JP2004229147A

JP2004229147A - 耳装着型の通話装置

Info

Publication number: JP2004229147A
Application number: JP2003016849A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Fujita; 柾彦藤田; Masatomo Tanaka; 正智田中; Yoshiaki Inamura; 嘉昭稲村
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】電磁波の影響を低減することができる耳装着型の通話装置を提供すること
【解決手段】本発明にかかる耳装着型の通話装置１は、人の耳部に装着される耳装着型の通話装置である。この通話装置１は、無線通信を行うための回路基板６やアンテナ９を有する本体部を備えている。また、この通話装置１は、本体部１から突出して設けられ、耳部の耳甲介腔部６１に装着されると共に、音声を耳甲介腔部６１に出力するイヤホン部３を備えている。さらに、本体部２から突出して設けられ、前記耳甲介腔部に接触した状態で挿着されると共に、前記耳甲介腔部に伝わる骨伝導音声を検出するマイク部４を備えている。このような構成により、電磁波を発生する可能性のある回路基板６やアンテナ９を利用者の頭部から離すことができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耳装着型の通話装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信技術を使った携帯用音声通話装置は、「いつでも、どこでも必要なとき通話機会を提供」をメインテーマに開発されたものである。そのため、携帯電話機やＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙＰｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）の利用形態に示されるように、携帯電話機やＰＨＳは、利用者のカバンやポケットに気軽に収納し、携帯可能なサイズを有している。そして、さらに装置が小型化され、携帯性が向上するにつれて、一部の利用者から一般の利用者へとその普及が進んでいる。
【０００３】
一方、家庭や事務所の据え置き形の電話機においても端末機のコードレス化が進んできた。そして、従来は、電話機のケ−ブルの長さの範囲内で通話を行っていたものが、距離的に解放され、電話機から離れた所から通話可能になった。また、家や事務所の中で自由に移動しながら通話することをも可能となった。即ち、家庭や事務所の電話機においても、携帯電話機と同様に通話の自由度が大幅に改善され、利用者の利便性をより向上させている。
【０００４】
このように従来技術は、携帯電話機やＰＨＳ等の距離的な自由度の改善をなし得たが、電話機の開発当初からの課題である、送受話部を手で持って通話する通話スタイルは、改善されていない。従って、例えば、メモを取る、資料を確認する等の通話中の作業が制限されるという問題点がある。通話中にこのような作業を行うと、片手しか使えないため円滑な作業を遂行しえなかったという経験をした利用者は少なくないであろう。
【０００５】
この通話中に片手しか使えない課題、即ちハンズフリーの課題を解決するための発明が、例えば、特許文献１において提案されている。この文献では、マイクとイヤホンから成る送受話部を耳介部に装着し、利用者の手を煩わせず通話する機器が考案されている。しかし、この文献に開示された通話機器における送受話部は、その本体とケーブルで接続される方式である。従って、通話を行うためには、次のような動作を行わなければならないため、着信から通話までに時間を要するという問題点、即ち簡易装着の課題があった。
▲１▼ハンズフリーセットを取り出し、コネクターを接続する。
▲２▼送受話部を耳介部等所定の位置に装着する。
▲３▼通話する。
【０００６】
このような、簡易装着の課題を解決するための発明が、例えば特許文献２に開示されている。この特許文献２には、通話機器と携帯電話機本体の接続に無線を利用した技術が開示されている。この方式では、従来のケーブル型に比較し、利用する際に行われるケーブルの接続作業がなくなり、大幅に使い勝手が向上した。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された技術においては、利用者の口先にマイク部を安定にセットさせる必要があるため、セットするための構造が大きくならざるを得なかった。また、安定した装着の支持機構を実現することは技術的に困難性を伴っていた。
【０００８】
従って、利用者の口先にマイク部を安定にセットし装着するためには、利用者は両手を用いて行わなければならず、装着のために時間を要していた。従って、携帯電話が着信信号を受け、利用者の口先にマイク部をセットするための機構を頭部に装着し、通話スイッチをオンし、通話を開始するまでに、ワンテンポ遅れるなど円滑な簡易装着に対し課題を残している。
【０００９】
また、国内外において因果関係やその大きさ等が明らかになってないが、携帯電話等の無線通信機器による電磁波の影響が指摘されている。すなわち、高い周波数の信号を扱う携帯電話機等の通信機器において、アンテナから放出される電磁波が身体、特に頭部に与える影響が懸念されている。
【００１０】
近年、通話時に利用者の手を煩わせずに、送受信部を耳甲介腔部に簡易に装着することができる小型化された通話装置が知られている。例えば、特許文献３に示される通話装置では、送受話部のイヤホン部とマイク部とが外装面近くに接近して実装される。そのため、スピーカによるイヤホン部の微振動がマイク部に伝わり、マイク部がその微振動の影響を受けやすい。
【００１１】
このマイク部が受ける微振動の影響を低減するために、例えば、イヤホン部とマイク部とを二股構造となるように実装している。しかしながら、マイク部に伝わる微振動を十分に抑制することができず、マイク部でエコー等が発生して通話品質が悪化するという問題がある。
【特許文献１】
特開平１０−３０４０２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１１６８０号公報
【特許文献３】
特開平９―７００８７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の耳装着型の通話装置では、電磁波の影響につき配慮された構造になっていないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、電磁波の影響を低減することが可能な耳装着型の通話装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる耳装着型の通話装置は、人の耳部に装着される耳装着型の通話装置であって、無線通信を行うための電子回路基板（例えば、本実施の形態における回路基板６）を有する本体部と、当該本体部から突出して設けられ、前記耳部の耳甲介腔部に装着されると共に、音声を前記耳甲介腔部に出力するイヤホン部と、前記本体部から突出して設けられ、前記耳甲介腔部に接触した状態で挿着されると共に、前記耳甲介腔部に伝わる骨伝導音声を検出するマイク部とを備えたものである。このような構成により、電磁波を発生する可能性のある電子回路基板を利用者の頭部から離すことができるので、電磁波の影響を低減することができる。
【００１５】
前記本体部は、さらに、当該電子回路基板に電力を供給するための電池を備え、この電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、前記電子回路基板と利用者の頭部との間に位置することが好ましい。このような構成により、電子回路基板から発生した電磁波を電池が遮蔽することによって、電磁波の影響を低減することができる。
【００１６】
前記本体部は、さらに、音声を発生させるスピーカーを備え、このスピーカーは、前記電子回路基板に減衰材を介して固定されることが望ましい。このような構成により、スピーカーより発生する微振動を減衰材により吸収することができ、他の構成、特にマイクへ微振動が伝わることを防止できる。
【００１７】
他方、本発明にかかる他の耳装着型の通話装置は、人の耳部に装着される耳装着型の通話装置であって、無線通信を行うためアンテナを有する本体部と、当該本体部から突出して設けられ、前記耳部の耳甲介腔部に装着されると共に、音声を前記耳甲介腔部に出力するイヤホン部と、前記本体部から突出して設けられ、前記耳甲介腔部に接触した状態で挿着されると共に、前記耳甲介腔部に伝わる骨伝導音声を検出するマイク部とを備えたものである。このような構成により、電磁波を発生する可能性のあるアンテナを利用者の頭部から離すことができるので、電磁波の影響を低減することができる。
【００１８】
好適な実施の形態では、前記本体部は、ハウジングを有し、前記アンテナは、当該ハウジングであって、通信装置を利用者に装着した状態において、当該利用者の頭部から離れた位置にあるハウジング上の配置されている。
【００１９】
また、前記本体部は、さらに、電池を備え、この電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、前記アンテナと利用者の頭部との間に位置することが望ましい。このような構成により、電子回路基板から発生した電磁波を電池が遮蔽することによって、電磁波の影響を低減することができる。
【００２０】
ここで、前記電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、本体部の下方に収納することが望ましい。このような構成により、重心を下げることができ、通話装置を安定的に利用者に装着することができる。利用者にとってみれば、装着感が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
なお、本発明の実施の形態では、通話装置等の構成を示す図面に加えて、人の耳の各部が示された図１４を適宜参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示すように、耳装着型の通話装置１は、通話装置１の親機となる携帯電話機４０と組合せて利用される。ここで、通話装置１は、携帯電話機４０に代えて、据置型電話機、パソコンやＰＤＡをプラットフォームとする電話装置のような種々の通信装置を親機としてもよい。また、これらの親機と通話装置１との間の通信に関する機能は、これら各種機器を用いた構成においてほぼ同等である。
【００２４】
図１に示すように、通話装置１は、回路基板６、アンテナ９、マイク３０を備えている。回路基板６は、信号回路２３、電池８、ボリュウムスイッチ１０ａ、電源スイッチ１０ｂ、通話スイッチ１０、スピーカ１１、ＬＥＤ１６を備える。ここで、信号回路２３は、送受信回路２３ａ、電源回路２３ｂを備えている。
【００２５】
通話装置１の中の各構成要素は、電池８からの電力に基づき動作する。
【００２６】
携帯電話機４０は、基本構成４１、第２の通信手段４２、第２のアンテナ４３を備える。基本構成４１は、通信回路４４、第１のアンテナ４５、電池４６、マイク４７、スピーカ４８、１０キー４９、スイッチ類５０を有する。この基本構成４１は、一般の携帯電話機能を行うためのものである。
【００２７】
基本構成４１の通信回路４４は、この携帯電話機能を制御する制御回路、基地局と通信するための送受信回路を含む。第２の通信手段４２は、通話装置１と通信するための通信手段である。第２のアンテナ４３は、通話装置１と通信するためのアンテナである。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態における耳装着型の通話装置１の構成について説明する。この例では、従来の技術において説明したハンズフリーの課題と簡易装着の課題を解決するために、本発明の実施の形態にかかる通話装置１は、小型軽量化を目標として、出来る限り小型で軽い部品を使って構築されている。そして、通話装置１では、利用の多様化等を考慮して、マイク３０において骨伝導式マイクを用いている。
【００２９】
まず、図２を用いて、この通話装置１の外観について説明する。図２（ａ）は、利用者に装着した状態において、利用者から離れた側より観察した図である。図２（ｂ）は、利用者に装着した状態において、利用者側から観察した図である。
【００３０】
図２に示すように、通話装置１は、本体部２、音導部３、マイク部４、挟持部５から構成される。このうち本体部２は、２つのハウジング２ａ、２ｂを有する。音導部３は、ハウジング３ａを有し、マイク部４は、ハウジング４ａを有する。本体部ハウジング２ａ、２ｂ、音導部ハウジング３ａ、マイク部ハウジング４ａは、それぞれポリアミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エラストマー樹脂等から構成することができる。また、音導部ハウジング３ａは、黄銅などの比重の大きな金属で形成してもよい。
【００３１】
マイク部ハウジング４ａは、接触する耳甲介腔部６１の底面６１ａの微細な振動を正確にこのマイク部ハウジング４ａ内に設けられた骨伝導マイク３０に伝播させる必要がある。そのため、マイク部ハウジング４ａは、硬質で、かつ、湿度を保持しやすい材料により形成されるとともに、その表面は磨き上げ鏡面状に形成され、耳甲介腔部６１の皮膚との密着性を向上させている。特に、湿度を保持しやすい材料として、ＡＢＳ樹脂は良い成形性を持ち、低価格で、好適である。
【００３２】
挟持部５は、硬度５０〜８０のゴムや塩化ビニルなどの弾性材で形成される。挟持部５は、撓み形態での弾性変位が可能となっている。装着状態において、挟持部５は、小径部底部４ｇと、大径部裏側４ｅで構成された空間に、耳甲介腔部６１の縁部６５を挟み込んで保持する。挟持部５が確実に挟持された状態で、挟持部５が耳甲介腔部６１の縁部６５に弾性的に当接するため、利用者は良好な装着感覚を得ることができる。
【００３３】
挟持部５には、挟持補強具５１を設けるようにしてもよい。この挟持補強具５１によって挟持間隔を狭くすることができ、通話装置の装着安定性を高めることができる。
【００３４】
さらに、図３の正面図及び断面図を用いて、通話装置１の具体的な構成について説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す通話装置１のＡ―Ａ’断面を示す断面図である。図３に示すように、本体部２の本体部ハウジングは、外側ハウジング２ａと内側ハウジング２ｂとから構成される。
【００３５】
外側ハウジング２ａは、装着状態で利用者頭部に対して反対側に位置するケースである。この外側ハウジング２ａの下方には、電池を挿脱するための取り外し可能な電池蓋が構成されている。内側ハウジング２ｂは、装着状態で利用者頭部側に位置するケースである。
【００３６】
音導部３は、本体部２から突出して一体的に形成されている。より具体的には、音導部３は、利用者が通話装置１を装着した状態において、本体部２の利用者側であって、かつ上方の一部より突出して形成されている。この音導部３は、音声を出力し、利用者の耳部の耳甲介腔部に装着されると共に、音声を耳甲介腔部に出力するイヤホン部を構成する。
【００３７】
マイク部４は、本体部２とは別体にして形成されており、本体部２の内側ハウジング２ｂに設けられたマイクホルダー１５にはめ込まれている。マイク部４は、音導部３の下方において、本体部２より突出する状態になるように配置される。そして、マイク部４は、音導部３と微小間隔だけ離間して上下に配置される。即ち、音導部３とマイク部４とは、本体部２に対して二股構造に構成される。
【００３８】
音導部３とマイク部４は、互いに直接接触しない構造を有するため、音導部３を流れる音声による微振動がマイク部４に伝播することを抑制できる。また、この二股構造の採用により、音導部ハウジング３ａは、外耳道６４へ受話音を伝えるために定位置を保持することができ、利用者に安定した音量を提供することができる。
【００３９】
通話装置１では、内側ハウジング２ｂから突出したのマイク部ハウジング４ａの先端付近と、音導部ハウジング３ａの先端部とが、耳甲介腔部６１に装着される。これら装着部の外形の包括線は、装着状態で耳甲介腔部６１の内側形状に整合するよう上下方向に長い長円形状を形成している。
【００４０】
本体部２の内側ハウジング２ｂには、マイク部ハウジング４ａがはめ込まれるマイクホルダー１５が形成されている。マイクホルダー１５は、マイク部ハウジング４ａをはめ込むことができるように凹状に形成されている。また、マイクホルダー１５には、マイク部ハウジング４ａを回転自在に支持する軸部１５ａが設けられている。
【００４１】
挟持部５は、本体部２とマイク部４との境界部付近から、舌片状に斜め下方へ延出した状態で、本体部２に配置される。
【００４２】
次に、通話装置１の本体部２の各構成部について詳細に説明する。
図３に示されるように、本体部２は、回路基板６、無線モジュール７、電池８、アンテナ９、通話スイッチ１０、スピーカ１１を備える。これらの種々の構成部品は、外側ハウジング２ａ及び内側ハウジング２ｂに収納されて内装支持される。
【００４３】
回路基板６は、無線モジュール７、電池８、アンテナ９、通話スイッチ１０、スピーカ１１等を取り付けられ、電気的に接続されている。この回路基板６上の電子回路に電池８から電力が供給され、通話するための種々の動作が行われる。この例では、利用者に通話装置１を装着した状態において、回路基板６の利用者側の面に無線モジュール７、スピーカ１１が設けられており、反対側の面に電池８、アンテナ９、通話スイッチ１０が設けられている。
【００４４】
無線モジュール７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳＩＧ．Ｉｎｃ．所有の登録商標）モジュール等である。無線モジュール７は、回路基板６に接続され、電池８から電力を供給されて動作する。そして、無線モジュール７は、回路基板６に接続されたアンテナ９を介して、親機の携帯電話機４０と通信を行う。この無線モジュール７は、図１に示される送受信回路２３ａを構成する。
【００４５】
電池８は、コイン状の形状を有し、回路基板６の下方に配置されている。この電池８は、電池端子１４ａと電池端子１４ｂを介して回路基板６と電気的に接続されている。電池端子１４ａは、電池８を回路基板６側に付勢し、電気的接触が確実になるように、電池８側に凸状に曲げられている。従って、電池８は、電池端子１４ａと電池端子１４ｂの間に挟みこまれ、固定される。
【００４６】
アンテナ９は、例えばチップアンテナであり、回路基板６の上方であって、通話スイッチ１０の近傍に設けられている。利用者が通話装置１を装着した状態において、アンテナ９は、利用者の頭部の間にスピーカ１１が位置するような位置に配置されている。
【００４７】
通話スイッチ１０は、図３（ａ）に示すように、多機能を有する多点スイッチである。例えば、通話スイッチ１０は、通話の開始・終了とともに、ボリュウムスイッチ１０ａ、電源スイッチ１０ｂとして機能する。また、外側ハウジング２ａには、親機の携帯電話機の着信を利用者に知らせるＬＥＤ１６が設けられている。
【００４８】
スピーカ１１は、回路基板６の音声出力端子（図示せず）に接続され、無線モジュール７より電気信号を受信する。スピーカ１１は、この受信した電気信号を利用者が聞こえる音声に変換して出力する。この音声は、本体部２の内部に設けられた開口部１１ａを通って出力される。スピーカ１１は、本体部ハウジング２ａ、２ｂに収納され、本体部２から突出したマイク部４から離れた位置に配置される。これにより、スピーカ１１により発生する微振動がマイク部４に伝播するのを確実に抑制することができる。
【００４９】
スピーカ１１は、例えば、永久磁石及びその磁路を形成する磁性材料からなるヨークと、巻線及び振動板から構成される可動部とから構成されるダイナミックスピーカ方式のスピーカが採用される。ダイナミックスピーカ方式の場合、スピーカ１１は、空気振動である音（作用）の反作用として、ヨークに振動を発生させる。このヨークの振動は、スピーカ１１に取り付けてある部品や機器を振動させる。本発明の実施の形態におけるスピーカ１１は、通話装置１を構成する部品の中で種々の部品が取り付けられているため重量のある回路基板６に取り付けられる。そのため、回路基板６の重量により、ヨークの振動を可及的に減衰させることができる。これにより、ヨークの振動を、より小さく抑え込むことが可能となる。
【００５０】
さらに、スピーカ１１は、図示しない減衰材により被覆され、この減衰材を介して回路基板６に固定されている。これにより、スピーカ１１の動作時に発生する微振動を抑えることができ、マイク部４への微振動の伝播をより効果的に抑制することができる。この減衰材は、例えば、プラスチック材をベースとしたゲル材等の粘弾性体から構成される。
【００５１】
また、スピーカ１１を本体部２に収納することにより、耳甲介腔部６１内に装着される音導部ハウジング３ａの形状を自由に選択することができる。これにより、耳甲介腔部６１内に装着する音導部ハウジング３ａ及びマイク部ハウジング４ａの形状の自由度が高くなり、より装着性を向上させることができる。
【００５２】
続いて、図４を用いてマイク部４の構成について詳述する。図４（ａ）は、マイク部ハウジング４ａの平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。図４（ｃ）はマイク部ハウジング４ａの正面図である。
【００５３】
図４（ａ）に示されるように、本体部２から突出したマイク部ハウジング４ａは、大径部４ｂと小径部４ｃとからなる構造を有する。大径部４ｂは、耳甲介腔部６１に当接する先端側の部分である。小径部４ｃは、装着状態において大径部４ｂの耳外方側に連なる部分である。
【００５４】
マイク部ハウジング４ａの大径部４ｂ内部には、骨伝導マイク３０が収納されている。この骨伝導マイク３０の構成については、後に詳述する。大径部４ｂと小径部４ｃの間は、連結部４ｄにより連続的に一体化されている。
【００５５】
大径部４ｂの大径部裏側４ｅは、装着状態で耳甲介腔部６１の底面６１ａに接触する。そのため、大径部４ｂと小径部４ｃとの連結部４ｄは、滑らかに連結され、耳甲介腔部６１の底面６１ａとの密着性を良くしている。
【００５６】
図４（ｂ）に示すように、大径部４ｂの大径部底面４ｆは、装着状態で耳甲介腔部６１の底面６１ａに当接して微細な振動を正確に検出するため、外耳道６４に沿う方向視にて、耳甲介腔部６１の底面６１ａ側に凸状の曲面を持って形成される。これにより、大径部底面４ｆと耳甲介腔部６１の底面６１ａとの接触面積が拡大し、良好な接触となる。また、小径部４ｃの小径部底部４ｇの形状も、凸状の曲面を持った形状に形成してもよい。
【００５７】
小径部４ｃからは、２枚の小径部基部４ｈが突出している。小径部基部４ｈは、それぞれ板状部材であり、略平行に配置されている。マイク部ハウジング４ａは、本体部２の内側ハウジング２ｂから突出するマイクホルダー１５にはめ込まれる。図４（ｃ）に示すように、マイク部ハウジング４ａの小径部４ｃにつながる小径部基部４ｈには、小穴４ｉが設けられている。
【００５８】
この小穴４ｉはマイクホルダー１５の軸部１５ａに接合され、マイク部ハウジング４ａと本体部２の内側ハウジング２ｂとがはめ合い接合している。これにより、マイク部ハウジング４ａは、耳甲介腔部６１から伝播する振動に対し自在に動ける構造となっている。
【００５９】
また、装着性の維持からマイク部ハウジング４ａが大きく下方に動かないために、本体部ハウジング（内側ハウジング２ｂ）にストッパー１７を設けてもよい。図５にストッパー１７を備えた通話装置１の構成の一部を示す。マイク部ハウジング４ａの下方向への動きを規制するストッパー１７が設けられている。このストッパー１７は、内側ハウジング２ｂより突出するように一体形成されている。ストッパー１７は、必ずしも内側ハウジング２ｂより突出するような構成でなくてもよい。例えば、小穴４ｉと軸部１５ａが一定角度以上相互に回転しないように形成してもよい。
【００６０】
マイク部４は、骨伝導方式を利用したものであり、声帯で発生し咽喉や頭部を伝わり耳甲介腔部６１の底面６１ａに達した音声振動を、マイク部ハウジング４ａ内に収納する骨伝導マイク３０を使って検出するものである。骨伝導方式を利用したマイク部４において、マイク部ハウジング４ａは、耳甲介腔部６１の底面６１ａにある皮膚の微細振動に同期して円滑に動くものである。
【００６１】
本体部２から突出したマイク部ハウジング４ａの大径部４ｂ内部には、骨伝導マイク３０が収納されている。この骨伝導マイク３０の構成について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、骨伝導マイク３０の構造を一部破断面図により示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、マイク部ハウジング４ａの小径部４ｃ内部には、信号処理用の電界効果型トランジスタ３４等を搭載したマイク基板３５が収納されている。このマイク基板３５は、圧電素子３２と信号線３３により接続され、また本体部２の回路基板６と信号端子３５ａから接続されている。
【００６３】
シールドケース３１は、骨伝導マイク３０の主要部品や、圧電素子３２、電界効果型トランジスタ３４等を搭載したマイク基板３５等の全体を覆っている。これにより、送信される音声信号の「信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）比」を高く維持することができる。また、シールドケース３１は、導電性かつ磁性材料から構成される。
【００６４】
このシールドケース３１は、同時に、マイク部ハウジング４ａにより覆われ、外部からの機械的な力に対し保護されている。シールドケース３１内に対する圧電素子３２の支持固定、及びマイク部ハウジング４ａに対するシールドケース３１の支持固定は、十分高い結合度でなされ、支持固定部を伝播する振動の減衰を抑えている。
【００６５】
図６（ｂ）に示すように、骨伝導マイク３０の圧電素子３２は、マイク部ハウジング４ａの大径部４ｂの長手方向に一端のみを片持ち梁状に支持固定される。骨伝導マイク３０の他端には、自在に振動できる構造の圧電素子３２が収納される。
【００６６】
圧電素子３２は、ＰＺＴ等の圧電セラミックス材料から構成される。図６（ｂ）に示すように、圧電素子３２の上面及び下面の全体に、それぞれ電極３２ａ、３２ｂが形成される。外部からの力により圧電素子３２が歪むと、これらの電極３２ａ、３２ｂ間に、その歪に対応した電位が発生する。発生した電気信号は、信号線３３を通じて圧電素子３２からマイク基板３５に入力され、信号端子３５ａから回路基板６のマイク入力端子に出力される。このマイク入力端子は、図６に図示しないが、図１におけるマイク入力端子２４に相当する。
【００６７】
図７に骨伝導マイク３０の回路構成を示す。圧電素子３２の電極３２ａは、信号線３３を介して、電界効果型トランジスタ３４のゲートと接続される。電極３２ｂは、シールドケース３１、マイク基板３５のグランドパターンを介して、電界効果型トランジスタ３４のソースに接続される。また、マイク基板３５の信号端子３５ａ、３５ｂは、通話装置１のマイク入力端子（図７に図示しないが、図１におけるマイク入力端子２４）へ接続されている。
【００６８】
このような構成により、骨伝導マイク３０では、圧電素子３２が検出した音声信号は、送信音声として、通話装置１のアンテナ９から携帯電話機４０に送信される。携帯電話機４０は、その第２のアンテナ４３により当該音声信号を受信し、第２の通信手段４２を介して、送信音声を示す電気信号を基本構成４１に入力する。基本構成４１の通信回路４４は、第１のアンテナ４５を介して、送信音声を送信信号として通信相手の電話装置に送信する。この送信信号は、基地局、通信網を経て通信相手の電話装置により受信される。
【００６９】
続いて、スピーカ１１から発生した音が通話装置１から出力されるまでの構造について説明する。この発明にかかる通話装置１では、スピーカ１１から発生した音をそのまま出力するのではなく、音導管を通じて外耳道まで導く構成を有している。以下に、図を用いて詳細に説明する。
【００７０】
図８に示すように、音導部ハウジング３ａ内に、音導管１２が収納されている。音導管１２は、例えば、３〜５度のシリコンゴムやエラストマー樹脂等の柔軟性を有する素材により形成されている。この音導管１２は、円筒状の形状を有する。
【００７１】
音導管１２は、一端をスピーカ１１が音声を出力する開口部１１ａに接続している。音導管１２の他端は、音導部ハウジング３ａの先端部３ｂ付近まで延びている。音導管１２は、スピーカ１１が発生させた音声を、利用者の外耳道６４近傍まで導く。この音導管１２により導かれた音は、後述する音導部ハウジング３ａの開口部より、外耳道６４入り口付近から外耳道６４内に向けて放出される。
【００７２】
このように、本体部２の回路基板６上のスピーカ１１と利用者の外耳道６４とが空間的に離れていても、音導管１２によって、利用者の外耳道６４にスピーカ１１の音声を確実に伝えることができる。
【００７３】
図９に示すように、本体部２から突出した音導部ハウジング３ａの先端部３ｂには、開口部２１１、２１２が形成されている。開口部２１１、２１２は、それぞれ音導部ハウジング３ａに設けられた複数の穴等により構成され、音導部ハウジング３ａの先端部３ｂに形成される。図９（ａ）に示すように、開口部２１１は、２つの開口部２１１ａ、２１１ｂを有し、先端部３ｂの左右の両側面に設けられている。図９（ｂ）に示すように、開口部２１２は、２つの開口部２１２ａ、２１２ｂを有し、先端部３ｂ正面の左右の両方に設けられている。そのため、音導管１２が左右のどちらの方向に向いた時であっても、開口部２１１、２１２の左右いずれかの開口部から外耳道６４内部に音声を出力することができる。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、音導管１２を開口部２１１、開口部２１２のいずれに向けるかを切替えるための切替レバー１３が音導部ハウジング３ａから突出して設けられている。この切替レバー１３は、音導管１２の外耳道６４内部に対する向きを変えるために、音導部ハウジング３ａ内で音導管１２と接続されている。切替レバー１３は、回転自在に音導部ハウジング３ａに設けられる。また、切替レバー１３は、通話装置１を耳に装着した時に、切替レバー１３が耳部の皮膚にあたって耳に干渉しない箇所に設けられている。
【００７５】
図１０に示すように、例えば、切替レバー１３をＡの方向に回転させると、音導管１２は、音導部ハウジング３ａ内で開口部２１１ｂ、２１２ｂの方向を向く。逆に、切替レバー１３をＢの方向に回転させると、音導管１２は、音導部ハウジング３ａ内で開口部２１１ａ、２１２ａの方向を向く。
【００７６】
一般に、人の左耳と右耳とでは、耳甲介腔部６１と外耳道６４との相対的な位置関係が反対である。本発明にかかる通話装置１では、切替レバー１３の方向を切替えることにより、左右で異なる外耳道６４の方向に音導管１２を向けることができる。そのため、どちらの耳であっても、外耳道６４内部に対して音声を確実に伝えることができる。
【００７７】
図１１に示すように、固定部２２を設けて、切替レバー１３の向きが不用意に変わらないように、切替レバー１３を固定するようにしてもよい。図１１（ａ）は、通話装置１を利用者に装着した状態において利用者の頭部側からみた断面図である。図１１（ｂ）は、上部からみた断面図である。図１１（ａ）に示すように、固定部２２は、音導部ハウジング３ａの内部でその底面に形成された凸状部材である。例えば、切替レバー１３が図１０に示すＡの方向に向けられた場合、音導管１２がＢの方向に動かないように、固定部２２は、音導管１２の右側から音導管１２を押えて固定する。また、切替レバー１３を切替える際には、固定部２２上を音導管１２が接触した状態で通過して移動する。そして、固定部２２は、逆側、即ち音導管１２の左側から音導管１２を固定する。
【００７８】
尚、固定部２２は、音導管１２自体を固定させるのではなく、音導部ハウジング３ａ上に設けて切替レバー１３を固定させて音導管１２を固定させる構成としてもよい。
【００７９】
このように構成された通話装置１を耳への装着状態について説明する。まず、利用者が通話装置１を左耳に装着して利用する場合、切替レバー１３が音導管１２を図１０のＡの位置に回転され、図８中上方向に音導管１２が向けられる。利用者が通話装置１を右耳に装着して利用する場合、切替レバー１３が音導管１２を図１０のＢの位置に切替えられ、図８中下方向に音導管１２が向けられる。
【００８０】
図１２に通話装置１を利用者の耳に装着した状態を示す。図１２に示すように、通話装置１を装着した利用姿勢で、マイク部ハウジング４ａの骨伝導マイク３０が収納された大径部４ｂと、音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２が形成された先端部３ｂ付近とが、利用者頭部の耳甲介腔部６１に装着される。大径部底面４ｆは、耳甲介腔部６１の底面６１ａに接触している。これに対して、音導部ハウジング３ａの先端部３ｂは、耳甲介腔部６１の上面６１ｂに接触している。
【００８１】
装着時に、マイク部ハウジング４ａの大径部４ｂと音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２を含む先端部３ｂは、耳甲介腔部６１、耳珠６２と対珠６３、外耳道６４の開口部付近で形成された空間に整合し、良好な状態で装着される。また、通話装置１を装着した状態で、本体部２は、利用者の頭部や耳甲介腔部６１から離れた場所に配置され、耳甲介腔部６１の外側に延出して外頬表面に配置される。
【００８２】
挟持部５は、装置装着時には、マイク部ハウジング４ａの小径部底部４ｇと、大径部裏側４ｅの大径部底面４ｆにより構成される空間で、耳甲介腔部６１の縁部６５を挟持する。この挟持部５により、通話装置１を耳に安定した状態で装着することができる。さらに、耳珠６２と対珠６３が大径部底面４ｆを支持するため、通話装置１を安定に装着することができる。
【００８３】
この通話装置１の装着は、耳甲介腔部６１に大径部４ｂと音導部ハウジング３ａの先端部３ｂを挿入するのみで完了し、この装着に要する時間はおよそ１秒以内である。また、通話装置１の装着は、片手で十分に装着することが可能であり、簡易に装着することができる。
【００８４】
続いて、本発明にかかる通話装置１における電磁波の課題に対する構造的な改善について説明する。
【００８５】
通話装置１は、図３に示すように、その装着状態において、マイク部４と音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２のみを利用者の耳甲介腔部６１内に配置し、送受信回路部等を搭載した回路基板６を本体部２に利用者の頭部の耳甲介腔部６１から離れた場所、すなわち、耳甲介腔部６１の外頬表面に配置する構成である。
【００８６】
特に、最も電磁波を発生させるアンテナ９を、利用者の身体（頭部）からできるだけ離すため、身体から離れた側の外側ハウジング２ａ内に配置した。また、回路基板６の、利用者の頭部から離れた側の面に当該アンテナ９を設けている。さらに外部ハウジング２ａ上のアンテナ９を設けるようにしてもよい。このように配置することにより、利用者に対する電磁波の影響を低減することが可能である。
【００８７】
また、アンテナ９を外側ハウジング２ａ内に構成することにより、形状、大きさの制限が無くなり、その設計の自由度が大幅に拡大する。
【００８８】
図３に示すように、この通話装置１において、通話スイッチ１０、ボリュウムスイッチ１０ａ、電源スイッチ１０ｂなどスイッチ類等は、低い周波数を扱うことを考慮し、利用者に装着した状態において比較的上部に位置する、挟持部５が挟持する耳甲介腔部６１の外縁部付近に配置し、操作および装着の安定化を図っている。
【００８９】
図３に示すように、回路基板６の下部、即ち、本体部２の下部では電池８が電源端子１４ａ、１４ｂ等により回路基板６に固定され、本体部２の外側ハウジング２ａ内と回路基板６との間に収納される。このような構造により通話装置１の重心をより引き下げることができる。より具体的には、電池８の重心は、マイク部ハウジング４ａの小径底部と装着支持部材及びマイク部ハウジング４ａの大径部裏面が構成する装着支持点より装着姿勢における下方に設定している。
【００９０】
なお、図１３に示すように、電池８を利用者の頭部側に配置するようにしてもよい。このような構成によれば、アンテナ９と利用者の頭部の間に電池８が位置するため、アンテナ９より発生する電磁波が電池８によって減衰され、利用者の頭部に届く量を低減することができる。
【００９１】
ここで、本発明にかかる通話装置１と携帯電話機４０の送受信動作について、説明する。
【００９２】
まず、受信の場合について説明する。
外部から携帯電話機４０に電話がかかってきた場合、まず、携帯電話機４０により着信信号を受信する。より具体的には、携帯電話機４０は、基地局から送信された着信信号を含む電波信号を基本構成４１の第１のアンテナ４５が受信する。そして、携帯電話機４０では、第１アンテナ４５において着信信号を含む電気信号に変換し、通信回路４４の送受信回路に伝え、この送受信回路内部にて受信処理を行う。
【００９３】
さらに、通信回路４４の送受信回路より、着信信号を第２の通信手段４２および第２のアンテナ４３を介して、通話装置１のアンテナ９に向けて送信する。このとき、通話装置１が予め通話可能な状態に設定してある場合、通話装置１は、携帯電話機４０の第２のアンテナ４３から送信された着信信号を含む電波信号を受信する。通話装置１は、アンテナ９によって、受信した電波信号を着信信号を含む電気信号に変換し、送受信回路２３ａに入力する。
【００９４】
送受信回路２３ａは、着信信号を検出して、スピーカ１１を鳴動させ、着信音を利用者に発する。利用者はこの着信音を聴き、着信を知る。このとき、利用者が通話したい場合には、通話装置１を耳甲介腔部６１に挿入し、通話スイッチ１０をＯＮすると、通話装置１の送受信回路２３ａや携帯電話機４０の通信回路４４の送受信回路等の動作により、通信相手と通話回線が確立し、通話可能となる。
【００９５】
通信相手と通話回線が確立した場合には、相手から送信された音声信号は、上述した着信信号と同じ経路を流れて、通話装置１のスピーカ１１より出力される。即ち、図１に示すように、基地局や公衆回線等を介して受信した音声信号は、第１のアンテナ４５、通信回路４４、第２の通信手段４２、第２のアンテナ４３を介して通話装置１に送信される。
【００９６】
通話装置１では、携帯電話機４０より送信された音声信号がアンテナ９を介して、送受信回路２３ａにおいて受信され、スピーカ１１において電気・音響変換を受け、スピーカ１１から音声として出力される。出力された音声は、音導管１２を介し、音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２から利用者の外耳道６４に出され、聞き取られる。
【００９７】
一方、利用者の音声は、耳甲介腔部６１に装着したマイク部ハウジング４ａ内の骨伝導マイク３０により検出される。すなわち、通話装置１を装着している場合、図１２に示すように耳甲介腔部６１とマイク部ハウジング４ａが当接しているので、利用者が通話のため発声すると、この発声に伴う声帯の振動が、咽喉や頭部を伝わり耳甲介腔部６１に達する。
【００９８】
耳甲介腔部６１に達した振動は、図５に示す回動可能なマイク部ハウジング４ａを介して内蔵の骨伝導マイク３０に伝わる。マイク部ハウジング４ａから骨伝導マイク３０に振動が伝わると、骨伝導マイク３０全体が振動する。このとき、シールドケース３１内の圧電素子３２が同時に振動し、圧電素子３２は振動に対応した電気信号をその電極３２ａ、３２ｂに生じ、接続する信号線３３等を介して、電界効果型トランジスタ３４に振動に対応した信号を伝える。
【００９９】
電界効果型トランジスタ３４はこの振動に対応した信号を受け、所定の変換処理し、その信号端子３５ａ等を介し、検出した音声信号として、図１に示すマイク入力端子２４へ伝える。
【０１００】
図１に示すように通話装置１の信号回路２３は、アンテナ９を介して、マイク入力端子２４への入力信号を、携帯電話機４０の第２のアンテナ４３に送信する。アンテナ４３が受信した電波信号は、第２の通信手段４２を介して、携帯電話機４０に伝えられる。携帯電話機４０は通話装置１からの音声信号を受け、同信号を第１のアンテナ４５を介し、基地局等を通じて通話先の電話機等に送信する。このようにして通話が成立する。
【０１０１】
次に、送信の場合について説明する。
図１に示す本発明の通話装置１を使った電話システムを使って外部に電話する場合、携帯電話機４０の基本機能を使って通信相手先を呼び出し、通話装置１を使って通話する。以下に通話方法の詳細を記載する。
【０１０２】
本発明の実施の形態にかかる通話装置１は、送受話器の機能を小型のコードレスにしたもので、ダイヤル機能を持っていない。そこで、相手の呼び出しは、携帯電話機４０を使って行う。
【０１０３】
すなわち、電話をかける場合、通話装置１を耳甲介腔部６１に装着し、携帯電話機４０の基本機能である１０キー４９を使い相手を呼ぶ。このとき、呼び出し音等は、携帯電話機４０の第２の通信手段４２、第２のアンテナ４３を介し、通話装置１のアンテナ９、信号回路２３を介し、スピーカ１１にて電気・音響変換され、音導管１２を介して音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２から利用者の外耳道６４の開口部に伝えられる。利用者は開口部２１１、２１２から出力される音を聞くことができるので、相手が電話機等に出た場合、即座に通話を開始することができる。
【０１０４】
電話をかけたときの通話は、前記した電話を着信したときの通話と構成する要素の働きは同じで有り、その詳細記載は省く。
【０１０５】
なお、利用者が通話装置１を耳甲介腔部６１に装着するタイミングは、上記した例では、通話装置１を装着後、ダイヤルしたが、ダイヤル後、通話装置１を装着しても構わないが、装着が遅れると、通話のタイミングが遅れ、相手に不快感を与えることとなる。
【０１０６】
以上のように、本発明の実施の形態における通話装置１は、本体部２にスピーカ１１が設けられ、スピーカ１１とマイク部４とが近接することがない。スピーカ１１とマイク部４とが離れているため、スピーカ１１の音声出力により発生する微振動がマイク部４に伝播するのを確実に抑制することができる。
【０１０７】
さらに、本体部２から突出する音導部ハウジング３ａに、スピーカ１１が出力する音声の導搬路となる音導管１２が収納されている。これにより、本体部２のスピーカ１１と外耳道６４とが離れていても、スピーカ１１が出力する音声を確実に外耳道６４内に送ることができる。
【０１０８】
さらにまた、音導管１２に、その向きを切替える切替レバー１３が設けられる。これにより、左右の耳に応じて音声の導搬路の方向を容易に切替えることができる。これに加えて、音導管１２を固定する固定部２２を設けることにより、切替レバー１３を切替えた後に音導管１２が動くのを防ぐことができ、導搬路の方向が変わるのを確実に防止することができる。
【０１０９】
また、通話装置１は、利用時、マイク部ハウジング４ａの大径部４ｂと音導部ハウジング３ａの先端部３ｂとを耳甲介腔部６１に挿入されるのみで、簡単に装着される。これにより、装着時間が大幅に短縮され、着信時に円滑に通話に入ることができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態における通話装置１は、携帯電話機４０と無線で通信するように構成されたが、信号線を介して携帯電話機４０と通信するようにしてもよい。この場合も、本体部２にスピーカ１１を収納してスピーカ１１とマイク部４とを離すことにより、スピーカ１１が発生させる微振動がマイク部４に伝播するのを確実に抑制することが可能である。
【０１１１】
次に、本発明の通話装置１を使った通話時、通話装置１に因る電磁波の影響を説明する。
【０１１２】
本発明の通話装置１が、動作中、通話装置１のアンテナ９から電波が放射される。このとき、本発明の通話装置１において、まず、利用姿勢において、利用者頭部の耳甲介腔部６１に装着する部品は、マイク部ハウジング４ａの先端に位置する大径部４ｂと音導部ハウジング３ａの開口部２１１、２１２付近である。
【０１１３】
次に、アンテナ９は、外側ハウジング２ａつまり本体部２から最も頭部に対し遠い位置に配置した構成で、本通話装置１において頭部から最も離れた場所に配置している。
【０１１４】
また、図１３に示すような構成では、アンテナ９と頭部の間に電池８が配置してあり、アンテナ９から頭部方向に放射される電波は、導電性材料から成る電池８のケースに当たり、同ケースを介し、空間に再放出される。このとき電波の伝搬経路は最短距離となるため、電池の側面等から多く放出され、アンテナ９から電池８を貫通し、更に頭部を貫通するエネルギーが低減する。このような工夫により、通話装置１の本構造を採用することにより、頭部への電磁波の影響を低減することができる。
【０１１５】
以上説明したように、本発明の通話装置１は、その利用時、マイク部ハウジング４ａの大径部４ｂと音導部ハウジング３ａの先端部３ｂを耳甲介腔部６１に挿入する簡単な動作のみで、簡単装着と、安定な装着が確保できる。また、その動作に要する時間も従来技術のものに比較し、大幅に短く、着信後、本発明の通話装置１を装着し、円滑に通話入れる。
【０１１６】
また、電磁波の課題は、アンテナの配置等の工夫により、その利用時、頭部への影響を低減できた。
【０１１７】
本構成の通話装置１を活用することにより、その利用者は、簡単装着とハンズフリー機能を十二分に得られる、着信後の装着により円滑な通話のメリットを楽しめる。さらに、上記した通話時の電磁波低減の機能を確保できるメリットも得られる。
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波の影響を低減することができる耳装着型の通話装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における耳装着型の通話装置を用いた通話を示すブロック図である。
【図２】本発明における耳装着型の通話装置を示す斜視図である。
【図３】本発明における耳装着型の通話装置を示す正面図及び断面図である。
【図４】本発明における耳装着型の通話装置のマイク部を示す図である。
【図５】本発明における耳装着型の通話装置のマイク部の取り付け構造を示す図である。
【図６】本発明における耳装着型の通話装置のマイク部を示す断面図である。
【図７】本発明における耳装着型の通話装置のマイク部の回路構成を示す回路図である。
【図８】本発明における耳装着型の通話装置の音導部を示す断面図である。
【図９】本発明における耳装着型の通話装置の音導部を示す側面図及び正面図である。
【図１０】本発明における耳装着型の通話装置の音導部を示す正面図である。
【図１１】本発明における耳装着型の通話装置の音導部を示す断面図である。
【図１２】本発明における耳装着型の通話装置の装着部分を示す断面図である。
【図１３】本発明における耳装着型の通話装置を示す断面図である。
【図１４】耳の各部の名称を示す斜視図である。
【符号の説明】
１通話装置、２本体部、２ａ外側ハウジング、２ｂ内側ハウジング、３音導部、３ａ音導部ハウジング、３ｂ先端部、４マイク部、４ａマイク部ハウジング、４ｂ大径部、４ｃ小径部、４ｄ連結部、４ｅ大径部裏側、４ｆ大径部底面、４ｇ小径部底部、４ｈ小径部基部、４ｉ小穴、５挟持部、６回路基板、７無線モジュール、８電池、９アンテナ、１０通話スイッチ、１０ａボリュウムスイッチ、１０ｂ電源スイッチ、１１スピーカ、１１ａ開口部、１２音導管、１３切替レバー、１４ａ、１４ｂ電源端子、１５マイクホルダー、１５ａ軸部、１６ＬＥＤ、１７ストッパー、２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂ開口部、２２固定部、２３信号回路、２３ａ送受信回路、２３ｂ電源回路、２４マイク入力端子、３０骨伝導マイク、３１シールドケース、３２圧電素子、３２ａ、３２ｂ電極、３３信号線、３４電界効果型トランジスタ、３５マイク基板、３５ａ信号端子、４０携帯電話機、４１基本構成、４２第２の通信手段、４３第２のアンテナ、４４通信回路、４５第１のアンテナ、４６電池、４７マイク、４８スピーカ、４９１０キー、５０スイッチ類、６１耳甲介腔部、６１ａ底面、６１ｂ上面、６２耳珠、６３対珠、６４外耳道、６５縁部

Claims

人の耳部に装着される耳装着型の通話装置であって、
無線通信を行うための電子回路基板を有する本体部と、
当該本体部から突出して設けられ、前記耳部の耳甲介腔部に装着されると共に、音声を前記耳甲介腔部に出力するイヤホン部と、
前記本体部から突出して設けられ、前記耳甲介腔部に接触した状態で挿着されると共に、前記耳甲介腔部に伝わる骨伝導音声を検出するマイク部とを備えた耳装着型の通話装置。
前記本体部は、さらに、当該電子回路基板に電力を供給するための電池を備え、
この電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、前記電子回路基板と利用者の頭部との間に位置することを特徴とする請求項１記載の耳装着型の通話装置。
前記本体部は、さらに、音声を発生させるスピーカーを備え、
このスピーカーは、前記電子回路基板に減衰材を介して固定されたことを特徴とする請求項１記載の耳装着型の通話装置。
人の耳部に装着される耳装着型の通話装置であって、
無線通信を行うためアンテナを有する本体部と、
当該本体部から突出して設けられ、前記耳部の耳甲介腔部に装着されると共に、音声を前記耳甲介腔部に出力するイヤホン部と、
前記本体部から突出して設けられ、前記耳甲介腔部に接触した状態で挿着されると共に、前記耳甲介腔部に伝わる骨伝導音声を検出するマイク部とを備えた耳装着型の通話装置。
前記本体部は、ハウジングを有し、
前記アンテナは、当該ハウジングであって、通信装置を利用者に装着した状態において、当該利用者の頭部から離れた位置にあるハウジング上の配置されていることを特徴とする請求項４記載の耳装着型の通話装置。
前記本体部は、さらに、電池を備え、
この電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、前記アンテナと利用者の頭部との間に位置することを特徴とする請求項４記載の耳装着型の通話装置。
前記電池は、通話装置を利用者に装着した状態において、本体部の下方に収納することを特徴とする請求項２又は６載の耳装着型の通話装置。