JPH09173979A - 圧電型のバイブレーション機構とそれを用いた携帯電話機 - Google Patents

圧電型のバイブレーション機構とそれを用いた携帯電話機

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JPH09173979A
JPH09173979A JP35421895A JP35421895A JPH09173979A JP H09173979 A JPH09173979 A JP H09173979A JP 35421895 A JP35421895 A JP 35421895A JP 35421895 A JP35421895 A JP 35421895A JP H09173979 A JPH09173979 A JP H09173979A
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vibrator
housing
vibrating
vibration
vibration mechanism
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JP35421895A
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Takeshi Kaneko
猛 金子
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力および容積が小さく、携帯機器に有
利であり、振動は大きいが騒音は小さいバイブレーショ
ン機構を提供する。 【解決手段】 携帯電話機10は、種々の構成要素を筺
体11に収納している。制御回路を含む回路群13がア
ンテナ12を介して呼び出し信号の着信を検出すると、
回路群の制御回路は、信号線18a,18b,18cを
介して所定のタイミングで交流信号を振動子15に出力
する。振動子15は、回路群の制御回路からの交流信号
により、振動錘17を振動させる。筺体に対して固定部
16により片持ち支持された振動子の振動は、固定部を
介して筺体に伝達される。この伝達により、両者は共振
する。このように、振動源となるのが振動子なので消費
電力は少なく、振動錘を含めた容積も小さい特徴から、
携帯用の機器には特に適する。一方、振動は、筺体との
共振を図っているので強い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝達することがあ
る旨を知らせるために機器の筺体を振動させるバイブレ
ーション機構に関し、特に携帯電話機の保持者に着信を
知らせるためのバイブレーション機構およびそれを用い
た携帯電話機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の機器、例えば、携帯電話
機においては着信を振動で知らせるために、アンバラン
スモータ(あるいは振動モータ)と呼ばれるモータを使
用し、呼び出し信号の着信時にモータを駆動することで
携帯電話機の筺体を振動させ、着信を携帯者に知らせて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の携帯電話
機においては、モータを駆動しているので消費電力が大
きく、また、容積も大きいので携帯機器としては不利で
あり、振動の大きさに比較して騒音が大いという問題も
あった。
【0004】本発明の目的は、上記問題に鑑み、消費電
力および容積が小さく、携帯機器に有利であり、振動は
大きいが騒音は小さいバイブレーション機構およびそれ
を用いた携帯電話機を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、筺体内に種々の回路が収納された電子機器
のバイブレーション機構であって、一端が固定部を介し
て前記筺体に固定され、他端が自由振動端とされた振動
子と、前記振動子の自由振動端に固定された振動錘と、
前記電子機器が指令を受けたとき、前記振動錘が装着さ
れた振動子に駆動信号を与えて振動させることにより、
前記電子機器の振動子および筺体を共振させる制御回路
とを有することを特徴とする。
【0006】また、本発明は、前記振動子が圧電セラミ
ックスであり、前記指令が呼び出し信号であることを特
徴とする。また、本発明は、前記振動子が、圧電セラミ
ックスバイモルフ型のものであり、前記制御回路が振動
子に与える駆動信号は交流電圧であることを特徴とす
る。また、本発明は、前記振動子が、駆動信号で振動す
る際に、前記筺体と共振することを特徴とする。また、
本発明は、前記制御回路に与えられる電源が、前記電子
機器内に装着された電池から与えられていることを特徴
とする。
【0007】さらに、本発明は、広い上面および下面
と、高さが低い側面とに囲まれた直方体形状をした筺体
と、側面近くに側面の内側に沿って配置された送受信用
のアンテナと、送受信用のアンテナを介して、送受信を
行う無線電話回路と、電源となる電池とを有する携帯電
話機において、上端および下端がそれぞれ前記筺体の上
面の内側および下面の内側に固定されることにより、前
記筺体に固定された固定部と、駆動されない時には、前
記上面および下面に平行に延びる板状の振動子であっ
て、その一端は、前記固定部のほぼ中間部分に固定され
ることにより、前記筺体に固定され、他端は自由振動端
とされている振動子と、前記振動子の自由端に固定され
た振動錘と、前記無線電話回路が前記送受信アンテナを
介して呼び出し信号の着信を感知したことを検出する
と、前記振動子に対して駆動信号を送り、前記振動子が
前記筺体の上面および下面に向かって前記自由振動端を
上下に振動させ、前記振動子が前記筺体と共振するよう
にさせる振動制御回路とを有することを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記振動子が、上側と下
側との2枚の圧電型の振動素子から構成されており、前
記振動子に印加される駆動信号は交流信号であり、上側
の振動素子に印加される交流信号と、下側の振動素子に
印加される交流信号とは、互いに逆位相の関係にされて
いることを特徴とする。
【0009】本発明のバイブレーション機構は、自由振
動端に振動錘が取り付けられ交流電圧で振動する振動子
の振動が、振動子の他端を片持ちで支持する固定部を介
して、筺体に伝達され、振動子と筺体とが共振し、増幅
された振動を筺体から外部に伝達する。このバイブレー
ション機構は、携帯電話機に取り付け可能である。本発
明の携帯電話機は、携帯電話機全体が薄い四角の箱形の
筺体に納まるように構成し、振動錘の付いた板状の振動
子の振動が、振動子の収納されている筺体と共振するよ
うにされているので、電話の呼び出しをあまり騒音をた
てることなく、その旨を強い振動で携帯者に伝達する。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。図1は本発明の実施の形態に係わるバイブレ
ーション機構が組み込まれた携帯電話機の一例を示す平
面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図2の振動子
の部分を示す拡大断面図、図4は図1のバイブレーショ
ン機構の共振を説明する原理図である。なお、図2およ
び図3においては、理解しやすいように構成要素の一部
が省略して示してある。
【0011】携帯電話機10の筺体11の内側に沿っ
て、無線信号の授受のためのアンテナ12が配置されて
いる。配置されたアンテナ12の内側には、電話送受信
のための回路および振動子を制御する制御回路等を含む
回路群13と、この携帯電話機10の駆動電源である電
池14と、圧電セラミックスからなるバイモルフ型の振
動子15と、その振動子15の一端を筺体11に固定
し、他端を自由振動端とするように、片持ち状態で振動
子15を筺体11内に支持している固定部16と、自由
振動端となっている振動子15の他端に固定された振動
錘17と、回路群13からの信号を振動子15に供給す
る信号線18a,18b,18cとが配置されている。
【0012】回路群13がアンテナ12を介して呼び出
し信号の着信を検出すると、回路群13の制御回路は、
信号線18a,18b,18cを介して所定のタイミン
グで交流信号を振動子15に出力する。振動子15は、
2枚の振動素子が重ねられた形状にされており、回路群
13の制御回路からの交流信号により、一枚が延びると
き他の一枚は縮むように駆動される。この駆動は、回路
群1の制御回路から振動子15に与えられる信号が交流
信号であるから、振動子15の2枚の振動素子に与える
交流信号の位相を180°だけ異なるようにしておけば
よい。このように、2枚の振動素子に逆位相の交流信号
を印加することは、例えば、信号線18cをグランドレ
ベルとして、信号線18a,18bに同じ交流信号を印
加して実行できよう。
【0013】このように、逆位相の交流信号で駆動され
た振動子15は、振動錘17が固定された自由振動端を
上下に振動させることとなる。この振動は、回路群13
の制御回路から、信号線18a,18b,18cを介し
て振動子15に与えられる交流信号の周波数および振幅
を変化させることにより、振動子15の振動の周波数お
よび振幅を自在に変化させることができる。したがっ
て、電話等の呼び出し信号のみでなく、その他の複雑な
振動でも容易に対応できるのは明かである。また、この
交流信号は正弦波であるのが望ましいが、三角波等の適
切な波形をした互いに逆位相の信号であってもよい。
【0014】一方、振動子15の一端は、固定部16を
介して、筺体11に固定されているので、振動錘17を
振動させる振動子15の振動は、固定部16を介して筺
体11に伝達され、両者は共振するように設定されてい
る。すなわち、これら共振している振動子15と筺体1
1とは、振動子15の自由振動端に固定された振動錘1
7をも含めて、図4のように示される。
【0015】この場合、振動錘17を付けられた振動子
15と筺体11とは、固定部16に相応する固定端側2
0で接続され、それぞれ振動端側23を具備する2つの
分岐を有する音叉としてモデル化できる。このモデルの
第1の分岐は、振動子15に相応する振動子側21であ
り、第2の分岐は、固定部16を介して振動子15に固
定された筺体11に相当する筺体側22である。したが
って、振動錘17を付けられた振動子15と筺体11と
の共振動作は、このモデルに従って解析可能であり、振
動錘17の質量の決定、並びに、回路群13の制御回路
から、信号線18a,18b,18cを介して振動子1
5に与える交流信号の周波数および振幅の決定などを合
理的に行うことができる。
【0016】このように、上述のバイブレーション機構
は、携帯用の機器に限るわけではないが(据え置き型の
機器においても、目的が本発明のバイブレーション機構
に適合すれば適用可能である)、振動源となるのが振動
子なので消費電力は少なく、振動錘を含めた容積も小さ
い(特に、薄くできる)特徴から、携帯用の機器には特
に適する。一方、出力である、筺体11から外部に伝達
される振動は、振動錘17が取り付けられた振動子15
が筺体11と共振するように、設計されているので非常
に強力となる。また、この振動は、モータのような回転
運動を伴わないので、回転運動に伴う雑音が発生せず、
静かである。このような特徴を考慮すると、本発明のバ
イブレーション機構は、最近とみに小型化が激しい携帯
電話機には、特に適していることが明かである。
【0017】さらに、上述した実施の形態においては、
バイブレーション機構を携帯電話機に組み込んだが、こ
の機構は上述の特徴からページャーやタイマ等の携帯型
認知装置に組み込むのに適していることは言うまでもな
い。また、振動子を用いているので、駆動信号を適宜な
長さやタイミングに変化させることは、容易に実現でき
るので、聴覚や視覚に障害がある人たちに振動で種々の
情報を無線あるいは有線で伝える小型な電子機器にも適
合することは言うまでもない。また、振動子としては、
バイモルフ型を用いたが、機能が同じであれば他の型の
振動子でもよい(例えば、積層型)。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバイブレー
ション機構は、振動源として振動子を用い、振動子の一
端を固定部を介して片持ち形式に筺体に固定し、振動子
の他端である自由振動端に振動錘を取り付け、振動子を
駆動信号で振動させ、振動子の振動が固定部を介して、
筺体に伝達され、振動子と筺体とが共振するようにした
ことにより、消費電力および容積が小さくなり、携帯機
器に特に有利となり、騒音は小さいのに筺体外に伝達さ
れる振動は大きいという効果を奏する。また、携帯電話
機を薄い箱形の筺体に納まるように構成し、震動源とし
て板状の振動子を用れば、非常に小型の携帯電話機を提
供できるという効果を奏する。さらに、駆動信号を変化
させることで数多くの異なる振動を発生することが容易
に実現できるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係わるバイブレーション
機構が組み込まれた携帯電話機の一例を示す平面図であ
る。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図2の振動子の部分を示す拡大断面図である。
【図4】図1のバイブレーション機構の共振を説明する
原理図である。
【符号の説明】
10 携帯電話機 11 筺体 12 アンテナ 13 回路群 14 電池 15 振動子 16 固定部 17 振動錘 18a,18b,18c 信号線 20 固定端側 21 振動子側 22 筺体側 23 振動端側

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筺体内に種々の回路が収納された電子機
    器のバイブレーション機構であって、 一端が固定部を介して前記筺体に固定され、他端が自由
    振動端とされた振動子と、 前記振動子の自由振動端に固定された振動錘と、 前記電子機器が指令を受けたとき、前記振動錘が装着さ
    れた振動子に駆動信号を与えて振動させることにより、
    前記電子機器の振動子および筺体を共振させる制御回路
    と、 を有するバイブレーション機構。
  2. 【請求項2】 前記振動子は圧電セラミックスであり、
    前記指令は呼び出し信号である請求項1記載のバイブレ
    ーション機構。
  3. 【請求項3】 前記振動子は、圧電セラミックスバイモ
    ルフ型または積層型のものであり、前記制御回路が振動
    子に与える駆動信号は、交流電圧である請求項2記載の
    バイブレーション機構。
  4. 【請求項4】 前記振動子は、駆動信号で振動する際
    に、前記筺体と共振する請求項2または3記載のバイブ
    レーション機構。
  5. 【請求項5】 前記制御回路に与えられる電源は、前記
    電子機器内に装着された電池から与えられている請求項
    1ないし4のいずれか1項記載のバイブレーション機
    構。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1項記載の
    バイブレーション機構が組み込まれた携帯電話機。
  7. 【請求項7】 広い上面および下面と、高さが低い側面
    とに囲まれた直方体形状をした筺体と、側面近くに側面
    の内側に沿って配置された送受信用のアンテナと、送受
    信用のアンテナを介して、送受信を行う無線電話回路
    と、電源となる電池とを有する携帯電話機において、 上端および下端がそれぞれ前記筺体の上面の内側および
    下面の内側に固定されることにより、前記筺体に固定さ
    れた固定部と、 駆動されない時には、前記上面および下面に平行に延び
    る板状の振動子であって、その一端は、前記固定部のほ
    ぼ中間部分に固定されることにより、前記筺体に固定さ
    れ、他端は自由振動端とされている振動子と、 前記振動子の自由端に固定された振動錘と、 前記無線電話回路が前記送受信アンテナを介して呼び出
    し信号の着信を感知したことを検出すると、前記振動子
    に対して駆動信号を送り、前記振動子が前記筺体の上面
    および下面に向かって前記自由振動端を上下に振動さ
    せ、前記振動子が前記筺体と共振するようにさせる振動
    制御回路と、 を有することを特徴とする携帯電話機。
  8. 【請求項8】 前記振動子は、上側と下側との2枚の圧
    電型の振動素子から構成されており、前記振動子に印加
    される駆動信号は交流信号であり、上側の振動素子に印
    加される交流信号と、下側の振動素子に印加される交流
    信号とは、互いに逆位相の関係にされている請求項7記
    載の携帯電話機。
JP35421895A 1995-12-28 1995-12-28 圧電型のバイブレーション機構とそれを用いた携帯電話機 Pending JPH09173979A (ja)

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