JP2021137735A - Vibration generator and electronic apparatus - Google Patents

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文久 伊藤
Fumihisa Ito
文久 伊藤
幸弘 松井
Yukihiro Matsui
幸弘 松井
浩 浜田
Hiroshi Hamada
浩 浜田
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

To provide a vibration generator and an electronic apparatus capable of presenting a tactile feeling while preventing the generation of contact noise.SOLUTION: A vibration generator is equipped with a vibrator, and a piezoelectric actuator. The vibrator has a first main surface, and a second main surface on the opposite side to the first main surface. The piezoelectric actuator is joined with the second main surface. On the first main surface, a plurality of recessed/projections are formed at equal intervals.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、振動による触覚提示に係る振動発生装置及び電子機器及に関する。 The present invention relates to a vibration generator and an electronic device related to tactile presentation by vibration.

スマートフォンやカーナビゲーション等のタッチパネルでは、入力がなされたことを振動により通知する技術(フォースフィードバック)が用いられている。また、近年では通知だけではなく、パネルの振動にさまざまなバリエーションをもたせることで表示物の感触を表現したり、操作位置を認識させたりするような触覚技術が検討されている。 Touch panels such as smartphones and car navigation systems use a technology (force feedback) that vibrates to notify that an input has been made. Further, in recent years, not only notification but also tactile technology for expressing the feel of a displayed object and recognizing an operation position by giving various variations to the vibration of the panel has been studied.

触覚技術として、圧電アクチュエータをパネルへ貼り付け、超音波帯域の振動を生じさせることによりパネル表面に定在波を発生させることができる。その表面を指などで触れるとユーザは触感を感じることができる。そして信号パターンを変えることで、様々なバリエーションの触感を表現することができる。 As a tactile technique, a piezoelectric actuator can be attached to a panel to generate vibration in the ultrasonic band to generate a standing wave on the panel surface. When the surface is touched with a finger or the like, the user can feel the tactile sensation. By changing the signal pattern, it is possible to express various variations of tactile sensation.

しかしながら、このような触感を発生させているパネル表面に指を触れる際、指とパネルの接触による異音(以下、接触音)が派生する場合がある。これに対し、特許文献1には、発生音に対し、その周波数より高い周波数の抑圧音を発生させることで、二音抑圧効果により聴感上指の接触音を小さく感じさせる方法が提案されている。また、特許文献2には、パネル表面の表面粗さを粗くすることで指の接触音を低減する方法が提示されている。 However, when a finger touches the surface of the panel that generates such a tactile sensation, an abnormal noise (hereinafter referred to as a contact sound) due to the contact between the finger and the panel may be derived. On the other hand, Patent Document 1 proposes a method of generating a suppressed sound having a frequency higher than the generated sound to make the contact sound of the upper finger audibly felt smaller by the two-sound suppressing effect. .. Further, Patent Document 2 presents a method of reducing finger contact noise by roughening the surface roughness of the panel surface.

特開2018−194967号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-194967 特開2019−16111号公報JP-A-2019-16111

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、接触音の発生自体は抑制されていない。また、特許文献2に記載の技術では、表面の凹凸の連続性については言及されていない。 However, in the technique described in Patent Document 1, the generation of contact sound itself is not suppressed. Further, in the technique described in Patent Document 2, the continuity of surface irregularities is not mentioned.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、接触音の発生を防止しながら、触覚を提示することが可能な振動発生装置及び電子機器を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a vibration generator and an electronic device capable of presenting a tactile sensation while preventing the generation of contact sounds.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る振動発生装置は、振動体と、圧電アクチュエータとを具備する。
上記振動体は、第1の主面と、上記第1の主面とは反対側の第2の主面を有する。
上記圧電アクチュエータは、上記第2の主面に接合されている。
上記第1の主面には、複数の凹凸が等間隔で形成されている。
In order to achieve the above object, the vibration generator according to one embodiment of the present invention includes a vibrating body and a piezoelectric actuator.
The vibrating body has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface.
The piezoelectric actuator is joined to the second main surface.
A plurality of irregularities are formed at equal intervals on the first main surface.

この構成によれば、振動体の第1の主面に凹凸が等間隔で形成されていることにより、第1の主面に触れるユーザの指と第1の主面の接触が継続せず、ユーザの指に触覚を提示しながら接触音の発生を防止することが可能である。 According to this configuration, since the irregularities are formed on the first main surface of the vibrating body at equal intervals, the contact between the user's finger touching the first main surface and the first main surface does not continue. It is possible to prevent the generation of contact sound while presenting the tactile sensation to the user's finger.

上記複数の凹凸は、深さが0.01mm以上0.1mm以下であり、幅が1mm以上10mm以下であってもよい。 The plurality of irregularities may have a depth of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less and a width of 1 mm or more and 10 mm or less.

上記複数の凹凸は、上記第1の主面に平行な第1の方向に沿って延伸する複数の凹部と、上記第1の方向に沿って延伸する複数の凸部が交互に形成されていてもよい。 The plurality of irregularities are formed by alternately forming a plurality of concave portions extending along a first direction parallel to the first main surface and a plurality of convex portions extending along the first direction. May be good.

上記複数の凹凸はさらに、上記第1の主面に平行であって、上記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って延伸する複数の凹部と、上記第2の方向に沿って延伸する複数の凸部が交互に形成されていてもよい。 The plurality of irregularities are further parallel to the first main surface and extend along a second direction different from the first direction, and extend along the second direction. A plurality of convex portions may be formed alternately.

上記複数の凹凸は、上記第1の方向に垂直な面での断面形状が正弦波形状を有するものであってもよい。 The plurality of irregularities may have a sinusoidal cross-sectional shape on a plane perpendicular to the first direction.

上記振動体は、ガラス又は曲げ弾性率が3.0GPa以上の樹脂材料からなるものであってもよい。 The vibrating body may be made of glass or a resin material having a flexural modulus of 3.0 GPa or more.

上記振動体は、基材と、上記基材の表面に貼付されたフィルムからなり、
上記凹凸は前記フィルムの表面に形成されていてもよい。
The vibrating body is composed of a base material and a film attached to the surface of the base material.
The unevenness may be formed on the surface of the film.

上記振動体は光透過性を有するものであってもよい。 The vibrating body may have light transmission.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子機器は、振動発生装置を具備する。
上記振動発生装置は、1の主面と、上記第1の主面とは反対側の第2の主面を有する振動体と、上記第2の主面に接合された圧電アクチュエータとを具備し、上記第1の主面には、複数の凹凸が等間隔で形成されている。
In order to achieve the above object, the electronic device according to one embodiment of the present invention includes a vibration generator.
The vibration generator includes a vibrating body having one main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a piezoelectric actuator joined to the second main surface. On the first main surface, a plurality of irregularities are formed at equal intervals.

以上のように本発明によれば、接触音の発生を防止しながら、触覚を提示することが可能な振動発生装置及び電子機器を提供することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vibration generator and an electronic device capable of presenting a tactile sensation while preventing the generation of contact sound.

本発明の実施形態に係る振動発生装置の模式図である。It is a schematic diagram of the vibration generator which concerns on embodiment of this invention. 上記振動発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the said vibration generator. 上記振動発生装置の側面図である。It is a side view of the said vibration generator. 上記振動発生装置が備える振動体の斜視図である。It is a perspective view of the vibrating body included in the said vibration generator. 上記振動体の平面図である。It is a top view of the said vibrating body. 上記振動体の側面図である。It is a side view of the said vibrating body. 比較例に係る振動体の音圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the sound pressure characteristic of the vibrating body which concerns on a comparative example. 比較例に係る振動体の振動変位量を示すグラフである。It is a graph which shows the vibration displacement amount of the vibrating body which concerns on a comparative example. 本発明の実施形態に係る振動発生装置が備える振動体の音圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the sound pressure characteristic of the vibrating body provided in the vibration generator which concerns on embodiment of this invention. 上記振動体の振動変位量を示すグラフである。It is a graph which shows the vibration displacement amount of the said vibrating body. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の平面図である。It is a top view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の平面図である。It is a top view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の側面図である。It is a side view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の側面図である。It is a side view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の側面図である。It is a side view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、2方向に沿って凹凸が設けられた振動体の斜視図である。It is a perspective view of the vibrating body provided with unevenness along two directions which concerns on embodiment of this invention. 上記振動体の平面図である。It is a top view of the said vibrating body. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の平面図である。It is a top view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る、他の構成を有する振動体の平面図である。It is a top view of the vibrating body having another structure which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係る振動発生装置について説明する。なお、以下の各図においてX方向、Y方向及びZ方向を相互に直交する3方向とする。 The vibration generator according to the embodiment of the present invention will be described. In each of the following figures, the X direction, the Y direction, and the Z direction are three directions orthogonal to each other.

[振動発生装置の構成]
図1は、本実施形態に係る振動発生装置100の模式図である。同図に示すように、振動発生装置100は、振動体101、圧電アクチュエータ102及び駆動装置103を備える。図2は振動発生装置100の斜視図であり、図3は振動発生装置100の側面図である。なお、図2及び図3では駆動装置103の図示は省略する。
[Vibration generator configuration]
FIG. 1 is a schematic view of the vibration generator 100 according to the present embodiment. As shown in the figure, the vibration generator 100 includes a vibrating body 101, a piezoelectric actuator 102, and a driving device 103. FIG. 2 is a perspective view of the vibration generator 100, and FIG. 3 is a side view of the vibration generator 100. Note that the drive device 103 is not shown in FIGS. 2 and 3.

振動体101は、振動体101に触れるユーザに触覚を提示する。振動体101はガラス又は樹脂材料からなる板状の部材とすることができ、例えば、液晶パネルや電子機器の筐体等である。振動体101が樹脂材料からなる場合、曲げ弾性率が3.0GPa以上の樹脂材料が好適である。振動体101の形状やサイズは特に限定されない。図2及び図3に示すように、振動体101の一方の主面を第1の主面101aとし、第1の主面101aの反対側の主面を第2の主面とする。第1の主面101aには後述する凹凸が形成されている。 The vibrating body 101 presents a tactile sensation to the user who touches the vibrating body 101. The vibrating body 101 can be a plate-shaped member made of glass or a resin material, for example, a liquid crystal panel, a housing of an electronic device, or the like. When the vibrating body 101 is made of a resin material, a resin material having a flexural modulus of 3.0 GPa or more is suitable. The shape and size of the vibrating body 101 are not particularly limited. As shown in FIGS. 2 and 3, one main surface of the vibrating body 101 is designated as the first main surface 101a, and the main surface opposite to the first main surface 101a is designated as the second main surface. The first main surface 101a is formed with irregularities, which will be described later.

圧電アクチュエータ102は、振動体101の第2の主面101bに接合され、振動を生じる。圧電アクチュエータ102は、正極、負極及び圧電材料層を備え、正極と負極の間に電圧を印加すると、逆圧電効果により圧電材料層に変形が生じ、振動が発生する。図1において、正極に接続された正極端子102aと、負極に接続された負極端子102bを示す。 The piezoelectric actuator 102 is joined to the second main surface 101b of the vibrating body 101 to generate vibration. The piezoelectric actuator 102 includes a positive electrode, a negative electrode, and a piezoelectric material layer, and when a voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, the piezoelectric material layer is deformed by the inverse piezoelectric effect, and vibration is generated. FIG. 1 shows a positive electrode terminal 102a connected to a positive electrode and a negative electrode terminal 102b connected to a negative electrode.

正極端子102aには正極配線104が接続され、負極端子102bには負極配線105が接続されている。図1に示すように正極配線104及び負極配線105は、駆動装置103に接続され、駆動装置103から駆動信号が供給されると圧電アクチュエータ102に振動が生じる。 The positive electrode wiring 104 is connected to the positive electrode terminal 102a, and the negative electrode wiring 105 is connected to the negative electrode terminal 102b. As shown in FIG. 1, the positive electrode wiring 104 and the negative electrode wiring 105 are connected to the drive device 103, and when a drive signal is supplied from the drive device 103, the piezoelectric actuator 102 vibrates.

圧電アクチュエータ102は正極と負極を圧電材料層を介して交互に積層した積層構造を有するものであってもよく、他の構造を有するものであってもよい。圧電アクチュエータ102はエポキシ樹脂等によって第2の主面101bに接合されたものとすることができる。また、圧電アクチュエータ102は2つ以上が第2の主面に接合されてもよい。 The piezoelectric actuator 102 may have a laminated structure in which positive electrodes and negative electrodes are alternately laminated via a piezoelectric material layer, or may have another structure. The piezoelectric actuator 102 can be joined to the second main surface 101b with an epoxy resin or the like. Further, two or more piezoelectric actuators 102 may be joined to the second main surface.

図3に示すように、振動発生装置100では、ユーザの指Fが第1の主面101aに接触して用いられる。この際、第2の主面101bに接合された圧電アクチュエータ102が振動を発生させることにより、ユーザは指Fに触感を感知することができる。 As shown in FIG. 3, in the vibration generator 100, the user's finger F is used in contact with the first main surface 101a. At this time, the piezoelectric actuator 102 joined to the second main surface 101b generates vibration, so that the user can sense the tactile sensation of the finger F.

駆動装置103は、例えばアンプであり、正極配線104及び負極配線105を介して圧電アクチュエータ102と接続され、圧電アクチュエータ102に駆動信号を供給する。駆動信号の周波数は特に限定されないが、60kHz以上が好適である。 The drive device 103 is, for example, an amplifier, which is connected to the piezoelectric actuator 102 via the positive electrode wiring 104 and the negative electrode wiring 105, and supplies a drive signal to the piezoelectric actuator 102. The frequency of the drive signal is not particularly limited, but 60 kHz or higher is preferable.

[振動体について]
振動体101の第1の主面101aには規則的な凹凸が形成されている。図4は、振動体101の斜視図であり、第1の主面101aに形成された凹凸101cを示す図である。なお、図1乃至図3では凹凸101cは図示を省略している。図5は、第1の主面101aを示す平面図である。図6は、振動体101の断面図であり、図4及び図5に示すA−A線での断面図である。
[About the vibrating body]
Regular irregularities are formed on the first main surface 101a of the vibrating body 101. FIG. 4 is a perspective view of the vibrating body 101, showing the unevenness 101c formed on the first main surface 101a. In addition, in FIGS. 1 to 3, the unevenness 101c is not shown. FIG. 5 is a plan view showing the first main surface 101a. FIG. 6 is a cross-sectional view of the vibrating body 101, and is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIGS. 4 and 5.

これらの図に示すように、第1の主面101aには、複数の凹部101dと複数の凸部101eが設けられている。各凹部101dは、第1の主面101aに垂直な方向(Z方向)から見て第1の主面101aに平行な一方向(X方向)に沿って延伸し、各凸部101eは凹部101dが延伸する方向(X方向)に沿って延伸する。 As shown in these figures, the first main surface 101a is provided with a plurality of concave portions 101d and a plurality of convex portions 101e. Each recess 101d extends along one direction (X direction) parallel to the first main surface 101a when viewed from a direction perpendicular to the first main surface 101a (Z direction), and each convex portion 101e extends along a direction (X direction) parallel to the first main surface 101a. Stretches along the stretching direction (X direction).

第1の主面101aにおいては複数の凹部101dと複数の凸部101eが交互に設けられ、凹凸101cが形成されている。図6に示すように凹凸101cは、凹部101d及び凸部101eの延伸方向に垂直な面(Y−Z平面)での断面形状が正弦波形状となるものとすることができる。 On the first main surface 101a, a plurality of concave portions 101d and a plurality of convex portions 101e are alternately provided to form unevenness 101c. As shown in FIG. 6, the unevenness 101c can have a sinusoidal cross-sectional shape on a plane (YZ plane) perpendicular to the stretching direction of the concave portion 101d and the convex portion 101e.

凹部101dと凸部101eの間隔は凹凸の全体にわたって等間隔であり、図6に示すように、凹部101d及び凸部101eの延伸方向(X方向)に垂直な方向(Y方向)における凸部101eのピーク間の距離を幅Wとすると、幅Wは1mm以上10mm以下が好適である。また、振動体101の厚み方向(Z方向)における凹部101dと凸部101eの高低差を深さDとすると、深さDは0.01mm以上0.1mm以下が好適である。なお、図4及び図6では、図示の便宜上、凹凸101cの深さ方向(Z方向)を10倍に拡大して図示している。 The distance between the concave portion 101d and the convex portion 101e is equal over the entire unevenness, and as shown in FIG. 6, the convex portion 101e in the direction (Y direction) perpendicular to the extending direction (X direction) of the concave portion 101d and the convex portion 101e. Assuming that the distance between the peaks is the width W, the width W is preferably 1 mm or more and 10 mm or less. Further, assuming that the height difference between the concave portion 101d and the convex portion 101e in the thickness direction (Z direction) of the vibrating body 101 is the depth D, the depth D is preferably 0.01 mm or more and 0.1 mm or less. In addition, in FIG. 4 and FIG. 6, for convenience of illustration, the depth direction (Z direction) of the unevenness 101c is magnified 10 times.

このように、ユーザの指Fが触れる第1の主面101aに凹凸101cを形成することにより、指Fと第1の主面101aの間で発生する異音(接触音)を抑制することが可能となる。図7は、比較として、凹凸が設けられていない振動体の音圧特性を示すグラフであり、図8はこの振動体に指が接触した場合の振動体の振動変位量を示すグラフである。 In this way, by forming the unevenness 101c on the first main surface 101a that the user's finger F touches, it is possible to suppress the abnormal noise (contact sound) generated between the finger F and the first main surface 101a. It will be possible. For comparison, FIG. 7 is a graph showing the sound pressure characteristics of a vibrating body having no unevenness, and FIG. 8 is a graph showing the amount of vibration displacement of the vibrating body when a finger comes into contact with the vibrating body.

図7及び図8に示すように、振動体への指の接触時に、圧電アクチュエータへの入力周波数の1/2と1/4の周波数に振動のピークがあり、1/4周波数のピークが可聴域であるため、接触音として聞こえる。 As shown in FIGS. 7 and 8, when the finger touches the vibrating body, there are vibration peaks at 1/2 and 1/4 of the input frequency to the piezoelectric actuator, and the 1/4 frequency peak is audible. Since it is a frequency range, it can be heard as a contact sound.

一方、図9は、本実施形態に係る、凹凸101cが設けられた振動体100の音圧特性を示すグラフであり、図10はこの振動体に指Fが接触した場合の振動体の振動変位量を示すグラフである。図9及び図10に示すように、振動体100では、1/4周波数のピークを消失させることができ、接触音を低減させることが可能である。これは、凹凸101cを設けることにより、第1の主面101aに触れる指Fと第1の主面101aの接触が継続しないことによるものである。 On the other hand, FIG. 9 is a graph showing the sound pressure characteristics of the vibrating body 100 provided with the unevenness 101c according to the present embodiment, and FIG. 10 shows the vibration displacement of the vibrating body when the finger F comes into contact with the vibrating body. It is a graph which shows the quantity. As shown in FIGS. 9 and 10, in the vibrating body 100, the peak of the 1/4 frequency can be eliminated, and the contact sound can be reduced. This is because the contact between the finger F touching the first main surface 101a and the first main surface 101a does not continue due to the provision of the unevenness 101c.

さらに、振動体101では、上記のように、一定間隔で凹部101d及び凸部101eを設けるものであり、振動体101が光透過性を有する場合、振動体101の光透過性を損なうことなく、凹凸101cを形成することが可能である。例えば、振動体表面を粗面化等する場合には、振動体は磨りガラス状となり、光透過性を維持することは困難であるが、振動体101では光透過性を維持することができる。 Further, in the vibrating body 101, as described above, the concave portions 101d and the convex portions 101e are provided at regular intervals, and when the vibrating body 101 has light transmissivity, the light transmissiveness of the vibrating body 101 is not impaired. It is possible to form unevenness 101c. For example, when the surface of the vibrating body is roughened, the vibrating body becomes frosted glass and it is difficult to maintain the light transmission, but the vibrating body 101 can maintain the light transmission.

ここで、上記のように幅Wは1mm以上10mm以下が好適であるが、幅Wが1mm未満であると、振動体101を介した視認性が低下し、10mmを超えると指Fに凹凸101cが接触しないおそれがあるためである。また、深さDは0.01mm以上0.1mm以下が好適であるが、深さDが0.01mm未満であると凹凸101cを設けたことによる効果が得られず、0.1mmを超えると、非振動時であっても凹凸101cにより触覚に影響が生じるためである。 Here, as described above, the width W is preferably 1 mm or more and 10 mm or less, but if the width W is less than 1 mm, the visibility via the vibrating body 101 is lowered, and if it exceeds 10 mm, the finger F has unevenness 101c. This is because there is a risk that they will not come into contact with each other. Further, the depth D is preferably 0.01 mm or more and 0.1 mm or less, but if the depth D is less than 0.01 mm, the effect of providing the unevenness 101c cannot be obtained, and if it exceeds 0.1 mm. This is because the unevenness 101c affects the tactile sensation even when there is no vibration.

なお、上記説明では、凹部101d及び凸部101eは振動体101の短手方向(X方向)に平行としたが、これに限られない。図11及び図12は、凹凸101cの他の構成を示す平面図である。図11に示すように、凹部101d及び凸部101eは振動体101の長手方向(Y方向)に平行であってもよい。また、図12に示すように、凹部101d及び凸部101eは振動体101の短手方向(X方項)及び長手方向(Y方向)のどちらとも平行ではなく、斜め方向に延伸するものであってもよい。 In the above description, the concave portion 101d and the convex portion 101e are parallel to the lateral direction (X direction) of the vibrating body 101, but the present invention is not limited to this. 11 and 12 are plan views showing other configurations of the unevenness 101c. As shown in FIG. 11, the concave portion 101d and the convex portion 101e may be parallel to the longitudinal direction (Y direction) of the vibrating body 101. Further, as shown in FIG. 12, the concave portion 101d and the convex portion 101e are not parallel to both the lateral direction (X direction) and the longitudinal direction (Y direction) of the vibrating body 101, but extend in the oblique direction. You may.

また、凹凸101cは断面形状が正弦波形状となるものに限られない。図13乃至図15は、凹凸101cの他の構成を示す断面図である。図13に示すように、凹凸101cは、凹部101d及び凸部101eの延伸方向に垂直な面(Y−Z平面)での断面形状が矩形波形状となるものとすることができる。 Further, the unevenness 101c is not limited to the one having a sinusoidal cross-sectional shape. 13 to 15 are cross-sectional views showing another configuration of the unevenness 101c. As shown in FIG. 13, the unevenness 101c can have a rectangular wave shape in the cross-sectional shape of the concave portion 101d and the convex portion 101e on a plane (YZ plane) perpendicular to the stretching direction.

また、図14に示すように、凹凸101cは凹部101d及び凸部101eの延伸方向に垂直な面(Y−Z平面)での断面形状が三角波形状となるものとすることができる。さらに、図15に示すように、凹凸101cは1方向に延伸する溝によって形成されるものとすることもできる。なお、溝の断面形状は図15に示すように三角形状に限られず、四角形状あるいは半円形状等であってもよい。 Further, as shown in FIG. 14, the unevenness 101c can have a triangular wave shape in the cross-sectional shape of the concave portion 101d and the convex portion 101e on a plane (YZ plane) perpendicular to the stretching direction. Further, as shown in FIG. 15, the unevenness 101c may be formed by a groove extending in one direction. The cross-sectional shape of the groove is not limited to a triangular shape as shown in FIG. 15, and may be a quadrangular shape, a semicircular shape, or the like.

さらに、凹凸101cは、凹部101d及び凸部101eが2方向に延伸するものであってもよい。図16は、凹部101d及び凸部101eが2方向に延伸する振動体101の斜視図であり、図17は、第1の主面101aを示す平面図である。図16及び図17に示すB−B線での断面図は、図6と同一となる。 Further, the unevenness 101c may be such that the concave portion 101d and the convex portion 101e extend in two directions. FIG. 16 is a perspective view of the vibrating body 101 in which the concave portion 101d and the convex portion 101e extend in two directions, and FIG. 17 is a plan view showing the first main surface 101a. The cross-sectional views taken along the line BB shown in FIGS. 16 and 17 are the same as those in FIG.

図16及び図17に示すように、第1の主面101aには、複数の凹部101dと複数の凸部101eが設けられている。各凹部101dは、第1の主面101aに垂直な方向(Z方向)から見て第1の主面101aに平行な2方向(X方向及びY方向)に沿って延伸し、各凸部101eは凹部101dが延伸する方向(X方向及びY方向)に沿って延伸する。 As shown in FIGS. 16 and 17, the first main surface 101a is provided with a plurality of concave portions 101d and a plurality of convex portions 101e. Each concave portion 101d extends along two directions (X direction and Y direction) parallel to the first main surface 101a when viewed from a direction perpendicular to the first main surface 101a (Z direction), and each convex portion 101e Stretches along the direction in which the recess 101d stretches (X direction and Y direction).

第1の主面101aにおいては複数の凹部101dと複数の凸部101eが交互に設けられ、凹凸101cが形成されている。図6に示すように凹凸101cは、凹部101d及び凸部101eの延伸方向に垂直な面(Y−Z平面及びX−Z平面)での断面形状が正弦波形状となるものとすることができる。 On the first main surface 101a, a plurality of concave portions 101d and a plurality of convex portions 101e are alternately provided to form unevenness 101c. As shown in FIG. 6, the unevenness 101c can have a sinusoidal cross-sectional shape on the planes (YZ plane and XZ plane) perpendicular to the stretching direction of the concave portion 101d and the convex portion 101e. ..

凹部101dと凸部101eの間隔は凹凸の全体にわたって等間隔であり、図6に示すように、Y方向における凸部101eのピーク間の距離である幅Wは1mm以上10mm以下が好適である。また、X方向においても凸部101eのピーク間距離である幅Wは1mm以上10mm以下が好適である。幅Wが1mm未満であると、振動体101を介した視認性が低下し、10mmを超えると指Fが凹凸101cに接触しないおそれがあるためである。 The distance between the concave portion 101d and the convex portion 101e is equal over the entire unevenness, and as shown in FIG. 6, the width W, which is the distance between the peaks of the convex portion 101e in the Y direction, is preferably 1 mm or more and 10 mm or less. Further, also in the X direction, the width W, which is the inter-peak distance of the convex portion 101e, is preferably 1 mm or more and 10 mm or less. This is because if the width W is less than 1 mm, the visibility via the vibrating body 101 is lowered, and if it exceeds 10 mm, the finger F may not come into contact with the unevenness 101c.

さらに、振動体101の厚み方向(Z方向)における凹部101dと凸部101eの高低差である深さDは0.01mm以上0.1mm以下が好適である。深さDが0.01mm未満であると凹凸101cを設けたことによる効果が得られず、0.1mmを超えると、非振動時であっても凹凸101cにより触覚に影響が生じるためである。なお、図16では、図示の便宜上、凹凸101cの深さ方向(Z方向)を10倍に拡大して図示している。 Further, the depth D, which is the height difference between the concave portion 101d and the convex portion 101e in the thickness direction (Z direction) of the vibrating body 101, is preferably 0.01 mm or more and 0.1 mm or less. This is because if the depth D is less than 0.01 mm, the effect of providing the unevenness 101c cannot be obtained, and if it exceeds 0.1 mm, the unevenness 101c affects the tactile sensation even when there is no vibration. In FIG. 16, for convenience of illustration, the depth direction (Z direction) of the unevenness 101c is enlarged 10 times.

このように、凹部101d及び凸部101eが第1の主面101aに平行な2方向(X方向及びY方向)に沿って延伸した凹凸101cを形成することにより、指Fと第1の主面101aの間で発生する異音(接触音)をさらに抑制することが可能となる。 In this way, the concave portion 101d and the convex portion 101e form the unevenness 101c extending along the two directions (X direction and Y direction) parallel to the first main surface 101a, thereby forming the finger F and the first main surface. It is possible to further suppress the abnormal noise (contact sound) generated between 101a.

振動体101において2方向の凹凸101cを設けることにより、1方向の凹凸101cを設けた場合と同様に、1/4周波数のピークを消失させることができ(図9及び図10参照)、接触音を低減させることが可能である。さらに、振動体101では、上記のように、一定間隔で凹部101d及び凸部101eを設けるものであり、振動体101が光透過性を有する場合、振動体101の光透過性を損なうことなく、凹凸101cを形成することが可能である。 By providing the concavo-convex 101c in two directions in the vibrating body 101, the peak of the 1/4 frequency can be eliminated as in the case where the concavo-convex 101c in one direction is provided (see FIGS. 9 and 10), and the contact sound. Can be reduced. Further, in the vibrating body 101, as described above, the concave portions 101d and the convex portions 101e are provided at regular intervals, and when the vibrating body 101 has light transmissivity, the light transmissiveness of the vibrating body 101 is not impaired. It is possible to form unevenness 101c.

なお、上記説明では、凹部101d及び凸部101eは振動体101の短手方向(X方向)及び長手方向(Y方向)に平行としたが、これに限られない。図18及び図19は、凹凸101cの他の構成を示す平面図である。図18に示すように、凹部101d及び凸部101eは振動体101の短手方向(X方向)及び長手方向(Y方向)に平行ではなく、斜め方向に延伸するものであってもよい。また、図19に示すように、凹部101d及び凸部101eが延伸する2方向は直交するものでなくてもよい。 In the above description, the concave portion 101d and the convex portion 101e are parallel to the lateral direction (X direction) and the longitudinal direction (Y direction) of the vibrating body 101, but the present invention is not limited to this. 18 and 19 are plan views showing other configurations of the unevenness 101c. As shown in FIG. 18, the concave portion 101d and the convex portion 101e may extend in an oblique direction rather than parallel to the lateral direction (X direction) and the longitudinal direction (Y direction) of the vibrating body 101. Further, as shown in FIG. 19, the two directions in which the concave portion 101d and the convex portion 101e extend do not have to be orthogonal to each other.

さらに、凹凸101cの断面形状も正弦波形状に限られず、図13及び図14に示すように矩形波形状や三角波形状であってもよく、図15に示すように溝によって形成されるものとすることも可能である。溝の断面形状も図15に示すように三角形状に限られず、四角形状あるいは半円形状等であってもよい。 Further, the cross-sectional shape of the unevenness 101c is not limited to the sinusoidal shape, and may be a rectangular wave shape or a triangular wave shape as shown in FIGS. 13 and 14, and is formed by grooves as shown in FIG. It is also possible. The cross-sectional shape of the groove is not limited to a triangular shape as shown in FIG. 15, and may be a quadrangular shape, a semicircular shape, or the like.

また振動体101は、ガラスや樹脂材料からなり、凹凸101cが設けられたものとしたがこれに限られない。例えば、ガラスや曲げ弾性率が3.0GPa以上の樹脂材料からなり、平滑な表面を有する基材に凹凸101cが設けられたフィルムを貼付したものであってもよい。 Further, the vibrating body 101 is made of glass or a resin material and is provided with unevenness 101c, but the present invention is not limited to this. For example, a film made of glass or a resin material having a flexural modulus of 3.0 GPa or more and having a smooth surface and provided with unevenness 101c may be attached.

振動発生装置100は以上のような構成を有する。振動発生装置100は、スマートフォンや触覚機能デバイス等の各種電子機器に搭載することが可能である。 The vibration generator 100 has the above configuration. The vibration generator 100 can be mounted on various electronic devices such as smartphones and tactile function devices.

100…振動発生装置
101…振動体
101a…第1の主面
101b…第2の主面
101c…凹凸
101d…凹部
101e…凸部
102…圧電アクチュエータ
103…駆動装置
100 ... Vibration generator 101 ... Vibrating body 101a ... First main surface 101b ... Second main surface 101c ... Concavo-convex 101d ... Concave 101e ... Convex 102 ... Piezoelectric actuator 103 ... Drive device

Claims (9)

第1の主面と、前記第1の主面とは反対側の第2の主面を有する振動体と、
前記第2の主面に接合された圧電アクチュエータと
を具備し、
前記第1の主面には、複数の凹凸が等間隔で形成されている
振動発生装置。
A vibrating body having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface,
A piezoelectric actuator joined to the second main surface is provided.
A vibration generator in which a plurality of irregularities are formed at equal intervals on the first main surface.
請求項1に記載の振動発生装置であって、
前記複数の凹凸は、深さが0.01mm以上0.1mm以下であり、幅が1mm以上10mm以下である。
振動発生装置。
The vibration generator according to claim 1.
The plurality of irregularities have a depth of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less, and a width of 1 mm or more and 10 mm or less.
Vibration generator.
請求項1又は2に記載の振動発生装置であって、
前記複数の凹凸は、前記第1の主面に平行な第1の方向に沿って延伸する複数の凹部と、前記第1の方向に沿って延伸する複数の凸部が交互に形成されている
振動発生装置。
The vibration generator according to claim 1 or 2.
The plurality of irregularities are formed with a plurality of concave portions extending along a first direction parallel to the first main surface and a plurality of convex portions extending along the first direction alternately. Vibration generator.
請求項3に記載の振動発生装置であって、
前記複数の凹凸はさらに、前記第1の主面に平行であって、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って延伸する複数の凹部と、前記第2の方向に沿って延伸する複数の凸部が交互に形成されている
振動発生装置。
The vibration generator according to claim 3.
The plurality of irregularities are further parallel to the first main surface and extend along a second direction different from the first direction, and a plurality of recesses extending along the second direction. A vibration generator in which a plurality of convex portions are alternately formed.
請求項3又は4に記載の振動発生装置であって、
前記複数の凹凸は、前記第1の方向に垂直な面での断面形状が正弦波形状を有する
振動発生装置。
The vibration generator according to claim 3 or 4.
The plurality of irregularities are vibration generators having a sinusoidal cross-sectional shape on a plane perpendicular to the first direction.
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の振動発生装置であって、
前記振動体は、ガラス又は曲げ弾性率が3.0GPa以上の樹脂材料からなる
振動発生装置。
The vibration generator according to any one of claims 1 to 5.
The vibrating body is a vibration generator made of glass or a resin material having a flexural modulus of 3.0 GPa or more.
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の振動発生装置であって、
前記振動体は、基材と、前記基材の表面に貼付されたフィルムからなり、
前記凹凸は前記フィルムの表面に形成されている
振動発生装置。
The vibration generator according to any one of claims 1 to 5.
The vibrating body is composed of a base material and a film attached to the surface of the base material.
The unevenness is a vibration generator formed on the surface of the film.
請求項6又は7に記載の振動発生装置であって、
前記振動体は光透過性を有する
振動発生装置。
The vibration generator according to claim 6 or 7.
The vibrating body is a vibration generator having light transmission.
第1の主面と、前記第1の主面とは反対側の第2の主面を有する振動体と、前記第2の主面に接合された圧電アクチュエータとを具備し、前記第1の主面には、複数の凹凸が等間隔で形成されている振動発生装置
を具備する電子機器。
A vibrating body having a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a piezoelectric actuator joined to the second main surface are provided, and the first main surface is provided. An electronic device equipped with a vibration generator in which a plurality of irregularities are formed at equal intervals on the main surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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