JP2004080231A

JP2004080231A - 平板型スピーカ

Info

Publication number: JP2004080231A
Application number: JP2002236215A
Authority: JP
Inventors: Koichi Saito; 斉藤　功一
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】振動板に皺が形成されるのを防止することにより、音質を良好なものに改善したスピーカを提供する。
【解決手段】振動板２と対向板３の双方にパターン形状が連続パルス状の第１の導体２Ａと第２の導体３Ａを形成し、第２の導体３Ａに電流発生手段４から所定の直流電流を与え、第１の導体２Ａに音声信号Ｖｓを与える。第１の導体２Ａと第２の導体３Ａ間では引力および斥力が発生して振動板２から音が発生する。また振動板２上の導線２Ａ間には斥力が作用するため、振動板２に皺が形成されるのを防止できるため、音質を良好なものに改善できる。また振動板２として透明フィルムを、および導体としてＩＴＯを使用すると透明なスピーカとすることができ、ディスプレイ装置の表面などに設置することが可能となる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面板を振動板に用いた平板型スピーカに係わり、特に良好な音質を得ることができるとともにディスプレイ装置などの表面に設けることも可能とした平板型スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の平板型スピーカとしては、例えば特開平１０−２７６４９７号公報などに記載されたものが存在する。
【０００３】
前記公報に記載された平板型スピーカは、表面に平面渦巻きコイル状の導線パターンが形成された振動板と、同一形状の導線パターンが形成された固定板とを対向させた構造となっておいる。前記固定板側の導線パターンに直流電流を与えながら振動板側の導線パターンに音声信号を与えると、前記音声信号の電流の方向に応じて互いの導線間に引力および斥力が発生する。これにより、前記振動板が上下方向に振動させられて発音が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載された平板型スピーカは、振動板に導線を平面渦巻きコイル状に形成したものであるが、前記導線パターンでは隣り合う導線間に常に同一方向の電流が流れるため、同一平面上で隣り合う導線間に常に引力が作用している。このため、振動板を薄膜フィルムなどで形成すると、振動中（発音中）にフィルムに皺が形成され、良好な音質を得難いものとなっていた。
【０００５】
また導線パターンを平面渦巻き状とする場合には、渦巻きの中心と外部とを連結する引出し用の導線が前記渦巻きを形成する導線と接触しないようにする必要があるが、そのためには前記引出し用の導線を渦巻きが形成されている面とは反対側の面（裏面）に形成するとともに、振動板の中心に穴を穿設して渦巻きの中心と前記引出し用の導線とを連結する必要がある。したがって、振動板の表裏両面に導線パターンを形成する必要が生じるため、それだけ導線パターンを形成する工程が煩雑になるという問題もある。
【０００６】
さらに振動板を透明化することができれば、ディスプレイ装置に重ねた状態でスピーカを配置することが可能となり、機器本体内のスピーカ専用のスペースを不要とすることが可能となる。
【０００７】
しかし、上記公報に記載されたスピーカは、ジルコニアなどからなるセラミック平面板、または表面にＳｉＯ_２、ＳｉＮ、プラスチックなどからなる絶縁膜が形成された金属箔などからなる振動板の表面に、銅、アルミニウムなどの金属を蒸着等の手段を用いて渦巻きコイルを形成した構成であり、振動板は透明ではなかった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単な構成で良好な音質を得ることができるよにした平板型スピーカを提供することを目的としている。
【０００９】
また本発明は、振動板を透明化することにより、スピーカ専用のスペースを不要にできるようにした平板型スピーカを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面に所定のパターン形状からなる第１の導線が形成された振動板と、前記第１の導線と同一のパターン形状からなる第２の導線が形成された前記振動板に対向する対向板と、前記第１の導線と第２の導線のいずれか一方の導線に所定の直流電流を与える電流供給手段とが設けられ、他方の導線に音声信号を与えることにより音が発生する平板型スピーカにおいて、
前記第１および第２の導線のパターン形状が、複数の凹凸を交互に繰り返す連続パルス状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
この場合、前記振動板と対向板に対し垂直にする方向から前記振動板と対向板を見たときに、前記第１の導線と第２の導線とが重なり合うものが好ましい。
【００１２】
本発明では、振動板にパルス状に形成された導線間に斥力を発生させることができるため、振動板に皺が形成されるのを防止できる。よって、スピーカの音質を良好なものに改善することができる。
【００１３】
また導線は一方の平面にのみ形成するだけでよく、両面に形成する必要がなくなるため、導線を形成する工程を容易とすることができる。
【００１４】
また前記対向板が、振動板および対向板を支持する支持部材の一部で形成されているものである。
【００１５】
上記構成では対向板側が振動しないため、音がスピーカの前面からのみ生じる一方向性のスピーカとすることができる。
【００１６】
あるいは、前記対向板が、振動自在に支持されている請求項１記載の平板型スピーカ。
【００１７】
上記構成では、振動板と対向板の双方の振動が可能となるため、スピーカの両面から音を発する双方向スピーカとすることができる。
【００１８】
さらに前記振動板と対向板が透明なフィルム又は部材で形成され、且つ前記第１および第２の導線がＩＴＯで形成されているものにでき、この場合には、ディスプレイ装置の表面に前記振動板および対向板が設けることができる。
【００１９】
上記構成では、ディスプレイ装置の表面から音を発生させることができる。スピーカをディスプレイ装置の表面に設ける場合には、上記一方向性のスピーカが好ましいが、対向板である支持部材を透明とすればよく、例えばディスプレイ装置の最も外側に設けられるガラス基板を前記対向板として利用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す平板型スピーカの構成を示す斜視図、図２は第１の実施の形態として図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図である。また図３は第２の実施の形態として双方向スピーカを示す図２同様の断面図、図４は第３の実施の形態として双方向スピーカを示す図２同様の断面図である。
【００２１】
図１に示す平板型スピーカ１は、図示しない支持部材の内部に振動板２と対向板３とを平行に対向させた状態で設けらている。前記振動板２は、例えばポリエチレン、ＰＥＴ、ポリエステルなどの薄い透明フィルムで形成されている。振動板２のＸおよびＹ方向の側部は前記支持部材に保持され、振動板２は図示Ｚ１−Ｚ２方向である上下方向に自在に振動可能である。
【００２２】
前記対向板３はスピーカの特性によって異なる。すなわち、図２に示すように音を一方向（Ｚ１方向）に発生させる指向性重視の一方向性のスピーカである場合には前記対向板３は支持部材５の一部（内面）を利用できる。一方、図３又は図４に示すように、音を振動板の両面方向（Ｚ１およびＺ２方向）に発生させる双方向スピーカである場合には前記対向板３は前記振動板２と同様のフィルムで形成されている。
【００２３】
図１に示すように、前記振動板２と対向板３には、同一のパターン形状からなる第１の導線２Ａと第２の導線３Ａが形成されている。
【００２４】
前記第１の導線２Ａは、前記透明フィルムからなる振動板２の裏面（図示Ｚ２側の面）に対し蒸着、スパッタまたは印刷などの手段で形成されている。前記第１の導線２Ａは銅やアルミニウムなどの導体で形成することが可能である。ただし、透明電極を形成するＩＴＯなどの酸化物で第１の導線２Ａを形成すると、前記第１の導線２Ａを有する振動板２全体を透明にできる。
【００２５】
図１に示すように、前記第１の導線２Ａのパターン形状は複数の凹凸を交互に繰り返す連続パルス状であり、図示Ｙ１およびＹ２には略Ｕ字形状に形成された複数の折り返し部２ａ，２ａ，２ａ…と折り返し部２ｂ，２ｂ，２ｂ…を有している。また一方の折り返し部２ａと他方の折り返し部２ｂとの間には直線部２ｃ，２ｃ，２ｃ，…を有しているが、前記直線部２ｃ，２ｃ，２ｃ，…どうしは全て平行である。前記第１の導線２Ａの始点２ｄと終点２ｅには前記振動板２の外部に延びる引き出し線が設けられており、この間に音声信号Ｖｓが与えられる。
【００２６】
一方、前記対向板３の表面には、前記第１の導線２Ａと同一の連続パルス状の第２の導線３Ａが形成されており、この第２の導線３Ａは前記第１の導線２Ａ同様の複数の折り返し部３ａ，３ａ，３ａ…および折り返し部３ｂ，３ｂ，３ｂ…と直線部３ｃ，３ｃ，３ｃ，…を有している。また前記第２の導線３Ａの始点３ｄと終点３ｅとの間には所定の直流電流を与える電流供給手段４が接続されている。
【００２７】
前記第１の導線２Ａと第２の導線３Ａは、前記振動板２および対向板３に垂直に交叉する図示Ｚ方向から見ると互いに重なり合うとともに、前記第１の導線２Ａ上の任意の一点とそれに対応する第２の導線３Ａ上の点の距離は全て等しい。
【００２８】
上記振動板２および対向板３では、第１の導線２Ａおよび第２の導線３Ａを一方の面のみに形成すればよく、従来のように両面に形成する必要がない。よって、蒸着、スパッタあるいは印刷等の手段を用いて行われる導線を形成する工程を容易にできる。
【００２９】
図２の第１の実施の形態に示す一方向性のスピーカでは、前記対向板３の第２の導線３Ａに所定の直流電流を与えた状態で、前記第１の導線２Ａに音声信号Ｖｓが与えられる。このとき、前記振動板２と対向板３との間では、第２の導線３Ａに流れる電流が作り出す磁界と第１の導線２Ａに流れる音声信号Ｖｓによる電流とによって、前記第１の導線２Ａにはフレミングの左手の法則に従う電磁力が発生する。この電磁力の向きは音声信号Ｖｓの電流の向きに従うものであり、第１の導線２Ａと第２の導線３Ａに流れる電流の向きが同一方向であれば互いに引き合う引力ｆ１となり、電流の向きが互いに逆方向であるときには互いに反発しあう斥力ｆ２となって作用する。よって、図２では振動板２のみが音声信号Ｖｓに応じて図示上下方向（Ｚ１およびＺ２方向）に振動するため、振動板２から音声信号Ｖｓに応じた音を図示Ｚ１方向に発生させることができる。
【００３０】
また音声信号Ｖｓの電流の方向を問わず、振動板２の同一平面上で隣り合う直線部２ｃ，２ｃ間では、互いに逆方向の電流が流れる。すなわち、前記隣り合う直線部２ｃ，２ｃ間には互いに反発しあう斥力が発生するため、前記振動板２に皺が形成されなくなる。よって、振動板２の音質を良好なものに改善することができる。
【００３１】
次に、図３の第２の実施の形態に示す双方向性のスピーカでは、対向板３がフィルムで形成されているために振動板として機能する。よって、振動板２側の第１の導線２Ａに音声信号Ｖｓを与え、対向板３側の第２の導線３Ａに所定の直流を与えると、前記第１の導線２Ａと第２の導線３Ａの間に作用する引力ｆ１および斥力ｆ２により前記対向板３が振動板２と逆方向に振動する。すなわち、両導線間に引力ｆ１が作用して振動板２がＺ２方向に振動するときには対向板３は図示Ｚ１方向に振動する。また両導線間に斥力ｆ２が作用して振動板２がＺ１方向に振動するときには対向板３は図示Ｚ２方向に振動する。よって、音声信号Ｖｓに応じた音を、平板型スピーカ１の両面から上下方向（Ｚ１およびＺ２方向）に発生させることができる。
【００３２】
次に、図４の第２の実施の形態に示す双方向スピーカでは、対向板３が上記同様のフィルムで形成されているとともに、前記振動板２と対向板３との間には容易に変形し難いガラス基板などで形成された支持板６が設けられている。前記支持板６は、前記振動板２と対向板３の双方に対し平行に設けられているとともに、その一方の面には前記第１の導体２Ａおよび第２の導体３Ａと同一のパターン形状の第３の導体６Ａが形成されている。前記第１の導体２Ａ、第２の導体３Ａおよび第３の導体６Ａは、各面に垂直に交叉する図示Ｚ方向から見ると重なり合っている。
【００３３】
図４に示すスピーカでは、前記第３の導体６Ａに所定の直流電流が与えられ、第１の導体２Ａと第２の導体３Ａに音声信号Ｖｓが与えられている。あるいはその逆に、前記第３の導体６Ａに所定の音声信号Ｖｓを与え、第１の導体２Ａと第２の導体３Ａに直流電流を与えるものであってもよい。
【００３４】
前記振動板２と支持板６との間では、第１の導線２Ａと第３の導線６Ａとの間に作用する引力ｆ１および斥力ｆ２で振動板２が振動させられ、対向板３と支持板６との間では、第２の導線３Ａと第３の導線６Ａとの間に作用する引力ｆ１および斥力ｆ２で対向板３が振動させられるが、前記振動板２と対向板３の振動方向は互いに逆向きである。
【００３５】
よって、この実施の形態においても、音声信号Ｖｓに応じた音声を、平板型スピーカ１の両面から上下方向（Ｚ１およびＺ２方向）に発生させることができる。
【００３６】
ただし、図３に示すものでは第１の振動板２と第２の対向板３の双方が振動すると互いの対向距離が変化するが、前記フレミングの法則に従う引力および斥力は導線間の距離に反比例するため、前記対向距離が接近した状態にある場合と離間した状態にある場合とでは、発生する引力ｆ１および斥力ｆ２の差が大きく音質に悪影響を与えることが考えられる。
【００３７】
一方、図４に示すものでは第３の導線６Ａを有する支持板６は振動せず、常に第１の振動板２と第２の対向板３の中間に位置する。よって、実質的には図２に示す一方向性のスピーカを背中合わせに接合して双方向性のスピーカにしたことと同じであり、発生する引力ｆ１および斥力ｆ２の差を小さくできるため、音質に与える悪影響を小さくできる。
【００３８】
上記第１の実施の形態では振動板２に透明フィルムを使用し、第２の実施の形態では振動板２と対向板３の双方に透明フィルムを使用し且つ第１の導体２Ａおよび第２の導体３ＡにＩＴＯを使用することで、平板型スピーカ１全体を透明化することができる。また第３の実施の形態では、さらに加えて支持板６にも透明なガラス基板を使用することで平板型スピーカ１全体を透明化することができる。
【００３９】
このため、例えば携帯電話やＴＶなどのディスプレイ装置の表面に前記透明化された平板型スピーカ１を取り付けることが可能となる。この場合、ディスプレイ装置の表面から音を発生させることができる。
【００４０】
よって、新たにスピーカを設ける必要がなくなるため、例えば携帯電話機などでは本体の小型化を促進できるようになる。あるいはさらに大きな面積のディスプレイ装置を採用することが可能となる。
【００４１】
しかも、上記平板型スピーカは、ボイスコイル型スピーカのようにコイル、ボビン、磁石などを必要としないため、部品点数も削減できる。さらに振動板２と対向板３との対向距離を縮めること、ディスプレイ装置の表面に配置した場合であっても機器本体を薄型化することが可能である。
【００４２】
なお、上記第１および第２の実施の形態では、第１の導体に音声信号を与え、第２の導体に直流電流を与えた場合について説明したが、第１の導体に直流電流を与え、第２の導体に音声信号を与えるものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、振動板の表面に形成された導体間に斥力を発生させることができるため、振動板の皺が形成されるのを防止でき、スピーカの音質を向上させることができる。
【００４４】
またディスプレイ装置の表面にスピーカを設けることが可能となり、スピーカ専用のスペースを不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平板型スピーカの構成を示す斜視図、
【図２】第１の実施の形態として図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図、
【図３】第２の実施の形態として双方向スピーカを示す図２同様の断面図、
【図４】第３の実施の形態として双方向スピーカを示す図２同様の断面図、
【符号の説明】
１　平板型スピーカ
２　振動板
３　対向板
２Ａ　第１の導体
３Ａ　第２の導体
４　電流供給手段
６　支持板
６Ａ　第３の導体
Ｖｓ　音声信号

Claims

表面に所定のパターン形状からなる第１の導線が形成された振動板と、前記第１の導線と同一のパターン形状からなる第２の導線が形成された前記振動板に対向する対向板と、前記第１の導線と第２の導線のいずれか一方の導線に所定の直流電流を与える電流供給手段とが設けられ、他方の導線に音声信号を与えることにより音が発生する平板型スピーカにおいて、
前記第１および第２の導線のパターン形状が、複数の凹凸を交互に繰り返す連続パルス状に形成されていることを特徴とする平板型スピーカ。
前記振動板と対向板に対し垂直に交叉する方向から前記振動板と対向板を見たときに、前記第１の導線と第２の導線とが重なり合うものである請求項１記載の平板型スピーカ。
前記対向板が、振動板および対向板を支持する支持部材の一部で形成されている請求項１または２記載の平板型スピーカ。
前記対向板が、振動自在に支持されている請求項１記載の平板型スピーカ。
前記振動板と対向板が透明な部材で形成され、且つ前記第１および第２の導線がＩＴＯで形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の平板型スピーカ。
ディスプレイ装置の表面に前記振動板および対向板が設けられている請求項５記載の平板型スピーカ。