(57)【要約】【課題】  エレクトレットを用いた静電誘導型機械電気変換素子において、より優れた出力を備えたものを提供すること。【解決手段】  静電誘導型機械電気変換素子は、エレクトレットと、第一対向電極と、第二対向電極と、を備えている。第一対向電極は、エレクトレットにおける一対の主面のうち一方と対向するように配置されている。第二対向電極は、エレクトレットにおける一対の主面のうちの他方と対向するように配置されている。第一対向電極及び第二対向電極は、エレクトレットと厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。【選択図】  図１
2013115922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなる、エレクトレットと、
前記エレクトレットにおける一対の主面のうち一方と対向するように配置されていて、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第一対向電極と、
前記エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されていて、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第二対向電極と、
を備えたことを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項２】
厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなる、エレクトレットと、
前記エレクトレットにおける一対の主面のうち一方と対向するように配置されていて、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第一対向電極と、
前記エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されていて、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第二対向電極と、
を備えた、複数の機械電気変換ユニットが、前記厚さ方向に積層されたことを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項３】
請求項２に記載の、静電誘導型機械電気変換素子であって、
複数の前記機械電気変換ユニットが、異なる固有振動数を有することを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の、静電誘導型機械電気変換素子であって、
前記厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなる、第一エレクトレットと、
前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方と対向するように配置されていて、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第一エレクトレット側第一対向電極と、
前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されていて、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第一エレクトレット側第二対向電極と、
を備えた、第一機械電気変換ユニットと、
前記厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなる、第二エレクトレットと、
前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方と対向するように配置されていて、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第二エレクトレット側第一対向電極と、
前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されていて、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第二エレクトレット側第二対向電極と、
を備えた、第二機械電気変換ユニットと、
を備え、
前記第一エレクトレット側第一対向電極と、前記第一エレクトレットと、前記第一エレクトレット側第二対向電極と、前記第二エレクトレット側第一対向電極と、前記第二エレクトレットと、前記第二エレクトレット側第二対向電極と、が、この順に前記厚さ方向に沿って配置されたことを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項５】
請求項４に記載の、静電誘導型機械電気変換素子であって、
前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとは、前記厚さ方向に沿った分極方向が同一であることを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の、静電誘導型機械電気変換素子であって、
前記厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなる、第一エレクトレットと、
前記厚さ方向に沿って分極された強誘電体膜からなり、前記第一エレクトレットに対して前記厚さ方向に隣接するように配置された、第二エレクトレットと、
前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方であって前記第二エレクトレットと対向する側とは反対側の面と対向するように配置されていて、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第一エレクトレット側対向電極と、
前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方であって前記第一エレクトレットと対向する側とは反対側の面と対向するように配置されていて、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられた、第二エレクトレット側対向電極と、
前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとの間に配置された、中間電極と、
を備えたことを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【請求項７】
請求項６に記載の、静電誘導型機械電気変換素子であって、
前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとは、前記厚さ方向に沿った分極方向が反対であることを特徴とする、静電誘導型機械電気変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電誘導型機械電気変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、エレクトレット（合成樹脂等の絶縁材料に電荷を注入したもの）を用いたものが知られている（例えば、特開昭５８−６１１８号公報、特開２００１−１７７８９９号公報、特開２００６−１８０４５０号公報、特開２００７−２９８２９７号公報、特開２０１０−１３６５９８号公報、等参照。）。
【発明の概要】
【０００３】
従来のこの種の装置においては、出力の点で、まだまだ改善の余地があった。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。
【０００４】
＜構成＞
（１）本発明の静電誘導型機械電気変換素子は、エレクトレットと、第一対向電極と、第二対向電極と、を備えている。前記エレクトレットは、強誘電体からなる膜状あるいは板状の部材であって、厚さ方向（当該エレクトレットの厚さを規定する方向であって、典型的には主面と直交する方向）に沿って分極されている。前記第一対向電極は、前記エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方と対向するように配置されている。この第一対向電極は、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。前記第二対向電極は、前記エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されている。この第二対向電極は、前記エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。
【０００５】
（２）本発明の静電誘導型機械電気変換素子は、複数の機械電気変換ユニットを備えていてもよい。ここで、一つの前記機械電気変換ユニットは、前記エレクトレットと、前記第一対向電極と、前記第二対向電極と、を、それぞれ一つずつ備えている。そして、複数の前記機械電気変換ユニットは、前記厚さ方向に積層されている。すなわち、この場合、前記静電誘導型機械電気変換素子は、互いに前記厚さ方向に積層された、第一機械電気変換ユニット及び第二機械電気変換ユニットを備えている。なお、複数の前記機械電気変換ユニットが、異なる固有振動数を有していてもよい。
【０００６】
（２−１）例えば、前記第一機械電気変換ユニットは、第一エレクトレットと、第一エレクトレット側第一対向電極と、第一エレクトレット側第二対向電極と、を備えている。また、前記第二機械電気変換ユニットは、第二エレクトレットと、第二エレクトレット側第一対向電極と、第二エレクトレット側第二対向電極と、を備えている。そして、前記第一エレクトレット側第一対向電極と、前記第一エレクトレットと、前記第一エレクトレット側第二対向電極と、前記第二エレクトレット側第一対向電極と、前記第二エレクトレットと、前記第二エレクトレット側第二対向電極と、が、この順に前記厚さ方向に沿って配置されている。
【０００７】
ここで、前記第一エレクトレット側第一対向電極は、前記エレクトレットとしての前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方と対向するように配置されている。この第一エレクトレット側第一対向電極は、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。前記第一エレクトレット側第二対向電極は、前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されている。この第一エレクトレット側第二対向電極は、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。
【０００８】
同様に、前記第二エレクトレット側第一対向電極は、前記エレクトレットとしての前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方と対向するように配置されている。この第二エレクトレット側第一対向電極は、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。前記第二エレクトレット側第二対向電極は、前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうちの前記一方とは異なる他方と対向するように配置されている。この第二エレクトレット側第二対向電極は、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。この場合、前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとは、前記厚さ方向に沿った分極方向が同一であってもよい。
【０００９】
（２−２）例えば、前記静電誘導型機械電気変換素子は、第一エレクトレットと、第二エレクトレットと、第一エレクトレット側対向電極と、第二エレクトレット側対向電極と、中間電極と、を備えている。
【００１０】
前記エレクトレットとしての前記第一エレクトレット及び前記第二エレクトレットは、強誘電体からなる膜状あるいは板状の部材であって、厚さ方向に沿って分極されている。前記第二エレクトレットは、前記第一エレクトレットに対して前記厚さ方向に隣接するように配置されている。前記第一エレクトレット側対向電極は、前記第一エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方であって前記第二エレクトレットと対向する側とは反対側の面と対向するように配置されている。この第一エレクトレット側対向電極は、前記第一エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。前記第二エレクトレット側対向電極は、前記第二エレクトレットにおける一対の前記主面のうち一方であって前記第一エレクトレットと対向する側とは反対側の面と対向するように配置されている。この第二エレクトレット側対向電極は、前記第二エレクトレットと前記厚さ方向に沿って相対移動可能に設けられている。前記中間電極は、前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとの間に配置されている。
【００１１】
この場合、前記第一エレクトレットと、前記第一エレクトレット側対向電極と、前記中間電極と、から、前記第一機械電気変換ユニットが構成されている。また、前記第二エレクトレットと、前記第二エレクトレット側対向電極と、前記中間電極と、から、前記第二機械電気変換ユニットが構成されている。すなわち、この場合、前記中間電極は、前記第一機械電気変換ユニットと前記第二機械電気変換ユニットとで共通に用いられるようになっている。なお、この場合、前記第一エレクトレットと前記第二エレクトレットとは、前記厚さ方向に沿った分極方向が反対でであってもよい。
【００１２】
＜作用・効果＞
本発明の前記静電誘導型機械電気変換素子においては、前記エレクトレットの両面側にて機械電気変換が行われる。よって、従来のこの種の装置よりも出力が向上する。
【００１３】
また、複数の前記機械電気変換ユニットが積層された構成によれば、出力がさらに向上する。この場合、複数の前記機械電気変換ユニットが異なる固有振動数を有することで、環境振動の周波数変化に広く対応した機械電気変換動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の静電誘導型機械電気変換素子の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の一変形例の概略構成を示す断面図である。
【図３】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図４】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図６】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図７】図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を、実施例及び比較例を用いつつ説明する。なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。
【００１６】
よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態や実施例の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態や実施例に対して施され得る各種の変更の例示（変形例：modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、主として末尾にまとめて記載されている。
【００１７】
＜概略構成＞
図１は、本発明の静電誘導型機械電気変換素子の一実施形態の概略構成を示す断面図である。図１を参照すると、本実施形態の静電誘導型機械電気変換素子Ｄは、発電素子（環境振動で発電する機械電気変換素子）であって、複数の機械電気変換ユニット１，２，及び３と、第一出力部４と、第二出力部５と、ユニット支持部６と、を備えている。複数の機械電気変換ユニット１，２，及び３は、励振方向（図中ｚ軸方向）に積層された状態で、ユニット支持部６によって支持されている。
【００１８】
ユニット支持部６は、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄと、ダイアフラム支持部６ｅ,６ｆ及び６ｇと、を備えている。ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄは、合成樹脂等からなる平板状あるいはフィルム状の部材であって、互いに平行に設けられるとともに、上述の励振方向に配列されている。具体的には、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄは、平面視にて矩形状に形成されている。また、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄは、この順に図中上方から下方に向かって配列されている。
【００１９】
ダイアフラム支持部６ｅは、上端がダイアフラム６ａの外端縁と接合されているとともに、下端がダイアフラム６ｂの外端縁と接合されている。同様に、ダイアフラム支持部６ｆは、上端がダイアフラム６ｂの外端縁と接合されているとともに、下端がダイアフラム６ｃの外端縁と接合されている。また、ダイアフラム支持部６ｇは、上端がダイアフラム６ｃの外端縁と接合されているとともに、下端がダイアフラム６ｄの外端縁と接合されている。すなわち、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄは、外端縁がダイアフラム支持部６ｅ,６ｆ及び６ｇによって支持されている。
【００２０】
機械電気変換ユニット１は、ダイアフラム６ａとダイアフラム６ｂとダイアフラム支持部６ｅとによって囲まれた空間内に設けられている。具体的には、この機械電気変換ユニット１は、エレクトレット１０と、第一対向電極１１と、第二対向電極１２と、第一対向電極カバー層１３と、第二対向電極カバー層１４と、エレクトレットカバー層１５と、エレクトレットカバー層１６と、を備えている。
【００２１】
エレクトレット１０は、強誘電体からなる膜状あるいは板状の部材であって、厚さ方向（当該エレクトレット１０の厚さを規定する方向であって、典型的には図中ｘｙ平面と平行な表面である一対の主面としての第一主面ＭＳ１及び第二主面ＭＳ２と直交する方向：上述の励振方向と平行）に沿って分極されている。具体的には、エレクトレット１０は、分極方向の厚さ方向（図中ｚ軸方向）における成分が、図中ｚ軸正方向（ダイアフラム６ｂからダイアフラム６ａに向かう方向）となるように形成されている。
【００２２】
第一対向電極１１及び第二対向電極１２は、エレクトレット１０に対して上述の励振方向に沿って相対移動可能に設けられている。具体的には、第一対向電極１１は、ダイアフラム６ａにおけるエレクトレット１０側（第一主面ＭＳ１側）の表面上にて、エレクトレット１０に対応する位置に設けられている。同様に、第二対向電極１２は、ダイアフラム６ｂにおけるエレクトレット１０側（第二主面ＭＳ２側）の表面上にて、エレクトレット１０に対応する位置に設けられている。
【００２３】
第一対向電極１１の、エレクトレット１０側の表面は、絶縁層である第一対向電極カバー層１３によって覆われている。同様に、第二対向電極１２の、エレクトレット１０側の表面は、絶縁層である第二対向電極カバー層１４によって覆われている。また、エレクトレット１０における第一主面ＭＳ１は、絶縁層であるエレクトレットカバー層１５によって覆われている。同様に、エレクトレット１０における第二主面ＭＳ２は、エレクトレットカバー層１６によって覆われている。
【００２４】
機械電気変換ユニット２は、ダイアフラム６ｂとダイアフラム６ｃとダイアフラム支持部６ｆとによって囲まれた空間内に設けられている。具体的には、この機械電気変換ユニット２は、エレクトレット２０と、第一対向電極２１と、第二対向電極２２と、第一対向電極カバー層２３と、第二対向電極カバー層２４と、エレクトレットカバー層２５と、エレクトレットカバー層２６と、を備えている。
【００２５】
エレクトレット２０は、強誘電体からなる膜状あるいは板状の部材であって、厚さ方向に沿って分極されている。具体的には、エレクトレット２０は、分極方向の厚さ方向における成分が、図中ｚ軸正方向（ダイアフラム６ｃからダイアフラム６ｂに向かう方向）となるように形成されている。すなわち、エレクトレット２０は、エレクトレット１０とほぼ同じ方向に分極されている。
【００２６】
第一対向電極２１及び第二対向電極２２は、エレクトレット２０に対して上述の励振方向に沿って相対移動可能に設けられている。具体的には、第一対向電極２１は、ダイアフラム６ｂにおけるエレクトレット２０側（第一主面ＭＳ１側）の表面上にて、エレクトレット２０に対応する位置に設けられている。同様に、第二対向電極２２は、ダイアフラム６ｃにおけるエレクトレット２０側（第二主面ＭＳ２側）の表面上にて、エレクトレット２０に対応する位置に設けられている。
【００２７】
第一対向電極２１の、エレクトレット２０側の表面は、絶縁層である第一対向電極カバー層２３によって覆われている。同様に、第二対向電極２２の、エレクトレット２０側の表面は、絶縁層である第二対向電極カバー層２４によって覆われている。また、エレクトレット２０における第一主面ＭＳ１及び第二主面ＭＳ２は、それぞれ、絶縁層であるエレクトレットカバー層２５及び２６によって覆われている。
【００２８】
機械電気変換ユニット３は、ダイアフラム６ｃとダイアフラム６ｄとダイアフラム支持部６ｇとによって囲まれた空間内に設けられている。具体的には、この機械電気変換ユニット３は、エレクトレット３０と、第一対向電極３１と、第二対向電極３２と、第一対向電極カバー層３３と、第二対向電極カバー層３４と、エレクトレットカバー層３５と、エレクトレットカバー層３６と、を備えている。
【００２９】
エレクトレット３０は、強誘電体からなる膜状あるいは板状の部材であって、厚さ方向に沿って分極されている。具体的には、エレクトレット３０は、分極方向の厚さ方向における成分が、図中ｚ軸正方向（ダイアフラム６ｄからダイアフラム６ｃに向かう方向）となるように形成されている。すなわち、エレクトレット３０は、エレクトレット１０及び２０とほぼ同じ方向に分極されている。
【００３０】
第一対向電極３１及び第二対向電極３２は、エレクトレット３０に対して上述の励振方向に沿って相対移動可能に設けられている。具体的には、第一対向電極３１は、ダイアフラム６ｃにおけるエレクトレット３０側（第一主面ＭＳ１側）の表面上にて、エレクトレット３０に対応する位置に設けられている。同様に、第二対向電極３２は、ダイアフラム６ｄにおけるエレクトレット３０側（第二主面ＭＳ２側）の表面上にて、エレクトレット３０に対応する位置に設けられている。
【００３１】
第一対向電極３１の、エレクトレット３０側の表面は、絶縁層である第一対向電極カバー層３３によって覆われている。同様に、第二対向電極３２の、エレクトレット３０側の表面は、絶縁層である第二対向電極カバー層３４によって覆われている。また、エレクトレット３０における第一主面ＭＳ１及び第二主面ＭＳ２は、それぞれ、絶縁層であるエレクトレットカバー層３５及び３６によって覆われている。
【００３２】
第一出力部４は、第一出力端子４１と、第一接地側端子４２と、を備えている。第一出力端子４１は、複数の第一対向電極１１，２１及び３１と結合（電気的に接続）されている。同様に、第二出力部５は、第二出力端子５１と、第二接地側端子５２と、を備えている。第二出力端子５１は、複数の第二対向電極１２，２２及び３２と結合されている。
【００３３】
＜作用・効果＞
かかる構成を有する本実施形態の静電誘導型機械電気変換素子Ｄが励振されると、機械電気変換ユニット１においては、エレクトレット１０と第一対向電極１１との上述の励振方向（当該エレクトレット１０の厚さ方向）の相対移動により、第一対向電極１１に誘起される電荷の変動が生じる。このようにして、当該相対移動の機械的エネルギーが電気エネルギーに変換される。同様に、エレクトレット１０と第一対向電極１１との上述の励振方向の相対移動により、第二対向電極１２に誘起される電荷の変動が生じる。
【００３４】
このように、機械電気変換ユニット１においては、エレクトレット１０の両面側にて機械電気変換が行われ、これにより、第一出力部４及び第二出力部５の双方にて出力を得ることができる。よって、本実施形態の構成によれば、従来のこの種の装置よりも出力が向上する。すなわち、本実施形態の構成によれば、従来のこの種の装置に比べて、同一の機械的エネルギーからの電気エネルギーへの変換量が倍増される。
【００３５】
さらに、本実施形態の構成においては、複数の機械電気変換ユニット１，２，及び３が、励振方向（図中ｚ軸方向）に積層されている。よって、機械電気変換ユニット２及び３によっても、機械電気変換ユニット１と同様に、エレクトレット２０及び３０の両面側にて機械電気変換が行われ、これにより、第一出力部４及び第二出力部５の双方にて出力が得られる。そして、複数の機械電気変換ユニット１，２，及び３のそれぞれの出力の合計が、第一出力部４及び第二出力部５の双方にて出力される。したがって、本実施形態の構成によれば、従来のこの種の装置よりも出力がさらにいっそう向上する。
【００３６】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態や具体例は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の具現化の一例を単に示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態や具体例によって何ら限定されるべきものではない。よって、上述の実施形態や具体例に対して、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００３７】
以下、変形例について幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、本変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。
【００３８】
もっとも、変形例とて、下記のものに限定されるものではないことは、いうまでもない。本発明を、上述の実施形態や下記変形例の記載に基づいて限定解釈することは、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【００３９】
また、上述の実施形態の構成、及び下記の各変形例に記載された構成の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲において、適宜複合して適用され得ることも、いうまでもない。
【００４０】
本発明は、上述の具体的な構成に何ら限定されない。すなわち、上述の具体的な構成に対して、本発明の範囲内において種々の変更が施され得ることは、当然である。例えば、各部材の形状や材質についても、上述の具体例に何ら限定されるものではない。
【００４１】
図２に示されているように、第一対向電極カバー層１３，２３及び３３は、省略され得る。あるいは、第二対向電極カバー層１４，２４及び３４は、省略され得る。また、図３に示されているように、エレクトレットカバー層１５，２５及び３５は、省略され得る。あるいは、エレクトレットカバー層１６，２６及び３６は、省略され得る。さらには、第一対向電極カバー層１３，２３及び３３のうちの一部は、省略され得る（第二対向電極カバー層１４，２４及び３４、エレクトレットカバー層１５，２５及び３５、並びにエレクトレットカバー層１６，２６及び３６も、同様である。）。すなわち、静電誘導型機械電気変換素子Ｄの設置態様に応じて、第一対向電極カバー層１３，２３及び３３と、第二対向電極カバー層１４，２４及び３４と、エレクトレットカバー層１５，２５及び３５と、エレクトレットカバー層１６，２６及び３６と、のうちの、一部あるいは全部が、適宜省略され得る。
【００４２】
図４に示されているように、エレクトレット１０と第一対向電極１１との間、及びエレクトレット１０と第二対向電極１２との間の空間を埋めるように、ゲル状の絶縁材料からなる絶縁充填層７１が設けられていてもよい。かかる絶縁充填層７１は、ダイアフラム６ａとダイアフラム６ｂとダイアフラム支持部６ｅとによって囲まれた空間内に充填され得る。この場合、第一対向電極カバー層１３、第二対向電極カバー層１４、エレクトレットカバー層１５、及びエレクトレットカバー層１６は、省略され得る（もっとも、これらのうちの全部あるいは一部が設けられていても、特段差し支えない。）。同様に、機械電気変換ユニット２及び３は、それぞれ、絶縁充填層７２及び７３を備えていてもよい。
【００４３】
図５に示されているように、共振周波数を調整するための部材である共振周波数調整錘８１が設けられていてもよい。この共振周波数調整錘８１は、例えば、図５に示されているように、ダイアフラム６ａにおける第一対向電極１１が設けられている面とは反対側の面に設けられていてもよい。
【００４４】
上述の各具体例のように、複数の機械電気変換ユニット１，２…が励振方向に積層されている場合、それぞれの固有振動数（共振周波数）が異なることで、環境振動の周波数変化に広く対応した発電動作が可能になる。
【００４５】
具体的には、固有振動数は、上述の共振周波数調整錘８１によって調整され得る。あるいは、それぞれの固有振動数は、電極（第一対向電極１１，２１…、第二対向電極１２，２２…）の材質や厚さによって調整され得る。あるいは、それぞれの固有振動数は、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄの材質、形状（厚さ）、等によって調整され得る。例えば、図６に示されているように、ダイアフラム６ａ,６ｂ，６ｃ及び６ｄの厚さをそれぞれ異ならせることで、複数の機械電気変換ユニット１，２…のそれぞれの固有振動数を容易に異ならしめることができる。
【００４６】
図７は、図１に示されている静電誘導型機械電気変換素子Ｄの他の変形例の概略構成を示す断面図である。図７を参照すると、本変形例においては、エレクトレット２０は、分極方向の厚さ方向における成分が、エレクトレット１０及び３０と反対方向となるように分極されている。
【００４７】
この場合、図１等に示されている電極配置に代えて、図７に示されている電極配置が利用可能である。図７に示されている構成においては、エレクトレット１０等と平行な薄膜状の電極９１，９２，９３及び９４が、図中上方から下方に向けて配列されている。ダイアフラム６ａは、フィルム６ａ’と、電極９１と、フィルム６ａ”と、をこの順に積層（ラミネート）することで形成されている。同様に、ダイアフラム６ｂは、フィルム６ｂ’と、電極９２と、フィルム６ｂ”と、をこの順に積層（ラミネート）することで形成されている。また、ダイアフラム６ｃは、フィルム６ｃ’と、電極９３と、フィルム６ｃ”と、をこの順に積層（ラミネート）することで形成されている。また、ダイアフラム６ｄは、フィルム６ｄ’と、電極９４と、フィルム６ｄ”と、をこの順に積層（ラミネート）することで形成されている。
【００４８】
すなわち、この場合、機械電気変換ユニット１は、エレクトレット１０と、電極９１及び９２と、から構成されている。また、機械電気変換ユニット２は、エレクトレット２０と、電極９２及び９３と、から構成されている。同様に、機械電気変換ユニット３は、エレクトレット３０と、電極９３及び９４と、から構成されている。このように、電極９２は、機械電気変換ユニット１と機械電気変換ユニット２とで共通に用いられる「中間電極」として機能する。同様に、電極９３は、機械電気変換ユニット２と機械電気変換ユニット３とで共通に用いられる「中間電極」として機能する。かかる構成によれば、電極数が低減される。
【００４９】
分極方向は、厚さ方向と平行でなくてもよい。すなわち、分極方向とｚ軸方向とのなす角度α［°］が−４５≦α≦＋４５であればよい。
【００５０】
本発明は、一つの機械電気変換ユニット１のみを備えた構成を含むことは、いうまでもない。すなわち、本発明においては、機械電気変換ユニットの積層数や積層の有無について、何ら限定はない。
【００５１】
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。
【００５２】
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した先行出願や各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、本明細書の一部を構成するものとして適宜援用され得る。
【符号の説明】
【００５３】
Ｄ…静電誘導型機械電気変換素子
１…機械電気変換ユニット                    １０…エレクトレット
１１…第一対向電極                          １２…第二対向電極
１３…第一対向電極カバー層                  １４…第二対向電極カバー層
１５…エレクトレットカバー層                １６…エレクトレットカバー層
２…機械電気変換ユニット                    ２０…エレクトレット
２１…第一対向電極                          ２２…第二対向電極
２３…第一対向電極カバー層                  ２４…第二対向電極カバー層
２５…エレクトレットカバー層                ２６…エレクトレットカバー層
３…機械電気変換ユニット                    ３０…エレクトレット
３１…第一対向電極                          ３２…第二対向電極
３３…第一対向電極カバー層                  ３４…第二対向電極カバー層
３５…エレクトレットカバー層                ３６…エレクトレットカバー層
４…第一出力部              ４１…第一出力端子          ４２…第一接地側端子
５…第二出力部              ５１…第二出力端子          ５２…第二接地側端子
６…ユニット支持部
６ａ…ダイアフラム          ６ａ’…フィルム            ６ａ”…フィルム
６ｂ…ダイアフラム          ６ｂ’…フィルム            ６ｂ”…フィルム
６ｃ…ダイアフラム          ６ｃ’…フィルム            ６ｃ”…フィルム
６ｄ…ダイアフラム          ６ｄ’…フィルム            ６ｄ”…フィルム
６ｅ…ダイアフラム支持部    ６ｆ…ダイアフラム支持部    ６ｇ…ダイアフラム支持部
７１…絶縁充填層            ７２…絶縁充填層            ７３…絶縁充填層
８１…共振周波数調整錘
９１…電極                  ９２…電極                  ９３…電極
９４…電極
ＭＳ１…第一主面            ＭＳ２…第二主面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開昭５８−６１１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１７７８９９号公報
【特許文献３】特開２００６−１８０４５０号公報
【特許文献４】特開２００７−２９８２９７号公報
【特許文献５】特開２０１０−１３６５９８号公報
【図１】
2013115922.tif 000003
【図２】
2013115922.tif 000004
【図３】
2013115922.tif 000005
【図４】
2013115922.tif 000006
【図５】
2013115922.tif 000007
【図６】
2013115922.tif 000008
【図７】
2013115922.tif 000009