(57)【要約】【課題】広い周波数特性と良好な高周波歪み特性を確保して高音質を実現することが可能なスリム型の携帯端末機用スピーカを提供する。【解決手段】外郭に所定の高さの側壁が形成され、内部に空間を有するフレームと、前記フレームの下端に結合し、磁気回路を形成するためのプレートと、前記プレートの上面中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネットと、前記第１マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される環状の第２マグネットと、前記第１マグネットおよび第２マグネットの上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生させるボイスコイルが多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板と、前記フレームの開放端部を覆う保護板とを含んでなる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭に所定の高さの側壁が形成され、内部に空間を有するフレームと、
前記フレームの下端に結合し、磁気回路を形成するためのプレートと、
前記プレートの上面中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネットと、
前記第１マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される環状の第２マグネットと、
前記第１マグネットおよび第２マグネットの上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生させるボイスコイルが多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板と、
前記フレームの開放端部を覆う保護板とを含んでなることを特徴とする携帯端末機用スピーカ。
【請求項２】
前記振動板は、高分子樹脂系フィルムと、
前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にプリントされるボイスコイルと、
前記ボイスコイルの腐食を防止するように前記ボイスコイルを覆う高分子樹脂系フィルムとから構成されることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３】
前記ボイスコイルは、外部に対して駆動電源が入出力されるターミナルが振動板の外郭に形成され、前記ターミナルから渦状にプリントされ、その中央には前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面にプリントされるボイスコイルが導通するように導通孔が設けられることを特徴とする請求項２記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項４】
前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルは、渦方向が互いに反対となって電流が同一の方向に流れることを特徴とする請求項３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項５】
前記振動板の縁部に、振動を円滑にするための別途の振動補助片が接合されることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項６】
前記振動補助片は軟質のゴムまたはエラストマーの材質からなることを特徴とする請求項５記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項７】
前記プレートは、前記第１マグネットと第２マグネットとの間に空隙が設けられるように、前記第１マグネットと第２マグネットの位置を固定させる突条が形成されることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項８】
前記突条にはエアホールが形成され、このエアホールは振動板が振れるときに外部との空気の流通を可能にすることを特徴とする請求項７記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項９】
前記フレームは一定の位置に多数のエアホールを有することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１０】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する傾斜面からなって相互結合することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１１】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する段差面からなって相互結合することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１２】
前記プレートは、フレームとインサート射出によって結合して前記フレームと一体化されることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１３】
外郭に所定の高さの側壁が形成され、内部に空間を有するフレームと、
前記フレームの下端に結合し、磁気回路を形成するための第１プレートと、
前記第１プレートの上面の中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネットと、
前記第１マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネットと磁極の方向が反対になるように上下方向に着磁される環状の第２マグネットと、
前記第１マグネットと第２マグネットの上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生するボイスコイルが多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板と、
前記フレームの開放端部を覆う保護板と、
前記保護板の下面に結合して磁気回路を形成するための第２プレートと、
前記第２プレートの下面に結合し、前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される第３マグネットとを含んでなることを特徴とする携帯端末機用スピーカ。
【請求項１４】
前記振動板は、高分子樹脂系フィルムと、
前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にプリントされるボイスコイルと、
前記ボイスコイルの腐食を防止するように前記ボイスコイルを覆う高分子樹脂系フィルムとから構成されることを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１５】
前記ボイスコイルは、外部に対して駆動電源が入出力されるターミナルが振動板の外郭に形成されて前記ターミナルから渦状にプリントされ、その中央には前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面にプリントされるボイスコイルが導通するように導通孔が形成されることを特徴とする請求項１４記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１６】
前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルは、渦方向が互いに反対となって電流が同一の方向に流れることを特徴とする請求項１５記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１７】
前記振動板の縁部には、振動を円滑にするための別途の振動補助片が接合されることを特徴とする請求項１３、１４、１５または１６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１８】
前記振動補助片が軟質のゴムまたはエラストマーの材質からなることを特徴とする請求項１７記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項１９】
前記第１プレートは、前記第１マグネットと第２マグネットとの間に空隙が設けられるように、前記第１マグネットと第２マグネットの位置を固定させる突条が形成されることを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２０】
前記突条にはエアホールが形成され、このエアホールは振動板が振れるときに外部との空気の流通を可能にすることを特徴とする請求項１９記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２１】
前記フレームは一定の位置に多数のエアホールを有することを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２２】
前記第１プレートは、フレームとインサート射出によって結合して前記フレームと一体化されることを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２３】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する傾斜面からなって相互結合することを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２４】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する段差面からなって相互結合することを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２５】
前記第２プレートは、保護板とインサート射出によって結合して前記保護板と一体化されることを特徴とする請求項１３記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２６】
外郭に所定の高さの側壁が形成され、内部に空間を有するフレームと、
前記フレームの下端に結合し、磁気回路を形成するための第１プレートと、
前記第１プレートの上面の中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネットと、
前記第１マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネットと磁極の方向が反対になるように上下方向に着磁される環状の第２マグネットと、
前記第１マグネットと第２マグネットの上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生するボイスコイルが多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板と、
前記フレームの開放端部を覆う保護板と、
前記保護板の下面に結合し、磁気回路を形成するための第２プレートと、
前記第２プレートの下面に結合し、前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される第３マグネットと、
前記第３マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第３マグネットと磁極の方向が反対となるように着磁される環状の第４マグネットとを含んでなることを特徴とする携帯端末機用スピーカ。
【請求項２７】
前記振動板は、高分子樹脂系フィルムと、
前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にプリントされるボイスコイルと、
前記ボイスコイルの腐食を防止するように前記ボイスコイルを覆う高分子樹脂系フィルムとから構成されることを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２８】
前記ボイスコイルは、外部に対して駆動電源が入出力されるターミナルが振動板の外郭に形成され、前記ターミナルから渦状にプリントされ、その中央には前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面にプリントされるボイスコイルが導通するように導通孔が形成されることを特徴とする請求項２７記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項２９】
前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルは、渦方向が互いに反対となって電流が同一の方向に流れることを特徴とする請求項２８記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３０】
前記振動板の縁部には、振動を円滑にするための別途の振動補助片が接合されることを特徴とする請求項２６、２７、２８または２９記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３１】
前記振動補助片が軟質のゴムまたはエラストマーの材質からなることを特徴とする請求項３０記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３２】
前記第１プレートは、前記第１マグネットと第２マグネットとの間に空隙が設けられるように、前記第１マグネットと第２マグネットの位置を固定させる突条を有することを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３３】
前記突条にはエアホールが形成され、このエアホールは振動板が振れるときに外部との空気の流通を可能にすることを特徴とする請求項３２記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３４】
前記フレームは一定の位置に多数のエアホールを有することを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３５】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する傾斜面からなって相互結合することを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３６】
前記フレームとプレートは、その端部が対応する段差面からなって相互結合することを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３７】
前記第１プレートは、フレームとインサート射出によって結合して前記フレームと一体化されることを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３８】
前記第２プレートは、保護板とインサート射出によって結合して前記保護板と一体化されることを特徴とする請求項２６記載の携帯端末機用スピーカ。
【請求項３９】
磁気回路を形成するためのプレートが一体に成形されるようにフレームを成形するフレーム形成段階と、
前記プレートの上面に、上下方向に着磁された第１マグネットと、これと反対方向に着磁される第２マグネットを所定の間隔を置いて付着させるマグネット付着段階と、
高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にボイスコイルを形成し、前記ボイスコイルの腐食防止および絶縁のための高分子樹脂フィルムを被覆して振動板を形成する振動板形成段階と、
前記フレームの上端部に前記振動板の外周縁部を固定させる振動板付着段階と、
前記フレームの開放端部を覆う保護板をフレームの外側に固定する保護板固定段階と、
前記ボイスコイルのターミナルをＰＣＢの端子片の一側に溶接するボイスコイル連結段階とを含むことを特徴とする携帯端末機用スピーカの製造方法。
【請求項４０】
前記振動板形成段階は、高分子樹脂系フィルムの表面に接着剤を塗布して銅箔を付着させ、
前記銅箔の表面をエッチングしてボイスコイルのパターンを形成することを含むことを特徴とする請求項３９記載の携帯端末機用スピーカの製造方法。
【請求項４１】
前記振動板形成段階は、前記ボイスコイルを渦状にプリントし、その中央には前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面にプリントされるボイスコイルが導通するように導通孔を形成することを含むことを特徴とする請求項３９または４０記載の携帯端末機用スピーカの製造方法。
【請求項４２】
前記振動板形成段階は、前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルが互いに反対の渦方向をもって電流が同一の方向に流れるようにすることを特徴とする請求項４１記載の携帯端末機用スピーカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末機用スピーカおよびその製造方法に関し、より詳しくは、広い周波数特性と良好な高周波歪み特性を確保して高音質を実現することが可能なスリム型の携帯端末機用スピーカおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、移動通信端末機には、マルチメディア機能の急速な普及による高音質化が行われており、製品のスリム化に伴って薄い枠を有する空間節約型デザインが人気を集めている。
【０００３】
また、ＬＣＤ（液晶）窓のサイズ増加により、相対的に音の出口となるスピーカを搭載するためのスペースが減少しつつある傾向に鑑みて、高音質化とスリムなデザインを両立させることが可能な新しいスピーカの開発が要求されている。
【０００４】
一般に、スピーカは、電気および電子的に受信する音響信号または予め入力されたベル音またはメロディーを、人が聞ける音として出力させる発声機器であって、電流の流れる導体が磁界中にあれば力を受けるというフレミングの左手の法則に基づき、空隙の間に存在するボイスコイル（Voice Coil）によって電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換させる。
【０００５】
すなわち、いろいろの周波数を含んだ電流信号がボイスコイルに印加されると、ボイスコイルは、電流の強さと周波数の大きさに応じて機械的エネルギーを発生させ、ボイスコイルに取り付けられている振動板（Diaphragm）に振動を発生させることにより、究極的に人間の耳が認知し得る所定の大きさの音圧を発生させる。
【０００６】
このようなスピーカの磁気回路（Magnetic Circuit）は、それぞれ鉄などの金属から製造されたヨーク内のマグネットと上部プレート（Upper Plate）を用いて空隙内のボイスコイルに直角で磁束（Magnetic Flux）が鎖交できるように設計されており、ボイスコイルは、振動板に接合されており、入力信号によって上下に起電力を発生させ、フレームに接着拘束されている振動板を振動させて音圧を発生させる。
【０００７】
最近、スピーカは、高エネルギーマグネットの常用化、微小構造物(microstructure)形成技術の発達、および情報通信分野における小型軽量化の趨勢に応えて、持続的な小型軽量化および高性能化が実現されている。
【０００８】
また、移動通信用端末機器の普及が急速に増えるにつれてマイクロスピーカの使用が拡大し、その大きさの小型化によってそれに使用される付属物の大きさも小型化され、従来の設計技術ではかかる趨勢に応え難い状況に直面している。
【０００９】
このような従来の技術に係る小型スピーカを簡略に説明すると、図１に示すように、内部に空間を有するフレーム１１と、前記フレームに内蔵され、上下方向に着磁されたマグネット１４と、前記マグネット１４と共に磁気回路を形成するヨーク１２と、前記マグネット１４に付着し、磁気回路を形成する上部プレート１５と、前記フレーム１１の上端部に外周縁部が固定される音響発生用振動板１６と、前記振動板１６の下端に、円筒状に巻線されて固定されるボイスコイル１７と、前記フレーム１１の開放端部を覆う保護板１９と、前記フレーム１１の外側面の一側に接合されるＰＣＢ基板２０とから構成されている。
【００１０】
また、前記フレーム１１には、前記振動板１６が振動するときに空気の流れが円滑になるよう、エアホール１８が所定の位置に形成されている。
【００１１】
図２は従来の携帯端末機用スピーカを示す断面図である。図２に示すように、従来の携帯端末機用スピーカは、前記ヨーク１２と上部プレート１５間の空隙内に存在するボイスコイル１７が前記振動板１６に接合されており、ボイスコイル１７に電流が印加されると、マグネット１４にそれぞれ接合されて磁化される上部プレート１５とヨーク１２に流れる磁束の方向と、ボイスコイル１７を流れる電流によって上下に起電力が発生し、フレーム１１に接着拘束されている振動板１６を振動することにより、音圧を発生する。
【００１２】
前述した一般的なマイクロスピーカの構成において、スピーカのスリム化を実現するためには付属物の大きさも小型化されなければならないが、この場合、スピーカの厚さを決定付けるマグネット１４の体積を減少させると、磁束密度が低くなり、その結果として音圧が減少して高音質化を実現することができない設計上の難点に直面する。
【００１３】
また、従来のスピーカは、前記ボイスコイル１７が、前記振動板１６の下端に垂直方向の円筒状に巻線されており、前記上部プレート１５とヨーク１２間の空隙に存在するので、振動板１６が振動するとき、前記振動板１６に取り付けられているボイスコイル１７が上部プレート１５あるいはヨーク１２にぶつかることが発生して不良の原因となるという問題点がある。
【００１４】
したがって、このような従来のスピーカの問題点を解決するためには、マグネットの体積を減少させることなくスピーカの厚さをスリム化し、ボイスコイルが振動板の振動時に上部プレートあるいはヨークとぶつかることを防止することが可能なスピーカが求められる。
【００１５】
このため、特許文献１では、ボイスコイルを振動板の底面にプリントして外部の電源で所定の磁気力を発生させるように構成することにより、スリム化された薄型スピーカを開示している。
【００１６】
前記コイルは、振動板の底面に渦状にプリントされており、円形渦状あるいは四角渦状にプリントされる。
【００１７】
このような薄型スピーカは、ボイスコイルを振動板の底面にプリントすることにより、従来の円筒状にボイスコイルが巻線されたスピーカに比べて厚さを最小化し、スピーカ付き家電製品を薄型化することができるという長所がある。
【００１８】
ところが、このような薄型スピーカは、振動板にプリントされたボイスコイルが振動板の外郭のターミナルから渦状に巻線された後、中央でさらに逆方向に巻線される形になっており、中央へ巻線されたボイスコイルの電流方向と中央から巻線されたボイスコイルの電流方向とが相反して電磁気力が相殺されるので、振動板を振動させる力が小さくなるという問題点がある。
【００１９】
したがって、このような薄型スピーカには、ボイスコイルと磁性体間の相互磁気作用が弱くて高性能の音圧を発生させ難いので、スピーカ全体的な特性が悪くなるという問題点がある。
【００２０】
とくに、携帯端末機のように小型の家電製品にスピーカを適用する場合、スピーカの直径が１５ｍｍ程度なので、前記のようなボイスコイルがプリントされた振動板を適用すると、効率が低くて高性能の再生音量を実現することができないという問題点があるので、これに対する解決策が要求されている。
【００２１】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２０００−５９０１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、広い周波数特性と良好な高周波歪み特性を確保して高音質を実現することが可能なスリム型の携帯端末機用スピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明は、外郭に所定の高さの側壁が形成され、内部に空間を有するフレームと、前記フレームの下端に結合し、磁気回路を形成するためのプレートと、前記プレートの上面中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネットと、
前記第１マグネットの外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される環状の第２マグネットと、前記第１マグネットおよび第２マグネットの上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生させるボイスコイルが多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板と、前記フレームの開放端部を覆う保護板とを含んでなる、携帯端末機用スピーカを提供する。
【００２４】
ここで、前記振動板は、高分子樹脂系フィルムと、前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にプリントされるボイスコイルと、前記ボイスコイルの腐食を防止するように前記ボイスコイルを覆う高分子樹脂系フィルムとから構成される。
【００２５】
また、前記ボイスコイルは、外部に対して駆動電源が入出力されるターミナルが振動板の外郭に形成され、前記ターミナルから渦状にプリントされ、その中央には前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面にプリントされるボイスコイルが導通するように導通孔が設けられることを特徴とする。
【００２６】
この際、前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルは、渦方向が互いに反対となって電流が同一の方向に流れる。
【００２７】
また、前記振動板の縁部には、振動を円滑にするための別途の振動補助片が接合できる。
【００２８】
前記振動補助片は軟質のゴムまたはエラストマーの材質からなることが好ましい。
【００２９】
一方、前記プレートは、前記第１マグネットと第２マグネットとの間に空隙が設けられるように、前記第１マグネットと第２マグネットの位置を固定させる突条が形成され、前記突条にはエアホールが形成され、このエアホールは振動板が振れるときに外部との空気の流通を可能にすることが好ましい。
【００３０】
また、前記フレームは一定の位置に多数のエアホールが形成されてもよい。
【００３１】
ここで、前記プレートは、フレームとインサート射出によって結合して前記フレームと一体化されることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明のスピーカは、前記保護板の下面には磁気回路を形成するための第２プレートを結合させ、前記第２プレートの下面には前記第１マグネットと磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される第３マグネットを設置して構成することができる。
【００３３】
また、前記第３マグネットの外周部を取り囲むように、前記第３マグネットと磁極の方向が反対となるように着磁される環状の第４マグネットを構成し、振動板の上部にもマグネットを内外に構成することができる。
【００３４】
また、上記目的を達成するための携帯端末機用スピーカ製造方法は、磁気回路を形成するためのプレートが一体に成形されるようにフレームを成形するフレーム形成段階と、前記プレートの上面に、上下方向に着磁された第１マグネットと、これと反対方向に着磁される第２マグネットを所定の間隔を置いて付着させるマグネット付着段階と、高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にボイスコイルを形成し、前記ボイスコイルの腐食防止および絶縁のための高分子樹脂フィルムを被覆して振動板を形成する振動板形成段階と、前記フレームの上端部に前記振動板の外周縁部を固定させる振動板付着段階と、前記フレームの開放端部を覆う保護板をフレームの外側に固定する保護板固定段階と、前記ボイスコイルのターミナルをＰＣＢの端子片の一側に溶接するボイスコイル連結段階とを含む。
【００３５】
ここで、前記振動板形成段階は、高分子樹脂系フィルムの表面に接着剤を塗布して銅箔を付着させ、前記銅箔の表面をエッチングしてボイスコイルのパターンを形成することを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の携帯端末機用スピーカは、ボイスコイルが一体にプリントされた振動板を提供するとともに、第１マグネットと第２マグネットからなる内外磁複合型磁気回路の組合わせによってスピーカの厚さを大幅低減しながら、高性能の音圧を発生させることができるという効果がある。
【００３７】
また、本発明の携帯端末機用スピーカは、ボイスコイルを振動板にプリントすることにより、振動板の構造および剛性を補強して薄型且つ平坦であり、広い周波数特性と良好な高周波歪み特性を確保して自然で且つ鮮明な再生音を実現することができる。
【００３８】
また、内外磁複合型磁気回路では、磁極の方向を反対にした２つのマグネットを内外に配置して反撥磁場を形成することにより、発生する磁束の方向を水平方向にして、ボイスコイルに流れる電流の方向と直交させる構造なので、高磁気効率を実現することができる。
【００３９】
また、高分子樹脂系フィルムの振動板に平面型ボイスコイルを一体化し、既存の工程で重要工程であった振動板、ボイスコイル組立工程の単純化を実現するとと共に、振動板とボイスコイルの組立時に発生する部品不良（偏心、接着の他）を画期的に減少させることができる。
【００４０】
したがって、生産リードタイムも短縮させることができる。
【００４１】
また、前記ボイスコイルを二重にプリントするが、上面と下面のボイスコイルの渦方向を相反にして、ボイスコイルに沿って流れる電流の方向を同一にすることにより、効率が２倍に増加し、高性能のスピーカを提供することができるという効果がある。
【００４２】
また、空隙内の効率を極大化するために極性の異なるマグネットを内外に配置し、上下に極性の同じマグネットを向かい合うように配置するサンドイッチ構造を採用し、反撥磁場によって水平方向に磁束を形成した磁気回路を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の携帯端末機用スピーカおよびその製造方法を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００４４】
本発明は、高音質を実現することが可能なスリム型のスピーカを提供するために、磁界を形成するためのマグネットを内外に構成し、ボイスコイルを振動板に蒸着して一体に形成する構成を有する。
【００４５】
図３は本発明に係る携帯端末機用スピーカの第１実施例を示す分解斜視図、図４は本発明に係る携帯端末機用スピーカの第１実施例を示す断面図である。
【００４６】
まず、これらの図を参照して本発明の第１実施例を説明する。
【００４７】
本発明の携帯端末機用スピーカの第１実施例は、外郭に所定の高さの側壁１０１が形成され、内部に空間を有するフレーム１００と、前記フレーム１００の下端に取り付けられ、磁気回路を形成するためのプレート１０２と、前記プレート１０２の上面中央部に載置され、上下方向に着磁された第１マグネット１２０と、前記第１マグネット１２０の外周部を取り囲むように設けられ、前記第１マグネット１２０と磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される環状の第２マグネット１１０と、前記第１マグネット１２０および第２マグネット１１０の上部に設置され、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生させるボイスコイル１３１が多層にプリントされて一体化された音響発生用振動板１３０と、前記フレーム１００の開放端部を覆う保護板１４０とから構成される。
【００４８】
ここで、前記フレーム１００は、前記マグネット１１０、１２０の磁力損失を防止するために、非磁性体材料からなり、射出成形によって製造されることが好ましい。
【００４９】
また、本発明の第１実施例では前記フレーム１００の形状を円形にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、円形以外にも四角形、楕円形、トラック形など様々な形状への変形が可能である。
【００５０】
一方、前記プレート１０２は、たとえば、鋼などの高透磁率を有する強磁性体材料からなることが好ましい。
【００５１】
また、前記プレート１０２とフレーム１００は、それぞれ別途に製造して相互結合するかあるいは一体に形成できる。それぞれ別途に製造される場合には、プレート１０２とフレーム１００の端部は、対応する傾斜面または対応する段差面からなって相互結合することが好ましく、一体に製造される場合には、前記プレート１０２はフレーム１００の成形時にインサート成形によって製造して、フレーム１００と一体化することが好ましい。
【００５２】
また、前記プレート１０２の所定の位置には、前記第１および第２マグネット１２０、１１０の位置を定める突条１０２ａが形成される。
【００５３】
前記突条１０２ａは、前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０との間に空隙が設けられるように前記第１マグネット１２０の外周面に沿って形成される。前記突条１０２ａによって前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０の位置が固定される。
【００５４】
また、前記突条１０２ａには、前記振動板１３０が振動するときに外部との空気の流通を可能にしてその振動を円滑にするエアホール１０２ｂが形成される。
【００５５】
この際、前記エアホール１０２ｂは対称的に形成されることが好ましい。なぜなら、前記エアホール１０２ｂが対称的に形成される場合、振動板１３０の振動時に発生する分割振動(split vibration)が防止されて音質の低下が発生しないためである。
【００５６】
本発明の第１実施例では前記エアホール１０２ｂを前記突条１０２ａに形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の位置にエアホールを形成することも可能である。
【００５７】
例えば、前記フレーム１００にエアホールを形成することができ、この際にも、前記エアホールは対称的に形成されることが好ましい。
【００５８】
一方、前記第１マグネット１２０は、前記フレーム１００の形状に応じて円形状を呈し、前記第２マグネット１１０は、第１マグネット１２０の外周部を取り囲むように環状形状を呈しているマグネットである。
【００５９】
このような本発明の第１マグネット１２０と第２マグネット１１０は、磁極の方向が互いに反対となるように着磁されなければならない。
【００６０】
すなわち、図４に示すように、前記第１マグネット１２０が、Ｎ極が上端に位置しＳ極が下端に位置するように着磁される場合、前記第２マグネット１１０は、これとは逆に、Ｓ極が上端に位置しＮ極が下端に位置するように着磁されて磁場によって水平方向に磁束を形成する。
【００６１】
前記第１および第２マグネット１２０、１１０の相互接着手段は、特に限定されないが、ホットシート（hot-sheet）または熱接着テープを用いて互いに接着させることが好ましい。
【００６２】
本発明の第１実施例において、前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０は、強い磁力が得られる小型のネオジミウム（Neodymium, Ｎｄ）マグネットを使用することが好ましい。
【００６３】
希土類磁石の一つであるネオジミウムマグネットは、磁気エネルギーが非常に強くて軽薄短小な尖端製品に多く用いられている。このようなＮｄマグネットタイプのスピーカは、主にノートブックコンピュータ、小型パーソナルコンピュータ、スリム型コンピュータまたはＬＣＤモニターなどに一体型に取り付けられて適用されている。
【００６４】
一方、前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０の上部には、ボイスコイル１３１が多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板１３０が設置されるが、本発明の第１実施例に適用された振動板１３０の構成は、図５〜図７に詳細に示す。
【００６５】
図５は本発明の振動板の構成を詳細に示す断面図、図６は本発明の振動板の上面を示す平面図、図７は本発明の振動板の下面を示す底面図である。
【００６６】
前記振動板１３０は、高分子樹脂系フィルム１３２と、前記高分子樹脂系フィルム１３２の上面および下面に二重にプリントされるボイスコイル１３１ａ、１３１ｂと、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂの腐食を防止するように、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂを覆う高分子樹脂系フィルム１３３とから構成される。
【００６７】
前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂは、高分子樹脂系フィルム１３２にプリントされるもので、このような振動板１３０を形成するためには、高分子樹脂系フィルム１３２の表面に接着剤を塗布して銅箔を付着させ、前記銅箔の表面をエッチングしてボイスコイル１３１ａ、１３１ｂのパターンを形成した後、その上にボイスコイル１３１ａ、１３１ｂの腐食を防止するように高分子樹脂系フィルム１３３を覆う。
【００６８】
このように、本発明の振動板１３０は、銅の導電性材を蒸着してボイスコイル１３１ａ、１３１ｂを成形することにより、ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂが一体に形成される。
【００６９】
前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂは数μｍの厚さに形成され、プリントされるパターンが渦状の形状を有する。
【００７０】
すなわち、外部に対して駆動電源が入出力されるターミナル１３４ａ、１３４ｂが振動板１３０の外郭に形成され、前記ターミナル１３４ａ、１３４ｂから渦状に前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂがプリントされる。
【００７１】
本発明の第１実施例では、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂが振動板１３０に二重にプリントされるので、本発明の振動板１３０は、前記高分子樹脂系フィルム１３２の上面にプリントされたボイスコイル１３１ａと、下面にプリントされたボイスコイル１３１ｂとが導通するように渦状の中央に導通孔１３５を有する。
【００７２】
このような本発明の振動板１３０は、駆動電源が入力されるターミナル１３４ａから、前記高分子樹脂系フィルム１３２の上面にプリントされたボイスコイル１３２ａに沿って電流が渦状に流れた後、前記導通孔１３５によって下面のボイスコイル１３１ｂに伝達され、前記高分子樹脂系フィルム１３２の下面にプリントされたボイスコイル１３１ｂに沿って渦状に流れ出てターミナル１３４ｂから出力される。
【００７３】
この際、前記高分子樹脂系フィルム１３２の上面にプリントされたボイスコイル１３１ａと下面にプリントされたボイスコイル１３１ｂは互いに渦方向が逆とならなければならない。例えば、上面のボイスコイル１３１ａが時計方向に形成された場合、下面のボイスコイル１３１ｂは反時計方向にパターンが形成されなければならず、上面のボイスコイル１３１ａが反時計方向に形成された場合、下面のボイスコイル１３１ｂは時計方向にパターンが形成されなければならない。
【００７４】
なぜなら、このような上面のボイスコイル１３１ａと下面のボイスコイル１３１ｂが反対方向に形成されると、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂに沿って流れる電流の方向が同一になるので、効率が２倍に増加するためである。
【００７５】
したがって、本発明の振動板１３０は、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂに沿って流れる電流の方向が同一になるよう、前記ボイスコイル１３１が二重にプリントされているので、効率が２倍に増加し、振動板１３０を振動させる力が大きくなる。
【００７６】
本発明の第１実施例では前記ボイスコイルが二重にプリントされる振動板１３０を開示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボイスコイル１３１が多層からなる振動板を採用することもできる。
【００７７】
また、本発明は、前記ボイスコイル１３１ａ、１３１ｂの厚さおよびパターンの幅によってスピーカ全体のインピーダンスを調節することができ、空気の量を調節するために不織布を付着させることもできる。
【００７８】
また、前記フレーム１００の一側には、前記ボイスコイル１３１のターミナル１３４ａ、１３４ｂが溶接されるＰＣＢ（Printed Circuit Board）１０８の端子片（図示せず）を備える。
【００７９】
このように構成された本発明のスピーカは、前記第１マグネット１２０の外部に前記第２マグネット１１０が環状に設けられており、前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０が互いに反対方向の磁極をもつように着磁されており、前記第１マグネット１２０と第２マグネット１１０の上部にボイスコイル１３１が位置しているので、前記ボイスコイル１３１を通過する磁束と電流の方向が互いに直交する。
【００８０】
このような本発明の磁気回路は、磁束の方向を水平方向に変えることにより、ボイスコイル１３１に流れる電流の方向と直交させる構造であって、前記フレーム１００に接着拘束されている振動板１３０を振動させて音圧を発生させ、高磁気効率を実現することができる。
【００８１】
本発明のスピーカは、前記２つのマグネット１２０、１１０によって形成される磁界の方向、すなわち磁力線の方向を同一にすることにより、磁束が増加し、同じ入力の下でも高出力を得ることができる。
【００８２】
次に、このような本発明の携帯端末機用スピーカの製造工程を説明する。磁気回路を形成するためのプレート１０２をフレーム１００に一体に成形し、前記プレート１０２の上面に、上下方向に着磁された第１マグネット１２０と、これと反対方向に着磁される第２マグネット１１０を所定の間隔を置いて付着させ、高分子樹脂系フィルム１３２の上面および下面に二重にボイスコイル１３１を形成した振動板１３０を前記フレーム１００の上端部に取り付け、前記フレーム１００の開放端部を覆う保護板１４０をフレーム１００の外側に固定する。
【００８３】
また、前記ボイスコイル１３１のターミナル１３４ａ、１３４ｂをＰＣＢ１０８の端子片の一側に溶接してボイスコイル１３１を連結させると、スピーカの製造が完成される。
【００８４】
このような本発明のスピーカは、振動板１３０にボイスコイルが二重にプリントされ、このボイスコイル１３１ａ、１３１ｂに沿って流れる電流の方向が同一なので、従来の薄型スピーカに比べて効率が２倍に増加し、振動板１３０を振動させる力が大きくなる。
【００８５】
また、第１、第２マグネット１２０、１１０を内外に設置することにより、前記ボイスコイル１３１と磁性体間の相互磁気作用が強くて高性能の音圧を発生させることができるので、スピーカの特性を向上させることができる。
【００８６】
一方、図８は本発明に係る携帯端末機用スピーカの第２実施例を示した斜視図である。
【００８７】
本発明の第２実施例は、フレーム２００の下端には、磁気回路を形成するための第１プレート２０２が結合し、前記第１プレート２０２の上面中央部には、上下方向に着磁された第１マグネット２２０が載置され、前記第１プレート２０２の上面には、前記第１マグネット２２０と磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される環状の第２マグネット２１０が載置され、前記第１マグネット２２０および第２マグネット２１０の上部には、外部の駆動電源によって所定の磁気力を発生させるボイスコイル２３１が多層にプリントされて一体化される音響発生用振動板２３０が備えられ、前記フレーム２００の開放端部を覆う保護板２４０が備えられる。
【００８８】
また、本発明の第２実施例は、図９に示すように、前記保護板２４０の下面には磁気回路を形成するための第２プレート２５０が結合し、前記第２プレート２５０の下面には前記第１マグネット２２０と磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁された第３マグネット２６０が設置される。
【００８９】
すなわち、図９に示すように、前記第１マグネット２２０が、Ｎ極が上端に位置しＳ極が下端に位置するように着磁される場合、前記第１マグネット２２０と磁極の方向が反対となるよう、Ｎ極が下端に位置しＳ極が上端に位置するように着磁された前記第３マグネット２６０が別途にさらに設置される。
【００９０】
このような本発明の第２実施例は、振動板２３０の上部に円形の第３マグネット２６０がさらに設置されることにより、振動板２３０に一層強力な電磁気力を提供することができ、振動板２３０の上方向の振動をより円滑にする。
【００９１】
上部構造を考察すると、前記第２プレート２５０は、前記保護板２４０とインサート金型によって一体に成形されることが好ましく、この際、第２プレート２５０の外周縁には段差を形成し、保護板２４０に支持することができる。
【００９２】
ここで、前記振動板２３０は、上述した本発明の第１実施例の振動板１３０と同一の構成を有するもので、ボイスコイル２３１が多層にプリントされて一体化された構成を有する。
【００９３】
すなわち、前記振動板２３０は、高分子樹脂系フィルムと、前記高分子樹脂系フィルムの上面および下面に二重にプリントされるボイスコイル２３１と、前記ボイスコイル２３１の腐食を防止するように前記ボイスコイル２３１を覆う高分子樹脂系フィルムとから構成される。この際、前記ボイスコイル２３１は渦状のパターンにプリントされる。
【００９４】
また、前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと、下面にプリントされたボイスコイルとが導通するように渦状の中央に導通孔が設けられ、駆動電源が入力されるターミナルから、前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルに沿って電流が渦状に流れた後、前記導通孔によって下面のボイスコイルに伝達され、前記高分子樹脂系フィルムの下面にプリントされたボイスコイルに沿って渦状に流れ出てターミナルから出力される。
【００９５】
この際、前記高分子樹脂系フィルムの上面にプリントされたボイスコイルと下面にプリントされたボイスコイルは、渦方向が互いに反対となる。
【００９６】
したがって、前記ボイスコイルに沿って流れる電流の方向が同一になるので、効率が２倍に増加する。
【００９７】
また、前記プレート２０２の所定の位置には、前記第１および第２マグネット２２０、２１０の位置を定める突条２０２ａが形成されており、前記突条２０２ａには、前記振動板２３０が振れるときに外部との空気の流通を可能にしてその振動を円滑にするためのエアホール２０２ｂが形成されている。
【００９８】
この際、前記エアホール２０２ｂは対称的に形成されることが好ましい。また、前記エアホール２０２ｂは、前記突条２０２ａだけでなく、他の位置に形成することも可能である。
【００９９】
このような構成を有する本発明の第２実施例は、平板型の振動板２３０と同一の平面上に平面構造のボイスコイル２３１をプリントして薄型のスピーカを提供することができ、前記ボイスコイル２３１が二重にプリントされ、前記ボイスコイル２３１に沿って流れる電流の方向が同一なので、従来の薄型スピーカに比べて効率が２倍に増加し、振動板２３０を振動させる力が大きくなる。
【０１００】
また、スピーカの下部に第１、第２マグネット２２０、２１０を内外に設置するとともに、振動板２３０の上部に円形の第３マグネット２６０が設置され、前記第３マグネット２６０の上に第２プレート２５０がさらに設置されることにより、一層強力な磁気回路を実現して高性能の音圧を発生させることができるので、スピーカの特性を向上させることができるという利点がある。
【０１０１】
一方、図１０は本発明に係る携帯端末機用スピーカの第３実施例を示す断面図であって、磁界の強化のために上部に設置されるマグネットを内外に構成することもできる。
【０１０２】
本発明の第３実施例は、保護板３４０の下面には、磁気回路を形成するための第２プレート３５０が設置され、前記第２プレート３５０の下面には、前記第１マグネット３２０と磁極の方向が反対となるように上下方向に着磁される第３マグネット３６０、および前記第３マグネット３６０の外周部を取り囲む環状の第４マグネット３７０が設置される構成を有する。
【０１０３】
この際、前記第４マグネット３７０は、前記第３マグネット３６０に対して磁極の方向が反対となるように着磁される。
【０１０４】
すなわち、図１０に示すように、前記第１マグネット３２０が、Ｎ極が上端に位置しＳ極が下端に位置するように着磁される場合、前記第２マグネット３１０は、これとは逆に、Ｓ極が上端に位置しＮ極が下端に位置するように着磁されて磁場によって水平方向に磁束を形成し、前記第３マグネット３６０は、前記第１マグネット３２０と磁極の方向が反対となるよう、Ｎ極が下端に位置しＳ極が上端に位置するように着磁され、前記第４マグネット３７０は、Ｎ極が上端に位置しＳ極が下端に位置するように着磁される。
【０１０５】
すなわち、上部に設置された第３、４マグネット３６０、３７０の着磁方向は第１、２マグネット３２０、３１０と逆方向になる。
【０１０６】
このような本発明の第３実施例は、振動板３３０の上部に円形の第３マグネット３６０と環形の第４マグネット３７０を構成することにより、振動板３３０に一層強力な電子気力を提供することができるため、スピーカの性能をさらに向上させることができる。
【０１０７】
一方、図１１は本発明に係る携帯端末機用スピーカの第４実施例を示す断面図であって、前記振動板３３０の縁部に振動を円滑にするための別途の振動補助片３８０を接合させた構成を有する。
【０１０８】
前記振動補助片３８０は、軟質のゴム（rubber）またはエラストマー（elastomer）系列の材質からなることが好ましい。
【０１０９】
この際、前記振動板３３０にプリントされたボイスコイルに信号を入力するために別途のリードワイヤ３９０が設置され、ボイスコイルを外部信号と連結することができる。
【０１１０】
このような本発明の第４実施例は、前記振動板３３０の縁部に軟質のゴムあるいはエラストマーからなる振動補助片３８０を接合させることにより、前記振動板３３０が上下方向に振動するとき、前記振動板３３０の振動をより円滑にすることができるという効果がある。
【０１１１】
また、本発明の第４実施例では、振動板３３０の上部に第３マグネット３６０および第４マグネット３７０が設置されたスピーカを示したが、前記振動板３３０の縁部に振動補助片３８０を接合させる構成は、本発明の第１実施例および第２実施例にも適用することができる。
【０１１２】
以上、本発明では携帯端末機のスピーカを実施例によって説明したが、本発明の技術的思想がこれに限定されないのはもちろんのこと、特許請求の範囲に定義された本発明の思想を本質的に変更することのない、上述した本発明の好適な実施例の様々な変形が可能であることは当業者には自明の事実である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】従来の携帯端末機用スピーカを示す分解斜視図である。
【図２】従来の携帯端末機用スピーカを示す断面図である。
【図３】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第１実施例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第１実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の振動板の構成を詳細に示す断面図である。
【図６】本発明の振動板の上面を示す平面図である。
【図７】本発明の振動板の下面を示す底面図である。
【図８】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第２実施例を示す分解斜視図である。
【図９】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第２実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第３実施例を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る携帯端末機用スピーカの第４実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１００    フレーム
１０１    側壁
１０２    プレート
１０２ａ  突条
１０２ｂ  エアホール
１１０    第２マグネット
１２０    第１マグネット
１３０    振動板
１３１    ボイスコイル
１３２、１３３    高分子樹脂系フィルム
１３４ａ、１３４ｂ  ターミナル
１３５    導通孔
１４０    保護板
２５０    第２プレート
２６０    第３マグネット
３７０    第４マグネット
３８０    振動補助片
【図１】
2005286984.tif 000003
【図２】
2005286984.tif 000004
【図３】
2005286984.tif 000005
【図４】
2005286984.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005286984.tif 000008
【図７】
2005286984.tif 000009
【図８】
2005286984.tif 000010
【図９】
2005286984.tif 000011
【図１０】
2005286984.tif 000012
【図１１】
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