(57)【要約】【課題】高消費電力化しても電池の交換作業を頻繁に行うことを回避することができると共に、構造の簡単化及び防水性の向上を図る。さらに、駆動部品を多くの作動電圧の部品の中から選択可能にしてコストダウンを図る。【解決手段】補聴器６は、公称電圧が空気電池の公称電圧を上回る二次電池３と、二次電池３から供給される異なる電圧の電力により作動する複数の駆動部品５と、二次電池３の充電電力を、各駆動部品５の作動に適した電圧でそれぞれ出力する変圧部１２４とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公称電圧が空気電池の公称電圧を上回る二次電池と、
前記二次電池から供給される異なる電圧の電力により作動する複数の駆動部品と、
前記二次電池の充電電力を、前記各駆動部品の作動に適した電圧でそれぞれ出力する変圧部と
を有することを特徴とする補聴器。
【請求項２】
前記変圧部は、前記各駆動部品毎に分散して配置された複数の個別変圧部を有することを特徴とする請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
前記変圧部は、前記各駆動部品の特定グループ毎に分散して配置されたグループ変圧部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の補聴器。
【請求項４】
前記変圧部は、前記二次電池の端子電圧よりも昇圧させる昇圧回路と、前記二次電池の端子電圧よりも降圧させる降圧回路とのうち少なくとも一方の回路を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の補聴器。
【請求項５】
前記駆動部品の１以上は、前記二次電池の充電終止電圧から放電終止電圧の範囲で作動する専用部品であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の補聴器。
【請求項６】
前記駆動部品の１以上は、前記二次電池の公称電圧で作動する専用部品であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の補聴器。
【請求項７】
前記専用部品は、前記二次電池から直接的に電力供給されることを特徴とする請求項６に記載の補聴器。
【請求項８】
前記二次電池は、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の補聴器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の電力で作動する補聴器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、補聴器は、小型化及び軽量化を実現するため、エネルギー密度の高い空気電池を電源として備えている。従って、従来の補聴器は、外部の空気を取り込む構造を有し、空気電池の出力電圧である１．２Ｖで作動する駆動部品により構成されている（特許文献１・特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２―１９１５４６号公報
【特許文献２】特表２００２―５０６３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしなから、上記従来の補聴器において、高機能化に伴う高消費電力化が進むと、空気電池の電力が短期間で消費される結果、消耗した空気電池を満容量の空気電池に交換する作業を頻繁に行うことが必要になる。また、上記従来の補聴器では、空気を取り込むための構造が空気電池の放電を継続させるために必要であることから、構造が複雑化し易いという問題や、防水性が損なわれるという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高消費電力化しても電池の交換作業を頻繁に行うことを回避することができると共に、構造の簡単化及び防水性の向上を図ることができる補聴器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、補聴器であって、公称電圧が空気電池の公称電圧を上回る二次電池と、前記二次電池から供給される異なる電圧の電力により作動する複数の駆動部品と、前記二次電池の充電電力を、前記駆動部品に適した電圧でそれぞれ出力する変圧部とを有する。
【０００７】
上記の構成によれば、二次電池が空気電池の公称電圧を上回る公称電圧で充電電力を出力した場合であっても、変圧部が二次電池の充電電力を各駆動部品の作動に適した電圧でそれぞれ出力することによって、各駆動部品を空気電池で作動させた場合と同様に、二次電池の充電電力を用いて各駆動部品を安定して作動させることができる。これにより、従来の空気電池を採用した補聴器と同等の性能を維持することができると共に、補聴器の高消費電力化により二次電池が短期間で消耗しても、再充電により補聴器を繰り返して使うことができるため、電池の交換作業を頻繁に行うことを回避できる。さらに、空気電池を用いた場合のような空気を取り込むための構造等を不要にし、結果として補聴器の構造を簡単化することができると共に、防水性を向上することができる。
【０００８】
さらに、変圧部が各駆動部品の作動に適した電圧に変圧して、二次電池の電力を各駆動部品にそれぞれ給電するため、補聴器を同一の作動電圧の複数の駆動部品で構成した場合と同等の性能を発揮させることができる。これにより、駆動部品を多くの作動電圧の部品の中から選択することができるため、安価な駆動部品を選択することにより補聴器のコストダウンを図ることができる。
【０００９】
本発明の補聴器において、前記変圧部は、前記各駆動部品毎に分散して配置された複数の個別変圧部を有してもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、変圧部が一箇所に集中して配置されている場合よりも、各駆動部品の近傍に個別変圧部をそれぞれ配置して適切な電圧で電力供給することが可能になるため、結果として個別変圧部及び駆動部品間の配線による電圧降下やノイズの影響を低減することができる。
【００１１】
本発明の補聴器において、前記変圧部は、前記各駆動部品の特定グループ毎に分散して配置されたグループ変圧部を有してもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、変圧部が一箇所に集中して配置されている場合よりも、各駆動部品の近傍にグループ変圧部をそれぞれ配置して適切な電圧で電力供給することが可能になるため、結果としてグループ変圧部及び駆動部品間の配線による電圧降下やノイズの影響を低減することができる。さらに、各駆動部品の特定グループ毎にグループ変圧部を分散して配置することによって、ノイズや電圧降下の影響を抑制しながら、変圧部の回路構成を特定グループの配置場所や内容に応じて最適化することができる。
【００１３】
本発明の補聴器において、前記変圧部は、前記二次電池の端子電圧よりも昇圧させる昇圧回路と、前記二次電池の端子電圧よりも降圧させる降圧回路とのうち少なくとも一方の回路を有してもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、二次電池の端子電圧よりも高い電圧や低い電圧で作動する駆動部品を用いることができるため、駆動部品を選択する余地をさらに高めることができる。これにより、補聴器を一層コストダウンすることができる。
【００１５】
本発明の補聴器において、前記駆動部品の１以上は、前記二次電池の充電終止電圧から放電終止電圧の範囲で作動する専用部品であってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、二次電池の充電終止電圧から放電終止電圧の範囲の電圧を用いて直接的に専用部品を作動させることができるため、変圧部における昇圧時や降圧時の電力ロスを低減することができる。
【００１７】
本発明の補聴器において、前記駆動部品の１以上は、前記二次電池の公称電圧で作動する専用部品であってもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、二次電池の公称電圧を用いて直接的に専用部品を作動させることができるため、変圧部における昇圧時や降圧時の電力ロスを低減することができる。
【００１９】
本発明の補聴器において、前記専用部品は、前記二次電池から直接的に電力供給されてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、二次電池から専用部品に対して直接的に電力を供給することによって、専用部品に対する変圧部による電力供給が不要になるため、全ての駆動部品に対して変圧部を介して電力供給する場合と比較して、変圧部の電力供給能力を低くしてコストダウンすることが可能になる。
【００２１】
本発明の補聴器において、前記二次電池は、リチウムイオン電池であってもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、リチウムイオン電池の公称電圧は、３．６Ｖ〜３．７Ｖの範囲であるため、空気電池の公称電圧を上回っている。そして、リチウムイオン電池のエネルギー密度が高いため、空気電池を用いた場合やニッケル水素二次電池を用いた場合よりも補聴器をより長い時間、駆動することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高消費電力化しても電池の交換作業を頻繁に行うことを回避することができると共に、構造の簡単化及び防水性の向上を図ることができる。さらに、駆動部品を多くの作動電圧の部品の中から選択可能にしてコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】補聴器充電システムの説明図である。
【図２】補聴器充電システムの説明図である。
【図３】補聴器充電システムの説明図である。
【図４】補聴器充電システムの説明図である。
【図５】補聴器充電システムブロック図である。
【図６】回路基板の概要ブロック図である。
【図７】回路基板の詳細ブロック図である。
【図８】耳掛け型補聴器の概略構成を示す説明図である。
【図９Ａ】モジュール部品の平面図である。
【図９Ｂ】モジュール部品の正面図である。
【図１０】充電装置に補聴器が収容された状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（補聴器の全体構成）
本実施形態に係る補聴器は、図１に示すように、公称電圧が空気電池の公称電圧を上回る二次電池３と、二次電池３から供給される異なる電圧の電力により作動する複数の駆動部品５と、二次電池３の充電電力を、各駆動部品５の作動に適した電圧でそれぞれ出力する変圧部１２４とを有している。
ここで、『公称電圧』とは、電池を通常の状態で使用した場合に得られる端子間の電圧の目安として定められている値であり、満充電に近い電池では、公称電圧よりも高い端子電圧が得られるが、放電が進んだ場合や、負荷に大きな電流を供給する場合は、公称電圧よりも低い端子電圧となる。空気電池の公称電圧は、１．２Ｖ〜１．４Ｖである。尚、ニッケル水素二次電池の公称電圧も、空気電池と同様に、１．２Ｖ〜１．４Ｖである。
【００２６】
一方、例えば二次電池３がリチウムイオン電池（ＬｉＢ）である場合は、公称電圧が３．６Ｖ〜３．７Ｖである。また、リチウムイオン電池における『放電終止電圧』と『充電終止電圧』との電圧範囲は、２．７Ｖ〜４．２Ｖである。『放電終止電圧』とは、安全に放電を行える放電電圧の最低値の電圧のことであり、『充電終止電圧』とは安全に充電を行える充電電圧の最高値の電圧のことである。
【００２７】
上記の構成によれば、二次電池３が空気電池の公称電圧を上回る公称電圧で充電電力を出力した場合であっても、或いは放電時間に対して電池電圧を変化させた場合であっても、変圧部が二次電池３の充電電力を各駆動部品５の作動に適した電圧でそれぞれ出力することによって、各駆動部品５を空気電池で作動させた場合と同様に、二次電池３の充電電力を用いて各駆動部品５を安定して作動させることができる。これにより、従来の空気電池を採用した補聴器６と同等の性能を維持することができると共に、補聴器６の高消費電力化により二次電池３が短期間で消耗しても、再充電により補聴器６を繰り返して使うことができるため、二次電池３の交換作業を頻繁に行うことを回避できる。さらに、空気電池を用いた場合のような空気を取り込むための構造等を不要にし、結果として補聴器６の構造の簡単化及び防水性の向上を図ることができる。
【００２８】
（補聴器の詳細：二次電池３）
補聴器６の二次電池３は、公称電圧が空気電池の公称電圧を上回る全ての種類を適用することができる。例えば、鉛蓄電池、制御弁式鉛蓄電池、リチウム・空気電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、二酸化マンガンリチウム二次電池、チタン酸カーボンリチウム二次電池等を二次電池３として例示することができる。尚、リチウムイオン電池及びリチウムポリマー電池の公称電圧は３．６Ｖ〜３．７Ｖである。二酸化マンガンリチウム二次電池の公称電圧は３．０Ｖである。チタン酸カーボンリチウム二次電池の公称電圧は１．５Ｖである。
【００２９】
二次電池３は、リチウムイオン電池であることが好ましい。この場合には、リチウムイオン電池の公称電圧が３．６Ｖ〜３．７Ｖの範囲であるため、空気電池やニッケル水素二次電池の公称電圧である１．２Ｖ〜１．４Ｖを上回っている。また、リチウムイオン電池の電池電圧が放電に伴って４．２Ｖ程度から２．７Ｖ程度に低下する放電特性を示すことになるが、空気電池やニッケル水素二次電池よりもエネルギー密度が高いため、空気電池やニッケル水素二次電池を用いた場合よりも補聴器６をより長い時間、駆動することができる。
【００３０】
（補聴器の詳細：駆動部品５）
駆動部品５は、マイクロホンやスピーカ、発光器、表示器等のように、電力により作動する全ての種類の補聴器用部品を含む。補聴器用部品は、スピーカや発光部品、表示器等のように、電気信号を音声信号や光信号に変換して外部に出力する出力部品と、マイクやスイッチ等のように、外部からの音声信号や光信号を電気信号に変換して出力する入力部品とからなっている。これらの出力部品及び入力部品からなる駆動部品５は、それぞれ異なる電圧の電力により作動する。
【００３１】
具体的に説明すると、補聴器６は、駆動部品５として第１電圧駆動部品５１と第２電圧駆動部品５２と第３電圧駆動部品５３とを有している。第１電圧駆動部品５１の作動電圧が１．２Ｖ、第２電圧駆動部品５２の作動電圧が１．８Ｖ、第３電圧駆動部品５３の作動電圧が５Ｖである。これらの第１電圧駆動部品５１と第２電圧駆動部品５２と第３電圧駆動部品５３とは、二次電池３の公称電圧外の電圧で作動する部品である。
【００３２】
尚、作動電圧が１．２Ｖの第１電圧駆動部品５１としては、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）部品やマイクロフォンが例示される。作動電圧が１．８Ｖの第２電圧駆動部品５２としては、オーディオコーディック部品が例示される。作動電圧が５Ｖの第３電圧駆動部品５３としては、無線通信インターフェース部品が例示される。
【００３３】
（補聴器の詳細：変圧部１２４）
図１に示すように、変圧部１２４は、第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂと昇圧部１２４ｃとを有している。第１降圧部１２４ａ及び第２降圧部１２４ｂは、二次電池３の端子電圧よりも降圧させる降圧回路であり、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータを適用可能である。一方、昇圧部１２４ｃは、二次電池３の端子電圧よりも昇圧させる昇圧回路であり、スイッチングレギュレータを適用可能である。
【００３４】
第１降圧部１２４ａは、第１電圧駆動部品５１に接続され、第１電圧駆動部品５１に対して１．２Ｖの電力を供給する。第２降圧部１２４ｂは、第２電圧駆動部品５２に接続され、第２電圧駆動部品５２に対して１．８Ｖの電力を供給する。昇圧部１２４ｃは、第３電圧駆動部品５３に接続され、第３電圧駆動部品５３に対して５Ｖの電力を供給する。これにより、補聴器６が異なる電圧で作動する複数の第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３を有していても、変圧部１２４における第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂと昇圧部１２４ｃとが各第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３の作動に適した電圧に変圧して、二次電池３の電力を各第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３にそれぞれ給電するため、補聴器６を同一の作動電圧の複数の駆動部品５で構成した場合と同等の性能を発揮させることができる。これにより、第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３を多くの作動電圧の部品の中から選択することができるため、安価な部品を第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３として選択することにより補聴器６のコストダウンを図ることが可能になっている。
【００３５】
尚、これらの第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂと昇圧部１２４ｃとは、第１電圧駆動部品５１と第２電圧駆動部品５２と第３電圧駆動部品５３との配置場所にそれぞれ分散して配置されていてもよい。即ち、変圧部１２４は、第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂと昇圧部１２４ｃとを、各第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３毎に分散して配置された個別変圧部として有してもよい。この場合には、変圧部１２４の各部１２４ａ・１２４ｂ・１２４ｃが一箇所に集中して配置されている場合よりも、各第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３の近傍に個別変圧部として各部１２４ａ・１２４ｂ・１２４ｃをそれぞれ配置して適切な電圧で電力供給することが可能になるため、結果として各部１２４ａ・１２４ｂ・１２４ｃと各第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３との間の配線による電圧降下やノイズの影響を低減することができる。
【００３６】
（補聴器の変形例）
以上の説明においては、全ての駆動部品５（第１〜第３電圧駆動部品５１・５２・５３）が公称電圧外の電圧で作動する場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、駆動部品５の１以上は、図２に示すように、二次電池３の公称電圧で作動する二次電池３用の専用部品５４であってもよい。例えば二次電池３がリチウムイオン電池である場合、専用部品５４は、リチウムイオン電池の公称電圧である３．６Ｖ〜３．７Ｖ程度で作動する駆動部品である。この場合には、変圧部１２４における第３降圧部１２４ｄの電力ロスを低減することができる。
【００３７】
尚、専用部品５４は、リチウムイオン電池の充電終止電圧から放電終止電圧の範囲で作動するものであってもよい。また、本実施形態においては、変圧部１２４を介して駆動部品５に給電しているが、全駆動部品５が専用部品５４で構成された場合には、リチウムイオン電池の端子電圧を用いて直接的に駆動部品５（専用部品５４）を作動させることができるため、変圧部１２４が除かれていてもよい。即ち、二次電池３と駆動部品５（専用部品５４）とが直結されていてもよい。
【００３８】
また、図３に示すように、専用部品５４は、二次電池３に直結されていてもよい。この場合には、二次電池３の端子電圧を用いて直接的に専用部品５４を作動させることができるため、専用部品５４用の第３降圧部１２４ｄを変圧部１２４から除外することができる。専用部品５４に対する変圧部１２４による電力供給が不要になるため、全ての駆動部品５に対して変圧部１２４を介して電力供給する場合と比較して、変圧部１２４の電力供給能力を低くしてコストダウンすることが可能になる。
【００３９】
さらに、図４に示すように、変圧部１２４は、各部品の特定グループ毎に分散して配置されたグループ変圧部を有してもよい。尚、補聴器６は、グループ変圧部と個別変圧部との両方を有してもよいし、グループ変圧部及び個別変圧部の何れか一方を有してもよい。ここで、『特定グループ毎』とは、例えば同一の作動電圧の部品群を一つのグループとした場合のグループ毎や、部品の配置場所のグループ毎、例えば３層構造の基板や基板の両面に部品が搭載されていれば、各層の基板や各面の部品群のグループ毎の意味である。
【００４０】
具体的に説明すると、変圧部１２４は、第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂと第３降圧部１２４ｄとを有している。第１降圧部１２４ａは、複数の第１電圧駆動部品５１ａ〜５１ｃに接続され、これらの部品５１ａ〜５１ｃに対して１．２Ｖの電力を供給する。第２降圧部１２４ｂは、複数の第２電圧駆動部品５２ａ〜５２ｂに接続され、これらの部品５２ａ〜５２ｂに対して１．８Ｖの電力を供給する。昇圧部１２４ｃは、第３電圧駆動部品５３に接続され、第３電圧駆動部品５３に対して５Ｖの電力を供給する。即ち、図４においては、第１降圧部１２４ａと第２降圧部１２４ｂとがグループ変圧部とされており、昇圧部１２４ｃが個別変圧部とされている。
【００４１】
これにより、補聴器６は、第１降圧部１２４ａ及び第２降圧部１２４ｂが一箇所に集中して配置されている場合よりも、各部品の近傍にグループ変圧部をそれぞれ配置して適切な電圧で電力供給することが可能になるため、結果としてグループ変圧部及び部品間の配線による電圧降下やノイズの影響を低減することができる。さらに、各部品の特定グループ毎にグループ変圧部を分散して配置することによって、ノイズや電圧降下の影響を抑制しながら、変圧部１２４の回路構成を特定グループの配置場所や内容に応じて最適化することができる。
【００４２】
（補聴器の給電方式）
図１に示すように、上記の補聴器６は、二次電池３への再充電用の電力が充電装置７から給電されるようになっている。充電装置７から補聴器６に対する給電方式は、接触給電方式及び非接触給電方式の何れの方式であってもよい。接触給電方式としては、充電装置７と補聴器６とを電力線で接続して給電する方法や、充電装置７の端子と補聴器６の端子とを接触させることにより給電する方法等がある。接触給電方式の場合には、充電装置７が交流電力及び直流電力の何れを出力してもよい。尚、交流電力による給電の場合は、補聴器６の充電部１１２が整流機能を備えている。また、非接触給電方式としては、電磁誘導方式や磁界共振方式がある。
【００４３】
非接触給電方式により外部から非接触で電力が供給される構成の場合は、ケーブル等の有線方式や端子同士の接触による接触方式による給電の場合と比較して、受電モジュールの配置の自由度を拡大することができ、また防水性を向上することができる。
【００４４】
（補聴器の給電方式：磁界共振方式）
磁界共振方式で給電される補聴器６について詳細に説明すると、図２〜図４に示すように、補聴器６は、放電時間に対して電池電圧が変化する二次電池３と、二次電池３から供給される異なる電圧の電力により作動する複数の駆動部品５と、共振現象により外部（充電装置７の給電モジュール７１）から電力が供給される受電モジュール６１と、受電モジュール６１に給電された交流電力を整流することにより直流電力を出力する整流部１１１と、整流部１１１から出力された直流電力を所定電圧で二次電池３に供給する充電部１１２と、二次電池３の充電電力を、各駆動部品５の作動に適した電圧で各部品５にそれぞれ出力する変圧部１２４とを有している。
【００４５】
これにより、補聴器６は、共振現象により受電モジュール６１の給電が行わることによって、電磁誘導による給電の場合と比較して長距離の電力電送が可能になることから、受電モジュール６１の配置の自由度を拡大することができる。また、変圧部１２４が各駆動部品５の作動に適した電圧で二次電池３の充電電力を各部品５にそれぞれ出力するため、各種の電圧で作動する部品を用いることができる。これにより、大量生産されている一般的な各種の部品の中から選択することができるため、補聴器６をコストダウンすることができる。また、二次電池３４の端子電圧が電力供給に従って変化することになっても、変圧部１２４が各駆動部品５に供給される電圧を一定に維持するため、駆動部品５を長期に亘って安定して作動させることができる。
【００４６】
（補聴器６：受電モジュール６１）
共振現象により外部から電力が供給される受電モジュール６１は、図５に示すように、絶縁被膜付の銅線材からなる受電共振コイル６１１及び電力取出コイル６１２を有している。受電共振コイル６１１及び電力取出コイル６１２に用いられるコイルの種類としては、スパイラル型やソレノイド型、ループ型が例示される。ここで、『共振現象』とは、２つ以上のコイルが共振周波数において同調することをいう。共振現象による給電は、磁界共振（共鳴）方式による給電と同義であり、特定の周波数の電流を流してその周期の磁場変化を作り、共振コイル同士を共振させて給電効率を高めるものである。そして、磁界共振（共鳴）方式は、共振コイル間の距離を磁場変化による周期の波長と同じ程度にできるため、電磁誘導方式における電磁波で誘導起電力を起こす場合よりも長距離の電力伝送を可能にしている。
【００４７】
（補聴器６：整流部１１１・充電部１１２）
整流部１１１は、交流電力を整流することにより直流電力を出力する機能を有しており、例えば、図７に示すように、整流・安定化ＩＣを用いることができる。整流・安定化ＩＣは、フルブリッジ同期整流、電圧コンディショニング及びワイヤレス・パワー制御、電圧・電流・温度の異常に対する保護機能等の各機能をワンチップに集積したＩＣである。
【００４８】
充電部１１２は、整流部１１１からの直流電力を所定電圧で二次電池３に供給する機能を有しており、定電流/定電圧リニア・チャージャ用のＩＣを用いることができる。充電部１１２は、充電電流が設定された所定値まで減少したことを報知する機能やタイマによる充電終了機能、サーマル・フィードバックによる充電電流の安定化機能、高電力動作時や高周囲温度条件下におけるチップ温度制限機能等を有している。尚、変圧部１２４は、上述の図１〜図４と同一である。
【００４９】
（補聴器６：回路基板１）
補聴器６は、図５に示すように、上述の整流部１１１や充電部１１２、変圧部１２４の各機能を発揮する充放電回路を実装した回路基板１を有している。回路基板１は、一方の処理回路の作動時に発生したノイズが他方の処理回路の作動状態に影響を及ぼさないようにした構成にされている。即ち、図６に示すように、回路基板１は、第１処理回路１１と、信号処理に伴って発生するノイズで第１処理回路１１を誤作動させる位置に配置され、第１処理回路１１の作動時に停止状態となる第２処理回路１２とを有している。ここで、『信号処理』は、光学信号や音声信号、電磁気信号、電気信号等の信号を処理するものであり、アナログ信号処理及びデジタル信号処理の少なくとも一方の処理を含む。
【００５０】
これにより、回路基板１は、第２処理回路１２が第１処理回路１１の作動時に停止状態となるため、第２処理回路１２を第１処理回路１１に近接配置した場合でも、第２処理回路１２の信号処理により発生するノイズが第１処理回路１１を誤作動させることがない。これにより、第１処理回路１１と第２処理回路１２とをノイズの影響を受ける範囲内にまで近接配置することができると共に、第１処理回路１１及び第２処理回路１２間におけるノイズの影響を設計パラメータから除外することができるため、回路配置の設計の自由度を拡大させることができる。
【００５１】
具体的に説明すると、回路基板１の第１処理回路１１は、交流電力を出力する受電モジュール６１からなる受電モジュール６１と、電力を充放電可能な二次電池３とに接続されている。第１処理回路１１は、整流部１１１と充電部１１２とを有している。一方、第２処理回路１２は、変圧部１２４と、第１処理回路１１が作動状態であることを検知する検知部１２３と、検知部１２３が第１処理回路１１の作動状態を検知したときにだけ変圧部１２４を作動状態から停止状態に切り替える切替制御部１２２とを有している。
【００５２】
検知部１２３は、整流部１１１から出力された直流電力により第１処理回路１１が作動状態であることを示す検知信号を出力する検知回路である。検知回路は、トランジスタ等のアナログ回路により形成されていてもよい。具体的に説明すると、図７に示すように、検知部１２３は、ＮＰＮトランジスタのベース端子１２３ａを整流部１１１及び充電部１１２間の出力電力線１１１１に接続し、エミッタ端子１２３ｂをグランドに接続する。また、コレクタ端子１２３ｃを二次電池３のプラス側に抵抗器を介して接続することによって、ハイインピーダンス状態にすると共に、切替制御部１２２の入力端子１２２ａに接続する。
【００５３】
これにより、整流部１１１から直流電力が出力されていない場合は、検知部１２３のベース端子１２３ａがローレベルとなってエミッタ端子１２３ｂ及びコレクタ端子１２３ｃ間が非導通状態となるため、ハイレベルの検知信号が切替制御部１２２の入力端子１２２ａに入力されることになる。一方、整流部１１１から直流電力が出力電力線１１１１を介して充電部１１２に送給されると、ベース端子１２３ａがハイレベルとなる結果、コレクタ端子１２３ｃ及びエミッタ端子１２３ｂが導通状態となり、コレクタ端子１２３ｃがグランド電位のローレベルの検知信号に変化する。この結果、切替制御部１２２の入力端子１２２ａにローレベルの検知信号が入力されることになる。尚、検知部１２３は、デジタル回路により形成されていてもよい。
【００５４】
切替制御部１２２は、図６に示すように、ローレベルの検知信号が入力されたときに変圧部１２４を停止状態にする一方、ハイレベルの検知信号が入力されたとき（ローレベルの検知信号が入力されていないとき）に変圧部１２４を作動状態にする切替制御回路である。尚、本実施形態においては、ローレベルの検知信号を変圧部１２４の停止条件及びハイレベルの検知信号を変圧部１２４の作動条件としているが、これに限定されるものではなく、ローレベルの検知信号を変圧部１２４の開始条件及びハイレベルの検知信号を変圧部１２４の停止条件としてもよい。
【００５５】
これにより、充放電回路の回路基板１は、スイッチングレギュレータ等の変圧部１２４がノイズを発生し得るタイミングと、第１処理回路１１が停止するタイミングとが同期されることによって、第１処理回路１１が第２処理回路１２のノイズで誤作動しない充放電回路を簡単な回路構成で高密度に形成することが可能になっている。
【００５６】
尚、第１処理回路１１及び第２処理回路１２は、デジタル信号処理回路及びアナログ信号処理回路を集積化したアナログ・デジタル混載集積回路により形成されていることが好ましい。この場合には、回路基板１を集積化する際の設計の自由度を高めることができると共に、回路基板１を１チップ化することにより一層の小型化及び軽量化を実現することが可能になる。
【００５７】
（補聴器６：制御基板６３）
上記のように構成された回路基板１は、図５に示すように、制御部１２５の回路基板と共に制御基板６３に実装されている。制御基板６３は、出力部６５及び入力部６６に接続されており、出力部６５に対して制御信号を出力する機能と、入力部６６からの入力信号を受信する機能と、補聴器６の使用目的に応じた各種の情報やデータを処理する機能とを有している。
【００５８】
上記の制御基板６３は、他の部位よりも小さな磁界強度となるように共振現象により形成された磁界空間に配置されている。即ち、補聴器６は、共振現象を利用した給電時において受電モジュール６１の内側位置や近傍位置に磁界の小さな空間部分を出現させ、この空間部分を制御基板６３の配置場所とした構成を有している。制御基板６３は、充放電回路の回路基板１及び制御部１２５を備えている。これにより、補聴器６は、空間部分に配置された制御基板６３における磁界に起因する渦電流の発生が抑制されることにより誤動作や所定温度以上の発熱が防止される。
【００５９】
尚、補聴器６は、制御基板６３に加えて、二次電池３や出力部６５、入力部６６が空間部分（磁界空間）に配置されていてもよい。換言すれば、補聴器６は、整流部１１１と充電部１１２と変圧部１２４と二次電池３とのうち少なくとも一つが磁界空間に配置されていればよい。上記の構成によれば、共振現象により電力が供給される受電モジュール６１の近傍位置において磁界の小さな空間部分を出現させ、この空間部分を整流部１１１等の電子回路部品の配置場所として有効利用している。これにより、電子回路部品の配置場所の確保が難しい補聴器６においても、電子回路部品の配置場所を容易に確保し、ひいては補聴器の小型化を実現することが可能になっている。
【００６０】
（磁界の小さな空間部分）
次に、制御基板６３の配置場所とされる『磁界が小さな空間部分』について詳細に説明する。
【００６１】
補聴器６は、『磁界が小さな空間部分』を所望位置に形成するように構成されている。空間部分の所望位置への形成は、充電装置７との位置関係や給電状態、内部構成等の給電条件を設定することにより実現することができる。
【００６２】
例えば、補聴器６は、充電装置７の給電モジュール７１における給電共振コイル７１１から受電モジュール６１における受電共振コイル６１１に共振現象により電力を供給する際に、給電モジュール７１における給電共振コイル７１１と受電モジュール６１における受電共振コイル６１１との間の所望位置に、この所望位置以外の磁界強度よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成するように構成されていてもよい。この場合には、受電モジュール６１の充電装置７側の近傍位置に『空間部分』を出現させることができるため、受電モジュール６１の配置位置を外壁部材の充電装置７側の先端部よりも僅かに後側に設定することによって、外壁部材の先端部側を制御基板６３の配置場所として確保することができる。
【００６３】
『空間部分』の形成方法を詳細に説明すると、充電装置７の給電モジュール７１における給電共振コイル７１１から補聴器６の受電モジュール６１における受電共振コイル６１１に対して共振現象により電力を供給するときに、給電モジュール７１における給電共振コイル７１１に流れる電流の向きと受電モジュール６１における受電共振コイル６１１に流れる電流の向きとが、逆向きになるように、給電モジュール７１における給電共振コイル７１１に供給する電力の周波数を設定する方法が例示される。
【００６４】
上記の形成方法によれば、共振現象を利用した電力伝送を行う際に、給電モジュール７１における給電共振コイル７１１と受電モジュール６１における受電共振コイル６１１を近接配置することにより、給電共振コイル７１１と受電共振コイル６１１との結合の強さを表す結合係数が高くなる。このように結合係数が高い状態で、伝送特性『Ｓ２１』（給電共振コイル７１１から受電共振コイル６１１に電力を送電する際の送電効率の指標となる値）を計測すると、その測定波形は低周波側と高周波側とにピークが分離する。そして、この高周波側のピーク付近の周波数に、給電共振コイル７１１に供給する電力の周波数を設定することにより、給電共振コイル７１１に流れる電流の向きと受電共振コイル６１１に流れる電流の向きとが逆向きになり、給電共振コイル７１１の内周側に発生する磁界と受電共振コイル６１１の内周側に発生する磁界とが打ち消し合うことにより、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の内周側に、磁界による影響が低減されて、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の内周側以外の磁界強度よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成することができる。
【００６５】
また、『空間部分』の他の形成方法として、給電共振コイル７１１から受電共振コイル６１１に対して共振現象により電力を供給するときに、給電共振コイル７１１に流れる電流の向きと受電共振コイル６１１に流れる電流の向きとが、同じ向きになるように、給電共振コイル７１１に供給する電力の周波数を設定する方法が例示される。
【００６６】
上記の形成方法によれば、共振現象を利用した電力伝送を行う際に、給電共振コイル７１１と受電共振コイル６１１とを近接配置することにより、給電共振コイル７１１と受電共振コイル６１１との結合の強さを表す結合係数が高くなる。このように結合係数が高い状態で、伝送特性を計測すると、その測定波形は低周波側と高周波側とにピークが分離する。そして、この低周波側のピーク付近の周波数に、給電共振コイル７１１に供給する電力の周波数を設定することにより、給電共振コイル７１１に流れる電流の向きと受電共振コイル６１１に流れる電流の向きとが同じ向きになり、給電共振コイル７１１の外周側に発生する磁界と受電共振コイル６１１の外周側に発生する磁界とが打ち消し合うことにより、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の外周側に、磁界による影響が低減されて、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の外周側以外の磁界強度よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成することができる。
【００６７】
また、『空間部分』は、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１に関する調整パラメータを変化させて、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の間に発生する磁界結合の強度に基づいて大きさが設定されてもよい。例えば、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１との間に発生する磁界結合を相対的に弱めることにより磁界空間の大きさを拡大することができる。一方、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１との間に発生する磁界結合を相対的に強めることにより磁界空間の大きさを小さくすることができる。これにより、補聴器６のサイズに最適な『空間部分』を形成することができる。
【００６８】
尚、給電共振コイル７１１の配置関係、及び、受電共振コイル６１１の配置関係を調整パラメータとし、この調整パラメータを変化させて、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の間に発生する磁界結合の強度を変更することより、磁界空間の大きさを変更してもよい。
【００６９】
また、『空間部分』は、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の形状を調整パラメータとし、これらのコイルの形状を所望の形状に変化させて、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の間及び周辺に発生する磁界結合の強度を変更することより、形状が所望の形状に設定されてもよい。この場合には、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１を所望の形状にすることにより、磁界強度が相対的に弱い磁界空間をコイルの形状に沿った所望の形状で形成することができる。
【００７０】
また、『空間部分』は、給電共振コイル７１１と電力供給コイル７１２との間の第１距離、及び、電力取出コイル６１２と受電共振コイル６１１との間の第２距離の少なくとも一つを調整パラメータとし、この調整パラメータに基づいて、大きさが設定されてもよい。例えば、給電共振コイル７１１と電力供給コイル７１２との間の第１距離、及び、電力取出コイル６１２と受電共振コイル６１１との間の第２距離を相対的に短くすることにより、磁界結合を相対的に弱めて磁界空間の大きさを拡大することができる。一方、給電共振コイル７１１と電力供給コイル７１２との間の第１距離、及び、電力取出コイル６１２と受電共振コイル６１１との間の第２距離を相対的に長くすることにより、磁界結合を相対的に強めて磁界空間の大きさを小さくすることができる。
【００７１】
さらに、『空間部分』は、受電共振コイル６１１及び給電共振コイル７１１の対向面を除いた少なくとも一部の面を覆うように磁性部材を配置し、給電共振コイル７１１と受電共振コイル６１１との間で磁界を変化させて電力伝送を行うことで、所望位置に当該所望位置以外の磁界強度よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成してもよい。例えば、磁性部材は、受電共振コイル６１１の内周面を覆うように配置されていてもよい。この場合には、受電共振コイル６１１の内周側で発生する磁界を遮断して、受電共振コイル６１１の内周側に比較的に小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成することができる。
【００７２】
また、磁性部材は、給電共振コイル７１１及び受電共振コイル６１１の対向面とは反対側の面を覆うように配置されていてもよい。この場合には、受電共振コイル６１１の対向面とは反対側の面付近で発生する磁界を遮断して、受電共振コイル６１１の対向面とは反対側の面付近に比較的小さな磁界強度を有する磁界空間を『空間部分』として形成することができる。
【００７３】
このように、補聴器６は、上述の空間部分の形成方法の１以上の組み合わせに基づいて、受電モジュール６１の内側や近傍の所望位置に磁界強度の小さな磁界空間を『空間部分』として意図的に形成することが可能になっていると共に、『空間部分』の大きさや形状を設定することが可能になっている。即ち、補聴器６は、受電モジュール６１の設置態様により所望の空間部分を形成することが可能になっている。
【００７４】
（補聴器充電システム８・充電装置７）
補聴器６は、図５に示すように、補聴器充電システム８により充電されるようになっている。補聴器充電システム８は、補聴器６と、補聴器６の二次電池３を充電する充電装置７とを有している。充電装置７は、例えば、図１０に示すように、補聴器６の一種である耳掛け型補聴器９を所定の給電姿勢で着脱自在に保持する保持台１３を有している。具体的に説明すると、保持台１３は、耳掛け型補聴器９を収容可能な凹部１３ａを有している。凹部１３ａは、耳掛け型補聴器９を水平方向及び高さ方向（上下方向）に位置決めするように形成されている。尚、高さ方向の位置決めは、耳掛け型補聴器９が凹部１３ａに載置されたときに、耳掛け型補聴器９の下側面が凹部１３ａに重力の作用で当接することにより行われる。
【００７５】
これにより、補聴器充電システム８は、保持台１３の凹部１３ａに耳掛け型補聴器９を載置したときに、耳掛け型補聴器９を凹部１３ａにより水平方向及び高さ方向に保持することによって、耳掛け型補聴器９の受電モジュール６１と充電装置７の給電モジュール７１との距離及び位置関係を一定に維持し、二次電池３の充電特性に適応した電圧で充電することが可能になっている。尚、保持台１３の凹部１３ａの形状は耳掛け型補聴器９に適用した場合の例示であり、補聴器６の種類やサイズにより変化するものである。
【００７６】
充電装置７の給電モジュール７１は、絶縁被膜付の銅線材からなる給電共振コイル７１１及び電力供給コイル７１２を備えている。給電共振コイル７１１及び電力供給コイル７１２に用いられるコイルの種類としては、スパイラル型やソレノイド型、ループ型が例示される。また、充電装置７は、給電モジュール７１に交流電力を供給する発振部７２を有している。さらに、充電装置７は、保持台１３に保持された補聴器６（耳掛け型補聴器９）を検知する補聴器検知器７４と、補聴器検知器７４により補聴器６が検知されたときにだけ給電モジュール７１を作動させる給電モジュール制御部７３とを有している。補聴器検知器７４は、光や磁気等の非接触式センサや、補聴器６との接触によりオン／オフする接触式センサが適用される。これにより、充電装置７は、二次電池３の充電特性に適応した電圧で充電することが可能になっている。
【００７７】
さらに、充電装置７は、保持台１３に保持された補聴器６の露出部（上面側）をカバー可能なカバー部材１４を有している。カバー部材１４は、保持台１３の上面を開閉可能に設けられている。カバー部材１４には、保持台１３に保持された補聴器６の受電モジュール６１に対して共振現象により電力を供給する給電モジュール７１が設けられている。給電モジュール７１は、カバー部材１４が補聴器６の露出部をカバーしたときに、補聴器６の受電モジュール６１に対向するように配置されている。これにより、カバー部材１４で補聴器６がカバーされたときにだけ充電が行われるため、カバー部材１４で補聴器６をカバーするか否かを充電実行中及び充電停止中の確認手段として用いることができる。即ち、充電装置７は、充電実行中及び充電停止中の見分けをカバー部材１４の開閉態様により容易に行うことができる。
【００７８】
尚、給電モジュール７１は、保持台１３に設けられていてもよい。また、充電装置７は、補聴器６と同様に、共振現象を利用した給電時において給電モジュール７１の内側位置や近傍位置に磁界の小さな空間部分を出現させ、この空間部分を発振部７２や給電モジュール制御部７３の配置場所とした構成を有してもよい。この場合には、補聴器６に加えて充電装置７の小型化も実現することが可能になる。
【００７９】
（補聴器６の具体例）
次に、上記のように構成された補聴器６が耳掛け型補聴器９に適用された場合について詳細に説明する。
【００８０】
耳掛け型補聴器９は、図８に示すように、耳介に装着される補聴器本体９１と、耳穴開口又はその近傍に当接されるイヤモールド９２と、補聴器本体９１とイヤモールド９２とを連結する連結部９３と、充放電回路の回路基板１及び制御部１２５を備えた制御基板６３と、制御基板６３に接続された出力部６５及び入力部６６とを備えている。出力部６５は、音声を出力するスピーカ６５１等である。入力部６６は、音量レベルや電源オン／オフを制御するための操作ボタン６６１や、外部の音声を電気的な音声信号に変換する集音マイク等である。
【００８１】
補聴器本体９１は、頂部から底部にかけて耳介の付け根に沿うように湾曲された六面体の筐体（外壁部材）を有している。即ち、補聴器本体９１の筐体は、頂部に位置する上面部９１１ｄと、底部に位置する底面部９１１ｃと、頭に当接する頭当接面部９１１ａと、頭当接面部９１１ａに対向配置され、耳介に当接する耳介当接面部９１１ｅと、耳介の付け根に沿って面状に当接する内側当接面部９１１ｂと、内側当接面部９１１ｂに対向配置された外側面部９１１ｆとを有している。また、補聴器本体９１は、頭当接面部９１１ａと耳介当接面部９１１ｅとで二分割可能にされている。これにより、頭当接面部９１１ａは蓋体として機能し、耳介当接面部９１１ｅは収容体として機能するようになっている。
【００８２】
補聴器本体９１の上面部９１１ｄには、連結部９３の一端部が接続されている。連結部９３は、中空のチューブ状に形成されている。連結部９３の他端部は、イヤモールド９２に接続されている。これにより、耳掛け型補聴器９は、補聴器本体９１において集音及び拡大された音声をスピーカ６５１から連結部９３を介してイヤモールド９２に出力し、耳掛け型補聴器９の装着者に明瞭な音声として聴き取らせることを可能にしている。
【００８３】
（補聴器６：耳掛け型補聴器９：モジュール部品１０）
上記のように構成された耳掛け型補聴器９は、モジュール部品１０を所定位置に着脱可能に備えている。モジュール部品１０は、共振現象により受電する受電機能と、充放電可能な二次電池機能と、二次電池３に対して充放電を行う充放電機能と、耳掛け型補聴器９の各部を作動させる制御機能とを有している。
【００８４】
モジュール部品１０は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、平板状の制御基板６３と、制御基板６３の上面に設けられた回路基板１及び二次電池３とを有している。回路基板１は、制御基板６３の一部として形成されていてもよい。回路基板１は、上述の整流部１１１等を備えていると共に、制御部１２５を備えている。また、制御基板６３の周囲には、壁部材１０１が設けられている。壁部材１０１は、金属等の導電性材料により形成されている。壁部材１０１の外周面には、受電共振コイル６１１と電力取出コイル６１２とが設けられている。受電共振コイル６１１及び電力取出コイル６１２には、絶縁被膜付の銅線材が使用されている。
【００８５】
これにより、磁性部材として機能する壁部材１０１が受電共振コイル６１１及び電力取出コイル６１２の内周面を覆うように配置されることによって、受電共振コイル６１１及び電力取出コイル６１２の内周側に配置された回路基板１を、比較的に小さな磁界強度の磁界空間に存在させるようになっている。この結果、制御基板６３上に設けられた回路基板１は、受電モジュール６１の受電時における磁界の影響を受け難いものになっている。
【００８６】
また、壁部材１０１の内周側は、回路基板１及び耳掛け型補聴器９を覆うように、樹脂が充填及び固化されている。これにより、モジュール部品１０は、回路基板１及び二次電池３が衝撃や漏水に対して損傷し難いものになっている。
【００８７】
制御基板６３の端面には、端子部６３１が突出されている。端子部６３１は、制御部１２５に接続され、各種の制御信号端子やＧＮＤ端子、電源端子等が形成されている。そして、端子部６３１は、雄型コネクタとして機能し、雌型コネクタ６６２が着脱可能にされている。雌型コネクタ６６２は、スピーカ等の出力部６５１及び入力部６６１に接続されている。
【００８８】
上記のように構成されたモジュール部品１０によれば、耳掛け型補聴器９を製造や修理する際に、モジュール部品１０単位で着脱することにより各作業を完了することができるため、短時間且つ簡単に製造や修理を行うことができる。さらに、モジュール部品１０は、サイズや形状、端子部６３１を規格化することによって、耳掛け型補聴器９に加えて、多くの種類の補聴器６に共用することができると共に、補聴器６を含む携帯機器に共用することができる。
【００８９】
尚、本実施形態においては、磁性部材として機能する壁部材１０１で制御基板６３の周囲を覆った構成にしているが、これに限定されるものではなく、さらに、モジュール部品１０の下面（制御基板６３の下面）を磁性部材で覆ってもよいし、モジュール部品１０の上面を磁性部材で覆ってもよい。この場合には、制御基板６３上の各部品を、さらに小さな磁界強度の磁界空間に存在させることが可能になる。
【００９０】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１  回路基板
３  二次電池
５１  第１電圧駆動部品
５２  第２電圧駆動部品
５３  第３電圧駆動部品
５４  専用部品
６  補聴器
７  充電装置
８  充電システム
９  耳掛け型補聴器
１０  モジュール部品
１１  第１処理回路
１２  第２処理回路
１３  保持台
１４  カバー部材
６１  受電モジュール
７１  給電モジュール
１２４  変圧部
１２４ａ  第１降圧部
１２４ｂ  第２降圧部
１２４ｃ  昇圧部
【図１】
2015073168.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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