JP2010069470A - Linear motor and portable apparatus equipped with linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアモータおよびリニアモータを備えた携帯機器に関する。 The present invention relates to a linear motor and a portable device including the linear motor.
従来、コイルからの電磁力により振動する可動部を備えた振動モータとしてのアクチュエータが知られている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。 Conventionally, an actuator as a vibration motor including a movable portion that vibrates by electromagnetic force from a coil is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
上記特許文献１に開示された振動モータは、円板状のマグネットからなる可動部と、可動部を取り囲むように配置されたコイルとを備え、コイルからの電磁力により可動部が上下方向（可動部の厚み方向）に直線移動する。 The vibration motor disclosed in Patent Document 1 includes a movable portion made of a disk-shaped magnet and a coil arranged so as to surround the movable portion, and the movable portion is moved vertically (movable by electromagnetic force from the coil). (In the thickness direction).
また、上記特許文献２に開示された振動装置では、永久磁石と、永久磁石に対向するように配置された振動子と、振動子に連結されるとともに筒状に形成された可動コイルとを備える。そして、可動コイルは、振動子の移動方向に延びる棒状のガイドレールに対して直交する方向にコイルの巻き面が配置されるとともに、ガイドレールに沿った方向に振動子とともに振動するように構成されている。
上記特許文献１の振動モータでは、円板状の可動部が上下方向に移動するように構成されているので、その上下方向に可動部の移動空間を設ける必要があり、構造的に振動モータの薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。 In the vibration motor of the above-mentioned patent document 1, since the disk-shaped movable part is configured to move in the vertical direction, it is necessary to provide a moving space for the movable part in the vertical direction. There is a problem that it is difficult to reduce the thickness.
上記特許文献２の振動装置では、可動コイルの移動方向（ガイドレールに沿った方向）に対して直交する方向に筒状の可動コイルの巻き面が配置されることになる。このため、可動コイルの巻き面の高さ方向の長さが大きくなるので、装置全体の薄型化を図ることが困難であるという問題がある。
In the vibration device of
この発明は、薄型化を図ることが可能な振動モータ（リニアモータ）を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration motor (linear motor) that can be thinned.
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるリニアモータは、渦巻状の電流線を有する固定部と、渦巻状の電流線と対向する磁極面を有し、渦巻状の電流線の表面に沿って渦巻状の電流線上を移動可能に設けられた可動部と、可動部を往復移動させる移動手段と、渦巻状の電流線の両端部に設けられ、可動部を挟持する弾性部材と、を備え、可動部が、可動部の往復移動の際に、弾性部材によって挟持された状態を維持しながら移動することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a linear motor according to a first aspect of the present invention includes a fixed portion having a spiral current line, a magnetic pole surface facing the spiral current line, and a spiral current line. A movable part provided to be movable on a spiral current line along the surface of the coil, a moving means for reciprocating the movable part, and an elastic member provided at both ends of the spiral current line and sandwiching the movable part And the movable part moves while maintaining the state of being held by the elastic member when the movable part reciprocates.
この発明の第２の局面による携帯機器は、上記第１の局面によるリニアモータを備えることを特徴とする。 A portable device according to a second aspect of the present invention includes the linear motor according to the first aspect.
この発明の第１の局面によるリニアモータでは、上記の構成により、薄型化を図ることを可能にしながら、可動部の移動時の音を低減することができる。 In the linear motor according to the first aspect of the present invention, with the above configuration, it is possible to reduce the sound while moving the movable portion while making it possible to reduce the thickness.
この発明の第２の局面による携帯機器では、上記のリニアモータを備えることにより、携帯機器の薄型化および動作時の静音化を図ることができる。 In the portable device according to the second aspect of the present invention, by providing the linear motor described above, the portable device can be made thinner and quiet during operation.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるリニアモータを説明するための斜視図である。図２〜図４は、本発明の第１実施形態によるリニアモータを説明するための図である。図５は、本発明の第１実施形態によるリニアモータの動作制御を説明するための図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view for explaining a linear motor according to a first embodiment of the present invention. 2-4 is a figure for demonstrating the linear motor by 1st Embodiment of this invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation control of the linear motor according to the first embodiment of the present invention.
リニアモータ（リニア駆動型振動モータ）１０は、図１〜図３に示すように、可動部を構成する磁石１と、固定部２とを備えている。固定部２は、磁石１を内部に配置する枠部２ａと、枠部２ａの開口部分を塞ぐようにそれぞれ配置される第１基板２ｂおよび第２基板２ｃとを備えている。また、磁石１は、枠部２ａの内部側において２つの板バネ部３により移動可能に支持（挟持）されている。つまり、磁石１は、固定部２内の密閉された空間に２つの板バネ部３の付勢力により往復移動可能に保持されている。そして、本実施形態では、こうした２つの板バネ部３による磁石１の挟持状態を維持しながら磁石１を往復移動させる。なお、固定部２は本発明の「固定部」および磁石１は本発明の「可動部」の一例である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the linear motor (linear drive type vibration motor) 10 includes a magnet 1 constituting a movable portion and a
磁石１は、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる磁石（永久磁石）で構成され、約１０ｍｍの直径と、約１．５ｍｍの厚みとを有する円板形状に形成されている。 The magnet 1 is composed of a magnet (permanent magnet) made of a ferromagnetic material such as ferrite or neodymium, and is formed in a disk shape having a diameter of about 10 mm and a thickness of about 1.5 mm.
２つの板バネ部３は、それぞれ、一方端部が枠部２ａの内側面側の角部分に設けられた切込み部２ｄにより保持されている。また、各板バネ部３の他方端部側の部分により磁石１を挟むように構成されている。このようにすることで、各板バネ部３は、それぞれ、枠部２ａの取り付け部を支持点として撓み、磁石１を互いに他方の板バネ部３側に付勢する。さらに、２つの板バネ部３は、その形状やバネ定数などの特性が略同等に形成されているので、後述する平面コイル４に電流を流していない状態で、磁石１は枠部２ａ内の中間部分で挟持される。特に、本実施形態では、磁石１の往復移動の際にも、２つの板バネ部３による磁石１の挟持状態が維持されるように枠部２ａの内寸法と板バネ部３の取り付け角度などを調整している。つまり、一方の板バネ部３が枠部２ａの内壁に押し付けられるまで撓み変形したとしても、他方の板バネ部３が撓み変形した状態で磁石１を挟持するように構成されている。なお、板バネ部３は本発明の「弾性部材」の一例である。
Each of the two
第１基板２ｂおよび第２基板２ｃには、それぞれ、約０．２ｍｍの厚みで扁平状に形成されるとともに、互いにＹ方向に離間して配列されたコイル部４ａおよびコイル部４ｂからなる平面コイル４が設けられている。平面コイル４は、約０．２ｍｍの厚みを有する。コイル部４ａおよびコイル部４ｂは、それぞれ、平面的に見て、略矩形状の渦巻形状を有するとともに、コイル部４ａおよびコイル部４ｂに電流が印加された際には互いに逆方向の磁界が発生するように構成されている。上述の板バネ部３は、平面コイル４の配列の両端部側に位置し、初期状態（平面コイル４に電流を流していない状態）において、両端部の２つの板バネ部３により磁石１を枠部２ａの中間部分に挟持している。そして、動作状態（平面コイル４に交流電流を流した状態）において、磁石１の挟持状態を維持しながら磁石１を互いに他方の板バネ部３側に付勢する。なお、平面コイル４は本発明の「渦巻状の電流線」、Ｙ方向は本発明の「移動方向」、及びびコイル部４ａとコイル部４ｂは本発明の「一対の平面コイル」の一例である。
Each of the
また、リニアモータ１０には、図５に示すように、リニアモータ１０の動作を制御するための制御ＩＣを有する制御部１５が接続されている。この制御部１５は、電流線１５ａを介してリニアモータ１０の平面コイル４（コイル部４ａ、コイル部４ｂ）に対して、磁石１を駆動するための電流（駆動電流）を供給する機能を有する。本実施形態では、制御部１５は、駆動電流として交流電流を供給できるように構成されている。すなわち、リニアモータ１０には、制御部１５から、矢印Ａ方向の駆動電流と、矢印Ａ方向とは反対方向の駆動電流とが交互に供給される。なお、制御部１５は本発明の「移動手段」の一例である。
Further, as shown in FIG. 5, a
こうした制御部１５は、リニアモータ１０の外部に別途設けてもよいが、第１基板２ｂまたは第２基板２ｃに搭載してリニアモータ１０と一体的に設けることが好ましい。このようにすることで、電流線１５ａの配線長が短くなり、制御部１５から平面コイル４に流す電流を増加させることができる。このため、平面コイル４により発生する電磁力が増大し、その結果、磁石１の駆動力を増大させることができるとともに、磁石１の応答時間を短縮することができる。
Such a
磁石１は、図４に示すように、永久磁石の厚み方向に着磁されており、上面１ａ側はＮ極に、下面１ｂ側はＳ極に着磁されている。また、磁石１の上面１ａおよび下面１ｂと平面コイル４とは互いに対向するように配置されている。これにより、平面コイル４に電流が流れた際に、平面コイル４に発生する磁場と磁石１から発生する磁場とにより、引力または斥力が発生して、磁石１が第１基板２ｂおよび第２基板２ｃに対してＹ方向（図３参照）に移動する。
As shown in FIG. 4, the magnet 1 is magnetized in the thickness direction of the permanent magnet, and the
本実施形態では、平面コイル４に交流電流が流れると、電流の流れる方向によって磁石１の移動する方向が切り替わるので、電流が流れている間、磁石１はＹ方向に往復移動する。これにより、リニアモータ１０は振動する。
In this embodiment, when an alternating current flows through the
磁石１が配置される枠部２ａの内側面のＸ方向に沿った長さＬは約１２ｍｍ程度の大きさを有し、内側面のＹ方向に沿った長さＷは約１６ｍｍ程度の大きさを有する。したがって、直径約１０ｍｍの磁石１は、移動方向と直交する方向（Ｘ方向）において、枠部２ａの内側面との間に片側約１ｍｍずつの隙間を有し、移動方向（Ｙ方向）において、枠部２ａの内側面との間に片側約３ｍｍずつの隙間を有する。また、２つの板バネ部３は、それぞれ、約１０ｍｍの長さを有し、約４５度の角度で枠部２の切込み部２ｄに取り付けられている。そして、２つの板バネ部３がいずれも撓み変形した状態で磁石１を枠部２ａの中間部分に挟持している。
The length L along the X direction of the inner side surface of the
磁石１には、磁石１と板バネ部３との間の側面を含む表面（上面１ａ、下面１ｂおよび側面１ｃ）の全域を覆うように磁性流体５が配置されている。磁性流体５は、たとえば、ナノメートルオーダーの鉄などの強磁性材料と、油などの溶媒とを混合することにより形成されている。磁性流体５は、磁場の分布に応じて磁石１に配置されるものであり、磁石１の磁場が強い部分においてより多く保持される。つまり、磁性流体５は、磁石１の上面１ａおよび下面１ｂの中央部分よりも、磁石１の角部１ｄに対応する位置（磁石１の磁場が強い部分）により多く保持されている。また、磁石１は、移動方向（Ｙ方向）に延びる中心線Ｃ１（図３参照）に対して磁場が左右対称に発生するように構成されているとともに、磁性流体５は磁石１の磁場を反映して配置されることから、磁石１の移動方向（Ｙ方向）の中心線Ｃ１に対して左右対称に配置される。同様に、磁性流体５は、磁石の移動方向（Ｙ方向）とは垂直方向（Ｚ方向）の中心線Ｃ２に対しても左右対称に配置される。
A
リニアモータ１０では、制御部１５を用いて平面コイル４（コイル部４ａ、コイル部４ｂ）に交流電流を流し、磁石１をＹ方向に往復移動させる。この際、２つの板バネ部３が
磁石１を挟持した状態で往復移動するので、磁石１と板バネ部３とが互いに離れて、再度接触することにより発生する騒音が確実に防止される。この結果、リニアモータ１０の動作時の静音化を図ることができる。
In the
また、磁性流体５が磁石１と板バネ部３との間に介在することで、磁石１の往復移動の際に磁性流体５がダンパーとして機能し、磁石１の共振ピークがブロード化される。このため、リニアモータ１０が共振状態を維持しやすくなり、必要な振幅（または加速度）を確保することができる。その結果、リニアモータ１０の動作を安定化させることができる。
Further, since the
ここで、リニアモータ１０について、磁石１の共振周波数を算出するために行ったシミュレーションの結果について説明する。図６は、リニアモータ１０のシミュレーション結果を説明するための図である。シミュレーションでは、磁石１の直径を１０ｍｍ、磁石１の厚さを１．４ｍｍ、磁石１の質量を０．８２ｇ、磁石１と枠部２ａとの間隔を２．５ｍｍ、板バネ部３の長さを９ｍｍ、板バネ部３の幅を１．５ｍｍ、板バネ部３の厚さを０．３５ｍｍ、板バネ部３のバネ定数を０．３９Ｎ／ｍｍと設定した。その上で、磁石１の表面を被覆する磁性流体５の有無についてシミュレーションを行った。なお、図６では、横軸を磁石１の駆動周波数（交流電流の周波数）とし、縦軸を磁石１の振動量（共振周波数における振動量で規格化）としている。
Here, the result of the simulation performed for calculating the resonance frequency of the magnet 1 for the
図６（Ａ）に示すように、磁石１の表面に磁性流体がない比較例では、共振周波数（共振ピーク）の前後で振動量が激減しており、共振状態が得られる範囲が狭いことが分かる。一方、図６（Ｂ）に示すように、磁石１の表面に磁性流体を被覆した実施例では、比較例と比べて、共振周波数（共振ピーク）の前後での振動量の変化が緩和（ブロード化）され、共振状態が得られる範囲が広がっていることが分かる。これらは以下の理由によるものと推察される。 As shown in FIG. 6A, in the comparative example in which there is no magnetic fluid on the surface of the magnet 1, the vibration amount is drastically reduced before and after the resonance frequency (resonance peak), and the range in which the resonance state can be obtained is narrow. I understand. On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the example in which the surface of the magnet 1 is coated with a magnetic fluid, the change in vibration amount before and after the resonance frequency (resonance peak) is reduced compared with the comparative example (broadband). It can be seen that the range in which the resonance state can be obtained is widened. These are assumed to be due to the following reasons.
一般に、磁石１の運動エネルギーがすべて板バネ部３の位置エネルギーに変換されたタイミングで電磁力の方向が切り替わると、板バネ部３の位置エネルギーと電磁力の方向が一致し、エネルギー損失がなく往復移動できる。こうした状態が共振の状態である。しかしながら、板バネ部３の移動方向は急激に切り替わるため、上述のタイミングがずれると電磁力と板バネ部３のエネルギーとが打ち消しあうことになり、磁石１の振動量が急激に減少することになる。比較例の場合ではこうした状況を反映したものと推察される。
In general, when the direction of the electromagnetic force is switched at the timing when all the kinetic energy of the magnet 1 is converted to the potential energy of the
一方、実施例の場合には、磁石１の運動エネルギーは、板バネ部３の位置エネルギーに変換されるだけでなく、その一部が磁性流体５の変形にも用いられる。すなわち、板バネ部３の移動方向が切り替わるタイミングが電磁力の方向が切り替わるタイミングとずれたとしても、磁性流体５が変形する期間だけ電磁力と板バネ部３のエネルギーとが打ち消しあうことが抑制される。この結果、共振周波数（共振ピーク）の前後での振動量の変化が緩和され、共振状態が得られる範囲が広がったものと推察される。
On the other hand, in the case of the embodiment, the kinetic energy of the magnet 1 is not only converted into the potential energy of the
本発明の第１実施形態によるリニアモータ１０では、以下の効果を得ることができる。
In the
（１）横振動型（Ｙ方向への振動）のリニアモータ１０を構成することにより、縦振動型（Ｚ方向への振動）のリニアモータに比べて、薄型化が図りやすい。すなわち、本実施形態では、第１基板２ｂおよび第２基板２ｃに扁平状の平面コイル４を配置するとともに、平面コイル４と対向する磁極面を有し、平面コイル４上をコイル部４ａおよびコイル部４ｂの配列方向に沿って直線移動するように振動する磁石１を設けた。これによって、従来のように磁石１の上下方向（Ｚ方向）への移動空間を設ける必要がなくなり、Ｚ方向の厚みを小さくすることができる。また、平面コイル４を磁石１の移動方向に沿って扁平状
になるように渦巻状に形成した。これによって、コイルの巻き面が可動部の移動方向に対して直交する方向に配置される場合に比べて、コイルの巻き面による高さ方向（上下方向）への領域を設ける必要はなくなり、Ｚ方向の厚みを小さくすることができる。これらの結果、薄型化を実現しやすいリニアモータ１０を提供できる。
(1) By configuring the lateral vibration type (vibration in the Y direction)
（２）磁石１を往復移動させる際、２つの板バネ部３が磁石１を挟持した状態で移動するので、磁石１と板バネ部３とが互いに離れて、再度接触することにより発生する騒音が確実に防止される。この結果、リニアモータ１０の動作時の静音化を図ることができる。
(2) When the magnet 1 is reciprocated, the two
（３）磁性流体５を、磁石１と板バネ部３との間の磁石１の表面に配置したことで、磁石１を往復移動させる際に、磁性流体５が磁石１の緩衝部材として機能する。これによって、リニアモータ１０の動作時の静音化を図ることができる。
(3) Since the
（４）磁性流体５を、磁石１と板バネ部３との間の磁石１の表面に配置したことで、磁性流体５が、板バネ部３の移動方向が切り替わる際のダンパーとして作用するので、たとえば、リニアモータ１０の共振周波数よりも大きい周波数で振動した際にも共振状態が得られやすい。したがって、リニアモータ１０の共振状態を維持することができ、必要な振動量を確保することができる。
(4) Since the
（５）磁石１を往復移動させる際に、２つの板バネ部３を用いて挟持するようにしたことで、２つのコイルバネ（細長い金属線を螺旋状に巻いたもの）を用いて行う場合に比べて、バネ自体を小型化することが可能になり、リニアモータ１０の薄型化がさらに図りやすくなる。
(5) When the magnet 1 is reciprocated, the two
（６）平面コイル４に電流が印加された際に、コイル部４ａとコイル部４ｂとでは互いに逆方向の磁界が形成されるように構成したことで、コイル部４ａと磁石１との間、および、コイル部４ｂと磁石１との間に、容易に引力および斥力を加えることができる。
(6) When a current is applied to the
（７）磁石１と板バネ部３との間以外にも、磁石１の表面を覆うように磁性流体５を配置することで、磁性流体５の潤滑作用によって磁石１の固定部２に対する摩擦を低減することができる。その結果、磁石１をスムースに往復移動させることができ、磁石１の応答時間を短縮することができる。
(7) By arranging the
（８）可動部を構成する磁石１が円板形状であり、磁石１は枠部２ａの内側面と対向する凸状の曲面を有するので、外力を受けて磁石１が傾斜して枠部２ａの内側面と接触する状態となっても、磁石１はスムースに安定して移動させることができる。また、磁石１は枠部２ａの内側面と対向する凸状の曲面を有するので、磁石１が傾斜して枠部２ａの内側面と接触しても、矩形形状の磁石（直方体形状からなる薄板磁石）を採用した場合のように角接触することはない。すなわち、枠部２ａの内側面と凸状の曲面との接触に起因する抵抗は、角接触に起因する抵抗に比べて小さい。そのため、角接触による摩擦抵抗の増加に対抗するに足りる推力を発生させる電流をコイルにさらに印加して磁石１の推力を増加させる必要はなく、消費電力の増加を抑制することができる。この結果、消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上したリニアモータが提供される。
(8) Since the magnet 1 constituting the movable portion has a disc shape, and the magnet 1 has a convex curved surface facing the inner surface of the
（９）磁石１が枠部２ａの内側面と対向する凸状の曲面を有するので、外力を受けて位置ずれした場合であっても、磁石１と枠部２ａの内側面との接触部分は線接触となり、矩形形状の磁石を採用した場合のように平面同士の面接触とはならない。そのため、接触時の摩擦抵抗が矩形形状の磁石を採用した場合に比べて小さく、消費電力の増加を抑制することができる。
(9) Since the magnet 1 has a convex curved surface facing the inner surface of the
（１０）平面コイル４の表面に対向するように磁石１の磁極面を配置したことで、磁石１から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と、平面コイル４に電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、リニアモータ１０における構成は、上記特許文献２に記載の構成に比べて、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、磁石１を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。
(10) Since the magnetic pole surface of the magnet 1 is disposed so as to face the surface of the
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態によるリニアモータを説明するための図である。この第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、磁石１の表面を覆う磁性流体５が配置されていない例について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a view for explaining a linear motor according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, unlike the first embodiment, an example in which the
第２実施形態では、図７に示すように、磁石１ａは、初期状態（平面コイル４に電流を流していない状態）において、平面コイル４の配列の両端部側に位置する板バネ部３により直接挟持される。そして、磁石１の往復移動の際にも、２つの板バネ部３による磁石１の挟持状態が維持される。なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
本発明の第２実施形態によるリニアモータ１０では、少なくとも上記（１）、（２）、及び（６）〜（１０）の効果を得ることができる。
In the
（第３実施形態）
図８および図９は、それぞれ、本発明の第３実施形態におけるリニアモータを用いた携帯機器の一例を説明するための図である。なお、図９は、図８のリニアモータを含む部分の一断面である。
(Third embodiment)
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining an example of a portable device using the linear motor in the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion including the linear motor of FIG.
第３実施形態において、本発明の第１実施形態によるリニアモータ１０は、図８および図９に示すように、携帯電話５０などに用いることが可能である。携帯電話５０は、リニアモータ１０と、ＣＰＵ２０と、表示部３０とを備えている。リニアモータ１０は、携帯電話５０の表示部３０が配置された側とは反対側の面に固定されている。表示部３０は、タッチパネル方式のパネルにより構成されているとともに、表示部３０に表示されたボタン部３０ａを押圧することにより携帯電話５０を操作するように構成されている。そして、リニアモータ１０は、表示部３０に表示されたボタン部３０ａが押圧されたことを検知した場合や、電話を着信した際にマナーモードに設定されている場合などに振動するようにＣＰＵ２０で制御される。なお、リニアモータ１０は本発明の「リニアモータ」および携帯電話５０は本発明の「携帯機器」の一例である。
In the third embodiment, the
本発明の第３実施形態によるリニアモータを備えた携帯機器（リニアモータ１０を備えた携帯電話５０）では、以下の効果を得ることができる。
The following effects can be obtained in the mobile device (the
（１１）上記のリニアモータ１０を搭載することによって、上記（１）に記載のようにリニアモータ１０が薄型化される分、携帯電話５０の薄型化を図ることが可能になり、さらに上記（２）、（３）に記載のようにリニアモータ１０の動作が静音化される分、携帯電話５０の動作時（マナーモードでの着信時やボタン部３０ａの操作時など）の静音化を図ることができる。
(11) By mounting the
（１２）上記のリニアモータ１０を備えることによって、上記（１１）の効果に加え、さらにリニアモータ１０の消費電力の増加が抑制される分、携帯電話５０の消費電力を低減すること可能になる。
(12) By providing the
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態によるリニアモータの構造を示した斜視図である。図１１〜図１４は、図１０に示した第４実施形態によるリニアモータの構造を説明するための図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a perspective view showing the structure of a linear motor according to the fourth embodiment of the present invention. FIGS. 11-14 is a figure for demonstrating the structure of the linear motor by 4th Embodiment shown in FIG.
本発明の第４実施形態によるリニアモータ２００は、図１０および図１１に示すように、収納部１１０ａが設けられた枠体１１０と、収納部１１０ａに配置された可動部１２０と、可動部１２０を支持する一対の板バネ１３０とを備えている。なお、可動部１２０は本発明の「可動部」および板バネ１３０は本発明の「弾性部材」の一例である。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
枠体１１０は、平面的に見て、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びる第１側壁部１１０ｂと矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びる第２側壁部１１０ｄとにより実質的に矩形形状（正方形形状）に形成されているとともに、枠体１１０の収納部１１０ａは、上下方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）に貫通する矩形形状の開口部からなる。また、枠体１１０には、収納部１１０ａの上方向側（矢印Ｚ１方向側）の開口部を塞ぐようにプリント基板１４０が配置されているとともに、下方向側（矢印Ｚ２方向側）の開口部を塞ぐように底板１５０が配置されている。また、枠体１１０、プリント基板１４０、及び底板１５０は、ガラスエポキシ樹脂により形成されている。なお、枠体１１０、プリント基板１４０、及び底板１５０は、本発明の「固定部」の一例である。
The
可動部１２０は、図１１に示すように、平面的に見て角部が面取りされた矩形形状（長方形状）に形成されているとともに、平板状の永久磁石（フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる磁石）により構成されている。可動部１２０は、矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って約８ｍｍの長さを有するとともに、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿って約１０ｍｍの長さを有する。また、可動部１２０は、平面的に見て、枠体１１０の収納部１１０ａの略中央に位置するように一対の板バネ１３０により側面が支持されている。また、図１２に示すように、可動部１２０は、収納部１１０ａの高さよりも低い高さ（小さい厚み）を有している。
As shown in FIG. 11, the
可動部１２０は、図１２に示すように、第１磁石１２１および第２磁石１２２からなる２つの永久磁石により構成されている。具体的には、可動部１２０の中心線Ｃ３−Ｃ３近傍（図１１参照）を境界として矢印Ｘ１方向側に第１磁石１２１が配置されるとともに、矢印Ｚ２方向側に第２磁石１２２が配置されるように構成されている。第１磁石１２１のプリント基板１４０に対向する側には、厚み方向にＮ極に着磁されたＮ極面１２１ａが設けられている。また、第２磁石１２２のプリント基板１４０に対向する側には、厚み方向にＳ極に着磁されたＳ極面１２２ａが設けられている。なお、Ｎ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａは、本発明の「磁極面」の一例である。
As shown in FIG. 12, the
第１磁石１２１の底板１５０に対向する側には、厚み方向にＳ極に着磁されたＳ極面１２１ｂが設けられている。同様に、第２磁石１２２の底板１５０に対向する側には、厚み方向にＮ極に着磁されたＮ極面１２２ｂが設けられている。
On the side facing the
また、第１磁石１２１と第２磁石１２２とは、プリント基板１４０側の表面において、Ｎ極面１２１ａとＳ極面１２２ａとが隣接するとともに、底板１５０側の表面において、Ｓ極面１２１ｂとＮ極面１２２ｂとが隣接するように配置されている。そして、第１磁石１２１と第２磁石１２２とは、それぞれ、互いに隣接するＮ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａ間による引力と、Ｓ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂ間による引力とにより密着した状態で保持されているとともに、接着剤などにより互いに固定されている。
The
以上により、可動部１２０は、一対の板バネ１３０に支持された状態で、収納部１１０ａの内部においてプリント基板１４０に対して平行な矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部１２０が直線移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態（所定の角度傾斜した状態）を含んでいる。また、このとき、第１側壁部１１０ｂ（図１１参照）は、可動部１２０が矢印Ｘ１およびＸ２方向に移動する際のガイドとしての機能を有する。
As described above, the
一対の板バネ１３０は、図１０および図１１に示すように、それぞれ、枠体１１０の第２側壁部１１０ｄの内側面に配置されている。具体的には、一対の板バネ１３０は、それぞれ、枠体１１０に固定される固定部１３０ａと、撓み部１３０ｂと、可動部１２０の支持部１３０ｃとにより構成されている。固定部１３０ａは、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿って延びるように形成されているとともに、枠体１１０の第２側壁部１１０ｄに接着剤などにより固定されている。また、撓み部１３０ｂは、固定部１３０ａとの境界部分から支持部１３０ｃまでの間に複数回（２回）折り曲げられることによって、一対の板バネ１３０の支持部１３０ｃの軌跡が中心線Ｃ４−Ｃ４上を矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動するように撓み可能に構成されており、可動部１２０を互いに他方側の板バネ１３０に付勢する機能を有している。また、各板バネ１３０の支持部１３０ｃは、それぞれ、枠部１１０の収納部１１０ａの中心線Ｃ４−Ｃ４上近傍において可動部１２０を挟むようにして支持するように構成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the pair of
第１磁石１２１および第２磁石１２２における底板１５０に対向する側の表面には、鉄板などからなるヨーク１６０ａが設けられている。また、プリント基板１４０の可動部１２０と対向する側とは反対側の表面にも、同様に、鉄板などからなるヨーク１６０ｂが設けられている。ヨーク１６０ａおよび１６０ｂは、装置本体から外部へ磁気が漏れるのを抑制するための磁気シールドとしての機能を有する。
A
プリント基板１４０の内部には、図１２〜図１４に示すように、２層配線構造からなる扁平形状の平面コイル１４１および１４２が配置されている。平面コイル１４１および１４２は、それぞれ、平面的に見て、矩形形状の輪郭を有するとともに、内側から外側に向かってＸＹ面（矢印Ｘ１（Ｘ２）方向と矢印Ｙ１（Ｙ２）方向とにより形成される面）方向に広がるように渦巻状に形成されている。なお、平面コイル１４１および１４２は、それぞれ、本発明の「電流線」の一例である。
As shown in FIGS. 12 to 14, flat
平面コイル１４１および１４２は、１本の電流線１４３により互いに電気的に直列接続されている。具体的には、平面コイル１４１を構成する第１層目電流線１４３ａは、図１３に示すように、外側から内側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。平面コイル１４１の第１層目電流線１４３ａの外側の端部は、プリント基板１４０上に設けられた電極パッド１７０ａに接続されている。
The
平面コイル１４２を構成する第２層目電流線１４３ｂは、図１４に示すように。内側から外側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。平面コイル１４２の第２層目電流線１４３ｂの外側の端部は、プリント基板１４０上に設けられた電極パッド１７０ｂに接続されている。そして、平面コイル１４１を構成する第１層目電流線１４３ａの内側の端部と、平面コイル１４２を構成する第２層目電流線１４３ｂの内側の端部とが、それぞれの中心部分近傍においてプリント基板１４０に設けられたコンタクトホールを介して互いに接続されている。なお、ヨーク１６０ｂには、プリント基板１４０上の電極パッド１７０ａおよび１７０ｂに対応する位置にそれぞれ開口部１６０ｃおよび１６０ｄが設けられており、ヨーク１６０ｂと、電極パッド１７０ａおよび１７０ｂとは接触していない。
As shown in FIG. 14, the second layer
図１３に示すように、平面コイル１４１は、それぞれ、矢印Ｙ１およびＹ２方向に延び
る第１部分１４１ａおよび１４１ｂと、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びる第２部分１４１ｃおよび１４１ｄとを有している。第２部分１４１ｃおよび１４１ｄを構成する電流線１４３ａの幅Ｗ２が、平面コイル１４１の第１部分１４１ａおよび１４１ｂを構成する電流線１４３ａの幅Ｗ１よりも小さくなるように形成されている。これにより、第２部分１４１ｃおよび１４１ｄを構成する電流線１４３ａのピッチ（隣接する電流線１４３ａの中心間の距離）Ｌ４が、第１部分１４１ａおよび１４１ｂを構成する電流線１４３ａのピッチＬ３よりも小さくなる。その結果、第１部分１４１ａおよび１４１ｂに流れる電流により発生する磁場の磁束の大きさが、第２部分１４１ｃおよび１４１ｄに流れる電流により発生する磁場の磁束の大きさよりも大きくなる。
As shown in FIG. 13, the
また、平面的に見て、第２部分１４１ｃおよび１４１ｄの少なくとも一部は、それぞれ、枠体１１０の第１側壁部１１０ｂに重なるように配置されている。つまり、平面コイル１４１の配置領域は、平面的に見て、可動部１２０よりも大きく、可動部１２０全体を覆っている。
Further, when viewed in a plan view, at least a part of the
図１４に示すように、平面コイル１４２も、平面コイル１４１と同様の構成であり、矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びるとともに幅Ｗ１を有する第１部分１４２ａおよび１４２ｂと、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びるとともに幅Ｗ２を有する第２部分１４２ｃおよび１４２ｄとを有している。また、平面的に見て、第２部分１４２ｃおよび１４２ｄの一部は、それぞれ、枠体１１０の第１側壁部１１０ｂに重なるように配置されている。
As shown in FIG. 14,
以上により、平面コイル１４１および１４２に駆動電流が供給された際には、第１部分１４１ａ（１４２ａ）と第１部分１４１ｂ（１４２ｂ）とにおいて電流方向は相反する方向となる。そして、第１部分１４１ａ（１４２ａ）、および、第１部分１４１ｂ（１４２ｂ）による電磁力が、可動部１２０を移動させるための駆動力となる。
As described above, when the driving current is supplied to the
次に、図１３〜図１６を参照して、本発明の第４実施形態によるリニアモータ２００の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、電極パッド１７０ａおよび１７０ｂを介して、電流線１４３に駆動電流が供給される。これにより、図１５に示すように、可動部１２０のＮ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａ間において発生する矢印Ｚ１およびＺ２方向の磁界（図１５の破線矢印を参照）と直交する方向（図１２および図１４の矢印Ｙ１およびＹ２方向）の電流が平面コイル１４１の第１部分１４１ａおよび１４１ｂと、平面コイル１４２の第１部分１４２ａおよび１４２ｂに流れる。そして、平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ａ（１４２ａ）を流れる電流が寄与するローレンツ力が第１磁石１２１のＮ極面１２１ａに矢印Ｘ２方向に働く。同時に、平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ｂ（１４２ｂ）を流れる電流が寄与するローレンツ力が第２磁石１２２のＳ極面１２２ａに矢印Ｘ２方向に働く。以上により、可動部１２０が矢印Ｘ２方向に直線移動される。
First, a drive current is supplied to the
そして、所定時間後、図１６に示すように、図１５に示す状態とは反対方向の駆動電流を供給することによって、上記と同様の作用により、可動部１２０が矢印Ｘ１方向に直線移動される。このようにして、所定の周波数で駆動電流の方向を切り替えることによって、可動部１２０は、矢印Ｘ１方向と矢印Ｘ２方向とに交互に直線移動されて共振運動される。この際、第１磁石１２１のＳ極面１２１ｂと第２磁石のＮ極面１２２ｂとの間に発生する磁束は、ヨーク１６０ａに吸収されてヨーク１６０ａ内を選択的に通過するので、底板１５０を貫いて外側にまで及ぶようには発生しない。また、第１磁石１２１のＮ極面１２１ａと第２磁石１２２のＳ極面１２２ａとの間に発生する磁束は、プリント基板１４０を貫いた場合にヨーク１６０ｂに吸収されてヨーク１６０ｂ内を選択的に通過するので、ヨーク１６０ｂの外側にまで及ぶようには発生しない。
Then, after a predetermined time, as shown in FIG. 16, by supplying a drive current in the direction opposite to the state shown in FIG. 15, the
また、このとき、可動部１２０には、平面コイル１４１（１４２）において互いに対向する第２部分１４１ｃ（１４２ｃ）および１４１ｄ（１４２ｄ）から発生する電磁力により、それぞれ、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った中心に向かう方向の力、または、中心から矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った外側に引っ張る方向の力が加えられている。
At this time, the
本発明の第４実施形態によるリニアモータ２００では、以下の効果を得ることができる。
In the
（１３）横振動型（Ｙ方向への振動）のリニアモータ２００を構成することにより、縦振動型（Ｚ方向への振動）のリニアモータに比べて、薄型化が図りやすい。すなわち、本実施形態では、平面コイル１４１および１４２の表面に沿った方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に沿って移動可能な可動部１２０を設けた。これによって、上記特許文献１のように上下方向（Ｚ方向）に厚みが大きいコイルを用いて上下方向に可動部を直線移動させる場合に比べて、可動部の移動範囲（移動空間）を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。また、平面コイル１４１および１４２を可動部１２０の移動方向に沿って扁平状になるように渦巻状に形成した。これによって、上記特許文献２のようにコイルの巻き面が可動部の移動方向に対して直交する方向に配置される場合に比べて、コイルの巻き面による高さ方向（上下方向）への領域を設ける必要はなくなり、上下方向の厚みを小さくすることができる。これらの結果、薄型化を実現しやすいリニアモータ２００を提供できる。
(13) By configuring the lateral vibration type (vibration in the Y direction)
（１４）可動部１２０を往復移動させる際、一対板バネ１３０が可動部１２０を支持した状態で移動するので、可動部１２０と板バネ１３０とが互いに離れて、再度接触することにより発生する騒音が確実に防止される。この結果、リニアモータ２００の動作時の静音化を図ることができる。
(14) When the
（１５）平面コイル１４１（１４２）に対向する側の表面に互いに異なる極性のＮ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａを含む可動部１２０を備え、Ｎ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａにそれぞれ対応する位置に、互いに電流の流れる方向が反対である平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ａおよび１４１ｂ（１４２ａおよび１４２ｂ）を配置した。これにより、平面コイル１４１（１４２）に電流が流れた際に発生する電磁力によりＮ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａに加わる力が同じ方向になるので、その方向に可動部１２０を移動させることができる。すなわち、１つの渦巻状の平面コイルによりリニアモータを構成することができるので、その分、装置を小型化（小面積化）することが可能になる。なお、コイルに対向する側の永久磁石の極性が１種類のみからなる場合では、可動部を一方方向および他方方向に移動させるために両側にそれぞれコイルを配置する必要があるため、装置の小型化（小面積化）には一定の限界がある。
(15) The
（１６）平面コイル１４１（１４２）の表面に対向するように、可動部１２０のＮ磁極面１２１ａおよびＳ磁極面１２２ａが配置されるように構成した。これにより、可動部１２０側から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と、平面コイル１４１（１４２）に電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、上記特許文献２に記載の構成に比べてリニアモータ２００における構成は、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、可動部１２０を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。
(16) The N
（１７）可動部１２０の平面コイル１４１（１４２）と対向する面とは反対側の面において、Ｎ極面１２１ａに対応する位置にＳ極面１２１ｂを設けるとともに、Ｓ極面１２２
ａに対応する位置にＮ極面１２２ｂを設けた。これによって、可動部１２０のＮ極面１２１ａ、Ｓ極面１２２ａ、Ｓ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂは、互いに、可動部１２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）および厚み方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）において異なる磁極が隣接するように配置される。したがって、それぞれの磁極面の間において発生する磁束の長さが小さくなるので、その分、リニアモータ２００の外部に磁束が漏れるのを抑制することができる。その結果、リニアモータ２００を種々の装置内に配置した場合に、リニアモータ２００からの磁束漏れに起因して装置の動作不良が発生するのを抑制することができる。
(17) On the surface of the
An
（１８）可動部１２０のＳ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂの表面に磁気シールドとしての機能を有するヨーク１６０ａを設けることによって、Ｓ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂ間に発生する磁束がリニアモータ２００の底板１５０側から外部に漏れるのを確実に抑制することができる。また、プリント基板１４０の表面にもヨーク１６０ｂを配置することによって、Ｎ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａ間において、平面コイル１４１および１４２を貫きつつ、ヨーク１６０ｂ内を通過するようにして磁束が発生する。したがって、Ｎ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａ間に発生する磁束がプリント基板１４０側から外部に漏れるのを確実に抑制することができる。以上により、リニアモータ２００からの外部への磁束漏れを容易に抑制することができる。
(18) By providing the
（１９）可動部１２０を両側から支持する一対の板バネ１３０を、可動部１２０との支持部１３０ｃが可動部１２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に沿って撓むように折り曲げられた形状に設けることによって、板バネ１３０は、支持部１３０ｃの軌跡が矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動する。これによって、支持部１３０ｃが矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動しながら可動部１２０を支持するので、可動部１２０が移動する際に支持部１３０ｃと可動部１２０との接触部分にずれが発生するのを抑制することができる。その結果、可動部１２０が移動しながら回転するのを抑制することができるので、リニアモータ２００を安定して動作させることができる。
(19) The pair of
（２０）可動部１２０を角部が面取りされた矩形形状にすることによって、面取りしない場合に比べて、可動部１２０が移動する際に、枠部１１０の第１側壁部１１０ｂとの間に引っかかりが生じるのを抑制することができる。したがって、こうした引っかかりに起因して可動部１２０が回転するのをより確実に抑制することができる。
(20) By making the movable portion 120 a rectangular shape with chamfered corners, the
（２１）平面コイル１４１（１４２）に、可動部１２０が移動する方向と交差する方向（矢印Ｙ１およびＹ２方向）に延びる第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）と、可動部１２０が移動する方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に延びる第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）とを設けた。そして、第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）の隣接する電流線１４３ａ（１４３ｂ）のピッチＬ２が、第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）の隣接する電流線１４３ａ（１４３ｂ）のピッチＬ１よりも小さくなるように構成した。
(21) The
これにより、第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）のピッチＬ２が小さくなった分、第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）の矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向の長さが長くなるので、可動部１２０を移動するための電磁力を増大させることができるとともに、可動部１２０の応答時間を短縮することができる。
Thereby, since the pitch L2 of the
（２２）第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）の電流線１４３ａ（１４３ｂ）の幅Ｗ２を小さくすることにより、第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）の隣接する電流線１４３ａ（１４３ｂ）間のピッチＬ２が、第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）の隣接する電流線１４３ａ（１４３ｂ）間のピッチＬ１よ
りも小さくなるように構成した。これによって、第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）の電流線１４３ａ（１４３ｂ）の幅Ｗ１が大きい分、電流線１４３ａ（１４３ｂ）の抵抗を小さくすることができるので、電流線１４３ａ（１４３ｂ）を流れる電流量を大きくすることができる。その結果、可動部１２０の駆動力を増大させることができる。
(22) The
（２３）平面的に見て、平面コイル１４１（１４２）の第２部分１４１ｃ（１４２ｃ）および１４１ｄ（１４２ｄ）の一部を第１側壁部１１０ｂに重なるように配置した。これによって、可動部１２０に矢印Ｙ１およびＹ２方向の力が作用する領域を小さくすることができるので、可動部１２０が矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する際に、矢印Ｙ１およびＹ２方向の力に起因して直線状の移動経路からずれるのを抑制することができる。その結果、リニアモータ２００を安定して動作させることができる。また、第２部分１４１ｃ、１４１ｄ（１４２ｃ、１４２ｄ）の一部が枠体１１０の第１側壁部１１０ｂに重なる分、可動部１２０を移動させるための電磁力の発生に寄与する第１部分１４１ａ、１４１ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）の長さをより大きくすることができるので、可動部１２０の駆動力を増大させることができる。
(23) The
（２４）Ｎ極面１２１ａと対向する平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ａ（１４２ａ）に流れる電流の方向と、Ｓ極面１２２ａと対向する平面１４１（１４２）の第１部分１４１ｂ（１４２ｂ）に流れる電流の方向とは、略反対の方向である。これによって、Ｎ極面１２１ａと対向する平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ａ（１４２ａ）と、Ｓ極面１２２ａと対向する平面コイル１４１（１４２）の第１部分１４１ｂ（１４２ｂ）とには、同じ方向の力が働くので、容易に可動部１２０を駆動することができる。
(24) Direction of current flowing in the
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る携帯端末装置（携帯電話）は振動を発生するリニアモータを備え、タッチパネル操作や着信などの入力動作に対して振動する。そして着信に対応する強めの振動のモードと、タッチパネル操作に対応する弱めの振動のモードとの間でそのリニアモータを共用する。
(Fifth embodiment)
The mobile terminal device (mobile phone) according to the fifth embodiment of the present invention includes a linear motor that generates vibration, and vibrates in response to input operations such as touch panel operation and incoming call. The linear motor is shared between the strong vibration mode corresponding to the incoming call and the weak vibration mode corresponding to the touch panel operation.
図１７は、本発明の第５実施形態に係る携帯端末装置３００を示す斜視図である。携帯端末装置３００は、表示部２０２と、電源スイッチ２０４と、アンテナ２０６と、筐体２０８と、リニアモータ１０と、を備える。これら以外の構成は、説明を明瞭にするために図１７では省略する。ユーザは電源スイッチ２０４をオンにして携帯端末装置３００に電源を入れる。表示部２０２は、液晶パネルと、その上を覆うタッチパネル２１６（以降両者を総称してタッチパネル２１６と呼ぶ）と、を含む。ユーザは、そのタッチパネル２１６に表示されるボタン等に対応する部分を押し下げることで携帯端末装置３００を操作する。タッチパネル２１６は、そのようなユーザからのタッチを受け付け、携帯端末装置３００はユーザからのタッチに応じてソフトウエアプログラムを実行する。アンテナ２０６は、無線信号を送受信する。なお、リニアモータ１０は本発明の「リニアモータ」および携帯端末装置３００は本発明の「携帯機器」の一例である。
FIG. 17 is a perspective view showing a mobile
リニアモータ１０は、筐体２０８に対して固定され、携帯端末装置３００に着信があった際や、ユーザがタッチパネル２１６にタッチする際にはリニアモータ１０が振動することで筐体２０８が振動する。この振動によりユーザは、Ｅメールの着信やタッチパネル２１６へのタッチなどの複数種類の入力動作のうちの１つの入力動作が行われたことを感じ取れる。
The
図１８は、携帯端末装置３００の機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハ
ードウェア的には、集積回路をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
FIG. 18 is a functional block diagram of the mobile
携帯端末装置３００は、受付部２１２と、制御部２１４と、タッチパネル２１６と、タッチ入力部２１７と、アンテナ２０６に接続された通信部２１８と、処理部２５０と、表示制御部２５２と、リニアモータ１０と、を含む。なお、受付部２１２は本発明の「受付部」、制御部２１４は本発明の「制御部」、タッチ入力部２１７は本発明の「入力部」、及び通信部２１８は本発明の「通信部」の一例である。
The portable
受付部２１２は、着信感知部２１９と、タッチ感知部２２０と、を含み、携帯端末装置３００への着信による入力動作またはユーザによるタッチパネル２１６へのタッチによる入力動作を受け付ける。
The
制御部２１４は、着信制御部２２２と、振動期間設定部２２４と、電圧生成部２２６と、第１スイッチ２２８と、振動制御部２３０と、第２スイッチ２３２と、を含む。制御部２１４は、受付部２１２によってユーザによるタッチパネル２１６へのタッチが受け付けられると、タッチパネル操作振動モードを選択する。Ｅメールの着信が受け付けられると、着信振動モードを選択する。制御部２１４は、タッチパネル操作振動モードを選択した場合、第１周波数ｆ１を有する駆動電圧によってリニアモータ１０を振動せしめる。また、制御部２１４は、着信振動モードを選択した場合、第２周波数ｆ２を有する駆動電圧によってリニアモータ１０を振動せしめる。
The
以下タッチパネル２１６へのタッチがある場合を説明し、次にＥメールの着信がある場合を説明し、その次に他の処理を実行する場合を説明する。
Hereinafter, a case where the
タッチ入力部２１７は、ユーザによるタッチパネル２１６へのタッチを受け付け、それを電気的な信号としてタッチ感知部２２０へ出力する。これは既知の手段によって達成される。タッチ感知部２２０は、ユーザのタッチに対応する電気的な信号をタッチ入力部２１７から受け取る。そしてタッチ感知部２２０は、振動期間設定部２２４に対して、１回のタッチの感知に対して１つパルスが生成されるタッチ感知信号Ｓ１を出力する。
The touch input unit 217 receives a touch on the
振動期間設定部２２４は、タッチ感知信号Ｓ１または後述する着信振動開始信号Ｓ８に現れるパルスを検出し、第２スイッチ２３２へ第２制御信号Ｓ２を出力して第２スイッチ２３２のオンオフを制御する。タッチ感知信号Ｓ１および着信振動開始信号Ｓ８のいずれにもパルスが検出されない状態では、第２制御信号Ｓ２はローレベルとなる。振動期間設定部２２４がタッチ感知信号Ｓ１にパルスを検出すると、振動期間設定部２２４は所定のタッチ振動期間Ｔ１の間にわたって第２制御信号Ｓ２をハイレベルとする。
The vibration
タッチ振動期間Ｔ１は、ユーザが振動を感知するために必要な範囲で設定される。 The touch vibration period T1 is set in a range necessary for the user to sense vibration.
電圧生成部２２６は、タッチパネル操作振動モードに対応する一定の第１電圧Ｖ１、および着信振動モードに対応する一定の第２電圧Ｖ２を生成する。電圧生成部２２６は、第１スイッチ２２８の第１端子２３４に第１電圧Ｖ１を印加する。また、第１スイッチ２２８の第２端子２３６に第２電圧Ｖ２を印加する。
The
第１スイッチ２２８は、第１端子２３４と、第２端子２３６と、第３端子２３８と、を有する。第１端子２３４には電圧生成部２２６によって第１電圧Ｖ１が印加され、第２端
子２３６には第２電圧Ｖ２が印加される。第３端子２３８は振動制御部２３０に接続される。第１スイッチ２２８は、後述する第１制御信号Ｓ７がローレベルのとき、第１端子２３４と第３端子２３８とを接続し、第１制御信号Ｓ７がハイレベルのとき、第２端子２３６と第３端子２３８とを接続する。したがってタッチパネル２１６の操作時は、詳細は後述するが、Ｅメールの着信がない限り第３端子２３８は第１端子２３４に接続されているので振動制御部２３０には第１電圧Ｖ１が供給される。
The
振動制御部２３０は、第１スイッチ２２８の第３端子２３８と接続され、そこに現れるモード電圧信号Ｓ３を受信する。そして第２スイッチ２３２へ原駆動電圧Ｓ４を供給する。モード電圧信号Ｓ３は上述の説明より、第１電圧Ｖ１もしくは第２電圧Ｖ２となる。振動制御部２３０はそのそれぞれの電圧値に応じて原駆動電圧Ｓ４の周波数を変える。つまり、モード電圧信号Ｓ３が第１電圧Ｖ１であるときは、原駆動電圧Ｓ４の周波数を第１周波数ｆ１とし、モード電圧信号Ｓ３が第２電圧Ｖ２であるときは、原駆動電圧Ｓ４の周波数を第２周波数ｆ２とする。ここでその理由は後述するが、ｆ１＜ｆ２に設定される。原駆動電圧Ｓ４の振幅は一定のまま維持する。
The
第２スイッチ２３２は、振動制御部２３０から供給される原駆動電圧Ｓ４を、リニアモータ１０に供給するためのスイッチである。第２制御信号Ｓ２がローレベルのときはオフとなる。第２制御信号Ｓ２がハイレベルのときはオンとなり、リニアモータ１０の入力端１５ａに駆動電圧Ｓ５が供給される。
The
次にＥメールの着信がある場合について説明する。通信部２１８は、アンテナ２０６を介して無線信号を送受信し、図示しない外部の無線装置と通信する。ここで通信部２１８は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムや携帯電話システムに対応するが、それらには公知の技術が使用されればよいので説明を省略する。通信部２１８は、図示しない外部の無線装置から、Ｅメールの着信通知を受信すると、着信感知部２１９に対してＥメールを着信したことを知らせる電気的な信号を出力する。着信感知部２１９は、その電気的な信号を受け付けると、着信制御部２２２および振動期間設定部２２４に対して、着信を受信してから一定期間Ｔ４に亘ってハイレベルとなる着信信号Ｓ６を出力する。
Next, a case where there is an incoming e-mail will be described. The communication unit 218 transmits and receives wireless signals via the
着信制御部２２２は、着信感知部２１９から着信信号Ｓ６を受信し、第１スイッチ２２８へ第１制御信号Ｓ７を出力してその接続を制御する。着信信号Ｓ６がローレベルである、つまりＥメールの着信が無い状態では、第１制御信号Ｓ７はローレベルとなる。Ｅメールの着信があり、着信信号Ｓ６がハイレベルとなると、第１制御信号Ｓ７もハイレベルとなる。そして着信信号Ｓ６がハイレベルである間、つまり着信を受信してから一定期間に亘って第１制御信号Ｓ７もまたハイレベルとなる。
The incoming
また、着信制御部２２２は振動期間設定部２２４に対して、着信信号Ｓ６がハイレベルとなる際の立ち上がりエッジから所定の遅延時間τだけ経過した後にパルスが生成される着信振動開始信号Ｓ８を出力する。
The incoming
この所定の遅延時間τは、第１スイッチ２２８および振動制御部２３０における処理時間を考慮して決定される。
The predetermined delay time τ is determined in consideration of the processing time in the
振動期間設定部２２４に関して、着信信号Ｓ６がハイレベルとなり、振動期間設定部２２４が着信振動開始信号Ｓ８にパルスを検出すると、振動期間設定部２２４は所定の着信振動周期Ｔ３で第２制御信号Ｓ２を所定の着信振動期間Ｔ２の間ハイレベルとする。ここでは当然Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２である。そして着信を受信してから一定期間Ｔ４後に着信信号Ｓ６がローレベルとなると、第２制御信号Ｓ２を周期的にハイレベルとする動作を終了す
る。
Regarding the vibration
なお、タッチ感知信号Ｓ１および着信振動開始信号Ｓ８にほぼ同時にパルスが検出された場合は、振動期間設定部２２４はタッチ感知信号Ｓ１にパルスが検出された場合の処理を優先する。
When a pulse is detected almost simultaneously in the touch detection signal S1 and the incoming vibration start signal S8, the vibration
着信振動期間Ｔ２および着信振動周期Ｔ３は、ユーザが着信を振動によって感知できるように選択される。 The incoming vibration period T2 and the incoming vibration period T3 are selected so that the user can detect incoming calls by vibration.
Ｅメールの着信時の電圧生成部２２６、第１スイッチ２２８、振動制御部２３０および第２スイッチ２３２の動作はタッチパネル２１６へのタッチがある場合に説明した通りである。なお、第１スイッチ２２８では第１制御信号Ｓ７がハイレベルとなる間、第２端子２３６と第３端子２３８とが接続されるので、その間モード電圧信号Ｓ３は第１電圧Ｖ１から第２電圧Ｖ２に切り替わる。
The operations of the
リニアモータ１０は、その入力端１５ａに入力される駆動電圧Ｓ５によって振動する。説明は後述するが、駆動電圧Ｓ５の周波数が第２周波数ｆ２の場合の振動の度合いは、周波数が第１周波数ｆ１の場合の振動の度合いよりも大きい。したがって、Ｅメールの着信時における振動の度合いの方が、タッチパネル操作時の振動の度合いよりも大きくなる。なお、振動の度合いとは、例えばユーザが体感する振動の強さであり、具体的には、振動の振幅、エネルギー、周期などによって表される。以下では説明を明瞭にするため、振動の振幅に着目して説明する。
The
次に振動以外の他の処理を実行する場合について説明する。通信部２１８およびタッチ入力部２１７は、処理部２５０に接続される。処理部２５０は、タッチパネル２１６へのタッチの情報をタッチ入力部２１７から取得し、対応するソフトウエアプログラムを実行する。例えば、処理部２５０は、ユーザのタッチによって指定された項目に対応した処理を実行する。また、処理部２５０は、通信部２１８からＥメールの着信通知を受け取ると、Ｅメールの取得を指示する。処理部２５０は表示制御部２５２にタッチパネル２１６に表示すべき情報を指示し、表示制御部２５２は当該情報をタッチパネル２１６に表示せしめる。
Next, a case where processing other than vibration is executed will be described. The communication unit 218 and the touch input unit 217 are connected to the
ここでリニアモータ１０の振動の振幅と駆動電圧の周波数との関係について説明する。リニアモータ１０の振動の振幅はリニアモータ１０の共振現象を用いて調節される。一般にモータに同じ振幅の駆動電圧を供給しても、その周波数によってモータの振動の振幅に違いがあることが知られている。特にその振動の振幅が極大値をとるような駆動電圧の周波数が１つ若しくは複数存在することが知られており、このような現象はモータの共振と呼ばれる。その振動の振幅が極大値をとるような駆動電圧の周波数は共振周波数ｆ０と呼ばれる。
Here, the relationship between the vibration amplitude of the
図１９は、リニアモータ１０の共振の様子を示す模式的なグラフである。横軸は駆動電圧の周波数を示し、縦軸はリニアモータ１０の振動の振幅を示す。この図１９では、いずれの周波数においても駆動電圧の振幅は一定である場合を考える。上述のごとく、リニアモータ１０の振動の振幅は、共振周波数ｆ０にピークを有する。振動制御部２３０は、タッチパネル２１６へのユーザのタッチに対応する第１周波数ｆ１を、図１９に示されるように、共振周波数ｆ０から外れるように設定する。また、着信に対応する第２周波数ｆ２を、共振周波数ｆ０に設定する。またはリニアモータ１０の振動の振幅のピークの頂上付近に対応するように設定する。
FIG. 19 is a schematic graph showing a state of resonance of the
以上のように構成された携帯端末装置３００の動作について説明する。図２０は、携帯
端末装置３００における処理を示すフローチャートである。受付部２１２は、ユーザによるタッチパネル２１６への入力やＥメールの着信などによる入力動作を受け付ける（Ｓ２０２）。受付部２１２はその入力動作が、タッチによるものであるか、着信によるものであるか判別する（Ｓ２０４）。それがタッチによるものである場合（Ｓ２０４のタッチ）、制御部２１４は第２スイッチ２３２をオンにする（Ｓ２０６）。リニアモータ１０は振幅Ｖｄ、第１周波数ｆ１の駆動電圧Ｓ５で駆動される（Ｓ２０８）。ここで図１９より第１周波数ｆ１でのリニアモータ１０の振動の振幅は、Ｅメールの着信時の第２周波数ｆ２での振動の振幅よりも小さい。制御部２１４はタッチ振動期間Ｔ１経過後第２スイッチ２３２をオフにする（Ｓ２１０）。
The operation of the mobile
受付部２１２で受け付けられた入力動作が着信によるものである場合（Ｓ２０４の着信）、制御部２１４は第１スイッチ２２８を第２端子２３６と第３端子２３８が接続されるように切り替える（Ｓ２１２）。振動制御部２３０に入力されるモード電圧信号Ｓ３は第１電圧Ｖ１から第２電圧Ｖ２に切り替わる（Ｓ２１４）。振動制御部２３０は出力する原駆動電圧Ｓ４の周波数を第１周波数ｆ１から第２周波数ｆ２へ切り替える（Ｓ２１６）。着信を感知してから遅延時間τだけ経過した後に、制御部２１４は第２スイッチ２３２をオンにする（Ｓ２１８）。リニアモータ１０は振幅Ｖｄ、第１周波数ｆ２の駆動電圧Ｓ５で駆動される（Ｓ２２０）。ここで図１９より第２周波数ｆ２はリニアモータ１０の共振周波数ｆ０に設定されるので、タッチパネル２１６へのタッチ時のリニアモータ１０の振動よりもより振幅の大きい、ユーザが感知しやすい振動となる。
When the input operation received by the receiving
制御部２１４は着信振動期間Ｔ２経過後第２スイッチ２３２をオフにする（Ｓ２２２）。制御部２１４は第２スイッチ２３２のオンオフを繰り返す（Ｓ２２４）。この際、オンオフの繰り返しの周期は着信振動周期Ｔ３である。制御部２１４は、着信を受信してから一定期間Ｔ４後に第２スイッチ２３２をオフとしてこのオンオフの繰り返しを終了し、第１スイッチ２２８を第１端子２３４と第３端子２３８とが接続されるように切り替える（Ｓ２２６）。振動制御部２３０に入力されるモード電圧信号Ｓ３は第２電圧Ｖ２から第１電圧Ｖ１に切り替わる（Ｓ２２８）。振動制御部２３０は出力する原駆動電圧Ｓ４の周波数を第２周波数ｆ２から第１周波数ｆ１へ切り替える（Ｓ２３０）。こうして制御部２１４はタッチパネル２１６のタッチ待ち受け状態に復帰する。
The
本発明の第５実施形態によるリニアモータを備えた携帯機器（リニアモータ１０を備えた携帯端末装置３００）では、上記（１１）および（１２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
In the portable device including the linear motor according to the fifth embodiment of the present invention (the portable
（２５）制御部２１４は、受付部２１２がＥメールの着信による入力動作を受け付けた場合とタッチパネル操作による入力動作を受け付けた場合とで同じリニアモータ１０を用いる構成としている。したがって、振動のモード毎に別々のモータを用意する必要が無く、携帯端末装置３００内で振動発生用のモータが占める体積を減らすことができる。また、制御用の回路構成が簡単となると共に、携帯端末装置３００の小型化および部品点数を削減できる。
(25) The
（２６）タッチパネル操作等の手入力時の振動の振幅が、Ｅメールの着信時の振動の振幅よりも小さくなる構成としている。これにより、タッチパネル操作時にはリニアモータ１０が所定の振動の振幅に達するのに要する時間である応答速度を高めることができると同時に、Ｅメールの着信時にはより大きな振動の振幅でより確実にユーザにＥメールの着信を知らせることができる。また、タッチパネル操作時等の手入力時は、着信時ほど大きな振動が発生しないので、入力操作を行い易い。したがって、携帯端末装置３００の操作性が向上し、延いては商品的価値が高くなる。
(26) The vibration amplitude at the time of manual input such as a touch panel operation is configured to be smaller than the vibration amplitude at the time of incoming e-mail. As a result, the response speed, which is the time required for the
（２７）モータの共振現象を利用し、駆動電圧の周波数を変えるだけで、駆動電圧の振幅は一定のまま振動の振幅を変更する構成としている。したがって、より簡易な回路で所望の振動制御を実現できる。 (27) Using the resonance phenomenon of the motor, the amplitude of the vibration is changed while the amplitude of the driving voltage remains constant only by changing the frequency of the driving voltage. Therefore, desired vibration control can be realized with a simpler circuit.
（２８）振動制御部２３０は、受付部２１２が入力動作を待ち受けている状態では、タッチパネル操作時の振動のモードに対応する駆動電圧（Ｖｄ、ｆ１）を第２スイッチ２３２に出力する。したがって、タッチパネルへのタッチに対して携帯端末装置３００を振動させる際、第２スイッチ２３２をオンにするだけでよい。これにより反応速度が早く操作性の高い携帯端末装置３００が実現できる。
(28) The
（２９）タッチパネル２１６へのタッチの受け付けと着信の受け付けとがほぼ同時に起こった場合、携帯端末装置３００はタッチの受け付けに基づく振動モータの駆動を優先する。したがって、文字入力などのタッチパネル操作中に、タッチ感覚が着信信号で中断されることがなくなるので、タッチパネル操作を違和感なく続行させることができる。
(29) When the acceptance of the touch on the
（３０）着信制御部２２２において、遅延時間τは、第１スイッチ２２８および振動制御部２３０における処理時間を考慮して決定される。これにより、振動制御部２３０がＥメールの着信に対応する第２周波数ｆ２の駆動電圧を生成するタイミングと、振動期間設定部２２４が第２スイッチ２３２をオンにするタイミングとを調整することができる。なお、この所定の遅延時間τを、着信制御部２２２が着信信号Ｓ６の立ち上がりエッジを検出してから、振動制御部２３０がＥメールの着信に対応する第２周波数ｆ２の駆動電圧の生成を完了するまでの時間よりも長く設定してもよい。この場合、振動制御部２３０がＥメールの着信に対応する第２周波数ｆ２の駆動電圧を生成する前に、振動期間設定部２２４が第２スイッチ２３２をオンにすることを防ぐことができる。
(30) In the incoming
（３１）携帯端末装置３００は、着信時の振動の振幅（度合い）とタッチパネル操作時の振動の振幅とを異ならせているので、使用者にとって、どのような操作を行っているのか判別しやすく、操作性に優れ商品的価値が高い。
(31) Since the mobile
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
上記第１および第２実施形態では、２つの平面コイル（コイル部４ａおよびコイル部４ｂ）により磁石１を振動（往復移動）させる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、３つ以上の平面コイルを並べた状態で磁石１を振動（往復移動）させるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the example in which the magnet 1 is vibrated (reciprocated) by the two planar coils (the
上記第１および第２実施形態では、第１基板２ｂおよび第２基板２ｃの両方の基板に平面コイル４を配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、平面コイル４は第１基板２ｂおよび第２基板２ｃの一方の基板のみに配置されていてもよい。
In the first and second embodiments, the example in which the
上記第１および第２実施形態では、ナノメートルオーダーの強磁性材料である鉄に油を混合した磁性流体５を用いる例を示したが、本発明ではこれに限らず、鉄以外の強磁性材料により磁性流体５を構成してもよい。
In the first and second embodiments, an example using the
上記第１および第２実施形態では、磁性流体５を磁石１の表面の全域を覆うように配置する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、磁石１と板バネ部３との間のみ、あるいは磁石１と板バネ部３との間に加え、磁石１の角部分などを部分的に覆うように
配置されていてもよい。
In the said 1st and 2nd embodiment, although the example which arrange | positions the
上記第１および第２実施形態において、第１基板２ｂおよび第２基板２ｃの磁石１と対向する側の表面に対して、低摩擦材料を形成しておいてもよい。あるいは、枠部２ａの内側壁に低摩擦材料を形成しておいてもよい。こうした低摩擦材料としては、炭素系材料であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やフラーレンなど、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）など、ポリオレフィン樹脂であるポリエチレン、ポリプロピレンなど、チタン系材料であるチタン、窒化チタン、酸化チタンなど、が挙げられる。このような構成とした場合には、磁石１と固定部２との間の摩擦抵抗がさらに低減されるために、磁石１の応答時間をさらに短縮することができる。
In the first and second embodiments, a low friction material may be formed on the surfaces of the
上記第１および第２実施形態では、可動部を構成する磁石１として円板形状のものを採用した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、互いに反対側にある２つの凸状の曲面と、互いに反対側にある２つの平坦側面とを有する平坦な樽形状の磁石を採用し、この磁石の平坦側面を板バネ部３が弾性的に押圧するように配置してもよい。
In the said 1st and 2nd embodiment, although the example which employ | adopted the disk-shaped thing was shown as the magnet 1 which comprises a movable part, this invention is not limited to this. For example, a flat barrel-shaped magnet having two convex curved surfaces on the opposite sides and two flat side surfaces on the opposite sides is adopted, and the
上記第２実施形態では、２つの板バネ部３を撓み変形させた状態で磁石１を挟持することにより、初期状態だけでなく動作中も磁石１の挟持状態を保持するようにした例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、板バネ部３と磁石１とを接着剤で物理的に接続して磁石１の挟持状態を保持するようにしてもよい。また、板バネ部３を磁性材料（たとえば、ＳＵＳなど）で構成し、磁石１と磁性材料との間に作用する磁気により磁石１の挟持状態を保持するようにしてもよい。
In the second embodiment, an example is shown in which the magnet 1 is held in a state where the two
上記第４実施形態では、角部が面取りされた矩形形状の可動部を採用した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平面的に見て、円形形状の両端が切り落とされたような形状の可動部を採用してもよい。この場合には、円形形状の可動部を用いる場合に比べて、切り落とした部分の範囲だけ可動部の移動量（移動範囲）が広がるので、その分、可動部を加速させる範囲を広げることができる。したがって、リニアモータの振動量を増加させることができる。 Although the example which employ | adopted the rectangular-shaped movable part by which the corner | angular part was chamfered was shown in the said 4th Embodiment, this invention is not limited to this. For example, a movable part having a shape in which both ends of a circular shape are cut off in plan view may be employed. In this case, since the moving amount (moving range) of the movable portion is widened by the range of the cut-off portion as compared with the case where a circular movable portion is used, the range for accelerating the movable portion can be widened accordingly. . Therefore, the vibration amount of the linear motor can be increased.
上記第４実施形態では、可動部１２０を、Ｎ極面１２１ａ、Ｓ極面１２２ａ、Ｓ極面１２１ｂ、及びＮ極面１２２ｂにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、可動部１２０をＮ極面１２１ａおよびＳ極面１２２ａのみから構成し、Ｓ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂは設けないようにしてもよい。つまり、平面コイル１４１および１４２に対向する面に沿って、互いに異なる磁性に着磁された磁極面が設けられていればよい。
In the fourth embodiment, the example in which the
上記第４実施形態では、可動部１２０を第１磁石１２１と第２磁石１２２とを隣接させるように設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、第１磁石１２１と第２磁石１２２との間に、たとえば、タングステンなどの錘を配置してもよい。この場合、錘を配置した分、可動部１２０をより安定して動作させることができる。また、このとき、可動部１２０の容積を変えずに錘を配置することにより、錘を配置していない場合に比べて同じ容積のまま可動部１２０の重量を増加させることができる。これにより、可動部１２０の振動量を容易に増加させることができる。
In the said 4th Embodiment, although the example which provided the
上記第４実施形態では、ヨーク１６０ａを、可動部１２０のＳ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂの表面上に設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、ヨーク１６０ａを、Ｓ極面１２１ｂおよびＮ極面１２２ｂの表面から側面の部分にまで延びるように配置して
もよい。この場合、可動部１２０の側面方向（図１２の矢印Ｘ１およびＸ２方向）の磁束漏れを確実に抑制することができる。
In the fourth embodiment, the example in which the
上記第４実施形態では、弾性部材の一例として２つの板バネ１３０により可動部１２０を移動可能に支持する例を示したが、本発明はこれに限らず、コイルバネまたはゴム部材などの板バネ以外の弾性部材であってもよい。また、３つ以上の板バネにより可動部を支持してもよい。
In the fourth embodiment, as an example of the elastic member, the example in which the
上記第４実施形態では、一対の板バネ１３９の支持部１３０ｃにより可動部１２０を挟むように支持する例を示したが、本発明はこれに限らず、板バネ１３０の支持部１３０ｃと可動部１２０との接触部分を接着してもよい。なお、可動部が円形に近い形状であるほど接着した方が好ましい。
上記第５実施形態では、リニアモータ１０を駆動する駆動電圧の振幅を一定とし、その周波数を変えることで振動の振幅を調節する場合について説明したが、これに限られない。例えば、リニアモータ１０に供給する電力を、電圧、電流などを変えることで調節してもよい。このように様々なバリエーションの制御形態が可能である。
In the fourth embodiment, the example in which the
In the fifth embodiment, the case has been described in which the amplitude of the driving voltage for driving the
上記第５実施形態では、タッチ感知部２２０はユーザのタッチパネル２１６へのタッチに対してパルスをタッチ感知信号Ｓ１に生成し、振動期間設定部２２４はタッチ感知信号Ｓ１にパルスを検知すると所定のタッチ振動期間Ｔ１だけ第２制御信号Ｓ２をハイレベルとする場合について説明したが、これに限られない。例えば、ユーザがタッチしている間だけ継続してリニアモータ１０を振動させる場合、タッチ感知部２２０はタッチを感知している間継続してタッチ感知信号Ｓ１をハイレベルとする。そして振動期間設定部２２４はタッチ感知信号Ｓ１がハイレベルである間第２制御信号Ｓ２をハイレベルとしてもよい。この場合、ユーザがタッチパネルに触れた瞬間に振動が発生し、タッチパネルから指を離した瞬間に振動が停止する。したがって、より操作性の高い携帯端末装置３００が実現される。
In the fifth embodiment, the touch detection unit 220 generates a pulse in the touch detection signal S1 when the user touches the
上記第５実施形態では、携帯端末装置３００はタッチパネル操作振動モードと着信振動モードの２つのモードを備える場合について説明したが、これに限られず、その他の振動モードが設定されてもよい。この際、電圧生成部２２６および第１スイッチ２２８によって第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２以外の第３電圧Ｖ３を選択可能とする構成とすれば、簡易にそのような他の振動モードを設定できる。さらには、タッチパネル操作振動モードにおける振動の振幅が最小となるように設定されてもよい。この場合、より即応性の求められるタッチ動作に対して反応速度を高めることができるので、操作性の高い携帯端末装置が実現される。
In the fifth embodiment, the case where the mobile
上記第３および第５実施形態では、第１実施形態のリニアモータ１０を採用した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第４実施形態のリニアモータ２００を採用してもよい。この場合にも同様の効果を享受することができる。
In the said 3rd and 5th embodiment, although the example which employ | adopted the
１ 磁石（可動部）、２ 固定部、２ａ 枠部、２ｂ 第１基板、２ｃ 第２基板、３ 板バネ部、４ 平面コイル（電流線）、４ａ コイル部、４ｂ コイル部、５ 磁性流体、１０ リニアモータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet (movable part), 2 fixed part, 2a frame part, 2b 1st board | substrate, 2c 2nd board | substrate, 3 leaf | plate spring part, 4 planar coil (current line), 4a coil part, 4b coil part, 5 magnetic fluid, 10 Linear motor.
Claims (8)
前記渦巻状の電流線と対向する磁極面を有し、前記渦巻状の電流線の表面に沿って前記渦巻状の電流線上を移動可能に設けられた可動部と、
前記可動部を往復移動させる移動手段と、
前記渦巻状の電流線の両端部に設けられ、前記可動部を挟持する弾性部材と、
を備え、
前記可動部が、前記可動部の往復移動の際に、前記弾性部材によって挟持された状態を維持しながら移動する、リニアモータ。 A fixed part having a spiral current line;
A movable portion provided with a magnetic pole surface facing the spiral current line, and movable on the spiral current line along a surface of the spiral current line;
Moving means for reciprocating the movable part;
An elastic member provided at both ends of the spiral current line and sandwiching the movable part;
With
A linear motor in which the movable portion moves while maintaining a state of being sandwiched by the elastic member when the movable portion reciprocates.
前記弾性部材は前記磁性流体を介して前記可動部を挟持していることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。 The movable part has a magnetic fluid disposed on the surface thereof,
The linear motor according to claim 1, wherein the elastic member sandwiches the movable portion via the magnetic fluid.
前記可動部は、前記渦巻状の１つのコイルにより形成される磁界に基づいて移動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータ。 The spiral current line includes one spiral coil;
The linear motor according to claim 1, wherein the movable portion is configured to move based on a magnetic field formed by the one spiral coil.
前記一対の平面コイルは電流が印加された際に、互いに逆方向の磁界を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータ。 The spiral current line includes a pair of planar coils arranged apart from each other along the moving direction of the movable part,
The linear motor according to claim 1, wherein the pair of planar coils are configured to form magnetic fields in opposite directions when a current is applied.
前記受付部が前記第１の入力動作を受け付けた場合と前記第２の入力動作を受け付けた場合とで、前記リニアモータの振動の度合いが異なるよう前記リニアモータの駆動を制御する制御部とを具備したことを特徴とする請求項５に記載の携帯機器。 A receiving unit that receives the first input operation and the second input operation;
A controller that controls the driving of the linear motor so that the degree of vibration of the linear motor differs depending on whether the receiving unit receives the first input operation or the second input operation; The portable device according to claim 5, comprising the portable device.
前記第１の入力動作は前記入力部からの入力動作であり、前記第２の入力動作は前記通信部からの入力動作であることを特徴とする請求項７に記載の携帯機器。 An input unit that receives a touch from the touch panel, and a communication unit that receives an incoming call from the outside;
The portable device according to claim 7, wherein the first input operation is an input operation from the input unit, and the second input operation is an input operation from the communication unit.
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