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公開番号2025129280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-04
出願番号2025111557,2021575762
出願日2025-07-01,2021-01-29
発明の名称トランスデューサ及び電子機器
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04R 17/00 20060101AFI20250828BHJP(電気通信技術)
要約【課題】空気漏れを抑制し、かつ、衝撃などに対して耐性を有するトランスデューサを提供する。
【解決手段】一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた圧電膜と、を備える圧電素子と、中空部を有する膜支持部と、前記膜支持部に連結され、膜厚方向に変位可能な振動膜と、を備え、かつ、前記振動膜上に前記圧電素子が積層される、膜体と、前記振動膜の変位を制限する当接部材と、を有し、前記圧電素子の端部は、前記膜支持部と重畳する領域を有する、トランスデューサ。
【選択図】図21
特許請求の範囲【請求項１】
一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた圧電膜と、を備える圧電素子と、
中空部を有する膜支持部と、前記膜支持部に連結され、膜厚方向に変位可能な振動膜と、を備え、かつ、前記振動膜上に前記圧電素子が積層される、膜体と、
前記振動膜の変位を制限する当接部材と、を有し、
前記圧電素子の端部は、前記膜支持部と重畳する領域を有する、トランスデューサ。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記圧電素子及び前記振動膜は、前記中空部と前記当接部材との間に配置されている、請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項３】
前記当接部材は第１の開口部を有し、
前記第１の開口部の端部は丸みを帯びている、請求項１又は２に記載のトランスデューサ。
【請求項４】
前記当接部材は第１の開口部を有し、
さらに、前記第１の開口部を覆う第１のフィルターを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のトランスデューサ。
【請求項５】
前記当接部材は複数の第１の貫通孔を有する、請求項１又は２に記載のトランスデューサ。
【請求項６】
前記第１の貫通孔は、前記振動膜から遠ざかるにつれて孔が小さくなる、請求項５に記載のトランスデューサ。
【請求項７】
前記端部側の前記当接部材の第１の側面に対向する前記当接部材の第２の側面はテーパ状に形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のトランスデューサ。
【請求項８】
前記当接部材の第１の側面は前記端部側に第１のスリットを有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のトランスデューサ。
【請求項９】
前記第１のスリットは櫛歯状構造である、請求項８に記載のトランスデューサ。
【請求項１０】
さらに、前記膜体と接する基板を有し、
前記膜体は前記基板と前記当接部材に挟まれている、請求項１～９のいずれか１項に記載のトランスデューサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、トランスデューサ及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、音波又は超音波の送信又は受信を行うトランスデューサが知られている。トランスデューサは、例えば、音波を送信するスピーカとして利用され、イヤホン又はウェアラブル端末などに搭載されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、イヤホンに好適な音発生装置が開示されている。この音発生装置は、磁界を発生させるコイルと、コイルにより発生させた磁界と相互作用して振動板を振動させるマグネットとを備えている。
【０００４】
コイルとマグネットとを用いるスピーカは、磁界を発生させるためにコイルに電流を流す必要があり、消費電力が高くなる。そこで、一対の電極によって圧電膜を両側から挟んで構成される圧電素子を利用したスピーカが注目されている（例えば、特許文献２）。この類のスピーカは、微細加工を実現する半導体製造技術であるＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）を用いて製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１７０５９２号公報
特開２０１２－１０５１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電素子は一対の電極に対して駆動電圧を繰り返し印加することで、圧電素子と共に振動膜が上側への変位と下側への変位を交互に繰り返す。具体的には、振動膜の先端側が反るように変位する。当該振動膜の振動により、振動膜の周囲の空気が振動させられ、空気の振動が音波として出力される。しかしながら、一対の電極に対して駆動電圧を印加する際、圧電素子が収縮し、振動膜の付け根（連結部）に対して平行な方向において、圧電素子の圧電膜が反る（振動膜も反る）ことがあり、当該反りが空気の振動に歪を生じさせる。また、振動膜の周囲の空気が振動する際、振動膜が変位するための内部空間が広すぎると空気漏れが生じ、空気の振動に歪が生じる。これらの歪によって空気の振動に影響を及ぼす可能性がある。当該影響は、例えば、振動の一部が相殺されて効率よく音波を送信できない等の不良に繋がる。
【０００７】
また、ＭＥＭＳによって製造されるスピーカユニットは小型化しており、微細な形状を有するため、脆弱な構造になりやすい。そのため、外部からの衝撃などによって、破損する可能性がある。
【０００８】
本実施形態の一態様は、膜支持部と振動膜との連結部に対して平行な方向における圧電膜の反りを抑制するトランスデューサを提供する。また、空気漏れを抑制し、かつ、衝撃などに対して耐性を有するトランスデューサを提供する。また、筐体をより小型化したスピーカユニットを備える電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態の一態様は、中空部を有する膜支持部と、前記膜支持部に連結され、膜厚方向に変位可能な振動膜と、一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた圧電膜と、を備える、前記振動膜上の圧電素子と、を有し、前記中空部と重畳する領域において、前記振動膜の膜厚及び前記圧電素子の膜厚の合計である第１の総膜厚を有する複数の第１の領域と、前記第１の総膜厚と異なる、前記振動膜の膜厚及び前記圧電素子の膜厚の合計である第２の総膜厚を有する複数の第２の領域と、を有し、前記第１の領域と前記第２の領域は交互に配置され、前記第１の領域の一は前記膜支持部と前記振動膜との連結部と隣接する、トランスデューサである。
【００１０】
本実施形態の他の一態様は、中空部を有する膜支持部と、前記膜支持部に連結され、膜厚方向に変位可能な振動膜と、一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた圧電膜と、前記一対の電極上の複数のバッファ層と、を備える、前記振動膜上の圧電素子と、を有し、前記中空部と重畳する領域において、前記バッファ層を含まない第１の領域と、前記バッファ層を含む第２の領域と、を有し、前記第１の領域と前記第２の領域は交互に配置され、前記第１の領域の一は前記膜支持部と前記振動膜との連結部と隣接する、トランスデューサである。
（【００１１】以降は省略されています）

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