JP3938272B2 - エレクトレットコンデンサマイクロホン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等に使用されるエレクトレットコンデンサマイクロホンに関し、より詳しくは、薄型化が可能であるエレクトレットコンデンサマイクロホンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、エレクトレットコンデンサマイクロホン(以下、ECMという。)として、例えば、図6及び図7に示されているようなバックエレクトレットタイプのECM900が知られている。
【0003】
図6及び図7において、音響振動が、ケース910に形成された音響入力孔910aに面布920を介して入力されて、振動板930を振動させると、振動板930と一面940a側にエレクトレット材によって膜941を形成する電極板940とは、絶縁性のスペーサ950を介して離隔させられてコンデンサを構成しているので、振動板930と電極板940との間の電気容量は入力された音響振動に応じて変化させられる。ここで、振動板930は、導電性の振動板リング960、導電性のケース910、プリント基板970に形成された配線、及び、ワイヤ980aを介して、電界効果トランジスタ(以下、FETという。)980等の電子部品に電気的に接続されており、電極板940は、ワイヤ980bを介して、FET980等の電子部品に電気的に接続されている。したがって、振動板930と電極板940との間の電気容量が入力された音響振動に応じて変化させられると、FET980等の電子部品は、振動板930と電極板940との間の電気容量の変化に応じた電気信号を生成する。
【0004】
なお、電極板940には、ECM900が適切な特性を得ることができるように、空気を流すための制動孔940bが形成されている。
【0005】
以上に述べたようにして、従来のECM900は入力された音響振動に応じた電気信号を生成していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のECM900においては、ケース910、振動板リング960、及び、電極板940の厚さが均一であるとともに、電子部品、特に、FET980の小型化に限界があるため、薄型化に限界があるという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、薄型化が可能なECMを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、エレクトレット材からなる膜を形成するとともに、貫通孔を有する電極板と、前記電極板の膜側に対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記貫通孔に挿入されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、バックエレクトレットタイプであり、例えばFETを少なくとも一部が貫通孔に挿入されるように配置することによって、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、貫通孔を制動孔としても利用することができるので、周波数特性を悪化させることなく、従来の構成に比べて薄型化することができる。
【0009】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、貫通孔を有する電極板と、前記電極板側にエレクトレット材からなる膜を形成し、前記電極板と対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記貫通孔に挿入されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、フロントエレクトレットタイプであり、例えばFETを少なくとも一部が貫通孔に挿入されるように配置することによって、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、貫通孔を制動孔としても利用することができるので、周波数特性を悪化させることなく、従来の構成に比べて薄型化することができる。
【0010】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、前記貫通孔が、前記電極板の中央部に形成されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、貫通孔が電極板に対して方向性を有しないので、容易に製造することができるとともに、製造した全てのエレクトレットコンデンサマイクロホンについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0011】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、エレクトレット材からなる膜を形成するとともに、平板の一部に凹部を有する電極板と、前記電極板の膜側に対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記凹部に挿入され、かつ前記電極板の前記凹部以外の部分で支持されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、バックエレクトレットタイプであり、例えばFETを少なくとも一部が凹部に挿入されるように配置することによって、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、電極板に電子部品を挿入するための貫通孔を形成する構成に比べて、容易に感度の調整を行うことができる。
【0012】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、平板の一部に凹部を有する電極板と、前記電極板側にエレクトレット材からなる膜を形成し、前記電極板と対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記凹部に挿入され、かつ前記電極板の前記凹部以外の部分で支持されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、フロントエレクトレットタイプであり、例えばFETを少なくとも一部が凹部に挿入されるように配置することによって、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、電極板に電子部品を挿入するための貫通孔を形成する構成に比べて、容易に感度の調整を行うことができる。
【0013】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、前記凹部が、前記電極板の中央部に形成されたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、凹部が電極板に対して方向性を有しないので、容易に製造することができるとともに、製造した全てのエレクトレットコンデンサマイクロホンについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0014】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、エレクトレット材からなる膜を形成する電極板と、前記電極板の膜側に対向して配置された振動板と、前記電極板及び前記振動板を格納する筐体と、前記筐体の音孔を有する面と前記振動板との間に介在して前記筐体と前記振動板との間に隙間を形成する隙間形成手段とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記筐体の前記隙間形成手段に対応する部分に凹部を形成し、この凹部に前記隙間形成手段の一部を突入させたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、バックエレクトレットタイプであり、ケースと振動板との間の距離を短くすることができるので、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、ケースと振動板との間の距離を短くすることができるので、周波数帯域を広げて周波数特性を向上することができる。
【0015】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、電極板と、前記電極板側にエレクトレット材からなる膜を形成し、前記電極板と対向して配置された振動板と、前記電極板及び前記振動板を格納する筐体と、前記筐体の音孔を有する面と前記振動板との間に介在して前記筐体と前記振動板との間に隙間を形成する隙間形成手段とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記筐体の前記隙間形成手段に対応する部分に凹部を形成し、この凹部に前記隙間形成手段の一部を突入させたことを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、フロントエレクトレットタイプであり、ケースと振動板との間の距離を短くすることができるので、従来の構成に比べて薄型化することができる。また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、ケースと振動板との間の距離を短くすることができるので、周波数帯域を広げて周波数特性を向上することができる。
【0016】
また、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、前記凹部がリング形状であることを特徴とするものである。この構成により、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、振動板のセンター位置を出すために筐体の凹部を使用することができるので、容易に製造することができるとともに、製造した全てのエレクトレットコンデンサマイクロホンについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面に基いて説明する。
〔第1の実施の形態〕
【0018】
本発明の第1の実施の形態に係るECMについて説明する。
【0019】
まず、本実施の形態に係るECMの構成について説明する。
【0020】
図1は、図2のA−A線に沿って切断したECM100の断面図を示す。
【0021】
図1において、ECM100は、一面110a側にエレクトレット材によって膜111を形成するとともに、一面110a側から他面110b側に貫通する貫通孔110cを形成する電極板110と、電極板110の一面110a側に配置された振動板120と、電極板110及び振動板120の間に配置され、電極板110及び振動板120を離隔させる絶縁性のスペーサ130とを備えており、電極板110及び振動板120はコンデンサを構成している。
【0022】
また、ECM100は、音響振動が入力される音響入力孔140aを形成するとともに、電極板110、振動板120及びスペーサ130を格納する筐体、即ち、ケース140と、ケース140及び振動板120の間に介在してケース140及び振動板120の間に隙間を形成する隙間形成手段としての振動板リング150と、ケース140の音響入力孔140aを覆う面布160(図2参照)とを備えている。ここで、ケース140及び振動板リング150は、導電性の材料によって形成されている。
【0023】
また、ECM100は、電極板110の他面110b側に配置された配線基板としてのプリント基板170と、プリント基板170及び振動板120の間であり、プリント基板170上に配置された電子部品180とを備えている。ここで、電子部品180には、具体的には、FET181、チップコンデンサ182及び抵抗183等が含まれており、特に、FET181の高さ181aは電子部品180の中で最も高くなっている。
【0024】
また、ECM100は、電極板110及びプリント基板170の間に介在して電極板110及びプリント基板170の間に隙間101を形成する絶縁体190と、電極板110及びプリント基板170を電気的に接続する電気接続手段としてのゲートリング200とを備えている。ここで、ケース140及びゲートリング200は、それぞれプリント基板170の配線を介して電子部品180と電気的に接続している。
【0025】
なお、電極板110の貫通孔110cは、電極板110の中央部に形成されており、電子部品180の一部が挿入されている。
【0026】
次に、本実施の形態に係るECMの作用について説明する。
【0027】
ECM100は、電極板110の貫通孔110cに電子部品180の一部が挿入されているので、従来の構成に比べて、電極板110及びプリント基板170の間の隙間101を小さくすることができ、薄型化することができる。
【0028】
また、ECM100は、貫通孔110cが、電極板110の中央部に形成されており、電極板110に対して方向性を有しないので、製造工程において方向を合わせる必要がなく容易に製造することができるとともに、製造した全てのECMについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0029】
また、ECM100は、貫通孔110cを制動孔としても利用することができるので、従来の構成に比べて、周波数特性を悪化させることなく薄型化することができる。なお、電極板110には、ECM100の周波数特性等を考慮して、貫通孔110cの他に制動孔を適宜形成することもできる。
【0030】
また、本実施の形態においては、貫通孔110cは電極板110の中央部に形成されていたが、本発明によれば、貫通孔110cは、電子部品180の少なくとも一部を挿入することができれば良く、電極板110の任意の位置に形成され得る。例えば、図3に示したように、貫通孔110cを電極板110の中央部から離隔して形成すると、FET181もプリント基板170の中央部から離隔して配置することができ、プリント基板170の配線パターンを高周波の影響をより受け難い配線パターンに設計することができる。
〔第2の実施の形態〕
【0031】
本発明の第2の実施の形態に係るECMについて説明する。
【0032】
まず、本実施の形態に係るECMの構成について説明する。
【0033】
本実施の形態に係るECMの構成は、図1に示すECM100の構成と以下に述べる構成を除いてほぼ同様であるので、図1に示すECM100の構成とほぼ同様な構成については詳細な説明を省略する。
【0034】
図4において、ECM300は、図1に示すECM100の電極板110の代わりに、一面310a側にエレクトレット材によって膜311を形成するとともに、他面310b側に凹部310cを形成する電極板310を備えており、電極板310の凹部310cは、電極板310の中央部に形成されており、電子部品180の一部が挿入されている。ここで、電極板310には、ECM300が適切な特性を得ることができるように、空気を流すための制動孔310dが形成されている。
【0035】
また、ECM300は、図1に示すECM100のケース140の代わりに、音響振動が入力される音響入力孔340aを形成するとともに、振動板リング150と係合する部分に凹部340bを形成するケース340を備えている。
【0036】
次に、本実施の形態に係るECMの作用について説明する。
【0037】
ECM300は、電極板310の凹部310cに電子部品180の一部が挿入されているので、従来の構成に比べて、電極板310及びプリント基板170の間の隙間101を小さくすることができ、薄型化することができる。
【0038】
また、ECM300は、凹部310cが、電極板310の中央部に形成されており、電極板310に対して方向性を有しないので、製造工程において方向を合わせる必要がなく容易に製造することができるとともに、製造した全てのECMについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0039】
また、ECM300は、電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分以外の部分に凹部310cを形成しているので、電子部品180のプリント基板170に対する配置を自由に設定することができる。例えば、ECM300は、図4に示したように、FET181をプリント基板170の中央部から離隔して配置すると、プリント基板170の配線パターンを高周波の影響をより受け難い配線パターンに設計することができる。
【0040】
また、ECM300は、電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分以外の部分に凹部310cを形成しており、従来の構成に比べて、電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分の強度を弱めることがないので、周波数特性を悪化させることなく、薄型化することができる。以下、ECM300が、従来の構成に比べて、周波数特性を悪化させることなく薄型化することができる作用について詳述する。仮に、電極板310の厚さを均一に薄くすると、電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分の強度は弱くなる。電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分の強度が弱くなると、電極板310を絶縁体190に圧入する際、電極板310は変形するので、ECM300は、電極板310及び振動板120の間の距離にバラツキを生じて、周波数特性を悪化させる。しかしながら、本実施の形態においては、ECM300は、電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分以外の部分に凹部310cを形成しているので、従来の構成に比べて電極板310が絶縁体190及びゲートリング200に係合する部分の強度を弱めることがなく、電極板310及び振動板120の間の距離にバラツキを生じることがない。したがって、本実施の形態においては、ECM300は、従来の構成に比べて、周波数特性を悪化させることなく薄型化することができる。
【0041】
また、ECM300は、ケース340が振動板リング150と係合する部分に凹部340bを形成しており、従来の構成に比べて、振動板120とケース340の天面340cとの間の距離301を短くすることが可能であるので、薄型化することができるとともに、周波数帯域を広げて周波数特性を向上することができる。
【0042】
また、ECM300は、隙間形成手段としてリング形状の振動板リング150を備えており、ケース340の凹部340bを振動板リング150のセンター位置を出すために使用することができるので、容易に製造することができるとともに、製造した全てのECMについて、ほぼ均一な性能を得ることができる。
【0043】
また、本実施の形態においては、電極板310の凹部310cは電極板310の中央部に形成されていたが、本発明によれば、電極板310の凹部310cは、電子部品180の少なくとも一部を挿入することができれば良く、電極板310の任意の位置に形成され得る。例えば、図5に示したように、凹部310cを電極板310の中央部から離隔して形成すると、FET181もプリント基板170の中央部から離隔して配置することができ、プリント基板170の配線パターンを高周波の影響をより受け難い配線パターンにすることができる。
【0044】
なお、以上の説明では、バックエレクトリックタイプのECMについて述べたが、振動板にエレクトレット材からなる膜を形成するフロントエレクトレットタイプのECMについても同様に実施することが可能である。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、感度を劣化させることなく、薄型化が可能なECMを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るECMの拡大断面図
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るECMの平面図
【図3】図1に示すECMの図1とは異なる例の側面断面図
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るECMの側面断面図
【図5】図4に示すECMの図4とは異なる例の側面断面図
【図6】従来のECMの平面図
【図7】図6のC−C線に沿って切断した拡大断面図
【符号の説明】
111、311 膜
110c 貫通孔
110、310 電極板
120 振動板
170 プリント基板(配線基板)
180 電子部品
100、300 ECM(エレクトレットコンデンサマイクロホン)
310c 電極板の凹部
340 ケース(筐体)
150 振動板リング(隙間形成手段)
340b 筐体の凹部
Claims (6)
- エレクトレット材からなる膜を形成するとともに、平板の一部に凹部を有する電極板と、前記電極板の膜側に対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記凹部に挿入され、かつ前記電極板の前記凹部以外の部分で支持されたことを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 平板の一部に凹部を有する電極板と、前記電極板側にエレクトレット材からなる膜を形成し、前記電極板と対向して配置された振動板と、前記電極板に対し前記振動板と反対側に配置された配線基板と、前記配線基板と前記振動板との間にあり、前記配線基板上に配置された電子部品とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記電子部品の少なくとも一部が前記電極板の前記凹部に挿入され、かつ前記電極板の前記凹部以外の部分で支持されたことを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 前記凹部が、前記電極板の中央部に形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- エレクトレット材からなる膜を形成する電極板と、前記電極板の膜側に対向して配置された振動板と、前記電極板及び前記振動板を格納する筐体と、前記筐体の音孔を有する面と前記振動板との間に介在して前記筐体と前記振動板との間に隙間を形成する隙間形成手段とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記筐体の前記隙間形成手段に対応する部分に凹部を形成し、この凹部に前記隙間形成手段の一部を突入させたことを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 電極板と、前記電極板側にエレクトレット材からなる膜を形成し、前記電極板と対向して配置された振動板と、前記電極板及び前記振動板を格納する筐体と、前記筐体の音孔を有する面と前記振動板との間に介在して前記筐体と前記振動板との間に隙間を形成する隙間形成手段とを備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記筐体の前記隙間形成手段に対応する部分に凹部を形成し、この凹部に前記隙間形成手段の一部を突入させたことを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 前記凹部がリング形状であることを特徴とする請求項4又は5に記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
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