電気音響変換器
【課題】本発明は音響機器や映像機器、情報通信機器に使用される電気音響変換器に関するものであり、薄型化可能な電気音響変換器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】振動板１６を形成する導電体２０を箔状にし、絶縁部分１８ａおよび１８ｂを設けることを特徴とするものであり、絶縁部分を有する導電体だけで振動板を形成することができ、導電体自身を振動板として機能させることができるため、従来のようなコイルを保持するための基材が不要となり薄型化を図ることができる。
【解決手段】振動板１６を形成する導電体２０を箔状にし、絶縁部分１８ａおよび１８ｂを設けることを特徴とするものであり、絶縁部分を有する導電体だけで振動板を形成することができ、導電体自身を振動板として機能させることができるため、従来のようなコイルを保持するための基材が不要となり薄型化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器や映像機器、情報通信機器に使用される電気音響変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気音響変換器は、これが搭載されるセットとして携帯電話やステレオセット、テレビ等の電子機器、さらには自動車等の移動装置に使用されることが多かった。
【０００３】
これらの電子機器は、最近の市場動向として、小型化、薄型化が図られ、特に携帯電話等の情報通信分野では、カメラ機能搭載などの高機能化とともに、従来にない小型化、薄型化が要望されるようになってきた。
【０００４】
このような市場動向を背景に、これら電子機器や装置に使用されている電気音響変換器について薄型化が強く求められている。
【０００５】
従来の電気音響変換器の振動系は、電気信号を入力するボイスコイルと、このボイスコイルに結合され、ボイスコイルの振動の伝達を受け、この振動を音響変換する振動板とにより構成している。
【０００６】
このため、この振動板とボイスコイルとは電気音響変換器を構成する上で必要不可欠の構成部品となっている。この電気音響変換器の薄型化を図るため、電気音響変換器の一種である図３に示すような平面スピーカーの構造が提案されている。
【０００７】
図３は従来の平面スピーカーの構成を示し、図３(a)は(b)および(c)におけるC-C'面での断面図、(b)は(a)におけるZ-Z'面での断面図、(c)は振動板の平面図である。
【０００８】
図３において１０１は鉄等からなり、一方を開放した箱型のヨークである。ヨーク１０１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等の樹脂材料からなるフレーム１０２によって囲まれている。
【０００９】
１０３はヨーク１０１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石１０３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート１０４が載置されている。ヨーク１０１と永久磁石１０３とプレート１０４とから磁気回路１０５を構成している。
【００１０】
１０６はプレート１０４から所定距離だけ離して配置された振動板であり、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材１０７によって支持されており、これにより振動板１０６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００１１】
また、この振動板１０６は、絶縁性を有するポリイミド等のフィルム基材１０８の片面に、アルミニウムのワイヤー等を巻回することにより形成した渦巻状ボイスコイル１０９を接着固定して構成されている。
【００１２】
このような構成により、渦巻状ボイスコイル１０９に図示した方向に電流が流れると、渦巻状ボイスコイル１０９は磁気回路１０５によって形成される漏洩磁界に影響を受けるため、すなわち図中のＨ方向の磁束に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆの方向の電磁力を受けるため、振動板１０６は渦巻状ボイスコイル１０９に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００１３】
また、薄型化された振動板を備えた従来のスピーカーとして、前述した振動板とボイスコイルの機能を兼ねているリボン振動板を有するリボンスピーカーが提案されており、その構成を図４に示す。
【００１４】
図４は従来のリボンスピーカーの構成を示し、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【００１５】
図４において、２０１は鉄等からなるヨーク、２０２は振動板に対し水平方向に着磁された永久磁石、２０３は鉄等からなるプレートであり、ヨーク２０１と、永久磁石２０２と、プレート２０３とから磁気ギャップ２０７が形成されるように磁気回路２０４を構成している。２０５はアルミニウムなどの導体を薄箔としたリボン振動板であり、磁気ギャップ２０７内に配置され、保持部２０６によって支持されている。
【００１６】
リボン振動板２０５は、図中矢印方向の電流が流れると磁気回路２０４によって発生するｈ方向の磁界に対し、フレミングの左手の法則によりｆ方向の電磁力を受ける。このような構成により、リボン振動板２０５に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００１７】
尚、これらの発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。
【特許文献１】特開２００１−３３３４９３号公報
【特許文献２】特開２０００−３０８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら前記従来の平面スピーカーでは薄型化するために、振動板を薄くしようとすると、構成上フィルムなどの基材の上にコイルを形成させる必要があるので、基材の分厚くなってしまうことになり、振動板の薄型化を図りにくいものであった。
【００１９】
また、前記従来のリボンスピーカーにおいても音圧レベルを向上させるのに必要な振動板の大きさを確保するとそれ以上に大きな磁気回路が必要となるため、スピーカー全体の小型化、薄型化を図りにくいものであった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明は特に、絶縁部分を設けた薄箔状の導電体を振動板として構成させるところに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は前記特徴構成により、絶縁部分を有する導電体だけで振動板を形成することができ、導電体自身を振動板として機能させることができるため、従来のようなコイルを保持するための基材が不要となり薄型化を図ることができる電気音響変換器を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の電気音響変換器の一種であるスピーカーについて図面を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明における実施の形態１のスピーカーの構成を示し、図１(a)は(b)および(c)におけるA-A'面での断面図、(b)は(a)におけるX-X'面での断面図、(c)は振動板の平面図、(d)は振動板の断面図の一部である。
【００２４】
図１(a)において、１１は鉄等からなるヨークであり、底板から２枚の板が上方に突出している。ヨーク１１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等のフレーム１２によって囲まれている。
【００２５】
１３はヨーク１１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石１３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート１４が載置されている。ヨーク１１と永久磁石１３とプレート１４とから磁気回路１５を構成している。
【００２６】
なお、プレート１４の長さ方向についての中心軸は永久磁石１３の磁軸に対し図中右側にずらして配置しておく。このように構成することによって磁気回路１５において漏洩磁束の方向が図中右方向の一方向に発生することとなる。
【００２７】
１６はプレート１４から所定距離だけ離して配設された振動板であり、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材１７によって支持されており、これにより振動板１６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００２８】
また、図１(c)、(d)において、振動板１６はアルミニウム等からなる薄箔状の導電体２０にスリットを入れ、帯状を形成し、その導電体２０をポリイミドなどの樹脂材料の液に浸漬させ、帯状の導電体２０の周囲に絶縁部分１８ａおよび絶縁部分１８ｂを設けたことを特徴としている。なお、絶縁部分１８ａの全長は振動板１６の長さより短いものとすることで振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂではそれぞれ、図１に示す横方向に電気的導通が保たれた状態となっている。
【００２９】
振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂをフレーム１２上に固定することにより、音声電気信号を入力するターミナル（図示せず）として使用することができる。このとき振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂのそれぞれとターミナルとの接続には金糸線等の柔軟性に富む導電体（図示せず）を用いることが好ましい。それにより振動板１６と、フレーム１２上に設けられたターミナルとの間に、振動板１６の上下振幅を容易に確保することができるものである。
【００３０】
このように構成された本実施の形態のスピーカーは以下のように動作するものである。すなわち、ヨーク１１と永久磁石１３とプレート１４とによる磁気回路１５によって図中Ｈ方向の磁界が発生している。この磁界中では図示する方向の電流に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆ方向の電磁力を受けるため、振動板１６は導電体２０に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００３１】
従来平面スピーカーのような例においては、ボイスコイルとしての役割を果たす渦巻状ボイスコイル１０９を保持するためのフィルム基材１０８が必要であるが、本実施の形態によれば、薄箔状の導電体２０にスリットを入れ、絶縁部分１８ａ，１８ｂを形成させることにより、ボイスコイルとして必要な自己インダクタンスを得ることができる。これにより、振動板１６を導電体２０だけで形成することができるようになり、従来スピーカーにおいてボイスコイルとしての役割を果たしている導電体２０自身を振動板１６として機能させることができるため、従来平面スピーカーのような渦巻状ボイスコイル１０９を保持するためのフィルム基材１０８が不要となり、薄型化を図ることができる。
【００３２】
さらに、従来平面スピーカーの構成では、振動板１０６であるフィルム基材１０８と導電体である渦巻状ボイスコイル１０９との間には原理的に、接合における振動伝達ロスが発生することになり、また、渦巻状ボイスコイル１０９における重量増加やジュール発熱によって接着強度が低下することにより、接合ずれや剥離が発生することがあったが、本実施の形態によればフィルム基材１０８を必要としない構成であることから、接合ずれや剥離は発生しない。
【００３３】
また、従来平面スピーカーは振動板１０６の軽量化を図るために、磁気回路１０５による磁界の発生領域に応じ渦巻状ボイスコイル１０９をフィルム基材１０８上に形成していたので、振幅によっては磁界領域を外れることで不安定な振動になる場合があったが、本実施の形態によれば、振動板１６全体にわたり導電体２０が存在するため、振動板１６としての振動モードを安定化させることができる構成となっている。これにより振動板１６における不要共振をなくし、音圧周波数特性や歪を良好化させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、従来平面スピーカーの構成に比べ、導電体２０を隙間なく一様に配置することが可能となることから、導電体２０を磁界中に、占積率高く、均一に配置することができ、変換効率向上と、ローリングが発生しない安定した上下振幅を得ることができる。よって、音圧レベルの向上と歪の低域を図ることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態において振動板１６を形成している導電体２０には箔状のアルミニウムを用いているが、これにより振動板１６の軽量化を図ることができ、より高い周波数帯域再生に適したスピーカーとすることができる。一方、導電体２０に箔状の銅を用いると、耐腐食性が向上し、品質の安定が図れるスピーカーとすることができる。
【００３６】
なお、導電体２０にアルミニウムと銅の箔状の合金を用いることにより、前記両方の特徴を得ることができ、より広い周波数帯域に適したスピーカーとすることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態において振動板１６を形成している導電体２０は図１(a)において１層としているが２層以上に積層構成することによって、音圧レベルの向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態において導電体２０にアルミニウムもしくはアルミニウムと銅の合金を用いた場合、絶縁部分１８ａおよび１８ｂを形成させるのに樹脂液へ浸漬させていたが、絶縁部分１８ａおよび１８ｂの形成にはアルマイト処理を用いてもよい。アルマイト処理を用いることによって、防錆効果の向上を図ることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明における実施の形態１における振動板１６において絶縁部分１８ａを渦巻状に形成させたときのスピーカーの構成を示している。
【００４０】
図２(a)は(b)および(c)におけるB-B'面での断面図、(b)は(a)おけるY-Y'面での断面図、(c)は振動板の平面図、(d)は振動板の断面図の一部である。
【００４１】
図２(a)において、２１は鉄等からなり、一方を開放した箱型のヨークである。ヨーク２１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等の樹脂材料からなるフレーム２２によって囲まれている。
【００４２】
２３はヨーク２１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石２３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート２４が載置されている。ヨーク２１と永久磁石２３とプレート２４とから磁気回路２５を構成している。
【００４３】
プレート２４の中心を永久磁石２３の磁軸に合わせ、磁気回路２５を図のように構成することによって磁束は中心から放射状方向に発生する。
【００４４】
また、図２(c)、(d)において、振動板２６はアルミニウム等からなる薄箔状の導電体３０にスリットを渦巻状に入れ、その導電体３０をポリイミドなどの樹脂材料の液に浸漬させ、実施の形態１と同様に絶縁部分２８ａおよび絶縁部分２８ｂを設けたことを特徴としている。
【００４５】
この振動板２６はプレート２４から所定距離だけ離して配設され、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材２７によって支持されており、これにより振動板２６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００４６】
振動板２６の渦巻状の中心からジャンパー（図中点線部）などで導電体３０を延長させ、両端部分２９ａ，２９ｂとし、フレーム２２上に固定することにより、音声電気信号を入力するターミナル（図示せず）として使用する。このとき両端部分２９ａ，２９ｂのそれぞれとターミナルとの接続には金糸線等の柔軟性に富む導電体（図示せず）を用いることが好ましい。
【００４７】
それにより振動板２６と、フレーム２２上に設けられたターミナルとの間に、振動板２６の上下振幅を容易に確保することができるものである。
【００４８】
このように構成された本実施の形態のスピーカーは以下のように動作するものである。すなわち、ヨーク２１と永久磁石２３とプレート２４とによる磁気回路２５によって図中Ｈ方向の磁界が発生している。この磁界中では図示する方向の電流に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆ方向の電磁力を受けるため、振動板２６は導電体３０に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態は従来の振動板１０６を図２(c)に示されるような振動板２６に置き換えるだけで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
以上の実施の形態のように箔状の導電体自身を振動板として機能させるとともに絶縁部分１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂの形状に応じた磁気回路１５，２５を形成することによって電気音響変換器の薄型化が可能になるものである。
【００５１】
なお、前述の説明はスピーカーについて実施したが、スピーカーに限定されることなく、レシーバやマイクロホン等、電気音響変換器については広く展開可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる電気音響変換器は薄型化が可能になるので、薄型化の必要な映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】(a)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの断面図、(b)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの断面図、(c)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの振動板の平面図、(d)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの振動板の断面図
【図２】(a)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの断面図、(b)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの断面図、(c)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの振動板の平面図、(d)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの振動板の断面図
【図３】(a)従来の平面スピーカーの断面図、(b)従来の平面スピーカーの断面図、(c)従来の平面スピーカーの振動板の平面図
【図４】(a)従来のリボンスピーカーの断面図、(b)従来のリボンスピーカーの平面図
【符号の説明】
【００５４】
１１，２１，１０１，２０１ ヨーク
１２，２２，１０２ フレーム
１３，２３，１０３，２０２ 永久磁石
１４，２４，１０４，２０３ プレート
１５，２５，１０５，２０４ 磁気回路
１６，２６，１０６ 振動板
１７，２７，１０７ 支持部材
１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂ 絶縁部分
１９ａ，１９ｂ，２９ａ，２９ｂ 両端部分
２０，３０ 導電体
１０８ フィルム基材
１０９ 渦巻状ボイスコイル
２０５ リボン振動板
２０６ 保持部
２０７ 磁気ギャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器や映像機器、情報通信機器に使用される電気音響変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気音響変換器は、これが搭載されるセットとして携帯電話やステレオセット、テレビ等の電子機器、さらには自動車等の移動装置に使用されることが多かった。
【０００３】
これらの電子機器は、最近の市場動向として、小型化、薄型化が図られ、特に携帯電話等の情報通信分野では、カメラ機能搭載などの高機能化とともに、従来にない小型化、薄型化が要望されるようになってきた。
【０００４】
このような市場動向を背景に、これら電子機器や装置に使用されている電気音響変換器について薄型化が強く求められている。
【０００５】
従来の電気音響変換器の振動系は、電気信号を入力するボイスコイルと、このボイスコイルに結合され、ボイスコイルの振動の伝達を受け、この振動を音響変換する振動板とにより構成している。
【０００６】
このため、この振動板とボイスコイルとは電気音響変換器を構成する上で必要不可欠の構成部品となっている。この電気音響変換器の薄型化を図るため、電気音響変換器の一種である図３に示すような平面スピーカーの構造が提案されている。
【０００７】
図３は従来の平面スピーカーの構成を示し、図３(a)は(b)および(c)におけるC-C'面での断面図、(b)は(a)におけるZ-Z'面での断面図、(c)は振動板の平面図である。
【０００８】
図３において１０１は鉄等からなり、一方を開放した箱型のヨークである。ヨーク１０１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等の樹脂材料からなるフレーム１０２によって囲まれている。
【０００９】
１０３はヨーク１０１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石１０３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート１０４が載置されている。ヨーク１０１と永久磁石１０３とプレート１０４とから磁気回路１０５を構成している。
【００１０】
１０６はプレート１０４から所定距離だけ離して配置された振動板であり、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材１０７によって支持されており、これにより振動板１０６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００１１】
また、この振動板１０６は、絶縁性を有するポリイミド等のフィルム基材１０８の片面に、アルミニウムのワイヤー等を巻回することにより形成した渦巻状ボイスコイル１０９を接着固定して構成されている。
【００１２】
このような構成により、渦巻状ボイスコイル１０９に図示した方向に電流が流れると、渦巻状ボイスコイル１０９は磁気回路１０５によって形成される漏洩磁界に影響を受けるため、すなわち図中のＨ方向の磁束に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆの方向の電磁力を受けるため、振動板１０６は渦巻状ボイスコイル１０９に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００１３】
また、薄型化された振動板を備えた従来のスピーカーとして、前述した振動板とボイスコイルの機能を兼ねているリボン振動板を有するリボンスピーカーが提案されており、その構成を図４に示す。
【００１４】
図４は従来のリボンスピーカーの構成を示し、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【００１５】
図４において、２０１は鉄等からなるヨーク、２０２は振動板に対し水平方向に着磁された永久磁石、２０３は鉄等からなるプレートであり、ヨーク２０１と、永久磁石２０２と、プレート２０３とから磁気ギャップ２０７が形成されるように磁気回路２０４を構成している。２０５はアルミニウムなどの導体を薄箔としたリボン振動板であり、磁気ギャップ２０７内に配置され、保持部２０６によって支持されている。
【００１６】
リボン振動板２０５は、図中矢印方向の電流が流れると磁気回路２０４によって発生するｈ方向の磁界に対し、フレミングの左手の法則によりｆ方向の電磁力を受ける。このような構成により、リボン振動板２０５に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００１７】
尚、これらの発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。
【特許文献１】特開２００１−３３３４９３号公報
【特許文献２】特開２０００−３０８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら前記従来の平面スピーカーでは薄型化するために、振動板を薄くしようとすると、構成上フィルムなどの基材の上にコイルを形成させる必要があるので、基材の分厚くなってしまうことになり、振動板の薄型化を図りにくいものであった。
【００１９】
また、前記従来のリボンスピーカーにおいても音圧レベルを向上させるのに必要な振動板の大きさを確保するとそれ以上に大きな磁気回路が必要となるため、スピーカー全体の小型化、薄型化を図りにくいものであった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明は特に、絶縁部分を設けた薄箔状の導電体を振動板として構成させるところに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は前記特徴構成により、絶縁部分を有する導電体だけで振動板を形成することができ、導電体自身を振動板として機能させることができるため、従来のようなコイルを保持するための基材が不要となり薄型化を図ることができる電気音響変換器を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の電気音響変換器の一種であるスピーカーについて図面を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明における実施の形態１のスピーカーの構成を示し、図１(a)は(b)および(c)におけるA-A'面での断面図、(b)は(a)におけるX-X'面での断面図、(c)は振動板の平面図、(d)は振動板の断面図の一部である。
【００２４】
図１(a)において、１１は鉄等からなるヨークであり、底板から２枚の板が上方に突出している。ヨーク１１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等のフレーム１２によって囲まれている。
【００２５】
１３はヨーク１１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石１３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート１４が載置されている。ヨーク１１と永久磁石１３とプレート１４とから磁気回路１５を構成している。
【００２６】
なお、プレート１４の長さ方向についての中心軸は永久磁石１３の磁軸に対し図中右側にずらして配置しておく。このように構成することによって磁気回路１５において漏洩磁束の方向が図中右方向の一方向に発生することとなる。
【００２７】
１６はプレート１４から所定距離だけ離して配設された振動板であり、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材１７によって支持されており、これにより振動板１６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００２８】
また、図１(c)、(d)において、振動板１６はアルミニウム等からなる薄箔状の導電体２０にスリットを入れ、帯状を形成し、その導電体２０をポリイミドなどの樹脂材料の液に浸漬させ、帯状の導電体２０の周囲に絶縁部分１８ａおよび絶縁部分１８ｂを設けたことを特徴としている。なお、絶縁部分１８ａの全長は振動板１６の長さより短いものとすることで振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂではそれぞれ、図１に示す横方向に電気的導通が保たれた状態となっている。
【００２９】
振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂをフレーム１２上に固定することにより、音声電気信号を入力するターミナル（図示せず）として使用することができる。このとき振動板１６の両端部分１９ａ，１９ｂのそれぞれとターミナルとの接続には金糸線等の柔軟性に富む導電体（図示せず）を用いることが好ましい。それにより振動板１６と、フレーム１２上に設けられたターミナルとの間に、振動板１６の上下振幅を容易に確保することができるものである。
【００３０】
このように構成された本実施の形態のスピーカーは以下のように動作するものである。すなわち、ヨーク１１と永久磁石１３とプレート１４とによる磁気回路１５によって図中Ｈ方向の磁界が発生している。この磁界中では図示する方向の電流に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆ方向の電磁力を受けるため、振動板１６は導電体２０に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００３１】
従来平面スピーカーのような例においては、ボイスコイルとしての役割を果たす渦巻状ボイスコイル１０９を保持するためのフィルム基材１０８が必要であるが、本実施の形態によれば、薄箔状の導電体２０にスリットを入れ、絶縁部分１８ａ，１８ｂを形成させることにより、ボイスコイルとして必要な自己インダクタンスを得ることができる。これにより、振動板１６を導電体２０だけで形成することができるようになり、従来スピーカーにおいてボイスコイルとしての役割を果たしている導電体２０自身を振動板１６として機能させることができるため、従来平面スピーカーのような渦巻状ボイスコイル１０９を保持するためのフィルム基材１０８が不要となり、薄型化を図ることができる。
【００３２】
さらに、従来平面スピーカーの構成では、振動板１０６であるフィルム基材１０８と導電体である渦巻状ボイスコイル１０９との間には原理的に、接合における振動伝達ロスが発生することになり、また、渦巻状ボイスコイル１０９における重量増加やジュール発熱によって接着強度が低下することにより、接合ずれや剥離が発生することがあったが、本実施の形態によればフィルム基材１０８を必要としない構成であることから、接合ずれや剥離は発生しない。
【００３３】
また、従来平面スピーカーは振動板１０６の軽量化を図るために、磁気回路１０５による磁界の発生領域に応じ渦巻状ボイスコイル１０９をフィルム基材１０８上に形成していたので、振幅によっては磁界領域を外れることで不安定な振動になる場合があったが、本実施の形態によれば、振動板１６全体にわたり導電体２０が存在するため、振動板１６としての振動モードを安定化させることができる構成となっている。これにより振動板１６における不要共振をなくし、音圧周波数特性や歪を良好化させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、従来平面スピーカーの構成に比べ、導電体２０を隙間なく一様に配置することが可能となることから、導電体２０を磁界中に、占積率高く、均一に配置することができ、変換効率向上と、ローリングが発生しない安定した上下振幅を得ることができる。よって、音圧レベルの向上と歪の低域を図ることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態において振動板１６を形成している導電体２０には箔状のアルミニウムを用いているが、これにより振動板１６の軽量化を図ることができ、より高い周波数帯域再生に適したスピーカーとすることができる。一方、導電体２０に箔状の銅を用いると、耐腐食性が向上し、品質の安定が図れるスピーカーとすることができる。
【００３６】
なお、導電体２０にアルミニウムと銅の箔状の合金を用いることにより、前記両方の特徴を得ることができ、より広い周波数帯域に適したスピーカーとすることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態において振動板１６を形成している導電体２０は図１(a)において１層としているが２層以上に積層構成することによって、音圧レベルの向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態において導電体２０にアルミニウムもしくはアルミニウムと銅の合金を用いた場合、絶縁部分１８ａおよび１８ｂを形成させるのに樹脂液へ浸漬させていたが、絶縁部分１８ａおよび１８ｂの形成にはアルマイト処理を用いてもよい。アルマイト処理を用いることによって、防錆効果の向上を図ることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明における実施の形態１における振動板１６において絶縁部分１８ａを渦巻状に形成させたときのスピーカーの構成を示している。
【００４０】
図２(a)は(b)および(c)におけるB-B'面での断面図、(b)は(a)おけるY-Y'面での断面図、(c)は振動板の平面図、(d)は振動板の断面図の一部である。
【００４１】
図２(a)において、２１は鉄等からなり、一方を開放した箱型のヨークである。ヨーク２１の周囲は非磁性体のポリカーボネイト等の樹脂材料からなるフレーム２２によって囲まれている。
【００４２】
２３はヨーク２１の片面にその磁軸が垂直になるように設置された永久磁石であり、この永久磁石２３の上部には漏洩磁束の安定を目的に鉄等からなるプレート２４が載置されている。ヨーク２１と永久磁石２３とプレート２４とから磁気回路２５を構成している。
【００４３】
プレート２４の中心を永久磁石２３の磁軸に合わせ、磁気回路２５を図のように構成することによって磁束は中心から放射状方向に発生する。
【００４４】
また、図２(c)、(d)において、振動板２６はアルミニウム等からなる薄箔状の導電体３０にスリットを渦巻状に入れ、その導電体３０をポリイミドなどの樹脂材料の液に浸漬させ、実施の形態１と同様に絶縁部分２８ａおよび絶縁部分２８ｂを設けたことを特徴としている。
【００４５】
この振動板２６はプレート２４から所定距離だけ離して配設され、柔軟性に富むウレタン等からなる支持部材２７によって支持されており、これにより振動板２６は上下にスムーズに振幅できるように構成されている。
【００４６】
振動板２６の渦巻状の中心からジャンパー（図中点線部）などで導電体３０を延長させ、両端部分２９ａ，２９ｂとし、フレーム２２上に固定することにより、音声電気信号を入力するターミナル（図示せず）として使用する。このとき両端部分２９ａ，２９ｂのそれぞれとターミナルとの接続には金糸線等の柔軟性に富む導電体（図示せず）を用いることが好ましい。
【００４７】
それにより振動板２６と、フレーム２２上に設けられたターミナルとの間に、振動板２６の上下振幅を容易に確保することができるものである。
【００４８】
このように構成された本実施の形態のスピーカーは以下のように動作するものである。すなわち、ヨーク２１と永久磁石２３とプレート２４とによる磁気回路２５によって図中Ｈ方向の磁界が発生している。この磁界中では図示する方向の電流に対し、フレミングの左手の法則により、Ｆ方向の電磁力を受けるため、振動板２６は導電体３０に流れる電流によって上下に振動し、音が発生することになる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態は従来の振動板１０６を図２(c)に示されるような振動板２６に置き換えるだけで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
以上の実施の形態のように箔状の導電体自身を振動板として機能させるとともに絶縁部分１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂの形状に応じた磁気回路１５，２５を形成することによって電気音響変換器の薄型化が可能になるものである。
【００５１】
なお、前述の説明はスピーカーについて実施したが、スピーカーに限定されることなく、レシーバやマイクロホン等、電気音響変換器については広く展開可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる電気音響変換器は薄型化が可能になるので、薄型化の必要な映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】(a)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの断面図、(b)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの断面図、(c)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの振動板の平面図、(d)本発明の実施の形態１におけるスピーカーの振動板の断面図
【図２】(a)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの断面図、(b)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの断面図、(c)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの振動板の平面図、(d)本発明の実施の形態２におけるスピーカーの振動板の断面図
【図３】(a)従来の平面スピーカーの断面図、(b)従来の平面スピーカーの断面図、(c)従来の平面スピーカーの振動板の平面図
【図４】(a)従来のリボンスピーカーの断面図、(b)従来のリボンスピーカーの平面図
【符号の説明】
【００５４】
１１，２１，１０１，２０１ ヨーク
１２，２２，１０２ フレーム
１３，２３，１０３，２０２ 永久磁石
１４，２４，１０４，２０３ プレート
１５，２５，１０５，２０４ 磁気回路
１６，２６，１０６ 振動板
１７，２７，１０７ 支持部材
１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂ 絶縁部分
１９ａ，１９ｂ，２９ａ，２９ｂ 両端部分
２０，３０ 導電体
１０８ フィルム基材
１０９ 渦巻状ボイスコイル
２０５ リボン振動板
２０６ 保持部
２０７ 磁気ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号が入力される箔状の導電体からなる振動板と、この振動板を駆動させる磁束発生手段と、前記振動板と前記磁束発生手段を支持するフレームとを備え、前記振動板は箔中にスリットを設けて帯状の箔帯を形成し、その箔帯を絶縁物で覆うことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記絶縁部分に樹脂材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記導電体にアルミニウムまたはアルミニウムと銅の混合物を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記振動板の前記絶縁物で覆う方法としてアルマイト処理を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記導電体に銅を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記スリットを設けた前記箔帯を直線状に並列接続させることを特徴とした振動板を備えた請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記スリットを設けた前記箔帯を渦巻状に形成させることを特徴とした振動板を備えた請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記導電体は２層以上に積層構成した請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項１】
電気信号が入力される箔状の導電体からなる振動板と、この振動板を駆動させる磁束発生手段と、前記振動板と前記磁束発生手段を支持するフレームとを備え、前記振動板は箔中にスリットを設けて帯状の箔帯を形成し、その箔帯を絶縁物で覆うことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記絶縁部分に樹脂材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記導電体にアルミニウムまたはアルミニウムと銅の混合物を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記振動板の前記絶縁物で覆う方法としてアルマイト処理を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記導電体に銅を用いたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記スリットを設けた前記箔帯を直線状に並列接続させることを特徴とした振動板を備えた請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記スリットを設けた前記箔帯を渦巻状に形成させることを特徴とした振動板を備えた請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記導電体は２層以上に積層構成した請求項１記載の電気音響変換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−６７１１４（Ｐ２００６−６７１１４Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４５５７７（Ｐ２００４−２４５５７７）
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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