(57)【要約】【課題】スピーカやマイクロフォンとして使用可能な音響トランスデューサにおいて、小型軽量化を図りながら、より大きな音圧の音響を発生させることができるようにする。【解決手段】外方に開口する空洞部Ｓ１を形成してなるハウジング３と、その開口部３ａに対向してハウジング３の一部をなす略板状の固定電極７と、電極２９を有すると共に開口部３ａと固定電極７との間に配置される振動板５と、振動板５をその厚さ方向に振動可能とするようにハウジング３に対して支持する弾性変形可能な弾性変形部１７とを備え、固定電極７と前記電極２９とが相互に電気的に絶縁され、弾性変形部１７は、これに弾性力が発生していない平衡状態で振動板５を固定電極７から離間して配置させ、振動板５が固定電極７に接触する位置まで弾性変形可能となっている音響トランスデューサ１を提供する。【選択図】図１
2008072703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方に開口する空洞部を形成してなるハウジングと、
その開口部に対向して前記ハウジングの壁部の一部をなす略板状の固定電極と、
電極を有すると共に前記開口部と前記固定電極との間に配置される振動板と、
前記振動板をその厚さ方向に振動可能とするように前記ハウジングに対して支持する弾性変形可能な弾性変形部とを備え、
前記固定電極と前記振動板の電極とが相互に電気的に絶縁され、
前記弾性変形部は、これに弾性力が発生していない平衡状態で前記振動板を前記固定電極から離間して配置させ、前記振動板が前記固定電極に接触する位置まで弾性変形可能となっていることを特徴とする音響トランスデューサ。
【請求項２】
前記固定電極と前記振動板の電極との間に交流電圧及び直流電圧を選択的に印加する電源部を備え、
前記交流電圧の周波数が、前記弾性変形部の弾性率及び前記振動板の重量に基づく前記振動板の共振周波数と等しいことを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項３】
音響発生前に、前記交流電圧若しくは前記直流電圧の印加によって、前記振動板が前記固定電極に接触する位置に吸着固定されていることを特徴とする請求項２に記載の音響トランスデューサ。
【請求項４】
前記振動板及び前記固定電極の一方が、他方に対向する表面にエレクトレット膜を設けて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の音響トランスデューサ。
【請求項５】
外方に開口する空洞部を形成してなるハウジングと、
その開口部に対向して前記ハウジングの壁部の一部をなす略板状の固定電極と、
前記開口部と前記固定電極との間に配置される振動板と、
前記振動板をその厚さ方向に振動可能となるように前記ハウジングに対して支持する弾性変形可能な弾性変形部とを備え、
前記弾性変形部は、これに弾性力が発生していない平衡状態で前記振動板を前記固定電極から離間して配置させ、前記振動板が前記固定電極に接触する位置まで弾性変形可能となっており、
前記振動板が、正負の一方に帯電したエレクトレットを備えることを特徴とする音響トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカやマイクロフォン等の音響トランスデューサには、小型軽量化が求められており、これを実現するものとして、例えば特許文献１のようにＭＥＭＳ技術を用いたものがある。この種の音響トランスデューサでは、平板状の固定電極及びダイヤフラム電極が相互に間隔をおいて対向するように、これら固定電極及びダイヤフラム電極の外周部を環状のハウジングに固定し、固定電極及びダイヤフラム電極がハウジングの内側に配置されるように構成されている。
この構成の音響トランスデューサをスピーカとして使用する場合には、電気信号に応じて固定電極との間に電圧を印加する等してダイヤフラム電極を弾性変形で振動させる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００４４０２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の音響トランスデューサにおいては、ダイヤフラム電極の外周部が固定されているため、スピーカとして使用する際に十分な振幅を得ることができないという問題があり、大きな音圧の音響を発生させることができない。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型軽量化を図りながら、より大きな振幅で振動板を振動させることができる音響トランスデューサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、外方に開口する空洞部を形成してなるハウジングと、その開口部に対向して前記ハウジングの壁部の一部をなす略板状の固定電極と、電極を有すると共に前記開口部と前記固定電極との間に配置される振動板と、前記振動板をその厚さ方向に振動可能とするように前記ハウジングに対して支持する弾性変形可能な弾性変形部とを備え、前記固定電極と前記振動板の電極とが相互に電気的に絶縁され、前記弾性変形部は、これに弾性力が発生していない平衡状態で前記振動板を前記固定電極から離間して配置させ、前記振動板が前記固定電極に接触する位置まで弾性変形可能となっていることを特徴とする音響トランスデューサを提案している。
【０００５】
この発明に係る音響トランスデューサをスピーカとして用いる場合には、予め固定電極と振動板の電極との間に直流の電圧を印加し、振動板と固定電極との間に作用する静電引力により振動板を固定電極に吸着固定させておく。なお、この状態においては、弾性変形部に振動板を固定電極から離間させようとする弾性力が発生するが、上記静電引力をこの弾性力よりも大きくしておくことで、上述した吸着固定状態を保持することができる。また、振動板の電極と固定電極とは電気的に絶縁されているため、吸着固定状態において振動板の電極と固定電極との間に電流が流れることはない。
【０００６】
そして、この音響トランスデューサから音響を発生させる際には、固定電極と振動板との間の電圧印加を解除する。この際、振動板は弾性変形部の弾性力によって固定電極から離間して弾性変形部が平衡状態となる位置に到達し、さらに、振動板の慣性力によって上記吸着固定の位置の反対側まで変位する。そして、この状態においても弾性変形部には弾性力が発生しているため、弾性変形部の弾性力及び振動板の慣性力によって固定電極に近づく方向に変位して再び吸着固定の位置まで戻ることになる。以上のように、振動板が振動することによってハウジングの開口部から外方に向けて音響が発生する。
【０００７】
なお、振動板が振動して再び固定電極の近くまで戻ってきた際には、再び固定電極と振動板の電極との間により大きな電圧を印加すればよい。これにより、振動板の振動に際して空気抵抗等によってエネルギーが失われて弾性変形部の弾性力及び振動板の慣性力だけで振動板が吸着固定の位置まで戻ることができなくても、確実に振動板を固定電極に吸着固定することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の音響トランスデューサにおいて、前記固定電極と前記振動板の電極との間に交流電圧及び直流電圧を選択的に印加する電源部を備え、前記交流電圧の周波数が、前記弾性変形部の弾性率及び前記振動板の重量に基づく前記振動板の共振周波数と等しいことを特徴とする音響トランスデューサを提案している。
【０００９】
この発明に係る音響トランスデューサによれば、振動板が平衡状態の位置に配されている状態において、例えば電源部により振動板の共振周波数と等しい周波数の交流電圧を印加することで、振動板を効率よく固定電極に吸着固定することができる。
すなわち、振動板が平衡状態の位置に配されている状態において固定電極と振動板の電極との間に上記交流電圧を印加すると、固定電極と振動板の電極との間に発生する交流電界によって振動板の振幅が徐々に増加するため、振動板を固定電極に近づけることができる。そして、以上のように振動板の振幅が大きくなって振動板が固定電極に接触した際、若しくは、固定電極に十分に近づいた際に、電源部により固定電極と振動板の電極との間に直流電圧を印加することで、振動板を固定電極に吸着固定することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の音響トランスデューサにおいて、音響発生前に、前記交流電圧若しくは前記直流電圧の印加によって、前記振動板が前記固定電極に接触する位置に吸着固定されていることを特徴とする音響トランスデューサを提供する。
この発明に係る音響トランスデューサおいては、音響を発生させる前に、上述した交流電圧や直流電圧の選択的な印加により、予め弾性変形部の弾性力に抗して振動板を強制的に固定電極に吸着固定させた状態としているため、振動板の吸着固定状態を解除して振動板を振動させて音響を発生させる際に、上記弾性力を利用して振動板の振動変位を確実に大きくすることができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３に記載の音響トランスデューサにおいて、前記振動板及び前記固定電極の一方が、他方に対向する表面にエレクトレット膜を設けて構成されていることを特徴とする音響トランスデューサを提案している。
【００１２】
この発明に係る音響トランスデューサによれば、振動板及び固定電極の他方にエレクトレット膜中の永久電荷と逆極性の電荷が現れるように電圧を印加することで、振動板と固定電極との間には、これらの間への電圧印加に基づく静電引力に加えて、エレクトレット膜と振動板及び固定電極の他方との間に作用する静電引力も発生する。すなわち、振動板と固定電極との間に印加する電圧を低くしても振動板を固定電極に吸着固定することができる。
また、振動板及び固定電極の他方にエレクトレット膜中の永久電荷と同じ極性の電荷が現れるように電圧を印加した際には、振動板と固定電極との間に斥力を発生させることができるため、音響トランスデューサを効率よく動作させることも可能となる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、外方に開口する空洞部を形成してなるハウジングと、その開口部に対向して前記ハウジングの壁部の一部をなす略板状の固定電極と、前記開口部と前記固定電極との間に配置される振動板と、前記振動板をその厚さ方向に振動可能となるように前記ハウジングに対して支持する弾性変形可能な弾性変形部とを備え、前記弾性変形部は、これに弾性力が発生していない平衡状態で前記振動板を前記固定電極から離間して配置させ、前記振動板が前記固定電極に接触する位置まで弾性変形可能となっており、前記振動板が、正負の一方に帯電したエレクトレットを備えることを特徴とする音響トランスデューサを提案している。
【００１４】
この発明に係る音響トランスデューサをスピーカとして用いる場合には、予め固定電極にエレクトレット中の永久電荷と逆の電荷が現れるように直流電圧を印加し、振動板と固定電極との間に作用する静電引力により振動板を固定電極に吸着固定させておく。なお、この状態においては、弾性変形部に振動板を固定電極から離間させようとする弾性力が発生するが、上記静電引力をこの弾性力よりも大きくしておくことで、上述した吸着固定状態を保持することができる。
【００１５】
そして、この音響トランスデューサから音響を発生させる際には、上記電圧印加を解除する、若しくは、振動板が吸着した固定電極に上記永久電荷と同じ極性の電荷が現れるように電圧を印加することで、振動板が弾性変形部の弾性力及び自身の慣性力によって振動して吸着固定の位置まで戻ることになる。すなわち、この振動板の振動によってハウジングの開口部から外方に向けて音響が発生する。
なお、振動板が振動して再び固定電極の近くまで戻ってきた際には、再び固定電極に上記永久電荷と同じ極性を持つ電荷が現れるように、より大きな電圧を印加することで、確実に振動板を固定電極に吸着固定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び請求項５に係る発明によれば、弾性変形部の弾性力に抗して振動板を強制的に吸着固定させた状態から振動板を振動させるため、より大きな振幅で振動板を振動させることが可能となる。したがって、より大きな音圧の音響を発生させることができる。
また、これらの発明に係る音響トランスデューサは、ハウジングに固定電極、振動板及び弾性変形部を設けただけの簡素な構成であるため、その小型軽量化を容易に図ることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、振動板が平衡状態の位置に配されていても、振動板を効率よく固定電極に吸着固定することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、音響発生前には弾性変形部の弾性力に抗して振動板を強制的に吸着固定させた状態としているため、音響を発生させる際に上記弾性力を利用して振動板の振動変位を確実に大きくすることができる。したがって、確実に大きな音圧の音響を発生させることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、振動板と固定電極との間に印加する電圧を低くすることができるため、省電力で音響トランスデューサを動作させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜４を参照して本発明の第１実施形態に係る音響トランスデューサについて説明する。図１に示すように、この実施形態に係る音響トランスデューサ１は、外方に開口する空洞部Ｓ１を形成してなるハウジング３の内部に振動板５を配置して構成されている。ハウジング３は、開口部３ａに対向してハウジング３の底壁部をなす略板状の固定電極７と、固定電極７の表面７ａの周縁に配される略筒状の側壁部９と、側壁部９の上部に固定されて開口部３ａを有する蓋体部１１とから構成されている。
固定電極７は、導電性材料により形成されており、振動板５に対向する表面７ａにエレクトレット膜１３を設けて構成されている。そして、エレクトレット膜１３は電気的な絶縁膜１５によって覆われている。なお、エレクトレット膜１３を構成する具体的な材料としては、例えば、フッ素樹脂等の有機材料や、ＳｉＯ２等の無機材料等が挙げられる。
【００２１】
振動板５は、固定電極７と略平行となるように開口部３ａと固定電極７との間に配置されており、これと一体に成形される弾性変形部１７によってハウジング３に対して支持されている。弾性変形部１７は略筒状の蛇腹部１９と、その上端部から径方向外方に突出する薄膜状のフランジ部２１とを備え、フランジ部２１の外周部が側壁部９の上部と蓋体部１１との間に挟み込まれて固定されている。これによって、蛇腹部１９の上端部が蓋体部１１の開口部３ａ周縁に固定されることになる。
【００２２】
また、蛇腹部１９の下端部は振動板５の外周縁に一体に連結されており、振動板５が蛇腹部１９によって蓋体部１１の開口部３ａ周縁から吊り下げられるようになっている。この蛇腹部１９は、振動板５がその厚さ方向（ＡＢ方向）に振動できるように、該厚さ方向に弾性変形するように構成されている。
また、この弾性変形部１７は、蛇腹部１９に弾性力が発生していない平衡状態において、振動板５を固定電極７から離間して配置させるように構成されている。また、弾性変形部１７の蛇腹部１９は、振動板５が固定電極７に接触する位置まで弾性変形して伸長できるようになっている（図３参照）。
以上のように構成された振動板５及び弾性変形部１７は、例えば図２（ａ）に示す型Ｆを用いて一体に成形することができる。ここで使用する型Ｆは、その表面Ｆ１から窪む凹部Ｆ２を有し、この凹部Ｆ２の内周面を蛇腹状に形成して構成されるものである。
【００２３】
この型Ｆを使用して振動板５及び弾性変形部１７を成形する際には、加熱された型Ｆの表面Ｆ１上に、薄膜状に形成されたポリイミド膜２３を配置した状態で、凹部Ｆ２内の空気を抜くことで、図２（ｂ）に示すように、ポリイミド膜２３が凹部Ｆ２の底面及び蛇腹状の内周面に張り付けられる。そして、凹部Ｆ２の形状に倣って成形されたポリイミド膜２３を冷却して凹部Ｆ２から取り出すことで、蛇腹部１９を有した有底筒状体２５及びフランジ部２１が一体に成形されることになる。
最後に、図２（ｃ）に示すように、有底筒状体２５の底面に液状のガラスエポキシ樹脂２７を入れて固化する等して、蛇腹部１９の下端に弾性変形しない略板状の振動板５を形成することができる。
【００２４】
また、図１に示すように、振動板５は電極２９を有している。この電極２９は、振動板５のうちエレクトレット膜１３や固定電極７に対向する表面５ａに形成されており、蛇腹部１９の外周面やフランジ部２１の表面に形成された配線３１と接続されている。これら電極２９や配線３１は、例えば金めっきを蒸着する等して形成することができる。
固定電極７及び振動板５の電極２９は電源部３５に接続されており、この電源部３５は固定電極７と振動板５の電極２９との間に交流電圧と直流電圧とを選択的に印加するように構成されている。また、この電源部３５においては、電圧印加のＯＮ／ＯＦＦも行うことができるようになっている。ここで、電源部３５が印加する交流電圧の周波数は、蛇腹部１９の弾性率及び振動板５の重量に基づく振動板５の共振周波数と等しいものである。
【００２５】
なお、図３に示すように、蛇腹部１９が弾性変形して振動板５が固定電極７に接触したとしても、振動板５の電極２９は固定電極７の絶縁膜１５に接触するため、固定電極７と振動板５の電極２９とは相互に電気的に絶縁される。したがって、上述した電源部３５により固定電極７と振動板５の電極２９との間に電圧印加しても、これらの間で電気的な短絡が発生することはない。
【００２６】
また、ハウジング３の空洞部Ｓ１は、上述した構成の振動板５及び弾性変形部１７により、開口部３ａ側の空間Ｓ２と固定電極７側の背部空気室Ｓ３とに区画されている。
ここで、側壁部９には上記背部空気室Ｓ３を外方に連通する孔９ａ，９ａが複数形成されており、振動板５の振動に基づく背部空気室Ｓ３内の圧力増減が振動板５の振動を阻害することを防止している。また、側壁部９に上記孔９ａ，９ａを形成しておくことにより、振動板５の振動によって孔９ａ，９ａからも音響を発生させることができる。
【００２７】
次に、以上のように構成された音響トランスデューサ１をスピーカとして用いる場合の動作について説明する。
この音響トランスデューサ１においては、予め高電圧やコロナ放電などによりエレクトレット膜１３に永久電荷を形成しておく。具体的には、例えば振動板５に対向するエレクトレット膜１３の表面側に負電荷を集め、固定電極７に接触するエレクトレット膜１３の裏面側に正電荷を集めておく。
また、音響発生前には、図３に示すように、弾性変形部１７の蛇腹部１９を弾性変形により伸長させて振動板５を固定電極７に接触させた状態で、電源部３５により固定電極７と振動板５の電極２９との間に直流電圧を印加し、振動板５と固定電極７との間に作用する静電引力により振動板５を固定電極７に吸着固定させておく。
【００２８】
この吸着固定状態においては、エレクトレット膜１３の表面側に集められた永久電荷と逆極性の電荷が振動板５の電極２９に集まるように直流電圧を印加する。例えば、エレクトレット膜１３の表面側に負電荷が集められている場合には、振動板５に正電荷が集まるように電圧印加しておく。これにより、電圧印加に基づく静電引力に加えて、エレクトレット膜１３と振動板５との間にも静電引力が作用するため、振動板５と固定電極７との間に印加する電圧を低くしても振動板５を固定電極７に固定することができる。
なお、この状態においては、蛇腹部１９に振動板５を固定電極７から離間させようとする弾性力が発生するが、上述した静電引力の合計をこの弾性力よりも大きくしておくことで、上述した吸着固定状態を保持することができる。また、固定電極７と振動板５の電極２９とは絶縁膜により電気的に絶縁されているため、吸着固定状態において固定電極７と振動板５の電極２９との間に電流が流れることはない。
【００２９】
そして、この音響トランスデューサ１から音響を発生させる際には、上述した状態において電源部３５による固定電極７と振動板５との間の電圧印加を解除する。この際、振動板５は蛇腹部１９の弾性力によって固定電極７から離間して、図１に示すように蛇腹部１９が平衡状態となる位置に到達し、さらに、振動板５の慣性力によって図４に示すように上記吸着固定の位置の反対側まで変位する。そして、この状態においても蛇腹部１９には弾性力が発生しているため、振動板５は蛇腹部１９の弾性力及び振動板５の慣性力によって固定電極７に近づく方向に変位して図３に示すように再び吸着固定の位置まで戻ることになる。以上のように振動板５が振動することによってハウジング３の開口部３ａから外方に向けて音響が発生する。
【００３０】
また、振動板５が振動して固定電極７の近くまで戻ってきた際には、再び固定電極７と振動板５の電極２９との間により大きな直流電圧を印加すればよい。これにより、振動板５の振動に際して空気抵抗等によってエネルギーが失われて蛇腹部１９の弾性力及び振動板５の慣性力だけで振動板５が吸着固定の位置まで戻ることができなくても、確実に振動板５を固定電極７に吸着固定することができる。
なお、この音響トランスデューサ１から音響を発生させる際には、吸着固定状態において、振動板５の電極２９にエレクトレット膜１３の表面側に集められた永久電荷と同じ極性の電荷が現れるように電圧印加しても良い。この場合には、振動板５と固定電極７との間に斥力を発生させることができるため、音響トランスデューサ１を効率よく動作させることもできる。
【００３１】
また、この音響トランスデューサ１において、図１に示すように振動板５が平衡状態の位置に配されている状態から図３に示すように振動板５を固定電極７に吸着固定させる際には、例えば、電源部３５により振動板５の共振周波数と等しい周波数の交流電圧を印加すればよい。
すなわち、振動板５が平衡状態の位置に配されている状態において固定電極７と振動板５の電極２９との間に上記交流電圧を印加すると、固定電極７と振動板５の電極２９との間に発生する交流電界によって振動板５の振幅が徐々に増加するため、振動板５を固定電極７に近づけることができる。そして、振動板５が固定電極７に接触した際、若しくは、固定電極７に十分に近づいた際に、電源部３５により固定電極７と振動板５の電極２９との間に直流電圧を印加することで、振動板５を固定電極７に吸着固定することができる。
この吸着固定の際には、平衡状態の位置に配された振動板５の電極２９と固定電極７との間に静電引力が作用する程度の電圧を印加する必要がある。ただし、この場合でも、振動板５の電極２９とエレクトレット膜１３との間に発生する静電引力も利用して振動板５を動かすことができるため、エレクトレット膜１３が無い場合と比較して、印加する電圧を低く抑えることができる。
【００３２】
上記音響トランスデューサ１によれば、音響発生前に予め蛇腹部１９の弾性力に抗して振動板５を強制的に固定電極７に吸着固定させた状態から振動板５を振動させるため、より大きな振幅で振動板５を振動させることが可能となる。したがって、振動板５の振動変位を大きくしてより大きな音圧の音響を発生させることができる。
また、上記音響トランスデューサ１は、ハウジング３に固定電極７、振動板５及び弾性変形部１７を設けただけの簡素な構成であるため、その小型軽量化を容易に図ることができる。
【００３３】
さらに、振動板５が平衡状態の位置に配されていても、電源部３５により振動板５の共振周波数と等しい周波数の交流電圧を印加することで、振動板５を効率よく固定電極７に吸着固定することができる。
また、エレクトレット膜１３を設けることで、平衡状態の位置から振動板５を固定電極７に吸着固定するための印加電圧や、振動板５を吸着固定状態に保持するための印加電圧等、音響トランスデューサ１を動作させるための印加電圧を低くすることができるため、省電力で音響トランスデューサ１を動作させることができる。
【００３４】
なお、第１実施形態では、音響発生前に振動板５と固定電極７との間に交流電圧を印加して振動板５を固定電極７に吸着固定させるとしたが、これに限ることはなく、例えば、振動板５と固定電極７との間に直流電圧のみを印加して振動板５を固定電極７に吸着固定させるとしても構わない。
また、上記実施形態では、振動板５に対向する表面７ａにエレクトレット膜１３を設けて固定電極７が構成されるとしたが、例えば、固定電極７に対向する表面５ａに同様のエレクトレット膜１３を設けて振動板５を構成するとしても構わない。この構成においては、振動板５の電極２９を覆うようにエレクトレット膜１３を配置することが好ましく、また、上記実施形態と同様に、絶縁膜１５によりエレクトレット膜１３を覆うことが好ましい。この構成の場合でも上記実施形態と同様に、振動板５と固定電極７との間に印加する電圧を低くすることができるため、省電力で音響トランスデューサ１を動作させることができる。
【００３５】
また、振動板５や固定電極７はエレクトレット膜１３を設けて構成されるとしたが、特に設けなくてもよい。ただし、この場合には、相互に対向する振動板５及び固定電極７のいずれか一方の表面５ａ，７ａに絶縁膜１５を形成する等して、固定電極７と振動板５の電極２９との間でショートしないようにする必要がある。ここで、低い電圧で振動板５を固定電極７に吸着させるためには、上記絶縁膜１５の膜厚を小さくすることが好ましく、具体的には膜厚を数μｍに設定することが好ましい。
【００３６】
さらに、弾性変形部１７は、ポリイミド膜２３により形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも弾性変形可能な材料により形成されていればよい。
また、振動板５は、ポリイミド膜２３及びガラスエポキシ樹脂２７により形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも弾性変形しない略板状に形成されていればよい。
さらに、振動板５の電極２９は振動板５の表面５ａに貼り付けられるとしたが、これに限ることはなく、例えば振動板５自体を導電性材料により形成する等して、振動板５全体を電極として機能させるとしても構わない。
【００３７】
次に、本発明による第２実施形態について図５，６を参照して説明する。なお、この第２実施形態の音響トランスデューサは、第１実施形態と主に振動板及び弾性変形部の構成について異なっている。ここでは、主に上記相違点について説明し、第１実施形態の音響トランスデューサ１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
図５に示すように、第２実施形態の音響トランスデューサ４１を構成するハウジング４３は、第１実施形態と同様の固定電極７、筒状の側壁部４５及び開口部４３ａを有する蓋体部４７を備えている。
ただし、蓋体部４７は導電性材料により形成されて固定電極７に対向する対向電極４９をなしており、これら固定電極７及び対向電極４９は第１実施形態と同様の電源部３５に接続されている。すなわち、この音響トランスデューサ４１では、固定電極７と対向電極４９との間に電圧が印加されるようになっている。また、側壁部４５はその内部に後述する弾性変形部５３を固定するように構成されている。
【００３９】
そして、図５，６に示すように、振動板５１は、固定電極７や対向電極４９と略平行となるように開口部４３ａを含む蓋体部４７と固定電極７との間に配置されており、これと一体に成形される複数（図示例では４つ）の弾性変形部５３，５３，・・・によってハウジング４３に対して支持されている。なお、図示例のように平面視略円形状に形成された振動板５１の径寸法は、開口部４３ａの径寸法よりも大きく形成されている。
各弾性変形部５３は、振動板５１の周縁から面方向に延びて形成されており、その先端部はハウジング４３の側壁部４５に固定されている。各弾性変形部５３は、例えば図示例のように振動板５１から側壁部４５に向けて蛇行して形成されており、容易に弾性変形できるように構成されている。これら複数の弾性変形部５３，５３，・・・は、振動板５１の周方向に等間隔で配置されており、振動板５１と一体に形成されている。
【００４０】
振動板５１は、上記弾性変形部５３を弾性変形させることで自身の厚さ方向（ＣＤ方向）に振動できるようになっており、弾性変形部５３は、振動板５１が固定電極７や対向電極４９に接触する位置まで弾性変形して伸長できるようになっている。なお、弾性変形部５３は、これに弾性力が発生していない平衡状態において、振動板５１を固定電極７や対向電極４９から離間して配置させるようになっている。具体的に、振動板５１は、上記平衡状態において固定電極７及び対向電極４９の両方からの距離が等しくなる位置に配されるようになっている。
【００４１】
これら振動板５１及び弾性変形部５３は、フッ素樹脂等の有機材料や、ＳｉＯ２等の無機材料等のエレクトレット５５によって一体に形成されている。振動板５１及び弾性変形部５３は、例えば、略板状のエレクトレット５５に振動板５１及び弾性変形部５３の形状をなすレジストパターンを形成しエッチングを施すことで、一体に形成することができる。なお、弾性変形部５３を形成する部分については、弾性変形できる程度の薄さまでエッチングを施せばよい。
なお、振動板５１は誘電体である上記エレクトレット５５により形成されているため、振動板５１が固定電極７や対向電極４９に接触しても、固定電極７や対向電極４９と振動板５１との間で電荷が移動することはない。
【００４２】
また、この音響トランスデューサ４１は、側壁部４５からその内側に突出して振動板５１と側壁部４５との間に形成される隙間を塞ぐ仕切板５７，５７，・・・を備えており、これら仕切板５７，５７，・・・及び振動板５１により、空洞部Ｓ１を構成する開口部４３ａ側の空間Ｓ２と固定電極７側の背部空気室Ｓ３との間で、空気の流れが発生することを抑制している。
【００４３】
次に、以上のように構成された音響トランスデューサ４１をスピーカとして用いる場合の動作について説明する。この音響トランスデューサ４１においては、予め高電圧やコロナ放電などによりエレクトレット５５からなる振動板５１を正負の一方に帯電させておく。
また、弾性変形部５３を弾性変形により伸長させて振動板５１を固定電極７に接触させた状態で、固定電極７にエレクトレット５５中の永久電荷と逆の電荷が現れるように直流電圧を印加し、振動板５１と固定電極７との間に作用する静電引力により振動板５１を固定電極７に吸着固定させておく。なお、この吸着固定状態においては、振動板５１を固定電極７から離間させようとする弾性力が弾性変形部５３に発生するが、上記静電引力をこの弾性力よりも大きくしておくことで、上述した吸着固定状態を保持することができる。
【００４４】
そして、この音響トランスデューサ４１から音響を発生させる際には、第１実施形態の場合と同様に、上述した状態において電源部３５による電圧印加を解除することで、振動板５１が弾性変形部５３の弾性力及び自身の慣性力によって振動して吸着固定の位置まで戻ることになる。すなわち、この振動板５１の振動によってハウジング４３の開口部４３ａから外方に向けて音響が発生する。
また、振動板５１が振動して固定電極７の近くまで戻ってきた際には、再び直流電圧を印加することで、確実に振動板５１を固定電極７に固定することができる。
なお、この音響トランスデューサ４１から音響を発生させる際には、吸着固定状態において、固定電極７にエレクトレット５５の永久電荷と同じ極性の電荷が現れるように電圧印加しても良い。この場合には、振動板５１と固定電極７との間に斥力を発生させることができるため、音響トランスデューサ４１を効率よく動作させることもできる。
【００４５】
また、この音響トランスデューサ４１では、振動板５１が平衡状態の位置に配されている状態から振動板５１を固定電極７に吸着固定させる際には、例えば、電源部３５により振動板５１の共振周波数と等しい周波数の交流電圧を固定電極７と対向電極４９との間に印加すればよい。
すなわち、振動板５１が平衡状態の位置に配されている状態において固定電極７と対向電極４９との間に上記交流電圧を印加すると、固定電極７と振動板５１との間、或いは、対向電極４９と振動板５１との間に発生する交流電界によって振動板５１の振幅が徐々に増加するため、振動板５１を固定電極７や対向電極４９に近づけることができる。そして、振動板５１が固定電極７に接触した際、若しくは、固定電極７に十分に近づいた際に、固定電極７にエレクトレット５５の永久電荷と逆極性の電荷が現れるように電源部３５により直流電圧を印加することで、振動板５１を固定電極７に吸着させることができる。
【００４６】
上記音響トランスデューサ４１によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、この構成の場合には、振動板５１が平衡状態の位置に配された状態において、電源部３５により振動板５１の共振周波数と等しい周波数の交流電圧を固定電極７と対向電極４９との間に印加することで、固定電極７と振動板５１との間に発生する交流電界だけではなく、対向電極４９と振動板５１との間に発生する交流電界も利用して振動板５１の振幅を効率よく増加させることができる。したがって、第１実施形態の場合と比較して、短時間で振動板５１を固定電極７に吸着固定することができる。
【００４７】
なお、上記第２実施形態では、蓋体部４７全体が固定電極７に対向する対向電極４９をなすとしたが、これに限ることはなく、少なくとも蓋体部４７のうちハウジング４３の開口部４３ａの周縁部分が固定電極７に対向する対向電極をなし、振動板５１が弾性変形部５３の弾性変形によってこの対向電極に接触可能となっていればよい。
また、弾性変形部５３は、上記のような振動板５１の径方向に延びる蛇行形状に限らず、例えば振動板５１の外周の周縁の一部に沿う方向に延びる蛇行形状であってもよいし、波板状であってもよい。
【００４８】
さらに、弾性変形部５３は、振動板５1に直接に接続されているとしたが、これに限ることはなく、例えば図７や図８に示すように、振動板５１の外周の周縁の一部に沿う方向に伸びる円弧状のサポート部６０，６１を介して振動板５1に接続されてもよい。
ここで、図７に示す各弾性変形部５３は、振動板５１の径方向に伸びる直線状に加工されており、サポート部６０を介して振動板５１に接続されている。サポート部６０は、隣り合う二つの弾性変形部５３の間に配置されている。そして、サポート部６０の一端は隣り合う二つの弾性変形部５３の一方との間に間隙を形成して振動板５１に接続され、サポート部６０の他端は他方の弾性変形部５３に接続されている。また、弾性変形部５３及びサポート部６０は、これらの形状に沿うように加工された仕切板５７との間に間隙を形成するように仕切板５７によって囲まれている。
【００４９】
このように振動板５１がサポート部６０を介して弾性変形部５３に接続され、弾性変形部５３及びサポート部６０の周囲を仕切板５７によって囲むことにより、振動板５１の振幅をさらに増加させることができる。また、仕切板５７と弾性変形部５３及びサポート部６０との間隙が空気抵抗となることから、振動板５１が固定電極７から対向電極４９に向かう際に、固定電極７側の背部空気室S３に向かう空気の流れを抑制することができる。
なお、図８に示す各弾性変形部５３は、振動板５１から側壁部４５に向けて蛇行して形成されており、振動板５１に外周の周縁の一部に沿う方向に伸びるサポート部６１を介して、振動板５１に接続されている。このように形成することで、振動板５１の振幅をさらに増加させることが可能となる。
【００５０】
さらに、弾性変形部５３は、振動板５１と同じエレクトレット５５により形成されるとしたが、これに限ることはなく、同じ材料でも別部材でもよく、形状と材料の選択の結果、少なくとも弾性変形可能となっていればよい。
また、振動板５１は、その全体がエレクトレット５５からなるとしたが、これに限ることはなく、少なくともその一部がエレクトレット５５により形成されていればよい。
【００５１】
さらに、振動板５１は、少なくともその一部がエレクトレット５５により形成される静電容量型としたが、これに限ることはなく、コンデンサ型とすることもできる。この場合には、導電性を有する材料で振動板５１を形成し、これを外部電極に接続してもよい。このように振動板５１を形成した場合には、振動板５１、固定電極７及び対向電極４９に印加する電圧を変化させることで振動板５１を振動させることができる。
【００５２】
さらに、図５〜図８に示す構成の音響トランスデューサ４１は、例えば図９〜１４に示すように、２つの基板７０，８０を用いて構成することができる。すなわち、図９〜１４に示す音響トランスデューサ９１は、第２実施形態の音響トランスデューサ４１における側壁部４５や蓋体部４７、対向電極４９、振動板５１、弾性変形部５３、仕切板５７をなす上基板７０と、固定電極７をなす下基板８０とを有して構成されている。
【００５３】
上基板７０は、図１０〜１４に示すように、厚さ方向に貫通する開口部４３ａを形成したポリシリコン基板１０１の表面に第２実施形態における側壁部４５や仕切板５７をなす絶縁膜１０２及びストッパ層（第２ストッパ層）１１０を順に積層して形成すると共に、振動板５１側から径方向に延びる弾性変形部５３の先端部を絶縁膜１０２とストッパ層１１０との間に固定して、構成されている。
ここで、絶縁膜１０２及びストッパ層１１０は、絶縁材料により形成されている。また、振動板５１を仕切板５７の内周側に配することで、第２実施形態と同様の空間Ｓ２が形成されることになる。なお、図示例における符号Ｆは、絶縁膜１０２及びストッパ層１１０のうち第２実施形態における側壁部４５に対応する領域を示している。
【００５４】
さらに、上基板７０は、ポリシリコン基板１０１の表面の内周縁に円環状の導電層２０１を形成して構成されている。ここで、導電層２０１は、図示しない電源部に電気接続するために、その配線をポリシリコン基板１０１の表面の外縁まで引き出すように形成されている。すなわち、ポリシリコン基板１０１が第２実施形態における蓋体部４７をなし、導電層２０１が第２実施形態における対向電極４９をなしている。なお、この音響トランスデューサ９１においては、振動膜５１が導電性材料によって形成されているため、導電層２０１の表面には絶縁膜２０２が形成されている。
【００５５】
下基板８０は、図９に示すように、ストッパ層１１０上に配されるものであり、これにより第２実施形態と同様の空間Ｓ３が形成されることになる。なお、ストッパ層１１０の領域Ｆには、下基板８０と共に背部空気室Ｓ３を外方に連通させる孔１５０を形成するための窪み部１５１が形成されている。
この下基板８０は、図９及び図１３，１４に示すように、振動板５１に対向配置されるポリシリコン基板３０１の表面に、導電層４０１を形成して構成されている。ここで、導電層４０１は、図示しない電源部に電気接続するために、その配線をポリシリコン基板３０１の表面の外縁まで引き出すように形成されている。
【００５６】
そして、導電層４０１の表面には絶縁膜４０２が形成されている。なお、図示例においては、円形状や円環形状に形成された複数の絶縁膜４０２が相互に間隔をおいて配され、これら絶縁膜４０２の隙間から導電層４０１が露出しているが、絶縁膜４０２は少なくとも振動板５１に対向する導電層４０１の表面の一部に形成されていればよい。
以上のように構成される下基板８０は、第２実施形態における固定電極７をなしている。
【００５７】
次に、この音響トランスデューサ９１の製造方法の一例について説明する。音響トランスデューサ９１を製造する際には、予め、上基板７０及び下基板８０をそれぞれ個別に製造する。
図９〜１２に示す上基板７０を製造する際には、はじめに図１５に示すように、厚さ５００〜６００μｍのポリシリコン基板１０１の表面に、絶縁膜１０２を形成する。ここで、絶縁膜１０２は下から酸化シリコン層、窒化シリコン層を順に積層して形成されることが好ましい。この絶縁膜１０２の厚さは、５〜２５μm程度、好ましくは１０μmとすることができる。
次いで、この絶縁膜１０２に開口部４３ａ側の仕切板５７を形成するために、図１６，１７に示すように、レジスト１０３をマスクとしてエッチングを実施して凹部Ｓを形成する。なお、レジスト１０３は上記エッチング後に除去する。
【００５８】
そして、凹部Ｓを形成したポリシリコン基板１０１の表面に、円環状の導電層２０１を形成するため、図１８に示すように、レジスト１０４をマスクとして後述する開口部４３ａの形状に沿うようにＰ（リン）などのドーピングを実施する。このドーピング後にはレジスト１０４を除去し、図１９に示すように、熱処理を行ってポリシリコン基板１０１に導電層（拡散層）２０１を形成する。なお、この導電層２０１の円環部分からポリシリコン基板１０１の表面の外縁まで引き出される導電層２０１の配線部分（図１１参照）もこの工程において同時に形成される。
【００５９】
さらに、図２０に示すように、この導電層２０１上に絶縁膜２０２を形成するために、ポリシリコン基板１０１の表面側に酸化シリコン（パッド酸化）を１００〜２５０Å程度、窒化シリコン（絶縁膜）を１０００〜３０００Å程度堆積させる。これら酸化シリコン（パッド酸化）、窒化シリコン（絶縁膜）からなる絶縁膜２０２は、図２１，２２に示すように、円環状の導電層２０１に対応する円環状のレジスト１０６をマスクとして選択的にエッチングを行うことで所定の形状に加工することができる。なお、レジスト１０６はエッチング後に除去すればよい。
そして、図２３に示すように、ポリシリコン基板１０１の表面側に第１ストッパ層１０７となる酸化シリコンを堆積させ、図２４に示すように、第１ストッパ層１０７を平坦化させる。なお、この平坦化には、例えばＣＭＰ(Chemical mechanical polishing)を用いる。また、この平坦化は、絶縁膜１０２が露出するまで行われる。
【００６０】
その後、図２５に示すように、振動板５１及び弾性変形部５３を形成するために、第１ストッパ層１０７の表面及び絶縁膜１０２上にＰ（リン）などが不純物として添加されたポリシリコン膜１０８を０．５μｍ程度堆積させる。このポリシリコン膜１０８は、図２６に示すように、フォトレジストマスク１０９を用いて例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等の異方性エッチングにより選択的にエッチングを実施することで、振動板５１及び弾性変形部５３の形状に加工される。
そして、図２７に示すように、上記エッチングを施したポリシリコン膜１０８を覆うように、第２ストッパ層１１０となる酸化シリコンを堆積させる。必要により平坦化を行う。なお、仕切板５７の一部が導電体であることが好ましい場合は、第２ストッパ層１１０としてポリシリコン膜を堆積させて形成してもよい。
【００６１】
最後に、上記堆積を行ったポリシリコン基板１０１をエッチングすることにより、上基板７０を得ることができる。
すなわち、図２８に示すように、ポリシリコン基板１０１の裏面側は、開口部４３ａの形状となるようにフォトレジストマスク１１１を用いて例えばディープＲＩＥなどの異方性エッチングにより第１ストッパ層１０７が露出するまでポリシリコン基板１０１をエッチングする。一方、ポリシリコン基板１０１の表面側は、第２ストッパ層１１０が仕切板５７及び窪み部１５１などの形状をなすように、フォトレジストマスク（不図示）を用いて異方性エッチングにより振動板５１及び弾性変形部５３をなすポリシリコン膜１０８が露出するまで、第２ストッパ層１１０を選択的にエッチングする。
そして、このエッチング後には、酸化シリコン（パッド酸化）、窒化シリコン（絶縁膜）からなる絶縁膜２０２の内縁を開口部４３ａの形状に合わせるエッチングを実施する。さらに、図２９に示すように、例えばバッファードフッ酸（ＢｕｆｆｅｒｅｄＨＦ）を使用するウェットエッチングによって振動板５１周辺の酸化シリコン（第１ストッパ層１０７）を選択的にエッチング除去する。以上のようにして、上基板７０の製造が完了する。
【００６２】
図９及び図１３，１４に示す下基板８０を製造する際には、厚さ５００〜６００μｍのポリシリコン基板３０１の表面に振動板５１の形状に合わせてＰ（リン）などのドーピングを行うことで導電層４０１を形成し、その導電層４０１上の一部に絶縁膜４０２を形成すればよい。
最後に、これら上基板７０と下基板８０を貼り合わせることで、音響トランスデューサ９１の製造が完了する。
【００６３】
なお、上述した製造方法では、振動板５１及び弾性変形部５３は、Ｐ（リン）などが不純物として添加されたポリシリコン膜１０８によって形成されるとしたが、これに限られることはなく、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、これらの材料を組み合わせた層構造、前述のポリシリコン膜１０８を窒化シリコン膜、シリコン酸窒化膜などの絶縁膜で覆った層構造、若しくは、酸化シリコン膜とすることもできる。このような絶縁材料で構成された振動板５１を高電圧やコロナ放電などにより正負の一方に帯電させておくことで、静電容量型の音響トランスデューサ９１を半導体プロセスにより製造することができる。
【００６４】
なお、本実施例では、一つの音響トランスディーサ９１を開示したが、これに限られることはなく、複数の音響トランスデューサをアレイ状に配置することもできる。
このように配置することで、複数の音響トランスデューサによりアナログ波形を再現するデジタルスピーカを構成することが可能となる。すなわち、アレイ状に配置された音響トランスデューサをあたかも一つのスピーカのように機能させることで大きな音圧を得ることができる。また、半導体プロセスを用いて一枚のウエハに複数の音響トランスデューサを同時に形成することも可能となる。
【００６５】
なお、上述した全ての実施形態において、ハウジング３、４３は、固定電極７、側壁部９，４５及び蓋体部１１，４７から構成されることに限らず、少なくとも外方に開口する空洞部Ｓ１を形成すると共に固定電極７を備えて構成されていればよく、例えば側壁部９，４５及び蓋体部１１，４７が一体に形成されるとしても構わない。
また、上述した全ての実施形態では、振動板５，５１が固定電極７や対向電極４９と略平行となるように配置されるとしたが、少なくとも平衡状態及び振動板５が固定電極７に吸着している状態において、振動板５，５１が固定電極７や対向電極４９と略平行となるように配されていればよい。そして、振動板５，５１は、これが振動している状態において、固定電極７や対向電極４９に対して多少傾くことを含めて略平行となっていればよい。
【００６６】
また、上述した全ての音響トランスデューサ１，４１，９１は、スピーカとして用いることに限らず、音響を検出するマイクロフォンとしても使用することができる。すなわち、ハウジング３，４３の開口部３ａ，４３ａを介して振動板５，５１に到達する音響を振動板５，５１の振動により検出することができる。例えば、第１実施形態の音響トランスデューサ１においては、振動板５の振動を固定電極７と振動板５の電極２９との間の静電容量の変化により検出することができる。また、第２実施形態の音響トランスデューサ４１においては、振動板５１の振動を振動板５１と固定電極７や対向電極４９との間の静電容量の変化により検出することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る音響トランスデューサの概略構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示す音響トランスデューサを構成する振動板及び弾性変形部の製造方法の一例を示す概略側断面図である。
【図３】図１に示す音響トランスデューサにおいて、振動板を固定電極に吸着固定した状態を示す概略側断面図である。
【図４】図１に示す音響トランスデューサにおいて、振動板が固定電極から最も離れた位置に配された状態を示す概略側断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る音響トランスデューサの概略構成を示す側断面図である。
【図６】図５に示す音響トランスデューサにおいて、ハウジングの開口部側からみた振動板、弾性変形部及び仕切板の概略構成を示す平断面図である。
【図７】図５，６に示す音響トランスデューサの変形例を示す平断面図である。
【図８】図５，６に示す音響トランスデューサの変形例を示す平断面図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係る音響トランスデューサの概略構成を示す側断面図である。
【図１０】図９の音響トランスデューサを構成する上基板の概略構成を示す側断面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１２】図１０の上基板を振動板側からみた状態を示す平面図である。
【図１３】図９の音響トランスデューサを構成する下基板の概略構成を示す側断面図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１５】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板の表面に絶縁膜を形成した状態を示す切断面図である。
【図１６】図１０に示す上基板の製造方法において、絶縁膜上にレジストを形成した状態を示す切断面図である。
【図１７】図１０に示す上基板の製造方法において、絶縁膜にエッチングを実施してレジストを除去した後の状態を示す切断面図である。
【図１８】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板の表面側にレジストを形成した状態を示す切断面図である。
【図１９】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板の表面に導電層を形成した状態を示す切断面図である。
【図２０】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板の表面側に絶縁膜を形成した状態を示す切断面図である。
【図２１】図１０に示す上基板の製造方法において、絶縁膜の表面に円環状のレジストを形成した状態を示す切断面図である。
【図２２】図１０に示す上基板の製造方法において、絶縁膜にエッチングを実施してレジストを除去した後の状態を示す切断面図である。
【図２３】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板の表面側に第１ストッパ層を形成した状態を示す切断面図である。
【図２４】図１０に示す上基板の製造方法において、第１ストッパ層を平坦化させた状態を示す切断面図である。
【図２５】図１０に示す上基板の製造方法において、第１ストッパ層の表面及び絶縁膜上にポリシリコン膜を堆積させた状態を示す切断面図である。
【図２６】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン膜上に振動板及び弾性変形部形成用のレジストを形成した状態を示す切断面図である。
【図２７】図１０に示す上基板の製造方法において、振動板上及び弾性変形部上に第２ストッパ層を形成した状態を示す切断面図である。
【図２８】図１０に示す上基板の製造方法において、ポリシリコン基板に開口部を形成する工程を示す切断面図である。
【図２９】図１０に示す上基板の製造方法において、不要なストッパ層を除去した状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，４１，９１・・・音響トランスデューサ、３，４３・・・ハウジング、３ａ，４３ａ・・・開口部、５，５１・・・振動板、７・・・固定電極、７ａ・・・表面、１３・・・エレクトレット膜、１７，５３・・・弾性変形部、２９・・・電極、３５・・・電源部、５５・・・エレクトレット、８０・・・下基板（固定電極）、Ｓ１・・・空洞部
【図１】
2008072703.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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