イヤホン付き小型電子機器

本発明は、イヤホン付き小型電子機器に関し、特に、防水性の優れたイヤホン付き小型電子機器に関する。

近年、携帯音楽プレーヤや携帯TV等のイヤホン付き小型電子機器を浴室等で使用する機会が増加しており、それに伴って、これらの小型電子機器により高い防水性が求められるようになってきている。小型電子機器の防水性に関しては、本体部にプラグ挿入用の貫通孔等を形成する必要のある、イヤホンジャック部のような部分の防水性の確保が特に重要となる。

イヤホンジャック部の防水性を高める技術に関しては、特許文献1に係る小型電子機器等が開示されている。図6は、特許文献1に係る小型電子機器201のプラグ差込部204の構造を示す説明図である。

図6に示すように、小型電子機器201は、イヤホン202のプラグ203を挿入するプラグ差込部204(イヤホンジャック部)を備えている。プラグ差込部204には、プラグ孔205が形成されており、プラグ孔205には、図示しない接点用の電極が配設されている。そして、プラグ203がプラグ孔205に挿入されると、接点用の電極を介して、プラグ203と小型電子機器201の本体に収容された電子回路とが電気的に接続されるようになっている。プラグ孔205の周囲には、防水パッキン206が配置されている。防水パッキン206は、イヤホン202を押圧する方向に弾性力を有している。また、防水パッキン206の中心部には、イヤホン202のプラグ203を通すための穴が形成されている。

プラグ203がプラグ孔205に挿入されると、防水パッキン206のうち、イヤホン202のプラグ203とプラグ差込部204に挟まれる部分が、挿入方向に沿って弾性変形する。そして、防水パッキン206の弾性変形に伴って、イヤホン202とプラグ差込部204との間の密着性が高まり、それによって、水分がプラグ孔205を通って本体内部へ浸入するのを抑制している。小型電子機器201では、このようにして、プラグ差込部204の防水性を高めている。

特開2004−119284号公報

しかしながら、特許文献1に係る小型電子機器201では、プラグ孔205が完全に塞がれている訳ではないので、例えば、イヤホン202のプラグ203がプラグ差込部204のプラグ孔205に挿入されていない場合には、防水パッキン206の中心部に形成された穴から水分が浸入してしまう。また、水分が水蒸気となって本体内部に浸入する場合には、プラグ203がプラグ孔205に挿入されていても十分な防水性を確保できなかった。また、防水パッキン206が経時劣化して、防水機能が低下する可能性もあった。

そして、小型電子機器201の内部に侵入した水分が、電子回路に影響を及ぼしたり、プラグ孔205に配設された接点用の電極の表面を酸化させて、プラグ203と電子回路との接続に影響を及ぼしたりする可能性があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、防水性の優れたイヤホン付き小型電子機器を提供することにある。

この課題を解決するために、請求項1に記載のイヤホン付き小型電子機器は、本体部と、前記本体部に取り付けられるイヤホンと、を備えたイヤホン付き小型電子機器であって、前記本体部は、音声信号に対応した電気信号を生成する送信回路を含む電子回路と、前記送信回路と接続された送信コイルと、前記電子回路と前記送信コイルとを収容するケースと、前記ケースの外壁に形成された取り付け部と、を有し、前記イヤホンは、前記送信コイルとの磁界結合が可能な受信コイルと、前記受信コイルに接続された受信回路と、前記受信コイルと前記受信回路とを収容する筐体部と、前記筐体部の外壁に形成された被取り付け部と、を有し、前記送信コイルは、前記ケースの内壁の前記取り付け部と対応する位置に配設され、前記受信コイルは、前記筐体部の内壁の前記被取り付け部と対応する位置に配設され、前記送信コイルと前記受信コイルとの磁界結合を利用して、前記電気信号を前記本体部から前記イヤホンに伝送することを特徴とする。

この構成のイヤホン付き小型電子機器では、送信コイルと受信コイルとの磁界結合を利用して、音声信号に対応した電気信号を本体部からイヤホンに伝送するので、本体部側の電子回路とイヤホンとを、プラグを介して接続させる必要が無くなる。そのため、イヤホン側では接続用のプラグを備える必要が無くなり、本体部側ではプラグを挿入するための貫通孔を形成する必要が無くなる。そして、本体部にプラグ挿入用の貫通孔が形成されている場合と比較して、本体部側の気密性を飛躍的に高めることができる。また、本体部側に接点用の電極を配設する必要も無いので、接点用の電極の表面が水分によって酸化することも無くなる。その結果、この構成のイヤホン付き小型電子機器は、防水性の優れたイヤホン付き小型電子機器となる。

請求項2に記載のイヤホン付き小型電子機器では、前記取り付け部と前記被取り付け部との少なくとも一方には、前記筐体部を前記ケースに保持するための磁石が配設されていることを特徴とする。

この構成のイヤホン付き小型電子機器では、取り付け部と被取り付け部との少なくとも一方には、筐体部をケースに保持するための磁石が配設されている。そのため、磁石の磁力を利用して筐体部を保持することによって、筐体部の保持を容易にすることができる。また、磁石の磁力を利用して筐体部と取り付け部との位置決めを行うことによって、筐体部と取り付け部との位置決めを容易にすることもできる。

請求項3に記載のイヤホン付き小型電子機器では、前記取り付け部は、前記ケースの外壁に形成された凹部を含み、前記被取り付け部は、前記凹部に挿入可能な凸部を含んでいることを特徴とする。

この構成のイヤホン付き小型電子機器では、取り付け部は、ケースの外壁に形成された凹部を含み、被取り付け部は、凹部に挿入可能な凸部を含んでいる。そのため、被取り付け部の凸部が取り付け部の凹部に挿入されることによって、筐体部の横ずれを防止することができる。その結果、筐体部の保持を更に容易にすることができる。

請求項4に記載のイヤホン付き小型電子機器では、前記送信コイルと前記受信コイルとの磁界結合を利用して、前記電気信号と共に前記受信回路を駆動するための電力を、前記本体部から前記イヤホンに送信することを特徴とする。

小型電子機器の防水性を改善する方法としては、例えば、本体部とイヤホンとが近距離無線通信規格に対応した無線通信装置を内蔵し、本体部とイヤホンとの無線通信を利用して音声信号を本体部からイヤホンに送信する方法も考えられる。しかしながら、このような方法では、イヤホン側に電力供給用の電池が必要となり、イヤホンが大型化すると共に、イヤホン側で電池交換の煩わしさが生じる。

一方、この構成のイヤホン付き小型電子機器では、送信コイルと受信コイルとの磁界結合を利用して、音声信号に対応した電気信号と共に受信回路を駆動するための電力を、本体部からイヤホンに伝送している。そのため、イヤホン側では電力供給用の電池を内蔵しなくても良い。その結果、イヤホンを小型化し易くなり、また、イヤホン側での電池交換の煩わしさを解消することができる。

本発明によれば、防水性の優れたイヤホン付き小型電子機器を提供することができる。

本発明の第1実施形態に係る小型電子機器1の構成を示す説明図である。

図1に示す小型電子機器1の回路構成を示すブロック図である。

図1に示す取り付け部15と被取り付け部24との構造を模式的に示す説明図である。

本発明の第2実施形態に係る小型電子機器101の構成を示す説明図である。

図4に示す取り付け部115と被取り付け部124との構造を模式的に示す説明図である。

特許文献1に係る小型電子機器201のプラグ差込部204の構造を示す説明図である。

[第1実施形態] 以下、本考案の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、X1方向を左方向、X2方向を右方向、Y1方向を前方、Y2方向を後方、Z1方向を上方、Z2方向を下方として、説明を進める。

次に、本実施形態に係る小型電子機器1の構成について、図1ないし図3を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る小型電子機器1の構成を示す説明図である。図2は、図1に示す小型電子機器1の回路構成を示すブロック図である。図3は、図1に示す取り付け部15と被取り付け部24との構造を模式的に示す説明図である。

小型電子機器1は、携帯音楽プレーヤや携帯TV等として使用されるイヤホン付き小型電子機器である。小型電子機器1は、図1に示すように、本体部10と、本体部10と接続されるイヤホン20と、を備えている。

本体部10は、小型電子機器1の各種の機能に対応した電子回路11と、音声信号送信用の送信コイル13と、電子回路11と送信コイル13とを収容するケース14と、ケース14に形成された取り付け部15と、スイッチ等の入力手段16と、液晶パネル等の表示手段17と、を有している。

電子回路11には、音声信号に対応した電気信号をイヤホン20に送信する送信回路12が含まれる。送信回路12は、図2に示すように、信号発生回路12aと変調回路12bと増幅回路12cと制御回路12dとを有している。信号発生回路12aは、搬送波となる電気信号を生成している。変調回路12bは、信号発生回路12aが生成した電気信号に変調を加えて、音声信号に対応した電気信号を生成している。増幅回路12cは、変調回路12bが生成した電気信号を増幅している。増幅回路12cは、送信コイル13と接続されており、増幅回路12cの出力信号が送信コイル13に伝送される。制御回路12dは、変調回路12bを制御している。

送信コイル13は、図3に示すように、コア13aと、コア13aの周囲を覆うボビン13bと、ボビン13bの周囲に巻き回されたコイル用の導線13cと、で構成される。 コア13aは、円柱状の磁石である。送信コイル13は、増幅回路12cの出力信号に対応した磁界を発生させている。そして、送信コイル13が発生させた磁界を利用して、音声信号に対応した電気信号をイヤホン20に送信している。

ケース14は、合成樹脂等の材質でできた略直方体の部材である。ケース14は、電子回路11と送信コイル13とを収容すると共に、電子回路11の周囲を覆い、電子回路11の防水性を高めている。ケース14の外壁14aには、イヤホン20を取り付けるための取り付け部15が形成されている。本実施形態では、図1及び図3に示すように、ケース14の右側面の所定の領域が取り付け部15となっている。また、図3に示すように、ケース14の内壁14bの取り付け部15と対応する位置には、送信コイル13が配設されている。

入力手段16と表示手段17とは、ケース14の前面に配設されている。入力手段16は、ユーザからの入力操作を受け付けている。表示手段17は、各種の情報や映像を表示している。また、図示しないが、本体部10には電池が内蔵されており、内蔵された電池が本体部10の各種の電子回路に電力を供給している。尚、入力手段16と表示手段17とには防水加工が施されているが、その防水加工方法についての詳細な説明は省略する。

イヤホン20は、音声信号受信用の受信コイル21と、受信コイル21と接続された受信回路22と、受信コイル21と受信回路22とを収容する筐体部23と、筐体部23に形成された被取り付け部24と、音声発生部25と、リード線26と、を有している。

受信コイル21は、図3に示すように、コア21aと、コア21aの周囲を覆うボビン21bと、ボビン21bの周囲に巻き回された導線21cと、で構成される。コア21aは、鉄等の磁性体の金属でできた円柱状の部材である。受信コイル21は、送信コイル13と磁界結合するためのコイルである。そして、本実施形態では、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合を利用して、送信コイル13から送信された電気信号を受信している。

受信回路22は、図2に示すように、復調回路22aと整流回路22bと定電圧回路22cと、を有している。復調回路22aは、受信コイル21に接続されており、受信コイル21が受信した電気信号の一部が復調回路22aに伝送される。そして、復調回路22aは、受信コイル21から伝送された電気信号の変調成分から音声信号を検出している。

整流回路22bも、受信コイル21に接続されており、受信コイル21が受信した電気信号の一部が整流回路22bにも伝送される。そして、整流回路22bは、受信コイル21から伝送された電気信号を整流して、復調回路22aを駆動するための電力を取り出している。定電圧回路22cは、整流回路22bの出力電圧を所定の電圧に変換している。定電圧回路22cの出力電圧は、復調回路22aの電源として使用される。

筐体部23は、合成樹脂等の材質でできた円柱状の部材である。筐体部23は、受信コイル21と受信回路22とを収容している。筐体部23の外壁23aには、本体部10に取り付けられる被取り付け部24が形成されている。図1及び図3に示すように、筐体部23の左側は、ケース14の取り付け部15と当接する平面部分となっており、本実施形態では、この部分が被取り付け部24となっている。また、図3に示すように、筐体部23の内壁23bの被取り付け部24と対応する位置には、受信コイル21が配設されている。

そして、本実施形態では、ケース14の取り付け部15と筐体部23の被取り付け部24とが当接することに伴って、送信コイル13と受信コイル21とが近接し、送信コイル13のコア13aと受信コイル21のコア21aとが磁力で引き合うようになる。そして、送信コイル13のコア13aと受信コイル21のコア21aとが磁力で引き合うことによって、筐体部23がケース14に保持される。

また、送信コイル13と受信コイル21とが近接することによって、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合が可能となる。そして、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合を利用して、送信コイル13から受信コイル21に音声信号に対応した電気信号が送信される。小型電子機器1では、このように、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合を利用して、音声信号に対応した電気信号を本体部10からイヤホン20に伝送している。

音声発生部25は、受信回路22が検出した音声信号に対応した音声を発生させている。リード線26は、受信回路22と音声発生部25とを接続している。尚、筐体部23と音声発生部25とリード線26とには防水加工が施されているが、その防水加工方法についての詳細な説明は省略する。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のような小型電子機器1において、例えば、イヤホン20が通常のプラグ型のイヤホンであり、本体部10にプラグ挿入用の貫通孔が形成されている場合、何らかの防水対策を講じたとしても、貫通孔の隙間を完全に塞ぐことは困難である。そのため、貫通孔の隙間から水分が浸入する可能性があった。また、貫通孔に配設された接点用の電極が、侵入した水分によって酸化する可能性もあった。

しかしながら、本実施形態の小型電子機器1では、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合を利用して、音声信号に対応した電気信号を本体部10からイヤホン20に伝送するので、本体部10側の電子回路11とイヤホン20とを、プラグを介して接続させる必要が無くなる。そのため、イヤホン20側では接続用のプラグを備える必要が無くなり、本体部10側ではプラグを挿入するための貫通孔を形成する必要が無くなる。そして、本体部10にプラグ挿入用の貫通孔が形成されている場合と比較して、本体部10側の気密性を飛躍的に高めることができる。また、本体部10側に接点用の電極を配設する必要も無いので、接点用の電極が水分によって酸化することも無くなる。その結果、小型電子機器1は、防水性の優れたイヤホン付き小型電子機器となる。

また、本実施形態の小型電子機器1では、ケース14の内壁14bの取り付け部15と対応する位置には、送信コイル13が配設されている。そして、送信コイル13のコア13aが筐体部23をケース14に保持するための磁石となっている。そのため、コア13aの磁力を利用して筐体部23を保持することによって、筐体部23の保持を容易にすることができる。また、コア13aの磁力を利用して筐体部23と取り付け部15との位置決めを行うことによって、筐体部23と取り付け部15との位置決めを容易にすることもできる。

また、本実施形態のような小型電子機器1の防水性を改善する方法としては、例えば、本体部10とイヤホン20とが近距離無線通信規格に対応した無線通信装置を内蔵し、本体部10とイヤホン20との無線通信を利用して音声信号を本体部からイヤホンに送信する方法も考えられる。しかしながら、このような方法では、イヤホン20側に電力供給用の電池が必要となり、イヤホン20が大型化すると共に、イヤホン20側で電池交換の煩わしさが生じる。

一方、本実施形態の小型電子機器1では、送信コイル13と受信コイル21との磁界結合を利用して、音声信号に対応した電気信号と共に復調回路を駆動するための電力を、本体部10からイヤホン20に伝送している。そのため、イヤホン20側では電力供給用の電池を内蔵しなくても良い。その結果、イヤホン20を小型化し易くなり、また、イヤホン20側での電池交換の煩わしさを解消することができる。

[第2実施形態] 以下、本発明の第2実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第1実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本発明の第2実施形態に係る小型電子機器101の構成について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、本発明の第2実施形態に係る小型電子機器101の構成を示す説明図である。図5は、図4に示す取り付け部115と被取り付け部124との構造を模式的に示す説明図である。

小型電子機器101は、図4に示すように、本体部10とイヤホン20とを備えている。本体部10は、送信回路12を含む電子回路11と、音声信号送信用の送信コイル13と、電子回路11と送信コイル13とを収容するケース14と、ケース14に形成された取り付け部115と、入力手段16と、表示手段17と、を有している。

図4及び図5に示すように、ケース14の右側面の外壁14aの所定の位置には、円柱状の凹部115aが形成されており、本実施形態では、ケース14の外壁14aの凹部115aを含む部分が、取り付け部115となっている。また、図5に示すように、ケース14の内壁14bの凹部115aと対応する位置には、送信コイル13が配設されている。

イヤホン20は、音声信号受信用の受信コイル21と、受信コイル21と接続された受信回路22と、受信コイル21と受信回路22とを収容する筐体部23と、筐体部23に形成された被取り付け部124と、音声発生部25と、リード線26と、を有している。

図4及び図5に示すように、筐体部23の外壁23aには、取り付け部115の凹部115aに挿入可能な円柱状の凸部124aが形成されており、本実施形態では、筐体部23の外壁23aの凸部124aを含む部分が、被取り付け部124となっている。また、図5に示すように、筐体部23の内壁23bの被取り付け部124と対応する位置には、受信コイル21が配設されている。受信コイル21のコア21aは、凸部124aの先端付近まで延びている。

そして、本実施形態では、被取り付け部124の凸部124aが取り付け部115の凹部115aに挿入されると共に、送信コイル13のコア13aと受信コイル21のコア21aとが磁力で引き合うことによって、筐体部23がケース14に保持される。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の小型電子機器101では、ケース14の外壁14aに円柱状の凹部115aが形成されており、ケース14の外壁14aの凹部115aを含む部分が、取り付け部115となっている。また、筐体部23には、取り付け部115の凹部115aに挿入可能な凸部124aが形成されており、筐体部23の凸部124aを含む部分が、被取り付け部124となっている。そのため、送信コイルのコア13aの磁力を利用して筐体部23を保持するだけでなく、被取り付け部124の凸部124aが取り付け部115の凹部115aに挿入されることによって、筐体部23の横ずれを防止することもできる。その結果、筐体部23の保持を更に容易にすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。

例えば、本発明の実施形態において、小型電子機器1と小型電子機器101とは、携帯音楽プレーヤや携帯TV以外の電子機器であっても構わない。例えば、小型電子機器1と小型電子機器101とは、携帯情報端末や携帯ゲーム機等のような電子機器であっても構わない。また、小型電子機器1と小型電子機器101とは、電子機器の機能に合わせて、前述した以外の電子回路や装備を備えていても構わない。

また、本発明の実施形態において、送信回路12の回路構成と受信回路22の回路構成とは、前述した以外の回路構成であっても構わない。また、本体部10からイヤホン20に送信される電気信号に加えられる変調は、FM変調ではなくAM変調やデジタル変調であっても構わない。

また、本発明の実施形態において、本体部10は、送信コイル13付近の磁界の変化を検出する磁界検出手段を有していても構わない。そして、磁界の変化に基づいてイヤホン20が取り付けられたか否かを判断し、イヤホンが取り付けられていない場合には、信号発生回路12aや増幅回路12cの機能を停止させても構わない。イヤホンが取り付けられていない場合に信号発生回路12aや増幅回路12cの機能を停止させることによって、無駄な電力消費を抑制することができる。

また、本実施形態では、送信コイル13のコア13aが磁石であり、受信コイル21のコア21aが磁性体の金属であったが、送信コイル13のコア13aが磁性体の金属であり、受信コイル21のコア21aが磁石であっても構わない。また、送信コイル13のコア13aと受信コイル21のコア21aとが共に磁石であっても構わない。

また、本発明の実施形態において、送信コイル13と受信コイル21とが磁力で引き合うのであれば、送信コイル13と受信コイル21とは、前述した以外の構造のコイルであっても構わない。また、磁力以外の方法によって、筐体部23(又は筐体部23)をケース14に保持させても構わない。

1 小型電子機器 10 本体部 11 電子回路 12 送信回路 12a 信号発生回路 12b 変調回路 12c 増幅回路 12d 制御回路 13 送信コイル 13a コア 13b ボビン 13c 導線 14 ケース 14a 外壁 14b 内壁 15 取り付け部 16 入力手段 17 表示手段 20 イヤホン 21 受信コイル 21a コア 21b ボビン 21c 導線 22 受信回路 22a 復調回路 22b 整流回路 22c 定電圧回路 23 筐体部 23a 外壁 23b 内壁 24 被取り付け部 25 音声発生部 26 リード線 101 小型電子機器 115 取り付け部 115a 凹部 124 被取り付け部 124a 凸部