(57)【要約】【課題】スピーカとして使用することができ、薄型で表示部材の表示画面に重ねて設置することができる音響装置を提供する。【解決手段】フィルム状のシート２ａで形成された振動板２が設けられ、前記振動板２の一面側に導電パターン３が形成されている。振動板２のＸ方向の両側に、磁界発生手段としてのボイスコイル５とヨーク６が設置される。磁界発生手段によって前記導電パターン３に対して直交する方向から磁界Ｂを与えて、さらに導電パターン３に流れる電流の向きを切り換えると、振動板２を面側に振動させることができる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状に形成された振動板と、前記振動板の少なくとも一面側に設けられた導電パターンと、前記導電パターンに対して交叉する方向に磁界を発生させる磁界発生手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記導電パターンが設けられた前記振動板の面に重ならない位置に設けられていることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記振動板及び前記導電パターンは、いずれも透明である請求項１記載の音響装置。
【請求項３】
前記振動板の後方には、表示部材または入力部材が設けられて、前記表示部材の表示画面または前記入力部材の操作面の前方から音が発せられる請求項２記載の音響装置。
【請求項４】
前記導電パターンは、前記振動板上の周縁部に渦巻き状に形成され、前記導電パターンに対し交叉する方向に磁界を発生させる一対の磁界発生手段が対向して設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の音響装置。
【請求項５】
前記磁界発生手段から発生する磁界と交叉する前記導電パターンの配線間隔が密に形成されている請求項４記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばオーディオ機器やコンピュータ機器などのスピーカとして使用可能な音響装置に係り、特に薄型化を図ることができる音響装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音響装置として使用される薄型のスピーカには、種々のものが開示されている。この種のスピーカとしては、例えば、シート状の振動板の一面側に駆動用のコイルを設けて、他面側に磁石及びヨークを対向させたものがある。またその他のスピーカとして、シート状の振動板の両面に駆動用のコイルを設けて、各コイルに磁石及びヨークを対向させたものもある。これらのスピーカはいずれも、前記コイルに電流を与えてその向きを変化させることで、振動板を面方向に対して振動させて音を発するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来のスピーカでは、振動板の両面側に駆動用のコイルや磁石及びヨークによる磁界発生手段が設けられているため、前記振動板に接近させて他の部材を配置することができず、薄型化と小型化を同時に発揮することができない。また上記した従来の構成では、振動板の裏側に、表示部材や入力部材を重ねて設置することができず、スピーカを設ける場合には、表示部材の表示画面や入力部材の操作面と重ならない位置に設置する必要があり、小型化を図ることができなくなる。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、従来よりも薄型化することができ、さらには表示部材や入力部材と共に設けたとしても小型化を損なうことがない音響装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フィルム状に形成された振動板と、前記振動板の少なくとも一面側に設けられた導電パターンと、前記導電パターンに対して交叉する方向に磁界を発生させる磁界発生手段を有し、
前記磁界発生手段は、前記導電パターンが設けられた前記振動板の面に重ならない位置に設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
上記本発明では、振動板の平面側には導電パターンのみを設け磁界発生手段を設ける必要がないので、装置のさらなる薄型化を図ることができる。
【０００７】
例えば、前記振動板及び前記導電パターンは、いずれも透明である。この場合に、前記振動板の後方には、表示部材または入力部材が設けられて、前記表示部材の表示画面または前記入力部材の操作面の前方から音が発せられる構成にすることができる。
【０００８】
このように、振動板の裏側に表示部材や入力部材を設けることができるので、表示装置や入力装置の前方から音を発生させることができる。これにより、振動板を表示部材や入力部材と重なる位置に設置できるので、装置を小型化できる。
【０００９】
また、前記導電パターンは、前記振動板上の周縁部に渦巻き状に形成され、前記導電パターンに対し交叉する方向に磁界を発生させる一対の磁界発生手段が対向して設けられている構成にできる。
【００１０】
この場合に、前記磁界発生手段から発生する磁界と交叉する前記導電パターンの配線間隔が密に形成されていると、磁界発生手段から受ける磁界の損失を抑えることができ、振動板を確実に振動させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の音響装置としてのスピーカの一例を示す平面図、図２は図１の側面図である。
【００１２】
図１に示すスピーカ１は、矩形状に形成された振動板２を有している。この振動板２は、フィルム状のシート２ａで形成され、このシート２ａとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリエステル、ポリアミドなどを原料としたフィルムから選択することができる。特に、透明性に優れたフィルムとしては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
【００１３】
図１に示すように、前記振動板２の一面側には導電パターン３が設けられている。この実施の形態での導電パターン３は、Ｘ方向の両端部に入出力部３ａ，３ｂが設けられ、前記入出力部３ａと３ｂとの間において、直線状に枝分かれした２本の配線パターン３ｃ，３ｄが並列に形成されている。またこの導電パターン３は、銅箔電極や金箔電極を印刷形成したもの、あるいは銀系ペーストを印刷形成したものである。
【００１４】
また、導電パターン３は、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）などの透明性と導電性に優れた電極であってもよい。導電パターン３を透明電極で形成し且つ前記振動板２を透明なシートで形成すると、振動板２の全体を透明にすることが可能になる。あるいは導電パターン３が、銅で形成された導線を接着して形成したものでもよい。
【００１５】
前記振動板２のＸ方向の両側には、本発明の磁界発生手段として、ボイスコイル５とヨーク６とが互いに対向して設けられている。前記ヨーク６は、鉄やフェライトなどの磁性材料により形成されている。前記ボイスコイル５には、所定の電流が印加されて、ボイスコイル５からヨーク６に向けて磁界Ｂが発生する。このとき、磁界Ｂはヨーク６に引き付けられて、前記導電パターン３の配線パターン３ｃ，３ｄに対して直交する向きに発生する。
【００１６】
前記導電パターン３の両端の入出力部３ａ，３ｂは、制御部４と接続されている。この制御部４では、アナログの音信号に基づいて、電流Ｉ１と電流Ｉ２が周期的に変化するように制御されている。
【００１７】
なお、図示していないが、前記振動板２は合成樹脂などで形成されたケースに支持されており、さらにケース内にはその他磁界発生手段や制御部４などが納められている。
【００１８】
この実施の形態のスピーカ１では、例えば、電流Ｉ１が流れるように制御部４で制御されると、振動板２がフレミング左手の法則により、図２のＺ１方向（図１では紙面に対し垂直手前方向）へ向けて撓み、一点鎖線Ｔ１で示す状態に変形させられる。また制御部４の制御によって前記電流Ｉ１とは逆向きの電流Ｉ２が流れると、前記振動板２は前記とは逆に、図２のＺ２方向（図１では紙面に対し垂直奥側方向）へ向けて撓んで一点鎖線Ｔ２で示す状態に変形させられる。このように、電流Ｉ１と電流Ｉ２を切換えることで、振動板２をＺ１−Ｚ２方向に振動させることができ、この振動が音となって出力される。
【００１９】
この実施の形態のスピーカ１では、薄い箱型のケース内に前記振動板２を支持させて収納させることで、薄型のスピーカを得ることができる。またこのとき、ボイスコイルとヨークを薄型に形成することで、さらに薄型のスピーカを得ることも可能になる。
【００２０】
なお、磁界発生手段として、前記ボイスコイル５と前記ヨーク６とを組み合せたものについて説明したが、これに限られるものではなく、前記ボイスコイル５に代えて永久磁石を用いてもよく、またヨーク６に代えてボイルコイルや磁石、あるいは何も設けない構成にしてもよい。すなわち、この組合せとしては、ボイスコイルとヨーク、ボイスコイルとボイスコイル、ボイスコイルと磁石、ボイスコイルのみ、磁石とヨーク、磁石とボイスコイル、磁石と磁石、及び磁石のみ、の中から選択することができる。
【００２１】
図３は、本発明の音響装置の他の実施の形態を示す断面図である。この音響装置１０は、合成樹脂などで形成されたケース１１が設けられ、このケース１１内に前記スピーカ１と表示部材２０の双方が設けられているものである。
【００２２】
ケース１１は、一面側に開口部を有する薄い箱型に形成され、前記ケース１１の凹部１１ａ内に表示部材２０が納められている。表示部材２０は、液晶パネル、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどで形成された薄型のもので、その平面状に形成された表示画面２０ａが開口部側に向くようにして設置されている。
【００２３】
前記表示部材２０の前方には、振動板２が設けられている。この振動板２は、そのＹ方向の両縁部が前記ケース１１の内側壁１１ｂ，１１ｂに接着剤等で固定されている。なお、前記振動板２のＹ方向の両端部分には、ダンパー２ｂ，２ｂがそれぞれ形成されており、これにより振動板２をＺ方向に振動させることができるようになっている。
【００２４】
なお、図１と図２に示すスピーカ１をケース内に設置する場合にも、振動板２の両端にダンパーを形成してケースに固定することができる。
【００２５】
図３に示す実施の形態では、スピーカ１を構成する振動板２及び導電パターン３はそれぞれ透明に形成されたものが使用される。すなわち、前記したように、振動板２は、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどの透明性に優れたフィルムから選択できる。また導電パターン３は、ＩＴＯからなる透明電極を使用できる。このように、振動板２と導電パターン３をそれぞれ透明に形成すると、振動板２及び導電パターン３を表示部材２０の表示画面２０ａの前方に設置したとしても、表示画面２０ａに表示される映像や画像の視認性を損なうことがない。
【００２６】
なお、図３では図示していないが、ケース１１内において、振動板２の側方には図１で示した磁界発生手段が設けられている。また、図３に示す実施の形態では、スピーカ１と表示部材２０との組合せについて説明したが、これに限られるものではなく、表示部材２０に代えてオーディオビジュアル機器やゲーム機器をコントロールする入力部材であってもよく、例えば平坦面にオンオフ式の押釦式のスイッチが複数個配列された操作面が設けられたものでもよい。また前記表示部材２０が、薄型でタッチ式のパネルなどで形成されて、表示面と操作面とが適宜切換え可能なものでもよい。
【００２７】
図３に示す音響装置１０では、表示部材２０の表示画面２０ａの前方から音を発生させることができるようになる。したがって、スピーカ１の搭載位置を表示画面２０ａから外れた位置にする必要がないので、表示部材が設けられているものであっても小型化が可能になる。
【００２８】
図４は、図１に示すスピーカの変形例を示す平面図である。この実施の形態のスピーカには、フィルム状のシートで形成された振動板２の一面側に導電パターン３０が設けられている。
【００２９】
この導電パターン３０は、振動板２に渦巻き状のパターンが形成されている。また導電パターン３０では、振動板２のＹ方向の端部が入出力部３０ａ，３０ｂとなっている。この実施の形態の導電パターン３０では、Ｘ方向の両側に位置する配線パターン３０ｃ，３０ｄが、それぞれ配線の間隔が密になるように形成されていることが好ましい。また振動板２の中心には、配線パターンが形成されていない領域が設けられている。
【００３０】
前記振動板２のＸ方向の両側には、磁界発生手段としての一対の永久磁石３１，３２が設けられている。永久磁石３１，３２は、それぞれ振動板２に向く側がＮ極に磁化されているものである。したがって、永久磁石３１から発生する磁界Ｂ１は、前記配線パターン３０ａに対してＸ２側からＸ１側に向けて与えられ、また永久磁石３１から発生する磁界Ｂ２は、前記配線パターン３０ｂに対してＸ１側からＸ２側に向けて与えられる。
【００３１】
導電パターン３０に対し電流Ｉ１が流れると、配線パターン３０ｃの部分では、電流Ｉ１の向きと磁界Ｂ１の向きによって、図４の紙面に対し垂直上向きに振動板２が変形させられ、配線パターン３０ｄの部分では同様に紙面に対し垂直上向きに振動板２が変形させられる。このように、配線パターン３０ｃと３０ｄの部分においていずれも同じ向きに振動板２を変形させることができるので、この振動板２をスピーカの振動板として機能させることが可能になる。また配線パターン３０ｃ，３０ｄを密に形成すると、振動板２をより大きな力で振動させることが可能になる。
【００３２】
また前記とは逆に、導電パターン３０に対して電流Ｉ２が流れると、配線パターン３０ｃ，３０ｄでは、それぞれ電流Ｉ２の向きと磁界Ｂ２の向きによって、振動板２が紙面に対して垂直下向きに変形させられる。このように、電流の向きを切り換えると、振動板２を振動させることができるので、音を発生させることが可能になる。
【００３３】
なお、図４に示す実施の形態は、永久磁石３１，３２に限られるものではなく、永久磁石に代えてボイスコイルなどを設けてもよい。
【００３４】
また図４に示す実施の形態においても、前記したように、振動板２と導電パターン３０とをそれぞれ透明に形成して、この振動板２の裏側に表示部材や入力部材を配置することができる。
【００３５】
図１乃至図４に示す音響装置では、スピーカについて説明したが、薄型のマイクロホンとして構成することもできる。この場合には、導電パターンが設けられた振動板２に対して音声などの音圧が与えられると、振動板２が振動させられる。その結果、振動板２が変形する方向と磁界の向きに基づいて導電パターンに電流が誘起される。このとき発生する電流値を検出することによって音信号として取り込むことが可能になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、振動板の平面側に磁界発生手段を設ける必要がないので、装置の薄型化が可能になる。また振動板と導電パターンをそれぞれ透明にすることで、表示部材の表示画面や入力部材の操作面に重ねて設けることができる。その結果、表示画面や操作面の前方から音を発生させることができ、さらに表示部材や入力部材に重ねて設置できるので装置の小型化も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音響装置を示す平面図、
【図２】図１の側面図、
【図３】本発明の音響装置の他の実施の形態を示す断面図、
【図４】図１の音響装置の変形例を示す平面図、
【符号の説明】
２　振動板
２ａ　シート
３，３０　導電パターン
３ａ，３ｂ，３０ｃ，３０ｄ　配線パターン
４　制御部
５　ボイスコイル
６　ヨーク
２０　表示部材
２０ａ　表示画面
３１，３２　永久磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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