(57)【要約】【課題】放音効率が高く簡素な構成の静電型スピーカを実現する。【解決手段】静電型スピーカ１０は、第１電極膜２１を有する平膜状の第１極部材２０と、第２電極膜３１を有する平膜状の第２極部材３０と、第３電極膜４１を有する平膜状の第３極部材４０とを備える。第１極部材２０は、第２極部材３０と第３極部材４０との間に配置されている。第２極部材３０および第３極部材４０と第１極部材２０との間にバイアス電圧が印加されるとともに、第２極部材３０および第３極部材４０に放音用の駆動信号が印加されている。第１電極膜２１は、第２極部材３０と第３極部材４０とを用いた密閉空間１００に封入されている。第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０と比較して、駆動信号による振動量が小さい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極膜を有する平膜状の第１極部材と、
第２電極膜を有する平膜状の第２極部材と、
第３電極膜を有する平膜状の第３極部材と、を備え、
前記第１極部材は、前記第２極部材と前記第３極部材との間に配置され、前記第１極部材と前記第２極部材および前記第３極部材との間にバイアス電圧が印加されるとともに、前記第１極部材および前記第２極部材に放音用の駆動信号が印加される静電型スピーカであって、
前記第１電極膜は、前記第２極部材と前記第３極部材とを用いた密閉空間に封入されており、
前記第１極部材は、前記第２極部材および前記第３極部材と比較して、前記駆動信号による振動量が小さい、
静電型スピーカ。
【請求項２】
第１電極膜を有する平膜状の第１極部材と、
第２電極膜を有する平膜状の第２極部材と、
第３電極膜を有する平膜状の第３極部材と、を備え、
前記第１極部材は、前記第２極部材と前記第３極部材との間に配置され、前記第１極部材および前記第２極部材と前記第３極部材との間にバイアス電圧が印加されるとともに、前記第１極部材および前記第２極部材に放音用の駆動信号が印加される静電型スピーカであって、
前記第１電極膜は、前記第２極部材と前記第３極部材とを用いた密閉空間に封入されており、
前記第１極部材は、前記第２極部材および前記第３極部材と比較して重い、
静電型スピーカ。
【請求項３】
第１電極膜を有する平膜状の第１極部材と、
第２電極膜を有する平膜状の第２極部材と、
第３電極膜を有する平膜状の第３極部材と、を備え、
前記第１極部材は、前記第２極部材と前記第３極部材との間に配置され、前記第１極部材および前記第２極部材と前記第３極部材との間にバイアス電圧が印加されるとともに、前記第１極部材および前記第２極部材に放音用の駆動信号が印加される静電型スピーカであって、
前記第１電極膜は、前記第２極部材と前記第３極部材とを用いた密閉空間に封入されており、
前記第１極部材は、前記第２極部材および前記第３極部材と比較して硬い、
静電型スピーカ。
【請求項４】
前記第１極部材は、前記第２極部材側の面と前記第３極部材側の面に配置されたギャップ調整部材を備える、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の静電型スピーカ。
【請求項５】
前記第１極部材、および前記絶縁膜には、平膜面に直交する方向に延びる貫通孔が形成されている、
請求項４に記載の静電型スピーカ。
【請求項６】
前記第２極部材と前記第３極部材には、前記駆動信号が逆相で印加されている、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の静電型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電極間に生じる静電力によって放音を行う静電型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の静電型スピーカが記載されている。特許文献１に記載の静電型スピーカは、一対の平膜電極と振動膜とを備えている。振動膜は、２つの平膜電極の間、すなわち静電型スピーカの内部に配置されている。振動膜と平膜電極との間には、弾性部材が配置されている。
【０００３】
平膜電極は多数の貫通孔を有し、弾性部材は音響透過性を有する。これにより、振動膜の振動よる音を外部に伝搬している。平膜電極の外面は、防水性を有するカバー部材によって覆われている。これにより、静電型スピーカの内部への水分に侵入を防いでいる。
【０００４】
静電型スピーカの内部の水分を防ぐ構成としては、特許文献２に示すように、静電型スピーカの内部に吸湿剤を配置する構成もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６６３９８６号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３６５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、振動板の発した音は、弾性部材、平膜電極、カバー部材を介して外部に伝搬される。このため、静電型スピーカとしての放音効率が低くなってしまう。
【０００７】
また、特許文献１に記載の構成においてカバー部材を外して、特許文献２に示すような内部に吸湿剤を配置する構成では、放音に直接的には無関係な吸湿剤を備えなければならず、静電型スピーカの構成の簡素化および薄型化を阻害してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、放音効率が高く簡素な構成の静電型スピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の静電型スピーカは、第１電極膜を有する平膜状の第１極部材と、第２電極膜を有する平膜状の第２極部材と、第３電極膜を有する平膜状の第３極部材とを備える。第１極部材は、第２極部材と第３極部材との間に配置されている。第２極部材および第３極部材と第１極部材との間にバイアス電圧が印加されるとともに、第２極部材および第３極部材に放音用の駆動信号が印加されている。第１電極膜は、第２極部材と第３極部材とを用いた密閉空間に封入されている。第１極部材は、第２極部材および第３極部材と比較して、駆動信号による振動量が小さい。または、第１極部材は、第２極部材および第３極部材と比較して重い。または、第１極部材は、第２極部材および第３極部材と比較して硬い。
【００１０】
この構成では、所謂固定極が静電型スピーカの内部に配置され、所謂振動極が静電型スピーカの外面に配置される。これにより、振動極の振動による音はそのまま外部に伝搬される。また、振動極に貫通孔を設ける必要が無いので、水分が静電型スピーカの内部に浸入しない。
【００１１】
また、この発明の静電型スピーカでは、第１極部材は、第２極部材側の面と第３極部材側の面に配置されたギャップ調整部材を備える。
【００１２】
この構成では、第１極部材と第２極部材および第３極部材との間隔（ギャップ）のバラツキを抑制することができる。
【００１３】
また、この発明の静電型スピーカでは、第１極部材および絶縁膜には、平膜面に直交する方向に延びる貫通孔が形成されている。
【００１４】
この構成では、振動極である第２極部材と第３極部材の振動の減衰が抑制される。これにより、放音効率が向上する。
【００１５】
また、この発明の静電型スピーカでは、第２極部材と第３極部材に駆動信号が逆相で印加されている。
【００１６】
この構成では、第２極部材と第３極部材からなる一対の振動極がプッシュプル動作する。これにより、放音効率が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、放音効率が高い静電型スピーカを簡素な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカを駆動するための概略配線図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカの駆動時の状態を示す部分拡大した側面断面図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図である。なお、図１では、静電型スピーカの構造を見やすくするため、厚み等の寸法は強調して図示している。
【００２０】
静電型スピーカ１０は、第１極部材２０、第２極部材３０、および第３極部材４０を備える。第１極部材２０、第２極部材３０、および第３極部材４０は、平膜状である。第１極部材２０、第２極部材３０、および第３極部材４０を正面視した形状は、例えば矩形であるが他の形状であってもよい。
【００２１】
第１極部材２０は、第１電極膜２１と第１絶縁膜２２を備える。第１電極膜２１および第１絶縁膜２２は平膜状である。第１電極膜２１は、第１絶縁膜２２の表面の略全面に亘って配置されている。第１電極膜２１は、導電性を有する材料からなり、例えば、アルミニウム、銅等の金属である。第１絶縁膜２２は、ＰＥＴ、ＰＰ等の絶縁性樹脂の膜である。第１極部材２０には、平膜な面に直交する方向に延びる複数の貫通孔２３が形成されている。
【００２２】
第２極部材３０は、第２電極膜３１と第２絶縁膜３２を備える。第２電極膜３１および第２絶縁膜３２は平膜状である。第２電極膜３１は、第２絶縁膜３２の表面の略全面に亘って配置されている。第２電極膜３１は、導電性を有する材料からなり、例えば、アルミニウム、銅等の金属である。第２絶縁膜３２は、ＰＥＴ、ＰＰ等の絶縁性樹脂の膜である。第２極部材３０には、貫通孔は形成されていない。
【００２３】
第３極部材４０は、第３電極膜４１と第３絶縁膜４２を備える。第３電極膜４１および第３絶縁膜４２は平膜状である。第３電極膜４１は、第３絶縁膜４２の表面の略全面に亘って配置されている。第３電極膜４１は、導電性を有する材料からなり、例えば、アルミニウム、銅等の金属である。第３絶縁膜４２は、ＰＥＴ、ＰＰ等の絶縁性樹脂の膜である。第３極部材４０には、貫通孔は形成されていない。
【００２４】
第１極部材２０、第２極部材３０、および、第３極部材４０は、互いの平膜な面が平行な状態で配置されている。第１極部材２０は、第２極部材３０と第３極部材４０との間に配置されている。
【００２５】
第２極部材３０は、第１極部材２０の表面側（第１絶縁膜２２の第１電極膜２１側）に配置されている。第２極部材３０では、第２絶縁膜３２が第１極部材２０側に配置され、第２電極膜３１が静電型スピーカ１０の外側に配置されている。
【００２６】
第３極部材４０は、第１極部材２０の裏面側（第１絶縁膜２２の第１電極膜２１側と反対側）に配置されている。第３極部材４０では、第３絶縁膜４２が第１極部材２０側に配置され、第３電極膜４１が静電型スピーカ１０の外側に配置されている。
【００２７】
第１極部材２０と第２極部材３０は、接着剤５１によって接合されている。図１に示すように、接着剤５１は、第１極部材２０と第２極部材３０の互いに対向する面において、部分的もしくは局所的に複数箇所に配置されている。この際、接着剤５１が第１極部材２０の貫通孔２３を塞がないように配置されていることが好ましい。接着剤５１の大きさは、第１極部材２０と第２極部材３０との間隔（ギャップ）に応じて決められている。言い換えれば、第１極部材２０と第２極部材３０との間隔は、接着剤５１の大きさによって制御されている。
【００２８】
第１極部材２０と第３極部材４０は、接着剤５２によって接合されている。図１に示すように、接着剤５２は、第１極部材２０と第３極部材４０の互いに対向する面において、部分的もしくは局所的に複数箇所に配置されている。この際、接着剤５２が第１極部材２０の貫通孔２３を塞がないように配置されていることが好ましい。接着剤５２の大きさは、第１極部材２０と第３極部材４０との間隔（ギャップ）に応じて決められている。言い換えれば、第１極部材２０と第３極部材４０との間隔は、接着剤５２の大きさによって制御されている。
【００２９】
第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０に対して、厚み方向に直交する方向の寸法が短い。厚み方向とは、第１極部材２０、第２極部材３０、および、第３極部材４０が並ぶ方向である。そして、静電型スピーカ１０を平面視して、第１極部材２０の端は、第２極部材３０の端および第３極部材４０の端と重なっていない。第２極部材３０と第３極部材４０の平面視した端は、絶縁性の封止剤６０によって接合されている。この構成により、第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０からなる壁面と封止剤６０とによって囲まれる密閉空間１００内に配置されている。このように、第１極部材２０が密閉空間１００内に配置されることによって、静電型スピーカ１０内に水分が浸入することを防止できる。これにより、静電型スピーカ１０の信頼性を向上することができる。また、吸湿剤等を内部に配置しなくてもよく、簡素な構成の静電型スピーカ１０を実現できる。
【００３０】
このような構成の静電型スピーカ１０において、第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０と比較して、平膜面に直交する方向への振動が生じ難い構造である。振動が生じ難い構造の一例として、第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０と比較して、質量が大きい（重い）。また、振動が生じ難い構造の別の一例として、第１極部材２０は、第２極部材３０および第３極部材４０と比較して、硬度が高い（硬い）。
【００３１】
この条件を実現するため、第１の構造としては、第１極部材２０、第２極部材３０、および第３極部材４０を同じ材料で形成し、第１極部材２０の厚みを、第２極部材３０、および第３極部材４０の厚みよりも厚くする。この際、図１に示すように、第１絶縁膜２２の厚みを、第２絶縁膜３２および第３絶縁膜４２の厚みよりも厚くする。また、第１電極膜２１の厚みを、第２電極膜３１および第３電極膜４１の厚みよりも厚くしてもよい。さらには、電極膜の厚みによる条件と絶縁膜の厚みによる条件の二つの条件を同時に満たしてもよい。
【００３２】
また、第２の構造としては、第１極部材２０を第２極部材３０および第３極部材４０よりも重いまたは硬い材料で形成してもよい。
【００３３】
このような構成とすることによって、外部から静電型スピーカ１０に駆動信号が印加された時に、第１極部材２０の振動量よりも、第２極部材３０および第３極部材４０の振動量が大きくなる。この状態は、第１極部材２０が振動せず、第２極部材３０および第３極部材４０が振動する場合も含む。
【００３４】
これにより、静電型スピーカ１０では、第１極部材２０が固定極となり、第２極部材３０および第３極部材４０が振動極となる。したがって、振動極が静電型スピーカ１０の外面側に配置され、固定極が静電型スピーカ１０の内部に配置される構造となる。このため、振動極が振動して発生する音は、そのまま外部に伝搬され、振動極が内部に配置された従来の構成よりも放音効率を向上することができる。
【００３５】
なお、図１の態様では、第２電極膜３１および第３電極膜４１が外部に露出する構造であるが、第２電極膜３１および第３電極膜４１の表面に薄い音響透過性を有する絶縁膜を配置してもよい。この絶縁膜を配置することによって、静電型スピーカ１０の外部との絶縁性を確保することができる。そして、このような絶縁膜を配置しても、振動極が内部に配置された構成よりも、放音効率を向上することができる。
【００３６】
また、上述の説明では、接着剤を用いる態様を示したが、両面テープ等の粘着部材を用いてもよい。
【００３７】
静電型スピーカ１０は、図２に示すような駆動系によって放音する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカを駆動するための概略配線図である。
【００３８】
第１極部材２０と第２極部材３０および第３極部材４０との間には、直流のバイアス電圧９０が印加されている。第２極部材３０および第３極部材４０には、放音する音に準じた交流信号である駆動信号が印加されている。回路的には、図２に示すように、第２極部材３０には、第１駆動信号印加部９１が接続され、第３極部材４０には、第２駆動信号印加部９２が接続されている。第１駆動信号印加部９１から印加される第１駆動信号と、第２駆動信号印加部９２から印加される第２駆動信号は、逆相である。
【００３９】
このような回路構成によって、駆動信号を静電型スピーカ１０に印加することによって、静電型スピーカ１０は、プッシュプル動作する。すなわち、第２極部材３０が第１極部材２０に近づくように湾曲するときに、第３極部材４０は、第１極部材２０から離れるように湾曲する。逆に、第３極部材４０が第１極部材２０に近づくように湾曲するときに、第２極部材３０は、第１極部材２０から離れるように湾曲する。このようなプッシュプル動作を行うことによって、放音効率をさらに向上させることができる。
【００４０】
さらに、静電型スピーカ１０では、第１極部材２０に貫通孔２３が設けられていることにより、第２極部材３０および第３極部材４０の湾曲時の密閉空間１００による空気抵抗を低減することができる。図３は、本発明の第１の実施形態に係る静電型スピーカの駆動時の状態を示す部分拡大した側面断面図である。
【００４１】
第３極部材４０が第１極部材２０に近づくように湾曲するとき、密閉空間１００の第１極部材２０よりも第３極部材４０側の空間１０２の圧力は上がる。この時、第２極部材３０は、第１極部材２０から離間するように湾曲し、密閉空間１００の第１極部材２０よりも第２極部材３０側の空間１０１の圧力は下がる。しかしながら、貫通孔２３が備えられていることによって、空間１０２から空間１０１側へ流れる空気流（図３の太矢印）が発生する。このため、空間１０１，１０２の圧力は均衡し、結果として密閉空間１００の体積は、湾曲前と変化しない。したがって、湾曲時に密閉空間１００からの空気抵抗を受けず、プッシュプル動作を確実に行うことができる。これにより、放音効率をさらに向上することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る静電型スピーカについて、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図である。なお、図４でも、静電型スピーカの構造を見やすくするため、厚み等の寸法は強調して図示している。
【００４３】
本実施形態に係る静電型スピーカ１０Ａは、第１の実施形態に係る静電型スピーカ１０に対して、第２極部材３０Ａおよび第３極部材４０Ａの構造、第２極部材３０Ａと第３極部材４０Ａとの接着構造において異なる。
【００４４】
第２電極膜３１Ａは、第２絶縁膜３２Ａの表面に形成されている。第３電極膜４１Ａは、第３絶縁膜４２Ａの表面に形成されている。
【００４５】
第２絶縁膜３２Ａの端部の裏面と第３絶縁膜４２Ａの端部の裏面は、接着剤７０によって接着されている。接着剤７０は、第２絶縁膜３２Ａの端部と第３絶縁膜４２Ａの端部の全周に亘って配置されている。なお、接着剤７０に替えて、熱圧着シートを用いてもよい。
【００４６】
このような構成であっても、第１の実施形態に係る静電型スピーカ１０と同様に、放音効率および信頼性の高い静電型スピーカ１０Ａを実現することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る静電型スピーカについて、図を参照して説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図である。なお、図５でも、静電型スピーカの構造を見やすくするため、厚み等の寸法は強調して図示している。
【００４８】
本実施形態に係る静電型スピーカ１０Ｂは、第１の実施形態に係る静電型スピーカ１０に対して、平面視した端の封止構造において異なる。
【００４９】
第１極部材２０Ｂの第１絶縁膜２２Ｂは、平面視して、第１電極膜２１よりも大きい形状である。第２極部材３０Ｂの第２絶縁膜３２Ｂは、平面視して、第２電極膜３１よりも大きい形状である。第３極部材４０Ｂの第３絶縁膜４２Ｂは、平面視して、第３電極膜４１よりも大きい形状である。
【００５０】
第２絶縁膜３２Ｂの第２電極膜３１よりも端の部分と、第３絶縁膜４２Ｂの第３電極膜４１よりも端の部分は、第１絶縁膜２２Ｂの第１電極膜２１よりも端の部分を挟むようにして、接合されている。このような構成とすることによって、第１の実施形態に示した封止剤６０を用いることなく、密閉空間１００Ｂを形成することができる。そして、この密閉空間１００Ｂ内に、第１絶縁膜２２Ｂの略全域と第１電極膜２１とを封入することができる。
【００５１】
これにより、上述の各実施形態に係る静電型スピーカ１０，１０Ａと同様に、放音効率および信頼性の高い静電型スピーカ１０Ａを実現することができる。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態に係る静電型スピーカについて、図を参照して説明する。図６は、本発明の第４の実施形態に係る静電型スピーカの側面断面図である。なお、図６でも、静電型スピーカの構造を見やすくするため、厚み等の寸法は強調して図示している。
【００５３】
本実施形態に係る静電型スピーカ１０Ｃは、第１の実施形態に係る静電型スピーカ１０に対して、不織布８１，８２を追加した点で異なる。
【００５４】
不織布８１は、第１極部材２０の表面（第１電極膜２１側の面）に配置されている。不織布８１は、第１極部材２０の表面の略全面を覆っている。不織布８２は、第１極部材２０の裏面（第１絶縁膜２２側の面）に配置されている。不織布８２は、第１極部材２０の裏面の略全面を覆っている。これら、不織布８１，８２が本発明の「ギャップ調整部材」に対応する。
【００５５】
不織布８１，８２の厚みは、第１極部材２０と第２極部材３０および第３極部材４０との間隔（ギャップ）に応じて決められている。言い換えれば、第１極部材２０と第２極部材３０および第３極部材４０との間隔は、不織布８１，８２の厚みによって制御されている。
【００５６】
接着剤５１Ｃは、不織布８１と第２極部材３０とを接着している。接着剤５２Ｃは、不織布８２と第３極部材４０とを接着している。
【００５７】
このような構成であっても、第１の実施形態に係る静電型スピーカ１０と同様に、放音効率および信頼性の高い静電型スピーカ１０Ｃを実現することができる。
【００５８】
また、第１極部材２０の表面および裏面の略全面を覆う不織布を用いることによって、ギャップのバラツキを抑制することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：静電型スピーカ
２０，２０Ｂ：第１極部材
２１：第１電極膜
２２，２２Ｂ：第１絶縁膜
２３，２３０：貫通孔
３０，３０Ａ，３０Ｂ：第２極部材
３１：第２電極膜
３２，３２Ａ，３２Ｂ：絶縁膜
４０，４０Ａ，４０Ｂ：第３極部材
４１：第３電極膜
４２，４２Ａ，４２Ｂ：第３絶縁膜
５１，５２，７０：接着剤
６０：封止剤
８１，８２：不織布
９０：バイアス電圧
９１：第１駆動信号印加部
９２：第２駆動信号印加部
１００，１００Ｂ：密閉空間
１０１，１０２：空間
２２１，２２２：絶縁膜
【図１】
2017034577.tif 000003
【図２】
2017034577.tif 000004
【図３】
2017034577.tif 000005
【図４】
2017034577.tif 000006
【図５】
2017034577.tif 000007
【図６】
2017034577.tif 000008