JP2004056771A - Vibrating membrane for electro-acoustic transducer and electro-acoustic transducer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカやマイクロホンに用いられる電気音響変換器用振動膜および電気音響変換器に関し、さらに詳しく言えば、ムービングマグネット型でありながら、薄型かつ軽量で、特に平面スピーカに好適な電気音響変換器用振動膜と同振動膜を有する電気音響変換器および同電気音響変換器を多数個配置してなる多点駆動型電気音響変換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの出現に伴い、その音響出力手段であるスピーカにも、平面化が求められている。すなわち、平面型のディスプレイに対して、その音響出力手段であるスピーカが依然としてコーン型であると、トータル的な平面化が達成し得ないからである。
【0003】
また、最近では、携帯用スピーカにも同様に平面化の要求が高まっている。そこで、各社より平面(薄型)スピーカの提案が種々なされているが、その多くは、振動膜としての高分子フィルムよりなる基材に平面コイルを形成し、これと対向するように永久磁石を配置するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の平面スピーカはムービングコイル型であるが、ムービングマクネット型で平面スピーカを実現するには、重量が可動コイル(プリントコイル)と同等もしくはそれ以下で、しかも駆動コイルが作る磁界に対し十分に抗して減磁・消磁しない永久磁石が要求される。
【0005】
また、ムービングマクネット型平面スピーカ用の永久磁石には、温度により容易に減磁しないように、キュリー温度が高く、エネルギー積(BHmax)の大きいことも要求されるが、従来の技術では、可聴周波数領域まで応答し得るムービングマクネット型の平面トランスジューサは実用段階にまで至っていない。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、本願の第1発明は、到来する音波によって受動的に振動するか、もしくは自ら能動的に振動して音波を発生する電気音響変換器用振動膜において、周縁が所定の支持体にて支持される高分子フィルムと、上記高分子フィルムの上記周縁を除く中央部分の少なくとも片面に成膜された永久磁石材料からなる薄膜磁石とを備え、上記薄膜磁石がその膜厚方向(垂直方向)に着磁されていることを特徴としている。
【0007】
薄膜磁石は、高分子フィルムの片面に設けられてもよいが、振動膜の振動特性上、両面に設けられていることが好ましい。これとは別に、一方の面の各々に薄膜磁石が形成されている高分子フィルムの2枚を、その他方の面同士を貼り合わせてもよい。
【0008】
本発明において、薄膜磁石の保磁力は、スピーカ用途の場合その駆動コイルが作る磁界に対し十分に大きいことが必要とされ、また、磁化方向が膜に垂直とされることが重要である。この薄膜磁石には、磁気メモリ媒体として開発されたコバルトクロム(CoCr)からなる垂直磁性薄膜が最適である。
【0009】
高分子フィルムには耐熱性の良好なポリイミド樹脂が好適で、その膜厚は50μm以下が好ましい。また、薄膜磁石の膜厚は、その可動質量の増大を抑え、かつ、高保磁力との関係で決められるが、概して0.1mm以下であることが好ましい。
【0010】
薄膜磁石は例えばスパッタ法などにより高分子フィルム上に成膜されるが、高分子フィルムの振動や経年変化などにより、薄膜磁石が高分子フィルムから剥離するのを防止するため、高分子フィルム上に薄膜磁石の表面を覆うようにコーティング膜を施すことが好ましい。
【0011】
本願の第2発明は電気音響変換器に係り、空芯コイル内に上記第1発明による振動膜を、その膜面が空芯コイルの軸線と直交するように配置してなることを特徴としている。この電気音響変換器は、マイクロホンとスピーカのいずれにも適用可能である。スピーカの場合には、特に薄型で、かつ、軽量の平面スピーカが得られる。
【0012】
本発明の好ましい態様によると、空芯コイルは振動膜の周縁に形成された銅箔などの導体パターン(超偏平平角線)よりなるが、空芯コイルに流れる電流の周波数が高くなると、電流が表皮に片寄って流れるため、見かけ上コイル断面積が小さくなってコイルが発熱することがある。これを防止するため、上記導体パターンにスリットを入れて空芯コイルをリッツ線化することが好ましい。
【0013】
本発明の電気音響変換器において、空芯コイルと振動膜の薄膜磁石との磁気結合を効率的にするため、空芯コイルの周りに例えば鉄系の軟磁性材からなる環状のヨークを配置することが好ましい。
【0014】
また、本発明の電気音響変換器は、空芯コイルを振動膜の静止時位置と振動時の最大変位位置との間において振動膜から所定高さ離された位置に配置することを特徴としている。この場合、空芯コイルは、薄膜磁石の磁束が空芯コイルに鎖交する時間変化の割合が最大となる位置に配置されることが好ましい。
【0015】
電気音響変換器を実際に組み立てるにあたって、空芯コイルが振動膜の周縁に形成された導体パターンよりなる場合、空芯コイルの表裏両面が支持体によって固定静止され、薄膜磁石を有する部分のみが振動可能とされる。また、空芯コイルと薄膜磁石との間に振動膜エッヂが形成されるが、本発明によれば、振動膜としての高分子フィルム上で薄膜磁石,空芯コイルおよび振動膜エッヂを高精度に位置決めした状態で一体に形成できる。
【0016】
なお、本発明には、所定サイズ(例えば、名刺サイズ)のマザー基板に、上記電気音響変換器の複数個を配置してなる多点駆動型電気音響変換器(例えば、平面スピーカ)も含まれる。また、本発明には、圧力センサとしての用途も含まれる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明による電気音響変換器を作図上2分割として、その片側を拡大して示す平面図、図2はその拡大断面図、図3は空芯コイルの端子処理方法を示す説明図である。
【0018】
この電気音響変換器1は、基本的な構成として、振動膜10と、振動膜10の周縁に形成された空芯コイル20と、空芯コイル20を介して振動膜10を振動可能に支持する支持リング(ダイアフラムリング)30と、空芯コイル20の周りに配置される環状のヨーク40とを備えている。
【0019】
振動膜10は、基材としての高分子フィルム11と、高分子フィルム11に成膜された薄膜磁石12とからなる。高分子フィルム11は耐熱性が良好であるとともに、強靱でもあるポリイミド樹脂が好ましく採用される。
【0020】
高分子フィルム11の膜厚は、自ら振動して音を出す例えばスピーカなどの能動用と、到来する音波によって振動する例えばマイクロホンなどの受動用とでは異なる膜厚とされることが好ましい。
【0021】
一例として、能動用途の場合、50μm以下であることが好ましく、例えば12.5μm,25μm,50μmなどが適宜選択されてよい。これに対して、受動用途の場合には、能動用途の膜厚の約1/10程度の膜厚とされ、また、能動/受動兼用の場合には、その中間膜厚が採用される。この例において、振動膜10の直径は約10mmである。
【0022】
高分子フィルム11は、周縁が支持リング30にて支持されるが、この例では、支持リング30の内周側近傍に振動膜エッヂとして断面波形のダンパー111を備えている。このダンパー111は、振動膜の音響的終端としての役割を果たすもので、例えば低域から高域にかけての音響特性を考慮して設計される。
【0023】
薄膜磁石12は、高分子フィルム11の中央部分に設けられる。なお、高分子フィルム11にダンパー111が形成されている場合には、そのダンパー111よりも内側部分に設けられる。ダンパー111は熱プレスなどにより形成することができる。
【0024】
薄膜磁石12は、一例としてスパッタ法により高分子フィルム11上に成膜される。本発明において、薄膜磁石12はコバルトクロムよりなり、垂直磁性薄膜として、その厚さ方向(垂直方向)に着磁される。
【0025】
薄膜磁石12は、好ましくは高分子フィルム11の表裏両面に形成されるが、高分子フィルム11を2枚用い、その一方の面の各々に薄膜磁石12を形成した後、他方の面同士を貼り合わせてもよい。
【0026】
薄膜磁石12の膜厚は、高分子フィルム11の片面につき100μm以下であることが好ましい。この膜厚は、使用する永久磁石材料や成膜方法などに応じて適宜選択されてよい。なお、場合によっては、高分子フィルム11の両面ではなく、片面側のみに形成されてもよい。
【0027】
なお、高分子フィルム11の振動や経年変化などにより、薄膜磁石12が高分子フィルム11から剥離するのを防止するため、高分子フィルム11上に薄膜磁石12の表面を覆うようにコーティング膜(図示省略)を施すことが好ましい。
【0028】
空芯コイル20は、薄膜磁石12に対して同心状に高分子フィルム11の周縁に沿って形成される。この例において、空芯コイル20は例えば銅箔の導体パターンよりなり、例えば4ターン分のコイルメンバー21,22;24,25を備えている。
【0029】
すなわち、高分子フィルム11の上面側に2ターン分のコイルメンバー21,22が同心状に形成され、高分子フィルム11の下面側に残りの2ターン分のコイルメンバー24,25が同じく同心状に形成されている。
【0030】
この空芯コイル20の端子処理は、図3(a)に示すように、各コイルメンバーを直列的に接続して、そのコイル両端から通電端子20a,20bを引き出してもよく、また、図3(b)に示すように、通電端子20a,20bに対して各コイルメンバーを並列的に接続してもよい。
【0031】
この例では、各コイルメンバー21,22;24,25は、厚さ0.1mm,幅0.8mmの超偏平平角線として形成されている。各コイルメンバー21,22;24,25の直流抵抗分は、できるだけ小さいことが好ましいが(例えば0.1Ω以下)、空芯コイル20に流れる電流の周波数が高くなると、電流が表皮に片寄って流れるため、見かけ上コイル断面積が小さくなってコイルが発熱することがある。
【0032】
これを防止するため、空芯コイル20にリッツ線方式を採用し、この例では各コイルメンバー21,22;24,25にそれぞれV字状のスリットGを入れて、一つのコイルメンバーを複数に分割している。なお、変形例として、振動膜10上に導線をループコイル状に配線して空芯コイル20を形成してもよい。
【0033】
支持リング30は、全体が合成樹脂などの非磁性体からなり、この例において、支持リング30は、振動膜10の上面側コイルメンバー21,22上に積層される2枚のワッシャ31,32と、振動膜10の下面側コイルメンバー24,25上に積層される同じく2枚のワッシャ33,34とを備えている。なお、ワッシャ31,32およびワッシャ33,34の各々を1枚化してもよい。
【0034】
ヨーク40は、例えば鉄系などの軟磁性体からなる円筒体であって、空芯コイル20と薄膜磁石12とを効率良く磁気的に結合するため、支持リング30の外周面側に配置される。
【0035】
この電気音響変換器1をスピーカとして用いる場合には、空芯コイル20にオーディオ信号の駆動電流を流す。これにより、空芯コイル20から発生する磁束が薄膜磁石12に作用し振動膜10が振動する。すなわち、ムービングマグネット型として動作する。
【0036】
図4に、この電気音響変換器1の複数個(例えば12個)を名刺サイズのマザー基板Mに割り付けて多点駆動の平面スピーカとした例を示す。ちなみに、この例において、電気音響変換器1は直径約10mm,厚さ4mm程度である。
【0037】
次に、上記した電気音響変換器1の製造工程の一例を図5により説明する。まず、図5(a)に示すように、高分子フィルム11として例えば厚さ5μmのブロック共重合ポリイミドフィルムからなる円形のフィルムを用い、その片面11aのほぼ中央部にスパッタ法などにより、コバルトクロムよりなる薄膜磁石12を厚さ50〜60μm程度に形成する。
【0038】
次に、図5(b)に示すように、高分子フィルム11の片面11aの周辺に、例えば蒸着法により銅箔の導体パターン20Aを薄膜磁石12の周りに同心状に成膜する。なお、場合によっては、銅箔の導体パターン20Aを高分子フィルム11に貼り付けてもよい。
【0039】
そして、図5(c)に示すように、銅箔の導体パターン20A上に図示しないフォトレジストを塗布し、露光・現像して、高分子フィルム11の周辺に、空芯コイル20のコイルメンバーを数ターン分形成する。
【0040】
ターン数は任意であるが、この例では3ターン分のコイルメンバー21,22,23を形成している。その後、先に説明した図3(a),(b)のいずれかにしたがって、コイルメンバー21,22,23の端子処理を行う。
【0041】
また、必要に応じて、うず電流の発生を抑制するため、図5(d)に示すように、コイルメンバー21,22,23の各々に、エッチング処理にて所定本数のスリットGを同心状に形成してリッツ線化する。
【0042】
このようにして、高分子フィルム11に薄膜磁石12と空芯コイル20とを形成したものを2枚作製し、図5(e)に示すように、各高分子フィルム11,11の裏面11b,11b同士を例えば所定の接着材を介して貼り合わせて振動膜10を得る。
【0043】
そして、各薄膜磁石12,12を膜厚方向(垂直方向)に着磁した後、図2で説明したように、振動膜10に支持リング30を取り付け、その外周にヨーク40を配置する。
【0044】
なお、ダンパー(振動膜エッヂ)111を例えば熱プレスにて形成する場合には、薄膜磁石12を成膜する前に形成することが好ましいが、図5(e)のように2枚の高分子フィルムを貼り合わせた後、ダンパー111を形成してもよい。
【0045】
このようにして、本発明の電気音響変換器1が得られるのであるが、次に、図6を参照して、平面スピーカの作製例について説明する。
【0046】
図6に示すように、例えば厚さ5μmのポリイミドフィルムからなる所定サイズのマザーフィルムA上の複数箇所(この例では6箇所)に、図5で説明した作成方法にしたがって、薄膜磁石12(厚さ50〜60μm程度)と空芯コイル20とを形成する。コイル形成時に、各空芯コイル20を渡り線Wにて直列に接続し、渡り線Wの両端に通電端子Ta,Tbを形成する。
【0047】
これとは別に、マザーフィルムAとほぼ同サイズのヨーク板Bと押さえ板Cとを用意し、ヨーク板Bには各空芯コイル20ごとにその外径よりも若干大きめの透孔BHを形成し、また、押さえ板Cには各空芯コイル20ごとにその内径よりもやや小径の透孔CHを形成する。
【0048】
ヨーク板Bは軟磁性材よりなり、上記のヨーク40に相当する。押さえ板Cは、マザーフィルムAの薄膜磁石12の部分のみを振動可能とし、空芯コイル20を含むその他の部分を固定静止化するためのもので、所定の硬さを有する合成樹脂基板(非磁性体基板)であることが好ましい。この押さえ板Cは、上記の支持リング30に相当する。
【0049】
そして、図7(a)に示すように、マザーフィルムAの上にヨーク板Bと押さえ板Cとをそれぞれ所定の接着材を介して貼り合わせて積層体Dを得る。この積層体Dを一対(1組)作製して、図7(b)に示すように、背中合わせとして貼り合わせる。
【0050】
このようにして、複数の電気音響変換器1を備えた平面スピーカが得られるのであるが、この電気音響変換器1はマイクロホンユニットとしても使用可能である。すなわち、到来する音波によって振動膜10が振動すると、空芯コイル20に作用する磁束が変化するため、空芯コイル20に電圧が誘起され、その誘起電圧を増幅して取り出すことにより、オーディオ信号を得ることができる。
【0051】
なお、これとは別に、薄膜磁石12の直下に約10μm程度の空隙を介してパーマロイなどによる磁気抵抗効果型磁気応答素子(MR素子)を配置して、振動膜の振動を電気信号として取り出すこともできる。
【0052】
また、本発明には図8に示す態様の電気音響変換器1Aも含まれる。なお、図8は一例を示すもので、この電気音響変換器1Aはこれに限定されるものではない。この電気音響変換器1Aにおいても、高分子フィルム11の両面に薄膜磁石12,12を有する振動膜10を備え、その周縁が上下一対の非磁性体からなる支持リング301,302によって挟まれるようにして支持されている。
【0053】
振動膜10の周縁には、その両面側に空芯コイル201,202が配置されるが、この電気音響変換器1Aにおいて、空芯コイル201,202は振動膜10と同一平面上ではなく、振動膜10から離れた所定高さ位置に配置されている。
【0054】
すなわち、空芯コイル201,202は、振動膜10の静止時位置と振動時の最大変位位置(鎖線図示の位置)との間の高さ位置で、振動膜10と平行な平面内に位置するように支持リング301,302に支持されている。
【0055】
この電気音響変換器1Aをマイクロホンに用いる場合、振動膜10の外部音圧による薄膜磁石12,12の磁束の分布変化は、振動膜10の周縁に配置されている検出コイルとしての空芯コイル201,202に対する鎖交磁束の時間変化、すなわち速度誘起電圧eとして検出される。
【0056】
ここで、振動膜10の振動方向の位置をxとし、薄膜磁石12,12の磁束の空芯コイル201,202への鎖交磁束量をλとすると、速度誘起電圧eは、e=(δλ/δx)・(dx/dt)で表される。このうち、速度成分である(dx/dt)は最大変位位置でゼロで、変位ゼロ(静止時位置)で最大となる。
【0057】
一方、振動方向の位置xにおける薄膜磁石12,12の空芯コイル201,202に鎖交する磁束の割合は、薄膜磁石12,12から立体的に外方を見たパーミアンス分布の位置に対する変化の割合に相当する。この両者の積によって速度誘起電圧eが決まる。したがって、空芯コイル201,202が配置される位置は、速度誘起電圧eが最大となる位置が好ましい。
【0058】
なお、薄膜磁石12,12に代えて、高分子フィルム11上に渦巻き状のコイル(図示省略)を配置し、そのコイルに直流電流を流して電磁石として作用させてもよい。
【0059】
なお、図8に示す態様において、上記の例では2つの空芯コイル201,202を用いているが、場合によっては、空芯コイルをいずれか一方のみとしてもよい。また、空芯コイルを振動膜の片側に2つずつそれぞれ配置し、合計4つとしてもよい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高分子フィルムに薄膜磁石を成膜し、その薄膜磁石を厚み方向(垂直方向)に着磁してなる振動膜を空芯コイル内に配置することにより、ムービングコイル型と同等もしくはそれ以上の性能を有するムービングコイル型の平面型電気音響変換器を得ることができる。
【0061】
また、空芯コイルを振動膜と同一平面ではなく、振動膜の静止時位置と最大変位位置との間の所定高さ位置で振動膜と平行な平面内に配置することにより、マイクロホン用途の場合には大きな検出電圧が得られ、スピーカ用途の場合には振動板をより効率的に駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気音響変換器を作図上2分割としてその片側を拡大して示した平面図。
【図2】上記電気音響変換器の拡大断面図。
【図3】上記電気音響変換器が備える空芯コイルの端子処理の2例を示す説明図。
【図4】上記電気音響変換器の複数個をマザー基板に配置してなる多点駆動型平面スピーカを示した模式図。
【図5】上記電気音響変換器の製造工程を示す説明図。
【図6】上記多点駆動型平面スピーカの製造工程を示す説明図。
【図7】上記多点駆動型平面スピーカの製造工程を示す説明図。
【図8】本発明による電気音響変換器の別の態様を示す模式的な断面図。
【符号の説明】
1 電気音響変換器
10 振動膜
11 高分子フィルム
12 薄膜磁石
20,201,202 空芯コイル
21〜25 コイルメンバー
30,301,302 支持リング
40 ヨーク
A マザーフィルム
B ヨーク板
C 押さえ板
D 積層体
BH,CH 透孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm and an electro-acoustic transducer for an electro-acoustic transducer used for a speaker or a microphone. More specifically, the electro-acoustic transducer suitable for a flat speaker is thin and lightweight, while being a moving magnet type. The present invention relates to a vibrating film, an electro-acoustic transducer having the vibrating film, and a multi-point drive type electro-acoustic transducer in which a large number of the electro-acoustic transducers are arranged.
[0002]
[Prior art]
With the advent of liquid crystal displays and plasma displays in recent years, speakers that are sound output means have been required to be flat. That is, if the speaker, which is the sound output means, is still a cone type with respect to the flat type display, total flattening cannot be achieved.
[0003]
Recently, demands for flattening portable speakers have been increasing. Therefore, various companies have proposed various types of flat (thin) speakers, but in many cases, a flat coil is formed on a base material made of a polymer film as a vibrating film, and a permanent magnet is arranged so as to face the coil. I am trying to do it.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional planar speaker is a moving coil type, but to realize a moving magnet type planar speaker, the weight is equal to or less than the movable coil (printed coil), and the magnetic field generated by the drive coil is required. Therefore, a permanent magnet which does not demagnetize / demagnetize sufficiently against the magnetic field is required.
[0005]
Further, a permanent magnet for a moving magnet type flat speaker is required to have a high Curie temperature and a large energy product (BHmax) so as not to be easily demagnetized by temperature. A moving McNet type planar transducer capable of responding to the frequency domain has not reached the practical stage.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a first invention of the present application is to provide an electroacoustic transducer that vibrates passively by an incoming sound wave or actively vibrates itself to generate a sound wave. In the dexterous diaphragm, a polymer film whose periphery is supported by a predetermined support, and a thin film magnet made of a permanent magnet material formed on at least one surface of a central portion of the polymer film excluding the periphery are provided. The thin film magnet is characterized in that it is magnetized in its thickness direction (vertical direction).
[0007]
The thin film magnet may be provided on one side of the polymer film, but is preferably provided on both sides in view of the vibration characteristics of the vibrating membrane. Alternatively, two polymer films each having a thin film magnet formed on one surface may be bonded to the other surface.
[0008]
In the present invention, the coercive force of the thin-film magnet is required to be sufficiently large with respect to the magnetic field generated by the drive coil in the case of a speaker application, and it is important that the magnetization direction is perpendicular to the film. For this thin film magnet, a perpendicular magnetic thin film made of cobalt chromium (CoCr) developed as a magnetic memory medium is optimal.
[0009]
A polyimide film having good heat resistance is suitable for the polymer film, and the film thickness is preferably 50 μm or less. Further, the thickness of the thin film magnet is determined depending on the relationship with the high coercive force while suppressing the increase in the movable mass thereof, and is generally preferably 0.1 mm or less.
[0010]
The thin film magnet is formed on a polymer film by, for example, a sputtering method.However, in order to prevent the thin film magnet from peeling off from the polymer film due to vibration or aging of the polymer film, the thin film magnet is formed on the polymer film. It is preferable to apply a coating film so as to cover the surface of the thin film magnet.
[0011]
The second invention of the present application relates to an electroacoustic transducer, wherein the vibrating membrane according to the first invention is arranged in an air-core coil such that the film surface is orthogonal to the axis of the air-core coil. . This electro-acoustic transducer is applicable to both a microphone and a speaker. In the case of a speaker, a particularly thin and lightweight flat speaker can be obtained.
[0012]
According to a preferred embodiment of the present invention, the air-core coil is formed of a conductor pattern (ultra-flat rectangular wire) such as copper foil formed on the periphery of the vibrating membrane. Since the flow is offset to the skin, the coil may have an apparently reduced cross-sectional area and may generate heat. To prevent this, it is preferable to make slits in the conductor pattern to make the air-core coil litz wire.
[0013]
In the electroacoustic transducer of the present invention, an annular yoke made of, for example, an iron-based soft magnetic material is arranged around the air-core coil in order to efficiently perform magnetic coupling between the air-core coil and the thin film magnet of the vibrating membrane. Is preferred.
[0014]
Further, the electro-acoustic transducer of the present invention is characterized in that the air-core coil is arranged at a position separated from the diaphragm by a predetermined height between the stationary position of the diaphragm and the maximum displacement position during vibration. . In this case, it is preferable that the air-core coil be arranged at a position where the rate of time change at which the magnetic flux of the thin-film magnet interlinks with the air-core coil is maximum.
[0015]
In actually assembling the electroacoustic transducer, if the air-core coil is made of a conductor pattern formed on the periphery of the vibrating membrane, both the front and back surfaces of the air-core coil are fixed and stationary by the support, and only the part having the thin film magnet vibrates It is possible. Further, a vibrating membrane edge is formed between the air-core coil and the thin-film magnet. According to the present invention, the thin-film magnet, the air-core coil and the vibrating membrane edge can be precisely formed on a polymer film as the vibrating membrane. It can be formed integrally in the positioned state.
[0016]
The present invention also includes a multi-point drive type electro-acoustic transducer (for example, a planar speaker) in which a plurality of the electro-acoustic transducers are arranged on a mother board of a predetermined size (for example, a business card size). . The present invention also includes the use as a pressure sensor.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged plan view showing one side of an electroacoustic transducer according to the present invention, which is divided into two parts for drawing, FIG. 2 is an enlarged sectional view thereof, and FIG. 3 is an explanatory view showing a terminal processing method of an air-core coil. It is.
[0018]
The electro-acoustic transducer 1 has, as a basic configuration, a vibrating
[0019]
The
[0020]
It is preferable that the film thickness of the
[0021]
As an example, in the case of active use, the thickness is preferably 50 μm or less, and for example, 12.5 μm, 25 μm, 50 μm, or the like may be appropriately selected. On the other hand, in the case of passive use, the film thickness is about 1/10 of the film thickness of active use, and in the case of both active / passive use, an intermediate film thickness is adopted. In this example, the diameter of the
[0022]
The peripheral edge of the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In order to prevent the
[0028]
The
[0029]
That is, the
[0030]
As shown in FIG. 3A, the terminal processing of the air-
[0031]
In this example, each of the
[0032]
In order to prevent this, a litz wire method is adopted for the air-
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
When the electroacoustic transducer 1 is used as a speaker, a drive current of an audio signal is supplied to the
[0036]
FIG. 4 shows an example in which a plurality of (for example, 12) electro-acoustic transducers 1 are allocated to a business card-sized mother board M to provide a multi-point driven planar speaker. Incidentally, in this example, the electroacoustic transducer 1 has a diameter of about 10 mm and a thickness of about 4 mm.
[0037]
Next, an example of a manufacturing process of the above-described electroacoustic transducer 1 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5A, a circular film made of, for example, a block-copolymerized polyimide film having a thickness of 5 μm is used as the
[0038]
Next, as shown in FIG. 5B, a
[0039]
Then, as shown in FIG. 5C, a photoresist (not shown) is applied on the
[0040]
The number of turns is arbitrary, but in this example,
[0041]
As shown in FIG. 5D, a predetermined number of slits G are concentrically formed in each of the
[0042]
In this way, two films each having the
[0043]
Then, after the
[0044]
In the case where the damper (vibrating film edge) 111 is formed by, for example, hot pressing, it is preferable to form the
[0045]
Thus, the electro-acoustic transducer 1 of the present invention is obtained. Next, an example of manufacturing a planar speaker will be described with reference to FIG.
[0046]
As shown in FIG. 6, the thin film magnet 12 (thickness) is formed at a plurality of locations (six locations in this example) on a mother film A of a predetermined size made of, for example, a 5 μm-thick polyimide film according to the production method described with reference to FIG. (About 50 to 60 μm) and the air-
[0047]
Separately, a yoke plate B and a holding plate C having substantially the same size as the mother film A are prepared, and a through hole BH slightly larger than the outer diameter of each
[0048]
The yoke plate B is made of a soft magnetic material, and corresponds to the
[0049]
Then, as shown in FIG. 7A, a yoke plate B and a pressing plate C are bonded to each other on the mother film A via a predetermined adhesive to obtain a laminate D. As shown in FIG. 7B, a pair (one set) of the laminates D is prepared and bonded as back to back.
[0050]
In this way, a planar speaker including a plurality of electroacoustic transducers 1 is obtained, and the electroacoustic transducer 1 can be used as a microphone unit. That is, when the vibrating
[0051]
Separately, a magnetoresistive effect type magnetic response element (MR element) made of permalloy or the like is disposed directly below the
[0052]
The present invention also includes the
[0053]
Air-
[0054]
That is, the air-
[0055]
When this
[0056]
Here, assuming that the position of the
[0057]
On the other hand, the ratio of the magnetic flux linked to the air-
[0058]
Instead of the
[0059]
In the embodiment shown in FIG. 8, two air core coils 201 and 202 are used in the above example, but in some cases, only one of the air core coils may be used. Alternatively, two air-core coils may be arranged on each side of the vibrating membrane, two each, for a total of four.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a thin film magnet is formed on a polymer film, and a vibrating film formed by magnetizing the thin film magnet in the thickness direction (vertical direction) is disposed in the air-core coil. Accordingly, a moving coil type planar electroacoustic transducer having performance equal to or higher than that of the moving coil type can be obtained.
[0061]
In addition, by placing the air-core coil on the plane parallel to the diaphragm at a predetermined height between the rest position and the maximum displacement position of the diaphragm, instead of being on the same plane as the diaphragm, microphone applications In this case, a large detection voltage can be obtained, and in the case of a speaker application, the diaphragm can be driven more efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged plan view showing one side of an electro-acoustic transducer according to the present invention as divided into two parts for drawing.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the electroacoustic transducer.
FIG. 3 is an explanatory view showing two examples of terminal processing of an air core coil provided in the electroacoustic transducer.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a multipoint drive type planar speaker in which a plurality of the electroacoustic transducers are arranged on a motherboard.
FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing process of the electroacoustic transducer.
FIG. 6 is an explanatory view showing a manufacturing process of the multipoint drive type planar speaker.
FIG. 7 is an explanatory view showing a manufacturing process of the multipoint drive type planar speaker.
FIG. 8 is a schematic sectional view showing another embodiment of the electro-acoustic transducer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
周縁が所定の支持体にて支持される高分子フィルムと、上記高分子フィルムの上記周縁を除く中央部分の少なくとも片面に成膜された永久磁石材料からなる薄膜磁石とを備え、上記薄膜磁石がその膜厚方向に着磁されていることを特徴とする電気音響変換器用振動膜。In the vibrating membrane for an electroacoustic transducer, which vibrates passively by arriving sound waves or actively vibrates itself to generate sound waves,
A polymer film whose periphery is supported by a predetermined support, and a thin film magnet made of a permanent magnet material formed on at least one surface of a central portion of the polymer film excluding the periphery, wherein the thin film magnet is provided. A vibrating membrane for an electroacoustic transducer, which is magnetized in the thickness direction.
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2003
- 2003-05-23 JP JP2003146303A patent/JP2004056771A/en active Pending
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