JP2015523011A - 骨伝導スピーカーにおける外部振動の削減 - Google Patents

骨伝導スピーカーにおける外部振動の削減 Download PDF

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Abstract

本開示は骨伝導に関する。開示した1つの装置はサポート機構と骨伝導変換器(BCT)とを含む。サポート機構は前部と側部とを含む。側部は、くぼみ構造とくぼみ構造から突き出た少なくとも1つの部材とを含む。BCTは第1の部分と第2の部分とを含む。第1の部分は、BCTとくぼみ構造との間に少なくとも1つの隙間ができるようにして少なくとも1つの部材と接触している。サポート機構を着用したとき、第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように第2の部分が着用者と接触する。少なくとも1つの部材は、BCTの第1の部分の振動をくぼみ構造に伝達するように構成されている。【選択図】図4

Description

この出願は、2012年6月6日に出願された米国出願番号13/490,302に基づく優先権を主張するものであり、この米国出願の開示内容を本出願にすべて組み込むものとする。
パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、及び数えきれないタイプのインターネット接続可能な装置のような、計算装置は、近代的な生活の多くの分野でますます普及している。これらの装置がユーザに情報を提供する方式は、時とともに、ますます知的になり、効率的になり、直感的になり、そして、理解しやすくなってきている。
種々の技術の中でもとりわけ、センサー、検出器、及び、画像プロセッサーやオーディオプロセッサーのみならずコンピューティングハードウェアや周辺装置の縮小化傾向は、しばしば「ウェアラブルコンピューティング」と称される分野への流れを加速させてきた。画像及び映像の処理及び制作の領域において、特に、表示画像が視界を覆ってしまうかほとんど覆ってしまうように、そして従来の画像ディスプレイ装置に表示される画像のような通常の大きさの画像に見えるように、着用者の目に十分近づけた小さな画像ディスプレイエレメントを装備したウェアラブルディスプレイを考えることが可能となってきた。これに対応する技術を「ニアアイディスプレイ」と称することができる。
ニアアイディスプレイはウェアラブルディスプレイの必須構成要素であり、しばしば「頭部着用ディスプレイ」(HMD)と称される。HMDは、着用者の片方または両方の目の近くにグラフィックディスプレイを装備する。ディスプレイに画像を生成させるために、コンピュータ処理システムを用いることができる。このようなディスプレイは着用者の視界全体を占有するか、または着用者の視界の一部を占有する。さらに、HMDはメガネと同じぐらいに小さくすることもでき、ヘルメットと同じくらいに大きくすることもできる。
本開示により第1の装置を提供する。第1の装置はサポート機構を含む。サポート機構は前部と側部とを含む。側部は、くぼみ構造とくぼみ構造から突き出た少なくとも1つの部材とを含む。第1の装置はまた骨伝導変換器を含む。骨伝導変換器は第1の部分と第2の部分とを含む。第1の部分は、骨伝導変換器とくぼみ構造との間に少なくとも1つの隙間ができるようにして少なくとも1つの部材と接触している。サポート機構を着用したとき、第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように第2の部分が着用者と接触する。この少なくとも1つの部材は、骨伝導変換器の第1の部分の振動をくぼみ構造に伝達するように構成されている。
本開示により第2の装置も提供する。第2の装置はサポート機構を含む。サポート機構はくぼみ構造を含む。空洞がくぼみ構造内にできている。第2の装置は少なくとも1つの部材を含む。少なくとも1つの部材はくぼみ構造から空洞へと突き出ている。サポート機構は、少なくとも1つの部材が骨伝導変換器の第1の部分に接触し、くぼみ構造と骨伝導変換器との間に少なくとも1つの隙間ができるように、空洞内に骨伝導変換器を受け入れるよう構成されている。サポート機構はさらに、サポート機構を着用したとき、第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように、骨伝導変換器の第2の部分が着用者と接触するよう構成される。サポート機構はさらに、少なくとも1つの部材を経由して、目標振動から結果として生じる振動をくぼみ構造に伝達するよう構成されている。
本開示により第3の装置も提供する。第3の装置はサポート機構を含む。サポート機構はくぼみ構造を含む。空洞がくぼみ構造内にできている。第3の装置は2つ以上の部材を含む。2つ以上の部材はくぼみ構造から空洞へと突き出ている。2つ以上の部材は、空洞内に骨伝導変換器を受け入れ、くぼみ構造が骨伝導変換器と接触することなく骨伝導変換器の第1の部分に2つ以上の部材が接触するように配置されている。2つ以上の部材は骨伝導変換器の第2の部分が振動している間、骨伝導変換器をサポートするよう構成されている。2つ以上の部材はさらに、結果として生じる第1の部分の振動をくぼみ構造に伝達するよう構成されている。
他の特徴、実施の形態、実施については、適切な添付図を参照し、以下の詳細な説明を読むことにより、当業者にとって明らかなものとなる。
1つの実施の形態による、ウェアラブルコンピューティングシステムを示す。 1つの実施の形態による、ウェアラブルコンピューティングシステムを示す。 1つの実施の形態による、他のウェアラブルコンピューティングシステムを示す。 1つの実施の形態による、他のウェアラブルコンピューティングシステムを示す。 1つの実施の形態による、他のウェアラブルコンピューティングシステムを示す。 1つの実施の形態による、計算装置を示す。 1つの実施の形態による、骨伝導変換器を示す。 1つの実施の形態による、骨伝導変換器を示す。 骨伝導変換器に関連する外部振動を減少させるための装置を示す。
(概要)
頭に着用可能な装置、例えば、メガネスタイルの装置は、骨伝導スピーカーを含むことができる。骨伝導スピーカーは骨伝導としてして知られている原理により作用する。骨伝導スピーカーは一般に、例えば、オーディオ信号のような電気信号を受け取り応答可能に制御された信号を生成する変換器を含む。本開示において、このような変換器を「骨伝導変換器」と称する。着用したとき、骨伝導変換器は、着用者の頭の骨に制御された振動を伝達する。一方、骨は着用者の内耳に振動を伝達する。したがって、骨伝導は、大気を介して着用者の外耳に入る音波によるのではなく、着用者の骨に伝達される振動により着用者の内耳にサウンドを伝達することを可能とする。
一般に、骨伝導スピーカーが動作するとき、スピーカーの変換器が着用者の頭の骨への制御された振動を生成するのに加えて、スピーカーの他の構成要素により、骨伝導スピーカーを収容する容器の表面のような、他の面に好ましくない振動を生成し伝達することがある。本開示において、このような好ましくない振動を、説明を容易にするため、「外部振動」と称する。他の面への外部振動の伝達により外部音、言い換えると大気を介して着用者の外耳に入る音波、が生じることがある。着用者は、このような外部音を好ましくなく気を散らすものだと感じることがある。
いくつかの実施の形態において、装置はこのような外部音を削減するために用いることができる。この装置は、少なくとも1つの前部と少なくとも1つの側部とを有するサポート機構を含む。側部は、くぼみ構造とくぼみ構造から突き出た少なくとも1つの部材とを含む。装置はまた骨伝導変換器を含む。骨伝導変換器は第1の部分と第2の部分とを含む。第1の部分は、骨伝導変換器とくぼみ構造との間に少なくとも1つの間隙ができるようにして、少なくとも1つの部材と接触している。サポート機構を着用したとき、第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように、第2の部分は着用者と接触する。少なくとも1つの部材は、骨伝導変換器の第1の部分の振動をくぼみ構造に伝達するよう構成されている。
この装置において、少なくとも1つの部材を骨伝導変換器をサポートするために使うことができる一方、好ましくない外部振動を骨伝導変換器が伝達してしまうための接触点の数を限定することができる。したがって、この装置は、大気を介して着用者の外耳に入る可能性のある好ましくない音波を骨伝導変換器が発生させるのを減少させるために使うことができる。
(ウェアラブルコンピューティング装置の例)
図1A及び図1Bは、1つの実施の形態によるウェアラブルコンピューティングシステムを示す。このウェアラブルコンピューティングシステムは、(本開示において、頭に着用可能なディスプレイのように称されることもある)頭に着用可能な装置(HMD)102の形で示されている。一般に、HMD102は前部及び少なくとも1つの側部を含むことができる。 図1Aにおいて、サポート機構は、レンズフレーム104及び106とセンターフレームサポート108を含む前部とを有する。加えて、図1Aにおいて、サイドアーム114及び116、及び/又は、イヤーピース142は、サポート機構の第1の側部及び/又は第2の側部として働くことができる。当然のことながら、前部及び少なくとも1つの側部は、実施の形態に応じて、形状を変更することができる。
HMD102は、レンズフレーム104及び106と、センターフレームサポート108と、レンズエレメント110及び112と、突き出たサイドアーム114及び116とを具備する。センターフレームサポート108と突き出たサイドアーム114及び116とは、それぞれユーザの鼻及び耳を介してHMD102を保持するように構成される。
フレームエレメント104、106、及び108と、突き出たサイドアーム114及び116とは、各々、プラスチック及び/又は金属の中空でない構造で形成することができ、或いは、同様の素材で、HMD102を中空構造に形成し内部を通り抜けて配線及び部品を相互接続することが可能なようにすることができる。なお、他の素材を使うことも可能である。
各レンズエレメント110及び112の1つ以上は、投影した画像又はグラフィックを適切に表示することのできるどのような素材で形成してもよい。各レンズエレメント110及び112はまた、着用者がこのレンズエレメントを通して見ることができるように十分透明にすることができる。レンズエレメントのこのような2つの特徴を組み合わせることにより増補した現実、すなわち着用者がレンズエレメントを通して知覚する現実世界の情景に、投影された画像又はグラフィックを重ね合わせるヘッドアップディスプレイを容易に実現させることができる。
突き出たサイドアーム114及び116は、それぞれレンズフレーム104及び106から延びる突起とすることができ、着用者にHMD102を固定するために着用者の耳の後ろに配置することができる。突き出たサイドアーム114及び116を、さらに、着用者の頭の後部の周囲にまで拡張することにより、着用者にHMD102を固定することができる。
HMD102はまた、オンボード計算システム118と、ビデオカメラ120と、センサー122と、指操作可能なタッチパッド124とを含むことができる。オンボード計算システム118は、HMD102の突き出たサイドアーム114に配置しているように描かれているが、オンボード計算システム118は、HMD102の他の部分に取り付けることもでき、HMD102から離れた位置に置くこともできる(例えば、オンボード計算システム118はHMD102に有線又は無線で接続することも可能である)。オンボード計算システム118は、例えば、プロセッサー及びメモリーを含むことができる。オンボード計算システム118は、ビデオカメラ120及び指操作可能なタッチパッド124(及び、場合によっては、他の装置、ユーザインターフェース、又はその両方)からのデータを受信し分析し、レンズエレメント110及び112により画像を生成し出力するよう構成することができる。
ビデオカメラ120は、HMD102の突き出たサイドアーム114に配置しているように描かれているが、ビデオカメラ120は、HMD102の他の部分に取り付けることもできる。ビデオカメラ120は、種々の分解能又は異なるフレームレートで画像を捕捉するよう構成することができる。例えば、携帯電話又はウェブカメラに用いられるような、小さな形状の多くのビデオカメラを、HMD102の1つの実施例に組み込むことができる。
さらに、図1Aでは、1つのビデオカメラ120が描かれているが、それ以上の数のビデオカメラを用いることもでき、各々同じ情景を補足、又は別々の情景を補足するよう構成することができる。例えば、ビデオカメラ120は、着用者が知覚する現実世界の情景の少なくとも一部を捕捉するために前方に向けることができる。ビデオカメラ120により捕捉されたこの前方の画像は、着用者が知覚する現実世界の情景とコンピュータにより作られた画像とが相互作用して見えるような、増補した現実を生成するために用いることができる。
センサー122は、HMD102の突き出たサイドアーム116上にあるよう示されているが、センサー122は、HMD102の他の部分に配置することもできる。センサー122は、例えば、1つ以上のジャイロスコープ又は加速度計を含むことができる。他の検知装置を、センサー122内に又はセンサー122に加えて含めることができ、或いは、他の検知機能をセンサー122により実行することもできる。
指操作可能なタッチパッド124がHMD102の突き出たサイドアーム114上に示されている。しかしながら、指操作可能なタッチパッド124は、HMD102の他の部分に配置することもできる。また、1以上の指操作可能なタッチパッドをHMD102に置くこともできる。指操作可能なタッチパッド124は、命令を入力するために着用者が用いることができる。指操作可能なタッチパッド124は、他の可能性の中でもとりわけ、静電容量検知、抵抗検知、又は表面音波処理、により指の位置及び動きのうちの少なくとも1つを検知することができる。指操作可能なタッチパッド124は、パッド面に平行又は平面的な方向への、又はパッド面の法線方向への、又はその両方向への指の動きを検知することができ、また、パッド面に加わる圧力のレベルも検知するができる。指操作可能なタッチパッド124は、1以上の半透明な又は透明な絶縁層及び1以上の半透明な又は透明な導電層で形成することができる。指操作可能なタッチパッド124の端部は、表面を毛羽立たせ、又はギザギザにし、又はザラザラにして、着用者の指が指操作可能なタッチパッド124の端部又は他の領域に届いたとき触覚による手ごたえを着用者に与えるよう形成することができる。2以上の指操作可能なタッチパッドがある場合、各指操作可能なタッチパッドを独立に操作し、別々の機能を持たせることができる。
なお、イヤーピース140はHMD102の右のサイドアーム114に取り付けられている。イヤーピース140は骨伝導スピーカー142を含む。いくつかの実施の形態では、骨伝導スピーカー142は、HMD102を着用したとき、着用者の耳の後ろに骨伝導スピーカー142が来るように構成することができる。いくつかの実施の形態では、 イヤーピース140は、骨伝導スピーカー142が着用者の耳の後ろに接触するように動かすことができる。いくつかの実施の形態では、このイヤーピースは、骨伝導スピーカー142が着用者の耳の外耳に接触するように構成することができる。これらの実施の形態は、単に説明のためであり、イヤーピース140の他の構成も可能である。
骨伝導スピーカー142は種々の形状をとることができる。例えば、骨伝導スピーカー142は、骨伝導変換器として構成された振動変換器とからめて実施することができる。着用者の骨構造に振動を与えるよう構成されたどのような構成要素も骨伝導スピーカーとして具体化することができる。
HMD102は、骨伝導スピーカー142を駆動するオーディオ信号を提供するよう構成された少なくとも1つの音源(不図示)を含むことができる。いくつかの実施の形態では、マイクロフォン、ディジタルオーディオファイルを演奏するよう構成されたオンボード計算システム、及び/又は、携帯用ディジタルオーディオプレイヤー、スマートフォン、ホームステレオ、カーステレオのような補助的なオーディオ再生装置とのオーディオインターフェース、及び/又は、パーソナルコンピュータを含むことができる。補助的なオーディオ再生装置とのインターフェースは、チップコネクタ、リングコネクタ、スリーブ(TRS)コネクタとすることができ、又は他の形式とすることができる。他の音源及び/又はオーディオインターフェースも可能である。
図1Bは、図1Aに示したHMD102を別の角度から見たものを示す。図1Bに示すように、レンズエレメント110及び112はディスプレイエレメントとしての役割を果たすことができる。HMD102は、突き出たサイドアーム116の内側の面に結合し、レンズエレメント112の内側の面上のディスプレイ130に投影するよう構成された第1のプロジェクター128を含むことができる。第2のプロジェクター132を突き出たサイドアーム114の内側の面に結合させ、レンズエレメント110の内側の面上のディスプレイ134に投影するよう構成することができる。
レンズエレメント110及び112は、光投影システムのコンバイナとしての役割を果たすことができ、プロジェクター128及び132から投光した光を反射するコーティングを含むことができる。いくつかの実施の形態において、反射コーティングを使わないこともできる(例えば、プロジェクター128及び132がスキャニングレーザ装置であるとき)。
別の実施の形態では、他の形式のディスプレイエレメントも用いられる。例えば、レンズエレメント110及び112そのものには、エレクトロルミネッセントディスプレイ又は液晶ディスプレイのような、透明又は半透明のマトリックスディスプレイや、着用者の目に画像を送るための1以上の導波路や、焦点の合った眼近接型画像を着用者に送ることができる他の光学エレメントを含めることができる。対応するディスプレイドライバは、このようなマトリックスディスプレイを駆動するために、フレームエレメント104及び106内に置くことができる。レーザー又はLEDソースとスキャニングシステムとを1以上の着用者の目の網膜に直接ラスターディスプレイで描画するために用いることもできる。これらの例は単に説明のためのものであり、他の可能性も考えられる。
HMD102は、右のサイドアーム114にイヤーピース140がないように描かれている。その代わり、HMDは、着用者の耳の後ろで着用者に振動を伝達するよう構成された骨伝導スピーカーを有する、左のサイドアーム116に前述のイヤーピース140と同様に構成されたイヤーピース144を含む。
図1Cは、1つの実施の形態による、他のウェアラブルコンピューティングシステムを示す。このウェアラブルコンピューティングシステムは、HMD152の形状となっている。HMD152は、図1A及び図1Bに関して上述したようなフレームエレメント及びサイドアームを含むことができる。加えて、HMD152は、図1A及び図1Bに関して上述したようなオンボード計算システム154及びビデオカメラ206を含むことができる。ビデオカメラ206は、HMD152のフレームに取り付けられているように描かれている。しかしながら、ビデオカメラ206は、他の位置に取り付けることもできる。
図1Cに示されているようにHMD152は、HMD152と連結することができる1つのディスプレイ158を含むことができる。ディスプレイ158は、図1A及び図1Bに関して上述した、例えば、レンズエレメントのような、HMD152のレンズエレメントの1つの上に形成することができ、着用者が見る現実世界にコンピュータで生成したグラフィックスを重ねるよう構成することができる。このディスプレイ158は、HMD152のレンズの中心に取り付けるように示されているが、このディスプレイ158は、他の位置に取り付けることもできる。ディスプレイ158は、光導波路160を介してディスプレイ158と接続された計算システム154により制御可能である。
HMD152は、HMD152の左右のサイドアームに取り付けた、骨伝導スピーカー付きの2つのイヤーピース162を含む。イヤーピース162は、イヤーピース140及び144と同じようにして構成することができる。各イヤーピース162は、HMD152を着用したとき、骨伝導スピーカーが着用者の耳に位置するように構成された、骨伝導スピーカーを含む。加えて、各イヤーピース162は、骨伝導スピーカーがそれぞれ耳の後ろに当たるように動かすことができるようにすることができる。
HMD152は2つのイヤーピース162を含むので、イヤーピース162はステレオ・オーディオを提供するよう構成することができる。したがって、HMD152は、ステレオ・オーディオ信号を提供するよう構成した少なくとも1つの音源(不図示)を含むことができる。このオーディオ信号は、骨伝導スピーカー162を駆動するために用いることができる。
図1Dは、1つの実施の形態による、他のウェアラブルコンピューティングシステムを示す。このウェアラブルコンピューティングシステムは、HMD172の形状となっている。このHMD172は、サイドアーム173、センターフレームサポート174、及び鼻あて175が付いたブリッジ部を含む。センターフレームサポート174はサイドアーム173と連結している。HMD172はレンズエレメントが付いたレンズフレームを含まないように描かれている。HMD172は、図1A及び1Bに関して上述したような、オンボード計算システム176とビデオカメラ178とを含むことができる。
HMD172は、サイドアーム173の1つ又はセンターフレームサポート174と結合した1つのレンズエレメント180を含むことができる。レンズエレメント180 は、例えば、図1A及び図1Bに関して上述したディスプレイのようなディスプレイを含むことができる。レンズエレメント180は、着用者が見る現実世界にコンピュータで生成したグラフィックスを重ねるよう構成することができる。例えば、1つのレンズエレメント180を突き出ているサイドアーム173の内がわ側部(着用者が着用したとき着用者の頭の一部に向く方の側部)に連結することができる。この1つのレンズエレメント180は、着用者がHMD172を着用したとき、着用者の目の前又は着用者の目に近づけて取り付けることができる。例えば、この1つのレンズエレメント180は、図1Dに示すように、センターフレームサポート174の下に配置することができる。
HMD172は、HMD152の左右のサイドアームに取り付けた、骨伝導スピーカー付きの2つのイヤーピース182 を含むよう示されている。イヤーピース182は、HMD152のイヤーピース162と同じようにして構成することができる。
図1Eは、ウェアラブルコンピューティング装置の他の例を示す。このウェアラブルコンピューティング装置はHMD192の形状となっている。このHMD192は、HMD152の左右のサイドアームに取り付けた、骨伝導変換器が付いた2つのイヤーピース190を含む。イヤーピース190は、HMD152のイヤーピース162と同じようにして構成することができる。しかしながら、イヤーピース190は、フレームの延長部分に取り付けられるのではなく、HMD192のフレームに取り付けられる。イヤーピース190に類似するイヤーピースは、図1A〜図1Dに示したイヤーピースに代えて用いることができる。
図2は、1つの実施の形態による、計算装置の概略図を示す。システム200において、装置210は、通信リンク220(例えば、有線又は無線接続)を用いて遠隔装置230と通信する。装置210は、データに対応する情報又はデータに関する情報を受け取り表示することができるどのような形式の装置とすることもできる。 例えば、装置210は、例えば、図1A〜図1Eに関して上述したHMD102、152、172、192のような、HMDとすることができる。
装置210は、ディスプレイシステム212を含むことができる。ディスプレイシステム212は、プロセッサー214及びディスプレイ216を具備する。ディスプレイ210は、例えば、光学的シースルーディスプレイ、光学的シーアラウンドディスプレイ、または、ビデオシーアラウンドディスプレイとすることができる。プロセッサー214は、遠隔装置230からデータを受け取ることができ、ディスプレイ216にデータを表示するように構成することができる。プロセッサー214は、例えば、マイクロプロセッサー又はディジタル信号プロセッサーのような、どのようなプロセッサーとすることもできる。
装置210は、プロセッサー214につながれたメモリー218のような内蔵型データ記憶装置をさらに含むことができる。メモリー218は、例えば、プロセッサー214からアクセスできプロセッサー214により実行することができるソフトウェアを記憶することができる。
遠隔装置230は、どのような形式の計算装置又は伝送器でもよい。例として、ラップトップコンピュータ、携帯電話、またはタブレット計算装置が含まれる。遠隔装置230及び装置210は、通信リンク220を可能とするハードウェアを含むことができる。そのようなハードウェアの例として、プロセッサー、伝送器、受信器、及びアンテナが含まれる。
通信リンク220は、無線接続として示されているが、有線接続も代わりに又は同時に用いることができる。例えば、通信リンク220は、ユニバーサルシリアルバスのような有線シリアルバス又はパラレルバスとすることができる。有線接続は独自の接続としてもよい。通信リンク220はまた、他の可能性の中でも、例えばブルートゥース(登録商標)、無線技術、IEEE802.11に記載された通信プロトコル(IEEE802.11改訂版を含む)、(GSM、CDMA、UMTS、EVDO、WiMAX、又はLTEのような)携帯電話技術、Zigbee(登録商標)技術を用いた無線接続とすることもできる。遠隔装置230は、インターネットを介してアクセスすることができ、特定のウェブサービス、例えば、ソーシャルネットワーキング、フォトシェアリング、又はアドレスブック、等と関連させたコンピューティングクラスターを含むことができる。
(骨伝導変換器の例)
図3A及び図3Bは、1つの実施の形態による、骨伝導変換器を示す。骨伝導変換器300は、例えば、図1A〜図1Eに関して上述したウェアラブルコンピューティングシステム102、152、172、192のような、ウェアラブルコンピューティングシステムに組み込むことができる。一般に、骨伝導変換器300を含む装置を着用したとき、骨伝導変換器300は、適切な電気信号の受信に応答して、着用者の骨構造に振動を伝達するよう構成されている。この目的を達成するために、骨伝導変換器300は、ベース302、コイル304、コア305、磁石306及び308、ダイヤフラム310、及びアンビル312を含む。説明を簡単にするために、骨伝導変換器300は簡単化して示されている。骨伝導変換器300は、図3A及び図3Bに示されたもの以外の構成要素も含むことに留意すべきである。
骨伝導変換器300において、コイル304はコア305の周りに巻きつけられている。コイル304は適切などのような線材コイルとすることもできる。加えて、コア305は、コア305を強磁性にするあらゆる材料又はその組み合わせで形成することができる。コア305は、ベース302の上面と結合し。同様に、磁石306及び308は、ベース302の上面と結合し、コア305の別の側部に設置される。
加えて、ダイヤフラム310はベース302に取り付けられる。特に、ダイヤフラム310は、側部310a及び310bと上端部310cとを含む。ダイヤフラム310の側部310a及び310bは、ベース302のそれぞれの側面と結合している。例えば、側部310a及び310bは、ベース302のそれぞれの側面にレーザー溶接することができる。図3A及び図3Bに示すように、ダイヤフラム310は、磁石306及び308、コア305、及びコイル304の上部に広がっている。加えて、ダイヤフラム310は、非磁性又は実質的には非磁性の材料のみならず、ダイヤフラム310に弾力性を持たせるあらゆる材料又はその組み合わせで形成することができる。
加えて、アンビル312は、ダイヤフラム310の上端部310cと結合している。特に、アンビル312は、中央部312a及び側部312b及び312cを含む。側部312b及び312cは、幅が中央部312aより狭いが、他の実施の形態において、中央部312aより狭い幅にする必要はない。アンビル312の中央部312aは、ダイヤフラム310の上端部310cと結合している。例えば、アンビル312の中央部312aは、ダイヤフラム310の上端部310cにレーザー溶接することができる。アンビル312の側部312b及び312cは、ダイヤフラム310の上端部310cに接着されていないことに留意すべきである。加えて、ダイヤフラム310の上端部310cとアンビル312の側部312b及び312cとの間に隙間があることに留意すべきである。加えて、アンビル312は、アンビル312の側部312b及び312cの各々に貫通穴が設けられている。
アンビル312は、アンビル312に磁性をもたせるあらゆる材料又はその組み合わせで形成することができる。例えば、アンビル312は鉄で形成することができる。他の例として、アンビル312は(例えば、アルミニウムのような)実質的には非磁性体成分と(例えば、鉄のような)磁性体成分とを有することができる。
上述したように、骨伝導変換器300は、例えば、図1A〜図1Eに関して上述したウェアラブルコンピューティングシステムのような、ウェアラブルコンピューティングシステムに組み込むことができる。例えば、骨伝導変換器300は、図1Aに示す骨伝導スピーカー142に組み込むことができる。一般に、骨伝導変換器300は、装置を着用したとき、骨伝導変換器300のアンビル312が着用者の方を向き、着用者の頭に近い望ましい場所に配置されるよう構成することができる。例えば、アンビル312は、着用者の耳の後ろに配置することができる。加えて、装置を着用したとき、骨伝導変換器300は、アンビル312が着用者の頭の表面に接しその面に圧力を加えるように構成することができる。
骨伝導変換器300の線材314a及び314bは、例えば、オーディオ信号のような信号をコイル304に提供するよう構成されている。いくつかの実施の形態では、線材314a及び314bは、回路と電気的に接続することができる。そのような実施の形態では、線材314a及び314bは、回路に信号を伝達することができる。回路は、信号を処理して、その信号をコイル304に送る。他の実施の形態も可能である。
作動中、骨伝導変換器を含有する装置を着用したとき、骨伝導変換器300は、適切な電気信号の受信に応答して着用者の骨構造に振動を伝達するように構成されている。特に、線材314a及び314bは、オーディオ信号のような電気信号をコイル304に伝達することができる。コイル304に加えられた電気信号は、この電気信号に比例して変化する時間的に変化する磁界を生じさせることができる。生じた磁界は強磁性コア305を磁化することができる。磁化された強磁性コア305は、磁石306及び308とともに、磁性アンビル312に時間的に変化する磁力を与え、アンビル312と結合した相対的に弾力性のあるダイヤフラム310と共に、制御した状態でアンビル312を振動させる。アンビル312が着用者の頭の表面に接触するよう配置されているので、振動するアンビル312は、着用者の骨構造、次いで、着用者の内耳に振動を伝達することができる。
骨伝導変換器300は、電磁変換器の型式の一例としての役割を果たす。本開示で説明した装置は、骨伝導変換器300、又は骨伝導変換器300の使用、に限定されない。加えて、本開示で提示した方法は、骨伝導変換器300の使用に限定されない。言い換えれば、本開示で提示した方法は、異なる骨伝導変換器、又は、より一般化すると、他の電磁変換器と組み合わせて実施することができる。
上述の通り、骨伝導スピーカーが通常の動作を行っているとき、スピーカーの骨伝導変換器が着用者の頭の骨に制御された振動を生成する他に、スピーカーの他の構成要素が、他に好ましくない振動を生成し、骨伝導スピーカーを収容した容器の面のような、他の面に伝達することがある。他の面への外部振動の伝達により、外部音、言い換えると、大気を介して着用者の外耳に入る音波を生成することがある。着用者は、このような外部音を好ましくなく耳障りなものであると感じることがある。以下の章で、例えば、骨伝導変換器300のような骨伝導変換器と組み合わせて用いることでこのような外部振動を減少させることのできる装置について説明する。
(骨伝導スピーカー中の外部振動を減少させるための装置の例)
図4は、1つの実施の形態による、装置400の断面図を示す。装置400は、骨伝導スピーカーにおける外部振動の減少のために用いることができる。装置400は、例えば、図1Aに示したイヤーピース140の骨伝導スピーカー142中に用いることができる。加えて、装置400は、例えば、図1Eに示したイヤーピース190のうちの1つ又は両方にも用いることができる。装置400は、図1A〜図1Eに示した着用可能な装置に関連して用いることに限定されるものではなく、装置400は、別の着用可能な装置に関連して用いることができる。説明を簡単にするために、装置400は図3に骨伝導変換器300と共に示される。装置400は、別の骨伝導変換器、又はもっと一般的には、別の電磁変換器に関連して用いることができることに留意すべきである。
装置400は、ハウジング402及びくぼみ構造404を含む。ハウジング402は、上端部402a、側部402b及び402c、及び、底部402dを含む。ハウジング402は、望ましい実施の形態に応じて、適切な材料又はその組み合わせにより形成することができる。例えば、ハウジング402はプラスチックで形成することができる。
くぼみ構造404は、ハウジング402内に配置する。特に、くぼみ構造404は、側部402b及び402c、及び、底部402dと接触し、特にハウジング402の上端部402aと接触する。いくつかの実施の形態において、くぼみ構造404は、図示のようにハウジング402に固着させないような方法で、ハウジングに設置することができる。別の実施の形態において、くぼみ構造404をハウジング402に固着することができる。
くぼみ構造404は、ベース部404a、及び、ベース部404bから突き出ているいくつかの部材404b〜404eを含む。図4に示すように、部材404bは、ハウジング402の側部402bに接触するベース部404bの部分から突き出ている。加えて、部材404c及び404dは、ハウジング402の底部402dに接触するベース部404bの一部から突き出ている。加えて、部材404eは、ハウジング402の側部402cに接触するベース部404bの一部から突き出ている。したがって、部材404b〜404eは、ベース部404aから異なる方向に突き出ている。いくつかの実施の形態では、くぼみ構造の部材は、異なる方向に突き出すようにする必要はない。
くぼみ構造404は、くぼみ構造404のすべてまたは一部を十分に柔軟性を持たせるようなあらゆる材料又はその組み合わせにより形成することができる。 例えば、くぼみ構造404は、ゴム、発泡体、又はエラストマーで形成することができる。これらの例は単なる例示であって、くぼみ構造404は、くぼみ構造404のすべてまたは一部を十分に柔軟性を持たせるような他の適切などのような材料又はその組み合わせによってでも形成することができる。いくつかの実施の形態において、くぼみ構造404の特定の部分は、その部分に十分に柔軟性を持たせるような材料又はその組み合わせにより形成することができるが、くぼみ構造404のその他の部分は、比較的柔軟性が少なくなるような材料又はその組み合わせにより形成することができる。例えば、部材404b〜404eは、例えば、エラストマーのような十分に柔軟性のある材料で形成することができるが、ベース部404aは、例えば、プラスチックのような比較的柔軟性の少ない材料で形成することができる。この例は単なる例示であって、他の構成も可能である。
上述の通り、骨伝導変換器300は、装置400のハウジング402内に設置される。特に、骨伝導変換器300は、ハウジング402の上端部402aとくぼみ構造404との間に区画される、ハウジング402の空洞内に設置される。骨伝導変換器300のダイヤフラム310は、くぼみ構造404の部材404b及び404eと接触している。加えて、骨伝導変換器300のベース302は、くぼみ構造404の部材404c及び404dと接触している。したがって、骨伝導変換器300は、休止位置では比較的柔軟性のある限られた数の接触点で、すなわち、くぼみ構造404の部材404b〜404eとで骨伝導変換器300が接触している点で、設置される。
図4に示された装置400に関して、部材404b〜404eはハウジング402の空洞の幅全体に沿って延在してはいないと想定する。したがって、骨伝導変換器300が休止位置に設置されたとき、図4に示す通り、ハウジング402の空洞内の、骨伝導変換器300とくぼみ構造404のベース部404aとの間に1つのエアギャップが生じる。いくつかの実施の形態では部材404b〜404eのうちの1以上をハウジング402の空洞の幅全体に沿って延在するようにすることができる。したがって、このような実施の形態では、骨伝導変換器300が休止位置にあるとき、骨伝導変換器300とくぼみ構造404のベース部404aとの間にあるハウジング402の空洞内に複数のエアギャップが生じる。
図4は、くぼみ構造404が4つの部材、すなわち部材404b〜404eを含むよう示されているが、くぼみ構造404は、異なる数量の部材を含むこともできる。一般に、くぼみ構造404は1以上の部材を含むことができる。加えて、部材404b〜404eは、望ましい実施の形態に応じて、どのように構成することもできる。加えて、図4では、部材404b〜404eは、くぼみ構造404の底部及び側部からだけ突き出ているよう示されているが、他の実施の形態では、くぼみ構造404はハウジング402の上端部402aのより多くの部分にまで拡がっており、1以上の部材がくぼみ構造404の上端部から骨伝導変換器300のダイヤフラム310に向かって突き出るようにすることができる。加えて、図4は、くぼみ構造404がベース部404a及び部材404b〜404eの両方を含む場合を示しているが、他の実施の形態では、くぼみ構造は異なる様式で構成することができる。いくつかの実施の形態では、1以上の部材がハウジング402から直接突き出るようにすることができる。このような実施の形態では、くぼみ構造は、1以上の部材のみならず、ハウジング402の側部402b及び402cとすること、又は側部402b及び402cを含むこともできる。加えて、いくつかの実施の形態では、ベース部404aを、「くぼみ構造」と考えることができ、部材404b〜404eは、くぼみ構造から突き出ていると考えることができる。加えて、いくつかの実施の形態では、部材404b〜404eは、ベース部404aと一体的に形成することができるが、他の実施の形態では、部材404b〜404eの1つ以上は、ベース部404aに取り付けられた1つ以上の別の部品とすることができる。
加えて、図4は、隙間406がエアギャップであることが示されているが、他の実施の形態では、隙間に相当する領域を異なるタイプの流体で満たすことができる。いくつかの実施の形態では、くぼみ構造と骨伝導変換器300との間にエアギャップがないか又は最小限のエアギャップしかないようにすることができる。このような実施の形態では、くぼみ構造は、くぼみ構造が連続的に骨伝導変換器300と接触するように構成することができる。加えて、このような実施の形態では、少なくとも骨伝導変換器300と接触するすべての部分又は実質的にすべての部分のくぼみ構造に柔軟性を持たせるのに適したあらゆる材料又はそのような材料の組み合わせでくぼみ構造を形成することができる。そのような材料の例として、ゴム、発泡体、又はエラストマーが含まれる。これらの例は単なる例示であって、他の構成及び材料も可能である。
作動中、装置400を着用したとき、骨伝導変換器300は電気信号を受け取ることができ、それに応答して、アンビル312が着用者の表面408に接触している間、制御状態でアンビル312を振動させることができる。このような制御された振動により、骨伝導変換器300は着用者の骨構造、次いで着用者の内耳に振動を伝達する。しかしながら、アンビル312の比較的速い振動により、骨伝導変換器300の他の構成要素にも振動を生じさせる。例えば、アンビル312の振動により、骨伝導変換器300のベース302に振動が生じることがある。振動している間、ベース302が比較的かたい面に連続的に接触している場合、ベース302の振動は外部音、言い換えると、大気を通って着用者の外耳に入る音波が生じることがある。着用者はこのような外部音を好ましくなく耳障りなものであると感じることがある。
装置400中の、ベース302及びダイヤフラム310は、限定された数量の比較的柔軟性のある接触点、すなわちくぼみ構造404の部材404b〜404eで接触している。したがって、アンビル312の好ましい制御された振動の結果としてベース302又はダイヤフラム310に好ましくない振動が生じたとき、この好ましくない振動を、部材404b〜404eを経由くぼみ構造404のベース部404aに向かって比較的抑制された状態で伝えることができる。これにより、生じる外部音、言い換えれば、大気を通って着用者の外耳に入る音波の量を減らすことができる。
(結論)
種々の形態と具体例とをここに開示したが、他の形態及び実施例も当業者には明らかであろう。ここに記載の種々の形態と具体例とは、説明のためのものであり本発明を限定するためであると解釈されるべきでない。本発明の本来の技術劇範囲と発明の精神は以下の特許請求の範囲により示される。

Claims (20)

  1. サポート機構であって、該サポート機構は前部と側部とを具備し、該側部は、くぼみ構造と該くぼみ構造から突き出た少なくとも1つの部材とを具備することを特徴とする、サポート機構と、
    骨伝導変換器であって、該骨伝導変換器は第1の部分と第2の部分とを具備し、該第1の部分は、該骨伝導変換器と前記くぼみ構造との間に少なくとも1つの隙間ができるようにして前記少なくとも1つの部材と接触し、該サポート機構を着用したとき、該第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように該第2の部分が該着用者と接触することを特徴とする、骨伝導変換器と、
    を具備し、
    前記少なくとも1つの部材は、前記骨伝導変換器の前記第1の部分の振動を前記くぼみ構造に伝達するように構成されていることを特徴とする、
    装置。
  2. 前記骨伝導変換器の前記第2の部分の目標振動は、オーディオ信号に基づき生成され、
    前記骨伝導変換器の前記第1の部分の振動は、前記目標振動の結果として生じたものである、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記骨伝導変換器は、該骨伝導変換器が前記くぼみ構造と接触することなく、前記少なくとも1つの部材と接触していることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  4. 前記骨伝導変換器の前記第1の部分は、前記少なくとも1つの部材及び前記くぼみ構造の両方に接触していることを特徴とする、請求項請求項1に記載の装置。
  5. 前記少なくとも1つの部材は、複数の部材を具備し、
    前記複数の部材は、第1の方向を向く第1の部材と別の第2の方向を向く第2の部材とを具備する、
    ことを特徴とする、請求項請求項1に記載の装置。
  6. 前記少なくとも1つの部材の各々は、実質的に柔軟性を持つことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  7. サポート機構であって、該サポート機構はくぼみ構造を具備し、空洞が該くぼみ構造内にできていることを特徴とする、サポート機構と、
    少なくとも1つの部材であって、該少なくとも1つの部材は前記くぼみ構造から前記空洞へと突き出ていることを特徴とする、少なくとも1つの部材と、
    を具備し、
    前記サポート機構は、前記少なくとも1つの部材が骨伝導変換器の第1の部分に接触し、前記くぼみ構造と該骨伝導変換器との間に少なくとも1つの隙間ができるように、前記空洞内に該骨伝導変換器を受け入れるよう構成され、該サポート機構はさらに、該サポート機構を着用したとき、第2の部分の目標振動が着用者の骨構造に伝わるように、該骨伝導変換器の該第2の部分が該着用者と接触するよう構成され、該サポート機構はさらに、該少なくとも1つの部材を経由して該目標振動から結果として生じる振動を該くぼみ構造に伝達するよう構成されていることを特徴とする、
    装置。
  8. 前記少なくとも1つの部材は、前記くぼみ構造が前記骨伝導変換器に接触しないようにして、該骨伝導変換器の前記第1の部分と接触するよう構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
  9. 前記少なくとも1つの部材は、前記くぼみ構造も前記骨伝導変換器と接触するようにして、前記骨伝導変換器の前記第1の部分と接触するよう構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
  10. 前記少なくとも1つの部材は複数の部材を具備し、
    前記複数の部材は、第1の方向を向く第1の部材と別の第2の方向を向く第2の部材とを具備する、
    ことを特徴とする、請求項7に記載の装置。
  11. 前記骨伝導変換器をさらに具備することを特徴とする、請求項7に記載の装置。
  12. 前記少なくとも1つの部材の各々は、実質的に柔軟性を持つことを特徴とする、請求項7に記載の装置。
  13. 請求項7に記載の装置と、前部と、側部と、を具備し、該装置が該側部に配置されることを特徴とする、頭に着用可能な装置。
  14. サポート機構であって、該サポート機構はくぼみ構造を具備し、空洞が該くぼみ構造内にできていることを特徴とする、サポート機構と、
    2つ以上の部材であって、該2つ以上の部材は、前記くぼみ構造から前記空洞へ突き出ていて、該2つ以上の部材は、該空洞内に骨伝導変換器を受け入れ、該くぼみ構造が該骨伝導変換器と接触することなく該骨伝導変換器の第1の部分に該2つ以上の部材が接触するように配置され、該2つ以上の部材は、該骨伝導変換器の第2の部分が目標振動を生じている間、該骨伝導変換器をサポートするよう構成され、該2つ以上の部材はさらに、結果として生じる該第1の部分の振動を該くぼみ構造に伝達するよう構成されていることを特徴とする、2つ以上の部材と、
    を具備することを特徴とする、
    装置。
  15. 前記2つ以上の部材は、前記骨伝導変換器の2以上の領域と接触するよう構成されていることを特徴とし、
    前記2つ以上の部材は、さらに、結果として生じる前記第1の部分の振動を前記くぼみ構造の2以上の領域に伝達するよう構成されていることを特徴とする、
    請求項14に記載の装置。
  16. 前記2つ以上の部材は、前記くぼみ構造と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項14に記載の装置。
  17. 前記2つ以上の部材は、第1の方向を向く第1の部材と、第2の方向を向く第2の部材と、を具備することを特徴とする、請求項14に記載の装置。
  18. さらに、前記骨伝導変換器を具備することを特徴とする、請求項14に記載の装置。
  19. 前記2つ以上の部材の各々は、実質的に柔軟性を有することを特徴とする、請求項14に記載の装置。
  20. 請求項14に記載の装置と、前部と、側部とを具備し、該装置は該側部に設置されることを特徴とする、頭に着用可能な装置。
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