携帯端末装置
【課題】タッチパネルへのタッチに対して、従来のＥメール着信時と同じ振動モードを用いるとすると、操作中の画面が揺れることによって正確にタッチできないなどの不都合が生じ、商品的価値が低下するおそれがある。
【解決手段】携帯端末装置１００において、振動モータ１１０は、振動を発生する。受付部１１２は、タッチパネル１１６へのタッチによる入力動作と着信による入力動作とを受け付ける。制御部１１４は、受付部１１２がタッチパネル１１６へのタッチによる入力動作を受け付けた場合の振動モータ１１０の振動の度合いが、着信による入力動作を受け付けた場合の振動モータ１１０の振動の度合いよりも小さくなるように振動モータ１１０の駆動を制御する。
【解決手段】携帯端末装置１００において、振動モータ１１０は、振動を発生する。受付部１１２は、タッチパネル１１６へのタッチによる入力動作と着信による入力動作とを受け付ける。制御部１１４は、受付部１１２がタッチパネル１１６へのタッチによる入力動作を受け付けた場合の振動モータ１１０の振動の度合いが、着信による入力動作を受け付けた場合の振動モータ１１０の振動の度合いよりも小さくなるように振動モータ１１０の駆動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置に関し、特に振動を発生させる振動モータを備える携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを入力手段として用いる携帯端末が増えている。このような携帯端末では、従来のボタン入力型の携帯端末に比べて、入力が携帯端末に認識されたかどうかが分かりにくいという課題がある。これを解決する方法の１つとして、ユーザのタッチパネルへのタッチに対して振動を発生することで、そのタッチが携帯端末に認識されたことをユーザに伝える方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５２７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
携帯端末では、音声通話の着信時やＥメール受信時に振動によってユーザにそのことを知らせることが一般的に行われている。音声通話の着信時やＥメール受信時の振動の度合いは、その目的から強めに設定されている場合が多い。このような状況下、本発明者は以下の課題を認識するに至った。通信機能を有した携帯端末にタッチパネルを搭載する場合、タッチパネルへのタッチと着信時とに対して同じ振動モードを用いるとすると、操作中の画面が強く揺れることによって正確にタッチできないなどの不都合が生じ、商品的価値が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は商品的価値の高い携帯端末装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様は、携帯端末装置に関する。この携帯端末装置は、振動源となる振動モータと、第１の入力動作と第２の入力動作とを受け付ける受付部と、受付部が第１の入力動作を受け付けた場合と第２の入力動作を受け付けた場合とで、振動モータの振動の度合いが異なるよう振動モータの駆動を制御する制御部と、を備える。
【０００６】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、商品的価値の高い携帯端末装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、信号には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において本発明に係る実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【０００９】
実施の形態に係る携帯端末装置は、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末であり、タッチパネルによってユーザからの入力を受け付け、また、通信機能を有する。ここで通信としては、Ｅメール送受信、音声通話、Ｗｅｂアクセス等が実行されるが、ここでは説明を明瞭にするためにＥメールの着信を中心に説明する。
実施の形態に係る携帯端末装置は振動を発生する振動モータを備え、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振動モータを共用する。
【００１０】
図１は、実施の形態に係る携帯端末装置１００を示す斜視図である。携帯端末装置１００は、表示部１０２と、電源スイッチ１０４と、アンテナ１０６と、筐体１０８と、振動モータ１１０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１では省略する。ユーザは電源スイッチ１０４をオンにして携帯端末装置１００に電源を入れる。表示部１０２は、液晶パネルと、その上を覆うタッチパネル１１６（以降両者を総称してタッチパネル１１６と呼ぶ）と、を含む。ユーザは、そのタッチパネル１１６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１００を操作する。タッチパネル１１６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１００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１０６は、無線信号を送受信する。
【００１１】
振動モータ１１０は、筐体１０８に対して固定され、携帯端末装置１００に着信があった際や、ユーザがタッチパネル１１６にタッチする際には振動モータ１１０が振動することで筐体１０８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１１６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。
【００１２】
図２は、携帯端末装置１００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。
【００１３】
携帯端末装置１００は、受付部１１２と、制御部１１４と、タッチパネル１１６と、タッチ入力部１１７と、アンテナ１０６に接続された通信部１１８と、処理部１５０と、表示制御部１５２と、振動モータ１１０と、を含む。
受付部１１２は、着信感知部１１９と、タッチ感知部１２０と、を含み、携帯端末装置１００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１１６へのタッチによる入力動作を受け付ける。
【００１４】
制御部１１４は、着信制御部１２２と、振動期間設定部１２４と、電圧生成部１２６と、第１スイッチ１２８と、振動制御部１３０と、第２スイッチ１３２と、を含む。制御部１１４は、受付部１１２によってユーザによるタッチパネル１１６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１１４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振動モータ１１０を振動せしめる。また、制御部１１４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振動モータ１１０を振動せしめる。
【００１５】
以下タッチパネル１１６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。
【００１６】
タッチ入力部１１７は、ユーザによるタッチパネル１１６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１２０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１２０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１１７から受け取る。そしてタッチ感知部１２０は、振動期間設定部１２４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。
【００１７】
振動期間設定部１２４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１３２へ第２制御信号Ｓ２を出力して第２スイッチ１３２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１２４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１２４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。
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。
【００１８】
電圧生成部１２６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１２６は、第１スイッチ１２８の第１端子１３４に第１電圧Ｖ１を印加する。また、第１スイッチ１２８の第２端子１３６に第２電圧Ｖ２を印加する。
【００１９】
第１スイッチ１２８は、第１端子１３４と、第２端子１３６と、第３端子１３８と、を有する。第１端子１３４には電圧生成部１２６によって第１電圧Ｖ１が印加され、第２端子１３６には第２電圧Ｖ２が印加される。第３端子１３８は振動制御部１３０に接続される。第１スイッチ１２８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１３４と第３端子１３８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１３６と第３端子１３８とを接続する。したがってタッチパネル１１６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１３８は第１端子１３４に接続されているので振動制御部１３０には第１電圧Ｖ１が供給される。
【００２０】
振動制御部１３０は、第１スイッチ１２８の第３端子１３８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１３２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１３０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。
【００２１】
第２スイッチ１３２は、振動制御部１３０から供給される原駆動電圧Ｓ４を、後述する振動モータ１１０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、振動モータ１１０の入力端１６に駆動電圧Ｓ５が供給される。
【００２２】
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１１８は、アンテナ１０６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１１８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１１８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１１９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１１９は、その電気的な信号を受け付けると、着信制御部１２２および振動期間設定部１２４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。
【００２３】
着信制御部１２２は、着信感知部１１９から着信信号Ｓ６を受信し、第１スイッチ１２８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。
また、着信制御部１２２は振動期間設定部１２４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。
この所定の遅延時間τは、第１スイッチ１２８および振動制御部１３０における処理時間を考慮して決定される。
【００２４】
振動期間設定部１２４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１２４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１２４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。
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１２４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。
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。
【００２５】
Ｅメールの着信時の電圧生成部１２６、第１スイッチ１２８、振動制御部１３０および第２スイッチ１３２の動作はタッチパネル１１６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１２８では第１制御信号Ｓ７がハイレベルとなる間、第２端子１３６と第３端子１３８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。
【００２６】
振動モータ１１０は、その入力端１６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。
【００２７】
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１１８およびタッチ入力部１１７は、処理部１５０に接続される。処理部１５０は、タッチパネル１１６へのタッチの情報をタッチ入力部１１７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１５０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１５０は、通信部１１８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１５０は表示制御部１５２にタッチパネル１１６に表示すべき情報を指示し、表示制御部１５２は当該情報をタッチパネル１１６に表示せしめる。
【００２８】
図３は、振動モータ１１０の上面図である。図３ではカバー７０を取り外した状態を示す。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。以下では、図３および図４を使用しながら振動モータ１１０の構成を説明する。振動モータ１１０は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを有する積層基板１０と、可動部を構成する永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、図３では図示しないカバー７０と、を備える。以下、積層基板１０の面のうち永久磁石２０が搭載されている面を上面とし、その反対側の面を下面とする。また、説明の便宜上、積層基板１０の下面が地表を向いており、重力は下方向に働く場合について考える。
【００２９】
積層基板１０は、第１絶縁樹脂層５２と、コイル１２が形成される配線層５４と、第２絶縁樹脂層５６とを上面側からこの順番に積層してなる基板である。第１絶縁樹脂層５２は、レジスト材料等によって形成される絶縁層である。配線層５４は、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む。第１絶縁樹脂層５２および第２絶縁樹脂層５６は、配線層５４に含まれる第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを外部から絶縁する。
【００３０】
第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはどちらも平らな渦巻状のコイルであり、そのコイルの面が積層基板１０の上面１０ａに対して平行となるように配列される。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、永久磁石２０が移動する際の妨げとならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。第１の平面コイル１２ａの渦巻の中心に当たる一端は第１接続配線６２と接続され、第１の平面コイル１２ａの渦巻の外側に当たる一端は第２接続配線６４と接続される。第２の平面コイル１２ｂの渦巻の中心に当たる一端は第４接続配線６８と接続され、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の外側に当たる一端は第３接続配線６６と接続される。第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂは、永久磁石２０の移動方向に沿って互いに離間して配列される。
【００３１】
第１接続配線６２および第４接続配線６８は携帯端末装置１００内の配線を通じて接地される。第２接続配線６４と第３接続配線６６は共に入力端１６に接続される。入力端１６は制御部１１４の第２スイッチ１３２に接続され、駆動電圧Ｓ５が印加される。第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向は異なるように形成される。このようなコイル１２の構成では、入力端１６から駆動電流を流すと、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには互いに逆方向の磁束が発生する。そしてそれぞれのコイル１２に発生する磁束の向きは、駆動電流の極性が反転すると反転する。その結果、駆動電流の極性の時間的変動に応じて、それぞれのコイル１２によって発生される磁束の向きも時間的に変動する。
【００３２】
永久磁石２０は、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる直径１０ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの円板形状に形成されている。また、永久磁石２０は、その厚み方向に着磁されており、積層基板１０の上面１０ａと対向した磁極面２０ＮがＮ極、磁極面２０Ｎと反対側の磁極面２０ＳがＳ極となっている。そして、永久磁石２０は、コイル１２のそれぞれとＮ極との間の磁力が引力と斥力との間で切り替わることによって積層基板１０の上面１０ａ側をコイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って移動する。
【００３３】
ガイド枠３０は、永久磁石２０およびコイル１２の配列を囲むように積層基板１０の上面１０ａ上に設けられる。ガイド枠３０は、一定の幅を持つ長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。ガイド枠３０の内周面３０ａの短手方向の長さは１０．５ｍｍであり、永久磁石２０の直径よりも僅かに大きくなるように形成される。また、その内周面３０ａの長手方向の長さは１３．５ｍｍであり、永久磁石２０と内周面３０ａとの間の距離に余裕を持たせるように形成される。
【００３４】
ガイド枠３０の一方の短辺側に第１の板バネ４２が、他方の短辺側に第２の板バネ４４が設けられる。各板バネは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの非磁性材料からなる厚さ３５０μｍ、長さ１０ｍｍ、幅１．２ｍｍのバネである。第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの一端はガイド枠３０の内部に埋設される。そして、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの他端により、永久磁石２０をその側面から挟み込んでいる。このようにすることで、各板バネは、それぞれ、ガイド枠３０への取り付け部分を支持点として撓み変形可能になり、永久磁石２０を互いに他方の板バネ側に付勢する機能を有する。各板バネは、静止状態（コイル１２に電流を流していない状態）においては永久磁石２０をガイド枠３０の長手方向略中央部に保持する。そして、積層基板１０の上面１０ａ上において永久磁石２０が往復移動する際、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は交互に永久磁石２０によって押される。これによりこれらの板バネからガイド枠３０に圧力が伝達される。その結果、ガイド枠３０およびそれを含む振動モータ１１０全体が振動する。
ガイド枠３０の上面３０ｂにはカバー７０が接着され、永久磁石２０の飛び出しを防止する。
【００３５】
このような振動モータ１１０を用いれば、振動源としての振動モータの薄型化を図ることができるので、携帯端末装置１００の更なる薄型化に貢献する。
【００３６】
ここで振動モータ１１０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。振動モータ１１０の振動の振幅は振動モータ１１０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。
【００３７】
図５は、振動モータ１１０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、縦軸は振動モータ１１０の振動の振幅を示す。この図５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、振動モータ１１０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１３０は、タッチパネル１１６へのユーザのタッチに対応する第１周波数ｆ１を、図５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。または振動モータ１１０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。
【００３８】
以上のように構成された携帯端末装置１００の動作について説明する。図６は、携帯端末装置１００における処理を示すフローチャートである。受付部１１２は、ユーザによるタッチパネル１１６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１１２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１１４は第２スイッチ１３２をオンにする（Ｓ２０６）。振動モータ１１０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５より第１周波数ｆ１での振動モータ１１０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１１４はタッチ振動期間Ｔ１経過後第２スイッチ１３２をオフにする（Ｓ２１０）。
【００３９】
受付部１１２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１１４は第１スイッチ１２８を第２端子１３６と第３端子１３８が接続されるように切り替える（Ｓ２１２）。振動制御部１３０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１３０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１１４は第２スイッチ１３２をオンにする（Ｓ２１８）。振動モータ１１０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５より第２周波数ｆ２は振動モータ１１０の共振周波数ｆ０に設定されるので、タッチパネル１１６へのタッチ時の振動モータ１１０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。
【００４０】
制御部１１４は着信振動期間Ｔ２経過後第２スイッチ１３２をオフにする（Ｓ２２２）。制御部１１４は第２スイッチ１３２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１１４は、着信を受信してから一定期間Ｔ４後に第２スイッチ１３２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１２８を第１端子１３４と第３端子１３８とが接続されるように切り替える（Ｓ２２６）。振動制御部１３０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１３０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１１４はタッチパネル１１６のタッチ待ち受け状態に復帰する。
【００４１】
次に振動モータ１１０の動作についてさらに説明する。第２スイッチ１３２がオフの場合、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには電圧は印加されず、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４によって挟持された永久磁石２０は、ガイド枠３０の長手方向略中央部に図３のように静止する。
【００４２】
第２スイッチ１３２がオンの場合、入力端１６から、振幅Ｖｄを有し第１周波数ｆ１もしくは第２周波数ｆ２でその極性が反転する駆動電圧Ｓ５が供給される。すると第１の平面コイル１２ａと第２の平面コイル１２ｂには、そのコイル面に垂直な方向、つまり積層基板１０の上面１０ａに垂直な方向に磁束が発生する。ここで第１の平面コイル１２ａに発生する磁束の向きは第２の平面コイル１２ｂに発生する磁束の向きと逆である。
【００４３】
入力端１６から第１接続配線６２および第４接続配線６８に向けて駆動電流が流れる場合は、第１の平面コイル１２ａの上面はＳ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＮ極となる。永久磁石２０の積層基板１０に対向する面はＮ極であるので、永久磁石２０には第１の平面コイル１２ａによって磁気引力が、第２の平面コイル１２ｂによって磁気斥力が加えられる。すると永久磁石２０には、積層基板１０の上面１０ａ上を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第１の板バネ４２を押す形で第１の平面コイル１２ａ側へ移動せしめる力が働く。駆動電流の向きが反転した場合は、第１の平面コイル１２ａの上面はＮ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＳ極となる。したがって、永久磁石２０には、積層基板１０の上面１０ａ上を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第２の板バネ４４を押す形で第２の平面コイル１２ｂ側へ移動せしめる力が働く。このようにして、駆動電圧Ｓ５の反転とほぼ同じ周波数で永久磁石２０がその周りに対して往復移動する。永久磁石２０の質量はその周りの質量に対して無視できないので、永久磁石２０の往復移動に合わせて、振動モータ１１０全体も振動する。
【００４４】
本実施の形態に係る携帯端末装置１００では、例えば以下の効果を得ることができる。
【００４５】
（１）制御部１１４は、受付部１１２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振動モータ１１０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１００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１００の小型化および部品点数を削減できる。
【００４６】
（２）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振動モータ１１０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１００の操作性が向上し、延いては商品的価値が高くなる。
【００４７】
（３）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。
【００４８】
（４）振動制御部１３０は、受付部１１２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１３２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１００を振動させる際、第２スイッチ１３２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１００が実現できる。
【００４９】
（５）タッチパネル１１６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１００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。
【００５０】
（６）着信制御部１２２において、遅延時間τは、第１スイッチ１２８および振動制御部１３０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１３０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１２４が第２スイッチ１３２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１２２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１３０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１３０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１２４が第２スイッチ１３２をオンにすることを防ぐことができる。
【００５１】
（７）携帯端末装置１００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。
【００５２】
以上、実施の形態に係る携帯端末装置１００の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５３】
本実施の形態では振動モータ１１０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、振動モータ１１０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。
【００５４】
本実施の形態ではタッチ感知部１２０はユーザのタッチパネル１１６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１２４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振動モータ１１０を振動させる場合、タッチ感知部１２０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１２４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１００が実現される。
【００５５】
本実施の形態では携帯端末装置１００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１２６および第１スイッチ１２８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。
【００５６】
以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態に係る携帯端末装置を示す斜視図である。
【図２】図１の携帯端末装置の機能ブロック図である。
【図３】カバーを取り外した状態での図２の振動モータの上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である
【図５】図２の振動モータの共振の様子を示す模式的なグラフである。
【図６】携帯端末装置における処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 携帯端末装置、 １０２ 表示部、 １０４ 電源スイッチ、 １０６ アンテナ、 １０８ 筐体、 １１０ 振動モータ、 １１２ 受付部、 １１４ 制御部、 １１６ タッチパネル、 １１７ タッチ入力部、 １１８ 通信部、 １１９ 着信感知部、 １２０ タッチ感知部、 １２２ 着信制御部、 １２４ 振動期間設定部、 １２６ 電圧生成部、 １２８ 第１スイッチ、 １３０ 振動制御部、 １３２ 第２スイッチ、 １０ 積層基板、 １２ コイル、 ２０ 永久磁石、 ３０ ガイド枠、 ４２ 第１の板バネ、 ４４ 第２の板バネ、 ７０ カバー、 Ｓ１ タッチ感知信号、 Ｓ２ 第２制御信号、 Ｓ３ モード電圧信号、 Ｓ４ 原駆動電圧、 Ｓ５ 駆動電圧、 Ｓ６ 着信信号、 Ｓ７ 第１制御信号、 Ｓ８ 着信振動開始信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置に関し、特に振動を発生させる振動モータを備える携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを入力手段として用いる携帯端末が増えている。このような携帯端末では、従来のボタン入力型の携帯端末に比べて、入力が携帯端末に認識されたかどうかが分かりにくいという課題がある。これを解決する方法の１つとして、ユーザのタッチパネルへのタッチに対して振動を発生することで、そのタッチが携帯端末に認識されたことをユーザに伝える方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５２７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
携帯端末では、音声通話の着信時やＥメール受信時に振動によってユーザにそのことを知らせることが一般的に行われている。音声通話の着信時やＥメール受信時の振動の度合いは、その目的から強めに設定されている場合が多い。このような状況下、本発明者は以下の課題を認識するに至った。通信機能を有した携帯端末にタッチパネルを搭載する場合、タッチパネルへのタッチと着信時とに対して同じ振動モードを用いるとすると、操作中の画面が強く揺れることによって正確にタッチできないなどの不都合が生じ、商品的価値が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は商品的価値の高い携帯端末装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様は、携帯端末装置に関する。この携帯端末装置は、振動源となる振動モータと、第１の入力動作と第２の入力動作とを受け付ける受付部と、受付部が第１の入力動作を受け付けた場合と第２の入力動作を受け付けた場合とで、振動モータの振動の度合いが異なるよう振動モータの駆動を制御する制御部と、を備える。
【０００６】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、商品的価値の高い携帯端末装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、信号には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において本発明に係る実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【０００９】
実施の形態に係る携帯端末装置は、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末であり、タッチパネルによってユーザからの入力を受け付け、また、通信機能を有する。ここで通信としては、Ｅメール送受信、音声通話、Ｗｅｂアクセス等が実行されるが、ここでは説明を明瞭にするためにＥメールの着信を中心に説明する。
実施の形態に係る携帯端末装置は振動を発生する振動モータを備え、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振動モータを共用する。
【００１０】
図１は、実施の形態に係る携帯端末装置１００を示す斜視図である。携帯端末装置１００は、表示部１０２と、電源スイッチ１０４と、アンテナ１０６と、筐体１０８と、振動モータ１１０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１では省略する。ユーザは電源スイッチ１０４をオンにして携帯端末装置１００に電源を入れる。表示部１０２は、液晶パネルと、その上を覆うタッチパネル１１６（以降両者を総称してタッチパネル１１６と呼ぶ）と、を含む。ユーザは、そのタッチパネル１１６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１００を操作する。タッチパネル１１６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１００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１０６は、無線信号を送受信する。
【００１１】
振動モータ１１０は、筐体１０８に対して固定され、携帯端末装置１００に着信があった際や、ユーザがタッチパネル１１６にタッチする際には振動モータ１１０が振動することで筐体１０８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１１６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。
【００１２】
図２は、携帯端末装置１００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。
【００１３】
携帯端末装置１００は、受付部１１２と、制御部１１４と、タッチパネル１１６と、タッチ入力部１１７と、アンテナ１０６に接続された通信部１１８と、処理部１５０と、表示制御部１５２と、振動モータ１１０と、を含む。
受付部１１２は、着信感知部１１９と、タッチ感知部１２０と、を含み、携帯端末装置１００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１１６へのタッチによる入力動作を受け付ける。
【００１４】
制御部１１４は、着信制御部１２２と、振動期間設定部１２４と、電圧生成部１２６と、第１スイッチ１２８と、振動制御部１３０と、第２スイッチ１３２と、を含む。制御部１１４は、受付部１１２によってユーザによるタッチパネル１１６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１１４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振動モータ１１０を振動せしめる。また、制御部１１４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振動モータ１１０を振動せしめる。
【００１５】
以下タッチパネル１１６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。
【００１６】
タッチ入力部１１７は、ユーザによるタッチパネル１１６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１２０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１２０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１１７から受け取る。そしてタッチ感知部１２０は、振動期間設定部１２４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。
【００１７】
振動期間設定部１２４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１３２へ第２制御信号Ｓ２を出力して第２スイッチ１３２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１２４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１２４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。
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。
【００１８】
電圧生成部１２６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１２６は、第１スイッチ１２８の第１端子１３４に第１電圧Ｖ１を印加する。また、第１スイッチ１２８の第２端子１３６に第２電圧Ｖ２を印加する。
【００１９】
第１スイッチ１２８は、第１端子１３４と、第２端子１３６と、第３端子１３８と、を有する。第１端子１３４には電圧生成部１２６によって第１電圧Ｖ１が印加され、第２端子１３６には第２電圧Ｖ２が印加される。第３端子１３８は振動制御部１３０に接続される。第１スイッチ１２８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１３４と第３端子１３８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１３６と第３端子１３８とを接続する。したがってタッチパネル１１６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１３８は第１端子１３４に接続されているので振動制御部１３０には第１電圧Ｖ１が供給される。
【００２０】
振動制御部１３０は、第１スイッチ１２８の第３端子１３８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１３２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１３０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。
【００２１】
第２スイッチ１３２は、振動制御部１３０から供給される原駆動電圧Ｓ４を、後述する振動モータ１１０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、振動モータ１１０の入力端１６に駆動電圧Ｓ５が供給される。
【００２２】
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１１８は、アンテナ１０６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１１８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１１８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１１９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１１９は、その電気的な信号を受け付けると、着信制御部１２２および振動期間設定部１２４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。
【００２３】
着信制御部１２２は、着信感知部１１９から着信信号Ｓ６を受信し、第１スイッチ１２８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。
また、着信制御部１２２は振動期間設定部１２４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。
この所定の遅延時間τは、第１スイッチ１２８および振動制御部１３０における処理時間を考慮して決定される。
【００２４】
振動期間設定部１２４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１２４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１２４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。
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１２４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。
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。
【００２５】
Ｅメールの着信時の電圧生成部１２６、第１スイッチ１２８、振動制御部１３０および第２スイッチ１３２の動作はタッチパネル１１６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１２８では第１制御信号Ｓ７がハイレベルとなる間、第２端子１３６と第３端子１３８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。
【００２６】
振動モータ１１０は、その入力端１６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。
【００２７】
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１１８およびタッチ入力部１１７は、処理部１５０に接続される。処理部１５０は、タッチパネル１１６へのタッチの情報をタッチ入力部１１７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１５０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１５０は、通信部１１８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１５０は表示制御部１５２にタッチパネル１１６に表示すべき情報を指示し、表示制御部１５２は当該情報をタッチパネル１１６に表示せしめる。
【００２８】
図３は、振動モータ１１０の上面図である。図３ではカバー７０を取り外した状態を示す。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。以下では、図３および図４を使用しながら振動モータ１１０の構成を説明する。振動モータ１１０は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを有する積層基板１０と、可動部を構成する永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、図３では図示しないカバー７０と、を備える。以下、積層基板１０の面のうち永久磁石２０が搭載されている面を上面とし、その反対側の面を下面とする。また、説明の便宜上、積層基板１０の下面が地表を向いており、重力は下方向に働く場合について考える。
【００２９】
積層基板１０は、第１絶縁樹脂層５２と、コイル１２が形成される配線層５４と、第２絶縁樹脂層５６とを上面側からこの順番に積層してなる基板である。第１絶縁樹脂層５２は、レジスト材料等によって形成される絶縁層である。配線層５４は、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む。第１絶縁樹脂層５２および第２絶縁樹脂層５６は、配線層５４に含まれる第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを外部から絶縁する。
【００３０】
第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはどちらも平らな渦巻状のコイルであり、そのコイルの面が積層基板１０の上面１０ａに対して平行となるように配列される。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、永久磁石２０が移動する際の妨げとならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。第１の平面コイル１２ａの渦巻の中心に当たる一端は第１接続配線６２と接続され、第１の平面コイル１２ａの渦巻の外側に当たる一端は第２接続配線６４と接続される。第２の平面コイル１２ｂの渦巻の中心に当たる一端は第４接続配線６８と接続され、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の外側に当たる一端は第３接続配線６６と接続される。第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂは、永久磁石２０の移動方向に沿って互いに離間して配列される。
【００３１】
第１接続配線６２および第４接続配線６８は携帯端末装置１００内の配線を通じて接地される。第２接続配線６４と第３接続配線６６は共に入力端１６に接続される。入力端１６は制御部１１４の第２スイッチ１３２に接続され、駆動電圧Ｓ５が印加される。第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向は異なるように形成される。このようなコイル１２の構成では、入力端１６から駆動電流を流すと、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには互いに逆方向の磁束が発生する。そしてそれぞれのコイル１２に発生する磁束の向きは、駆動電流の極性が反転すると反転する。その結果、駆動電流の極性の時間的変動に応じて、それぞれのコイル１２によって発生される磁束の向きも時間的に変動する。
【００３２】
永久磁石２０は、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる直径１０ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの円板形状に形成されている。また、永久磁石２０は、その厚み方向に着磁されており、積層基板１０の上面１０ａと対向した磁極面２０ＮがＮ極、磁極面２０Ｎと反対側の磁極面２０ＳがＳ極となっている。そして、永久磁石２０は、コイル１２のそれぞれとＮ極との間の磁力が引力と斥力との間で切り替わることによって積層基板１０の上面１０ａ側をコイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って移動する。
【００３３】
ガイド枠３０は、永久磁石２０およびコイル１２の配列を囲むように積層基板１０の上面１０ａ上に設けられる。ガイド枠３０は、一定の幅を持つ長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。ガイド枠３０の内周面３０ａの短手方向の長さは１０．５ｍｍであり、永久磁石２０の直径よりも僅かに大きくなるように形成される。また、その内周面３０ａの長手方向の長さは１３．５ｍｍであり、永久磁石２０と内周面３０ａとの間の距離に余裕を持たせるように形成される。
【００３４】
ガイド枠３０の一方の短辺側に第１の板バネ４２が、他方の短辺側に第２の板バネ４４が設けられる。各板バネは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの非磁性材料からなる厚さ３５０μｍ、長さ１０ｍｍ、幅１．２ｍｍのバネである。第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの一端はガイド枠３０の内部に埋設される。そして、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの他端により、永久磁石２０をその側面から挟み込んでいる。このようにすることで、各板バネは、それぞれ、ガイド枠３０への取り付け部分を支持点として撓み変形可能になり、永久磁石２０を互いに他方の板バネ側に付勢する機能を有する。各板バネは、静止状態（コイル１２に電流を流していない状態）においては永久磁石２０をガイド枠３０の長手方向略中央部に保持する。そして、積層基板１０の上面１０ａ上において永久磁石２０が往復移動する際、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は交互に永久磁石２０によって押される。これによりこれらの板バネからガイド枠３０に圧力が伝達される。その結果、ガイド枠３０およびそれを含む振動モータ１１０全体が振動する。
ガイド枠３０の上面３０ｂにはカバー７０が接着され、永久磁石２０の飛び出しを防止する。
【００３５】
このような振動モータ１１０を用いれば、振動源としての振動モータの薄型化を図ることができるので、携帯端末装置１００の更なる薄型化に貢献する。
【００３６】
ここで振動モータ１１０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。振動モータ１１０の振動の振幅は振動モータ１１０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。
【００３７】
図５は、振動モータ１１０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、縦軸は振動モータ１１０の振動の振幅を示す。この図５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、振動モータ１１０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１３０は、タッチパネル１１６へのユーザのタッチに対応する第１周波数ｆ１を、図５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。または振動モータ１１０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。
【００３８】
以上のように構成された携帯端末装置１００の動作について説明する。図６は、携帯端末装置１００における処理を示すフローチャートである。受付部１１２は、ユーザによるタッチパネル１１６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１１２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１１４は第２スイッチ１３２をオンにする（Ｓ２０６）。振動モータ１１０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５より第１周波数ｆ１での振動モータ１１０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１１４はタッチ振動期間Ｔ１経過後第２スイッチ１３２をオフにする（Ｓ２１０）。
【００３９】
受付部１１２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１１４は第１スイッチ１２８を第２端子１３６と第３端子１３８が接続されるように切り替える（Ｓ２１２）。振動制御部１３０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１３０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１１４は第２スイッチ１３２をオンにする（Ｓ２１８）。振動モータ１１０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５より第２周波数ｆ２は振動モータ１１０の共振周波数ｆ０に設定されるので、タッチパネル１１６へのタッチ時の振動モータ１１０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。
【００４０】
制御部１１４は着信振動期間Ｔ２経過後第２スイッチ１３２をオフにする（Ｓ２２２）。制御部１１４は第２スイッチ１３２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１１４は、着信を受信してから一定期間Ｔ４後に第２スイッチ１３２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１２８を第１端子１３４と第３端子１３８とが接続されるように切り替える（Ｓ２２６）。振動制御部１３０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１３０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１１４はタッチパネル１１６のタッチ待ち受け状態に復帰する。
【００４１】
次に振動モータ１１０の動作についてさらに説明する。第２スイッチ１３２がオフの場合、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには電圧は印加されず、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４によって挟持された永久磁石２０は、ガイド枠３０の長手方向略中央部に図３のように静止する。
【００４２】
第２スイッチ１３２がオンの場合、入力端１６から、振幅Ｖｄを有し第１周波数ｆ１もしくは第２周波数ｆ２でその極性が反転する駆動電圧Ｓ５が供給される。すると第１の平面コイル１２ａと第２の平面コイル１２ｂには、そのコイル面に垂直な方向、つまり積層基板１０の上面１０ａに垂直な方向に磁束が発生する。ここで第１の平面コイル１２ａに発生する磁束の向きは第２の平面コイル１２ｂに発生する磁束の向きと逆である。
【００４３】
入力端１６から第１接続配線６２および第４接続配線６８に向けて駆動電流が流れる場合は、第１の平面コイル１２ａの上面はＳ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＮ極となる。永久磁石２０の積層基板１０に対向する面はＮ極であるので、永久磁石２０には第１の平面コイル１２ａによって磁気引力が、第２の平面コイル１２ｂによって磁気斥力が加えられる。すると永久磁石２０には、積層基板１０の上面１０ａ上を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第１の板バネ４２を押す形で第１の平面コイル１２ａ側へ移動せしめる力が働く。駆動電流の向きが反転した場合は、第１の平面コイル１２ａの上面はＮ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＳ極となる。したがって、永久磁石２０には、積層基板１０の上面１０ａ上を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第２の板バネ４４を押す形で第２の平面コイル１２ｂ側へ移動せしめる力が働く。このようにして、駆動電圧Ｓ５の反転とほぼ同じ周波数で永久磁石２０がその周りに対して往復移動する。永久磁石２０の質量はその周りの質量に対して無視できないので、永久磁石２０の往復移動に合わせて、振動モータ１１０全体も振動する。
【００４４】
本実施の形態に係る携帯端末装置１００では、例えば以下の効果を得ることができる。
【００４５】
（１）制御部１１４は、受付部１１２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振動モータ１１０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１００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１００の小型化および部品点数を削減できる。
【００４６】
（２）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振動モータ１１０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１００の操作性が向上し、延いては商品的価値が高くなる。
【００４７】
（３）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。
【００４８】
（４）振動制御部１３０は、受付部１１２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１３２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１００を振動させる際、第２スイッチ１３２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１００が実現できる。
【００４９】
（５）タッチパネル１１６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１００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。
【００５０】
（６）着信制御部１２２において、遅延時間τは、第１スイッチ１２８および振動制御部１３０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１３０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１２４が第２スイッチ１３２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１２２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１３０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１３０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１２４が第２スイッチ１３２をオンにすることを防ぐことができる。
【００５１】
（７）携帯端末装置１００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。
【００５２】
以上、実施の形態に係る携帯端末装置１００の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５３】
本実施の形態では振動モータ１１０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、振動モータ１１０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。
【００５４】
本実施の形態ではタッチ感知部１２０はユーザのタッチパネル１１６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１２４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振動モータ１１０を振動させる場合、タッチ感知部１２０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１２４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１００が実現される。
【００５５】
本実施の形態では携帯端末装置１００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１２６および第１スイッチ１２８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。
【００５６】
以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態に係る携帯端末装置を示す斜視図である。
【図２】図１の携帯端末装置の機能ブロック図である。
【図３】カバーを取り外した状態での図２の振動モータの上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である
【図５】図２の振動モータの共振の様子を示す模式的なグラフである。
【図６】携帯端末装置における処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 携帯端末装置、 １０２ 表示部、 １０４ 電源スイッチ、 １０６ アンテナ、 １０８ 筐体、 １１０ 振動モータ、 １１２ 受付部、 １１４ 制御部、 １１６ タッチパネル、 １１７ タッチ入力部、 １１８ 通信部、 １１９ 着信感知部、 １２０ タッチ感知部、 １２２ 着信制御部、 １２４ 振動期間設定部、 １２６ 電圧生成部、 １２８ 第１スイッチ、 １３０ 振動制御部、 １３２ 第２スイッチ、 １０ 積層基板、 １２ コイル、 ２０ 永久磁石、 ３０ ガイド枠、 ４２ 第１の板バネ、 ４４ 第２の板バネ、 ７０ カバー、 Ｓ１ タッチ感知信号、 Ｓ２ 第２制御信号、 Ｓ３ モード電圧信号、 Ｓ４ 原駆動電圧、 Ｓ５ 駆動電圧、 Ｓ６ 着信信号、 Ｓ７ 第１制御信号、 Ｓ８ 着信振動開始信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源となる振動モータと、
第１の入力動作と第２の入力動作とを受け付ける受付部と、
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、前記振動モータの振動の度合いが異なるよう前記振動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携帯端末装置。
【請求項２】
前記第１の入力動作はユーザによる手入力動作であり、前記第２の入力動作は前記手入力動作以外の動作であり、前記制御部は、前記第１の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの振動の度合いが、前記第２の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの振動の度合いよりも小さくなるように前記振動モータの駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
タッチパネルからのタッチを受け付ける入力部と、外部からの着信を受け付ける通信部とを更に備え、
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２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの制御を、前記第２の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの制御よりも優先することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記制御部は、入力動作を待ち受ける状態においては、前記第１の入力動作を受け付けた場合の振動の度合いで前記振動モータを駆動できるように設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記振動モータは、
コイルを有する基板と、
磁極を有し、前記コイルの配列方向に沿って移動する可動部と、
前記可動部を往復移動させる移動手段と、を含み、
前記制御部は、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、前記振動モータの振動の度合いが異なるよう前記可動部の往復移動を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項１】
振動源となる振動モータと、
第１の入力動作と第２の入力動作とを受け付ける受付部と、
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、前記振動モータの振動の度合いが異なるよう前記振動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携帯端末装置。
【請求項２】
前記第１の入力動作はユーザによる手入力動作であり、前記第２の入力動作は前記手入力動作以外の動作であり、前記制御部は、前記第１の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの振動の度合いが、前記第２の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの振動の度合いよりも小さくなるように前記振動モータの駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
タッチパネルからのタッチを受け付ける入力部と、外部からの着信を受け付ける通信部とを更に備え、
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２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの制御を、前記第２の入力動作を受け付けた場合の前記振動モータの制御よりも優先することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記制御部は、入力動作を待ち受ける状態においては、前記第１の入力動作を受け付けた場合の振動の度合いで前記振動モータを駆動できるように設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記振動モータは、
コイルを有する基板と、
磁極を有し、前記コイルの配列方向に沿って移動する可動部と、
前記可動部を往復移動させる移動手段と、を含み、
前記制御部は、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、前記振動モータの振動の度合いが異なるよう前記可動部の往復移動を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４９８５７（Ｐ２０１１−２４９８５７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３０９５５（Ｐ２００８−２３０９５５）
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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