(57)【要約】【課題】  薄型化が可能なスピーカを提供することを目的とする。【解決手段】  透明な振動パネル２に貫通穴２ｃを形成して、貫通穴２ｃの内部にコイル５を固定する。励振部材３Ａは縦方向の両端部が振動パネル２に固定され、励振部材３Ａにマグネット６とヨーク７を固定し、マグネット６とヨーク７をコイル５の内部に対向させる。この構造では、振動パネル２からＺ２方向への振動発生手段４の突出寸法を小さくできるため、スピーカ１を薄型に構成できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動パネルと、この振動パネルよりも小さい面積を有して磁性材料で形成されて、前記振動パネルに直接的にまたは他の部材を介して間接的に固定される励振部材と、前記励振部材を振動させる振動発生手段とを有し、前記励振部材および前記振動パネルの振動により、前記振動パネルから音が発せられるスピーカにおいて、
前記振動発生手段は、前記振動パネルまたは前記励振部材の一方に設けられたマグネットと他方に設けられたコイルとから成り、前記振動パネルに凹部または貫通穴が形成されて、前記コイルまたは前記マグネットの少なくとも一部が、前記凹部または前記貫通穴内に埋設されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記振動発生手段は、前記振動パネル側に前記コイルが設けられ、前記コイルはその巻き軸方向と直交する表面を有する支持基板に固定されており、前記コイルが前記振動パネルの前記貫通穴に挿入された状態で、前記支持基板が前記振動パネルの表面に固定されている請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記支持基板は、前記励振部材が対向する側と逆側で前記振動パネルに固定され、前記支持基板で前記貫通穴が塞がれている請求項２記載のスピーカ。
【請求項４】
前記励振部材は横幅寸法よりも縦の長さ寸法が大きい細長形状であり、前記励振部材の縦方向に向く両端部または片方の端部が、前記振動パネルに直接にまたは他の部材を介して固定されており、前記マグネットと前記コイルは、前記励振部材の縦方向に長い細長形状である請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の透明パネルや電子機器の筐体を構成するパネルを振動させて音を発生させるスピーカに係り、特に薄型に構成できるスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
平面的な振動パネルを励振させて音声を発生するパネル型スピーカは、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
下記特許文献１に記載のスピーカは、大型パネル上にそれよりも小さい小型パネルが重ねて設けられ、前記小型パネルに励振器が設けられている。前記スピーカでは、前記励振器が駆動させられると、前記小型パネルが振動させられ、前記小型パネルの振動が前記大型パネルに伝達されて前記大型パネルおよび前記小型パネルから音が発せられる。
【特許文献１】特表２００２−５０５８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載のスピーカは、大型パネルの表面に、励振器を有する小型パネルが重ねられて設置されてものであるため、パネルスピーカの最大寸法を、大型パネルと小型パネルおよび励振器の寸法を累積した値よりも小さくできない。したがって、薄型化に構成するのに限界がある。一方、パネルスピーカを搭載すべき各種電子機器は薄型化の傾向にあり、この種のパネルスピーカも薄型に構成することが望まれている。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、振動パネルを励振して発音するスピーカであって、薄型化が可能なスピーカを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、振動パネルと、この振動パネルよりも小さい面積を有して磁性材料で形成されて、前記振動パネルに直接的にまたは他の部材を介して間接的に固定される励振部材と、前記励振部材を振動させる振動発生手段とを有し、前記励振部材および前記振動パネルの振動により、前記振動パネルから音が発せられるスピーカにおいて、
前記振動発生手段は、前記振動パネルまたは前記励振部材の一方に設けられたマグネットと他方に設けられたコイルとから成り、前記振動パネルに凹部または貫通穴が形成されて、前記コイルまたは前記マグネットの少なくとも一部が、前記凹部または前記貫通穴内に埋設されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のスピーカは、振動発生手段を構成するコイルまたはマグネットが、振動パネルに形成された凹部または貫通穴に埋設されているため、振動パネルの表面における振動発生手段の突出量を小さくでき、全体を薄型にできる。
【０００８】
また、本発明は、前記振動発生手段は、前記振動パネル側に前記コイルが設けられ、前記コイルはその巻き軸方向と直交する表面を有する支持基板に固定されており、前記コイルが前記振動パネルの前記貫通穴に挿入された状態で、前記支持基板が前記振動パネルの表面に固定されているものである。
【０００９】
コイルを支持基板に固定し、振動パネルの貫通穴内にコイルが挿入された状態で、支持基板を振動パネルの表面に固定すると、貫通穴内に配置されるコイルを確実に支持することができ、薄型でありながらコイルの支持強度の高いスピーカを構成できる。
【００１０】
この場合に、前記支持基板は、前記励振部材が対向する側と逆側で前記振動パネルに固定され、前記支持基板で前記貫通穴が塞がれているものが好ましい。
【００１１】
振動パネルの貫通穴内にコイルを埋設することで、スピーカ全体を薄型化できるが、貫通穴が形成されていると、振動パネルの一方の側が空気に与える振動と他方の側が空気に与える振動とで位相が１８０度相違するため、前記貫通穴を介して空気振動が相殺し合う。しかし、貫通穴を支持基板で覆うことにより、このような振動の相殺による出力の低下を防止できる。
【００１２】
例えば、前記励振部材は横幅寸法よりも縦の長さ寸法が大きい細長形状であり、前記励振部材の縦方向に向く両端部または片方の端部が、前記振動パネルに直接にまたは他の部材を介して固定されており、前記マグネットと前記コイルは、前記励振部材の縦方向に長い細長形状である。
【００１３】
前記のように細長の振動発生手段を振動パネルの端部に配置することで、液晶表示装置のパネル透視ガラスなどを振動パネルとして使用できるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスピーカは、振動パネルからの振動発生手段の突出寸法を小さくでき、スピーカを薄型に構成できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明のスピーカを示す分解斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線での切断断面図、図３は本発明のスピーカが搭載される電子機器の一例を示す斜視図である。
【００１６】
本発明のスピーカ１は、振動パネル２，励振部材３Ａおよび振動発生手段４を有しており、振動パネル２から音を発生できるものである。振動パネル２は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラスなどの透明度の高い素材で四角板状に形成される透明基板である。
【００１７】
例えば、スピーカ１は、図３に示す電子機器の一例である携帯電話機１００の表示部に配置することができる。これは、携帯電話機１００の液晶表示パネルの表面パネルを振動パネル２として駆動し、液晶表示パネル表面から使用者に向けて発音できるようにしたものである。
【００１８】
励振部材３Ａは、例えば鉄やフェライトなどの磁性材料で形成され、振動パネル２よりも十分に小さい面積を有している。励振部材３Ａは、振動パネル２の周囲のＹ２側の縁部２ｄに沿って配置され、Ｚ２側の面（裏面）に装着されている。また、励振部材３Ａは、Ｘ１−Ｘ２方向を縦方向とし、Ｙ１−Ｙ２方向を横方向としたときに、縦方向の長さ寸法が横方向の長さ寸法よりも長い細長形状である。
【００１９】
励振部材３Ａの縦方向の両端部は、それぞれ略Ｌ字形状に折り曲げられて、縦方向の両端部に、振動パネル２に固定される第１の固定部３ａと第２の固定部３ｂが形成されている。また、励振部材３Ａは、Ｙ１側とＹ２側の縁部がそれぞれ振動パネル２側に垂直に折り曲げられた折曲部３ｃ，３ｄを有している。折曲部３ｃ，３ｄは、第１の固定部３ａと第２の固定部３ｂとの間に縦方向のほぼ全長に形成されている。折曲部３ｃ，３ｄの寸法は、第１の固定部３ａ，第２の固定部３ｂが振動パネル２に固定されたときに、折曲部３ｃ，３ｄの先端が振動パネル２に接触しないように設定されている。
【００２０】
図１に示すように、励振部材３Ａに形成された第１の固定部３ａ，第２の固定部３ｂはそれぞれ、振動パネル２のＸ１側の縁部２ａおよびＸ２側の縁部２ｂから、等しい距離Ｌ１を隔てた位置に設けられて、振動パネル２の表面に接着固定されている。
【００２１】
振動パネル２と励振部材３Ａとの間に振動発生手段４が設けられている。図２にも示すように、振動発生手段４は、互いに対向するコイル５とマグネット６を有している。また、マグネット６のＺ１側の面（表面）には、磁性材料で形成されたヨーク７が重ねて設けられている。
【００２２】
振動パネル２には、振動発生手段４が設置された領域にパネルを貫通する貫通穴２ｃが形成されている。貫通穴２ｃは長方形状であり、その長辺が振動パネル２の縁部２ｄと平行に開口している。図１に示すように、コイル５は、長方形状の角筒状に巻かれており、図２に示すように、その外周面が貫通穴２ｃの周縁に接着固定されている。長方形状の角筒状に巻かれたコイル５は、振動パネル２の縁部２ｄに沿って電流が流れる縦方向通電路５ａ１，５ａ２と、縁部２ｄと垂直な方向に電流が流れる横方向通電路５ｂ１，５ｂ２とを有している。
【００２３】
マグネット６は、永久磁石であり、励振部材３ＡのＸ１−Ｘ２方向の中間部に接着剤等を介して固定される。マグネット６はコイル５と同様に長方形であり、長辺側の側面６ａ，６ｂが、コイル５の縦方向通電路５ａ１，５ａ２に対向し、短辺側の側面６ａ，６ｂが、コイル５の横方向通電路５ｂ１，５ｂ２に対向する。図２に示すように、マグネット６に固定されたヨーク７は、鉄やフェライトなどの磁性材料で形成されており、マグネット６と同じ面積を有している。振動発生手段４が組立てられた状態では、ヨーク７が、コイル５の内側に対向し、励振部材３Ａの折曲部３ｃがコイル５の外周に対向する。
【００２４】
図２に示す例では、マグネット６はその厚み方向に向けて異なる磁極となるように着磁されており、その結果、図２に矢印で示すように、マグネット６からヨーク７内を通過し、コイル５を横断して、折曲部３ｃから励振部材３Ａ内に至る磁路が形成される。
【００２５】
音声信号に基づく電流がコイル５に与えられると、コイル５の縦方向通電路５ａ１、５ａ２および横方向通電路５ｂ１，５ｂ２を横断する磁界と、前記電流との電磁力作用によって、励振部材３ＡがＺ１−Ｚ２方向へ振動させられ、その励振の反作用がコイル５から振動パネル２に与えられる。また、励振部材３Ａの撓み振動は、第１の固定部３ａと第２の固定部３ｂから振動パネル２に与えられる。よって、振動パネル２が比較的大きな振幅で励振され、振動パネル２から発音が得られる。
【００２６】
図１に示すように、スピーカ１は、振動パネル２の周囲にＺ２側の面から四角枠状のゴムなどの弾性部材８が固定されている。そして、弾性部材８に四角枠状のフレーム９が接着固定されている。
【００２７】
図３に示すように、携帯電話機の筐体１０１には、表示窓１０２が開口しており、図１に示すスピーカ１は、透明な振動パネル２のＺ１側に向く面が、表示窓１０２の内側において筐体１０１の内面に固定される。そして、筐体１０１の内部では、振動パネル２の奥側に液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置などの薄型の表示パネルが設置される。
【００２８】
本発明のスピーカ１は、振動パネル２に貫通穴２ｃが形成されて、この貫通穴２ｃ内にコイル５の一部が埋設されているため、振動パネル２のＺ１側の面から励振部材３Ａまでの厚さＴ１を薄くすることができ、筐体１０１の内部の機構の配置設計を容易にできる。
【００２９】
図４は本発明の第２の実施の形態のスピーカ１Ａを示すもので、図２と同様の切断断面図である。
【００３０】
この実施の形態では、コイル５が支持基板１０に固着されている。すなわち、長方形の角筒状に巻かれているコイル５の、その巻き軸方向（Ｚ方向）と直交する面が、支持基板１０の平面状の表面１０ａに接着固定されている。そして、振動パネル２に形成された貫通穴２ｃへ、コイル５が挿入されて、支持基板１０が、振動パネル２のＺ１方向に向く表面に接着固定される。そして、貫通穴２ｃが支持基板１０で塞がれる。
【００３１】
支持基板１０は、ガラスエポキシなどの硬質基板、またはフレキシブルなフィルム基板である。コイル５は支持基板１０に接着固定されるが、このとき、支持基板１０の表面に形成された導電パターンにコイル５の導線の端末が接続されて、前記導電パターンを介してコイル５に通電されるものであってもよい。
【００３２】
コイル５が支持基板１０に接着されて、この支持基板１０を介して振動パネル２に固定されているため、コイル５を振動パネル２の貫通穴２ｃ内に取り付ける作業が容易であり、またコイル５が貫通穴２ｃ内に確実に位置決めされて固定されるようになる。
【００３３】
また、貫通穴２ｃが支持基板１０で塞がれているため、振動パネル２のＺ１側に向く面で押圧される空気振動と、これと位相が１８０度相違している振動パネル２のＺ２側に向く面での空気振動とが、貫通穴２ｃ内を介して干渉するのを防止でき、貫通穴２ｃが形成されていることによる発音出力の低下を抑制できる。
【００３４】
また、図４に示す実施の形態の変形例として、枠形状の支持基板１０Ａを使用し、支持基板１０Ａをコイル５の外周面に固定し、さらに支持基板１０Ａを振動パネル２のＺ２方向に向く面に接着固定して、コイル５の支持の補強を行ってもよい。または、支持基板１０Ａのみでコイル５を振動パネル２に固定してもよい。
【００３５】
スピーカ１は、図３に示すように、電子機器の表示窓１０２に設置される透明な振動パネル２を振動させるものに限られるものではなく、電子機器のプラスチック製の筐体そのものを振動パネルとして使用し、筐体そのものから発音させるものであってもよい。
【００３６】
また、振動パネル２に貫通穴を形成するのではなく、振動パネル２のＺ２側の表面に、Ｚ１方向へ向けて窪む凹部を形成し、この凹部内にコイル５の一部を埋設させてもよい。または、振動パネル２に形成された貫通穴２ｃまたは前記凹部内にマグネットまたはヨークを埋設し、励振部材３Ａにコイルを固定して振動発生手段を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のスピーカを示す分解斜視図、
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の切断断面図、
【図３】本発明のスピーカが搭載される電子機器を示す斜視図、
【図４】本発明の他の実施の形態のスピーカを示す、図２と同様の切断断面図、
【符号の説明】
【００３８】
１，１Ａ  スピーカ
２  振動パネル
２ｃ  貫通穴
３Ａ  励振部材
３ａ  第１の固定部
３ｂ  第２の固定部
４  振動発生手段
５  コイル
５ａ１，５ａ２  縦方向通電路
６  マグネット
７  ヨーク
１０  支持基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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