(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、前記振動板の背面に対峙して配置された固定極と、前記固定極を支持する固定極支持部材を備え、ユニットケースに収容されたコンデンサマイクロホンユニットであって、
前記固定極と固定極支持部材のそれぞれは、表面に導電膜が形成された絶縁素材によって構成され、前記固定極と固定極支持部材に形成された導電膜は電気的に分離され、
前記振動板と前記固定極支持部材との間には、導電性のスペーサが配置され、
前記スペーサを介して前記振動板と前記固定極支持部材の外周に形成された導電膜を第１の電気導通路とし、
前記固定極支持部材の背面には、インピーダンス変換素子を搭載した回路基板が配置され、前記第１の電気導通路を前記振動板側からの信号経路として前記回路基板の基準電位点に接続すると共に、
前記ユニットケースは金属製である電磁シールド部材を構成し、前記ユニットケースの後端部のかしめにより、ユニットケースを前記回路基板の基準電位点に接続した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】
前記固定極と前記固定極支持部材とが導電膜が形成された樹脂によって一体に成形されて、ユニット部品を構成し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】
前記スペーサは前記ユニット部品と一体に成形されていることを特徴とする請求項２に記載されたコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項４】
前記振動板側からの信号経路とは分離された前記固定極に形成された導電膜に前記インピーダンス変換素子の被制御極端子が接続され、
前記固定極に形成された導電膜から前記インピーダンス変換素子を経由する第２の電気導通路を固定極側からの信号伝送路としたこと、
を特徴とする請求項１乃至３に記載されたコンデンサマイクロホンユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高周波の外来電磁波に対するシールド機能を備えたコンデンサマイクロホンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサマイクロホンユニット（以下、単に「マイクロホンユニット」と称する場合もある。）は、振動板組立体が金属製のユニットケース内に収容された状態で提供される。この振動板組立体は、一般的に振動板と固定極とがリング状のスペーサを介して対向した状態で形成される。
【０００３】
また、前記振動板もしくは固定極にエレクトレット誘電体膜を備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンユニットにおいては、前記ユニットケースの後端部側にＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を実装した回路基板（ＰＣＢ）が搭載されている。このＦＥＴはインピーダンス変換素子として機能する。そして、前記エレクトレットコンデンサマクロホンユニットは、前記ユニットケースの後端部が内側にかしめられることにより、振動板組立体をユニットケース内に固定する。ユニットケースの一部は、前記かしめにより前記回路基板の基準電位点（アースライン）に接続される。
【０００４】
図３は従来のコンデンサマイクロホンユニット１１の基本構成を断面図で示したものである。このコンデンサマイクロホンユニット１１は、例えばアルミニウム素材によるユニットケース１２を備え、ユニットケース１２に振動板組立体１３が収容される。ユニットケース１２は、音源に向けられる前面側に開口部１２ａを有し、ユニットケース１２の背面側は円筒状に開口している。
前記振動板組立体１３を構成する振動板１４は、導電性の振動板支持リング１５に対して所定の張力をもって取り付けられ、前記ユニットケース１２における前記開口部１２ａの直後に配置される。
そして、前記振動板１４の背面側にはリング状に形成された絶縁性のスペーサ１６が配置され、当該スペーサ１６を介して振動板１４に対峙するようにして金属製の固定極１７が配置されている。
【０００５】
なお、このマイクロホンユニット１１は、前記振動板１４もしくは固定極１７のいずれかに、分極処理が施されたエレクトレット誘電体膜（図示せず）が装着されて、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットを構成している。
また、前記固定極１７は絶縁性の素材により形成された固定極支持部材１８によって支持される。前記固定極支持部材１８の裏面側には、円板状の回路基板（ＰＣＢ）１９を装着するための円環状の凹部１８ａが形成される。
【０００６】
前記回路基板１９には、インピーダンス変換素子として機能するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２０が搭載される。このＦＥＴ２０は、そのゲート端子が前記固定極１７に接続されると共に、ＦＥＴ２０の他の端子は、前記回路基板１９にハンダ付け等により接続されることで、例えばソースフォロワ回路を構成している。
そして図３に示したように、ユニットケース１２の後部開口縁１２ｂが内側にかしめられることで、振動板１４、支持リング１５、スペーサ１６、固定極１７、固定極支持部材１８を含む振動板組立体１３がユニットケース１２に保持される。また同時に前記ユニットケース１２のかしめられた先端部（後部開口縁１２ｂ）が、回路基板１９に形成された基準電位点（アースライン）に接続される。
【０００７】
図３に示した従来例によると、マイクロホンユニット１１に第１電気導通路（振動板側からの信号経路）と第２電気導通路（固定極側からの信号伝送路）が形成される。第１電気導通路は前記振動板１４に成膜された図示せぬ導電膜から振動板支持リング１５、ユニットケース１２を介して回路基板１９のアースラインに至る経路を構成し、第２電気導通路は前記固定極１７からＦＥＴ２０を介して回路基板１９に至る経路を構成する。
【０００８】
このうち第１電気導通路を構成するユニットケース１２には、振動板側からの音声信号と、外来電磁波を受けることよる高周波信号とが同時に流れるために、音声信号に雑音が重畳される問題が生ずる。
特に昨今おいては、マイクロホンユニット１１に対して携帯端末機等が接近する機会が多く発生し、前記携帯端末機等による妨害を受ける頻度も増加している。
【０００９】
そこで、前記した外来電磁波による妨害の問題を解消するためには、振動板側からの音声信号を伝送する電気導通路（前記第１電気導通路）と、外来電磁波に対するシールド機能を果たす遮蔽路とを分離して、いわゆる２重シールド機能を構成することが望ましい。
【００１０】
図４は、２重シールド機能を備えたマイクロホンユニット１１の例を断面図で示したものである。すなわち図４に示す例は、すでに説明した図３に示すマイクロホンユニット１１を構成するユニットケース１２の外側に、金属製のシールドケース（外ケース）２２を被せたものである。
なお、ユニットケース１２内に形成されるマイクロホンユニット（外ケース２２の内側）は、すでに図３に基づいて説明したマイクロホンユニット１１と同様である。したがって図４においては主要な部材に同一符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【００１１】
図４に示したマイクロホンユニット１１のシールドケース２２は、内側のユニットケース１２に対して一回り大きく構成されている。シールドケース２２の前面には、内側ユニットケース１２と同様に開口部２２ａが形成されている。そして、円筒状に形成された外側シールドケース２２の後部開口縁２２ｂが内側にかしめられ、その先端部が回路基板１９に形成された基準電位点（アースライン）に接続されている。
なお、外側のシールドケース２２と内側のユニットケース１２との間には、電気絶縁性のスペーサ２３が配されている。
【００１２】
図４に示したマイクロホンユニット１１によると、内側のユニットケース１２は、マイクロホンユニットからの信号経路となる電気導通路（前記した第１電気導通路）を構成し、外側のシールドケース２２は、専ら外来電磁波を遮蔽するシールド層として機能する。したがって、図４に示す構成のマイクロホンユニット１１によれば、内側のユニットケース１２に外来電磁波が加わることを阻止できるので、音声信号に対する電磁波の影響をより少なくすることが可能となる。
【００１３】
なお、前記した図３に示すように、ユニットケース１２の後端部を内側にかしめることで、振動板組立体１３をユニットケース１２内に固定し、かつユニットケースの一部を回路基板の基準電位点（アースライン）に接続するように構成したマイクロホンユニットについては、特許文献１に開示されている。
また図４に示すように、内側の音声信号を伝送するユニットケース１２に相当するものと、外側の専ら外来電磁波を遮蔽する機能を持たせたシールドケース２２とを備えたマイクロホンユニットについては、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−７４１４９号公報
【特許文献２】特開２００８−１３１１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、図４に示す構成のマイクロホンユニット１１によると、前記したとおり音声信号の信号経路となる電気導通路（ユニットケース１２）と、外来電磁波を遮蔽するシールドケース２２とが２重に備えられる。そのためマイクロホンユニット１１の全体が大型化するという問題が生じる。またユニットケース１２と外側のシールドケース２２とは、共にかしめにより回路基板１９のアースラインに接続されることから、組み立て工数が増加し、製造コストの高騰を招くなどの課題がある。
さらに内側のユニットケース１２と外側のシールドケース２２とは、二重のかしめを施すことになる。そのためマイクロホンユニット１１の構造が不安定になり易く、回路基板１９のアースラインに対する各ケース１２，２２のかしめ部分の接続が不十分になる。
【００１６】
この発明は、従来のマイクロホンユニットが抱える前記した問題点に着目してなされたものであり、例えば図３に示したマイクロホンユニットのように小型の形態を維持しつつ、マイクロホンユニットにより生成される音声信号の伝送と、外来電磁波のシールド作用が独立して機能することができ、音声信号に雑音が重畳されるのを効果的に阻止し得るコンデンサマイクロホンユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るコンデンサマイクロホンユニットは、振動板と、前記振動板の背面に対峙して配置された固定極と、前記固定極を支持する固定極支持部材を備え、ユニットケースに収容されたコンデンサマイクロホンユニットであって、前記固定極と固定極支持部材のそれぞれは、表面に導電膜が形成された絶縁素材によって構成され、前記固定極と固定極支持部材に形成された導電膜は電気的に分離され、前記振動板と前記固定極支持部材との間には、導電性のスペーサが配置され、前記スペーサを介して前記振動板と前記固定極支持部材の外周に形成された導電膜を第１の電気導通路とし、前記固定極支持部材の背面には、インピーダンス変換素子を搭載した回路基板が配置され、前記第１の電気導通路を前記振動板側からの信号経路として前記回路基板の基準電位点に接続すると共に、前記ユニットケースは金属製である電磁シールド部材を構成し、前記ユニットケースの後端部のかしめにより、ユニットケースを前記回路基板の基準電位点に接続したことを特徴とする。
【００１８】
この場合、好ましい実施の形態においては、前記固定極と前記固定極支持部材とが導電膜が形成された樹脂によって一体に成形されて、ユニット部品を構成した形態が採用される。加えて前記スペーサを、前記ユニット部品と一体に成形した構成も好適に採用し得る。
【００２０】
さらに、前記振動板側からの信号経路とは分離された前記固定極に形成された導電膜に前記インピーダンス変換素子の被制御極端子が接続され、前記固定極に形成された導電膜から前記インピーダンス変換素子を経由する第２の電気導通路を固定極側からの信号伝送路として形成される。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る前記したコンデンサマイクロホンユニットによると、振動板から導電性のスペーサと固定極支持部材に形成された導電膜とを経由して、振動板側からの信号経路が独立して構成でき、その外側のユニットケースは外部電磁波を遮蔽するシールド部材として機能する。
したがって、マイクロホンユニットにより生成される音声信号を伝送する信号伝送路、振動板と回路基板の基準電位点を接続する信号経路と外来電磁波のシールドのそれぞれを独立して機能させることができ、音声信号に雑音が重畳されるのを効果的に阻止し得るコンデンサマイクロホンユニットを提供することができる。
【００２２】
また、固定極支持部材に形成される導電膜は、樹脂素材に対していわゆるプラスチックメッキを施すことで成膜することができる。
したがって、音声信号の信号伝送路として機能する固定極支持部材に形成される導電膜の厚さは僅かであり、コンデンサマイクロホンユニット全体の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの組み立て工程を示した断面図である。
【図２】この発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの他の形態の組み立て工程の一部を示した断面図である。
【図３】従来のコンデンサマイクロホンユニットの基本構成を示した断面図である。
【図４】従来の二重シールド型のコンデンサマイクロホンユニットの一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１はこの発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの組み立て工程について、順を追って示したものである。図１（Ｅ）がこの発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの完成状態の断面図である。したがって、コンデンサマイクロホンユニットの各部の構成については、図１に示す組み立て工程の説明に基づいて、順に説明する。
なお以下に示す組み立て工程図においては、各工程の説明に応じた必要な符号のみが付されている。他の図面においては紙面の都合により、該当部分の符号の記載が省略される場合もある。
【００２５】
図１（Ａ）に示す符号１は、全体が樹脂素材により円環状に成形されたユニット部品を示している。ユニット部品１は図３に示した基本構成における固定極１７と固定極支持部材１８に該当し、これらを樹脂素材により一体に成形したものである。したがって、図１（Ａ）は、説明の便宜上、固定極１７と固定極支持部材１８とを、仮想線としての鎖線で区切った状態で示している。
なお、ユニット部品１における固定極１７に相当する部分には、複数の通孔１７ａが厚さ方向に貫通した状態で形成されている。これは、後述する振動板１４の背面側を固定極１７の背面に形成される空気室に連通させるものである。
【００２６】
前記したユニット部品１には、図１（Ｂ）に太線で示したようにユニット部品１の全体を覆うようにして導電膜２が成膜される。この導電膜２は、樹脂素材により成形されたユニット部品１の全体に対して、いわゆるプラスチックメッキを施すことで成膜される。
【００２７】
そして、全体に導電膜２が成膜されたユニット部品１には、図１（Ｃ）に符号３，４で示すようにユニット部品１の前面側と背面側に導電膜２の切除部が形成される。この切除部３，４は、ユニット部品１の外形形状に沿って、それぞれリング状に溝を切り込んだ状態で形成される。
これにより、ユニット部品１に成膜された導電膜２は、主に前記した固定極１７側に形成される導電膜２Ａと、主に前記した固定極支持部材１８の周側面側に形成される導電膜２Ｂとに、電気的に分離される。
【００２８】
前記したユニット部品１の前面側の外周縁には、図１（Ｄ）に示すように、スペーサ１６が取り付けられる。この実施の形態において利用される前記スペーサ１６には、金属箔や、表面に例えば金属箔が貼着され、もしくは金属蒸着等により導電化処理が施された樹脂フィルムなどが用いられる。そして、前記スペーサ１６はユニット部品１の周側面側に形成される導電膜２Ｂに導通するようにして配置される。
【００２９】
また、図１（Ｄ）に示すように振動板支持リング１５に対して所定の張力をもって取り付けられた振動板１４が、ユニット部品１の前面側に載置され、振動板１４の外周縁が前記スペーサ１６に接するようにして取り付けられる。
なお、この実施の形態においては、前記振動板１４として樹脂フィルムが用いられる。振動板１４のユニット部品１に対向する面には、金属蒸着等による導電化処理が施こされている。
【００３０】
したがって、振動板１４における導電化処理が施こされた金属面が前記スペーサ１６を介して、ユニット部品１の周側面側に形成された前記導電膜２Ｂに導通される。
またこの実施の形態においては、導電化処理が施こされ振動板１４の反対面、すなわち振動板１４の前面側に、エレクトレット誘電体膜を備えることで、膜エレクトレット方式のコンデンサマイクロホンユニットが構成される。
【００３１】
前記ユニット部品１の背面には円環状の凹部１８ａが形成され、この凹部１８ａに円板状の回路基板（ＰＣＢ）１９が装着されている。そして、回路基板１９には、インピーダンス変換素子として機能するＦＥＴ２０が搭載されている。
前記ＦＥＴ２０の被制御極端子（ゲート端子）は、ユニット部品１における前記した固定極１７側の導電膜２Ａに接続されると共に、ＦＥＴ２０の他の端子は、前記回路基板１９にハンダ付け等により接続される。ＦＥＴ２０は、このように接続されることで、ソースフォロワ回路を構成している。
これにより、固定極側導電膜２ＡからＦＥＴ２０を介して回路基板１９に至る第２の電気導通路（固定極側からの信号伝送路）が形成されている。
【００３２】
また、前記回路基板１９の裏面における外周縁には、回路の基準電位点（アースライン）が形成されている。したがって図１（Ｄ）に示すように、ユニット部品１の背面に前記回路基板１９を装着することにより、ユニット部品１の周側面側に形成された前記した導電膜２Ｂを、回路基板１９のアースラインに接続することができる。
この場合、回路基板１９の外周縁とユニット部品１との間に、必要に応じて導電性ペーストなどを添加することで、電気的な接続を十分に確保することができる。
これにより、前記した振動板１４の図示せぬ導電膜からスペーサ１６および固定極支持部材側の導電膜２Ｂを介して回路基板１９のアースラインに至る第１の電気導通路（振動板側からの信号経路）が形成される。前記第１の電気導通路と前記第２の電気導通路によって、振動板１４、固定極１７、回路基板１７が接続され、音声信号を出力する回路が構成される。
【００３３】
図１（Ｄ）に示した振動板組立体１３および回路基板１９は、図１（Ｅ）に示したように、ユニットケース１２に収容される。ユニットケース１２の後部開口縁１２ｂが内側にかしめられることで、振動板組立体１３はユニットケース１２に保持される。また同時に前記ユニットケース１２のかしめられた先端部（後部開口縁１２ｂ）が、回路基板１９に形成された基準電位点（アースライン）に接続される。
【００３４】
なお、図１（Ｅ）に示すマイクロホンユニット１１はユニット部品１の背面を、回路基板１９によって閉塞することで、マイクロホンユニット１１は無指向性に設定されている。しかし、回路基板１９が適宜の貫通孔を備え、振動板１４の背面に連通する音通路が形成されることで、双指向性もしくは単一指向性のマイクロホンユニット１１が構成できる。
【００３５】
図１（Ｅ）に示すコンデンサマイクロホンユニット１１によると、特にユニット部品１の周側壁に形成された導電膜２Ｂを利用して、振動板１４側から回路基板１９のアースラインに至る前記した第１の電気導通路が形成される。
また、その外側のユニットケース１２は、外来電磁波を遮蔽するシールド部材としての機能を果たす。そのため、この実施形態によれば、音声信号に雑音が重畳されるのを効果的に阻止することができるコンデンサマイクロホンユニットを提供することが可能となる。
【００３６】
加えて、前記導電膜２Ｂは、樹脂素材により形成されたユニット部品１に対してメッキが施されることで成膜できる。そのため、この実施形態によれば、コンデンサマイクロホンユニット全体を小型化することができるなど、前記した発明の効果の欄に記載したとおりの作用効果を得ることができる。
【００３７】
図２は、この発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの他の形態を示したものであり、図２（Ａ）〜（Ｄ）は、すでに説明した図１（Ａ）〜（Ｄ）に示す組み立て工程と同様の工程を示している。
図２に示すマイクロホンユニットにおいては、図２（Ａ）に示したように固定極１７と固定極支持部材１８とが、樹脂素材により一体に成形されてユニット部品１を構成している。さらにユニット部品１の前面側の周囲に、スペーサ１６がリング状に一体に成形される。
【００３８】
そして、ユニット部品１にスペーサ１６が一体に成形された状態で、図２（Ｂ）に示すように全体に導電膜２が成膜される。
続いて、図２（Ｃ）に示すように導電膜２に切除部３，４が形成される。ユニット部品１に成膜された導電膜２は、切除部３，４により、主に固定極１７側に形成される導電膜２Ａと、主に固定極支持部材１８の周側面側に形成される導電膜２Ｂとに、電気的に分離される。
この時、スペーサ１６に成膜された導電膜２は、固定極支持部材１８側の導電膜２Ｂに接続された状態になされる。
【００３９】
したがって、図２（Ｄ）に示すように振動板支持リング１５に取り付けられた振動板１４の外周縁を、前記スペーサ１６上に載置することで、導電化処理が施こされた振動板１４の金属面が、前記スペーサ１６上の導電膜を介して、前記導電膜２Ｂに導通される。
【００４０】
この状態で、図２には示していないが、振動板組立体１３および回路基板１９をユニットケース１２に収容し、ユニットケース１２の後部開口縁１２ｂを内側にかしめることで、コンデンサマイクロホンユニットを構成することができる。
図２に示すマイクロホンユニットによれば、部品点数をさらに削減できると共に、図１に示した例と同様の作用効果を有するコンデンサマイクロホンユニットを提供することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      ユニット部品
２      導電膜
２Ａ    固定極側導電膜
２Ｂ    固定極支持部材側導電膜
３，４  導電膜の切除部
１１    コンデンサマイクロホンユニット
１２    ユニットケース
１２ａ  開口部
１２ｂ  後部開口縁（かしめ部）
１３    振動板組立体
１４    振動板
１５    振動板支持リング
１６    スペーサ
１７    固定極
１８    固定極支持部材
１８ａ  円環状凹部
１９    回路基板
２０    ＦＥＴ（インピーダンス変換素子）
【図１】
0006406666.tif 000002
【図２】
0006406666.tif 000003
【図３】
0006406666.tif 000004
【図４】
0006406666.tif 000005