(57)【要約】【目的】従来の平面スピーカユニットの音性能が悪い問題を解決することのできる平面スピーカユニットを提供する。【解決手段】平面スピーカユニットは、筐体と、第１磁石セットと、振動板とを含む。筐体は、収容空間および底壁を有する。第１磁石セットは、底壁の上に配置され、且つ収容空間内に設置される。振動板は、収容空間内に配置され、且つ第１磁石セットの上方に設置される。振動板は、基板および平面コイルを含む。平面コイルは、基板に平らに取り付けられる。振動板の最大振動振幅は、振動板と第１磁石セットの間の最小距離よりも小さい。振動板は、無張力である。【選択図】図１
2018050287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容空間および底壁を有する筐体と、
前記底壁の上に配置され、且つ前記収容空間内に設置された第１磁石セットと、
前記収容空間内に配置され、前記第１磁石セットの上方に設置された振動板と、を含み、
前記振動板が、基板および平面コイルを含み、前記平面コイルが、前記基板に平らに取り付けられ、前記振動板の最大振動振幅が、前記振動板と前記第１磁石セットの間の最小距離よりも小さく、前記振動板が、無張力である平面スピーカユニット。
【請求項２】
前記基板が、配線平面を有し、前記平面コイルが、前記配線平面に対して平行になるように前記基板の前記配線平面に平らに取り付けられる請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項３】
前記第１磁石セットが、中心磁石および前記中心磁石を取り囲む環状磁石を含み、前記中心磁石および前記環状磁石が、磁極が相反するように配置され、前記中心磁石と前記環状磁石の間の磁力線が、前記振動板を通過し、前記中心磁石の磁極接続および前記環状磁石の磁極接続が、前記振動板を通過する請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項４】
前記平面コイルが、中心領域および前記中心領域を取り囲む環状領域に分配され、前記振動板上の前記環状磁石の正投影が、前記中心領域と前記環状領域の間に位置する請求項３に記載の平面スピーカユニット。
【請求項５】
前記第１磁石セットが、中心磁石および複数の環状磁石を含み、前記環状磁石が、前記中心磁石を取り囲み、且つ同心円状に配置され、前記中心磁石および前記環状磁石が、磁極が相反するように配置され、前記中心磁石と前記環状磁石の間の磁力線が、前記振動板を通過し、前記中心磁石の磁極接続および前記環状磁石の磁極接続が、前記振動板を通過する請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項６】
前記平面コイルが、中心領域および複数の環状領域に分配され、前記環状領域が、前記中心領域を取り囲み、且つ同心円状に配置され、前記振動板上の各前記環状磁石の正投影が、前記中心領域と前記環状領域のうちの１つの間、または隣接する２つの環状領域の間に位置する請求項５に記載の平面スピーカユニット。
【請求項７】
前記振動板と前記第１磁石セットの間の最小距離が、２ｍｍ以下である請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項８】
前記筐体内に配置された留め具をさらに含み、前記振動板の外縁が、前記留め具と前記筐体の間に制限される請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項９】
前記留め具が、前記振動板の外縁に固定された請求項８に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１０】
前記振動板の外縁が、前記留め具および前記筐体に相対して移動することができる請求項８に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１１】
前記平面コイルが、１巻きである請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１２】
前記平面コイルが、多巻きであり、且つ互いに平行である請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１３】
前記筐体が、さらに、上壁を有し、前記底壁および前記上壁が、前記収容空間の向かい合う２つの側に設置された請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１４】
前記上壁の材料が、非磁性透過材料である請求項１３に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１５】
前記上壁の上に配置され、且つ前記収容空間内に設置された第２磁石セットをさらに含み、前記振動板が、前記第１磁石セットと前記第２磁石セットの間に設置され、前記振動板の最大振動振幅が、前記振動板と前記第２磁石セットの間の最小距離よりも小さい請求項１３に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１６】
前記基板の材料が、ポリイミドである請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１７】
前記平面コイルが、前記基板の両側に平らに取り付けられた請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１８】
前記基板が、コイル領域、接続領域、および電源供給領域を含み、前記接続領域が、前記コイル領域と前記電源供給領域の間に接続され、前記平面コイルが、前記接続領域を介して前記コイル領域から前記電源供給領域に延伸し、前記平面コイルの両端が、前記電源供給領域内に設置された２つの接点であり、前記平面コイル全体が、厚さが同じ均質な導体で形成された請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項１９】
前記コイル領域が、前記収容空間内に設置され、前記接続領域が、前記収容空間の外側に湾曲して延伸し、前記電源供給領域および前記コイル領域が、それぞれ前記底壁の両側に設置された請求項１８に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２０】
前記底壁の材料が、磁性透過材料である請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２１】
前記基板が、前記平面コイルを取り囲む複数の中空領域を有する請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２２】
前記基板上に配置され、且つ前記中空領域のうちの少なくとも１つを跨ぐサスペンション部材をさらに含む請求項２１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２３】
前記底壁の中心が、第１換気口を有し、前記第１磁石セットが、第２換気口を有し、前記第１換気口が前記第２換気口と連通した請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２４】
前記基板の厚さが、２μｍ以上である請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２５】
前記振動板が、さらに、前記基板および前記平面コイルを覆う減衰層を含み、前記減衰層が前記平面コイルを酸化から保護し、且つ前記振動板の共振を吸収する請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２６】
前記減衰層の材料が、エポキシ樹脂である請求項２５に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２７】
前記振動板が、さらに、前記平面コイルが分配された場所以外の前記基板上に配置されたダミーパターンを含む請求項１に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２８】
前記ダミーパターンおよび前記平面コイルが、同じ材料で作られ、互いに絶縁する請求項２７に記載の平面スピーカユニット。
【請求項２９】
前記ダミーパターンが、放射状に分配された複数のストリップを含む請求項２７に記載の平面スピーカユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカユニットに関するものであり、特に、平面スピーカユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
技術の継続的な進歩に伴い、電子製品は全て軽量化に発展したため、スピーカのサイズもさらに小さくなり、平面スピーカが開発された。従来のステレオコイルスピーカユニットは、通常、コイルを 環状に並べて巻いて、その一側を振動板の中心に取り付け、振動板を振動するよう駆動して、音を生成する。従来の平面スピーカは、コイルを振動板に平らに取り付けてＳ状に分配し、互いに平行な複数の磁石を対応して配置する。しかしながら、コイルは、振動板の上にＳ状に分配されるため、巻き取り数が振動板の面積に限定され、あまり大きくすることができない。そのため、コイルと磁石の間に生成される電磁駆動力は、従来のステレオコイルスピーカユニットよりもはるかに小さい。電磁駆動力が不十分なことによって振動板の振動振幅が制限され、ベースが不十分になる問題を解決するために、従来の平面スピーカは、超薄型振動板のみを採用して、振動振幅を増やすことができる。しかしながら、振動板の厚さを減らした時、振動板の硬度が不十分なために、コイルが駆動していない時に振動板が変形し、磁石に接触する問題が生じる。そのため、従来の平面スピーカの振動板は、まず、きつく締め付けてから、固定リングに固定する必要がある。その結果、従来の平面スピーカは、ベース性能がさらに低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来の平面スピーカユニットの音性能が悪い問題を解決することのできる平面スピーカユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の平面スピーカユニットは、筐体と、第１磁石セットと、振動板とを含む。筐体は、収容空間および底壁を有する。第１磁石セットは、底壁の上に配置され、且つ収容空間内に設置される。振動板は、収容空間内に配置され、且つ第１磁石セットの上方に設置される。振動板は、基板および平面コイルを含む。平面コイルは、基板に平らに取り付けられる。振動板の最大振動振幅は、振動板と第１磁石セットの間の最小距離よりも小さい。振動板は、無張力（tension-free）である。
【０００５】
本発明の１つの実施形態において、基板は、配線平面を有する。平面コイルは、配線平面に対して平行になるように基板の配線平面に平らに取り付けられる。
【０００６】
本発明の１つの実施形態において、第１磁石セットは、中心磁石および中心磁石を取り囲む環状磁石を含む。中心磁石および環状磁石は、磁極が相反するように配置され、中心磁石と環状磁石の間の磁力線は、振動板を通過し、中心磁石の磁極接続および環状磁石の磁極接続は、振動板を通過する。
【０００７】
本発明の１つの実施形態において、平面コイルは、中心領域および中心領域を取り囲む環状領域に分配される。振動板上の環状磁石の正投影は、中心領域と環状領域の間に位置する。
【０００８】
本発明の１つの実施形態において、第１磁石セットは、中心磁石および複数の環状磁石を含む。環状磁石は、中心磁石を取り囲み、且つ同心円状に配置される。中心磁石および環状磁石は、磁極が相反するように配置され、中心磁石と環状磁石の間の磁力線は、振動板を通過し、中心磁石の磁極接続および環状磁石の磁極接続は、振動板を通過する。
【０００９】
本発明の１つの実施形態において、平面コイルは、中心領域および複数の環状領域に分配される。環状領域は、中心領域を取り囲み、且つ同心円状に配置される。振動板上の各環状磁石の正投影は、中心領域と環状領域のうちの１つの間、または隣接する２つの環状領域の間に位置する。
【００１０】
本発明の１つの実施形態において、振動板と第１磁石セットの間の最小距離は、２ｍｍ以下である。
【００１１】
本発明の１つの実施形態において、平面スピーカユニットは、さらに、筐体内に配置された留め具を含む。振動板の外縁は、留め具と筐体の間に制限される。
【００１２】
本発明の１つの実施形態において、留め具は、振動板の外縁に固定される。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、振動板の外縁は、留め具および筐体に相対して移動することができる。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、平面コイルは、１巻き（single-turn）である。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、平面コイルは、多巻き（multi-turn）であり、且つ互いに平行である。
【００１６】
本発明の１つの実施形態において、筐体は、さらに、上壁を有し、底壁および上壁は、収容空間の向かい合う２つの側に設置される。
【００１７】
本発明の１つの実施形態において、上壁の材料は、非磁性透過材料（non-magnetic permeable material）である。
【００１８】
本発明の１つの実施形態において、平面スピーカは、さらに、上壁の上に配置され、且つ収容空間内に設置された第２磁石セットを含む。振動板は、第１磁石セットと第２磁石セットの間に設置される。振動板の最大振動振幅は、振動板と第２磁石セットの間の最小距離よりも小さい。
【００１９】
本発明の１つの実施形態において、基板の材料は、ポリイミドである。
【００２０】
本発明の１つの実施形態において、平面コイルは、基板の両側に平らに取り付けられる。
【００２１】
本発明の１つの実施形態において、基板は、コイル領域、接続領域、および電源供給領域を含み、接続領域は、コイル領域と電源供給領域の間に接続される。平面コイルは、接続領域を介してコイル領域から電源供給領域に延伸し、平面コイルの両端は、電源供給領域内に設置された２つの接点である。平面コイル全体は、厚さが同じ均質な導体で形成される。
【００２２】
本発明の１つの実施形態において、コイル領域は、収容空間内に設置され、接続領域は、収容空間の外側に湾曲して延伸し、電源供給領域およびコイル領域は、それぞれ底壁の両側に設置される。
【００２３】
本発明の１つの実施形態において、底壁の材料は、磁性透過材料である。
【００２４】
本発明の１つの実施形態において、基板は、平面コイルを取り囲む複数の中空領域を有する。
【００２５】
本発明の１つの実施形態において、平面スピーカユニットは、さらに、基板上に配置され、且つ中空領域のうちの少なくとも１つを跨ぐサスペンション部材（suspension member）を含む。
【００２６】
本発明の１つの実施形態において、底壁の中心は、第１換気口を有し、第１磁石セットは、第２換気口を有し、第１換気口は、第２換気口と連通する。
【００２７】
本発明の１つの実施形態において、基板の厚さは、２μｍ以上である。
【００２８】
本発明の１つの実施形態において、振動板は、さらに、基板および平面コイルを覆う減衰層（damping layer）を含み、減衰層が平面コイルを酸化から保護し、且つ振動板の共振を吸収する。
【００２９】
本発明の１つの実施形態において、減衰層の材料は、エポキシ樹脂である。
【００３０】
本発明の１つの実施形態において、振動板は、さらに、平面コイルが分配された場所以外の基板上に配置されたダミーパターンを含む。
【００３１】
本発明の１つの実施形態において、ダミーパターンおよび平面コイルは、同じ材料で作られ、互いに絶縁する。
【００３２】
本発明の１つの実施形態において、ダミーパターンは、放射状に分配された複数のストリップ（strip）を含む。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明の平面スピーカユニットは、振動板の最大振動振幅が振動板と第１磁石セットの間の最小距離よりも小さく、振動板が無張力であるため、振動板に前もって張力を印加して振動板と第１磁石セットの間の接触を防ぐ必要がなく、その結果、音性能に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１つの実施形態の平面スピーカユニットの断面概略図である。
【図２Ａ】平らにした状態の図１の平面スピーカユニットの振動板と第１磁石セットの相対位置の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの振動板の一部の断面図である。
【図３】図２Ａの振動板の上表面の概略図である。
【図４】図２Ａの振動板の下表面の概略図である。
【図５】図１の平面スピーカユニットの上面図である。
【図６】図１の平面スピーカユニットの底面図である。
【図７】本発明の別の実施形態の平面スピーカユニットの断面概略図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態の平面スピーカユニットの平らにした状態の振動板と第１磁石セットの相対位置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明の１つの実施形態の平面スピーカユニットの断面概略図である。図２Ａは、平らにした状態の図１の平面スピーカユニットの振動板と第１磁石セットの相対位置の概略図である。図１および図２Ａを参照すると、本実施形態の平面スピーカユニット１００は、筐体１１０と、第１磁石セット１２０と、振動板１３０とを含む。筐体１１０は、収容空間１１２および底壁１１４を有する。第１磁石セット１２０は、底壁１１４の上に配置され、且つ収容空間１１２内に設置される。振動板１３０は、収容空間１１２内に配置され、且つ第１磁石セット１２０の上方に設置される。振動板１３０は、基板１３２および平面コイル１３４を含む。平面コイル１３４は、基板１３２に平らに取り付けられる。厚さの比率により、図１は、平面コイル１３４を明確に示していない。図２Ａを参照されたい。振動板１３０の最大振動振幅は、振動板１３０と第１磁石セット１２０の間の最小距離Ｄ１０よりも小さい。また、振動板１３０は、無張力である。すなわち、張力を前もって振動板１３０に印加しない。
【００３６】
本実施形態の平面スピーカユニット１００において、振動板１３０の最大振動振幅は、振動板１３０と第１磁石セット１２０の間の最小距離Ｄ１０よりも小さいため、振動板１３０が振動するよう電磁力に駆動されて音を生成した時に、第１磁石セット１２０と接触しない。そのため、振動板１３０の損害を受けた振動によって音質が低下するのを防ぐことができる。周知の平面スピーカユニットと比較して、本実施形態の平面スピーカユニット１００は、確かな音質を有する。言及すべきこととして、平面コイル１３４が基板１３２に平らに取り付けられるとは、平面コイル１３４が基板１３２の表面に対して平行になるように基板１３２の上にうねって取り付けられ、基板１３２の同じ表面上にある平面コイル１３４の部分が実質的に重複しないことを意味する。一方、ステレオコイルスピーカユニットのコイルは、巻かれて環状に積み重ねられ、その一側は、振動板の中心に取り付けられるため、振動板上のコイルの投影は、大体完全に重複する。本実施形態の平面コイル１３４は、基板１３２に平らに取り付けられるため、平面スピーカユニット１００の全体の厚さを減らすことができる。また、本実施形態の振動板１３０は、無張力であるため、先行技術のように、振動板を固定リングに締め付ける必要がない。そのため、振動板１３０は、振動振幅がより大きくなってベース性能が上がり、振動板の締め付け工程を省略することができる。
【００３７】
本実施形態の基板１３２は、例えば、配線平面Ｓ１０を有する。つまり、図１の状態で観察すると、配線平面Ｓ１０は、実質的に、全体的に起伏のない平坦面であるため、通常、複数の同心円弧によって形成された起伏を有する周知のステレオコイルスピーカの振動板とは異なる。平面コイル１３４は、配線平面Ｓ１０に対して平行になるように基板１３２の配線平面Ｓ１０に平らに取り付けられる。本実施形態において、平面コイル１３４全体は、実質的に、ＸＹ平面に対して平行な平坦面の上に設置され、配線平面Ｓ１０全体も、ＸＹ平面に対して平行な平坦面の上に設置される。本実施形態の第１磁石セット１２０は、中心磁石１２２および中心磁石１２２を取り囲む環状磁石１２４を含む。中心磁石１２２および環状磁石１２４は、磁極が相反するように配置され、中心磁石１２２と環状磁石１２４の間の磁力線は、振動板１３０を通過し、中心磁石１２２の磁極接続１２２Ａおよび環状磁石１２４の磁極接続１２４Ａは、振動板１３０を通過する。詳しく説明すると、中心磁石１２２のＳ極は、振動板１３０に面し、環状磁石１２４のＮ極は、振動板１３０に面している。そのため、中心磁石１２２と環状磁石１２４の間の磁力線は、振動板１３０に大体平行な方向に向かって、振動板１３０上の平面コイル１３４を通過することができる。平面コイル１３４に動力を与えることによって生成される磁場が中心磁石１２２と環状磁石１２４の間の磁力線と相互に作用した後、振動板１３０は、Ｚ方向に振動を生成する。
【００３８】
本実施形態の平面コイル１３４は、中心領域Ｃ１２および中心領域Ｃ１２を取り囲む環状領域Ｃ１４内に分配される。振動板１３０上の環状磁石１２４の正投影は、中心領域Ｃ１２と環状領域Ｃ１４の間に位置する。環状磁石１２４の中心の上方にある磁場線は、振動板１３０に対して大体垂直な方向に向かって平面コイル１３４を貫通するため、平面コイル１３４は、実質的に、環状磁石１２４の中心の上方には分配されず、それによってもたらされる電磁力の方向は、Ｚ方向に向かって振動板１３０の振動を駆動することができない。本実施形態の中心磁石１２２および中心領域Ｃ１２は、例えば、丸いケーキの形状であり、環状磁石１２４および環状領域Ｃ１４は、例えば、丸い環状であるが、本発明はこれに限定されない。本実施形態の平面コイル１３４は、環状に取り囲む配線方式を採用するため、周知の平面スピーカのコイルのＳ状分布と比較して、本実施形態の平面コイル１３４は、巻き取りの多い配線方式をより簡単に設計することができる。そのため、より大きな磁力を提供して振動板１３０を駆動することができる。平面コイル１３４によって生成される駆動力が大きければ大きいほど、より厚い基板１３２を有する振動板１３０を採用することができ、振動や放音中の振動板１３０と第1磁石セット１２０間の接触を容易に防ぐことができる。また、より厚い基板１３２を有する振動板１３０を採用することによって、先行文献のように振動板を締め付ける必要がないため、振動板１３０は、振動振幅がより大きくなってベース性能が上がり、振動板の締め付け工程を省略することができる。
【００３９】
図２Ｂは、図２Ａの振動板の一部の断面図である。本実施形態の基板１３２の材料は、ポリイミドであるが、本発明はこれに限定されない。基板１３２の厚さは、例えば、２μｍ以上である。詳しく説明すると、基板１３２は、一般のフレキシブル回路基板と同じ材料を採用することができ、例えば、印刷、スパッタリング、および蒸着等のフレキシブル回路基板の分野において発達した技術を採用して、平面コイル１３４を基板１３２上に形成することができる。また、基板１３２上に平面コイル１３４を形成した後、基板１３２の表面を覆う減衰層１３６をさらに形成することができ、減衰層１３６は、平面コイル１３４の表面を覆って、平面コイル１３４を酸化から保護することもでき、また、振動板１３０の共振を吸収するために使用することもできる。減衰層１３６の材料は、例えば、エポキシ樹脂である。フレキシブル回路基板は、技術的に発達した製品であるため、フレキシブル回路基板を振動板１３０として使用することにより、振動板１３０の製造コストを大幅に減らし、且つその収率を上げることができる。本実施形態の基板１３２は、例えば、コイル領域１３２Ａ、接続領域１３２Ｂ、および電源供給領域１３２Ｃを含む。接続領域１３２Ｂは、コイル領域１３２Ａと電源供給領域１３２Ｃの間に接続される。平面コイル１３４は、接続領域１３２Ｂを介してコイル領域１３２Ａから電源供給領域１３２Ｃに延伸し、平面コイル１３４の両端は、電源供給領域１３２Ｃ内に設置された２つの接点１３４ａである。接点１３４ａは、外部への接続に使用され、外部から入力された駆動電流を受け取る。本実施形態において、平面コイル１３４全体は、厚さが同じ均質の導体によって形成される。すなわち、平面コイル１３４は、コイル領域１３２Ａ、接続領域１３２Ｂ、および電源供給領域１３２Ｃにおいて、追加のはんだ接合や他の異質の接合点を有さない。平面コイル１３４は、例えば、厚さが１２．５μｍの銅層によって形成される。平面コイル１３４全体が均質な導体で形成される時、異質の接合点による振動板１３０の振動に対する影響を実質的に回避し、音性能を確保することができる。
【００４０】
図１を参照すると、本実施形態の筐体１１０は、さらに、上壁１１６を有する。底壁１１４および上壁１１６は、収容空間１１２の向かい合う２つの側に設置される。コイル領域１３２Ａは、収容空間１１２内に設置され、接続領域１３２Ｂは、収容空間１１２の外側に湾曲して延伸し、電源供給領域１３２Ｃおよびコイル領域１３２Ａは、それぞれ底壁１１４の両側に設置される。つまり、電源供給領域１３２Ｃおよびコイル領域１３２Ａは、それぞれ筐体１１０の内側と外側に設置され、且つ接続領域１３２Ｂによって接続される。図３および図４は、それぞれ図２Ａの振動板の上表面および下表面の概略図である。図２Ａ〜図４を参照すると、本実施形態の平面コイル１３４は、基板１３２の両側に平らに取り付けられる。詳しく説明すると、平面コイル１３４の第１部分１３４Ｂは、基板１３２の上表面の中心を取り囲んだ後に、基板１３２を通過し、その後、平面コイル１３４の第２部分１３４Ｃは、基板１３２の下表面の中心を外に向かって取り囲み、電源供給領域１３２Ｃに延伸する。基板１３２の両側を使用するため、平面コイル１３４をより多く巻き取り、より大きな磁力を提供して振動板１３０を駆動するよう設計することができる。また、本実施形態の平面コイル１３４は、例として、互いに平行な２巻きを含むが、本発明の平面コイル１３４は、１巻きであっても、より多く巻いてもよい。
【００４１】
図１をさらに参照すると、本実施形態において、振動板１３０と第１磁石セット１２０の間の最小距離Ｄ１０は、例えば、２ｍｍ以下、または１ｍｍ以下である。本実施形態の平面スピーカユニット１００は、さらに、筐体１１０内に配置された締め具１４０を含むことができる。振動板１３０の外縁は、締め具１４０と筐体１１０の間に制限される。本実施形態の締め具１４０は、振動板１３０の外縁を固定するために使用される。すなわち、締め具１４０と振動板１３０を糊または他の方法で結合してもよい。本実施形態の平面スピーカユニット１００は、さらに、上壁１１６の上に配置され、且つ収容空間１１２内に設置された第２磁石セット１５０を含むことができる。振動板１３０は、第１磁石セット１２０と第２磁石セット１５０の間に設置される。振動板１３０の最大振動振幅は、振動板１３０と第２磁石セット１５０の間の最小距離Ｄ２０よりも小さい。第２磁石セット１５０を追加することにより、さらに大きな磁力を提供して振動板１３０を駆動することができる。第１磁石セット１２０および第２磁石セット１５０は、また、磁極が相反するように配置されるため、底壁１１４と上壁１１６の間にバックル（buckle）構造を提供し、第１磁石セット１２０と第２磁石セット１５０の相対位置を固定することができる。本実施形態の底壁１１４の材料は、例えば、金属または他の適切な材料等の磁性透過材料であるが、本発明はこれに限定されない。本実施形態の上壁１１６の材料は、例えば、プラスチックまたは他の適切な材料等の非磁性透過材料であるが、本発明はこれに限定されない。
【００４２】
図３および図４を参照すると、本実施形態の振動板１３０は、さらに、平面コイル１３４が分配された場所以外の基板１３２の上に配置されたダミーパターン（dummy pattern）１３８を含む。平面コイル１３４、中心磁石１２２、および環状磁石１２４の相対位置を明確に示すため、図２において、ダミーパターン１３８を省略する。ダミーパターン１３８は、振動板１３０が均一な硬さを持てるようにするため、振動板１３０は、より優れた周波数反応曲線を提供する。ダミーパターン１３８および平面コイル１３４は、同じ材料で作られ、互いに絶縁してもよい。ダミーパターン１３８を形成するための追加のプロセスは不要である。ダミーパターン１３８は、図３および図４に示すように、放射状に分配される複数のストリップを含むが、本発明はこれに限定されない。
【００４３】
図５および図６は、それぞれ図１の平面スピーカユニットの上面図および底面図である。図１、図５、および図６を参照すると、本実施形態の上壁１１６は、複数の第３換気口１１６Ａを有する。底壁１１４の中心は、第１換気口１１４Ａを有する。第１磁石セット１２０は、第２換気口１２６を有する。第１換気口１１４Ａは、第２換気口１２６と連通する。換気口１１４Ａ、１２６、および１１６Ａを配置することによって、収容空間１１２が閉鎖空間になるのを防ぐことができ、その結果、振動板１３０がより優れた振動効果を有し、より優れた音質を提供することを確保することができる。
【００４４】
図７は、本発明の別の実施形態の平面スピーカユニットの断面概略図である。図７を参照すると、本実施形態の平面スピーカユニット２００は、図１の平面スピーカユニット１００と類似するため、ここでは２者間の相違点についてのみ説明する。本実施形態の振動板２３０の外縁は、締め具２４０および筐体２１０に相対して移動することができる。つまり、締め具２４０または筐体２１０は、いずれも振動板２３０の外縁に固定して結合されない。そのため、振動板２３０は、比較的大きな自由度で振動するため、ベースの品質を上げることができる。また、図１の上壁１１６は、第２磁石セット１５０に対応するバンプ（bump）を有し、図７の上壁２１６は、大体平面である。本実施形態の振動板２３０の基板は、複数の中空領域２３２Ｄを有するため、振動中の振動板２３０の自由度を上げることができる。図７の中空領域２３２Ｄは、締め具２４０によって覆われない。しかしながら、図示していない実施形態において、中空領域２３２Ｄは、締め具２４０によって部分的に覆われてもよいが、中空領域２３２Ｄは、締め具２４０によって完全に覆われてはならない。また、本実施形態の平面スピーカユニット２００は、さらに、振動板２３０の基板上に配置され、且つ中空領域２３２Ｄのうちの少なくとも１つを跨ぐサスペンション部材２６０を含むことができる。サスペンション部材２６０は、振動板２３０が振動中に中空領域２３２Ｄによって提供される自由度を維持できるようにするとともに、振動板２３０が十分な強度を有して容易に破損しないようにすることができる。サスペンション部材２６０の材料は、熱可塑性エラストマー（thermoplastic elastomer, TPE）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate, PET）、または他の適切な材料であってもよい。図７のサスペンション部材２６０は、円弧形状を有するが、サスペンション部材２６０は、平面であってもよく、本発明はこれに限定されない。
【００４５】
図８は、本発明のさらに別の実施形態の平面スピーカユニットの平らにした状態の振動板と第１磁石セットの相対位置の概略図である。図８を参照すると、本実施形態の平面スピーカユニットの振動板３３０および第１磁石セット３２０は、図１の平面スピーカユニット１００の振動板１３０および第１磁石セット１２０に類似するため、ここでは２者間の相違点についてのみ説明する。本実施形態の第１磁石セット３２０は、中心磁石３２２および複数の環状磁石３２４を含む。複数の環状磁石３２４は、中心磁石３２２を取り囲み、且つ同心円状に配置される。中心磁石３２２および環状磁石３２４は、磁極が相反するように配置され、隣接する２つの環状磁石３２４も、磁極が相反するように配置される。図１と同様に、中心磁石３２２の磁極接続および環状磁石３２４の磁極接続は、振動板３３０を通過し、中心磁石３２２と環状磁石３２４の間の磁場線は、振動板３３０を通過する。本実施形態の平面コイル３３４は、中心領域Ｃ２２および複数の環状領域Ｃ２４内に分配される。環状領域Ｃ２４は、中心領域Ｃ２２を取り囲み、且つ同心円状に配置される。振動板３３０上の環状磁石３２４のうちの１つの正投影は、中心領域Ｃ２２と隣接する環状領域Ｃ２４の間に位置し、振動板３３０上の他の環状磁石３２４の正投影は、隣接する２つの環状領域Ｃ２４の間に位置する。第１磁石セット３２０と平面コイル３３４の相対関係の設計原理は、図１と類似するが、本実施形態の平面コイル３３４は、１巻きであり、図１の２巻き平面コイル１３４とは異なる。また、本実施形態の振動板３３０の基板３３２は、平面コイル３３４を取り囲む複数の中空領域３３２Ｄを有するため、振動中の振動板３３０の自由度を上げることができる。図７のサスペンション部材２６０を図８の実施形態に適用してもよい。すなわち、サスペンション部材２６０を基板３３２の上に配置して、中空領域３３２Ｄのうちの少なくとも１つを跨ぐことができる。サスペンション部材と中空領域の数量の関係は、複数の中空領域に１つのサスペンション部材が対応する関係であっても、または複数の中空領域に複数のサスペンション部材が対応する関係であってもよい。
【００４６】
以上のように、本発明の平面スピーカユニットは、振動板の最大振動振幅が振動板と第１磁石セットの間の最小距離よりも小さく、振動板と第１磁石セットの間の接触を回避することができるため、平面スピーカユニットの音性能が落ちない。また、フレキシブル回路基板を振動板として選択的に使用することができる。その結果、ベース性能を上げるだけでなく、製造プロセスが簡易化され、製造コストを大幅に下げることもできる。
【００４７】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、音を提供する装置として適用することのできる平面スピーカユニットに関するものである。
【符号の説明】
【００４９】
１００、２００  平面スピーカユニット
１１０、２１０  筐体
１１２  収容空間
１１４  底壁
１１４Ａ  第１換気口
１１６、２１６  上壁
１１６Ａ  第３換気口
１２０、３２０  第１磁石セット
１２２、３２２  中心磁石
１２２Ａ、１２４Ａ  磁極接続
１２４、３２４  環状磁石
１２６  第２換気口
１３０、２３０、３３０  振動板
１３２  基板
１３２Ａ  コイル領域
１３２Ｂ  接続領域
１３２Ｃ  電源供給領域
１３４、３３４  平面コイル
１３４ａ  接点
１３４Ｂ  第１部分
１３４Ｃ  第２部分
１３６  減衰層
１４０、２４０  締め具
１５０  第２磁石セット
Ｄ１０、Ｄ２０  最小距離
Ｃ１２、Ｃ２２  中心領域
Ｃ１４、Ｃ２４  環状領域
Ｓ１０  配線平面
２３２Ｄ、３３２Ｄ  中空領域
２６０  サスペンション部材
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2018050287000001.pdf