(57)【要約】【課題】専用のハウジング部材を不要として部品点数の削減およびコストの低減を図れる薄型のスピーカを提供する。【解決手段】音声信号を与えると、コイル１４とマグネット１６とが相対的に信号し、振動部材１３のうち磁気駆動部１０を有する部分が局部的に振動させられる。局部的に発生した振動は振動部材１３の全域に伝わり、振動部材１３から発音が生じる。従来のようにコイルの大きな振幅によって振動膜全体を振動させる必要がないため、コイルのストローク量を少なくでき、スピーカ１１を薄型化することが可能となる。またスピーカ１１は、携帯電話機などのハウジング１２内に設けることができ、スピーカ専用のハウジングを不要にできるため、部品点数の削減され、且つコストの低減が可能となる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号が与えられる円筒形状のコイル、磁束を発生させるマグネット、および前記マグネットが発生した磁束を前記コイルに案内するヨーク部材とからなる磁気駆動部と、前記磁気駆動部で発生する電磁力を受けて発音する振動部材とを有し、
前記コイルが振動部材に固定されており、このコイルの内部に前記ヨーク部材が固定されたマグネットが設けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記振動部材の板厚寸法が、１００μｍ以上１ｍｍ以下である請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記振動部材が、アクリルまたはポリカーボネイトで形成されている請求項１または２記載のスピーカ。
【請求項４】
振動部材とマグネットとの間に弾性部材が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項５】
前記磁気駆動部が設けられている部分の振動部材の板厚寸法が、振動部材の他の部分の板厚寸法よりも局部的に薄く形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項６】
前記磁気駆動部が、前記振動部材の中央部以外の片寄った位置に設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項７】
前記振動部材が、表示装置が搭載された他の電子機器に設けられ、前記表示装置の保護部材として使用されている請求項１ないし６のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項８】
前記磁気駆動部が、前記振動部材の周囲の少なくとも２ヶ所以上の位置に設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項９】
前記磁気駆動部が、前記表示装置の両端の位置にそれぞれ設けられている請求項７または８記載のスピーカ。
【請求項１０】
個々の磁気駆動部には、複数チャンネルのステレオ音源から、各チャンネルに応じた音声信号が与えられる請求項８または９記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機などに搭載される受話用のスピーカに係わり、特に薄型化が可能で、且つ部品点数の削減およびコストの低減を図ったスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のスピーカの構造を示す断面図である。
【０００３】
図３に示すスピーカ１では、ハウジング２の上縁部に振動膜３が張設されており、前記振動膜３の下面にコイル４が設けられている。
【０００４】
前記ハウジング２の底部２ａには、カップ形状の外部ヨーク５が開口部５ａを図示Ｚ１方向に向けた状態で固定されている。外部ヨーク５の中心にはマグネット６が固定されている。前記マグネット６は、略円柱形状に形成されており、例えば図示Ｚ１方向の上部がＮ極に着磁され、図示Ｚ２方向の下部がＳ極に着磁されている。前記マグネット６の図示上部には、円盤形状の内部ヨーク７が固定されており、内部ヨーク７の縁部と前記外部ヨーク５の内縁との間に設けられたギャップＧ内に前記コイル４が配置されている。前記スピーカ１では、前記マグネット６の極→内部ヨーク→ギャップＧ→外部ヨーク→マグネット６のＳ極からなる磁路が形成されている。
【０００５】
前記コイル４、外部ヨーク５、マグネット６および内部ヨーク７は磁気駆動部を形成しており、コイル４に音声信号を与えると、音声信号の電流とギャップＧ内を通過する磁束とにより、フレミングの左手に応じた電磁力が作用し、コイル４が図示Ｚ１およびＺ２方向に振動させられる。このとき、振動膜３も上下方向に振動させられ、前記振動膜３から音声信号に応じた音が発せられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１７８６９７号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９５６９２号公報
【特許文献３】
特開２０００−３４１７９２号公報
【特許文献４】
特開２００１−２１１４９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のスピーカ１は、ヨーク側がハウジング２に固定され、コイル４が振動膜３と一緒に振動するいわゆるムービングマグネット方式のスピーカであり、薄膜で形成された振動膜３を大きくＺ軸方向へ振幅させて発音させる構成であるため、コイル４のストローク量を大きする必要がある。このため、ハウジング２の高さ寸法を高く形成し、コイル４が必要とするストローク量を確保する必要があるため、スピーカ１を薄型化しにくいという問題がある。
【０００８】
また上記のように従来のスピーカ１では、ハウジング２と振動膜３の双方に分散させた状態で１つの磁気駆動部が形成される構成であるため、専用のハウジング２は必要不可欠なものとされており、部品点数の削減の対象とされることはなかった。
【０００９】
また従来の携帯電話用のスピーカは、モノラル音を出力するものがほとんどであった。またステレオ化するためには、通常２ヶ以上の振動膜を用いる必要があるが、狭いスペース内に複数の振動膜を設けることは困難であった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、電磁式のスピーカにおいて、さらに薄型化を促進できるスピーカを提供することを目的としている。
【００１１】
また本発明は、磁気駆動部を振動部材側に配置させることにより、専用のハウジングを不要として、部品点数の削減およびコストの低減を図ることができるようにしたスピーカを提供することを目的としている。
【００１２】
また本発明は１つの振動部材で、ステレオ効果を発揮できるようにしたスピーカを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、音声信号が与えられる円筒形状のコイル、磁束を発生させるマグネット、および前記マグネットが発生した磁束を前記コイルに案内するヨーク部材とからなる磁気駆動部と、前記磁気駆動部で発生する電磁力を受けて発音する振動部材とを有し、
前記コイルが振動部材に固定されており、このコイルの内部に前記ヨーク部材が固定されたマグネットが設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明のスピーカでは、振動部材の下面に磁気駆動部を設けることができるため、専用のハウジングを不要にできる。
【００１５】
またマグネットとコイルとの相対的な振動は局部的に発生し、その後振動部材全域に広がることで音が生じるため、従来のように振動膜を振動させるために大きなストロークでコイルを振動させる必要がない。よって、スピーカ全体の薄型化を促進させることができる。
【００１６】
上記において、前記振動部材の板厚寸法が、１００μｍ以上１ｍｍ以下であるものが好ましく、例えば前記振動部材は、アクリルまたはポリカーボネイトで形成することができる。
【００１７】
振動部材の全体の板厚寸法が１ｍｍ付近と厚く硬質となる場合には、振動部材とマグネットとの間に弾性部材が設けられているものが好ましい。
【００１８】
上記構成では、板厚寸法を厚くした場合であっても、大きな音を発生させることができる。
【００１９】
あるいは、前記磁気駆動部が設けられている部分の振動部材の板厚寸法が、振動部材の他の部分の板厚寸法よりも局部的に薄く形成されているものとすることもできる。
【００２０】
このような構成としても、大きな音を発生させることが可能である。
さらに、前記磁気駆動部が、前記振動部材の中央部以外の片寄った位置に設けられているものとすることが好ましく、この場合前記振動部材が、表示装置が搭載された他の電子機器に設けられ、前記表示装置の保護部材として使用できる。
【００２１】
また前記磁気駆動部が、前記振動部材の周囲の少なくとも２ヶ所以上の位置に設けられているものが好ましく、携帯電話機など小型の電子機器などにおいてはスペース的な問題から、前記磁気駆動部が、前記表示装置の両端の位置にそれぞれ設けられているものとなる。
【００２２】
そして、この場合には、個々の磁気駆動部には、複数チャンネルのステレオ音源から、各チャンネルに応じた音声信号が与えられる。
【００２３】
上記構成では、１つの振動部材から臨場感に優れたステレオ音を発生させることが可能となり、携帯電話の付加価値を高めることができるようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態としてスピーカの構造を示す部分断面図、図２は本発明の他の実施の形態としてのスピーカの構造を示す部分断面図である。
【００２５】
図１は、例えば携帯電話機などに設けられるスピーカ１１を示しており、符号１２は携帯電話機のハウジングである。
【００２６】
前記ハウジング１２の図示Ｚ１側の開口端には、薄板状の振動部材１３が設けられている。前記振動部材１３は、例えばアクリル、ポリカーボネイトなどからなる透明な板材で形成されており、その板厚寸法は１００μｍ以上１ｍｍ以下である。
【００２７】
前記振動部材１３の下面には、前記コイル１４、ヨーク部材１５およびマグネット１６からなる磁気駆動部１０が、ハウジング１２の一方の端部で前記振動部材１３の中央部以外の片寄った位置に設けられている。
【００２８】
前記コイル１４は円筒形状をしており、前記振動部材１３の下面に固着されている。そして、このコイル１４の内部に略円柱形状のマグネット１６が設けられ、このマグネット１６の下面に円盤形状のヨーク部材１５が固着されている。ただし、図１に示すスピーカ１１では、板厚寸法ｔが１ｍｍと比較的厚く硬質の振動部材１３が使用されており、前記振動部材１３とマグネット１６との間にはゴムまたは発泡材などで形成された弾性部材１８が設けられている。
【００２９】
前記磁気駆動部１０のマグネット１６は、例えば上部側がＳ極に着磁され、下部側がＮ極に着磁されている。前記マグネット１６が発生した磁束φは、ヨーク部材１５に案内され、ヨーク部材１５の縁部からコイル１４に流れる電流を鎖交してコイル１４の外部に達し、図示上方（Ｚ１方向）に折れ曲がって一旦前記振動部材１３の外部に至る。さらに前記磁束φは、振動部材１３の表面に沿ってコイル１４の中心方向に向かい、弾性部材１８の頭上で下方（Ｚ２方向）に折れ曲がり、再び振動部材１３の内部に入り、前記弾性部材１８を通ってマグネット１６のＳ極に至るという磁路を形成している。
【００３０】
前記ハウジング１２内の他の部分には、液晶表示装置２０が設けられている。
前記液晶表示装置２０は、基板２１の上に拡散部材２２とバックライトとして機能するＬＥＤ２３を有している。前記拡散部材２２の上には、拡散シート２４が設けられ、その上部に液晶表示パネル２５が設けられている。そして、さらに前記液晶表示パネル２５の上部に前記振動部材１３が配置されている。すなわち、前記振動部材１３は、液晶表示パネル２５の表面を傷などから守るための保護部材としても機能している。
【００３１】
上記スピーカ１１の磁気駆動部１０では、前記コイル１４に対し外部より音声信号が与えられると、音声信号の電流とコイル１４を鎖交する磁束φとにより、フレミングの左手の法則に従う電磁力が作用し、コイル１４とマグネット１６が上下方向（図示Ｚ１およびＺ２方向）に相対的に振動させられる。
【００３２】
この電磁力による振動は、前記振動部材１３のうち前記磁気駆動部１０が設けられた部分に局部的に発生し、この局部的な振動が振動部材１３の全体に伝達され、これにより前記振動部材１３の全域から音声信号に応じた音を生じさせる。
【００３３】
ここで、図１に示すように、振動部材１３の板厚寸法ｔが１ｍｍと比較的厚く硬質となる場合には、前記振動部材１３とマグネット１６との間に弾性部材１８を設けておくと、コイル１４とマグネット１６との相対的な振動を大きくすることができるため、振動部材１３からさらに大きな音を発生させることが可能である。
【００３４】
また、磁気駆動部１０が設けられている部分の振動部材１３の板厚寸法ｔを、他の磁気駆動部１０が設けられていない部分よりも局部的に薄く形成しておくと、前記磁気駆動部１０が設けられている部分の振動を大きくすることができるため、前記弾性部材１８を不要にできる。
【００３５】
一方、前記振動部材１３全体の板厚寸法ｔが１００μｍ以下である場合には振動部材１３が軟質となって磁気駆動部１０を設けることが難しくなり、また１ｍｍ以上である場合には振動部材１３が硬質になり過ぎて振動が伝達されにくくなるため、聞き取ることが可能な音量を確保することが難しくなる。よって、前記振動部材１３の板厚寸法ｔは、１００μｍ以上１ｍｍ以下の範囲のものが好ましい。
【００３６】
上記スピーカ１１では、振動部材１３に設けられたコイル１４とマグネット１６とが相対的に振動することで発音が生じ、局部的に発生した振動が振動部材１３の全域に伝わることで音を聴くことができるようになるため、従来のようにコイルを大きく振動させることによって振動膜全体を振動させる必要がない。よって、コイルのストローク量を少なくでき、スピーカを薄型化することが可能となる。
【００３７】
前記液晶表示装置２０では、ＬＥＤ２３から放出された光が前記拡散部材２２の内部に進入し、前記拡散部材２２の下面に設けられた傾斜面２２ａで図示上方に向けられる。図示Ｚ１方向に向けられた光は、拡散シート２４において拡散され、液晶表示パネル２５の下面全体を均一に照らし出す。液晶表示パネル２５の表面には文字などが表示されるが、これらの文字は前記拡散光によって明るく照らし出されるため、振動部材１３の上部から液晶表示パネル２５に表示された文字を容易に視認することが可能となる。
【００３８】
このように、本発明のスピーカ１１では、液晶表示パネル２５の表面を守る保護部材を振動部材１３として用いることができ、しかも前記振動部材１３の端部に磁気駆動部１０を設けることでスピーカを構成することができるため、従来のように専用のハウジング内にスピーカを構成する必要がない。よって、ハウジング部材を不要とすることができるため、部品点数が削減されコストの低減を図ることが可能である。
【００３９】
次に、他の実施の形態として、図２に示すスピーカについて説明する。
図２に示すスピーカ３１は、基本的には上記図１に示すスピーカ１１と同じ構造である。ただし、スピーカ３１では、ハウジング１２のＸ方向の両端、すなわち液晶表示装置２０の両端に磁気駆動部１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ設けられている点において前記スピーカ１１と異なっている。
【００４０】
前記スピーカ３１では、２チャンネルのステレオ音源のうちの一方のチャンネルに応じた音声信号が前記磁気駆動部１０Ａに与えられ、他方のチャンネルに応じた音声信号が前記磁気駆動部１０Ｂに与えられる。このとき、前記振動部材１３は、前記一方のチャンネルの音声信号および他方のチャンネルの音声信号の双方に応じて振動するようになる。よって、個々のチャンネルの音声信号に応じて振動する振動部材１３を個別に設けたほどではないが、上記スピーカ１１の場合（モノラル音）に比較すると、臨場感に優れたステレオ効果を得ることが可能である。よって、ステレオ音を簡易的に楽しむことができる。
【００４１】
なお、図２に示す実施の形態ではハウジング内に２ヶの磁気駆動部１０を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、磁気駆動部１０を３つ、４つ、・・・と複数設けることにより、多チャンネルのステレオ音を発音可能なものであってもよい。この場合、各磁気駆動部１０は振動部材１３の周囲の２ヶ所以上の位置にそれぞれ配置されるとともに、複数のチャンネルを有するステレオ音源が必要であり、個々の磁気駆動部１０には前記複数のチャンネルのステレオ音源から、各チャンネルに応じた音声信号が与えられる。
【００４２】
また、スピーカは携帯電話機に搭載される場合に限られるものではなく、その他の電子機器に搭載されていてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、スピーカを薄型化することができる。
【００４４】
またハウジング部材を不要にできるため、部品点数の削減およびコストの低減を図ることが可能となる。
【００４５】
さらに、スピーカの振動部材を表示部材の保護部材として活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としてスピーカの構造を示す部分断面図、
【図２】本発明の他の実施の形態としてのスピーカの構造を示す部分断面図、
【図３】従来のスピーカの構造を示す断面図、
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  磁気駆動部
１２  ハウジング
１１，３１  スピーカ
１３  振動部材
１４  コイル
１５  ヨーク部材
１６  マグネット
１８  弾性部材
２０  液晶表示装置
２１  基板
２２  拡散部材
２３  ＬＥＤ
２４  拡散シート
２５  液晶表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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