JP2008113368A - 平面型音響変換装置及び平面型音響変換装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、振動面の振幅を大きくする。
【解決手段】振動膜１１０の振動面１１２が上下に変位しても、すなわち駆動面１１４、１１５が上下に変位しても、駆動面１１４、１１５を通る磁束密度は変らない。よって、振動面１１２の変位の幅を大きくすることができる。したがって、従来よりも音圧を上げことが容易である。また、低音域の再現性も良好となる。また、一枚の振動膜１１０を折り曲げることで、振動面１１２と駆動面１１４、１１５を形成しているので、構成が簡単であると共に、製造も容易である。
【選択図】図１

Description

本発明は、平面型音響変換装置及び平面型音響変換装置の製造方法に関する。

従来の平面型スピーカでは、複数の永久磁石が、上面の磁極面の極性が交互に反転するように配置されると共に、振動面がこれらの永久磁石の磁極面と対向するように所定の隙間を設けて配置されている。また、振動面には、永久磁石の各々に対応させて、渦巻き状のコイルが形成されている。そして、コイルに通電すると、フレミングの左手の法則に従って、コイルに垂直な方向に駆動力が発生するので、振動面は膜面に垂直な方向に変位する。よって、発生させたい音響を表す電気信号をコイルに通電することにより、振動面が電気信号に応じて振動し、音響信号を発生させることができる（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、このような構成の平面型スピーカは、振動面の振幅を大きくすると、振動面が磁極面から離れた際に、コイルを鎖交する磁束密度が低くなる。このため、振動面の振幅を大きくすることが困難であった。

また、細長い振動板に、コイルが巻かれた断面コ字状の部材を取り付け、このコイルを一対の磁極面の間に配設することで、振動板を大きく振動させる構成の平面スピーカが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
特許第３１５９７１４号 特開２０００−２６１８８９号公報

しかしながら、特許文献２の構成は、部品点数が多く構造が複雑である。また、製造方法も複雑であった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、簡単な構成で、振動面の振幅を大きくすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の平面音響変換装置は、振動面と前記振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、前記振動面と前記駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜と、間隔を持って対向する異なる極性の一対の磁極面を有する磁石部と、前記磁石部の一対の前記磁極面の間に前記駆動面を移動自在に、前記振動膜を保持する保持手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の平面音響変換装置では、振動膜は、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている。そして、振動膜は、一対の磁極面の間に駆動面を移動自在に、保持手段で保持されている。

よって、例えば、コイルに電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、電流が磁界から受ける力の方向は、すなわち、駆動面のコイルに発生する力の方向は、振動面に略直交する方向となる。したがって、発生させたい音響を表す電気信号をコイルに通電させることにより、振動面が電気信号に応じて振動し、音響信号を発生させることができる。

そして、このように、振動膜の駆動面が一対の磁極面の間を移動しても、駆動面を通過する磁束密度は変化しない。つまり、振動面の振幅を大きくしても、駆動面を通過する磁束密度は変化しない。更に、振動膜は、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている。したがって、簡単な構成で、振動面の振幅を大きくすることが可能となっている。

請求項２に記載の平面型音響変換装置は、請求項１に記載の構成において、渦巻き状の前記コイルが形成された前記振動膜の両端側を曲げて、前記振動面の両外側に前記駆動面を形成し、該振動膜を断面コ字形状としたこと特徴としている。

請求項２に記載の平面型音響変換装置では、渦巻き状のコイルが形成された振動膜の両端側を曲げて、振動面の両外側に駆動面を形成し、振動膜を断面コ字形状とてしている。

このように、コイルが形成された振動膜の振動面の両外側を折り曲げ断面コ字形状とすることで、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜となる。つまり、簡単な構成で、振動面の振幅を大きくすることが可能となっている。

また、駆動面が振動面の両外側に形成されているので、例えば、駆動面が一つのみの場合と比較し、振動面の変位がスムーズである（例えば、振動面が変位する際に傾きにくい）。

請求項３に記載の平面型音響変換装置は、請求項１に記載の構成において、前記振動膜には、第一の前記コイルと第二の前記コイルとが隣接して並んで形成され、前記第一コイルと前記第二コイルとの間が谷折りされ、前記谷折りされた両外側が第一の前記コイルと第二の前記コイルとが折れ曲がるように山折りされ、前記谷折りと前記山折りとの間を前記駆動面としたことを特徴としている。

請求項３に記載の平面型音響変換装置では、第一コイルと第二コイルとの間が谷折りされ、谷折りされた両外側が第一のコイルと第二のコイルとが折れ曲がるように山折りされ、谷折りと山折りとの間を駆動面としている。

このように、第一のコイルと第二コイルとが形成された振動膜を折り曲げることで、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜となる。つまり、簡単な構成で、振動面の振幅を大きくすることが可能となっている。

また、振動膜に３つ以上のコイルを形成することで、多数の駆動面を設けることが容易に可能となり、大型の平面型音響変換装置を得ることができる。

請求項４に記載の平面型音響変換装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記振動膜の渦巻き状の前記コイルの内周の内側に、補強パターンを形成したことを特徴としている。

請求項４に記載の平面型音響変換装置では、振動膜の渦巻き状のコイルの内周の内側に補強パターンを形成したので、コイルの内周の内側の剛性、すなわち、振動面の剛性が向上する。よって、振動面の撓みが防止される。

請求項５に記載の平面型音響装置は、請求項４に記載の構成において、前記補強パターンには、前記振動面と前記駆動面との境界線部分に幅狭部が形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の平面型音響装置では、補強パターンには、振動面と駆動面との境界線部分に幅狭部が形成されているので、振動面と直交する駆動面を形成しやすい。例えば、請求項２及び請求項３のように、振動膜を折り曲げる際に、折り曲げやすい。

請求項６に記載の平面型音響変換装置の製造方法は、振動面と、前記振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、前記振動面と前記駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜と、異なる極性の一対の磁極面が間隔を持って対向する磁石部と、前記磁石部の一対の前記磁極面の間に前記駆動面を移動自在に、前記振動膜を保持する保持手段と、を備える平面型音響変換装置の製造方法であって、前記振動膜に渦巻き状の前記コイルを形成する第一工程と、前記振動膜を曲げて、前記コイルが前記振動面と前記駆動面とに跨るように、該振動面と該振動面に直交する該駆動面とを形成する第二工程と、を有することを特徴としている。

請求項６に記載の平面型音響変換装置の製造方法では、振動膜に渦巻き状のコイルを形成したのち振動膜を曲げることで、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜となる。よって、構成が簡単である共に、製造が簡単である。

請求項７に記載の平面音響変換装置は、請求項６に記載の製造方法において、前記第二工程では、前記振動膜の両端側を曲げて、前記振動面の両側に前記駆動面を形成し、該振動膜を断面コ字形状とすることを特徴としている。

請求項７に記載の平面音響変換装置では、振動膜の両端側を曲げて振動面の両側に駆動面を形成し、振動膜を断面コ字形状とすることで、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜となる。よって、構成が簡単である共に、製造が簡単である。

請求項８に記載の平面型音響変換装置の製造方法は、請求項６に記載の構成において、前記第一工程では、前記振動膜に、第一の前記コイルと第二の前記コイルとを隣接させて形成し、前記第二工程では、前記第一コイルと前記第二コイルとの間を谷折りし、前記谷折りの両外側を第一の前記コイルと第二の前記コイルとが折れ曲がるように山折りし、前記谷折りと前記山折りとの間を前記駆動面とすることを特徴としている。

請求項８に記載の平面型音響変換装置の製造方法では、第一コイルと第二コイルとの間を谷折りし、前記谷折りの両外側を第一のコイルと第二のコイルとが折れ曲がるように山折りし、谷折りと前記山折りとの間を駆動面とすることで、振動面と振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されると共に、振動面と駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜となる。よって、構成が簡単である共に、製造が簡単である。

なお、上記では、コイルに通電してフレミングの左手の法則に従って、振動膜の振動面を振動させる場合について説明したが、これに限定されない。フレミングの右手の法則に従って、振動膜の振動面を振動させて、コイルに誘導電流を発生させても良い。

以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で、振動面の振幅を大きくすることができる。

以下、図面を参照して本発明をスピーカに適用した実施の形態を詳細に説明する。なお、説明しやすいように上下左右等と記載するが、いずれも図における上下左右方向をさしている。

［第一実施形態］
図１に示すように、第一実施形態の平面型スピーカ１００は、振動膜１１０と磁石部１５０とを備えている。

図１と図２（Ａ）とに示すように、磁石部１５０は、磁性体からなり、図における上面が開口したＵ字形状のヨーク１５２を備えている。なお、以降、長手方向とは、このＵ字の溝方向をさす。

図１、図２（Ａ），図２（Ｂ）に示すように、ヨーク１５２の底面１５２Ａには、直方体状の永久磁石１５４が配置され、この永久磁石１５４の上に、磁性体からなる板状のヨーク１５６が配置されている。そして、磁石部全体として、ヨーク１５６がＳ極となり、ヨーク１５２がＮ極となっている。なお、永久磁石１５４の種類は特に限定されない。例えば、フェライト系マグネットやネオジウム系マグネット等を使用することができる。

Ｎ極となるヨーク１５２の内壁面１５２Ｂ，１５２Ｃと、内壁面１５２Ｂ、１５２Ｃと対向するＳ極となるヨーク１５６の側面１５６Ｂ，１５６Ｃとは、略並行である。また、ヨーク１５６の上面１５６Ｄは、ヨーク１５２の開口面よりも低い位置にある。

そして、Ｎ極のヨーク１５２の内壁面１５２Ｂ，１５２Ｃと、Ｓ極のヨーク１５６の側面１５６Ｂ，１５６Ｃとの間に発生する磁力線は、内壁面１５２Ｂ，１５２Ｃ及び側壁面１５６Ｂ，１５６Ｃに直交する方向となる。

図１に示すように、振動膜１１０は、振動面１１２と、振動面１１２の両側に設けられ振動面１１２と直交する駆動面１１４、１１５と、を備えている。換言すると、図２（Ａ）に示すように、振動膜１１０は、断面コ字形状をしている。

そして、図１に示すように、振動面１１２と駆動面１１４、１１５とに跨って、渦巻き状のコイル１２０が形成されている。コイル１２０は、角部がＲ状の略四角形状をした環状をしている。なお、コイル１２０は、振動膜１１０の表面（おもてめん）と裏面（うらめん）の両面に形成されている。

環状のコイル１２０の内周の内側には、長手方向に対して斜めの縞状の補強パターン１２２が形成されている。また、一方の短辺部から一対の短冊状の端子部１２４、１２５が延出している。なお、裏目にも、縞状の補強パターン１２２に交差するように、縞状の補強パターン１２３が形成されている（詳細は後述する）。

図２（Ａ）と図２（Ｂ）とに示すように、振動膜１１０は、振動面１１２がＳ極としてのヨーク１５６の上面１５６Ｄに対向し、上面１５６Ｄに所定の間隔を持って配置される。更に、図２（Ａ）に示すように、一方の駆動面１１４を、ヨーク１５２（Ｎ極）の内壁面１５２Ｂとヨーク１５６（Ｓ極）の側壁面１５６Ｂと間に配置する共に、他方の駆動面１１５を、ヨーク１５２（Ｎ極）の内壁面１５２Ｃとヨーク１５６（Ｓ極）の側壁面１５６Ｃと間に配置する。なお、ヨーク１５６の長手方向の幅は、コイル１２０の内周の長手方向の幅よりも短く、コイル１２０の内周内にヨーク１５６が収まるように配置される。

また、図２（Ｂ）に示すように、ヨーク１５２の両端部にそれぞれ、側壁部１６２、１６４を設ける。そして、振動膜１１０は、振動面１１２の外縁部分と、ヨーク１５２、側壁部１６２、１６４と、を弾性部材からなる断面半円弧状のエッジ１７０で取り付けられている。

また、図１、図２（Ｂ）に示すように、端子部１２４、１２５（図１のみに図示）を外部端子（図示略）と接続する。なお、端子部１２４、１２５、も図２（Ｂ）に示すように、断面半円弧形状にたるませている。

なお、エッジ１７０が弾性変形する範囲において、振動膜１１０は図における上下方向に変位自在（振動自在）である。また、端子部１２４、１２５、も図２（Ｂ）に示すように、断面半円弧形状にたるませているので、振動膜１１０の変位（振動）を妨げない。

つぎに、製造方法について説明する。

先ず、断面コ字形状の振動膜１１０の製造方法について説明する。

図３（Ａ）に示すように、振動膜１１０はポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等の高分子フィルム等で構成された薄膜のシート状をしている。なお、図３は、断面コ字形状とする前である。

角部がＲ状となった略四角形状をした渦巻き状のコイル１２０を、振動膜１１０の表面（おもてめん）と裏面（うらめん）の両面に形成する。なお、コイル１２０の形成方法としては、例えば、振動膜１１０のコイル配置部分に銅薄膜を蒸着し、この銅薄膜を平面形状が渦巻き状になるようにエッチングすることにより形成することができる。或いは、銅薄膜を蒸着する代わりに、銅箔を圧着又は接着するか、銅めっきを積層してコイル１２０を形成してもよい。なお、コイル１２０は、絶縁材で被覆する。

また、環状のコイル１２０の内周の内側部分に、長手方向に対して交差するように斜めに縞状の補強パターン１２２を形成する。なお、裏面にも、点線で示すように、補強パターン１２２と交差する向きに同様の縞状の補強パターン１２３を形成する。なお、この補強パターン１２２、１２３は、コイル１２０の形成と同時に、同様の方法によって形成する。また、一方の短辺部（図３（Ａ）における上部）から一対の短冊状の端子部１２４、１２５が延出している。

このような振動膜１１０を、図における左右の両端側に設けられ、長手方向に沿った折目線Ｒ１、Ｒ２で山折りにし、図３（Ｂ）に示すように、長手方向と直交する断面を、断面コ字形状にする（図１、図２（Ａ）も参照）。なお、この折り曲げられた部分が駆動面１１４、１１５であり、その間が振動面１１２である。また、振動面１２と駆動面１１４、１１５との角度は、略９０°である。

そして、振動面１１２と振動面１１２に直交する駆動面１１４、１１５とが一体的に構成されると共に、振動面１１２と駆動面１１４、１１５とに跨って渦巻き状のコイル１２０が形成されている断面コ字形状の振動膜１１０となる。

なお、折目線Ｒ１、Ｒ２は、環状のコイル１２０の内周よりも若干内側に設けられている。よって、駆動面１１４、１１５のコイル１２０には、長手方向の両端部分を除いて、長手方向に沿った方向に電流が流れる。

また、前述した環状のコイル１２０の内側の補強パターン１２２は、図４に拡大して示すように、折目線Ｒ１が通る箇所は、折目線Ｒ１に沿った幅が幅狭となった幅狭部１２２Ａが形成されており、折り曲げやすくなっている。なお、折目線Ｒ２が通る箇所も、幅狭部が形成されている。更に、裏面の補強パターン１２３（図３（Ａ）参照）も、折目線Ｒ１，Ｒ２が通る箇所には、幅狭部１２２Ａが形成されている。

そして、断面コ字形状の振動膜１１０を、前述したように、振動面１１２がヨーク１５６の上面１５６Ｄに対向し、上面１５６Ｄに所定の間隔を持って配置する。更に、図２（Ａ）に示すように、一方の駆動面１１４を、ヨーク１５２の内壁面１５２Ｂ（Ｎ極）とヨーク１５６の側壁面１５６Ｂ（Ｓ極）と間に配置すると共に、他方の駆動面１１５を、ヨーク１５２の内壁面１５２Ｃ（Ｎ極）とヨーク１５６の側壁面１５６Ｃ（Ｓ極）と間に配置する。また、端子部１２４、１２５を外部端子（図示略）と接続する。

また、振動面１１２の外縁部分と、ヨーク１５２、側壁部１６２、１６４とを、弾性部材からなる断面半円弧状のエッジ１７０で取り付ける。

つぎに、本実施形態の動作について説明する。

磁力線は、ヨーク１５２の内壁面１５２Ｂ（Ｎ極）からでてヨーク１５６の側壁面１５６Ｂ（Ｓ極）から入る。また、ヨーク１５２の内壁面１５２Ｃ（Ｎ極）からでてヨーク１５６の側壁面１５６Ｃ（Ｓ極）から入る。つまり、内壁面１５２Ｂ（Ｎ極）と側壁面１５６Ｂとの間の磁力線の向きと、内壁面１５２Ｃ（Ｎ極）と側壁面１５６Ｃ（Ｓ極）との間の磁力線の向きと、は反対方向である。

また、コイル１２０に電流を流すと、駆動面１１４、１１５には電流が図２（Ａ）に対して直交する方向に電流が流れる。なお、一方と駆動面１１４と他方の駆動面１１５とでは、電流が流れる向きは逆となる。つまり、一方が図の表から裏に向かって流れると、他方は図面の裏から表に向かって流れる。

よって、コイル１２０の電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、駆動面１１４、１１５に図における上下方向に駆動力が発生する。よって、振動膜１１０全体、すなわち、振動膜１１０の振動面１１２が、面に垂直な方向に変位する。したがって、発生させたい音響を表す電気信号をコイル１２０に通電することにより、振動面１１２（振動膜１１０全体）が電気信号に応じて振動し、音響信号が発生する。

なお、前述したように、一方と駆動面１１４と他方の駆動面１１５とでは、電流が流れる向きは逆となるが、前述したように、内壁面１５２Ｂ（Ｎ極）と側壁面１５６Ｂとの間の磁力線の向きと、内壁面１５２Ｃ（Ｎ極）と側壁面１５６Ｃ（Ｓ極）との間の磁力線の向きと、は反対方向であるので、一方と駆動面１１４と他方の駆動面１１５には同じ方向（一方が上方向なら他方も上方向）に駆動力が発生する。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

振動膜１１０の振動面１１２が上下に変位しても、すなわち駆動面１１４、１１５が上下に変位しても、駆動面１１４、１１５を通る磁束密度は変らない。よって、振動面１１２の変位の幅を大きくすることができる。したがって、従来よりも音圧を上げことが容易である。また、低音域の再現性も良好となる。

更に、一枚の振動膜１１０を折り曲げることで、部品点数を増やすことなく、振動面１１２と駆動面１１４、１１５を形成しているので、構成が簡単であると共に、製造も容易である。

また、駆動面１１４、１１５が振動面１１２の両外側に形成されている断面コ字形状となっているので、例えば、駆動面が一つのみの場合と比較し、振動面１１２の変位がスムーズである（例えば、振動面１１２が変位する際に傾かない）。

更に、振動面１１２のコイル１２０が形成されていない領域、すなわち、コイル１２０の内周の内側に補強パターン１２２、１２３が形成されているので、振動面１１２の剛性が高くなっている。よって、振動面１１２の撓みが防止されている。

また、補強パターン１２２には幅狭部１２２Ａが形成されているので、折り曲げ易くなっている。

［第二実施形態］
つぎに、第二実施形態の平面スピーカについて説明する。なお、第一実施形態と同様の構成部分の説明は省略する。

図６に示すように、第２の実施の形態の平面型スピーカ２００は、上面が開口した箱部２０２の底面２０２Ａに磁石部２５０が複数（本実施形態では２つ）並んで配置されている。なお、箱部２０２は、底面２０２Ａ或いは側壁に、孔や隙間などが形成されている（上面以外も開口部分がある）。

図５と図６とに示すように、磁石部２５０は、磁性体からなり、図における上面が開口した溝状のヨーク２５２を備えている。このヨーク２５２の底面２５２Ａには、直方体状の永久磁石２５４が配置され、この永久磁石２５４の上に、磁性体からなる板状のヨーク２５６が配置されている。そして、磁石部２５０全体として、ヨーク２５２がＳ極となり、ヨーク２５６がＮ極となっている。なお、永久磁石２５４としては、フェライト系マグネットやネオジウム系マグネット等を使用することができる。

Ｎ極となるヨーク２５２の内壁面２５２Ｂ，２５２Ｃと、内壁面２５２Ｂ、２５２Ｃと対向するＳ極となるヨーク２５６の側面２５６Ｂ，２５６Ｃとは、略並行である。また、ヨーク２５６の上面２５６Ｄは、ヨーク１５２の開口面と略同じ位置にある。

そして、Ｎ極のヨーク２５２の内壁面２５２Ｂ，２５２Ｃと、Ｓ極のヨーク２５６の側面２５６Ｂ，２５６Ｃとの間に発生する磁力線は、内壁面２５２Ｂ，２５２Ｃ及び側壁面２５６Ｂ，２５６Ｃに直交する方向となる。

振動膜２１０は、振動面２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃ，２１２Ｄ、２１２Ｅと、振動面に直交する駆動面２１４Ａ，２１４Ｂ，２１４Ｃ，２１４Ｄ、２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃ，２１５Ｄと、を備えている。なお、駆動面２１４Ａと駆動面２１５Ａ，駆動面２１４Ｂと駆動面２１５Ｂ，駆動面２１４Ｃと駆動面２１５Ｃ，駆動面２１４Ｄと駆動面２１５Ｄとは、面同士が重なっている（詳細は後述する）。また、振動面２１２Ａ〜Ｅ、或いは、単に振動面２１２と記すことがある。同様に、駆動面２１４Ａ〜Ｄ、駆動面２１５Ａ〜Ｄと記すことがある。

そして、駆動面２１４Ａ，２１５Ａが、一方の磁石部２５０の、ヨーク２５２の内壁面２５２Ｂとヨーク２５６の側面２５６Ｂとの間に配置され、駆動面２１４Ｂ，２１５Ｂが、ヨーク２５２の内壁面２５２Ｃとヨーク２５６の側面２５６Ｃとの間に配置されている。

同様に、駆動面２１４Ｃ，２１５Ｃが、他方の磁石部２５０の、ヨーク２５２の内壁面２５２Ｂとヨーク２５６の側面２５６Ｂとの間に配置され、駆動面２１４Ｄ，２１５Ｄが、ヨーク２５２の内壁面２５２Ｃとヨーク２５６の側面２５６Ｃとの間に配置されている。

また、図６に示すように、振動膜２１０の振動面２１２の撓みを防止するために、剛性が高い材料からなる補強板３００（例えば、ハニカムサンドイッチパネル）が振動面２１２に貼り付けられている。このように振動面２１２の撓みを防止することで、振動面２１２を大面積とすることが可能となる。なお、補強板３００を貼り付けるのでなく、振動面２１２を剛性が高い材料でコーティングすることで、振動面２１２の剛性を高くしても良い。

そして、振動面２１２と一体となった補強板３００の外縁部分と箱部２０２とが、弾性部材からなる断面半円形状のエッジ２７０で取り付けられている。

つぎに、製造工程について説明する。

先ず、振動膜２１０の製造方法について説明する。

図７に示すように、振動膜２１０はポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等の高分子フィルム等で構成された薄膜のシート状をしている。振動膜２１０に、角部がＲ状の略四角形状をした渦巻き状のコイル２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ、２２０Ｅを形成する（以降、コイル２２０Ａ〜Ｅと省略して記載する場合がある）。なお、コイル２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ、２２０Ｅは、所定の間隔を持って隣接させ、一列に並ぶように形成する。また、コイル２２０Ａ，２２０Ｃ，２２０Ｅは、図における表面（おもてめん）に形成し、コイル２２０Ｂ，２２０Ｄは、図における裏面に形成する。また、コイル同士が隣接した部分には、同じ方向に電流が流れるように形成する。つまり、本実施形態では、コイル２２０Ｂ，２２０Ｄは反時計回りの渦巻きであり、コイル２２０Ａ，２２０Ｃ，２２０Ｅは時計回りの渦巻きである。

なお、コイル２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ、２２０Ｅを、表面（おもてめん）と裏面（うらめん）の両面に形成しても良い。

コイル２２０Ａ〜Ｅの形成方法としては、例えば、振動膜２１０のコイル配置部分に銅薄膜を蒸着し、この銅薄膜を平面形状が渦巻き状になるようにエッチングすることにより形成することができる。或いは、銅薄膜を蒸着する代わりに、銅箔を圧着又は接着するか、銅めっきを積層してコイル２２０Ａ〜Ｅを形成してもよい。また、コイル２２０Ａ〜Ｅは、絶縁材で被覆する。

なお、振動膜２１２の剛性をより高めるために、環状のコイル２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ、２２０Ｅの内周の側に、第一実施形態と同様の補強パターン１２２、１２３（図３を参考）を形成しても良い。補強パターン１２２、１２３も、コイル２２０Ａ〜Ｅの形成と同時に、同様の方法によって形成する。

このような振動膜２１０を、コイル２２０Ａとコイル２２０Ｂとの間を折目線Ｌ１で、略１８０°に谷折りにして重ね合わせる。

更に、コイル２２０Ａが折れ曲がるように折目線Ｒ１で、略９０°に山折りにし、コイル２２０Ｂが折れ曲がるように折目線Ｒ２で、略９０°に山折りにすることで、振動面２１２Ａ、２１２Ｂに直交する駆動面２１４Ａ，２１５Ａを形成する（図５、図６を参照）。このように折り曲げることで、コイル２２０Ａは、振動面２１２Ａと駆動面２１４Ａとに跨り、コイル２２０Ｂは振動面２１２Ｂと駆動面２１５Ｂとに跨る。

同様に、コイル２２０Ｂとコイル２２０Ｃとの間を、コイル２２０Ｃとコイル２２０Ｄとの間を、コイル２２０Ｄとコイル２２０Ｅとの間を、それぞれ折目線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で略１８０°に谷折りにする。また、コイル２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ，２２０Ｅが折れ曲がるように折目線Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８で、略９０°に山折りにすることで、駆動面２１４Ｂ，２１５Ｂ、駆動面２１４Ｃ，２１５Ｃ、駆動面２１４Ｄ，２１５Ｄを形成する（図５、図６を参照）。

このようにして、振動面２１２と、振動面２１２に直交する駆動面２１４Ａ〜Ｄ、２１５Ａ〜Ｄと、が一体的に構成されると共に、振動面２１２と駆動面２１４Ａ〜Ｄ、２１５Ａ〜Ｄとに跨って渦巻き状のコイル２２０が形成されている振動膜２１０となる。

駆動面２１４Ａ，２１５Ａをヨーク２５２の内壁面２５２Ｂとヨーク２５６の側面２５６Ｂとの間に配置し、駆動面２１４Ｂ，２１５Ｂをヨーク２５２の内壁面２５２Ｃとヨーク２５６の側面２５６Ｃとの間に配置する。同様に、駆動面２１４Ｃ，２１５Ｃをヨーク２５２の内壁面２５２Ｂとヨーク２５６の側面２５６Ｂとの間に配置し、駆動面２１４Ｄ，２１５Ｄをヨーク２５２の内壁面２５２Ｃとヨーク２５６の側面２５６Ｃとの間に配置する。

図６に示すように、振動膜２１０の振動面２１２に、剛性が高い材料からなる補強板３００を振動面２１２に貼り付ける。そして、振動面２１２と一体となっている補強板３００の外縁部分と箱部２０２とを、弾性部材からなる断面半円形状のエッジ２７０で取り付ける。なお、エッジ２７０が弾性変形する範囲において、振動膜２１０（補強板３００と一体となった振動面２１２）が図における上下方向に振動自在となる。

つぎに、本実施形態の動作について説明する。

コイル２２０Ａ〜Ｅの電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、駆動面２１４Ａ〜Ｄ、駆動面２１５Ａ〜Ｄに、図における上下方向に駆動力が発生する。よって、振動膜２１０全体、すなわち、（補強板３００と一体となった）振動面２１２が、面に垂直な方向に変位する。したがって、発生させたい音響を表す電気信号をコイル２２０Ａ〜Ｅに通電することにより、振動面２１２（振動膜２１０全体）が電気信号に応じて振動し、音響信号が発生する。

なお、駆動面２１４Ａ〜Ｄと駆動面２１５Ａ〜Ｄとでは、電流の流れる向きは逆となるが、磁力線の向きも逆向きであるので、駆動面２１４Ａ〜Ｄと駆動面２１５Ａ〜Ｄとは同じ方向（一方が上方向なら他方も上方向）に駆動力が発生する。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

振動面２１２が上下に振動（変位）しても、すなわち駆動面２１４Ａ〜Ｄ、駆動面２１５Ａ〜Ｄが上下に変位しても、駆動面２１４Ａ〜Ｄ、駆動面２１５Ａ〜Ｄを通る磁束密度は変らない。よって、振動面２１２の振幅を大きくすることができる。

しかも、このように一枚の振動膜２１０を折り曲げることで、振動面２１２の面積を大きくできると共に、部品点数を増やすことなく、多数の駆動面２１４Ａ〜Ｄ、駆動面２１５Ａ〜Ｄを形成できる。よって、構成が簡単であると共に、製造が容易である。このため、例えば、第一実施形態よりも音圧を上げことができる。また、低音域の再現性も更に良好となる。

更に、振動面２１２には、剛性の高い補強板３００が貼り付けられているので、振動面２１２の撓みが防止されている。よって、振動面２１２を大面積とすることが可能となる。

なお、図８に示す振動膜２０９のように、両端のコイル２２０Ａ，２２０Ｅ（図７参照）の両端側部分は駆動力を発生しないので、コイル２２０Ａ、２２０Ｅを形成せずにコイル２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄのみを形成し、駆動面２１４Ａ，２１５Ｄを駆動面として使用しない構成としても良い。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

例えば、上記の各実施形態では、コイルに通電して振動膜を振動させ、音を出力する平面スピーカについて説明したが、フレミングの右手の法則に従って、振動膜を振動させてコイルに誘導電流が流れるようにすれば、マイクロホンとしても使用することができる。

本発明の第一実施形態の平面スピーカの要部の分解斜視図である。 本発明の第一実施形態の平面スピーカの要部の、（Ａ）は長手方向と直交する縦断面図であり、（Ｂ）は長手方向に沿った縦断面図である。 本発明の第一実施形態の平面スピーカの振動膜を折り曲げる前の、（Ａ）は平面視した図であり、（Ｂ）は側面視した図である。 本発明の第一実施形態の平面スピーカの振動膜を折り曲げる前の拡大図である。 本発明の第二実施形態の平面スピーカの要部の分解斜視図である。 本発明の第二実施形態の平面スピーカの要部の縦断面図である。 本発明の第二実施形態の平面スピーカの振動膜を折り曲げる前の平面図である。 本発明の第二実施形態の平面スピーカの振動膜における他の例を示す平面図である

符号の説明

１１０ 振動膜
１００ 平面スピーカ（平面型音響変換装置）
１１２ 振動面
１１４ 駆動面
１１５ 駆動面
１２０ コイル
１２２ 補強パターン
１２２Ａ 幅狭部
１２３ 補強パターン
１５０ 磁石部
１５２Ｂ 磁極面
１５２Ｃ 磁極面
１５６Ｂ 磁極面
１５６Ｃ 磁極面
１７０ エッジ（保持手段）
２００ 平面スピーカ（平面型音響変換装置）
２１０ 振動膜
２１２Ａ 振動面
２１２Ｂ〜Ｅ 振動面
２１４Ａ 駆動面
２１４Ｂ〜Ｅ 駆動面
２１５Ａ 駆動面
２１５Ｂ〜Ｅ 駆動面
２２０Ａ〜Ｅ コイル
２５０ 磁石部
２５２Ｂ 磁極面
２５２Ｃ 磁極面
２５６Ｂ 磁極面
２５６Ｃ 磁極面
２７０ エッジ（保持手段）

Claims (8)

1. 振動面と前記振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、前記振動面と前記駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜と、
   間隔を持って対向する異なる極性の一対の磁極面を有する磁石部と、
   前記磁石部の一対の前記磁極面の間に前記駆動面を移動自在に、前記振動膜を保持する保持手段と、
   を備えることを特徴とする平面型音響変換装置。
2. 渦巻き状の前記コイルが形成された前記振動膜の両端側を曲げて、前記振動面の両外側に前記駆動面を形成し、該振動膜を断面コ字形状としたこと特徴とする請求項１に記載の平面型音響変換装置。
3. 前記振動膜には、第一の前記コイルと第二の前記コイルとが隣接して並んで形成され、
   前記第一コイルと前記第二コイルとの間が谷折りされ、前記谷折りされた両外側が第一の前記コイルと第二の前記コイルとが折れ曲がるように山折りされ、前記谷折りと前記山折りとの間を前記駆動面としたことを特徴とする請求項１に記載の平面型音響変換装置。
4. 前記振動膜の渦巻き状の前記コイルの内周の内側に、補強パターンを形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の平面型音響変換装置。
5. 前記補強パターンには、前記振動面と前記駆動面との境界線部分に幅狭部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の平面型音響変換装置。
6. 振動面と前記振動面に直交する駆動面とが一体的に構成されていると共に、前記振動面と前記駆動面とに跨って渦巻き状のコイルが形成されている振動膜と、
   間隔を持って対向する異なる極性の一対の磁極面を有する磁石部と、
   前記磁石部の一対の前記磁極面の間に前記駆動面を移動自在に、前記振動膜を保持する保持手段と、
   を備える平面型音響変換装置の製造方法であって、
   前記振動膜に渦巻き状の前記コイルを形成する第一工程と、
   前記振動膜を曲げて、前記コイルが前記振動面と前記駆動面とに跨るように、該振動面と該振動面に直交する該駆動面とを形成する第二工程と、
   を有することを特徴とする平面型音響変換装置の製造方法。
7. 前記第二工程では、
   前記振動膜の両端側を曲げて、前記振動面の両側に前記駆動面を形成し、該振動膜を断面コ字形状とすることを特徴とする請求項６に記載の平面型音響変換装置の製造方法。
8. 前記第一工程では、
   前記振動膜に、第一の前記コイルと第二の前記コイルとを隣接して形成し、
   前記第二工程では、
   前記第一コイルと前記第二コイルとの間を谷折りし、前記谷折りの両外側を第一の前記コイルと第二の前記コイルとが折れ曲がるように山折りし、前記谷折りと前記山折りとの間を前記駆動面とすることを特徴とする請求項６に記載の平面型音響変換装置の製造方法。

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