JP2017147566A - 補聴器 - Google Patents

Abstract

【課題】耳による誘電体損失の影響を低減し、アンテナ特性を向上できる補聴器を提供する。【解決手段】補聴器は、基板と、基板に設けられる無線回路と、無線回路から給電を受けて動作する、開放端を含む第１の素子と、を有する。補聴器が耳穴に配置された状態において、第１の素子は、両耳を結ぶ第１の軸と、鉛直方向と平行な第２の軸と、第１の軸及び第２の軸に直交する第３の軸と、のうち少なくとも２つの軸に対して平行となる部分を含む。【選択図】図１

Description

本開示は、補聴器に関する。

従来の補聴器は、人体の外部の送受信機との間で、アンテナを介して、データを通信可能である。従来の補聴器の１つとして、アンテナの一部がユーザの耳軸に対して平行な方向に流れるように配置され、アンテナから放射された電磁場が、その電場をユーザの頭部の表面に対して実質的に直交させつつ、ユーザの頭部の表面に沿って伝播する補聴器が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−９０２６６号公報

特許文献１に記載の補聴器では、主に耳掛型補聴器が想定されており、特に耳の内部で人体に接触又は近接した部分において、電流や電界が吸収されて放射が弱まる点の考慮が不十分である。特に耳穴型補聴器の場合、補聴器が耳の各部に接触することになるため、前述の誘電体損失の影響を受けやすくなる。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耳による誘電体損失の影響を低減し、アンテナ特性を向上できる補聴器を提供する。

本開示の補聴器は、基板と、基板に設けられる無線回路と、無線回路から給電を受けて動作する、開放端を含む第１の素子と、を有する。補聴器が耳穴に配置された状態において、第１の素子は、両耳を結ぶ第１の軸と、鉛直方向と平行な第２の軸と、第１の軸及び第２の軸に直交する第３の軸と、のうち少なくとも２つの軸に対して平行となる部分を含む。

本開示によれば、耳による誘電体損失の影響を低減し、アンテナ特性を向上できる。

第１の実施形態に係る補聴器を示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）筐体の表面を一部開放した側面図 補聴器の基板及びアンテナ素子の一例を示す展開図 補聴器の通信に係る電気的構成例を示すブロック図 （Ａ）〜（Ｃ）ＲＦ−ＩＣが不平衡回路である場合の補聴器の給電構成例を示すブロック図 （Ａ）〜（Ｃ）ＲＦ−ＩＣが平衡回路である場合の補聴器の給電構成例を示すブロック図 （Ａ）〜（Ｃ）各給電構成例を概念的に示す図 耳の外耳部分を説明するための模式図 補聴器を耳に配置された状態での耳と補聴器の各部との位置関係を示す模式図 給電点近傍の電流密度を説明するための模式図 補聴器の給電点及びアンテナ素子の配置を説明する側面図 （Ａ），（Ｂ）比較例の鏡像効果による電界の相殺を示すための説明図 （Ａ），（Ｂ）第１の実施形態の鏡像効果による電界の相殺の低減を示すための説明図 （Ａ），（Ｂ）アンテナ素子の第１配置例を示す模式図 （Ａ），（Ｂ）アンテナ素子の第２配置例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｃ）アンテナ素子の第３配置例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｃ）アンテナ素子の第４配置例を示す模式図 （Ａ），（Ｂ）アンテナ素子の第５配置例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｃ）アンテナ素子の第６配置例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｄ）第３のアンテナ素子を含む補聴器の給電構成例を示す概念図 （Ａ），（Ｂ）アンテナ素子の第７配置例を示す模式図 （Ａ），（Ｂ）アンテナ素子の第８配置例を示す模式図、（Ｃ）バッテリ、電池端子、及びパターンの一例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｃ）アンテナ素子の第９配置例を示す模式図

以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（第１の実施形態）
［補聴器の構成］
図１（Ａ），（Ｂ）は、第１の実施形態に係る補聴器１の構成例を示す図である。図１（Ａ）は平面斜視図を示し、図１（Ｂ）は筐体の右側（後述する表面側）を開放した側面図である。図２は、補聴器１の基板２０及びアンテナ素子３０の一例を示す展開図である。図３は、補聴器１の通信に係る電気的構成例を示すブロック図である。

本実施形態では、本体部３の各面に関して、図１（Ａ）における符号３ａの面を「後面」、符号３ｂの面を「前面」、符号３ｃの面を「表面」、符号３ｄの面を「裏面」、符号３ｅの面を「上面」、符号３ｆの面を「下面」、と便宜上定義する。

補聴器１は、例えば、耳穴（外耳道）に配置される耳穴型補聴器である。補聴器１は、例えば樹脂製の筐体２を有する。補聴器１は、本体部３、音声出力部４、充電端子部５、及びマイク収音部６を備える。

本体部３は、例えば略楕円体の形状を有する。本体部３の内部には、補聴器１の電源であるバッテリ１０と、マイク１１と、レシーバ１２と、基板２０と、基板２０と電気的に接続され屈曲可能なアンテナ素子３０と、が収納される。充電端子部５の内部には、複数の充電端子１３が設けられる。基板２０とアンテナ素子３０とは、基板２０とアンテナ素子３０との接続位置近傍で、略１８０度に折り曲げられ、折り曲げ部４０を形成して本体部３に収納される。基板２０には、各種電子部品が実装される。

音声出力部４は、例えば略円筒形の形状を有する。音声出力部４は、本体部３の一部から所定角度で突出する。音声出力部４は、その先端が鼓膜に対応して外耳道内に挿入される。音声出力部４は、本体部３よりも鼓膜側に突出する。音声出力部４は、例えば信号処理された音声信号を、レシーバ１２から鼓膜側へ音声出力する。

充電端子部５は、例えば略円筒形の形状を有し、本体部３よりも対耳珠側に突出する。充電端子部５は、外部電源からバッテリ１０へ電力を供給する。

マイク収音部６は、例えば、充電端子部５が本体部３から突出する位置の近傍に配置され、本体部３の側面に形成される。マイク収音部６は、マイクロホンを含み、外部の収音し、収音された音声データを本体部３の電子部品へ送る。

アンテナ素子３０は、少なくとも第１のアンテナ素子３１を含む。アンテナ素子３０は、第２のアンテナ素子３２や第３のアンテナ素子３３を含んでもよい。基板２０には、少なくともＲＦ−ＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２４及び整合回路２２が実装される。また、基板２０には、平衡・不平衡変換回路２３が実装されてもよい。整合回路２２、平衡・不平衡変換回路２３、及びＲＦ−ＩＣ２４は、例えば、基板２０の表面３ｃ側に実装される。

図３では、基板２０に平衡・不平衡変換回路２３が実装される。整合回路２２及び平衡・不平衡変換回路２３のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。基板２０のグランド２０ｇは、基板２０の面のほぼ全面又は一部にわたって形成される。

整合回路２２と平衡・不平衡変換回路２３との接続部分は、アンテナ素子３０へ給電するための給電点２５（図中○Ｎで示す）を含み、折り曲げ部４０近傍に配置されてもよい。

第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２は、それぞれ開放端３１ａ，３２ａを有する。各開放端３１ａ，３２ａは、例えば、給電点２５から離間し、本体部３の前面３ｂ、上面３ｅ又は下面３ｆ近傍に配置される。

［給電構成］
次に、補聴器１の給電構成例について説明する。補聴器１の給電構成例には、様々なバリエーションがある。アンテナ素子３０の配置例と給電構成例との対応については後述する。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は、ＲＦ−ＩＣ２４が不平衡回路である場合の給電構成例を示すブロック図である。

図４（Ａ）は、第１給電構成例を示す。第１給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１であり、１つである。また、ＲＦ−ＩＣ２４が、基板２０のグランド２０ｇと第１のアンテナ素子３１との間に不平衡給電する。

基板２０には、整合回路２２及びＲＦ−ＩＣ２４が実装される。第１のアンテナ素子３１には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。整合回路２２及びＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側とＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。整合回路２２とＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが例えば５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２におけるＲＦ−ＩＣ２４との接続部分に位置する。

図４（Ｂ）は、第２給電構成例を示す。第２給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２とを有する。また、ＲＦ−ＩＣ２４は、基板２０のグランドと第１のアンテナ素子３１との間に不平衡給電する。また、第２のアンテナ素子３２は、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

基板２０には、整合回路２２及びＲＦ−ＩＣ２４が実装される。アンテナ素子３１，３２には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。整合回路２２のグランド、及びＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側とＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。例えば、整合回路２２とＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａ及び第２のアンテナ素子３２の開放端３２ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが例えば５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２におけるＲＦ−ＩＣ２４との接続部分に位置する。

図４（Ｃ）は、第３給電構成例を示す。第３給電構成例は、図３と同様の構成を有する。第３給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２とを有する。また、ＲＦ−ＩＣ２４は、平衡・不平衡変換回路２３を介して第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２との間に平衡給電する。

基板２０には、整合回路２２、ＲＦ−ＩＣ２４、及び平衡・不平衡変換回路２３が実装される。アンテナ素子３１，３２には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、平衡・不平衡変換回路２３が電気的に接続される。平衡・不平衡変換回路２３には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。平衡・不平衡変換回路２３のグランド及びＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側と平衡・不平衡変換回路２３及びＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。例えば、整合回路２２と平衡・不平衡変換回路２３とＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａ及び第２のアンテナ素子３２の開放端３２ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２における平衡・不平衡変換回路２３との接続部分に位置する。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ＲＦ−ＩＣ２４が平衡回路である場合の給電構成例を示すブロック図である。

図５（Ａ）は、第４給電構成例を示す。第４給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１であり、１つである。また、ＲＦ−ＩＣ２４が、平衡・不平衡変換回路２３を介して基板２０のグランド２０ｇと第１のアンテナ素子３１との間に不平衡給電する。

基板２０には、整合回路２２、平衡・不平衡変換回路２３、及びＲＦ−ＩＣ２４が実装される。第１のアンテナ素子３１には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、平衡・不平衡変換回路２３が電気的に接続される。平衡・不平衡変換回路２３には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。整合回路２２のグランド、平衡・不平衡変換回路２３のグランド、及びＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側と平衡・不平衡変換回路２３及びＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。例えば、整合回路２２と平衡・不平衡変換回路２３及びＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが例えば５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２における平衡・不平衡変換回路２３との接続部分に位置する。

図５（Ｂ）は、第５給電構成例を示す。第５給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２とを有する。また、ＲＦ−ＩＣ２４は、平衡・不平衡変換回路２３を介して基板２０のグランド２０ｇと第１のアンテナ素子３１との間に不平衡給電する。また、第２のアンテナ素子３２は、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

基板２０には、整合回路２２、平衡・不平衡変換回路２３、及びＲＦ−ＩＣ２４が実装される。アンテナ素子３１，３２には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、平衡・不平衡変換回路２３が電気的に接続される。平衡・不平衡変換回路２３には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。整合回路２２のグランド、平衡・不平衡変換回路２３のグランド、及びＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側と平衡・不平衡変換回路２３及びＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。例えば、整合回路２２と平衡・不平衡変換回路２３及びＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａ及び第２のアンテナ素子３２の開放端３２ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが例えば５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２における平衡・不平衡変換回路２３との接続部分に位置する。

図５（Ｃ）は、第６給電構成例を示す。第６給電構成例では、アンテナ素子３０が第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２とを有する。また、ＲＦ−ＩＣ２４は、第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２との間に平衡給電する。

基板２０には、整合回路２２及びＲＦ−ＩＣ２４が実装される。アンテナ素子３１，３２には、整合回路２２が電気的に接続される。整合回路２２には、ＲＦ−ＩＣ２４が電気的に接続される。ＲＦ−ＩＣ２４のグランドは、基板２０のグランド２０ｇに接続される。

整合回路２２は、アンテナ素子３０側とＲＦ−ＩＣ２４側とのインピーダンスを整合する。例えば、整合回路２２とＲＦ−ＩＣ２４との間の伝送線路の特性インピーダンスが、例えば５０Ωに整合される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａ及び第２のアンテナ素子３２の開放端３２ａでは、電波を放射すべくインピーダンスが例えば５０Ωよりも高くなっている。給電点２５は、整合回路２２におけるＲＦ−ＩＣ２４との接続部分に位置する。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は、各給電構成例をより概念的に示す図である。図６（Ａ）は、第１給電構成例及び第４給電構成例を概念的に示す。図６（Ｂ）は、第２給電構成例及び第５給電構成例を概念的に示す。図６（Ｃ）は、第３給電構成例及び第６給電構成例を概念的に示す。

［外耳の構成］
次に、外耳の構成について説明する。

図７は、耳の外耳部分を説明するための模式図である。耳の中央部で窪んだ部分を耳甲介という。外耳道を外から部分的に覆う場所を耳珠という。対輪の下部に位置し耳甲介の一部を覆う部分を対耳珠という。

本実施形態では、両耳を結ぶ軸（耳軸）に平行な軸を、第１の軸Ｘとする。ユーザが起立姿勢又は着座姿勢（耳により定義される面が鉛直方向に沿う姿勢）において、鉛直方向と平行な軸を、第２の軸Ｙとする。第１の軸Ｘ及び第２の軸Ｙに直交する軸を、第３の軸Ｚとする。よって、第１の軸Ｘ、第２の軸Ｙ及び第３の軸Ｚは、３次元空間上で直交する。尚、第２の軸Ｙは、耳垂が延びる方向に平行な軸とも言える。

図８は、耳に補聴器１が配置された状態での耳と補聴器１の各部との位置関係を示す模式図である。

補聴器１が耳に配置されると、耳の一部は、補聴器１の一部（例えば補聴器１の本体部３、充電端子部５）に当接する。補聴器１が耳に挿入されると、例えば、補聴器１の表面３ｃは、耳珠（図８のＡ部参照）に接し得る。補聴器１の前面３ｂに近い上面３ｅは、外耳道の上部にある耳輪脚（図８Ｂ参照）に接し得る。補聴器１の後面３ａに近い上面３ｅは、下対輪脚（図８Ｃ参照）に接し得る。後面３ａは、耳輪（図８Ｄ参照）と接し得る。充電端子部５は、対耳珠（図８Ｅ参照）に接し得る。裏面３ｄは、耳甲介と接し得る。また、充電端子部５の先端は、対耳珠（図７参照）に支持される。

以後、これら補聴器１のいずれかの面と接し得る部位を、「耳壁」とも称する。

尚、上記の補聴器１と耳との当接関係は一例であり、例えば耳の大きさや補聴器１のサイズに依存して、補聴器１と耳との当接位置は変化し得る。

［給電点の位置の考察］
図９は、各アンテナ素子３０近傍での電流Ａ、電界Ｅ、電流密度Ｊを説明するための模式図である。

ここでは、給電点２５を介して２つのアンテナ素子間に給電される場合の電流Ａ、電界Ｅ、及び電流密度Ｊを示す。２つのアンテナ素子３０は、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２でもよいし、第１のアンテナ素子及び第３のアンテナ素子でもよい。また、第２のアンテナ素子３２の代わりに、基板２０のグランド２０ｇでもよい。図９では、２つのアンテナ素子３０が、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２であることを例示している。

図９では、電流密度Ｊは、給電点２５で最大となり、各アンテナ素子３０の開放端（例えば開放端３１ａ，３２ａ）で最小となる。

補聴器１が耳に配置された場合、補聴器１が耳壁と近接すると、電流Ａ又は電界Ｅの少なくとも一部が吸収されることがある。例えば、開放端３１ａ，３２ａの中間の領域（内側の領域、近傍の領域）Ｒ１に耳壁が近接すると、電界Ｅが吸収されることで、電気的損失が増大する。給電点２５の近傍の領域Ｒ２に耳壁が近接すると、電流Ａが吸収されることで、電気的損失が増大する。一方、各アンテナ素子３０の外側の領域Ｒ３に耳壁が近接しても、電界Ｅが遮られず、電流Ａも小さいため、電気的損失に係る影響は少ない。耳壁（人体）は、誘電体の１つである。

補聴器１では、図１０に示すように、給電点２５は、折り曲げ部４０の近傍に配置される。即ち、給電点２５は、本体部３の内面から離間し、つまり耳壁から離間し、本体部３内部の後面３ａ側に配置される。よって、給電点２５に対する耳壁の位置は、領域Ｒ２よりも給電点２５から離れた位置となり、電気的損失が低減される。

また、給電点２５は、第１の軸Ｘに沿う第１の方向（表裏方向）では、本体部３において鼓膜側と反対側（表面３ｃ側）に含まれることが好ましい。給電点２５は、第２の軸Ｙに沿う第２の方向（上下方向）では、本体部３の中心付近に含まれることが好ましい。給電点２５は、第３の軸Ｚに沿う第３の方向（前後方向）では、本体部３において耳輪側（後面３ａ側）に含まれることが好ましい。つまり、耳への装着状態において、給電点２５は、外耳道の入口側（第３の軸Ｚの正側）に配置されてもよい。また、耳への装着状態において、給電点２５は、音声出力部４と反対側に設けられてもよい。これにより、給電点２５は、各耳壁面から離間され、アンテナ特性の劣化を抑制できる。

このように、図１０に示したアンテナ素子３０の配置により、補聴器１は、電流Ａ、電界Ｅ等が耳壁に吸収されて放射が弱まることを抑制できる。

［アンテナ素子の配置の考察］
図１１（Ａ），（Ｂ）は、比較例の鏡像効果による電界Ｅの相殺を説明するための説明図である。図１１（Ａ）は、比較例における耳へ補聴器が装着された状態での各アンテナ素子の配置を示す側面図である。図１１（Ｂ）は、比較例における電界Ｅを説明する模式図である。符号１２０は、基板を示す。

図１１（Ａ）では、２つのアンテナ素子１３１，１３２は、耳甲介により定義される面と略平行なＹＺ面（図７参照）に沿って配置され、２つのアンテナ素子１３１，１３２間に給電点１２５が設けられている。

電流Ａがアンテナ素子１３２からアンテナ素子１３１へ流れる場合、電界Ｅは、アンテナ素子１３１からアンテナ素子１３２の方向となる。一方、人体内では鏡像により、鏡像電流Ａ１が電流Ａとは反対方向に流れ、鏡像電流Ａ１に基づく鏡像電界Ｅ１も電界Ｅとは反対方向となる。

よって、比較例では、電界Ｅは、鏡像電界Ｅ１により相殺され、アンテナ効率の低下に繋がる。

図１２（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態の鏡像効果による電界Ｅの相殺の低減を説明する模式図である。図１２（Ａ）は、耳へ装着された補聴器１を表面３ｃ側から見た場合のアンテナ素子３０の延在方向の一例を示す模式図を示す。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の電流Ａ及び鏡像電流Ａ１，Ａ２を説明する模式図である。

ここでは、アンテナ素子３０は、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２でもよいし、第１のアンテナ素子３１及び第３のアンテナ素子３３でもよい。また、第２のアンテナ素子３２の代わりに、基板２０のグランド２０ｇでもよい。

図１２（Ａ）では、２つのアンテナ素子３０が、第１のアンテナ素子３１及び基板２０のグランド２０ｇであることを例示しており、第１のアンテナ素子３１の延在方向を考察する。尚、第１のアンテナ素子３１の延在方向は、これに限られない。

図１２（Ａ）では、第１のアンテナ素子３１は、給電点２５付近では第１の軸Ｘに沿う部分ＰＡと、基板２０の表面３ｃ側では第３の軸Ｚに沿う部分ＰＢと、を有する。この場合、部分ＰＡは、本体部３の裏面３ｄ側に沿う耳壁面ＭＡに対して直交する。部分ＰＢは、本体部３の後面３ａ側に沿う耳壁面ＭＢに対して直交する。

耳壁面ＭＡ，ＭＢに対してそれぞれ鏡像電流を考察すると、図１２（Ｂ）のようになる。第１のアンテナ素子３１の部分ＰＡについて考察すると、耳壁面ＭＡに対しては、鏡像効果により、電流Ａの成分Ａｐａと同じ向きに、鏡像電流Ａ１の成分Ａ１ｐａが生じる。よって、電流Ａの成分Ａｐａは、鏡像電流Ａ１の成分Ａ１ｐａと同じ向きとなり、相互に強め合う。一方、耳壁面ＭＢに対しては、鏡像効果により、電流Ａの成分Ａｐａと反対の向きに、鏡像電流Ａ２の成分Ａ２ｐａが生じる。よって、電流Ａの成分Ａｐａは、耳壁面ＭＢによる鏡像電流Ａ２の成分Ａ２ｐａと反対の向きとなり、相互に弱め合う。

また、第１のアンテナ素子３１において部分ＰＡとともに部分ＰＢを考慮すると、耳壁面ＭＢに対して、鏡像効果により、電流Ａの成分Ａｐｂと同じ向きに、鏡像電流Ａ２の成分Ａ２ｐｂが生じる。よって、電流Ａの成分Ａｐｂは、耳壁面ＭＢによる鏡像電流Ａ２の成分Ａ２ｐａと同じ向きとなり、相互に強め合う。

このように、アンテナ素子３０が複数の耳壁面に直交する成分を有することで、アンテナ素子３０が延びる複数の方向に対して、鏡像効果により電流Ａを相互に強め合う成分を含むことができる。これにより、補聴器１は、各耳壁面に直交する電流Ａの各成分及び電流Ａの各成分に応じた各電界Ｅの成分を増大できる。よって、補聴器１は、鏡像電流及び鏡像電界によって実空間上の電流Ａ及び電界Ｅが相殺されることを低減でき、アンテナ効率の低下を抑制できる。

［アンテナ素子の配置］
次に、アンテナ素子３０の配置例について説明する。

図１３（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ素子３０の第１配置例を示す。図１３（Ａ）は、耳に補聴器１が装着されていない状態（非装着状態）を示す。図１３（Ｂ）は、耳に補聴器１が装着された状態（装着状態）を示す。

第１配置例では、第１のアンテナ素子３１は、給電点２５を介して基板２０のグランド２０ｇに接地している。つまり、第１配置例での補聴器１の給電に係る構成は、図６（Ａ）に示した第１給電構成例又は第４給電構成例に相当する。

第１配置例では、ＲＦ−ＩＣ２４が実装された基板２０が、表面３ｃ，裏面３ｄ（ＹＺ面）に略平行となるように配置される。給電点２５は、本体部３の前後方向において、中央よりも後面３ａ側に配置される。給電点２５は、本体部３の上下方向において、本体部３の中央付近に配置される。給電点２５は、本体部３の表裏方向において、中央より表面３ｃ側に配置される。第１のアンテナ素子３１の開放端３１ａは、本体部３の表面３ｃ及び後面３ａに沿って配置される。

第１のアンテナ素子３１は、給電点２５付近において、基板２０の面に対して垂直となる部分を有する。第１のアンテナ素子３１の一部又は全ては、基板２０の面と直交する位置に配置される。図１３（Ａ）では、第１のアンテナ素子３１は、基板２０の一端から折り曲げ部４０で屈曲し、基板２０の面に沿って配置されている。よって、第１のアンテナ素子３１は、３つの軸（第１の軸Ｘ、第２の軸Ｙ及び第３の軸Ｚ）に沿う部分を含む。

図１４（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ素子３０の第２配置例を示す。図１４（Ａ）は、補聴器１の非装着状態を示す。図１４（Ｂ）は、補聴器１の装着状態を示す。

第２配置例では、アンテナ素子３０の本数、給電に係る構成及び基板２０の配置は、図１３（Ａ），（Ｂ）に示した第１配置例と同様である。第２配置例では、第１のアンテナ素子３１は、折り曲げ部４０から基板２０を一部覆う状態で、本体部３の上下方向の略中央から上面３ｅ方向に折れ曲がり、更に前面３ｂ方向に向かって折れ曲がっている。よって、第２配置例では、第１のアンテナ素子３１は、３つの軸（第１の軸Ｘ、第２の軸Ｙ及び第３の軸Ｚ）に沿う部分を含む。

第１配置例又は第２配置例の補聴器１によれば、電流Ａが集中する給電点２５が各耳壁から離間するので、人体近接による誘電体損失を低減できる。

また、アンテナ素子３０（例えば第１のアンテナ素子３１）における開放端（例えば開放端３１ａ）には電流Ａが集中し難いため、給電点２５に比較して人体近接による影響が小さい。従って、補聴器１は、アンテナ素子３０が耳壁に近接しても、アンテナ体積を拡大することで、アンテナ利得の向上と人体近接による利得劣化の低減を両立できる。尚、アンテナ体積とは、例えば、アンテナ素子３０が配置される場合の基板２０のグランド２０ｇとアンテナ素子３０との間を含めた空間の体積を指す。

また、補聴器１では、アンテナ素子３０と基板２０のグランド２０ｇとによる電界Ｅが、耳壁と直交した成分となる部分を多く含む。よって、補聴器１は、鏡像効果による電界Ｅの相殺を低減でき、アンテナ利得劣化を抑制できる。

図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、アンテナ素子３０の第３配置例を示す。図１５（Ａ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１５（Ｂ）は、補聴器１内部を後面３ａ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１５（Ｃ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、装着状態を示す。

第３配置例では、第１配置例と比較すると、本体部３の内部に第２のアンテナ素子３２が設けられている。第２のアンテナ素子３２は、基板２０の裏面３ｄ側から、本体部３の裏面３ｄに向かって突出し、下面３ｆに向かって延在して配置されている。第２のアンテナ素子３２の一部又は全ては、基板２０に対して第１のアンテナ素子３１とは反対側に配置される。

第３配置例での補聴器１の給電に係る構成は、図６（Ｂ）又は図６（Ｃ）に示した構成であり、第２給電構成例、第３給電構成例、第５給電構成例、又は第６給電構成例に相当する。よって、ＲＦ−ＩＣ２４は、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２との間に平衡又は不平衡に給電する。

図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、アンテナ素子３０の第４配置例を示す。図１６（Ａ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１６（Ｂ）は、補聴器１内部を後面３ａ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１６（Ｃ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、装着状態を示す。

第４配置例では、アンテナ素子３０の本数、給電に係る構成及び基板２０の配置は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示した第３配置例と同様である。第４配置例では、第１のアンテナ素子３１の延在方向が、第２配置例と同様である。つまり、第１のアンテナ素子３１は、折り曲げ部４０から基板２０を一部覆う状態で、本体部３の上下方向の略中央から上面３ｅ方向に折れ曲がり、更に前面３ｂ方向に向かって折れ曲がっている。

第３配置例及び第４配置例の補聴器１によれば、電流Ａが最大となる給電点２５の位置を変えずに、基板２０のグランド２０ｇと第１のアンテナ素子３１との間隔と比較して、第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２との間隔を拡大できる。従って、アンテナ体積を拡大でき、人体近接での電流Ａの吸収による劣化を更に抑制できる。

図１７（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ素子３０の第５配置例を示す。図１７（Ａ）は、補聴器１の非装着状態を示す。図１７（Ｂ）は、補聴器１の装着状態を示す。

第５配置例では、アンテナ素子３０には、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２が含まれる。第１のアンテナ素子３１は、折り曲げ部４０から基板２０の表面３ｃ側に折れ曲がり、基板２０の表面３ｃ側において、略十字形状を有している。第２のアンテナ素子３２は、折り曲げ部４０から、基板２０の表面３ｃ側に折れ曲がり、第１のアンテナ素子３１に沿う箇所がある。また、第２のアンテナ素子３２は、本体部３の上下方向の略中央から上面３ｅ方向に折れ曲がり、更に基板２０に対して裏面３ｄ側で前面３ｂ方向に向かって折れ曲がっている。

第５配置例での補聴器１の給電に係る構成は、図６（Ｂ）又は図６（Ｃ）に示した構成であり、第２給電構成例、第３給電構成例、第５給電構成例、又は第６給電構成例に相当する。よって、ＲＦ−ＩＣ２４は、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２との間に平衡又は不平衡に給電する。

尚、第５配置例では、第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２との配列は逆でもよい。

第５配置例の補聴器１によれば、第１配置例及び第２配置例と比較すると、第１のアンテナ素子３１と第２のアンテナ素子３２との間隔を拡大できる。よって、補聴器１は、人体に直交する電界Ｅ成分をより大きくできるので、アンテナ利得を向上できる。

また、補聴器１は、基板２０の裏面３ｄ側におけるアンテナ素子３０（第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２）の占有体積を低減できる。従って、補聴器１は、基板２０の裏面３ｄ側に、他の部品を搭載するスペースを確保し易くできる。

図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、アンテナ素子３０の第６配置例を示す。図１８（Ａ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１８（Ｂ）は、補聴器１内部を後面３ａ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図１８（Ｃ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、装着状態を示す。

第６配置例の補聴器１は、第５配置例と同様の構成を有する。第６配置例の補聴器１は、第５配置例と比較して、アンテナ素子３０が、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２とともに、第３のアンテナ素子３３を有する。

第３のアンテナ素子３３は、基板２０の裏面３ｄ側から、本体部３の裏面３ｄに向かって突出し、下面３ｆに向かって延在して配置されている。第３のアンテナ素子３３の一部又は全ては、基板２０に対して第１のアンテナ素子３１とは反対側に配置される。

ＲＦ−ＩＣ２４は、第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２の間に、平衡又は不平衡に給電してもよい。第３のアンテナ素子３３は、無給電素子として動作する。

ここで、図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、第１のアンテナ素子３１、第２のアンテナ素子３２、及び第３のアンテナ素子３３を含む補聴器１の給電構成例（第７〜第１０給電構成例）を概念的に示す概念図である。

第７〜第１０給電構成例では、ＲＦ−ＩＣ２４は、給電点２５を介して、基板２０のグランドと第１のアンテナ素子３１との間に不平衡給電する。

図１９（Ａ）は、第７給電構成例を示す。第７給電構成例では、第３のアンテナ素子３３は、第２のアンテナ素子３２と電磁結合（容量結合）し、無給電素子として動作する。

図１９（Ｂ）は、第８給電構成例を示す。第８給電構成例では、第３のアンテナ素子３３は、第１のアンテナ素子３１と電磁結合し、無給電素子として動作する。

図１９（Ｃ）は、第９給電構成例を示す。第９給電構成例では、第３のアンテナ素子３３は、基板２０のグランドと第１のアンテナ素子３１との接続点近傍に接地されることで、無給電素子として動作する。

図１９（Ｄ）は、第１０給電構成例を示す。第１０給電構成例では、第３のアンテナ素子３３は、基板２０のグランドと第２のアンテナ素子３２との接続点近傍に接地されることで、無給電素子として動作する。

尚、図１９（Ａ）〜（Ｄ）では、不平衡給電時の例を示すが、平衡給電時でも同様である。

第６配置例での補聴器１によれば、補聴器１は、第３のアンテナ素子３３を無給電素子として第１のアンテナ素子３１及び第２のアンテナ素子３２が共振している周波数とは異なる周波数で共振させることで、通信帯域を拡大できる。また、補聴器１は、第３のアンテナ素子３３を用いて第２のアンテナ素子３２を等価的に大きくできる。従って、補聴器１は、人体による電流Ａや電界Ｅの吸収を低減できる。

尚、第６配置例では、第２のアンテナ素子３２と第３のアンテナ素子３３との配列は逆でもよい。

図２０（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ素子３０の第７配置例を示す。図２０（Ａ）は、補聴器１の非装着状態を示す。図２０（Ｂ）は、補聴器１の装着状態を示す。

第７配置例では、アンテナ素子３０の配置及び補聴器１の給電に係る構成は、第３配置例と同様である。また、バッテリ１０の構造材の少なくとも一部が、第２のアンテナ素子３２の少なくとも一部として動作する。バッテリ１０は、基板２０に対して本体部３の裏面３ｄ側に配置される。

図２１（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ素子３０の第８配置例を示す。図２１（Ａ）は、補聴器１の非装着状態を示す。図２１（Ｂ）は、補聴器１の装着状態を示す。

第８配置例では、アンテナ素子３０の配置及び補聴器１の給電に係る構成は、第４配置例と同様である。また、バッテリ１０の構造材の少なくとも一部が、第２のアンテナ素子３２の少なくとも一部として動作する。バッテリ１０は、基板２０に対して本体部３の裏面３ｄ側に配置される。

尚、第７配置例及び第８配置例では、図２１（Ｃ）に示すように、バッテリ１０の構造材の少なくとも一部は、バッテリ１０の電池端子１０ａや電池端子１０ａと基板２０のグランド２０ｇとを接続するパターン１０ｂを含んでもよい。

第７配置例又は第８配置例の補聴器１によれば、第２のアンテナ素子３２をバッテリ１０と共用することで、アンテナ専用スペースやアンテナ専用部品を削減でき、補聴器１の小型化及び低コスト化を実現できる。

図２２（Ａ）〜（Ｃ）は、アンテナ素子３０の第９配置例を示す。図２２（Ａ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図２２（Ｂ）は、補聴器１内部を後面３ａ側から見た模式図であり、非装着状態を示す。図２２（Ｃ）は、補聴器１内部を表面３ｃ側から見た模式図であり、装着状態を示す。

第９配置例では、アンテナ素子３０の配置及び補聴器１の給電に係る構成は、第６配置例と同様である。また、バッテリ１０の構造材の少なくとも一部が、第３のアンテナ素子３３の少なくとも一部として動作する。バッテリ１０は、基板２０に対して本体部３の裏面３ｄ側に配置される。

第９配置例の補聴器１によれば、第３のアンテナ素子３３をバッテリ１０と共用することで、アンテナ専用スペースやアンテナ専用部品を削減でき、補聴器１の小型化及び低コスト化を実現できる。

［効果等］
このように、補聴器１は、基板２０と、基板２０に設けられる無線回路と、無線回路から給電を受けて動作する、開放端を含む第１の素子と、を有する。補聴器１が耳穴に配置された状態において、第１の素子は、両耳を結ぶ第１の軸Ｘと、鉛直方向と平行な第２の軸Ｙと、第１の軸Ｘ及び第２の軸Ｙに直交する第３の軸Ｚと、のうち少なくとも２つの軸に対して平行となる部分を含む。

無線回路は、例えばＲＦ−ＩＣ２４である。第１の素子は、例えば第１のアンテナ素子３１である。

これにより、補聴器１は、アンテナの素子による電流Ａが２つ以上の耳壁面と直交し、これらの面に対する鏡像効果によるアンテナの電流及び電界の相殺を低減でき、アンテナの利得劣化を抑制できる。つまり、補聴器１は、耳による誘電体損失の影響を低減し、アンテナ特性を向上できる。

また、補聴器１が耳穴に配置された状態において、第１の素子への給電点２５は、外耳道の入り口側に配置されてもよい。

これにより、電流Ａが最も集中する給電点２５と耳壁面との距離を離間でき、耳の部位近接によるアンテナ電流の吸収を低減できる。

また、補聴器１が、音声を出力する音声出力部４を有し、第１の素子への給電点は、音声出力部４とは反対側に設けられてもよい。

これにより、補聴器１が耳穴に配置された状態において、給電点は耳穴の鼓膜側（奥側）ではなく、耳の外側に位置する。従って、給電点２５と耳壁面との距離を離間でき、耳の部位近接によるアンテナ電流の吸収を低減できる。

また、補聴器１は、第２の素子を有してもよい。第２の素子は、基板２０に対して第１の素子とは反対側に配置され、給電点２５から、第１の素子及び第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電されてもよい。第２の素子は、例えば第２のアンテナ素子３２である。

これにより、補聴器１は、給電点２５の位置を変更せずに、アンテナ体積を拡大できる。従って、補聴器１は、人体表面での電流吸収による劣化を抑制しつつ、アンテナ利得を改善できる。

また、補聴器１は、第２の素子を有してもよい。第２の素子の少なくとも一部は、基板２０に対して第１の素子と同一面側に配置され、給電点２５から、第１の素子及び第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電されてもよい。

これにより、補聴器１は、給電点の位置を変更せずに、アンテナ体積を拡大できる。そのため、補聴器１は、人体表面での電流吸収による劣化を抑制しつつ、アンテナ利得を改善できる。また、補聴器１内部におけるアンテナの占有体積を低減でき、他の部品を実装するスペースの確保や補聴器１の小型化が容易になる。

また、補聴器１は、第３の素子を有してもよい。第３の素子は、基板２０に対して第１の素子及び第２の素子の一部とは反対側に配置され、給電点２５から、第１の素子及び第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電されてもよい。第３の素子は、例えば第３のアンテナ素子３３である。

これにより、補聴器１は、第３の素子が無給電素子として動作し、人体による電界等の吸収を抑制できる。

また、第２の素子は、補聴器１のバッテリ１０の構造材を含んでもよい。

これにより、第２の素子とバッテリ１０が共用することで、アンテナとしての専用スペースや専用部品を確保せずに、補聴器１の小型化及びコストダウンが図れる。

また、第３の素子は、補聴器１のバッテリ１０の構造材を含んでもよい。

これにより、第３の素子とバッテリ１０が共用することで、アンテナとしての専用スペースや専用部品を確保せずに、補聴器１の小型化およびコストダウンが図れる。

（他の実施形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、第１の実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。

第１の実施形態では、補聴器１が耳穴型補聴器であることを例示したが、補聴器１の少なくとも一部が耳穴に挿入される補聴器であれば、他の形態の補聴器であってもよい。

本開示は、耳による誘電体損失の影響を低減し、アンテナ特性を向上できる補聴器等に有用である。

１ 補聴器
２ 筐体
３ 本体部
３ａ 後面
３ｂ 前面
３ｃ 表面
３ｄ 裏面
３ｅ 上面
３ｆ 下面
４ 音声出力部
５ 充電端子部
１０ バッテリ
１０ａ 電池端子
１０ｂ パターン
２０ 基板
２２ 整合回路
２３ 平衡・不平衡変換回路
２４ ＲＦ−ＩＣ
２５ 給電点
３０ アンテナ素子
３１ 第１のアンテナ素子
３２ 第２のアンテナ素子
３３ 第３のアンテナ素子
４０ 折り曲げ部
Ａ 電流
Ｅ 電界
Ｘ 第１の軸
Ｙ 第２の軸
Ｚ 第３の軸

Claims (8)

1. 補聴器であって、
   基板と、
   前記基板に設けられる無線回路と、
   前記無線回路から給電を受けて動作する、開放端を含む第１の素子と、
   を有し、
   当該補聴器が耳穴に配置された状態において、前記第１の素子は、両耳を結ぶ第１の軸と、鉛直方向と平行な第２の軸と、前記第１の軸及び前記第２の軸に直交する第３の軸と、のうち少なくとも２つの軸に対して平行となる部分を含む、補聴器。
2. 請求項１に記載の補聴器であって、
   当該補聴器が前記耳穴に配置された状態において、前記第１の素子への給電点は、外耳道の入り口側に配置される、補聴器。
3. 請求項１または２に記載の補聴器であって、さらに、
   音声を出力する音声出力部を有し、
   前記第１の素子への給電点は、前記音声出力部とは反対側に設けられる、補聴器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の補聴器であって、更に、
   第２の素子を有し、
   前記第２の素子は、前記基板に対して前記第１の素子とは反対側に配置され、
   前記第１の素子への給電点から、前記第１の素子及び前記第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電される、補聴器。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の補聴器であって、更に、
   第２の素子を有し、
   前記第２の素子の少なくとも一部は、前記基板に対して前記第１の素子と同一面側に配置され、
   前記第１の素子への給電点から、前記第１の素子及び前記第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電される、補聴器。
6. 請求項４または５に記載の補聴器であって、更に、
   第３の素子を有し、
   前記第３の素子は、前記基板に対して前記第１の素子及び前記第２の素子の一部とは反対側に配置され、
   前記第１の素子への給電点から、前記第１の素子及び前記第２の素子の間に平衡又は不平衡に給電される、補聴器。
7. 請求項４または５に記載の補聴器であって、
   前記第２の素子は、前記補聴器のバッテリの構造材を含む、補聴器。
8. 請求項６に記載の補聴器であって、
   前記第３の素子は、前記補聴器のバッテリの構造材を含む、補聴器。

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