JP2003235099A - コンデンサマイクロホン - Google Patents
コンデンサマイクロホンInfo
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Abstract
ト型のコンデンサマイクロホンを提供する。 【解決手段】 コンデンサマイクロホン10は、背極板
18とJFETボード24の接続に皿ばね22を用いる
ことにより、ケース12をかしめる際のかしめ圧を皿ば
ね22により受けることができるため、背極板18やJ
FETボード24等の破損を防止することが可能にな
り、歩留まりが向上する。また、皿ばね22を利用する
ことにより、コイルばね等を利用するのに比べ、より薄
型化がはかれるためマイクロホン全体としての薄型化に
も貢献できる。
Description
型のコンデンサマイクロホンに関するものであり、特
に、コンデンサ部とインピーダンス変換素子を並列に配
置した薄型のエレクトレット型コンデンサマイクロホン
の品質の安定化を図るための構造に関するものである。
て、エレクトレット型のコンデンサマイクロホンが知ら
れている。
ロホンは、一端が音孔用開口部を有する端面壁で構成さ
れるとともに他端が開放された筒状のケース内に、スペ
ーサを介して対向する振動板と背極板とからなるコンデ
ンサ部と、このコンデンサ部の静電容量の変化を電気イ
ンピーダンス変換するインピーダンス変換素子(能動素
子)を実装する基板とが収容された構成となっている。
また、例えば特開平10−98796号公報に開示され
ているように、コンデンサ部とインピーダンス変換素子
を並列に配置し、薄型化を図るための構成のものも存在
する。
あっても、内部ではコンデンサ部とインピーダンス変換
素子を並列に配置するため、円形のコンデンサ部が外装
部に対し偏心した位置に収容されることが多い。このよ
うな構成のものでも、組立に際しては、従来のコンデン
サ部とインピーダンス変換素子が直列に配置されるもの
と同様に外装を基板裏側でかしめ止めにより組立るもの
がほとんどであった。
マイクロホンは、小型に構成することが比較的容易であ
るが、これを近年薄型化が進んでいる携帯電話機等に搭
載して使用する場合には、単に小型化するだけでなく、
できるだけ薄型化することが望まれる。例えば、現在で
は外径6mm、高さ1.2〜1.8mm程度のサイズが
主流となっている。
来の並列配置のエレクトレット型のコンデンサマイクロ
ホンの場合、直列配置のものと同様のかしめ止めを行お
うとすると、コンデンサ部が偏心した位置に収容される
為、内部配置がかしめ圧を受ける面で均等でないため、
局部的に大きな力が加わり、内部破損のおそれや、製品
毎にかしめ圧が違ってしまい、製品にバラツキがでてし
まう等の問題があった。また、近年の薄型傾向により、
コンデンサ部と基板とを結ぶ接続部材の高さが低くな
り、リング等で形成された接続部材の場合には、たわみ
等が減ってしまうため、かしめの際により大きな力がコ
ンデンサ部に掛かってしまい、内部破損や接続部材が干
渉することによる基板パターンの切断等の問題があっ
た。
れたものであって、薄型で、さらに製品の安定したエレ
クトレット型のコンデンサマイクロホンを提供すること
を目的とするものである。
部とインピーダンス変換素子との導通部に皿ばねを利用
しあるいは、導通部の一部に回路退避部設けることによ
り、上記目的達成を図るようにしたものである。
クロホンは、音等による振動を静電容量変化に変換する
ためのダイヤフラムとバックプレートを含むコンデンサ
部と、上記コンデンサ部で変換した静電容量変化を電気
信号に変換するためのインピーダンス変換素子を含む回
路基板と、上記コンデンサ部と上記回路基板とを電気的
に接続するための導通部と、を備えるコンデンサマイク
ロホンにおいて、上記導通部が皿ばねにより形成されて
いることを特徴とするものである。また、上記導通部
は、上記回路基板上の特定の回路パターンとの接触を防
止するための回路退避部を有することを特徴とするもの
である。
ホンは、音等による振動を静電容量変化に変換するため
のダイヤフラムとバックプレートを含むコンデンサ部
と、上記コンデンサ部で変換した静電容量変化を電気信
号に変換するためのインピーダンス変換素子を含む回路
基板と、上記コンデンサ部と上記回路基板とを電気的に
接続するための導通部と、を備えるコンデンサマイクロ
ホンにおいて、上記導通部は、上記回路基板上の特定の
回路パターンとの接触を防止するための回路退避部を有
することを特徴とするものである。また、上記回路退避
部は、上記導通部の一部に欠落部を設けることにより構
成されたことを特徴とするものである。また、上記導通
部は、上記回路基板上に位置決めするための位置決め部
を有することを特徴とするものである。
板にエレクトレットの機能が付与されたホイルエレクト
レット型のコンデンサマイクロホンであってもよいし、
背極板にエレクトレットの機能が付与されたバックエレ
クトレット型のコンデンサマイクロホンであってもよ
い。また、カバー側にエレクトレットの機能を付与し、
振動板をマイクロホン内側に配置した、フロントエレク
トレット型のコンデンサマイクロホンであってもよい。
デンサ部の静電容量の変化を電気インピーダンスに変換
することが可能なものであれば、特定の素子に限定され
るものではなく、例えばJFET(接合形FET)等が
採用可能である。
係るコンデンサマイクロホンは、バックプレートと回路
基板の接続を行う導通部に皿ばねを用いることにより、
ケースをかしめる際のかしめ圧を皿ばねにより受けるこ
とができるため、バックプレートや回路基板等の破損を
防止することが可能になる。また、皿ばねを利用するこ
とにより、コイルばね等を利用するのに比べ、より薄型
化がはかれる。したがって本願発明によれば、エレクト
レット型のコンデンサマイクロホンにおいて、薄型化を
図り、さらに製造歩留まりの向上を図ることができる。
パターンとの接触を防止するための回路退避部を有する
ことにより、回路基板上に、導通部の外側と内側の導通
を行う回路パターンを、導通部との無用な接触無く形成
できる。
を設けることにより形成することにより、回路基板上の
特定の回路パターンに導通部が接触し、導通してしまう
ことがないのはもちろんのこと、回路パターンを導通部
で切断してしまうことも防止することができる。これに
より、製品の歩留まりの向上及び信頼性の向上に貢献で
きる。
するための位置決め部があり、常に所望の位置に導通部
を配置及び固定できるため、導通部が回転することがな
いので、回転摩擦による回路パターンの切断の心配がな
い。さらに、回路退避部も所望の位置に配置できるた
め、特定の回路パターンとの接触を確実に防止すること
が可能となる。
実施の形態について説明する。
デンサマイクロホンを上向きに配置した状態で示す斜視
図であり、図6はコンデンサマイクロホンを下向きに配
置した状態で示す斜視図である。また、図2は、図1の
II-II 線断面図であり、図3は、図2のIII-III 線断面
図である。さらに、図4は、JFETボードを詳細した
平面図であり、図5は、皿ばねを示す斜視図である。
るコンデンサマイクロホン10は、外径が6.0mm程
度のエレクトレット型の小型マイクロホンであって、上
下方向に延びる背の低い円筒状のケース12内に、絶縁
ブッシュ20を配し、その内側に、振動板サブアッシー
14、スペーサ16、バックプレートである背極板18
および皿ばね22が、上からこの順序で収容されて、さ
らにJFETボード24(基板)により封止されてい
る。
0.3mm程度の複数の音孔30を有する端面壁12a
で構成されるとともに、下端(他端)が開放された金属
製(例えばアルミニウム製)の部材であって、プレス成
形等により形成されている。そして、このケース12
は、該ケース12内に上記各部品を収容した状態で、そ
の開放端部12bがJFETボード24の外周縁部に全
周にわたってかしめ固定されている。
護するように、フィルター11が貼り付けられており、
これにより、コンデンサマイクロホン10内部への、誇
りや水滴の進入を防いでいる。
サマイクロホン10の内外の気圧を調整するためのベン
ト溝が形成されている。このベント溝の幅は0.2mm
程度、深さ0.02mm程度に設定されている。
は、薄い円板状の振動膜26と、この振動膜26を固定
支持するリング状の支持フレーム28とからなってい
る。支持フレーム28による振動膜26の固定支持は、
振動膜26の上面を支持フレーム28の下面に、導電性
接着剤等にて接着固定することにより行われており、こ
れにより支持フレーム28と振動膜26とが電気的に接
続されている。
ET(Polyethylene Terephthalate)フィルムの上面
に、例えばニッケル(Ni)等の金属蒸着膜が形成されて
なり、その外径は絶縁ブッシュ20の内径(3.8mm
程度)よりもやや小さい値(3.7mm程度)に設定さ
れている。
ばステンレス製)であって、振動膜26と略同じ外径を
有するとともに2.7mm程度の内径を有している。な
お、振動板サブアッシー14がケース12内に収容され
た状態では、振動膜26の金属蒸着膜が支持フレーム2
8を介してケース12と、後述する押圧力により圧接さ
れているため、電気的に接続されることとなる。
の外形と略同じ外径を有するフレーム状の部材であっ
て、板厚25μm程度の円形の樹脂フィルムPETの中
央部にプレス等により大きな開口部16aが形成されて
なっている。
体180と、この背極板本体180の上面に形成された
エレクトレット182と、この背極板本体180及びエ
レクトレット182に形成された複数の開口部188
と、からなっている。
字形状の板厚0.15mm程度の金属板(例えばステン
レス鋼板)からなっている。
5μm程度のFEP(Fluorinated Ethylene Propyle
ne)フィルムからなっている。
いる。この開口部188により、 振動膜26と背極板
18の背面空間とを連通することができ、振動板サブア
ッシー14と背極板18の間で形成される薄流体層の抵
抗成分を減少させ、高周波域(5KHz以上帯域)の周波
数応答性の改善に役立っている。また、設計段階におい
て、開口部188の大きさ等を調節することにより、高
周波域の周波数応答性の調整をすることも可能である。
状のエレクトレット182を熱融着(ラミネート)させ、
背極板本体180を構成することとなる金属板の表面に
プレスやエッチング等により、開口部188が形成され
ると同時に、外形が略十字形状に形成される。
を施して所定の表面電位(例えば−300V程度)とな
るように設定される。この背極板18は、絶縁ブッシュ
20内に収容されるようになっている。
動膜26とがスペーサ16を介してその板厚である25
μm程度の間隔をおいて対向し、これによりコンデンサ
部Cを構成するようになっている。
略同じ外径を有し、その内側の一端部(外形の円の内側
に偏心して配置された位置)にコンデンサ部を収容する
円形の気室20a及び、その他端にJFETチップ34を収
容する気室20b及び、ノイズフィルタ38を収容する
気室20cを有する形状であり、弾性を有する合成樹脂
(例えばABS樹脂 )あるいはエラストマで構成され
ている。この絶縁ブッシュ20の肉厚は、振動板サブア
ッシー14、スペーサ16、背極板18、皿ばね22が
内在できる厚さ(0.5mm程度)に設定されている。
板18の開口部188と連通させることにより、背圧音
響空間としても利用可能である。またこの絶縁ブッシュ
20には、皿ばね22の位置決めを行う嵌合部20dが
設けられている。
製により形成され、上部(背極板18との接触部)の直径
が下部の直径より狭まっている皿ばねであり、JFET
ボード24上の接続部(導電パターン36)と背極板18
とを電気的に接続するものである。また、皿ばね22を
使用することにより、組み立てた際に振動板サブアッシ
ー14やスペーサ16、背極板18等をケース12に押
圧力を働かせながら固定することが可能になる上、皿ば
ね22が、組立の際のかしめ圧を吸収することができる
ため、振動板サブアッシー14やスペーサ16、背極板
18等への必要以上のかしめ圧の荷重を吸収でき、組立
時の破損を防止することができる。
落部である切り欠き部22a及び切り起こし部22b
が、各2ヶ所90゜毎に交互に形成されている。この切
り欠き部22aは、円周方向に0.2mm、高さ方向に0.15m
m切り欠かれている。この切り欠き部22aは、円周方
向に導電パターン36の幅よりも0.3mm程度余裕を持っ
て切り欠かれている。この切り欠き部22aは、後述す
る導電パターン36のドレイン電極Dと接触しないよう
に、パターンをまたぐように配置される。また導電パタ
ーン36を切り欠き部22aによりまたぐため、導電パ
ターン36を切断することも同時に回避している。
m、高さ方向に0.15mm切り起こされて、さらに直径方向
に0.3mm程度はみ出るように、突起22cが設けられて
いる。この突起22cを、絶縁ブッシュ20の嵌合部2
0dに位置決めすることにより、導電パターン36のド
レイン電極Dをまたぐような位置に、皿ばね22を配置
することが可能となり、また、円形の皿ばね22の回転
を防止することも可能になる。
32に、JFET(Junction Field-Effect Transist
or)チップ34と、携帯電話等の通信機器の搬送波ノイ
ズをカットするためのチップコンデンサ等によるノイズ
フィルタ38とが実装されてなっている。ボード本体3
2は、ケース12の内径と略同じ外径を有しており、そ
の上下両面には所定の導電パターン36が形成されてい
る。ボード本体32の下面の導電パターン36は、ブル
ズアイ形状になっており、中心部に円形のパターンが、
その周囲にリング状のパターンが形成されており、ボー
ド本体32の上面の導電パターン36とスルーホール4
0を介して、接続されている。
板18との間の静電容量(すなわちコンデンサ部Cの静
電容量)の変化を電気インピーダンス変換するインピー
ダンス変換素子であって、ボード本体32の上面に形成
された導電パターン36上に実装されている。
4のドレイン電極、ソース電極及びゲート電極に各々電
気的に接続され各々に対応しているドレイン電極D、ソ
ース電極S及びゲート電極Gが形成されており、導電パ
ターン36のドレイン電極Dとソース電極Sの間には、
ノイズフィルタ38が実装されている。また、ドレイン
電極Dは、ボード本体32の中心部に延出され、スルー
ホール40によりボード本体32の下面(JFETチッ
プ34実装面の裏面)の導電パターン36のドレイン電
極Dと電気的に接続している。
ボード本体32の下面の導電パターン36のソース電極
Sと電気的に接続しており、導電パターン36のソース
電極Sは、ケース12をかしめた際に、開放端部12b
と確実に電気的に接続されるようにリング状に形成され
ている。また、JFETチップ34のゲート電極は、導
電パターン36のゲート電極Gより皿ばね22を介して
背極板18に電気的に接続されている。
ロホン10の組付方法を説明する。
は、まずケース12を下向きに配置して(端面壁12a
が下になるように配置して)、このケース12内に、絶
縁ブッシュ20を内装し、そして振動板サブアッシー1
4、スペーサ16、背極板18、皿ばね22およびJF
ETボード24を、この順序で上方から挿入した後、ケ
ース12の開放端部12bをかしめることにより行われ
る。
ス12内に嵌合挿入する。そして、振動板サブアッシー
14およびスペーサ16、背極板18を順次ケース12
内に挿入する。さらに、皿ばね22を背極板18の下面
側に配設する。この際、皿ばね22の突起22cを絶縁
ブッシュ20の嵌合部20dに位置決めすることによ
り、切り欠き部22aが、導電パターン36のドレイン
電極D上に配置されるため、パターンに接触したりある
いは、パターンを切断するおそれが無く配置できる。
内に挿入する。この際、JFETチップ34が絶縁ブッ
シュ20の気室20bにはまるように、JFETボード
24を配置することにより、位置決めを行うことができ
る。また、JFETチップ34のゲート電極と接続され
る導電パターン36のゲート電極Gには、後述するよう
に皿ばね22の押圧力が働くように接触される。
JFETボード24のボード本体32の外周縁部に、全
周にわたってかしめ固定する。このかしめ固定は、図示
しないかしめ治具によりケース12の開放端部12bを
上方から加圧して該開放端部12bを内周側へ折り曲げ
ることにより行われるが、その際の加圧力はボード本体
32を介して絶縁ブッシュ20に作用する。これにより
背極板18をケース12と電気的に絶縁した状態でケー
ス12に対して位置決めする。またこれにより、絶縁ブ
ッシュ20とケース12、JFETボード24との間の
シール性を確保して、振動板サブアッシー14とJFE
Tボード24とで画成される空間の気密性を高める。
了した状態において、スペーサ16とJFETボード2
4のボード本体32との間隔は、絶縁ブッシュ20の高
さによって規定され、その値は0.7mm程度となり、
コンデンサマイクロホン10の全高は1.0mm程度と
なる。また、皿ばね22の弾性変形量は絶縁ブッシュ2
0の高さによって規定され、背極板18等の押圧量も絶
縁ブッシュ20の高さによって規定される。
ンデンサマイクロホン10は、背極板18とJFETボ
ード24の接続に皿ばね22を用いることにより、ケー
ス12をかしめる際のかしめ圧を皿ばね22により受け
ることができるため、背極板18やJFETボード24
等の破損を防止することが可能になり、歩留まりが向上
する。また、皿ばね22を利用することにより、コイル
ばね等を利用するのに比べ、より薄型化がはかれるため
マイクロホン全体としての薄型化にも貢献できる。
の下部には、欠落部である切り欠き部22a及び切り起
こし部22bが存在するため、これをJFETボード2
4上の導電パターン36のうち、接触させたくない導電
パターン36を跨ぐことができ、無用な接触を防止する
ことが可能な上、導電パターン36を傷つけることがな
いため、断線を防止することができる。これにより、製
品の歩留まりの向上及び信頼性の向上に貢献できる。
ロホン10の皿ばね22は、切り欠き部22aを形成す
ることにより特定の接触させたくない導電パターン36
を回避する構造としたが、これに限定されるものではな
く、皿ばね22の下部に絶縁部を設けて対応しても接触
を防ぐことは可能である。また、切り起こし部22bに
より導電パターン36を跨ぐようにしても良い。また、
皿ばねは本実施形態において使用したものだけでなく、
C型皿ばね等も使用できる。さらに、皿ばね22の代わ
りにC型リング状部材(リングの一部が切断され欠落し
ている部材)等でもよく、導電パターン36を跨ぐよう
な構成のものであれば、特定の回路パターンとの接触を
防止する上で、適応可能である。
ロホンを上向きに配置した状態で示す斜視図
図
視図
た状態で示す斜視図
Claims (5)
- 【請求項1】音等による振動を静電容量変化に変換する
ためのダイヤフラムとバックプレートを含むコンデンサ
部と、上記コンデンサ部で変換した静電容量変化を電気
信号に変換するためのインピーダンス変換素子を含む回
路基板と、上記コンデンサ部と上記回路基板とを電気的
に接続するための導通部と、を備えるコンデンサマイク
ロホンにおいて、上記導通部が皿ばねにより形成されて
いることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 【請求項2】上記導通部は、上記回路基板上の特定の回
路パターンとの接触を防止するための回路退避部を有す
ることを特徴とする請求項1記載のコンデンサマイクロ
ホン。 - 【請求項3】音等による振動を静電容量変化に変換する
ためのダイヤフラムとバックプレートを含むコンデンサ
部と、上記コンデンサ部で変換した静電容量変化を電気
信号に変換するためのインピーダンス変換素子を含む回
路基板と、上記コンデンサ部と上記回路基板とを電気的
に接続するための導通部と、を備えるコンデンサマイク
ロホンにおいて、上記導通部は、上記回路基板上の特定
の回路パターンとの接触を防止するための回路退避部を
有することを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 【請求項4】上記回路退避部は、上記導通部の一部に欠
落部を設けることにより構成されたことを特徴とする請
求項1から請求項3の何れかに記載のコンデンサマイク
ロホン。 - 【請求項5】上記導通部は、上記回路基板上に位置決め
するための位置決め部を有することを特徴とする請求項
1から請求項4の何れかに記載のコンデンサマイクロホ
ン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002030357A JP4014886B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | コンデンサマイクロホン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002030357A JP4014886B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | コンデンサマイクロホン |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003235099A true JP2003235099A (ja) | 2003-08-22 |
JP4014886B2 JP4014886B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=27774137
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007007928A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Bse Co., Ltd. | Electret microphone include washer spring |
JP2007036386A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Star Micronics Co Ltd | コンデンサマイクロホンの製造方法 |
JP2008028946A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Star Micronics Co Ltd | コンデンサマイクロホン |
JP2008521330A (ja) * | 2004-11-18 | 2008-06-19 | キュン ホワン ホワン | ハイブリッドスピーカー |
JP2008219238A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Audio Technica Corp | コンデンサマイクロホンユニット |
-
2002
- 2002-02-07 JP JP2002030357A patent/JP4014886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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