JP2008048079A - 動電型エキサイタ - Google Patents

Abstract

【課題】 サスペンションに固定する磁気回路部においてローリング現象が発生しない平面レシ−バ用の動電型エキサイタを提供することである。
【解決手段】 中空状のフレーム１２と、フレーム１２に固定する振動板１４と、振動板１４に固定するとともに磁気回路部２０の磁気ギャップ３０に配設するボイスコイル２８と、磁気回路部２０に固定するサスペンション１８とを備え、磁気回路部２０はヨーク２２と磁石２４とトッププレート２６からなる動電型エキサイタにおいて、フレーム１２は、内周側に突出するフレーム鍔部１２ａを設け、ヨーク２２は、外周方向に延伸するヨーク延長部２２ａを設け、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に弾性部材１６を配設することを特徴としている。本発明は、異常音発生がなく、さらにコイル断線の発生もない平面レシーバ用の動電型エキサイタを提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は動電型エキサイタの構造に関し、とくに液晶などの表示パネルや筐体に取り付けて、これらの表示パネルや筐体を振動させて音響出力を得る平面レシーバ用の動電型エキサイタの構造に関する。

以下の明細書の記載では、動電型エキサイタにおける「前面（前面側）」と「背面（背面側）」を、つぎのように定義して説明する。
すなわち、「前面（前面側）」とは、動電型エキサイタを表示パネル保護部材に取り付ける面側を意味し、「背面（背面側）」とは、前記の前面（前面側）とは反対側の面側を意味する。

パーソナルコンピュータや携帯電話機や電子辞書などの携帯情報機器において、音響出力を得るための動電型エキサイタとして、たとえば特許文献１に記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタがある。この特許文献１に記載された動電型エキサイタの構造を、特許文献１の図１および図３を用いて説明する。
カップ状のヨーク（外ヨーク）１０６と平板状のトッププレート（内ヨーク）１０５とによって磁石１０４を挟持して構成する磁気回路部を、弾性体からなるとともに薄板状の第１のサスペンション１０７に固定する。この第１のサスペンション１０７の外周部は、有底の円筒形状を有するフレーム１０２（固定部材）の開口端側に固定する。

また、磁気回路部を構成するヨーク１０６のヨーク立上部と、トッププレート１０５の端部外周部との間の領域に形成される空隙部である磁気ギャップには、弾性体からなるとともに薄板状の第２のサスペンション１０８に固定されたボイスコイル１０３を配置する。第２のサスペンション１０８の外周部はフレーム１０２に固定する。
そして、磁石１０４の上下にトッププレート１０５とヨーク１０６を配設した磁気回路部およびボイスコイル１０３を、それぞれ第１のサスペンション１０７および第２のサスペンション１０８を介して取り付けたフレーム１０２の底部を、表示パネル保護部材（振動板）２０１に密着するように固定している。

磁気回路部を固定する第１のサスペンション１０７と、ボイスコイル１０３を固定する第２のサスペンション１０８とは、それぞれ機械的共振系を構成する。そして、第１のサスペンション１０７と第２のサスペンション１０８とは、それぞれの固有振動数を独立して制御している。

動電型エキサイタ１００のボイスコイル１０３を電流駆動すると、ボイスコイル１０３と磁気回路部との間には電磁力が生じて、この電磁力と第２のサスペンション１０８の弾性力とによってボイスコイル１０３を励振する。
前述のように、ボイスコイル１０３は第２のサスペンション１０８を介してフレーム１０２に固定されていることから、フレーム１０２が励振され、このフレーム１０２の振動がフレーム１０２に密着して固定する表示パネル保護部材２０１を励振して音響出力が得られる。

機械的共振系を構成する第１のサスペンション１０７と第２のサスペンション１０８との固有振動数は、さきの説明のように異ならせている。
この結果、特許文献１においては、磁気回路部を固定する第１のサスペンション１０７は低域の周波数特性の補償を行い、ボイスコイル１０３を固定する第２のサスペンション１０８は中高音域の周波数特性の補償を行っている。

特開２００５−３５４２９７号公報（段落００１９から段落００２４、および図１と図３）

特許文献１における平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、第１のサスペンション１０７と磁気回路部による第１の機械的共振系と、第２のサスペンション１０８とボイスコイル１０３による第２の機械的共振系とを構成し、２つの機械的共振系を独立して制御可能としており、２つの共振位置を移動させることによって動電型エキサイタの周波数制御の自由度を増すことができるという優れた利点を具備している。

前述のように、特許文献１における平面レシーバ用の動電型エキサイタ１００は、ヨーク１０６と磁石１０４とトッププレート１０５からなる磁気回路部を、第１のサスペンション１０７によってフレーム１０２に固定している。

薄板状の弾性体からなる第１のサスペンション１０７の弾性係数に対して磁気回路部の重量が大きいことに起因して、以下に記載するような問題点を特許文献１においては有している。
動電型エキサイタ１００のボイスコイル１０３を電流駆動すると、ボイスコイル１０３と磁気回路部との間には電磁力が生じて、磁気回路部は前面方向と背面方向の前後方向の振幅に加えて横揺れ、いわゆるローリング現象が発生する。この磁気回路部におけるローリング現象は、前記したように、磁気回路部を支持する第１のサスペンション１０７の弾性係数が磁気回路部の重量に比較して相対的に大きなことに加えて、前後方向の振幅に対して磁気回路部の背面側のみで磁気回路部を第１のサスペンション１０７で支持して、前面側では支持していないことが原因で発生していると推察している。

このロ−リング現象によって、磁気回路部が傾くように振動して、結果として磁気回路部がボイスコイル１０３に接触や衝突する。
したがって、磁気回路部がボイスコイル１０３に接触して動電型エキサイタ１００に異常音が発生する不都合や、さらにボイスコイル１０３が磁気回路部に衝突することによってコイルに断線が発生して動電型エキサイタ１００に故障が発生するという不都合が生じている。

本発明の目的は、上記した不都合点を解消して、サスペンションに固定される磁気回路部において、ローリング現象が発生しない平面レシ−バ用の動電型エキサイタを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、下記記載の手段を採用する。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、中空状のフレームと、前記フレームに固定する振動板と、前記振動板に固定するとともに磁気回路部の磁気ギャップに配設するボイスコイルと、前記磁気回路部に固定するサスペンションとを備え、前記磁気回路部はヨークと磁石とトッププレートからなる動電型エキサイタにおいて、前記フレームは、内周側に突出するフレーム鍔部を設け、前記ヨークは、外周方向に延伸するヨーク延長部を設け、前記フレーム鍔部と前記ヨーク延長部との間に弾性部材を配設することを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける前記ヨーク延長部は、前記ヨーク外周の複数箇所に設けることを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける前記ヨーク延長部は、前記ヨーク外周の全域に設けることを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける前記振動板を被覆する第１のプロテクターを前記振動板の前面に配設することを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける前記動電型エキサイタの背面を被覆する第２のプロテクターを配設することを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける前記振動板は、振動板開口を設けることを特徴とする。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、中空状のフレームと、フレームに固定する振動板と、振動板に固定するとともに磁気回路部の磁気ギャップに配設するボイスコイルと、磁気回路部に固定するサスペンションとを備え、磁気回路部はヨークと磁石とトッププレートからなる動電型エキサイタにおいて、フレームは、内周側に突出するフレーム鍔部を設け、ヨークは、外周方向に延伸するヨーク延長部を設け、フレーム鍔部とヨーク延長部との間に弾性部材を配設することを特徴としている。

本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタでは、フレーム鍔部とヨーク延長部との間に挟持するように弾性部材を配設している。この弾性部材によって、ボイスコイルを電流駆動したとき発生する磁気回路部のローリング現象を抑制することができる。
磁気回路部にたとえ横揺れが発生したとしても、フレーム鍔部とヨーク延長部との間に配設する弾性部材によって、横揺れを吸収して、磁気回路部は前後方向にのみ振動させることができる。この結果、本発明の磁気回路部は、特許文献１のようにローリング現象は発生せず、前面と背面との前後方向の振幅のみが発生する。

したがって、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、磁気回路部がボイスコイルに接触して動電型エキサイタが異常音を発生する不都合、およびボイスコイルが磁気回路部に衝突することによってコイルが断線して動電型エキサイタに故障が発生するという不都合は生じない。
この結果、本発明は、音響出力の異常音発生がないことから聞きやすく、さらにコイル断線が生じないことから長期信頼性に優れた動電型エキサイタを提供することが可能となる効果を発揮する。

〔動電型エキサイタの構造説明：図１から図３〕
以下、図面を用いて本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタの構造を詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタを示す断面図である。図２は、本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタのヨークを示す平面図である。図３は、本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタの振動板を示す平面図である。
以下、図１から図３を交互に参照して本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタの構造を説明する。

図１に示すように、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタ１０は、前面と背面との前後方向の両端が開口した中空状のフレーム１２の内部に収納して構成する。フレーム１２は、好ましくは円筒状の形状を有する。また、フレーム１２は樹脂材料から構成し、射出成形法により形成する。
また、フレーム１２の前面側には、このフレーム１２内周側にひさし状に突出するように、フレーム鍔部１２ａを設ける。このフレーム鍔部１２ａの機能や役割については、のちほど詳しく説明する。

フレーム１２の開口内に、磁気回路部２０を収納する。磁気回路部２０は背面側から、ヨーク２２と磁石２４とトッププレート２６から構成する。すなわち、ヨーク２２とトッププレート２６により磁石２４を挟持するように構成している。
ヨーク２２とトッププレート２６とは、ともに透磁率の高い金属材料である、たとえば純鉄から構成する。

磁石２４とトッププレート２６は、ともに円板の形状を有する。磁石２４の外形寸法はトッププレート２６の外径寸法より小さくする。また、ヨーク２２と磁石２４とトッププレート２６とは、これらの中心位置が合致するように同心状に配設する。磁石材料からなる磁石２４は厚さ方向に着磁する。
磁気回路部２０におけるヨーク２２と磁石２４との固定、および磁石２４とトッププレート２６との固定は、それぞれ接着により行う。これらの接着は、エポキシ系の接着剤を用いて行う。

ヨーク２２は、図１に示すように、動電型エキサイタ１０の前面方向にトッププレート２６の外周端部まで突出するように設けるヨーク立上部２２ｂと、ヨーク２２の外周方向にフレーム鍔部１２ａ形成領域まで延伸するヨーク延長部２２ａを設ける。

ヨーク延長部２２ａは、図２に示すように、ヨーク２２の外周部に角度９０度間隔で４箇所設けている。また、ヨーク立上部２２ｂは、ヨーク延長部２２ａ間の領域に４箇所設けている。
すなわち、ヨーク立上部２２ｂは、カップ状のヨーク２２の外壁に相当し、ヨーク延長部２２ａはカップ状のヨーク２２の外壁を一部切断してヨーク２２底部と平行に延伸したような形状をしている。

また、ヨーク２２の中央部には、貫通穴からなるヨーク開口２２ｃを設ける。このヨーク開口２２ｃは、動電型エキサイタ１０における製造組立工程において、位置決めを行う役割を有し、製造および組立を容易にするとともに、部品相互の位置合わせ精度を高くすることができる効果を有する。

ヨーク立上部２２ｂとヨーク延長部２２ａは、つぎに記載するような製造方法で形成する。平板状のヨーク２２外周に８箇所の切り込みを形成し、一部を絞り加工して４つのヨーク立上部２２ｂを形成し、絞り加工しない部分をヨーク延長部２２ａとして形成することができる。
あるいは、別の製造方法としては、ヨーク２２の外周の全域を絞り加工してカップ状に形成したのち、８箇所の切り込みを形成し一部をヨーク底面と平行になるように曲げ加工して、ヨーク立上部２２ｂとヨーク延長部２２ａを形成してもよい。

図１に示すように、ヨーク延長部２２ａと、フレーム鍔部１２ａとの間には所定の間隙を設ける。そして、このヨーク延長部２２ａとフレーム鍔部１２ａとの間には、磁気回路部２０のローリング現象を抑制するための弾性部材１６を配設する。
弾性部材１６としては、弾性を有する材料が適用でき、具体的にはゴムや合成樹脂などの弾性変形可能な材料、あるいはばね材料をコイル状に巻回したコイルスプリングや薄膜状樹脂内に流体を封入したものが適用可能である。

本発明の実施形態では、弾性部材１６として、スポンジや発泡スチロールのような発泡状態の樹脂材料、たとえばマイクロセルポリマーを適用した。弾性部材１６の厚さは、ヨーク延長部２２ａとフレーム鍔部１２ａとの間の間隙寸法より、２０％程度厚い材料を使用する。
すなわち、弾性部材１６をヨーク延長部２２ａとフレーム鍔部１２ａとの間隙部に配設したとき、この弾性部材１６は、厚さ方向に収縮されるように構成している。

そして、この弾性部材１６を、ヨーク延長部２２ａまたはフレーム鍔部１２ａのいずれか一方に、両面テープを用いて貼り付けて固定する。
ここで、弾性部材１６は、ヨーク延長部２２ａの形成領域のみにヨーク立上部２２ｂ外周に部分的に配設することが望ましい。ただし、弾性部材１６の弾性変形量が大きな材料を用いたときは、ヨーク立上部２２ｂの外周の全周囲に弾性部材１６を配設するような構成を採用してもよい。

トッププレート２６の外周端部と、ヨーク２２のヨーク立上部２２ｂの内壁部との間には所定の間隙を設け、この間隙が磁気ギャップ３０となる。
トッププレート２６の前面側の表面高さと、ヨーク立上部２２ｂの上面高さとは、磁気特性を良好とするために、ほぼ同じ高さとなるようにしている。

また、本発明の実施形態の動電型１０エキサイタ１０では、図２に示すように、ヨーク２２の外周の全域にヨーク立上部２２ｂが形成されず、一部領域にヨーク立上部２２ｂが設けられている。
このため、磁気回路部２０において、磁束の漏洩が若干発生し、結果として磁力の低下に起因して音圧が低下するおそれが考えられる。しかしながら、ヨーク２２外周の全域にヨーク立上部２２ｂを形成した動電型エキサイタ１０と、ヨーク２２外周の一部領域にヨーク立上部２２ｂを形成した動電型エキサイタ１０との周波数−音圧特性を比較したが、大きな差異は見出せなかった。

ヨーク２２の背面側には、図１に示すように、段差を設けこの段差部にサスペンション１８を固定する。
サスペンション１８は、弾性を有する薄板状の金属材料、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる。そしてサスペンション１８には、サスペンション開口１８ａを設ける。ヨーク２２とサスペンション１８との固定は、溶接によって行う。

このサスペンション１８は機械的共振系を構成し、動電型エキサイタ１０における低域の周波数特性の補償を行う機能を有する。
サスペンション１８は、厚さ方向に弾性を有するとともに平面方向には剛性を有する。このためサスペンション１８は、厚さ方向に振動しやすくなっている。

サスペンション１８における機械的共振系の固有振動数の制御は、材質や、板厚や、サスペンション開口１８ａの形状や、サスペンション開口１８ａの数や、サスペンション開口１８ａの開口部面積を変えることによって行うことができる。
サスペンション１８材料としては、上記した金属材料だけでなく、樹脂材料も適用可能である。

サスペンション１８は、図１に示すように、曲げ加工によって周縁部に対して中央部を突出させるような断面形状を有する。
このようにサスペンション１８を、中央部を周縁部より突出させ、突出部にヨーク２２を固定すると、平坦形状のサスペンションに比較して、磁気回路部２０における横揺れ（ローリング現象）を抑制することができ、さらにヨーク２２背面側におけるスペースを効率よく確保できることから、動電型エキサイタ２０におけるスペースの有効利用が可能となる利点を有する。

ヨーク立上部２２ｂの内周部と、トッププレート２６の外周部との間の間隙部である磁気ギャップ３０に、コイルを巻回して形成したボイスコイル２８を配設する。ボイスコイル２８はコイルを円筒形状に巻回して形成する。そしてボイスコイル２８は振動板１４に固着する。なお、振動板１４へのボイスコイル２８の固定は接着により行う。
振動板１４は、紙や樹脂や金属材料から形成する。また振動板１４は、フレーム１２への固定部である振動板１４外縁部を平坦形状とし、この外縁部より内側の振動部分は断面形状を円弧状とする。

振動板１４は、その外縁部の平坦形状部分をフレーム１２に固定する。フレーム１２と振動板１４との固定は、接着にて行う。

振動板１４には好ましくは、図３の平面図に示すように、ボイスコイル２８を固定した内側領域の振動板１４のほぼ中央部に、振動板１４の厚さ方向に貫通する振動板開口１４ａを設ける。この振動板開口１４ａは四角形状とし、２箇所設ける。
振動板１４に設ける振動板開口１４ａは、通気口としての役割をもつ。この振動板開口１４ａの役割は、のちほど説明する。

さらに、振動板１４の前面側に、この振動板１４の前面側全面を被覆するように第１のプロテクター３８を設ける。この第１のプロテクター３８は、周辺部に対して中央部が凸状に突出する断面形状に形成する。
この第１のプロテクター３８は、薄板の金属材料、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）から構成する。

そして、第１のプロテクター３８における突出する中央部の大きさ寸法は、振動板１４の振動部、すなわちフレーム１２に固定した振動板１４の周縁部より内側の領域の大きさ寸法とほぼ同じ大きさとする。
このように第１のプロテクター３８中央部の大きさと、振動板１４の振動部の大きさをほぼ同じ大きさとすると、振動板１４の振動による第１のプロテクター３８の励振を効率良く行うことができる。

振動板１４のボイスコイル２８を固着した面と反対側の面と、第１のプロテクター３８の突出する中央部内面との間の隙間によって、空気室３２を構成する。

第１のプロテクター３８は、周辺部を振動板１４に固定するとともに、中央部を表示パネル保護部材３６に密着させるように固定する。
振動板１４と第１のプロテクター３８の固定、および表示パネル保護部材３６と第１のプロテクター３８の固定は、それぞれ接着によって行う。

第１のプロテクター３８を設けることにより振動板１４を保護することができ、動電型エキサイタ１０の組立工程において、ハンドリング中での振動板１４の破損を防止することができる。
さらに第１のプロテクター３８中央部を介して、動電型エキサイタ１０を表示パネル保護部材３６に取り付けることにより、表示パネル保護部材３６と第１のプロテクター３８との接合固定面積が充分に大きく確保できる。したがって、表示パネル保護部材３６と動電型エキサイタ１０の固定強度を大きくすることができる。このことから、表示パネル保護部材３６の振動に起因する、表示パネル保護部材３６と動電型エキサイタ１０の取り付け状態が劣化することは発生しないという効果を具備する。

さらに、図１に示すように、動電型エキサイタ１０の側面部と背面部とを被覆して保護するように第２のプロテクター４０を設ける。
この第２のプロテクター４０は、薄板の金属材料、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）から構成する。第２のプロテクター４０とサスペンション１８とは、溶接により固定する。

この第２のプロテクター４０の中央部には、貫通穴からなる第２のプロテクター開口４０ａを設ける。この第２のプロテクター開口４０ａは、動電型エキサイタ１０における製造組立工程において、位置決めを行う役割を有し、製造および組立を容易にするとともに、部品相互の位置合わせ精度を高くすることができる効果を有する。

第２のプロテクター４０の前面側端部は、図１に示すように、第１のプロテクター３８の周縁部にて、内周側に曲げるように、かしめ加工（塑性変形加工）を行っている。
このように、第２のプロテクター４０の前面側端部を第１のプロテクター３８の周縁部にてかしめ加工を行うと、フレーム１２と振動板１４の固定を補強することができ、さらにサスペンション１８の周縁部を第２のプロテクター４０の内周部を介してフレーム１２端部に押圧固定することができる。

第１のプロテクター３８を固着する表示パネル保護部材３６は、携帯電話機やパーソナルコンピュータや電子辞書などの情報を表示する液晶表示パネルを構成する基板を保護する部材である。表示パネル保護部材３６は、透明な樹脂材料、たとえばアクリル系の樹脂材料から構成する。
動電型エキサイタ１０は、液晶表示パネルにおける表示領域外側の表示パネル保護部材３６に配設する。第１のプロテクター３８と表示パネル保護部材３６とは、接着によって固着する。

〔異なる構造を有するヨーク３４の説明：図４〕
以上の説明と異なる構造を有するヨークの構造を、図４を用いて詳しく説明する。図４は、本発明の実施形態における動電型エキサイタのヨークを示す図面であり、図４（Ａ）はヨークを前面側から見た状態を示す平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＡ−Ａ線において切断した状態を示す断面図である。

図４を用いて説明するヨーク３４と、図１および図２を用いて説明したヨーク２２との構造上の相違点は、図１および図２に示すヨーク２２は、ヨーク立上部２２ａがヨーク２２外周の一部領域の４箇所に設けられているのに対して、図４に示すヨーク３４においては、ヨーク立上部３４ａは、ヨーク３４外周の全域に設けている点である。

すなわち、図４に示すように、カップ状のヨーク３４の外周部に、ヨーク３４とは別部材にてヨーク延長部３５を設けている。ヨーク３４とヨーク延長部３５とは、同じ純鉄で構成してもよいが、ヨーク３４は純鉄で形成しヨーク延長部３５は純鉄以外の金属材料や非金属材料で形成してもよい。

ヨーク３４とヨーク延長部３５との接合は、ヨーク延長部３５を金属材料で形成した場合は溶接法にて接合し、ヨーク延長部３５を非金属材料で形成した場合は接着法にて行えばよい。
図４（Ｂ）に示すように、ヨーク３４には外周部に段差を設け、さらにヨーク延長部３５にはヨーク３４の段差に係合する段差を設け、ヨーク３４とヨーク延長部３５との接合面積を大きくする。この結果、溶接または接着による接合強度を増大させ、ヨーク３４とヨーク延長部３５を強固に一体化することができる。

また、ヨーク３４の中央部には、貫通穴からなるヨーク開口３４ｂを設ける。このヨーク開口３４ｂは、動電型エキサイタ１０における製造組立工程において、位置決めを行う役割を有し、製造および組立を容易にするとともに、部品相互の位置合わせ精度を高くすることができる効果を有する。

この図４に示す実施形態では、図１および図２を用いて説明した動電型エキサイタ１０に比較して、ヨーク立上部３４ａからの磁束の漏洩がまったくない。
したがって、図４を用いて説明したヨーク３４を用いる動電型エキサイタ１０は、図１および図２を用いて説明したヨーク２２を用いた動電型エキサイタ１０に比較して、磁束漏洩がないことによって動電型エキサイタ１０の特性向上を図ることができる。

〔動電型エキサイタの動作説明〕
つぎに以上の構成に基づく本発明における平面レシーバ用の動電型エキサイタの動作を説明する。
以下の動電型エキサイタ１０の動作説明においては、図１および図２を用いて説明したヨーク２２と、図４を用いて説明したヨーク３４を適用した動電型エキサイタ１０においては、ほぼ同じ動作を有する。このことから、図１および図２に示すヨーク２２を適用した動電型エキサイタ１０による動作説明をおもに行い、図４に示すヨーク３４を用いた動電型エキサイタの動作説明は省略する。

本発明の動電型エキサイタ１０においては、ボイスコイル２８を低音域の周波数で電流駆動すると、ボイスコイル２８と磁気ギャップ３０との間には電磁力が生じ、低音域の周波数に同期してボイスコイル２８が、前後方向に振動する。

ボイスコイル２８が振動することにより、サスペンション１８はその固有振動数で共振し、サスペンション１８を介してフレーム１２を励振させる。本実施形態では、フレーム１２が励振されることによって、フレーム１２に固定された第１のプロテクター３８を介して表示パネル保護部材３６を振動させる。
動電型エキサイタ１０は、液晶表示パネルの非表示領域の表示パネル保護部材３６に固定されているが、第１のプロテクター３８の振動は液晶表示パネルの表示領域まで伝搬する。このことから、表示パネル保護部材３６が所定の周波数で振動して、液晶表示パネルの表示領域から音響出力が得られる。

またボイスコイル２８を中高音域の周波数で電流駆動すると、ボイスコイル２８と磁気ギャップ３０との間には電磁力が生じ、振動板１４とサスペンション１８の固有振動数が異なるとともに、磁気回路部２０を固着したサスペンション１８に比較して質量が小さな振動板１４はその固有振動数で共振する。
本実施形態では、振動板１４の共振により、空気室３２を介して、第１のプロテクター３８と密着させて固定する表示パネル保護部材３６を振動させ、中高音域の音響出力が得られる。

このとき振動板１４には、振動板１４前面の空気室３２内の空気層によって負荷が加わる。すなわち、空気室３２内の空気層によって振動板１４には振動方向とは逆方向の負荷が加わり振幅が抑えられるとともに、空気室３２の空気層の密度が上昇することによって高い音圧レベルが得られる。

振動板１４前面の空気体積は、空気室３２によって制限され、実効的に小さくなっている。このため振動板１４の前面の空気が等価的に高密度となって、振動板１４と空気との結合インピーダンスが高くなり、音圧への変換効率が上昇する。
この結果、振動板１４は、小さな振幅にもかかわらず音圧レベルを向上させることができ、中高音域を大きな音量で出力することが可能となる。

このように本発明では、振動板１４の共振周波数は高音域側にシフトするとともに、音圧レベルも高く維持できる。本実施形態においては、高い音圧レベルにて振動している振動板１４の振動が、第１のプロテクター３８と密着させて固定する表示パネル保護部材３６に空気室３２の空気層を介して伝わる。
したがって、表示パネル保護部材３６も振動板１４と同じように、中高音域側の再生周波数帯域が広がるとともに、音圧レベルも高くなる。

表示パネル保護部材３６に固定されている動電型エキサイタ１０の振動は、液晶表示パネル表示領域まで伝搬する。
このようにして、表示パネル保護部材３６の所定周波数の振動が、空気室３２を介して液晶表示パネルの情報の表示領域から音響出力となる。この結果、本発明の動電型エキサイタ１０においては、中高音域における音圧レベルを高く維持でき、とくに中高音域側の再生周波数の広帯域化を実現できる。

さらに、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタ１０では、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に挟持するように弾性部材１６を配設している。この弾性部材１６によって、ボイスコイル２８を電流駆動したとき発生する磁気回路部２０のローリング現象を抑制することができる。
磁気回路部２０にたとえ横揺れが発生したとしても、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に配設する弾性部材１６によって、横揺れを吸収して、磁気回路部２０は前後方向にのみ振動させることができる。したがって、本発明の動電型エキサイタ１０における磁気回路部２０は前面と背面との前後方向の振幅のみが発生する。

したがって、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、磁気回路部２０がボイスコイル２８に接触して動電型エキサイタ１０が異常音を発生する不都合、およびボイスコイル２８が磁気回路部２０に衝突することによってコイルが断線して動電型エキサイタ１０に故障が発生するという不都合は生じない。
この結果、本発明は、音響出力の異常音発生がないことから聞きやすく、さらにコイル断線が生じないことから長期信頼性に優れた動電型エキサイタを提供することが可能となる効果を具備する。

さらに、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に挟持するように弾性部材１６を配設していることから、本発明における平面レシーバ用の動電型エキサイタ１０においては、以下に記載する効果も具備する。

すなわち、振動や落下などによって、動電型エキサイタ１０に衝撃荷重が加わった場合、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に介在させた弾性部材１６が衝撃荷重を吸収して、平面レシーバ用の動電型エキサイタ１０の破損を防止する効果を発揮でき、さらに耐衝撃性も向上する。
弾性部材１６を配設しない動電型エキサイタでは、振動や落下による衝撃によって、サスペンション１８の塑性変形や、振動板１４の破れまたは剥離などの破損や、さらにフレーム１２の割れやクラックの発生や、ボイスコイル２８が磁気回路部２０に衝突してコイルが断線するなどの問題点が発生するが、本発明ではフレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に挟持するように弾性部材１６を配設することによって、上記した問題点は一切発生しない。

またさらに、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に挟持するように弾性部材１６を配設していることから、本発明における平面レシーバ用の動電型エキサイタ１０においては、以下に記載するように、振幅を適正範囲内に抑制する効果も具備する。

すなわち、振動板１４の振幅は、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に介在するように設ける弾性部材１６の収縮時の厚さ分に相当する振幅に抑制されている。このため歪みの発生を防ぎ、高品位の再生音を有する動電型エキサイタ１０を得ることができる。
また、弾性部材１６によって振動板１４の振幅を抑えることが可能となり耐入力が向上し、大きな音量の出力に対しても、ボイスコイル２８が磁気ギャップ３０の適正範囲内から逸脱することもなく、適正な音質で再生を行うことができる。

また、本発明では弾性部材１６を配設することによって、大きな音量の出力時に、この弾性部材１６の弾性によって、ボイスコイル２８が磁気ギャップ３０の適正範囲から逸脱することによって生じる雑音の発生、および磁気回路部２０に接触することによって生じるボイスコイル２８の機械的損傷の発生を防止することができる。

さらに、本実施形態の動電型エキサイタ１０においては、振動板１４の前面側から放射される空気圧は、この振動板１４に対向配置する第１のプロテクター３８に遮られることになる。
このため振動板１４前面の空気負荷が上昇する。このことによって、振動板１４には振幅方向と逆方向の負荷が加わり、振動板１４の振幅が抑えられる。

このため、振動板１４の振幅は適正範囲内に抑制することができ、歪みの発生を防ぎ、高品位の再生音を得ることができる。
すなわち、本発明の実施形態では、振動板１４の振幅を抑えることにより耐入力が向上し、大きな音量の出力に対しても、ボイスコイル２８が磁気ギャップ３０の適正範囲内から逸脱することもなく、適正な音質で再生を行うことができる。

またさらに、振動板１４に空気負荷が印加される本発明では、大音量の出力時に、磁気ギャップ３０の適正範囲からボイスコイル２８が逸脱することによって生じる雑音の発生、および磁気回路部２０に接触することによって生じるボイスコイル２８におけるコイルの断線発生やボイスコイル２８が振動板１４から剥離することを防止することができる。
さらに振動板１４前面に空気室３２を設けることによって、大きな音量が入力したとき、振幅が抑制される。このことから、空気室３２によって、振動板１４の破損を防止することもできるという効果を有する。

なお、空気室３２が密閉状態となると、振動板１４の振動に起因する空気密度の上昇による空気室３２内の圧力変化により振動板１４の破れおよび第１のプロテクター３８の変形や破損するなどの不具合が発生するおそれがある。
このことから、振動板１４のほぼ中央部に振動板開口１４ａを設け、空気室３２と外部との通気穴として振動板開口１４ａを作用させることが好ましい。

本発明の動電型エキサイタにおいては、前述のように、空気室３２内の空気層を等価的に高密度とする必要があり、振動板１４に設ける振動板開口１４ａは通気穴としての役割のみを果たすように、振動板開口１４ａの大きさや数を調整する。
すなわち、振動板開口１４ａの大きさや数は、振動板１４の振動によって空気室３２内の空気層が高密度状態となるように制御する。

振動板１４の共振周波数の共振点は、空気室３２の体積、すなわち振動板１４と第１のプロテクター３８との間の隙間寸法や、振動板１４の材質や厚さなどを変化させることによって制御することができる。

〔動電型エキサイタの周波数−音圧特性の説明：図５〕
ここで図５のグラフを用いて本発明による弾性部材を設けた場合と、弾性部材がない場合とを比較した動電型エキサイタの周波数−音圧特性を対比して説明する。
すなわち、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に弾性部材１６を配設した動電型エキサイタと、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に弾性部材１６を配設しない動電型エキサイタの周波数−音圧特性を説明する。

図５のグラフは、横軸が周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸が音圧（ｄＢ）を示す。周波数が１００Ｈｚから１００００Ｈｚの駆動信号を動電型エキサイタに印加して、弾性部材１６の有無における周波数−音圧特性を測定した。そして弾性部材１６を配設した本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける周波数−音圧特性は実線（符号４４）で示し、弾性部材１６を配設しない動電型エキサイタの特性は破線（符号４６）で示す。
なお、図１および図２に示すヨーク２２と図４に示すヨーク３４とは、周波数特性はほぼ同一であった。このことから、以下の説明は、図１および図２に示すヨーク２２を適用した動電型エキサイタ１０特性を説明する。

図５のグラフから明らかなように、中高音域の周波数−音圧特性は、弾性部材１６の有無による特性差は発生していない。
しかしながら、図５のグラフから明らかなように、低音域における周波数−音圧特性には、弾性部材１６の有無によって特性差が生じている。

すなわち、弾性部材１６がない特性４６では、低音域における周波数−音圧特性に、サスペンション１８の共振点付近で発生する尖りが認められる。
この尖りによって平面レシーバ用の動電型エキサイタでは、聴感上、共振周波数が強調されて聞きにくい音響出力となっている。

これに対して、フレーム鍔部１２ａとヨーク延長部２２ａとの間に弾性部材１６を配設する本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタは、図５の特性４４に示すように、尖りが解消され、より平坦に近い周波数−音圧特性が得られている。
これは、弾性部材１６によって、前記の共振点における尖りとなる余分な振幅分を抑制することができたことによって得られている。

したがって、本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタにおいては、周波数−音圧特性の低音域における尖りがなく、より平坦な周波数−音圧特性が得られることから、聴きやすい音響出力が得られる。

携帯電話機においては、情報を表示する表示領域の占有面積は、多種多様な情報を表示するため大きくなる傾向にある。そのため使用者における音声受話用のスピーカを設置する領域が無くなってきている。
そこで本発明の平面レシーバ用の動電型エキサイタでは、表示パネル保護部材３６を液晶表示パネルに重ねて配設して、液晶パネル表示領域の表示パネル保護部材３６を振動させて、この表示領域を音声受話用のレシーバとして使用している。

このことから、従来のように受話用のスピーカを設置する必要がなく、携帯電話機の小型薄型化を達成できるという効果を、本発明は具備する。
さらに、液晶表示パネルの表示領域表面の表示パネル保護部材３６を振動させて音響出力が得られることから、使用者は音声受話を液晶表示パネルの表示領域の全面で可能となり、従来のようにスピーカ設置箇所が限定されることがなく、携帯電話機における設計の自由度が向上するという効果も有する。

またさらに、特許文献１の動電型エキサイタでは、第２のサスペンションの形状や材料を選択することにより固有振動数を変え、共振周波数の調整を行っていた。そのため特許文献１では動電型エキサイタの小型化薄型化には制約が多く、中高音域の周波数特性の広帯域化や音圧レベルの向上は困難であった。

これに対して本発明の動電型エキサイタ１０では、振動板１４前面に空気室３２を設け、この空気室３２により振動板１４に空気負荷を加えることにより、中高音域の周波数特性の広帯域化や音圧レベルの向上を実現でき、特許文献１のように制約を受けることなく容易に小型化薄型化を実現できる。

以上の実施形態の説明においては、ヨーク立上部２２ｂは、図２に示すように、ヨーク延長部２２ａ間の領域に４箇所設ける実施形態で設明したが、ヨーク立上部２２ｂはヨーク２２外周部に２箇所以上の複数箇所に設ければよい。

以上の実施形態の説明においては、振動板１４に形成する振動板開口１４ａとして、図３に示すように、四角形状の貫通穴を形成する例で説明したが、この振動板開口１４ａは四角形状だけでなく、丸形状や四角形以外の多角形状でもよく、振動板開口１４ａの数も１個または３個以上でもよい。
前述のように、空気室３２内の空気層が等価的に高密度状態となるように、振動板開口１４ａ大きさや数を調整する。

さらに振動板１４に空気室３２の空気層により負荷を加えている実施形態で説明したが、振動板１４の振動振幅に大きな影響を与えないような重さの部材、たとえば発泡性の樹脂などの部材を振動板１４に貼り付けても、共振周波数を高音域側にシフトさせることが可能であり、高音域側の音圧レベルを高い状態で維持できる。

また以上の説明では、表示パネル保護部材３６として、液晶表示パネルの前面に設ける部材を適用する実施形態で説明したが、エレクトロルミネセンス表示パネルの基板の前面に設ける表示パネル保護部材３６として適用しても良い。

エレクトロルミネセンス表示パネルは、ガラスや樹脂などからなる透明絶縁性基板のおもて面側に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極と、トリフェニルジアミン誘導体からなるホール輸送層と、アルミキノリノーム錯体からなる発光層と、アルミニウムからなる金属電極を順次形成し、これらの透明電極とホール輸送層と発光層と金属電極を被覆するように電気絶縁性高分子化合物からなる保護層を形成して構成している。
そして、透明絶縁性基板のうら面側から発光し、エレクトロルミネセンス表示パネルとなる。動電型エキサイタは透明絶縁性基板のおもて面側に取り付ける。

さらに本発明の動電型エキサイタは、携帯電話機以外にもＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）やパーソナルコンピュータや電子辞書などの携帯情報機器に適用することができる。
そしてこれらの携帯情報機器の表示パネルや筐体を表示パネル保護部材３６として適用することもできる。

また、弾性部材１６をヨーク延長部２２ａ、またはヨーク延長部２２ａとの間に挟持する部材は、フレーム鍔部１２ａを用いる実施形態で設明した。
しかしながら、フレーム鍔部１２ａを設ける代わりに、第２のプロテクター４０にフレーム１２の内周部に突出する曲げ部を形成し、この曲げ部とヨーク延長部との間に弾性部材１６を挟持するように構成してもよい。このときは、フレーム１２に、第２のプロテクター４０に設ける前記した曲げ部を貫通させる貫通穴を形成する。

さらにまた、以上の実施形態では、第１のプロテクター３８と第２のプロテクター４０を、それぞれ振動板１４の前面と動電型エキサイタ１０の側面および背面に配設するように説明した。
しかしながら、第１のプロテクター３８と第２のプロテクター４０とは使用しなくてもよく、あるいはいずれか一方のプロテクターだけ使用してもよい。

上記の構造を、図６を使用して簡単に説明する。図６は動電型エキサイタを示す断面図であり、第１のプロテクター３８と第２のプロテクター４０を配設しない動電型エキサイタ１０構造を示す。なお、図６において、図１と同じ構成部分には同一の符号を付け、同じ構成については説明を省略または簡略化する。

図６に示すように、フレーム１２の前面側の内周にフレーム段差１２ｂを設け、このフレーム段差１２ｂに振動板１４の周縁部を配置し、リング状の振動板取付部材４７をフレーム段差１２ｂに嵌合する。この構造により振動板１４をフレーム１２に固定する。またサスペンション１８は、フレーム１２を射出成形法により形成するとき、サスペンション１８の周縁部をインサートモールドすることにより、サスペンション１８をフレーム１２に固定する。
第１のプロテクター３８を使用しない場合は、表示パネル保護部材３６と動電型エキサイタ１０とは、直接、接着剤を使用して接合すればよい。

現在、携帯電話機などの携帯情報機器に使用されている平面レシーバとしては、コストが高い圧電バイモルフを使用した圧電型の平面スピーカやピエゾ（セラミック）スピーカであり、本発明における平面レシーバ用の動電型エキサイタは、上記のスピーカに比較してコストは、１／４以下と大幅なコストダウンを図ることができるという経済的な効果も得られる。

本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタを示す断面図である。 本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタにおけるヨークを示す平面図である。 本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタにおける振動板を示す平面図である。 本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタにおけるヨークを示し、図４（Ａ）は平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＡ−Ａ線において切断した状態を示す断面図である。 本発明の弾性部材の有無による平面レシーバ用の動電型エキサイタの周波数と音圧との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態における平面レシーバ用の動電型エキサイタを示し、第１のプロテクターと第２のプロテクターを配設しない構造を示す断面図である。

符号の説明

１０ 動電型エキサイタ
１２ フレーム
１２ａ フレーム鍔部
１４ 振動板
１６ 弾性部材
２０ 磁気回路部
２２ ヨーク
２２ａ ヨーク延長部
２４ 磁石
２６ トッププレート
２８ ボイスコイル
３０ 磁気ギャップ
３８ 第１のプロテクター
４０ 第２のプロテクター

Claims (6)

1. 中空状のフレームと、
   前記フレームに固定する振動板と、
   前記振動板に固定するとともに磁気回路部の磁気ギャップに配設するボイスコイルと、
   前記磁気回路部に固定するサスペンションとを備え、
   前記磁気回路部はヨークと磁石とトッププレートからなる動電型エキサイタにおいて、
   前記フレームは、内周側に突出するフレーム鍔部を設け、
   前記ヨークは、外周方向に延伸するヨーク延長部を設け、
   前記フレーム鍔部と前記ヨーク延長部との間に弾性部材を配設する
   ことを特徴とする平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
2. 前記ヨーク延長部は、前記ヨーク外周の複数箇所に設ける
   ことを特徴とする請求項１記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
3. 前記ヨーク延長部は、前記ヨーク外周の全域に設ける
   ことを特徴とする請求項１記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
4. 前記振動板を被覆する第１のプロテクターを前記振動板の前面に配設する
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
5. 前記動電型エキサイタの背面を被覆する第２のプロテクターを配設する
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
6. 前記振動板は、振動板開口を設ける
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の平面レシーバ用の動電型エキサイタ。
   

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