(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の第１電極と、
シート状で前記第１電極に対向して離間配置された第２電極と、
シート状で導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と離間して配置された振動体と
を有し、
前記第１電極および前記第２電極は、第１方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントと、前記第１方向とは異なる第２方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントとを接着して形成されたシートの少なくとも一方の面を導電性を有する金属でメッキした電極である静電型スピーカ。
【請求項２】
前記第１電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第１弾性部材と、
前記第２電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第２弾性部材と
を有する請求項１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、静電型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている静電型スピーカは、間隔を開けて向かい合う２枚の平行平面電極と、この２枚の電極の間に挿入され、その両端等を筐体等に支持された導電性を有するシート状の振動体とから構成されており、振動体に所定のバイアス電圧を印加しておき、電極に印加する電圧を変化させると、振動体に作用する静電力が変化し、これにより振動体が変位する。この印加電圧を入力される音響信号に応じて変化させれば、それに応じて振動体は変位を繰り返し（すなわち振動し）、音響信号に応じた音響波が振動体から発生する。そして、発生した音響波は、平面電極に空けられた孔を通り抜けて外部へ放射される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７８０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１に開示された静電型スピーカにおいては、振動体を挟んで対向する電極としてパンチングメタルが用いられている。しかしながら、電極としてパンチングメタルを採用すると、スピーカの面積を広くする場合には面積に比例して重量が重くなり移動が不便にあるという問題がある。また、パンチングメタルにおいては孔が複数設けられているが、この孔の総面積が広いと電極として作用する面積が狭くて振動体の感度が悪くなって放射音圧が低くなり、一方、パンチングメタルの孔の面積を狭くすると音響透過性が悪くなり、放射音圧が低くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、軽量で音響透過性が良く、振動体を感度良く振動させることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために本発明は、シート状の第１電極と、シート状で前記第１電極に対向して離間配置された第２電極と、シート状で導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と離間して配置された振動体とを有し、前記第１電極および前記第２電極は、第１方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントと、前記第１方向とは異なる第２方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントとを接着して形成されたシートの少なくとも一方の面を導電性を有する金属でメッキした電極である静電型スピーカを提供する。
【０００７】
また、本発明においては、前記第１電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第１弾性部材と、前記第２電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第２弾性部材とを有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量で音響透過性が良く、振動体を感度良く振動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ１の外観を模式的に示した図、図２は、静電型スピーカ１の断面および電気的構成を模式的に示した図である。
図に示したように、この静電型スピーカ１は、振動体１０、導電布２０Ｕ，２０Ｌ、弾性部材３０Ｕ，３０Ｌ、および糸４０とで構成されている。なお、本実施形態においては、導電布２０Ｕと導電布２０Ｌの構成は同じであり、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌの構成は同じであるため、各部材において両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、図中の振動体、導電布等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かう矢印を意味するものとする。
【００１０】
（静電型スピーカ１の各部の構成）
まず、振動体１０は、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであり、その厚さは、数μｍ〜数十μｍ程度の厚さとなっている。
【００１１】
弾性部材３０は、中綿を熱を加えて圧縮したものであって空気の通過が可能で音響透過性を有しており、その形状は矩形となっている。また、弾性部材３０は、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。なお、本実施形態においては、弾性部材３０のＸ方向およびＹ方向の長さは、後述する矩形の導電布２０のＸ方向およびＹ方向の長さより長くなっており、また、振動体１０のＸ方向およびＹ方向の長さより長くなっている。また、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０ＬのＺ方向の高さは、いずれも同じとなっている。
また、本発明に係る静電型スピーカにおいては、弾性部材３０は中綿に限定されるものではなく、力を加えられると変形し、加えられた力が取り除かれると元の形状に戻り、且つ、絶縁性と音響透過性を有しているのであれば他の素材であってもよい。
【００１２】
導電布２０は、図３に示したようにＸ方向に整列した複数のポリエステルのフィラメントの上に、Ｙ方向に整列した複数のポリエステルのフィラメントを並べ、Ｘ方向のフィラメントとＹ方向のフィラメントとの交差部分を加熱により接着してシート状の不織布にした後、この不織布の片面に導電性を有する金属のメッキを施したものである。図３に示した構成の不織布はスパンボンド法等の従来の方法で製造された不織布と比較すると、フィラメントが整列した構造となっているので厚さにムラがなく表面が滑らかであり、軽量且つ高強度で寸法安定性に優れているという長所がある。また、表面が滑らかであるため従来の不織布と比較して印刷を容易に行うことができる。また、フィラメントが整列した構造となっているので厚さを薄くすることができて通気性（音響透過性）も良く、フリンジング効果により導電布２０において電極として作用する面積（電極の有効面積）を大きくとることもできる。
導電布２０においては、フィラメント間の空隙はメッキにより付着した金属で塞がれておらず、空気の通過が可能となっている。なお、金属メッキとしてはアルミまたは金を蒸着メッキし、表面抵抗率を１０３［Ω／ｓｑ］以下とするのが望ましい。
【００１３】
糸４０は導電布２０、弾性部材３０および振動体１０を縫い合わせるための糸であり、その素材は、例えば木綿など導電性を有さない素材となっている。
【００１４】
（静電型スピーカ１の組み立て方法）
次に静電型スピーカ１の組み立て方法について説明する。静電型スピーカ１を組み立てる際には、まず、導電布２０Ｌのメッキされた表面側に弾性部材３０Ｌが載せられる。なお、弾性部材３０Ｌを導電布２０Ｌの上に載せる際には、弾性部材３０Ｌの各辺が導電布２０Ｌの各辺より外側に位置するようにして弾性部材３０Ｌが導電布２０Ｌの上に載せられる。次に、弾性部材３０Ｌの上に振動体１０が載せられる。振動体１０を弾性部材３０Ｌの上に載せる際には、振動体１０の各辺が弾性部材３０Ｌの各辺より内側に位置するようにして弾性部材３０Ｌの上に載せられる。
【００１５】
そして、振動体１０の上に弾性部材３０Ｕが載せられる。弾性部材３０Ｕを振動体１０の上に載せる際には、弾性部材３０Ｕの各辺が振動体１０の各辺より外側に位置するようにしつつ、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌの四隅の位置が重なるようにして弾性部材３０Ｌが振動体１０の上に載せられる。ここで、弾性部材３０のＸ方向およびＹ方向の長さは、振動体１０のＸ方向およびＹ方向の長さより長いため、矩形の振動体１０の各辺は、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌとの間からはみ出すことなく、弾性部材３０Ｕ，３０Ｌとの間に位置する。
【００１６】
次に、メッキされた表面側を弾性部材３０Ｕ側に向けて導電布２０Ｕが弾性部材３０Ｕの上に載せられる。導電布２０Ｕを弾性部材３０Ｕの上に載せる際には、導電布２０Ｕの各辺が弾性部材３０Ｕの各辺より内側に位置するようにしつつ、導電布２０Ｕと導電布２０Ｌの四隅の位置がＺ方向で見て重なるようにして弾性部材３０Ｕの上に導電布２０Ｕが載せられる。
【００１７】
そして、導電布２０、振動体１０および弾性部材３０を重ね終えた後、各部材が導電性を有さない糸４０で縫い合わされる。各部材は、図１に示したように各部材を貫いた糸４０で縫い合わされて拘束されるため、変形させても導電布２０、弾性部材３０および振動体１０がずれることがない。
また、絶縁性を有する弾性部材３０は、振動体１０および導電布２０より面積が広くなっており、弾性部材３０の各辺は、振動体１０および導電布２０の各辺より外側に位置するため、導電布２０と振動体１０とが接触して短絡することがない。
また、本実施形態において導電布２０Ｕ，２０Ｌは、合成樹脂のフィラメントを薄い不織布としたものであるため、導電性を有するパンチングメタルを電極とした場合より静電型スピーカ１の重量は軽くなる。
なお、本実施形態においては、導電布２０Ｕ，２０Ｌのメッキされた面は振動体１０側に向けられているが、振動体１０と反対側に向けられていてもよい。
【００１８】
（静電型スピーカ１の電気的構成）
次に、静電型スピーカ１の電気的構成について説明する。図２に示したように、静電型スピーカ１は変圧器５０、外部から音響信号が入力される入力部６０、振動体１０に対して直流バイアスを与えるバイアス電源７０とを備えている。そしてバイアス電源７０は、振動体１０と、変圧器５０の出力側の中点と接続されており、２つの導電布２０のメッキされた部分はそれぞれ変圧器５０の出力側の一端および他端に接続されている。この構成においては、入力部６０に音響信号が入力されると入力された音響信号に応じた電圧が導電布２０に印加される。
そして、印加された電圧によって導電布２０Ｕと導電布２０Ｌとの間に電位差が生じると、振動体１０には導電布２０Ｕと導電布２０Ｌのいずれかの側へ引き寄せられるような静電力が働く。
【００１９】
例えば、入力部６０に音響信号が入力され、導電布２０Ｕのメッキされた部分にプラスの電圧が印加され、導電布２０Ｌのメッキされた部分にマイナスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０において導電布２０Ｕと導電布２０Ｌとの間にある部分は、プラスの電圧が印加されている導電布２０Ｕと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布２０Ｌに吸引されて導電布２０Ｌ側へ変位する。
【００２０】
次に入力部６０に音響信号が入力され、導電布２０Ｕのメッキされた部分にマイナスの電圧が印加され、導電布２０Ｌのメッキされた部分にプラスの電圧が印加されると、振動体１０はプラスの電圧が印加されている導電布２０Ｌと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布２０Ｕに吸引されて導電布２０Ｕ側へ変位する。
【００２１】
このように振動体１０は音響信号に応じて同図のＺ方向または−Ｚ方向に変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。発生した音は、少なくとも一方の導電布２０を通り抜けて静電型スピーカ１の外部に放射される。
音が放射される際、本実施形態の導電布２０Ｕ，２０Ｌは、図３に示したようにフィラメント間に空隙があって音響透過性が良いため、放射音圧が高くなる。
また、導電布２０の片面は全て導電性を有する金属でメッキされているため、音響透過性を確保しつつ電極として作用する面積を広くし、振動体を感度良く振動させることが可能となっている。
【００２２】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
【００２３】
本発明に係る導電布２０においては、同じ方向に並ぶフィラメント間の距離を調整し、音響透過性を調整するようにしてもよい。
また、上述した実施形態において導電布２０は片面のみ金属メッキされているが両面を金属メッキしてもよい。
なお、本発明に係る導電布２０においては、同じ方向に配列されたフィラメント間の距離は振動体１０から導電布２０までの２倍程度の距離以下であればより大きなフリンジング効果を得ることができる。
【００２４】
本発明に係る静電型スピーカにおいては、糸４０の縫い目は静電型スピーカ１の各辺に沿っているが対角線に沿っていてもよい。
本発明においては、導電布２０、弾性部材３０および振動体１０の形状は矩形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形など、他の形状であってもよい。
また、本発明においては、感電や短絡を防ぐため、非導電性で音響透過性を有する布で静電型スピーカ１の全体を覆ってもよい。
【００２５】
上述した実施形態においては導電布２０Ｕ，２０Ｌ、振動体１０および弾性部材３０Ｕ，３０Ｌを糸４０で縫い合わせているが、各部材の縁に近い部分や糸に対応した位置の複数箇所に接着剤を塗布して部材同士を接着し、隣り合う部材同士がずれないようにしてもよい。
【００２６】
上述した実施形態においては、振動体１０と導電布２０Ｕ，２０Ｌとの間に弾性部材３０Ｕ，３０Ｌを配置しているが、弾性部材３０Ｕ，３０Ｌを配置しない構成であってもよい。
具体的には、図４に示した静電型スピーカ１Ａのように振動体１０と導電布２０Ｕとの間に矩形の枠形のスペーサ４５Ｕを配置し、振動体１０と導電布２０Ｌとの間にも矩形の枠形のスペーサ４５Ｌを配置し、振動体１０を、このスペーサ４５Ｕとスペーサ４５Ｌとの間に張力を掛けた状態で固定する。また、導電布２０Ｕをスペーサ４５Ｕに張力を掛けた状態で固着し、導電布２０Ｌをスペーサ４５Ｌに張力を掛けた状態で固着する。
この構成においては、振動体１０に張力が掛けられており、振動体１０の変位量が制限されるため、振動体１０が導電布２０Ｕ，２０Ｌに接触する虞がない。
【００２７】
本発明においては、図５に示したように、導電布２０において一方向に配列されたフィラメントの数を、このフィラメントと交差する方向に並んだフィラメントの数より少なくするようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、導電布２０はポリエステルのフィラメントで形成されているが、ポリエステルに限定されず他の合成樹脂のフィラメントで形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ１の外観図である。
【図２】静電型スピーカ１の断面と電気的構成の模式図である。
【図３】メッキ前の導電布２０Ｕ，２０Ｌの拡大図である。
【図４】本発明の変形例に係る静電型スピーカ１Ａの断面図である。
【図５】本発明の変形例に係るメッキ前の導電布２０Ｕ，２０Ｌの拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０・・・振動体、２０，２０Ｕ，２０Ｌ・・・導電布、３０，３０Ｕ，３０Ｌ・・・弾性部材、４０・・・糸、４５Ｕ，４５Ｌ・・・スペーサ、５０・・・変圧器、６０・・・入力部、７０・・・バイアス電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005056604.tif 000004
【図４】
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【図５】
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