(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の表裏に渦巻状配列パターンを構成したボイスコイルにおいて軽量化を達成し、極小径のイヤホンにおいても充分な駆動力、充分な音圧、が得られる平面振動板を提供する。【解決手段】可撓性の基板１の両面に、各々成膜技術や金属箔を貼りつけることで渦巻状配列パターンを構成したボイスコイルを有しており、内周端から延びた引出線２と渦巻状に巻かれたボイスコイルとが短絡しない様に、ボイスコイルと引出線２との間に絶縁フィルム３を挟み、この両面のボイスコイルをスルーホールを通じることなく内周端からの引出線２同士、外周端からの引出線２同士を並列で接続する。【選択図】図１
2017079456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性基板の表裏両面に、渦巻状配線パターンとなるボイスコイルを各々形成した平面振動板であって、その外周側の表裏面の引出線同士、内周側の表裏面の引出線同士を並列で接続したことを特徴とする平面振動板ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の平面振動板ユニットにおいて、内周側の引出線と、渦巻状配線パターンとなるボイスコイルとは、絶縁体で隔てられている平面振動板ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に係る平面振動板を複数枚重ね合わせた平面振動板ユニット。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ヘッドホン、イヤホンの技術分野に関し、特にその振動体の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】振動板にボイスコイルを設け、このボイスコイルを挟んで磁石を配置させたヘッドホン、イヤホンは公知である。
また、平面振動板を採用する場合において、振動板の表面にエッチングなどの技術を用いて配線パターンを設け、これをボイスコイルとすることも知られている。【０００３】可撓性基材の表面に平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記平面ボイスコイルは、前記可撓性基材の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターンと、前記可撓性基材の他方の面に形成された第２渦巻状配線パターンとを有するとともに、可撓性基材の両面に形成された第１渦巻配線パターンと第２渦巻配線パターンとがそれぞれ前記可撓性基材に形成されたスルーホールを介して電気的に直列に接続された平面ボイスコイルを形成されていることが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０１２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】上記文献に記載された振動板ユニットの様な、渦巻状の配線パターンはエッチングを用いて構成されるのが一般的である。しかし、エッチングでは、１２μ程度の厚みで金属が基板全体を覆っているため、重量が重くなり、振動体として振動させるためには、大きな駆動力が必要となってくる。【０００６】また、基板のスルーホールを通じて、基板の両面に設けられたボイスコイル同士を接続する構成となっているが、スルーホールメッキを施す構成とした場合は全体の重量が増加してしまい、またボタンメッキ、接着材などを併用して孔を塞ぐ必要も有り、軽量化させることは困難であった。【０００７】更に、エッチングを用いた配線パターンにおいては、隣り合った渦巻状の導線の間隙を４０μ以上確保しなければ巻くことが出来ないという技術的な制約が有るため、ボイスコイルの間隙を充分に詰めて巻くことは困難であり、その結果、ボイスコイルのターン数が不足することから、振動体に充分な振動を得ることが出来ない状況となっていた。【０００８】一方、表裏のボイスコイルをスルーホールを通じて直列で接続していることから、駆動力を上げるために配線パターンのターン数をその間隙が技術的な限界となるまで詰めてボイスコイルを巻いたとしても、インピーダンスが高くなる結果を招いてしまうため、充分な駆動力を得るのは、やはり困難であった。【０００９】一般的なヘッドホンの様に直径で５０ｍｍ程度の基板の大きさを有する場合であれば、エッチングでも必要な駆動力を確保した渦巻状配線パターンを構成することが可能であるが、小型のイヤホンの様に、基板が極小径（直径６ｍｍ以下）となる場合には、エッチングによってボイスコイルの配線パターンを構成しようとしても、ボイスコイルの巻き数が駆動に必要なターン数を確保することが出来ず、大きな駆動力を得ることは出来なかった。【００１０】また、蒸着、スパッタなどの成膜技術を使ってボイスコイルを構成すれば、１０μ程度とエッチングよりも狭い間隙で渦巻状配列パターンを構成することが技術的に可能となるが、その断面の厚みは１μほどと薄く、電流の抵抗が大きくなることから必要な駆動力が得られなくなってしまう。【００１１】渦巻状配列パターンの導線の幅を広くすることによって、導体抵抗を下げることは可能であるが、やはりボイスコイルの巻き数が足りない状況となってしまい、必要なターン数を確保することが出来ず、結果として大きな駆動力を得ることは困難であった。【００１２】そこで、成膜技術や金属箔を貼り付けることで基板の表裏に渦巻状配列パターンを構成したボイスコイルにおいて軽量化を達成し、従来技術による片面一枚のボイスコイルだけでは不足する駆動力を補い、更には極小径のイヤホンにおいても充分な駆動力が得られ、ひしては充分な音圧が得られる平面振動板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】上記課題を解決するために、本発明に係る振動体は、可撓性の基板の片面に、成膜技術や金属箔を貼りつけることで渦巻状配列パターンを構成したボイスコイルを有しており、内周端から延びた引出線と渦巻状に巻かれたボイスコイルとが短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間に絶縁体を挟む構成として軽量化を達成する。【００１４】また、基板の他の面にも、上記の片面の場合と同様に成膜技術や金属箔を貼りつけることで渦巻状配列パターンを構成したボイスコイルを設け、内周から延びた引出線と、渦巻状に巻かれたボイスコイルとが短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、絶縁体を挟む構成とし、この両面のボイスコイルをスルーホールを通じることなく並列で接続することによって、軽量化と共に、振動体の駆動力を向上させることが可能な振動体を得ることが出来る。【００１５】更に、この両面にボイスコイルを設けた振動体ユニットを複数重ねあわせることで、一枚の振動体ユニットから得られる駆動力を必要に応じて増強させることも可能である。この構成は、一般的なヘッドホンのみならず、特に極小径のイヤホンにおいて充分な駆動力と音圧が得られる点で有利である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】以下、実施の形態につき図面を参照して説明する。
本発明の振動体ユニットにおいて、基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド等のプラスチックフィルム、等を採用して作ることができる。この基板の裏表両面に、蒸着、スパッタなどの成膜技術、またはレーザーで抜いた薄い金属箔を貼ることなどによって、渦巻状配列パターンを一体に構成する。
【００１７】図１に示す様に、振動体の第一の構成は、中央の円形の部分から左右方向に一対の脚を伸ばした形状となっている。基板１の表側は、この円形の中に渦巻状配列パターンが形成されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、片方の脚に沿って引出線２が延びている。
【００１８】また、内周端からも、他方の脚に沿って引出線２が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルム３を挟む構成とする。
【００１９】図２に示す様に、振動体の第二の構成は、第一の実施例を基板の両面に設けたものである。即ち、基板の中央の円形の部分から左右方向に一対の脚を伸ばした形状となっている。基板の表側は、この円形の中に渦巻状配列パターンが形成されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、片方の脚に沿って引出線が延びている。
【００２０】また、内周端からも、他方の脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。
【００２１】基板の裏側も表側と同じ構成となっている。即ち、円形の中に渦巻状配列パターンが形成されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、片方の脚に沿って引出線が延びている。
【００２２】また、内周端からも、他方の脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。
【００２３】ここで、表側と裏側は、同一の構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【００２４】この実施例の様に、左右方向に脚を設ける構成とすると、一般的な大きさのヘッドホンに採用できることは勿論、脚を折り曲げて円筒形のイヤホン本体と組み立てる様にすると、容易に極小型のイヤホンを構成することが可能となる。
【００２５】図３に示す様に、振動体の第三の構成は、中央の円形の部分から同一方向に一本の脚を伸ばした形状となっている。基板１の表側は、この円形の中に渦巻状配列パターンが形成されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、脚に沿って引出線２が延びている。
【００２６】また、内周端からも、脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。また、外周端から伸びた引出線とは、拒理を置いて略平行に配置される。
【００２７】基板の裏側も表側と同じ構成となっている。即ち、円形の中に渦巻状配列パターンが成膜されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、脚に沿って引出線が延びている。
【００２８】また、内周端からも、脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。また、外周端から伸びた引出線とは、拒理を置いて略平行に配置される。
【００２９】ここで、表側と裏側は、同一の形状、構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【００３０】この実施例の様に、同一の方向に脚を設ける構成とすると、コネクタとの接続をする場合に一か所でハンダづけをすることが可能となり、組み立てが簡素化されて便利である。
【００３１】図４に示す様に、振動体の第四の構成は、中央の円形の部分から１２０度毎に３本の脚を伸ばした形状となっている。基板の表側は、この円形の中に渦巻状配列パターンが形成されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、３本の内の一本の脚に沿って引出線が延びている。
【００３２】また、内周端からも、他方の脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。
【００３３】基板の裏側も表側と同じ構成となっている。即ち、円形の中に渦巻状配列パターンが成膜されており、この渦巻状配列パターンの外周端から、残りの２本の内の１本片の脚に沿って引出線が延びている。最後に残った脚には、引出線は設けない。
【００３４】また、内周端からも、他方の脚に沿って引出線が延びているが、内周から外に向かって延びた引出線が、渦巻状に巻かれたボイスコイルと短絡しない様に、ボイスコイルと引出線との間には、短冊状の絶縁フィルムを挟む構成とする。
【００３５】ここで、表側と裏側は、同一の形状、構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【００３６】この実施例の様に、１２０度毎に３方向で同一の方向に脚を設ける構成とすると、コネクタの方向を避けたい場合に違う場所に脚を出せる。また、３方向で振動体を引っ張ってヘッドホン、イヤホン本体と組み立てるので、均等な力で張れる効果が有る。
【００３７】また、本発明においては、表面と裏面に構成されたボイスコイルの配線パターンは、電流の方向が一致する様に、振動板を中心とした面対象となっている。
【００３８】このボイスコイルの配線パターンを、導線の太さと同じ長さだけずらして構成すると、ボイスコイルの密度が更に上がり、更に駆動力が向上し、良好な音圧が得られることとなる。
【００３９】平面振動板のボイスコイルを基板の表裏両面に設けたことにより、極小のイヤホンにおける平面振動板においても、大きな駆動力を得ることが可能となる。
【００４０】また、図５に示す様に、基板にボイスコイルを設け、これを並列に接続したものをユニットとして、複数重ねて使用することも可能である。
この場合は、ユニットとユニットとの間に絶縁フィルムを挟んで貼り合わせることで、薄く、駆動力を更に高くすることが出来る。
【００４１】上記で説明した本発明の振動体、または振動体ユニットに交流電流信号が流れると、それによって生ずる交流磁束が振動体を横切って振動し、電気信号を音響信号に変換して、ヘッドホン、イヤホンとして利用可能となる。
【発明の効果】
【００４２】以上の様に、この発明による振動体によれば、成膜技術や金属箔を貼り付けることによって。導体のピッチを細かく構成することが出来、エッチングやメッキを使わないことによる軽量化が達成できる。
また、並列構造にしたため導体抵抗が低くなり、インピーダンスを減らすことが出来たことと相俟って振動体に電流が流れたときに、大きな駆動力を発揮できる振動板を得ることが出来る。
ひいては、極小型のイヤホンにおいても、大きな駆動力を発揮できる平面振動板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る振動体を示した説明図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る振動体を示した説明図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に係る振動体を示した説明図である。
【図４】本発明の第四の実施形態に係る振動体を示した説明図である。
【図５】本発明の第五の実施形態に係る振動体を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４４】１  基板
２  ボイスコイル
３  引出線
４  振動体
５  振動体ユニット
【図１】
2017079456.tif 000003
【図２】
2017079456.tif 000004
【図３】
2017079456.tif 000005
【図４】
2017079456.tif 000006
【図５】
2017079456.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月25日(2016.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】ここで、表側と裏側は、同一の構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端側同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】ここで、表側と裏側は、同一の形状、構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端側同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】ここで、表側と裏側は、同一の形状、構成となっており、ボイスコイルの巻き方向は、電流の方向が一致する方向となっている。引出線は、内周端側同士、外周端側同士で接続され、表裏のコイルは並列に接続されることになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】また、図５に示す様に、基板にボイスコイルを設け、これを並列に接続したものをユニットとして、複数重ねて使用することも可能である。
この場合は、ユニットとユニットとの間に絶縁フィルムを挟んで貼り合わせることで、薄く、駆動力を更に大きくすることが出来る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】以上の様に、この発明による振動体によれば、成膜技術や金属箔を貼り付けることによって、導体のピッチを細かく構成することが出来、エッチングやメッキを使わないことによる軽量化が達成できる。
また、並列構造にしたため導体抵抗が低くなり、インピーダンスを減らすことが出来たことと相俟って振動体に電流が流れたときに、大きな駆動力を発揮できる振動板を得ることが出来る。
ひいては、極小型のイヤホンにおいても、大きな駆動力を発揮できる平面振動板を提供することが可能となる。