(57)【要約】【課題】携帯電話等の小型無線端末において、音響性能が損なわれることなく、防水性、耐圧性を確保した、コンパクトなマイクロフォン構造を提案する。【解決手段】音圧で動作する防水２次振動膜と耐水圧用のバックアップリング、および周辺防水構造を、従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンに追加することにより、音響性能とコンパクト性を確保しながら、防水性能を持つ電子機器ケースに組み込まれることで、高度な防水と耐圧性能を達成することができる。【選択図】図3
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防水構造を持つスペーサを備え、防水構造の２次振動膜を備え、２次振動膜用の耐圧構造を持つバックアップリングを備え、振動膜を備え、絶縁リングを備え、エレクトレット誘電体膜を被着形成された背極板を備え、背極ICホルダを備え、インピーダンス変換をするICチップを備え、出力端子を持つ回路基板を備え、これらを金属材料で作られる前面板を有するケースへ組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースへ組み込むことで、耐圧防水構造とすることを特徴としたエレクトレットコンデンサマイクロフォン。
【請求項２】
防水構造の２次振動膜を備え、防水構造のスペーサを備え、非防水構造のマイクロフォンを、防水２次振動膜とスペーサと共に、電子機器ケースへ取り付けるための、金属または樹脂から成る防水構造を備えた２次ケースへ組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースへ組み込むことで、耐圧防水構造とすることを特徴としたマイクロフォン。
【請求項３】
円筒部の内面と外面にシール構造を備え、円筒側面の片側に防水２次振動膜を備えた、弾性部材からなる防水構造に、非防水構造のマイクロフォンを組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースに組み込むことで、耐圧防水構造とすることを特徴としたマイクロフォン。
【請求項４】
上記請求項１，２，３に記載されるマイクロフォンにおいて、２次振動膜に振動膜の一部剛性を高めるための補強構造を持つことを特徴としたマイクロフォン。
【請求項５】
上記請求項１，２，３，４に記載される耐圧防水構造において、マイクロフォン構造をスピーカ構造に置き換えた、耐圧防水構造を特徴とするスピーカ。
【請求項６】
防水構造を持つスペーサを備え、バックアップ構造を持つ絶縁リングを備え、防水構造の振動膜を備え、エレクトレット誘電体膜を被着形成された背極板を備え、背極ICホルダを備え、インピーダンス変換をするICチップを備え、出力端子を持つ回路基板を備え、これらを金属材料で作られる前面板を有するケースへ組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースへ組み込むことで、防水構造とすることを特徴としたエレクトレットコンデンサマイクロフォン。
【請求項７】
上記請求項６に記載されるエレクトレットコンデンサマイクロフォンにおいて、振動膜に振動膜の一部剛性を高めるための補強構造を持つことを特徴とした、エレクトレットコンデンサマイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型マイクロフォンに関し、特に防水性と耐圧性に特化した小型マイクロフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の防水型のマイクロフォン装置、例えば携帯電話やトランシーバー等の小型無線端末では、防水のための構造をマイクロフォン本体に持たせず、通気性の防水膜で覆うことにより防水構造としている。
【０００３】
しかし、上記防水構造は通気膜である為、防水性能が低いという問題がある。水圧により通気孔からの浸水や、大きな外圧力が作用した場合には、簡単に破損してしまい、また一度浸水してしまうと、その構造上なかなか水分が抜けづらい、という問題がある。更に通気膜であるため、音波が膜を通過する時点で干渉や反射等の現象が起こり、その音響性能が大きく損なわれるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６９４７２号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、通気性の防水膜を使用した場合には、音響性能が損なわれ、更に防水性能が低くなり、緊急時に通話が必要となる、携帯電話等の小型無線端末においては好ましくない。従って、本発明では上記問題に鑑み、音響性能が損なわれることなく、防水性、耐圧性を確保した、コンパクトなマイクロフォン構造を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するため、請求項１による本発明第一実施例の音響構造は、音圧で動作する防水２次振動膜と耐圧用のバックアップリング、および周辺防水構造を、従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンに追加することにより、音響性能とコンパクト性を確保しながら、防水と耐圧性能を達成するものである。
【０００７】
請求項２，３による本発明第二、第三実施例の音響構造は、従来の小型マイクロフォンを使用し、防水２次振動膜と周辺防水構造により、音響性能を確保しつつ防水と耐圧性能を達成するものである。
【０００８】
請求項４による本発明の音響構造は、上記防水２次振動膜の一部に補強構造を適用することで、防水２次振動膜前後の音圧を忠実に伝播し、高い音響性能を達成するものである。
【０００９】
請求項５による本発明の音響構造は、上記構造をスピーカへ適用し、高い音響性能と防水性能、耐圧性能を持つスピーカを達成するものである。
【００１０】
請求項６による本発明第四実施例の音響構造は、振動膜を固定する、外部側スペーサに防水構造を適用、内部絶縁リングに、外圧が作用した場合のバックアップ構造を適用することで、耐圧性能を備えた防水構造を持つ、エレクトレットコンデンサマイクロフォンの提供を達成するものである。
【００１１】
請求項７による本発明の音響構造は、上記第六実施例振動膜の一部に補強構造を適用することで、振動膜前後の音圧を忠実に伝播し、高い音響性能を達成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、極めて小型で音響特性を損なわない、耐圧防水性能を持つマイクロフォンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるマイクロフォンの第一実施例を示す断面図である。
【図１１】第一実施例の変形例を示す断面図である。
【図１１１】第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
【図１１２】第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
【図２】本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
【図２１】第二実施例の第一変形例を示す断面図である。
【図２２】第二実施例の第二変形例を示す断面図である。
【図２３】第二実施例の第三変形例を示す断面図である。
【図２１１】第二実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
【図２１２】第二実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図２１３】第二実施例第三変形例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図３】本発明にかかるマイクロフォンの第三実施例を示す断面図である。
【図３１２】第三実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる防水２次振動膜補強構造の実施例を示す断面図である。
【図４１】防水２次振動膜補強構造の実施例の第一変形例を示す断面図である。
【図４２】防水２次振動膜補強構造の実施例の第二変形例を示す断面図である。
【図４３】防水２次振動膜補強構造の実施例の第三変形例を示す断面図である。
【図６】本発明にかかるマイクロフォンの第四実施例を示す断面図である。
【図７】従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるマイクロフォンの実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各実施形態において、機能の共通する部分には同一の符号を付した。
【実施例】
【００１５】
図１は本発明にかかるマイクロフォンの第一実施例を示す断面図である。
図１において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水機能を持った２次振動膜であり、３は２次振動膜に外圧が作用した場合に破損を防ぐバックアップリングであり、１０はケースであり、１０４は振動膜であり、１０５は絶縁素材からなるリングであり、１０６はエレクトレット誘電体被膜が形成された背極板であり、１０７は背極板ホルダであり、１０８はインピーダンス変換回路を持つICチップであり、１０９は回路基板であり、１０はケースであり、スペーサ１、防水構造１ｗ、防水２次振動膜２、バックアップリング３、振動膜１０４、絶縁リング１０５、背極板１０６、ホルダ１０７、ICチップ１０８、回路基板１０９が、ケース１０に挿入され、ケース本体のかしめや接着等で組み付けられる。
【００１６】
このとき、取り付けられる電子機器ケース内圧の影響を防止するため、ケース１０かしめ部や回路基板１０９部にポッティング等で気密処理が行われることで、電子機器ケース内圧の変動による、マイクロフォン本体である、ケース１０内への影響を減少させることができる。これにより、電子機器ケース内圧の変動にも振動膜１０４と防水２次振動膜２が影響されない、音響特性を達成することができる。
【００１７】
また、ケース１０の気密処理が行われることで不具合が生じる場合は、内部圧力調整用のバルブやダイアフラム等の構造を設けてもよい。
【００１８】
スペーサ１には防水構造１ｗが接着またはインサート成型され、ケース１０間及び２次振動膜間を水密とし、外圧作用時にはバックアップリング３が、防水２次振動膜２の変形範囲を制限、応力を分散し、破損を防止することで、耐圧防水性能を達成することができる。ここで、耐圧性能と称したが、防水２次振動膜２がバックアップリング３に押し付けられるような、外部圧力下での音波伝達機能は著しく低下する。一時的な外部圧力を回避して、通話機能を回復できることが本発明の目的であり、外圧作用時の通話機能は重要視されない。
【００１９】
また、ケース１０の前面板に開けられた集音孔の配置を、防水２次振動板２の保持部近辺にも設けることで、ケース１０と防水２次振動膜２間への、浸水後の排水性を向上させることができる。
【００２０】
防水２次振動膜２を構成する素材は、金属や、ゴムや樹脂等の弾性部材等を使用するが、防水性と耐圧強度を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は特定されるものではない。また、バックアップリング３の断面形状は、防水２次振動膜２の音響特性の妨げにならず、設定される外部圧力で、防水２次振動板２の破損を防止する構造であればよく、形状は特定されるものではない。
【００２１】
さらに、回路基板１０９は、ICチップ１０８の電気信号を外部に伝える為のもので、背極板ホルダ１０７に電気信号を伝える電気的接続が用意できれば、回路基盤１０９は省略することもできる。
【００２２】
図１１は第一実施例の変形例を示す断面図である。
１０aは形状を変更されたケースである。
図１１の実施例では、ケース１０aの閉塞された一端面の形状を段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０a間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略している。さらに、防水２次振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着材等も省略しながら、耐圧防水性能を達成することができる。
【００２３】
図１１１は第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
１３はOリングであり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器基盤であり、１１１と１１２はエレクトレットコンデンサマイクロフォンと電子機器基盤を繋ぐ、電気的接続である。
本実施例では、電子機器ケース１５に、本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロフォンを挿入可能な孔を形成し、更に電子機器ケース１５外部との水密を保つ為の、Oリング１３用の溝を形成している。
【００２４】
本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロフォンは、Oリング１３を溝に取り付けられた電子機器ケース１５に挿入され、電子機器回路基板１６により挟み込まれ、固定される。ここで、本実施例では、外部との水密用Oリング１３を電子機器ケース１５側に取り付けたが、マイクロフォン側にOリング１３用の溝が形成できれば、電子機器ケース１５挿入部は単一の円筒面でよい。さらに、水密構造が可能であれば、シール面は円筒面に特定されるものではない。
【００２５】
また、本実施例では、水密構造とするためのシール面を円筒面とし、サイドシール構造を適用しているが、シール面を挿入付き当て面とし、フェイスシール構造としてもよいし、防水機能を持つ接着剤を使用してもよい。マイクロフォンと電子機器ケース１５による、外部との水密構造は特定されるものではない。
【００２６】
本実施例では省略しているが、電子機器基盤１６と電子機器ケース１５との固定方法、マイクロフォンと電子機器回路基板１６との電気的接続方法、及び電子機器ケース１５の防水構造は、水密構造と電気的接続が確立されていればよく、特定されるものではない。
【００２７】
また、本実施例では、マイクロフォンの固定を、電子機器ケース１５と電子機器基板１６に挟み込まれるとしたが、マイクロフォンが固定され、電気的接続が確立されていればよく、組み付け固定方法は特定されるものではない。
【００２８】
図１１２は第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
１はスペーサであり、１ｗは防水構造である。
本実施例では、防水構造１ｗの突起部を、上下に挟み込むことで、水密を得る構造としている。水密を得る場合、防水構造１ｗには弾性部材が用いられる場合が多い。確実な水密を得るためには、防水構造１ｗの固定が必要となる為、スペーサ１と防水構造１ｗは接着またはインサート成型されてもよい。また同一素材で一体成型可能な場合は、一部品としてもよい。
【００２９】
図２は本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
本実施例では、図７に示されるような、１０１リング、１０４振動膜、１０５絶縁リング、１０６背極板、１０７背極板ホルダ、１０８ICチップ、１０９回路基板、１０ケースから成る、非防水構造のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを使用して、耐圧防水機能を持つマイクロフォンを提供することができる。つまり、エレクトレットコンデンサマイクロフォン以外のマイクロフォンにも適用可能である。
【００３０】
図２において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水機能を持った２次振動膜であり、１１は防水構造を持つ２次ケースであり、１２は非防水のマイクロフォンを固定する為のサークリップであり、１３は２次ケースと電子機器本体ケース間を水密とするOリングである。
【００３１】
防水２次振動膜２をスペーサ１、防水構造１ｗと接着またはインサート成型し、シール構造を持たせることで、２次ケース１１と防水２次振動膜２間を水密とし、更に２次振動膜２とケース１０間を気密としている。
【００３２】
この気密構造は高温時または低温時、電子機器本体ケース中の膨張または収縮した気体が、振動膜１０４と２次振動膜２間に流入または流出し、両振動板を変形させることで、正確な音波の伝達を妨げるという現象を防止するものである。
【００３３】
ここで、防水２次振動膜２を構成する素材は、金属、ゴムや樹脂等の弾性部材等を使用するが、防水性と耐圧強度を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は限定されるものではない。
【００３４】
また、サークリップ１２は、非防水マイクロフォンの固定用であるが、非防水マイクロフォンを２次ケースへ圧入、または接着等にて固定することも可能であり、その場合サークリップ１２は省略することができる。
【００３５】
さらに、ケース１１の前面板に開けられた集音孔の配置を、防水２次振動板２の保持部近辺にも設けることで、ケース１１と防水２次振動膜２間への、浸水後の排水性を向上させることができる。
【００３６】
図２の実施例では、マイクロフォン本体に防水機能を持たせることなく、耐圧防水性能を達成しているが、電子機器ケース内部圧力の影響を防止するために、非防水マイクロフォンのケース１０、及び回路基盤１０９に気密処理を行うことで、さらに正確な音響性能を達成することができる。
【００３７】
図２１は第二実施例の第一変形例を示す断面図である。
図２１において、１はスペーサであり、２は防水２次振動板であり、３aはバックアップ構造を持ったリングであり、１１は２次ケースである。防水２次振動板２はスペーサ１とリング３aに挟み込まれ、２次ケース１１に組み込まれ、接着材１４にて水密とされる。リング３aは外圧が作用した場合、２次振動板の保持部に大きな応力が掛からないよう、テーパー形状として、耐圧性能を達成している。
【００３８】
図２１の実施例では、スペーサ１や防水２次振動膜２に直接防水機能を持たせず、１４の部位に防水性能を持つ接着剤を適用し、耐圧防水性能を達成している。
【００３９】
図２２は第二実施例の第二変形例を示す断面図である。
図２２において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動板であり、１０bは形状を変更したケースであり、１０１aは形状を変更したスペーサであり、１１は２次ケースである。防水２次振動板２は、シール構造を持つ防水構造１ｗを接着またはインサート成型されたスペーサ１と、２次振動板を保持するために、閉塞された一端面の形状を段付き形状としたケース１０bに挟み込まれている。
【００４０】
図２２の実施例では、スペーサ１に防水構造１ｗを接着またはインサート成型し、ケース１０bの形状に防水２次振動板２の保持と、外圧作用時のバックアップ構造を持たせることで耐圧防水性能を達成することができる。
【００４１】
本実施例では、電子機器内圧力の、防水２次振動膜２と振動膜１０４間への干渉を防止するため、ケース１０と２次ケース１１間、またはケース１０と防水２次振動板２間への、シール性能を持つ接着剤の適用が必要となる。ただし、防水２次振動膜２が弾性部材であり、圧縮によりシール性能を得られる場合には、接着剤の適用は無くてもよい。
【００４２】
また、スペーサ１と防水構造１ｗ、および防水２次振動膜２が、同一素材で成型可能な場合は、一体成型としてもよい。
【００４３】
図２３は第二実施例の第三変形例を示す断面図である。
図２３において、２は防水２次振動膜であり、１０１aは形状を変更したスペーサであり、１０bは形状を変更したケースであり、１１は２次ケースである。
本実施例では防水２次振動膜２と２次ケース１１が、接着または一体成型により一部品とされ、ケース１０bの形状に外圧作用時のバックアップ構造を持たせることで、耐圧防水性能を達成することができる。
【００４４】
また、防水２次振動膜２と２次ケース１１が、同一素材で成型可能な場合は、一体成型としてもよい。
【００４５】
図２１１は第二実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
１３はOリングであり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器基盤であり、１１１と１１２はマイクロフォンと電子機器基盤を繋ぐ、電気的接続である。本実施例では、電子機器ケース１５に、本発明によるマイクロフォンを挿入可能な孔を形成している。
【００４６】
本発明によるマイクロフォンは、Oリング１３を取り付けられ、電子機器ケース１５に挿入され、電子機器回路基板１６により挟み込まれ、固定される。
【００４７】
ここで本実施例では、外部との水密用Oリング１３を２次ケース１１側に取り付けたが、電子機器ケース１５側にOリング１３用の溝が形成できれば、２次ケース１１外部は単一の円筒面でよい。さらに、水密構造が可能であれば、シール面は円筒面に特定されるものではない。
【００４８】
また、本実施例では、水密構造とするためのシール面を円筒面とし、サイドシール構造を適用したが、シール面を挿入付き当て面とし、フェイスシール構造としてもよいし、防水機能を持つ接着剤を使用してもよい。２次ケース１１と電子機器ケース１５による、外部との水密構造は特定されるものではない。
【００４９】
本実施例では省略しているが、電子機器基盤１６と電子機器ケース１５との固定方法、マイクロフォンと電子機器回路基板１６との電気的接続方法、及び電子機器ケース１５の防水構造は、水密構造と電気的接続が確立されていればよく、特定されるものではない。
【００５０】
また、本実施例では、マイクロフォンの固定を、電子機器ケース１５と電子機器基板１６に挟み込まれるとしたが、マイクロフォンが固定され、電気的接続が確立されていればよく、組み付け固定方法は特定されるものではない。
【００５１】
図２１２は第二実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動膜である。
本実施例では、防水構造１ｗの突起部を、上下に挟み込み、さらに防水２次振動膜２と防水構造１ｗとを接着またはインサート成型することで、水密を得る構造としている。
【００５２】
防水構造１ｗと防止２次振動膜の接着またはインサート成型部品は、確実な水密を得るために固定が必要となる。確実な水密を得るため、スペーサ１と防水構造１ｗと、防水２次振動膜２の接着またはインサート成型部品は、接着またはインサート成型されてもよい。また同一素材で成型可能な場合は、上記３部品を一体成型し、一部品としてもよい。
【００５３】
図２１３は第二実施例第三変形例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
２は防水２次振動膜であり、１１は２次ケースである。
本実施例では、防水２次振動膜２と、２次ケース１１を、接着またはインサート成型することで、水密を得る構造としている。また、同一素材で成型可能な場合は一体成型し、一部品としてもよい。
【００５４】
図３は、本発明にかかるマイクロフォンの第三実施例を示す断面図である。
本実施例では、図７に示されるような、１０１リング、１０４振動膜、１０５絶縁リング、１０６背極板、１０７背極板ホルダ、１０８ICチップ、１０９回路基板、１０ケースから成る、非防水構造のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを使用して、耐圧防水機能を持つマイクロフォンを提供することができる。つまり、エレクトレットコンデンサマイクロフォン以外のマイクロフォンにも適用可能である。
【００５５】
図３において、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動膜であり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器の回路基板である。
【００５６】
防水２次振動膜２と接着またはインサート成型された防水構造１ｗは、非防水マイクロフォンケース１０と、電子機器ケース１５に挟みこまれることで、外部に対する水密性能と、内部に対する気密性能を達成している。
本実施例では、水密構造とするためのシール面を円筒面とし、サイドシール構造を適用したが、シール面を挿入付き当て面とし、フェイスシール構造としてもよい。マイクロフォンと、防水構造１ｗと電子機器ケース１５による、外部との水密構造、内部との気密構造は、特定されるものではない。
【００５７】
また、防水２次振動膜２を構成する素材は、金属、ゴムや樹脂等の弾性部材等を使用するが、防水性と耐圧性を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は特定されるものではない
【００５８】
さらに、電子機器ケース１５の前面板に開けられた集音孔の配置を、防水２次振動板２の保持部近辺にも設けることで、電子機器ケース１５と防水２次振動膜２間への、浸水後の排水性を向上させることができる。
【００５９】
本実施例では、マイクロフォン本体に防水機能を持たせることなく、防水構造１ｗと接着またはインサート成型された防水２次振動膜２を加えることで、耐圧防水性能を達成しているが、電子機器ケース内部圧力の影響を防止するために、非防水マイクロフォンのケース１０及び回路基盤１０９に気密処理を行うことで、さらに正確な音響性能を達成することができる。
【００６０】
図３１２は第三実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
２は防水２次振動膜であり、１ｗは防水構造である。
防水２次振動膜２と防水構造１ｗを、同一素材で成型可能な場合は一体成型し、一部品としてもよい。
【００６１】
図４は、本発明にかかる防水２次振動膜補強構造の実施例を示す断面図である。
図４において、２は防水２次振動膜  ２rは補強部品である。
補強部品２rは防水２次振動膜２に、接着またはインサート成型され、音波を外部から振動膜へ正確に伝える効果により、忠実な音響性能を達成することができる。
ここで、補強部品２rを構成する素材は、金属、樹脂、カーボン、木材や紙の繊維素材等を使用するが、剛性と軽量性を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は特定されるものではない。
【００６２】
図４１は防水２次振動膜補強構造の実施例の第１変形例を示す断面図である。
断面形状を変形させることで、補強部材２rの剛性を向上させ、音波のより正確な伝達を達成することができる。
また、本図のように、防水２次振動膜２に補強構造２rを適用する場合は、防水性能が達成されていれば、補強構造２rと重なる部分の防水２次振動膜２は無くてもよい。
【００６３】
図４２は防水２次振動膜補強構造の実施例の第二変形例を示す断面図である。
補強構造２rの適用により、防水２次振動膜２は振動範囲が限定される為、音波の伝達性能が低下する可能性が発生する。そこで本実施例では、補強構造適用部外の防水２次振動膜２に半円形状の断面形状を作ることで、振動膜の振動範囲を拡大し、忠実な音響性能を達成することができる。
【００６４】
ここで本実施例では、防水２次振動膜２の断面形状を半円形状としたが、断面形状は振動範囲を拡大するものであればよく、形状が特定されるものではない。
【００６５】
図４３は防水２次振動膜補強構造の実施例の第三変形例を示す断面図である。
補強構造２rの適用により、防水２次振動膜２は振動を伝える作用から、補強部材２rを保持する作用が主となる。補強部材２rが音波を正確に伝達する場合には、振動のしやすさに加えて固有振動数と振動減衰の調整が必要となる。そこで防水２次振動膜２の断面形状を、図ではテーパー形状として、固有振動数と振動減衰の調整を可能とすることで、忠実な音響性能を達成することができる。
【００６６】
ここで本実施例では、防水２次振動膜２の断面形状をテーパー形状としたが、断面形状は固有振動数と振動減衰の調整を可能とするものであればよく、形状が特定されるものではない。
【００６７】
図４、図４１、図４２、図４３の実施例は、お互いに組み合わされて使用されることで、忠実な音響特性を得ることができる。
【００６８】
図６は、本発明にかかるマイクロフォンの第四実施例を示す断面図である。
図６において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、４は振動膜であり、５は形状を変更した絶縁素材からなるリングである。シール構造を持つ弾性部材からなる、防水構造１ｗをインサート成型、または接着されたスペーサ１と、表面に撥水機能を持つ振動膜４と、外圧が作用した場合に保持部に過大な応力が作用しないよう、テーパー形状とした絶縁素材からなるリング５を、エレクトレットコンデンサマイクロフォンに適用することで、耐圧防水性能を達成することができる。
【００６９】
本実施例では、防水２次振動膜の作用を振動膜４に持たせ、外圧が作用した場合のバックアップ構造を絶縁リング５に持たせることで、構成部品点数を削減しながら、耐圧防水性能を達成することができる。
【００７０】
また本実施例は、ケース１０を図１１に示されるような、第一実施例の変形例の様に段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略することができる。さらに、防水振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着剤等も省略しながら、耐圧防水構造を達成することができる。
【００７１】
さらに、回路基板１０９は、ICチップ１０８の電気信号を外部に伝える為のもので、背極板ホルダ１０７に電気信号を伝える電気的接続が用意できれば、回路基盤１０９は省略することもできる。
【００７２】
電子機器ケース１５への適用例は、図１１１の第一実施例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のマイクロフォンを適用することで、携帯電話等、小型電子機器の防水性能を大幅に向上させることができ、市場を大きく拡大させることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  スペーサ
１w 防水構造
２  防水２次振動膜
２r  ２次振動膜補強構造
３、３a  バックアップリング
４  振動膜
５  絶縁リング
１０、１０a、１０b  ケース
１１ 防水２次ケース
１２  サークリップ
１３  Oリング
１４  防水接着剤
１５  電子機器ケース
１６  電子機器回路基板
１０１、１０１a  スペーサ
１０３  スペーサ
１０４  振動膜
１０５  絶縁リング
１０６  背極板
１０７  ホルダ
１０８  ICチップ
１０９  回路基板
１１０  電気的接続（背極板−IC）
１１１、１１２  電気的接続（IC−機器回路基板）
【図１】
2011023786.tif 000003
【図１１】
2011023786.tif 000004
【図１１１】
2011023786.tif 000005
【図１１２】
2011023786.tif 000006
【図２】
2011023786.tif 000007
【図２１】
2011023786.tif 000008
【図２２】
2011023786.tif 000009
【図２３】
2011023786.tif 000010
【図２１１】
2011023786.tif 000011
【図２１２】
2011023786.tif 000012
【図２１３】
2011023786.tif 000013
【図３】
2011023786.tif 000014
【図３１２】
2011023786.tif 000015
【図４】
2011023786.tif 000016
【図４１】
2011023786.tif 000017
【図４２】
2011023786.tif 000018
【図４３】
2011023786.tif 000019
【図６】
2011023786.tif 000020
【図７】
2011023786.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】本発明にかかるマイクロフォンの第一実施例を示す断面図である。
【図２】第一実施例の変形例を示す断面図である。
【図３】第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
【図４】第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
【図５】本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
【図６】第二実施例の第一変形例を示す断面図である。
【図７】第二実施例の第二変形例を示す断面図である。
【図８】第二実施例の第三変形例を示す断面図である。
【図９】第二実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
【図１０】第二実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図１１】第二実施例第三変形例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図１２】本発明にかかるマイクロフォンの第三実施例を示す断面図である。
【図１３】第三実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
【図１４】本発明にかかる防水２次振動膜補強構造の実施例を示す断面図である。
【図１５】防水２次振動膜補強構造の実施例の第一変形例を示す断面図である。
【図１６】防水２次振動膜補強構造の実施例の第二変形例を示す断面図である。
【図１７】防水２次振動膜補強構造の実施例の第三変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明にかかるマイクロフォンの第四実施例を示す断面図である。
【図１９】従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを示す断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011023786.tif 000022
【図２】
2011023786.tif 000023
【図３】
2011023786.tif 000024
【図４】
2011023786.tif 000025
【図５】
2011023786.tif 000026
【図６】
2011023786.tif 000027
【図７】
2011023786.tif 000028
【図８】
2011023786.tif 000029
【図９】
2011023786.tif 000030
【図１０】
2011023786.tif 000031
【図１１】
2011023786.tif 000032
【図１２】
2011023786.tif 000033
【図１３】
2011023786.tif 000034
【図１４】
2011023786.tif 000035
【図１５】
2011023786.tif 000036
【図１６】
2011023786.tif 000037
【図１７】
2011023786.tif 000038
【図１８】
2011023786.tif 000039
【図１９】
2011023786.tif 000040
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２は第一実施例の変形例を示す断面図である。
１０aは形状を変更されたケースである。
図２の実施例では、ケース１０aの閉塞された一端面の形状を段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０a間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略している。さらに、防水２次振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着材等も省略しながら、耐圧防水性能を達成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図３は第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
１３はOリングであり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器基盤であり、１１１と１１２はエレクトレットコンデンサマイクロフォンと電子機器基盤を繋ぐ、電気的接続である。
本実施例では、電子機器ケース１５に、本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロフォンを挿入可能な孔を形成し、更に電子機器ケース１５外部との水密を保つ為の、Oリング１３用の溝を形成している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図４は第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
１はスペーサであり、１ｗは防水構造である。
本実施例では、防水構造１ｗの突起部を、上下に挟み込むことで、水密を得る構造としている。水密を得る場合、防水構造１ｗには弾性部材が用いられる場合が多い。確実な水密を得るためには、防水構造１ｗの固定が必要となる為、スペーサ１と防水構造１ｗは接着またはインサート成型されてもよい。また同一素材で一体成型可能な場合は、一部品としてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図５は本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
本実施例では、図７に示されるような、１０１リング、１０４振動膜、１０５絶縁リング、１０６背極板、１０７背極板ホルダ、１０８ICチップ、１０９回路基板、１０ケースから成る、非防水構造のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを使用して、耐圧防水機能を持つマイクロフォンを提供することができる。つまり、エレクトレットコンデンサマイクロフォン以外のマイクロフォンにも適用可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図５において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水機能を持った２次振動膜であり、１１は防水構造を持つ２次ケースであり、１２は非防水のマイクロフォンを固定する為のサークリップであり、１３は２次ケースと電子機器本体ケース間を水密とするOリングである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図５の実施例では、マイクロフォン本体に防水機能を持たせることなく、耐圧防水性能を達成しているが、電子機器ケース内部圧力の影響を防止するために、非防水マイクロフォンのケース１０、及び回路基盤１０９に気密処理を行うことで、さらに正確な音響性能を達成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図６は第二実施例の第一変形例を示す断面図である。
図６において、１はスペーサであり、２は防水２次振動板であり、３aはバックアップ構造を持ったリングであり、１１は２次ケースである。防水２次振動板２はスペーサ１とリング３aに挟み込まれ、２次ケース１１に組み込まれ、接着材１４にて水密とされる。リング３aは外圧が作用した場合、２次振動板の保持部に大きな応力が掛からないよう、テーパー形状として、耐圧性能を達成している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図６の実施例では、スペーサ１や防水２次振動膜２に直接防水機能を持たせず、１４の部位に防水性能を持つ接着剤を適用し、耐圧防水性能を達成している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図７は第二実施例の第二変形例を示す断面図である。
図７において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動板であり、１０bは形状を変更したケースであり、１０１aは形状を変更したスペーサであり、１１は２次ケースである。防水２次振動板２は、シール構造を持つ防水構造１ｗを接着またはインサート成型されたスペーサ１と、２次振動板を保持するために、閉塞された一端面の形状を段付き形状としたケース１０bに挟み込まれている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図７の実施例では、スペーサ１に防水構造１ｗを接着またはインサート成型し、ケース１０bの形状に防水２次振動板２の保持と、外圧作用時のバックアップ構造を持たせることで耐圧防水性能を達成することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図８は第二実施例の第三変形例を示す断面図である。
図８において、２は防水２次振動膜であり、１０１aは形状を変更したスペーサであり、１０bは形状を変更したケースであり、１１は２次ケースである。
本実施例では防水２次振動膜２と２次ケース１１が、接着または一体成型により一部品とされ、ケース１０bの形状に外圧作用時のバックアップ構造を持たせることで、耐圧防水性能を達成することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図９は第二実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
１３はOリングであり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器基盤であり、１１１と１１２はマイクロフォンと電子機器基盤を繋ぐ、電気的接続である。本実施例では、電子機器ケース１５に、本発明によるマイクロフォンを挿入可能な孔を形成している。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図１０は第二実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動膜である。
本実施例では、防水構造１ｗの突起部を、上下に挟み込み、さらに防水２次振動膜２と防水構造１ｗとを接着またはインサート成型することで、水密を得る構造としている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図１１は第二実施例第三変形例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
２は防水２次振動膜であり、１１は２次ケースである。
本実施例では、防水２次振動膜２と、２次ケース１１を、接着またはインサート成型することで、水密を得る構造としている。また、同一素材で成型可能な場合は一体成型し、一部品としてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図１２は、本発明にかかるマイクロフォンの第三実施例を示す断面図である。
本実施例では、図７に示されるような、１０１リング、１０４振動膜、１０５絶縁リング、１０６背極板、１０７背極板ホルダ、１０８ICチップ、１０９回路基板、１０ケースから成る、非防水構造のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを使用して、耐圧防水機能を持つマイクロフォンを提供することができる。つまり、エレクトレットコンデンサマイクロフォン以外のマイクロフォンにも適用可能である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図１２において、１ｗは防水構造であり、２は防水２次振動膜であり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器の回路基板である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１３は第三実施例の防水２次振動膜部品構造例を示す断面図である。
２は防水２次振動膜であり、１ｗは防水構造である。
防水２次振動膜２と防水構造１ｗを、同一素材で成型可能な場合は一体成型し、一部品としてもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
図１４は、本発明にかかる防水２次振動膜補強構造の実施例を示す断面図である。
図１４において、２は防水２次振動膜  ２rは補強部品である。
補強部品２rは防水２次振動膜２に、接着またはインサート成型され、音波を外部から振動膜へ正確に伝える効果により、忠実な音響性能を達成することができる。
ここで、補強部品２rを構成する素材は、金属、樹脂、カーボン、木材や紙の繊維素材等を使用するが、剛性と軽量性を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は特定されるものではない。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１５は防水２次振動膜補強構造の実施例の第１変形例を示す断面図である。
断面形状を変形させることで、補強部材２rの剛性を向上させ、音波のより正確な伝達を達成することができる。
また、本図のように、防水２次振動膜２に補強構造２rを適用する場合は、防水性能が達成されていれば、補強構造２rと重なる部分の防水２次振動膜２は無くてもよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図１６は防水２次振動膜補強構造の実施例の第二変形例を示す断面図である。
補強構造２rの適用により、防水２次振動膜２は振動範囲が限定される為、音波の伝達性能が低下する可能性が発生する。そこで本実施例では、補強構造適用部外の防水２次振動膜２に半円形状の断面形状を作ることで、振動膜の振動範囲を拡大し、忠実な音響性能を達成することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１７は防水２次振動膜補強構造の実施例の第三変形例を示す断面図である。
補強構造２rの適用により、防水２次振動膜２は振動を伝える作用から、補強部材２rを保持する作用が主となる。補強部材２rが音波を正確に伝達する場合には、振動のしやすさに加えて固有振動数と振動減衰の調整が必要となる。そこで防水２次振動膜２の断面形状を、図ではテーパー形状として、固有振動数と振動減衰の調整を可能とすることで、忠実な音響性能を達成することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図１４、図１５、図１６、図１７の実施例は、お互いに組み合わされて使用されることで、忠実な音響特性を得ることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図１８は、本発明にかかるマイクロフォンの第四実施例を示す断面図である。
図１８において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、４は振動膜であり、５は形状を変更した絶縁素材からなるリングである。シール構造を持つ弾性部材からなる、防水構造１ｗをインサート成型、または接着されたスペーサ１と、表面に撥水機能を持つ振動膜４と、外圧が作用した場合に保持部に過大な応力が作用しないよう、テーパー形状とした絶縁素材からなるリング５を、エレクトレットコンデンサマイクロフォンに適用することで、耐圧防水性能を達成することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
また本実施例は、ケース１０を図２に示されるような、第一実施例の変形例の様に段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略することができる。さらに、防水振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着剤等も省略しながら、耐圧防水構造を達成することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
電子機器ケース１５への適用例は、図３の第一実施例と同様である。
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型マイクロフォンに関し、特に防水性と耐圧性に特化した小型マイクロフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の防水型のマイクロフォン装置、例えば携帯電話やトランシーバー等の小型無線端末では、防水のための構造をマイクロフォン本体に持たせず、通気性の防水膜で覆うことにより防水構造としている。
【０００３】
しかし、上記防水構造は通気膜である為、防水性能が低いという問題がある。水圧により通気孔からの浸水や、大きな外圧力が作用した場合には、簡単に破損してしまい、また一度浸水してしまうと、その構造上なかなか水分が抜けづらい、という問題がある。更に通気膜であるため、音波が膜を通過する時点で干渉や反射等の現象が起こり、その音響性能が大きく損なわれるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６９４７２号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、通気性の防水膜を使用した場合には、音響性能が損なわれ、更に防水性能が低くなり、緊急時に通話が必要となる、携帯電話等の小型無線端末においては好ましくない。従って、本発明では上記問題に鑑み、音響性能が損なわれることなく、防水性、耐圧性を確保した、コンパクトなマイクロフォン構造を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するため、請求項１による本発明第一実施例の音響構造は、音圧で動作する防水２次振動膜と耐圧用のバックアップリング、および周辺防水構造を、従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンに追加することにより、音響性能とコンパクト性を確保しながら、防水と耐圧性能を達成するものである。
【０００７】
請求項２による本発明第二実施例の音響構造は、振動膜を固定する、外部側スペーサに防水構造を適用、内部絶縁リングに、外圧が作用した場合のバックアップ構造を適用することで、耐圧性能を備えた防水構造を持つ、エレクトレットコンデンサマイクロフォンの提供を達成するものである。
【０００８】
請求項３による本発明の音響構造は、上記第二実施例振動膜の一部に補強構造を適用することで、振動膜前後の音圧を忠実に伝播し、高い音響性能を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、極めて小型で音響特性を損なわない、耐圧防水性能を持つマイクロフォンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかるマイクロフォンの第一実施例を示す断面図である。
【図２】第一実施例の変形例を示す断面図である。
【図３】第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
【図４】第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
【図５】本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
【図６】従来のエレクトレットコンデンサマイクロフォンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明にかかるマイクロフォンの実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各実施形態において、機能の共通する部分には同一の符号を付した。
【実施例】
【００１２】
図１は本発明にかかるマイクロフォンの第一実施例を示す断面図である。
図１において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、２は防水機能を持った２次振動膜であり、３は２次振動膜に外圧が作用した場合に破損を防ぐバックアップリングであり、１０はケースであり、１０４は振動膜であり、１０５は絶縁素材からなるリングであり、１０６はエレクトレット誘電体被膜が形成された背極板であり、１０７は背極板ホルダであり、１０８はインピーダンス変換回路を持つICチップであり、１０９は回路基板であり、１０はケースであり、スペーサ１、防水構造１ｗ、防水２次振動膜２、バックアップリング３、振動膜１０４、絶縁リング１０５、背極板１０６、ホルダ１０７、ICチップ１０８、回路基板１０９が、ケース１０に挿入され、ケース本体のかしめや接着等で組み付けられる。
【００１３】
このとき、取り付けられる電子機器ケース内圧の影響を防止するため、ケース１０かしめ部や回路基板１０９部にポッティング等で気密処理が行われることで、電子機器ケース内圧の変動による、マイクロフォン本体である、ケース１０内への影響を減少させることができる。これにより、電子機器ケース内圧の変動にも振動膜１０４と防水２次振動膜２が影響されない、音響特性を達成することができる。
【００１４】
また、ケース１０の気密処理が行われることで不具合が生じる場合は、内部圧力調整用のバルブやダイアフラム等の構造を設けてもよい。
【００１５】
スペーサ１には防水構造１ｗが接着またはインサート成型され、ケース１０間及び２次振動膜間を水密とし、外圧作用時にはバックアップリング３が、防水２次振動膜２の変形範囲を制限、応力を分散し、破損を防止することで、耐圧防水性能を達成することができる。ここで、耐圧性能と称したが、防水２次振動膜２がバックアップリング３に押し付けられるような、外部圧力下での音波伝達機能は著しく低下する。一時的な外部圧力を回避して、通話機能を回復できることが本発明の目的であり、外圧作用時の通話機能は重要視されない。
【００１６】
また、ケース１０の前面板に開けられた集音孔の配置を、防水２次振動板２の保持部近辺にも設けることで、ケース１０と防水２次振動膜２間への、浸水後の排水性を向上させることができる。
【００１７】
防水２次振動膜２を構成する素材は、金属や、ゴムや樹脂等の弾性部材等を使用するが、防水性と耐圧強度を備え、音波を伝達でき、設定される外部圧力に耐えるものであればよく、素材は特定されるものではない。また、バックアップリング３の断面形状は、防水２次振動膜２の音響特性の妨げにならず、設定される外部圧力で、防水２次振動板２の破損を防止する構造であればよく、形状は特定されるものではない。
【００１８】
さらに、回路基板１０９は、ICチップ１０８の電気信号を外部に伝える為のもので、背極板ホルダ１０７に電気信号を伝える電気的接続が用意できれば、回路基盤１０９は省略することもできる。
【００１９】
図２は第一実施例の変形例を示す断面図である。
１０aは形状を変更されたケースである。
図１１の実施例では、ケース１０aの閉塞された一端面の形状を段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０a間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略している。さらに、防水２次振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着材等も省略しながら、耐圧防水性能を達成することができる。
【００２０】
図３は第一実施例の電子機器ケースへの適用例を示す断面図である。
１３はOリングであり、１５は電子機器ケースであり、１６は電子機器基盤であり、１１１と１１２はエレクトレットコンデンサマイクロフォンと電子機器基盤を繋ぐ、電気的接続である。
本実施例では、電子機器ケース１５に、本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロフォンを挿入可能な孔を形成し、更に電子機器ケース１５外部との水密を保つ為の、Oリング１３用の溝を形成している。
【００２１】
本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロフォンは、Oリング１３を溝に取り付けられた電子機器ケース１５に挿入され、電子機器回路基板１６により挟み込まれ、固定される。ここで、本実施例では、外部との水密用Oリング１３を電子機器ケース１５側に取り付けたが、マイクロフォン側にOリング１３用の溝が形成できれば、電子機器ケース１５挿入部は単一の円筒面でよい。さらに、水密構造が可能であれば、シール面は円筒面に特定されるものではない。
【００２２】
また、本実施例では、水密構造とするためのシール面を円筒面とし、サイドシール構造を適用しているが、シール面を挿入付き当て面とし、フェイスシール構造としてもよいし、防水機能を持つ接着剤を使用してもよい。マイクロフォンと電子機器ケース１５による、外部との水密構造は特定されるものではない。
【００２３】
本実施例では省略しているが、電子機器基盤１６と電子機器ケース１５との固定方法、マイクロフォンと電子機器回路基板１６との電気的接続方法、及び電子機器ケース１５の防水構造は、水密構造と電気的接続が確立されていればよく、特定されるものではない。
【００２４】
また、本実施例では、マイクロフォンの固定を、電子機器ケース１５と電子機器基板１６に挟み込まれるとしたが、マイクロフォンが固定され、電気的接続が確立されていればよく、組み付け固定方法は特定されるものではない。
【００２５】
図４は第一実施例の防水部品構造例を示す断面図である。
１はスペーサであり、１ｗは防水構造である。
本実施例では、防水構造１ｗの突起部を、上下に挟み込むことで、水密を得る構造としている。水密を得る場合、防水構造１ｗには弾性部材が用いられる場合が多い。確実な水密を得るためには、防水構造１ｗの固定が必要となる為、スペーサ１と防水構造１ｗは接着またはインサート成型されてもよい。また同一素材で一体成型可能な場合は、一部品としてもよい。
【００２６】
図５は、本発明にかかるマイクロフォンの第二実施例を示す断面図である。
図５において、１はスペーサであり、１ｗは防水構造であり、４は振動膜であり、５は形状を変更した絶縁素材からなるリングである。シール構造を持つ弾性部材からなる、防水構造１ｗをインサート成型、または接着されたスペーサ１と、表面に撥水機能を持つ振動膜４と、外圧が作用した場合に保持部に過大な応力が作用しないよう、テーパー形状とした絶縁素材からなるリング５を、エレクトレットコンデンサマイクロフォンに適用することで、耐圧防水性能を達成することができる。
【００２７】
本実施例では、防水２次振動膜の作用を振動膜４に持たせ、外圧が作用した場合のバックアップ構造を絶縁リング５に持たせることで、構成部品点数を削減しながら、耐圧防水性能を達成することができる。
【００２８】
また本実施例は、ケース１０を図２に示されるような、第一実施例の変形例の様に段付き形状とし、組み付け時に防水２次振動膜２とケース１０間に、防水機能を持つ接着材等を適用することで、スペーサ１と防水構造１ｗを省略することができる。さらに、防水振動膜２自体が弾性部材で構成される場合は、接着剤等も省略しながら、耐圧防水構造を達成することができる。
【００２９】
さらに、回路基板１０９は、ICチップ１０８の電気信号を外部に伝える為のもので、背極板ホルダ１０７に電気信号を伝える電気的接続が用意できれば、回路基盤１０９は省略することもできる。
【００３０】
電子機器ケース１５への適用例は、図３の第一実施例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のマイクロフォンを適用することで、携帯電話等、小型電子機器の防水性能を大幅に向上させることができ、市場を大きく拡大させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  スペーサ
１w 防水構造
２  防水２次振動膜
３、３a  バックアップリング
４  振動膜
５  絶縁リング
１０、１０a、１０b  ケース
１１ 防水２次ケース
１２  サークリップ
１３  Oリング
１４  防水接着剤
１５  電子機器ケース
１６  電子機器回路基板
１０１  スペーサ
１０３  スペーサ
１０４  振動膜
１０５  絶縁リング
１０６  背極板
１０７  ホルダ
１０８  ICチップ
１０９  回路基板
１１０  電気的接続（背極板−IC）
１１１、１１２  電気的接続（IC−機器回路基板）
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011023786.tif 000041
【図２】
2011023786.tif 000042
【図３】
2011023786.tif 000043
【図４】
2011023786.tif 000044
【図５】
2011023786.tif 000045
【図６】
2011023786.tif 000046
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防水構造を持つスペーサを備え、防水構造の２次振動膜を備え、２次振動膜用の耐圧構造を持つバックアップリングを備え、振動膜を備え、絶縁リングを備え、エレクトレット誘電体膜を被着形成された背極板を備え、背極ICホルダを備え、インピーダンス変換をするICチップを備え、出力端子を持つ回路基板を備え、これらを金属材料で作られる前面板を有するケースへ組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースへ組み込むことで、耐圧防水構造とすることを特徴としたエレクトレットコンデンサマイクロフォン。
【請求項２】
防水構造を持つスペーサを備え、バックアップ構造を持つ絶縁リングを備え、防水構造の振動膜を備え、エレクトレット誘電体膜を被着形成された背極板を備え、背極ICホルダを備え、インピーダンス変換をするICチップを備え、出力端子を持つ回路基板を備え、これらを金属材料で作られる前面板を有するケースへ組み込み、さらにこの組立品を防水構造を備えた電子機器ケースへ組み込むことで、防水構造とすることを特徴としたエレクトレットコンデンサマイクロフォン。
【請求項３】
上記請求項２に記載されるエレクトレットコンデンサマイクロフォンにおいて、振動膜に振動膜の一部剛性を高めるための補強構造を持つことを特徴とした、エレクトレットコンデンサマイクロフォン。