JP2012138882A - 携帯電話および音声出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用の容易な機能を有する携帯電話および音声出力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
携帯電話の耳側上部両角にそれぞれ携帯電話外壁から突出しないよう耳珠接触用軟骨伝導振動部を設け、いずれの軟骨伝導振動部に耳が当接しているかの検知または重力加速度の方向検知に基づいて携帯電話の使用姿勢における傾斜下側の角に配置される方の軟骨伝導振動部を振動させ、他方は振動させない。テレビ電話機能が動作しているとき軟骨伝導振動部の機能を禁止する。携帯電話が折り畳み状態のとき、軟骨伝導振動部の機能を禁止する。音声出力部と骨伝導振動部の２系統に出力する同じ音声信号の位相を相対調整する。環境騒音マイクで拾った騒音を位相反転させて軟骨伝導振動部に出力し、鼓膜への環境騒音をキャンセルする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話および圧電素子制御装置に関する。

従来種々の目的のために種々の携帯電話が提案されている。例えば、高騒音下でも明瞭に聴取可能な携帯電話を提供するため骨伝導スピーカを採用し、この骨伝導スピーカとともに外耳道閉塞手段を備えた携帯電話が提案されている。(特許文献１)一方、骨伝導スピーカの使用方法として耳珠に当接される振動面を耳珠との当接する圧力を手動操作により調節することにより、外部騒音の大きさに合わせて軟骨導経由の音声情報と気導経由の音声情報の伝達比率を変更することも提案されている。（特許文献２)さらに、骨伝導の振動源として圧電素子を用いることも提案されている。

特開２００３−３４８２０８号公報 特許４５４１１１１号公報

しかしながら、携帯電話および音声出力装置の機能に関しては、さらに検討すべき課題が多い。

本発明の課題は、上記に鑑み、使用の容易な機能を有する携帯電話および圧電素子制御装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明は、軟骨伝導振動源と前記軟骨伝導振動源の振動を耳軟骨に当接する携帯電話上部に導く振動伝導体とを含む軟骨伝導振動部を有する携帯電話を提供する。これによって、耳軟骨の良好な音声情報伝達能力を活用し、押圧や耳挿入の不快感なしに、通常の通話状態に近い使用感にて使用可能な携帯電話を提供することができる。さらに、上記のような軟骨伝送振動部の構成によれば、振動伝導体によって軟骨伝導振動源の振動を所望の位置に導けるとともに、軟骨伝導振動源そのものについてもレイアウトの自由度が高まり、スペースに余裕のない携帯電話に軟骨伝導振動部を実装するのに有用である。

本発明の具体的な特徴によれば、軟骨伝導振動源および振動伝導体は、携帯電話外壁から突出しないよう構成される。これによって、軟骨伝導振動部の配置による違和感のある突出部なしに携帯電話の機能と美観を損なわない形状を実現することができる。より具体的な特徴によれば、振動伝導体端部は、携帯電話の耳側上部角に配置される。これによって、耳軟骨への自然な当接を達成でき、携帯電話外壁から突出しない軟骨伝導振動部の配置を実現することができる。さらに具体的な特徴によれば、振動伝導体端部は、携帯電話の耳側上部角のうち使用姿勢における傾斜下側の角に配置される。これによって、携帯電話を手にもって耳に当てる通常の通話状態に近い姿勢によって、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない状態で軟骨伝導振動部を耳軟骨に当接することができる。この姿勢は耳珠への接触に好適であり、また耳珠は特に軟骨伝導効果が高いので二重に好適である。

本発明の他の具体的な特徴によれば、振動伝導体端部の両端が携帯電話の耳側上部の両角に配置される。この構成は、耳軟骨との接触効果を高める上で、好適である。例えば、振動伝導体端部の両端はそれぞれ右耳使用か左耳使用かに応じてそのうちの１つを適宜耳軟骨に当接させることができ、携帯電話の左右の持ち替えに容易に対応することができる。

本発明の他の特徴によれば、耳軟骨に当接する軟骨伝導振動部と、重力加速度検知部と、重力加速度検知部が携帯電話の静止状態を検知するとき軟骨伝導振動部の振動を禁止する制御部とを有する携帯電話が提供される。これによって、例えば携帯電話が軟骨伝導振動部を下側にして机等に置かれた時、不用意に軟骨伝導部が振動して不快な音を発することを防止できる。

上記本発明の具体的な特徴によれば、携帯電話は軟骨伝導振動部への近接物の有無を検知するセンサを有し、制御部は、センサによる近接物の検知に応じて軟骨伝導振動部を振動させるとともに、重力加速度検知部が携帯電話の静止状態を検知するときはセンサによる近接物の検知にかかわらず軟骨伝導振動部の振動を禁止する。近接物の有無を検知するセンサは、携帯電話が耳に当てられたことを検知して軟骨伝導振動部を振動させるようにするための有用な構成であるが、例えば携帯電話が机等に置かれた時、これを耳への当接と誤認して軟骨伝導振動部を振動させる可能性がある。ここにおいて、上記の具体的な特徴は、このような誤認に基づく軟骨伝導部の振動によって不快な音が発生するのを防止できる。

本発明の他の特徴によれば、耳軟骨に当接する軟骨伝導振動部と、音声入力部と、音声入力部から入力される音声情報を位相反転する位相反転部と、位相反転部により位相反転された音声情報を振動伝導部から出力する制御部とを有する携帯電話が提供される。これによって、軟骨伝導振動部を耳軟骨に当接させた状態での携帯電話による会話における自分の声に基づく違和感を適宜コントロールすることができる。

上記本発明の具体的な特徴によれば、携帯電話は音質調整部を有し、制御部は、音質調整部によって音質調整されるとともに位相反転部により位相反転された音声情報を振動伝導部から出力する。これによって携帯電話による会話における自分の声に基づく違和感をより適切にコントロールすることができる。

上記本発明の他の具体的な特徴によれば、携帯電話は耳軟骨への前記軟骨伝導振動部の当接状態を検知する当接状態検知部を有し、制御部は、当接状態検知部の検知状態に応じ、位相反転部により位相反転された音声情報を前記振動伝導部から出力するか否か決定する。これによって、自分の声に基づく違和感を携帯電話の耳軟骨への当接状態に応じてより適切にコントロールすることができる。

より具体的な特徴によれば、当接状態検知部は、携帯電話の耳軟骨への当接によって耳穴が塞がれ耳栓骨導効果が生じる状態で前記軟骨伝導振動部が耳軟骨に当接していることを検知し、制御部は、前記耳栓骨導効果が生じる状態で軟骨伝導振動部が耳軟骨に当接していることの検知に応じ、位相反転部により位相反転された音声情報を振動伝導部から出力する。耳穴を塞ぐことによって生じる耳栓骨導効果は、振動伝導部からの音声情報をさらに大きな音で伝えるとともに環境騒音を遮断する一挙両得の受話状況を実現する。しかしながらその一方で、耳栓骨導効果は声帯からの骨導による自分の声の違和感を伴う。上記の特徴は、このような自分の声の違和感の緩和に有用である。

本発明の他の特徴によれば、圧電素子を含み被伝導体に当接することで圧電素子の振動を伝達する伝導振動部と、圧電素子に伝導振動情報を出力する信号出力部と、伝導振動部への被伝導体の接触圧変化を圧電素子により検知する圧力検知部とを有する圧電素子制御装置が提供される。このような構成により、圧電素子を接触振動の出力素子および接触圧力センサとして兼用でき、種々の状況に応じた伝導振動出力が可能となる。このような圧電素子制御装置は、被伝導体を耳軟骨とする携帯電話として構成し、圧電素子が感知する圧力変化により耳軟骨への軟骨伝導振動部の当接状態を検知するのに好適である。

上記のように、本発明によれば、軟骨伝導を利用した有用な携帯電話および携帯電話等に好適な入出力兼用型の圧電素子制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例１を示す斜視図である。（実施例１） 右耳使用状態と左耳使用状態の機能を示す携帯電話１の側面図である。 実施例１のブロック図である。 図２の実施例１における制御部の動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例２を示す斜視図である。（実施例２） 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例３を示す斜視図である。（実施例３） 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例４を示す斜視図である。（実施例４） 実施例４のブロック図である。 実施例４の耳栓骨導効果に関連する構成を示す要部概念ブロック図である。 図８の実施例４における制御部の動作のフローチャートである。

図１は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例１を示す斜視図である。図１において、携帯電話１は、表示部５等を有する上部７と、テンキーなどの操作部９および操作者の口から発音される音声をひろうマイク等の送話部２３を有する下部１１からなり、上部７がヒンジ部３によって下部１１の上に折り畳み可能に構成される。上部７には、操作者の耳に音声を伝えるイヤホン等の受話部１３が設けられ、下部１１の送話部２３とともに電話機能を構成している。また、上部７には、携帯電話１をテレビ電話として利用する場合において表示部５を見ている操作者の顔を写すことができるとともに、自分撮りの際にも利用される内側カメラ１７が配置されている。さらに、上部７には、携帯電話１が通話のために耳に当接していることを検知するための近接センサを構成する一対の赤外光発光部１９、２０および耳からの赤外反射光を受光する共通の赤外光近接センサ２１が設けられている。なお、図１では図示しないが、上部７の背面には背面カメラが設けられており、携帯電話１の背面側にあって表示部５でモニタされる被写体を撮影することができる。

上部７にはさらに、内側（耳に当たる側）の上部角において、耳珠の接触するための圧電バイモルフ素子等からなる右耳用振動部２４および左耳用振動部２６が設けられている。これらの右耳用振動部２４および左耳用振動部２６は、携帯電話外壁から突出してデザインを害さないよう構成されるが、携帯電話外壁の角に設けられることにより、効果的に耳珠に接触する。これによって、受話部１３からの音声による受話と併せて、耳珠の軟骨からの骨伝導にて受話が可能となる。なお、上記特許文献２に開示されているように、耳珠は、耳乳様突起、外耳口後部軟骨面、耳珠およびもみ上げ部等の耳軟骨構成の中で最も大きな聴感が得られるとともに押し付け圧力を増大させたときの低音部の上昇が他の位置よりも大きくなることが知られている。この知見については特許文献２に詳述されているのでこれを参照することができる。

携帯電話1は、これを右耳に当てたとき図１において時計方向に若干回転し、図１において右下がりの状態となる。そしてこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に右耳用振動部２４を設けることにより、振動部を携帯電話外壁から突出させることなく右耳用振動部２４を自然に右耳の耳珠に接触させることができる。この状態は、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。なお、受話部１３は右耳用振動部２４近傍にあるので、耳珠軟骨経由の音声情報と外耳道経由の音声情報がともに耳に伝わることになる。このとき、異なった発音対と経路により同じ音声情報が伝えられることになるので、お互いが打ち消しあうことがないよう、両者間の位相調整が行われる。

一方、携帯電話1を左耳に当てたときは、携帯電話１が図１において反時計方向に若干回転し、図１において左下がりの状態となる。そして、右耳の場合と同様にして、携帯電話耳側上端の傾斜下側角に左耳用振動部２６が設けられている状態となり、左耳用振動部２６を自然に左耳の耳珠に接触させることができる。この状態が、通常の通話状態に近い姿勢であること、および受話部１３が左耳用振動部２６近傍にあって耳珠軟骨経由の音声情報と外耳道経由の音声情報がともに耳に伝わるので、両者間の位相調整が行われることは、右耳の場合と同様である。

なお、上記近接センサにおける一対の赤外光発光部１９、２０は時分割で交互に発光しているので、共通の赤外光近接センサ２１はいずれの発光部からの赤外光による反射光を受光しているのか識別可能であり、これによって右耳用振動部２４および左耳用振動部２６のいずれが耳珠に当たっているのか判断可能である。これによって、携帯電話がいずれの耳で使用されているかが判別でき、耳珠が当接している方の振動部を振動させて他方をオフとすることが可能である。しかしながら、携帯電話１の耳への当て方や耳の形の個人差にはバラツキがあるので、実施例１では、さらに後述のように加速度センサを内蔵し、この加速度センサによって検知される重力加速度によって、携帯電話１がどちらに傾いているのかを検知して、傾斜下側角にある方の振動部を振動させて他方をオフとするよう構成している。以上の右耳使用および左耳使用については、各仕様状態に即した図示により再度説明する。

上部７にはさらに、環境騒音を拾うよう外側（耳に当たらない背面側）に配置され、かつ右耳用振動部２４と左耳用振動部２６の振動の伝導防止手段が施された環境騒音マイク３８が設けられる。この環境騒音マイク３８はさらに操作者の口から発音される音声を拾う。環境騒音マイク３８が拾った環境騒音および操作者自身の声は位相反転された上で右耳用振動部２４および左耳用振動部２６にミキシングされ、受話部１３経由の音声情報に含まれる環境騒音および操作者自身の声をキャンセルして通話相手の音声情報を聞き取りやすくする。この機能の詳細は後述する。

図２は、右耳用振動部２４と左耳用振動部２６の機能を示す携帯電話１の側面図であり、図２（Ａ）は、右手に携帯電話１を持って右耳２８を当てている状態を示す。一方、図２（Ｂ）は、左手に携帯電話１を持って左耳３０に当てている状態を示す。なお、図２（Ａ）は、顔の右側面から見た図であり、図２（Ｂ）は、顔の左側面から見た図なので、携帯電話１はそれぞれ背面側（図１の裏側）が見えている。なお、携帯電話１と右耳２８および左耳３０との関係を図示するため、携帯電話１は一点鎖線にて示している。

図２（Ａ）に示すように、携帯電話1は、これを右耳に当てたとき図２において反時計方向（図１と裏表の関係）に若干傾き、図２において左下がりの状態となる。そして耳用振動部２４はこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に設けられているので、これを自然に右耳の耳珠３２に接触させることができる。すでに述べたように、この状態は、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。一方、図２（Ｂ）に示すように、携帯電話1は、これを左耳に当てたとき図２において時計方向（図１と裏表の関係）に若干傾き、図２において右下がりの状態となる。そして耳用振動部２６はこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に設けられているので、これを自然に左耳の耳珠３４に接触させることができる。この状態においても、右耳の場合と同様、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。

図３は、実施例１のブロック図であり、同一部分には図１と同一番号を付し、必要のない限り、説明は省略する。携帯電話１は、記憶部３７に記憶されるプログラムに従って動作する制御部３９によって制御される。記憶部３７はまた、制御部３９の制御に必要なデータを一時記憶するとともに、種々の測定データや画像も記憶することができる。表示部５の表示は制御部３９の制御に基づき表示ドライバ４１の保持する表示データに基づいて行われる。表示部５は表示バックライト４３を有しており、周囲の明るさに基づいて制御３９がその明るさを調節する。

受話部１３および送話部２３を含む電話機能部４５は、制御部３９の制御下にある電話通信部４７により、無線電話回線に接続可能である。スピーカ５１は、制御部３９の制御により着信音や種々の案内を行うとともにテレビ電話時の相手の声を出力する。このスピーカ５１の音声出力は、右耳用軟骨伝送振動部２４および左耳用軟骨伝送振動部２６から出力されることはない。テレビ電話の際は、軟骨伝導振動部が耳に当てられる可能性がないからである。また、画像処理部５３は、制御部３９に制御されてテレビ電話用内側カメラ１７および背面主カメラ５５によって撮像される画像を処理し、これらの処理結果の画像を記憶部３７に入力する。

上記のように、近接センサにおける一対の赤外光発光部１９、２０は制御部３９の制御に基づき時分割で交互に発光している。従って、共通の赤外光近接センサ２１によって制御部３９に入力される赤外反射光は、いずれの発光部からの赤外光による反射光識別可能である。制御部３９は赤外光発光部１９、２０の両者から反射光が検知されるときは、これらを相互比較し、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６のいずれが耳珠に当たっているのか判断する。さらに加速度センサ４９は、検知される重力加速度の向きを検知する。この検知信号に基づき、制御部３９は、携帯電話１が図２（Ａ）および図２（Ｂ）のいずれの状態で傾いているのか判断し、図２で説明したように傾斜下側角にある方の振動部を振動させて他方をオフとする。

携帯電話１はさらに、制御部３９からの音声情報に位相調整を行い、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達するための位相調整ミキサー部３６を有する。より詳細に説明すると、この位相調整部３６は、受話部１３から発生して外耳道から鼓膜経由で伝わる音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６から発生して耳珠軟骨経由で伝わる同じ音声情報がお互い打ち消しあうことがないよう、制御部３９から受話部１３に伝達される音声情報を基準にして、制御部３９からの音声情報に位相調整を行い、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達する。なお、この位相調整は、受話部１３と右耳用振動部２４および左耳用振動部２６との間の相対調整なので、制御部３９から右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達される音声情報を基準にして、制御部３９から受話部１３に伝達される音声情報の位相を調整するよう構成してもよい。この場合、スピーカ５１への音声情報も受話部１３への音声情報と同位相で調整する。

なお、位相調整ミキサー部３６は上記のような受話部１３からの音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６からの同じ音声情報がお互い打ち消しあうことがないようにする第１の機能を有する他、環境騒音マイク３８との協働による第２の機能を有する。この第２の機能では、環境騒音マイク３８が拾う環境騒音および操作者自身の声が位相調整ミキサー部３６によって位相反転された上で右耳用振動部２４または左耳用振動部２６の音声情報にミキシングされ、これによって、受話部１３経由の音声情報に含まれる環境騒音および操作者自身の声をキャンセルして通話相手の音声情報を聞き取りやすくする。なお、このとき、受話部１３からの音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６からの音声情報の伝達ルートの違いにかかわらず環境騒音および操作者自身の声が効果的に打ち消されるよう、第１の機能に基づく位相調整も加味してミキシングが行われる。

図４は、図２の実施例１における制御部３９の動作のフローチャートである。なお、図４のフローは主に右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能を説明するため、関連する機能を中心に動作を抽出して図示しており、一般的な携帯電話の機能等、図４のフローに表記していない制御部３９の動作も存在する。図４のフローは、携帯電話１の操作部９による主電源のオンでスタートし、ステップＳ２で初期立上および各部機能チェックを行うとともに表示部５における画面表示を開始する。次いでステップＳ４では、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能をオフにしてステップＳ６に移行する。ステップＳでは、メール操作やインターネット操作、その他諸設定並びにダウンロード済のゲームなど電波を使わない操作（以下、「非通話操作」と総称する）の有無をチェックする。そしてこれらの操作があればステップＳ８に進んで非通話処理を実行し、ステップＳ１０に至る。なお、非通話操作では、携帯電話１の上部７における受話部１３や右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能を耳に当てて行う機能を想定していない。一方、ステップＳ６で非通話操作が検知されないときは直接ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、携帯電波による通話が着信中であるか否かのチェックを行う。そして通話着信中でなければステップＳ１２に進み、携帯電話１からの通話発呼に対する相手からの応答が合ったか否かチェックする。そして応答が検知されるとステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１０で携帯電波による通話が着信中であることが検知されたときはステップＳ１６に移行し、携帯電話が開かれているかどうか、つまり上部７が下部１１に重なって折り畳まれている状態から図１のように開かれた状態になっているかをチェックする。そして携帯電話が開かれていることが検知できなければステップＳ１０に戻り、以下、ステップＳ１０とステップＳ１６を繰り返して携帯電話が開かれるのを待つ。なおこの繰り返しで携帯電話が開かれないまま通話の着信が終了すればフローはステップＳ１０からステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１６で携帯電話が開かれていることが検知されるとステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、送話部２３および受話部１３をオンしてステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では通話がテレビ電話か否かをチェックし、テレビ電話でなければステップＳ２０に移行してこの時点で通話が断たれているか否か確認して通話断でなければステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、赤外光近接センサ２１が耳の当接を検知しているか否かチェックし、当接の検知があればステップＳ２４に進む。一方、ステップＳ２２で、赤外光近接センサ２１が耳の当接を検知しないときはステップＳ１４に戻り、以下、ステップＳ１４およびステップＳ１８から２２を繰り返してステップＳ２２における近接センサの検知を待つ。ステップＳ２４では、加速度センサ４９の検知信号に基づき、図２（Ａ）に示すような右耳通話状態の傾斜が生じているかどうかチェックする。そして該当すればステップＳ２６に進み、右耳用軟骨伝導振動部２４をオンしてステップＳ２８に移行する。一方、ステップＳ２４で、右耳通話状態の傾斜が生じていることが検知できないときは、加速度センサ４９の検知信号が図２（Ｂ）に示すような左耳通話状態傾斜を検出していることを意味するからステップＳ３０に進み、左耳用軟骨伝導振動部２６をオンしてステップＳ２８に移行する。

なお上記図４のフローの説明では、赤外光近接センサ２１が検出する赤外反射光が赤外光発光部１９によるものか２０によるものかを問わずステップＳ２４に進み、ステップＳ２４では加速度センサ４９の信号により右耳通話状態傾斜であるか否かの検知を行うよう説明した。しかしながら、赤外光近接センサ２１によっても右耳通話状態傾斜であるか否かの検知が可能なので、ステップＳ２４において加速度センサ４９の信号に代え、赤外光発光部１９の発光タイミングにおける赤外光近接センサ２１の出力が赤外光発光部２０の発光タイミングにおけるものより大きければ右耳通話状態傾斜と判断するよう構成してもよい。また、ステップＳ２４において、加速度センサの信号と赤外光発光部１９、２０の発光タイミングにおける赤外光近接センサ２１の出力比較結果とを総合して右耳通話状態傾斜であるか否かの判断をするよう構成してもよい。

ステップＳ２８では通話状態が断たれか否かをチェックし、通話が断たれていなければステップＳ２４に戻って、以下ステップＳ２８で通話断が検知されるまでステップＳ２４からステップＳ３０を繰り返す。これによって通話中の右耳通話状態と左耳通話状態の間の携帯電話の持ち替えに対応する。一方、ステップＳ２８で通話断が検知されるとステップＳ３２に移行し、オン状態にある右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６および受話部１３ならびに送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。一方、ステップＳ１２で通話発呼応答が検知されないときは直ちにステップＳ３４に移行する。また、ステップＳ１８でテレビ電話であることが検知されたときはステップＳ３６のテレビ電話処理に移行する。テレビ電話処理では、テレビ電話用内側カメラ１７による自分の顔の撮像、スピーカ５１による相手の声の出力、送話部２３の感度切換、表示部５における相手の顔の表示などが行われる。そして、このようなテレビ電話処理が終了すると、ステップＳ３８に進んでスピーカ５１および受話部１３ならびに送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。また、ステップＳ２０において通話断が検知されたときもステップＳ３８に移行するがこのときは元々スピーカ５１がオンされていないので受話部１３と送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、主電源のオフ操作の有無がチェックされ、オフ操作があればフローを終了する。一方、ステップＳ３４で主電源オフ操作が検知されないとき、フローはステップＳ６に戻り、以下ステップＳ６からステップＳ３８を繰り返す。以上のように、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６は、携帯電話１が開かれていないとき、携帯電話１が通話状態にないとき、通話状態であってもテレビ電話通話であるとき、および通常通話状態であっても携帯電話１が耳に当てられていないときにおいてオンになることはない。但し、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６が一度オン状態となったときは、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６とのオンオフ切り換えを除き、通話断が検知されない限り、これがオフとなることはない。

図５は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例２を示す斜視図である。実施例２においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例２の携帯電話１０１は、上部と下部に分離された折り畳み方ではなく、可動部のない一体型のものである。従って、この場合における「上部」とは分離された上部を意味するものではなく、一体構造の上方の部分を意味するものとする。

また、実施例１では、携帯電話１が折りたたまれたとき、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６は上部７と下部１１の間に挟まれたて収納された形となるのに対し、実施例２では右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６が常に携帯電話１０１の外壁に露出している形となる。実施例２においても、図３の内部構造および図４のフローチャートが基本的に流用可能である。但し、上記の構造の違いに関連し、図４のフローチャートのステップＳ１６が省略され、ステップＳ１０で通話着信中であることが確認されたときは直接ステップＳ１４に移行する。

図６は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例３を示す斜視図である。実施例３においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例３の携帯電話２０１は、上部１０７が下部に１１１に対してスライド可能な構造のものである。実施例３の構造では、上部１０７を下部１１１に重ねた状態では、上下関係はなくなるが、実施例３における「上部」とは携帯電話２０１を伸ばした際に上に来る部分を意味するものとする。

実施例３では、図６のように上部１０７を伸ばして操作部９を露出させた状態でフル機能が使用可能であるとともに、上部１０７を下部１１１に重ねて操作部９が隠れる状態とした場合でも着信応答や通話などの基本機能が使用可能である。実施例３でも、図６のように携帯電話２０１を伸ばした状態および上部１０７を下部１１１に重ねた状態のいずれにおいても、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６が常に携帯電話２０１の外壁に露出している形となる。実施例３においても、図３の内部構造および図４のフローチャートが基本的に流用可能である。但し、上記のように実施例３は、上部１０７を下部１１１に重ねた状態でも通話可能であるので、実施例２と同様にして、図４のフローチャートのステップＳ１６が省略され、ステップＳ１０で通話着信中であることが確認されたときは直接ステップＳ１４に移行する。

上記本発明の種々の特徴の実施は上記の実施例に限られるものではなく、他の実施形態においても実施可能である。例えば、上記実施例では、持ち替えや使用者が変わることによる右耳使用時および左耳使用時の両者に対応するため、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６を設けているが、軟骨伝導の際には右耳のみまたは左耳のみの使用を前提とする場合は軟骨伝導振動部を一つにしてもよい。

また、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６は本来右耳および左耳の耳珠にそれぞれと当接することを前提に設けられているが、特許文献２に開示されているように、耳乳様突起や外耳口後部軟骨面など耳珠以外の耳軟骨構成においても軟骨伝導は可能なので、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６の両者を例えば右耳使用時において右耳軟骨の適当箇所を同時に押し付けて使用してもよい。この意味で、２つの軟骨伝導振動部２４および２６は必ずしも右耳用および左耳用に限るものではない。この場合は、実施例のように２つの軟骨伝導振動部２４および２６のいずれか一方のみをオンするのに代えて、両者を同時にオンする。

さらに、上記実施例では、受話部１３および右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６を同時にオンするようにしているが、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６をオンするときは受話部１３をオフするよう構成してもよい。この場合、音声情報の位相調整は不要となる。

図７は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例４を示す斜視図である。実施例４においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例４の携帯電話３０１は、実施例２と同様にして上部と下部に分離された折り畳み方ではなく、可動部のない一体型のものである。また、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーサ・インタフェース）機能を備えた大画面２０５を有するいわゆるスマートフォンとして構成されている。実施例４においても、「上部」とは分離された上部を意味するものではなく、一体構造の上方の部分を意味するものとする。なお、実施例４においては、テンキーなどの操作部９は大画面２０５上に表示され、大画面２０５に対する指のタッチやスライドに応じてＧＵＩ操作される。

実施例４における軟骨伝導振動機能は、圧電バイモルフ素子等からなる軟骨伝導振動源２２５と振動伝導体２２７を有する軟骨伝導振動ユニットが担う。軟骨伝導振動源２２５は、振動伝導体２２７の下部に接触して配置され、振動伝導体２２７にその振動を伝える。軟骨伝導振動源２２５は、実施例１から３と同様にして携帯電話外壁（図７では正面）から突出してデザインを害さないよう構成されるが、軟骨伝導振動源２２５の振動が振動伝導体２２７により側方に伝達され、その両端２２４および２２６を振動させる。振動伝導体２２７の両端２２４および２２６は耳珠と接触する携帯電話３０１の上部７の内側角に位置するので、実施例１から３と同様にして携帯電話外壁から突出することなく効果的に耳珠に接触する。このように、振動伝導体２２７の右端部２２４および左端部２２６はそれぞれ、実施例１でいう右耳用振動部２４および左耳用振動部２６を構成する。
なお、振動伝導体２２７はその右端２２４および左端２２６だけで振動するのではなく全体で振動しているので、実施例４では、携帯電話３０１の内側上端辺のどこを耳軟骨に接触させても音声情報を伝達することができる。このような軟骨伝導振動ユニットの構成は、振動伝導体２２７によって軟骨伝導振動源２２５の振動を所望の位置に導けるとともに、軟骨伝導振動源２２５そのものを携帯電話３０１の外壁に配置する必要がないので、レイアウトの自由度が高まり、スペースに余裕のない携帯電話に軟骨伝導振動ユニットを実装するのに有用である。

実施例４は、さらに２つの機能が追加されている。ただ、これらの機能は実施例４に特有のものではなく、実施例１から３にも適用可能である。追加機能の一つは、軟骨伝送振動部の誤動作を防止するためのものである。実施例１から４のいずれにおいても、赤外光発光部１９および２０と赤外光近接センサ２１により携帯電話が耳に当てられたことを検知しているが、例えば実施例１において携帯電話の内側を下にして机等においた場合近接センサの検知があるので、携帯電話が耳に当てられたものと誤認し、図４のフローのＳ２２からステップＳ２４に進むおそれがある。そしてステップＳ２４で検知される右耳通話状態傾斜にも該当しないので、フローがステップＳ３０に進み左耳用軟骨伝導振動部が誤ってオンになる可能性がある。軟骨伝導振動部の振動エネルギーは比較的大きいので、このような誤動作があると、机との間で振動騒音を生じる可能性がある。実施例４ではこれを防止するため、加速度センサ４９により水平静止状態を検知し、該当すれば、軟骨伝導振動源２２５の振動を禁止するよう構成している。この点の詳細については後述する。

次に、実施例４における二つ目の追加機能について説明する。本発明の各実施例は、右耳用振動部２４または左耳用振動部２６（実施例４では、振動伝導体２２７の右端部２２４または左端部２２６）を右耳または左耳の耳珠に接触させることにより音声情報を伝えるが、接触圧を高めて耳珠で耳穴を塞ぐことによって耳栓骨導効果を生じ、さらに大きな音で音声情報を伝えることができる。さらに耳珠で耳穴を塞ぐことにより環境騒音を遮断されるので、このような状態での使用は、不要な環境騒音を減じて必要な音声情報を増加させる一挙両得の受話状況を実現し、例えば駅騒音下での通話等に好適である。耳栓骨導効果が生じているときは、声帯からの骨導による自分の声も大きくなるとともに左右の聴感覚バランスが崩れる違和感を生じる。実施例４では、このような耳栓骨導効果発生中の自分の声の違和感を緩和するため、送話部２３から拾った自分の声の情報の位相を反転させて振動伝導体２２８に伝え、自分の声をキャンセルするよう構成している。この点の詳細についても後述する。

図８は、実施例４のブロック図であり、同一部分には図７と同一番号を付す。また、実施例１から３と共通する部分が多いので対応する部分にはこれらの各部と同一の番号を付す。そして、これら同一または共通部分については、特に必要のない限り、説明を省略する。実施例４では、電話機能部４５を若干詳細に図示しているが、構成は実施例１から３と共通である。具体的に述べると、相当し、図８の受話処理部２１２とマイク２１３が、図３の受話部１３に相当し、図８の送話処理部２２２とマイク２２３が、図３の送話部２３に相当する。一方、図７の軟骨伝導振動源２２５と振動伝導体２２７は、図８で軟骨伝導振動ユニット２２８としてまとめて図示している。送話処理部２２２は、マイク２２３から拾った操作者の音声の一部をサイドトーンとして受話処理部２１２に伝達し、受話処理部２１２は電話通信部４７からの通話相手の声に操作者自身のサイドトーンを重畳してイヤホン２１３に出力することによって、携帯電話３０１を耳に当てている状態の自分の声の骨導と気導のバランスを自然な状態に近くする。

送話処理部２２２は、さらにマイク２２３から拾った操作者の音声の一部を音質調整部２３８に出力する。音質調整部２３８は、軟骨伝導振動ユニット２２８から出力して蝸牛に伝えるべき自分の声の音質を耳栓骨導効果発生時に声帯から体内伝導で蝸牛に伝わる操作者自身の声に近似した音質に調整し、両者のキャンセルを効果的にする。そして、位相反転部２４０はこのようにして音質調整された自分の声を位相反転して位相調整ミキサー部２３６に出力する。位相調整ミキサー部２３６は、押圧センサ２４２の検知する押圧が所定で携帯電話３０１により耳穴が耳珠で塞がれている状態に該当するときは、制御部２３９からの指示により位相反転部２４０からの出力をミキシングして軟骨伝導振動ユニット２２８を駆動する。これによって、耳栓骨導効果発生中の過度の自分の声がキャンセルされ、違和感の緩和が図られる。このとき、サイドトーン相当分の自分の声はキャンセルせずに残すようキャンセルの程度が調節される。一方、押圧センサの検出する押圧が低い場合は、耳穴が耳珠で塞がれておらず耳栓骨導効果が生じていない状態に該当するので、位相調整ミキサー部は制御部２３９の指示に基づき、位相反転部２４０からの自声位相反転出力のミキシングを行わない。なお、図８において、音質調整部２３８と位相反転部２４０の位置は逆転して構成してもよい。さらに、音質調整部２３８および位相反転部２４０は、位相調整ミキサー部２３６内の機能として一体化してもよい。

図９は、実施例４において右の耳珠に携帯電話３０１が当てられている状態を示す要部概念ブロック図であり、耳栓骨導効果発生中の自分の声のキャンセルについて説明するものである。また、図９は、押圧センサ２４２の具体的実施例についても図示しており、軟骨伝導振動部２２５が圧電バイモルフ素子であることを前提に構成されている。なお、同一部分については図７および図８と同一番号を付し、特に必要のない限り、説明を省略する。

図９（Ａ）は、耳珠３２が耳穴２３２を塞がない程度に携帯電話３０１が耳珠３２に当てられている状態を示す。この状態では、受話処理部２１２からの通話相手の音声情報に基づき位相調整ミキサー部２３６が軟骨伝導振動部２２５を駆動している。押圧センサ２４２は、位相調整ミキサー部２３６と軟骨伝導振
動部２２５を結ぶ信号線に現れる信号をモニタしており、振動伝導体２２７への押圧に応じて加えられる軟骨伝導振動部（圧電バイモルフ素子）２２５への歪に基づく信号変化を検知するよう構成される。このように、耳珠３２に接触することにより音声情報を伝える軟骨伝導振動部２２５を圧電バイモルフ素子で構成すると、その圧電バイモルフ素子自体を耳珠３２への押圧センサとしても兼用することができる。押圧センサ２４２は、さらに、位相調整ミキサー部２３６と受話処理部２１２を結ぶ信号線に現れる信号をモニタしている。ここに現れる信号は、耳珠３２への押圧の影響を受けないので、押圧判定のための参照信号として利用することができる。

上記のように、図９（Ａ）では耳珠３２が耳穴２３２を塞がない状態にあり、押圧センサ力２４２の判定する押圧が小さいので、この判定に基づき、制御部２３９は位相反転部２４０からの位相反転自声を軟骨伝導振動部２２５にミキシングしないよう位相調整ミキサー部２３６に指示する。一方、図９（Ｂ）は、矢印３０２の方向に携帯電話３０１が耳珠３２をより強く押し、耳珠３２が耳穴２３２を塞いでいる状態を示す。そして、この状態では、耳栓骨導効果が発生している。押圧センサ力２４２は、所定以上の押圧の増加検出に基づいて耳穴が塞がれたものと判定し、この判定に基づいて制御部２３９は位相反転部２４０からの位相反転自声を軟骨伝導振動部２２５にミキシングするよう位相調整ミキサー部２３６に指示する。以上のようにして、耳栓骨導効果発生中の自声の違和感が緩和される。逆に、押圧センサ２４２によって、図９（Ｂ）の状態から所定以上の押圧の減少が検出されると、図（Ａ）ののように耳穴が塞がれない状態になったものと判定され、位相反転自声のミキシングが停止される。なお、押圧センサ２４２は、押圧の絶対量および押圧の変化方向に基づいて、図９（Ａ）と図９（Ｂ）の間の状態遷移を判定する。なお、両者の声がない無音状態においては、押圧センサ２４２は耳には聞こえない押圧モニタ信号を直接骨伝導振動部２２５に直接印加することで、押圧を検知する。

図１０は、図８の実施例４における制御部２３９の動作のフローチャートである。なお、図１０のフローは図４における実施例１のフローと共通するところが多いので、対応部分には同一のステップ番号を付し、必要のない限り説明を省略する。図１０も、主に軟骨伝導振動ユニットの機能を説明するため、関連する機能を中心に動作を抽出して図示している。従って、図４の場合と同様、一般的な携帯電話の機能等、図１０のフローに表記していない制御部２３９の動作も存在する。図１０において図４と異なる部分は太字で示しているので、以下これらの部分を中心に説明する。

ステップＳ４２は、図４のステップＳ６およびステップＳ８をまとめたもので、ステップＳ４２の非通話処理の中に、非通話操作なしで次のステップに直行する場合も含めて図示しているが、その内容は図４のステップＳ６およびステップＳ８と同じである。また、ステップＳ４４は、図４のステップＳ１０およびステップＳ１２をまとめたもので、相手側からの着信であるか自分からの発信であるかを問わず両者間の通話状態の有無をチェックするステップとして図示しているが、その内容は、図４のステップＳ６およびステップＳ８と同じである。なお、実施例４では携帯電話３０１を開閉する構成はないので、図４のステップＳ１６に相当するステップは含まない。

ステップＳ４６は、実施例４における一つ目の追加機能に関するもので、携帯電話３０１が所定時間（例えば、０．５秒）手持ち状態から離れて水平状態で静止しているかどうかをチェックする。そして、ステップＳ２２により近接センサの検知があったときに、ステップＳ４６でこのような水平静止状態でないことが確認された場合に初めてステップＳ４８に移行し、軟骨伝導振動源２２５をオンする。一方、ステップＳ４６で水平静止状態が検知されたときはステップＳ５０に進み、軟骨伝導振動源２２５をオフしてステップＳ１４に戻る。なお、ステップＳ５０は後述するフローの繰り返しにおいて、軟骨伝導振動源がオンの状態でステップＳ４６に至り、水平静止状態が検知されたときに対応するもので、軟骨伝導振動源がオフの状態でステップＳ５０に至ったときはなにもせずにステップＳ１４に戻る。

ステップＳ５２は、実施例４における二つ目の追加機能に関するもので、携帯電話３０１を耳珠３２に強く押し当てて耳穴２３２を塞ぐことによる耳栓骨導効果が生じているかどうかをチェックするものである。具体的には図９に示したように押圧センサ２４２による所定以上の押圧変化の有無およびその方向によりこれをチェックする。そして耳栓骨導効果が生じる状態であることが検知されたときはステップＳ５４に進み、自分の声の位相反転信号を軟骨伝導振動源２２５に付加してステップＳ５８に移行する。一方、ステップＳ５２で耳栓骨導効果が生じない状態であることが検知されたときはステップＳ５６に移行し、自分の声の位相反転信号の軟骨伝導振動源２２５への付加をなくしてステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８では通話状態が断たれか否かをチェックし、通話が断たれていなければステップＳ２２に戻って、以下ステップＳ５８で通話断が検知されるまでステップＳ２２およびステップＳ４６からステップＳ５８を繰り返す。これによって通話中の耳栓骨導効果の発生および消滅に対応する。

以上に説明した各実施例の種々の特徴は個々の実施例に限られるものではなく、適宜他の実施例の特徴と入れ換えたり組合せたりすることができる。例えば、図１０における実施例４のフローチャートでは、図４の実施例１のフローチャートにおける右耳用軟骨伝導振動部と左耳用軟骨伝導振動部との切り換えの構成がないが、実施例１０の軟骨伝導振動ユニット２２８の構成として実施例１のような右耳用軟骨伝導振動部２４と左耳用軟骨伝導振動部を採用し、ステップＳ２２およびステップＳ４６からステップＳ５８のループの繰り返しの中で、耳栓骨導効果の発生および消滅への対応に加え、図４のステップＳ２４からステップＳ２６に準じた機能による右耳通話状態と左耳通話状態の間の携帯電話の持ち替えへの対応も併せて行うよう構成してもよい。また、図１０の実施例４における水平静止状態のチェックと軟骨伝導振動ユニットのオフ機能を、実施例１から実施例３に追加することも可能である。さらに、実施例１から３において、実施例４のような軟骨伝導振動ユニッを採用することも可能である。

本発明は、携帯電話に適用することができる。

２２５ 軟骨伝導振動源
２２７ 振動伝導体
２２５、２２７ 軟骨伝導振動部
２２４、２２６ 振動伝導体端部
３４ 耳珠
１９、２１、２２ センサ
４９ 重力加速度検知部
２２２、２２３ 音声入力部
２３９ 制御部
２４０ 位相反転部
２３８ 音質調整部
２２５、２４２ 当接状態検知部
２２５ 圧電素子
２３６ 信号出力部
２４２ 圧力検知部

本発明は、携帯電話および音声出力装置に関する。

従来種々の目的のために種々の携帯電話が提案されている。例えば、高騒音下でも明瞭に聴取可能な携帯電話を提供するため骨伝導スピーカを採用し、この骨伝導スピーカとともに外耳道閉塞手段を備えた携帯電話が提案されている。(特許文献１)一方、骨伝導スピーカの使用方法として耳珠に当接される振動面を耳珠との当接する圧力を手動操作により調節することにより、外部騒音の大きさに合わせて軟骨導経由の音声情報と気導経由の音声情報の伝達比率を変更することも提案されている。（特許文献２)さらに、骨伝導の振動源として圧電素子を用いることも提案されている。

特開２００３−３４８２０８号公報 特許４５４１１１１号公報

しかしながら、携帯電話および音声出力装置の機能に関しては、さらに検討すべき課題が多い。

本発明の課題は、上記に鑑み、使用の容易な機能を有する携帯電話および音声出力装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明は、携帯電話上部に、耳軟骨に当接する軟骨伝導振動部を設けた携帯電話を提供する。これによって、耳軟骨の良好な音声情報伝達能力を活用し、押圧や耳挿入の不快感なしに、通常の通話状態に近い使用感にて使用可能な携帯電話を提供することができる。

本発明の具体的な特徴によれば、軟骨伝導振動部は、携帯電話外壁から突出しないよう構成される。これによって、軟骨伝導振動部の配置による違和感のある突出部なしに携帯電話の機能と美観を損なわない形状を実現することができる。

より具体的な特徴によれば、軟骨伝導振動部は、携帯電話の耳側上部角に配置される。これによって、耳軟骨への自然な当接を達成でき、携帯電話外壁から突出しない軟骨伝導振動部の配置を実現することができる。

さらに具体的な特徴によれば、軟骨伝導振動部は、携帯電話の耳側上部角のうち使用姿勢における傾斜下側の角に配置される。これによって、携帯電話を手にもって耳に当てる通常の通話状態に近い姿勢によって、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない状態で軟骨伝導振動部を耳軟骨に当接することができる。この姿勢は耳珠への接触に好適であり、また耳珠は特に軟骨伝導効果が高いので二重に好適である。

本発明の他の具体的な特徴によれば、軟骨伝導振動部は、携帯電話上部に２つ設けられる。この構成は、耳軟骨との接触効果を高める上で、好適である。例えば、２つの軟骨伝導振動部は、右耳使用か左耳使用かに応じてそのうちの１つが振動させるよう構成され左右の持ち替えに対応することができる。

上記本発明のさらに具体的な特徴によれば、２つの軟骨伝導振動部のいずれに耳が接触しているかを検知するセンサが携帯電話上部に設けられ、２つの軟骨伝導振動部は、このセンサの出力に応じてそのうちの１つが振動させられる。これに代えて、重力加速度検知部を設け、２つの軟骨伝導振動部は、重力加速度検知部の検知する重力加速度の方向に応じてそのうちの１つが振動させられる。さらに、携帯電話持ち替えの検知には上記を併用してもよい。

上記本発明の他の特徴によれば、テレビ電話機能を有する携帯電話において、テレビ電話機能が動作しているとき軟骨伝導振動部の機能が禁止される。これによって、携帯電話を耳に当てることのない状態において軟骨伝導振動部が無意味に機能するのを防止することができる。

上記本発明のさらに他の特徴によれば、折り畳み構造を有し、軟骨伝導振動部が折り畳み状態において耳軟骨に当接不能となる位置に配置される場合、折り畳み状態において軟骨伝導振動部の機能が禁止される。これによって、携帯電話を耳に当てることができない状態において軟骨伝導振動部が無意味に機能するのを防止することができる。

本発明の他の特徴によれば、音声出力部と、骨伝導振動部と、音声出力部と骨伝導振動部に同時に音声情報を出力する制御部と、音声出力部と骨伝導振動部に出力する音声信号の位相を相対調整する位相調整部とを有する音声出力装置が提供される。これによって、外耳道からの空気振動と骨伝導という２系統によって同じ音声情報が伝達されることによる不都合を防止することができる。

本発明の他の特徴によれば、骨伝導振動部と、環境騒音マイクと、軟骨伝導振動部に環境騒音マイクから拾った音声情報を位相反転させて出力する位相調整部とを有する音声出力装置が提供される。これによって、外耳道からの空気振動によって伝えられる有用音声情報と環境騒音のうち環境騒音をキャンセルすることが可能となる。

上記のように、本発明によれば、軟骨伝導を利用した有用な携帯電話および音声出力装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例１を示す斜視図である。（実施例１） 右耳使用状態と左耳使用状態の機能を示す携帯電話１の側面図である。 実施例１のブロック図である。 図２の実施例１における制御部の動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例２を示す斜視図である。（実施例２） 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例３を示す斜視図である。（実施例３） 本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例４を示す斜視図である。（実施例４） 実施例４のブロック図である。 実施例４の耳栓骨導効果に関連する構成を示す要部概念ブロック図である。 図８の実施例４における制御部の動作のフローチャートである。

図１は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例１を示す斜視図である。図１において、携帯電話１は、表示部５等を有する上部７と、テンキーなどの操作部９および操作者の口から発音される音声をひろうマイク等の送話部２３を有する下部１１からなり、上部７がヒンジ部３によって下部１１の上に折り畳み可能に構成される。上部７には、操作者の耳に音声を伝えるイヤホン等の受話部１３が設けられ、下部１１の送話部２３とともに電話機能を構成している。また、上部７には、携帯電話１をテレビ電話として利用する場合において表示部５を見ている操作者の顔を写すことができるとともに、自分撮りの際にも利用される内側カメラ１７が配置されている。さらに、上部７には、携帯電話１が通話のために耳に当接していることを検知するための近接センサを構成する一対の赤外光発光部１９、２０および耳からの赤外反射光を受光する共通の赤外光近接センサ２１が設けられている。なお、図１では図示しないが、上部７の背面には背面カメラが設けられており、携帯電話１の背面側にあって表示部５でモニタされる被写体を撮影することができる。

上部７にはさらに、内側（耳に当たる側）の上部角において、耳珠の接触するための圧電バイモルフ素子等からなる右耳用振動部２４および左耳用振動部２６が設けられている。これらの右耳用振動部２４および左耳用振動部２６は、携帯電話外壁から突出してデザインを害さないよう構成されるが、携帯電話外壁の角に設けられることにより、効果的に耳珠に接触する。これによって、受話部１３からの音声による受話と併せて、耳珠の軟骨からの骨伝導にて受話が可能となる。なお、上記特許文献２に開示されているように、耳珠は、耳乳様突起、外耳口後部軟骨面、耳珠およびもみ上げ部等の耳軟骨構成の中で最も大きな聴感が得られるとともに押し付け圧力を増大させたときの低音部の上昇が他の位置よりも大きくなることが知られている。この知見については特許文献２に詳述されているのでこれを参照することができる。

携帯電話1は、これを右耳に当てたとき図１において時計方向に若干回転し、図１において右下がりの状態となる。そしてこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に右耳用振動部２４を設けることにより、振動部を携帯電話外壁から突出させることなく右耳用振動部２４を自然に右耳の耳珠に接触させることができる。この状態は、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。なお、受話部１３は右耳用振動部２４近傍にあるので、耳珠軟骨経由の音声情報と外耳道経由の音声情報がともに耳に伝わることになる。このとき、異なった発音対と経路により同じ音声情報が伝えられることになるので、お互いが打ち消しあうことがないよう、両者間の位相調整が行われる。

一方、携帯電話1を左耳に当てたときは、携帯電話１が図１において反時計方向に若干回転し、図１において左下がりの状態となる。そして、右耳の場合と同様にして、携帯電話耳側上端の傾斜下側角に左耳用振動部２６が設けられている状態となり、左耳用振動部２６を自然に左耳の耳珠に接触させることができる。この状態が、通常の通話状態に近い姿勢であること、および受話部１３が左耳用振動部２６近傍にあって耳珠軟骨経由の音声情報と外耳道経由の音声情報がともに耳に伝わるので、両者間の位相調整が行われることは、右耳の場合と同様である。

なお、上記近接センサにおける一対の赤外光発光部１９、２０は時分割で交互に発光しているので、共通の赤外光近接センサ２１はいずれの発光部からの赤外光による反射光を受光しているのか識別可能であり、これによって右耳用振動部２４および左耳用振動部２６のいずれが耳珠に当たっているのか判断可能である。これによって、携帯電話がいずれの耳で使用されているかが判別でき、耳珠が当接している方の振動部を振動させて他方をオフとすることが可能である。しかしながら、携帯電話１の耳への当て方や耳の形の個人差にはバラツキがあるので、実施例１では、さらに後述のように加速度センサを内蔵し、この加速度センサによって検知される重力加速度によって、携帯電話１がどちらに傾いているのかを検知して、傾斜下側角にある方の振動部を振動させて他方をオフとするよう構成している。以上の右耳使用および左耳使用については、各仕様状態に即した図示により再度説明する。

上部７にはさらに、環境騒音を拾うよう外側（耳に当たらない背面側）に配置され、かつ右耳用振動部２４と左耳用振動部２６の振動の伝導防止手段が施された環境騒音マイク３８が設けられる。この環境騒音マイク３８はさらに操作者の口から発音される音声を拾う。環境騒音マイク３８が拾った環境騒音および操作者自身の声は位相反転された上で右耳用振動部２４および左耳用振動部２６にミキシングされ、受話部１３経由の音声情報に含まれる環境騒音および操作者自身の声をキャンセルして通話相手の音声情報を聞き取りやすくする。この機能の詳細は後述する。

図２は、右耳用振動部２４と左耳用振動部２６の機能を示す携帯電話１の側面図であり、図２（Ａ）は、右手に携帯電話１を持って右耳２８を当てている状態を示す。一方、図２（Ｂ）は、左手に携帯電話１を持って左耳３０に当てている状態を示す。なお、図２（Ａ）は、顔の右側面から見た図であり、図２（Ｂ）は、顔の左側面から見た図なので、携帯電話１はそれぞれ背面側（図１の裏側）が見えている。なお、携帯電話１と右耳２８および左耳３０との関係を図示するため、携帯電話１は一点鎖線にて示している。

図２（Ａ）に示すように、携帯電話1は、これを右耳に当てたとき図２において反時計方向（図１と裏表の関係）に若干傾き、図２において左下がりの状態となる。そして耳用振動部２４はこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に設けられているので、これを自然に右耳の耳珠３２に接触させることができる。すでに述べたように、この状態は、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。一方、図２（Ｂ）に示すように、携帯電話1は、これを左耳に当てたとき図２において時計方向（図１と裏表の関係）に若干傾き、図２において右下がりの状態となる。そして耳用振動部２６はこのような携帯電話耳側上端の傾斜下側角に設けられているので、これを自然に左耳の耳珠３４に接触させることができる。この状態においても、右耳の場合と同様、通常の通話状態に近い姿勢であり、通話者本人にとっても傍目にも違和感がない。

図３は、実施例１のブロック図であり、同一部分には図１と同一番号を付し、必要のない限り、説明は省略する。携帯電話１は、記憶部３７に記憶されるプログラムに従って動作する制御部３９によって制御される。記憶部３７はまた、制御部３９の制御に必要なデータを一時記憶するとともに、種々の測定データや画像も記憶することができる。表示部５の表示は制御部３９の制御に基づき表示ドライバ４１の保持する表示データに基づいて行われる。表示部５は表示バックライト４３を有しており、周囲の明るさに基づいて制御３９がその明るさを調節する。

受話部１３および送話部２３を含む電話機能部４５は、制御部３９の制御下にある電話通信部４７により、無線電話回線に接続可能である。スピーカ５１は、制御部３９の制御により着信音や種々の案内を行うとともにテレビ電話時の相手の声を出力する。このスピーカ５１の音声出力は、右耳用軟骨伝送振動部２４および左耳用軟骨伝送振動部２６から出力されることはない。テレビ電話の際は、軟骨伝導振動部が耳に当てられる可能性がないからである。また、画像処理部５３は、制御部３９に制御されてテレビ電話用内側カメラ１７および背面主カメラ５５によって撮像される画像を処理し、これらの処理結果の画像を記憶部３７に入力する。

上記のように、近接センサにおける一対の赤外光発光部１９、２０は制御部３９の制御に基づき時分割で交互に発光している。従って、共通の赤外光近接センサ２１によって制御部３９に入力される赤外反射光は、いずれの発光部からの赤外光による反射光識別可能である。制御部３９は赤外光発光部１９、２０の両者から反射光が検知されるときは、これらを相互比較し、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６のいずれが耳珠に当たっているのか判断する。さらに加速度センサ４９は、検知される重力加速度の向きを検知する。この検知信号に基づき、制御部３９は、携帯電話１が図２（Ａ）および図２（Ｂ）のいずれの状態で傾いているのか判断し、図２で説明したように傾斜下側角にある方の振動部を振動させて他方をオフとする。

携帯電話１はさらに、制御部３９からの音声情報に位相調整を行い、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達するための位相調整ミキサー部３６を有する。より詳細に説明すると、この位相調整部３６は、受話部１３から発生して外耳道から鼓膜経由で伝わる音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６から発生して耳珠軟骨経由で伝わる同じ音声情報がお互い打ち消しあうことがないよう、制御部３９から受話部１３に伝達される音声情報を基準にして、制御部３９からの音声情報に位相調整を行い、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達する。なお、この位相調整は、受話部１３と右耳用振動部２４および左耳用振動部２６との間の相対調整なので、制御部３９から右耳用振動部２４および左耳用振動部２６に伝達される音声情報を基準にして、制御部３９から受話部１３に伝達される音声情報の位相を調整するよう構成してもよい。この場合、スピーカ５１への音声情報も受話部１３への音声情報と同位相で調整する。

なお、位相調整ミキサー部３６は上記のような受話部１３からの音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６からの同じ音声情報がお互い打ち消しあうことがないようにする第１の機能を有する他、環境騒音マイク３８との協働による第２の機能を有する。この第２の機能では、環境騒音マイク３８が拾う環境騒音および操作者自身の声が位相調整ミキサー部３６によって位相反転された上で右耳用振動部２４または左耳用振動部２６の音声情報にミキシングされ、これによって、受話部１３経由の音声情報に含まれる環境騒音および操作者自身の声をキャンセルして通話相手の音声情報を聞き取りやすくする。なお、このとき、受話部１３からの音声情報と右耳用振動部２４または左耳用振動部２６からの音声情報の伝達ルートの違いにかかわらず環境騒音および操作者自身の声が効果的に打ち消されるよう、第１の機能に基づく位相調整も加味してミキシングが行われる。

図４は、図２の実施例１における制御部３９の動作のフローチャートである。なお、図４のフローは主に右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能を説明するため、関連する機能を中心に動作を抽出して図示しており、一般的な携帯電話の機能等、図４のフローに表記していない制御部３９の動作も存在する。図４のフローは、携帯電話１の操作部９による主電源のオンでスタートし、ステップＳ２で初期立上および各部機能チェックを行うとともに表示部５における画面表示を開始する。次いでステップＳ４では、右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能をオフにしてステップＳ６に移行する。ステップＳでは、メール操作やインターネット操作、その他諸設定並びにダウンロード済のゲームなど電波を使わない操作（以下、「非通話操作」と総称する）の有無をチェックする。そしてこれらの操作があればステップＳ８に進んで非通話処理を実行し、ステップＳ１０に至る。なお、非通話操作では、携帯電話１の上部７における受話部１３や右耳用振動部２４および左耳用振動部２６の機能を耳に当てて行う機能を想定していない。一方、ステップＳ６で非通話操作が検知されないときは直接ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、携帯電波による通話が着信中であるか否かのチェックを行う。そして通話着信中でなければステップＳ１２に進み、携帯電話１からの通話発呼に対する相手からの応答が合ったか否かチェックする。そして応答が検知されるとステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１０で携帯電波による通話が着信中であることが検知されたときはステップＳ１６に移行し、携帯電話が開かれているかどうか、つまり上部７が下部１１に重なって折り畳まれている状態から図１のように開かれた状態になっているかをチェックする。そして携帯電話が開かれていることが検知できなければステップＳ１０に戻り、以下、ステップＳ１０とステップＳ１６を繰り返して携帯電話が開かれるのを待つ。なおこの繰り返しで携帯電話が開かれないまま通話の着信が終了すればフローはステップＳ１０からステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１６で携帯電話が開かれていることが検知されるとステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、送話部２３および受話部１３をオンしてステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では通話がテレビ電話か否かをチェックし、テレビ電話でなければステップＳ２０に移行してこの時点で通話が断たれているか否か確認して通話断でなければステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、赤外光近接センサ２１が耳の当接を検知しているか否かチェックし、当接の検知があればステップＳ２４に進む。一方、ステップＳ２２で、赤外光近接センサ２１が耳の当接を検知しないときはステップＳ１４に戻り、以下、ステップＳ１４およびステップＳ１８から２２を繰り返してステップＳ２２における近接センサの検知を待つ。ステップＳ２４では、加速度センサ４９の検知信号に基づき、図２（Ａ）に示すような右耳通話状態の傾斜が生じているかどうかチェックする。そして該当すればステップＳ２６に進み、右耳用軟骨伝導振動部２４をオンしてステップＳ２８に移行する。一方、ステップＳ２４で、右耳通話状態の傾斜が生じていることが検知できないときは、加速度センサ４９の検知信号が図２（Ｂ）に示すような左耳通話状態傾斜を検出していることを意味するからステップＳ３０に進み、左耳用軟骨伝導振動部２６をオンしてステップＳ２８に移行する。

なお上記図４のフローの説明では、赤外光近接センサ２１が検出する赤外反射光が赤外光発光部１９によるものか２０によるものかを問わずステップＳ２４に進み、ステップＳ２４では加速度センサ４９の信号により右耳通話状態傾斜であるか否かの検知を行うよう説明した。しかしながら、赤外光近接センサ２１によっても右耳通話状態傾斜であるか否かの検知が可能なので、ステップＳ２４において加速度センサ４９の信号に代え、赤外光発光部１９の発光タイミングにおける赤外光近接センサ２１の出力が赤外光発光部２０の発光タイミングにおけるものより大きければ右耳通話状態傾斜と判断するよう構成してもよい。また、ステップＳ２４において、加速度センサの信号と赤外光発光部１９、２０の発光タイミングにおける赤外光近接センサ２１の出力比較結果とを総合して右耳通話状態傾斜であるか否かの判断をするよう構成してもよい。

ステップＳ２８では通話状態が断たれか否かをチェックし、通話が断たれていなければステップＳ２４に戻って、以下ステップＳ２８で通話断が検知されるまでステップＳ２４からステップＳ３０を繰り返す。これによって通話中の右耳通話状態と左耳通話状態の間の携帯電話の持ち替えに対応する。一方、ステップＳ２８で通話断が検知されるとステップＳ３２に移行し、オン状態にある右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６および受話部１３ならびに送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。一方、ステップＳ１２で通話発呼応答が検知されないときは直ちにステップＳ３４に移行する。また、ステップＳ１８でテレビ電話であることが検知されたときはステップＳ３６のテレビ電話処理に移行する。テレビ電話処理では、テレビ電話用内側カメラ１７による自分の顔の撮像、スピーカ５１による相手の声の出力、送話部２３の感度切換、表示部５における相手の顔の表示などが行われる。そして、このようなテレビ電話処理が終了すると、ステップＳ３８に進んでスピーカ５１および受話部１３ならびに送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。また、ステップＳ２０において通話断が検知されたときもステップＳ３８に移行するがこのときは元々スピーカ５１がオンされていないので受話部１３と送話部２３をオフしてステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、主電源のオフ操作の有無がチェックされ、オフ操作があればフローを終了する。一方、ステップＳ３４で主電源オフ操作が検知されないとき、フローはステップＳ６に戻り、以下ステップＳ６からステップＳ３８を繰り返す。以上のように、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６は、携帯電話１が開かれていないとき、携帯電話１が通話状態にないとき、通話状態であってもテレビ電話通話であるとき、および通常通話状態であっても携帯電話１が耳に当てられていないときにおいてオンになることはない。但し、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６が一度オン状態となったときは、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６とのオンオフ切り換えを除き、通話断が検知されない限り、これがオフとなることはない。

図５は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例２を示す斜視図である。実施例２においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例２の携帯電話１０１は、上部と下部に分離された折り畳み方ではなく、可動部のない一体型のものである。従って、この場合における「上部」とは分離された上部を意味するものではなく、一体構造の上方の部分を意味するものとする。

また、実施例１では、携帯電話１が折りたたまれたとき、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６は上部７と下部１１の間に挟まれたて収納された形となるのに対し、実施例２では右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６が常に携帯電話１０１の外壁に露出している形となる。実施例２においても、図３の内部構造および図４のフローチャートが基本的に流用可能である。但し、上記の構造の違いに関連し、図４のフローチャートのステップＳ１６が省略され、ステップＳ１０で通話着信中であることが確認されたときは直接ステップＳ１４に移行する。

図６は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例３を示す斜視図である。実施例３においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例３の携帯電話２０１は、上部１０７が下部に１１１に対してスライド可能な構造のものである。実施例３の構造では、上部１０７を下部１１１に重ねた状態では、上下関係はなくなるが、実施例３における「上部」とは携帯電話２０１を伸ばした際に上に来る部分を意味するものとする。

実施例３では、図６のように上部１０７を伸ばして操作部９を露出させた状態でフル機能が使用可能であるとともに、上部１０７を下部１１１に重ねて操作部９が隠れる状態とした場合でも着信応答や通話などの基本機能が使用可能である。実施例３でも、図６のように携帯電話２０１を伸ばした状態および上部１０７を下部１１１に重ねた状態のいずれにおいても、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６が常に携帯電話２０１の外壁に露出している形となる。実施例３においても、図３の内部構造および図４のフローチャートが基本的に流用可能である。但し、上記のように実施例３は、上部１０７を下部１１１に重ねた状態でも通話可能であるので、実施例２と同様にして、図４のフローチャートのステップＳ１６が省略され、ステップＳ１０で通話着信中であることが確認されたときは直接ステップＳ１４に移行する。

上記本発明の種々の特徴の実施は上記の実施例に限られるものではなく、他の実施形態においても実施可能である。例えば、上記実施例では、持ち替えや使用者が変わることによる右耳使用時および左耳使用時の両者に対応するため、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６を設けているが、軟骨伝導の際には右耳のみまたは左耳のみの使用を前提とする場合は軟骨伝導振動部を一つにしてもよい。

また、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６は本来右耳および左耳の耳珠にそれぞれと当接することを前提に設けられているが、特許文献２に開示されているように、耳乳様突起や外耳口後部軟骨面など耳珠以外の耳軟骨構成においても軟骨伝導は可能なので、右耳用軟骨伝導振動部２４および左耳用軟骨伝導振動部２６の両者を例えば右耳使用時において右耳軟骨の適当箇所を同時に押し付けて使用してもよい。この意味で、２つの軟骨伝導振動部２４および２６は必ずしも右耳用および左耳用に限るものではない。この場合は、実施例のように２つの軟骨伝導振動部２４および２６のいずれか一方のみをオンするのに代えて、両者を同時にオンする。

さらに、上記実施例では、受話部１３および右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６を同時にオンするようにしているが、右耳用軟骨伝導振動部２４または左耳用軟骨伝導振動部２６をオンするときは受話部１３をオフするよう構成してもよい。この場合、音声情報の位相調整は不要となる。

図７は、本発明の実施の形態に係る携帯電話の実施例４を示す斜視図である。実施例４においても発明の趣旨は共通しているので、対応する部分には実施例１と同一の番号を付し、説明を省略する。実施例４の携帯電話３０１は、実施例２と同様にして上部と下部に分離された折り畳み方ではなく、可動部のない一体型のものである。また、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーサ・インタフェース）機能を備えた大画面２０５を有するいわゆるスマートフォンとして構成されている。実施例４においても、「上部」とは分離された上部を意味するものではなく、一体構造の上方の部分を意味するものとする。なお、実施例４においては、テンキーなどの操作部９は大画面２０５上に表示され、大画面２０５に対する指のタッチやスライドに応じてＧＵＩ操作される。

実施例４における軟骨伝導振動機能は、圧電バイモルフ素子等からなる軟骨伝導振動源２２５と振動伝導体２２７を有する軟骨伝導振動ユニットが担う。軟骨伝導振動源２２５は、振動伝導体２２７の下部に接触して配置され、振動伝導体２２７にその振動を伝える。軟骨伝導振動源２２５は、実施例１から３と同様にして携帯電話外壁（図７では正面）から突出してデザインを害さないよう構成されるが、軟骨伝導振動源２２５の振動が振動伝導体２２７により側方に伝達され、その両端２２４および２２６を振動させる。振動伝導体２２７の両端２２４および２２６は耳珠と接触する携帯電話３０１の上部７の内側角に位置するので、実施例１から３と同様にして携帯電話外壁から突出することなく効果的に耳珠に接触する。このように、振動伝導体２２７の右端部２２４および左端部２２６はそれぞれ、実施例１でいう右耳用振動部２４および左耳用振動部２６を構成する。
なお、振動伝導体２２７はその右端２２４および左端２２６だけで振動するのではなく全体で振動しているので、実施例４では、携帯電話３０１の内側上端辺のどこを耳軟骨に接触させても音声情報を伝達することができる。このような軟骨伝導振動ユニットの構成は、振動伝導体２２７によって軟骨伝導振動源２２５の振動を所望の位置に導けるとともに、軟骨伝導振動源２２５そのものを携帯電話３０１の外壁に配置する必要がないので、レイアウトの自由度が高まり、スペースに余裕のない携帯電話に軟骨伝導振動ユニットを実装するのに有用である。

実施例４は、さらに２つの機能が追加されている。ただ、これらの機能は実施例４に特有のものではなく、実施例１から３にも適用可能である。追加機能の一つは、軟骨伝送振動部の誤動作を防止するためのものである。実施例１から４のいずれにおいても、赤外光発光部１９および２０と赤外光近接センサ２１により携帯電話が耳に当てられたことを検知しているが、例えば実施例１において携帯電話の内側を下にして机等においた場合近接センサの検知があるので、携帯電話が耳に当てられたものと誤認し、図４のフローのＳ２２からステップＳ２４に進むおそれがある。そしてステップＳ２４で検知される右耳通話状態傾斜にも該当しないので、フローがステップＳ３０に進み左耳用軟骨伝導振動部が誤ってオンになる可能性がある。軟骨伝導振動部の振動エネルギーは比較的大きいので、このような誤動作があると、机との間で振動騒音を生じる可能性がある。実施例４ではこれを防止するため、加速度センサ４９により水平静止状態を検知し、該当すれば、軟骨伝導振動源２２５の振動を禁止するよう構成している。この点の詳細については後述する。

次に、実施例４における二つ目の追加機能について説明する。本発明の各実施例は、右耳用振動部２４または左耳用振動部２６（実施例４では、振動伝導体２２７の右端部２２４または左端部２２６）を右耳または左耳の耳珠に接触させることにより音声情報を伝えるが、接触圧を高めて耳珠で耳穴を塞ぐことによって耳栓骨導効果を生じ、さらに大きな音で音声情報を伝えることができる。さらに耳珠で耳穴を塞ぐことにより環境騒音を遮断されるので、このような状態での使用は、不要な環境騒音を減じて必要な音声情報を増加させる一挙両得の受話状況を実現し、例えば駅騒音下での通話等に好適である。耳栓骨導効果が生じているときは、声帯からの骨導による自分の声も大きくなるとともに左右の聴感覚バランスが崩れる違和感を生じる。実施例４では、このような耳栓骨導効果発生中の自分の声の違和感を緩和するため、送話部２３から拾った自分の声の情報の位相を反転させて振動伝導体２２８に伝え、自分の声をキャンセルするよう構成している。この点の詳細についても後述する。

図８は、実施例４のブロック図であり、同一部分には図７と同一番号を付す。また、実施例１から３と共通する部分が多いので対応する部分にはこれらの各部と同一の番号を付す。そして、これら同一または共通部分については、特に必要のない限り、説明を省略する。実施例４では、電話機能部４５を若干詳細に図示しているが、構成は実施例１から３と共通である。具体的に述べると、相当し、図８の受話処理部２１２とマイク２１３が、図３の受話部１３に相当し、図８の送話処理部２２２とマイク２２３が、図３の送話部２３に相当する。一方、図７の軟骨伝導振動源２２５と振動伝導体２２７は、図８で軟骨伝導振動ユニット２２８としてまとめて図示している。送話処理部２２２は、マイク２２３から拾った操作者の音声の一部をサイドトーンとして受話処理部２１２に伝達し、受話処理部２１２は電話通信部４７からの通話相手の声に操作者自身のサイドトーンを重畳してイヤホン２１３に出力することによって、携帯電話３０１を耳に当てている状態の自分の声の骨導と気導のバランスを自然な状態に近くする。

送話処理部２２２は、さらにマイク２２３から拾った操作者の音声の一部を音質調整部２３８に出力する。音質調整部２３８は、軟骨伝導振動ユニット２２８から出力して蝸牛に伝えるべき自分の声の音質を耳栓骨導効果発生時に声帯から体内伝導で蝸牛に伝わる操作者自身の声に近似した音質に調整し、両者のキャンセルを効果的にする。そして、位相反転部２４０はこのようにして音質調整された自分の声を位相反転して位相調整ミキサー部２３６に出力する。位相調整ミキサー部２３６は、押圧センサ２４２の検知する押圧が所定で携帯電話３０１により耳穴が耳珠で塞がれている状態に該当するときは、制御部２３９からの指示により位相反転部２４０からの出力をミキシングして軟骨伝導振動ユニット２２８を駆動する。これによって、耳栓骨導効果発生中の過度の自分の声がキャンセルされ、違和感の緩和が図られる。このとき、サイドトーン相当分の自分の声はキャンセルせずに残すようキャンセルの程度が調節される。一方、押圧センサの検出する押圧が低い場合は、耳穴が耳珠で塞がれておらず耳栓骨導効果が生じていない状態に該当するので、位相調整ミキサー部は制御部２３９の指示に基づき、位相反転部２４０からの自声位相反転出力のミキシングを行わない。なお、図８において、音質調整部２３８と位相反転部２４０の位置は逆転して構成してもよい。さらに、音質調整部２３８および位相反転部２４０は、位相調整ミキサー部２３６内の機能として一体化してもよい。

図９は、実施例４において右の耳珠に携帯電話３０１が当てられている状態を示す要部概念ブロック図であり、耳栓骨導効果発生中の自分の声のキャンセルについて説明するものである。また、図９は、押圧センサ２４２の具体的実施例についても図示しており、軟骨伝導振動部２２５が圧電バイモルフ素子であることを前提に構成されている。なお、同一部分については図７および図８と同一番号を付し、特に必要のない限り、説明を省略する。

図９（Ａ）は、耳珠３２が耳穴２３２を塞がない程度に携帯電話３０１が耳珠３２に当てられている状態を示す。この状態では、受話処理部２１２からの通話相手の音声情報に基づき位相調整ミキサー部２３６が軟骨伝導振動部２２５を駆動している。押圧センサ２４２は、位相調整ミキサー部２３６と軟骨伝導振動部２２５を結ぶ信号線に現れる信号をモニタしており、振動伝導体２２７への押圧に応じて加えられる軟骨伝導振動部（圧電バイモルフ素子）２２５への歪に基づく信号変化を検知するよう構成される。このように、耳珠３２に接触することにより音声情報を伝える軟骨伝導振動部２２５を圧電バイモルフ素子で構成すると、その圧電バイモルフ素子自体を耳珠３２への押圧センサとしても兼用することができる。押圧センサ２４２は、さらに、位相調整ミキサー部２３６と受話処理部２１２を結ぶ信号線に現れる信号をモニタしている。ここに現れる信号は、耳珠３２への押圧の影響を受けないので、押圧判定のための参照信号として利用することができる。

上記のように、図９（Ａ）では耳珠３２が耳穴２３２を塞がない状態にあり、押圧センサ力２４２の判定する押圧が小さいので、この判定に基づき、制御部２３９は位相反転部２４０からの位相反転自声を軟骨伝導振動部２２５にミキシングしないよう位相調整ミキサー部２３６に指示する。一方、図９（Ｂ）は、矢印３０２の方向に携帯電話３０１が耳珠３２をより強く押し、耳珠３２が耳穴２３２を塞いでいる状態を示す。そして、この状態では、耳栓骨導効果が発生している。押圧センサ力２４２は、所定以上の押圧の増加検出に基づいて耳穴が塞がれたものと判定し、この判定に基づいて制御部２３９は位相反転部２４０からの位相反転自声を軟骨伝導振動部２２５にミキシングするよう位相調整ミキサー部２３６に指示する。以上のようにして、耳栓骨導効果発生中の自声の違和感が緩和される。逆に、押圧センサ２４２によって、図９（Ｂ）の状態から所定以上の押圧の減少が検出されると、図（Ａ）ののように耳穴が塞がれない状態になったものと判定され、位相反転自声のミキシングが停止される。なお、押圧センサ２４２は、押圧の絶対量および押圧の変化方向に基づいて、図９（Ａ）と図９（Ｂ）の間の状態遷移を判定する。なお、両者の声がない無音状態においては、押圧センサ２４２は耳には聞こえない押圧モニタ信号を直接骨伝導振動部２２５に直接印加することで、押圧を検知する。

図１０は、
図８の実施例４における制御部２３９の動作のフローチャートである。なお、図１０のフローは図４における実施例１のフローと共通するところが多いので、対応部分には同一のステップ番号を付し、必要のない限り説明を省略する。図１０も、主に軟骨伝導振動ユニットの機能を説明するため、関連する機能を中心に動作を抽出して図示している。従って、図４の場合と同様、一般的な携帯電話の機能等、図１０のフローに表記していない制御部２３９の動作も存在する。図１０において図４と異なる部分は太字で示しているので、以下これらの部分を中心に説明する。

ステップＳ４２は、図４のステップＳ６およびステップＳ８をまとめたもので、ステップＳ４２の非通話処理の中に、非通話操作なしで次のステップに直行する場合も含めて図示しているが、その内容は図４のステップＳ６およびステップＳ８と同じである。また、ステップＳ４４は、図４のステップＳ１０およびステップＳ１２をまとめたもので、相手側からの着信であるか自分からの発信であるかを問わず両者間の通話状態の有無をチェックするステップとして図示しているが、その内容は、図４のステップＳ６およびステップＳ８と同じである。なお、実施例４では携帯電話３０１を開閉する構成はないので、図４のステップＳ１６に相当するステップは含まない。

ステップＳ４６は、実施例４における一つ目の追加機能に関するもので、携帯電話３０１が所定時間（例えば、０．５秒）手持ち状態から離れて水平状態で静止しているかどうかをチェックする。そして、ステップＳ２２により近接センサの検知があったときに、ステップＳ４６でこのような水平静止状態でないことが確認された場合に初めてステップＳ４８に移行し、軟骨伝導振動源２２５をオンする。一方、ステップＳ４６で水平静止状態が検知されたときはステップＳ５０に進み、軟骨伝導振動源２２５をオフしてステップＳ１４に戻る。なお、ステップＳ５０は後述するフローの繰り返しにおいて、軟骨伝導振動源がオンの状態でステップＳ４６に至り、水平静止状態が検知されたときに対応するもので、軟骨伝導振動源がオフの状態でステップＳ５０に至ったときはなにもせずにステップＳ１４に戻る。

ステップＳ５２は、実施例４における二つ目の追加機能に関するもので、携帯電話３０１を耳珠３２に強く押し当てて耳穴２３２を塞ぐことによる耳栓骨導効果が生じているかどうかをチェックするものである。具体的には図９に示したように押圧センサ２４２による所定以上の押圧変化の有無およびその方向によりこれをチェックする。そして耳栓骨導効果が生じる状態であることが検知されたときはステップＳ５４に進み、自分の声の位相反転信号を軟骨伝導振動源２２５に付加してステップＳ５８に移行する。一方、ステップＳ５２で耳栓骨導効果が生じない状態であることが検知されたときはステップＳ５６に移行し、自分の声の位相反転信号の軟骨伝導振動源２２５への付加をなくしてステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８では通話状態が断たれか否かをチェックし、通話が断たれていなければステップＳ２２に戻って、以下ステップＳ５８で通話断が検知されるまでステップＳ２２およびステップＳ４６からステップＳ５８を繰り返す。これによって通話中の耳栓骨導効果の発生および消滅に対応する。

以上に説明した各実施例の種々の特徴は個々の実施例に限られるものではなく、適宜他の実施例の特徴と入れ換えたり組合せたりすることができる。例えば、図１０における実施例４のフローチャートでは、図４の実施例１のフローチャートにおける右耳用軟骨伝導振動部と左耳用軟骨伝導振動部との切り換えの構成がないが、実施例１０の軟骨伝導振動ユニット２２８の構成として実施例１のような右耳用軟骨伝導振動部２４と左耳用軟骨伝導振動部を採用し、ステップＳ２２およびステップＳ４６からステップＳ５８のループの繰り返しの中で、耳栓骨導効果の発生および消滅への対応に加え、図４のステップＳ２４からステップＳ２６に準じた機能による右耳通話状態と左耳通話状態の間の携帯電話の持ち替えへの対応も併せて行うよう構成してもよい。また、図１０の実施例４における水平静止状態のチェックと軟骨伝導振動ユニットのオフ機能を、実施例１から実施例３に追加することも可能である。さらに、実施例１から３において、実施例４のような軟骨伝導振動ユニッを採用することも可能である。

本発明は、携帯電話に適用することができる。

２４、２６ 軟骨伝導振動部
３２、３４ 耳珠
１９、２１、２２ センサ
４９ 重力加速度検知部
５、１７、３９ 重力加速度検知部
３ 折り畳み構造
１３ 音声出力部
３８ 環境騒音マイク
３６ 位相調整部
３９ 制御部

Claims (18)

1. 軟骨伝導振動源と前記軟骨伝導振動源の振動を耳軟骨に当接する携帯電話上部に導く振動伝導体とを含む軟骨伝導振動部を有することを特徴とする携帯電話。
2. 前記軟骨伝導振動源および振動伝導体は、携帯電話外壁から突出しないことを特徴とする請求項１記載の携帯電話。
3. 前記振動伝導体端部は、携帯電話の耳側上部角に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電話。
4. 前記振動伝導体端部は、携帯電話の耳側上部角のうち使用姿勢における傾斜下側の角に配置されることを特徴とする請求項３記載の携帯電話。
5. 前記振動伝導体端部は、耳珠に接触可能な位置に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯電話。
6. 前記振動伝導体端部の両端が携帯電話の耳側上部の両角に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯電話。
7. 前記軟骨伝導振動部への近接物の有無を検知するセンサを有し、前記軟骨伝導振動部は、前記センサによる近接物の検知に応じて振動させられることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の携帯電話。
8. 重力加速度検知部を有し、前記重力加速度検知部が携帯電話の静止状態を検知するとき前記軟骨伝導振動部の振動を禁止することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の携帯電話。
9. 音声入力部を有し、前記音声入力部から入力される音声を位相反転して前記振動伝導部から出力することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の携帯電話。
10. 耳軟骨に当接する軟骨伝導振動部と、重力加速度検知部と、前記重力加速度検知部が携帯電話の静止状態を検知するとき前記軟骨伝導振動部の振動を禁止する制御部とを有することを特徴とする携帯電話。
11. 前記軟骨伝導振動部への近接物の有無を検知するセンサを有し、前記制御部は、前記センサによる近接物の検知に応じて前記軟骨伝導振動部を振動させるとともに、前記重力加速度検知部が携帯電話の静止状態を検知するときは前記センサによる近接物の検知にかかわらず前記軟骨伝導振動部の振動を禁止することを特徴とする請求項１０記載の携帯電話。
12. 耳軟骨に当接する軟骨伝導振動部と、音声入力部と、前記音声入力部から入力される音声情報を位相反転する位相反転部と、前記位相反転部により位相反転された音声情報を前記振動伝導部から出力する制御部とを有することを特徴とする携帯電話。
13. 音質調整部を有し、前記制御部は、前記音質調整部によって音質調整されるとともに前記位相反転部により位相反転された音声情報を前記振動伝導部から出力することを特徴とする請求項１２記載の携帯電話。
14. 耳軟骨への前記軟骨伝導振動部の当接状態を検知する当接状態検知部を有し、前記制御部は、前記当接状態検知部の検知状態に応じ、前記位相反転部により位相反転された音声情報を前記振動伝導部から出力するか否か決定することを特徴とする請求項１２または１３記載の携帯電話。
15. 前記当接状態検知部は、携帯電話の耳軟骨への当接によって耳穴が塞がれ耳栓骨導効果が生じる状態で前記軟骨伝導振動部が耳軟骨に当接していることを検知し、前記制御部は、前記耳栓骨導効果が生じる状態で前記軟骨伝導振動部が耳軟骨に当接していることの検知に応じ、前記位相反転部により位相反転された音声情報を前記振動伝導部から出力することを特徴とする請求項１４記載の携帯電話。
16. 前記軟骨伝導振動部は圧電素子を含み、前記当接状態検知部は前記圧電素子への圧力変化により耳軟骨への前記軟骨伝導振動部の当接状態を検知することを特徴とする請求項１４または１５記載の携帯電話。
17. 圧電素子を含み被伝導体に当接することで圧電素子の振動を伝達する伝導振動部と、前記圧電素子に伝導振動情報を出力する信号出力部と、前記伝導振動部への被伝導体の接触圧変化を前記圧電素子により検知する圧力検知部とを有することを特徴とする圧電素子制御装置。
18. 前記被伝導体は耳軟骨であり、携帯電話として構成されることを特徴とする請求項１７記載の圧電素子制御装置。