面型スピーカ１０の正面図および側面図である。 平面型スピーカ１０の部分拡大側面図である。 平面型スピーカ１０の動作説明図である。 平面型スピーカ１０Ａの外観斜視図である。 平面型スピーカ１０Ａの構造説明図である。 平面スピーカ１０Ａ’の外観斜視図である。 平面型スピーカ１０Ｂの外観斜視図である。 平面型スピーカ１０Ｂの構造説明図である。 平面型スピーカ１０Ｂの圧電フィルム構成図である。 ＡＶ機器６００の外観斜視図である。 ＡＶ機器６００の正面図および側面図である。 ＡＶ機器６００Ａ，６００Ｂの外観斜視図である。 ＡＶ機器６００Ｃの外観斜視図である。

本発明の第１の実施形態に係る平面型スピーカについて、図を参照して説明する。図１は本実施形態に係る平面型スピーカ１０の外観斜視図である。図２（Ａ）は平面型スピーカ１０の正面図であり、図２（Ｂ）は側面図である。図３は平面型スピーカ１０の部分拡大側面図である。

平面型スピーカ１０は、圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌ、エキサイタフィルム３０、振動板４０、およびフレーム部材５０を備える。圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌは、エキサイタフィルム３０に貼り付ける位置が異なるのみで同じ構成要素からなる。したがって、具体的な構造の説明には、圧電フィルム２０Ｌを用いて説明する。

圧電フィルム２０Ｌは、平面視して矩形状のベースフィルム２００と、該ベースフィルム２００の対向する両主面に形成された電極２０１を備える。ベースフィルム２００は、圧電性を有するフィルムであり、好ましくはポリ乳酸（以下、ＰＬＡと称する。）もしくはポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと称する。）で構成されている。さらに好ましくはＰＬＡで構成されている。ＰＬＡで構成されることにより、ベースフィルム２００の透光性を非常に高くすることができる。透光性が低くても問題ないような使用態様であれば、厚みをさらに薄くしたＰＶＤＦフィルムを積層した積層体、あるいは厚みをさらに薄くしたＰＬＡフィルムを積層した積層体を用いることもできる。これにより圧電フィルムの見かけ上の圧電定数が向上し圧電フィルムの駆動電圧を低くすることができる。ベースフィルム２００にＰＬＡを用いる場合、ベースフィルム２００は、延伸方向に対して各外周辺が略４５°となるように裁断することで、矩形状を形成するとよい。

電極２０１は、ベースフィルム２００の両主面の略全面に形成されている。電極２０１は、酸化インジウムスズＩＴＯ、酸化亜鉛ＺｎＯ、ポリチオフェンを主成分とすることが好ましい。これらの材料を用いれば透光性が高いため、ＰＬＡで構成されたベースフィルム２００と組み合わせることで、略透明（可視光の透光率が約９５％）以上からなる圧電フィルム２０Ｌを実現することができる。なお、電極２０１には、銀ナノワイヤ電極を用いることができ、さらに、透光性が低くても問題ないような使用態様であれば、アルミ蒸着電極を用いることが好ましい。電極２０１には、図示しない引き出し用の配線導体が接続されており、外部からの放音用駆動信号は当該配線導体を介して各電極２０１へ印加される。

エキサイタフィルム３０は、平面視して矩形状からなり、圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌを所定の間隔をおいて配置できる程度の大きさで形成されている。エキサイタフィルム３０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されている。なお、エキサイタフィルム３０は、ポリエチレンナノフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の他の材料を用いてもよく、機能的には高い透光性を有する絶縁性材料であり、振動板４０の形状を十分に維持できる強度を有するものであればよい。

例えば、圧電フィルム２０Ｌのベースフィルム２００にＰＬＡを用いて、エキサイタフィルム３０にＰＥＴを用いる場合、当該エキサイタフィルム３０の厚みを０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度にすることが好ましい。

エキサイタフィルム３０の一方主面には、圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌが所定間隔をおいて配設されている。圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌは、エキサイタフィルム３０の長手方向に沿って配設されており、接着層６０を用いてエキサイタフィルム３０に固定されている。

この際、圧電フィルム２０Ｒ，２０Ｌは、延伸方向がエキサイタフィルム３０の短手方向の４５°の角度を成すように固定される。

振動板４０は、平面視して矩形状からなる。振動板４０は、長手方向の長さがエキサイタフィルム３０と略同じであり、短手方向の長さがエキサイタフィルム３０よりも長い形状からなる。振動板４０は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）で構成されている。振動板４０は、ＰＥＴ、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ＰＬＡ等の他の材料を用いてもよく、機能的には高い透光性を有する絶縁性材料であればよい。

振動板４０は、短手方向の両端がエキサイタフィルム３０の短手方向の両端にそれぞれフレーム部材５０を用いて固定されている。フレーム部材５０は、長尺な棒状からなり、金属等の高強度な材質からなる。なお、振動板４０は、エキサイタフィルム３０における圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒが装着された側に固定される。ただし、振動板４０を、エキサイタフィルム３０における圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒが装着された側と反対側に固定してもよい。

この構成により、振動板４０とエキサイタフィルム３０との間には、中空領域１００が形成される。そして、この振動板４０のある側が平面型スピーカ１０の正面側となり、エキサイタフィルム３０がある側が平面型スピーカ装置１０の背面側となる。

ここで、図１、図２（Ｂ）に示すように、振動板４０は、エキサイタフィルム３０の存在する側（振動板４０の後側）に対して反対の側（振動板４０の前側）に湾曲して突出する形状となるように、エキサイタフィルム３０へ固定されている。なお、図１、図２、図３、図４は振動板４０の湾曲状態を誇張して記載しており、実際には、振動板４０の主面とエキサイタフィルム３０の主面は、より平行に近い関係となる。

なお、この湾曲による突出量は大きくない方が好ましい。これは湾曲による突出量が大きい、すなわち撓み量が大きすぎると、後述するエキサイタフィルム３０の伸縮が振動板４０の前後方向（エキサイタフィルム３０の主面および振動板４０の主面の中央に直交する方向）への振動に変換されなくなるからである。

このように振動板４０に曲げ応力が加わった状態でエキサイタフィルム３０へ固定すると、図２（Ｂ）の太矢印Ｓ９０１に示すように、エキサイタフィルム３０には、当該エキサイタフィルム３０の主面に平行で、当該エキサイタフィルム３０における振動板４０が固定される両端辺に対して直交する方向（エキサイタフィルム３０の平板面における短手方向）に沿って引っ張り張力が係った状態となる。

放音用駆動信号が印加されていない状態で上述の構成からなる平面型スピーカ１０に対して放音用駆動信号を印加することで、振動板４０は図４に示すように振動し、平面型スピーカ１０の正面方向へ放音される。図４は平面型スピーカ１０の動作説明図であり、図４（Ａ）が放音用駆動信号により圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒが縮んだタイミングでの状態を示す。図４（Ｂ）が放音用駆動信号が印加されていないもしくは放音用駆動信号の振幅が０の状態を示す。図４（Ｃ）が放音用駆動信号により圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒが伸びたタイミングでの状態を示す。

放音用駆動信号により圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに第一方向の電界を印加すると、振動板４０およびエキサイタフィルム３０の固定端に直交する方向に沿って圧電フィルム２００が収縮すると、図４（Ａ）の太実線Ｓ９１１に示すように、エキサイタフィルム３０も面内の固定端に直交する方向に沿って収縮する。これにより、エキサイタフィルム３０の両端のフレーム部材５０が固定端に直交する方向に沿って面内中央方向へ引きつけられる。これにより、図４（Ａ）の太実線Ｆ９１１に示すように、前方へより突出するように湾曲する。

一方、放音用駆動信号により圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに第一方向とは逆の第二方向の電界を印加すると、振動板４０およびエキサイタフィルム３０の固定端に直交する方向に沿って圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒが伸張すると、図４（Ｃ）の太実線Ｓ９１２に示すように、エキサイタフィルム３０も面内の固定端に直交する方向に沿って伸張する。これにより、エキサイタフィルム３０の両端のフレーム部材５０が固定端に直交する方向に沿って面内中央から外方へ向かって離間する。これにより、図４（Ｃ）の太実線Ｆ９１２に示すように、前方への突出量が低下した湾曲状態となる。

このように、本実施形態の構成を用いれば、放音用駆動信号に振幅に応じて、図４（Ｂ）の状態を基準に図４（Ａ）の状態や図４（Ｃ）の状態に遷移して、振動板４０が前後方向（振動板４０の面中央に直交する方向）に沿って振動する。これにより、放音用駆動信号に応じた音が正面に放音される。

そして、以上のように、振動板４０に非動作状態で定常的な曲げ応力を与えておき、当該曲げ応力と同じ方向へのエキサイタフィルム４０の伸縮（圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒの伸縮を伝搬した伸縮）による応力を加えることで、振動板４０を効果的に振動させることができる。さらに、平面型スピーカ１０を平面視した略全面に圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒを配設できるので、低音出力特性が改善し、且つ、決定された面積において最も効率良く振動板４０を振動させることができる。また、従来の特許文献２に示したような電磁方式のエキサイタを必要としないので、平面型スピーカ１０を小型（正面視して小面積）に形成することができる。また、側面視して、圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒを貼り付けたエキサイタフィルム３０と振動板４０とを、振動板４０の振動ストロークに若干のマージンを有する程度に離間して配置すればよいので、従来の特許文献３に示したような奥行き方向の長さを殆ど必要とせず、平面型スピーカ１０を薄く形成することができる。

なお、振動板４０のエキサイタフィルム３０側にも音が放音されるが、上述の構造により、振動板４０のエキサイタフィルム３０側は半閉空間のエンクロージャとして機能する。これにより、エキサイタフィルム３０側に発した音が正面側に漏洩することを抑制でき、音質特性を向上させることができる。さらに、中空領域１００に振動板４０の振動およびエキサイタフィルム３０の伸縮を阻害しない程度の柔らかさからなるシリコンゲル等の吸音部材を配設してもよい。このような吸音部材を用いることで、上述のエキサイタフィルム３０側へ放音された音の正面側への回り込みを抑制できるとともに、エキサイタフィルム３０から生じる共振音波が振動板４０に伝搬されることも抑制でき、音の歪率も改善することができる。これにより、さらに優れた音質特性の平面型スピーカを実現できる。

また、上述のＰＬＡを用いる態様とすれば、高い透光性を有し優れた音質の平面型スピーカを実現でき、例えば薄型テレビジョンの画面上に載置する態様に好適である。

ところで、上述の説明では、圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに印加する放音用駆動信号の種類について具体的に記載していないが、圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに印加する放音用駆動信号は同じであっても、異なっていてもよい。圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに印加する放音用駆動信号の種類を異ならせる場合には、ステレオ音声のＬチャンネル信号とＲチャンネル信号とを同期させて印加すればよい。これにより、平面型スピーカ１０でステレオ音を放音することができる。

次に、第２の実施形態に係る平面型スピーカについて、図を参照して説明する。図５は本実施形態に係る平面型スピーカ１０Ａの外観斜視図である。図６は平面型スピーカ１０Ａの構造説明図であり、図６（Ａ）が振動板４０Ａを固定する前の状態を示し、図６（Ｂ）が振動板４０Ａを固定した後の状態を示す。

本実施形態の平面型スピーカ１０Ａは、第１の実施形態に示した平面型スピーカ１０に対して、振動板４０Ａの主面とエキサイタフィルム３０の主面とが平行になるように、振動板４０Ａをエキサイタフィルム３０に固定した点で異なり、他の構成は同じである。

振動板４０Ａは、材質は第１の実施形態に示した振動板４０と同じであるが、図６（Ａ）に示すように、予め湾曲した形状からなる。これは、例えば平坦な主面を有する振動板を熱処理等により屈曲させることで実現できる。

このような形状からなる振動板４０Ａに対して、湾曲の突出する方向をエキサイタフィルム３０側として、図６（Ａ）の太矢印Ｓｔ９０２の方向に外力を加えながら、図６（Ｂ）に示すように主面が平坦面となるようにフレーム部材５０を介してエキサイタフィルム３０に固定する。このような状態で固定することにより、図６（Ｂ）の太矢印Ｓ９０２に示すように、エキサイタフィルム３０が、主面に平行で振動板４０を固定する両端辺に対して直交する方向の中心から固定端方向に向かって引っ張られる。これにより、上述の第１の実施形態と同様な応力を蓄えた状態となる。

このような構成であっても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成を用いれば、振動板４０Ａの主面を平坦に固定することができるので、平面型スピーカ１０Ａを正面側や側面および斜め前方向から見た際の見栄えがよく、上述のフラットパネルの薄型テレビジョンの画面上に載置する態様に対して、より好適なものとなる。

また、このように平面型スピーカ１０Ａの正面を平坦面にできることで、振動板４０Ａの正面側にフラットパネル状のタッチパネル素子を貼り合わせて、平面型スピーカにタッチパネル機能を持たせることもできる。図７は、タッチパネル素子を振動板に貼り付けた構成からなる平面型スピーカ１０Ａ’の外観斜視図である。平面型スピーカ１０Ａ’は、第２の実施形態に示した平面型スピーカ１０Ａ’の振動板４０Ａの表面（エキサイタフィルムに対向する面と反対側の面）にタッチパネル４１を貼り付けた構成からなる。また、さらには、振動板４０Ａをフラットパネル状のタッチパネル素子で実現することも可能である。

次に、第３の実施形態に係る平面型スピーカについて、図を参照して説明する。図８は本実施形態に係る平面型スピーカ１０Ｂの外観斜視図である。図９は平面型スピーカ１０Ｂの構造説明図であり、図９（Ａ）は振動板４０Ｂの分解側面および組み立て状態を示し、図９（Ｂ）が振動板４０Ｂを固定する前の状態を示し、図９（Ｃ）が振動板４０Ｂを固定した後の状態を示す。

振動板４０Ｂは、主平板４００と一対の補助板４０１とからなる。主平板４００は、第１の実施形態に示した振動板４０と同じ材質および形状からなる。補助板４０１は主平板４００の長手方向の両端、すなわち振動板４０Ｂをエキサイタフィルム３０に固定する辺に直交する二端辺の近傍にそれぞれ配設されている。

補助板４０１は、主平板４００の短手方向の長さと同じ長さで幅の狭い長尺状からなる。補助板４０１は、高性能バネ材により形成されている。補助板４０１の具体的な材質としては、ＳＵＳ３０１ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４ＣＳＰ、バネ用ベリリウム銅Ｃ１７００，Ｃ１７２０、バネ用リン青銅Ｃ５２１０、バネ用洋白Ｃ７７０１等が好適である。補助板４０１の厚みは、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度がよい。補助板４０１の硬度は、主平板４００の硬度よりも高く、振動板の大きさによって決定されている。

補助板４０１は、予め湾曲した形状で形成されている。補助板４０１は、湾曲の突出する側が主平板４００となるように配置された状態で主平板４００へ装着する。主平板４００は、補助板４０１よりも硬度が低いため、主平板４００は補助板４０１の湾曲形状に準じた形状で湾曲する。これにより、図９（Ｂ）に示すような湾曲形状の振動板４０Ｂが形成される。

このような形状からなる振動板４０Ｂに対して、湾曲の突出する方向をエキサイタフィルム３０側として、図９（Ｂ）の太矢印Ｓｔ９０３の方向に外力を加えながら、図９（Ｃ）に示すように主面が平坦面となるようにフレーム部材５０を介してエキサイタフィルム３０に固定する。このような状態で固定することにより、図９（Ｃ）の太矢印Ｓ９０３に示すように、エキサイタフィルム３０が短手方向の中心から固定端方向に向かって引っ張られる。これにより、上述の第１および第２の実施形態と同様な応力を蓄えた状態となる。

このような構成であっても、上述の第１、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態の構成を用いれば、第２の実施形態と同様に、振動板４０Ｂの主面を平坦に固定することができる。さらに、本実施形態を用いれば、アクリル樹脂等からなる主平板４００よりも経年劣化の低い補助板４０１を用いて曲げ応力を与えているので、より長期間に亘って設計通りの曲げ応力を蓄えられる平面型スピーカを実現できる。

なお、本実施形態の構成では、補助板４０１に上述の金属製材料を用いているので、当該補助板４０１が配設された領域は透光性を有さない。

このような場合、圧電フィルムを図１０に示すように分割して配置し、複数の材料からなる圧電フィルムを採用する構成も実現できる。図１０は平面型スピーカ１０Ｂの圧電フィルム構成図である。

図１０に示すように、本実施形態の圧電フィルム群は、振動板４０Ｂおよびエキサイタフィルム３０の長手方向に沿って、平面視して振動板４０Ｂを介してエキサイタフィルム３０が見える領域に、圧電フィルム２０Ｌ’，２０Ｒ’が配設されている。また、平面視してエキサイタフィルム３０が見えない両端の領域に、圧電フィルム２１Ｒ，２１Ｌが配設されている。圧電フィルム２０Ｌ’，２０Ｒ’のベースフィルムはＰＬＡからなり、圧電フィルム２１Ｌ，２１ＲのベースフィルムはＰＶＤＦからなる。

ＰＶＤＦはＰＬＡと比較して圧電係数が高いため、同じ振幅の放音用駆動信号を与えた場合に、ＰＬＡよりも大きく伸縮する。したがって、本実施形態に示すように、部分的にＰＶＤＦからなる圧電フィルム２１Ｒ，２１Ｌを用いることで、より効果的に振動板４０Ｂを振動させることができる。

また、ＰＶＤＦからなる圧電フィルムは、ＰＬＡと比較して透光性が低いが、透光性を有さない補助板４０１の裏側にのみ配置することで、正面からの見栄えを悪くすることなく、透光性を有する平面型スピーカを実現できる。

また、伸縮量が大きなＰＶＤＦからなる圧電フィルムが、バネ性能の高い補助板４０１の背面に配設されることで、より効果的に振動板４０Ｂを振動させることができる。

また、ＰＶＤＦは、ＰＬＡと比較して高周波数領域でインピーダンスが低下し大電流が流れやすいが、本実施形態に示すように、補助板４０１が配設される比較的に小さな面積にのみ、ＰＶＤＦからなる圧電フィルム２１Ｌ，２１Ｒを配設することで、消費電力を低減させることができる。

なお、上述の各実施形態では、正面視して矩形状の振動板およびエキサイタフィルムを配する平面型スピーカを例に説明したが、対向する両端が互いに固定された振動板とエキサイタフィルムを用いれば、他の形状であっても同様の作用効果を得ることができる。

また、上述の説明では、液晶テレビジョン等の映像再生機器の前面（正面）に平面型スピーカを配置することを記載したが、平面型スピーカに生じる中空領域に液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等からなる薄型テレビジョン等の映像再生機器を配置してもよい。図１１は本発明の平面型スピーカを用いたＡＶ機器６００の斜視図である。図１２（Ａ）は本発明の平面型スピーカを用いたＡＶ機器６００の正面図であり、図１２（Ｂ）はその側面図である。なお、ここでは、第２の実施形態に示した平面型スピーカ１０Ａを用いた例を示すが、他の実施形態の平面型スピーカにも同様に適用できる。

ＡＶ機器６００は、平面型スピーカ１０Ａと薄型ディスプレイ６０とを備える。薄型ディスプレイ６０は、平面型スピーカ１０Ａにおける中空領域１００Ａ内に配置される。この際、薄型ディスプレイ６０は、映像表示面が振動板４０Ａ側となるように配置される。また、薄型ディスプレイ６０は、振動板４０Ａに対して振動分の間隔を空け、且つ圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに当接しないように配置される。このような構成とすることで、音質の優れる薄型のＡＶ機器を実現できる。さらに、振動板４０Ａが高い透光性を有するので、薄型ディスプレイ６０の画面の表示（例えば映像の再現性）を阻害しない。そして、このような構成であれば、圧電フィルム２０Ｌ，２０Ｒに対する透光性の条件が必要なくなるので、例えば全体をＰＶＤＦで形成し、さらに音質特性と向上させることもできる。なお、このようなＡＶ機器６００に対しても、薄型ディスプレイ６０とともに吸音部材を中空領域に介在させてもよい。

また、振動板に有機ＥＬ等の薄型ディスプレイを貼り付ける構造によって、ＡＶ機器を実現してもよい。図１３は、ＡＶ機器６００Ａ，６００Ｂの外観斜視図である。図１３（Ａ）に示すＡＶ機器６００Ａは、平面型スピーカとしての構造は第２の実施形態と同じであり、振動板４０Ａの表面（エキサイタフィルムに対向する面と反対側の面）に薄型ディスプレイ６０Ａを貼り付けた構成からなる。図１３（Ｂ）に示すＡＶ機器６００Ｂは、平面型スピーカとしての構造は第２の実施形態と同じであり、振動板４０Ａの背面（エキサイタフィルム側の面）に薄型ディスプレイ６０Ａを貼り付けた構成からなる。

また、さらには、薄型ディスプレイによって振動板を構成してもよい。図１４は、ＡＶ機器６００Ｃの外観斜視図である。図１４に示すＡＶ機器６００Ｃは、基本構造が第２の実施形態と同じであるが、薄型ディスプレイ兼用振動板４０Ａ’を用いている。すなわち、ＡＶ機器６００Ｃは、薄型ディスプレイによって振動板が形成されている。

これら、図１３、図１４に示す構造であっても、薄型で音質特性が良いＡＶ機器を実現することができる。

１０，１０Ａ，１０Ａ’，１０Ｂ：平面型スピーカ、
２０Ｌ，２０Ｒ、２０Ｌ’，２０Ｒ’，２１Ｌ，２１Ｒ：圧電フィルム、
３０：エキサイタフィルム、
４０，４０Ａ，４０Ｂ：振動板、
４０Ａ’：薄型ディスプレイ兼用振動板、
４１：タッチパネル、
５０：フレーム部材、
６０，６０Ａ：薄型ディスプレイ、
１００：中空領域、
２００：ベースフィルム、
２０１：電極、
４００：主平板、
４０１：補助板、
６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ：ＡＶ機器

Claims (13)

1. 両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、
   主面の略全面に前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、
   前記エキサイタフィルムの主面に対して直交する方向へ湾曲されている状態で、前記エキサイタフィルムが架け渡され、非動作状態で前記エキサイタフィルムから定常的に曲げ応力が与えられるとともに前記エキサイタフィルムに張力が加わるようにした平板状の振動板と、
   を備えた平面型スピーカ。
2. 両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、
   主面の略全面に前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、
   前記エキサイタフィルムに固定されていない状態で平板面が湾曲した形状であり、前記エキサイタフィルムの前記主面に対して前記平板面が平坦な形状になるように、前記エキサイタフィルムが架け渡され、非動作状態で前記エキサイタフィルムから定常的に曲げ応力が与えられるとともに前記エキサイタフィルムに張力が加わるようにした振動板と、
   を備えた平面型スピーカ。
3. 請求項２に記載の平面型スピーカであって、
   前記振動板は平坦な主平板と、該主平板に装着され、該主平板よりも幅が狭く且つ剛性の高い補助板とからなり、
   前記補助板は予め湾曲されている状態のものである、平面型スピーカ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の平面型スピーカであって、
   前記圧電フィルムは、前記エキサイタフィルムの主面に平行な方向で且つ固定される両端辺に沿った方向において、複数の個別圧電フィルムに分割されている、平面型スピーカ。
5. 請求項３に記載の平面型スピーカであって、
   前記圧電フィルムは、正面視して、前記補助板に重なる領域と前記補助板に重ならない領域とで分割された複数の個別圧電フィルムを備え、
   前記補助板に重なる領域の個別圧電フィルムと前記補助板に重ならない領域の個別圧電フィルムとで圧電性樹脂が異なる、平面型スピーカ。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面型スピーカであって、
   前記圧電性樹脂はポリフッ化ビニリデンを材料とする、平面型スピーカ。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面型スピーカであって、
   前記エキサイタフィルム、前記振動板、前記電極は、透光性を有する材質からなり、
   前記圧電性樹脂はポリ乳酸を材料とする、平面型スピーカ。
8. 請求項５に記載の平面型スピーカであって、
   前記エキサイタフィルム、前記振動板、前記電極は、透光性を有する材質からなり、
   前記補助板に重ならない領域の個別圧電フィルムの圧電性樹脂はポリ乳酸を材料とし、前記補助板に重なる領域の個別圧電フィルムの圧電性樹脂はポリフッ化ビニリデンを材料とする、平面型スピーカ。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の平面型スピーカであって、
   前記振動板と前記エキサイタフィルムとの間に吸音部材を備える、平面型スピーカ。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の平面型スピーカであって、
    前記振動板に平板状のタッチパネルを備える、平面型スピーカ。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の平面型スピーカを備え、
    前記振動板に映像再生機器を備えたＡＶ機器。
12. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の平面型スピーカを備え、
    前記振動板が映像再生機器であるＡＶ機器。
13. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の平面型スピーカと、
    該平面型スピーカの前記振動板と前記エキサイタフィルムとの間に配設された平板状の映像再生機器と、を備えたＡＶ機器。

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