(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、弾性支持部材を介して前記筐体に支持された振動体と、前記振動体に振動力を与える磁気駆動部とを有する振動発生装置において、
前記弾性支持部材によって、前記振動体が、第１の方向へ第１の固有振動数で振動し、第１の方向と直交する第２の方向へ第２の固有振動数で振動するように支持されており、
前記磁気駆動部は、前記振動体に設けられた磁芯および前記磁芯に巻かれたコイルと、前記筐体側に設けられて前記磁芯の端部に対向する第１の磁石および第２の磁石とを有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石は、前記磁芯の端部に対向する磁極面が互いに逆の極性に着磁され、前記第１の磁石の磁極面の中心と、第２の磁石の磁極面の中心が、第１の方向と第２の方向の双方に離れて位置しており、
前記コイルに第１の周波数の駆動信号が与えられると、前記振動子が第１の方向へ振動し、前記コイルに第２の周波数の駆動信号が与えられると、前記振動子が第２の方向へ振動することを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
前記振動体が中立姿勢のとき、前記磁芯の端部の中心が、前記第１の磁石の磁極面の中心と、前記第２の磁石の磁極面の中心に対して、第１の方向と第２の方向の双方の中間に位置している請求項１記載の振動発生装置。
【請求項３】
前記第１の磁石の磁極面と前記第２の磁石の磁極面は共に、第２の方向の幅寸法よりも第１の方向の長さ寸法が大きい長方形状であり、前記第１の磁石と前記第２の磁石が第２の方向に重ねて配置され、それぞれの中心が第１の方向へ離れて位置している請求項１または２記載の振動発生装置。
【請求項４】
前記第１の磁石と前記第２の磁石が第２の方向に重ねて配置され、それぞれの中心が第１の方向へ離れて位置しており、前記第１の磁石と同じ極性の磁極面を有する第１の延長部と前記第２の磁石とが第１の方向に並んで配置され、前記第２の磁石と同じ極性の磁極面を有する第２の延長部と前記第１の磁石とが第１の方向に並んで配置されている請求項１または２記載に振動発生装置。
【請求項５】
前記コイルに、前記振動体を第１の方向へ向けて第１の振動数で駆動するための第１の周波数の駆動信号と、前記振動体を第２の方向へ第２の振動数で駆動するための第２の周波数の駆動信号とを切り替えて与える駆動回路が設けられており、第２の振動数が第１の振動数よりも高く設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の振動発生装置。
【請求項６】
電話機能を有する携帯機器に搭載されて、電話機能の着信があったときは、前記コイルに第１の周波数の駆動信号が与えられ、前記携帯機器に設けられた操作部が操作されたときに、前記コイルに第２の周波数の駆動信号が与えられる請求項５記載の振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つのコイルを有する磁気駆動部を用いて、１つの振動体を互いに直交する２つの方向へ振動させることができる振動発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電話機能を有する携帯機器に振動発生装置が搭載されている。この振動発生装置は、主に電話機能の着信を知らせるときに駆動される。
【０００３】
従来の振動発生装置は、小型モータの回転軸に質量が偏った錘が固定され、小型モータの回転軸を回転させたときの錘の反力によって振動を発生するものが主流であった。しかし、小型モータを用いた振動発生装置は、ローラの回転力を振動力に変換しているので、エネルギーの変換効率が悪く、消費電力が大きい欠点があった。
【０００４】
最近の携帯機器は、電話機能の着信を振動で知らせるだけでなく、ディスプレイに表示された操作部に指を触れてタッチパッドによる操作入力を行うときに、その操作入力の反力を振動で伝えることも行われている。この場合、着信を知らせる振動と同じ振動数の振動で操作反力を伝えようとすると、振動数が低すぎて、先鋭な操作反力を与えることができない。
【０００５】
小型モータを用いた振動装置は、入力電圧を大きくし回転軸の回転数を高くすることで、高い振動数を出力することも可能である。しかし、この場合に、消費電力がさらに大きくなり、また低い振動数と高い振動数とを切り替えるときに要する時間が長くなる欠点がある。
【０００６】
以下の特許文献１に記載された振動発生装置は、第１の振動子が第１の板ばねで支持され、第２の振動子が第２の板ばねを介して第１の振動子に搭載されており、第１の板ばねのばね定数が第２の板ばねのばね定数よりも大きく設定されている。また、第２の振動子にコイルが巻かれたコアが搭載され、第１の振動子に、コアの端面に対向する上部磁石と下部磁石が上下に並んで配置されている。
【０００７】
この振動発生装置は、コイルに所定の周波数の駆動信号が与えられると、第１の振動子と第２の振動子との間で上下方向への吸引力と反発力が交互に作用して、第１の振動子の上で第２の振動子が上下に振動しようとする。コイルに高い周波数の駆動信号が与えられると、第１の振動子の質量と第１の板ばねのばね定数とで決まる第１の固有振動数で、第１の振動子が高い振動数で上下に共振し、コイルに低い周波数の駆動信号が与えられると、第２の振動子の質量と第２の板ばねのばね定数とで決められる第２の固有振動数で、第２の振動子が低い振動数で上下に共振する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１１１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された振動発生装置は、小型モータを用いた振動発生装置のように入力電圧を変化させる必要はなく、入力する駆動信号の周波数を変えることで、振動子を異なる共振点で振動させることが可能である。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された振動発生装置は、質量が相違する２つの振動子と、ばね定数が相違する２種の板ばねを使用しているため、部品点数が多く、大型なものしか構成できない。
【００１１】
また、第１の振動子を第１の固有振動数で共振させるときの振動方向と、第２の振動子を第２の固有振動数で共振させるときの振動方向が共に同じ上下方向であるため、いずれか一方の振動子を固有振動数で振動させようとしたときに、他方の振動子が同じ方向へ不要な振動を発生しやすく、所望の振動数の振動を実現するのが難しい。
【００１２】
さらに、一方の振動子が共振しているときに、他方の振動子が単なる負荷となることがあり、全体として発生する振動エネルギーが小さくなりやすい。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、振動体を互いに異なる方向へ異なる固有振動数で振動させることができる振動発生装置を提供することを目的としている。
【００１４】
また本発明は、１種類のコイルへの通電で、振動体を異なる２方向へ振動させることができる振動発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、筐体と、弾性支持部材を介して前記筐体に支持された振動体と、前記振動体に振動力を与える磁気駆動部とを有する振動発生装置において、
前記弾性支持部材によって、前記振動体が、第１の方向へ第１の固有振動数で振動し、第１の方向と直交する第２の方向へ第２の固有振動数で振動するように支持されており、
前記磁気駆動部は、前記振動体に設けられた磁芯および前記磁芯に巻かれたコイルと、前記筐体側に設けられて前記磁芯の端部に対向する第１の磁石および第２の磁石とを有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石は、前記磁芯の端部に対向する磁極面が互いに逆の極性に着磁され、前記第１の磁石の磁極面の中心と、第２の磁石の磁極面の中心が、第１の方向と第２の方向の双方に離れて位置しており、
前記コイルに第１の周波数の駆動信号が与えられると、前記振動子が第１の方向へ振動し、前記コイルに第２の周波数の駆動信号が与えられると、前記振動子が第２の方向へ振動することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の振動発生装置は、磁芯とコイルを搭載している振動体が、互いに異なる方向で異なる固有振動数で振動する。振動体が異なる共振モードで互いに異なる向きに振動するため、それぞれの方向への振動への切替えが迅速であり、また一方のモードで振動しているときに他の方向への不要な振動ノイズが発生しにくくなる。
【００１７】
また、１つの磁芯と１つのコイルで、振動体を互いに直交する２方向へ異なる振動数で振動させることができるので、部品点数が少なくなり、小型化を実現しやすくなる。
【００１８】
本発明は、前記振動体が中立姿勢のとき、前記磁芯の端部の中心が、前記第１の磁石の磁極面の中心と、前記第２の磁石の磁極面の中心に対して、第１の方向と第２の方向の双方の中間に位置しているものである。
【００１９】
本発明は、前記第１の磁石の磁極面と前記第２の磁石の磁極面は共に、第２の方向の幅寸法よりも第１の方向の長さ寸法が大きい長方形状であり、前記第１の磁石と前記第２の磁石が第２の方向に重ねて配置され、それぞれの中心が第１の方向へ離れて位置しているものとして構成できる。
【００２０】
この構成では、細長い２個の磁石で磁界発生部を構成でき、特殊な形状の磁石を使用する必要がなく、安価に構成しやすくなる。
【００２１】
あるいは、本発明は、前記第１の磁石と前記第２の磁石が第２の方向に重ねて配置され、それぞれの中心が第１の方向へ離れて位置しており、前記第１の磁石と同じ極性の磁極面を有する第１の延長部と前記第２の磁石とが第１の方向に並んで配置され、前記第２の磁石と同じ極性の磁極面を有する第２の延長部と前記第１の磁石とが第１の方向に並んで配置されているものである。
【００２２】
上記構成では、振動体を第１の方向と第２の方向の双方へ、強い駆動力で効率よく駆動できるようになる。
【００２３】
本発明は、前記コイルに、前記振動体を第１の方向へ向けて第１の振動数で駆動するための第１の周波数の駆動信号と、前記振動体を第２の方向へ第２の振動数で駆動するための第２の周波数の駆動信号とを切り替えて与える駆動回路が設けられており、第２の振動数が第１の振動数よりも高く設定されているものとして構成できる。
【００２４】
本発明は、コイルに与える駆動信号の周波数を変えるだけで、振動体を異なる向きで異なる共振モードで駆動できる。
【００２５】
本発明は、電話機能を有する携帯機器に搭載されて、電話機能の着信があったときは、前記コイルに第１の周波数の駆動信号が与えられ、前記携帯機器に設けられた操作部が操作されたときに、前記コイルに第２の周波数の駆動信号が与えられるものとして構成できる。
【００２６】
この携帯機器は、電話機能の着信やメールの着信では、比較的低い周波数の振動でこれを通知でき、操作部を指で操作したときには、高い周波数で先鋭な操作反力を得ることが可能になる。
【００２７】
または、本発明の振動発生装置を、タッチパネルなどのように本来操作反力を発生できない操作部に設置し、または指で操作したときの操作感触が比較的鈍く感じられる操作部に設置して、指で操作したときに振動発生装置を動作させて、操作感触を増大させる目的で使用することができる。
【００２８】
また、機器に搭載されたプログラムによって、振動発生装置を振動させるときに、２つの共振モードのいずれかを選択し、または２つの共振モードを組み合わせることで、操作部を指で操作したときの操作反力を動作状態に応じて多様に変化させることも可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の振動発生装置は、磁芯とコイルとを搭載している振動体が、異なる固有振動数で互いに直交する向きで振動させられる。異なる共振モードのときの振動方向が互いに異なる向きであるため、共振モードの切替えが迅速であり、一方の方向の共振モードのときに、振動体が異なる方向への不要な振動ノイズを発生しにくい。
【００３０】
また、共通の磁芯と共通のコイルによって、振動体を異なる向きに共振させることができるため、部品点数が少なく、小型化しやすくなる。
【００３１】
その結果、１つの振動発生装置において、例えば電話機能やメール機能の着信を知らせる第１の振動と、操作部を指で操作したときの先鋭な第２の振動の操作反力を発揮することなどが可能になる。
【００３２】
さらに、携帯機器以外の電子機器において、種々の振動を発生させて、使用者に警報を発したり、動作状態の変化を告知させることなどが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の振動発生装置の分解斜視図、
【図２】図１に示す振動発生装置の振動体と弾性支持部材を示す底面図、
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図、
【図４】弾性支持部材の拡大平面図、
【図５】磁気駆動部の磁石の配置を示す説明図、
【図６】第２の実施の形態の振動発生装置に設けられた磁気駆動部の磁石の配置を示す説明図、
【図７】第３の実施の形態の振動発生装置の弾性支持部材を示す説明図、
【図８】振動発生装置を搭載した携帯機器の説明図、
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１に示すように、本発明の実施の形態の振動発生装置１は、筐体１０と、振動体２０と、振動体２０を保持する支持体３０と、筐体１０に対して振動体２０および支持体３０を支持する弾性支持部材３３とを有している。筐体１０と振動体２０との間には、磁気駆動部４０が設けられている。
【００３５】
この振動発生装置１は、Ｘ方向が第１の方向、Ｚ方向が第２の方向、Ｙ方向が第３の方向である。
【００３６】
図１に示すように、筐体１０は、底板部１１と、底板部１１から直角に折り曲げられてＸ方向に対向する一対の固定板部１２，１２と、底板部１１から直角に折り曲げられてＹ方向に対向する一対の磁石支持板部１３，１３とが一体に形成されている。
【００３７】
振動体２０は、磁芯２１と、磁性ヨーク２２とを有している。磁芯２１は、磁性金属材料で板状に形成されており、その周囲に、磁気駆動部４０を構成するコイル４１が設けられている。コイル４１は、細い銅線が磁芯２１の周囲に多重に巻かれて構成されている。
【００３８】
磁性ヨーク２２は、磁芯２１と同じ磁性金属材料で形成されている。磁性ヨーク２２は、中央部に凹部２２ｂが形成され、凹部２２ｂを挟んでＹ方向の両側に上向きの接続面２２ａ，２２ａが形成されている。磁芯２１が磁性ヨーク２２の上に重ねられると、コイル４１の下半分が凹部２２ｂに収納され、磁芯２１のコイル４１から突出する突出部の下向きの接続面２１ａ，２１ａが、磁性ヨーク２２の接続面２２ａ，２２ａに重ねられて接続されて、接着剤などで固定されている。
【００３９】
振動体２０を支持する支持体３０は、板ばね材料を折り曲げて形成されている。例えば筐体１０は鉄系などの磁性材料の板材で形成され、支持体３０は、ステンレスなどの非磁性金属板で形成されている。支持体３０は、支持底部３１と、支持底部３１から直角に折り曲げられてＹ方向に対向する一対の対向板部３２，３２とを有している。それぞれの対向板部３２，３２には、Ｘ方向に向けて細長く形成された開口部３２ａ，３２ａが形成されている。
【００４０】
図２と図３に示すように、支持体３０に振動体２０が搭載される。図１に示すように、磁芯２１には、前記接続面２１ａ，２１ａよりもさらにＹ方向に突出する突出端部２１ｂ，２１ｂが一体に形成されており、突出端部２１ｂ，２１ｂが、対向板部３２，３２の開口部３２ａ，３２ａに嵌合して、振動体２０が、支持体３０に位置決めされて固定されている。
【００４１】
突出端部２１ｂ，２１ｂと開口部３２ａ，３２ａとの嵌合構造だけで、磁芯２１と支持体３０とが互いに固定されてもよいが、磁性ヨーク２２の下面２２ｃと、支持体３０の支持底部３１とが接着剤などによって部分的に固定されてもよい。
【００４２】
支持体３０には、Ｘ方向の両側において、支持底部３１から連続する弾性支持部材３３，３３が一体に形成されている。
【００４３】
図１と図２に示すように、支持底部３１からＸ方向の一方へ突出する弾性支持部材３３と、Ｘ方向の他方へ突出する弾性支持部材３３は、Ｙ−Ｚ面を挟んで互いに面対称構造である。
【００４４】
図４に拡大して示すように、弾性支持部材３３は、中間板部３４を有している。図３に示すように、中間板部３４は、支持体３０の支持底部３１のＸ方向に向く側部からＺ方向の上向きに直角に折り曲げられて形成されている。図４では、中間板部３４のＹ方向の長さ寸法がＷで示されている。
【００４５】
弾性支持部材３３では、前記中間板部３４からＸ方向の外側に間隔を空けた位置に挟持部３５が設けられている。図３に示すように、挟持部３５に、前記中間板部３４と平行な保持板部３５ａと、保持板部３５ａに対向するように曲げられた弾性保持片３５ｂとが一体に形成されている。図４に示すように、保持板部３５ａと弾性保持片３５ｂとで、筐体１０の固定板部１２が挟まれる。このとき、保持板部３５ａが固定板部１２の内面１２ａに密着し、弾性保持片３５ｂが固定板部１２の外面１２ｂに弾圧されて、挟持部３５が固定板部１２に固定される。
【００４６】
図４に示すように、中間板部３４の外面３４ａと保持板部３５ａの内面３５ｃは互いに平行であり、その間に、第１の弾性変形部３６が設けられている。第１の弾性変形部３６は、支持体３０を構成している板ばね材によって、中間板部３４および保持板部３５ａと一体に形成されている。
【００４７】
第１の弾性変形部３６は、２つの変形板部３６ａ，３６ｂを有している。変形板部３６ａ，３６ｂは、Ｚ方向の幅寸法よりも第３の方向であるＹ方向の長さ寸法が大きい帯板形状である。変形板部３６ａ，３６ｂは、板厚方向が第１の方向（Ｘ方向）に向けられて、幅方向が第２の方向であるＺ方向へ向けられ、長手方向が第３の方向であるＹ方向に向けられている。
【００４８】
変形板部３６ａの基部は、基部曲げ部３６ｃを介して中間板部３４と連続しており、変形板部３６ｂの基部は、基部曲げ部３６ｄを介して保持板部３５ａと連続している。変形板部３６ａの先部と変形板部３６ｂの先部は、中間曲げ部３６ｅを介して連続している。
【００４９】
変形板部３６ａと変形板部３６ｂはその長手方向がＹ方向に向けられ、板厚方向がＸ方向へ向けられているため、主に第１の方向であるＸ方向に曲げ歪みを発生し、その曲率方向はＹ方向である。基部曲げ部３６ｃと基部曲げ部３６ｄおよび中間曲げ部３６ｅは、折り曲げの中心線が第２の方向であるＺ方向へ向けられており、主に第１の方向であるＸ方向に曲げ歪みを発生する。
【００５０】
第１の弾性変形部３６は、変形板部３６ａ，３６ｂのそれぞれの曲げ歪みおよび基部曲げ部３６ｃ，３６ｄと中間曲げ部３６ｅのそれぞれの曲げ歪みによって、第１の方向であるＸ方向へ第１の弾性係数を有して弾性変形する。第１の弾性変形部３６に第１の方向への曲げ歪みを与えるのに要する曲げ応力は小さく、第１の弾性係数は比較的小さい値である。第１の弾性変形部３６のＸ方向の歪みによって、振動体２０およびこれを搭載した支持体３０がＸ方向へ振動可能である。このときの第１の固有振動数は、振動体２０および支持体３０の合計の質量と前記第１の弾性係数とで決まる。第１の弾性係数が比較的小さい値であるため、第１の固有振動数は比較的低い。
【００５１】
振動体２０が第１の方向であるＸ方向へ振動するとき、その振動方向は、第２の弾性変形部３９を構成する変形板部３８のせん断方向である。さらに、弾性変形部３９は、第１の弾性変形部３６に比較して曲げ剛性が十分に大きい。そのため、振動体２０および支持体３０が第１の方向であるＺ方向へ振動しているときに、第２の弾性変形部３９はほとんど変形しない。
【００５２】
振動体２０および支持体３０が第２の方向であるＺ方向へ移動するとき、第１の弾性変形部３６を構成する変形板部３６ａ，３６ｂおよび曲げ部３６ｃ，３６ｄ，３６ｅに対しては、幅方向（Ｚ方向）へせん断力が作用し、また、わずかに捩り力が作用する。第１の弾性変形部３６をせん断方向および捩り方向へ変形させるのに要する力は、第１の弾性変形部３６をＸ方向へ曲げ変形させるのに要する力に比べて十分に大きい。すなわち、第１の弾性変形部３６はＸ方向への第１の弾性係数に比べて、Ｚ方向への弾性係数はきわめて高い値となる。そのため、振動体２０および支持体３０が第１の方向であるＺ方向へ移動するとき、第１の弾性変形部３６に弾性歪みが発生しにくく、Ｚ方向へ振動しているときに第１の弾性変形部３６が不要な方向の振動ノイズを発生しにくい。
【００５３】
図４に示すように、弾性支持部材３３では、中間板部３４の両端部において、支持体３０の支持底部３１をＸ方向に切り込む切欠き部３７，３７が形成されている。図４では、切欠き部３７，３７の切り込み深さ寸法がＤで示されている。支持底部３１を構成する板ばね材であって、切欠き部３７，３７で挟まれた範囲、すなわち図４において幅寸法Ｗと切り込み深さ寸法Ｄで挟まれた部分の板ばね材が変形板部３８となっている。変形板部３８は、振動体２０を構成する磁性ヨーク２２の下面２２ｃに対して、接着剤などによって固定されていない。変形板部３８とこの変形板部３８から折り曲げられている前記中間板部３４とで第２の弾性変形部３９が構成されている。
【００５４】
振動体２０および支持体３０が、第２の方向であるＺ方向へ動くときに、第２の弾性変形部３９が弾性変形する。第２の弾性変形部３９の主な変形部は変形板部３８であり、振動体２０および支持体３０のＺ方向の移動に対して、変形板部３８がＺ方向へ曲げ歪みを発生する。このとき、中間板部３４と変形板部３８との曲げ境界部にも曲げ歪みが発生する。
【００５５】
変形板部３８は、幅方向であるＹ方向に長く、曲げられたときの曲率方向であるＸ方向の寸法が短い。そのため、振動体２０と支持体３０が第２の方向であるＺ方向へ移動して第２の弾性変形部３９が曲がるときの第２の弾性係数は、第１の弾性変形部３６のＸ方向での第１の弾性係数に比べてきわめて高い値になる。振動体２０および支持体３０がＺ方向へ振動する際の第２の固有振動数は、振動体２０および支持体３０の質量と第２の弾性係数とで決まるが、第２の固有振動数は、Ｘ方向へ振動するときに第１の固有振動数に比較してきわめて高い。
【００５６】
切欠き部３７，３７の切り込み深さＤを変化させると、変形板部３８のＸ方向の長さ寸法が変化し、第２の弾性係数が変化する。よって切り込み深さＤを変えることで、振動体２０および支持体３０の第２の方向であるＺ方向への固有振動数を調整することができる。ただし、切欠き部３７，３７の切り込み深さＤの変化は第１の弾性変形部３６に何ら変化を与えないため、第２の弾性係数を調整するときに、第１の弾性変形部３６の第１の弾性係数が変化することはない。
【００５７】
図１に示すように、筐体１０にはＹ方向に対向する対を成す磁石支持板部１３，１３が設けられている。一方の磁石支持板部１３の内面に、コイル４１と共に磁気駆動部４０を構成する磁界発生部材４２ａが固定され、他方の固定板部１２の内面に、同じくコイル４１と共に磁気駆動部４０を構成する磁界発生部材４２ｂが固定されている。
【００５８】
図５（Ａ）に示すように、一方の磁界発生部材４２ａは、上側に位置する第１の磁石４３ａと、底板部１１側に位置する第２の磁石４４ａとを有している。第１の磁石４３ａと第２の磁石４４ａは共に、Ｚ方向の幅寸法よりもＸ方向の長さ寸法が大きい細長形状である。第１の磁石４３ａの中心Ｏ１は、図５（Ａ）において、左側に位置し、第２の磁石４４ａの中心Ｏ２は、図５（Ａ）において、右側に位置している。第１の磁石４３ａは、磁芯２１の突出端部２１ｂに対向する磁極面がＮ極に着磁され、第２の磁石４４ａは、突出端部２１ｂに対向する磁極面がＳ極に着磁されている。
【００５９】
振動体２０に外力が作用しておらず、振動体２０が弾性支持部材３３，３３によって中立姿勢に支持されているとき、磁芯２１の突出端部２１ｂの中心Ｏ０は、前記中心Ｏ１と中心Ｏ２に対してＸ方向において中間点に位置し、Ｚ方向において中間点に位置している。
【００６０】
図５に示す磁界発生部材４２ａと対向している他方の磁界発生部材４２ｂは、Ｘ−Ｚ面を挟んで、前記磁界発生部材４２ａと面対称構造である。磁界発生部材４２ｂは、前記第１の磁石４３ａと面対称の第１の磁石４３ｂと、前記第２の磁石４４ａと面対称の第２の磁石４４ｂを有している。なお、図１には第２の磁石４４ｂが図面に現れていない。磁界発生部材４２ｂの第１の磁石４３ｂは、磁芯２１の突出端部２１ｂに対向する磁極面がＳ極に着磁され、第２の磁石４４ｂは、突出端部２１ｂに対向する磁極面がＮ極に着磁されている。すなわち、対向する第１の磁石４３ａと第１の磁石４３ｂの磁極面が互いに逆の極性に着磁されており、対向する第２の磁石４４ａと第２の磁石４４ｂの磁極面が互いに逆の極性に着磁されている。
【００６１】
図８に、前記振動発生装置１を搭載した携帯機器５０の一例が示されている。
携帯機器５０は電話機能やメール送受信機能を有しているものであり、振動発生装置１が筐体５１の内部に設置されている。また、筐体５１の内部に、振動発生装置１を駆動する駆動回路５２が内蔵されている。
【００６２】
振動発生装置１は２つの共振モードを有している。１つの共振モードは、振動体２０と支持体３０が第１の方向であるＸ方向へ振動するときの第１の固有振動数による振動である。第２の共振モードは、振動体２０と支持体３０が第２の方向であるＺ方向へ振動するときの第２の固有振動数による振動である。前述のように、第２の固有振動数は第１の固有振動数よりも十分に高い。
【００６３】
振動発生装置１を第１の共振モードで駆動するときは、駆動回路５２からコイル４１に対して、第１の固有振動数に一致する第１の周波数またはこれに近い周波数の駆動信号が与えられる。この駆動信号は、コイル４１に対して矩形波状のパルス電流が間欠的に与えられてもよいし、コイル４１に対して交流電流が与えられてもよい。このときに、磁芯２１の突出端部２１ｂの表面の磁極がＮ極またはＳ極に変わる周波数が、第１の固有振動数に一致しまたは第１の固有振動数に近い値となる。
【００６４】
コイル４１に通電されて磁芯２１の突出端部２１ｂが磁極として機能すると、図５（Ｂ）に示すように、突出端部２１ｂの中心Ｏ０に対して中心Ｏ１，Ｏ０，Ｏ２が並ぶ直線方向へ駆動力Ｆが作用する。駆動信号が第１の周波数またはこれに近い周波数のときは、駆動力ＦのＸ方向の分力Ｆｘによって、振動体２０と支持体３０がＸ方向へ第１の共振モードで共振する。
【００６５】
振動発生装置１を第２の共振モードで駆動するときは、駆動回路５２からコイル４１に対して、第２の固有振動数に一致する第２の周波数またはこれに近い周波数の駆動信号が与えられる。このとき、駆動力ＦのＺ方向の分力Ｆｚによって、振動体２０と支持体３０がＺ方向へ第２の共振モードで共振する。
【００６６】
例えば、第１の周波数を１５０〜２００Ｈｚ程度に設定しておくと、携帯機器５０の電話機能やメール送受信機能が着信状態となったときに所有者にその状態を知らせるのに適した振動となる。
【００６７】
第２の周波数を４００〜６００Ｈｚ程度に設定しておくと、操作部が指で操作されたときに指に与えられる操作反力の振動に適したものになる。
【００６８】
例えば、図８に示す携帯機器５０は、筐体５１に表示画面５３が設けられて、カラー液晶表示パネルなどに画像が表示される。表示画面５３には静電容量式または抵抗式などの座標入力が可能なタッチパッドが併設されている。表示画面５３に複数の操作釦５４の画像が表示されているときに、いずれかの操作釦５４に指を触れることで、前記入力パッドが検知状態となり、どの操作釦５４が操作されたのかが筐体５１に内蔵された制御回路で認識される。このとき、制御回路から駆動回路５２に指令が出され、コイル４１に第２の周波数の駆動信号が短い時間だけ与えられると、筐体５１が高い周波数で短時間だけ振動し、操作釦５４に触れている指に、鋭い感覚の操作反力が与えられる。
【００６９】
駆動回路５２では、駆動電圧を変動させる必要がなく、駆動信号の周波数を変化させるだけで、筐体５１を比較的低い振動数で振動させて、着信状態を知らせ、筐体５１を高い振動数で短時間振動させることで、指に鋭い操作反力を感じさせることが可能になる。
【００７０】
振動発生装置１を第２の駆動信号で振動させるときに、指に操作反力として感じさせる周波数はどの程度が最適であるかは、個々の筐体５１の大きさや振動伝達構造により相違する。
【００７１】
そこで、図４に示すように、支持体３０の支持底部３１に形成された切欠き部３７，３７の切り込み深さＤを変更し、第２の弾性変形部３９の第２の弾性係数を変えることで、それぞれの携帯機器において最適となる振動数の振動を発生でき、最適な操作反力を発揮させることができるようになる。この場合に、切欠き部３７の切り込み深さＤを変更しても、第１の弾性変形部３６の第１の弾性係数に影響は無いため、着信を知らせる振動モードが変わることはない。
【００７２】
また、第１の共振モードと第２の共振モードは、着信モードと操作釦５４の操作反力モードに限られるものではなく、他の操作を行ったときに、第１の共振モードまたは第２の共振モードで筐体５１を振動させることが可能である。例えば、表示画面５３にゲーム画像を表示してゲーム動作を行わせているときに、表示画面５３の表示内容の変化に応じて、第１の共振モードと第２の共振モードを切り替えて、あるいは組み合わせて、筐体５１を振動させることが可能である。
【００７３】
図６は第２の実施の形態の振動発生装置に設けられた磁界発生部材１４２を示している。
【００７４】
この磁界発生部材１４２は、第１の磁石１４３の左側端部に、第２の磁石１４４と重なる位置まで下方に延びる第１の延長部１４３ａが一体に形成され、第２の磁石１４４の右側端部に、第１の磁石１４３と重なる位置まで延びる第２の延長部１４４ａが一体に形成されている。なお、第１の延長部１４３ａが、第１の磁石１４３の本体部と別体に形成され、第２の延長部１４４ａが、第２の磁石１４４の本体部と別体に形成されているものであってもよい。
【００７５】
図６に示す磁界発生部材１４２は、Ｘ方向の両側に延長部１４３ａ，１４４ａが設けられているため、第１の磁石１４３の中心（重心）Ｏ１と第２の磁石１４４の中心（重心）Ｏ２のＸ方向の距離を長くできる。よって、図５（Ｂ）に示すＸ方向の駆動力の分力Ｆｘを大きくでき、振動体２０と支持体３０を第１の共振モードでＸ方向へ駆動するときの、Ｘ方向以外の不要な振動ノイズを低減しやすくなる。
【００７６】
図７は本発明の第３の実施の形態の振動発生装置における弾性支持部材の構造を示している。
【００７７】
前記磁芯２１とコイル４１を搭載した振動体１２０は、筐体１１０内において、第１の弾性変形部１３６，１３６によって、第１の方向であるＸ方向へ振動できるように支持され、第２の弾性変形部１３９，１３９によって、第２の方向であるＺ方向へ振動できるように支持されている。
【００７８】
第１の弾性変形部１３６の第１の弾性係数よりも、第２の弾性変形部１３９の第２の弾性係数の方が大きく、振動体１２０のＺ方向の固有振動数がＸ方向の固有振動数よりも高く設定されている。
【００７９】
この場合も、前記磁気駆動部４０を使用することで、振動体１２０をＸ方向とＺ方向へ異なる固有振動数で共振させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  振動発生装置
１０  筐体
１２  固定板部
１３  磁石支持板部
２０  振動体
２１  磁芯
２２  磁性ヨーク
３０  支持体
３１  支持底部
３３  弾性支持部材
３４  中間板部
３５  挟持部
３６  第１の弾性変形部
３６ａ，３６ｂ  変形板部
３６ｃ，３６ｄ  基部曲げ部
３６ｅ  中間曲げ部
３７  切欠き部
３８  変形板部
３９  第２の弾性変形部
４０  磁気駆動部
４１  コイル
４２ａ，４２ｂ  磁界発生部材
４３ａ，４３ｂ  第１の磁石
４４ａ，４４ｂ  第２の磁石
５０  携帯機器
５１  筐体
５２  駆動回路
５３  表示画面
５４  操作釦
１４２  磁界発生部材
１４３  第１の磁石
１４３ａ  第１の延長部
１４４  第２の磁石
１４４ａ  第２の延長部
【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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【図７】
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【図８】
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