(57)【要約】      （修正有）【課題】耐衝撃性或いは耐落下衝撃性に優れ、省スペース化が可能な、携帯電子機器あるいはウェアラブル電子機器用の振動アクチュエータを提供する。【解決手段】面振動アクチュエータ１は、フレキシブルなフィルム２Ａにコイル２Ｂを固定した平面コイル２と、コイルの平面に沿って延設され表面と裏面で異なる磁極に着磁されているラバーマグネット３が平面コイルをその一面又は内部で保持することによって構成され、平面コイルに駆動電流を流すことで面振動を発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの平面に沿って配線される平面コイルと、
前記平面に沿って延設されて前記平面コイルを保持するラバーマグネットとを備えることを特徴とする面振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記平面コイルは、フィルム上に配線され、前記ラバーマグネットの一面に前記フィルムが固定されていることを特徴とする請求項１記載の面振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記ラバーマグネットは、前記平面に交差する磁力線を得るように着磁されていることを特徴とする請求項１又は２記載の面振動アクチュエータ。
【請求項４】
前記平面コイルに供給される駆動電流によって面振動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載された面振動アクチュエータ。
【請求項５】
前記平面コイルの両端が短絡され、通信電磁波によって前記平面コイルに発生する電流によって面振動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載された面振動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載された面振動アクチュエータを備える携帯電子機器。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載された面振動アクチュエータを備えるウェアラブル電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面振動を発生する面振動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動アクチュエータは、各種機器に装備され、各種機器を操作する人に対して、様々な通知を振動によって報知するための装置であり、通信機器の着信や各種電子機器のアラーム発信などによって動作するものが、携帯電子機器などにおいて広く普及している。
【０００３】
従来の振動アクチュエータは、回転軸に偏心錘を固定して回転軸を電磁駆動するアクチュエータ（下記特許文献１参照）や、錘を直線的に往復移動させるアクチュエータ（下記特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４８５１６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０２８３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の振動アクチュエータは、機器に内蔵されており、錘を回転又は直線往復移動させるためのスペースや錘を動作させる駆動部を配備するスペースを機器内に確保することが必要になる。このため、機器内で比較的大きなスペースを占有することになり、振動アクチュエータの装備が機器の小型化や薄型化の妨げになる問題があった。特に、近年普及している携帯電子機器や今後普及が見込まれるウェアラブル電子機器は、小型化や薄型化が顕著に進む可能性があり、それらに配備される振動アクチュエータには高い省スペース化の要求がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に対処することを課題の一例とするものであり、機器に配備される振動アクチュエータの省スペース化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
少なくとも一つの平面に沿って配線される平面コイルと、前記平面に沿って延設されて前記平面コイルを保持するラバーマグネットとを備えることを特徴とする面振動アクチュエータ。
【発明の効果】
【０００８】
このような特徴を有する本発明は、平面コイルに流れる駆動電流によってラバーマグネット自体を面振動させる振動アクチュエータを得ることができる。薄厚のラバーマグネットを機器の外面や内部に配置することで、機器に配備される振動アクチュエータの省スペース化を可能にする。
【０００９】
また、この面振動アクチュエータは、硬質部品が無く、ラバー材（ゴム材）で覆われているので、耐衝撃性或いは耐落下衝撃性に優れており、面振動アクチュエータが装備される電子機器の耐衝撃性或いは耐落下衝撃性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る面振動アクチュエータを示した説明図（（ａ）が全体構成を示し、（ｂ）が分解図を示している。）である。
【図２】平面コイルの配線形態を示した説明図（（ａ），（ｂ）がパラレル状配線、（ｃ）が部分領域毎の渦巻き状配線を直列接続した配線を示している。）である。
【図３】本発明の実施形態に係る面振動アクチュエータの動作原理を示した説明図である。
【図４】面振動アクチュエータの実装例（携帯電子機器への実装例）を示した説明図である。
【図５】面振動アクチュエータの実装例（ウェアラブル電子機器への実装例）を示した説明図である。
【図６】面振動アクチュエータの実装例（ウェアラブル電子機器への実装例）を示した説明図である。
【図７】ＩＣカード（非接触型ＩＣカード）に面振動アクチュエータを配備した例を示した説明図（外観図）である。
【図８】ＩＣカード（非接触型ＩＣカード）に面振動アクチュエータを配備した例を示した説明図（システム構成例、（ａ）が無電源型、（ｂ）が電源型）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る面振動アクチュエータを示した説明図である。図１（ａ）に全体構成を示し、図１（ｂ）に分解図を示す。
【００１２】
面振動アクチュエータ１は、平面コイル２とラバーマグネット３を備えている。平面コイル２は、少なくとも一つの平面に沿って配線されるコイルであり、ラバーマグネット３は、ラバー材（ゴム材）に磁石粉末を混入させてシート状に成形したものである。面振動アクチュエータ１は、平面コイル２の平面に沿って延設されるラバーマグネット３が平面コイル２をその一面又は内部で保持することによって構成されている。この面振動アクチュエータ１は、平面コイル２に駆動電流を流すことで面振動を発生する。
【００１３】
平面コイル２は、図１（ｂ）に示すように、フレキシブルなフィルム２Ａにコイル２Ｂを固定したものであってもよいし、コイル２Ｂ単体をラバーマグネット３に直接保持させたものであってもよい。ラバーマグネット３は、コイル２Ｂの振動によって自身が弾性的に面振動するようにコイル２Ｂを保持しており、コイル２Ｂが配線される平面に対して交差する磁力線を得るように着磁されている。ラバーマグネット３の着磁方向は、例えば、シート状のラバーマグネット３の表面と裏面で異なる磁極に着磁されている両面着磁、シート状のラバーマグネット３の片面のみにＮ極とＳ極が交互に着磁されている片面多極着磁、シート状のラバーマグネット３の両面にＮ極とＳ極が交互に着磁されている両面多極着磁などから選択することができる。
【００１４】
平面コイル２におけるコイル２Ｂの配線形態は、図１に示すように、渦巻き状に配線するだけでなく、図２（ａ），（ｂ）に示すように、パラレル状に配線してもよく、また、図２（ｃ）に示すように、渦巻き状の配線を部分領域毎に並べて配置し、それらを直列接続した配線形態であってもよい。
【００１５】
図３は、面振動アクチュエータ１の動作原理を示している。ここでは、ラバーマグネット３の着磁方向は、表面と裏面で異なる磁極に着磁されている両面着磁の例を示し、図３（ａ）が渦巻き配線の平面コイル２の例を示しており、図３（ｂ）がパラレル状配線の平面コイル２の例を示している。図３（ａ），（ｂ）いずれの場合にも、ラバーマグネット３の磁力線Ｍは、平面コイル２の平面を交差するように形成されており、コイル２Ｂに＋−の交番電流を流すことで、コイル２Ｂには平面方向に沿って交互に方向を変える駆動力（ローレンツ力）が発生する。そして、コイル２Ｂは、平面的に弾性変形可能なラバーマグネット３に固定されているので、コイル２Ｂに発生する駆動力によって、ラバーマグネット３の表面に弾性歪みの面振動が生じる。
【００１６】
面振動アクチュエータ１の駆動には、機器の着信や発信に応じて、コイル２Ｂの両端に交番電圧（＋−のパルス電圧など）を印加して、コイル２Ｂに駆動電流（交番電流）を供給する通電型の駆動方式と、コイル２Ｂの両端を短絡して、着信などで検出した通信電磁波によってコイル２Ｂに交番電流を発生させる無通電型の駆動方式のいずれかを採用することができる。
【００１７】
このような面振動アクチュエータ１は、ラバーマグネット３の表面に直接又は間接的に触れることで、各種機器の操作者や携帯者（或いは被着者）に振動によって様々な情報を報知することができる。この面振動アクチュエータ１は、操作者や携帯者が触れる機器の外表面や機器と人体とが接触する箇所に配備することで、機器の小型化や薄型化を妨げること無く、効果的に人に振動を伝えることができる。また、面振動アクチュエータ１は、これを複数配置し、隣り合う（１列配置や千鳥配置など）もの同士が逆位相で振動するように配備することで振動の体感を更に向上させることができる。
【００１８】
図４〜図６は、面振動アクチュエータ１の実装例を示している。図４は、携帯電子機器１００（携帯情報端末や携帯電話など）に面振動アクチュエータ１を実装した例を示している。携帯電子機器１００に対しては、そのカバー表面に面振動アクチュエータ１を配備することで、携帯者に効果的に振動を伝えることができる。図示の例では、カバー１００Ａの背面に面振動アクチュエータ１を配備しているが、これに限らず、カバー１００Ａの側面や画面を構成するタッチパネルの背面などに面振動アクチュエータ１を配備してもよい。
【００１９】
図５及び図６は、ウェアラブル電子機器２００に面振動アクチュエータ１を実装した例を示している。図５に示した例は、腕，手，指に被着する腕時計型機器２０１、手袋型機器２０２、指輪型機器２０３などに面振動アクチュエータ１を配備した例である。いずれの例も直接皮膚に触れる部位に面振動アクチュエータ１を配備することができ、腕時計型機器２０１はベルト部に、手袋型機器２０２は手袋の内面に、指輪型機器２０３はリング部に、それぞれ面振動アクチュエータ１を配備することができる。
【００２０】
図６に示した例は、身体の各部に被着するウェアブル電子機器２００であり、キャップ型機器２０４、ヘッドバンド型機器２０５、ネックレス型機器２０６、リストバンド型機器２０７、シャツ型機器２０８、パンツ型機器２０９、皮膚に直接貼り付けるパッチ型機器２１０を示している。これらのウェアブル電子機器２００も、皮膚に直接又は間接的に接する部位に面振動アクチュエータ１を配備することができる。
【００２１】
図７及び図８は、ＩＣカード（非接触型ＩＣカード）３００に面振動アクチュエータ１を配備した例を示している。図７は外観図であり、ＩＣカード３００は、カード本体３０１の一面側に面振動アクチュエータ１を貼り付けている。
【００２２】
非接触型のＩＣカード３００は、カード本体３０１にＩＣチップと通信用のアンテナが内蔵されており、ＩＣカード３００のアンテナと読み書き装置（リーダーライター）のアンテナ間で無線にてデータの送受信を行うものであり、カードを読み書き装置に抜き差しする手間が省けることから、鉄道・バス等のゲート管理システム、電子マネーシステムなどで広く普及している。非接触型のＩＣカード３００は、面振動アクチュエータ１を装備することで、決済の完了や残高不足などによる決済の未完など、携帯者に報知する必要がある情報を振動によって知らせることができる。
【００２３】
図８は、このようなＩＣカード３００のシステム構成例を示している。（ａ）に示した例は、無電源型の例であり、カード本体３０１に、アンテナコイル１０、整流回路１１、ＩＣチップ１２、制御部１３を備え、カード本体３０１に積層するように面振動アクチュエータ１を配備している。この例は、図示省略した読み書き装置のアンテナからアンテナコイル１０に送られた通信電磁波によって、ＩＣチップ１２と制御部１３が駆動され、通信情報の読み取りと書き込みがなされる。更には、アンテナコイル１０が受信する通信電磁波によって、面振動アクチュエータ１のコイル２Ｂに発生する交番電流によって、面振動アクチュエータ１が駆動する。この際、制御部１３は、振動発生時にスイッチ１４を閉止してコイル２Ｂの両端を短絡することで、コイル２Ｂに受信電磁波によって誘導される交番電流が発生する。（ｂ）に示した例は、（ａ）に示した例と同様に、カード本体３０１に、アンテナコイル１０、整流回路１１、ＩＣチップ１２、制御部１３を備えているが、制御部１３は、薄厚の電池１３Ａによって駆動され、必要時に面振動アクチュエータ１のコイル２Ｂに駆動電流（交番電流）を供給する。
【００２４】
このような面振動アクチュエータ１は、実質的にラバーマグネット３の厚さに見合うスペースが有れば機器に配備可能であり、大きなスペースを占有することがないので、機器の小型化・薄型を妨げること無く、振動による報知機能を付加することができる。また、機器の外面や、機器と人体が接触する部位に面振動アクチュエータ１を配備することができるので、感度良く人に振動を感じさせることができる。更には、面振動アクチュエータ１自身がラバー材（ゴム材）からなるので、自身の耐衝撃性や耐落下衝撃性に優れており、この面振動アクチュエータ１を外面に装備する機器の耐衝撃性や耐落下衝撃性を改善することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１：面振動アクチュエータ，
２：平面コイル，２Ａ：フィルム，２Ｂ：コイル，
３：ラバーマグネット，
１００：携帯電子機器，１００Ａ：カバー，
２００：ウェアラブル電子機器，２０１：腕時計型機器，
２０２：手袋型機器，２０３：指輪型機器，
２０４：キャップ型機器，２０５：ヘッドバンド型機器，
２０６：ネックレス型機器，２０７：リストバンド型機器，
２０８：シャツ型機器，２０９：パンツ型機器，
２１０：パッチ型機器，
３００：ＩＣカード，３０１：カード本体，
１０：アンテナコイル，１１：整流回路，１２：ＩＣチップ，１３：制御部，
１３Ａ：電池，１４：スイッチ
【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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