JP2003175366A - 振動発生装置及び前記装置を搭載した電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種携帯端末に搭載でき、多彩な振動を発生
させることができる振動発生装置を提供する。 【解決手段】 電子機器のケース内に振動発生装置が搭
載され、前記振動発生装置には制御部が設けられてい
る。制御部には、モータ２を駆動させて得られる曲の旋
律の情報や擬音の情報が記憶される記憶部が設けられて
いる。前記記憶部から適宜前記情報を取り出すことによ
り、モータ２の回転軸５を前記情報に応じた周波数で往
復回転させて、回転軸５に設けられた錘１２の反転衝撃
力または前記衝撃力による減衰振動により音階を生成で
きるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末などの電
子機器に組み込んで使用できる振動発生装置及び前記装
置を搭載した電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲーム機器に使用されるコントローラに
は、ケースを振動させるための振動発生装置が設けられ
ているものがある。ケースを振動させることで、前記振
動が操作者に伝達されるので、ゲームをよりリアルなも
のにできる。

【０００３】この種の振動発生装置としては、ブラシ付
きのＤＣモータやコアレスモータの回転軸に錘（分銅）
が偏心した状態で固定されており、前記錘を回転させて
得られる遠心力でモータを振動させ、ケースを振動させ
ている。また他の振動発生装置としてはソレノイド方式
のものがあり、これはコイルに電流を流すことで生じる
磁界により鉄製の芯材を軸方向に往復運動させることで
振動を発生させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の振動発生装置では、単調な振動しか得ることが
できず、ゲーム機器として使用した場合に利用可能なゲ
ームの種類が限定される。またソレノイド方式において
も振動が単調であり、また大電流が必要で、しかも小型
化が困難である。

【０００５】また、携帯電話などの携帯端末にはゲーム
用のソフトウエアが組み込まれたものがある。この種の
端末は小型であるので、様々な出力装置を搭載すること
ができず、出力装置としてはスピーカに限られる。

【０００６】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、携帯端末などの小型のケースに搭載することが
でき、しかも多彩な出力が可能な振動発生装置及び前記
装置を搭載した電子機器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケースと、前
記ケースに設けられたモータと、前記モータの回転軸の
動力により前記ケースに振動を発生させる振動発生装置
において、前記振動の周波数を変化させ、または前記振
動の波形を変化させて、前記振動から得られる感じ方が
変化するように前記モータを制御する制御部が設けられ
ていることを特徴とするものである。

【０００８】例えば、前記制御部では、振動時に発生す
る音の音階または音質を可変するように前記モータを制
御する構成にできる。

【０００９】また、前記モータの回転軸を往復回転させ
ることで前記振動を発生させるものであり、前記回転軸
の往復周波数を可変するように前記モータを駆動可能に
した構成にできる。

【００１０】また、前記モータの回転軸を往復回転させ
ることで前記振動を発生させるものであり、前記回転軸
が一方向へ振れるときの時間と他方向へ振れるときの時
間を異ならせ、または一方向へ振れるときの振幅と他方
向へ振れるときの振幅を異ならせるように前記モータを
駆動可能にした構成であってもよい。

【００１１】また、前記モータの駆動周波数を切り替え
るときに無通電時間を設けることができる。

【００１２】また、前記モータがステッピングモータで
あることが好ましい。この場合、前記制御部では、前記
モータを少なくとも２パルス入力後に反転動作させる制
御が行われてもよく、また前記モータを１パルスで少な
くとも２ステップ間隔動作させる制御が行われてもよ
い。

【００１３】また、前記モータの回転軸と、前記ケース
との間に弾性部材が設けられており、回転軸が往復動作
するときに前記弾性部材の弾性力により発揮される反転
衝撃力により前記振動が発生する構成にしてもよい。

【００１４】また、前記振動のパターン情報を記憶した
記憶部が設けられており、前記記憶部から選択された前
記パターン情報に基づいて、前記制御部により前記モー
タが制御されて振動音が発生する構成にできる。例え
ば、前記パターン情報は、曲の旋律を奏でる情報または
擬音を発生させる情報である。

【００１５】上記本発明では、ステッピングモータを往
復運動させたときに、反転動作時に生じる衝撃または減
衰振動を得ることができる。このときの衝撃音や振動音
で曲の旋律を奏でることができるので、ゲーム機器とし
て使用した場合に多彩な振動を発生でき、ゲームの適用
範囲を広げることができる。またステッピングモータを
使用することにより、他のモータよりも振動的な動作
で、しかも駆動周波数を変えるだけで容易に回転数を変
化させることができる。

【００１６】また、前記モータを往復動作させる際の往
復振動の周波数を、前記モータ自体の固有振動数、前記
モータのロータおよびこれに付された負荷から成る振動
系の固有振動数、または前記モータおよび前記振動系の
全体の固有振動数の少なくとも１つの固有振動数のｎ倍
または１／ｎ倍（ｎは整数）、またはその近傍に設定す
ると、共振運動が生じてより大きな振動衝撃を得ること
ができる。

【００１７】また本発明の電子機器は、前記振動発生装
置が設けられていることを特徴とするものである。例え
ば、前記電子機器としては、ゲーム用のコントローラ、
携帯電話、ＰＨＳ（personal handyphone system）、ペ
ージャー、ＰＤＡ（personaldigital assistant）、ノ
ート型のパーソナルコンピュータ、マウスなどのポイン
ティングデバイス、キーボード、おもちゃなどを挙げる
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の振動発生装置の第
１の実施の形態を示す斜視図、図２は側面図、図３は図
２の３−３線での切断断面図である。

【００１９】振動発生装置１０は、ケース１にモータ２
が設けられている。ケース１は、合成樹脂で四角箱型に
成形され、一側面の全体が開放した開口１ａが形成さ
れ、さらにケース１の上面１ｂには前記開口１ａの上縁
中央部分から四角形状の切欠部１ｃが形成されている。
ただし、以下では、ケース１が簡略化された小型のもの
を例示しているが、前記ケース１がゲームコントローラ
や携帯電話等を構成するケース全体であってもよい。

【００２０】モータ２は、パルス駆動可能なステッピン
グモータであり、ひとつの駆動パルスに対して一定の角
度だけ回転するモータである。モータ２の上面中央には
軸受４が設けられており、この軸受４に回転軸５が上方
へ突出して回転自在に支持されている。また前記モータ
２の側面には、ゴム製で帯状に形成された緩衝部材６が
巻かれており、前記モータ２を前記ケース１の開口１ａ
から挿入したときに、前記緩衝部材６がモータ２の側面
とケース１の内側面１ｄとの隙間に配設されて、前記モ
ータ２が前記ケース１内に確実に保持される。ただし、
モータ２をケース１に固定する際に同時に接着剤やねじ
を用いてもよい。なお、前記緩衝部材６を介在させるこ
とで、モータ２が駆動したときの高周波数なノイズを除
去することができる。

【００２１】前記モータ２の回転軸５には、錘１２が偏
心した状態で設けられている。また回転軸５には、前記
錘１２と前記ケース１の上面１ｂとの間に、錘１２と同
一方向に延びるアーム１３が固定されており、前記アー
ム１３と前記錘１２との間の外縁において、双方を接合
する軸１４が一体に設けられている。また前記ケース１
の上面１ｂには、前記回転軸５を挟んで軸１４と対向す
る位置に係止突起１５が形成されている。

【００２２】前記回転軸５の周囲には、ねじりコイルバ
ネ（弾性部材）１６が巻回されており、前記ねじりコイ
ルバネ１６の一端が前記軸１４に係止され、他端が前記
係止突起１５に係止されている。図３に示す状態は、前
記ねじりコイルバネ１６が中立状態にある場合であっ
て、回転軸５と軸１４と係止突起１５とが互いに平行で
且つ直線上に位置するように組み込まれている。

【００２３】前記振動発生装置１０では、前記モータ２
を図３に示す紙面時計回り方向と反時計回り方向に往復
運動させると、Ａ方向からＢ方向への反転動作時または
Ｂ方向からＡ方向への反転動作時に衝撃が発生し、前記
衝撃でケース１を振動させることができる。また前記衝
撃に基づく減衰振動または一方向へ所定角度回転させた
ときに生じる減衰振動によりケース１を振動させること
もできる。

【００２４】ここで使用されるモータ２は、従来から使
用されているＤＣモータを用いて回転軸を往復動作させ
てもよいが、特にステッピングモータを使用して往復動
作させると周波数を変えるだけで回転動作を容易に変化
させることができる。その結果振動の周波数が変化する
ので、多彩な振動をケースに与えることができる。また
ステッピングモータを使用すると、始動や停止に対する
応答性に優れるので、振動にめりはりを与えることがで
きる。

【００２５】なお、前記振動発生装置１０では、モータ
２として、例えば２相励磁方式のステッピングモータを
使用することができる。この方式のモータは、２つの相
を一度に励磁するものであり、ＮとＳに着磁されたロー
タマグネットの組立体が固定された回転軸が回転自在に
支持されており、前記ロータマグネットの組立体の周囲
にステータコイルの組立体が配置される構造である。こ
のような２相励磁方式のモータを組み込むことで、１相
励磁よりも大きな駆動トルクを得ることが可能になる。

【００２６】図４は本発明の振動発生装置の第２の実施
の形態を示す側面図、図５は図４の５−５線での断面図
である。

【００２７】ここで示す振動発生装置２０は、前記振動
発生装置１０を小型化した装置であり、モータ２２の回
転軸２３が突出する側にケース２１がねじ２１ａ，２１
ａでねじ固定されている。ケース２１は、回転軸２３の
周囲を覆い且つ上部及び一部側面が開放した形状であ
る。前記回転軸２３には、錘２４とアーム２５と軸２６
が一体となって固定され、ケース２１には係止突起２７
が形成されている。さらに、回転軸２３にはねじりコイ
ルバネ（弾性部材）２８が設けられ、一端が前記軸２６
に係止され、他端が前記係止突起２７に係止されてい
る。

【００２８】この振動発生装置２０においても前記振動
発生装置１０と同様に、モータ２２の回転軸２３を図の
両矢印で示すように往復運動させることで、反転動作時
の衝撃、または減衰動作による振動によりケース２１を
振動させることができる。

【００２９】図６は、本発明の振動発生装置の第３の実
施の形態を示す斜視図である。図６に示す振動発生装置
３０では、ケース３１に、モータ３２と金属製の板ばね
（弾性部材）３４が設けられている。

【００３０】前記モータ３２は、ゴム製の緩衝部材３３
を介してケース３１の上面３１ａに固定されている。ま
た前記板ばね３４は、ケース３１の上面３１ａから垂直
に延びて形成された支持板３１ｂの側面に設けられてい
る。なお、支持板３１ｂには位置決め突起３１ｃと取り
付け穴が形成され、板ばね３４には位置決め穴３４ａと
ねじ穴が形成されており、前記位置決め穴３４ａを前記
位置決め突起３１ｃと嵌合させ、そしてねじ部材をねじ
穴に挿通して取り付け穴に螺着することで板ばね３４が
ケース３１に固定される。

【００３１】前記振動発生装置３０では、前記板ばね３
４によって回転軸３６が常に付勢されている。前記と同
様にモータ３２を駆動して回転軸３６を往復回転させる
ことで、回転軸３６の反転動作時に生じる衝撃または減
衰振動をケース３１に振動として伝達できる。また、図
６に示す振動発生装置３０では、前記回転軸３６を一方
向へ連続回転させることにより、回転軸３６の回転によ
る振動を板ばね３４によりケース３１へ伝達させて、ケ
ース３１を振動させることも可能である。

【００３２】図７に示すモータ３７は、図６の振動発生
装置３０に搭載されるモータ３２の変形例である。この
モータ３７には、Ｘ−Ｙ平面で切断される断面が円形状
の軸３８ａと、前記軸３８ａの先端に回転中心に対して
質量が異なって分布するＸ−Ｙ平面で切断される断面が
楕円形状の当接部３８ｂで構成された回転軸３８が設け
られている。この場合、前記回転軸３８の当接部３８ｂ
の側面が板ばね３４によって常に付勢される。なお、前
記モータ３７では、軸３８ａと当接部３８ｂとが一体に
形成されているものであってもよく、また楕円形状の当
接部３８ｂは少なくとも板ばね３４が当たる高さ部分に
のみ設けられていればよい。このような軸部分が楕円形
状のモータ３７が搭載された振動発生装置にすると、当
接部分が円形の場合に比べて板ばね３４からケース３１
に伝達される振動を大きくできる。

【００３３】図８に示す振動発生装置４０は、図６に示
す振動発生装置３０の変形例を示す斜視図である。な
お、振動発生装置４０は振動発生装置３０とほぼ同様の
構成であり、同一の符号を付した部分は同一の構成とし
てその説明を省略する。

【００３４】この振動発生装置４０は、前記振動発生装
置３０のモータ３２の回転軸３６に錘４１を固定した構
成である。このように錘４１を設けるとモータ３２を駆
動させたときに前記振動発生装置３０よりも同様の動作
量で大きな振動を得ることができる。振動発生装置４０
では、前記回転軸３６および錘４１を往復回転させる
と、回転軸３６に発生する振動が板ばね３４を伝わって
ケース３１に伝達されて、振動が発生する。また前記回
転軸３６および錘４１を一方向へ連続して回転させる
と、錘４１の質量の偏りにより回転軸３６に振動が発生
する。この振動が板ばね３４を伝わって前記ケース３１
に伝達されることにより振動発生装置４０の全体が振動
する。

【００３５】また、図８に示す振動発生装置４０におい
ても、図７で示したものと同様に、板ばね３４で押圧さ
れる部分の回転軸３６の形状が楕円形状であってもよ
い。

【００３６】本発明の振動発生装置は、上記した実施の
形態に限られるものではなく、例えば、図８の変形例と
して、ケースに固定された板ばねで錘を付勢させてもよ
く、あるいは板ばねと錘を設けずにモータ単体を駆動さ
せてケースを振動させるようにしてもよい。

【００３７】図９は、振動発生装置１０が搭載された電
子機器の回路図の一例を示している。ただし、以下では
振動発生装置１０を挙げて説明しているが、その他の振
動発生装置であっても同様である。この回路が搭載され
た電子機器には、ケースに操作部１０１、表示部１０
２、スピーカ１０３が設けられている。また前記電子機
器は、ケース内に制御部１００、記憶部１０５、モータ
２およびモータドライバ２ａにより構成される振動発生
装置が設けられている。ただし、家庭用の据え置き型の
ゲーム機器のように表示部とスピーカが操作部側とは別
に設けられている構成であってもよい。

【００３８】図９に示すように、制御部１００には、操
作部１０１、表示部１０２およびスピーカ１０３が接続
されている。また制御部１００には、例えばゲーム用と
してのアプリケーションプログラム１０４が不揮発性の
メモリに組み込まれた状態で接続されている。アプリケ
ーションプログラム１０４は、ハードウエア内に予め組
み込まれているものであってもよく、あるいはプログラ
ムの入れ替えが可能なものであってもよい。

【００３９】前記操作部１０１はゲーム利用時に使用さ
れるボタン型やスティック型やパッド型のスイッチなど
であり、前記表示部１０２はアプリケーションプログラ
ム１０４の内容に基づいた画像を表示させ、スピーカ１
０３はアプリケーションプログラム１０４の内容に基づ
いた人口的な音を出力する。

【００４０】前記記憶部１０５は、不揮発性のメモリな
どから成り、この記憶部１０５内に振動のパターン情報
が記憶される。前記パターン情報は、例えば曲の旋律を
奏でる情報や擬音を発生させる情報であり、前記錘１２
の反転動作時に生じる衝撃音または減衰振動音から音階
を得るための前記モータ２の制御情報である。この制御
情報は、モータ２の回転数を制御する周波数である。例
えば、記憶部１０５には、曲Ａ，曲Ｂ，曲Ｃからなる音
階や、音Ａ，音Ｂ，音Ｃからなる単音の制御情報が予め
記憶されている。曲とはメロディ（旋律）であり、音と
は生物や機械などから発せられる音を模した音である。
ゲーム機器として使用したときには、ゲーム内容に応じ
て前記記憶部１０５から前記情報を取り出し、そして前
記情報を前記制御部１００からモータドライバ２ａに与
えることでモータ２を制御できる。これにより、スピー
カ１０３からではなく振動発生装置を介してメロディや
サウンドを奏でることができる。

【００４１】また、前記電子機器では、前記記憶部１０
５に記憶された曲の旋律に関する情報などを前記操作部
１０１を操作して出力するようにしてもよい。

【００４２】次に、上記した振動発生装置１０，２０，
３０，４０の制御部での制御方法について図１０ないし
図１６を参照して説明する。図１０に示す波形は図１１
及び図１２の基準となる波形であり、横軸が時間ｔ、縦
軸が回転軸の回転角度を意味している。

【００４３】モータ２に１パルス入力すると、中立位置
Ｏからａ１点まで錘１２が変位（回転）する。このとき
錘１２はねじりコイルバネ１６，２８（または板ばね３
４）を撓ませる。そしてこのとき、前記とは逆回転方向
の励磁を与えると、反転による衝撃力が前記ねじりコイ
ルバネ１６，２８（または板ばね３４）に生じる。その
後、錘１２は前記ねじりコイルバネ１６，２８（または
板ばね３４）の弾性復元力と励磁によりｂ１点まで変位
する。このように錘１２を往復運動させることで、１ス
テップ毎に発生する反転衝撃力を前記ねじりコイルバネ
１６，２８（または板ばね３４）を介してケース１の振
動に変換できる。前記反転衝撃力とは、回転軸の反転動
作時による衝撃と、前記衝撃に基づく減衰振動を含む。

【００４４】前記振動発生装置では、前記ａ１点、ｂ１
点、ａ２点、ｂ２点、…で励磁を切り替えた際に反転衝
撃力が発生し、前記バネを伝わってケース１に伝達さ
れ、その結果前記回転軸の往復運動の周期に比例した断
続的な振動が発生する。

【００４５】図１１に示す波形図は、ステッピングモー
タで回転軸を一方向へ２ステップで回転させ、その後に
励磁を逆回転方向に切り替え、２ステップで回転軸を逆
転させるという往復動作を行わせた場合を示している。
なお、１ステップとは、１パルスでステッピングモータ
を所定角度回転させることを意味している。また、一方
向へ３ステップ以上で回転させてもよい。

【００４６】図１１では、中立位置Ｏから一方向に１ス
テップでａ１点まで変位させ、さらに次の１ステップで
同一方向にｂ１点まで変位させる。その後、励磁を反転
させて前記とは逆向きに各１ステップでａ２点、ｃ１
点、ｄ１点まで変位させ、それを往復動作させた状態を
示している。

【００４７】この駆動方式では、ａ１点、ａ２点、ｃ１
点、ｃ２点、…で回転軸の回転速度が急速に変化するた
め、前記各点において反転衝撃力が発生し、さらにｂ１
点、ｄ１点、ｂ２点、ｄ２点、…で回転軸の方向がばね
で戻されるため大きな反転衝撃力が発生する。この衝撃
により、断続的な衝撃が継続することになる。また上記
のように駆動させることで反転衝撃力の規模を大きくで
きる。

【００４８】また図１２に示す波形図は、パルスモータ
の１パルスでロータの回転角度を２ステップの間隔に相
当する角度回転させてａ１点に移動させ、その後に励磁
を解除してばねの弾性復帰力で回転軸をＯ点に戻し、さ
らに１パルスで逆方向へ２ステップ分の角度だけ回転さ
せ、これを繰り返すものである。

【００４９】図１２では、回転軸の往復回転角度が図１
０に示す角度の２倍になる。よってａ１点、ｂ１点、…
でばねによる復帰力が回転軸に大きな力として作用す
る。よってａ１点、ｂ１点、…での速度変化点での反転
衝撃力が大きくなり、ばねを介してケースに伝わる振動
が大きくなり、ケースを大きく振動させることができ
る。なお、１パルスで２ステップを超える間隔で回転さ
せてもよい。

【００５０】次に、図１３の波形で示す説明図では、モ
ータ２に与える周波数を高い周波数から低い周波数に切
り替えるときに無通電時間を設けたものである。無通電
時間を設けると、振動の種類が変化したことを強く体感
でき、特に低い周波数と高い周波数との間隔が短い場合
に、微妙な振動の変化を体感できるようになる。その結
果振動にめりはりをつけることが可能になる。また図１
４に示すように、中立位置Ｏのｂ１点，ｄ１点，ｂ２点
において励磁させることによっても、振動にめりはりを
つけることができ、振動の変化を確実に体感できる。

【００５１】図１５は、モータの周波数を変化させたと
きに得られる波形図である。図１６は前記モータに入力
されるパルスを示す波形である。図１６に示すように、
ａ０点，ａ１点，ｄ１点…において周波数αでモータを
励磁させ、ｂ１点，ｃ１点，ｂ２点…において周波数β
でモータを励磁させることで、図１５に示す波形が得ら
れる。すなわち、モータにａ０点において周波数αで１
パルス入力して励磁させてａ１点まで回転させ、前記ａ
１点で逆向きに周波数αで１パルス入力して逆向きに励
磁することで、ねじりコイルバネの弾性復帰力と前記励
磁力によってｂ１点まで逆転する。そしてｂ１点におい
て周波数βで１パルス入力してｃ１点まで移動させ、前
記ｃ１点において周波数βで１パルス入力して逆向きに
励磁することで、ｄ１点まで移動させる。この場合もね
じりコイルバネの弾性復帰力と励磁によりｄ１点まで移
動させられる。

【００５２】また、前記各振動発生装置１０，２０，３
０，４０では、前記モータ２，２２，３２を往復駆動さ
せるときの周波数を、各振動発生装置１０，２０，３
０，４０の固有振動数のｎ倍または１／ｎ倍（ｎは整
数）、またはその近傍に設定することが好ましい。前記
固有振動周波数のｎ倍または１／ｎ倍でモータを往復動
作させると、各振動発生装置が共振し、前記往復動作に
よる大きな振幅が得られ、前記振動音や衝撃音をさらに
大きくできる。

【００５３】この場合の固有振動数は、ステッピングモ
ータにおいて、（１）モータの磁界発生部とロータとの
間の磁気吸引力と磁気反発力に起因するステッピングモ
ータ自体の固有振動数、（２）ステッピングモータのロ
ータとモータ軸およびモータ軸に取り付けられた錘１
２，２４，４１から成る振動系の固有振動数、（３）前
記ねじりコイルバネ１６，２８などの弾性部材を含めた
振動系の固有振動数、としたときの前記（１）（２）
（３）のいずれかの固有振動数を基準とすればよい。

【００５４】ただし、前記（１）と（２）の振動系を加
算した振動系の固有振動数、あるいは前記（１）と
（２）と（３）の振動系を加算した振動系の固有振動数
を基準とすることがさらに好ましい。

【００５５】例えば、前記（１）で示すステッピングモ
ータ自体の固有振動数をω１（ｒａｄ／ｓｅｃ）とする
と、モータの磁界発生部とロータとの間の磁気吸引力と
磁気反発力から得られる磁気バネ定数をｋ１（Ｎ・ｍ／
ｒａｄ）とし、ロータのイナーシャ（慣性モーメント）
をＪ（ｋｇ・ｍ²）としたときに、ω１＝（１／２π）
・√（ｋ１／Ｊ）で表すことができる。

【００５６】また前記（２）で示す振動系の固有振動数
ω２では、振動系のばね定数をｋ２とし、イナーシャを
Ｊ２としたときに、ω２＝（１／２π）・√（ｋ２／Ｊ
２）で表すことができる。また前記（３）で示す振動系
の固有振動数ω３は、ばね定数をｋ３とし、イナーシャ
をＪ２としたときに、ω３＝（１／２π）・√（ｋ３／
Ｊ２）で表すことができる。

【００５７】前記ばね定数ｋ２は、モータのロータ軸の
たわみや傾きに対するばね定数、前記ばね定数ｋ３は前
記弾性部材のばね定数であり、前記イナーシャＪ２は、
モータのロータと前記錘のイナーシャである。

【００５８】前記（１）＋（２）または前記（１）＋
（３）あるいは前記（１）＋（２）＋（３）で求められ
る固有振動数は、それぞれの系が連続したときのばね定
数、およびイナーシャから計算することができる。

【００５９】例えば、前記固有振動数が１２０ｐｐｓ
（ヘルツ）であれば、モータの往復振動の駆動周波数を
２４０ｐｐｓに設定すれば、より大きな振動衝撃が得ら
れる。

【００６０】上記のように、前記モータを往復運動させ
るときの周波数を変化させることにより、振動音や衝撃
音で音階を生成してメロディなどを奏でることができ、
また振動の波形を図１０に示す周期的なものだけでな
く、往復の周波数を可変にする制御を前記制御部１００
で行うことで、音階を生成したり、音のテンポを変更し
たりできる。

【００６１】なお、前記回転軸５，２３，３６を一方向
へ回転させるときの振幅を前記とは逆の他方向へ回転さ
せるときの振幅とは異ならせるように制御してもよい。
これにより得られる振動音の音質やテンポを可変にでき
る。

【００６２】また前記振動音や衝撃音は、据え置き型や
携帯型のゲーム機器、または携帯電話などの携帯端末に
利用したときに、多彩な出力が可能になる。また前記振
動音や衝撃音は、携帯電話に搭載した場合には着信時に
発せられるメロディとしても利用可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した本発明では、振動に強弱を
与えることができ、さらに振動音や衝撃音によりメロデ
ィなどを奏でることができるので多彩な出力が可能にな
る。よって、ゲーム機器として使用した場合にはゲーム
の利用範囲を広げることができる。またゲーム機器以外
の各種携帯端末にも搭載可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の振動発生装置を示
す斜視図、

【図２】振動発生装置を示す側面図、

【図３】図２の３−３線での断面図、

【図４】本発明の第２の実施の形態の振動発生装置を示
す側面図、

【図５】図４の５−５線での断面図、

【図６】本発明の第３の実施の形態の振動発生装置を示
す斜視図、

【図７】モータの変形例を示す斜視図、

【図８】図６の振動発生装置の変形例を示す斜視図、

【図９】振動発生装置が搭載された電子機器を示す機能
ブロック図、

【図１０】時間と変位の関係を示す基準波形図、

【図１１】２ステップ毎に反転動作させたときの波形
図、

【図１２】１パルスで２ステップ間隔移動させたときの
波形図、

【図１３】振動の変化を明確に発揮するための手段を説
明する説明図、

【図１４】振動の変化を明確に発揮するための他の手段
を説明する説明図、

【図１５】周波数を変化させたときの波形図、

【図１６】図１５で入力されるパルスを示す波形図、

【符号の説明】

１，２１，３１ ケース ２，２２，３２ モータ ４ 軸受け ５，２３，３６ 回転軸 ６ 緩衝部材 １０，２０，３０，４０ 振動発生装置 １２，２４，４１ 錘 １３，２５ アーム １４，２６ 軸 １５，２７ 係止突起 １６，２８ ねじりコイルバネ ３４ 板ばね １００ 制御部 １０１ 操作部 １０２ 表示部 １０３ スピーカ １０４ アプリケーションプログラム １０５ 記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 8/14 Ｈ０４Ｍ 1/00 Ｋ Ｈ０４Ｍ 1/00 Ｈ０２Ｐ 8/00 ３０４Ａ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、前記ケースに設けられたモー
   タと、前記モータの回転軸の動力により前記ケースに振
   動を発生させる振動発生装置において、 前記振動の周波数を変化させ、または前記振動の波形を
   変化させて、前記振動から得られる感じ方が変化するよ
   うに前記モータを制御する制御部が設けられていること
   を特徴とする振動発生装置。
2. 【請求項２】 前記制御部では、振動時に発生する音の
   音階または音質を可変するように前記モータを制御する
   請求項１記載の振動発生装置。
3. 【請求項３】 前記モータの回転軸を往復回転させるこ
   とで前記振動を発生させるものであり、前記回転軸の往
   復周波数を可変するように前記モータを駆動可能にした
   請求項１または２記載の振動発生装置。
4. 【請求項４】 前記モータの回転軸を往復回転させるこ
   とで前記振動を発生させるものであり、前記回転軸が一
   方向へ振れるときの時間と他方向へ振れるときの時間を
   異ならせ、または一方向へ振れるときの振幅と他方向へ
   振れるときの振幅を異ならせるように前記モータを駆動
   可能にした請求項１または２記載の振動発生装置。
5. 【請求項５】 前記モータの駆動周波数を切り替えると
   きに無通電時間を設けた請求項１ないし４のいずれかに
   記載の振動発生装置。
6. 【請求項６】 前記モータがステッピングモータである
   請求項１ないし５のいずれかに記載の振動発生装置。
7. 【請求項７】 前記制御部では、前記モータを少なくと
   も２パルス入力後に反転動作させる制御が行われる請求
   項６記載の振動発生装置。
8. 【請求項８】 前記制御部では、前記モータを１パルス
   で少なくとも２ステップ間隔動作させる制御が行われる
   請求項６または７記載の振動発生装置。
9. 【請求項９】 前記モータの回転軸と、前記ケースとの
   間に弾性部材が設けられており、回転軸が往復動作する
   ときに前記弾性部材の弾性力により発揮される反転衝撃
   力により前記振動が発生する請求項１ないし８のいずれ
   かに記載の振動発生装置。
10. 【請求項１０】 前記振動のパターン情報を記憶した記
    憶部が設けられており、前記記憶部から選択された前記
    パターン情報に基づいて、前記制御部により前記モータ
    が制御されて振動音が発生する請求項１ないし９のいず
    れかに記載の振動発生装置。
11. 【請求項１１】 前記パターン情報は、曲の旋律を奏で
    る情報または擬音を発生させる情報である請求項１０記
    載の振動発生装置。
12. 【請求項１２】 前記モータを往復動作させる際の往復
    振動の周波数を、前記モータ自体の固有振動数、前記モ
    ータのロータおよびこれに付された負荷から成る振動系
    の固有振動数、または前記モータおよび前記振動系の全
    体の固有振動数の少なくとも１つの固有振動数のｎ倍ま
    たは１／ｎ倍（ｎは整数）、またはその近傍に設定する
    請求項１ないし１１のいずれかに記載の振動発生装置。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２のいずれかに記載
    の振動発生装置が設けられていることを特徴とする電子
    機器。