特開 2024-51521 振動デバイス及びこれを備えるＩＣカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024051521

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】振動デバイス及びこれを備えるＩＣカード

(51)【国際特許分類】

   G10K 9/122 20060101AFI20240404BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20240404BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20240404BHJP

   H04R 17/10 20060101ALI20240404BHJP

   G10K 9/12 20060101ALI20240404BHJP

   H10N 30/80 20230101ALI20240404BHJP

   H10N 30/20 20230101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

G10K9/122 171

G06K19/07 090

G06K19/077 120

G06K19/077 196

G06K19/077 144

G06K19/077 244

G06K19/077 272

G06K19/077 296

H04R17/10

G10K9/12 F

H01L41/04

H01L41/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022157734

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115738

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲頭 光宏

(74)【代理人】

【識別番号】100121681

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 和文

(72)【発明者】

【氏名】金子 滋

(72)【発明者】

【氏名】友成 寿緒

(72)【発明者】

【氏名】小椋 俊介

(72)【発明者】

【氏名】藤根 正義

【テーマコード（参考）】

5D004

【Ｆターム（参考）】

5D004AA01

5D004DD01

5D004FF10

(57)【要約】

【課題】部品点数が少なく簡単な構造で十分な振動を得ることが可能な振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイス１は、コイルパターン１１０と、コイルパターン１１０に生じる誘導起電力を直流電圧に変換する直流生成回路１２０と、直流電圧に基づいて所定の周波数を有する駆動信号Ｓを生成する駆動回路１３０と、駆動信号Ｓに応じて変位する圧電素子１４０とを備える。駆動信号Ｓは、略垂直な立ち上がり波形を有する。これにより、部品点数が少なく簡単な構造で十分な振動を得ることができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルと、
前記コイルに生じる誘導起電力を直流電圧に変換する直流生成回路と、
前記直流電圧に基づいて所定の周波数を有する駆動信号を生成する駆動回路と、
前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、を備え、
前記駆動信号は、略垂直な立ち上がり波形を有する、振動デバイス。

【請求項2】

前記直流生成回路は、前記コイルに接続されたダイオードブリッジを含む整流回路と、前記整流回路に接続され、前記直流電圧を安定化させる電圧レギュレータを含む、請求項１に記載の振動デバイス。

【請求項3】

前記所定の周波数は、可聴周波数より低い、請求項１に記載の振動デバイス。

【請求項4】

前記コイルの長手方向と、前記圧電素子の長手方向が一致している、請求項１に記載の振動デバイス。

【請求項5】

前記コイルが形成された基材をさらに備え、前記直流生成回路、駆動回路及び圧電素子は、前記コイルの軸方向から見て、前記コイルの開口領域と重なる位置に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動デバイス。

【請求項6】

前記コイルと重なる磁性体をさらに備え、
前記磁性体は、前記コイルの開口領域と重なる貫通孔を有し、
前記圧電素子は、前記コイルの軸方向から見て、前記磁性体の貫通孔と重なる位置に配置されている、請求項５に記載の振動デバイス。

【請求項7】

請求項６に記載の振動デバイスと、
前記磁性体を介して前記基材と重なるメタルプレートと、を備え、
前記圧電素子は、接着層を介して前記メタルプレートに接着される、ＩＣカード。

【請求項8】

前記コイルと結合するＩＣモジュールをさらに備える、請求項７に記載のＩＣカード。

【請求項9】

前記コイルは、アンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続又は電磁界結合され、前記ＩＣモジュールと電磁界結合するカップリングコイルとを含み、
前記直流生成回路は、前記カップリングコイルの電圧に基づいて活性化される、請求項８に記載のＩＣカード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、振動デバイス及びこれを備えるＩＣカードに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コイルに生じる誘導起電力を蓄えるキャパシタと、キャパシタに蓄えられた電力によって駆動する振動用モーターとを備えた非接触型ＩＣカードが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１３２４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたＩＣカードは、誘導起電力を蓄えるキャパシタを用いていることから、部品点数が多いという問題があった。また、振動用モーターの代わりに圧電素子を用いた場合には、十分な振動が得られないという問題もあった。

【0005】

したがって、本開示は、部品点数が少なく簡単な構造で十分な振動を得ることが可能な振動デバイス及びこれを備えたＩＣカードを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施態様による振動デバイスは、コイルと、コイルに生じる誘導起電力を直流電圧に変換する直流生成回路と、直流電圧に基づいて所定の周波数を有する駆動信号を生成する駆動回路と、駆動信号に応じて変位する圧電素子とを備え、駆動信号は、略垂直な立ち上がり波形を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、部品点数が少なく簡単な構造で十分な振動を得ることが可能な振動デバイス及びこれを備えたＩＣカードを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の一実施形態による振動デバイスを備えるＩＣカード３の外観を示す略斜視図である。

【図2】図２は、ＩＣカード３の構造を説明するための略分解斜視図である。

【図3】図３は、ＩＣカード３の構造を説明するための略断面図である。

【図4】図４は、基材２０の一方の表面２１に形成された導体パターンの略平面図である。

【図5】図５は、ＩＣモジュール５０を裏面側から見た略斜視図である。

【図6】図６は、直流生成回路１２０及び駆動回路１３０の回路図である。

【図7】図７は、ＩＣカード３とカードリーダー６が通信を行う状態を示す模式図である。

【図8】図８は、駆動回路１３０から圧電素子１４０に印加される駆動信号Ｓの波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。

【0010】

図１は、本開示の一実施形態による振動デバイスを備えるＩＣカード３の外観を示す略斜視図である。

【0011】

図１に示すように、本実施形態によるＩＣカード３は、Ｙ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向、Ｚ方向を厚み方向とする板状体であり、ＸＹ面を構成する上面３ａと裏面３ｂを有している。ＩＣカード３には後述する振動デバイスが内蔵されており、ＩＣモジュールの端子電極ＥがＩＣカード３の上面３ａに露出している。

【0012】

図２及び図３は、それぞれＩＣカード３の構造を説明するための略分解斜視図及び略断面図である。

【0013】

図２及び図３に示すＩＣカード３は、裏面３ｂ側から上面３ａ側に向かって、プラスチックプレート１０、基材２０、磁性体３０及びメタルプレート４０がこの順に積層された構造を有している。プラスチックプレート１０は、磁束を妨げない樹脂材料からなる。プラスチックプレート１０の表面は、ＩＣカード３の裏面３ｂを構成する。メタルプレート４０は、ステンレスやチタンなどの金属材料からなる。メタルプレート４０の表面はＩＣカード３の上面３ａを構成する。メタルプレート４０の裏面４２には、接着層６４を介して圧電素子１４０が接着されている。ここで、接着層６４を構成する材料としては、熱可塑性の接着剤が挙げられる。接着層６４が常温で固化することで、メタルプレート４０と圧電素子１４０が固定されるため、圧電素子１４０の変位がメタルプレート４０に伝達され振動する。メタルプレート４０には貫通孔４１が設けられており、貫通孔４１の内部にＩＣモジュール５０が配置されている。このように、ＩＣカード３は、本体にメタルプレートが用いられたカードである。

【0014】

基材２０は、絶縁性樹脂材料からなるフィルムであり、その一方の表面２１にコイルパターン１１０が設けられ、その他方の表面２２に直流生成回路１２０及び駆動回路１３０が実装されている。フィルム状の基材２０を構成する絶縁性樹脂材料の例としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＩ（ポリイミド）などが挙げられる。このように、基材２０として薄いフィルム状部材を用い、その表面２１にコイルパターン１１０を形成すれば、全体の厚さを薄くすることができることから、ＩＣカード３への応用に好適である。基材２０の一方の表面２１はプラスチックプレート１０と向かい合い、基材２０の他方の表面２２は、磁性体３０を介してメタルプレート４０と向かい合う。プラスチックプレート１０と基材２０は、接着層６１を介して接着される。

【0015】

基材２０の他方の表面２２は、磁性体３０で覆われる。磁性体３０は、シート状部材であっても構わないし、基材２０の他方の表面２２に塗布されたものであっても構わない。磁性体３０がシート状部材である場合、磁性体３０と基材２０は、図３に示すように接着層６２を介して互いに接着される。磁性体３０が基材２０の他方の表面２２に塗布されたものである場合、磁性体３０と基材２０は、接着層を介することなく直接接触する。

【0016】

磁性体３０には、ＩＣモジュール５０と重なる位置に貫通孔３１が設けられ、直流生成回路１２０、駆動回路１３０及び圧電素子１４０と重なる位置に貫通孔３２が設けられている。メタルプレート４０に設けられた貫通孔４１は、Ｚ方向から見た平面視で、磁性体３０の貫通孔３１と重なりを有している。磁性体３０とメタルプレート４０は、接着層６３を介して接着される。本実施形態では、貫通孔３２は１つの貫通孔から構成されているが、直流生成回路１２０、駆動回路１３０及び圧電素子１４０のそれぞれに対応する貫通孔が複数設けられていても構わない。

【0017】

図４は、基材２０の一方の表面２１に形成された導体パターンの略平面図である。尚、図４に示すＡ－Ａ線は、図３の断面位置を示している。図４においては、基材２０の他方の表面２２側に位置する磁性体３０の貫通孔３１，３２が破線で示されているとともに、貫通孔３２と重なる位置に設けられた直流生成回路１２０、駆動回路１３０及び圧電素子１４０が破線で示されている。

【0018】

図４に示すように、基材２０の一方の表面２１には、コイルパターン１１０を構成するアンテナコイル１１１及びカップリングコイル１１２と、カップリングコイル１１２に接続された配線パターン１１３が設けられている。これらのパターンは導電材料から構成されており、例えば、銅、アルミニウム、又はこれらの合金などが挙げられる。本実施形態による振動デバイス１は、基材２０の一方の表面２１に形成されたコイルパターン１１０と、基材２０の他方の表面２２に実装された直流生成回路１２０及び駆動回路１３０と、メタルプレート４０に接着された圧電素子１４０によって構成される。

【0019】

アンテナコイル１１１は、磁性体３０と重なるよう基材２０の外縁に沿って約３ターン周回するパターンであり、Ｙ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向とする略矩形状に周回している。カップリングコイル１１２は、アンテナコイル１１１の最内周ターンに挿入されており、磁性体３０の貫通孔３１の内縁に沿って約３ターン周回する。これにより、アンテナコイル１１１とカップリングコイル１１２は、直列に接続されることになる。カップリングコイル１１２の内周端とアンテナコイル１１１を接続する導体パターンについては、破線で示すように、基材２０の他方の表面２２に形成される。但し、アンテナコイル１１１とカップリングコイル１１２が直列接続されている点は必須でなく、互いに電磁界結合するものであっても構わない。

【0020】

アンテナコイル１１１の内周端及び外周端は、基材２０の他方の表面２２に形成された導体パターンを介して、直流生成回路１２０に接続される。また、カップリングコイル１１２に接続された配線パターン１１３も、直流生成回路１２０に接続される。カップリングコイル１１２、直流生成回路１２０、駆動回路１３０及び圧電素子１４０は、コイル軸であるＺ方向から見て、いずれもアンテナコイル１１１の開口領域１１１ａに配置される。したがって、磁性体３０の貫通孔３１，３２やメタルプレート４０の貫通孔４１についても、コイル軸であるＺ方向から見て、いずれもアンテナコイル１１１の開口領域１１１ａに配置される。

【0021】

上述の通り、アンテナコイル１１１はＹ方向を長手方向とする形状を有しており、その開口領域１１１ａについてもＹ方向を長手方向とする形状を有している。そして、開口領域１１１ａと重なる位置には、カップリングコイル１１２、圧電素子１４０、並びに、直流生成回路１２０及び駆動回路１３０がＹ方向に配列されている。このような配置により、これらの各要素を効率よくレイアウトすることができるとともに、アンテナコイル１１１のアンテナ特性を高めることができる。また、圧電素子１４０自体もＹ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向とする略矩形状であることから、開口領域１１１ａ内におけるレイアウトが容易である。なお、アンテナコイル１１１の長手方向と圧電素子１４０の長手方向は厳密に一致している必要はなく、製造誤差等により生じるばらつきは一致しているに含まれるものとする。誤差の範囲としては、例えば、アンテナコイル１１１の長手方向と圧電素子１４０の長手方向の成す角度が５°以内であってもよい。

【0022】

図５は、ＩＣモジュール５０を裏面側から見た略斜視図である。

【0023】

図５に示すように、ＩＣモジュール５０は、モジュール基板５１と、モジュール基板５１に搭載又は内蔵されたＩＣチップ５２と、カップリングコイル５３とを備えている。ＩＣチップ５２は、ドーム状の保護樹脂５４で覆われることにより保護されている。保護樹脂５４は絶縁部材からなる。モジュール基板５１の表面側には、図１に示す端子電極Ｅが設けられる。このような構成を有するＩＣモジュール５０は、メタルプレート４０に設けられた貫通孔４１に収容される。ＩＣモジュール５０が貫通孔４１に収容されると、カップリングコイル５３と基材２０に設けられたカップリングコイル１１２が電磁界結合する。そして、カップリングコイル１１２は、アンテナコイル１１１に接続されていることから、アンテナコイル１１１を介して、ＩＣモジュール５０が外部と通信可能となる。例えば、アンテナコイル１１１と、寄生容量又はアンテナコイル１１１に接続される他の容量成分とによる共振回路の共振周波数を１３．５６ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚ近傍の周波数帯に設定することで、近距離無線通信（ＮＦＣ）が可能となる。なお、本実施形態では、アンテナコイル１１１とＩＣモジュール５０がカップリングコイル１１２，５３を介して結合しているが、アンテナコイル１１１とＩＣモジュール５０を直接接続しても構わない。

【0024】

図６は、直流生成回路１２０及び駆動回路１３０の回路図である。

【0025】

直流生成回路１２０は、コイルパターン１１０に生じる誘導起電力を直流電圧に変換する回路であり、電源ＩＣ１２１と入力キャパシタ１２２と出力キャパシタ１２５とを含んでいる。電源ＩＣ１２１は、ダイオードブリッジ１２３及び電圧レギュレータ１２４を含んでいる。ダイオードブリッジ１２３は、一対の交流入力端子ＩＮ１，ＩＮ２と、一対の直流出力端子ＰＯＳ，ＮＥＧに接続されている。交流入力端子ＩＮ１，ＩＮ２は、アンテナコイル１１１の内周端及び外周端にそれぞれ接続される。直流出力端子ＰＯＳには、入力キャパシタ１２２が接続される。直流出力端子ＮＥＧは接地される。ダイオードブリッジ１２３と入力キャパシタ１２２は、整流回路を構成する。

【0026】

電圧レギュレータ１２４は、一対の直流入力端子Ｖｉｎ，Ｖｓｓ間に与えられる直流電圧に基づき、安定化された直流電圧を直流出力端子Ｖｏｕｔから出力する。直流出力端子Ｖｏｕｔとグランド間には、出力キャパシタ１２５が接続される。直流入力端子Ｖｉｎは直流出力端子ＰＯＳに接続され、直流入力端子Ｖｓｓは接地される。また、電圧レギュレータ１２４は、イネーブル端子ＣＥに与えられる電圧が所定のレベルを超えている場合に活性化される。イネーブル端子ＣＥは、配線パターン１１３を介してカップリングコイル１１２に接続される。したがって、電圧レギュレータ１２４は、カップリングコイル１１２の電圧が所定のレベルを超えた場合に活性化され、直流出力端子Ｖｏｕｔから所定の直流電圧を出力する。ここで、キャパシタ１２５は、電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔとグランド間に接続されているものの、そのキャパシタンスは例えば１μＦ程度であり、電源としての機能は有していない。つまり、キャパシタ１２５は、直流出力端子Ｖｏｕｔから出力される直流電圧を蓄積し、放電によって圧電素子１４０を駆動する能力を有していない。

【0027】

駆動回路１３０は、タイマーＩＣ１３１と、キャパシタ１３３，１３４と、抵抗１３５，１３６とを含んでいる。抵抗１３５，１３６及びキャパシタ１３３は、電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔとグランド間に直列に接続されている。これらキャパシタ１３３，１３４及び抵抗１３５，１３６は、タイマーＩＣ１３１の発振周期及び出力波形を制御する素子である。

【0028】

タイマーＩＣ１３１は、グランドノードＮ１、トリガーノードＮ２、出力ノードＮ３、反転リセットノードＮ４、電圧制御ノードＮ５、しきい値ノードＮ６、ディスチャージノードＮ７、及び電源ノードＮ８を有している。反転リセットノードＮ４及び電源ノードＮ８は、電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔに接続される。これにより、電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔから所定のレベルの直流電圧が出力されると動作を開始する。電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔが所定のレベルに達していない場合には、反転リセットノードＮ４がローレベル（活性レベル）となるため、タイマーＩＣ１３１がリセット状態となる。

【0029】

ディスチャージノードＮ７は、抵抗１３５と抵抗１３６の接続点に接続される。トリガーノードＮ２及びしきい値ノードＮ６は、抵抗１３６とキャパシタ１３３の接続点に接続される。電圧制御ノードＮ５は、キャパシタ１３４を介して接地される。これにより、キャパシタ１３３，１３４及び抵抗１３５，１３６の素子定数によって、出力ノードＮ３から出力される駆動信号Ｓの周波数や、駆動信号Ｓの波形を調整することができる。そして、圧電素子１４０に設けられた一対の端子電極は、電圧レギュレータ１２４の直流出力端子Ｖｏｕｔと、タイマーＩＣ１３１の出力ノードＮ３にそれぞれ接続される。

【0030】

このような構成により、図７に示すように、ＩＣカード３の裏面３ｂをカードリーダー６と向かい合わせれば、カードリーダー６とＩＣチップ５２との間で通信を行うことができる。つまり、カードリーダー６は、コイルパターン１１０を経由して、ＩＣモジュール５０のカップリングコイル５３と結合し、これによりＩＣチップ５２との通信が実現される。

【0031】

そして、コイルパターン１１０によって生じる誘導起電力は、直流生成回路１２０によって直流電圧に変換され、さらに、駆動回路１３０によって所定の周波数を有する駆動信号Ｓが生成される。この駆動信号Ｓは、圧電素子１４０を変位させる。圧電素子１４０は、接着層６４を介してメタルプレート４０に接着されていることから、圧電素子１４０の変位は、振動としてＩＣカード３を持つ手に伝わるとともに、変位によって音が生じる。このような動作は、直流生成回路１２０が活性化されている場合、つまり、カップリングコイル１１２に所定レベル以上の電圧が発生している場合に開始されることから、ＩＣカード３を持つ使用者は、ＩＣカード３の振動によって、カードリーダー６と間で通信が行われていることを認識することができる。

【0032】

駆動信号Ｓの周波数については特に限定されないが、駆動信号Ｓの周波数が可聴周波数より低い場合に、より強い振動を得ることが可能となる。但し、駆動信号Ｓの周波数が低すぎると、使用者が違和感を感じるため、駆動信号Ｓの周波数としては、１０Ｈｚ～２０Ｈｚ程度とすることができる。駆動信号Ｓの周波数が可聴周波数より低い場合、使用者は、圧電素子１４０を変位によって直接的に生じる音波については聞き取れないものの、メタルプレート４０の振動の高調波成分によって生じる音波が使用者の耳に届くことになる。

【0033】

図８は、駆動回路１３０から圧電素子１４０に印加される駆動信号Ｓの波形図である。

【0034】

図８（ａ）は、駆動信号Ｓが矩形波である場合を示している。この場合、駆動信号Ｓは、略垂直な立ち上がり波形と、略垂直な立ち下がり波形を有している。デューティ比は例えば５０％である。このように、駆動信号Ｓが矩形波であれば、圧電素子１４０の電圧印加時に高い電圧が加わることで圧電素子１４０の変位が大きくなり、メタルプレート４０をより強く振動させることが可能となり、ＩＣカード３を持つ使用者が振動をより認識しやすくなる。

【0035】

図８（ｂ）は、駆動信号Ｓが矩形波であるものの、立ち上がり波形がやや鈍っている場合を示している。このように、矩形波の立ち上がり波形がやや鈍っている場合であっても、駆動信号Ｓのレベルが振幅の１０％から９０％に達する時間を立ち上がり時間Ｔ１と定義した場合、駆動信号Ｓのレベルが振幅の９０％を超えている時間Ｔ２よりも立ち上がり時間Ｔ１が短ければ、立ち上がり波形は略垂直とみなすことができ、メタルプレート４０を強く振動させることが可能となる。

【0036】

図８（ｃ）は、駆動信号Ｓが逆のこぎり波である場合を示している。この場合、駆動信号Ｓは、略垂直な立ち上がり波形と、なだらかな立ち下がり波形を有している。このように、駆動信号Ｓの波形が矩形波である必要はなく、略垂直な立ち上がり波形を有していれば、メタルプレート４０を強く振動させることが可能となる。

【0037】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本開示の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0038】

例えば、上記実施形態では、基材２０の表面に形成したコイルパターン１１０を用いているが、使用するコイルがパターンコイルである必要はなく、導線を周回させた構造を有するコイルであっても構わない。

【0039】

また、本実施形態では、振動デバイス１をＩＣカード３に適用した例を用いて説明したがこれに限られず、振動デバイス１は、ウェアラブルデバイスなどの他の小型電子機器にも適用可能である。

【0040】

また、基材２０の表面２１，２２に設けられるコイルパターン１１１や配線パターン１１３を含む導体パターンは、間に樹脂を含む他の材料層を介して基材２０の表面２１，２２に設けられていても構わない。

【0041】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0042】

本開示による振動デバイスは、コイルと、コイルに生じる誘導起電力を直流電圧に変換する直流生成回路と、直流電圧に基づいて所定の周波数を有する駆動信号を生成する駆動回路と、駆動信号に応じて変位する圧電素子とを備え、駆動信号は、略垂直な立ち上がり波形を有する。これによれば、電力を蓄積するキャパシタなどを用いることなく、少ない部品点数で十分な振動を得ることが可能な振動デバイスを提供することができる。

【0043】

上記振動デバイスにおいて、直流生成回路は、コイルに接続されたダイオードブリッジを含む整流回路と、整流回路に接続され、直流電圧を安定化させる電圧レギュレータを含んでいても構わない。これによれば、安定した直流電圧を駆動回路に供給することが可能となる。

【0044】

上記いずれかの振動デバイスにおいて、所定の周波数は可聴周波数より低くても構わない。これによれば、より強い振動を得ることが可能となる。

【0045】

上記いずれかの振動デバイスにおいて、コイルの長手方向と圧電素子の長手方向が一致していても構わない。これによれば、コイルと圧電素子のレイアウトが容易となる。

【0046】

上記いずれかの振動デバイスにおいて、コイルが形成された基材をさらに備え、直流生成回路、駆動回路及び圧電素子は、コイルの軸方向から見て、コイルの開口領域と重なる位置に配置されていても構わない。これによれば、レイアウト効率が高められるとともに、コイルのアンテナ特性を高めることができる。

【0047】

上記いずれかの振動デバイスにおいて、コイルと重なる磁性体をさらに備え、磁性体は、コイルの開口領域と重なる貫通孔を有し、圧電素子は、コイルの軸方向から見て磁性体の貫通孔と重なる位置に配置されていても構わない。これによれば、コイルのインダクタンスが高められるとともに、磁性体と圧電素子の干渉を防止することが可能となる。

【0048】

本開示によるＩＣカードは、上記いずれかの振動デバイスと、磁性体を介して基材と重なるメタルプレートとを備え、圧電素子は、接着層を介してメタルプレートに接着される。これによれば、圧電素子によってメタルプレートを振動させることが可能となり、より強い振動を得ることが可能となる。

【0049】

上記のＩＣカードは、コイルと結合するＩＣモジュールをさらに備えていても構わない。これによれば、無線通信可能なＩＣカードを提供することが可能となる。

【0050】

上記ＩＣカードにおいて、コイルは、アンテナコイルと、アンテナコイルに接続又は電磁界結合され、ＩＣモジュールと電磁界結合するカップリングコイルとを含み、直流生成回路は、カップリングコイルの電圧に基づいて活性化されるものであっても構わない。これによれば、ＩＣカードを持つ使用者は、カードリーダーと間で通信が行われていることをＩＣカードの振動によって認識することが可能となる。

【符号の説明】

【0051】

１ 振動デバイス
３ ＩＣカード
３ａ ＩＣカードの上面
３ｂ ＩＣカードの裏面
６ カードリーダー
１０ プラスチックプレート
２０ 基材
２１ 基材の一方の表面
２２ 基材の他方の表面
３０ 磁性体
３１，３２ 貫通孔
４０ メタルプレート
４１ 貫通孔
４２ メタルプレートの裏面
５０ ＩＣモジュール
５１ モジュール基板
５２ ＩＣチップ
５３ カップリングコイル
５４ 保護樹脂
６１～６４ 接着層
１１０ コイルパターン
１１１ アンテナコイル
１１１ａ 開口領域
１１２ カップリングコイル
１１３ 配線パターン
１２０ 直流生成回路
１２１ 電源ＩＣ
１２２ 入力キャパシタ
１２３ ダイオードブリッジ
１２４ 電圧レギュレータ
１２５ 出力キャパシタ
１３０ 駆動回路
１３１ タイマーＩＣ
１３３，１３４ キャパシタ
１３５，１３６ 抵抗
１４０ 圧電素子
ＣＥ イネーブル端子
Ｅ 端子電極
ＩＮ１，ＩＮ２ 交流入力端子
Ｎ１ グランドノード
Ｎ２ トリガーノード
Ｎ３ 出力ノード
Ｎ４ 反転リセットノード
Ｎ５ 電圧制御ノード
Ｎ６ 値ノード
Ｎ７ ディスチャージノード
Ｎ８ 電源ノード
ＰＯＳ，ＮＥＧ 直流出力端子
Ｓ 駆動信号
Ｖｉｎ 直流入力端子
Ｖｉｎ，Ｖｓｓ 直流入力端子
Ｖｏｕｔ 直流出力端子
Ｖｓｓ 直流入力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】