JP7373602B2 - 音響発生器及び音響装置 - Google Patents

Description

本発明は、音響発生器及び音響装置に関する。

近年、臨場感の向上等を目的として音響性能を改善した表示装置の開発が進められており、表示パネル自体をスピーカとして機能させる技術の開発が進められている。

従来技術の一例である特許文献１には、表示パネルと、アクチュエータと、を備える表示装置が開示されている。
特許文献１の表示装置は、アクチュエータを制御して表示パネルを振動させて音声を発する表示可能な音響装置ともいえる。

韓国公開特許第１０－２０１８－００７７５８２号公報

しかしながら、上記の従来技術には、音質に改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑み、音質を向上した音響発生器及び音響装置を実現することを目的とする。

上述の課題を解決して目的を達成する本発明の一態様は、振動板と、前記振動板上に配置され、第１電極、該第１電極上の第１圧電層、該第１圧電層上の第２電極、該第２電極上の第２圧電層、及び該第２圧電層上の第３電極を含む第１圧電素子と、前記第１圧電素子上に前記第１圧電素子と直交して配置され、第１電極、該第１電極上の第１圧電層、該第１圧電層上の第２電極、該第２電極上の第２圧電層、及び該第２圧電層上の第３電極を含む第２圧電素子と、前記振動板上に配置され、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を支持する少なくとも１つの弾性支持部と、を備える音響発生器である。

上記構成の本発明の一態様の音響発生器では、前記第１圧電素子の前記第２電極及び前記第２圧電素子の前記第２電極に配置された少なくとも２つの弾性支持部を更に備えることが好ましい。

上記構成の本発明の一態様の音響発生器では、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の各々の前記第２電極が、各々の前記第１電極、前記第１圧電層、前記第２圧電層、及び前記第３電極よりも長い拡張された部分を有することが好ましい。

上記構成の本発明の一態様の音響発生器では、前記少なくとも一つの弾性支持部は、前記第１圧電素子の拡張された部分と前記振動板との間、及び前記第２圧電素子の拡張された部分と前記振動板との間に配置されることが好ましい。

上記構成の本発明の一態様の音響発生器では、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の前記第２電極が、第４電極と、第５電極と、前記第４電極と前記第５電極との間に配置された少なくとも一つのおもりと、前記第４電極と前記第５電極との間に配置された接着層と、を備えることが好ましい。

上述の課題を解決して目的を達成する本発明の一態様は、バックカバー板と、前記バックカバー板上に配置され、第１電極、該第１電極上の第１圧電層、該第１圧電層上の第２電極、該第２電極上の第２圧電層、及び該第２圧電層上の第３電極を含む第１圧電素子と、前記第１圧電素子上に前記第１圧電素子と直交して配置され、第１電極、該第１電極上の第１圧電層、該第１圧電層上の第２電極、該第２電極上の第２圧電層、及び該第２圧電層上の第３電極を含む第２圧電素子と、を備え、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の各々の前記第２電極が、各々の前記第１電極、前記第１圧電層、前記第２圧電層、及び前記第３電極よりも長い拡張された部分を有する音響発生器と、前記音響発生器上に配置されたフロントカバー板と、前記バックカバー板と前記フロントカバー板との間に配置された少なくとも一つの側面カバー板と、前記第１圧電素子の拡張された部分と前記バックカバー板との間、及び前記第１圧電素子の拡張された部分と前記バックカバー板との間に配置された少なくとも一つの弾性支持部と、を備える音響装置である。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記バックカバー板と前記音響発生器との間、及び前記フロントカバー板と前記音響発生器との間に配置された吸収材を更に備えることが好ましい。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の拡張された部分上に少なくとも一つのおもりを更に備えることが好ましい。

上述の課題を解決して目的を達成する本発明の一態様は、平面視において長手方向及び短手方向を有する矩形であり、入力された音声信号に応じて振動する平板状の第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の各々の主面に接続され、前記第１及び第２の圧電素子の振動を振動板に伝達するように前記圧電素子の一部と前記振動板とを接続する弾性支持部と、を備え、前記第１の圧電素子の長手方向と前記第２の圧電素子の長手方向とは互いに異なる方向であり、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とは一部が互いに重畳し、前記第１及び第２の圧電素子の各々が、互いに積層された第１圧電層、第２圧電層、第１電極、第２電極及び第３電極を含み、前記第１電極及び前記第２電極が前記第１圧電層を挟持し、前記第２電極及び前記第３電極が前記第２圧電層を挟持し、前記第２電極は、前記長手方向において前記第１圧電層、前記第２圧電層、前記第１電極及び前記第３電極よりも延長された部分を有し、前記延長された部分には少なくとも短手方向に延在する弾性部材が設けられ、前記延長された部分により増大した前記圧電素子の両端の質量により前記圧電素子の変位幅が増大する構成である音響発生器を含む音響装置である。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記圧電素子が厚さ方向に屈曲するように振動するとよい。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記弾性支持部は、前記長手方向の端部に接続されているとよい。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記弾性支持部は、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とが重畳する部分に接続されているとよい。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記弾性部材は、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とが重畳する部分において互いに離間して設けられているとよい。

又は、本発明の一態様は、平面視において長手方向及び短手方向を有する矩形であり、入力された音声信号に応じて振動する平板状の第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の主面に接続され、前記第１及び第２の圧電素子の振動を複数の振動板の各々に伝達するように前記圧電素子の一部と前記２つの振動板の各々とを接続する複数の弾性支持部と、を備え、前記第１の圧電素子の長手方向と前記第２の圧電素子の長手方向とは互いに異なる方向であり、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とは一部が互いに重畳し、前記第１の圧電素子及び前記第２の圧電素子の長手方向の両端には質量を増大させる構成を有し、増大した前記圧電素子の両端の質量により前記圧電素子の変位幅が増大し、前記複数の弾性支持部の各々は、前記長手方向の端部に接続されている音響発生器を含む音響装置である。

上記構成の本発明の一態様の音響装置では、前記振動板が、弾性部と、該弾性部よりも弾性の低い外部保護部材と、を有し、前記弾性部は、前記外部保護部材により挟持されているとよい。

本発明によれば、音質を向上した音響発生器及び音響装置を実現することができる。

図１は、前提技術における表示装置の概略を示す図である。 図２は、前提技術における圧電素子の概略構成を示す平面図である。 図３は、図２におけるＡ－Ａ’線における断面図である。 図４は、前提技術における圧電素子の構造の詳細を示す断面図である。 図５は、前提技術における圧電素子に電圧が印加されて横方向に収縮したときの変形を示す模式図である。 図６は、前提技術における圧電素子に電圧が印加されて横方向に伸張したときの変形を示す模式図である。 図７は、比較例における圧電素子の構成を示す断面図である。 図８は、比較例における振動モデルを示す模式図である。 図９は、前提技術における振動モデルを示す模式図である。 図１０は、前提技術の変形例における圧電素子の概略構成を示す平面図である。 図１１は、前提技術の変形例における圧電素子の概略構成を示す断面図である。 図１２は、前提技術の変形例における圧電素子の構造の詳細を示す断面図である。 図１３は、実施形態１における音響発生器の構造を示す斜視図である。 図１４は、実施形態１における音響発生器の構造を示す断面図であって、図１３のＸ－Ｘ’線における断面図である。 図１５は、実施形態１の第１変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図１６は、実施形態１の第２変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図１７は、実施形態１の第３変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図１８は、実施形態１の第４変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図１９は、実施形態１の第５変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２０は、実施形態１の第６変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２１は、実施形態１の第７変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２２は、実施形態１の第８変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２３は、実施形態１の第８変形例における音響発生器の構造を示す斜視図である。 図２４は、実施形態１の第９変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２５は、実施形態１の第１０変形例における音響発生器の構造を示す断面図である。 図２６は、図２４に示す第２電極を示す図である。 図２７（Ａ）は、２つの圧電素子の間におもりが配置され、２つの圧電素子の間のおもりが配置されていない部分には弾性の接着層が配置された構成を示す図であり、図２７（Ｂ）は、圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子と保護材料との間のおもりが配置されていない部分には弾性の接着層が配置された構成を示す図であり、図２７（Ｃ）は、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図２７（Ｄ）は、圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられた構成を示す図である。 図２８（Ａ）は、図２７（Ａ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図であり、図２８（Ｂ）は、図２７（Ｂ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。 図２９（Ａ）は、２つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図２９（Ｂ）は、１つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図２９（Ｃ）は、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図２９（Ｄ）は、１つの圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられた構成を示す図である。 図３０（Ａ）は、図２９（Ａ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図であり、図３０（Ｂ）は、図２９（Ｂ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。 図３１（Ａ）は、図２８（Ａ）に示す構成の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図３１（Ｂ）は、図２８（Ｂ）に示す構成の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図３１（Ｃ）は、図２７（Ｃ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図であり、図３１（Ｄ）は、図２７（Ｄ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図であり、図３１（Ｅ）は、図２８（Ｂ）に示す構成の弾性支持部にもおもりが設けられた構成を示す図である。 図３２（Ａ）は、２つの圧電素子の主面の外側の振動板側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図３２（Ｂ）は、１つの圧電素子の主面の外側の振動板側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図であり、図３２（Ｃ）は、図３２（Ａ）に示す構成の２つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。 図３３は、第１振動素子及び第２振動素子を含む音響モジュールの構成を示す上面図である。 図３４は、図３３のＡ－Ａ’線における断面図である。 図３５は、図３３のＢ－Ｂ’線における断面図である。 図３６（Ａ）は、複合材料により形成されるフロントカバー板及びバックカバー板の層構造の第１例を示す断面図であり、図３６（Ｂ）は、複合材料により形成されるフロントカバー板及びバックカバー板の層構造の第２例を示す断面図である。 図３７は、アンプボードと、アンプボードに接続された音響モジュールと、を示す第１の模式図である。 図３８は、アンプボードと、アンプボードに接続された音響モジュールと、を含む装置を示す第２の模式図である。 図３９は、アンプボードと、アンプボードに接続された音響モジュールと、を含む装置を示す第３の模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
ただし、本発明は、以下の実施形態の記載によって限定解釈されるものではない。

＜前提技術＞
図１は、前提技術における表示装置１の概略を示す図である。
表示装置１としては、コンピュータの画像出力装置、テレビジョン受像機、スマートフォン及びゲーム機を例示することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１に示す表示装置１は、圧電素子１０と、表示パネル２０と、弾性部材３０と、第１制御部４０と、第２制御部５０と、データ駆動回路６０と、ゲート駆動回路７０と、を備え、入力されたＲＧＢデータ等に基づいて表示パネル２０に画像を表示し、入力された音声信号等に基づいて音声を発する装置である。

表示パネル２０には、マトリクス状に配置された複数の画素Ｐが設けられている。
画素Ｐは、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode；ＯＬＥＤ）等の発光素子を含む。
表示装置１がカラー画像を表示可能である場合には、画素Ｐは、カラー画像を構成する複数の色（例えばＲＧＢ）のいずれかを表示する副画素である。

圧電素子１０は、入力された音声信号に基づく電圧が印加されると、逆圧電効果により変位する素子である。
圧電素子１０としては、バイモルフ（Bimorph）及びユニモルフ（Unimorph）等の電圧に応じて屈曲変位する素子を例示することができる。
入力される音声信号は、交流電圧であることが一般的であるため、圧電素子１０は、入力された音声信号に応じて振動する振動素子として機能する。

弾性部材３０は、弾性を有する材料により構成された部材である。
弾性部材３０の材料としては、圧電素子１０及び表示パネル２０よりも小さい弾性率を有するゴム等を例示することができる。
圧電素子１０の一部と、表示パネル２０の一部とは、弾性部材３０により接続されているため、圧電素子１０の振動は表示パネル２０に伝達され、表示パネル２０は、入力された音声信号に基づく音声を発する。

ホストシステム２は、ＲＧＢデータ等の画像信号、音声信号及びタイミング信号を供給することにより表示装置１を制御する装置又は複数の装置を含むシステムである。
タイミング信号としては、垂直同期信号、水平同期信号及びデータイネーブル信号を例示することができる。
ホストシステム２としては、テレビシステム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、光ディスクプレーヤー、コンピュータ、ホームシアターシステム、ビデオ電話システムを例示することができる。
なお、表示装置１とホストシステム２とは、一体の装置であってもよく、別の装置であってもよい。

第１制御部４０は、ホストシステム２から入力された音声信号及びタイミング信号に基づいて、圧電素子１０に電圧を供給する。
第２制御部５０は、ホストシステム２から入力された画像データ及びタイミング信号に基づいて、データ駆動回路６０及びゲート駆動回路７０を制御する。
データ駆動回路６０は、複数の画素Ｐの各列に配置された駆動線６１を介して複数の画素Ｐにデータ電圧等を供給する。
ゲート駆動回路７０は、複数の画素Ｐの各行に配置された駆動線７１を介して複数の画素Ｐに制御信号を供給する。
なお、駆動線６１及び駆動線７１の各々は、複数の配線により構成されていてもよい。

第１制御部４０、第２制御部５０、データ駆動回路６０及びゲート駆動回路７０の各々は、１又は複数の半導体集積回路によって構成され得る。
また、第１制御部４０、第２制御部５０、データ駆動回路６０及びゲート駆動回路７０の一部又は全部は、１つの半導体集積回路として一体に構成されていてもよい。

図２は、前提技術における圧電素子１０の概略構成を示す平面図である。
図３は、図２におけるＡ－Ａ’線における断面図である。
図２における表示パネル２０の矩形の外枠は、表示パネル２０の外形を模式的に示している。

図３に示す表示パネル２０の一方の主面は画像表示面２０ａであり、他方の主面は裏面２０ｂである。
画像表示面２０ａは、画像が表示される面である。
図２，３に示す座標軸は、画像表示面２０ａの水平方向をｘ軸とし、画像表示面２０ａの垂直方向をｚ軸とし、画像表示面２０ａの奥行方向をｙ軸とする。
また、図２において、裏面２０ｂから画像表示面２０ａに向かう方向がｙ軸の正方向である。

圧電素子１０の形状は、平面視において、長手方向（図２，３のｚ軸方向）及び短手方向（図２，３のｘ軸方向）を有する矩形であり、平板状である。
これにより、長手方向に沿う断面（Ａ－Ａ’線）から見て屈曲するような変形が生じる。
圧電素子１０の長手方向は、表示パネル２０の端部と垂直になるように配置されている。

弾性部材３０は、圧電素子１０の長手方向の中心を含む位置に接続されている。
圧電素子１０の長手方向の中心は振動の腹になる部分であるため、振動が効率よく表示パネル２０に伝達される。

図３に示す圧電素子１０は、第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂを有する。
弾性部材３０は、圧電素子１０の第１主面１０ａと、表示パネル２０の裏面２０ｂとを接続する。
このように、圧電素子１０及び弾性部材３０は、画像表示面２０ａの表示の妨げにならないように、表示パネル２０の裏面２０ｂに配置される。

弾性部材３０は、圧電素子１０の第１主面１０ａの一部に接続されている。
圧電素子１０の長手方向の両端部が浮いた状態であることにより、屈曲振動の変位が大きい長手方向の両端部において、圧電素子１０の振動の阻害が抑制される。

図４は、前提技術における圧電素子１０の構造の詳細を示す断面図である。
図４は、図３を右に９０度回転させた方向であるが、図３と同様に、図２におけるＡ－Ａ’線における断面図である。
また、圧電素子１０への音声信号の入力方法を説明するため、図４には、圧電素子１０に含まれる各電極の接続関係の模式的な回路図が示されている。

図４に示す圧電素子１０の構造は、２つの圧電層が積層されたバイモルフ構造である。
図４に示す圧電素子１０は、第１電極１１、第１圧電層１２、第２電極１３、第２圧電層１４及び第３電極１５を含む。
第１電極１１は、表示パネル２０から最も近くに設けられ、弾性部材３０に接続されている。
第３電極１５は、表示パネル２０から最も遠くに設けられている。
第２電極１３は、第１電極１１と第３電極１５との間に配置されている。
第１圧電層１２は、第１電極１１と第２電極１３との間に挟持されている。
第２圧電層１４は、第２電極１３と第３電極１５との間に挟持されている。
第１圧電層１２及び第２圧電層１４の内部に示された矢印は、分極方向を示し、第１圧電層１２の分極方向と第２圧電層１４の分極方向とは同一である。
なお、第１電極１１、第２電極１３及び第３電極１５には、これらの各々に電圧を印加するための配線が接続されるが、図４においては当該配線の図示は省略されている。
また、配線の接続は、はんだ等により行えばよく、特定の方法に限定されるものではない。

圧電素子１０に印加される電圧は、音声信号に基づくものであるため、生成すべき音声の周波数に応じた交流電圧とすることができる。
図４においては、この交流電圧が交流電源の回路記号で示されている。
交流電源の一方の端子は、第１電極１１及び第３電極１５に接続され、他方の端子は、第２電極１３に接続されている。
すなわち、第１電極１１に印加される電圧と第３電極１５に印加される電圧とは同相であり、第１電極１１に印加される電圧と第２電極１３に印加される電圧とは逆相であり、第２電極１３に印加される電圧と第３電極１５に印加される電圧とは同相である。
これにより、第１圧電層１２に印加される電圧と第２圧電層１４に印加される電圧とは逆向きになる。

第１圧電層１２及び第２圧電層１４の材料は圧電性材料であればよく、特定の材料に限定されるものではない。
第１圧電層１２及び第２圧電層１４の好ましい材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛を例示することができる。
チタン酸ジルコン酸鉛は、高圧電性を有し、印加した電圧に対する変位量が大きいからである。
また、図４には図示していないが、圧電素子１０の外周は、他の部材との短絡を避けるために樹脂等の絶縁体で覆われていてもよい。

図５は、前提技術における圧電素子１０に電圧が印加されて横方向に収縮したときの変形を示す模式図である。
図６は、前提技術における圧電素子１０に電圧が印加されて横方向に伸張したときの変形を示す模式図である。
図４に示すように第１圧電層１２の分極方向と第２圧電層１４の分極方向とは同じであり、第１圧電層１２への印加電圧の方向は第２圧電層１４への印加電圧の方向と反対である。
これにより、第１圧電層１２の伸縮方向と第２圧電層１４の伸縮方向とは反対になる。

第１圧電層１２が横方向に収縮するように変形するタイミングでは、第２圧電層１４は、図５に示すように、横方向に伸長する方向に変形する。
これにより、圧電素子１０の端部は、表示パネル２０に近づく方向に屈曲する。
このとき、表示パネル２０は、圧電素子１０に向かう方向の応力を受けて変形する。

第１圧電層１２が横方向に伸張するように変形するタイミングでは、第２圧電層１４は、図６に示すように、横方向に収縮する方向に変形する。
これにより、圧電素子１０の端部は、表示パネル２０から離れる方向に屈曲する。
このとき、表示パネル２０は、圧電素子１０から離れる方向の応力を受けて変形する。

音声信号に基づく交流電圧が圧電素子１０に印加されると、音声の周波数で図５に示す状態と図６に示す状態とが交互に繰り返される。
このようにして、圧電素子１０の振動は表示パネル２０に伝達され、表示パネル２０が振動する。
従って、表示パネル２０からは音声信号に基づく音声が発せられ、表示パネル２０はスピーカとして機能することになる。

次に、前提技術において、圧電素子１０の一部と表示パネル２０とが弾性部材３０により接続されていることによる効果を説明する。
図７は、比較例における圧電素子１０の構成を示す断面図である。
図８は、比較例における振動モデルを示す模式図である。

図７に示される比較例では、圧電素子１０の全面が表示パネル２０に直接接続されている。
このような構成においても圧電素子１０の変位を表示パネル２０に伝達させて表示パネル２０をスピーカとして機能させることは可能である。
図８に示される比較例に係る振動モデルでは、圧電素子１０及び表示パネル２０を示す質点の両端にスプリングＳ１，Ｓ２が接続されている。
質量ｍ_１を有する圧電素子１０と質量ｍ_２を有する表示パネル２０とは、直接接続されている。

圧電素子１０にはバネ定数ｋ_１を有するスプリングＳ１が接続されており、表示パネル２０にはバネ定数ｋ_２を有するスプリングＳ２が接続されている。
スプリングＳ１は、圧電素子１０の弾性をモデル化したものである。
スプリングＳ２は、表示パネル２０の弾性、又は筐体等の表示パネル２０を拘束する部材の弾性をモデル化したものである。
なお、本振動モデルにおける両端は、固定端とすればよい。

比較例の振動モデルにおいては、圧電素子１０と表示パネル２０とは、質量（ｍ_１＋ｍ_２）を有する１つの質点に置き換えることができる。
圧電素子１０に電圧を印加すると、圧電素子１０で生じた力は、質量（ｍ_１＋ｍ_２）を有する圧電素子１０及び表示パネル２０の全体を振動させる。
ここで、質量（ｍ_１＋ｍ_２）は、質量ｍ_１よりもはるかに大きい。
圧電素子１０で生じた力は、圧電素子１０の質量よりもはるかに大きい質量の物体に対して及ぼされるため、この力により圧電素子１０及び表示パネル２０が受ける加速度は小さい。
従って、圧電素子１０及び表示パネル２０の変位量は小さく、比較例の構成においては表示パネル２０から発せられる音声の音圧を大きくすることが困難である。

図９は、前提技術における振動モデルを示す模式図である。
図９に示される前提技術における振動モデルでは、圧電素子１０及び表示パネル２０を示す質点の間にバネ定数ｋ_３を有するスプリングＳ３が接続されている。
スプリングＳ３は、弾性部材３０の弾性をモデル化したものである。
質量ｍ_１を有する圧電素子１０と質量ｍ_２を有する表示パネル２０とは、スプリングＳ３を介して接続されている。

前提技術の振動モデルにおいては、圧電素子１０と表示パネル２０とは、互いに独立に変位する。
圧電素子１０に電圧を印加したときに生じる力は、質量ｍ_１を有する圧電素子１０を振動させる。
ここで、力が及ぼされる物体の質量は比較例の場合よりも小さいため、この力により圧電素子１０が受ける加速度は比較例よりも大きい。
これにより、圧電素子１０は、大きな変位で共振した状態となる。
また、圧電素子１０の変位は、スプリングＳ３を介して表示パネル２０に徐々に伝達されるため、比較例のような表示パネル２０の質量による変位の阻害も生じにくい。
そのため、前提技術では、比較例よりも変位を大きくすることができ、音圧を向上させることができる。

図１０は、前提技術の変形例における圧電素子１０ｃの概略構成を示す平面図である。
図１１は、前提技術の変形例における圧電素子１０ｃの概略構成を示す断面図である。
図１０に示されているように、前提技術の変形例の圧電素子１０ｃは、平面視において互いに異なる方向に延在する第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２を有する。
第１振動部１０ｃ１の構成は、圧電素子１０と同様である。
すなわち、第１振動部１０ｃ１の形状は、平面視において、長手方向（図１０，１１のｚ軸方向）及び短手方向（図１０，１１のｘ軸方向）を有する矩形であり、平板状である。
第２振動部１０ｃ２は、第１振動部１０ｃ１とは異なる方向に延存している。
すなわち、第２振動部１０ｃ２の形状は、平面視において、長手方向（図１０，１１のｘ軸方向）及び短手方向（図１０，１１のｚ軸方向）を有する矩形であり、平板状である。
第１振動部１２の長手方向と第２振動部１４の長手方向とは互いに垂直である。

図１１に示すように、第１振動部１２は、第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂを有している。
弾性部材３０は、第１振動部１２の第１主面１２ａと、表示パネル２０の裏面２０ｂとを接続している。
弾性部材３０は、第１振動部１２の第１主面１２ａのうちの一部のみに接続されている。
このように、圧電素子１０及び弾性部材３０は、ユーザが画像表示面２０ａを見る際の妨げにならないように、表示パネル２０の裏面２０ｂに配置されている。

第２振動部１０ｃ２は、第１振動部１０ｃ１の第２振動部１０ｃ２側の主面の一部に接続されている。
第１振動部１０ｃ１の長手方向の両端部は浮いた状態であり、第２振動部１０ｃ２の長手方向の両端部も浮いた状態である。
第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２の長手方向の両端部が浮いた状態であることにより、屈曲振動の変位が大きい長手方向の両端部において、第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２の振動の阻害が抑制される。

図１２は、前提技術の変形例における圧電素子１０ｃの構造の詳細を示す断面図である。
図１２は、図１１を右に９０度回転させた方向であるが、図１１と同様に図１０におけるＢ－Ｂ’線における断面図を示している。
また、圧電素子１０ｃへの音声信号の入力方法を説明するため、図１２には、圧電素子１０ｃに含まれる各電極の接続関係の模式的な回路図が示されている。

図１２に示す圧電素子１０ｃの構造は、２つの圧電層が積層されたバイモルフ構造である。
図１２に示す圧電素子１０ｃは、第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２を含む。
第１振動部１０ｃ１の構造は、圧電素子１０と同様である。
なお、図１２においては、第１振動部１０ｃ１と第２振動部１０ｃ２との間に絶縁層１６が設けられているが、これは必須ではない。

図１２に示す圧電素子１０ｃは、第１電極１１ａ、第１圧電層１２ａ、第２電極１３ａ、第２圧電層１４ａ及び第３電極１５ａを含む。
第１電極１１ａは、表示パネル２０から最も近くに設けられ、絶縁層１６に接続されている。
第３電極１５ａは、表示パネル２０から最も遠くに設けられている。
第２電極１３ａは、第１電極１１ａと第３電極１５ａとの間に配置されている。
第１圧電層１２ａは、第１電極１１ａと第２電極１３ａとの間に挟持されている。
第２圧電層１４ａは、第２電極１３ａと第３電極１５ａとの間に挟持されている。
第１圧電層１２ａ及び第２圧電層１４ａの内部に示された矢印は、分極方向を示し、第１圧電層１２ａの分極方向と第２圧電層１４ａの分極方向とは同一である。
なお、第１電極１１ａ、第２電極１３ａ及び第３電極１５ａには、これらの各々に電圧を印加するための配線が接続されるが、図４においては当該配線の図示は省略されている。
また、配線の接続は、はんだ等により行えばよく、特定の方法に限定されるものではない。

圧電素子１０ｃに印加される電圧は、音声信号に基づくものであるため、生成すべき音声の周波数に応じた交流電圧とすることができる。
図１２においては、この交流電圧が交流電源の回路記号で示されている。
交流電源の一方の端子は、第１電極１１ａ及び第３電極１５ａに接続され、他方の端子は、第２電極１３ａに接続されている。
すなわち、第１電極１１ａに印加される電圧と第３電極１５ａに印加される電圧とは同相であり、第１電極１１ａに印加される電圧と第２電極１３ａに印加される電圧とは逆相であり、第２電極１３ａに印加される電圧と第３電極１５ａに印加される電圧とは同相である。
これにより、第１圧電層１２ａに印加される電圧と第２圧電層１４ａに印加される電圧とは逆向きになる。

第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２のいずれにおいても、２つの圧電層の一方が横方向に収縮するときに他方が横方向に伸張する。
したがって、第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２は、いずれも圧電素子１０と同様に屈曲振動する。
また、分極方向及び電圧の方向を上述のようにすることにより、第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２は、音声信号に応じて同相で振動する。
これにより、第１振動部１０ｃ１で生じた振動と第２振動部１０ｃ２で生じた振動とが強め合うため、振動効率が向上する。

前提技術の変形例によれば、前提技術と同様に表示パネル２０が発する音の音圧を向上させることにより音質を向上させることができる。
また、前提技術の変形例の圧電素子１０ｃは２つの振動部を有するため、振動部が１つである前提技術の圧電素子１０よりも更に音圧を向上させることができる。

また、前提技術では、振動部が１つの圧電素子１０であるため振動の分布は、圧電素子１０の長手方向、すなわち１次元的に集中したものとなる。
そのため、表示パネル２０での共振が生じやすく、共振に起因するノイズが大きくなることがある。
これに対し、前提技術の変形例では、圧電素子１０ｃが互いに異なる方向に延在する第１振動部１０ｃ１及び第２振動部１０ｃ２を有するため、振動の分布が２次元的になり、特定の箇所に集中しにくい。
そのため、表示パネル２０での共振が生じにくい。
従って、前提技術の変形例では、表示パネル２０での共振に起因するノイズが低減され、音質が更に向上される。

以上のように、前提技術及び前提技術の変形例によれば、表示パネル２０をスピーカとして機能させた場合の表示パネル２０が発する音声の音圧を向上させることができる。

なお、前提技術又は前提技術の変形例では、振動源は圧電素子１０又は圧電素子１０ｃであるが、音の発生源は質量が大きく固有周波数が低い表示パネル２０である。
そのため、圧電素子１０から音声を直接発する構成、又は表示パネル２０とは別の小さな振動板に圧電素子１０を接続する等の固有周波数が高い部材から音声を発する構成よりも低音域の音圧を向上させることができる。

＜実施形態１＞
上述のように、前提技術によれば低音域の音圧を向上させることができるものの、音質及び音圧には改善の余地がある。
本発明は、以下に説明するように、音質及び音圧の向上を主な目的とする。

図１３は、本実施形態における音響発生器１００の構造を示す斜視図である。
図１３に示す音響発生器１００は、平面視において互いに異なる方向に延在する第１振動素子１１０及び第２振動素子１２０を備え、振動板上に設置されている。
第１振動素子１１０の延在方向と第２振動素子１２０の延在方向とは、略直交することが好ましい。
第１振動素子１１０は、弾性支持部１１６で振動板に接着され、第２振動素子１２０は、弾性支持部１２６で振動板に接着される。

図１４は、本実施形態における音響発生器１００の構造を示す断面図であって、図１３のＸ－Ｘ’線における断面図である。
第１振動素子１１０の形状は、平面視において、長手方向（ｚ軸方向）及び短手方向（ｘ軸方向）を有する矩形であり、平板状である。
第２振動素子１２０の形状は、平面視において、長手方向（ｘ軸方向）及び短手方向（ｚ軸方向）を有する矩形であり、平板状である。
これにより、長手方向に沿う断面から見て屈曲するような変形が生じる。
第１振動素子１１０の長手方向と第２振動素子１２０の長手方向とは、互いに異なる方向であり、例えば略直交している。

弾性支持部１１６は、第１振動素子１１０の長手方向の両端の位置において、振動板１４０に接続されている。

なお、第１振動素子１１０には、第１電極１１１の外側（図中下側）及び第３電極１１５の外側（図中上側）に絶縁層（図中の白抜きの構成）が設けられているが、この絶縁層は設けられていなくてもよい。
また、第２振動素子１２０には、第１電極１２１の外側（図中下側）及び第３電極１２５の外側（図中上側）に絶縁層（図中の白抜きの構成）が設けられているが、この絶縁層は設けられていなくてもよい。
以下の説明における他の図面においても、この絶縁層は設けられていなくてもよい。

図１４に示す第１振動素子１１０は、第１電極１１１、第１圧電層１１２、第２電極１１３、第２圧電層１１４及び第３電極１１５を含む。
第１電極１１１は、振動板１４０の最も近くに設けられ、弾性支持部１１６に接続されている。
第３電極１１５は、振動板１４０から最も遠くに設けられている。
第２電極１１３は、第１電極１１１と第３電極１１５との間に配置されている。
第１圧電層１１２は、第１電極１１１と第２電極１１３との間に挟持されている。
第２圧電層１１４は、第２電極１１３と第３電極１１５との間に挟持されている。
なお、図示していないが、第１電極１１１、第２電極１１３及び第３電極１１５には、これらの各々に電圧を印加するための配線が接続される。
また、配線の接続は、はんだ等により行えばよく、特定の方法に限定されるものではない。

第２電極１１３は、長手方向の両端において、第１電極１１１、第１圧電層１１２、第２圧電層１１４及び第３電極１１５と重畳しない領域まで延びて拡張された部分を有し、長手方向の中心は浮いた状態である。
このように、屈曲振動の変位が大きい長手方向の中心が浮いた状態であることにより、第１振動素子１１０の振動の阻害が抑制される。
第２電極１１３には、第１電極１１１、第１圧電層１１２、第２圧電層１１４及び第３電極１１５と重畳せず、弾性支持部１１６とも重畳しない領域において短手方向に延在する弾性部材１３０を備える。
弾性部材１３０は、中心に近い上面側凹部と両端部に近い下面側凹部とに設けられている。
このような構造とすることにより、第１振動素子１１０の両端の質量を増大させることができるとともに、２つの弾性支持部１１６の弾性率の複合作用により弾性度が増加し、増大した質量によって第１振動素子１１０の変位幅を増大させることができる。

また、図１４に示す第２振動素子１２０は、第１電極１２１、第１圧電層１２２、第２電極１２３、第２圧電層１２４及び第３電極１２５を含む。
第１電極１２１は、振動板１４０の最も近くに設けられ、弾性支持部１２６に接続されている。
第３電極１２５は、振動板１４０から最も遠くに設けられている。
第２電極１２３は、第１電極１２１と第３電極１２５との間に配置されている。
第１圧電層１２２は、第１電極１２１と第２電極１２３との間に挟持されている。
第２圧電層１２４は、第２電極１２３と第３電極１２５との間に挟持されている。
なお、図示していないが、第１電極１２１、第２電極１２３及び第３電極１２５には、これらの各々に電圧を印加するための配線が接続される。
また、配線の接続は、はんだ等により行えばよく、特定の方法に限定されるものではない。

第２電極１２３は、第２電極１１３と同様の構成である。
従って、第２電極１１３と同様に、第２振動素子１２０の両端の質量を増大させることができるとともに、２つの弾性支持部１２６の弾性率の複合作用により弾性度が増加し、増大した質量によって第２振動素子１２０の変位幅を増大させることができる。

なお、図１３及び図１４において、弾性部材１３０は、中心に近い上面側凹部と両端部に近い下面側凹部とに設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１５は、本実施形態の第１変形例における音響発生器１００ａの構造を示す断面図である。
図１５に示す音響発生器１００ａは、第１振動素子１１０ａ及び第２振動素子１２０ａを備える。
第１振動素子１１０ａは、第２電極１１３ａを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ａにおいて、弾性部材１３０は、中心に近い下面側凹部と両端部に近い上面側凹部とに設けられている。
また、第２電極１１３ａには、長手方向の中心以外の領域において、厚さ方向の中心に弾性部材１３１が設けられている。
ここで、長手方向の中心以外の領域は、第２振動素子１２０ａと重畳せず、第１電極１２１、第１圧電層１２２、第２圧電層１２４及び第３電極１２５と重畳する領域を指す。
第２振動素子１２０ａは、第２電極１２３ａを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第２電極１２３ａにおいて、弾性部材１３０，１３１は、第２電極１１３ａと同様に設けられている。
図１５に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
更には、図１５に示す構造では、弾性部材１３１が設けられているため、第２電極１１３ａ及び第２電極１２３ａは、第２電極１１３及び第２電極１２３よりも弾性が向上し、振動時の変位を大きくすることができる。
振動時の変位が大きくなると、振動素子全体の振幅が大きくなり、音圧が更に向上する。
なお、図１５に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図１６は、本実施形態の第２変形例における音響発生器１００ｂの構造を示す断面図である。
図１６に示す音響発生器１００ｂは、第１振動素子１１０ｂ及び第２振動素子１２０ｂを備える。
第１振動素子１１０ｂは、第２電極１１３ｂを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｂにおいて、弾性部材１３０は、中心に近い上面側凹部と両端部に近い上面側凹部とに設けられている。
また、第２電極１１３ｂには、長手方向の中心以外の領域において、厚さ方向の中心に弾性部材１３１が設けられている。
ここで、長手方向の中心以外の領域は、第２振動素子１２０ｂと重畳せず、第１電極１２１、第１圧電層１２２、第２圧電層１２４及び第３電極１２５と重畳する領域を指す。
第２振動素子１２０ｂは、第２電極１２３ｂを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｂにおいて、弾性部材１３０は、第１電極１１３ｂと同様に設けられている。
図１６に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
更には、図１６に示す構造では、図１５に示す構造と同様に、第２電極の弾性が向上し、振動時の変位を大きくすることができ、振動素子全体の振幅が大きくなり、音圧が更に向上する。
なお、図１６に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図１７は、本実施形態の第３変形例における音響発生器１００ｃの構造を示す断面図である。
図１７に示す音響発生器１００ｃは、第１振動素子１１０ｃ及び第２振動素子１２０ｃを備える。
第１振動素子１１０ｃは、第２電極１１３ｃを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｃにおいて、弾性部材１３０は、両端に近い下面側凹部に設けられている。
また、第２電極１１３ｃには、中心に近い上面側凹部から第２電極１１３ｂの弾性部材１３１の位置まで拡がる弾性部材１３２が設けられている。
第２振動素子１２０ｃは、第２電極１２３ｃを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｃにおいて、弾性部材１３０及び弾性部材１３２は、第１電極１１３ｃと同様に設けられている。
図１７に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
更には、図１７に示す構造では、図１５に示す構造と同様に、第２電極の弾性が向上し、振動時の変位を大きくすることができ、振動素子全体の振幅が大きくなり、音圧が更に向上する。
なお、図１７に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図１８は、本実施形態の第４変形例における音響発生器１００ｄの構造を示す断面図である。
図１８に示す音響発生器１００ｄは、第１振動素子１１０ｄ及び第２振動素子１２０ｄを備える。
第１振動素子１１０ｄは、第２電極１１３ｄを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｄにおいて、弾性部材１３０は、両端部に近い上面側凹部に設けられている。
また、第２電極１１３ｄには、第２電極１１３ｃと同様に弾性部材１３２が設けられている。
第２振動素子１２０ｄは、第２電極１２３ｄを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｄにおいて、弾性部材１３０及び弾性部材１３２は、第１電極１１３ｄと同様に設けられている。
図１８に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
更には、図１８に示す構造では、図１５に示す構造と同様に、第２電極の弾性が向上し、振動時の変位を大きくすることができ、振動素子全体の振幅が大きくなり、音圧が更に向上する。
なお、図１８に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図１９は、本実施形態の第５変形例における音響発生器１００ｅの構造を示す断面図である。
図１９に示す音響発生器１００ｅは、第１振動素子１１０ｅ及び第２振動素子１２０ｅを備える。
第１振動素子１１０ｅは、第２電極１１３ｅを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｅには、弾性支持部１１６と重畳する部分の一部まで弾性部材１３１を延在させた構成である弾性部材１３３が設けられている。
第２振動素子１２０ｅは、第２電極１２３ｅを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｅにおいて、弾性部材１３３は、第１電極１１３ｅと同様に設けられている。
図１９に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
なお、図１９に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図２０は、本実施形態の第６変形例における音響発生器１００ｆの構造を示す断面図である。
図２０に示す音響発生器１００ｆは、第１振動素子１１０ｆ及び第２振動素子１２０ｆを備える。
第１振動素子１１０ｆは、第２電極１１３ｆを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｆには、弾性部材１３３を両端に延在させた構成である弾性部材１３４が設けられている。
第２振動素子１２０ｆは、第２電極１２３ｆを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｆにおいて、弾性部材１３４は、第１電極１１３ｆと同様に設けられている。
図２０に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
なお、図２０に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図２１は、本実施形態の第７変形例における音響発生器１００ｇの構造を示す断面図である。
図２１に示す音響発生器１００ｇは、第１振動素子１１０ｇ及び第２振動素子１２０ｇを備える。
第１振動素子１１０ｇは、第２電極１１３ｇを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｇには、弾性部材１３１を長手方向の中心側に延在させた構成である弾性部材１３５が設けられている。
弾性部材１３５は、互いに繋がってしまわないように第２電極１１３ｇの中心を避けて設けられている。
第２振動素子１２０ｇは、第２電極１２３ｇを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図示していないが第１電極１２３ｇにおいて、弾性部材１３５は、第１電極１１３ｇと同様に設けられている。
図２１に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
なお、図２１に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

上述した本実施形態の第１から第７変形例においては、第１振動素子及び第２振動素子の長手方向の両端の位置において振動板に接続された構成を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図２２は、本実施形態の第８変形例における音響発生器１００ｈの構造を示す断面図である。
図２２に示す音響発生器１００ｈは、第１振動素子１１０ｈ及び第２振動素子１２０ｈを備える。
第１振動素子１１０ｈは、弾性支持部１１６に代えて弾性支持部１１６ａを備える点において第１振動素子１１０ｇと異なり、その他の構成は同じである。
弾性支持部１１６ａは、第１振動素子１１０ｈ及び第２振動素子１２０ｈの双方と重畳する領域に配置されている。
第２振動素子１２０ｈは、弾性支持部１２６が設けられていない点において第２振動素子１２０ｇと異なり、その他の構成は同じである。

図２３は、本実施形態の第８変形例における音響発生器１００ｈの構造を示す斜視図である。
図２３に示す音響発生器１００ｈは、第１振動素子１１０ｈ及び第２振動素子１２０ｈを備える。
第１振動素子１１０ｈは、弾性支持部１１６ａで振動板に接着される。
図２２及び図２３に示す構造によれば、図２１に示す構造と同様の効果を得ることができるが、音声の位相を逆にすることができる。

図２４は、本実施形態の第９変形例における音響発生器１００ｉの構造を示す断面図である。
図２４に示す音響発生器１００ｉは、第１振動素子１１０ｉ及び第２振動素子１２０ｉを備える。
第１振動素子１１０ｉは、第２電極１１３ｉを備える点において第１振動素子１１０と異なり、その他の構成は同じである。
第２電極１１３ｉについては後述する。
第２振動素子１２０ｉは、第２電極１２３ｉを備える点において第２振動素子１２０と異なり、その他の構成は同じである。
図２４に示す構造によっても、図１３及び図１４に示す構造と同様の効果を得ることができる。
なお、図２４に示す構造の斜視図は、図１３を援用して省略する。

図２５は、本実施形態の第１０変形例における音響発生器１００ｊの構造を示す断面図である。
図２５に示す音響発生器１００ｊは、第１振動素子１１０ｊ及び第２振動素子１２０ｊを備える。
第１振動素子１１０ｊは、弾性支持部１１６に代えて弾性支持部１１６ａを備える点において第１振動素子１１０ｉと異なり、その他の構成は同じである。
弾性支持部１１６ａは、第１振動素子１１０ｊ及び第２振動素子１２０ｊの双方と重畳する領域に配置されている。
第２振動素子１２０ｊは、弾性支持部１２６が設けられていない点において第２振動素子１２０ｉと異なり、その他の構成は同じである。

図２６は、図２４に示す第２電極１１３ｉを示す図である。
第２電極１１３ｉは、第４電極である電極層１１３０と、おもり１１３１と、接着層１１３２と、第５電極である電極層１１３３と、を含む。
おもり１１３１は、電極層１１３０と電極層１１３３とに挟持され、電極層１１３０とおもり１１３１と電極層１１３３とにより四方が囲まれる部分には接着層１１３２が配置されている。
上述した本実施形態又は第１から第８変形例における第２電極は、金属板等を例えば切削加工することにより作製することができる。
図２６に示す第２電極１１３ｉは、２つの電極層によりおもり１１３１を挟み、隙間に接着層１１３２を充填すればよいため、切削工程を経ることなく作製することができる。

図２６を参照して説明したように、切削工程を経ることなく作製することができる例を以下に示す。

図２７（Ａ）は、２つの圧電素子の間におもりが配置され、２つの圧電素子の間のおもりが配置されていない部分には弾性の接着層が配置された構成を示す図である。
図２７（Ｂ）は、圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子と保護材料との間のおもりが配置されていない部分には弾性の接着層が配置された構成を示す図である。
図２７（Ｃ）は、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図２７（Ｄ）は、圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられた構成を示す図である。

図２８（Ａ）は、図２７（Ａ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。
図２８（Ｂ）は、図２７（Ｂ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。

図２９（Ａ）は、２つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図２９（Ｂ）は、１つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図２９（Ｃ）は、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図２９（Ｄ）は、１つの圧電素子と保護材料との間におもりが配置され、圧電素子の両端に弾性の接着層を介しておもりが設けられた構成を示す図である。

図３０（Ａ）は、図２９（Ａ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。
図３０（Ｂ）は、図２９（Ｂ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。

図３１（Ａ）は、図２８（Ａ）に示す構成の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図３１（Ｂ）は、図２８（Ｂ）に示す構成の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図３１（Ｃ）は、図２７（Ｃ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。
図３１（Ｄ）は、図２７（Ｄ）に示す構成が弾性支持部を介して振動板に接続された構成を示す図である。
図３１（Ｅ）は、図２８（Ｂ）に示す構成の弾性支持部にもおもりが設けられた構成を示す図である。

図３２（Ａ）は、２つの圧電素子の主面の外側の振動板側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図３２（Ｂ）は、１つの圧電素子の主面の外側の振動板側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。
図３２（Ｃ）は、図３２（Ａ）に示す構成の２つの圧電素子の主面の外側に弾性の接着層を介しておもりが設けられている構成を示す図である。

以上説明したように、本実施形態によれば、音響発生器が発する音声の音質及び音圧の向上が可能であり、音質及び音圧の向上した音響装置を実現することができる。

（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１で説明した構成をモジュール化した例について説明する。
図３３は、第１振動素子１１０及び第２振動素子１２０を含む音響モジュール２００の構成を示す上面図である。
図３４は、図３３のＡ－Ａ’線における断面図である。
図３５は、図３３のＢ－Ｂ’線における断面図である。
音響モジュール２００は、２つの主面にフロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２が配置され、フロントカバー板２０１とバックカバー板２０２との間の空間を囲む側面カバー板である外枠２０３を備える。
外枠２０３は、内部接着部２０３０において、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２に接着されている。
また、フロントカバー板２０１の外側には、外部に接着するための外部接着部２０４を備える。
第１振動素子１１０及び第２振動素子１２０は、フロントカバー板２０１とバックカバー板２０２との間の空間に配置され、フロントカバー板２０１と第２振動素子１２０との間の空間と、バックカバー板２０２と第１振動素子１１０との間の空間と、には吸収材２０５が配置されている。
吸収材２０５は、第１振動素子１１０及び第２振動素子１２０とフロントカバー板２０１又はバックカバー板２０２との衝突を防止するクッション材である。
吸収材２０５により、低音の音圧を上げることができる。
第１振動素子１１０には、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２と内部接着部２０３１を介して接着する弾性支持部１１６が設けられている。
図示しないが、第２振動素子１２０には、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２と内部接着部２０３１を介して接着する弾性支持部１２６が設けられている。

なお、第１振動素子１１０の長手方向の両端にはおもり２０６が設けられており、これにより、第１振動素子１１０の両端の質量を増大させることができる。
また、図示しないが、第２振動素子１２０の長手方向の両端にもおもりが設けられることで、第２振動素子１２０の両端の質量が増大している。
ただし、実施形態１で説明した構成とすることにより、第１振動素子１１０及び第２振動素子１２０の両端の質量は増大しているため、これらのおもりは設けられていなくてもよい。
なお、これらのおもりは、配線接続時のはんだ部であってもよい。

なお、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２は、複合材料により形成されている。
図３６（Ａ）は、複合材料により形成されるフロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２の層構造の第１例を示す断面図であり、図３６（Ｂ）は、複合材料により形成されるフロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２の層構造の第２例を示す断面図である。

図３６（Ａ）には、外部保護部材３０１，３０２と、振動板内弾性部３０３と、接着層３０４，３０５と、が示されている。
外部保護部材３０１と外部保護部材３０２とは、振動板内弾性部３０３を挟持している。
接着層３０４は、外部保護部材３０１と振動板内弾性部３０３とを接着している。
接着層３０５は、外部保護部材３０２と振動板内弾性部３０３とを接着している。

図３６（Ｂ）には、外部保護部材３０１，３０２と、振動板内弾性部３０３ａと、が示されている。
振動板内弾性部３０３は、外部保護部材３０１と外部保護部材３０２とを接着している。

外部保護部材３０１，３０２は、例えばプラスチックにより形成される。
振動板内弾性部３０３は、例えばスポンジにより形成される。
振動板内弾性部３０３ａは、例えばエラストマーにより形成される。
接着層３０４，３０５は、例えば光学接着シリコーンにより形成される。
外部保護部材３０１，３０２は、振動板内弾性部３０３よりも弾性の低い樹脂板であり、応力に対する変形の小さい弾性部材である。
図３６に示すように、２つの外部保護部材を弾性部材により直接接着できる場合には２つの外部保護部材を弾性部材により接着させ、２つの外部保護部材を弾性部材により直接接着できない場合には接着層を介して２つの外部保護部材の各々を弾性部材に接着させる。
このようにして、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２を複合材料により形成することができる。

図３７は、アンプボード４００と、アンプボード４００に接続された音響モジュール２００と、を示す第１の模式図である。
アンプボード４００は、プリアンプ４０１と、複数のアンプ４０２と、を含む。
音声信号は、外部から入力されてプリアンプ４０１で増幅され、プリアンプ４０１で増幅された信号は複数のアンプ４０２のいずれかで更に増幅されて音響モジュール２００に送られる。
図３７には、複数のアンプ４０２に含まれる３つのアンプが示されており、３つのアンプの各々は各チャンネルに分配されている。
３つのアンプの各々は、各チャンネルに対応して音声信号を増幅する。

図３８は、アンプボード４００ａと、アンプボード４００ａに接続された音響モジュール２００と、を含む装置を示す第２の模式図である。
音響モジュール２００は、振動板４０３に接着されている。
振動板４０３は、フロントカバー板２０１及びバックカバー板２０２のいずれかであればよい。
又は、振動板４０３は、表示装置の表示パネルであってもよい。
音響モジュール２００は、アンプボード４００ａで増幅された信号で振動することで音声を発するとともに、該振動を振動板４０３に伝えることで振動板４０３も音声を発する。
図３８に示す装置が含む音響モジュール２００は１つであるため、発生する音声はモノラル音声である。

図３９は、アンプボード４００ｂと、アンプボード４００ｂに接続された音響モジュール２００と、を含む装置を示す第３の模式図である。
音響モジュール２００は、振動板４０３に接着されている。
音響モジュール２００は、アンプボード４００ｂで増幅された信号で振動することで音声を発するとともに、該振動を振動板４０３に伝えることで振動板４０３も音声を発する。
図３８に示す装置が含む音響モジュール２００は２つであるため、発生する音声はステレオ音声である。

なお、図３９に示す装置が含む音響モジュール２００は２つ以上であってもよい。
音響モジュール２００を２つ以上含む装置では、サラウンド音声を発することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、音響発生器の両面に配置された振動板から音質を向上した音声を発することができ、音質を向上した音響装置を実現することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、上述の構成に対して、構成要素の付加、削除又は転換を行った様々な変形例も含むものとする。

１ 表示装置
２ ホストシステム
１０，１０ｃ 圧電素子
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
１０ｃ１ 第１振動部
１０ｃ２ 第２振動部
１１，１１ａ 第１電極
１２，１２ａ 第１圧電層
１３，１３ａ 第２電極
１４，１４ａ 第２圧電層
１５，１５ａ 第３電極
１６ 絶縁層
２０ 表示パネル
２０ａ 画像表示面
２０ｂ 裏面
３０ 弾性部材
４０ 第１制御部
５０ 第２制御部
６０ データ駆動回路
６１ 駆動線
７０ ゲート駆動回路
７１ 駆動線
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈ，１００ｉ，１００ｊ 音響発生器
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ，１１０ｇ，１１０ｈ，１１０ｉ，１１０ｊ 第１振動素子
１１１ 第１電極
１１２ 第１圧電層
１１３，１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ，１１３ｅ，１１３ｆ，１１３ｇ，１１３ｉ 第２電極
１１３０ 電極層
１１３１ おもり
１１３２ 接着層
１１３３ 電極層
１１４ 第２圧電層
１１５ 第３電極
１１６，１１６ａ 弾性支持部
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆ，１２０ｇ，１２０ｈ，１２０ｉ，１２０ｊ 第２振動素子
１２１ 第１電極
１２２ 第１圧電層
１２３，１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅ，１２３ｆ，１２３ｇ，１２３ｉ 第２電極
１２４ 第２圧電層
１２５ 第３電極
１２６ 弾性支持部
１３０，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５ 弾性部材
１４０ 振動板
２００ 音響モジュール
２０１ フロントカバー板
２０２ バックカバー板
２０３ 外枠
２０３０ 内部接着部
２０３１ 内部接着部
２０４ 外部接着部
２０５ 吸収材
２０６ おもり
３０１，３０２ 外部保護部材
３０３，３０３ａ 振動板内弾性部
３０４，３０５ 接着層
４００，４００ａ，４００ｂ アンプボード
４０１ プリアンプ
４０２ 複数のアンプ
４０３ 振動板

Claims (32)

1. 音響発生器であって、
   振動板、
   前記振動板の裏面に配置された、互いに交差する第１振動素子と第２振動素子とを含む振動部、並びに
   前記振動板と前記振動部との間に接続された接続部
   を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、複数の圧電層と、前記複数の圧電層同士の間に配置され且つ少なくとも１つのおもりを含む共通電極とを含む、音響発生器。
2. 前記接続部が、
   前記振動板と、前記第１振動素子の長手方向の両端との間に接続された第１支持部、及び
   前記振動板と、前記第２振動素子の長手方向の両端との間に接続された第２支持部
   を備える、請求項１に記載の音響発生器。
3. 前記第１支持部が、前記振動板と、前記第１振動素子の前記共通電極の両端との間に接続され、
   前記第２支持部が、前記振動板と、前記第２振動素子の前記共通電極の両端との間に接続される、請求項２に記載の音響発生器。
4. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、
   第１電極、
   前記第１電極上に配置された第１圧電層、
   前記第１圧電層上に配置された第２電極、
   前記第２電極上に配置された第２圧電層、並びに
   前記第２圧電層上に配置された第３電極
   を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が、前記共通電極であり、且つ前記第１電極、前記第１圧電層、前記第２圧電層、及び前記第３電極よりも長く延在する延長部を備える、請求項１に記載の音響発生器。
5. 少なくとも１つの弾性部材が、前記延長部に配置されている、請求項４に記載の音響発生器。
6. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、前記第２電極の前記延長部に少なくとも１つの凹部を備え、
   少なくとも１つの弾性部材が、前記少なくとも１つの凹部内に配置されている、請求項４に記載の音響発生器。
7. 前記少なくとも１つの凹部が、前記延長部の上面側と下面側の少なくとも一方に形成されている、請求項６に記載の音響発生器。
8. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備える、請求項５に記載の音響発生器。
9. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備え、
   前記少なくとも１つの第２の弾性部材が、前記少なくとも１つの弾性部材に接続されていない、請求項６に記載の音響発生器。
10. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備え、
    前記少なくとも１つの第２の弾性部材が、前記接続部の少なくとも一部と重なるか、又は前記接続部の上面全体と重なる、請求項５または６に記載の音響発生器。
11. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、
    第１電極、
    前記第１電極上に配置された第１圧電層、
    前記第１圧電層上に配置された第２電極、
    前記第２電極上に配置された第２圧電層、並びに
    前記第２圧電層上に配置された第３電極
    を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が前記共通電極であり、
    前記少なくとも１つのおもりが、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれにおいて前記第２電極の厚さ方向中心に配置されている、請求項１に記載の音響発生器。
12. 前記第１振動素子に配置された前記少なくとも１つのおもりが、前記第２振動素子の少なくとも一部と重なる、請求項１１に記載の音響発生器。
13. 前記接続部が、前記振動板と、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第１電極との間に接続されている、請求項１１に記載の音響発生器。
14. 前記接続部が、
    前記振動板と、前記第１振動素子の前記第１電極の両端との間に接続された第１支持部、及び
    前記振動板と、前記第２振動素子の前記第１電極の両端との間に接続された第２支持部
    を備える、請求項１１に記載の音響発生器。
15. 前記接続部が、前記第１振動素子と前記第２振動素子と重なる、請求項１１に記載の音響発生器。
16. 前記接続部が、前記振動板と、前記第１振動素子の前記第１電極の中心部との間に接続されている、請求項１１に記載の音響発生器。
17. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が、
    第４電極、
    第５電極、並びに
    前記第４電極と前記第５電極との間の接着層
    を備え、前記少なくとも１つのおもりが、前記第４電極と前記第５電極との間で前記接着層によって囲まれている、請求項１１に記載の音響発生器。
18. 前記少なくとも１つのおもりが、前記第２電極の長手方向の両端と中心部の少なくとも一方に配置されている、請求項１７に記載の音響発生器。
19. 音響装置であって、
    第１カバー、
    第２カバー、並びに
    前記第１カバーと前記第２カバーとの間に配置された音響発生器
    を備え、前記音響発生器が、
    互いに交差する第１振動素子と第２振動素子とを含む振動部、及び
    前記振動部と、前記第１カバー及び前記第２カバーのそれぞれとの間に接続された接続部
    を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、
    複数の圧電層、及び
    前記複数の圧電層同士の間に配置され且つ少なくとも１つのおもりを含む共通電極
    を含む、音響装置。
20. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、
    第１電極、
    前記第１電極上の第１圧電層、
    前記第１圧電層上の第２電極、
    前記第２電極上の第２圧電層、並びに
    前記第２圧電層上の第３電極
    を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が、前記共通電極であり、且つ前記第１電極、前記第１圧電層、前記第２圧電層、及び前記第３電極よりも長く延在する延長部を備え、
    前記第２電極の前記延長部が、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれにおいて前記接続部に接続されている、請求項１９に記載の音響装置。
21. 前記接続部が、
    前記第１カバー及び前記第２カバーのそれぞれと、前記第１振動素子の前記第２電極の前記延長部との間に接続された第１支持部、及び
    前記第１カバー及び前記第２カバーのそれぞれと、前記第２振動素子の前記第２電極の前記延長部との間に接続された第２支持部
    を備える、請求項２０に記載の音響装置。
22. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、前記第２電極の前記延長部に形成された少なくとも１つの凹部を備え、
    少なくとも１つの弾性部材が、前記少なくとも１つの凹部内に配置されている、請求項２０に記載の音響装置。
23. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備える、請求項２２に記載の音響装置。
24. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備え、
    前記少なくとも１つの第２の弾性部材が、前記少なくとも１つの弾性部材に接続されていない、請求項２２に記載の音響装置。
25. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が更に、前記延長部の厚さ方向中心に配置された少なくとも１つの第２の弾性部材を備え、
    前記少なくとも１つの第２の弾性部材が、前記接続部の少なくとも一部と重なるか、又は前記接続部の上面全体と重なる、請求項２２または２３に記載の音響装置。
26. 前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれの前記第２電極が、
    第４電極、
    第５電極、並びに
    前記第４電極と前記第５電極との間の接着層
    を備え、前記少なくとも１つのおもりが、前記第４電極と前記第５電極との間で前記接着層によって囲まれている、請求項２０に記載の音響装置。
27. 前記第１カバーと前記音響発生器との間、及び、前記第２カバーと前記音響発生器との間に配置された吸収材を更に備える、請求項１９に記載の音響装置。
28. 前記第１カバー及び前記第２カバーの少なくとも１つが、
    第１外部保護部材、
    第２外部保護部材、及び
    前記第１外部保護部材と前記第２外部保護部材との間に配置された弾性部
    を備える、請求項１９に記載の音響装置。
29. 前記第１外部保護部材及び前記第２外部保護部材のそれぞれが、前記弾性部よりも低い弾性を有する、請求項２８に記載の音響装置。
30. 振動部材、及び
    前記音響発生器を囲むための前記振動部材に接続されたケース
    を更に備え、前記第１カバーが、接着部によって前記振動部材に接続されている、請求項１９に記載の音響装置。
31. 装置であって、
    振動部材、
    前記振動部材に接続された振動装置、並びに
    音響装置を囲むための前記振動部材に接続されたケース
    を備え、前記振動装置が音響発生器を備え、前記音響発生器が、
    振動板、
    前記振動板の裏面に配置された、互いに交差する第１振動素子と第２振動素子とを含む振動部、及び
    前記振動板と前記振動部との間に接続された接続部
    を備え、前記第１振動素子及び前記第２振動素子のそれぞれが、複数の圧電層と、前記複数の圧電層同士の間に配置され且つ少なくとも１つのおもりを含む共通電極とを含む、装置。
32. 前記振動部材が、プラスチック材料、紙材料、又はガラス材料を含む振動板であるか、又は画像を表示するために構成された複数のピクセルを含む表示パネルである、請求項３１に記載の装置。

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