説明

音響照明装置

【課題】静電型の電気音響変換器の電極を反射板として用いた音響照明装置において、電極表面に白色ドットを形成することなく、電極表面から反射される光の光源からの距離によるムラを低減することが可能な技術を提供すること。
【解決手段】音響照明装置(1)は、振動体(30)と、振動体に対向する第1面と該第1面と反対側の第2面とを有するとともに振動体から発せられた音波を透過させる複数の貫通孔(13)が形成された電極(10)とを備えた静電型の電気音響変換器(200)と、電気音響変換器の電極の第2面に向けて光を照射する光源(300A、300B)とを有し、電極の第2面は光拡散性を有し、電極の複数の貫通孔は、光源からの距離が遠いほど、電極の単位面積当たりに占める貫通孔の面積が小さくなるように設けられていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気音響変換機能と照明機能とを備えた音響照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スピーカと照明装置を一体化した音響照明装置が知られている。例えば、特許文献1には、前側電極および後側電極から音波を放出する静電型スピーカの機能と、前側電極の表面から光を放射する照明機能とを有する音響照明装置が開示されている。特許文献2に記載の音響照明装置では、前側電極は、導電層、光拡散層及び導光層から構成されており、光源から導光層の端面(側部)を通じて入射された光は、光拡散層にて拡散され外部に放出される。即ち、特許文献2に記載の音響照明装置は、いわゆるエッジライト方式(またはサイドライト方式)の照明装置として構成されている。
【0003】
このようなエッジライト方式の照明装置において、導光層全面から均一に光を放出させるため、例えば特許文献2には、導光層の一面に印刷された複数の白色ドットにより光拡散層(光乱反射層)を形成し、これら白色ドットの密度を光源から近いところでは低く、光源から離れたところでは高くすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−243581号公報
【特許文献2】特開平3−5726号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
静電型スピーカの電極を反射板として用いる場合、光源からの距離によらずに反射光が均一になるように、電極の表面に光を散乱させるための白色ドットを印刷し、これら白色ドットの密度を光源から近いところでは低く、光源から離れたところでは高くすることが考えられる。しかしながら、静電型スピーカの電極には振動膜によって生成された音波を透過させるための多数の貫通孔が形成されているため、これら貫通孔が形成されたところには白色ドットを配置することができない。このように、静電型スピーカの電極を反射板として用いる場合、電極表面に配置可能な白色ドットの位置には制限があり、白色ドットの位置(密度)を調整して光源からの距離によらずに電極表面からの反射光が均一になるようにするのは困難であった。
【0006】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、静電型の電気音響変換器の電極を光源からの光を反射する反射板として用いた音響照明装置において、電極表面に白色ドットを形成することなく、電極表面から反射される光の光源からの距離によるムラを低減することが可能な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】
【0007】
上述した課題を解決するため、本発明は、振動体と、前記振動体に対向する第1面と該第1面と反対側の第2面とを有するとともに音波を透過させる複数の貫通孔が形成された電極とを備えた静電型の電気音響変換器と、前記電気音響変換器の前記電極の前記第2面に向けて光を照射する光源とを有し、前記電極の前記第2面は光拡散性を有し、前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、前記電極の単位面積当たりに占める前記貫通孔の面積が小さくなるように設けられていることを特徴とする音響照明装置を提供する。
【0008】
好ましい態様において、前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、密度が低くなるように配置されていてもよい。
【0009】
他の好ましい態様において、前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、前記電極の前記第2面における各貫通孔の面積が小さくなるように形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、静電型の電気音響変換器の電極を光源からの光を反射する反射板として用いた音響照明装置において、電極表面に白色ドットを形成することなく、電極表面から反射される光の光源からの距離によるムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係る音響照明装置の断面図。
【図2】同実施形態に係る前側電極に形成される貫通孔の配置を示す正面図。
【図3】本発明の変形例1に係る前側電極に形成される貫通孔の配置を示す正面図。
【図4】一つの蛍光管を用いた場合において前側電極に形成される貫通孔の配置を示す正面図。
【図5】4つの蛍光管を用いた場合において前側電極に形成される貫通孔の配置を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る音響照明装置1の断面を模式的に示した図である。図1に示したように、この音響装置1は、ハウジング100と、電気音響変換器としての静電型スピーカ200と、蛍光管300A、300Bとを有する。図面において、X、Y、Zは3軸の直交座標系の座標軸を意味しており、図中で「○」の中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かう矢印を意味し、「○」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。互いに直交するY軸、Z軸はいずれも静電型スピーカ200の放音面と平行であり、X軸が静電型スピーカ200の放音面に対して垂直である。また、本実施形態では、音響照明装置1からは図1のX軸正方向に光が照射されるものとし、X軸正方向を前方向という。
【0013】
静電型スピーカ200及び蛍光管300A、300Bは、ハウジング100内に収容され、図示しない保持具によって所定位置に保持される。ハウジング100の前側には開口が設けられている。後に詳述するように、蛍光管300A、300Bから発せられた光は、スピーカ200の表面(電極面)によって反射され、ハウジング100の開口を通って外部に放出される。本実施形態では、ハウジング100の前面には半透明の商品広告用ポスター2がハウジング100の開口を覆うように取り付けられており、音響照明装置1からの光がポスター2を内側から照らすことで、ポスター2が鮮やかに発色するようになっている。また、商品に関する説明等の音声や音楽を静電型スピーカ200から流すことで、ポスター2の周囲にいる人々の注意を引くことができる。
【0014】
静電型スピーカ200は、前側電極10、後側電極20、振動体30、前側スペーサ40A、及び後側スペーサ40Bを有している。なお、本実施形態においては、スペーサ40Aとスペーサ40Bの構成は同じであるため、これらの部材について両者を区別する必要が特に無い場合は「A」および「B」の記載を省略する。また、図中の振動体、固定電極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。
【0015】
静電型スピーカ200においては、振動体30の周縁部がスペーサ40Aとスペーサ40Bとの間に張力が掛からない、所謂テンションレスの状態で挟まれている。また、静電型スピーカ200においては、前側電極10はスペーサ40Aに固定され、後側電極20はスペーサ40Bに固定されている。このような構造により、前側電極10と後側電極20の各々は振動体30から振動体30の面に垂直な方向(X方向)に離間して配置されている。
【0016】
前側電極10と後側電極20は、振動体30を挟んで対向するようにスペーサ40A,40Bに固定され、振動体30は、前側電極10と後側電極20との間の空間内において、これら電極10、20の面に垂直な方向に振動可能に支持される。
【0017】
次に、静電型スピーカ200を構成する各部について説明する。振動体30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シート状の部材であり、その厚さは、数μm〜数十μm程度の厚さとなっている。
【0018】
各スペーサ40A、40Bは、絶縁体で形成されており、その形状は矩形の枠の形状となっている。なお、本実施形態においては、各スペーサ40A、40BのY方向およびZ方向の長さと、各電極10、20のY方向およびZ方向の長さは同じとなっている。また、スペーサ40Aとスペーサ40BのX方向の長さ(厚さ)は、いずれも同じとなっている。
【0019】
前側電極10は、矩形で板状に形成されており導電性を有している。前側電極10は、例えば、アルミニウムのような金属や他の導電性材料からなる導電層11と、導電層11の前面に設けられた光拡散層12とを有する。光拡散層12は、例えば、白色の塗料を導電層11の前面の全体に塗布することで形成される。音響透過性を確保するために、前側電極10(即ち、導電層11及び光拡散層12)には、厚さ方向(図のX方向)に貫通する貫通孔13が複数設けられている。
【0020】
後側電極20は、矩形で板状に形成されており導電性を有している。後側電極20は、例えば、アルミニウムなどの金属や他の導電性材料からなる。後側電極20には、厚さ方向に貫通する貫通孔14が複数設けられている。本実施形態では、音響照明装置1は前方にのみ音を放射し、後方には音を放射しないが、後側電極20に貫通孔14を設けることにより、後側電極20、スペーサ200、及び振動体10によって囲まれた閉空間内に閉じ込められた空気が振動体10の振動を妨げるのが防止される。また、同様の理由により、後側電極20は、ハウジング100から間隔をあけて固定されている。
【0021】
振動体30、前側電極10、および後側電極20には、それぞれ図示せぬ電圧印加部を介して音響信号に応じた電圧が印加されるようになっており、この結果、振動体30に音響信号に応じて変化する静電力が作用する。この結果、振動体30は振動し、振動体30の振動によって発生した音波は前側電極10に形成された貫通孔13を通って外部に放射される。
【0022】
蛍光管300A、300Bは、それぞれ、例えば冷陰極蛍光管からなり、静電型スピーカ200の前側電極10よりやや前方(図1のX軸正方向)の位置において、その長手方向が矩形の前側電極10の一辺に沿うように配置されている。各蛍光管300A、300Bは、矢印Bで示すように、前側電極10に向けて光を照射し、前側電極10の光拡散層12で乱反射された光は、矢印Aで示すように外部に放出される。
【0023】
図2は、本実施形態における前側電極10に形成される貫通孔13の配置を示す正面図である。尚、図2では、蛍光管300A、300Bと貫通孔13の配置の関係がわかるように、蛍光管300A、300Bも併せて図示した。図2に示すように、各貫通孔13は断面形状が円形であり、概ね同じ大きさ(口径)を有している。これら貫通孔13は、蛍光管300A、300Bに近い前側電極10の端部近傍の領域では高い密度で設けられ(即ち、隣接する貫通孔13の中心間の距離が短く、前側電極10の単位面積当たりの貫通孔13の数が多い)、蛍光管300A、300Bから離れた領域である前側電極10の中央部分に近づくに従って、徐々に密度が低くなるように設けられている。即ち、各貫通孔13の配置は、蛍光管300A、300Bからの距離に基づいて設けられている。これにより、本実施形態では、前側電極10の蛍光管300A、300Bに近接した部分(即ち、蛍光管300A、300Bからの光の強度が高い部分)では、前側電極10の単位面積当たりの貫通孔50の面積が大きく、その分、光拡散層12の面積(即ち、光反射性の領域の面積)が小さくなっており、蛍光管300A、300Bから離れた中央部分では、単位面積当たりの貫通孔50の面積が小さく、その分、光拡散層12の面積が大きくなっている。そのため、本実施形態では、前側電極10の表面に白色ドットを形成することなく、蛍光管300A、300Bからの距離による前側電極10からの反射光のムラが低減され、均一な反射光が得られる。
【0024】
[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。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【0025】
(変形例1)
上述した実施形態においては、前側電極10に形成された各貫通孔13は同じ口径を有し、その密度を蛍光管300A、300Bからの距離に応じて変えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図3に示すように、蛍光管300A、300Bに近い前側電極10の端部近傍の領域では、断面形状が円形の貫通孔13の大きさ(口径)を大きくし、蛍光管300A、300Bから離れた前側電極10の中央部分に近づくに従って、各貫通孔13間の間隔を同じに保ったまま、徐々に貫通孔13の大きさを小さくしてもよい。尚、各貫通孔13の断面形状は円形に限らず、四角形など他の形状でもよい。各貫通孔13の大きさは、各貫通孔13の断面形状が円形の場合は口径によって表されるが、断面形状が円形でない場合を含め、一般に、各貫通孔13の大きさは、前側電極10の光拡散面(前面)における各貫通孔13の面積によって表される。従って、貫通孔13の前側電極10の光拡散面における面積が前側電極10の中央部分に近づくに従って(即ち、蛍光管300A、300Bからの距離が遠くなるに従って)、徐々に小さくなればよい。このように、各貫通孔13の大きさ(面積)及び/または貫通孔13間の間隔を変えて、前側電極10の単位面積当たりの開口面積(即ち開口率)を、蛍光管300A、300Bからの距離に基づいて設定すればよい。
【0026】
(変形例2)
上述した実施形態においては、前側電極10の導電層11の前面の全体に白色の塗料をの全体に塗布することで光拡散層12形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導電層11がアルミニウムなどの金属や合金からなる場合、その表面に細かい凹凸をつけるフロスト加工をすることで光拡散性を持たせてもよい。
【0027】
(変形例3)
上述した実施形態においては、音響照明装置1の前面に商品広告用のポスターを取り付けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の音響照明装置1を液晶ディスプレイのバックライトに用いてもよい。
【0028】
(変形例4)
上述した実施形態においては、音響照明装置1は、一面側にのみ光及び音を放出するものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図1に示した音響照明装置1において、ハウジング100の後面側にも開口を設け、静電スピーカ200の後側電極20を前側電極10と同じように複数の貫通孔を有する導電層及び拡散層からなるものとし、後側電極20に向けて光を照射する光源を設けることで、前方だけでなく後方にも音及び光を放出可能である。
【0029】
(変形例5)
上述した実施形態においては、音響照明装置1は、導光板を有していないが、図1の例において反射板として機能する前側電極10の前面に導光板を配置し、蛍光管300A、300Bから発せられた光は導光板の端面に入射するようにしてもよい。その場合、導光板には、静電型スピーカ200から発せられた音を透過させるための貫通孔を形成するとよい。
【0030】
(変形例6)
上記実施形態では、静電型スピーカ200が、対向する一対の電極10、20を用いたプッシュ・プル型の静電型スピーカからなる例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば前側電極10のみを用いてプッシュ型の静電型スピーカとすることも可能である。
【0031】
(変形例7)
上記実施形態では、矩形の前側電極10の対向する辺に沿って配置された一対の蛍光管300A、300Bを光源として用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、一つの蛍光管のみを用いてもよく、あるいは、矩形の前側電極10の4辺の各辺に沿って配置された4つの蛍光管を用いてもよい。
【0032】
図4は、一つの蛍光管300Aを用いた場合において前側電極10に形成される貫通孔13の配置の一例を示す正面図である。図4に示した例では、各貫通孔13は、蛍光管300Aに近い前側電極10の端部近傍の領域では高い密度で設けられ、蛍光管300Aから離れた端部に近づくに従って、徐々に密度が低くなるように設けられている。
【0033】
図5は、4つの蛍光管300A〜300Dを用いた場合において前側電極10に形成される貫通孔13の配置の一例を示す正面図である。図5に示した例では、各貫通孔13は、蛍光管300A〜300Dに近い前側電極10の端部近傍の領域では高い密度で設けられ、蛍光管300A〜300Dから離れた前側電極10の中央部分に近づくに従って、徐々に密度が低くなるように設けられている。
【0034】
また、蛍光管の代わりに、LED(Light Emitting Diode)など、他の種類の光源を用いてもよい。
【0035】
(変形例8)
上記実施形態では、音響照明装置1は電気音響変換器として、電気信号(音響信号)を音に変換して出力する静電型スピーカ200を有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。外部からの音に応じた振動体30の振動を電気信号に変換して出力することにより、静電型スピーカ200を静電型マイクロフォンとして用いることも可能である。具体的には、外部からの音により振動体30が振動すると、振動体30と前側電極10、後側電極20との間の距離が変わるため、振動体30と前側電極10、後側電極20との間の静電容量が変化する。振動体30、前側電極10、および後側電極20に適切な電圧を印加しておくと、静電容量の変化に応じて前側電極10と後側電極20との間に電流が流れるので、この電流に応じた電気信号を出力すればよい。このように、電気音響変換器はマイクロフォンであってもよい。
【符号の説明】
【0036】
1・・・音響照明装置、2・・・ポスター、10・・・前側電極、11・・・導電層、12・・・光拡散層、13、14・・・貫通孔、20・・・後側電極、30・・・振動体、40A・・・前側スペーサ、40B・・・後側スペーサ、100・・・ハウジング、200・・・静電型スピーカ、300A、300B、300C、300D・・・蛍光管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動体と、前記振動体に対向する第1面と該第1面と反対側の第2面とを有するとともに音波を透過させる複数の貫通孔が形成された電極とを備えた静電型の電気音響変換器と、
前記電気音響変換器の前記電極の前記第2面に向けて光を照射する光源とを有し、
前記電極の前記第2面は光拡散性を有し、
前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、前記電極の単位面積当たりに占める前記貫通孔の面積が小さくなるように設けられていることを特徴とする音響照明装置。
【請求項2】
前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、密度が低くなるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の音響照明装置。
【請求項3】
前記電極の前記複数の貫通孔は、前記光源からの距離が遠いほど、前記電極の前記第2面における各貫通孔の面積が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の音響照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−21685(P2013−21685A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−126992(P2012−126992)
【出願日】平成24年6月4日(2012.6.4)
【出願人】(000004075)ヤマハ株式会社 (5,930)
【Fターム(参考)】