JP2013128896A - Vibration device - Google Patents

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Daisaku Wakamatsu
大作 若松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration device capable of adding functions of reinforcing listenability by transmitting vibration to a human body, even in such an environment as hardly hearing by only an air conduction sound, to a conventional mobile phone, and also capable of reducing parts count and facilitating mounting thereof with a small power consumption.SOLUTION: A vibration device 100 includes: overhangs 102, 103, 104 detachably attached to a mobile phone 500; an abutment (110) arranged at a position where at least a portion thereof can be brought into abutment with a user's ear and/or a human body of an ear periphery; a vibrator (111) face-bonded to the abutment and vibrating at a frequency band of an audible area where vibration is not transmitted to user's hearing organs via a user's skull from the abutment; a drive unit (107) for driving the vibrator; and a connector 106 for receiving an audio signal from the mobile phone and transmitting the signal to the drive uint.

Description

本発明は、音声信号に対応した振動を人体に伝える振動子を用いた振動装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration device using a vibrator that transmits vibration corresponding to an audio signal to a human body.

携帯電話機等の受話音とするために、空気を振動させて気導音を発する手段として、従来のスピーカに代えてパネルスピーカを用いるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、気導音だけでは気導音よりも騒音が大きい場合に聞こえつらくなるという課題があった。   As a means for generating air conduction sound by vibrating air in order to make a reception sound of a cellular phone or the like, a panel speaker is known instead of a conventional speaker (for example, see Patent Document 1). However, there is a problem that the air conduction sound becomes difficult to hear when the noise is larger than the air conduction sound.

一方、周囲の騒音が激しい場所では、骨伝導が有効であることが知られている(例えば、特許文献2参照)。しかし、骨伝導のように頭蓋骨を振動させるほど強い振動は、携帯電話等の電力の少ない機器には、消費電力の面で不向きである。また、そもそも骨伝導の音は小さいため気導音にかき消されやすく、振動を大きくする必要があった。また、その大きな振動が筐体に伝わらないように、振動の発生源と筐体とは隔離された構造とする必要があり、製造が複雑であるという欠点があった。   On the other hand, it is known that bone conduction is effective in a place where ambient noise is intense (see, for example, Patent Document 2). However, vibration that is strong enough to vibrate the skull, such as bone conduction, is unsuitable in terms of power consumption for devices with low power, such as mobile phones. In addition, since the sound of bone conduction is small in the first place, it is easy to be drowned out by air conduction sound, and it is necessary to increase the vibration. Further, it is necessary to make the structure in which the vibration generation source and the casing are separated from each other so that the large vibration is not transmitted to the casing.

特許第3929465号公報Japanese Patent No. 3929465 特開2003−145048号公報JP 2003-145048 A

本発明の課題は、気導音だけでは聞こえつらい環境下においても、振動を人体に伝えて聞きやすさを補強できる機能を、既存の携帯電話機に対して追加でき、かつ、部品点数が少なく実装も容易であって、消費電力の小さな振動装置を提供することである。   The object of the present invention is to add a function that can reinforce the ease of hearing by transmitting vibrations to the human body even in an environment where it is difficult to hear only by air conduction sound, and it is implemented with fewer parts It is also easy to provide a vibration device with low power consumption.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

(1)本発明は、携帯電話機(500)に対して着脱可能に取り付ける取り付け部(102,103,104)と、利用者の耳及び/又は耳周辺の人体に少なくとも一部を当接させることが可能な位置に設けられた当接部(110)と、前記当接部に対して面接合されており、前記当接部から利用者の頭蓋骨を介しては利用者の聴覚器官に振動が伝わらない可聴域の周波数帯の振動を行う振動子(111)と、前記振動子を駆動する駆動部(107)と、前記携帯電話機からの音声信号を受け取り前記駆動部へ伝える伝達部(106)と、を備える振動装置(100)を提案している。 (1) In the present invention, at least a part is brought into contact with a mounting portion (102, 103, 104) that is detachably attached to the mobile phone (500) and a user's ear and / or a human body around the ear. And a contact portion (110) provided at a position where the contact is possible, and surface contact with the contact portion, and vibrations are transmitted from the contact portion to the user's auditory organ through the user's skull. A vibrator (111) that vibrates in an audible frequency band that is not transmitted, a drive section (107) that drives the vibrator, and a transmission section (106) that receives an audio signal from the mobile phone and transmits it to the drive section The vibration device (100) provided with these is proposed.

この発明によれば、取り付け部は、携帯電話機に対して着脱可能に取り付ける。当接部は、利用者の耳及び/又は耳周辺の人体に少なくとも一部を当接させることが可能な位置に設けられている。振動子は、当接部に対して面接合されており、当接部から利用者の頭蓋骨を介しては利用者の聴覚器官に振動が伝わらない可聴域の周波数帯の振動を行う。駆動部は、振動子を駆動する。伝達部は、携帯電話機からの音声信号を受け取り前記駆動部へ伝える。したがって、気導音だけでは聞こえつらい環境下においても、振動を人体に伝えて聞きやすさを補強できる機能を、既存の携帯電話機に対して追加でき、かつ、部品点数が少なく実装も容易であって、消費電力の小さな振動装置を提供できる。   According to this invention, the attachment portion is detachably attached to the mobile phone. The contact portion is provided at a position where at least a part of the contact portion can be brought into contact with the user's ear and / or the human body around the ear. The vibrator is surface-bonded to the contact portion, and performs vibration in an audible frequency band in which vibration is not transmitted from the contact portion to the user's auditory organ through the user's skull. The drive unit drives the vibrator. The transmission unit receives an audio signal from the mobile phone and transmits it to the driving unit. Therefore, even in environments where it is difficult to hear only air-conducted sound, a function that can transmit vibration to the human body and reinforce the ease of hearing can be added to existing mobile phones, and the number of parts is small and easy to implement. Thus, a vibration device with low power consumption can be provided.

(2)本発明は、(1)に記載の振動装置において、前記振動子(111)の駆動に用いられる電力を供給する電源(108)を備えること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (2) The present invention provides the vibration device (100) according to (1), further including a power source (108) that supplies electric power used to drive the vibrator (111). is suggesting.

この発明によれば、振動装置は、振動子の駆動に用いられる電力を供給する電源を備える。したがって、携帯電話機から電力を供給しなくとも、振動子の駆動を行える。また、電源から携帯電話機への充電も行える。   According to this invention, the vibration device includes a power source that supplies electric power used to drive the vibrator. Therefore, the vibrator can be driven without supplying power from the mobile phone. In addition, the mobile phone can be charged from the power source.

(3)本発明は、(1)又は(2)に記載の振動装置において、マイク(105)を備えること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (3) The present invention proposes a vibration device (100) characterized in that the vibration device according to (1) or (2) includes a microphone (105).

この発明によれば、振動装置は、マイクを備える。したがって、イヤホンマイク端子にコネクタを接続することにより携帯電話機のマイク機能が使用不可能となる場合であっても、通話を行える。   According to this invention, the vibration device includes the microphone. Therefore, even if the microphone function of the mobile phone becomes unusable by connecting the connector to the earphone microphone terminal, a call can be made.

(4)本発明は、(1)から(3)までのいずれか1項に記載の振動装置において、当該振動装置は、前記携帯電話機(500)の外部の少なくとも一部を保護するように覆う形状であること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (4) The present invention provides the vibration device according to any one of (1) to (3), wherein the vibration device covers at least a part of the outside of the mobile phone (500). The vibration device (100) characterized by having a shape is proposed.

この発明によれば、当該振動装置は、前記携帯電話機の外部の少なくとも一部を保護するように覆う形状である。したがって、振動装置は、携帯電話機の保護も行うことができる。   According to this invention, the vibration device has a shape that covers at least a part of the outside of the mobile phone so as to protect it. Therefore, the vibration device can also protect the mobile phone.

(5)本発明は、(1)から(4)までのいずれか1項に記載の振動装置において、前記振動子(111)は、圧電素子であること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (5) The vibration device according to any one of (1) to (4), wherein the vibrator (111) is a piezoelectric element. Has proposed.

この発明によれば、振動子は、圧電素子である。したがって、振動子を小型かつ安価にできる。   According to this invention, the vibrator is a piezoelectric element. Therefore, the vibrator can be made small and inexpensive.

(6)本発明は、(5)に記載の振動装置において、前記振動子(111)は、板面の法線方向から見たときの形状が矩形形状である板形状に形成された積層型バイモルフ圧電素子であること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (6) The present invention provides the vibration device according to (5), wherein the vibrator (111) is formed in a plate shape having a rectangular shape when viewed from the normal direction of the plate surface. A vibration device (100) characterized by being a bimorph piezoelectric element is proposed.

この発明によれば、振動子は、板面の法線方向から見たときの形状が矩形形状である板形状に形成された積層型バイモルフ圧電素子である。したがって、小型の振動子でありながら、必要な振動を容易に確保できる。   According to this invention, the vibrator is a multilayer bimorph piezoelectric element formed in a plate shape having a rectangular shape when viewed from the normal direction of the plate surface. Therefore, the necessary vibration can be easily ensured while being a small vibrator.

(7)本発明は、(1)から(6)までのいずれか1項に記載の振動装置において、前記当接部(110)と前記振動子(111)とは、両面テープ(113)により面接合されていること、を特徴とする振動装置(100)を提案している。 (7) The present invention provides the vibration device according to any one of (1) to (6), wherein the contact portion (110) and the vibrator (111) are formed by a double-sided tape (113). The vibration device (100) characterized by being surface-bonded is proposed.

この発明によれば、当接部と振動子とは、両面テープにより面接合されている。したがって、振動子の保持構造が簡単となり、振動装置は、より小型化と軽量化された装置とすることができる。   According to this invention, the contact portion and the vibrator are surface-bonded by the double-sided tape. Therefore, the structure for holding the vibrator becomes simple, and the vibration device can be made smaller and lighter.

本発明によれば、振動装置は、当接部から生じる気導音のほか、骨伝導よりも弱い振動が耳周辺の軟骨を振動させ鼓膜を振動させることにより、気導音だけでなく振動でも音声情報を鼓膜へ伝えるので、騒音の多い環境においても聞き取りやすい音声伝達を行える。
また、振動装置は、利用者が外耳道を塞ぐ等して外部の気道音を通さない装置(カナル型イヤホンや耳栓、防音イヤーマフ等)を装着していても、その装置の上に本振動装置を接触させることで、その装置(カナル型イヤホン等)が振動し外耳道側に気導音を発する他、人体に振動を伝えることができる。
さらに、振動装置の振動子が発生する振動は、振動していても触覚に感じない程の大きさの振動なので、利用者に不快感を与えることがない。
さらにまた、振動装置は、振動により音声を伝達する機能が搭載されていない携帯電話機に対して装着するだけで、上述の機能を容易に追加でき、保護カバーとしても使用できる。
According to the present invention, in addition to the air conduction sound generated from the contact portion, the vibration device vibrates not only the air conduction sound but also the vibration by causing vibration weaker than bone conduction to vibrate the cartilage around the ear and vibrate the eardrum. Since voice information is transmitted to the eardrum, voice transmission that is easy to hear can be performed even in a noisy environment.
Moreover, even if the user wears a device (canal type earphone, earplug, soundproof earmuff, etc.) that does not allow external airway sounds to pass through, for example, the user blocks the ear canal, this vibration device is placed on the device. By contacting the device, the device (canal type earphone or the like) vibrates and emits air conduction sound to the ear canal side, and vibration can be transmitted to the human body.
Furthermore, since the vibration generated by the vibrator of the vibration device is a vibration that is large enough not to feel the tactile sensation even if it vibrates, the user will not feel uncomfortable.
Furthermore, the vibration device can be easily added to the above-described functions simply by being attached to a mobile phone that does not have a function of transmitting sound by vibration, and can also be used as a protective cover.

本発明による振動装置100の実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of a vibration device 100 according to the present invention. 振動装置100を図1中に示した矢印A−Aで切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the vibration apparatus 100 by the arrow AA shown in FIG. 振動装置100の機能構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the vibration device 100. FIG. 振動装置100を携帯電話機500に装着した状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which the vibration device 100 is mounted on a mobile phone 500. 当接部110付近の断面を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the cross section of contact part 110 vicinity.

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

(実施形態)
図1は、本発明による振動装置100の実施形態を示す斜視図である。
図2は、振動装置100を図1中に示した矢印A−Aで切断した断面図である。
図3は、振動装置100の機能構成を示すブロック図である。
図4は、振動装置100を携帯電話機500に装着した状態を示す図である。
なお、図1から図3を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a vibration device 100 according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vibration device 100 taken along the arrow AA shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the vibration device 100.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the vibration device 100 is attached to the mobile phone 500.
In addition, each figure shown below including FIGS. 1-3 is a figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.

振動装置100は、その大部分がエラストマ素材により形成されており、携帯電話機500(図4参照)の外部を覆うようにして保護する、いわゆる保護ジャケットの形態をしている。なお、本実施形態の携帯電話機500は、いわゆるスマートホン(多機能携帯電話機)である。
振動装置100は、開口部101と、オーバーハング部102,103,104と、マイク105と、コネクタ106と、駆動部107と、電源108と、当接部110とを備えている。
Most of the vibration device 100 is formed of an elastomer material, and is in the form of a so-called protective jacket that protects the mobile phone 500 (see FIG. 4) so as to cover the outside. Note that the mobile phone 500 of this embodiment is a so-called smart phone (multifunctional mobile phone).
The vibration device 100 includes an opening portion 101, overhang portions 102, 103, 104, a microphone 105, a connector 106, a drive portion 107, a power source 108, and a contact portion 110.

開口部101は、携帯電話機500の表示操作部501と操作部材502が露出するように開口された孔である。携帯電話機500に振動装置100を装着するときには、振動装置100を弾性変形させながら、この開口部101から携帯電話機500を挿入する。   The opening 101 is a hole opened so that the display operation unit 501 and the operation member 502 of the mobile phone 500 are exposed. When attaching the vibration device 100 to the mobile phone 500, the mobile phone 500 is inserted through the opening 101 while elastically deforming the vibration device 100.

オーバーハング部102は、携帯電話機500のマイク105付近において、庇状にオーバーハングして形成されている。   The overhang portion 102 is formed so as to overhang in a hook shape near the microphone 105 of the mobile phone 500.

オーバーハング部103は、携帯電話機500のレシーバ504付近において、庇状にオーバーハングして形成されている。   The overhang portion 103 is formed in an overhang shape in the vicinity of the receiver 504 of the mobile phone 500.

オーバーハング部104は、携帯電話機500の両サイド付近において、庇状にオーバーハングして形成されている。   The overhang portion 104 is formed in an overhang shape in the vicinity of both sides of the mobile phone 500.

これら、オーバーハング部102,103,104が振動装置100を携帯電話機500に対して着脱可能に取り付ける取り付け部として機能する。すなわち、オーバーハング部102,103,104が携帯電話機500を表面側から押さえるように形成されているので、振動装置100は、携帯電話機500に対して確実に装着できる。   These overhang portions 102, 103, and 104 function as attachment portions for detachably attaching the vibration device 100 to the mobile phone 500. That is, since the overhang portions 102, 103, and 104 are formed so as to hold the mobile phone 500 from the surface side, the vibration device 100 can be securely attached to the mobile phone 500.

マイク105は、オーバーハング部102に設けられている。本実施形態の振動装置100は、後述するように、コネクタ106を携帯電話機500の不図示のイヤホンマイク端子に接続して用いる。携帯電話機500の機種によっては、イヤホンマイク端子にコネクタ106を接続すると、携帯電話機500のマイク503の機能が停止してしまう。そこで、本実施形態の振動装置100は、マイク105を備えて、マイクの機能が損なわれないようにしている。なお、イヤホンマイク端子にコネクタを接続しても、マイクの機能が停止しないタイプの携帯電話機用の振動装置であれば、マイク105に相当する部分を省略してもよい。   The microphone 105 is provided in the overhang portion 102. As will be described later, the vibration device 100 according to the present embodiment is used by connecting the connector 106 to an unillustrated earphone microphone terminal of the mobile phone 500. Depending on the model of the mobile phone 500, when the connector 106 is connected to the earphone microphone terminal, the function of the microphone 503 of the mobile phone 500 is stopped. Therefore, the vibration device 100 according to the present embodiment includes a microphone 105 so that the function of the microphone is not impaired. Note that a portion corresponding to the microphone 105 may be omitted as long as it is a vibration device for a mobile phone that does not stop the function of the microphone even if a connector is connected to the earphone microphone terminal.

コネクタ106は、オーバーハング部102の近傍の側壁部109に、内側に向かって突出して設けられている。このコネクタ106は、携帯電話機500の不図示のイヤホンマイク端子に接続される。コネクタ106は、携帯電話機500からの音声信号を受け取り、駆動部107へ伝える伝達部として機能する。なお、コネクタ106は、携帯電話機500の充電用端子にも接続されるようにしてもよい。このようにすると、電源108から携帯電話機500への充電も行うことが可能となる。   The connector 106 is provided on the side wall portion 109 in the vicinity of the overhang portion 102 so as to protrude inward. This connector 106 is connected to an earphone microphone terminal (not shown) of the mobile phone 500. The connector 106 functions as a transmission unit that receives an audio signal from the mobile phone 500 and transmits it to the drive unit 107. Connector 106 may also be connected to a charging terminal of mobile phone 500. In this way, the mobile phone 500 can be charged from the power source 108.

駆動部107は、後述する振動子111を駆動するドライバであり、コネクタ106を介して得た音声信号に基づいて、振動子111を振動させる。   The drive unit 107 is a driver that drives a vibrator 111 to be described later, and vibrates the vibrator 111 based on an audio signal obtained via the connector 106.

電源108は、振動子111を駆動する電力を駆動部107へ供給する一次電池又は二次電池である。電源108は、不図示の交換機構により、適宜交換可能となっている。   The power source 108 is a primary battery or a secondary battery that supplies power for driving the vibrator 111 to the driving unit 107. The power supply 108 can be appropriately replaced by an unshown exchange mechanism.

当接部110は、利用者の耳及び/又は耳周辺の人体に少なくとも一部を当接させることが可能なように、オーバーハング部103に設けられている。
図5は、当接部110付近の断面を拡大して示す図である。
当接部110は、振動子111と、配線112と、両面テープ113と、第1の保護板114と、第2の保護板115とを備えている。
The contact part 110 is provided in the overhang part 103 so that at least a part of the contact part 110 can be brought into contact with the user's ear and / or the human body around the ear.
FIG. 5 is an enlarged view showing a cross section near the contact portion 110.
The contact portion 110 includes a vibrator 111, a wiring 112, a double-sided tape 113, a first protection plate 114, and a second protection plate 115.

振動子111は、両面テープ113を用いて第1の保護板114に対して全面が貼り付けられており、振動子111の振動は、そのまま第1の保護板114を介して、当接部表面110aへ伝わる。また、振動子111は、当接部表面110aから利用者の頭蓋骨を介して利用者の聴覚器官に振動が伝わらない可聴域の周波数帯の振動を音声信号に応じて行う。すなわち、振動子111は、従来からの骨伝導よりも弱い振動を行う。   The entire surface of the vibrator 111 is affixed to the first protective plate 114 using a double-sided tape 113, and the vibration of the vibrator 111 is directly applied to the surface of the contact portion via the first protective plate 114. 110a. In addition, the vibrator 111 performs vibration in an audible frequency band in which vibration is not transmitted from the contact portion surface 110a to the user's auditory organ through the user's skull according to the audio signal. That is, the vibrator 111 vibrates weaker than conventional bone conduction.

本実施形態の振動子111が発生する振動は、当接部表面110aを介して利用者の耳近傍の軟骨に伝えられ、外耳道内で音波を生成し鼓膜に伝え、最終的な音として認識させられる。また、当接部表面110aの振動により気導音が発生する。そして、鼓膜には、軟骨を介して伝わる振動と気導音による振動とが伝わり、最終的な音として認識させられる。従来の骨伝導は、頭蓋骨を振動させ、直接内耳(蝸牛、三半規管等)に振動を送ることにより音を認識させるため、鼓膜を使わないが、必要とする振動のエネルギが大きい。これに対して、本方式は一旦外耳道を震わせ空気による音波振動(気導音)を生成し、鼓膜を通じ通常の音と同様の認識をする点で、骨伝導とは大きく異なっている。また、骨を振動させる必要がないので、骨伝導と比較して微弱な振動であっても音声を伝えることができ、必要な振動のエネルギが小さい。   The vibration generated by the vibrator 111 according to the present embodiment is transmitted to the cartilage near the user's ear via the contact surface 110a, and a sound wave is generated in the ear canal and transmitted to the eardrum to be recognized as a final sound. It is done. Further, air conduction sound is generated by the vibration of the contact portion surface 110a. The tympanic membrane receives vibrations transmitted through the cartilage and vibrations caused by air conduction sound, and is recognized as the final sound. In conventional bone conduction, the eardrum is not used because the skull is vibrated and the sound is recognized by sending vibration directly to the inner ear (cochlea, semicircular canal, etc.), but the energy of vibration required is large. On the other hand, this method is greatly different from bone conduction in that the ear canal is once shaken to generate sound vibration (air conduction sound) by the air, and the same recognition as normal sound is made through the eardrum. In addition, since it is not necessary to vibrate the bone, sound can be transmitted even if the vibration is weak compared to bone conduction, and the energy of the necessary vibration is small.

本実施形態の振動子111は、短冊形状、すなわち、板面の法線方向から見たときの形状が矩形形状である板形状に形成された圧電セラミックのバイモルフ素子であり、ベンディングモード(撓み振動)で駆動する。振動子111に使用する圧電材料は、D31定数260pm/Vの高変位な圧電材料を、1層30μmの材料を多数層重ねた素子であり、サイズは23.5mm×3.3mm×0.5mmであり、容量が1μF(1kHzにおいて)であり、電圧0Vppから22Vppで駆動する。
圧電素子からなる振動子111は、容量性負荷であるため、電圧駆動型のD級アンプから音声信号に忠実な電圧を圧電素子へ印加することにより、振動子111は、音声信号を再現するように振動する。D級アンプとしては、例えば、旭化成エレクトロニクス株式会社製のAK7845を用いることができる。
The vibrator 111 of the present embodiment is a piezoelectric ceramic bimorph element formed in a strip shape, that is, a plate shape having a rectangular shape when viewed from the normal direction of the plate surface, and a bending mode (flexural vibration). ) To drive. The piezoelectric material used for the vibrator 111 is an element in which a high displacement piezoelectric material having a D31 constant of 260 pm / V is stacked with a large number of layers each having a thickness of 30 μm, and the size is 23.5 mm × 3.3 mm × 0.5 mm. The capacitance is 1 μF (at 1 kHz), and it is driven at a voltage of 0 Vpp to 22 Vpp.
Since the vibrator 111 made of a piezoelectric element is a capacitive load, the vibrator 111 reproduces the audio signal by applying a voltage faithful to the audio signal from the voltage-driven class D amplifier to the piezoelectric element. Vibrate. As the class D amplifier, for example, AK7845 manufactured by Asahi Kasei Electronics Corporation can be used.

配線112は、駆動部107から振動子111へ駆動に必要な信号を送る導線である。   The wiring 112 is a conducting wire that sends a signal necessary for driving from the driving unit 107 to the vibrator 111.

両面テープ113は、振動子111と第1の保護板114とを接合するための接着部材である。両面テープ113の基材は、不織布やアクリルフォーム等であり、接着材は、アクリル系の強力(15N/20mm程度)のもので、耐久性、テープ寸法安定性のよい汎用両面テープを用いている。なお、両面テープ113の厚さは、0.1mmから0.2mmのもの(例えば、DIC株式会社製 810HD)が望ましい。   The double-sided tape 113 is an adhesive member for joining the vibrator 111 and the first protective plate 114. The base material of the double-sided tape 113 is a nonwoven fabric, acrylic foam, or the like, and the adhesive is a strong acrylic material (about 15 N / 20 mm), and uses a general-purpose double-sided tape with good durability and tape dimension stability. . The thickness of the double-sided tape 113 is desirably 0.1 mm to 0.2 mm (for example, 810HD manufactured by DIC Corporation).

第1の保護板114は、当接部表面110aの内面側に貼り付けられた板部材である。第1の保護板114は、外部からの圧力により振動子111に大きな曲げが生じず、振動子111が破断することの無いように保護する部材である。第1の保護板114としては、例えば、1mm厚以下のアクリル、PET等の樹脂素材が望ましい。いずれにしても、第1の保護板114は、外部からの圧力により大きな曲げが生じず、振動子111が破断することのないように、曲げ強度の高い素材を用いることが望ましい。なお、当接部表面110aが、例えば、比較的硬質な樹脂素材であったり、アルミダイキャストであったりする場合には、第1の保護板114は、省略してもよい。   The first protective plate 114 is a plate member attached to the inner surface side of the contact portion surface 110a. The first protection plate 114 is a member that protects the vibrator 111 from being broken by the external pressure caused by the bending of the vibrator 111. As the first protective plate 114, for example, a resin material such as acrylic or PET having a thickness of 1 mm or less is desirable. In any case, it is desirable to use a material with high bending strength for the first protective plate 114 so that a large bending does not occur due to external pressure and the vibrator 111 does not break. In addition, when the contact part surface 110a is a comparatively hard resin material or aluminum die-casting, for example, the 1st protection board 114 may be abbreviate | omitted.

第2の保護板115は、当接部裏面110bの内面側に貼り付けられた板部材である。第2の保護板115は、第1の保護板114と同様な素材を用いるのが望ましい。第2の保護板115についても、当接部裏面110bの材料によっては、適宜省略してもよい。   The 2nd protection board 115 is a board member affixed on the inner surface side of the contact part back surface 110b. The second protective plate 115 is desirably made of the same material as the first protective plate 114. The second protective plate 115 may be omitted as appropriate depending on the material of the contact portion back surface 110b.

第2の保護板115と振動子111との間には、空隙Sが設けられている。この空隙Sを設けることにより、振動子111及び第1の保護板114の振動を阻害することを防止できる。なお、空隙Sの部分には、振動を阻害しないような柔軟な弾性部材、例えば、スポンジ状の部材等を設けてもよい。この弾性部材は、振動子111の振動に追従して変形するものであればよく、例えば、硬度の低いエラストマ等であってもよい。   A gap S is provided between the second protective plate 115 and the vibrator 111. By providing this gap S, it is possible to prevent the vibration of the vibrator 111 and the first protective plate 114 from being hindered. Note that a flexible elastic member that does not inhibit vibration, such as a sponge-like member, may be provided in the space S. The elastic member may be any member that deforms following the vibration of the vibrator 111, and may be, for example, an elastomer having low hardness.

以上説明したように、本実施形態によれば、振動装置100は、当接部表面110aから生じる気導音のほか、骨伝導よりも弱い振動が耳周辺の軟骨を振動させ鼓膜を振動させる。これにより、振動装置100は、気導音だけでなく振動でも音声を鼓膜に伝えるので、騒音の多い環境においても聞き取りやすい通話環境を提供できる。
また、利用者が、外耳道を塞ぐ等して外部の気道音を通さない装置(カナル型イヤホンや耳栓、防音イヤーマフ等)を装着していても、その装置の上に本振動装置100を接触させることにより、振動装置100は、その装置(カナル型イヤホン等)を振動させて外耳道側に気導音を発する他、人体に振動を伝えることができる。
さらに、振動装置100が発生する振動は、振動していても触覚に感じない程の大きさの振動なので、利用者に不快感を与えない。
さらにまた、振動装置100は、振動により音声を伝達する機能が搭載されていない携帯電話機に対して装着するだけで、上述の機能を容易に追加でき、保護カバーとしても使用できる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the air conduction sound generated from the contact surface 110a, the vibration device 100 vibrates the cartilage around the ear by vibration that is weaker than bone conduction and vibrates the tympanic membrane. Thereby, the vibration device 100 transmits voice to the eardrum not only by air conduction sound but also by vibration, so that it is possible to provide a call environment that is easy to hear even in a noisy environment.
Even if the user wears a device (canal type earphone, earplug, soundproof earmuff, etc.) that blocks the external airway sound by blocking the external auditory canal, etc., the vibration device 100 contacts the device. Thus, the vibration device 100 can transmit vibration to the human body in addition to vibrating the device (canal type earphone or the like) to emit air conduction sound to the ear canal side.
Furthermore, since the vibration generated by the vibration device 100 is large enough not to feel the tactile sensation even if it vibrates, the user is not uncomfortable.
Furthermore, the vibration device 100 can be easily added with the above-described functions and can be used as a protective cover simply by being attached to a mobile phone that does not have a function of transmitting sound by vibration.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

(変形形態)
(1)本実施形態において、振動装置100は、保護ジャケットの形態をしている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、振動装置は、携帯電話機の先端等の一部分に接続され、携帯電話機を保護する機能を備えないものでもよい。
(Deformation)
(1) In the present embodiment, the vibration device 100 has been described with an example in the form of a protective jacket. For example, the vibration device may be connected to a part of the tip of the mobile phone or the like and may not have a function of protecting the mobile phone.

(2)本実施形態において、コネクタ106が振動装置100の内側へ突出して形成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、コネクタをコード状の配線に取り付けて、より多くの携帯電話機の機種に対応可能としてもよい。 (2) In the present embodiment, the example in which the connector 106 is formed to protrude to the inside of the vibration device 100 has been described. For example, the connector may be attached to a cord-like wiring so as to be compatible with a larger number of mobile phone models.

(3)本実施形態において、振動装置100は、いわゆるスマートホン(多機能携帯電話機)である携帯電話機500に装着する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、振動装置は、基本的な機能のみを備えた携帯電話機に対して装着して使用するものであってもよい。 (3) In the present embodiment, the vibration device 100 has been described with reference to an example in which the vibration device 100 is attached to a mobile phone 500 that is a so-called smart phone (multifunctional mobile phone). For example, the vibration device may be used by being attached to a mobile phone having only basic functions.

(4)本実施形態において、振動装置100は、携帯電話機500からの音声信号を受け取り駆動部107へ伝える伝達部としてコネクタ106を備える例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、振動装置は、上記伝達部として、無線通信により音声信号を携帯電話機から受け取る無線通信部を備えるようにしてもよい。 (4) In the present embodiment, the vibration device 100 has been described with an example in which the connector 106 is provided as a transmission unit that receives an audio signal from the mobile phone 500 and transmits the audio signal to the driving unit 107. For example, the vibration device may include a wireless communication unit that receives an audio signal from a mobile phone by wireless communication as the transmission unit.

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。   In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted.

100 振動装置
101 開口部
102,103,104 オーバーハング部
105 マイク
106 コネクタ
107 駆動部
108 電源
109 側壁部
110 当接部
110a 当接部表面
110b 当接部裏面
111 振動子
112 配線
113 両面テープ
114 第1の保護板
115 第2の保護板
500 携帯電話機
501 表示操作部
502 操作部材
503 マイク
504 レシーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vibration apparatus 101 Opening part 102,103,104 Overhang part 105 Microphone 106 Connector 107 Drive part 108 Power supply 109 Side wall part 110 Contact part 110a Contact part surface 110b Contact part back surface 111 Vibrator 112 Wiring 113 Double-sided tape 114 First 1 protection plate 115 second protection plate 500 mobile phone 501 display operation unit 502 operation member 503 microphone 504 receiver

Claims (7)

携帯電話機に対して着脱可能に取り付ける取り付け部と、
利用者の耳及び/又は耳周辺の人体に少なくとも一部を当接させることが可能な位置に設けられた当接部と、
前記当接部に対して面接合されており、前記当接部から利用者の頭蓋骨を介しては利用者の聴覚器官に振動が伝わらない可聴域の周波数帯の振動を行う振動子と、
前記振動子を駆動する駆動部と、
前記携帯電話機からの音声信号を受け取り前記駆動部へ伝える伝達部と、
を備える振動装置。
A mounting portion that is detachably attached to the mobile phone;
A contact portion provided at a position where at least a part of the user's ear and / or a human body around the ear can be contacted;
A vibrator that is surface-bonded to the contact portion, and that vibrates in a frequency band of an audible range in which vibration is not transmitted from the contact portion to the user's auditory organ through the user's skull;
A drive unit for driving the vibrator;
A transmission unit that receives an audio signal from the mobile phone and transmits it to the drive unit;
A vibration device comprising:
請求項1に記載の振動装置において、
前記振動子の駆動に用いられる電力を供給する電源を備えること、
を特徴とする振動装置。
The vibration device according to claim 1,
A power supply for supplying power used for driving the vibrator;
A vibration device characterized by.
請求項1又は請求項2に記載の振動装置において、
マイクを備えること、
を特徴とする振動装置。
The vibration device according to claim 1 or 2,
Having a microphone,
A vibration device characterized by.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の振動装置において、
当該振動装置は、前記携帯電話機の外部の少なくとも一部を保護するように覆う形状であること、
を特徴とする振動装置。
In the vibration device according to any one of claims 1 to 3,
The vibration device has a shape that covers at least a part of the outside of the mobile phone,
A vibration device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の振動装置において、
前記振動子は、圧電素子であること、
を特徴とする振動装置。
In the vibration device according to any one of claims 1 to 4,
The vibrator is a piezoelectric element;
A vibration device characterized by.
請求項5に記載の振動装置において、
前記振動子は、板面の法線方向から見たときの形状が矩形形状である板形状に形成された積層型バイモルフ圧電素子であること、
を特徴とする振動装置。
The vibration device according to claim 5,
The vibrator is a laminated bimorph piezoelectric element formed in a plate shape having a rectangular shape when viewed from the normal direction of the plate surface;
A vibration device characterized by.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の振動装置において、
前記当接部と前記振動子とは、両面テープにより面接合されていること、
を特徴とする振動装置。
The vibration device according to any one of claims 1 to 6,
The contact portion and the vibrator are surface-bonded by a double-sided tape;
A vibration device characterized by.
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