フィルムスピーカおよびその製造方法
【課題】 変換効率に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性もよく、かつ音の歪が少ないフィルムスピーカを提供する。
【解決手段】 本発明のフィルムスピーカ１０は、薄膜フィルム１１にバイアス電極１２と駆動電極１３とが形成され、これらのバイアス電極１２と駆動電極１３とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルム１１がつづら折りされて形成されている。そして、つづら折りされた薄膜フィルム１１の山部および谷部は固定板１５，１６でそれぞれ固定されている。バイアス電極１２には所定のバイアス電圧が付与されており、駆動電極１３に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく駆動電極１３とバイアス電極１２との間のクーロン力によりバイアス電極１２と駆動電極１３との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生する。
【解決手段】 本発明のフィルムスピーカ１０は、薄膜フィルム１１にバイアス電極１２と駆動電極１３とが形成され、これらのバイアス電極１２と駆動電極１３とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルム１１がつづら折りされて形成されている。そして、つづら折りされた薄膜フィルム１１の山部および谷部は固定板１５，１６でそれぞれ固定されている。バイアス電極１２には所定のバイアス電圧が付与されており、駆動電極１３に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく駆動電極１３とバイアス電極１２との間のクーロン力によりバイアス電極１２と駆動電極１３との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を音波に変換するスピーカに係り、特に、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが相対向するように折り畳まれて形成されて、これらの両電極間内に存在する空気層が押し出されたり、引き戻されることにより音波が発生されるフィルムスピーカおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気音響変換器となるスピーカとしては、従来より、コンデンサ型のものが知られている。このコンデンサ型スピーカは、板状をなす固定電極に近接させて薄膜状の振動膜を配置したもので、振動膜にバイアス電圧を印加した状態で固定電極に音声電圧を印加することにより、振動膜を振動させて音波として放射するようになっている。
ところで、コンデンサ型のスピーカは、一般的に発音の周波数帯域が狭く、普通以下のサイズのものは高音用として用いられるのが通常であった。また、低音域まで周波数帯域を拡げたものもあるが、そのようなスピーカはかなり大型になってしまうばかりでなく、大きな面積を有する振動膜を固定電極に対して一定の距離だけ離間して保持することはかなりの困難を伴った。さらに、振動膜の振動を外部に音波信号として放射するために、固定電極にパンチングメタルと呼ばれる多数の孔が形成された部品を用いなければならないため、製造コストが割高になっていた。
【０００３】
そこで、大型化することなく周波数帯域の全域の周波数特性を向上させることができるスピーカとして、ハイル型と呼ばれるものが提案されるようになった。このハイル型スピーカは、例えば、特許文献１（特公昭５５ー４２５５５号公報）に開示されているように、１枚の振動板を蛇行するように折り曲げるとともにその両端部をケーシングに支持し、振動板の両側部に磁石を配置して構成されている。このようなハイル型スピーカにおいては、振動板を蛇行するように曲げているので、大型化することなく振動板の総面積を大きくすることができ、低音域までカバーすることができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、上記のようなハイル型スピーカでは、振動板の両端部のみを支持してその間をフリーにしていることから、振動板の形状を所定の形状に保持するためにはその大きさに限界があった。このため、低音域を充分にカバーすることができなかった。また、振動板の両側部に磁石を配置しているため、磁石同士の距離が長くなり、振動板全体を振動させるような強い磁場を形成する必要があることから、かなり大型の磁石を使用しなければならないという問題もあった。
【０００５】
そこで、特許文献２（特開平８−２４２４９８号公報）で開示されるようなスピーカも提案されるようになった。この特許文献２にて開示されたスピーカにあっては、板状の固定電極を互いに平行に離間するように複数配置して電極集合体を構成し、各固定電極同士の中間に、振動膜をその縁部に配置したスペーサを介して挟持する。また、この振動膜にバイアス電圧を印加するとともに、両端部に音声電圧を発生させる音声電圧発生手段の一方の端部と他方の端部とを固定電極に交互に接続する。そして、スペーサに、振動膜が固定電極側へ振れる際に、電極集合体の一側から空気が吐出されると同時に電極集合体の他側から空気が吸引される開口部を設けるようにしてスピーカを構成するようにしている。
【０００６】
さらに、ピエゾフィルムを積層して作ったバイモルフによって、アコ−ディオンのヒダのくぼみを拡張させたり収縮させて、音波を放射するフィルムスピーカが特許文献３（特開２００２−２７５９２号公報）で提案されるようになった。
【特許文献１】特公昭５５ー４２５５５号公報
【特許文献２】特開平８−２４２４９８号公報
【特許文献３】特開２００２−２７５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２にて提案されたスピーカにおいては、振動膜（フィルム）とスペーサを順に積み上げていくため、工数がかかり、生産性が悪いという問題を生じた。また、出力アンプの信号端子の一方の端部と他方の端部とを多数の固定電極に交互に接続する必要があるため、生産性も悪いという問題も生じた。また、裏面に設置した固定電極からの駆動しか使わないので効率も十分ではないという問題も生じた。
【０００８】
一方、上述した特許文献３にて提案されたフィルムスピーカにおいては、フィルムの駆動にピエゾフィルムを使うため、電圧と変形量のリニア性(線形性)が充分に良好なものでなく、音質は歪っぽいという問題を生じた。
そこで、本発明は上記の如き問題点を解消するためになされたものであって、構造が簡単・容易で、薄型で、変換効率に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)も良好で、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカおよびその製造方法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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明においては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルムが折り畳まれてフィルムスピーカが形成されている。そして、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は固定されており、バイアス電極には所定のバイアス電圧が付与されているとともに、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力によりバイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていることを特徴とする。
【００１０】
このように、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力により、バイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていると、構造が単純で、変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性) もよくて、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカを得ることが可能となる。この場合、生産性を考慮すると、バイアス電極と駆動電極の両方が導電性膜からなるのが望ましい。また、駆動電極は薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていると、変換効率がさらに向上するので望ましい。
【００１１】
また、バイアス電極は薄膜フィルムを挟むように２層の導電性膜で形成されているともに、当該２層の導電性膜は互いに極性が異なる電荷が付与されていると、薄膜フィルムは表面側と裏面側の両面から駆動されることとなる。これにより、さらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。そして、変換効率が優れていると、高電圧を印加する必要がなくなるので、電力消費が低減した薄型のスピーカを得ることが可能となる。
【００１２】
また、バイアス電極は、薄膜フィルムの表面に正または負の電荷が付与された単極エレクトレット、あるいは薄膜フィルムの表裏面で互に極性が異なる電荷を有するように分極された分極エレクトレットで構成されていると、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。この場合、駆動電極は薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていると変換効率がさらに向上するので望ましい。
【００１３】
また、導電性膜は銅、アルミニウム、クロム、チタン、金、ニッケル、鉄から選択される金属またはそれらの合金から形成された薄膜、カーボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)から選択される導電性無機材料から形成された薄膜、微細な金属粉末を分散させた導電性樹脂材料から形成された薄膜のいずれか１つから選択して用いるようにすればよい。また、導電性膜の表面は絶縁膜で被覆されていると、薄膜フィルムの振動によりバイアス電極と駆動電極とが接触して両電極が短絡する恐れを防止することができるので望ましい。
【００１４】
なお、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は円筒状あるいは角筒状に形成されていて、当該山部および谷部の頂部は固定板に固定されていると、当該山部と谷部との間に存在する薄膜フィルムの移動（振動）がスムーズになるので好ましい。また、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を備えるようにしてもよい。また、薄膜フィルムは熱可塑性樹脂フィルムあるいは熱硬化性樹脂フィルムなどの樹脂フィルムから選択して用いるようにすればよい。
【００１５】
上述のようなフィルムスピーカを作製するに際しては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とを形成する電極形成工程と、バイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの表面側のバイアス電極と駆動電極との間、およびバイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの裏面側の駆動電極とバイアス電極との間に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を配置する治具配置工程と、薄膜フィルムの裏面側に配置された曲げ治具と、薄膜フィルムの表面側に配置された曲げ治具とを互に引張するようにして、当該バイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように折り畳む折り畳み工程と、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部の頂部に固定板を接着剤などで固定する固定工程とを備えるようにすればよい。これにより、一枚の薄膜フィルムを折り曲げて作製することが可能となるため、生産性効率が向上し、薄型で軽量のスピーカを作製することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力によりバイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされている。これにより、構造が簡単・容易で、薄型で、変換効率に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)も良好で、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図１３に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。なお、図１は本発明の実施例１のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００１８】
また、図２〜図６は図１のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）（図５のみ）はその矢印Ｂから見た側面図である。また、図７は実施例１の変形例のフィルムスピーカを模式的に示す図であり、（ａ）は第１変形例を示す断面図であり、（ｂ）は第２変形例を示す断面を示す断面図である。図８は図７の変形例のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）はその矢印Ｂから見た側面図である。
【００１９】
図９は本発明の実施例２のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図９（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１０は本発明の実施例３のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｂ）は駆動状態で表側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｃ）は駆動状態で表側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００２０】
図１１は本発明の実施例４のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１２は本発明の実施例５のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１２（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１３は本発明の実施例６のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１３（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００２１】
１．実施例１
実施例１のフィルムスピーカ１０は、図１に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜１１と、このつづら折りされた振動膜１１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁１１ａの表面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２と、同じく振動膜１１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁１１ｂの表面上に形成され、かつバイアス電極１２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極１３とから構成される。
この場合、複数のバイアス電極１２は直列接続され、これに外部電源Ｖからバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の駆動電極１３も直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数のバイアス電極１２および複数の駆動電極１３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００２２】
つづら折りされた振動膜１１の表側折曲端部１１ｃは表側固定枠１５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜１１の裏側折曲端部１１ｄは裏側固定枠１６に接着剤などにより固定されている。そして、表側固定枠１５および裏側固定枠１６には、これらの内外で空気が流通できるような空気開口部（図示せず）が設けられている。なお、上述した「表側」とはフィルムスピーカ１０が形成された場合の聴取側を意味し、「裏側」はこれの反対側を意味し、以下の記載においても同様である。そして、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜１１はつづら折りされている。
【００２３】
ここで、樹脂フィルムからなる振動膜１１の材質としては、ポリイミド（カプトン〈登録商標〉）、ナイロン、ポリエステル（マイラー〈登録商標〉）などの熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる樹脂フィルムが使用できる。なお、これらの樹脂フィルムの厚みは５〜５００μｍであるのが望ましい。これは、厚みが５μｍ未満であると剛性が低すぎて柔軟なために所定の形状を維持することができなく、かつ強度も低くて破れやすいためである。一方、厚みが５００μｍを越えるようになると、剛性が高すぎて剛直なために振動板としての変位を生じにくいためである。
【００２４】
導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２および駆動電極１３は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）などの金属またはそれらの合金、カ−ボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)などの導電性無機材料、微細な金属粒子を分散させた導電性樹脂などの材料が使用可能である。この場合、これらのバイアス電極１２および駆動電極１３は、樹脂フィルム上にスパッタリング、蒸着、メッキなどで全面に金属薄膜を形成した後、エッチングでパタ−ニングしたり、リソグラフで得たレジストパタ−ンの開口部に金属を選択的にメッキさせ、もしくは全面に金属膜を形成してレジストパタ−ンを除去する（リフトオフ法）などの薄膜プロセスを用いることができる。また、金属膜と振動板フィルムを積層接着した後、エッチングでパタ−ニングする方法や、印刷技術やインクジェットなどの方法で、導電材料をパタ−ンイングしつつコ−ティングする方法等の様々な方法により形成することが可能である。
【００２５】
なお、導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２および駆動電極１３の表面は、図示しない絶縁膜（例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等）１４（図４参照）でコーティングするのが望ましい。これは、バイアス電極１２と駆動電極１３とが直接接触するショートの発生を防止するためである。この場合、配線との接続部となる部位には絶縁膜１４で被覆されないように、これらの部位の絶縁膜１４を除去しておく必要がある。
【００２６】
上述のように構成されたフィルムスピーカ１０において、例えば、図１（ａ）に示すように、外部電源（直流電源）Ｖからバイアス電極１２にプラス（＋）の電圧が印加されているものとする。そして、駆動電極１３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１（ｂ）に示すように、駆動電極１３にマイナス（−）の電圧が付与されると、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜１１はつづら折りされているので、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００２７】
一方、駆動電極１３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１（ｃ）に示すように、駆動電極１３にプラス（＋）の電圧が付与されると、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極１３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、バイアス電極１２と駆動電極１３との間に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００２８】
このようなバイアス電極１２と駆動電極１３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極１２と駆動電極１３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。
【００２９】
ついで、上述のような構成となる実施例１のフィルムスピーカ１０の製造方法を図２〜図６に基づいて、以下に詳細に説明する。まず、図２に示すように、厚みが５〜５００μｍのポリイミド（カプトン）、ナイロン、ポリエステル（マイラー）などの樹脂フィルムからなる振動膜１１を用意する。ついで、図３に示すように、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）などの金属あるいはそれらの合金からなる金属薄膜をスパッタリング、蒸着、メッキなどの薄膜プロセスで作製した後、エッチングでパタ−ニングしてバイアス電極１２および駆動電極１３を作製する。
【００３０】
この場合、上述した金属以外に、カ−ボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)などの導電性無機材料、微細な金属粒子を分散させた導電性樹脂などの材料を用いるようにしてもよい。また、薄膜プロセス（スパッタリング、蒸着、メッキなど）で作製した金属薄膜をエッチングでパタ−ニングすることに代えて、リソグラフでレジストをパタ−ニングした後、金属をパタ−ンメッキしたり、リフトオフで金属をパタ−ン蒸着する方法や、金属膜と振動板フィルムを積層接着した後、エッチングでパタ−ニングする方法や、印刷技術やインクジェットなどの方法で、導電材料をパタ−ンイングしつつコ−ティングする方法等の他の方法を用いるようにしてもよい。
【００３１】
ついで、図４に示すように、これらの全面に絶縁材料（例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等）を塗布して、バイアス電極１２および駆動電極１３の表面を絶縁膜１４でコーティングする。この場合、配線との接続部となる部位には絶縁膜１４で被覆されないように、これらの部位の絶縁膜１４は除去するようにする。ついで、図５に示すように、振動膜１１の表裏面のバイアス電極１２と駆動電極１３の間に交互に円柱状の曲げ治具１７，１８を配置する。この場合、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を形成するためにバイアス電極１２と駆動電極１３の間の裏面に配置される曲げ治具１７の直径は、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を形成するためにバイアス電極１２と駆動電極１３の間の表面に配置される曲げ治具１８の直径よりも大きく形成されている。
【００３２】
ついで、バイアス電極１２と駆動電極１３の間の裏面に配置された曲げ治具１７を上方に引張するとともに、バイアス電極１２と駆動電極１３の間の表面に配置された曲げ治具１８を下方に引張して、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するように振動膜１１をつづら折りにする。これにより、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなることとなる。
【００３３】
ついで、図６に示すように、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するようにつづら折りされた振動膜１１の上端部に表側固定枠１５を配置するとともに、下端部に裏側固定枠１６を配置した。この後、振動膜１１の表側折曲端部１１ｃを表側固定枠１５に接着剤などで固着するとともに、振動膜１１の裏側折曲端部１１ｄを裏側固定枠１６に接着剤などで固着した。この場合、曲げ治具１７，１８を取り外すようにしてもよいし、曲げ治具１７，１８を取り外すことなく、そのまま残すようにしてもよい。
【００３４】
（変形例）
上述した実施例１においては、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するように振動膜１１をつづら折りにするに際して、振動膜１１の表裏面に交互に円柱状の曲げ治具１７，１８を配置して断面が略半円形の曲げ部が形成されるようにした。ところが、曲げ部の形状は半円形に限られることなく、種々の変形例が考えられる。例えば、図７（ａ）は上述した実施例１の第１変形例のフィルムスピーカを示しており、この図７（ａ）に示すフィルムスピーカ２０においては、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するように振動膜２１の上端部および下端部が矩形状に折り曲げられてつづら折りにされている。この場合も、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極２２と駆動電極２３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極２３とバイアス電極２２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜２１はつづら折りされている。
【００３５】
このような第１変形例のフィルムスピーカ２０を形成するに際しては、図８に示すように、振動膜２１の表裏面のバイアス電極２２と駆動電極２３の間に交互に角柱状の曲げ治具２７，２８を配置する。ついで、バイアス電極２２と駆動電極２３の間の裏面に配置された曲げ治具２７を上方に引張するとともに、バイアス電極２２と駆動電極２３の間の表面に配置された曲げ治具２８を下方に引張して、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するように振動膜２１をつづら折りにする。
【００３６】
なお、この場合も、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を形成するためにバイアス電極２２と駆動電極２３の間の裏面に配置される曲げ治具２７の幅（Ｘ）は、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を形成するためにバイアス電極２２と駆動電極２３の間の表面に配置される曲げ治具１８の幅（Ｙ）よりも大きく形成されている必要がある。これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極２３とバイアス電極２２との間の幅（Ｙ）は、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極２２と駆動電極２３との幅（Ｙ）よりも短く形成されることとなる。
【００３７】
ついで、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するようにつづら折りされた振動膜２１の上端部に表側固定枠２５を配置するとともに、下端部に裏側固定枠２６を配置した。この後、振動膜２１の表側折曲端部２１ｃを表側固定枠２５に接着剤などで固着するとともに、振動膜２１の裏側折曲端部２１ｄを裏側固定枠２６に接着剤などで固着した。この場合、曲げ治具２７，２８を取り外すようにしてもよいし、図７（ｂ）の実施例１の第２変形例に示すように、曲げ治具２７，２８を取り外すことなく、そのまま残すようにしてもよい。
【００３８】
２．実施例２
実施例２のフィルムスピーカ３０は、図９に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜３１と、このつづら折りされた振動膜３１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁３１ａの表面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極３２と、同じく振動膜３１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁３１ｂの表面上および裏面上に形成されかつバイアス電極３２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極３３（第１駆動電極３３ａ，第２駆動電極３３ｂ）とから構成される。
【００３９】
この場合、複数のバイアス電極３２は直列接続され、これに外部電源Ｖからバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の第１駆動電極３３ａ同士、第２駆動電極３３ｂ同士もそれぞれ直列接続（この場合、第１駆動電極３３ａと第２駆動電極３３ｂとは互に逆極性となるように接続されている）されていて、これらにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数のバイアス電極３２および第１駆動電極３３ａ同士、第２駆動電極３３ｂ同士はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００４０】
そして、つづら折りされた振動膜３１の表側折曲端部３１ｃは表側固定枠３５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜３１の裏側折曲端部３１ｄは裏側固定枠３６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜３１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、バイアス電極３２も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。また、第１駆動電極３３ａ、第２駆動電極３３ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、上述のように樹脂フィルムの両面に形成してもよい。
【００４１】
上述のように構成されたフィルムスピーカ３０において、例えば、図９（ａ）に示すように、外部電源（直流電源）Ｖからバイアス電極３２にプラス（＋）の電圧が印加されているものとする。そして、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図９（ｂ）に示すように、第１駆動電極３３ａにマイナス（−）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極３３ｂにプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極３２と第２駆動電極３３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極３３ａとバイアス電極３２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図９（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００４２】
一方、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図９（ｃ）に示すように、第１駆動電極３３ａにプラス（＋）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極３３ｂにマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極３２と第２駆動電極３３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極３３ａとバイアス電極３２との間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図９（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００４３】
このようなバイアス電極３２と駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極３２と駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、駆動電極３３は第１駆動電極３３ａと第２駆動電極３３ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。
【００４４】
３．実施例３
実施例３のフィルムスピーカ４０は、図１０に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜４１と、このつづら折りされた振動膜４１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁４１ａの表面上および裏面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなる第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂと、同じく振動膜４１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁４１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極４２ａ，４２ｂと相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極４３とから構成される。ここで、第１バイアス電極４２ａは側壁４１ａの表面上に一方の極性となるように形成されており、第２バイアス電極４２ｂは側壁４１ａの裏面上に他方の極性となるように形成されている。
【００４５】
この場合、複数の第１バイアス電極４２ａ同士は直列接続され、これに第１外部電源Ｖ１からバイアス電圧が付与されるようになされているとともに、複数の第２バイアス電極４２ｂ同士は直列接続され、これに第２外部電源Ｖ２からバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の駆動電極４３も直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数の第１バイアス電極４２ａ同士、複数の第２バイアス電極４２ｂ同士および複数の駆動電極４３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００４６】
そして、つづら折りされた振動膜４１の表側折曲端部４１ｃは表側固定枠４５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜４１の裏側折曲端部４１ｄは裏側固定枠４６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜４１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、第１バイアス電極４２ａおよび第２バイアス電極４２ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、樹脂フィルム４１の両面に形成してもよい。また、駆動電極４３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。
【００４７】
上述のように構成されたフィルムスピーカ４０において、例えば、図１０（ａ）に示すように、第１外部電源（直流電源）Ｖ１から第１バイアス電極４２ａにプラス（＋）の電圧が印加され、第２外部電源（直流電源）Ｖ２から第２バイアス電極４２ｂにマイナス（−）の電圧が印加されているものとする。そして、駆動電極４３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１０（ｂ）に示すように、駆動電極４３がマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向する第２バイアス電極４２ｂと駆動電極４３との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極４３と第１バイアス電極４２ａとの間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１０（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００４８】
また、駆動電極４３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１０（ｃ）に示すように、駆動電極４３がプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向する第２バイアス電極４２ｂと駆動電極４３との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極４３と第１バイアス電極４２ａとの間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１０（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極４３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００４９】
このようなバイアス電極４２（第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂ）と駆動電極４３とのわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極４２（第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂ）と駆動電極４３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、バイアス電極４２は第１バイアス電極４２ａと第２バイアス電極４２ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。
【００５０】
４．実施例４
実施例４のフィルムスピーカ５０は、図１１に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜５１と、このつづら折りされた振動膜５１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁５１ａの表面上に形成された単極エレクトレットからなるバイアス電極５２と、同じく振動膜５１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁５１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極５２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極５３とから構成される。この場合、複数の駆動電極５３は直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされているが、複数の駆動電極５３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００５１】
つづら折りされた振動膜５１の表側折曲端部５１ｃは表側固定枠５５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜５１の裏側折曲端部５１ｄは裏側固定枠５６に接着剤などにより固定されている。そして、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極５２と駆動電極５３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜５１はつづら折りされている。
【００５２】
なお、樹脂フィルムからなる振動膜５１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、駆動電極５３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。また、単極エレクトレットからなるバイアス電極５２は、上述した樹脂フィルム５１にコロナ放電されたイオンを打ち込むことにより正または負に帯電させて形成したものである。
【００５３】
上述のように構成されたフィルムスピーカ５０において、例えば、図１１（ａ）に示すように、振動膜５１に単極エレクトレットを形成する際に、プラス（＋）の電荷を持つようにバイアス電極５２が形成されているものとする。そして、駆動電極５３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１１（ｂ）に示すように、駆動電極５３にマイナス（−）の電圧が付与されると、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極５２と駆動電極５３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜５１はつづら折りされているので、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。
【００５４】
これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１１（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。一方、駆動電極５３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１１（ｃ）に示すように、駆動電極５３にプラス（＋）の電圧が付与されると、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１１（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極５３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、バイアス電極５２と駆動電極５３との間に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００５５】
このようなバイアス電極５２と駆動電極５３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極５２と駆動電極５３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。なお、バイアス電極５２は単極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００５６】
５．実施例５
実施例５のフィルムスピーカ６０は、図１２に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜６１と、このつづら折りされた振動膜６１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁６１ａの表面上に形成された単極エレクトレットからなるバイアス電極６２と、同じく振動膜６１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁６１ｂの表面上および裏面上に形成されかつバイアス電極６２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる第１駆動電極６３ａおよび第２駆動電極６３ｂとから構成される。
この場合、複数の第１駆動電極６３ａ同士、第２駆動電極６３ｂ同士はそれぞれ直列接続（この場合、第１駆動電極６３ａと第２駆動電極６３ｂとは互に逆極性となるように接続されている）されていて、これらにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数の第１駆動電極６３ａ同士および第２駆動電極６３ｂ同士はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００５７】
そして、つづら折りされた振動膜６１の表側折曲端部６１ｃは表側固定枠６５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜６１の裏側折曲端部６１ｄは裏側固定枠６６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜６１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、第１駆動電極６３ａおよび第２駆動電極６３ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、樹脂フィルム６１の両面に形成してもよい。また、単極エレクトレットからなるバイアス電極６２は、上述した樹脂フィルム６１にコロナ放電されたイオンを打ち込むことにより正または負に帯電させて形成されたものである。
【００５８】
上述のように構成されたフィルムスピーカ６０において、例えば、図１２（ａ）に示すように、振動膜６１に単極エレクトレットを形成する際に、プラス（＋）の電荷を持つようにバイアス電極６２が形成されているものとする。そして、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１２（ｂ）に示すように、第１駆動電極６３ａにマイナス（−）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極６３ｂにプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極６３ａとバイアス電極６２との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１２（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００５９】
一方、駆動電極６３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１２（ｃ）に示すように、第１駆動電極６３ａにプラス（＋）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極６３ｂにマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極６３ａとバイアス電極６２との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１２（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極６３（６３ａ，６３ｂ）に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００６０】
このようなバイアス電極６２と第１駆動電極６３ａのわずかな変位およびバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂのわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極６２と各駆動電極６３ａ，６３ｂとの間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、駆動電極は第１駆動電極６３ａと第２駆動電極６３ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。なお、バイアス電極６２は単極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００６１】
６．実施例６
本実施例６のフィルムスピーカ７０は、図１３に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜７１と、このつづら折りされた振動膜７１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁７１ａの表面上に形成された分極エレクトレット膜からなるバイアス電極７２と、同じく振動膜７１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁７１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極７２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極７３とから構成される。この場合、複数の駆動電極７３は直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされているが、複数の駆動電極７３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００６２】
そして、つづら折りされた振動膜７１の表側折曲端部７１ｃは表側固定枠７５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜７１の裏側折曲端部７１ｄは裏側固定枠７６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜７１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、駆動電極７３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。
【００６３】
また、バイアス電極７２は分極エレクトレット膜からなり、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６フッ化ポリプロピレン（ＦＥＰ）などの高分子フィルム７１を、例えばコロナ放電処理することにより、当該フィルム７１の表裏面に互に極性が異なる電荷が形成されるような分極処理が施されたものである。この場合、図１３に示すように、当該フィルム７１の表面７２ａにプラス（＋）の電荷が形成され、当該フィルム７１の裏面７２ｂにマイナス（−）の電荷が形成されているものとする。
【００６４】
上述のように構成された実施例６のフィルムスピーカ７０において、駆動電極７３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１３（ｂ）に示すように、駆動電極７３にマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極７２ｂと駆動電極７３との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極７３とバイアス電極７２ａとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１３（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００６５】
また、駆動電極７３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１３（ｃ）に示すように、駆動電極７３にプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極７２ｂと駆動電極７３との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極７３とバイアス電極７２ａとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１３（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極７３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００６６】
このようなバイアス電極７２と駆動電極７３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極７２と駆動電極７３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、バイアス電極７２は分極エレクトレットから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。また、バイアス電極７２は分極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００６７】
７．スピーカアレイ
（１）１ユニットによるスピーカアレイ
上述した各実施例のフィルムスピーカにおいては、各駆動電極を直列接続して構成される１ユニットのフィルムスピーカとする例について説明したが、本発明のフィルムスピーカにおいては、各駆動電極の個々に同一位相あるいは異なる位相のオーディオ信号を入力させるようにして１ユニットによるスピーカアレイを形成することが可能である。そこで、上述した実施例１のフィルムスピーカ１０の各駆動電極の個々に同一位相あるいは異なる位相のオーディオ信号を入力させるようにして１ユニットによるスピーカアレイを形成する例について、以下に説明する。
【００６８】
（第１例）
図１４（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ａを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同位相の信号を付与すると、スピーカアレイ１０ａの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに平行なビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１４（ａ）の点線で示すような音波の波面が形成され、リスナー（Ｌ）は、リスナー（Ｌ）の真正面に音源があるかのように聞こえる。
【００６９】
（第２例）
図１４（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｂを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ａから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだ信号を付与すると、スピーカアレイ１０ａの駆動電極Ａから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１４（ｂ）の点線で示すように傾斜した音波の波面が形成され、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｂの駆動電極Ｅ側に音源があるように聞こえる。
【００７０】
（第３例）
図１５（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｃを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が遅れた信号を付与すると、スピーカアレイ１０ｃの駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が遅れたビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１５（ａ）の点線で示すようにＰ点を中心とした球状の波面が形成され、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｃの後ろのＰ点に音源があるかのような奥行きのある音に聞こえる。
【００７１】
（第４例）
図１５（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｄを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだ信号を付与すると、スピーカアレイ１０ｄの駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１５（ｂ）の点線で示すような球状の音波の波面が形成され、特定のリスナー（Ｌ）のみに音をフォーカスして聞かせ、他のリスナーには聞かせないという使い方ができるようになる。
【００７２】
（第５例）
図１６（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｅを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに位相が異なるオーディオ信号を付与して、図１６（ｂ）の点線で示すような球状の波面が形成されるようにすると、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｅの後ろのＰ点に音源があるかのような奥行きのある音に聞こえる。
【００７３】
（第６例）
図１６（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｃ，Ｅに個々にＰ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｐ）を付与するように接続するとともに、各駆動電極Ｂ，Ｄに個々にＱ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｑ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｆを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｃ，Ｅに位相が異なるＰ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｐ）を付与して、図１６（ｂ）の点線で示すような球状の波面が形成されるようにし、これらの各駆動電極Ｂ，Ｄに位相が異なるＱ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｑ）を付与して、図１６（ｂ）の一点鎖線で示すような球状の波面が形成されるようにすると、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｆの後ろのＰ点およびＱ点の異なった位置に音源があるかのような立体的な音場が形成されて聞こえる。
【００７４】
なお、上述のように位相をずらしたオーディオ信号を各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに付与するようにするには、例えば、特開２００５−１９７８９６号公報に開示されているようなスピーカアレイシステム１００を用いればよい。具体的には、図１７に示すように、指向性制御装置１０２から与えられる遅延制御情報に従い、各スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに供給するオーディオ信号の各々に遅延処理を施す遅延回路１０１を備えるようにする。この場合、指向性制御装置１０２は、所望する位置に焦点が形成されるように、上記各オーディオ信号に与えるべき遅延量を求め、求めた各遅延量をあらわす遅延制御情報を生成して遅延回路１０１に供給する。
【００７５】
具体的には、焦点からスピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）までの距離差を補償するように、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の空間座標と焦点の空間座標とに基づき上記各遅延量を算出する。そして、重み付け手段１０３を、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと同数の乗算器１０３−ａ，１０３−ｂ・・・１０３−ｅによって構成し、遅延回路１０１から供給される遅延処理後のオーディオ信号の各々に窓関数係数やゲイン係数等の重み係数による重みを付加する。
【００７６】
増幅手段１０４は、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと同数のアンプ１０４−ａ，１０４−ｂ・・・１０４−ｅによって構成し、重み付け手段１０３によって所定の重みが付加された各オーディオ信号を増幅する。これにより、増幅手段１０４によって増幅されたオーディオ信号は、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに入力され、音波として出力される。各スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）から出力された音波は、空間上の任意の点（焦点）において同位相となり、該焦点方向の音圧が局所的に高くなる効率の良い指向性（以下、狭指向性）が実現される。このように、遅延アレイ方式を用いたスピーカアレイシステム１００によれば、狭指向性を実現することができるとともに、遅延量の変更のみで指向方向を任意に変更等することができる。
【００７７】
（２）１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイ
上述した各実施例においては、１枚の樹脂フィルムからなる振動板を用いて１ユニットのフィルムスピーカを作製する例について説明した。ところが、１枚の樹脂フィルムからなる振動板を用いて複数ユニットのスピーカ（マルチスピーカ）を作製することが可能である。ついで、マルチスピーカの構成の一例を図１８に基づいて説明する。図１８に示すマルチスピーカ８０においては、１枚の樹脂フィルム８１に多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とが形成されている。また、所定の個数（この場合は８個）のバイアス電極８２がタ−ミナルｘに接続されるように結線され、所定の個数（この場合は８個）の駆動電極８３がタ−ミナルｙに接続されるように結線されて、ユニットＡ１〜Ａ７が形成されている。そして、これらのバイアス電極８２と駆動電極８３とが互に平行に相対向するように折目線（図１８に示す点線）で交互に折り曲げられている。
【００７８】
この場合、１枚の樹脂フィルム８１に多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とを形成するに際しては、エッチング法、パタ−ニング法、印刷法などを適用して作製するようにすればよい。また、バイアス電極８２を結線するに際しては、ユニットＡ１〜Ａ７毎に結線するようにしてもよいし、あるいは樹脂フィルム８１上の１箇所で全部結線して、ひとつの端子にまとめるようにしてもよい。さらに、まとまってひとつの動きをするユニットに対しては、ユニットごとに異なった信号で制御できるようにするのが望ましい。
なお、このようなマルチスピーカの製造方法においては、１枚の樹脂フィルムに多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とからなるユニットＡ１〜Ａ７を形成すること以外は、上述した実施例１の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。
【００７９】
（３）１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイ
また、図１９に示すマルチスピーカ９０においては、１枚の樹脂フィルム９１に多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とが形成されている。この場合、所定の個数（この場合は８個）のバイアス電極９２がタ−ミナルｘに接続されるように結線され、所定の個数（この場合は８個）の駆動電極９３がタ−ミナルｙに接続されるように結線されて、ユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６が形成されている。そして、これらのバイアス電極９２と駆動電極９３とが互に平行に相対向するように折目線（図１９に示す点線）で交互に折り曲げられている。
【００８０】
ここで、１枚の樹脂フィルム９１に多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とを形成するに際しては、エッチング法、パタ−ニング法、印刷法などを適用して作製するようにすればよい。また、バイアス電極９２を結線するに際しては、ユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６毎に結線するようにしてもよいし、あるいは樹脂フィルム９１上の１箇所で全部結線して、ひとつの端子にまとめるようにしてもよい。さらに、まとまってひとつの動きをするユニットに対しては、ユニットごとに異なった信号で制御できるようにするのが望ましい。
なお、このようなマルチスピーカの製造方法においては、１枚の樹脂フィルムに多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とからなるユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６を形成すること以外は、上述した実施例１の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
なお、上述した実施の形態においては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とを形成し、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルムがつづら折り状に折り畳み、つづら折り状に折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部を板状の固定板で固定して平面状のフィルムスピーカを形成する例について説明した。ところが、本発明のフィルムスピーカは平面状のみに限ることなく種々の形状に形成することが可能である。例えば、円筒状、凹面状、球面状などの種々の曲面を有するフィルムスピーカを形成することが可能である。この場合、バイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に相対向するように薄膜フィルムがつづら折り状に折り畳み、つづら折り状に折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部を、円筒状、凹面状、球面状などの自由な曲面を有する板、枠、梁などで固定するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例１のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図３】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図３（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図５（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図６】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図６（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図７】実施例１の変形例のフィルムスピーカを模式的に示す断面図である。
【図８】図７の変形例のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、図８（ａ）は上面図であり、図８（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図８（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例２のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図９（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例３のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｂ）は駆動状態で表側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｃ）は駆動状態で表側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例４のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例５のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１２（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例６のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１３（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１４】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１４（ａ）は第１例を示し、図１４（ｂ）は第２例を示す。
【図１５】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１５（ａ）は第３例を示し、図１５（ｂ）は第４例を示す。
【図１６】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１６（ａ）は第５例を示し、図１６（ｂ）は第６例を示す。
【図１７】遅延アレイ方式を用いたスピーカアレイシステムを説明するブロック図である。
【図１８】１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイおよびその放音例を模式的に示す図である。
【図１９】１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイおよびその放音例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０…フィルムスピーカ、１１…振動膜（樹脂フィルム）、１１ａ…振動膜の一方の側壁、１１ｂ…振動膜の他方の側壁、１１ｃ…表側折曲端部、１１ｄ…裏側折曲端部、１２…バイアス電極、１３…駆動電極、１４…絶縁膜、１５…表側固定枠、１６…裏側固定枠、１７…曲げ治具、１８…曲げ治具、２０…フィルムスピーカ、２１…振動膜、２１ｃ…表側折曲端部、２１ｄ…裏側折曲端部、２２…バイアス電極、２３…駆動電極、２５…表側固定枠、２６…裏側固定枠、２７…曲げ治具、２８…曲げ治具、３０…フィルムスピーカ、３１…振動膜（樹脂フィルム）、３１ａ…振動膜の一方の側壁、３１ｂ…振動膜の他方の側壁、３１ｃ…表側折曲端部、３１ｄ…裏側折曲端部、３２…バイアス電極、３３ａ…第１駆動電極、３３ｂ…第２駆動電極、３５…表側固定枠、３６…裏側固定枠、４０…フィルムスピーカ、４１…振動膜（樹脂フィルム）、４１ｃ…表側折曲端部、４１ｄ…裏側折曲端部、４２ａ…第１バイアス電極、４２ｂ…第２バイアス電極、４３…駆動電極、４５…表側固定枠、４６…裏側固定枠、５０…フィルムスピーカ、５１…振動膜（樹脂フィルム）、５１ｃ…表側折曲端部、５１ｄ…裏側折曲端部、５２…バイアス電極（単極エレクトレット）、５３…駆動電極、５５…表側固定枠、５６…裏側固定枠、６０…フィルムスピーカ、６１…振動膜（樹脂フィルム）、６１ｃ…表側折曲端部、６１ｄ…裏側折曲端部、６２…バイアス電極（単極エレクトレット）、６３ａ…第１駆動電極、６３ｂ…第２駆動電極、６５…表側固定枠、６６…裏側固定枠、７０…フィルムスピーカ、７１…振動膜（樹脂フィルム）、７１ｃ…表側折曲端部、７１ｄ…裏側折曲端部、７２…バイアス電極（分極エレクトレット）、７３…駆動電極、７５…表側固定枠、７６…裏側固定枠、８０…１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイ、８１…樹脂フィルム、８２…バイアス電極、８３…駆動電極、９０…１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイ、９１…樹脂フィルム、９２…バイアス電極、９３…駆動電極、Ａ１，Ａ２，Ａ３…山部、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…谷部、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ…スピーカアレイ、１００…スピーカアレイシステム、１０１…遅延回路、１０２…指向性制御装置、１０３…重み付け手段、１０４…増幅手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を音波に変換するスピーカに係り、特に、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが相対向するように折り畳まれて形成されて、これらの両電極間内に存在する空気層が押し出されたり、引き戻されることにより音波が発生されるフィルムスピーカおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気音響変換器となるスピーカとしては、従来より、コンデンサ型のものが知られている。このコンデンサ型スピーカは、板状をなす固定電極に近接させて薄膜状の振動膜を配置したもので、振動膜にバイアス電圧を印加した状態で固定電極に音声電圧を印加することにより、振動膜を振動させて音波として放射するようになっている。
ところで、コンデンサ型のスピーカは、一般的に発音の周波数帯域が狭く、普通以下のサイズのものは高音用として用いられるのが通常であった。また、低音域まで周波数帯域を拡げたものもあるが、そのようなスピーカはかなり大型になってしまうばかりでなく、大きな面積を有する振動膜を固定電極に対して一定の距離だけ離間して保持することはかなりの困難を伴った。さらに、振動膜の振動を外部に音波信号として放射するために、固定電極にパンチングメタルと呼ばれる多数の孔が形成された部品を用いなければならないため、製造コストが割高になっていた。
【０００３】
そこで、大型化することなく周波数帯域の全域の周波数特性を向上させることができるスピーカとして、ハイル型と呼ばれるものが提案されるようになった。このハイル型スピーカは、例えば、特許文献１（特公昭５５ー４２５５５号公報）に開示されているように、１枚の振動板を蛇行するように折り曲げるとともにその両端部をケーシングに支持し、振動板の両側部に磁石を配置して構成されている。このようなハイル型スピーカにおいては、振動板を蛇行するように曲げているので、大型化することなく振動板の総面積を大きくすることができ、低音域までカバーすることができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、上記のようなハイル型スピーカでは、振動板の両端部のみを支持してその間をフリーにしていることから、振動板の形状を所定の形状に保持するためにはその大きさに限界があった。このため、低音域を充分にカバーすることができなかった。また、振動板の両側部に磁石を配置しているため、磁石同士の距離が長くなり、振動板全体を振動させるような強い磁場を形成する必要があることから、かなり大型の磁石を使用しなければならないという問題もあった。
【０００５】
そこで、特許文献２（特開平８−２４２４９８号公報）で開示されるようなスピーカも提案されるようになった。この特許文献２にて開示されたスピーカにあっては、板状の固定電極を互いに平行に離間するように複数配置して電極集合体を構成し、各固定電極同士の中間に、振動膜をその縁部に配置したスペーサを介して挟持する。また、この振動膜にバイアス電圧を印加するとともに、両端部に音声電圧を発生させる音声電圧発生手段の一方の端部と他方の端部とを固定電極に交互に接続する。そして、スペーサに、振動膜が固定電極側へ振れる際に、電極集合体の一側から空気が吐出されると同時に電極集合体の他側から空気が吸引される開口部を設けるようにしてスピーカを構成するようにしている。
【０００６】
さらに、ピエゾフィルムを積層して作ったバイモルフによって、アコ−ディオンのヒダのくぼみを拡張させたり収縮させて、音波を放射するフィルムスピーカが特許文献３（特開２００２−２７５９２号公報）で提案されるようになった。
【特許文献１】特公昭５５ー４２５５５号公報
【特許文献２】特開平８−２４２４９８号公報
【特許文献３】特開２００２−２７５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２にて提案されたスピーカにおいては、振動膜（フィルム）とスペーサを順に積み上げていくため、工数がかかり、生産性が悪いという問題を生じた。また、出力アンプの信号端子の一方の端部と他方の端部とを多数の固定電極に交互に接続する必要があるため、生産性も悪いという問題も生じた。また、裏面に設置した固定電極からの駆動しか使わないので効率も十分ではないという問題も生じた。
【０００８】
一方、上述した特許文献３にて提案されたフィルムスピーカにおいては、フィルムの駆動にピエゾフィルムを使うため、電圧と変形量のリニア性(線形性)が充分に良好なものでなく、音質は歪っぽいという問題を生じた。
そこで、本発明は上記の如き問題点を解消するためになされたものであって、構造が簡単・容易で、薄型で、変換効率に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)も良好で、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカおよびその製造方法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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明においては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルムが折り畳まれてフィルムスピーカが形成されている。そして、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は固定されており、バイアス電極には所定のバイアス電圧が付与されているとともに、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力によりバイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていることを特徴とする。
【００１０】
このように、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力により、バイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていると、構造が単純で、変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性) もよくて、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカを得ることが可能となる。この場合、生産性を考慮すると、バイアス電極と駆動電極の両方が導電性膜からなるのが望ましい。また、駆動電極は薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていると、変換効率がさらに向上するので望ましい。
【００１１】
また、バイアス電極は薄膜フィルムを挟むように２層の導電性膜で形成されているともに、当該２層の導電性膜は互いに極性が異なる電荷が付与されていると、薄膜フィルムは表面側と裏面側の両面から駆動されることとなる。これにより、さらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。そして、変換効率が優れていると、高電圧を印加する必要がなくなるので、電力消費が低減した薄型のスピーカを得ることが可能となる。
【００１２】
また、バイアス電極は、薄膜フィルムの表面に正または負の電荷が付与された単極エレクトレット、あるいは薄膜フィルムの表裏面で互に極性が異なる電荷を有するように分極された分極エレクトレットで構成されていると、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。この場合、駆動電極は薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていると変換効率がさらに向上するので望ましい。
【００１３】
また、導電性膜は銅、アルミニウム、クロム、チタン、金、ニッケル、鉄から選択される金属またはそれらの合金から形成された薄膜、カーボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)から選択される導電性無機材料から形成された薄膜、微細な金属粉末を分散させた導電性樹脂材料から形成された薄膜のいずれか１つから選択して用いるようにすればよい。また、導電性膜の表面は絶縁膜で被覆されていると、薄膜フィルムの振動によりバイアス電極と駆動電極とが接触して両電極が短絡する恐れを防止することができるので望ましい。
【００１４】
なお、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は円筒状あるいは角筒状に形成されていて、当該山部および谷部の頂部は固定板に固定されていると、当該山部と谷部との間に存在する薄膜フィルムの移動（振動）がスムーズになるので好ましい。また、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を備えるようにしてもよい。また、薄膜フィルムは熱可塑性樹脂フィルムあるいは熱硬化性樹脂フィルムなどの樹脂フィルムから選択して用いるようにすればよい。
【００１５】
上述のようなフィルムスピーカを作製するに際しては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とを形成する電極形成工程と、バイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの表面側のバイアス電極と駆動電極との間、およびバイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの裏面側の駆動電極とバイアス電極との間に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を配置する治具配置工程と、薄膜フィルムの裏面側に配置された曲げ治具と、薄膜フィルムの表面側に配置された曲げ治具とを互に引張するようにして、当該バイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように折り畳む折り畳み工程と、折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部の頂部に固定板を接着剤などで固定する固定工程とを備えるようにすればよい。これにより、一枚の薄膜フィルムを折り曲げて作製することが可能となるため、生産性効率が向上し、薄型で軽量のスピーカを作製することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極とバイアス電極との間のクーロン力によりバイアス電極と駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされている。これにより、構造が簡単・容易で、薄型で、変換効率に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)も良好で、音の歪が少なく、かつ製造が容易で、安価なフィルムスピーカを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図１３に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。なお、図１は本発明の実施例１のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００１８】
また、図２〜図６は図１のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）（図５のみ）はその矢印Ｂから見た側面図である。また、図７は実施例１の変形例のフィルムスピーカを模式的に示す図であり、（ａ）は第１変形例を示す断面図であり、（ｂ）は第２変形例を示す断面を示す断面図である。図８は図７の変形例のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）はその矢印Ｂから見た側面図である。
【００１９】
図９は本発明の実施例２のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図９（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１０は本発明の実施例３のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｂ）は駆動状態で表側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｃ）は駆動状態で表側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００２０】
図１１は本発明の実施例４のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１２は本発明の実施例５のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１２（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。図１３は本発明の実施例６のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１３（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【００２１】
１．実施例１
実施例１のフィルムスピーカ１０は、図１に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜１１と、このつづら折りされた振動膜１１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁１１ａの表面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２と、同じく振動膜１１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁１１ｂの表面上に形成され、かつバイアス電極１２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極１３とから構成される。
この場合、複数のバイアス電極１２は直列接続され、これに外部電源Ｖからバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の駆動電極１３も直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数のバイアス電極１２および複数の駆動電極１３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００２２】
つづら折りされた振動膜１１の表側折曲端部１１ｃは表側固定枠１５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜１１の裏側折曲端部１１ｄは裏側固定枠１６に接着剤などにより固定されている。そして、表側固定枠１５および裏側固定枠１６には、これらの内外で空気が流通できるような空気開口部（図示せず）が設けられている。なお、上述した「表側」とはフィルムスピーカ１０が形成された場合の聴取側を意味し、「裏側」はこれの反対側を意味し、以下の記載においても同様である。そして、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜１１はつづら折りされている。
【００２３】
ここで、樹脂フィルムからなる振動膜１１の材質としては、ポリイミド（カプトン〈登録商標〉）、ナイロン、ポリエステル（マイラー〈登録商標〉）などの熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる樹脂フィルムが使用できる。なお、これらの樹脂フィルムの厚みは５〜５００μｍであるのが望ましい。これは、厚みが５μｍ未満であると剛性が低すぎて柔軟なために所定の形状を維持することができなく、かつ強度も低くて破れやすいためである。一方、厚みが５００μｍを越えるようになると、剛性が高すぎて剛直なために振動板としての変位を生じにくいためである。
【００２４】
導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２および駆動電極１３は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）などの金属またはそれらの合金、カ−ボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)などの導電性無機材料、微細な金属粒子を分散させた導電性樹脂などの材料が使用可能である。この場合、これらのバイアス電極１２および駆動電極１３は、樹脂フィルム上にスパッタリング、蒸着、メッキなどで全面に金属薄膜を形成した後、エッチングでパタ−ニングしたり、リソグラフで得たレジストパタ−ンの開口部に金属を選択的にメッキさせ、もしくは全面に金属膜を形成してレジストパタ−ンを除去する（リフトオフ法）などの薄膜プロセスを用いることができる。また、金属膜と振動板フィルムを積層接着した後、エッチングでパタ−ニングする方法や、印刷技術やインクジェットなどの方法で、導電材料をパタ−ンイングしつつコ−ティングする方法等の様々な方法により形成することが可能である。
【００２５】
なお、導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極１２および駆動電極１３の表面は、図示しない絶縁膜（例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等）１４（図４参照）でコーティングするのが望ましい。これは、バイアス電極１２と駆動電極１３とが直接接触するショートの発生を防止するためである。この場合、配線との接続部となる部位には絶縁膜１４で被覆されないように、これらの部位の絶縁膜１４を除去しておく必要がある。
【００２６】
上述のように構成されたフィルムスピーカ１０において、例えば、図１（ａ）に示すように、外部電源（直流電源）Ｖからバイアス電極１２にプラス（＋）の電圧が印加されているものとする。そして、駆動電極１３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１（ｂ）に示すように、駆動電極１３にマイナス（−）の電圧が付与されると、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜１１はつづら折りされているので、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００２７】
一方、駆動電極１３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１（ｃ）に示すように、駆動電極１３にプラス（＋）の電圧が付与されると、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極１３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、バイアス電極１２と駆動電極１３との間に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００２８】
このようなバイアス電極１２と駆動電極１３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極１２と駆動電極１３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。
【００２９】
ついで、上述のような構成となる実施例１のフィルムスピーカ１０の製造方法を図２〜図６に基づいて、以下に詳細に説明する。まず、図２に示すように、厚みが５〜５００μｍのポリイミド（カプトン）、ナイロン、ポリエステル（マイラー）などの樹脂フィルムからなる振動膜１１を用意する。ついで、図３に示すように、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）などの金属あるいはそれらの合金からなる金属薄膜をスパッタリング、蒸着、メッキなどの薄膜プロセスで作製した後、エッチングでパタ−ニングしてバイアス電極１２および駆動電極１３を作製する。
【００３０】
この場合、上述した金属以外に、カ−ボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)などの導電性無機材料、微細な金属粒子を分散させた導電性樹脂などの材料を用いるようにしてもよい。また、薄膜プロセス（スパッタリング、蒸着、メッキなど）で作製した金属薄膜をエッチングでパタ−ニングすることに代えて、リソグラフでレジストをパタ−ニングした後、金属をパタ−ンメッキしたり、リフトオフで金属をパタ−ン蒸着する方法や、金属膜と振動板フィルムを積層接着した後、エッチングでパタ−ニングする方法や、印刷技術やインクジェットなどの方法で、導電材料をパタ−ンイングしつつコ−ティングする方法等の他の方法を用いるようにしてもよい。
【００３１】
ついで、図４に示すように、これらの全面に絶縁材料（例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等）を塗布して、バイアス電極１２および駆動電極１３の表面を絶縁膜１４でコーティングする。この場合、配線との接続部となる部位には絶縁膜１４で被覆されないように、これらの部位の絶縁膜１４は除去するようにする。ついで、図５に示すように、振動膜１１の表裏面のバイアス電極１２と駆動電極１３の間に交互に円柱状の曲げ治具１７，１８を配置する。この場合、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を形成するためにバイアス電極１２と駆動電極１３の間の裏面に配置される曲げ治具１７の直径は、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を形成するためにバイアス電極１２と駆動電極１３の間の表面に配置される曲げ治具１８の直径よりも大きく形成されている。
【００３２】
ついで、バイアス電極１２と駆動電極１３の間の裏面に配置された曲げ治具１７を上方に引張するとともに、バイアス電極１２と駆動電極１３の間の表面に配置された曲げ治具１８を下方に引張して、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するように振動膜１１をつづら折りにする。これにより、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極１２と駆動電極１３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極１３とバイアス電極１２との間の距離Ｙよりも大きくなることとなる。
【００３３】
ついで、図６に示すように、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するようにつづら折りされた振動膜１１の上端部に表側固定枠１５を配置するとともに、下端部に裏側固定枠１６を配置した。この後、振動膜１１の表側折曲端部１１ｃを表側固定枠１５に接着剤などで固着するとともに、振動膜１１の裏側折曲端部１１ｄを裏側固定枠１６に接着剤などで固着した。この場合、曲げ治具１７，１８を取り外すようにしてもよいし、曲げ治具１７，１８を取り外すことなく、そのまま残すようにしてもよい。
【００３４】
（変形例）
上述した実施例１においては、バイアス電極１２と駆動電極１３が互に相対向するように振動膜１１をつづら折りにするに際して、振動膜１１の表裏面に交互に円柱状の曲げ治具１７，１８を配置して断面が略半円形の曲げ部が形成されるようにした。ところが、曲げ部の形状は半円形に限られることなく、種々の変形例が考えられる。例えば、図７（ａ）は上述した実施例１の第１変形例のフィルムスピーカを示しており、この図７（ａ）に示すフィルムスピーカ２０においては、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するように振動膜２１の上端部および下端部が矩形状に折り曲げられてつづら折りにされている。この場合も、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極２２と駆動電極２３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極２３とバイアス電極２２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜２１はつづら折りされている。
【００３５】
このような第１変形例のフィルムスピーカ２０を形成するに際しては、図８に示すように、振動膜２１の表裏面のバイアス電極２２と駆動電極２３の間に交互に角柱状の曲げ治具２７，２８を配置する。ついで、バイアス電極２２と駆動電極２３の間の裏面に配置された曲げ治具２７を上方に引張するとともに、バイアス電極２２と駆動電極２３の間の表面に配置された曲げ治具２８を下方に引張して、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するように振動膜２１をつづら折りにする。
【００３６】
なお、この場合も、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を形成するためにバイアス電極２２と駆動電極２３の間の裏面に配置される曲げ治具２７の幅（Ｘ）は、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を形成するためにバイアス電極２２と駆動電極２３の間の表面に配置される曲げ治具１８の幅（Ｙ）よりも大きく形成されている必要がある。これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極２３とバイアス電極２２との間の幅（Ｙ）は、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極２２と駆動電極２３との幅（Ｙ）よりも短く形成されることとなる。
【００３７】
ついで、バイアス電極２２と駆動電極２３が互に相対向するようにつづら折りされた振動膜２１の上端部に表側固定枠２５を配置するとともに、下端部に裏側固定枠２６を配置した。この後、振動膜２１の表側折曲端部２１ｃを表側固定枠２５に接着剤などで固着するとともに、振動膜２１の裏側折曲端部２１ｄを裏側固定枠２６に接着剤などで固着した。この場合、曲げ治具２７，２８を取り外すようにしてもよいし、図７（ｂ）の実施例１の第２変形例に示すように、曲げ治具２７，２８を取り外すことなく、そのまま残すようにしてもよい。
【００３８】
２．実施例２
実施例２のフィルムスピーカ３０は、図９に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜３１と、このつづら折りされた振動膜３１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁３１ａの表面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなるバイアス電極３２と、同じく振動膜３１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁３１ｂの表面上および裏面上に形成されかつバイアス電極３２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極３３（第１駆動電極３３ａ，第２駆動電極３３ｂ）とから構成される。
【００３９】
この場合、複数のバイアス電極３２は直列接続され、これに外部電源Ｖからバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の第１駆動電極３３ａ同士、第２駆動電極３３ｂ同士もそれぞれ直列接続（この場合、第１駆動電極３３ａと第２駆動電極３３ｂとは互に逆極性となるように接続されている）されていて、これらにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数のバイアス電極３２および第１駆動電極３３ａ同士、第２駆動電極３３ｂ同士はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００４０】
そして、つづら折りされた振動膜３１の表側折曲端部３１ｃは表側固定枠３５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜３１の裏側折曲端部３１ｄは裏側固定枠３６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜３１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、バイアス電極３２も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。また、第１駆動電極３３ａ、第２駆動電極３３ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、上述のように樹脂フィルムの両面に形成してもよい。
【００４１】
上述のように構成されたフィルムスピーカ３０において、例えば、図９（ａ）に示すように、外部電源（直流電源）Ｖからバイアス電極３２にプラス（＋）の電圧が印加されているものとする。そして、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図９（ｂ）に示すように、第１駆動電極３３ａにマイナス（−）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極３３ｂにプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極３２と第２駆動電極３３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極３３ａとバイアス電極３２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図９（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００４２】
一方、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図９（ｃ）に示すように、第１駆動電極３３ａにプラス（＋）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極３３ｂにマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極３２と第２駆動電極３３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極３３ａとバイアス電極３２との間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図９（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００４３】
このようなバイアス電極３２と駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極３２と駆動電極３３（３３ａ，３３ｂ）との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、駆動電極３３は第１駆動電極３３ａと第２駆動電極３３ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。
【００４４】
３．実施例３
実施例３のフィルムスピーカ４０は、図１０に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜４１と、このつづら折りされた振動膜４１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁４１ａの表面上および裏面上に形成された導電性薄膜電極パターンからなる第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂと、同じく振動膜４１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁４１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極４２ａ，４２ｂと相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極４３とから構成される。ここで、第１バイアス電極４２ａは側壁４１ａの表面上に一方の極性となるように形成されており、第２バイアス電極４２ｂは側壁４１ａの裏面上に他方の極性となるように形成されている。
【００４５】
この場合、複数の第１バイアス電極４２ａ同士は直列接続され、これに第１外部電源Ｖ１からバイアス電圧が付与されるようになされているとともに、複数の第２バイアス電極４２ｂ同士は直列接続され、これに第２外部電源Ｖ２からバイアス電圧が付与されるようになされている。また、複数の駆動電極４３も直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数の第１バイアス電極４２ａ同士、複数の第２バイアス電極４２ｂ同士および複数の駆動電極４３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００４６】
そして、つづら折りされた振動膜４１の表側折曲端部４１ｃは表側固定枠４５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜４１の裏側折曲端部４１ｄは裏側固定枠４６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜４１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、第１バイアス電極４２ａおよび第２バイアス電極４２ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、樹脂フィルム４１の両面に形成してもよい。また、駆動電極４３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。
【００４７】
上述のように構成されたフィルムスピーカ４０において、例えば、図１０（ａ）に示すように、第１外部電源（直流電源）Ｖ１から第１バイアス電極４２ａにプラス（＋）の電圧が印加され、第２外部電源（直流電源）Ｖ２から第２バイアス電極４２ｂにマイナス（−）の電圧が印加されているものとする。そして、駆動電極４３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１０（ｂ）に示すように、駆動電極４３がマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向する第２バイアス電極４２ｂと駆動電極４３との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極４３と第１バイアス電極４２ａとの間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１０（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００４８】
また、駆動電極４３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１０（ｃ）に示すように、駆動電極４３がプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向する第２バイアス電極４２ｂと駆動電極４３との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極４３と第１バイアス電極４２ａとの間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１０（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極４３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００４９】
このようなバイアス電極４２（第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂ）と駆動電極４３とのわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極４２（第１バイアス電極４２ａ、第２バイアス電極４２ｂ）と駆動電極４３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、バイアス電極４２は第１バイアス電極４２ａと第２バイアス電極４２ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。
【００５０】
４．実施例４
実施例４のフィルムスピーカ５０は、図１１に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜５１と、このつづら折りされた振動膜５１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁５１ａの表面上に形成された単極エレクトレットからなるバイアス電極５２と、同じく振動膜５１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁５１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極５２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極５３とから構成される。この場合、複数の駆動電極５３は直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされているが、複数の駆動電極５３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００５１】
つづら折りされた振動膜５１の表側折曲端部５１ｃは表側固定枠５５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜５１の裏側折曲端部５１ｄは裏側固定枠５６に接着剤などにより固定されている。そして、非駆動状態において、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極５２と駆動電極５３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜５１はつづら折りされている。
【００５２】
なお、樹脂フィルムからなる振動膜５１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、駆動電極５３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。また、単極エレクトレットからなるバイアス電極５２は、上述した樹脂フィルム５１にコロナ放電されたイオンを打ち込むことにより正または負に帯電させて形成したものである。
【００５３】
上述のように構成されたフィルムスピーカ５０において、例えば、図１１（ａ）に示すように、振動膜５１に単極エレクトレットを形成する際に、プラス（＋）の電荷を持つようにバイアス電極５２が形成されているものとする。そして、駆動電極５３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１１（ｂ）に示すように、駆動電極５３にマイナス（−）の電圧が付与されると、山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極５２と駆動電極５３との間の距離Ｘは、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間の距離Ｙよりも大きくなるように振動膜５１はつづら折りされているので、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間でオーディオ信号に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。
【００５４】
これにより、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１１（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。一方、駆動電極５３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１１（ｃ）に示すように、駆動電極５３にプラス（＋）の電圧が付与されると、谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極５３とバイアス電極５２との間でオーディオ信号に応じて互に反発されるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１１（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極５３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、バイアス電極５２と駆動電極５３との間に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００５５】
このようなバイアス電極５２と駆動電極５３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極５２と駆動電極５３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。なお、バイアス電極５２は単極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００５６】
５．実施例５
実施例５のフィルムスピーカ６０は、図１２に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜６１と、このつづら折りされた振動膜６１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁６１ａの表面上に形成された単極エレクトレットからなるバイアス電極６２と、同じく振動膜６１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁６１ｂの表面上および裏面上に形成されかつバイアス電極６２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる第１駆動電極６３ａおよび第２駆動電極６３ｂとから構成される。
この場合、複数の第１駆動電極６３ａ同士、第２駆動電極６３ｂ同士はそれぞれ直列接続（この場合、第１駆動電極６３ａと第２駆動電極６３ｂとは互に逆極性となるように接続されている）されていて、これらにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされている。なお、複数の第１駆動電極６３ａ同士および第２駆動電極６３ｂ同士はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００５７】
そして、つづら折りされた振動膜６１の表側折曲端部６１ｃは表側固定枠６５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜６１の裏側折曲端部６１ｄは裏側固定枠６６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜６１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、第１駆動電極６３ａおよび第２駆動電極６３ｂも上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されており、例えば、樹脂フィルム６１の両面に形成してもよい。また、単極エレクトレットからなるバイアス電極６２は、上述した樹脂フィルム６１にコロナ放電されたイオンを打ち込むことにより正または負に帯電させて形成されたものである。
【００５８】
上述のように構成されたフィルムスピーカ６０において、例えば、図１２（ａ）に示すように、振動膜６１に単極エレクトレットを形成する際に、プラス（＋）の電荷を持つようにバイアス電極６２が形成されているものとする。そして、オーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１２（ｂ）に示すように、第１駆動電極６３ａにマイナス（−）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極６３ｂにプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂとの間でオーディオ信号に応じて互に反発するようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極６３ａとバイアス電極６２との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１２（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００５９】
一方、駆動電極６３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１２（ｃ）に示すように、第１駆動電極６３ａにプラス（＋）の電圧が付与されるとともに第２駆動電極６３ｂにマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する第１駆動電極６３ａとバイアス電極６２との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１２（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極６３（６３ａ，６３ｂ）に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００６０】
このようなバイアス電極６２と第１駆動電極６３ａのわずかな変位およびバイアス電極６２と第２駆動電極６３ｂのわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極６２と各駆動電極６３ａ，６３ｂとの間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、駆動電極は第１駆動電極６３ａと第２駆動電極６３ｂとから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。なお、バイアス電極６２は単極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００６１】
６．実施例６
本実施例６のフィルムスピーカ７０は、図１３に示すように、樹脂フィルムからなり、かつこの樹脂フィルムが折り畳み方向に可撓性を有するようにつづら折りされた振動膜７１と、このつづら折りされた振動膜７１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する一方の側壁７１ａの表面上に形成された分極エレクトレット膜からなるバイアス電極７２と、同じく振動膜７１の山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・（あるいは谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・）を形成する他方の側壁７１ｂの表面上に形成されかつバイアス電極７２と相対向するように形成された導電性薄膜電極パターンからなる駆動電極７３とから構成される。この場合、複数の駆動電極７３は直列接続されていて、これにオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されるようになされているが、複数の駆動電極７３はそれぞれ並列接続であってもよい。
【００６２】
そして、つづら折りされた振動膜７１の表側折曲端部７１ｃは表側固定枠７５に接着剤などにより固定されているとともに、つづら折りされた振動膜７１の裏側折曲端部７１ｄは裏側固定枠７６に接着剤などにより固定されている。なお、樹脂フィルムからなる振動膜７１の材質は上述した実施例１と同様であり、その厚みも上述した実施例１と同様に５〜５００μｍとなるようになされている。また、駆動電極７３も上述した実施例１と同様の材質、同様の製法により形成されている。
【００６３】
また、バイアス電極７２は分極エレクトレット膜からなり、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６フッ化ポリプロピレン（ＦＥＰ）などの高分子フィルム７１を、例えばコロナ放電処理することにより、当該フィルム７１の表裏面に互に極性が異なる電荷が形成されるような分極処理が施されたものである。この場合、図１３に示すように、当該フィルム７１の表面７２ａにプラス（＋）の電荷が形成され、当該フィルム７１の裏面７２ｂにマイナス（−）の電荷が形成されているものとする。
【００６４】
上述のように構成された実施例６のフィルムスピーカ７０において、駆動電極７３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１３（ｂ）に示すように、駆動電極７３にマイナス（−）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極７２ｂと駆動電極７３との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極７３とバイアス電極７２ａとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用することとなる。これにより、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層が外部（図１３（ｂ）の白抜き矢印方向）に押し出されることとなる。
【００６５】
また、駆動電極７３にオーディオ信号（Ｖｉｎ）が印加されて、例えば、図１３（ｃ）に示すように、駆動電極７３にプラス（＋）の電圧が付与されると、表側に向けて突出する山部Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・を介して対向するバイアス電極７２ｂと駆動電極７３との間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に引き寄せられるようなクーロン力が作用する。一方、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・を介して対向する駆動電極７３とバイアス電極７２ａとの間でオーディオ信号（Ｖｉｎ）に応じて互に反発するようなクーロン力が作用することとなる。これにより、外部から裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内（図１３（ｃ）の白抜き矢印方向）に空気層が吸引されることとなる。そして、駆動電極７３に交流電圧からなるオーディオ信号（Ｖｉｎ）が繰り返して印加されると、裏側に向けて凹む谷部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・内に存在する空気層の押し出しと引き戻しが繰り返されて、音波の波面が形成されることとなる。
【００６６】
このようなバイアス電極７２と駆動電極７３のわずかな変位が、鞴のように、各バイアス電極７２と駆動電極７３との間に存在する大量の空気層の出入りを生むこととなって、大音量の空気振動が生み出されることとなる。これにより、大音量のスピーカを得ることが可能となる。この場合、バイアス電極７２は分極エレクトレットから構成されているので、実施例１よりもさらに変換効率（オーディオ信号を音波に変換する効率）に優れるとともに、入力に対する応答のリニア性(線形性)もさらに向上し、音の歪がさらに少ないスピーカが得られるようになる。また、バイアス電極７２は分極エレクトレットで構成されているので、薄膜フィルム上に直接電極を形成する必要がなくなるとともに、バイアス電圧を付与するための電力を供給することが必要でなくなるので、さらに省電力のスピーカを構成することが可能となる。
【００６７】
７．スピーカアレイ
（１）１ユニットによるスピーカアレイ
上述した各実施例のフィルムスピーカにおいては、各駆動電極を直列接続して構成される１ユニットのフィルムスピーカとする例について説明したが、本発明のフィルムスピーカにおいては、各駆動電極の個々に同一位相あるいは異なる位相のオーディオ信号を入力させるようにして１ユニットによるスピーカアレイを形成することが可能である。そこで、上述した実施例１のフィルムスピーカ１０の各駆動電極の個々に同一位相あるいは異なる位相のオーディオ信号を入力させるようにして１ユニットによるスピーカアレイを形成する例について、以下に説明する。
【００６８】
（第１例）
図１４（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ａを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同位相の信号を付与すると、スピーカアレイ１０ａの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに平行なビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１４（ａ）の点線で示すような音波の波面が形成され、リスナー（Ｌ）は、リスナー（Ｌ）の真正面に音源があるかのように聞こえる。
【００６９】
（第２例）
図１４（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｂを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ａから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだ信号を付与すると、スピーカアレイ１０ａの駆動電極Ａから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１４（ｂ）の点線で示すように傾斜した音波の波面が形成され、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｂの駆動電極Ｅ側に音源があるように聞こえる。
【００７０】
（第３例）
図１５（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｃを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が遅れた信号を付与すると、スピーカアレイ１０ｃの駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が遅れたビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１５（ａ）の点線で示すようにＰ点を中心とした球状の波面が形成され、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｃの後ろのＰ点に音源があるかのような奥行きのある音に聞こえる。
【００７１】
（第４例）
図１５（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｄを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだ信号を付与すると、スピーカアレイ１０ｄの駆動電極Ｃから駆動電極Ａおよび駆動電極Ｃから駆動電極Ｅに向かうほど位相が進んだビーム状の音波が放音されることとなる。これにより、図１５（ｂ）の点線で示すような球状の音波の波面が形成され、特定のリスナー（Ｌ）のみに音をフォーカスして聞かせ、他のリスナーには聞かせないという使い方ができるようになる。
【００７２】
（第５例）
図１６（ａ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに個々にオーディオ信号（Ｖｉｎ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｅを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに位相が異なるオーディオ信号を付与して、図１６（ｂ）の点線で示すような球状の波面が形成されるようにすると、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｅの後ろのＰ点に音源があるかのような奥行きのある音に聞こえる。
【００７３】
（第６例）
図１６（ｂ）に示すように、各駆動電極Ａ，Ｃ，Ｅに個々にＰ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｐ）を付与するように接続するとともに、各駆動電極Ｂ，Ｄに個々にＱ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｑ）を付与するように接続して１ユニットによるスピーカアレイ１０ｆを形成する。そして、これらの各駆動電極Ａ，Ｃ，Ｅに位相が異なるＰ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｐ）を付与して、図１６（ｂ）の点線で示すような球状の波面が形成されるようにし、これらの各駆動電極Ｂ，Ｄに位相が異なるＱ群のオーディオ信号（Ｖｉｎ−ｑ）を付与して、図１６（ｂ）の一点鎖線で示すような球状の波面が形成されるようにすると、リスナー（Ｌ）はスピーカアレイ１０ｆの後ろのＰ点およびＱ点の異なった位置に音源があるかのような立体的な音場が形成されて聞こえる。
【００７４】
なお、上述のように位相をずらしたオーディオ信号を各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに付与するようにするには、例えば、特開２００５−１９７８９６号公報に開示されているようなスピーカアレイシステム１００を用いればよい。具体的には、図１７に示すように、指向性制御装置１０２から与えられる遅延制御情報に従い、各スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに供給するオーディオ信号の各々に遅延処理を施す遅延回路１０１を備えるようにする。この場合、指向性制御装置１０２は、所望する位置に焦点が形成されるように、上記各オーディオ信号に与えるべき遅延量を求め、求めた各遅延量をあらわす遅延制御情報を生成して遅延回路１０１に供給する。
【００７５】
具体的には、焦点からスピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）までの距離差を補償するように、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の空間座標と焦点の空間座標とに基づき上記各遅延量を算出する。そして、重み付け手段１０３を、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと同数の乗算器１０３−ａ，１０３−ｂ・・・１０３−ｅによって構成し、遅延回路１０１から供給される遅延処理後のオーディオ信号の各々に窓関数係数やゲイン係数等の重み係数による重みを付加する。
【００７６】
増幅手段１０４は、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと同数のアンプ１０４−ａ，１０４−ｂ・・・１０４−ｅによって構成し、重み付け手段１０３によって所定の重みが付加された各オーディオ信号を増幅する。これにより、増幅手段１０４によって増幅されたオーディオ信号は、スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）の各駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに入力され、音波として出力される。各スピーカアレイ１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）から出力された音波は、空間上の任意の点（焦点）において同位相となり、該焦点方向の音圧が局所的に高くなる効率の良い指向性（以下、狭指向性）が実現される。このように、遅延アレイ方式を用いたスピーカアレイシステム１００によれば、狭指向性を実現することができるとともに、遅延量の変更のみで指向方向を任意に変更等することができる。
【００７７】
（２）１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイ
上述した各実施例においては、１枚の樹脂フィルムからなる振動板を用いて１ユニットのフィルムスピーカを作製する例について説明した。ところが、１枚の樹脂フィルムからなる振動板を用いて複数ユニットのスピーカ（マルチスピーカ）を作製することが可能である。ついで、マルチスピーカの構成の一例を図１８に基づいて説明する。図１８に示すマルチスピーカ８０においては、１枚の樹脂フィルム８１に多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とが形成されている。また、所定の個数（この場合は８個）のバイアス電極８２がタ−ミナルｘに接続されるように結線され、所定の個数（この場合は８個）の駆動電極８３がタ−ミナルｙに接続されるように結線されて、ユニットＡ１〜Ａ７が形成されている。そして、これらのバイアス電極８２と駆動電極８３とが互に平行に相対向するように折目線（図１８に示す点線）で交互に折り曲げられている。
【００７８】
この場合、１枚の樹脂フィルム８１に多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とを形成するに際しては、エッチング法、パタ−ニング法、印刷法などを適用して作製するようにすればよい。また、バイアス電極８２を結線するに際しては、ユニットＡ１〜Ａ７毎に結線するようにしてもよいし、あるいは樹脂フィルム８１上の１箇所で全部結線して、ひとつの端子にまとめるようにしてもよい。さらに、まとまってひとつの動きをするユニットに対しては、ユニットごとに異なった信号で制御できるようにするのが望ましい。
なお、このようなマルチスピーカの製造方法においては、１枚の樹脂フィルムに多数のバイアス電極８２と駆動電極８３とからなるユニットＡ１〜Ａ７を形成すること以外は、上述した実施例１の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。
【００７９】
（３）１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイ
また、図１９に示すマルチスピーカ９０においては、１枚の樹脂フィルム９１に多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とが形成されている。この場合、所定の個数（この場合は８個）のバイアス電極９２がタ−ミナルｘに接続されるように結線され、所定の個数（この場合は８個）の駆動電極９３がタ−ミナルｙに接続されるように結線されて、ユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６が形成されている。そして、これらのバイアス電極９２と駆動電極９３とが互に平行に相対向するように折目線（図１９に示す点線）で交互に折り曲げられている。
【００８０】
ここで、１枚の樹脂フィルム９１に多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とを形成するに際しては、エッチング法、パタ−ニング法、印刷法などを適用して作製するようにすればよい。また、バイアス電極９２を結線するに際しては、ユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６毎に結線するようにしてもよいし、あるいは樹脂フィルム９１上の１箇所で全部結線して、ひとつの端子にまとめるようにしてもよい。さらに、まとまってひとつの動きをするユニットに対しては、ユニットごとに異なった信号で制御できるようにするのが望ましい。
なお、このようなマルチスピーカの製造方法においては、１枚の樹脂フィルムに多数のバイアス電極９２と駆動電極９３とからなるユニットＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６を形成すること以外は、上述した実施例１の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
なお、上述した実施の形態においては、薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とを形成し、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように薄膜フィルムがつづら折り状に折り畳み、つづら折り状に折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部を板状の固定板で固定して平面状のフィルムスピーカを形成する例について説明した。ところが、本発明のフィルムスピーカは平面状のみに限ることなく種々の形状に形成することが可能である。例えば、円筒状、凹面状、球面状などの種々の曲面を有するフィルムスピーカを形成することが可能である。この場合、バイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に相対向するように薄膜フィルムがつづら折り状に折り畳み、つづら折り状に折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部を、円筒状、凹面状、球面状などの自由な曲面を有する板、枠、梁などで固定するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例１のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図３】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図３（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図５（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図６】図１のフィルムスピーカの製造法の一工程を模式的に示す図であり、図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図６（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図７】実施例１の変形例のフィルムスピーカを模式的に示す断面図である。
【図８】図７の変形例のフィルムスピーカの製造法を模式的に示す図であり、図８（ａ）は上面図であり、図８（ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図８（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例２のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図９（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図９（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例３のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｂ）は駆動状態で表側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１０（ｃ）は駆動状態で表側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例４のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１１（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１１（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例５のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１２（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１２（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例６のフィルムスピーカを模式的に示す断面図であり、図１３（ａ）は非駆動状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は駆動状態で表面側の振動膜間に存在する空気層が押し出された状態を模式的に示す断面図であり、図１３（ｃ）は駆動状態で表面側の振動膜間に空気層が引き戻された状態を模式的に示す断面図である。
【図１４】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１４（ａ）は第１例を示し、図１４（ｂ）は第２例を示す。
【図１５】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１５（ａ）は第３例を示し、図１５（ｂ）は第４例を示す。
【図１６】１ユニットによるスピーカアレイを形成して放音させる例を模式的に示す図であり、図１６（ａ）は第５例を示し、図１６（ｂ）は第６例を示す。
【図１７】遅延アレイ方式を用いたスピーカアレイシステムを説明するブロック図である。
【図１８】１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイおよびその放音例を模式的に示す図である。
【図１９】１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイおよびその放音例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０…フィルムスピーカ、１１…振動膜（樹脂フィルム）、１１ａ…振動膜の一方の側壁、１１ｂ…振動膜の他方の側壁、１１ｃ…表側折曲端部、１１ｄ…裏側折曲端部、１２…バイアス電極、１３…駆動電極、１４…絶縁膜、１５…表側固定枠、１６…裏側固定枠、１７…曲げ治具、１８…曲げ治具、２０…フィルムスピーカ、２１…振動膜、２１ｃ…表側折曲端部、２１ｄ…裏側折曲端部、２２…バイアス電極、２３…駆動電極、２５…表側固定枠、２６…裏側固定枠、２７…曲げ治具、２８…曲げ治具、３０…フィルムスピーカ、３１…振動膜（樹脂フィルム）、３１ａ…振動膜の一方の側壁、３１ｂ…振動膜の他方の側壁、３１ｃ…表側折曲端部、３１ｄ…裏側折曲端部、３２…バイアス電極、３３ａ…第１駆動電極、３３ｂ…第２駆動電極、３５…表側固定枠、３６…裏側固定枠、４０…フィルムスピーカ、４１…振動膜（樹脂フィルム）、４１ｃ…表側折曲端部、４１ｄ…裏側折曲端部、４２ａ…第１バイアス電極、４２ｂ…第２バイアス電極、４３…駆動電極、４５…表側固定枠、４６…裏側固定枠、５０…フィルムスピーカ、５１…振動膜（樹脂フィルム）、５１ｃ…表側折曲端部、５１ｄ…裏側折曲端部、５２…バイアス電極（単極エレクトレット）、５３…駆動電極、５５…表側固定枠、５６…裏側固定枠、６０…フィルムスピーカ、６１…振動膜（樹脂フィルム）、６１ｃ…表側折曲端部、６１ｄ…裏側折曲端部、６２…バイアス電極（単極エレクトレット）、６３ａ…第１駆動電極、６３ｂ…第２駆動電極、６５…表側固定枠、６６…裏側固定枠、７０…フィルムスピーカ、７１…振動膜（樹脂フィルム）、７１ｃ…表側折曲端部、７１ｄ…裏側折曲端部、７２…バイアス電極（分極エレクトレット）、７３…駆動電極、７５…表側固定枠、７６…裏側固定枠、８０…１ユニットの複数個を１列になるように接続したスピーカアレイ、８１…樹脂フィルム、８２…バイアス電極、８３…駆動電極、９０…１ユニットの複数個を複数列になるように接続したスピーカアレイ、９１…樹脂フィルム、９２…バイアス電極、９３…駆動電極、Ａ１，Ａ２，Ａ３…山部、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…谷部、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ…スピーカアレイ、１００…スピーカアレイシステム、１０１…遅延回路、１０２…指向性制御装置、１０３…重み付け手段、１０４…増幅手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように前記薄膜フィルムが折り畳まれて形成されたフィルムスピーカであって、
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は固定されており、
前記バイアス電極には所定のバイアス電圧が付与されているとともに、前記駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極と前記バイアス電極との間のクーロン力により前記バイアス電極と前記駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていることを特徴とするフィルムスピーカ。
【請求項２】
前記バイアス電極と前記駆動電極の両方が導電性膜からなることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項３】
前記駆動電極は前記薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムスピーカ。
【請求項４】
前記バイアス電極は前記薄膜フィルムを挟むように２層の導電性膜で形成されているとともに、当該２層の導電性膜は互いに極性が異なる電荷が付与されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムスピーカ。
【請求項５】
前記駆動電極は導電性膜であり、前記バイアス電極は分極エレクトレットであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項６】
前記駆動電極は導電性膜であり、前記バイアス電極は単極エレクトレットであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項７】
前記駆動電極は前記薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルムスピーカ。
【請求項８】
前記導電性膜は銅、アルミニウム、クロム、チタン、金、ニッケル、鉄から選択される金属またはそれらの合金から形成された薄膜、カーボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)から選択される導電性無機材料から形成された薄膜、微細な金属粉末を分散させた導電性樹脂材料から形成された薄膜のいずれか１つであることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項９】
前記導電性膜の表面は絶縁膜で被覆されていることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１０】
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は円筒状あるいは角筒状に形成されていて、当該山部および谷部の頂部は固定板に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１１】
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を備えるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１２】
前記薄膜フィルムは熱可塑性樹脂フィルムあるいは熱硬化性樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１３】
バイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの前記バイアス電極と前記駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように前記薄膜フィルムを折り畳むことにより形成するフィルムスピーカの製造方法であって、
前記薄膜フィルムに前記バイアス電極と前記駆動電極とを形成する電極形成工程と、
前記バイアス電極と前記駆動電極とが形成された前記薄膜フィルムの表面側の前記バイアス電極と前記駆動電極との間、および前記バイアス電極と前記駆動電極とが形成された前記薄膜フィルムの裏面側の前記駆動電極と前記バイアス電極との間に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を配置する治具配置工程と、
前記薄膜フィルムの裏面側に配置された前記曲げ治具と、前記薄膜フィルムの表面側に配置された前記曲げ治具とを互に引張するようにして、前記バイアス電極と前記駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように折り畳む折り畳み工程と、
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部の頂部に固定板を固定する固定工程とを備えたことを特徴とするフィルムスピーカの製造方法。
【請求項１４】
前記固定工程の後に前記曲げ治具を取り除く曲げ治具除去工程を備えるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のフィルムスピーカの製造方法。
【請求項１】
薄膜フィルムにバイアス電極と駆動電極とが形成され、これらのバイアス電極と駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように前記薄膜フィルムが折り畳まれて形成されたフィルムスピーカであって、
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は固定されており、
前記バイアス電極には所定のバイアス電圧が付与されているとともに、前記駆動電極に付与されたオーディオ信号に応じた駆動電圧に基づく当該駆動電極と前記バイアス電極との間のクーロン力により前記バイアス電極と前記駆動電極との間の空間部に存在する空気層が押し出されたり引き戻されることにより空気振動が生じて音波を発生するようになされていることを特徴とするフィルムスピーカ。
【請求項２】
前記バイアス電極と前記駆動電極の両方が導電性膜からなることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項３】
前記駆動電極は前記薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムスピーカ。
【請求項４】
前記バイアス電極は前記薄膜フィルムを挟むように２層の導電性膜で形成されているとともに、当該２層の導電性膜は互いに極性が異なる電荷が付与されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムスピーカ。
【請求項５】
前記駆動電極は導電性膜であり、前記バイアス電極は分極エレクトレットであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項６】
前記駆動電極は導電性膜であり、前記バイアス電極は単極エレクトレットであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムスピーカ。
【請求項７】
前記駆動電極は前記薄膜フィルムの表裏面に形成された２層の導電性膜であるともに、当該２層の導電性膜は互いに逆極性となるように接続されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルムスピーカ。
【請求項８】
前記導電性膜は銅、アルミニウム、クロム、チタン、金、ニッケル、鉄から選択される金属またはそれらの合金から形成された薄膜、カーボン、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)から選択される導電性無機材料から形成された薄膜、微細な金属粉末を分散させた導電性樹脂材料から形成された薄膜のいずれか１つであることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項９】
前記導電性膜の表面は絶縁膜で被覆されていることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１０】
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部は円筒状あるいは角筒状に形成されていて、当該山部および谷部の頂部は固定板に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１１】
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を備えるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１２】
前記薄膜フィルムは熱可塑性樹脂フィルムあるいは熱硬化性樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のフィルムスピーカ。
【請求項１３】
バイアス電極と駆動電極とが形成された薄膜フィルムの前記バイアス電極と前記駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように前記薄膜フィルムを折り畳むことにより形成するフィルムスピーカの製造方法であって、
前記薄膜フィルムに前記バイアス電極と前記駆動電極とを形成する電極形成工程と、
前記バイアス電極と前記駆動電極とが形成された前記薄膜フィルムの表面側の前記バイアス電極と前記駆動電極との間、および前記バイアス電極と前記駆動電極とが形成された前記薄膜フィルムの裏面側の前記駆動電極と前記バイアス電極との間に円柱状あるいは角柱状の曲げ治具を配置する治具配置工程と、
前記薄膜フィルムの裏面側に配置された前記曲げ治具と、前記薄膜フィルムの表面側に配置された前記曲げ治具とを互に引張するようにして、前記バイアス電極と前記駆動電極とが空気層を介して互に平行に相対向するように折り畳む折り畳み工程と、
前記折り畳まれた薄膜フィルムの山部および谷部の頂部に固定板を固定する固定工程とを備えたことを特徴とするフィルムスピーカの製造方法。
【請求項１４】
前記固定工程の後に前記曲げ治具を取り除く曲げ治具除去工程を備えるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のフィルムスピーカの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２７４３９３（Ｐ２００７−２７４３９３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９８２８１（Ｐ２００６−９８２８１）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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