JP2015116508A - 筐体の振動装置及び振動装置を備える電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】着信をバイブレータが発生する振動で筐体を振動させてユーザに伝えるスマートフォンにおいて、筐体振動を共振器で増幅して着信通知を確実に伝達可能にする。
【解決手段】マナーモード時に通話やメールの着信をバイブレータで筐体を振動させて通知するスマートフォン１Ａにおいて、バイブレータ３の振動周波数を制御装置６で変更できるようにし、バイブレータ３の振動が届く筐体２の部分には、バイブレータ３の第１の振動周波数ｆ１に共振する第１共振器２１と、第２の振動周波数ｆ２に共振する第２共振器２２を個数を変えて設置し、バイブレータ３だけが振動する場合と、バイブレータ３タの振動で、第１共振器２１と第２共振器２２の何れかが共振する場合の、３段階の大きさの振動を筐体２に発生させるようにして、着信を通知する筐体２の振動の大きさをスマートフォン１Ａの所持環境に応じて変更できるようにした。
【選択図】図２

Description

本出願は装置及びバイブレーション装置を備える電子機器に関する。

携帯電話機には、電話がかかってきた時やメールを受信した時等に、着信音を鳴らさずに本体を振動させて着信を振動で知らせるバイブレータ機能がある。バイブレータ機能は携帯電話機以外にも、聴覚障害者の目覚まし時計として振動で時間を知らせるのに採用されたり、コントローラに内蔵させて振動で臨場感を向上させるゲーム機や、測温完了を振動で知らせる体温計にも採用されている。

バイブレータ機能を備えた携帯電話機としては、バイブレータの振動を変化させることにより発信者の識別を行うものが特許文献１に開示され、着信初期は振動を小さくして振動が逐次大きくなるように制御するものが特許文献２に開示されている。更に、着信時動作モードとして、バイブレータ着信の開始時刻と解除時刻とを設定して、着信を発音手段で行うことが好ましくない時間帯には着信を振動で通知するようにしたものが特許文献３に開示されている。

一方、近年、入力部と表示部が分れていた折畳式やスライド式の携帯電話機が、入力部と表示部が一体型のスマートフォンに移行しつつあり、大画面化・高容量バッテリ化等により電話機の重量が増加している。ところが、スマートフォンを振動させる振動アクチュエータとしては、これまで同様のＥＲＭ（偏心回転モータ）やＬＲＡ（リニア共振アクチュエータ）といった振動部材が使用されているために、スマートフォンの筐体を十分に振動させることが出来ない。このため、スマートフォンにおいては、マナーモ−ドが設定されている状態で、電話やメールが着信した時にこれを通知するための振動が小さく、ユーザが着信に気づき難い。

ＥＲＭやＬＲＡの振動部材を用いて着信時のスマートフォンの筐体の振動を大きくするためには、振動部材を大型化して発生振動を大きくする、或いは、振動部材を複数個搭載する等の対策が考えられる。

特開平１０−２５７１３５号公報

特開平１１−９８２２５号公報

特開２０００−２７００４９号公報

ところが、振動部材を大型化したり設置個数を増やして振動を増大させる対策では、振動部材に振動を発生させるための電力消費が増大して、スマートフォンのバッテリが長持ちしなくなるという課題がある。更に、単に振動部材の発生振動を大きくするだけでは、スマートフォンをマナーモードにしてテーブル等に置いた場合に着信があると、スマートフォンの広い面積を有する平板形状の特性から、テーブル上で筐体が暴れて大騒音を発して周囲の迷惑になる虞がある。

１つの側面では、本出願は、１つの振動部材を用いて、筐体に大きな振動から小さな振動までの段階的な振動を発生させることができる筐体の振動装置を提供することを目的とする。他の側面では、１つの振動部材で筐体に大きな振動から小さな振動までの段階的な振動を発生させることができる筐体の振動装置を内蔵し、電子機器の使用環境に応じた適切な振動を発生させることが可能な振動装置を備える電子機器を提供することを目的とする。

実施形態の一観点によれば、一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを筐体に備え、設定された各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている筐体の振動装置が提供される。

実施形態の他の観点によれば、筐体を振動させて所定の機能を通知する振動装置を備える電子機器であって、振動装置が、一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを備え、設定された各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている振動装置を備える電子機器が提供される。

１つの側面では、電子機器に搭載されている振動アクチュエータを変更せずに，電子機器の筐体振動を増大することができる。

（ａ）は比較技術におけるバイブレータを内蔵したスマートフォンの裏カバーを外した状態の背面図、（ｂ）はバイブレータの一例である偏心回転モータの斜視図、（ｃ）はバイブレータの他の例であるリニア共振アクチュエータの断面図である。 （ａ）は本出願におけるバイブレータを内蔵したスマートフォンの第１の実施例の裏カバーを外した状態の背面図、（ｂ）は（ａ）に示したスマートフォンの筐体に設けられた共振器の一例の側面図、（ｃ）は（ｂ）に示した共振器の斜視図である。 （ａ）は筐体に振動アクチュエータとバネ−マス系の共振器が１つ取り付けられた状態を示す側面図、（ｂ）はバネ−マス系の共振器の構造例を示す側面図、（ｃ）は筐体に振動アクチュエータとバネ−マス系の共振器が２つ取り付けられた状態を示す側面図である。 （ａ）は表示器にバイブレータの設定画面が表示されたスマートフォンの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した画面の設定ボタンを押した時に表示器に設定項目が表示されたスマートフォンの正面図である。 （ａ）は表示器にバイブレーションの詳細設定画面が表示されたスマートフォンの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した画面のマニュアル設定ボタンを押した時に表示器に振動の大きさの選択項目が表示されたスマートフォンの正面図である。 （ａ）は図５（ａ）に示したスマートフォンの画面上でオート設定ボタンを押した状態を示すスマートフォンの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した画面のオートボタンが押された時に画面に現れる選択項目が表示されたスマートフォンの正面図である。 スマートフォンの筐体に個数の異なる二種類の共振器が設置されている時のバイブレータの振動周波数に応じた筐体振動の大きさを示すグラフである。 スマートフォンに内蔵された制御装置のバイブレーション制御の一例を示すフローチャートである。 図８に示したフローチャートにおけるオートモード制御の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は本出願におけるバイブレータを内蔵したスマートフォンの第２の実施例の裏カバーを外した状態の背面図、（ｂ）は本出願におけるバイブレータを内蔵したスマートフォンの第３の実施例の裏カバーを外した状態の背面図である。 （ａ）は比較技術におけるバイブレータを２つ搭載したゲーム機のコントローラの平面図、（ｂ）はバイブレータを１つ搭載した本出願の第４の実施例のゲーム機のコントローラの平面図である。 バイブレータを１つ搭載した本出願の第５の実施例の聴覚障害者用の腕時計の平面図である。 バイブレータを１つ搭載した本出願の第６の実施例の体温計の斜視図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本出願の実施例を説明する前に、図１を用いて比較技術における振動アクチュエータを内蔵したスマートフォンについて説明する。これは、比較技術におけるスマートフォンと、本出願のスマートフォンにおいて、振動アクチュエータの構造は変わらないからである。なお、以後、振動部材である振動アクチュエータは、バイブレータと記載する。

図１（ａ）は、比較技術におけるバイブレータ３を内蔵したスマートフォン１の、図示しない裏カバーを外した状態を示すものである。スマートフォン１の筐体２には、バイブレータ３の他に、カメラ４、加速度センサやジャイロスコープ５が設けられている。また、筐体２の下部側にはバッテリ８が内蔵され、バッテリ８の上部側の筐体２には回路領域７がある。バイブレータ３が振動すると、その振動が筐体２に伝わって筐体２が振動するので、着信時にバイブレータ３を振動させることにより、スマートフォン１のユーザに着信を通知することができる。

図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したバイブレータ３の一例である偏心回転モータ（ＥＲＭ:Eccentric Rotating Mass）３０を示すものである。偏心回転モータ３０には、形状に偏りのある錘３１がモータの回転軸３２に取り付けられており、錘３１を回転させることによって振動が作り出されるようになっている。

図１（ｃ）は図１（ａ）に示したバイブレータ３の別の例であるリニア共振アクチュエータ（ＬＲＡ:Linear Resonant Actuator）４０の構造を断面で示すものである。リニア共振アクチュエータ４０には、筐体４１内に上下をバネ４２，４３で支持された磁石４４があり、磁石４４の回りの筐体４１の内周面にコイル４５が巻回されていて、コイル４５に交流電流が流れると磁石４４が上下動して振動が作り出される。なお、電圧を印加すると伸縮するピエゾ素子を使用して振動を発生させるバイブレータもあるが、印加電圧が５０〜２００Ｖと高いので、スマートフォンのバイブレータとしては余り用いられない。

図２（ａ）は本出願における第１の実施例のスマートフォン１Ａを示すものであり、図１（ａ）に示した比較技術のスマートフォン１と同様に、図示しない裏カバーを外した状態を示している。なお、第１の実施例のスマートフォン１Ａの筐体２には、比較技術のスマートフォン１と同様に、バイブレータ３、カメラ４、加速度センサやジャイロスコープ５が内蔵されている。また、筐体２の下部側にはバッテリ８が内蔵され、バッテリ８の上部側の筐体２には回路領域７がある点も同じである。これらの部材は、比較技術のスマートフォン１に設けられている部材と同じで良いので、同じ符号を付してある。また、スマートフォンは端末と記載することがある。

第１の実施例のスマートフォン１Ａが比較技術のスマートフォン１と異なる点は、筐体２に複数の振動部材として共振器２１．２２が設けられている点である。共振器２１．２２は、回路領域７やバッテリ８の外側の筐体２の部分に取り付けられている。第１の実施例のスマートフォン１Ａには、第１の周波数ｆ１に共振する第１共振器２１が１つと、第１の周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２に共振する第２共振器２２が３つ設けられている。また、バイブレータ３は、回路領域７に設けられている制御回路（ＣＰＵ）６によって、振動周波数が、第１の周波数ｆ１より低い周波数ｆ０、第１の周波数ｆ１及び第２の周波数ｆ２に変更できる。

図２（ｂ）は図２（ａ）に示したスマートフォン１Ａの筐体２に設けられた第１共振器２１の側面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示した第１共振器２１の斜視図である。なお、図２（ａ）に示した第１共振器２１と第２共振器２２は、共振周波数が異なるだけで、構造は全く同じで良いので、ここでは、第１共振器２１の構造を代表して説明する。

第１共振器２１は一端が筐体２に固定された板バネ２３の自由端部に錘２４が取り付けられたバネ−マス（質量）系の共振器である。共振器２１は、板バネ２３の長さ、幅及び厚さが所定の寸法に形成され、錘２４の重量が所定値に設定されていて、ある特定の周波数に対して共振して振動するようになっている。例えば、第１共振器２１は、２１０Ｈｚの周波数に対して共振するように板バネ２３と錘２４が形成されており、第２共振器２２は、２４５Ｈｚの周波数に対して共振するように板バネ２３と錘２４が形成されている。共振周波数の値はこれらの値に限定されるものではない。

ここで、バネ−マス系の共振器について図３（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）は、端末の筐体（ケース）または内部フレーム（板金を含む）２Ａに、バイブレータ３とバネ−マス系の共振器２０が１つずつ取り付けられた状態を示すものである。共振器２０には板バネ２３と錘２４がある。図３（ｂ）に示すように、錘２４は、板バネ２３の下側に設けられていても、上側に設けられていても良く、形状は特に限定されない。また、共振器２０の共振周波数が同じ場合、図３（ｃ）に示すように、共振器２０の端末の筐体（ケース）または内部フレーム（板金を含む）２Ａの上のバイブレータ３からの距離が異なっていても、同様に振動する。更に、一般のバイブレータ３は、一定の駆動振動周波数の幅で振動させることができる。

そして、共振器２０は、駆動源がなくても、バイブレータ３が共振周波数で振動した時に共振して、あたかも複数個の振動素子を搭載しているように動作することにより，端末の振動パワーを増大させることが出来る。このため、バイブレータが備えられたスマートフォンの筐体に、バイブレータの振動周波数で共振する共振器を設けておけば、消費電力を増加させること無く，重量のあるスマートフォンを効率的に振動させることができる。

次に、図２（ａ）に示したように、筐体２にバイブレータ３、第１共振器２１及び３つの第２共振器２２が設けられている第１の実施例のスマートフォン１Ａの動作について説明する。バイブレータ３は、周波数ｆ０、ｆ１、ｆ２の３種類の周波数で振動することができ、筐体２に周波数ｆ１に共振する第１共振器２１と、周波数ｆ２に共振する第２共振器２２が３つ設けられている。バイブレータ３は、回路領域７に設けられている制御回路（ＣＰＵ）６によって、第１の周波数ｆ１より低い周波数ｆ０、第１の周波数ｆ１及び第２の周波数ｆ２の、３種類類の振動周波数を発生できる。

図４（ａ）は、第１の実施例のスマートフォン１Ａの電源がオンされて、表示器１Ｄにバイブレータの設定画面が表示された状態を示すものである。表示器１Ｄにはタッチパネルが備えられており、表示器１Ｄに表示された色々な機能表示のマーク（ボタン）を、指先でタップ（タッチ）することにより、機能を選択することができる。バイブレータの設定を行う場合は、表示器１Ｄに表示された「設定」をタップする。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した表示器１Ｄの画面に示された「設定」ボタンを押した時に、表示器１Ｄの表示が切り替わって、画面に設定項目が表示された状態を示すものである。画面には、「ディスプレイ」、「サウンド」、「バイブレーション」等の色々な機能の選択ボタンが表示されているので、バイブレータの設定を行う場合には、「バイブレーション」ボタンを指先でタップする。

図５（ａ）は、図４（ｂ）に示した表示器１Ｄの画面に示された「バイブレーション」ボタンを押した時に、表示器１Ｄの表示が切り替わって、画面にバイブレーションの詳細設定項目が表示された状態を示すものである。画面には、「オート」と「マニュアル」の選択ボタンが表示されている。バイブレータをマニュアルで設定する場合には、「マニュアル」ボタンを指先でタップする。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した表示器１Ｄの画面に示された「マニュアル」ボタンを押した時に、表示器１Ｄの表示が切り替わって、画面にバイブレーションの強弱設定項目が表示された状態を示すものである。画面には、「振動弱」、「振動中」及び「振動大」の選択ボタンが表示されている。バイブレータの振動を「中」程度に設定する場合には、「振動中」ボタンを指先でタップする。

図６（ａ）は、図５（ａ）に示したスマートフォン１Ａの表示器１Ｄの画面上に示される「オート」と「マニュアル」の選択ボタンのうち、「オート」ボタンを指先でタップする状態を示すものである。「オート」ボタンを指先でタップすると、表示器１Ｄの画面には、例えば、図６（ｂ）に示されるようなバイブレーションオートモード動作設定画面が表示される。ここで、各オートモードの事例を説明する。

（周囲騒音大小で振動切替するモード）
このモードは、周囲騒音の大きさでスマートフォン１Ａの筐体２の振動の強弱を自動調整するモードである。デスクワーク時、端末を机上に置いている場合は、筐体２の振動は弱くても良いので、最も弱い振動に設定し、机とのビビリ音を最小限にして着信通知するモードである。デスクワーク時の判定は、スマートフォン１Ａに備えられている加速度センサやジャイロスコープ、あるいはＧＰＳ機能によって検出することができる。また、スマートフォン１Ａには通話用のマイクがあるので、このマイクを利用して着信時の周囲の騒音レベルを検出することも可能である。そして、着信時に周囲の騒音大、例えば、ワークステーション等の計算機の冷却ファンがフル回転して騒音大の状況では、筐体の振動を大として、机に大きなビビリ音を発生させてユーザが着信に気づくようにする。

（移動状況で振動切替するモード）
このモードは、端末に備えられているＧＰＳ機能や地磁気センサ等を利用して、端末の移動状況に応じて筐体２の振動の強弱を自動調整するモードである。例えば、オフィスで会議室で会議をし、次も会議で移動する途中の状況では、着信時に筐体２の振動を大きくできる。即ち、移動のためポケットに端末を入れて歩いている場合は、筐体２の振動を大にして、端末使用者が気づくように着信通知する。逆に、会議中、机上に端末を置いていた場合は、筐体２の着信時に振動を弱にして静かに着信通知できる。

（騒音と移動状況で振動切替するモード）
このモードは、前述の２つのモードを組み合わせて、筐体２の振動の強弱を自動調整するモードであり、ユーザが外出して公共交通機関や歩行を組み合わせて移動している場合に適するモードである。このモードでは、例えば、次のような設定が可能である。
（ａ）電車内モード
電車内では、端末の使用者は静止しているが、電車は高速で移動している。それに加えて車内が静かである場合は、ポケットに入れていても気付かない。そこで、このような場合は、気付くように筐体振動を「中」にして着信通知する。一方、騒音大の電車内では、筐体振動を「大」にして着信通知する。

（ｂ）走行モード
端末の使用者が歩行している場合は、端末の移動速度から使用者の歩行中を検知して、筐体振動を「大」にして着信通知する。
（ｃ）静止モード
騒音も小さく、端末の使用者が移動もしていないことを検知している場合は、筐体振動を「弱」にして着信通知する。このモードでは、端末の使用者が歩行して移動中、食事や休憩をとるために入った店が静かで、テーブルに端末を置いた場合は、筐体振動を「弱」にして着信通知することができる。このモードでは、周囲に迷惑をかけずに着信通知を受け取ることができる。なお、以上のモードは一例であり、オートモードの事例はこれらの例に限定されるものではない。また、オートモードの内容をスマートフォンのユーザ自身が設定することも可能である。

図７は、図２（ａ）に示したように、第１の実施例のスマートフォン１Ａの筐体２に、第１共振器２１が１つと、第２共振器２２が３つ設けられている場合の、バイブレータ３の振動周波数ｆ０に応じた筐体振動の大きさを示すグラフである。第１の実施例のスマートフォン１Ａでは、次の４種類の振動モードが可能である。
１）振動無しモード
２）バイブレータの単体駆動による弱めの振動モード（実線）
３）バイブレータを振動させ、第１共振器１個を共振させる中程度振動モード（破線）
４）バイブレータを振動させ、第２共振器３個を共振させる大振動モード（一点鎖線）

ここで、バイブレータ３は、３種類の周波数ｆ０＝１７５Ｈｚ、ｆ１＝２１０Ｈｚ及びｆ２＝２４５Ｈｚで振動させることができるものとする。また、第１共振器２１は周波数ｆ１に共振し、第２共振器２２は周波数ｆ２に共振するものとする。そして、バイブレータ３が周波数ｆ０で振動している時には、第１共振器２１と第２共振器２２は共振しないものとする。

１）の「振動無しモード」ではスマートフォン１Ａに着信があってもバイブレータ３は駆動されない。よって、「振動無しモード」ではスマートフォン１Ａの筐体２は着信時に振動しない。２）の「弱めの振動モード」では、スマートフォン１Ａに着信があった場合に、バイブレータ３が周波数ｆ０（＝１７５Ｈｚ）で振動するように駆動される。よって、「弱めの振動モード」ではスマートフォン１Ａの筐体２は弱く振動する。この時の筐体の振動が図７に実線で示される。

３）の「中程度振動モード」では、スマートフォン１Ａに着信があった場合に、バイブレータ３が周波数ｆ１（＝２１０Ｈｚ）で振動するように駆動される。バイブレータ３が周波数ｆ１で振動すると、その振動が筐体２を伝わって第１共振器２１に入力され、第１共振器２１が周波数ｆ１で共振する。このため、筐体２は、バイブレータ３の振動で振動すると共に、第１共振器２１の共振によっても振動する。このため、「中程度振動モード」では、スマートフォン１Ａの筐体２は「弱めの振動モード」の時の振動よりも大きく振動する。この時の筐体の振動が図７に破線で示される。

４）の「大振動モード」では、スマートフォン１Ａに着信があった場合に、バイブレータ３が周波数ｆ２（＝２４５Ｈｚ）で振動するように駆動される。バイブレータ３が周波数ｆ２で振動すると、その振動が筐体２を伝わって３つの第１共振器２２に入力され、３つの第２共振器２２が全て周波数ｆ２で共振する。このため、筐体２は、バイブレータ３の振動で振動すると共に、３つの第２共振器２２の共振によっても振動する。このため、「大振動モード」では、スマートフォン１Ａの筐体２は「中程度振動モード」の時の振動よりも更に大きく振動する。この時の筐体の振動が図７に一点鎖線で示される。

図８は、図２（ａ）に示した第１の実施例のスマートフォン１Ａに内蔵されたＣＰＵ６がバイブレータ３の振動を制御する手順の一例を示すフローチャートである。ステップ８０１ではスマートフォンに着信があったか否かを判定する。着信が無い時（ＮＯ）はこのルーチンを終了する。一方、スマートフォンに着信があった場合（ＹＥＳ）はステップ８０２に進み、スマートフォンにマナーモードが設定されているか否かを判定する。マナーモードが設定されていない場合（ＮＯ）はステップ８１２に進み、バイブレータを振動させずにこのルーチンを終了する。

一方、ステップ８０２の判定で、スマートフォンにマナーモードが設定されている場合（ＹＥＳ）はステップ８０３に進み、マナーモードがオートモードか否かを判定する。設定されているマナーモードがオートモードの場合（ＹＥＳ）はステップ９００に進み、後述するオートモード制御を行ってこのルーチンを終了する。

一方、ステップ８０３の判定がオートモードでない場合（ＮＯ）はマニュアルモードが設定されているのでステップ８０４に進む。ステップ８０４では振動「弱」モード（前述の「弱めの振動モード」に対応）が設定されているか否かを判定する。振動「弱」モードが設定されている場合（ＹＥＳ）はステップ８０６に進み、バイブレータの振動周波数を非共振周波数ｆ０に設定してステップ８０９に進む。

また、ステップ８０４の判定が振動「弱」モードでなかった場合（ＮＯ）はステップ８０５に進み、振動「中」モード（前述の「中程度振動モード」に対応）が設定されているか否かを判定する。振動「中」モードが設定されている場合（ＹＥＳ）はステップ８０７に進み、バイブレータの振動周波数を第１共振周波数ｆ１に設定してステップ８０９に進む。ステップ８０５の判定で振動「中」モードが設定されていない場合（ＮＯ）は、振動「大」モードが設定されているのでステップ８０８に進み、バイブレータの振動周波数を第２共振周波数ｆ２に設定してステップ８０９に進む。

ステップ８０９ではバイブレータを振動させる処理が行われる。そして、続くステップ８１０ではバイブプレータを振動させてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合（ＮＯ）はステップ８０９に戻ってバイブレータの振動を続行させ、所定時間が経過した場合（ＹＥＳ）はステップ８１１に進んでバイブレータを停止させてこのルーチンを終了する。

次に、ステップ９００のオートモード制御について図９に示すフローチャートを用いて説明する。オートモード制御では、まずステップ９０１において第１モードか否かを判定する。第１モードは前述の（周囲騒音大小で振動切替するモード）に対応する。ステップ９０１の判定が第１モードの時（ＹＥＳ）はステップ９０３に進み、以下の制御を行う。
・周囲静寂時に振動「弱」モード制御を行う
・周囲騒音中の時に振動「中」モード制御を行う
・周囲騒音大の時に振動「大」モード制御を行う

ステップ９０１の判定が第１モードでない時（ＮＯ）はステップ９０２に進み、第２モードか否かを判定する。第１モードは前述の（移動状況で振動切替するモード）に対応する。ステップ９０２の判定が第２モードの時（ＹＥＳ）はステップ９０４に進み、以下の制御を行う。
・端末静止時に振動「弱」モード制御を行う
・端末移動中の時に振動「中」モード制御を行う
・端末高速移動中の時に振動「大」モード制御を行う

ステップ９０２の判定が第２モードでない時（ＮＯ）は第３モードであるのでステップ９０２に進む。第３モードは前述の（騒音と移動状況で振動切替するモード）に対応し、このモードでは第１モードの制御と第２モードの制御の両方の制御を行う。以上の第１から第３モードの制御は一例であり、オートモード制御ではスマートフォンの置かれた環境に応じた適切な振動を筐体に与えることが可能である。

図１０（ａ）は、本出願におけるバイブレータ３を内蔵した第２の実施例のスマートフォン１Ｂの、裏カバーを外した状態を示すものである。第２の実施例のスマートフォン１Ｂの筐体２にも、比較技術のスマートフォン１と同様に、バイブレータ３、カメラ４、加速度センサやジャイロスコープ５が内蔵されている。また、筐体２の下部側にはバッテリ８が内蔵され、バッテリ８の上部側の筐体２には回路領域７がある点も同じである。これらの部材は、比較技術のスマートフォン１に設けられている部材と同じで良いので、同じ符号を付してある。

第２の実施例のスマートフォン１Ｂが第１の実施例のスマートフォン１Ａと異なる点は、筐体２に振動部材として複数設けられている共振器２１．２２の数である。共振器２１．２２が、回路領域７やバッテリ８の外側の筐体２の部分に取り付けられている点は同じであり、共振器２１．２２の構造も同じである。バイブレータ３が、回路領域７に設けられている制御回路（ＣＰＵ）６によって、振動周波数が、第１の周波数ｆ１より低い周波数ｆ０、第１の周波数ｆ１及び第２の周波数ｆ２に変更できる点も同様である。

第１の実施例のスマートフォン１Ａでは、第１の周波数ｆ１に共振する第１共振器２１が１つと、第１の周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２に共振する第２共振器２２が３つ設けられている。一方、第２の実施例のスマートフォン１Ｂは、第１共振器２１が１つ設けられている点は同じであるが、第２共振器２２数が２つである点が異なる。第２の実施例のスマートフォン１Ｂは、第１の実施例のスマートフォン１Ａ同様に、振動無し、バイブレータ３のみ振動、バイブレータ３と第１共振器２１が振動、及びバイブレータ３と第２共振器２２が振動の４段階で筐体２を振動させることが可能である。

図１０（ｂ）は、本出願におけるバイブレータ３を内蔵した第３の実施例のスマートフォン１の、裏カバーを外した状態を示すものである。第３の実施例のスマートフォン１Ｃの筐体２にも、比較技術のスマートフォン１と同様に、バイブレータ３、カメラ４、加速度センサやジャイロスコープ５が内蔵されている。また、筐体２の下部側にはバッテリ８が内蔵され、バッテリ８の上部側の筐体２には回路領域７がある点も同じである。これらの部材は、比較技術のスマートフォン１に設けられている部材と同じで良いので、同じ符号を付してある。

第３の実施例のスマートフォン１Ｃが第１の実施例のスマートフォン１Ａと異なる点は、筐体２に振動部材として複数設けられている共振器２１．２２の数である。共振器２１．２２が、回路領域７やバッテリ８の外側の筐体２の部分に取り付けられている点は同じであり、共振器２１．２２の構造も同じである。バイブレータ３が、回路領域７に設けられている制御回路（ＣＰＵ）６によって、振動周波数が、第１の周波数ｆ１より低い周波数ｆ０、第１の周波数ｆ１及び第２の周波数ｆ２に変更できる点も同様である。

第１の実施例のスマートフォン１Ａでは、第１の周波数ｆ１に共振する第１共振器２１が１つと、第１の周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２に共振する第２共振器２２が３つ設けられている。一方、第３の実施例のスマートフォン１Ｃは、第１共振器２１が２つ設けられており、第２共振器２２数が４つである点が異なる。第３の実施例のスマートフォン１Ｃは、第１の実施例のスマートフォン１Ａ同様に、振動無し、バイブレータ３のみ振動、バイブレータ３と第１共振器２１が振動、及びバイブレータ３と第２共振器２２が振動の４段階で筐体２を振動させることが可能である。

以上のように、本出願の筐体の振動装置をスマートフォンに適用する場合は、バイブレータの数を変えることなく、バイブレータが発振可能な周波数に共振する共振器の数を変更することによって、スマートフォンの筐体に多段階の振動を発生させることができる。第１から第３の実施例のスマートフォン１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは共振器の共振周波数が２種類であるので、着信時にスマートフォンの筐体を４段階に振動させることができる。一方、バイブレータの振動可能周波数の種類を増やし、共振器の種類も増やせば、着信時にスマートフォンの筐体を一層多段階に振動させることが可能である。

次に、本出願の筐体の振動装置をスマートフォン以外の電子機器に適用した実施例を説明する。電子機器にバイブレータが内蔵され、バイブレータを振動させることによって電子機器に備えられた機能を電子機器の所持者に伝達するものとしては、例えば、ビデオゲーム機のコントローラ、聴覚障害者の目覚まし時計、測温完了を振動で知らせる電子体温計等がある。

ビデオゲーム機の中には、ゲームのソフトウエアが記録された記録媒体を取り付けてゲーム画像をテレビ等のディスプレイに表示する本体と、本体に接続されてゲーム画像を手で制御するコントローラとを備えるものがある。そして、コントローラの中には、ゲームにおいて衝撃が発生する画面で、コントローラをバイブレータによって振動させて臨場感を増大させるものがある。

図１１（ａ）は、２つのバイブレータ３Ａ，３Ｂを搭載した比較技術のビデオゲーム機のコントローラ９を示すものであり、ケーブル１１で本体に接続されているが、本体の図示は省略してある。コントローラ９の筐体１２には各種の操作ボタン１３や操作スティック１４が設けられており、筐体１２の左右には左手用のグリップ１２Ｌと右手用のグリップ１２Ｒがある。本比較技術のコントローラ９では、バイブレータ３Ａが左手用のグリップ１２Ｌに取り付けられ、バイブレータ３Ｂが右手用のグリップ１２Ｒ取り付けられている。

本比較技術のバイブレータ３Ａ，３Ｂは偏心回転モータ３０Ａ，３０Ｂであり、左手用のグリップ１２Ｌに取り付けられたバイブレータ３Ａの錘３１Ａよりも、右手用のグリップ１２Ｒに取り付けられたバイブレータ３Ｂの錘３１Ｂの方が大きくなっている。このため、バイブレータ３Ａの振動よりもバイブレータ３Ｂの振動の方が大きい。バイブレータ３Ａ，３Ｂはケーブル１１を通じて本体からの給電で動作するため、コントローラ９の内部に電源は不要になっている。

図１１（ｂ）は、１つのバイブレータ３Ａを搭載した本出願の第４の実施例のビデオゲーム機のコントローラ１０を示すものである。第４の実施例のビデオゲーム機のコントローラ１０もケーブル１１で本体に接続されているが、本体の図示は省略してある。コントローラ１０の筐体１２に、各種の操作ボタン１３や操作スティック１４が設けられており、筐体１２の左右には左手用のグリップ１２Ｌと右手用のグリップ１２Ｒがある点も比較技術のコントローラ９と同様である。

第４の実施例のビデオゲーム機のコントローラ１０に搭載されたバイブレータ３Ａは偏心回転モータ３０Ａであり、左手用のグリップ１２Ｌだけに取り付けられている。一方、右手用のグリップ１２Ｒには、第１から第３の実施例と同じ構造の共振器２１，２２が取り付けられている。第４の実施例のビデオゲーム機のコントローラ１０では、右手用のグリップ１２Ｒに取り付けられる第１共振器１の数は１つであり、第２共振器２２の数は２つである。また、左手用のグリップ１２Ｌにも第２共振器２２が１つ取り付けられている。バイブレータ３Ａはケーブル１１を通じて本体からの給電で動作するため、コントローラ１０の内部に電源は不要である。偏心回転モータ３０Ａは、第１〜第４の実施例同様に、４種類の回転数で回転させて、共振器２１，２２が共振しない振動周波数ｆ０、第１共振器２１が共振する第１の周波数ｆ１、及び第２共振器２２が共振する第２の周波数ｆ２を発生させることができる。

比較技術のコントローラ９では、振動無し、バイブレータ３Ａだけが振動、バイブレータ３Ｂだけが振動及びバイブレータ３Ａ，３Ｂが振動の４段階の振動を筐体１２に与えることができた。一方、第４の実施例のコントローラ１０では、１つのバイブレータ３Ａだけで、振動無し、バイブレータ３Ａだけが振動、バイブレータ３Ａと共振器２１が振動及びバイブレータ３Ａと３つの共振器２２が振動の４段階の振動を筐体１２に与えることができる。バイブレータ３Ａの振動周波数を増やし、増やした振動周波数に共振する共振器をコントローラ１０に取り付ければ、一層多段階に筐体１２を振動させることができる。

図１２は、バイブレータ３を１つ搭載した本出願の第５の実施例の聴覚障害者用の腕時計５０を示すものである。腕時計５０には、バイブレータ３の他に、第１から第３の実施例と同様に、第１の共振周波数ｆ１に共振する１つの共振器２１と、第２の共振周波数ｆ２に共振する２つの共振器２２が、文字盤５１の周囲の筐体５２に取り付けられている。第５の実施例の腕時計５０では、１つのバイブレータ３だけで、バイブレータ３だけが振動、バイブレータ３と共振器２１が振動及びバイブレータ３と２つの共振器２２が振動の３段階の振動を筐体５２に与えることができる。３段階の筐体振動は、時刻通知の他に、アラームの通知等に使用することができる。

図１３は、バイブレータ３を１つ搭載した本出願の第６の実施例の電子体温計６０を示すものである。電子体温計６０には、検温部６１を先端に備えた筐体６２に、温度表示部６３、検温スイッチ６４、及び振動部６５があり、振動部６５の中に筐体６２に振動を伝える振動基板６６がある。振動基板６６には、バイブレータ３の他に、第１から第３の実施例と同様に、第１の共振周波数ｆ１に共振する１つの共振器２１と、第２の共振周波数ｆ２に共振する２つの共振器２２が設けられている。

第６の実施例の電子体温計６０では、１つのバイブレータ３だけで、バイブレータ３だけが振動、バイブレータ３と共振器２１が振動及びバイブレータ３と２つの共振器２２が振動の３段階の振動を筐体６２に与えることができる。一般の電子体温計は音で体温の測定完了を通知するものが多いが、体温が完全に測定されるまでは電子体温計からは何の応答もなく、体温の測定には３〜５分程度要するので、体温を測定する人はいつ体温測定が終了するのかが分らず、不安である。一方、第６の実施例の電子体温計６０では、体温測定中は振動弱で所定間隔で筐体６２を振動させて測温中であることを通知し、測温完了直前で振動中で筐体６２を振動させて測温完了が近いことを通知し、測温完了を振動大で通知することが可能である。

本出願によれば、振動機能を備えた電子機器に搭載されている振動アクチュエータを変更せずに，複数の共振器を筐体に設置し、振動アクチュエータの振動周波数を制御部で切り替えるだけで，電子機器の振動を増大することも、また弱くすることも簡単にできる。したがって，ユーザがマナーモードにしていても振動大になるように設定しておけば確実に着信通知に気づく大きな振動を得るスマートフォン（携帯端末）をコストを殆ど増加することなく提供することができる。また、弱い振動で十分な場合、例えば、机上にマナーモードで置いている場合は、弱い振動モードにも設定でき、周囲に迷惑をかけないスマートフォンを安価に提供できる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、
前記振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを筐体に備え、
設定された前記各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている筐体の振動装置。
（付記２） 前記振動手段が、特定の周波数に対して共振する固有共振周波数を備えたバネ―マス系の共振器である付記１に記載の筐体の振動装置。
（付記３） 前記制御手段は、前記振動アクチュエータに対して少なくとも３種類の振動周波数を設定可能であり、
前記３種類の振動周波数の内の１つの振動周波数は、前記複数の共振器の固有共振周波数とは異なっており、
前記振動アクチュエータに設定された駆動周波数に応じて前記共振器の共振数を変えることにより、筐体の振動の強弱を複数段階に設定できる付記２に記載の筐体の振動装置。
（付記４） 前記共振器は、前記振動アクチュエータの振動が伝搬する前記筐体の一部に設置されている付記２又は３に記載の筐体の振動装置。
（付記５） 前記１つの振動アクチュエータには、３種類の振動周波数を設定可能であり、
前記筐体には、第１の振動周波数に対する１つの第１共振器と、第２の振動周波数に対する複数の第２共振器が設けられており、筐体振動を３段階に設定できる付記３又は４に記載の筐体の振動装置。

（付記６） 前記制御手段が設定する前記振動アクチュエータの駆動周波数の数は、入力手段によって変更可能な付記１から５の何れかに記載の筐体の振動装置。
（付記７） 筐体を振動させて所定の機能を通知する振動装置を備える電子機器であって、前記振動装置が、
一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、
前記振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを備え、
設定された前記各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている振動装置を備える電子機器。
（付記８） 前記振動手段が、特定の周波数に対して共振する固有共振周波数を備えたバネ―マス系の共振器である付記７に記載の振動装置を備える電子機器。
（付記９） 前記制御手段は、前記振動アクチュエータに対して少なくとも３種類の振動周波数を設定可能であり、
前記３種類の振動周波数の内の１つの振動周波数は、前記複数の共振器の固有共振周波数とは異なっており、
前記振動アクチュエータに設定された駆動周波数に応じて前記共振器の共振数を変えることにより、筐体の振動の強弱を複数段階に設定できる付記８に記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１０） 前記共振器は、前記振動アクチュエータの振動が伝搬する前記筐体の一部に設置されている付記８又は９に記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１１） 前記１つの振動アクチュエータには、３種類の振動周波数を設定可能であり、
前記筐体には、第１の振動周波数に対する１つの第１共振器と、第２の振動周波数に対する複数の第２共振器が設けられており、筐体振動を３段階に設定できる付記９又は１０に記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１２） 前記制御手段が設定する前記振動アクチュエータの駆動周波数の数は、前記電子機器に備えられた入力手段をユーザが操作することによって変更可能な付記７から１１の何れかに記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１３） 前記電子機器が通信機能を備えた通信端末であり、前記振動装置が、通話やメールの着信を前記筐体を振動させて通知する付記７から１２の何れかに記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１４） 前記電子機器がゲーム機に接続されたコントローラであり、前記振動装置が、前記ゲーム機に設定されたゲームにおける衝撃発生場面の内容に応じて、前記振動手段の数を変えて前記筐体を振動させる付記７から１２の何れかに記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１５） 前記電子機器が時刻の通知機能とアラーム機能を備えた時計であり、前記振動装置が、時刻とアラームの設定時刻とで前記振動手段の数を変えて前記筐体を振動させる付記７から１２の何れかに記載の振動装置を備える電子機器。
（付記１６） 前記電子機器が体温を測定する体温計であり、前記振動装置が、体温の測定完了前に予鈴として前記振動手段の数を変えて前記筐体を振動させる付記７から１２の何れかに記載の振動装置を備える電子機器。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ スマートフォン
２、１２、４１、５２、６２ 筐体
３、３Ａ、３Ｂ バイブレータ
９、１０ コントローラ
２０、２１、２２ 共振器
２３ 板バネ
２４、３１ 錘
３０ 偏心回転モータ
４０ リニア共振アクチュエータ
４２、４３ バネ
４４ 磁石
４６ コイル
５０ 腕時計
６０ 電子体温計

Claims (5)

1. 一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、
   前記振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、
   前記振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを筐体に備え、
   設定された前記各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている筐体の振動装置。
2. 前記振動手段が、特定の周波数に対して共振する固有共振周波数を備えたバネ―マス系の共振器である請求項１に記載の筐体の振動装置。
3. 前記制御手段は、前記振動アクチュエータに対して少なくとも３種類の振動周波数を設定可能であり、
   前記３種類の振動周波数の内の１つの振動周波数は、前記複数の共振器の固有共振周波数とは異なっており、
   前記振動アクチュエータに設定された駆動周波数に応じて前記共振器の共振数を変えることにより、筐体の振動の強弱を複数段階に設定できる請求項２に記載の筐体の振動装置。
4. 筐体を振動させて所定の機能を通知する振動装置を備える電子機器であって、前記振動装置が、
   一定の駆動振動周波数の幅で振動可能な振動アクチュエータと、
   前記振動アクチュエータの駆動周波数を少なくとも２種類設定できる制御手段と、
   前記振動アクチュエータに設定された少なくとも２種類の振動周波数に対して、特定の周波数にだけ共振する、特段の駆動手段を持たない複数の振動手段とを備え、
   設定された前記各振動周波数に対して振動する振動手段の数がそれぞれ異なっている振動装置を備える電子機器。
5. 前記電子機器が通信機能を備えた通信端末であり、前記振動装置が、通話やメールの着信を前記筐体を振動させて通知する請求項４に記載の振動装置を備える電子機器。

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