(57)【要約】  【課題】  耳介から外れにくくすることが可能なイヤホーンを提供することを目的とする。  【解決手段】  イヤホーン１であって、人体の耳介に引掛けるように構成された弾性変形する引掛け部材２と、引掛け部材２から延在した、電気信号に応じて音響振動を発生する電気音響変換素子３が内蔵された伝達部４と、伝達部４から延在した、外耳道に嵌めて伝達部４を耳珠に接触させる、外耳道外と外耳道内との空間をつなぐ貫通孔Ｔを有した固定部材５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2014033405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の耳介に引掛けるように構成された弾性変形する引掛け部材と、
前記引掛け部材から延在した、電気信号に応じて音響振動を発生する電気音響変換素子が内蔵された伝達部と、
前記伝達部から延在した、外耳道に嵌めて前記伝達部を耳珠に接触させる、前記外耳道外と前記外耳道内との空間をつなぐ貫通孔を有した固定部材とを備えたことを特徴とするイヤホーン。
【請求項２】
請求項１に記載のイヤホーンであって、
前記伝達部は、前記伝達部の底に設けられた凹部と、前記凹部を跨ぐように設けられた振動板とを有しており、
前記電気音響変換素子は、前記振動板上に接合部材を介して設けられていることを特徴とするイヤホーン。
【請求項３】
請求項２に記載のイヤホーンであって、
前記接合部材は、不織布に樹脂を含浸させた構造であることを特徴とするイヤホーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換素子を用いたイヤホーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、イヤホーンの一種として、音が頭蓋骨に振動して入り、蝸牛等の内耳を刺激し、蝸牛にて振動を電気信号に変換し脳に伝える骨伝導式のイヤホーンが提案されている（下記、特許文献１参照）。なお、特許文献１には、電気音響変換素子を内蔵した伝達体を耳介の裏側および側頭部に接触させて、耳介に引掛けることが可能な構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の技術は、耳介に引掛ける構造であるが、人の上下運動の動作によって、イヤホーンが耳介から外れる虞が大きい。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耳介から外れにくくすることが可能なイヤホーン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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るイヤホーンは、人体の耳介に引掛けるように構成された弾性変形する引掛け部材と、前記引掛け部材から延在した、電気信号に応じて音響振動を発生する電気音響変換素子が内蔵された伝達部と、前記伝達部から延在した、外耳道に嵌めて前記伝達部を耳珠に接触させる、前記外耳道外と前記外耳道内との空間をつなぐ貫通孔を有した固定部材とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耳介から外れにくくすることが可能なイヤホーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るイヤホーンを左の耳に装着した状態を示した概観図である。
【図２】本実施形態に係るイヤホーンの概観図である。
【図３】図２の矢印Ａから見た、伝達部および固定部材の概観図である。
【図４】図２のＸ−Ｘに沿った、伝達部の断面図である。
【図５】図４のＥ部分の拡大断面図である。
【図６】図４の伝達部の内部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるイヤホーンの実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。なお、図１から図５は、左の耳に装着して使用するものを示している。図１および図２では、伝達部内の電気音響変換素子を実線で示し、電気音響変換素子がイヤホーンのどこに位置しているか示している。
【００１０】
＜イヤホーンの構成＞
本実施形態に係るイヤホーン１は、スマートフォン、ポータブルオーディオプレーヤーまたはポータブルメディアプレーヤー等の携帯音楽端末や、ラジオ等の無線通信端末に用いるものであって、耳に装着して使用する。イヤホーン１は、人体の耳介に引掛けるように構成された弾性変形する引掛け部材２と、引掛け部材２から延在した、電気信号に応じて音響振動を発生する電気音響変換素子が内蔵された伝達部４と、伝達部４から延在した、外耳道に嵌めて伝達部４を耳珠に接触させる、外耳道外と外耳道内との空間をつなぐ貫通孔Ｔを有した固定部材５とを備えている。
【００１１】
引掛け部材２は、耳介に装着し、耳介の裏側と側頭部との間に位置するものである。引掛け部材２は、耳介形状に合うように形成されており、使用者の耳の形や大きさに合わせたものが用いられる。引掛け部材２は、耳介の付け根と接触する部分が耳介の付け根の形状に沿って湾曲している。引掛け部材２は、耳の裏側に設けることができ、外から引掛け部材２の大部分を耳の表側から隠すことができる。なお、引掛け部材２の表面は、凹凸を設けてもよい。凹凸を設けることで、使用者の耳と接触する部分を少なくし、外耳道が蒸れるのを抑制し、不快感を低減することができる。
【００１２】
引掛け部材２は、弾性変形可能なプラスチックからなり、その表面が樹脂で覆われている。樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等であって、人体に悪影響を与えない材料からなる。引掛け部材２の表面を樹脂でコーティングすることで、耳に装着したときに、耳との摩擦を少なくし、耳にフィットして長時間使用できるようにすることができる。
【００１３】
引掛け部材２の一端は、耳垂（耳たぶ）側にまで延在している。また、引掛け部材２の他端は、耳介の表側にまで延在している。そして、引掛け部材２の他端には、電気音響変換素子３を内蔵した伝達部４が設けられている。
【００１４】
伝達部４は、電気音響変換素子３から発生する音響振動が伝達される。伝達部４は、耳にあてると軟骨を介して内耳に音を良好に伝達することができる。具体的には、耳珠近傍の軟骨および皮膚に音響振動を伝達する。伝達部４は、平面視して楕円形状であって、長径が２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であって、厚みが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に形成されている。なお、伝達部４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の樹脂でコーティングされている。ここで、伝達部４の形状を楕円形状としたが、円形状、多角形状または矩形状等としてもよい。さらに、使用者に耳の形状に合わせて、伝達部４の位置を調整して位置決めされている。
【００１５】
伝達部４は、電気音響変換素子３を制御する信号が伝わる電気配線６が接続されている。そして、電気配線６の一端が、伝達部４と接続されている。また、電気配線６の他端が、電気音響変換素子３を制御する電気回路や電気音響変換素子３に電源を供給する電源と電気的に接続されている。
【００１６】
伝達部４は、図４に示すように、上面に凹部Ｐを有する基板４１と、凹部Ｐを跨ぐように設けられた振動板４２とを有している。さらに、伝達部４は、基板４１上に振動板４２を取り囲むように設けられた枠体４３と、枠体４３上に枠体４３で囲まれる領域を封止するように設けられた蓋体４４とを有している。そして、電気音響変換素子３は、振動板４２上に接合部材７を介して設けられている。
【００１７】
基板４１は、上面に開口した凹部Ｐを有した板体である。基板４１は、例えば、剛性および弾性が大きい合成樹脂等の材料を好適に用いて形成することができる。そして、電気
音響変換素子３の音響振動は、振動板４２を介して基板４１に伝わり、伝達部４全体を振動させることができる。基板４１は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の絶縁材料から構成されている。
【００１８】
基板４１は、図６に示すように、平面視して楕円形状であって、長径が２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であって、厚みが１．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に形成されている。また、凹部Ｐは、平面視して楕円形状であって、長径が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であって、上下方向の長さが０．５ｍｍ以上７ｍｍ以下に設定されている。
【００１９】
振動板４２は、矩形状の板体である。振動板４２は、アクリル樹脂やガラス等の剛性および弾性が大きい材料を好適に用いて形成することができる。振動体４２は、凹部Ｐを跨ぐように設けられている。そして、振動板４２の両端部における下面の一部と基板４１の凹部Ｐの縁の一部が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等からなる接着材を介して接続されている。なお、振動板４２は、平面視したときの一辺の長さが５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であって、厚みが１ｍｍ以上５ｍｍ以下に形成されている。
【００２０】
枠体４３は、基板４１上に振動板４２を取り囲むように設けられている。枠体４３は、振動体４２や電気音響変換素子３を外部から保護するものである。枠体４３は、基板４１と別体であっても一体であってもよい。枠体４３は、基板４１と一体の場合は一体成型することで作製することができる。なお、枠体４３は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の絶縁材料から構成されている。枠体４３は、基板４１の外延に沿った形状であって、上下方向の厚みが２ｍｍ以上２５ｍｍ以下に設定されている。
【００２１】
蓋体４４は、枠体４３上に枠体４３で囲まれる領域を封止して設けられている。蓋体４４は、枠体４３内に電気音響変換素子３を内蔵した状態で、枠体４３の上部に対してエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の接着材を介して接続されている。そして、電気音響変換素子３は、基板４１、枠体４３および蓋体４４によって封止されている。蓋体４４は、平面視して楕円状に形成されており、基板４１の外縁に対応する大きさに設定されている。蓋体４４は、上下方向の厚みが１ｍｍ以上７ｍｍ以下に設定されている。
【００２２】
電気音響変換素子３は、バイモルフ構造を有する圧電体で構成されている。電気音響変換素子３は、分極された複数の圧電体層と複数の電極層とが交互に積層された構造である。そして、電気音響変換素子３は、一方主面および他方主面が屈曲するように屈曲振動することで、音響振動が発生する。また、電気音響変換素子３は、長さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、幅が１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、厚みが０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の直方体状の形状に設定されている。なお、電気音響変換素子３を構成する圧電体層は、例えば、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、Ｂｉ層状化合物またはタングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電体材料等から成る。電気音響変換素子３を構成する電極層は、例えば、銀またはパラジウムが含まれた合金や、この合金にセラミック成分やガラス成分を含有させたものから成る。
【００２３】
このような電気音響変換素子３は、例えば次のような方法によって作製することができる。まず、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑剤および溶剤を添加して掻き混ぜて、スラリーを作製し、得られたスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを作製する。次に、グリーンシートに導体ペーストを印刷して電極層パターンを形成し、この電極層パターンが形成されたグリーンシートを積層して、積層成形体を作製した後に、脱脂、焼成し、所定寸法にカットすることにより積層体を得る。次に、表面電極を形成するための導体ペーストを印刷し、所定の温度で焼付けた後に、電極層を通じて直流電圧を印加して圧電体層の分極を行う。このようにして、電気音響変換素子３を得ることができる。
【００２４】
電気音響変換素子３は、振動板４２上に接合部材７を介して設けられている。接合部材７は、フィルム状の形状を有しており、電気音響変換素子３の屈曲振動の振幅よりも大きい厚みを有している。また、接合部材７は、基板４１よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、基板４１よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。すなわち、接合部材７は、変形可能であり、基板４１よりも変形しやすい。なお、接合部材７は、図６に示すように、電気音響変換素子３を全周を取り囲むように設けられている。電気音響変換素子３の全周を取り囲むように接合部材７を設けることで、電気音響変換素子３と振動板４２との接続強度を向上させることができ、電気音響変換素子３が振動板４２から剥離しにくくすることができる。さらに、電気音響変換素子３の振動を振動板４２に効率よく伝えることができる。
【００２５】
接合部材７は、図５に示すように、２層の粘着層７１ａ，７１ｂと、これらの間に配置された基部層７２とからなる３層構造を有している。そして、振動板４２の上面に接合部材７の下面（粘着層７１ａ）が全体的に固定されているとともに、電気音響変換素子３の下面に接合部材７の上面（粘着層７１ｂ）が全体的に固定されている。
【００２６】
粘着層７１ａ，７１ｂは、粘弾性体で構成されており、その厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下に設定される。粘着層７１ａ，７１ｂを構成する粘弾性体としては、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の高分子材料からなる。
【００２７】
基部層７２は、粘着層７１ａ，７１ｂよりも高い剛性を有しており、その厚みは、５０μｍ以上２００μｍ以下に設定される。基部層７２は、ポリエステル等の樹脂を好適に用いて構成することができるが、例えば、粘着層７１ａ，７１ｂを構成する粘弾性体および不織布によって基部層７２を構成することが望ましい。
【００２８】
また、基部層７２は、不織布と粘着材とで構成されたもの、より詳細には、不織布に粘着材が含浸されたものであることが望ましい。そして、基部層７２の厚み方向（２層の粘着層７１ａ，７１ｂの一方から他方へ向かう方向）の全体に渡って、少なくとも一部が粘弾性体で構成されていることが望ましい。これにより、振動板４２と電気音響変換素子３の間に働く熱応力を緩和する効果と、電気音響変換素子３の振動を振動板４２へ伝達する効果の両方を高めることができる。
【００２９】
固定部材５は、円筒状であって、外耳道にはめて用いるものである。固定部材５の側面の一部が、図３に示すように、伝達部４の下面の一部と、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等からなる接着材を介して接続されている。固定部材５は、貫通孔Ｔが空いている。そして、固定部材５を外耳道にはめたときには、貫通孔Ｔによって外耳道内と外耳道外との空間がつながっている。
【００３０】
固定部材５は、変形可能な弾性体から構成されていることで、人の力で簡単に変形させて外耳道内に嵌めることができる。固定部材５は、円筒状の一端が他端に比べて外形が小さくなるように形成されていることが好ましい。固定部材５の一端の外径を小さくすることで、固定部材５の一端を外耳道内に嵌めやすくすることができる。さらに、固定部材５の一端と固定部材５の他端との間には、外径が最も小さくなっている箇所を形成されていることが好ましい。固定部材５の一端と固定部材５の他端との間に、外径が最も小さくなっている箇所を設けることで、外耳道の形状は複雑にカーブするように鼓膜につながっているが、外耳道の複雑な形状に対応するように嵌まりやすくすることができる。
【００３１】
また、固定部材５の貫通孔Ｔの軸方向と伝達部４の長手方向とが同軸方向になるように設定されている。固定部材５を外耳道に嵌めた状態では、伝達部４が耳珠に接触するよう
に配置される。固定部材５は、弾性変形可能であって、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコンまたはウレタンゴム等の樹脂からなる。固定部材５は、円筒状の外径が１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であって、内径が３ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定されている。固定部材５は、上下方向の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。
【００３２】
本実施形態に係るイヤホーン１は、引掛け部材２を耳にひっかけて、さらに固定部材５を外耳道に嵌めて使用した状態で、伝達部４が耳珠に当接する。固定部材５は、外耳道によって人の上下運動の動作によっても外れにくく、良好に耳介に固定し続けることができる。単に、耳介に引掛けたイヤホーンと比較して、耳介に引掛けた引掛け部材２を設け、さらに固定部材５を外耳道に嵌めることで、イヤホーン１が耳介から外れにくくすることができる。さらに、固定部材５の貫通孔Ｔを設け、固定部材５を外耳道に嵌めた状態で、人は固定部材５によって外耳道が完全に塞がれることがなく、周囲の音声を聞くことが出来、周囲の音声を聞きつつ、音楽などを聴いて楽しむことができる。また、イヤホーン１の使用者は、固定部材５に貫通孔Ｔが設けられていることで、外耳道が塞ぐことによる閉塞感を感じにくくすることができ、さらには周囲の音声についても聞き取ることができる。
【００３３】
また、耳に引掛ける引掛け部材２内に電池や電気回路を設けても良い。引掛け部材２内に、電池や電気回路電源を設けた場合は、外部電源等から配線を延ばす必要がなくなり、使用者が自由に行動してイヤホーン１を使用しやすくすることができる。
【００３４】
また、電気音響変換素子３として圧電素子を用いることが好ましい。圧電素子を用いた場合は、骨伝導スピーカーと異なり、圧電素子にて発生される音響振動が小さくてすむ。そのため、耳珠近傍に電気音響変換素子３を配置しても、使用者の顔が振動しすぎることがなく、頭蓋骨を振動させにくくすることができる。その結果、使用者が長時間使用しても頭痛が発生するような虞が少なく、長時間快適に使用することができる。
【００３５】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  イヤホーン
２  引掛け部材
３  電気音響変換素子
４  伝達部
４１  基板
４２  振動板
４３  枠体
４４  蓋体
５  固定部材
６  電気配線
７  接合部材
７１  粘着層
７２  基部層
Ｔ  貫通孔
Ｐ  凹部
【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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