(57)【要約】      （修正有）【課題】長手方向における端部での振動効果をより高める振動デバイスを提供する。【解決手段】振動装置の振動デバイスは、板状の基体と、基体の長手方向を有する載置面に設けられる複数の振動モータ１２と、を備える。複数の振動モータは、載置面の長手方向中央よりも長手方向一方側に配置される第１振動モータ１２１と、載置面の長手方向中央よりも長手方向他方側に配置される第２振動モータ１２２と、を含む。第１振動モータ及び第２振動モータはそれぞれ、少なくとも、基体における振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向の振動成分を有する振動を発生する。【選択図】図６Ａ
2019130462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基体と、
前記基体の長手方向を有する載置面に設けられる複数の振動モータと、
を備え、
複数の前記振動モータは、
前記載置面の長手方向中央よりも長手方向一方側に配置される第１振動モータと、
前記載置面の長手方向中央よりも長手方向他方側に配置される第２振動モータと、
を含み、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータはそれぞれ、少なくとも、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向の振動成分を有する振動を発生する、振動デバイス。
【請求項２】
前記振動成分の振動方向は、前記載置面の長手方向と垂直である、請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータのうちの少なくとも一方は、前記振動成分の振動方向にのみ振動する、請求項１又は請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記載置面の長手方向において、
前記第１振動モータは、長手方向中央よりも前記載置面の長手方向一方端部に近く、
前記第２振動モータは、長手方向中央よりも前記載置面の長手方向他方端部に近い、請求項１から請求項３のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第１振動モータは、前記載置面の短手方向中央よりも短手方向一方側に配置され、
前記第２振動モータは、前記載置面の短手方向中央よりも短手方向他方側に配置される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータは、前記載置面の短手方向中央よりも短手方向一方側に配置される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記第１振動モータの数は、前記第２振動モータの数と同じである、請求項１から請求項６のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記第１振動モータと前記第２振動モータとを含む複数の前記振動モータを有する請求項１から請求項７のいずれかに記載の振動デバイスと、
複数の前記振動モータを複数の振動モードのうちのいずれかで振動させる駆動部と、
を備え、
前記振動モードは、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータのうちの一方を振動させる第１振動モードと、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生させる第２振動モードと、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生させる第３振動モードと、
を含む、振動装置。
【請求項９】
操作入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記振動デバイスが、前記入力部に搭載される、請求項８に記載の振動装置。
【請求項１０】
板状の基体の長手方向を有する載置面において、長手方向中央よりも長手方向一方側に第１振動モータが配置され、長手方向中央よりも長手方向他方側に第２振動モータが配置される振動デバイスの制御方法であって、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが複数の振動モードのうちのいずれかで振動するステップを備え、
前記振動モードは、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータのうちの一方が振動する第１振動モードと、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生させる第２振動モードと、
前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生させる第３振動モードと、
を含む、振動デバイスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動装置、振動デバイスの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器を保持するユーザの指先に振動を伝えて、仮想的な触覚効果、アプリケーションの動作に応じた振動による演出効果などを実現する機能がスマートフォンなどの携帯機器が流通しつつある。たとえば、特許文献１では、ガラス板の長手方向両側の内側面に接合した圧電振動素子の振動によりハプティック機能を実現するスマートフォンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０１８４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように圧電振動素子を用いた機器では、所望の振動効果を得るための十分な振動が得られない虞がある。
【０００５】
本発明は、長手方向における端部での振動効果をより高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な振動デバイスは、板状の基体と、前記基体の長手方向を有する載置面に設けられる複数の振動モータと、を備える。複数の前記振動モータは、前記載置面の長手方向中央よりも長手方向一方側に配置される第１振動モータと、前記載置面の長手方向中央よりも長手方向他方側に配置される第２振動モータと、を含む。前記第１振動モータ及び前記第２振動モータはそれぞれ、少なくとも、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向の振動成分を有する振動を発生する。
【０００７】
本発明の例示的な振動装置は、前記第１振動モータと前記第２振動モータとを含む複数の振動モータを有する上記の振動デバイスと、複数の前記振動モータを複数の振動モードのうちのいずれかで振動させる駆動部と、を備える。前記振動モードは、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータのうちの一方を振動させる第１振動モードと、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生する第２振動モードと、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生する第３振動モードと、を含む。
【０００８】
本発明の例示的な振動デバイスの制御方法は、板状の基体の長手方向を有する載置面において、長手方向中央よりも長手方向の一方側に第１振動モータが配置され、長手方向中央よりも長手方向他方側に第２振動モータが配置される振動デバイスの制御方法である。振動デバイスの制御方法は、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが複数の振動モードのうちのいずれかで振動するステップを備える。前記振動モードは、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータのうちの一方が振動する第１振動モードと、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記基体における前記振動モータの載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生する第２振動モードと、前記第１振動モータ及び前記第２振動モータが、前記載置面の法線方向と垂直である同じ振動方向且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生する第３振動モードと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の例示的な振動デバイス、振動装置、振動デバイスの制御方法によれば、長手方向における端部での振動効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、スマートフォンの分解斜視図である。
【図２】図２は、スマートフォンの構成例を示すブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１片振動モードにおける振動モータの振動を示す概念図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２片振動モードにおける振動モータの振動を示す概念図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、同位相振動モードにおける振動モータの振動を示す概念図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、逆位相振動モードにおける振動モータの振動を示す概念図である。
【図４】図４は、駆動デバイスの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、振動計測システムの概略構成を示す斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１計測例に係る振動体の下面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１計測例の結果を示す表である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２計測例に係る振動体の下面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２計測例の結果を示す表である。
【図８Ａ】図８Ａは、第３計測例に係る振動体の下面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第３計測例の結果を示す表である。
【図９Ａ】図９Ａは、第４計測例に係る振動体の下面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第４計測例の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００１２】
なお、本明細書では、スマートフォン１００において、後述する表示部１０２から後述する透明板部材１０４に向う方向を「上方」と呼び、透明板部材１０４から表示部１０２に向う方向を「下方」と呼ぶ。各々の構成要素において、上方における端部を「上端部」と呼び、下方における端部を「下端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、上方を向く面を「上面」と呼び、下方を向く面を「下面」と呼ぶ。
【００１３】
なお、以上に説明した方向、端部、及び面などの呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。
【００１４】
＜１．実施形態＞
＜１−１．スマートフォン＞
図１は、スマートフォン１００の分解斜視図である。図２は、スマートフォン１００の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
スマートフォン１００は、図１及び図２に示すように、筐体１０１と、表示部１０２と、タッチパネル１０３と、透明板部材１０４と、を備える。筐体１０１は、平面形状が長手方向ＤＬを有する箱状であり、表示部１０２及びタッチパネル１０３を内部に収容する。筐体１０１の厚さ方向の一方側は、開口しており、ガラス板、透明樹脂板などからなる透明板部材１０４で覆われて閉じられている。表示部１０２は、映像信号及び表示制御信号に基づく映像を表示する。タッチパネル１０３は、表示部１０２の上に設けられる。なお、タッチパネル１０３の構成は後に説明する。
【００１６】
また、スマートフォン１００は、メモリ１１１と、ＣＰＵ１１２と、駆動部１１３と、表示制御部１１４、音声出力部１１５と、電源部１１６と、通信Ｉ／Ｆ１１７と、をさらに備える。メモリ１１１は、電力供給が停止されても記憶を維持する非一過性の記憶媒体である。メモリ１１１は、たとえば、ＣＰＵ１１２が使用するプログラム、情報などを記憶する。ＣＰＵ１１２は、メモリ１１１が記憶するプログラム、情報などを用いて、スマートフォン１００の各構成部を制御する。駆動部１１３は、振動モータ１２の駆動を制御する。振動モータ１２の駆動制御は、後に説明する。表示制御部１１４は、たとえば表示制御信号の出力により、表示部１０２の表示を制御する。音声出力部１１５は、音声信号に基づく音声を出力するスピーカである。電源部１１６は、たとえばリチウム電池などの蓄電池であり、スマートフォン１００の各構成要素に電源電力を供給する。通信Ｉ／Ｆ１１７は、外部の機器、インターネットなどの通信網と通信可能な通信部である。
【００１７】
＜１−１−１．タッチパネル＞
次に、タッチパネル１０３について説明する。タッチパネル１０３は、ユーザの指、タッチペンの先端部などの物体の接触に応じた操作入力を受け付ける入力部であり、本実施形態では後述する様々な振動モードで振動可能な振動デバイス１を搭載している。この構成により、操作入力を行うユーザに、振動デバイス１の振動を伝えることができる。たとえば、第１振動モータ１２１と第２振動モータ１２２とを操作入力に応じた振動パターンで振動させることにより、操作入力に応じた振動をユーザに感じさせることができる。
【００１８】
タッチパネル１０３は、タッチセンサ部１０と、基体１１と、複数の振動モータ１２と、を備える。タッチセンサ部１０は、本実施形態では静電容量式であり、基体１１の上面１１ａに設けられる。タッチセンサ部１０は、たとえば、基体１１の上面１１ａ上の各々の位置において物体との間に生じる静電容量を検出する。たとえば、静電容量が閾値以上であれば、閾値以上となった位置での物体の接触が検知され、その検知結果に応じた操作入力が受け付けられる。なお、本実施形態の例示に限定されず、タッチセンサ部１０は、抵抗膜式、光学式などであってもよい。
【００１９】
＜１−２．振動デバイス＞
本実施形態では、振動デバイス１は、基体１１と、複数の振動モータ１２と、を備える。
【００２０】
基体１１は、タッチセンサ部１０が設けられる透明基板であり、長手方向ＤＬと短手方向ＤＳとを有する板状である。長手方向ＤＬ及び短手方向ＤＳは、基体１１の厚さ方向と垂直である。短手方向ＤＳは、長手方向ＤＬと垂直である。基体１１の上面１１ａには、タッチセンサ部１０が設けられる。基体１１の下面１１ｂには振動モータ１２が設けられる。以下では、下面１１ｂを振動モータの１２の「載置面１１ｂ」と呼ぶことがある。
【００２１】
振動モータ１２は、駆動部１１３から出力される駆動信号に基づく駆動により、振動を発生させる。該振動は、載置面１１ｂの法線方向と垂直な振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬの振動成分を有する。振動モータ１２は、前述のように、基体１１の長手方向ＤＬを有する載置面１１ｂに設けられる。また、複数の振動モータ１２は、第１振動モータ１２１と、第２振動モータ１２２と、を含む。
【００２２】
第１振動モータ１２１の数、及び、第２振動モータ１２２の数はそれぞれ、本実施形態では単数であるが、この例示に限定されず、複数であってもよい。また、第１振動モータ１２１の数は、好ましくは、第２振動モータ１２２の数と同じである。この構成によれば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動の調整がし易くなる。つまり、個々の振動モータ１２の振動を厳密に調整しなくても、第１振動モータ１２１における振動のずれと、第２振動モータ１２２における振動のずれと、を同程度の精度で調整することにより、両者を所望の振動状態で振動させ易くなる。但し、この例示に限定されず、第１振動モータ１２１の数は、第２振動モータ１２２の数と異なっていてもよい。
【００２３】
＜１−２−１．長手方向ＤＬにおける振動モータの配置＞
第１振動モータ１２１は、載置面１１ｂの長手方向ＤＬの中央よりも長手方向ＤＬの一方側に配置される。第２振動モータ１２２は、載置面１１ｂの長手方向ＤＬの中央よりも長手方向ＤＬの他方側に配置される。第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２はそれぞれ、少なくとも、同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬの振動成分を有する振動を発生する。さらに、該振動方向ＤｖＳ、ＤｖＬは、基体１１における振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向と垂直である。
【００２４】
この構成によれば、長手方向ＤＬの一方側に第１振動モータ１２１を配置することにより、第１振動モータ１２１が振動する位置を長手方向ＤＬの一方端部に近づけることができる。また、長手方向ＤＬの他方側に第２振動モータ１２２を配置することにより、第２振動モータ１２２が振動する位置を長手方向ＤＬの他方端部に近づけることができる。従って、振動デバイス１の長手方向ＤＬにおける端部をより効率良く振動させることができる。
【００２５】
さらに、第１振動モータ１２１の振動と第２振動モータ１２２の振動とが同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬの振動成分を有することにより、両者の振動が強め合い易くなる。従って、振動デバイス１の長手方向ＤＬにおける端部での振動効果をより高めることができる。
【００２６】
また、載置面１１ｂの長手方向ＤＬにおいて、第１振動モータ１２１は、好ましくは、長手方向ＤＬの中央よりも載置面１１ｂの長手方向ＤＬの一方端部に近い。さらに、第２振動モータ１２２は、好ましくは、長手方向ＤＬの中央よりも載置面１１ｂの長手方向ＤＬの他方端部に近い。たとえば、図１では、第１振動モータ１２１は、長手方向ＤＬにおいて図中の右側の端部により近いほど好ましい。また、図１では、第２振動モータ１２２は、長手方向ＤＬにおいて図中の左側の端部により近いほど好ましい。この構成によれば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２間の長手方向ＤＬにおける間隔をより長くすることができる。従って、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動効果をより大きくすることができる。たとえば、第１振動モータ１２１、第２振動モータ１２２に、長手方向ＤＬと垂直な振動方向ＤｖＳの振動成分を有する振動を、互いに逆の位相で発生させた場合に、載置面１１ｂの法線方向に対して振動デバイス１を周方向に振動させ易くなる。また、第１振動モータ１２１の振動位置と第２振動モータ１２２の振動位置とが振動デバイス１の長手方向ＤＬにおける端部により近くなるので、振動デバイス１の長手方向ＤＬにおける端部をさらに効率良く振動させることができる。
【００２７】
＜１−２−２．短手方向ＤＳにおける振動モータの配置＞
次に、短手方向ＤＳにおける第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の配置について説明する。
【００２８】
載置面１１ｂの短手方向ＤＳにおいて、第１振動モータ１２１は、好ましくは、載置面１１ｂの短手方向ＤＳの中央よりも短手方向ＤＳの一方側に配置される。さらに、第２振動モータ１２２は、好ましくは、載置面１１ｂの短手方向ＤＳの中央よりも短手方向ＤＳの他方側に配置される。たとえば、図１のように、第１振動モータ１２１は、短手方向ＤＳにおいて図中の手前側の端部により近い位置に配置される。また、図１のように、第２振動モータ１２２は、短手方向ＤＳにおいて図中の奥側の端部により近い位置に配置される。この構成によれば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を、たとえば、載置面１１ｂの対角線上に配置できる。従って、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動効果をより大きくすることができる。たとえば、前述のように、載置面１１ｂの法線方向に対して振動デバイス１をより周方向に振動させ易くなる。
【００２９】
或いは、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２は、好ましくは、載置面１１ｂの短手方向ＤＳの中央よりも短手方向ＤＳの一方側に配置される。たとえば、図１とは異なり、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の両方が、短手方向ＤＳにおいて図中の奥側の端部により近い位置に配置されてもよいし、短手方向ＤＳにおいて図中の手前側の端部により近い位置に配置されてもよい。この構成によれば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を、載置面１１ｂにおいて短手方向ＤＳの片側に配置できる。従って、載置面１１ｂの短手方向ＤＳの一方側を他方側よりも強く振動させることができる。
【００３０】
＜１−２−３．振動モータの振動方向＞
第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の上記振動成分の振動方向ＤｖＬは、好ましくは、短手方向ＤＳと垂直であり、言い換えると長手方向ＤＬと平行である（後述の図８Ａ、図９Ａ参照）。この構成により、長手方向ＤＬの振動効果を向上できる。
【００３１】
さらに好ましくは、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の上記振動成分の振動方向ＤｖＳは、長手方向ＤＬと垂直であり、言い換えると短手方向ＤＳと平行である（後述の図６Ａ、図７Ａ参照）。この構成により、振動デバイス１を、載置面１１ｂの長手方向ＤＬと垂直な方向により強く振動させたり、振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向に対して周方向に振動させたりすることができる。
【００３２】
なお、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２のうちの少なくとも一方は、好ましくは、上述の振動成分の振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬにのみ振動する。さらに、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２のうちの少なくとも一方が、より好ましくは長手方向ＤＬのみに振動し、さらに好ましくは短手方向ＤＳのみに振動する。そのため、好ましくは、たとえばリニア振動モータが、第１振動モータ１２１に採用されてもよいし、第２振動モータ１２２に採用されてもよい。さらに好ましくは、たとえばリニア振動モータが、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の両方に採用されてもよい。この構成によれば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２のうちの少なくとも一方に、載置面１１ｂの法線方向と垂直な１方向に振動するリニア振動モータを採用できる。この採用により、振動デバイス１を薄型化できる。ただし、これらの例示に限定されず、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の少なくとも一方にたとえば偏心モータを採用してもよい。特に、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の両方に、たとえば偏心モータを採用してもよい。
【００３３】
＜１−３．振動デバイスの振動モード＞
スマートフォン１００は、本発明の「振動装置」の一例であり、前述の如く、第１振動モータ１２１と第２振動モータ１２２とを含む複数の振動モータ１２を有する振動デバイス１と、駆動部１１３と、を備える。駆動部１１３は、複数の振動モータ１２を複数の振動モードのうちのいずれかで振動させる。
【００３４】
複数の振動モードは、第１片振動モードと、第２片振動モードと、同位相振動モードと、逆位相振動モードと、を含む。図３Ａは、第１片振動モードにおける振動モータ１２の振動を示す概念図である。図３Ｂは、第２片振動モードにおける振動モータ１２の振動を示す概念図である。図３Ｃは、同位相振動モードにおける振動モータ１２の振動を示す概念図である。図３Ｄは、逆位相振動モードにおける振動モータ１２の振動を示す概念図である。図３Ａ〜図３Ｄにおいて、符号Ａは、各々の振動モータ１２の振動を示している。
【００３５】
第１片振動モード及び第２片振動モードでは、駆動部１１３は、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２のうちの一方を振動させる。なお、第１片振動モード及び第２片振動モードは、本発明の「第１振動モード」の一例である。
【００３６】
より具体的には、第１片振動モードでは、駆動部１１３は、図３Ａのように、第１振動モータ１２１を振動させ、第２振動モータ１２２を停止させる。従って、第１片振動モードでは、基体１１の長手方向ＤＬにおける第１駆動モータ１２１側（図３Ａの左側）のみが振動する。
【００３７】
一方、第２片振動モードでは、駆動部１１３は、図３Ｂのように、第１振動モータ１２１を停止させ、第２振動モータ１２２を振動させる。従って、第２片振動モードでは、基体１１の長手方向ＤＬにおける第２駆動モータ１２２側（図３Ｂの左側）のみが振動する。
【００３８】
同位相振動モードでは、駆動部１１３は、図３Ｃのように、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が、基体１１における振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向と垂直である同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生させる。なお、同位相振動モードは、本発明の「第２振動モード」の一例である。
【００３９】
なお、同位相振動モードにおいて、第１振動モータ１２１の振動と第２振動モータ１２２の振動とが、同位相であり、且つ、短手方向ＤＳと平行な同じ振動方向ＤｖＳの振動成分を有する場合、基体１１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側（図３Ｃの右側）の振動Ａと、基体１１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側（図３Ｃの左側）の振動Ａと、が互いに強め合う。そのため、基体１１全体が大きな変位量で短手方向ＤＳと平行に振動する。
【００４０】
また、同位相振動モードにおいて、第１振動モータ１２１の振動と第２振動モータ１２２の振動とが、同位相であり、且つ、長手方向ＤＬと平行な同じ振動方向ＤｖＬの振動成分を有する場合、基体１１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側（図３Ｃの右側）の振動Ａと、基体１１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側（図３Ｃの左側）の振動Ａと、が互いに強め合う。そのため、基体１１全体が大きな変位量で長手方向ＤＬと平行に振動する。
【００４１】
逆位相振動モードでは、駆動部１１３は、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が、載置面１１ｂの法線方向と垂直である同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生させる。なお、逆位相振動モードは、本発明の「第３振動モード」の一例である。
【００４２】
なお、逆位相振動モードにおいて、第１振動モータ１２１の振動と第２振動モータ１２２の振動とが、逆位相ではあり、且つ、短手方向ＤＳと平行な同じ振動方向ＤｖＳの振動成分を有する場合、載置面１１ｂの法線方向を中心とする周方向において、基体１１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側（図３Ｄの右側）が、基体１１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側（図３Ｄの左側）とは逆に動く。言い換えると、基体１１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側（図３Ｄの右側）が振動Ａにより周方向一方側に動き、基体１１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側（図３Ｄの左側）が振動Ａにより周方向他方側に動く。そのため、基体１１は、長手方向ＤＬの中央を中心にして、周方向に振動する。従って、スマートフォン１００を持つユーザに、スマートフォン１００が載置面１１ｂの法線方向の周りに回転するかのような感覚を感じさせることができる。
【００４３】
また、逆位相振動モードにおいて、第１振動モータ１２１の振動と第２振動モータ１２２の振動とが、逆位相ではあり、且つ、長手方向ＤＬと平行な同じ振動方向ＤｖＬの振動成分を有する場合、基体１１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側（図３Ｄの右側）の振動Ａと、基体１１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側（図３Ｄの左側）の振動Ａと、が互いに弱め合う。そのため、基体１１全体の長手方向ＤＬにおける振動を緩和又は停止させることができる。これは、たとえば、長手方向ＤＬの振動を直ちに止めたい場合などに有効である。
【００４４】
これらの構成によれば、振動デバイス１を備えるスマートフォン１００を様々な振動モードで振動させることができる。たとえば、第１片振動モード及び第２片振動モードでは、スマートフォン１００の長手方向ＤＬの片側を振動させることができる。また、同位相振動モードでは、同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ同位相の第１振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、スマートフォン１００の振動の変位量をより大きくできる。また、逆位相振動モードでは、載置面１１ｂの長手方向ＤＬと平行な同じ振動方向ＤｖＬ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、スマートフォン１００の長手方向ＤＬの振動を緩和することができる。これは、たとえば、長手方向ＤＬの振動を直ちに止めたい場合などに有効である。さらに、逆位相振動モードでは、載置面１１ｂの長手方向ＤＬと垂直な同じ振動方向ＤｖＳ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向に対して周方向に回転する振動をスマートフォン１００に発生させることができる。従って、スマートフォン１００の長手方向ＤＬにおける端部での振動効果をより高めることができる。
【００４５】
＜１−４．振動デバイスの制御方法＞
次に、駆動デバイス１の制御方法を説明する。図４は、駆動デバイス１の制御方法を説明するためのフローチャートである。図４の処理は、振動モータ１２を第１片振動モード、第２片振動モード、同位相振動モード、及び、逆位相振動モードのうちのいずれかで振動させる場合に開始される。
【００４６】
まず、振動モータ１２を第１片振動モードで駆動する場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、駆動部１１３は、Ｓ１０２の処理を行う。すなわち、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧を第１振動モータ１２１に印加して、第１振動モータ１２１を振動させる。対して、駆動部１１３は、第２交流駆動電圧を第２振動モータ１２２に印加しない。そのため、第２振動モータ１２２は、振動せず、停止する。そして、図４の処理が終了する。
【００４７】
一方、振動モータ１２を第１片振動モードで駆動しない場合（Ｓ１０１でＮＯ）、処理はＳ１１１に進む。
【００４８】
振動モータ１２を第２片振動モードで駆動する場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）、駆動部１１３は、Ｓ１１２の処理を行う。すなわち、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧を第１振動モータ１２１に印加しない。そのため、第１振動モータ１２１は、振動せず、停止する。対して、駆動部１１３は、第２交流駆動電圧を第２振動モータ１２２に印加して、第２振動モータ１２２を振動させる。そして、図４の処理が終了する。
【００４９】
一方、振動モータ１２を第２片振動モードで駆動しない場合（Ｓ１１１でＮＯ）、処理はＳ１２１に進む。
【００５０】
振動モータ１２を同位相振動モードで駆動する場合（Ｓ１２１でＹＥＳ）、駆動部１１３は、Ｓ１２２の処理を行う。すなわち、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧を第１振動モータ１２１に印加して、第１振動モータ１２１を振動させる。また、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧と同位相の第２交流駆動電圧を第２振動モータ１２２に印加して、第２振動モータ１２２を振動させる。従って、Ｓ１２２では、基体１１の長手方向ＤＬの両側が同位相で振動する。そして、図４の処理が終了する。
【００５１】
一方、振動モータ１２を同位相振動モードで駆動しない場合（Ｓ１２１でＮＯ）、駆動部１１３は、Ｓ１１２の処理を行う。すなわち、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧を第１振動モータ１２１に印加して、第１振動モータ１２１を振動させる。また、駆動部１１３は、第１交流駆動電圧とは逆位相（つまり１８０°ずれた位相）の第２交流駆動電圧を第２振動モータ１２２に印加して、第２振動モータ１２２を振動させる。そして、図４の処理が終了する。
【００５２】
以上に、板状の基体１１の長手方向ＤＬを有する載置面１１ｂにおいて、長手方向ＤＬの中央よりも長手方向ＤＬの一方側に第１振動モータ１２１が配置され、長手方向ＤＬの中央よりも長手方向ＤＬの他方側に第２振動モータ１２２が配置される振動デバイス１の制御方法を説明した。振動デバイス１の制御方法は、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が複数の振動モードのうちのいずれかで振動するステップを備える。振動モードは、第１片振動モード及び第２片振動モードと、同位相振動モードと、逆位相振動モードと、を含む。第１片振動モード及び第２片振動モードでは、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２のうちの一方が振動する。同位相振動モードでは、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が、基体１１における振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向と垂直である同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ同位相の第１振動成分を有する振動を発生する。逆位相振動モードでは、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が、載置面１１ｂの法線方向と垂直である同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を発生する。
【００５３】
この制御方法によれば、振動デバイス１を様々な振動モードで振動させることができる。たとえば、第１片振動モード及び第２片振動モードでは、振動デバイス１の長手方向ＤＬの片側を振動させることができる。また、同位相振動モードでは、同じ振動方向ＤｖＳ又はＤｖＬ且つ同位相の第１振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、振動デバイス１の変位量をより大きくできる。また、逆位相駆動モードでは、載置面１１ｂの長手方向ＤＬと平行な同じ振動方向ＤｖＬ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、振動デバイス１の長手方向ＤＬの振動を緩和することができる。これは、たとえば、長手方向ＤＬの振動を直ちに止めたい場合などに有効である。さらに、逆位相振動モードでは、載置面１１ｂの長手方向ＤＬと垂直な同じ振動方向ＤｖＳ且つ逆位相の第２振動成分を有する振動を第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に発生させることにより、振動モータ１２の載置面１１ｂの法線方向に対して周方向に回転する振動を振動デバイス１に発生させることができる。従って、振動デバイス１の長手方向ＤＬにおける端部での振動効果をより高めることができる。
【００５４】
＜１−５．各々の振動モードでの振動効果の計測結果＞
次に、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の配置及び振動方向ＤｖＳ、ＤｖＬを様々に変えて各々の振動モードでの振動効果を計測した結果を、第１計測例〜第４計測例を挙げて説明する。
【００５５】
＜１−５−１．振動計測システム＞
まず、各々の振動モードでの振動効果を計測する振動計測システム５００の構成を説明する。図５は、振動計測システム５００の概略構成を示す斜視図である。振動計測システム５００では、基体１１と同じ寸法の振動体５０１を用いて、振動効果を計測した。振動体５０１の重量は、２１０［ｇ］である。
【００５６】
振動計測システム５００では、振動体５０１の上面５０１ａには、１つの第１振動モータ１２１と、１つの第２振動モータ１２２とを配置した。第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２には、横リニア振動モータを用いた。第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２に印加する交流駆動電圧は、実行値が２［Ｖｒｍｓ］で周波数が１５０［Ｈｚ］の正弦波とした。
【００５７】
また、振動体５０１の下面５０１ｂに、９個の振動検出素子５０２を配置した。９個の振動検出素子５０２は、短手方向ＤＳに３行、且つ、長手方向ＤＬに３列で配列させた。振動検出素子５０２には、３軸加速度センサを用いた。
【００５８】
第ａ行の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの短手方向ＤＳの一方端部に配置した。第ｂ行の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの短手方向ＤＳの中央位置に配置した。第ｃ列の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの短手方向ＤＳの他方端部に配置した。
【００５９】
また、第１列の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側の端部に配置した。第２列の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの長手方向ＤＬの中央位置に配置した。第３列の振動検出素子５０２は、下面５０１ｂの長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側の端部に配置した。
【００６０】
なお、以下では、第ａ行且つ第１列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰａ１と呼ぶ。第ｂ行且つ第１列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｂ１と呼ぶ。第ｃ行且つ第１列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｃ１と呼ぶ。また、第ａ行且つ第２列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰａ２と呼ぶ。第ｂ行且つ第２列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｂ２と呼ぶ。第ｃ行且つ第２列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｃ２と呼ぶ。また、第ａ行且つ第３列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰａ３と呼ぶ。第ｂ行且つ第３列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｂ３と呼ぶ。第ｃ行且つ第３列の振動検出素子５０２が配置された下面５０１ｂ上の振動検出位置をＰｃ３と呼ぶ。
【００６１】
第１計測例〜第４計測例では、振動モータ１２の各振動モードにおいて、振動検出素子５０２が各々の振動検出位置Ｐａ１〜Ｐｃ３にて検出する振動の大きさを「大」、「中」、「小」の３レベルで評価した。
【００６２】
振動体５０１は、吊り下げ糸５０３により、フレーム５０４から吊り下げた。より具体的には、振動体５０１の四隅を吊り下げ糸５０３で吊って、振動体５０１の上面５０１ａを鉛直方向に対して水平にし、振動モータ１２の振動以外の動きが振動体５０１に伝達されないようにした。各々の吊り下げ糸５０３の一端は、振動体５０１の四隅に取り付けた。他端は、所定位置に固定したフレーム５０４に取り付けた。
【００６３】
＜１−５−２．第１計測例＞
図６Ａは、第１計測例に係る振動体５０１の下面図である。図６Ｂは、第１計測例の結果を示す表である。
【００６４】
第１計測例では、振動体５０１の下面５０１ｂにおいて、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を対角線上に配置した。より具体的には、第ｃ行且つ第１列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第１振動モータ１２１を配置し、第ａ行且つ第３列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第２振動モータ１２２を配置した。また、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動方向は、振動体５０１の短手方向ＤＳに平行な方向ＤｖＳとした。
【００６５】
第１振動モータ１２１のみ振動させる第１片振動モードでは、長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側の端部での振動レベルは「大」であり、長手方向ＤＬの中央、及び、長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側の端部での振動レベルは「小」であった。また、短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。
【００６６】
第２振動モータ１２２のみ振動させる第２片振動モードでは、長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側の端部での振動レベルは「大」であり、長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側の端部、及び、長手方向ＤＬの中央での振動レベルは「小」であった。また、短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。
【００６７】
第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を同位相で振動させる同位相振動モードでは、全ての振動検出位置Ｐａ１〜Ｐｃ３での振動レベルは「大」であり、長手方向ＤＬ及び短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。同位相振動モードでは、振動体５０１全体が大きな変位量で短手方向ＤＳと平行に振動するという現象が見られた。
【００６８】
第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を逆位相で振動させる逆位相振動モードでは、長手方向ＤＬの両側端部での振動レベルは「大」であり、長手方向ＤＬの中央での振動レベルは「小」であった。また、短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。但し、逆位相振動モードでは、振動体５０１の下面５０１ｂの法線方向を中心とする周方向において、振動体５０１の長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側が、振動体５０１の長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側とは逆に動き、振動体５０１が長手方向ＤＬの中央を中心にして周方向に振動するという現象が見られた。
【００６９】
＜１−５−３．第２計測例＞
図７Ａは、第２計測例に係る振動体５０１の下面図である。図７Ｂは、第２計測例の結果を示す表である。
【００７０】
第２計測例では、振動体５０１の下面５０１ｂにおいて、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を短手方向ＤＳの片側に配置した。より具体的には、第ｃ行且つ第１列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第１振動モータ１２１を配置し、第ｃ行且つ第３列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第２振動モータ１２２を配置した。また、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動方向は、振動体５０１の短手方向ＤＳに平行な方向ＤｖＳとした。
【００７１】
第２計測例では、第１計側例と同様の結果が得られた。
【００７２】
＜１−５−４．第３計測例＞
図８Ａは、第３計測例に係る振動体５０１の下面図である。図８Ｂは、第３計測例の結果を示す表である。
【００７３】
第３計測例では、振動体５０１の下面５０１ｂにおいて、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を対角線上に配置した。より具体的には、第ｃ行且つ第１列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第１振動モータ１２１を配置し、第ａ行且つ第３列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第２振動モータ１２２を配置した。また、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動方向は、振動体５０１の長手方向ＤＬに平行な方向ＤｖＬとした。
【００７４】
第１振動モータ１２１のみ振動させる第１片振動モードでは、短手方向ＤＳの第１振動モータ１２１側の端部での振動レベルは「中」であり、短手方向ＤＳの中央、及び、長手方向ＤＬの第２振動モータ１２２側の端部での振動レベルは「小」であった。また、長手方向ＤＬでは、振動レベルの差は見られなかった。
【００７５】
第２振動モータ１２２のみ振動させる第２片振動モードでは、短手方向ＤＳの第２振動モータ１２２側の端部での振動レベルは「中」であり、長手方向ＤＬの第１振動モータ１２１側の端部、及び、短手方向ＤＳの中央での振動レベルは「小」であった。また、長手方向ＤＬでは、振動レベルの差は見られなかった。
【００７６】
第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を同位相で振動させる同位相振動モードでは、全ての振動検出位置Ｐａ１〜Ｐｃ３での振動レベルは「大」であり、長手方向ＤＬ及び短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。同位相振動モードでは、振動体５０１全体が大きな変位量で長手方向ＤＬと平行に振動するという現象が見られた。
【００７７】
第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を逆位相で振動させる逆位相振動モードでは、全ての振動検出位置Ｐａ１〜Ｐｃ３での振動レベルは「小」であり、長手方向ＤＬ及び短手方向ＤＳでは、振動レベルの差は見られなかった。逆位相振動モードでは、第１振動モータ１２１の振動と、第２振動モータ１２２の振動とが互いに弱め合い、振動体５０１の振動が緩和されるという現象が見られた。
【００７８】
＜１−５−５．第４計測例＞
図９Ａは、第４計測例に係る振動体５０１の下面図である。図９Ｂは、第４計測例の結果を示す表である。
【００７９】
第４計測例では、振動体５０１の下面５０１ｂにおいて、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２を短手方向ＤＳの片側に配置した。より具体的には、第ｃ行且つ第１列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第１振動モータ１２１を配置し、第ｃ行且つ第３列の振動検出素子５０２の鉛直下方に第２振動モータ１２２を配置した。また、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２の振動方向は、振動体５０１の長手方向ＤＬに平行な方向ＤｖＬとした。
【００８０】
第４計測例では、第３計側例とほぼ同様の結果が得られた。特に、同位相振動モードでは、短手方向ＤＳにて振動レベルに若干の差が見られたが、振動体５０１全体が大きな変位量で長手方向ＤＬと平行に振動するという現象が見られた。また、逆位相振動モードでは、第１振動モータ１２１の振動と、第２振動モータ１２２の振動とが互いに弱め合い、振動体５０１の振動が緩和されるという現象が見られた。
【００８１】
＜２．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
【００８２】
たとえば、第１振動モータ１２１及び第２振動モータ１２２が設けられる振動デバイス１の基体は、上述の実施形態ではタッチパネル１０３の透明基板であったが、この例示には限定されない。たとえば、振動デバイス１の基体は、スマートフォン１００の筐体１０１であってもよい。或いは、タッチパネル１０３の透明基板とは別に長手方向ＤＬを有する振動体が、振動デバイス１の基体として、スマートフォン１００に設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、様々な振動モードが要求される振動デバイスを備える振動装置、及び振動デバイスの制御方法に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１００・・・スマートフォン、１・・・振動デバイス、１０１・・・筐体、１０２・・・表示部、１０３・・・タッチパネル、１０４・・・透明板部材、１０・・・タッチセンサ部、１１・・・基体、１１ａ・・・上面、１１ｂ・・・下面（載置面）、１２・・・振動モータ、１２１・・・第１振動モータ、１２２・・・第２振動モータ、１１１・・・メモリ、１１２・・・ＣＰＵ、１１３・・・駆動部、１１４・・・表示制御部、１１５・・・音声出力部、１１６・・・電源部、１１７・・・通信Ｉ／Ｆ、５００・・・振動計測システム、５０１・・・振動体、５０１ａ・・・上面、５０１ｂ・・・下面、５０２・・・振動検出素子、５０３・・・吊り下げ糸、５０４・・・フレーム、ＤＬ・・・長手方向、ＤＳ・・・短手方向、ＤｖＳ，ＤｖＬ・・・振動方向、Ｐａ１，Ｐｂ１，Ｐｃ１，Ｐａ２，Ｐｂ２，Ｐｃ２，Ｐａ３，Ｐｂ３，Ｐｃ３・・・振動検出位置
【図１】
2019130462.tif 000003
【図２】
2019130462.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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