(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持リングに張設された振動板と、前記振動板と対向配置され、複数の音孔が形成された固定極と、前記固定極の周囲を支持する絶縁座とを備え、前記支持リングの下面と前記絶縁座の上面との間にスペーサリングが狭持されることにより、前記振動板と固定極との間に所定の間隙が形成されたコンデンサマイクロホンユニットであって、
前記振動板と対向配置された固定極の上面には、電気絶縁性を有する所定厚の絶縁皮膜が前記音孔を除く部分に形成され、
前記固定極の周辺部における前記絶縁座の上面には、前記固定極の周縁に沿って環状溝が形成されると共に、前記環状溝内に前記固定極の上面に形成された絶縁被膜よりも厚い膜厚の電気絶縁性を有する絶縁層が形成されていることを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項２】
前記絶縁皮膜及び前記絶縁層は、フッ素系コーティング剤により形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項３】
振動板が張設された支持リングの下面と、前記振動板と対向配置され、複数の音孔が形成された固定極の周囲を支持する絶縁座の上面との間にスペーサリングが狭持され、前記振動板と固定極との間に所定の間隙が形成されたコンデンサマイクロホンユニットの製造方法であって、
前記絶縁座の形成工程において、前記固定極を支持した際、前記固定極の周辺部となる該絶縁座の上面に、前記固定極の周縁に沿った環状溝を設けるステップと、
前記絶縁座に前記固定極を配置するステップと、
前記絶縁座及び前記固定極の上面を研磨し、平坦とするステップと、
前記絶縁座及び前記固定極の上面にフッ素系コーティング剤を塗布するステップと、
前記塗布されたフッ素系コーティング剤に含まれる溶剤を揮発させ、前記音孔を除く前記固定極の上面に所定の膜厚を有する絶縁皮膜を形成し、
前記環状溝内に前記固定極の上面に形成された絶縁被膜よりも厚い膜厚の電気絶縁性を有する絶縁層を形成するステップとを含むことを特徴とするコンデンサマイクロホンユニットの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁座及び前記固定極の上面にフッ素系コーティング剤を塗布するステップにおいて、
前記環状溝内には前記フッ素コーティング剤が溜まる状態となされることを特徴とする請求項３に記載されたコンデンサマイクロホンユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板と固定極との間の静電容量の変化を、電圧変化として取り出すコンデンサマイクロホンユニットに関し、特に固定極と振動板との間における漏洩電流の発生を防止することのできるコンデンサマイクロホンユニット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサマイクロホンは、振動板と固定極とをスペーサリングを介して対向配置してなるコンデンサマイクロホンユニットを備え、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などのインピーダンス変換器を介して音声信号を出力している。
【０００３】
従来のコンデンサマイクロホンユニットの概略構成について説明する。図３は、従来のコンデンサマイクロホンユニットの一部破断側面図であり、図４は、その主要部（音響電気変換器）の構成を示す断面図である。
図３に示すコンデンサマイクロホンユニット１０は、両端が開放された円筒状のハウジング１１を有し、図では上端に配置された環状の枠体１２に静電型の音響電気変換器２０が保持されている。
音響電気変換器２０は、支持リング１３、及びこれに張設された振動板１４と、電気絶縁性の絶縁座１５に支持された固定極１６とを備える。振動板１４と固定極１６とは、図４に示すように電気絶縁性の円環状のスペーサリング１７を介して対向配置されている。
【０００４】
前記枠体１１の上には複数の孔（音響端子）１８ａが設けられた蓋体１８が被せられ、この蓋体１８がハウジング１１の上端開口に対し例えば螺合により結合されると、支持リング１３と絶縁座１５とが、それぞれスペーサリング１７に密着し、これを挟み込む構成となされている。また、ハウジング１１の下部には、インピーダンス変換器としてのＦＥＴが実装された回路基板（図示せず）が配置され、この回路基板に前記固定極１６が電気的に接続されている。
尚、このようなコンデンサマイクロホンユニットの構成については、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５０８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記のようにコンデンサマイクロホンユニット１０は、振動板１４と固定極１６との間の静電容量が非常に小さい音響電気変換器２０を有するため、入力インピーダンスの極めて高いインピーダンス変換器（ＦＥＴ）を介して音声信号が出力される。
しかしながら、両電極に対し高インピーダンスを介して成極電圧（直流電圧）が加えられるため、振動板１４と固定極１６との間の電気的絶縁性が低下すると漏洩電流が発生し、これに伴う大きな雑音が発生するという課題があった。
【０００７】
前記課題を解決するためには、振動板１４と固定極１６との間の電気的絶縁性を確保することが必要である。
しかしながら、ポリカーボネイトやＰＥＴ等のプラスチック材料により形成された絶縁座１５、及びスペーサリング１７にあっては、その体積抵抗率は極めて高いが、表面抵抗率は空気中の湿度に影響を受け易く、表面抵抗が低下した際に、前記漏洩電流に起因する雑音を発生させていた。具体的には、絶縁座１５に組み込まれた固定極１６周辺の沿面距離（絶縁座１５とスペーサリング１７とを経由する沿面距離）が短いため、その部分における表面抵抗の低下が問題となっていた。
【０００８】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、振動板と固定極との間の静電容量の変化を、電圧変化として取り出すコンデンサマイクロホンユニットにおいて、振動板と固定極との間の電気的絶縁性を確保して漏洩電流の発生を防止し、且つ、マイク感度の低下を抑制することのできるコンデンサマイクロホンユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するために、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットは、支持リングに張設された振動板と、前記振動板と対向配置され、複数の音孔が形成された固定極と、前記固定極の周囲を支持する絶縁座とを備え、前記支持リングの下面と前記絶縁座の上面との間にスペーサリングが狭持されることにより、前記振動板と固定極との間に所定の間隙が形成されたコンデンサマイクロホンユニットであって、前記振動板と対向配置された固定極の上面には、電気絶縁性を有する所定厚の絶縁皮膜が前記音孔を除く部分に形成され、前記固定極の周辺部における前記絶縁座の上面には、前記固定極の周縁に沿って環状溝が形成されると共に、前記環状溝内に前記固定極の上面に形成された絶縁被膜よりも厚い膜厚の電気絶縁性を有する絶縁層が形成されていることに特徴を有する。
また、前記絶縁被膜及び前記絶縁層は、フッ素系コーティング剤により形成されていることが望ましい。
【００１０】
このように構成することにより、振動板が固定極に接触するような状況であっても、絶縁皮膜が介在するため、電荷の移動に伴う雑音の発生を防止することができる。また、フッ素系コーティング剤により絶縁皮膜を形成することにより、その膜厚を非常に薄くすることができ、マイク感度の低下を抑制することができる。
また、絶縁座の上面に環状溝部を設けたことによって、固定極周辺の沿面距離（絶縁座とスペーサリングとを経由する沿面距離）が長くなり、更に環状溝部内に耐湿性に優れるフッ素系コーティング剤からなる絶縁層を設けることにより、空気中の湿度変化に起因する表面抵抗の低下を防止することができる。即ち、表面抵抗の低下による漏洩電流の発生を抑制し、それに起因する雑音発生を防止することができる。
【００１１】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの製造方法は、振動板が張設された支持リングの下面と、前記振動板と対向配置され、複数の音孔が形成された固定極の周囲を支持する絶縁座の上面との間にスペーサリングが狭持され、前記振動板と固定極との間に所定の間隙が形成されたコンデンサマイクロホンユニットの製造方法であって、前記絶縁座の形成工程において、前記固定極を支持した際、前記固定極の周辺部となる該絶縁座の上面に、前記固定極の周縁に沿った環状溝を設けるステップと、前記絶縁座に前記固定極を配置するステップと、前記絶縁座及び前記固定極の上面を研磨し、平坦とするステップと、前記絶縁座及び前記固定極の上面にフッ素系コーティング剤を塗布するステップと、前記塗布されたフッ素系コーティング剤に含まれる溶剤を揮発させ、前記音孔を除く前記固定極の上面に所定の膜厚を有する絶縁皮膜を形成し、前記環状溝内に前記固定極の上面に形成された絶縁被膜よりも厚い膜厚の電気絶縁性を有する絶縁層を形成するステップとを含むことに特徴を有する。
尚、前記絶縁座及び前記固定極の上面にフッ素系コーティング剤を塗布するステップにおいて、前記環状溝内には前記フッ素コーティング剤が溜まる状態となされることが望ましい。
【００１２】
前記ステップを含む工程を実施することにより、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットを得ることができ、前記した効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、振動板と固定極との間の静電容量の変化を、電圧変化として取り出すコンデンサマイクロホンユニットにおいて、振動板と固定極との間の電気的絶縁性を確保して漏洩電流の発生を防止し、且つ、マイク感度の低下を抑制することのできるコンデンサマイクロホンユニット及びその製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットが備える音響電気変換器の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットが備える音響電気変換器の製造方法の流れを示すフローである。
【図３】図３は、従来のコンデンサマイクロホンユニットの一部破断側面図である。
【図４】図４は、従来のコンデンサマイクロホンユニットが備える音響電気変換器の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットが備える音響電気変換器１の全体構成を示す断面図である。
尚、図１において、先に図３、図４を用いて説明した従来例に示した部材と同一、若しくは相当する部材については同じ符号で示している。
【００１６】
本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットは、図３に示した構成における音響電気変換器２０を図１に示す音響電気変換器１に置き換えた構成である。
即ち、両端が開放された円筒状のハウジング１１の一端に環状の枠体１２が配置され、その枠体１２に静電型の音響電気変換器１が保持される。
前記音響電気変換器１は、図３に示す蓋体１８がハウジング１１の上端開口に対し例えば螺合結合されることにより、ハウジング１１内に固定される。
【００１７】
図１に示すように音響電気変換器１は、円環状の支持リング１３と、その下面に所定の張力をもって張設された振動板１４と、電気絶縁性の（例えばポリカーボネイトからなる）絶縁座２に支持された固定極１６とを有する。
支持リング１３と絶縁座２との間には電気絶縁性の（例えばＰＥＴからなる）スペーサリング１７が配置され、振動板１４と固定極１６との間には、所定の間隙が形成されている。
【００１８】
また、固定極１６の上面、及び固定極１６が支持された絶縁座２の上面には、電気絶縁性を有する薄膜（例えば１μｍ以下）の絶縁皮膜３ａが形成されている。絶縁皮膜３ａは、耐湿性に優れ、高い体積抵抗率、及び表面抵抗率を有するフッ素系コーティング剤（例えば、（株）アイ・エヌ・ジー社のフロロバリア−ＦＰ−１０５４Ｅ）により形成されている。
【００１９】
尚、固定極１６には、音響端子１８ａからの音波を振動板１４の裏面側に作用させるための複数の音孔１６ａが穿設されているが、図１に示す例にあっては、固定極１６上面の絶縁皮膜３ａは、非常に薄い皮膜であるため、音孔１６ａを塞ぐ状態で形成されている。しかしながら、音波を振動板１４の裏面側により作用させるという点から、前記絶縁皮膜３ａは前記音孔３を除く固定極１６の上面のみに形成してもよい。
【００２０】
また、図１に示すように、絶縁座２が固定極１６を支持した状態で、絶縁座２上面における固定極１６の周辺部に、前記支持リング１３及び前記スペーサリング１７と同心であって、所定の幅及び深さを有する環状溝２ａが固定極１６の周縁に沿って形成される。そして、その環状溝２０内に前記絶縁皮膜３ａよりも厚い膜厚を有する電気絶縁性の絶縁層３ｂが形成されている。
この絶縁層３ｂは、絶縁皮膜３ａと同様にフッ素系コーティング剤により形成され、絶縁皮膜３ａと絶縁層３ｂとは、その沿面が連続して形成されている。
【００２１】
このように構成された音響電気変換器１がハウジング１１内に配置され、蓋体１８がハウジング１１に螺合結合されると、支持リング１３と絶縁座２とが、それぞれスペーサリング１７に密着し、これを狭持する構成となる。
即ち、振動板１４と固定極１６上面との間は、スペーサリング１７によって所定の間隙空間となされるが、そこに薄膜の絶縁皮膜３ａが介在する状態となされる。
【００２２】
前記音響電気変換器１は、図２に示す工程を経て構成される。
即ち、絶縁座２を形成する際には、前記環状溝２ａを設ける（図２のステップＳ１）。この環状溝２ａは、例えば図１に示すように絶縁座２の内周側の上端縁部に段差状に形成され、絶縁座２に固定極１６が配置されることによって、凹状の溝となされる。即ち、図示するように固定極１６の上端外周面が環状溝２ａの内径側の周壁とされる。
【００２３】
次いで、絶縁座２に固定極１６を配置し（図２のステップＳ２）、絶縁座２及び固定極１６の上面が平坦面となるように研磨処理を施す（図２のステップＳ３）。
絶縁座２及び固定極１６の上面が平坦な状態になされると、そこに所定量のフッ素コーティング剤（例えば、（株）アイ・エヌ・ジー社のフロロバリア−ＦＰ−１０５４Ｅ）を塗布する（図２のステップＳ４）。
尚、この塗布処理の際に、前記環状溝２ａに前記フッ素コーティング剤が溜まる状態となされる。
【００２４】
絶縁座２及び固定極１６の上面にフッ素コーティング剤が塗布されると、所定時間の間放置され、フッ素コーティング剤中の溶剤が揮発される（図２のステップＳ５）。これにより、絶縁座２及び固定極１６の上面に塗布されたフッ素コーティング剤は、所定膜厚（１μｍ以下）の絶縁皮膜３ａとなり、環状溝２ａに溜められたフッ素コーティング剤は、前記絶縁皮膜３ａよりも厚い絶縁層３ｂとなる。
【００２５】
このようにして絶縁座２及び固定極１６の上面に絶縁皮膜３ａが形成され、環状溝２ａに絶縁膜３ｂが形成されると、支持リング１３に張設された振動板１４を、スペーサ１７を介し固定極１６の上面に対向配置させ、音響電気変換器１を構成する（図２のステップＳ６）。
【００２６】
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、固定極１６の上面に、薄膜の絶縁皮膜３ａが設けられる。また、固定極１６の周辺部に環状溝２ａが形成され、そこに前記絶縁皮膜３ａよりも厚い膜厚の絶縁層３ｂが設けられる。更に、前記絶縁皮膜３ａ及び絶縁層３ｂは、耐湿性に優れ、体積抵抗率、並びに表面抵抗率が高いフッ素系コーティング剤により形成される。
【００２７】
この構成により、振動板１４が固定極１６に接触するような状況であっても、絶縁皮膜３ａが介在するため、電荷の移動に伴う雑音の発生を防止することができる。また、フッ素系コーティング剤により絶縁皮膜３ａを形成するため、その膜厚を非常に薄く（例えば１μｍ以下）することができ、マイク感度の低下を抑制することができる。
また、絶縁座２に環状溝部２ａを設けたことによって、固定極１６周辺の沿面距離（絶縁座２とスペーサリング１７とを経由する沿面）が長くなり、更に環状溝部２ａに耐湿性に優れるフッ素系コーティング剤からなる絶縁層２ｂが設けられるため、空気中の湿度変化に起因する表面抵抗の低下を防止することができる。即ち、表面抵抗の低下による漏洩電流の発生を抑制し、それに起因する雑音発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１          音響電気変換器
２          絶縁座
２ａ        環状溝
３ａ        絶縁皮膜
３ｂ        絶縁層
１１          ハウジング
１３          支持リング
１４          振動板
１６          固定極
１７          スペーサリング
１８          蓋体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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