(57)【要約】【課題】本発明は、透明且つ扁平形状を有する主要部（１０）と該主要部（１０）の周縁に位置する縁部（１１）とからなる振動板（１）と、該振動板（１）の縁部（１１）に固定される複数の駆動コイル（２０）と、各駆動コイル（２０）と所定の空隙を設けて一定の位置に配置されるマグネット（２１）と、該マグネット（２１）が取り付けられるヨーク（２２）とを備える平面スピーカにおいて、磁気回路を大型化することなく音圧を向上させると共に、生産性に優れた平面スピーカ及びそれを用いた電子機器（４０）を提供することができる。【解決手段】前記駆動コイル（２０）は、前記振動板（１）に対して垂直な巻き軸を有し、巻数が前記振動板（１）に対して垂直方向よりも水平方向に多く巻回されたものが用いられ、前記駆動コイル（２０）と前記振動板（１）が面接触しており、前記駆動コイル（２０）は前記マグネット（２１）の主に前記振動板（１）と平行方向の磁束成分により駆動することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明且つ扁平形状を有する主要部（１０）と該主要部（１０）の周縁に位置する縁部（１１）とからなる振動板（１）と、該振動板（１）に固定される駆動コイル（２０）と該駆動コイル（２０）と所定の空隙を設けて一定の位置に配置されるマグネット（２１）と該マグネット（２１）が取り付けられるヨーク（２２）とからなる磁気回路（２）とを備える平面スピーカにおいて、
前記磁気回路（２）は前記振動板（１）の縁部（１１）に複数配置され、前記駆動コイル（２０）は、前記振動板（１）に対して垂直な巻き軸を有し、巻数が前記振動板に対して垂直方向よりも水平方向に多く巻回されたものが用いられ、前記駆動コイル（２０）と前記振動板（１）が面接触しており、前記駆動コイル（２０）は前記マグネット（２１）の主に前記振動板（１）と平行方向の磁束成分により駆動することを特徴とする平面スピーカ。
【請求項２】
前記マグネット（２１）は、前記駆動コイル（２０）側の面以外がヨーク（２２）に覆われており、前記マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側の面から放出される磁束成分により前記駆動コイル（２０）を動作させることを特徴とする請求項１に記載の平面スピーカ。
【請求項３】
前記駆動コイル（２０）が円状、楕円状又は角状に巻かれていることを特徴とする請求項１に記載の平面スピーカ。
【請求項４】
前記複数の磁気回路（２）がすべて並列接続されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の平面スピーカ。
【請求項５】
前記振動板（１）の主要部（１０）は、前記縁部（１１）よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の平面スピーカ。
【請求項６】
前記主要部（１０）は、透明且つ扁平形状の補強板が貼り付けられることにより、前記縁部（１１）よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載の平面スピーカ
【請求項７】
前記主要部（１０）と前記縁部（１１）の厚みの比が１．５：１〜３：１であることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載に記載の平面スピーカ。
【請求項８】
前記振動板（１）は、断面凸状に形成されており、前記縁部（１１）は段差を設ける段部（１１ａ）を有していることを特徴とする請求項１乃至８に記載の平面スピーカ。
【請求項９】
前記振動板（１）の縁部（１１）に、前記駆動コイル（２０）を位置決めするための振動板凸部（１１ｂ）を設けていることを特徴とする請求項１乃至８に記載の平面スピーカ。
【請求項１０】
前記平面スピーカは、前記振動板（１）の縁部（１１）及び磁気回路（２）のヨーク（２２）が取り付けられる枠体（３）を備え、該枠体（３）にヨーク（２２）を位置決めするための枠体凹部（３ａ）を設けていることを特徴とする請求項１乃至９に記載の平面スピーカ。
【請求項１１】
前記マグネット（２１）上に所定の空隙を設けて、該マグネット（２１）と反極する第２のマグネット（２１ａ）を配置し、２つのマグネットにより前記駆動コイル（２０）を挟むことを特徴とする請求項１乃至１０に記載の平面スピーカ。
【請求項１２】
装置本体と、この装置本体の所定箇所に配置され情報を視覚的に表示するためのディスプレイ（５０）とを備え、請求項１乃至１１に記載の平面スピーカが、前記ディスプレイ（５０）の前面に配置されたことを特徴とする電子機器（４０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面スピーカ及び携帯電話やノートパソコン等のディスプレイの前面に前記平面スピーカが配置される電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やノートパソコン等に用いる平面スピーカとして図９及び図１０に示すようなものが公知である。
【０００３】
この平面スピーカは、携帯電話やノートパソコン等の電子機器（４０）の本体の開口部（４１）を介して外部に顕出する主要部（１０）と該主要部（１０）の周縁に段部（１１ａ）を介して張出す縁部（１１）とからなる振動板（１）と、ケース（５３）に収納され前記振動板（１）の縁部（１１）に設けられ前記ケース（５３）内に適宜手段で固定されたヨーク（２２）と該ヨーク（２２）内に設けられるマグネット（２１）と該マグネット（２１）の頂面に固体されるトッププレート（５１）と磁気ギャップ内に配置される駆動コイル（２０）とから構成される磁気回路（２）とを備えており、前記駆動コイル（２０）の一端部を振動板（１）に固定することにより構成されている（例えば実用新案文献１）。
【０００４】
このような前記電子機器（４０）等の前記ディスプレイ（５０）の前面に配置される平面スピーカおいて、前記ディスプレイ（５０）からの視覚的情報が遮られないように、磁気回路（２）は縁部に配置されている。
【０００５】
【実用新案文献１】
実用新案登録第３０７８０２２号公報（第１頁、図１〜３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現在、携帯電話やノートパソコン等の電子機器は、本体の小型化及びディスプレイの大型化が求められている。ディスプレイの面積を広くすると、その前面に配置する平面スピーカの振動板の主要部の面積も広くする必要があるが、電子機器本体の限られたスペースでは、振動板を大型化することができないため、主要部が広くなると縁部は狭くなってしまう。そのため、縁部には大きな磁気回路を配置することができず、音圧が低下するという問題があった。
【０００７】
また、実用新案文献１に記載のスピーカは、ヨーク（２２）と該ヨーク（２２）内に設けられるマグネット（２１）との磁気ギャップ内に駆動コイル（２０）を配置するため、該磁気ギャップのスペースが必要であり、大きいマグネット（２１）を用いることができないと共に、生産工程において該磁気ギャップを設けるための作業が煩雑であり、該磁気ギャップ内においてヨーク（２２）と駆動コイル（２０）、又は駆動コイル（２０）とマグネット（２１）が接触することにより不良が発生するという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題に鑑み、磁気回路（２）を大型化することなく音圧を向上させると共に、生産性に優れた平面スピーカ及びそれを用いた電子機器を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明且つ扁平形状を有する主要部（１０）と該主要部（１０）の周縁に位置する縁部（１１）とからなる振動板（１）と、該振動板（１）に固定される駆動コイル（２０）と該駆動コイル（２０）と所定の空隙を設けて一定の位置に配置されるマグネット（２１）と該マグネット（２１）が取り付けられるヨーク（２２）とからなる磁気回路（２）とを備える平面スピーカにおいて、
前記磁気回路（２）は前記振動板（１）の縁部に複数配置され、前記駆動コイル（２０）は、前記振動板（１）に対して垂直な巻き軸を有し、巻数が前記振動板に対して垂直方向よりも水平方向に多く巻回されたものが用いられ、前記駆動コイル（２０）と前記振動板（１）が面接触しており、前記駆動コイル（２０）は前記マグネット（２１）の主に前記振動板（１）と平行方向の磁束成分により駆動することを特徴とする。
【００１０】
また、前記マグネット（２１）は、前記駆動コイル（２０）側の面以外がヨーク（２２）に覆われており、前記マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側の面から放出された磁束成分により前記駆動コイル（２０）を動作させることが好ましい。
【００１１】
上記構成を用いることにより、従来品よりも振動板（１）と駆動コイル（２０）の接触面積が増加し、該駆動コイル（２０）の振動が該振動板（１）に伝わりやすくなり、磁気回路（２）を大型化することなく音圧を向上させることができる。また、磁気ギャップを設ける必要が無いため、生産工程においてギャップ内でヨーク（２２）と駆動コイル（２０）、又は駆動コイル（２０）とマグネット（２１）が接触することにより不良が発生するという問題は無くなり、生産性を向上させることができると共に、トッププレート（５１）が必要なくなりコスト削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における平面スピーカは、視覚的情報を伝えるものの前面に配置されて用いられ、例えば携帯電話、ノートパソコン等の電子機器（４０）に組み込まれ、該電子機器（４０）のディスプレイ（５０）の前面に配置される。
【００１３】
本発明における平面スピーカは磁気回路（２）と振動板（１）とを備えており、磁気回路（２）は、振動板（１）の縁部（１１）に固定される複数の駆動コイル（２０）と、各駆動コイル（２０）と所定の空隙を設けて一定の位置に配置されるマグネット（２１）と、該マグネット（２１）が取り付けられるヨーク（２２）からなる。
【００１４】
前記駆動コイル（２０）は、前記振動板（１）に対して垂直な巻き軸を有し渦巻き状に巻回されており、該駆動コイル（２０）の巻数が前記振動板（１）と垂直方向よりも水平方向の方が多いものを用いており、前記駆動コイル（２０）が前記振動板（１）にコイル線の束として前記振動板（１）に面接触している。
【００１５】
本発明に用いる駆動コイル（２０）は図４に示すように円状、楕円状又は角状に形成されたものが用いられる。
【００１６】
本発明の磁気回路（２）は、前記マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側から放出される磁束の、主に振動板（１）と平行方向の成分が、電流の流れる駆動コイル（２０）を通過することによりフレミングの左手の法則に従う電磁力が生じ、この結果、振動板（１）に面接触している駆動コイルと一体に振動することとなり、音を発生する。また、本出願人が以前に考案した特許３２１３５２１号公報に記載されている、駆動コイルに交流成分が印加されることにより発生する磁束の吸着、発電作用を付加駆動として活用している。
【００１７】
さらに、マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側の面以外をヨーク（２２）により覆うことにより、該マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側の面から放出される磁束成分を効率良く利用できるようになり、音圧を向上させることができる。
【００１８】
前記磁気回路（２）は、視覚的情報を遮らないように、前記振動板（１）の縁部（１１）に複数配置される。また、磁気回路（２）を電気的にすべて並列接続することにより、同位相で前記電磁力を発生させることができるため、振動板（１）に加わる振動が強くなり音圧を向上させることができる。
【００１９】
本発明における振動板（１）は、電子機器（４０）のディスプレイ（５０）等の視覚的情報が見えるように透明且つ扁平形状の主要部（１０）と、該主要部（１０）の周辺に設けられた磁気回路（２）が取り付けられる縁部（１１）とからなる。前記主要部（１０）は、面積が広くなると強度が下がり音質が低下するため、前記縁部（１１）よりも厚く形成することが好ましく、前記振動板（１）形成時に振動板（１）の主要部（１０）を厚く形成したもの、また主要部（１０）及び縁部（１１）の厚さが同じもの用いて、主要部（１０）に透明且つ扁平形状の補強板を両面テープ、接着剤等で貼り付けたものが用いられる。前記主要部（１０）と前記縁部（１１）の厚さの比としては、１．５：１〜３：１であることが好ましい。この範囲よりも主要部（１０）が薄いと強度向上の効果があまり得られないと共に、音質が低下する。また、この範囲よりも主要部（１０）が厚いと振動部分の重量が増し音圧低下の原因になる。
【００２０】
前記振動板（１）は材料としては、透明度の高いものが用いられ、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）等から形成される。
【００２１】
また、前記振動板（１）において、扁平な面積が広いほど前記主要部（１０）の強度は弱くなるため、該振動板（１）を断面凸状に形成し、前記縁部（１１）に段差を設ける段部（１１ａ）を設けることにより、前記振動板（１）における扁平な面積を狭くすることができ、前記主要部（１０）の強度を向上させることができる。さらに、該振動板（１）を断面凸状に形成したことによりできたスペースに液晶画面等のディスプレイ（５０）を配置することによりスペースを有効に利用することができる。
【００２２】
さらに、前記振動板（１）の縁部（１１）に駆動コイル（２０）の位置決め用の振動板凸部（１１ｂ）及び、前記枠体（３）にヨーク（２２）を位置決めするための枠体凹部（３ａ）を設けることにより、生産性が向上すると共に、取り付け時におけるズレを防止してくれる。
【００２３】
以下に本発明の一実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施例）
図１に実施例における平面スピーカの上面図（ａ）及びＡ−Ａの断面図（ｂ）を示す。この平面スピーカは、断面凸状で主要部（１０）及び縁部（１１）からなる振動板（１）と、該振動板（１）の縁部（１１）に配置される磁気回路（２）と、前記振動板（１）の縁部（１１）及び磁気回路（２）のヨーク（２２）が取り付けられる枠体（３）と、外部回路と電気的に接続される枠回路基板（図示せず）からなる。
【００２５】
実施例１のスピーカに用いる磁気回路（２）の断面図を図２に示す。この前記磁気回路（２）は、振動板（１）に対して垂直な巻軸を有する渦巻き状に巻回し楕円状に形成した駆動コイル（２０）と、前記駆動コイル（２０）に所定の空隙を設けて一定の位置に配置される矩形のマグネット（２１）と、該マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側の面以外を覆うヨーク（２２）とを備え、該ヨーク（２２）は枠体（３）に設けられた枠体凹部（３ａ）に配置され、前記駆動コイル（２０）は前記振動板（１）の縁部（１１）に設けられた振動板凸部（１１ｂ）に下面から挿入され接着剤等により固定される。前記磁気回路（２）は、前記振動板（１）の縁部（１１）の上下及び左右にそれぞれ対象に配置されており、前記枠体（３）の磁気回路（２）の配置されていない部分には、放音孔（３ｂ）が設けられている。
【００２６】
実施例１のスピーカに用いる振動板（１）の断面図を図３に示す。この振動板（１）は、材料としてＰＥＴが用いられ、電子機器（４０）等のディスプレイ（５０）が見えるように透明且つ扁平形状の主要部（１０）と、該主要部（１０）の周縁に設けられた駆動コイル（２０）が取り付けられる縁部（１１）とからなる。前記主要部（１０）の厚さ（ｔ１）は１００〜１５０μｍ、前記縁部（１１）の厚さ（ｔ２）は５０〜７５μｍに形成されており、前記縁部（１１）が、前記枠体（３）に接着剤によって固定される。前記駆動コイル（２０）は前記振動板（１）にコイル線の束として前記振動板（１）に面接触しており接着材により固着されている。
【００２７】
また、枠体（３）の背面に、枠回路基板が取り付けられ、前記駆動コイル（２０）から引出されたリード線が枠回路基板と電気的に接続されている。
【００２８】
図６は、本発明の平面スピーカを電子機器（４０）に取り付けた断面図である。該振動板（１）を断面凸状に形成することにより、前記振動板（１）の強度が、全面扁平形状のものと比べ強度が向上すると共に、前記断面凸状に形成することによりできたスペースにディスプレイ（５０）を配置することができ、スペースの有効利用による該電子機器の小型化が可能になる。
【００２９】
実用新案文献１に記載のような従来の平面スピーカは、図１１に示すように駆動コイル（２０）として円筒状に巻回されたものが用いられており、振動板（１）と線でしか接触していない。それに対して、本発明の平面スピーカに用いる駆動コイル（２０）は、渦巻き状に巻回されており、巻数が前記振動板と垂直方向よりも水平方向の方が多いものを用いており、振動板（１）がコイルの束で面接触している。そのため、駆動コイル（２０）の振動が振動板（１）に伝わりやすくなり、磁気回路（２）を大型化することなく音圧を向上させることができる。
【００３０】
図５に示すように、前記マグネット（２１）の駆動コイル（２０）側から放出される磁束の振動板（１）と平行方向の成分により前記振動板（１）を振動させることによりトッププレート（５１）が必要なくなりコストを削減することができる。
【００３１】
また、磁気ギャップを設ける必要が無いため、生産工程においてヨーク（２２）と駆動コイル（２０）、又は駆動コイル（２０）とマグネット（２１）が、前記磁気ギャップ内で接触することにより不良が発生するという問題は無くなり、生産性を向上させることができる。また、枠体（３）に設けられた枠体凹部（３ａ）にヨーク（２２）を配置し、振動板（１）の縁部（１１）の振動板凸部（１１ｂ）に、駆動コイル（２０）を配置することにより、容易に磁気回路（２）を位置決めすることができ、さらなる生産性の向上につながる。
【００３２】
実施例では、電子機器（４０）の前面に配置したが、美術館等で絵画のネームプレートの前面に配置し説明のアナウンスに用いたり、動物園における動物のネームプレートの前面に配置し、その動物の説明のアナウンス等に用いたりすることができ、その他にも応用できることは言うまでもない。
【００３３】
また、図７及び図８に示すように、前記マグネット（２１）上に所定の空隙を設けて、該マグネット（２１）と反極する第２のマグネット（２１ａ）を配置し、２つのマグネットにより前記駆動コイル（２０）を挟むことにより、振動板（１）と平行方向の磁束成分を増加することができ、さらに音圧を向上させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、透明且つ扁平形状を有する主要部（１０）と該主要部（１０）の周縁に位置する縁部（１１）とからなる振動板（１）と、該振動板（１）の縁部（１１）に固定される複数の駆動コイル（２０）と、各駆動コイル（２０）と所定の空隙を設けて一定の位置に配置されるマグネット（２１）と、該マグネット（２１）が取り付けられるヨーク（２２）とを備える平面スピーカにおいて、
磁気回路（２）を大型化することなく音圧を向上させると共に、生産性に優れた平面スピーカ及びそれを用いた電子機器（４０）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における平面スピーカの上面図（ａ）、及びＡ−Ａの断面図（ｂ）である。
【図２】実施例１の平面スピーカに使用されている磁器回路の断面図である。
【図３】実施例１の平面スピーカに使用されている振動板の断面図である。
【図４】本発明に用いる駆動コイルの平面図及び断面図である。
【図５】本発明におけるマグネットの磁束成分分布図である。
【図６】本発明の平面スピーカを取り付けた電子機器の断面図である。
【図７】その他の実施例における平面スピーカの断面図である。
【図８】その他の実施例における平面スピーカに用いられる磁気回路の断面図である。
【図９】従来の平面スピーカを取り付けた電子機器の断面図である。
【図１０】従来の平面スピーカに使用されている磁気回路の断面図である。
【図１１】従来の平面スピーカにおける駆動コイルの平面図及び断面図である。
【符号の説明】
（１）    振動板
（１０）  主要部
（１１）  縁部
（１１ａ）    段部
（１１ｂ）    振動板凸部
（２）    磁気回路
（２０）  駆動コイル
（２１）  マグネット
（２１ａ）    第２のマグネット
（２２）  ヨーク
（３）    枠体
（３ａ）  枠体凹部
（３ｂ）  放音孔
（４０）  電子機器
（４１）  開口部
（５０）  ディスプレイ
（５１）  トッププレート
（５３）  ケース
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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