(57)【要約】【課題】パッドを外耳道に挿入して利用するイヤホンにおいて、適正な装着状態を維持したまま外部音を聴くことが困難であった。【解決手段】イヤホンにおいて、スピーカーと、前記スピーカーの出力音を外耳道に導く導音管を備えた外耳道挿入部と、電源から供給される電力によって駆動され、前記外耳道の外部の音を前記外耳道に導く導音穴を前記外耳道挿入部に形成させるアクチュエータと、を備える構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーと、
前記スピーカーの出力音を外耳道に導く導音管を備えた外耳道挿入部と、
電源から供給される電力によって駆動され、前記外耳道の外部の音を前記外耳道に導く導音穴を前記外耳道挿入部に形成させるアクチュエータと、
を備えるイヤホン。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記電力が供給される電極対を備えるとともに前記電力によって前記電極対の一方側が前記電極対の他方側よりも相対的に伸びる人工筋肉である、
請求項１に記載のイヤホン。
【請求項３】
前記外耳道挿入部は、前記導音管を軸とした傘状の部位を備えるとともに当該傘状の部位に貫通穴が形成されており、
前記アクチュエータは、前記貫通穴に対して進退する可動部を備え、当該可動部を駆動して前記貫通穴を開口させることによって前記導音穴を形成させる、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のイヤホン。
【請求項４】
前記アクチュエータは前記可動部を前記傘状の部位における前記導音管側の面に対して進退させることによって前記貫通穴を開閉させる、
請求項３に記載のイヤホン。
【請求項５】
前記アクチュエータは前記可動部を前記傘状の部位における前記導音管と逆側の面に対して進退させることによって前記貫通穴を開閉させる、
請求項３に記載のイヤホン。
【請求項６】
前記外耳道挿入部は、前記導音管を軸とした傘状の部位を備え、
前記アクチュエータは、前記傘状の部位の一部に取り付けられた可動部を備え、当該可動部を駆動して前記傘状の部位の一部を前記導音管の径方向に凹ませる、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のイヤホン。
【請求項７】
スピーカーの出力音を外耳道に導く導音管を備えた外耳道挿入部と、
電源から供給される電力によって駆動され、前記外耳道の外部の音を前記外耳道に導く導音穴を前記外耳道挿入部に形成させるアクチュエータと、
を備えるイヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外耳道に挿入して装着するイヤホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イヤホンを装着した状態でイヤホンの出力音以外の外部音（外耳道の外側における音）も聴こえる状態とするイヤホンが知られている。例えば、特許文献１に開示された技術においては、外耳道と外部空間をつなぐ音通路を開閉する蓋や移動突起をイヤホンに形成し、イヤホンの利用者が自ら当該蓋や移動突起を操作して外部の音を外耳道に導く構成が開示されている。
【特許文献１】実開平３−１１７９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
パッドを外耳道に挿入して利用するイヤホンにおいて、適正な装着状態を維持したまま外部音を聴くことが困難であった。
すなわち、上述のようにイヤホンに取り付けられた蓋や移動突起を人為的に操作する構成においては、外部音を聴くことができる状態と聴くことができない状態とを切り替える度に利用者の指等でイヤホンに直接的に触れて移動突起等の操作を行う必要がある。このため、操作に伴って適正な状態で装着されたイヤホンの位置を変動させてしまうことになる。また、従来技術のように移動突起によって外耳道を押し広げる構成においては、当該押し広げる動作に伴ってイヤホンの脱落を誘発する。従って、従来の技術においては適正な装着状態を維持したまま外部音を聴くことが困難である。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、イヤホンを適正に装着した状態を維持したまま、外部音を聴く状態と外部音を遮断する状態とを切り替えるための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するため、本発明においては、導音管を備えた外耳道挿入部が外耳道に挿入された状態において、アクチュエータによって、外耳道の外部の音を外耳道に導く導音穴を外耳道挿入部に形成させる。すなわち、外耳道挿入部においては、導音管が延びる方向が人間の外耳道の延びる方向に略一致するように構成されており、導音管が延びる方向に沿って外耳道挿入部を外耳道に挿入することが可能である。また、外耳道挿入部を外耳道に挿入した状態でアクチュエータが電力によって駆動されることで、外耳道挿入部に導音穴が形成される。
【０００５】
従って、当該導音穴が形成された状態においては、外部（外耳道挿入部を外耳道に挿入した状態における外部（人間の頭部周辺の空間））の音が外耳道に導かれ、本発明にかかるイヤホンを利用する利用者はスピーカーの出力音とともに外部の音を聴くことができる。また、アクチュエータによって導音穴が形成されていない状態においては外部の音が外耳道に導かれず、スピーカーの音を高音質で聴くことができる。
【０００６】
さらに、本発明におけるアクチュエータは電源から供給される電力によって駆動するため、利用者が指等によって直接的にイヤホンに触れることなく導音穴を形成することが可能である。従って、イヤホンが適正に装着された状態でアクチュエータを駆動することにより、イヤホンを適正に装着した状態を維持したまま、外部の音を聴く状態と外部の音を遮断する状態とを切り替えることができる。さらに、上述の導音穴を形成した状態とすることにより、イヤホンを装着した状態で食事をした場合であっても利用者に違和感を与えない構成とすることができる。また、イヤホンを装着した状態を長期間維持した場合であっても蒸れなどを抑制することができる。
【０００７】
スピーカーは、電気信号を音声に変換する装置であれば良く、音響機器から出力される電気信号を音声に変換する装置であっても良いし、音声を電気信号に変換するマイクから当該電気信号を取得して当該電気信号に対応した音声を出力するスピーカーであっても良い。従って、本発明におけるイヤホンは、音楽等を聴くイヤホンであっても良いし、周囲の音声を増幅する補聴器であっても良い。
【０００８】
外耳道挿入部は、スピーカーの出力音を外耳道に導く導音管を備えるとともに、外耳道に挿入可能であればよい。従って、導音管を外耳道に挿入可能なあらゆる形状で外耳道挿入部を形成可能である。
【０００９】
導音管は、外耳道挿入部が外耳道に挿入された状態で、スピーカーの出力音を外耳道に導くことができればよく、スピーカーの音声出力部に一方の端部が連結され、他方の端部が開口する構造であればよい。従って、導音管の軸が直線状であっても良いし、導音管の軸が外耳道の形状に類似した形状に曲がっていても良い。むろん、外耳道挿入部は外耳道に挿入可能であればよいため、導音管自体を外耳道に挿入して当該導音管自体が外耳道に接触し得る構成としても良いし、導音管の周りに外耳道に接触し得る部位を構成し、当該部位と導音管とをともに外耳道に挿入する構成としても良い。
【００１０】
アクチュエータは、電源から電力の供給を受けて外耳道挿入部に導音穴を形成することができればよい。例えば、外耳道挿入部に予め形成された穴をアクチュエータによって開口させる構成とし、あるいは、外耳道挿入部を変形させることにより外耳道挿入部が導音穴の少なくとも一部を構成するようにして導音穴を形成させる構成等を採用可能である。導音穴は、外耳道挿入部を外耳道に挿入した状態における外耳道の外部にて発生する音を外耳道に導くことができれば良く、形状は限定されない。
【００１１】
また、アクチュエータは外耳道挿入部と一体的に構成されていてもよいし、外耳道挿入部にアクチュエータを取り付ける構成としても良い。また、アクチュエータの電源は本発明にかかるイヤホン専用の電源であっても良いし、他の機器、例えば、音響機器等の電源を流用しても良い。
【００１２】
アクチュエータは、外耳道挿入部に対して上述の変形を行わせる種々のアクチュエータを採用可能である。すなわち、電力を物理的な運動に変換するアクチュエータを外耳道挿入部に組み込むことができればよく、圧電式、電磁力式、圧空式、形状記憶合金等、各種の方式におけるアクチュエータを採用可能である。
【００１３】
また、当該アクチュエータとして好適な構成例として、電極対を備える人工筋肉を採用可能である。すなわち、電極対を備える人工筋肉においては、電極対によってイオン交換樹脂や導電性高分子等を挟む構成となっており、電極対のそれぞれに対して電力を供給することにより、前記電極対の一方側が他方側に対して相対的に伸びる構成となっている。このため、電極対の一方側が他方側に対して相対的に伸びることによってアクチュエータの全体が曲がるように変形する。
【００１４】
従って、当該人工筋肉によってアクチュエータを構成すれば、簡易な構成によって外耳道挿入部に導音穴を形成させるためのアクチュエータを提供することができる。なお、電極対を備えたアクチュエータにおいては、電極対の一方側が伸びるとともに、電極対の他方側が縮むか、長さが変わらないか、当該電極対の一方側より小さな変位量で伸びるように構成すればよい。
【００１５】
また、人工筋肉の材質は特に限定されないが、フッ素系イオン交換樹脂や導電性高分子膜など柔らかい素材を白金、銅、アルミ等の金属やカーボン、カーボンを含有した樹脂などによって構成した柔らかい電極によって挟む構造を採用すれば、外耳道挿入部を外耳道に挿入したときに違和感を利用者に与えない快適なイヤホンを提供することができる。
【００１６】
さらに、導音管を軸とした傘状の部位を備える外耳道挿入部に形成した穴を、アクチュエータによって開閉する構成としても良い。すなわち、いわゆるカナル形のイヤホンにおいては、導音管の周囲にパッド部となる傘状の部位が形成されているため、当該傘状の部位に貫通穴を形成すれば、当該貫通穴を介して外部音を容易に外耳道に導くことができる。そこで、アクチュエータによって可動部を貫通穴に対して進退させることによって当該貫通穴を開閉する構成とすれば、可動部が貫通穴から離れて貫通穴を開口させた状態で外部の音を外耳道に導く導音穴を外耳道挿入部に形成することができる。また、可動部が貫通穴に接触した状態で外部の音を遮断することができる。
【００１７】
上述の傘状の部位は、先端から軸に相当する導音管に沿って先端と逆側に向かうにつれて外形が大きくなる形状であり、当該傘状の部位を備える外耳道挿入部は、当該傘状の部位の先端を外耳道に向けながら当該外耳道に挿入される。従って、外耳道挿入部が外耳道に挿入された状態で当該傘状の部位の一方の面が外耳道側に向き、他方の面（導音管と向かい合う面）が外部に向くが、いずれの面に対して可動部を取り付けても良い。
【００１８】
例えば、傘状の部位における導音管側の面（外耳道の外部に向く面）に対して進退可能な可動部を構成し、アクチュエータによって可動部を傘状の部位に対して進退させることで貫通穴を開閉させる構成とする。この構成によれば、可動部によって貫通穴を開放したときに導音穴が形成され、可動部によって貫通穴を閉じたときに外部の音を遮断することになる。
【００１９】
ここで、傘状の部位における導音管側の面に対して進退可能に可動部を構成する状態においては、可動部によって貫通穴を閉じるときに可動部が傘状の部位に向けて駆動されることになり、貫通穴が閉じられるとその力は傘状の部位を通じて外耳道の内壁に作用する。すなわち、可動部によって貫通穴を閉じるための力は、傘状の部位を外耳道の内壁側に広げる力として作用する。このため、貫通穴を閉じると同時に傘状の部位が外耳道に対してより確実に適合することとなり、アクチュエータによる可動部の動作に伴ってイヤホンが外耳道から脱落することを防止することができる。
【００２０】
さらに、傘状の部位における導音管と逆側の面（外耳道側に向く面）に対して進退可能な可動部を構成し、アクチュエータによって可動部を傘状の部位に対して進退させることで貫通穴を開閉させる構成としても良い。この構成においても可動部によって貫通穴を開放したときに導音穴が形成され、可動部によって貫通穴を閉じたときに外部の音を遮断することになる。
【００２１】
ここで可動部によって貫通穴を閉じるときには、可動部が傘状の部位に向けて駆動されることになるが、スピーカーからの出力音は導音管を通じて外耳道に導かれるため、スピーカーから音が出力されることによる音圧は可動部を傘状の部位に向けて駆動する際の力の方向と同じ方向に向けて作用する。従って、この構成によれば、小さな力で可動部を駆動させるのみで容易に貫通穴を閉じることができ、外部の音を遮断することが可能になる。
【００２２】
さらに、外耳道挿入部と外耳道とによって導音穴を形成する構成例として、傘状の部位を変形させる構成を採用しても良い。すなわち、傘状の部位の一部に取り付けられた可動部を駆動して傘状の部位の一部を導音管の径方向に凹ませる構成とすれば、外耳道挿入部を外耳道に挿入した状態で傘状の部位の外壁と外耳道の内壁との間に導音穴を形成させることができる。この構成によれば、傘状の部位の一部を凹ませることに伴って傘状の部位の他の部分が膨らむため、導音穴を形成すると同時に傘状の部位が外耳道に対してより確実に適合することとなり、アクチュエータによる可動部の動作に伴ってイヤホンが外耳道から脱落することを防止することができる。
【００２３】
さらに、本発明のように、電動のアクチュエータによって外耳道挿入部に導音穴を形成させる手法は、方法としても適用可能である。また、以上のようなイヤホンは、単独のイヤホンとして実現される場合もあれば、他の機器と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のようなイヤホンの一部あるいは全部を備えた音響機器を提供することが可能である。さらに、本発明にかかるイヤホンをスピーカーと別体で提供しても良い。すなわち、一方の端部が開口した導音管を備える外耳道挿入部とアクチュエータとからなるイヤホンを提供する。この構成においては、導音管の一方の端部に対して、イヤホンと別体のスピーカーやスピーカーから延びる他の導音管を連結することによってスピーカーの出力音を外耳道に導くことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）イヤホンの構成：
（２）イヤホンの回路構成：
（３）他の実施形態：
【００２５】
（１）イヤホンの構成：
図１は、本発明の１実施形態にかかるイヤホン１００を示す図である。本実施形態におけるイヤホン１００は、外耳道挿入部１０とスピーカー２０と電源ボックス３０とを備えている。電源ボックス３０には、外耳道挿入部を変形させるためのアクチュエータを駆動する電源が含まれており、当該電源ボックス３０には音響機器４０との接続線Ｌ1およびスピーカー２０との接続線Ｌ2が接続される。
【００２６】
接続線Ｌ1は、音響機器４０から出力される音声信号を伝送するための信号線であり、接続線Ｌ2は、当該音声信号をスピーカー２０に伝送する信号線であるとともに、電源ボックス３０が備える電源からの電力を上述のアクチュエータに伝送する電力線である。
【００２７】
スピーカー２０は、接続線Ｌ2によって伝送される上述の音声信号を音声に変換して出力する。従って、本実施形態におけるイヤホン１００の利用者は、外耳道挿入部１０を自らの外耳道に挿入した状態で音響機器４０から音声信号を出力することにより、音響機器４０に記録された音楽等を聴くことが可能である。
【００２８】
外耳道挿入部１０は、スピーカーの出力音を外耳道に導く導音管を備えるとともに、当該外耳道挿入部１０を外耳道に挿入可能であり、利用者は電源ボックス３０に備えられたスイッチ３１を調整することによって当該外耳道挿入部１０に導音穴が形成された状態と、導音穴が形成されていない状態とを切り替えることが可能である。
【００２９】
図２は、当該外耳道挿入部１０の構造を示す図であり、図２Ａは、外耳道挿入部１０を導音管の軸方向から眺めた状態を示す図であり、図２Ｂは、図２ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。なお、図２Ａは一部透視図であり、後述するアクチュエータを破線によって示している。また、図１に示す外耳道挿入部１０は、導音管の軸に対して垂直な方向から当該外耳道挿入部１０を眺めた状態である。
【００３０】
図１，図２Ａ，図２Ｂに示すように、外耳道挿入部１０は、半球形と円筒形とを連結したような外形であり、その中央に導音管１１を備えている。導音管１１は、略円筒形の形状であり、その一端は外耳道挿入部１０の外形を構成する半球形の部分に連結されている。また、導音管１１の他端側の内壁には凹部１１ａが形成されている。スピーカー２０の音声出力部は円柱形であるとともにその端部にフランジが形成されており、当該フランジが凹部１１ａに挿入されるようになっている。
【００３１】
従って、スピーカー２０のフランジを凹部１１ａに挿入することで、外耳道挿入部１０とスピーカー２０とを連結することができるとともに、スピーカー２０の出力音を導音管１１の一端に導くことが可能である。すなわち、外耳道挿入部１０を利用者の外耳道に挿入した状態においては、導音管１１を介してスピーカー２０の出力音を外耳道に導くことが可能である。なお、導音管１１と外耳道挿入部の外形を構成する半球形と円筒形の部分は柔軟性のあるシリコン樹脂製である。
【００３２】
外耳道挿入部１０の外形を構成する半球形の部分は導音管１１の一端に連結されているが、外耳道挿入部１０の外形を構成する部分の径は導音管１１の他端に向けて大きくなり、当該導音管１１の他端側においては導音管１１と外耳道挿入部１０とは連結されていない。従って、当該他端側で外耳道挿入部１０は開口しており、導音管１１と外耳道挿入部１０との間には空洞Ｃが形成される。すなわち、外耳道挿入部１０の外形は、導音管１１を軸とした傘のような形状をしている。本実施形態においては、外耳道挿入部１０から導音管１１を除いた部分を傘状の部位と呼ぶ。また、傘状の部位を構成する向かい合う２つの面のうち、導音管１１側の面を面１０ａ，導音管と逆側の面を面１０ｂと呼ぶ。
【００３３】
本実施形態において当該傘状の部位には複数の貫通穴１３ａ〜１３ｄが形成されている。各貫通穴１３ａ〜１３ｄは、傘状の部位の径が変化する部位において導音管１１の軸方向から眺めたときに略円形となるように形成されており、傘状の部位を挟んで一方側から他方側（外耳道挿入部１０を外耳道に挿入した状態における外耳道側から空洞Ｃ側）に貫通している。
【００３４】
また、本実施形態においては、空洞Ｃ部分に外耳道挿入部１０を変形させるためのアクチュエータ１２が取り付けられる。本実施形態において、アクチュエータ１２は略板状の部材であり、導音管１１の一端側において当該導音管１１の外周に接触するように取り付けられる環部１２ｅと、当該環部１２ｅから外耳道挿入部１０における傘状の部位の面１０ａに沿って導音管１１の他端側に延びる複数の腕部（本実施形態においては４本の腕部１２ａ〜１２ｄ）とから構成されている。
【００３５】
また、各腕部１２ａ〜１２ｄの幅は貫通穴１３ａ〜１３ｄの径よりも大きく、後述する電源によって特定方向の電圧が印加された状態で各腕部１２ａ〜１２ｄは面１０ａに密着している。従って、各腕部１２ａ〜１２ｄが面１０ａに密着した状態において貫通穴１３ａ〜１３ｄは腕部１２ａ〜１２ｄによって密閉されており、導音穴は形成されていない。
【００３６】
アクチュエータ１２は、腕部１２ａ〜１２ｄの両面に電極対を備える人工筋肉であり、電源ボックス３０に備えられた電源からの電力が供給される配線が各電極に接続されている。従って、各電極に対して電源から電力を供給することによって腕部１２ａ〜１２ｄを湾曲させることが可能である。なお、本実施形態における腕部１２ａ〜１２ｄは請求項における可動部に相当する。
【００３７】
（２）イヤホンの回路構成：
図３は、アクチュエータ１２および電源ボックス３０に構成される回路を示す回路図であり、同図３においてはアクチュエータ１２の構造を模式的に示している。すなわち、アクチュエータ１２は、図３に示すように、１対の電極１２ｆ，１２ｈを備えており、その間にフッ素系イオン交換樹脂や導電性高分子膜等の樹脂部１２ｇが挟まれた構造をしている。このため、電極対に電力を供給すると、前記電極対の一方側が前記電極対の他方側よりも相対的に伸びる。なお、電極１２ｆ，１２ｈは、金、白金、銅、アルミ等の金属やカーボン、カーボンを含有した樹脂等によって構成可能である。
【００３８】
また、本実施形態におけるアクチュエータ１２は、略板状の部材であり、電極１２ｆ，１２ｈは、外耳道挿入部１０の傘状の部位における面１０ａに対して略平行な向きになるように構成され、腕部１２ａ〜１２ｄが延びる方向が電極１２ｆ，１２ｈの面に略平行である。従って、電極１２ｆ，１２ｈに対して電力を印加するとアクチュエータ１２を図４Ａ（図２ＡのＡ−Ａ断面）に示す実線あるいは破線の矢印方向に駆動することができ、この駆動によって腕部１２ａ〜１２ｄを貫通穴１３ａ〜１３ｄに対して進退させることができる。
【００３９】
図３においては、電源ボックス３０に内蔵された回路も示している。すなわち、同図３に示すように、電源ボックス３０にはスイッチ（ＳＷ）３１とＣＰＵ３２とメモリ３３と電源３４とＤＰＤＴスイッチ３５とが備えられている。ＣＰＵ３２は、メモリ３３に記録されたプログラムに従って処理を実行可能であり、本実施形態においてＣＰＵ３２は、ＳＷ３１の操作内容に従ってＤＰＤＴスイッチ３５に指示を行い、電極１２ｆ，１２ｈに印加される電圧の向きを切り替えるように構成してある。
【００４０】
従って、利用者がＳＷ３１を操作して電極１２ｆ，１２ｈに印加される電圧の向きを調整すると、図４Ａに示す実線あるいは破線の矢印方向に腕部１２ａ〜１２ｄを駆動することができる。従って、貫通穴１３ａ〜１３ｄに対して腕部１２ａ〜１２ｄが密着して穴を閉じている状態（図４Ａ）と、貫通穴１３ａ〜１３ｄから腕部１２ａ〜１２ｄが離反して穴を開口させている状態（図４Ｂ）とを切り替えることができる。
【００４１】
外耳道挿入部１０を外耳道に挿入している状態において、面１０ａは外部側を向き、面１０ｂは外耳道側を向くため、貫通穴１３ａ〜１３ｄから腕部１２ａ〜１２ｄが離反して貫通穴１３ａ〜１３ｄが開口しているとき、各貫通穴１３ａ〜１３ｄは外部の音を外耳道に導く導音穴として機能する。当該導音穴の形成は、ＳＷ３１の操作によって実現され、利用者が自らの指でイヤホンの位置等を調整する必要がないので、イヤホンを適正に装着した状態を維持したまま、外部の音を聴く状態と外部の音を遮断する状態とを切り替えることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、傘状の部位の面１０ａに対して腕部１２ａ〜１２ｄを進退可能に構成しており、貫通穴１３ａ〜１３ｄを閉じるときに腕部１２ａ〜１２ｄが面１０ａ側に駆動する。従って、貫通穴１３ａ〜１３ｄが閉じられると腕部１２ａ〜１２ｄの力は傘状の部位を通じて外耳道の内壁に作用し、傘状の部位を外耳道の内壁側に広げる力として作用する。このため、貫通穴１３ａ〜１３ｄを閉じると同時に傘状の部位が外耳道に対してより確実に適合することとなり、腕部１２ａ〜１２ｄの動作に伴ってイヤホンが外耳道から脱落することを防止することができる。
【００４３】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、電動のアクチュエータによって外耳道挿入部に導音穴を形成させる限りにおいて、他にも種々の構成を採用可能である。例えば、アクチュエータを駆動するための回路構成や外耳道挿入部１０の形状，導音穴の形成態様等は上述の実施形態における構成に限定されない。
【００４４】
図５は、傘状の部位における導音管と逆側の面に可動部を取り付けた場合の構成を示す図である。図５に示す実施形態において、外耳道挿入部１００の構成は図２に示す構成とほぼ同様であるが、可動部に相当する腕部の構成が異なっており、図５においては図２と異なる構成について図２と異なる符号を付している。また、図５Ｂ，図５Ｃは図５ＡのＡ−Ａ断面図である。
【００４５】
同図５に示す例において、アクチュエータ１２０は略板状の部材であり、導音管１１の一端側において傘状の部位に接触するように取り付けられる環部１２０ｅと、当該環部１２０ｅから傘状の部位の面１０ｂに沿って導音管１１の他端側に延びる複数の腕部１２０ａ〜１２０ｄとから構成されている。当該アクチュエータ１２０は、図３と同様の回路によって駆動され、スイッチによって腕部１２０ａ〜１２０ｄの動作を切り替えることができる。
【００４６】
すなわち、スイッチによって電圧の印加方向を切り替えることによって、腕部１２０ａ〜１２０ｄを傘状の部位の面１０ｂに密着させて貫通穴１３０ａ〜１３０ｄを閉じた状態（図５Ｂ）と、腕部１２０ａ〜１２０ｄを傘状の部位の面１０ｂから離反させて貫通穴１３０ａ〜１３０ｄを開口させた状態（図５Ｃ）とを切り替えることができる。この結果、貫通穴１３０ａ〜１３０ｄを導音穴として機能させることができ、イヤホンを適正に装着した状態を維持したまま外部の音を聴く状態と外部の音を遮断する状態とを切り替えることができる。
【００４７】
また、図５に示す実施形態において、スピーカー２０からの出力音は導音管１１を通じて外耳道に導かれるため、スピーカー２０から音が出力されることによる音圧は腕部１２０ａ〜１２０ｄを傘状の部位の面１０ｂに向けて駆動する際の力の方向と同じ方向に向けて作用する。従って、本実施形態においてはスピーカー２０から出力される音の音圧が貫通穴１３０ａ〜１３０ｄを閉じる際の力として腕部１２０ａ〜１２０ｄに対して補助的に作用することになり、小さな力で腕部１２０ａ〜１２０ｄを駆動させるのみで容易に貫通穴１３０ａ〜１３０ｄを閉じることができる。
【００４８】
さらに、傘状の部位を変形させることによって導通穴を形成させる構成を採用しても良い。図６は、傘状の部位を変形させる構成を示す図であり、図６Ａは外耳道挿入部１０１を導音管の軸方向から眺めた状態を示す図であり、図６Ｂは図６ＡにおけるＡ−Ａ断面図であり、図６Ｃは図６ＡにおけるＢ−Ｂ断面図であり、図６Ｄはアクチュエータを駆動させた状態の例を示す図である。
【００４９】
図６に示す実施形態において、外耳道挿入部１０１の外形は、導音管１１を軸とした傘状の形状であり、傘状の部位を構成する向かい合う２つの面のうち、導音管１１側の面においては、一部分が他の部分より厚い肉厚部が形成されるとともにアクチュエータ１２１が取り付けられている。なお、図６Ａ，図６Ｄにおいては、アクチュエータ１２１と肉厚部１１０とを模式的に破線で示している。
【００５０】
肉厚部１１０は、傘状の部位の中で周りよりも厚さが厚い部位であり、導音管１１の一端側において導音管１１の周りで当該導音管１１の外径が他の部位よりも大きくなる環部１１０ｅと、当該環部１１０ｅの４カ所から傘状の部位の面に沿って導音管１１の他端側に延びる腕部１１０ａ〜１１０ｄとを含む。すなわち、肉厚部１１０以外の部位において傘状の部位は略一定の厚さであるが、環部１１０ｅや腕部１１０ａ〜１１０ｄにおいては他の部位よりも厚くなるように成形されている。
【００５１】
アクチュエータ１２１は略板状の部材であり、導音管１１の一端側において傘状の部位に接触するように取り付けられる環部１２１ｅと、当該環部１２１ｅから傘状の部位の面に沿って導音管１１の他端側に延びる複数の腕部１２１ａ〜１２１ｄとから構成されている。当該アクチュエータ１２１は、図３と同様の回路によって駆動され、スイッチによって腕部１２１ａ〜１２１ｄの動作を切り替えることができる。
【００５２】
図６Ａに示すように、肉厚部１１０における腕部１１０ａ〜１１０ｄのそれぞれは環部１１０ｅから放射状（腕部１１０ａ〜１１０ｄの導音管１１の中心方向への延長線が図６Ａにおいて略９０°で交わる）に延びており、アクチュエータ１２１における腕部１２１ａ〜１２１ｄのそれぞれは環部１２１ｅから放射状（腕部１１０ａ〜１１０ｄの導音管１１の中心方向への延長線が図６Ａにおいて略９０°で交わる）に延びている。
【００５３】
さらに、腕部１１０ａ〜１１０ｄの位置と腕部１２１ａ〜１２１ｄの位置とは互いに重ならないように構成されている。従って、腕部１２１ａ〜１２１ｄは傘状の部位において肉厚部１１０よりも薄い部分に取り付けられており、腕部１２１ａ〜１２１ｄが駆動されると、各腕部１２１ａ〜１２１ｄは腕部１１０ａ〜１１０ｄと干渉することなく容易に外耳道挿入部１０１を変形させることができる。
【００５４】
図６Ｄは、腕部１２１ａ〜１２１ｄを導音管１１方向に駆動した場合の動作を例示しており、当該腕部１２１ａ〜１２１ｄの駆動により外耳道挿入部１０１の外周は腕部１２１ａ〜１２１ｄが取り付けられた４カ所にて凹むように変形する（図６Ｄに示す実線の矢印方向に変形する）。図６Ｄにおいては、変形前の外耳道挿入部１０１の外周を一点鎖線によって示しており、変形前と比較して図６Ｄにて直交ハッチを付した部位Ｐのような凹みが形成される。
【００５５】
一方、腕部１１０ａ〜１１０ｄが周りと比較して厚く成形されていることにより、腕部１１０ａ〜１１０ｄにおいては周りよりも剛性が高くなっている。従って、腕部１１０ａ〜１１０ｄの周囲にて腕部１２１ａ〜１２１ｄによって外耳道挿入部１０１が変形しても腕部１１０ａ〜１１０ｄが腕部１２１ａ〜１２１ｄと同じように（図６Ｄに示す例においては導音管１１側に向けて凹むように）変形することはなく、腕部１１０ａ〜１１０ｄは逆に白抜きの矢印で示すように導音管１１から離れる向きに変形する。
【００５６】
従って、外耳道挿入部１０１の傘状の部位は、腕部１２１ａ〜１２１ｄの駆動によって全体的に潰れてしまうことはなく、また、腕部１１０ａ〜１１０ｄが傘状の部位を広げるように変形することによって外耳道挿入部１０１が外耳道から脱落することを防止することができる。さらに、この変形において、腕部１１０ａ〜１１０ｄによって剛性を与えられることで外耳道挿入部１０１が潰れることなく変形するため、外耳道挿入部１０１を外耳道に挿入した状態であったとしても部位Ｐが確保される。すなわち、外耳道と外耳道挿入部１０１とが密着していない部位が確保され、当該部位が外耳道の外部の音を外耳道に導く導音穴として機能する。
【００５７】
むろん、図６に示す構成は一例であり、外耳道挿入部の傘状の部位をアクチュエータの可動部によって変形させて導音穴を形成することができる限りにおいて、種々の構成を採用可能である。例えば、肉厚部１１０を形成することなく、傘状の部位の剛性を確保することができるのであれば、肉厚部１１０の形成を省略しても良い。また、肉厚部１１０（あるいは肉厚部１１０を省略した構成において肉厚部１１０に相当する位置）にも腕部１２１と異なるアクチュエータを取り付け、当該アクチュエータによって腕部１２１と逆向きに傘状の部位を変形させることによって導音穴を形成する構成としても良い。
【００５８】
さらに、アクチュエータの可動部の動作をセンサによって検出してフィードバック制御を行っても良い。例えば、可動部に対して特定の力が作用している状態に維持するためのフィードバック制御を行う構成とし、導音穴の大きさや外耳道挿入部を介して外耳道に作用する力が一定になるように制御する構成を採用しても良い。また、スイッチの操作に対してアクチュエータの駆動量や導音穴の大きさや外耳道挿入部を介して外耳道に作用する力が一定の関係になるように制御する構成等を採用可能である。
【００５９】
さらに、上述の腕部や貫通穴の数は４に限定されず、増減することが可能であるし、貫通穴の形状も円形に限らず楕円形、多角形など各種の形状を採用可能である。むろん、外耳道挿入部とアクチュエータが一体であっても良く、例えば、外面が柔軟性のある素材で構成される人工筋肉を利用して外耳道挿入部を構成し、当該人工筋肉を駆動して導音穴を形成しても良い。さらに、腕部は一体の部材で形成する構成に限らず、別体の部材で構成してもよい。
【００６０】
さらに、上述のイヤホンは音響機器４０に利用される構成であったが、むろん、マイクによって取得した音声を増幅して出力するスピーカーに対して本発明を適用することも可能である。すなわち、本発明にかかるイヤホンは補聴器として利用することも可能である。さらに、上述の実施形態において、電源は電源ボックス３０に搭載されていたが、むろん、音響機器４０が備える電源をアクチュエータの駆動電源として使用しても良い。この場合、電源から供給する電力の制御回路は電源ボックス３０に構成してもよいし、音響機器４０内に構成してもよい。また、外耳道挿入部やスピーカー２０内に電源や制御回路が構成されていてもよい。さらに、アクチュエータに印加する電圧をＣＰＵやスイッチによって制御し、アクチュエータによる可動部の駆動量が所望の量になるように制御する状態と、可動部が駆動していない初期状態とを切り替える構成であっても良い。例えば、アクチュエータに対して電圧を印加していない状態において、図２に示す貫通穴１３を閉じ、電圧を印加することによって貫通穴１３を開口させる程度を制御する構成を採用可能である。
【００６１】
さらに、屈曲した部材によってアクチュエータの可動部を構成してもよい。図７は、屈曲されたアクチュエータを備える外耳道挿入部１０２を示す図であり、図７Ａは外耳道挿入部１０２を導音管の軸方向から眺めた状態を示す図であり、図７Ｂは図７ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。
【００６２】
図７に示す実施形態において、外耳道挿入部１０２の外形は、導音管１１を軸とした傘状の形状であり、傘状の部位と導音管１１の軸との間において当該導音管１１の軸の外周に対してアクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄが取り付けられている。すなわち、傘状の部位を構成する向かい合う２つの面１０ａ，１０ｂのうち導音管１１の面１０ａ側において、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄは、貫通穴１３ａ〜１３ｄに対応する位置から導音管１１の軸の端部に向けて面１０ａ沿って延びるように構成されている。さらに、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄは、導音管１１の軸の端部付近で屈曲して当該導音管１１の外周に沿って延びるように構成されるとともに、当該導音管１１の外周に対して固定されている。なお、図７Ａにおいては、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄを模式的に破線で示している。
【００６３】
アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄは屈曲された略板状の部材であり、図３と同様の回路によって駆動され、スイッチによってアクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄの屈曲角αを調整することができる。従って、屈曲角αを増大させることによってアクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄを面１０ａに密着させて貫通穴１３ａ〜１３ｄを閉じた状態にすることができる。また、屈曲角αを減少させることによってアクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄを面１０ａから離反させて貫通穴１３ａ〜１３ｄを開口させた状態とすることができる。
【００６４】
この構成においては、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄに屈曲角αを設けているため、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄの一部を導音管１１の軸の外周に固定しつつ他の一部にて貫通穴１３ａ〜１３ｄを開閉することが可能である。ここで、外耳道挿入部１０２の傘状の部位と導音管１１とは同じ素材で構成されているものの、導音管１１の方が傘状の部位よりも小さい径であるため、導音管１１の方が傘状の部位よりも剛性が高い。従って、上述の構成においては、柔軟性のある外耳道挿入部１０２に対してアクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄを容易に取り付けることが可能である。
【００６５】
さらに、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄの一部が導音管１１の軸に固定されており、当該導音管１１は外耳道挿入部１０２の使用に伴って変形させることはない。従って、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄに対する配線が容易になる。さらに、アクチュエータ１２２ａ〜１２２ｄには定常状態で屈曲角が与えられているため、定常状態で平面状となっているアクチュエータと比較して容易に大きな力を作用させることが可能である。
【００６６】
さらに、アクチュエータにおいて貫通穴に嵌る突起を形成しても良い。図８は、アクチュエータに対して突起を形成した場合の構成に対応した外耳道挿入部１０３を示す図であり、図８Ａは外耳道挿入部１０３を導音管の軸方向から眺めた状態を示す図であり、図８Ｂは図８ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。
【００６７】
図８に示す実施形態における構成は、アクチュエータ１２３ａ〜１２３ｄに突起を形成した点と貫通穴１３３ａ〜１３３ｄの内壁が延びる方向が導音管１１の軸に対して傾いている点を除けば図７に示す実施形態と同様の構成である。すなわち、アクチュエータ１２３ａ〜１２３ｄは、屈曲した略板状の部材である。また、アクチュエータ１２３ａ〜１２３ｄの面１０ａ側には、貫通穴１３３ａ〜１３３ｄに対応した位置に各貫通穴１３３ａ〜１３３ｄの内径より僅かに小さな径をもつ突起１２３ｅが形成されている。従って、アクチュエータ１２３ａ〜１２３ｄを面１０ａに密着させて貫通穴１３３ａ〜１３３ｄを閉じた状態にする際には、図８Ｂに示すように突起１２３ｅが貫通穴１３３ａ〜１３３ｄに嵌り込み、より確実に密閉することができる。
【００６８】
さらに、傘状の部位を変形させることによって導通穴を形成させる構成において、アクチュエータの延びる方向は上述の図６のような方向に限定されない。図９は、傘状の部位の周に沿って延びるようにアクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄを当該傘状の部位に取り付けた構成を示す図である。なお、図９Ａは外耳道挿入部１０４を導音管の軸方向から眺めた状態を示す図であり、図９Ｂは図９ＡにおけるＡ−Ａ断面図であり、図９Ｃはアクチュエータを駆動させた状態の例を示す図である。
【００６９】
図９に示す実施形態において、外耳道挿入部１０４の外形は、導音管１１を軸とした傘状の形状であり、傘状の部位を構成する向かい合う２つの面１０ａ，１０ｂのうち、導音管１１側の面１０ａにおいては、傘状の部位の縁に沿って４カ所にアクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄが取り付けられている。本実施形態においてアクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄは湾曲した四角柱のような形状であり、電力が供給されると、アクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄの外周を構成する面のうち面１０ａに接合された面とこの面に平行な面が伸び縮みする。この結果、アクチュエータ１２４ａにおける湾曲の程度が調整される。
【００７０】
図９Ｃは、このように湾曲の程度が調整された場合の動作を例示しており、アクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄの駆動により外耳道挿入部１０４の外周はアクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄが取り付けられた４カ所にて凹むように変形する（図９Ｃに示す実線の矢印方向に変形する）。図９Ｃにおいては、変形前の外耳道挿入部１０４の外周を一点鎖線によって示しており、変形前と比較して図９Ｃにて直交ハッチを付した部位Ｐのような凹みが形成される。
【００７１】
一方、傘状の部位において、アクチュエータ１２４ａ〜１２４ｄが取り付けられた位置以外の部位は、上述の凹みに伴って白抜きの矢印で示すように導音管１１から離れる向きに変形する。従って、外耳道挿入部１０４と外耳道との間に部位Ｐが確保され、当該部位Ｐが外耳道の外部の音を外耳道に導く導音穴として機能する。
【００７２】
さらに、より確実に密閉するために貫通穴の開口部の周辺に突起を形成しても良い。例えば、図２に示す例において、貫通穴１３ａ〜１３ｄの周囲に傘状の部位の面１０ａからアクチュエータの腕部１２ａ〜１２ｄ側に突出する突起を形成しても良い。この構成によれば、腕部１２ａ〜１２ｄが駆動して突起と腕部１２ａ〜１２ｄとが接触するため、より確実に密閉することが可能である。
【００７３】
さらに、貫通穴に嵌り込む突起（例えば、図８に示す突起１２３ｅ）を柔軟性のある樹脂によって構成し、また、当該樹脂に食い込むように貫通穴の周囲に突起を形成しても良い。さらに、アクチュエータにおいて貫通穴に対応する位置に緩衝材を取り付け、貫通穴を閉じる際に緩衝材によって貫通穴を閉じるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】イヤホンを示す図である。
【図２】（２Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（２Ｂ）は（２Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】アクチュエータを駆動するための回路図である。
【図４】（４Ａ）は（２Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（４Ｂ）は穴を開口させた状態を示す断面図である。
【図５】（５Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（５Ｂ）（５Ｃ）は（５Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】（６Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（６Ｂ）は（６Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（６Ｃ）は（６Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（６Ｄ）はアクチュエータを駆動させた状態の例を示す図である。
【図７】（７Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（７Ｂ）は（７Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】（８Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（８Ｂ）は（８Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図９】（９Ａ）は外耳道挿入部の構造を示す一部透視図、（９Ｂ）は（９Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（９Ｃ）はアクチュエータを駆動させた状態の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…外耳道挿入部、１１…導音管、１２…アクチュエータ、１２ａ〜１２ｄ…腕部、１２ｅ…環部、１２ｆ，１２ｈ…電極、１２ｇ…樹脂部、１３…貫通穴、２０…スピーカー、３０…電源ボックス、３１…スイッチ、３２…ＣＰＵ、３３…メモリ、３４…電源、３５…ＤＰＤＴスイッチ、４０…音響機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010004513.tif 000009
【図８】
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【図９】
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