JP2009117889A - 平面スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】面状の振動体を備えるスピーカにおいて重さを軽量にする。
【解決手段】コイル２２の上方にコイル１２が位置し、コイル１２の上方にコイル２６が位置する。各コイルは平面状で上方から見ると巻回方向は同じとなっている。コイル２６に正相の音響信号、コイル２２にはコイル２６に供給される音響信号の逆相の信号、コイル１２には、コイル２６に供給される音響信号を全波整流した信号が供給される。正相の音響信号の振幅がプラスとなると、コイル２６とコイル１２が引き合って振動体１０は有孔板２０Ｕ側に変位し、正相の音響信号の振幅がマイナスとなると、コイル２２とコイル１２が引き合って振動体１０は有孔板２０Ｌ側に変位する。磁石を配置しなくとも振動体１０を変位させて音を出すことができるため、スピーカを薄く且つ軽くすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、平面スピーカに関する。

平面型のスピーカとしては、特許文献１に開示された平面スピーカがある。この平面スピーカは、振動膜と複数の永久磁石を有しており、振動膜の両面には渦巻き状に面状のコイルが複数配置されている。また、このコイルに対向するようにコイルから所定距離だけ離れて永久磁石が配置されており、コイルに電流が流されるとフレミングの左手の法則により、振動膜上においてコイルが配置されている面と垂直方向に力が働いて振動膜が変位する。そして、コイルに音響信号を供給すると、音響信号に応じてコイルに流れる電流が変化し、これに応じて振動膜に働く力も変化することとなり、振動膜が振動して音響信号に応じた音声がスピーカから発生する。

特開２００１−３３３４９３号公報

特許文献１に開示された平面スピーカにおいては、振動膜およびコイルが平面状であるため、磁石、ボイスコイルおよび振動板を備えたスピーカユニットをエンクロージャに配置した一般的なスピーカと比較してスピーカを薄くすることが可能となっている。しかしながら、特許文献１に開示された平面スピーカにおいては、振動膜を振動させるために磁石を必要としているため、この磁石の分だけ重量が重くなる。また、厚さの面においても、磁石をコイルに対向させる必要があり、この磁石や磁石を格納するスペースの分については厚みを薄くすることが難しい。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、面状の振動体を備えるスピーカにおいて、軽量なスピーカを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明は、板状の部材であって面上に平面コイルを有する第１部材と、板状の部材であって面上に平面コイルを有し、前記第１部材に対向して離間配置された第２部材と、面状で可撓性を有し、平面コイルを面上に有して前記第１部材と前記第２部材との間に支持された振動体とを備え、前記第１部材の平面コイルと前記第２部材の平面コイルと前記振動体の平面コイルは、前記第１部材と前記振動体と前記第２部材とに直交して前記第１部材と前記振動体と前記第２部材を貫く直線方向から見て重なっており、前記第１部材は、該第１部材を貫通する孔を有し、前記第２部材は、該第２部材を貫通する孔を有することを有する平面スピーカを提供する。

本発明においては、前記第１部材と前記第２部材と前記振動体は、前記平面コイルを複数有していてもよい。
また、本発明においては、前記第１部材と前記第２部材は、前記孔を複数備え、該孔は規則的に配置されていてもよい。
また、本発明においては、前記振動体は、該振動体の周縁部に固着された断面が波形の部材で支持されていてもよい。

本発明によれば、面状の振動体を備え、軽量なスピーカを提供することができる。

［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る平面スピーカ１の外観を模式的に示した図、図２は、平面スピーカ１の断面を模式的に示した図、図３は、平面スピーカ１の分解斜視図である。図に示したように平面スピーカ１は、振動体１０、有孔板２０Ｕ，２０Ｌ、スペーサ３０Ｕ，３０Ｌとで構成されている。
なお、本実施形態においては、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌの構成は同じであるため、両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、図中の振動体１０、有孔板２０Ｕ，２０Ｌ、スペーサ３０等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かう矢印を意味するものとする。

（平面スピーカ１の各部の構成）
スペーサ３０は、絶縁体で形成されており、その形状は図３に示したように矩形で環状となっている。なお、本実施形態においては、スペーサ３０のＸ方向およびＹ方向の長さと、有孔板２０Ｕ，２０ＬのＸ方向およびＹ方向の長さは同じとなっている。また、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０ＬのＺ方向の高さは、いずれも同じとなっている。また、スペーサ３０Ｌは、音響信号が入力される端子３０ＬＡと端子３０ＬＢとを有しており、スペーサ３０Ｕは、音響信号が入力される端子３０ＵＡ、端子３０ＵＢ、端子３０ＵＣおよび端子３０ＵＤを有している。

振動体１０は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）で形成された膜状のフィルム１１表面にアルミニウムを蒸着させた後、エッチングによりフィルム１１上にアルミニウムの配線を形成したものである。なお、本実施形態においては、フィルム１１の厚さは１２μｍ、蒸着されたアルミニウムの厚さは２５μｍとなっているが、ＰＥＴやアルミニウムの厚さは、この厚さに限定されるものではなく他の厚さであってもよい。

フィルム１１においては、フィルム１１を貫通し導電性を有するスルーホール１３−１〜１３−２が設けられており、また、フィルム１１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されてスルーホールに接続されているコイル１２が形成されている（以下、振動体１０については、フィルム１１においてコイル１２が形成されている面を表面といい、コイル１２が形成されていない側の面を裏面という）。なお、振動体１０においてコイル１２は、表面側から見ると時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されている。また、フィルム１１上には、音響信号が入力される入力端１４Ａ，１４Ｂが設けられており、この入力端１４Ａから１４Ｂまでの間は、コイル１２、スルーホール１３−１〜１３−２、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。

具体的には、入力端１４Ａから延びている配線パターンは、時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されてコイル１２を形成し、２周半したところでスルーホール１３−１に到達する。スルーホール１３−１は、フィルム１１の裏面側に通じており、この裏面側においては、スルーホール１３−１と隣のスルーホール１３−２をつなぐパターンが形成されている。そして、スルーホール１３−２は、フィルム１１の表面側に通じており、フィルム１１の表面側においては、スルーホール１３−２と入力端１４Ｂとの間は配線パターンによりつながっている。

有孔板２０Ｌは、板状で矩形のガラスエポキシ基板表面に、エッチングにより銅箔の配線パターンを形成したものである。ガラスエポキシ基板２１においては、ガラスエポキシ基板２１を貫通し導電性を有するスルーホール２３−１〜２３−２が設けられており、ガラスエポキシ基板２１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されてスルーホールに接続されているコイル２２が形成されている（以下、有孔板２０Ｌについては、ガラスエポキシ基板２１においてコイル２２が形成されている面を表面といい、コイル２２が形成されていない側の面を裏面という）。

なお、有孔板２０Ｌにおいてコイル２２は、表面側から見ると時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されており、また、コイル２２の大きさは、振動体１０のコイル１２の大きさと同じとなっている。
また、ガラスエポキシ基板２１上には、音響信号が入力される入力端２４Ａ，２４Ｂが設けられており、この入力端２４Ａから２４Ｂまでの間は、振動体１０の配線パターンと同様に、コイル２２、スルーホール２３−１〜２３−２、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。
また、有孔板２０Ｌは、孔２５を有している。孔２５は、ガラスエポキシ基板２１を貫通する孔であってガラスエポキシ基板２１の中央部分に形成されている。このように、有孔板２０Ｌは、孔２５を備えて空気の通過が可能となっているため、音響透過性が確保されている。

有孔板２０Ｕは、有孔板２０Ｌと同様に板状で矩形のガラスエポキシ基板表面に、エッチングにより銅箔の配線パターンを形成したものである。ガラスエポキシ基板２１においては、ガラスエポキシ基板２１を貫通し導電性を有するスルーホール２７−１〜２７−２が設けられており、ガラスエポキシ基板２１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されてスルーホールに接続されているコイル２６が形成されている（以下、有孔板２０Ｕについては、ガラスエポキシ基板２１においてコイル２６が形成されている面を裏面といい、コイル２６が形成されていない側の面を表面という）。

なお、有孔板２０Ｕにおいて、コイル２６は、裏面側から見ると反時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されており、また、コイル２６の大きさは、振動体１０のコイル１２の大きさと同じとなっている。
また、ガラスエポキシ基板２１上には、有孔板２０Ｌと同様に音響信号が入力される入力端２８Ａ，２８Ｂが設けられており、この入力端２８Ａから２８Ｂまでの間は、振動体１０の配線パターンと同様に、コイル２６、スルーホール２７−１〜２７−２、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。
また、有孔板２０Ｕもは、有孔板２０Ｌと同様の孔２５を有している。

（平面スピーカ１の組み立て方法）
まず、表面を上に向けた状態で置かれた有孔板２０Ｌの上にスペーサ３０Ｌが載せられ、有孔板２０Ｌの周縁部にスペーサ３０Ｌが固着される。ここで、有孔板２０Ｌの入力端２４Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＬＡに接続され、入力端２４Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＬＢに接続される。

次に、表面を上にした振動体１０がスペーサ３０Ｌの上に載せられ、振動体１０に張力を掛けた状態で振動体１０の周縁部がスペーサ３０Ｌに固着される。なお、スペーサ３０Ｌに振動体１０を固着すると、有孔板２０Ｌのコイル２２の上方には振動体１０のコイル１２が位置する。

この後、振動体１０の周縁部の上にスペーサ３０Ｕが載せられ、スペーサ３０Ｕが振動体１０に固着される。ここで、振動体１０の入力端１４Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＡに接続され、入力端１４Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＢに接続される。

また、有孔板２０Ｕの入力端２８Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＣに接続され、入力端２８Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＤに接続される。そして、裏面（コイル２６が形成されている面）を下に向けて有孔板２０Ｕがスペーサ３０Ｕに載せられ、有孔板２０Ｕの周縁部がスペーサ３０Ｕに固着される。ここで、スペーサ３０Ｕに有孔板２０Ｕを固着すると、振動体１０のコイル１２に有孔板２０Ｕのコイル２６が対向する。

本実施形態においては、このように、有孔板２０Ｌの上に振動体１０が位置し、振動体１０の上に有孔板２０Ｕが位置することにより、コイル２２の上方にコイル１２が位置する。有孔板２０Ｌの表面と振動体１０の表面は、共に上方（同じ方向）に向けられるため、平面スピーカ１を上方から見ると、コイル１２の巻回方向とコイル２２の巻回方向は共に時計回りで同じ方向となる。
また、有孔板２０Ｕは、コイル２６を備える裏面側を下方（振動体１０方向）に向けてスペーサ３０Ｕに固着され、コイル２６は、振動体１０のコイル１２に対向する。そして、有孔板２０Ｕは、裏面側を振動体１０に向けてスペーサ３０Ｕに固着されるため、平面スピーカ１を上方側（有孔板２０Ｕの表面側）から見ると、コイル２６の巻回方向は時計回りとなり、振動体１０のコイル１２の巻回方向と同じとなる。

（平面スピーカ１の動作）
次に、平面スピーカ１の動作について説明する。図４（ａ）は、端子３０ＵＣ，３０ＵＤを介してコイル２６に供給される信号を例示した図、図４（ｂ）は、端子３０ＵＡ，３０ＵＢを介してコイル１２に供給される信号を例示した図、図４（ｃ）は、端子３０ＬＡ，３０ＬＢを介してコイル２２に供給される信号を例示した図である。ここで、図４（ａ）の信号は、正相の音響信号であり、図４（ｂ）の信号は、図４（ａ）の信号を全波整流して得られた信号である。また、図４（ｃ）の信号は、図４（ａ）の信号の逆相の信号である。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した信号が平面スピーカ１に供給された場合、まず、振幅が０の時点においては、コイル１２、コイル２２およびコイル２６のいずれにも電流が流れないため、各コイルの周囲には磁界が発生しない。

次に、コイル２６に供給される正相の音響信号の振幅がプラスとなると、コイル２２においては、コイル２６に供給される音響信号の逆相の信号が供給されるため、供給される信号の振幅がマイナスとなる。また、コイル１２においては、コイル２６に供給される音響信号を全波整流した信号が供給されるため、供給される信号の振幅がプラスとなる。

図５は、図４（ａ）の信号の振幅がプラスになった時における平面スピーカ１の作用を説明するための図である。なお、同図においては、コイルの配線の断面中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かって電流が流れていることを意味し、コイル断面中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かって電流が流れていることを意味するものとする。また、図中の二点鎖線上の矢印は、磁界の方向を表している。

正相の音響信号において振幅がプラスとなると、有孔板２０Ｕにおいては、入力端２８Ａから入力端２８Ｂの方向へ電流が流れ、コイル２６においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、図５において二点鎖線で示したように、コイルの周囲においては右ネジの法則に従って同心円状に磁界が発生する。
また、振動体１０においては、入力端１４Ａから入力端１４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル１２においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、図５において二点鎖線で示したように、コイル１２の周囲においてもコイル２６と同じ方向で同心円状に磁界が発生する。
一方、有孔板２０Ｌにおいては、有孔板２０Ｕに流れる信号とは逆相の信号が供給されるため、入力端２４Ｂから入力端２４Ａの方向へ電流が流れ、コイル２２においては、コイルの内側端から外側端に向けて電流が流れる。すると、図５において二点鎖線で示したように、コイル２２の周囲においては、コイル２６と反対方向で同心円状に磁界が発生する。

図５に示したように、コイル２６の周囲とコイル１２の周囲においては同じ方向の磁界が発生するため、コイル２６とコイル１２は引き合うこととなる。ここで、コイル２６はガラスエポキシ基板２１上にあって固定されているため、膜状で可撓性のある振動体１０が上方向（図中の矢印Ａ方向）へ変位させられる。一方、コイル１２の周囲に生じた磁界とコイル２２周囲に生じた磁界を見ると、コイル周囲に生じる磁界の方向が互いに反対となるため、コイル２２とコイル１２は反発することとなる。ここでも、コイル２２はガラスエポキシ基板２１上にあって固定されているため、膜状で可撓性のある振動体１０が上方向（矢印Ａ方向）へ変位させられる。

次に、正相の音響信号において振幅がマイナスとなると、有孔板２０Ｕにおいては、入力端２８Ｂから入力端２８Ａの方向へ電流が流れ、コイル２６においては、コイルの内側端から外側端に向けて電流が流れる。すると、図６において二点鎖線で示したように、コイルの周囲においては右ネジの法則に従って同心円状に磁界が発生する。なお、図６においても図中の二点鎖線上の矢印は、磁界の方向を表している。
また、振動体１０においては、入力端１４Ａから入力端１４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル１２においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、図６において二点鎖線で示したように、コイル１２の周囲においては、コイル２６と反対方向で同心円状に磁界が発生する。
一方、有孔板２０Ｌにおいては、有孔板２０Ｕに流れる信号とは逆相の信号が供給されるため、入力端２４Ａから入力端２４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル２２においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、図６において二点鎖線で示したように、コイル２２の周囲においては、コイル２６と反対方向で同心円状に磁界が発生する。

図６に示したように、コイル２２の周囲とコイル１２の周囲においては同じ方向の磁界が発生するため、コイル２２とコイル１２は引き合うこととなる。ここでコイル２２は固定されているため、膜状で可撓性のある振動体１０が下方向（図中の矢印Ｂ方向）へ変位させられる。一方、コイル１２の周囲に生じた磁界とコイル２６の周囲に生じた磁界を見ると、コイル周囲に生じる磁界の方向が反対となるため、コイル２６とコイル１２は反発することとなる。ここでも、コイル２６は固定されているため、振動体１０が下方向へ変位させられる。

このように本実施形態に係る平面スピーカ１においては、音響信号の振幅の正負に応じてコイル周囲に発生する磁界の方向が変化し、各コイルの磁界の方向に応じて振動体１０が上下に変位する。なお、各コイル周囲に生じる磁界の強さは、各コイルに流れる電流の大きさによって変化し、磁界の強さに応じて振動体１０の変位量も変化する。振動体１０の変位方向と変位量は、音響信号の振幅に対応したものとなるため、振動体１０は音響信号の振幅に応じて振動し、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。そして、発生した音は、有孔板２０Ｕと有孔板２０Ｌを通り抜けて平面スピーカ１の外部に放射される。

本実施形態によれば、平面状のコイルに信号を供給すると、振動体１０を振動させて音を出すことができる。つまり、特許文献１に開示されたスピーカのような磁石を備えなくとも音を出すことができるため、コイルに対向する磁石を有さない分、スピーカの厚みを抑えることが可能となり、また磁石を有していない分、スピーカの重さを抑えることが可能となる。
また、特許文献１に開示されたスピーカにおいては、音を出すための振動面が外部に露出しているため、人や物が触れて破損しやすいが、本実施形態においては、振動体１０は、平面スピーカ１の内部に位置しているため、人や物が触れても振動体１０を破損する虞が少ない。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る平面スピーカ１Ａについて説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る平面スピーカ１Ａの外観を模式的に示した図、図８は、平面スピーカ１Ａの断面を模式的に示した図、図９は、平面スピーカ１Ａの分解斜視図である。なお、以下の説明においては、平面スピーカ１Ａにおいて第１実施形態と同じ部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。

振動体１０Ａは、膜状のＰＥＴのフィルム１１表面にアルミニウムの配線を形成したものである。図１０は、振動体１０Ａにおけるアルミニウムの配線パターンを模式的に示した図である。フィルム１１においては、フィルム１１を貫通し導電性を有するスルーホール１３−１〜１３−８が設けられており、また、フィルム１１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されて２行２列のコイル１２−１〜１２−４が形成されている（以下、振動体１０Ａについては、フィルム１１においてコイル１２−１〜１２−４が形成されている面を表面といい、コイル１２−１〜１２−４が形成されていない側の面を裏面という）。なお、振動体１０Ａにおいてコイル１２−１〜１２−４は、表面側から見ると時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されている。また、入力端１４Ａから１４Ｂまでの間は、コイル１２−１〜１２−４、スルーホール１３−１〜１３−８、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、スルーホールとコイル、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。

具体的には、入力端１４Ａから延びている配線パターンは、時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されてコイル１２−１を形成し、２周半したところでスルーホール１３−１に到達する。スルーホール１３−１は、フィルム１１の裏面側に通じており、この裏面側においては、スルーホール１３−１と隣のスルーホール１３−２をつなぐ配線パターン１５が形成されている。スルーホール１３−２は、コイル１２−１の隣のコイル１２−２の外側端に繋がっており、コイル１２−１とコイル１２−２は、スルーホール１３−１、スルーホール１３−２、スルーホール１３−１とスルーホール１３−２とをつなぐ配線パターン１５により繋がっている。
同様に、他のコイルについても、コイル同士は表面の配線パターンやスルーホールと裏面側の配線パターン１５などを介してつながっている。そして、コイル１２−４の内側端部は、スルーホール１３−７と裏面の配線パターンを介してスルーホール１３−８に繋がっており、スルーホール１３−８は入力端１４Ｂに繋がっているため、入力端１４Ａから入力端１４Ｂまでの間は一筆書き状に繋がっている。

有孔板２０ＬＡは、板状で矩形のガラスエポキシ基板表面に、エッチングにより銅箔の配線パターンを形成したものである。ガラスエポキシ基板２１においては、ガラスエポキシ基板２１を貫通し導電性を有するスルーホール２３−１〜２３−８が設けられており、ガラスエポキシ基板２１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されて２行２列のコイル２２−１〜２２−４が形成されている（以下、有孔板２０ＬＡについては、ガラスエポキシ基板２１においてコイル２２−１〜２２−４が形成されている面を表面といい、コイル２２−１〜２２−４が形成されていない側の面を裏面という）。

なお、有孔板２０ＬＡにおいてコイル２２−１〜２２−４は、表面側から見ると時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されており、また、コイル２２−１〜２２−４の大きさは、振動体１０のコイル１２−１〜１２−４の大きさと同じとなっている。
また、入力端２４Ａから２４Ｂまでの間は、振動体１０の配線パターンと同様に、コイル２２−１〜２２−４、スルーホール２３−１〜２３−８、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、スルーホールとコイル、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。

有孔板２０ＵＡは、有孔板２０ＬＡと同様に板状で矩形のガラスエポキシ基板表面に、エッチングにより銅箔の配線パターンを形成したものである。図１１は、有孔板２０ＵＡにおける銅箔の配線パターンを模式的に示した図である。ガラスエポキシ基板２１においては、ガラスエポキシ基板２１を貫通し導電性を有するスルーホール２７−１〜２７−８が設けられており、ガラスエポキシ基板２１の一方の面上には渦巻き状に配線パターンが形成されて２行２列にコイル２６−１〜２６−４が形成されている（以下、有孔板２０Ｕについては、ガラスエポキシ基板２１においてコイル２６−１〜２６−４が形成されている面を裏面といい、コイル２６−１〜２６−４が形成されていない側の面を表面という）。

なお、有孔板２０ＵＡにおいて、コイル２６−１〜２６−４は、裏面側から見ると反時計回りで外側から内側へ渦巻き状に形成されており、また、コイル２６−１〜２６−４の大きさは、振動体１０のコイル１２−１〜１２−４の大きさと同じとなっている。
また、入力端２８Ａから２８Ｂまでの間は、振動体１０の配線パターンと同様に、コイル２６−１〜２６−４、スルーホール２７−１〜２７−８、表面と裏面とに形成されて、スルーホール間、スルーホールとコイル、コイルと入力端、スルーホールと入力端などを接続する配線パターン１５を介して一筆書き状に繋がっている。

（平面スピーカ１Ａの組み立て方法）
まず、表面を上に向けた状態で置かれた有孔板２０ＬＡの上にスペーサ３０Ｌが載せられ、有孔板２０ＬＡの周縁部にスペーサ３０Ｌが固着される。ここで、有孔板２０ＬＡの入力端２４Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＬＡに接続され、入力端２４Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＬＢに接続される。

次に、表面を上にした振動体１０Ａがスペーサ３０Ｌの上に載せられ、振動体１０Ａに張力を掛けた状態で振動体１０Ａの周縁部がスペーサ３０Ｌに固着される。なお、スペーサ３０Ｌに振動体１０Ａを固着すると、有孔板２０ＬＡのコイル２２−１の上方には振動体１０のコイル１２−１が位置し、コイル２２−２の上方にはコイル１２−２が位置し、コイル２２−３の上方にはコイル１２−３が位置し、コイル２２−４の上方にはコイル１２−４が位置する。

この後、振動体１０Ａの周縁部の上にスペーサ３０Ｕが載せられ、スペーサ３０Ｕが振動体１０Ａに固着される。ここで、振動体１０Ａの入力端１４Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＡに接続され、入力端１４Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＢに接続される。

また、有孔板２０ＵＡの入力端２８Ａは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＣに接続され、入力端２８Ｂは、リード線（図示略）を介して端子３０ＵＤに接続される。そして、裏面（コイル２６−１〜２６−４が形成されている面）を下に向けて有孔板２０ＵＡがスペーサ３０Ｕに載せられ、有孔板２０ＵＡの周縁部がスペーサ３０Ｕに固着される。ここで、スペーサ３０Ｕに有孔板２０ＵＡを固着すると、振動体１０Ａのコイル１２−１に有孔板２０Ｕのコイル２６−１が対向し、コイル１２−２にのコイル２６−２が対向し、コイル１２−３にコイル２６−３が対向し、コイル１２−４にコイル２６−４が対向する。

本実施形態においては、このように、有孔板２０ＬＡの上に振動体１０Ａが位置し、振動体１０Ａの上に有孔板２０ＵＡが位置することにより、コイル２２−１〜２２−４の上方にコイル１２−１〜１２−４が位置する。有孔板２０ＬＡの表面と振動体１０Ａの表面は、共に上方（同じ方向）に向けられるため、平面スピーカ１Ａを上方から見ると、コイル１２−１〜１２−４の巻回方向とコイル２２−１〜２２−４の巻回方向は共に時計回りで同じ方向となる。
また、有孔板２０ＵＡは、コイル２６−１〜２６−４を備える裏面側を下方（振動体１０方向）に向けてスペーサ３０Ｕに固着され、コイル２６−１〜２６−４は、振動体１０Ａのコイル１２−１〜１２−４に対向する。そして、有孔板２０ＵＡは、裏面側を振動体１０Ａに向けてスペーサ３０Ｕに固着されるため、平面スピーカ１Ａを上方側（有孔板２０ＵＡの表面側）から見ると、コイル２６−１〜２６−４の巻回方向は時計回りとなり、振動体１０Ａのコイル１２−１〜１２−４の巻回方向と同じとなる。

（平面スピーカ１Ａの動作）
次に、平面スピーカ１Ａの動作について説明する。なお、以下の説明においても図４（ａ）に示した信号が端子３０ＵＣ，３０ＵＤに供給され、図４（ｂ）に示した信号が端子３０ＵＡ，３０ＵＢに供給され、図４（ｃ）に示した信号が端子３０ＬＡ，３０ＬＢに供給された場合を例にして作用の説明を行う。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した信号が平面スピーカ１Ａに供給された場合、まず、振幅が０の時点においては、コイル１２−１〜１２−４、コイル２２−１〜２２−４およびコイル２６−１〜２６−４のいずれにも電流が流れないため、各コイルの周囲には磁界が発生しない。

次に、正相の音響信号（図４（ａ））において振幅がプラスとなると、有孔板２０ＵＡにおいては、入力端２８Ａから入力端２８Ｂの方向へ電流が流れ、コイル２６−１〜２６−４においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、コイルの周囲においては右ネジの法則に従って同心円状に磁界が発生する。
また、振動体１０Ａにおいては、入力端１４Ａから入力端１４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル１２−１〜１２−４においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、コイル１２−１〜１２−４の周囲においてもコイル２６−１〜２６−４と同じ方向で同心円状に磁界が発生する。
一方、有孔板２０ＬＡにおいては、有孔板２０ＵＡに流れる信号とは逆相の信号が供給されるため、入力端２４Ｂから入力端２４Ａの方向へ電流が流れ、コイル２２−１〜２２−４においては、コイルの内側端から外側端に向けて電流が流れる。すると、コイル２２−１〜２２−４の周囲においては、コイル２６−１〜２６−４と反対方向で同心円状に磁界が発生する。

このようにコイル２６−１〜２６−４の周囲とコイル１２−１〜１２−４の周囲においては同じ方向の磁界が発生するため、コイル２６−１〜２６−４とコイル１２−１〜１２−４は引き合うこととなり、振動体１０が上方向へ変位させられる。一方、コイル１２−１〜１２−４の周囲に生じた磁界とコイル２２−１〜２２−４周囲に生じた磁界を見ると、コイル周囲に生じる磁界の方向が互いに反対となるため、コイル２２−１〜２２−４とコイル１２−１〜１２−４は反発することとなり、ここでも振動体１０は上方向へ変位させられる。

次に、正相の音響信号において振幅がマイナスとなると、有孔板２０ＵＡにおいては、入力端２８Ｂから入力端２８Ａの方向へ電流が流れ、コイル２６−１〜２６−４においては、コイルの内側端から外側端に向けて電流が流れる。すると、コイルの周囲においては右ネジの法則に従って同心円状に磁界が発生する。
また、振動体１０Ａにおいては、入力端１４Ａから入力端１４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル１２−１〜１２−４においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、コイル１２−１〜１２−４の周囲においては、コイル２６−１〜２６−４と反対方向で同心円状に磁界が発生する。
一方、有孔板２０ＬＡにおいては、有孔板２０ＵＡに流れる信号とは逆相の信号が供給されるため、入力端２４Ａから入力端２４Ｂの方向へ電流が流れ、コイル２２−１〜２２−４においては、コイルの外側端から内側端に向けて電流が流れる。すると、コイル２２−１〜２２−４の周囲においては、コイル２６−１〜２６−４と反対方向で同心円状に磁界が発生する。

このように、コイル２２−１〜２２−４の周囲とコイル１２−１〜１２−４の周囲において同じ方向の磁界が発生すると、コイル２２−１〜２２−４とコイル１２−１〜１２−４は引き合うこととなり、振動体１０を下方向へ変位させられる。一方、コイル１２−１〜１２−４の周囲に生じた磁界とコイル２６−１〜２６−４周囲に生じた磁界を見ると、コイル周囲に生じる磁界の方向が反対となるため、コイル２６−１〜２６−４とコイル１２−１〜１２−４は反発することとなり、ここでも振動体１０Ａは下方向へ変位させられる。

このように本実施形態に係る平面スピーカ１Ａにおいても、音響信号の振幅の正負に応じてコイル周囲に発生する磁界の方向が変化し、各コイルの磁界の方向に応じて振動体１０が上下に変位する。そして、各コイル周囲に生じる磁界の強さは、各コイルに流れる電流の大きさによって変化し、磁界の強さに応じて振動体１０Ａの変位量も変化する。振動体１０Ａの変位方向と変位量は、音響信号の振幅に対応したものとなるため、振動体１０Ａは音響信号の振幅に応じて振動し、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０Ａから発生する。そして、発生した音は、有孔板２０ＵＡと有孔板２０ＬＡを通り抜けて平面スピーカ１Ａの外部に放射される。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した第２実施形態では、振動体１０Ａ、有孔板２０ＵＡ，２０ＬＡにおけるコイルの数は４個となっているが、各部材に配置されるコイルの数は、４個に限定されるものではなく、３個以下でも５個以上でもよい。なお、コイルの数が複数の場合には、コイルの配置は規則的であるのが好ましい。このように規則的にコイルを配置すると、振動体１０に作用する力を均一に近づけることが可能となり、また、複数配置することで振動体１０に作用する力を大きくすることができる。

上述した実施形態においては、有孔板２０Ｕ，２０ＵＡ，２０Ｌ，２０ＬＡはガラスエポキシ基板上に配線パターンが設けられているが、ガラス基板など、ガラスエポキシ基板以外の基板に配線パターンを設けて有孔板としてもよく、また、板状にしたポリイミドなどの樹脂材上に配線パターンを設けて有孔板としてもよい。また、例えば鉄などの板状の強磁性の部材の表面に絶縁層を設け、この絶縁層の上に配線パターンを形成して有孔板としてもよい。
また、有孔板２０Ｕ，２０Ｌにおいては、図に示した孔２５より径の小さい孔を配線パターンを避けて規則的に複数設けるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、コイルの外形は所定の大きさに限定されるものではなく、任意にその大きさを選択することができる。また、配線パターンの厚さ、スペーサ３０の厚さについても任意に選択することができる。また、コイルの形状は方形に限定されるものではなく、円形や楕円形であってもよい。

上述した実施形態においては、振動体１０，１０Ａは、張力を掛けられた状態でスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌとの挟まれて支持されているが、枠状で断面が波形の所謂コルゲート材を振動体１０，１０Ａの周縁部に固着させ、このコルゲート材をスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌで挟んで支持することにより、振動体１０，１０Ａがコルゲート部材で支持されるようにしてもよい。このような構成においては、振動体１０，１０Ａがコイル周囲に発生した磁界により上方向または下方向への力を受けると、コルゲート部材が変形し振動体１０，１０Ａが上方向または下方向へ変位する。

上述した実施形態においては、コイル１２−１〜１２−４は、フィルム１１の一方の面側に形成されているが、例えば、コイル１２−１とコイル１２−４を表面側、コイル１２−２とコイル１２−３を裏面側というようにフィルム１１の両面にコイルを配置するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、平面スピーカ１を上方から見ると、コイル１２、コイル２２、コイル２６の巻回方向は同じとなっているが、コイルの巻回方向は、この方向に限定されるものではない。
例えば、平面スピーカ１を上方から見たときに、各コイルの巻回方向が反時計回りであってもよい。なお、この場合においても、有孔板２０Ｕと有孔板２０Ｌとでは、一方の有孔板に正相の音響信号が入力され、もう一方の有孔板に逆相の音響信号が入力される。

また、平面スピーカ１を上方から見たときに、コイル２６、コイル１２は時計回りに巻回され、コイル２２は反時計回りに巻回されていてもよい。
この場合、コイル２２において、コイル２６と同様に正相の音響信号が供給されると、音響信号の振幅がプラスであると図５に示したように磁界が働いて振動体１０が矢印Ａ方向へ変位し、音響信号の振幅がマイナスであると図６に示したように磁界が働いて振動体１０が矢印Ｂ方向へ変位する。
要は、音響信号の振幅がプラスになった時には、振動体１０が有孔板２０Ｕ側へ変位し、音響信号の振幅がマイナスになった時には、振動体１０が有孔板２０Ｌ側へ変位するように、コイルの巻回方向とコイルに供給される音響信号が設定されていればよい。

本発明の第１実施形態に係る平面スピーカ１の外観の模式図である。 同実施形態に係る平面スピーカ１の断面図である。 平面スピーカ１の分解斜視図である。 平面スピーカ１に入力される音響信号を例示した図である。 平面スピーカ１の作用を説明するための図である。 平面スピーカ１の作用を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る平面スピーカ１Ａの外観の模式図である。 同実施形態に係る平面スピーカ１Ａの断面図である。 平面スピーカ１Ａの分解斜視図である。 振動体１０Ａにおける配線パターンの模式図である。 有孔板２０ＵＡにおける配線パターンの模式図である。

符号の説明

１，１Ａ・・・平面スピーカ、１０・・・振動体、１１・・・フィルム、１２，１２−１〜１２−４・・・コイル、１３，１３−１〜１３−８・・・スルーホール、１４Ａ，１４Ｂ・・・入力端、１５・・・配線パターン、２０Ｕ，２０Ｌ・・・有孔板、２１・・・ガラスエポキシ基板、２２，２２−１〜２２−４・・・コイル、２３，２３−１〜２３−８・・・スルーホール、２４Ａ，２４Ｂ・・・入力端、２５・・・孔、２６，２６−１〜２６−４・・・コイル、２７，２７−１〜２７−８・・・スルーホール、２８Ａ，２８Ｂ・・・入力端、３０Ｕ・・・スペーサ、３０ＵＡ，３０ＵＢ，３０ＵＣ，３０ＵＤ・・・端子、３０Ｌ・・・スペーサ、３０ＬＡ，３０ＬＢ・・・端子

Claims (4)

1. 板状の部材であって面上に平面コイルを有する第１部材と、
   板状の部材であって面上に平面コイルを有し、前記第１部材に対向して離間配置された第２部材と、
   面状で可撓性を有し、平面コイルを面上に有して前記第１部材と前記第２部材との間に支持された振動体と
   を備え、
   前記第１部材の平面コイルと前記第２部材の平面コイルと前記振動体の平面コイルは、前記第１部材と前記振動体と前記第２部材とに直交して前記第１部材と前記振動体と前記第２部材を貫く直線方向から見て重なっており、
   前記第１部材は、該第１部材を貫通する孔を有し、前記第２部材は、該第２部材を貫通する孔を有すること
   を有する平面スピーカ。
2. 前記第１部材と前記第２部材と前記振動体は、前記平面コイルを複数有することを特徴とする請求項１に記載の平面スピーカ。
3. 前記第１部材と前記第２部材は、前記孔を複数備え、該孔は規則的に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の平面スピーカ。
4. 前記振動体は、該振動体の周縁部に固着された断面が波形の部材で支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の平面スピーカ。

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