(57)【要約】振動膜に与えた所望の張力を変化させず、振動膜と電極部の間隔を精度よく保ち、音響信号に対する振動膜の振幅を大きくでき、外力の影響を受け難い電気音響変換器を提供する。キャリア部５により振動膜６を支持し、この振動膜６と所定の間隔で電極部７を対向させてハウジング内に収納した電気音響変換器において、キャリア部５は皿状に形成され、その底面５ａに複数の支柱１０を島状に配設すると共に、その縁部の面５ｂと支柱１０の端面１０ａを面一に形成し、振動膜６を縁部の面５ｂと支柱１０の端面１０ａに接着させ、振動膜６で覆われた支柱１０の端面１０ａにスペーサ１３を介して電極部７を固設した。
2003086012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア部により振動膜を支持し、この振動膜と所定の間隔で電極部を対向させてハウジング内に収納した電気音響変換器において、前記キャリア部は皿状に形成され、その底面に複数の支柱を島状に配設すると共に、その縁部の面と前記支柱の端面を面一に形成し、前記振動膜を前記縁部の面と前記支柱の端面に接着させ、前記振動膜で覆われた前記支柱の端面にスペーサを介して前記電極部を固設したことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の電気音響変換器において、前記振動膜は前記電極部に対向する面或いはその反対面に導電層を設けてフィルム状に形成され、前記電極部は前記振動膜に対向する面に前記スペーサとしての突起部を形成すると共に、エレクトレット層を設けたことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項３】
請求の範囲第１項又は第２項に記載の電気音響変換器において、前記キャリア部の底部に音導口を設け、前記振動膜を接着した前記キャリア部の底部を前記ハウジングの底面に接着すると共に、前記音導口の周辺部を前記ハウジングの内壁面に接着することにより、前記ハウジング内を第１音響室と第２音響室に分けることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項４】
請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の電気音響変換器において、前記キャリア部はエッチング加工により形成されることを特徴とする電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、例えば補聴器に用いられるマイクロホンであって、キャリア部により振動膜を支持し、この振動膜と所定の間隔で電極部を対向させてハウジング内に収納した電気音響変換器に関する。
背景技術
従来の補聴器に用いられるマイクロホンとしては、米国特許第６１６９８１０Ｂ１号に記載のように、内側へ延出する支持部を形成した枠状のキャリア部により導電性層を有する振動膜を支持し、この振動膜で覆われた支持部にスペーサを介してエレクトレット層を有する電極部を配置し、振動膜と所定の間隔で電極部を対向させてハウジング内に収納した電気音響変換器が知られている。
しかし、キャリア部の内側へ延出する支持部で支持された振動膜は、その支持部が振動膜の振動の開始点になるため、支持部がない場合に比べ音響信号に対する振幅が大きく制限される。
また、キャリア部は長方形の枠体であるため、その対角線上に加わる歪や捩れなどに対してキャリア部の平坦性が維持できないという問題がある。そのような問題は振動膜の張力や振動膜と電極部との間隔などに影響を与える。そのため電気音響変換器の組立に際して、キャリア部に歪や捩れを与えないようにしなければならず、安定した生産が容易でないという問題を有している。
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、振動膜に与えた所望の張力を変化させず、振動膜と電極部の間隔を精度よく保ち、音響信号に対する振動膜の振幅を大きくでき、外力の影響を受け難い電気音響変換器を提供しようとするものである。
発明の開示
上記課題を解決すべく請求の範囲第１項に係る発明は、キャリア部により振動膜を支持し、この振動膜と所定の間隔で電極部を対向させてハウジング内に収納した電気音響変換器において、前記キャリア部は皿状に形成され、その底面に複数の支柱を島状に配設すると共に、その縁部の面と前記支柱の端面を面一に形成し、前記振動膜を前記縁部の面と前記支柱の端面に接着させ、前記振動膜で覆われた前記支柱の端面にスペーサを介して前記電極部を固設した。
請求の範囲第２項に係る発明は、請求の範囲第１項に記載の電気音響変換器において、前記振動膜は前記電極部に対向する面或いはその反対面に導電層を設けてフィルム状に形成され、前記電極部は前記振動膜に対向する面に前記スペーサとしての突起部を形成すると共に、エレクトレット層を設けた。
請求の範囲第３項に係る発明は、請求の範囲第１項又は第２項に記載の電気音響変換器において、前記キャリア部の底部に音導口を設け、前記振動膜を接着した前記キャリア部の底部を前記ハウジングの底面に接着すると共に、前記音導口の周辺部を前記ハウジングの内壁面に接着することにより、前記ハウジング内を第１音響室と第２音響室に分けた。
請求の範囲第４項に係る発明は、請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の電気音響変換器において、前記キャリア部をエッチング加工により形成した。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、第１図は本発明に係る電気音響変換器の断面図、第２図は同じく要部断面拡大図、第３図はキャリア部の平面図、第４図はキャリア部の斜視図、第５図はキャリア部のエッチング加工の工程説明図である。
本発明に係る電気音響変換器は、第１図に示すように、ケース部材１とカバー部材２により枠部材３を挟持してハウジング４を形成し、ハウジング４の内部にキャリア部５に固定した振動膜６や電極部７などを収納している。なお、８は増幅器、９は音の取入口である。
キャリア部５は、第３図及び第４図に示すように、ケース部材１内に収まる四角形の皿状に形成され、その底面５ａの四隅に支柱１０を島状に配設すると共に、その縁部の面５ｂと四隅の支柱１０の端面１０ａを面一に形成している。１１は音響信号を導く音導口である。キャリア部５は、後述するエッチング加工により形成されるので、プレス加工のようにキャリア部５の内部に歪や応力を残すことない。また、キャリア部５は単なる枠状ではなく底部を有する皿状に形成されているため、外力に対しても枠状と比べて強靱な構造である。
振動膜６は、第２図に示すように、電極部７に対向する面に導電層１２を設けてフィルム状に形成され、接着剤を塗布したキャリア部５の縁部の面５ｂと支柱１０の端面１０ａに、所望の張力を持って接着される。そして、キャリア部５がエッチング加工により歪や応力を残さずに形成されるので、周囲温度が変化しても振動膜６の張力変化が均等に保たれ、また縁部の面５ｂと支柱１０の端面１０ａが面一に形成されているので、振動膜６に均一で所望な張力を持たせることができる。なお、振動膜６は、電極部７に対向する面と反対の面に導電層１２を設けてフィルム状に形成してもよい。
電極部７は、振動膜６に対向する面にスペーサとしての突起部１３を形成すると共に、エレクトレット層１４を設けている。そして、振動膜６で覆われた支柱１０の端面１０ａに突起部１３を当接した状態で、電極部７が接着剤１５によりキャリア部５に固設される。また、キャリア部５はエッチング加工により四隅の支柱１０の端面１０ａを面一に形成しているので、振動膜６と電極部７のエレクトレット層１４を一定の間隔で平行に保持することが容易にできる。
振動膜６と電極部７を固着したキャリア部５は、その底部をケース部材１の底面に接着剤で接着すると共に、その音導口１１の周辺部をケース部材１の内壁面１ｂに接着剤１８で接着している。
更に、振動膜６と電極部７を固着したキャリア部５を収納したケース部材１に、増幅器８などを取り付けた枠部材３を介してカバー部材２を接合することによりハウジング４が形成され、電気音響変換器が完成する。
ハウジング４内の空間は、キャリア部５と振動膜６により形成される第１音響室１６と、それ以外の第２音響室１７に分けられる。キャリア部５を皿状に形成したので、シーリングを考慮することなくキャリア部５の縁部の面５ｂと支柱１０の端面１０ａに振動膜６を接着するだけで第１音響室１６を構成することができるので、ハウジング４内の空間を第１音響室１６と、それ以外の第２音響室１７に容易に画成することができる。
そして、音の取入口９から入った音響信号は、ケース部材１の側面に設けられた音導孔１ａとキャリア部５に形成された音導口１１を通って第１音響室１６に入り、振動膜６に到達する。すると、音響信号の音圧によって振動膜６が振動することにより振動膜６と電極部７との間の静電容量が変化し、音響信号に応じた電気信号が増幅器８より出力される。
次に、キャリア部５をエッチング加工により製造する手順を、第５図により説明する。キャリア部５の形状は、片面毎に異なった形状のフォトマスクを用いて金属板をエッチング処理することで得られる。
先ず、第５図（ａ）に示すように、キャリア部５となる金属板２０の両面にレジスト層２１ａ，２１ｂを貼り付ける。
次いで、第５図（ｂ）に示すように、レジスト層２１ａ，２１ｂに所望のパターンを形成したフォトマスク２２ａ，２２ｂを貼り付け、更にフォトマスク２２ａ，２２ｂにフォトマスクの基材２３ａ，２３ｂを貼り付ける。そして、両面に紫外線を照射してフォトマスク２２ａ，２２ｂのマスクパターンをレジスト層２１ａ，２１ｂに露光する。
次いで、第５図（ｃ）に示すように、フォトマスク２２ａ，２２ｂ及びフォトマスクの基材２３ａ，２３ｂを取り外した後、レジスト層２１ａ，２１ｂのフォトマスク２２ａ，２２ｂでマスクした部分を剥離剤によって溶解し、マスクされていない部分のレジスト層２４ａ，２４ｂを金属板２０上に残した状態にする。
次いで、第５図（ｄ）に示すように、レジスト層２４ａ，２４ｂで覆われておらず露出している金属板２０の両面を、強酸によってキャリア部５としての所望の形状が得られるよう溶解処理する。
最後に、第５図（ｅ）に示すように、レジスト層２４ａ，２４ｂを第５図（ｃ）に示す工程で用いた剥離剤とは別の剥離剤によって溶解処理し、キャリア部５としての所望の形状を得る。キャリア部５の形状はフォトマスク２２ａ，２２ｂのパターン次第で金属板２０に形成することができる。
また、キャリア部５を複数個採れる金属板２０を用意し、それに見合ったレジスト層２１ａ，２１ｂ、フォトマスク２２ａ，２２ｂ及びフォトマスクの基材２３ａ，２３ｂを用いれば、同時にキャリア部５を複数個形成することができるので、生産性の向上、低コスト化に寄与できる。
産業上の利用可能性
以上説明したように請求の範囲第１項に係る発明によれば、キャリア部が単なる枠状ではなく底部を有する皿状に形成されているため、外力に対して強靱な構造であり、外力が振動膜の張力に影響を及ぼすことがない。また、キャリア部の縁部の面と支柱の端面が面一に形成されているので、振動膜に均一で所望な張力を持たせることができる。更に、支柱の端面を面一に形成しているので、振動膜と電極部を一定の間隔で平行に保持することが容易にできる。
請求の範囲第２項に係る発明によれば、振動膜と電極部のエレクトレット層を一定の間隔で平行に保持することが容易にできる。
請求の範囲第３項に係る発明によれば、キャリア部を皿状に形成したので、キャリア部の縁部の面と支柱の端面に振動膜を接着するだけで第１音響室を構成することができるので、ハウジング内の空間を第１音響室と、それ以外の第２音響室に容易に画成することができる。
請求の範囲第４項に係る発明によれば、キャリア部がエッチング加工により形成されているので、プレス加工のようにキャリア部の内部に歪や応力を残すことない。また、キャリア部がエッチング加工により歪や応力を残さずに形成されるので、周囲温度が変化しても振動膜の張力変化が均等に保たれる。更に、キャリア部がエッチング加工により支柱の端面を面一に形成しているので、振動膜と電極部のエレクトレット層を一定の間隔で平行に保持することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る電気音響変換器の断面図である。
第２図は、本発明に係る電気音響変換器の要部断面拡大図である。
第３図は、キャリア部の平面図である。
第４図は、キャリア部の斜視図である。
第５図は、キャリア部のエッチング加工の工程説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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