(57)【要約】【課題】表面に画像が形成された部材があっても音を聴者に届けることを可能とした静電型スピーカを提供する。【解決手段】静電型スピーカ１においては、重ねられた各部材のうち最も外側に表面部材８０Ｕ，８０Ｌがある。表面部材８０Ｕは、布であり、表面に文字や絵、写真などが印刷される。静電型スピーカ１においては、振動体１０の振動により発生した音が、クッション材４０，４０Ｌ、電極２０Ｕ，２０Ｌを通過する。また、表面部材８０Ｕ，８０Ｌは、布であって音が通過するため、電極２０Ｕ，２０Ｌを通過した音は、表面部材８０Ｕ，８０Ｌを通過して静電型スピーカ１の外部に放射される。【選択図】図２
2011077663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する第１電極と、
導電性を有し、前記第１電極に距離をおいて対向して配置された第２電極と、
導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と距離をおいて配置された振動体と、
前記第１電極の前記振動体に対向している面側と反対の面側に位置し、前記第１電極側の面と反対側の面に画像が形成されており音が通過する表面部材と
を有する静電型スピーカ。
【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極は、導電性を有する布であることを特徴とする請求項１に記載の静電型スピーカ。
【請求項３】
前記表面部材は、前記電極に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の静電型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型のスピーカとして静電型スピーカがある。静電型スピーカは、特許文献１に開示されているように、間隔を開けて向かい合う２枚の平行平面電極と、この２枚の電極の間に張力を掛けて配置された導電性を有するシート状の振動体とから構成されており、振動体に所定のバイアス電圧を印加しておき、電極に印加する電圧を変化させると、振動体に作用する静電力が変化し、これにより振動体が変位する。この印加電圧を入力される音響信号に応じて変化させれば、それに応じて振動体は変位を繰り返し（すなわち振動し）、音響信号に応じた音響波が振動体から発生する。そして、発生した音響波は、平面電極に空けられた孔を通り抜けて外部へ放射される。
また、柔軟性があり、折ったり曲げたりすることの可能な静電型スピーカとして、特許文献２に開示された静電型スピーカがある。この静電型スピーカは、アルミニウムが蒸着されたポリエステルのフィルム（振動体）を、導電性を有する糸により織られた２枚の布（電極）の間に挟み、フィルムと布との間にエステルウールが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４６６９７号公報
【特許文献２】特開２００８−５４１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電型スピーカは、薄く板状にできるため、エンクロージャを有するスピーカと比較して、壁面などに目立たないように配置することが可能であり、さらに、壁面で目立たないようにポスターの背後などに配置すれば、ポスターを見た者にスピーカがあることを気づかせることなく、スピーカを配置することができる。しかしながら、ポスターのように表面から裏面に空気が通過しない、つまり、音が通過しにくいものがスピーカの前に位置していると、スピーカから発せられた音がポスターで遮られてしまい、音が明瞭に聞こえなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、表面に画像が形成された部材があっても音を聴者に届けることを可能とした静電型スピーカ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】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、導電性を有する第１電極と、導電性を有し、前記第１電極に距離をおいて対向して配置された第２電極と、導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と距離をおいて配置された振動体と、前記第１電極の前記振動体に対向している面側と反対の面側に位置し、前記第１電極側の面と反対側の面に画像が形成されており音が通過する表面部材とを有する静電型スピーカを提供する。
【０００７】
本発明においては、前記第１電極および前記第２電極は、導電性を有する布であってもよい。また、本発明においては、前記表面部材は、前記電極に固定されていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表面に画像が形成された部材があっても音を聴者に届けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ１の外観図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】静電型スピーカ１の分解図である。
【図４】凹型部材１１０の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施形態］
図１は本発明の実施形態に係る静電型スピーカ１の外観図、図２は静電型スピーカ１のＡ−Ａ線断面と電気的構成を示した図である。また、図３は静電型スピーカ１の分解斜視図である。なお、図においては、直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸で方向を示しており、静電型スピーカ１を正面から見たときの左右方向をＸ軸の方向、奥行き方向をＹ軸の方向、高さ方向をＺ軸の方向としている。また、図中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。
【００１１】
図に示したように、この静電型スピーカ１は、振動体１０、電極２０Ｕ，２０Ｌ、スペーサ３０Ｕ，３０Ｌ、およびクッション材４０Ｕ，４０Ｌを有している。また、静電型スピーカ１は、表面部材８０Ｕ，８０Ｌを有している。
なお、本実施形態においては、電極２０Ｕと電極２０Ｌの構成は同じであり、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌの構成は同じである。また、クッション材４０Ｕとクッション材４０Ｌの構成は同じであり、表面部材８０Ｕと表面部材８０Ｌの構成も同じである。このため、以下の説明において、各部材で符号に「Ｕ」が付されたものと符号に「Ｌ」が付されたものと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。
【００１２】
（静電型スピーカ１の各部の構成）
まず、静電型スピーカ１を構成する各部の構成を説明する。振動体１０は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）またはＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）などを成分とするフィルム（基材）の両面に、導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであり、その厚さは数μｍ〜数十μｍ程度の厚さで形状は長方形となっている。
なお、本実施形態においては、振動体１０はフィルムの両面に導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものとなっているが、フィルムの片面にのみ導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。また、振動体１０はＰＥＴやＰＰに限定されず、他の合成樹脂のフィルムに導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。
【００１３】
スペーサ３０は絶縁体であるプラスチック形成されており、その形状は矩形の枠形となっている。なお、本実施形態においては、スペーサ３０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さと、電極２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは同じとなっており、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０ＬのＺ軸方向の高さは、いずれも同じとなっている。また、スペーサ３０は可撓性を有しており、曲げて撓ませることが可能となっている。
クッション材４０は、綿に熱を加えて圧縮したものであって空気および音の通過が可能となっており、その形状は矩形となっている。クッション材４０は、絶縁性、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。
【００１４】
電極２０は、ＰＥＴのシート（基材）の片面に導電性を有する金属（例えばアルミニウム）を蒸着または導電性塗料を塗布したものであり、形状は矩形であって、表面から裏面に貫通する貫通孔２１が複数設けられている。また、電極２０は、ＰＥＴのシートで形成されているため可撓性を有しており、曲げて撓ませることが可能となっている。
なお、本実施形態においては、電極２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは、振動体１０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さより長くなっている。また、本実施形態においては電極２０の片面に導電性を有する金属が蒸着されているが、両面に導電性を有する金属が蒸着または導電性塗料が塗布されていてもよい。また、電極２０はＰＥＴに限定されず、他の合成樹脂のシートに導電性を有する金属を蒸着または導電性塗料塗布したものであってもよい。
【００１５】
表面部材８０は、本実施形態においては布であり、表面に文字や絵、写真などの画像が形成されている。なお、本実施形態には、図１に示したように絵８５が印刷されている。表面部材８０は、空気の通過が可能であり、音が一方の面から他方の面へ通過する。なお、表面部材８０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さと、電極２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは同じとなっている。
【００１６】
（静電型スピーカ１の構造）
次に静電型スピーカ１の構造について説明する。静電型スピーカ１においては、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌは、スペーサ３０Ｕの下面とスペーサ３０Ｌの上面との間に振動体１０の一辺を挟んで互いに固着されている。また、静電型スピーカ１においては、電極２０Ｌは導電性を有する金属が蒸着されている面側を振動体１０側に向けてスペーサ３０Ｌの下面に固着され、電極２０Ｕは導電性を有する金属が蒸着されている面側を振動体１０側に向けてスペーサ３０Ｕの上面に固着されている。
また、静電型スピーカ１においては、枠形のスペーサ３０Ｌの内側にクッション材４０Ｌが配置されており、クッション材４０Ｌが振動体１０と電極２０Ｌとに接触している。また、枠形のスペーサ３０Ｕの内側にもクッション材４０Ｕが配置されており、クッション材４０Ｕが振動体１０と電極２０Ｕとに接触している。
そして、電極２０Ｕの上面には表面部材８０Ｕが接着剤で固着されている。また、電極２０Ｌの下面には表面部材８０Ｌが接着剤で固着されている。なお、表面部材８０は、Ｘ軸方向の端部とＹ軸方向の端部（表面部材８０の縁から内側へ数ｍｍの幅の部分）に接着剤が塗布されて電極２０に接着されており、接着剤が塗布された部分より内側は電極２０に固着されていない状態となっている。
【００１７】
なお、本実施形態においては、振動体１０は一辺のみがスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌとの間に挟まれ、残りの三辺はスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌとの間に挟まれていない状態、即ち、張力を掛けられていない状態で電極２０Ｕと電極２０Ｌの間に位置しているが、クッション材４０Ｕとクッション材４０Ｌが振動体１０を挟んで支持しているため、振動体１０が駆動されない状態においては、振動体１０は電極２０Ｕと電極２０Ｌとの間の中間の位置に位置する。また、振動体１０には張力が掛かっていないため、静電型スピーカ１が撓められても振動体１０には張力が掛からず、振動体１０に伸びが発生することがない。
【００１８】
（静電型スピーカ１の電気的構成）
次に、静電型スピーカ１の電気的構成について説明する。図２に示したように、静電型スピーカ１は変圧器５０、外部から音響信号が入力される入力部６０、振動体１０に対して直流バイアスを与えるバイアス電源７０を備えた駆動部１００が接続される。
バイアス電源７０は、振動体１０において導電性がある部分と、変圧器５０の出力側の中点とに接続されており、電極２０Ｕにおいて導電性がある部分は変圧器５０の出力側の一端に接続され変圧器５０の出力側のもう一端には電極２０Ｌにおいて導電性がある部分が接続されている。また、変圧器５０の入力側は入力部６０に接続されている。この構成においては、入力部６０に音響信号が入力されると入力された音響信号に応じた電圧が電極２０に印加され、静電型スピーカ１は、プッシュプル型の静電型スピーカとして動作する。
【００１９】
（静電型スピーカ１の動作）
次に、静電型スピーカ１の動作について説明する。入力部６０に音響信号が入力されると、入力された音響信号に応じた電圧が変圧器５０から電極２０Ｕと電極２０Ｌに印加される。そして、印加された電圧によって電極２０Ｕと電極２０Ｌとの間に電位差が生じると、電極２０Ｕと電極２０Ｌとの間にある振動体１０には、電極２０Ｕと電極２０Ｌのいずれかの側へ引き寄せられるような静電力が働く。
【００２０】
入力部６０に音響信号が入力され、この音響信号が変圧器５０に供給されて電極２０Ｕにプラスの電圧が印加され、電極２０Ｌにマイナスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０は、プラスの電圧が印加されている電極２０Ｕと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている電極２０Ｌに吸引され、電極２０Ｌ側へ変位する。
【００２１】
また、入力部６０に音響信号が入力され、この音響信号が変圧器５０に供給されて電極２０Ｕにマイナスの電圧が印加され、電極２０Ｌにプラスの電圧が印加されると、振動体１０はプラスの電圧が印加されている電極２０Ｌと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている電極２０Ｕに吸引され、電極２０Ｕ側へ変位する。
【００２２】
このように、振動体１０が音響信号に応じて電極２０Ｕ側または電極２０Ｌ側に変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、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。発生した音は、音が通過するクッション材４０、電極２０および表面部材８０を通過して静電型スピーカ１の外部に放射される。
【００２３】
本実施形態においては、最も外側に文字や絵、写真などが印刷される表面部材８０が位置する。表面部材８０Ｌの側を壁面に向けて静電型スピーカ１を壁面に配置し、商品の広告などを印刷した表面部材８０Ｕが壁面と反対側に位置するようにすれば、表面部材８０で商品の絵や写真を示しつつ、商品説明の音声を商品の絵や写真の部分から放音することができる。なお、表面部材８０に行う印刷については商品の広告に限定されず、施設などの案内標識を表面部材８０に印刷し、施設の案内の音声を放音してもよい。
また、本実施形態においては、電極２０や振動体１０は、合成樹脂のフィルムまたはシートを基材としていて軽量であり、クッション材４０は綿、スペーサ３０はプラスチックであって、これらの部材も軽量である。このように、静電型スピーカ１を構成する各部材は、軽量なものであるため、電極２０、振動体１０の面積を大きなものにして、例えば壁一面の大きさを有する大型の静電型スピーカとすることもできる。
なお、上述した実施形態では、各部材は上述したように可撓性があるため静電型スピーカ１を曲げて撓めることができる。静電型スピーカ１を撓めて曲面に配置する場合、表面部材８０に格子状に接着剤を塗布し、縁より内側の部分も電極２０に固着するようにしてもよい。この構成によれば、電極２０が撓んでも、表面部材８０が電極２０から離れてゆるむことがなく、表面部材８０に印刷された絵や写真、文字などが見にくくなることがない。
【００２４】
［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。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。
【００２５】
上述した実施形態においては、表面部材８０を電極２０から剥がし、新たに別の印刷がされた表面部材８０を貼り付けてもよい。
上述した実施形態においては、表面部材８０は布に限定されるものではなく、印刷を行うことが可能なものであれば布以外のものであってもよい。例えば、表面部材８０は、紙、プラスチックのフィルムまたはシートであってもよい。なお、紙やプラスチックのシートまたはフィルムを表面部材８０とする場合、表面部材８０の一方の面から他方の面に貫通する孔を複数設けるのが好ましい。表面部材８０に孔を設ければ、電極２０を通過した音が表面部材８０に設けられた孔を通過して静電型スピーカ１の外部に放射される。
上述した実施形態においては、静電型スピーカ１は表面部材８０Ｌと表面部材８０Ｕを備えているが、表面部材８０Ｌと表面部材８０Ｌのどちらか一方のみを備える構成であってもよい。
また、本発明においては、表面部材８０に画像を形成する際には、インクを用いた印刷に限定されるものではない。たとえば、表面部材８０が紙である場合、トナーで画像を形成してもよい。また、レーザを表面部材８０に照射して表面部材８０の表面を焼き、表面部材８０に文字、絵または写真などを描くようにしてもよい。
【００２６】
本発明に係る静電型スピーカにおいては、電極２０は、電気を流す繊維を織った布状の電極や、電気を流す繊維で形成された不織布であってもよい。また、電極２０が電気を流す布である場合、表面部材８０を電極２０に接着せず、電極２０に文字、絵、写真などの印刷を行ってもよい。
【００２７】
上述した実施形態においては、静電型スピーカ１を構成する各部は可撓性を有しているが、スペーサ３０および電極２０は、可撓性を備えていなくてもよい。例えば、電極２０として、電気を流すことが可能な金属板の表面から裏面に複数の貫通孔を設けたパンチングメタルを採用してもよく、また、電極２０は、エキスパンドメタルや金網であってもよい。なお、スペーサ３０および電極２０が可撓性を備えず、静電型スピーカ１が曲がらない構成においては、振動体１０に張力を掛けて振動体１０の四辺をスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌの間に挟んで振動体１０をスペーサ３０に固着するようにしてもよい。また、このように振動体１０に張力を掛ける構成においてはクッション材４０を配置しないようにしてもよい。
【００２８】
上述した実施形態においては、表面部材８０は、接着剤で電極２０に接着されているが、表面部材８０を電極２０に対して固定する方法は、接着剤による固定に限定されるものではない。例えば、両面テープで表面部材８０を電極２０に対して接着してもよく、また、面ファスナーで表面部材８０を電極２０に対して固定するようにしてもよい。また、接着と剥離を複数回繰り返すことが可能な両面テープまたは接着剤で表面部材８０を電極２０に接着してもよい。また、凸型と凹型で一組の留め具となる所謂スナップで表面部材８０を電極２０に付けるようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、静電型スピーカ１は、スペーサ３０を備えているが、スペーサ３０を備えない構成であってもよい。スペーサ３０を備えない構成の場合、隣り合う部材同士を接着剤や両面テープなどで接着してもよい。なお、隣り合う部材同士を接着する場合、全面を接着するのではなく、縁から一定幅の部分を接着する構成や、格子状に接着するのが好ましい。
【００２９】
また、図４に示したように角管を構成する四面のうちの一面を取り除いた形状をした断面が凹型の凹型部材１１０で表面部材８０を電極２０に対して固定してもよい。凹型部材１１０は、底面１１０Ａと、底面に対して直角な側面部１１１Ａ，１１１Ｂを有しており、対向する側面部１１１Ａから側面部１１１Ｂまでの距離は、表面部材８０Ｌの表面から表面部材８０Ｕの表面までの距離より短くなっている。このため、対向している側面部１１１Ａと側面部１１１Ｂとの間に静電型スピーカ１が挿入されると、側面部１１１Ａと電極２０Ｕとの間に表面部材８０Ｕが挟まれて固定され、側面部１１１Ｂと電極２０Ｌとの間に表面部材８０Ｌが挟まれて固定される。この構成によれば、接着をすることなく表面部材８０を電極２０に対して固定できるので、凹型部材１１０を静電型スピーカ１から外せば、表面部材８０を容易に交換することができる。
【００３０】
本発明に係る静電型スピーカにおいては、クッション材４０は綿に限定されるものではなく、弾性、絶縁性および音響透過性を有しているのであれば他の部材（エステルウールなど）であってもよい。また、本発明に係る静電型スピーカにおいては、静電型スピーカを構成する各部材の形状は矩形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形など、他の形状であってもよい。
【００３１】
図１，３においては、表面部材８０と電極２０の面積は同じとなっているが、表面部材８０Ｕの面積が電極２０Ｕの面積より広い構成であってもよく、また、表面部材８０Ｕの面積が電極２０Ｕの面積より狭い構成であってもよい。なお、表面部材８０Ｕの面積が電極２０Ｕの面積より広い構成である場合、表面部材８０Ｕは、腰がある部材であるのが好ましい。表面部材８０の面積が電極２０の面積より広い構成であれば、電極２０が貼り付けられていない余白部分に表面部材８０を壁面に固定する金具を取り付けても、電極２０から金具へ駆動部１００からの信号が流れることがない。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・静電型スピーカ、１０・・・振動体、２０，２０Ｕ，２０Ｌ・・・電極、３０，３０Ｕ，３０Ｌ・・・スペーサ、４０，４０Ｕ，４０Ｌ・・・クッション材、５０・・・変圧器、６０・・・入力部、７０・・・バイアス電源、８０，８０Ｕ，８０Ｌ・・・表面部材、１００・・・駆動部、１１０・・・凹型部材
【図１】
2011077663.tif 000003
【図２】
2011077663.tif 000004
【図３】
2011077663.tif 000005
【図４】
2011077663.tif 000006