JP2761970B2 - Transparent speaker - Google Patents

Transparent speaker

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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、透明圧電磁器を振動子として用いた薄膜
状の透明スピーカーに係り、薄膜透明電極を着設した透
明圧電磁器を、透明電極による薄膜状のリード線を配設
した振動板にユニモルフ型またはバイモルフ型に着設し
た構成となし、窓ガラス、ドアー、壁、装飾品等、種々
の物品をスピーカとして形成できる透明スピーカーに関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film transparent speaker using a transparent piezoelectric ceramic as a vibrator, and a transparent piezoelectric ceramic having a thin-film transparent electrode attached thereto. The present invention relates to a transparent speaker capable of forming various articles such as a window glass, a door, a wall, and a decorative article as a speaker by adopting a structure in which a unimorph type or a bimorph type is attached to a diaphragm provided with a lead wire.

技術の技術 スピーカーは、一般に永久磁石を用いた磁気回路で、
所謂コーン紙を振動させる構成からなり、大きく重いも
のであり、特に振動方向の寸法が大きかった。
Technical technology Speakers are generally magnetic circuits using permanent magnets.
It is configured to vibrate so-called cone paper, is large and heavy, and particularly has a large dimension in the vibration direction.

薄型のスピーカーとして、コーン紙を平板に変えたも
のもあるが、所謂ボイスコイル部は如何んともし難く、
さらに薄型を目的にリボン型、圧電型などのフラットタ
イプが提案されているが、いずれもスピーカーユニット
の質量そのものが大きく、所謂スピーカーボックスなる
ユニットの支持体が不可欠である。
As a thin speaker, there is one that changes cone paper into a flat plate, but the so-called voice coil part is difficult to handle at all,
Further, flat types such as a ribbon type and a piezoelectric type have been proposed for the purpose of thinning, but in each case, the mass of the speaker unit itself is large, and a support for a so-called speaker box unit is indispensable.

発明が解決しようとする課題 従って、従来スピーカーは何らかのスピーカーボック
スを有しており、その存在形態は種々のカモフラージュ
を施しても所謂スピーカーそのものであり、例えば、窓
ガラス、ドアー、壁や、室内の調度品がスピーカーと一
体化されることはなかった。
Therefore, the conventional speaker has some kind of speaker box, and its existence form is a so-called speaker itself even if various camouflage is applied. The furnishings were not integrated with the speakers.

この発明は、上述の現状に鑑み、建築物、調度品、装
飾品等の種々物品が本来の機能のままスピーカーの機能
を付加できるスピーカーの提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a speaker capable of adding the function of a speaker to various articles such as buildings, furniture, and ornaments while maintaining their original functions.

課題を解決するための手段 この発明は、種々物品が本来の機能を有したままスピ
ーカーの機能を付加できるスピーカーの構成を目的に種
々検討した結果、透明スピーカーであれば、前記種々物
品にスピーカーの機能を付加できることに着目し、薄膜
状の透明スピーカーが得られる構造について、さらに検
討した結果、ガラスやプラスチックスの薄膜にPLZT等の
透明圧電磁器をユニモルフ型またはバイモルフ型に着設
することにより、すぐれた特性の透明スピーカーが得ら
れることを知見し、また、電極のリード線を透明電極材
で薄膜状に振動板に設け、振動板に着設する透明圧電磁
器の裏面側に表側透明電極の薄膜状のリード部を配置す
ることにより、電気的接続をすべて透明化できることを
知見し、この発明を完成した。
Means for Solving the Problems The present invention has been studied variously for the purpose of the configuration of a speaker capable of adding the function of a speaker while various articles have their original functions. Focusing on the ability to add functions, we further investigated the structure that can obtain a thin film transparent speaker, and as a result, by mounting a transparent piezoelectric ceramic such as PLZT on a thin film of glass or plastics in a unimorph type or bimorph type, We found that a transparent speaker with excellent characteristics could be obtained.In addition, we set the lead wire of the electrode on the diaphragm in the form of a thin film with a transparent electrode material, and placed the front transparent electrode on the back side of the transparent piezoelectric ceramic attached to the diaphragm. The inventors have found that the electrical connection can be made completely transparent by arranging the thin-film leads, and have completed the present invention.

すなわち、この発明は、表裏両面に薄膜状の透明電極
を設けた透明圧電磁器を、透明振動板に着設して透明ス
ピーカーを構成するに際し、該振動板上に導電性透明樹
脂または透明電極材からなる一対の薄膜状のリード線
を、該振動板の少なくとも周縁部まで延長して配設し、
透明圧電磁器の表面側に設けた透明電極の薄膜状のリー
ド部を裏面側に設けた透明電極と絶縁して裏面側に配置
し、前記透明圧電磁器をその裏面側で振動板に着設して
前記表面側及び裏面側に設けた透明電極を電気的接続し
たことを特徴とする透明スピーカーである。
That is, the present invention provides a transparent piezoelectric ceramic having thin-film transparent electrodes provided on both front and back surfaces, which is mounted on a transparent diaphragm to form a transparent speaker, and a conductive transparent resin or a transparent electrode material is provided on the diaphragm. A pair of thin-film lead wires consisting of, extending to at least the peripheral portion of the diaphragm, and disposed.
The thin-film lead portion of the transparent electrode provided on the front side of the transparent piezoelectric ceramic is insulated from the transparent electrode provided on the back side and arranged on the back side, and the transparent piezoelectric ceramic is attached to the diaphragm on the back side. Wherein the transparent electrodes provided on the front side and the back side are electrically connected to each other.

作用 この発明による透明スピーカーは、ガラスやプラスチ
ックスの薄膜にPLZT等の透明圧電磁器をユニモルフ型ま
たはバイモルフ型に着設することにより、すぐれた特性
の透明スピーカーが得られる。
The transparent speaker according to the present invention can be obtained by mounting a transparent piezoelectric ceramic such as PLZT on a thin film of glass or plastics in a unimorph type or a bimorph type.

また、所要のアンプ等にて駆動するため、薄膜透明電
極に所望のリード線を接続するが、透明電極材等を用い
て薄膜状に引き回しを行うことにより、着設する物品の
形状、模様等に応じてカモフラージュでき、透明スピー
カーとしての特質を生かすことができる。
In addition, a desired lead wire is connected to the thin-film transparent electrode in order to be driven by a required amplifier or the like, but the shape, pattern, etc. of the article to be mounted are formed by drawing the thin-film using a transparent electrode material or the like. Can be camouflaged according to the characteristics of the transparent speaker.

すなわち、この発明では、電気的接続をすべて薄膜
化、透明化するために、透明圧電磁器の表面側に設けた
透明電極のリード部を、裏面側透明電極と絶縁して裏面
側に配置し、かつ透明振動板上に透明電極材で一対の薄
膜状のリード線を配設したことにより、透明圧電磁器の
裏面側で透明振動板に着設した際に、該裏面側で表裏の
透明電極と薄膜状のリード線を電気的接続できる。
That is, in the present invention, in order to make all the electrical connections thin and transparent, the lead portion of the transparent electrode provided on the front side of the transparent piezoelectric ceramic is arranged on the back side insulated from the back side transparent electrode, And by disposing a pair of thin-film lead wires with a transparent electrode material on the transparent diaphragm, when mounted on the transparent diaphragm on the back side of the transparent piezoelectric ceramic, the front and back transparent electrodes on the back side The thin-film lead wire can be electrically connected.

また、さらに、導電性透明樹脂または透明電極を透明
フィルムや透明板に設け、これを振動板に貼着したり、
接続することにより、所要位置まで透明な薄膜状のリー
ド線の引き回しを行うことができる。
Further, a conductive transparent resin or a transparent electrode is further provided on a transparent film or a transparent plate, and this is attached to the diaphragm,
By connecting, a transparent thin-film lead wire can be routed to a required position.

この発明において、透明圧電磁器には、PLZT(Pb−La
−Zr−Ti系磁器)のほか、LiNbO3、Bi12Si20等が利用で
きる。
In the present invention, the transparent piezoelectric ceramic includes PLZT (Pb-La
-Zr-Ti based ceramics), as well, LiNbO 3, Bi 12 Si 20 or the like can be used.

この発明において、薄膜状の電極およびリード部、薄
膜状のリード線に用いる透明電極材は、InO3とSnO2との
混合材が利用できる。
In the present invention, a mixed material of InO 3 and SnO 2 can be used as the transparent electrode material used for the thin film electrode and lead portion and the thin film lead wire.

透明圧電磁器をユニモルフ型またはバイモルフ型に着
設する振動板には、該圧電磁器で駆動可能で振動板に成
り得るものであれば、公知の何れの物品でも利用でき
る。
As a diaphragm for mounting a transparent piezoelectric ceramic in a unimorph type or a bimorph type, any known article can be used as long as it can be driven by the piezoelectric ceramic and can be a diaphragm.

前記の種々物品に着設するため、薄膜からなる一次振
動板に透明圧電磁器をユニモルフ型またはバイモルフ型
に着設するが、薄膜状の一次振動板には、ガラスまたは
プラスチックス薄膜が最適であり、ガラスには、ソーダ
ガラスなど公知のガラスが、また、プラスチックスに
は、アクリルなど公知の合成樹脂材等が適宜選定利用で
きる。
In order to mount on the above-mentioned various articles, a transparent piezoelectric ceramic is mounted on a primary diaphragm made of a thin film in a unimorph type or a bimorph type, and a glass or plastics thin film is most suitable for a thin-film primary diaphragm. Known glass such as soda glass can be used for the glass, and known synthetic resin material such as acryl can be appropriately selected and used for the plastics.

この発明による透明スピーカーは、透明圧電磁器、透
明電極、一次振動板の何れもが薄膜として利用できるた
め、極めて薄くでき、透明圧電磁器の好ましい厚みは、
50〜500μm、さらに好ましくは100μm程度であり、透
明電極は500〜1000Åの厚みが好ましく、さらに一次振
動板は、50〜500μmの厚みが好ましく、さらに好まし
くは100μm程度であるが、一次振動板の材質や寸法、
加工性、共振周波数、入力電圧などの諸条件に応じて適
宜選定する必要がある。
The transparent speaker according to the present invention can be made extremely thin, because any of the transparent piezoelectric ceramic, the transparent electrode, and the primary diaphragm can be used as a thin film, and the preferable thickness of the transparent piezoelectric ceramic is:
50 to 500 μm, more preferably about 100 μm, the transparent electrode preferably has a thickness of 500 to 1000 °, the primary diaphragm is preferably 50 to 500 μm, more preferably about 100 μm, but the primary diaphragm is Material and dimensions,
It is necessary to appropriately select according to various conditions such as workability, resonance frequency, and input voltage.

実 施 例 実施例1 第1図a,bに示すユニモルフ型は、一枚の円形のPLZT
(1)の表裏面に薄膜状の透明電極(2)(3)を設
け、同b図に示す如く、表面側の透明電極(2)の薄膜
状のリード部(2a)を裏面側に透明電極(3)と絶縁し
て配置してある。
EXAMPLES Example 1 The unimorph type shown in FIGS. 1a and 1b is a single circular PLZT.
The transparent electrodes (2) and (3) in the form of thin films are provided on the front and back surfaces of (1), and as shown in FIG. B, the thin-film leads (2a) of the transparent electrode (2) on the front surface are transparent on the back surface. It is arranged insulated from the electrode (3).

同c図に示す如く、矩形のガラス薄膜振動板(4)に
は、透明電極材にて、PLZT(1)の裏面側透明電極
(3)と電気的接続するため、接続端を円形部に形成し
た薄膜状のリード線(5)と、表面側透明電極(2)の
リード部(2a)と電気的接続するための薄膜状のリード
線(6)とが被着形成してある。
As shown in FIG. 3C, the rectangular glass thin-film vibrating plate (4) has a transparent electrode material for connecting electrically to the rear transparent electrode (3) of the PLZT (1). The formed thin-film lead wire (5) and the thin-film lead wire (6) for electrical connection with the lead portion (2a) of the front-side transparent electrode (2) are adhered and formed.

上記構成からなるユニモルフ型の裏面側の透明電極
(3)とリード線(2a)を、ガラス薄膜振動板(4)の
薄膜状のリード線(5)(6)に合わせて接着すること
により、一次振動板としてガラス薄膜を用いてスピーカ
ーユニットが完成する。
By bonding the transparent electrode (3) on the back surface side of the unimorph type having the above structure and the lead wire (2a) to the thin-film lead wires (5) and (6) of the glass thin-film vibrating plate (4), The speaker unit is completed using a glass thin film as the primary diaphragm.

このスピーカーユニットを、例えば、所要のスピーカ
ーボックス、バッフルに貼着して使用することができ、
また、小物入れなどに貼着してこれをスピーカーボック
スとすることができ、さらに、ガラスドア、窓ガラス等
に貼着して使用すると、視界が遮られることもなく、全
くスピーカーユニットが認識されない状態で、例えば、
アナウンススピーカーとして使用することができる。
This speaker unit, for example, can be used by sticking to the required speaker box, baffle,
In addition, this can be used as a speaker box by attaching it to a small case, and furthermore, when used by attaching it to a glass door, a window glass, etc., the view is not obstructed and the speaker unit is not recognized at all. In the state, for example,
It can be used as an announcement speaker.

この際、薄膜状のリード線(5)(6)に所要の駆動
用アンプなどからの配線を接続することができるが、該
配線が見えることを嫌う場合は、所要位置まで透明な薄
膜状のリード線の引き回しを行う。
At this time, a wiring from a required driving amplifier or the like can be connected to the thin-film lead wires (5) and (6). Route the lead wires.

すなわち、第2図に示す如く、ガラス薄膜や透明樹脂
などの細長い透明板の上に、導電性透明樹脂または透明
電極材にて薄膜状のリード線(11)(13)を配設し、か
つ一端に駆動用アンプなどからの配線と接続する端子
(12)(14)を設けたリード線材(10)を用いて、ガラ
ス薄膜振動板(4)の薄膜状のリード線(5)(6)と
接続することにより、所要位置まで透明なリード線の引
き回しを行うことができる。
That is, as shown in FIG. 2, thin-film lead wires (11) and (13) are disposed on a long thin transparent plate such as a glass thin film or a transparent resin by using a conductive transparent resin or a transparent electrode material, and A thin-film lead wire (5) (6) of a glass thin-film vibrating plate (4) using a lead wire (10) provided with terminals (12) and (14) at one end for connection with wiring from a drive amplifier or the like. By connecting the lead wire, a transparent lead wire can be routed to a required position.

また、上記のガラス薄膜振動板(4)に設けた薄膜状
のリード線(5)(6)、リード線材(10)が直接、ガ
ラスドア、窓ガラス等に貼着してあれば、一次振動板と
してガラス薄膜を用いる必要がない。
If the thin-film lead wires (5) (6) and the lead wire material (10) provided on the glass thin-film vibrating plate (4) are directly adhered to a glass door, window glass, or the like, the primary vibration will occur. There is no need to use a glass thin film as a plate.

第2図に示す構成からなるユニモルフ型のスピーカー
ユニットは、一枚の円形のPLZTを用いた例を示したが、
形状やPLZTの数は使用形態等に応じて、例えば、振動板
や振動節等に応じて、同一直径のものを用いたり、種々
直径のものを用いたり、適宜選定できる。
The unimorph type speaker unit having the configuration shown in FIG. 2 is an example using one circular PLZT.
The shape and the number of PLZTs can be selected as appropriate, depending on the form of use and the like, for example, according to the diaphragm or vibrating node, etc., of the same diameter or of various diameters.

ガラス薄膜振動板(4)に設けたリード線の配置方法
も適宜選定でき、例えば、第3図aに示す如く、所要部
にのみ配置した薄膜状のリード線(51)(61)とした
り、同bに示す如く、一方の薄膜状のリード線(52)を
他方のリード線(62)部分を除く振動板(4)の全面に
配置した構成とすることができる。
The method of arranging the lead wires provided on the glass thin-film diaphragm (4) can also be appropriately selected. For example, as shown in FIG. 3a, thin-film lead wires (5 1 ) (6 1 ) arranged only in required portions are provided. or, as shown in b, it can be formed by the arrangement one thin-film lead wire (5 2) on the entire surface of the other lead wire diaphragm except (6 2) portion (4).

また、両面に透明電極を着設した二枚のPLZTを張り合
わせて、所要面にリード部を導出させる構成により、例
えば、自動車等の窓ガラス、木製ドアーなどに貼着し
て、バイモルフ型透明スピーカーとして利用することが
できる。
In addition, by bonding two PLZTs with transparent electrodes attached to both sides and leading the lead out to the required surface, for example, by sticking it to window glass of automobiles, wooden doors, etc., a bimorph type transparent speaker Can be used as

実施例2 組成、La/Zr/Tiの比が、8/65/35のPLZTを用い、厚さ1
00μm、直径60mmとなし、両面に透明電極を1000Åの厚
みに蒸着した後、分極した。
Example 2 The composition and the ratio of La / Zr / Ti were 8/65/35 using PLZT, and the thickness was 1
The transparent electrode was formed to a thickness of 1000 mm on both sides with a thickness of 00 µm and a diameter of 60 mm, and then polarized.

振動板に厚さ100μm、直径100mmのソーダガラスを用
いて、所要片面に透明電極を1000Åの厚みに蒸着した。
Using soda glass having a thickness of 100 μm and a diameter of 100 mm for the diaphragm, a transparent electrode was vapor-deposited to a thickness of 1000 mm on one required surface.

上記振動板にPLZTを接着剤で同心に張り合わせて、こ
の発明による透明スピーカーを作製した。
PLZT was adhered concentrically to the diaphragm with an adhesive to produce a transparent speaker according to the present invention.

得られた透明スピーカーは、極めて効能率であり、極
僅かな入力電圧から5Vで作動し、単体としては勿論のこ
と十分な音楽用スピーカーとして機能し、さらに、ガラ
ス製や木製の板材及び箱に貼着した場合も同様にスピー
カーとして機能した。
The obtained transparent speaker is extremely efficient, operates at 5V from a very small input voltage, functions as a sufficient music speaker as well as a single unit, and furthermore, it is used for glass and wooden boards and boxes When attached, it also functioned as a speaker.

発明の効果 この発明による透明スピーカーは、ガラスやプラスチ
ックスの薄膜にPLZT等の透明圧電磁器をユニモルフ型ま
たはバイモルフ型に着設することにより、すぐれた特性
の透明スピーカーが得られる。
Effect of the Invention The transparent speaker according to the present invention can obtain a transparent speaker having excellent characteristics by mounting a transparent piezoelectric ceramic such as PLZT on a thin film of glass or plastics in a unimorph type or a bimorph type.

また、所要のアンプ等にて駆動するため、透明電極に
所要の薄膜状のリード線を接続するが、透明電極材等を
用いた薄膜状のリード線材にて引き回しを行うことによ
り、着設する物品の形状、模様等に応じてカモフラージ
ュでき、透明スピーカーとしての特質を生かすことがで
きる。
In addition, in order to be driven by a required amplifier or the like, a required thin-film lead wire is connected to the transparent electrode, but the thin-film lead wire material using a transparent electrode material or the like is used to arrange the thin-film lead wire. It can be camouflaged according to the shape, pattern, etc. of the article, making full use of the characteristics of a transparent speaker.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図a,b,cはこの発明による透明スピーカーの構成を
示す斜視説明図であり、同図aは透明圧電磁器の表面の
斜視説明図、同b図は裏面斜視説明図、同c図は振動板
の斜視説明図である。第2図はこの発明による透明スピ
ーカーの使用状態を示す斜視説明図である。第3図a,b
はこの発明による透明スピーカーの振動板の他の構成を
示す斜視説明図である。 1,11,12……PLZT、2,3……透明電極、2a……リード部、
4……ガラス薄膜振動板、5,51,52,6,61,62,11,13……
リード線、10……リード線材、12,14……端子。
FIGS. 1a, 1b and 1c are perspective explanatory views showing the structure of a transparent speaker according to the present invention. FIG. 1a is a perspective explanatory view of a front surface of a transparent piezoelectric ceramic, FIG. FIG. 3 is a perspective explanatory view of a diaphragm. FIG. 2 is an explanatory perspective view showing a use state of the transparent speaker according to the present invention. Fig. 3a, b
FIG. 5 is a perspective explanatory view showing another configuration of the diaphragm of the transparent speaker according to the present invention. 1,1 1 , 1 2 … PLZT, 2,3… Transparent electrode, 2a… Lead,
4 ...... glass film diaphragm, 5,5 1, 5 2, 6, 6 1, 6 2, 11, 13 ......
Lead wire, 10, lead wire material, 12, 14, terminal.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04R 1/00 H04R 17/00Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H04R 1/00 H04R 17/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】表裏両面に薄膜状の透明電極を設けた透明
圧電磁器を、透明振動板に着設して透明スピーカーを構
成するに際し、該振動板上に導電性透明樹脂または透明
電極材からなる一対の薄膜状のリード線を、該振動板の
少なくとも周縁部まで延長して配設し、透明圧電磁器の
表面側に設けた透明電極の薄膜状のリード部を裏面側に
設けた透明電極と絶縁して裏面側に配置し、前記透明圧
電磁器をその裏面側で振動板に着設して前記表面側及び
裏面側に設けた透明電極を電気的接続したことを特徴と
する透明スピーカー。
When a transparent piezoelectric ceramic having thin-film transparent electrodes provided on both front and back surfaces is attached to a transparent diaphragm to form a transparent speaker, a conductive transparent resin or a transparent electrode material is formed on the diaphragm. A pair of thin-film lead wires extending to at least the peripheral portion of the diaphragm, and a transparent electrode provided on the back surface side of the thin-film lead portion of the transparent electrode provided on the front surface side of the transparent piezoelectric ceramic. A transparent speaker, characterized in that the transparent piezoelectric ceramic is attached to a diaphragm on the back side and electrically connected to transparent electrodes provided on the front side and the back side, respectively.
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