JP2004128915A

JP2004128915A - 装着型通信装置

Info

Publication number: JP2004128915A
Application number: JP2002290638A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Matsutani; 松谷　康之; Takako Ishihara; 石原　隆子; Yuichi Kado; 門　　勇一
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: JP3889342B2

Abstract

【課題】装着型通信装置はマイクが連結されている送受信部分を頭部または耳介部に固定する構造が主に使用されてきた。このような構造では長時間使用に際しては頭部または耳介部に荷重が掛かり続けることによる疲労または違和感を使用者に与える問題があった。このため使用者に違和感を与えない部位での使用が可能でかつ耐環境性に優れた通信装置の開発が課題となっていた。
【解決手段】本発明においては、受話部分として指輪構造を採用し、手の外側になる部分に振動体と受信および振動体駆動部を設け、手の内側、即ち手のひら側に振動音ふく射部を設ける構造とした。また、振動音ふく射手段としては小型振動板、骨伝導利用構造、指輪本体と手の内側の皮膚部分の振動によるふく射の利用等も可能である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声信号通信装置に係り、特に長時間使用による身体的疲労或いは違和感なく常時装着可能な音声信号の通信を行なうための出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−２１７７３２号公報
【特許文献２】特許３０６７７６２号公報
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｐｃｗｅｂ．ｍｙｃｏｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓｗ／２００２／０９／０４／１４．ｈｔｍｌ従来、携帯電話や固定電話あるいはパーソナルコンピュータと人間との間の音声の無線インターフェースとしては、受話器ヘッドセットとそれに取り付けられたマイクを頭部に装着する装置が広く使用されてきた。しかしこの構成では長時間の装着に対しては疲労し、違和感を感じるようになる。このため装置の小型化が進められるようになってきた。図４はこの例で、頭部ではなく耳介に装着するタイプの無線ヘッドセットが上記非特許文献１において報告されている。この無線ヘッドセットは、マイク部１２と、送受信部およびスピーカ駆動部１３と、スピーカ部１１が一体となっており、耳から口元にかけての大きさを有し、一体化された送受信部およびスピーカ駆動部１３およびスピーカ部１１を耳介に掛けて装着するため常時装着するには小型軽量化されたとは言え、なお違和感がある。
このため、マイクを有する送信機能部分とスピーカを有する受信機能部分を分離し、常時装着しても違和感がないようにそれぞれをより小型化する研究開発が進んでいる。例えば、受信機能を有する部分に関しては上記特許文献１および特許文献２に記載されている様に指輪型にすることが検討されている。
【０００３】
指輪型の場合には、スピーカ部１１、受信部およびスピーカ駆動部１３の各部分を指輪状の形に実装しなければならない。したがって、このような指輪型の通信装置に対しては、小型化と共に日常生活中において常時装着することになるため防水性や耐衝撃性も確保しなければならない。
【０００４】
このときスピーカの特性としては、スピーカの振動面で作り出される空気の疎密波を外部に放出するため、従来の構造では、スピーカの振動面はスリットまたは穴等を介して外気に触れていなけれぱならない。このためこの部分を防水にすることは困難であった。また、手を耳にあてるという自然の動作でスピーカ部からの音をスムーズに聞くためにはスピーカ部は手のひら側になければならず、この場合指輪をつけたまま硬いものを握ると発音部分を含む精密構造を有するスピーカ部を破損する問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の指輪型の場合は、防水性、耐衝撃性および強度等の点で問題があった。本発明は従来の無線ヘッドセットにおける受信機能を指輪型に収納しようとしたときに生じるこのような問題点を解決した指輪型音声信号通信装置の実現を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１においては、指輪の外周面上に音声信号等の電気信号で振動する振動体が固着されており、前記指輪の外周面上でかつ前記振動体が固着されている位置に対して直径上の反対側に振動音出力用の部材が固着されており、指に前記指輪を装着した状態で、前記指輪を装着した指を含む手のひらで耳介を覆うようにし、前記振動音出力用の部材を外耳道の入口付近に位置させることにより前記振動体で発生した信号を、前記指輪を介して前記振動音出力用の部材に伝播し、これにより前記振動音出力用の部材から発せられた振動音を聞き取る構成について規定している。
【０００７】
請求項２においては、請求項１に記載の装着型通信装置において、赤外線や電波信号を受信する受信装置と前記振動体を駆動するための駆動回路とが装着された電池を、前記振動体または前記指輪の上に搭載し、上記受信装置により受信した信号から得られた音声信号を前記駆動回路により前記振動体を駆動し、前記振動体から得られた振動は前記指輪を介して前記振動音出力用の部材に伝播する構造について規定している。
【０００８】
請求項３においては、請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材として外耳道入り口と同程度の大きさの薄板を使用する構成について規定している。
【０００９】
請求項４においては、請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材を骨伝導聴取用として棒状ブロック材を耳介近傍の頭蓋骨部に接触させて音声信号聴取を行うための構造について規定している。
【００１０】
請求項５においては、請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材を使用することなく前記指輪構造のまま、すなわち振動体部分と指輪部分とのみの構成とし、指輪自体および指輪近傍の皮膚の振動による粗密波の生成を利用する構成について規定したものである。
【００１１】
請求項６においては、請求項１ないし請求項５の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動体と、前記受信装置と、前記駆動回路と、前記電池とが一体化されている部分が密封材料により密封された耐久性を向上した構造について規定している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による第１の実施の形態であり、指輪２１の外周面上に振動体２２を取り付け、同じ指輪２１の外周面上で上記の振動体２２の取り付け位置に対して直径上の反対側の位置近傍に金属等の薄い板で出来た小型振動板２３を接着した構成とした。音楽または音声信号等で振動体２２を振動させることにより振動体２２は指輪２１の全体を振動させ、その結果として小型振動板２３も振動させられる。この小型振動板２３は空気を振動させ空気の疎密波を作るため、この指輪を指にはめ、小型振動板２３を外耳道の入り口付近に位置するように、手を耳に当てることにより音として聞くことが可能となる。本発明と前記従来技術との大きな相違点は、指輪上で振動体２２と、音を発生する部分である小型振動板２３は異なる位置に設置されているため、手を耳に当てるという自然の動作で音を耳元でスムーズに聞くことを可能にしていることである。
【００１３】
ここで重要なことは振動発生の機能すなわち振動体２２と、空気の疎密波を作る発音機能すなわち小型振動板２３とは、直径上で互いに対向位置に配置することを可能としたことで発音部分を単に小型振動板２３のみの簡単な構造で実現したことにある。このように指輪２１自体の振動を介して振動体２２の振動を指輪２１の直径上の反対側の位置に設置した小型振動板２３で空気の疎密波に変換しているため、振動伝播に影響を与えることなく関連回路部を含む振動体２２と指輪２１とを防水性のある構造で覆うことは可能であり、振動体２２および関連回路部分を水その他外部環境変化から保護することができる。さらに指輪２１の手のひら（掌）側には小型振動板２３のみが配置された構成となっており、これを金属等で充分な強度を持たせる構造とすれば硬いものを握っても小型振動板２３が破壊することはない。
このように本発明を用いることにより水その他周囲環境の変化および衝撃等にる破損あるいは損傷を軽減することが可能となる。なお、小型振動板２３は指輪２１と融合して装着されているが、音波発生源としての小型振動板２３の面積を広くするような形状になっていても同様の機能を実現することは可能である。また、図示しないが小型振動板２３の代りに小さな棒状のブロック材を取付け、このブロック材を耳介近辺の頭骸骨部分に接触させて骨伝導現象を利用することも可能である。さらに、小型振動板２３を使用することなく、振動体２２とその駆動部および信号受信部とのみを装着した構造でも、指輪を付けた手（掌）で耳介を覆うようにして使用することにより、指の皮膚が音波の２次ふく射面となり、更に手（掌）が周囲騒音を遮蔽する効果があり、音声信号受信に充分実用に耐えることを実験的に確認している。
【００１４】
図２は本発明第２の実施の形態であり、赤外線あるいは電波信号を受信する受信装置３１と振動体２２を駆動するための駆動回路３２とコイン電池等搭載可能な電池３３とを上記第１の実施の形態の構造を有する指輪に装着し、音声や音楽信号で変調された赤外線あるいは電波信号を受信し、駆動回路３２により振動体を振動させ、上記第１の実施の形態に記載した構造を用いて振動体２２で発生した振動を小型振動板２３を介して音として聞くことを可能にしている。本第２の実施の形態の動作は本発明第１の実施の形態と同様である。本第２の実施の形態の長所は受信装置３１と駆動回路３２とコイン電池等搭載可能な電池３３を振動体２２と一体化し、樹脂等密封材料でかつ防水性のあるもので覆うことにより耐環境性を向上して、かつ振動伝播を可能としていることである。これにより、振動体、電池および電子部品の水その他有害環境物質による劣化を軽減することが出来る。
【００１５】
図３は振動体２２としてのアクチュエータの構造例を示したものである。すなわち、２枚の金属板４０、４３の間にコイル４２と磁石４１が入っておりダイナミックスピーカ同様に磁界中でコイルを移動させる、いわゆる動電型の原理により上面板４０および下面板４３の２枚の金属板を振動させる。これを本発明に用いる場合、一方の金属板（例えば４０）を固定側として指輪２１上面に固定するが、このとき他方の自由側の金属板（例えば４３）は指輪２１に比べて十分な重さを有していれば、自由側の金属板はほとんど振動することなく、振動エネルギーの大部分は固定側を介して指輪２１に伝播されるため、効率よく指輪２１を振動させることが出来る。本第２の実施の形態ではこの他方の金属板（例えば４３）を重くするために、受信装置３１と駆動回路３２と電池３３とをこの可動側の金属板（例えば４３）に接着すればよく、振動の効率向上と防水が同時に実現する利点を有している。以上動電型加振構造の例について説明したが、この他、加振構造体としては圧電型、電歪型等の利用も可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によりスピーカを使用することなく耳の近辺に空気の疎密波として音場を作りだすことが可能となる。また受信装置、駆動回路、電池、振動体等のすべての電子部品を指輪上の一箇所に集中配置することが可能であり、これにより優れた防水性および物を握ったとき等の外力による破損も防止する構造を実現し得る。このように本発明によれば振動体を密封材料で完全防水しても指輪小型振動板側から音声の再生が可能な装着型の通信装置とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の実施の形態を示す外観図。
【図２】本発明第２の実施の形態を示す外観図。
【図３】振動体の構造例を示す分解概観図。
【図４】従来の小型送受話装置の例を示す外観図。
【符号の説明】
１１：スピーカ部、　　　　　　　　　１２：マイク部、
１３：送受信部およびスピーカ駆動部　２１：指輪、
２２：振動体、　　　　　　　　　　　２３：小型振動板２３
３１：受信装置、　　　　　　　　　　３２：振動体駆動回路、
３３：電池　　　　　　　　　　　　　４０：上面板、
４１：永久磁石、　　　　　　　　　　４２：ソレノイド、
４３：下面板

Claims

指輪の外周面上に音声信号等の電気信号で振動する振動体が固着されており、前記指輪の外周面上でかつ前記振動体が固着されている位置に対して直径上の反対側の位置に振動音出力用の部材が固着されており、
指に前記指輪を装着した状態で、前記指輪を装着した指を含む手のひらで耳介を覆うようにし、前記振動音出力用の部材を外耳道の入口付近に位置させることにより前記振動体で発生した信号を、前記指輪を介して前記振動音出力用の部材に伝播し、これにより前記発音体から発せられた振動音を聞き取る構成としていることを特徴とする装着型通信装置。
請求項１に記載の装着型通信装置において、赤外線や電波信号を受信する受信装置と前記振動体を駆動するための駆動回路とが装着された電池を、前記振動体の上に搭載し、
上記受信装置により受信した信号から得られた音声信号を、前記駆動回路により前記振動体を駆動し、
前記振動体から得られた振動は前記指輪を介して前記振動音出力用の部材に伝播する構造であることを特徴とする装着型通信装置。
請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材として外耳道入り口と同程度の大きさの薄板で構成したことを特徴とする装着型通信装置。
請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材を骨伝導聴取用として棒状ブロック材で構成したことを特徴とする装着型通信装置。
請求項１および請求項２の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動音出力用の部材として、前記指輪自体を用いる構成としたことを特徴とする装着型通信装置。
請求項１ないし請求項５の何れかに記載した装着型通信装置において、前記振動体と、前記受信装置と、前記駆動回路と、前記電池とが一体化されている部分が密封材料により密封された構造と成っていることを特徴とする装着型通信装置。