JP6176409B2 - Vibration device and tactile presentation device - Google Patents
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Description
本発明は、振動を伝える振動装置に関する。 The present invention relates to a vibration device that transmits vibration.
近年、振動装置の一例として、タッチパネル式のキーボード等において、利用者がキーをタッチした時に振動を伝えることで触覚フィードバックを与え、キーを「押した」と感じさせる触覚提示装置が提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, as an example of a vibration device, a touch-sensitive keyboard or the like has been proposed that provides a tactile feedback by transmitting vibration when a user touches a key and makes the key feel “pressed”. .
例えば、特許文献1には、圧電セラミックス等からなる圧電バイモルフ素子の両端を低弾性体で保持し、当該圧電バイモルフの中央に被振動材を接続した構造が記載されている。特許文献1の構造では、圧電バイモルフ素子に交流信号を入力して振動させることにより、接続された被振動材を介して利用者に振動を伝える。 For example, Patent Document 1 describes a structure in which both ends of a piezoelectric bimorph element made of piezoelectric ceramics or the like are held by a low elastic body, and a vibrating material is connected to the center of the piezoelectric bimorph. In the structure of Patent Document 1, vibration is transmitted to a user through a connected vibration-receiving material by inputting an AC signal to the piezoelectric bimorph element and causing it to vibrate.
しかし、圧電セラミックスは割れやすいという課題がある。一方で、圧電フィルムのような割れにくいものは、振動を伝える力が弱く、触覚提示装置に用いることが難しい。 However, there is a problem that piezoelectric ceramics are easily broken. On the other hand, a material that is difficult to break, such as a piezoelectric film, has a weak force to transmit vibration and is difficult to use for a tactile sense presentation device.
そこで、例えば薄い板状の振動板の端部を圧電フィルムに接続し、当該振動板に応力をかけた状態とする構造が考えられる。この場合、振動板は、圧電フィルムの伸縮により、主面に直交する方向に振動する。振動板には、応力がかかっているため、圧電フィルムの伸縮に対して効率的に振動させることができる。また、圧電フィルムの伸縮する周波数を、振動板およびフィルムを含めた構造物全体の共振周波数に合わせることで、より効率的に振動させることができる。 Thus, for example, a structure in which the end of a thin plate-like diaphragm is connected to a piezoelectric film and stress is applied to the diaphragm can be considered. In this case, the diaphragm vibrates in a direction orthogonal to the main surface due to expansion and contraction of the piezoelectric film. Since stress is applied to the diaphragm, it can be vibrated efficiently with respect to expansion and contraction of the piezoelectric film. Moreover, it can be made to vibrate more efficiently by adjusting the frequency which a piezoelectric film expands and contracts to the resonance frequency of the whole structure including a diaphragm and a film.
また、例えば角柱形状の部材からなる枠体に圧電フィルムを接続する構造も考えられる。この場合、互いに向かい合う角柱部材同士を圧電フィルムで接続し、枠体の開口部分には圧電フィルムが配置されるようする。この場合、タッチパネル等の直下に圧電フィルムが配置されるため、利用者がタッチパネルを押下したときには圧電フィルムに触れることになり、圧電フィルムの振動自体が直接的に利用者に伝わるため、当該振動を効率的に伝えることができる。 Further, for example, a structure in which a piezoelectric film is connected to a frame made of a prismatic member can be considered. In this case, the prism members facing each other are connected by a piezoelectric film, and the piezoelectric film is disposed in the opening of the frame. In this case, since the piezoelectric film is arranged directly under the touch panel or the like, the user touches the piezoelectric film when the user presses the touch panel, and the vibration of the piezoelectric film itself is directly transmitted to the user. Can communicate efficiently.
振動板とフィルムと接着する場合、接着位置のばらつきが課題となる。振動板とフィルムとの接着位置にばらつきがあると、製品毎に振動の特性が異なることになる。 When the diaphragm and the film are bonded, variation in bonding position becomes a problem. If there is variation in the bonding position between the diaphragm and the film, the vibration characteristics will be different for each product.
そこで、本発明の目的は、振動板とフィルムとの接着位置のばらつきを防止する振動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration device that prevents variations in the bonding position between a diaphragm and a film.
この発明の振動装置は、電圧を加えることで面方向に変形するフィルムと、前記フィルムに端部が接着される振動部材と、前記フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、を備えている。 The vibration device according to the present invention includes a film that is deformed in a plane direction when a voltage is applied, a vibration member having an end bonded to the film, and a drive unit that applies a drive signal to the film.
そして、振動装置は、フィルムと振動部材との接着領域の近傍に、接着領域制御手段が設けられていることを特徴とする。 The vibration device is characterized in that adhesion region control means is provided in the vicinity of the adhesion region between the film and the vibration member.
振動部材の共振周波数は、フィルムとの接続位置によって変化するが、上記構成によれば、接着領域制御手段によって接着位置が一意に決まるため、共振周波数が変化することがなく、常に振動の特性を適切に保つことができる。 Although the resonance frequency of the vibration member varies depending on the connection position with the film, according to the above configuration, since the adhesion position is uniquely determined by the adhesion region control means, the resonance frequency does not change and the vibration characteristics are always changed. Can be kept appropriate.
接着領域制御手段は、例えば振動部材に設けられた突起、溝、または撥水部分(もしくは撥油部分)からなる。突起は、振動板に別途リブとして取り付けることも可能であるし、振動板と一体化されている態様とすることも可能である。特に、接着領域制御手段が突起である場合、この突起が基点となってフィルムが伸縮されるため、常に振動の特性を適切に保つことができる。 The adhesion region control means includes, for example, protrusions, grooves, or water repellent portions (or oil repellent portions) provided on the vibration member. The protrusion can be attached to the diaphragm as a separate rib, or can be integrated with the diaphragm. In particular, when the adhesion region control means is a projection, the projection is used as a base point to expand and contract the film, so that the vibration characteristics can always be kept appropriate.
なお、接着領域制御手段は、接着領域の幅方向の全域わたって設けられていることが好ましい。幅方向の全域にわたって設けられることで、接着剤で接着する場合に、当該接着剤のはみ出し量が制御されるため、製品毎に振動の特性がばらつくことを防止する。また、接着領域制御手段は、振動部材の端部側に設けられていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the adhesion area | region control means is provided over the whole area of the width direction of an adhesion area | region. By being provided over the entire region in the width direction, the amount of protrusion of the adhesive is controlled when bonding with an adhesive, so that the vibration characteristics of each product are prevented from varying. Moreover, it is preferable that the adhesion region control means is provided on the end side of the vibration member.
なお、電圧を加えることで面方向に変形するフィルムは、例えば圧電フィルム、電歪フィルム、エレクトレットフィルム、コンポジットフィルム、または電気活性高分子フィルム等がある。また、圧電性を有しない樹脂フィルムの主面に圧電性を有する材料(例えば圧電フィルム)を貼り付けて、当該樹脂フィルムを振動板に接続する態様としてもよい。 Examples of the film that deforms in the plane direction when a voltage is applied include a piezoelectric film, an electrostrictive film, an electret film, a composite film, and an electroactive polymer film. Moreover, it is good also as an aspect which affixes the material (for example, piezoelectric film) which has piezoelectricity on the main surface of the resin film which does not have piezoelectricity, and connects the said resin film to a diaphragm.
また、圧電フィルムは、ポリフッ化ビニリデンを材料とすることもできるし、ポリ乳酸を材料とすることもできる。 The piezoelectric film can be made of polyvinylidene fluoride or polylactic acid.
この発明によれば、振動板とフィルムとの接着位置のばらつきを防止することができる。 According to this invention, the dispersion | variation in the adhesion position of a diaphragm and a film can be prevented.
図1は、第1の実施形態に係る触覚提示装置10の外観斜視図である。図2(A)は、触覚提示装置10の正面図であり、図2(B)は、側面図である。
FIG. 1 is an external perspective view of a
触覚提示装置10は、圧電フィルム20、振動板40、およびタッチパネル50を備えている。触覚提示装置10は、いわゆるキーボードであり、平板状のタッチパネル50には、キー配列に対応した位置に複数のタッチセンサ80が設けられている。タッチセンサ80が本発明のタッチ検出部に相当する。タッチセンサ80は、ユーザのタッチ操作を検出する機能であればどの様な方式であってもよく、メンブレン式、静電容量式、圧電フィルム式、等の様々な方式を用いることができる。
The
タッチパネル50は、平板状の振動板40の一方の主面(正面)に装着されている。振動板40は、平面視して矩形状である。振動板40は、他方の主面の(背面)において短手方向の両端が圧電フィルム20に固定されている。振動板40は、例えばアクリル樹脂PMMAで構成されている。なお、振動板40は、金属板、PET、ポリカーボネイト(PC)、ガラスエポキシ基板、またはガラス等の他の材料を用いてもよい。
The
なお、タッチパネル50は、必須ではない。例えば、振動板40の正面において、キー配列に対応した位置に複数のタッチセンサ80を設ける態様とすることも可能である。また、この例では、圧電フィルム20は、平面視で振動板40にほぼ重なるような大きさで記載されているが、例えば短冊状の圧電フィルム20を、長さ方向に間隔をあけて複数配置する態様であってもよい。
Note that the
圧電フィルム20は、振動板40と同様に平面視して矩形状である。図3(A)および図3(B)に示すように、圧電フィルム20は、平面視して矩形状のベースフィルム200と、該ベースフィルム200の対向する両主面に形成された電極201Aおよび電極201Bを備える。
The
ベースフィルム200は、圧電性樹脂であり、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、キラル高分子等を材料とする。キラル高分子は、例えば、L型ポリ乳酸(PLLA)等を用いる。
The
圧電フィルムにPVDFを用いた場合、PVDFは耐水性があるため、例えば触覚提示装置を含む電子機器をどのような湿度環境下においても同じようなクリック感を得ることができる。 When PVDF is used for the piezoelectric film, PVDF has water resistance, and thus, for example, an electronic device including a tactile sensation presentation device can have the same click feeling in any humidity environment.
また、圧電フィルムにPLLAを用いた場合、PLLAは透過性の高い材料であるため、PLLAに付加する電極や振動板を透明な材料を用いると、振動する機能部品等を製造する際に、当該機能部品の内部状況を視認出来るため、製造上のメリットがある。また、機能部品の内部にライト等の発光源を配置することによって暗いところでもキーの位置を視認することができる。さらに、PLLAは、焦電性が無いため、どのような温度環境下においても同じようなクリック感を得ることができる。 In addition, when PLLA is used for the piezoelectric film, PLLA is a highly permeable material. Therefore, when a transparent material is used for an electrode and a diaphragm to be added to PLLA, when manufacturing a functional component that vibrates, Since the internal state of the functional parts can be visually confirmed, there is a merit in manufacturing. Moreover, the position of the key can be visually recognized even in a dark place by disposing a light source such as a light inside the functional component. Furthermore, since PLLA has no pyroelectricity, the same click feeling can be obtained under any temperature environment.
ベースフィルム200は、PLLAで構成される場合、図2(A)に示すように、延伸方向に対して各外周辺が略45°となるように裁断することで、矩形状を形成して、圧電性を持たせる。また、このように裁断したPLLAを用いることによって、0°方向もしくは90°方向が振動板40の幅方向とほぼ平行になるため、低電圧で効率的に振動板を動作させることができる。なお、略45°とは、45±10°である。45°が理想的ではあるが、45°±10°の範囲であれば、45°とほぼ同じ特性が得られる。
When the
電極201Aおよび電極201Bは、ベースフィルム200の両主面の略全面に形成されている。電極201Aおよび電極201Bは、アルミ(Al)、銅(Cu)等の蒸着電極が好ましい。なお、圧電フィルム11の電極に透明性が必要な場合は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、ポリチオフェンを主成分とする電極や、銀ナノワイヤ電極材料を用いることが好ましい。また、圧電フィルム11の電極には、カーボンナノチューブやカーボンファイバー等のカーボンを成分とする電極材料を用いてもよい。電極201Aおよび電極201Bには、図示しない引き出し用の配線導体が接続されており、駆動信号が当該配線導体を介して電極201Aおよび電極201Bへ印加されるようになっている。
The electrode 201 </ b> A and the electrode 201 </ b> B are formed on substantially the entire main surfaces of the
振動板40は、圧電フィルム20の電極201Aに接着剤60で接続され、固定される。ただし、振動板40は、圧電フィルム20のうち電極201Aが形成されていない箇所に接続されるようにしてもよい。この場合、振動板40は、ベースフィルム200に接着剤60を介して接続される。
The
このような圧電フィルム20は、電圧を加えると面方向に変形する。図4に示すように、タッチパネル50に設けられたタッチセンサ80をユーザがタッチすると、駆動部81が圧電フィルム20の電極201Aおよび電極201Bに駆動信号を印加する。これにより圧電フィルム20が面方向に伸縮する。
Such a
図1および図2(B)に示すように、振動板40は、圧電フィルム20の存在する側(振動板40の背面側)に対して反対側(振動板40の正面側)に湾曲して突出する形状となるように、圧電フィルム20へ固定されている。この構成により、振動板40と圧電フィルム20との間には、中空領域100が形成される。そして、この振動板40のある側が触覚提示装置10の正面側となり、圧電フィルム20がある側が触覚提示装置10の背面側となる。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
ただし、本実施形態において、振動板40の湾曲状態は、説明のために誇張して記載しており、実際には、振動板40の主面と圧電フィルム20の主面は、より平行に近く、中空領域100は、できるだけ少ないほうが望ましい。
However, in the present embodiment, the curved state of the
このように、振動板40は、平板面が湾曲した状態で圧電フィルム20に固定されるため、図2(B)の白抜き矢印F901のように、曲げ応力が加わった状態で圧電フィルム20に固定される。また、圧電フィルム20には、図2(B)の白抜き矢印S901に示すように、圧電フィルム20の主面における短手方向に引張力が係った状態となる。
Thus, since the
図5は、触覚提示装置10の動作説明図であり、図5(A)は、駆動信号により圧電フィルム20が縮んだタイミングでの状態を示す。図5(B)は、駆動信号が印加されていない、または駆動信号の振幅が0の状態を示す。図5(C)は、駆動信号により圧電フィルム20が伸びたタイミングでの状態を示す。
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the tactile
駆動部81が、圧電フィルム20に駆動信号を印加し、圧電フィルム20の第一方向の電界を印加すると、図5(A)の矢印S911に示すように、圧電フィルム20は、振動板40の固定端に直交する方向に沿って収縮する。そして、振動板40は、圧電フィルム20に固定されている箇所(短手方向の端部)から中央方向に引っ張られる。これにより、振動板40は、図4(A)の矢印F911に示すように、前方へより突出するように湾曲する。
When the
一方、駆動部81が、圧電フィルム20に駆動信号を印加し、上記第一方向とは逆の第二方向の電界を印加すると、図5(C)の矢印S912に示すように、圧電フィルム20は、振動板40の固定端に直交する方向に沿って伸張する。そして、振動板40は、中央方向から圧電フィルム20に固定されている箇所(短手方向の端部)に引っ張られる。これにより、振動板40は、図5(C)の矢印F912に示すように、前方への突出量が低下した湾曲状態となる。
On the other hand, when the
したがって、振動板40は、駆動信号の振幅に応じて、図5(B)の状態を基準に、図5(A)の状態や図5(C)の状態に遷移して、正面方向および背面方向(振動板40主面に直交する方向)に沿って振動する。これにより、駆動信号に応じた振動が振動板40を介してタッチパネル50に伝達され、タッチパネル50をタッチしたユーザに伝達される。したがって、ユーザは、タッチパネル50のタッチセンサ80をタッチすると、振動がフィードバックされるため、キーを「押した」と感じることができる。
Therefore, the
そして、振動板40には、非動作状態で定常的な曲げ応力が与えられているため、圧電フィルム20の伸張時に振動板40に与えられる力は、当該曲げ応力と同じ方向となる。したがって、触覚提示装置10は、振動板40を効率的に振動させることができ、圧電フィルムを用いた場合であってもある程度強い振動を伝えることができる。また、モータ等による振動に比べると、触覚提示装置10を薄くすることができる。
Since the
なお、中空領域100には、シリコーンゲル等の柔らかい樹脂を充填し、圧電フィルム20および振動板40が振動することにより生じる音を抑制することが望ましい。
In addition, it is desirable to fill the
そして、図3(A)に示したように、触覚提示装置10は、圧電フィルム20と振動板40との接着領域の近傍に、リブ401が設けられている。リブ401は、振動板に取り付けられた突起であり、例えば片面粘着テープ、レジスト、樹脂部材、または金属部材等からなる。あるいは、リブ401は、接着剤60よりも先に固めた接着剤からなる態様であってもよい。
As shown in FIG. 3A, the tactile
このようにリブ401が振動板40の端部側に設けられているため、圧電フィルム20と振動板40とを接着剤60で接着する時に、リブ401が接着剤60の漏洩を防止し、当該接着剤60のはみ出し量が制御される。これにより、接着強度のばらつきを抑制することができる。また、製品毎に振動の特性がばらつくことを防止することができる。
Since the
なお、図3(A)に示した例では、リブ(接着領域制御手段)401は、接着剤60が振動板40の中心側(弓なり部分)に広がることを防止するように配置しているが、例えば図8(A)に示すように、更に振動板40の端部側にリブ401Bを配置してもよい。これにより、振動板40の端部側からも接着剤60がはみ出ないようになる。また、リブは、振動板側ではなく、フィルム側に設けてもよい。さらに、図8(B)に示すように、圧電フィルム20は、接着剤60だけでなく、アルミ箔501およびグロメット502により、強固に固定されるようになっていてもよい。この場合、振動板40の幅方向の端部は、薄く削られ、切り欠き503が設けられ、厚みが増大しないようになっている。また、アルミ箔501は、グロメット502で圧電フィルム20を固定する際に圧電フィルム20に機械的負荷がかからないようにするためのものである。
In the example shown in FIG. 3A, the rib (adhesion region control means) 401 is arranged so as to prevent the adhesive 60 from spreading to the center side (bowed portion) of the
さらに、リブ401が圧電フィルム20に接触している場合、圧電フィルム20の伸縮する部分は、リブ401が基点となる。すなわち、平面視して対向するリブ401の間の圧電フィルム20が伸縮する。振動板40の共振周波数は、圧電フィルム20との接続位置によって変化するが、この例では、リブ401の位置によって圧電フィルム20の接続位置が一意に決まっているため、共振周波数が変化することがなく、常に振動の特性を適切に保つことができる。
Further, when the
なお、リブ401は、図3(B)に示すように、圧電フィルム20の接着領域の幅方向の全域にわたって設けられていることが好ましい。幅方向の全域にわたって設けられていることで、幅方向の全域にわたって接着剤60の漏洩が防止される。
As shown in FIG. 3B, the
次に、触覚提示装置10の変形例である触覚提示装置10Aについて説明する。図6(A)は、触覚提示装置10Aの側面断面図であり、図6(B)は触覚提示装置10Aの平面図である。
Next, a
この例では、振動部材40Aは、角柱形状の部材からなり、平面視して長方形上の枠体を形成している。すなわち、振動部材40Aは、平面視して中央部分が開口している。振動部材40Aは、アクリル樹脂PMMA、金属板、PET、ポリカーボネイト(PC)、ガラスエポキシ基板、またはガラス等の材料で構成されている。
In this example, the
平面視した形状が長方形状である圧電フィルム20Aは、この開口部分を覆うように、振動部材40Aに接続されている。圧電フィルム20Aは、互いに向かい合う角柱部材同士を接続するように、振動部材40Aの上面において接着剤60Aで接着されている。この時、圧電フィルム20Aは、長手方向(長さ方向)に引張力がかかった状態となる。
The
そして、圧電フィルム20Aの上面には、さらに振動部材40Aと同じ形状で、枠体40Bが接続されている。圧電フィルム20Aと枠体40Bも、接着剤60Aで接着されている。枠体40Bの上面には、平面視して枠体40Bの全面を覆うように接触フィルム65が接続される。接触フィルム65の上面にはタッチパネル50Aが接続される。接触フィルム65は、ポリエステルフィルムまたはポリウレタンフィルム等の伸縮性の高いフィルム材料で構成されている。これにより、接触フィルム65は、圧電フィルム20Aとの間に空間を隔てて対向する状態で支持される。
A
触覚提示装置10Aでは、図6(C)に示すように、利用者の指がタッチパネル50Aに接触すると、圧電フィルム20Aが振動する。そして、利用者がタッチパネル50Aを介して接触フィルム65を押し込むと、接触フィルム65と圧電フィルム20Aとが接触する。これにより、利用者の指に接触フィルム65およびタッチパネル50Aを介して圧電フィルム20Aの振動が伝わる。また、利用者の指が接触フィルム65を介して圧電フィルム20Aを押し込む際の抵抗力が、当該圧電フィルム20Aの張力の変化によって変動する。これにより、利用者に触覚フィードバックを感じさせられる。
In the tactile
そして、触覚提示装置10Aは、圧電フィルム20Aと振動部材40Aとの接着領域の近傍に、リブ402が設けられている。リブ402が振動部材40Aに設けられているため、圧電フィルム20Aと振動部材40Aとを接着剤60Aで接着する時に、リブ402が接着剤60Aの漏洩を防止し、当該接着剤60Aのはみ出し量が制御される。これにより、接着強度のばらつきを抑制することができる。また、製品毎に振動の特性がばらつくことを防止することができる。
In the tactile
さらに、リブ402が圧電フィルム20Aに接触している場合、圧電フィルム20Aの伸縮する部分は、リブ402が基点となる。すなわち、平面視して対向するリブ402の間の圧電フィルム20Aが伸縮する。したがって、この例でも、リブ402の位置によって圧電フィルム20Aの接続位置が一意に決まっているため、共振周波数が変化することがなく、常に振動の特性を適切に保つことができる。
Furthermore, when the
また、この例では、圧電フィルム20Aと枠体40Bとの接着領域の近傍にも、リブ402が設けられている。したがって、圧電フィルム20Aと枠体40Bとを接着剤60Aで接着する時に、リブ402が接着剤60Aの漏洩を防止し、当該接着剤60Aのはみ出し量が制御される。
In this example,
次に、図7は、本発明の接着領域制御手段の他の実現例を示した図である。図1乃至図6においては、振動板に設けられたリブ401(またはリブ402)について示したが、接着領域制御手段は、例えば図7(A)に示すように、振動板40と一体化された突起403で実現することも可能である。この場合、突起403は、振動板40をプレス加工等で成型することにより形成される。この場合、接着領域制御手段として新たな部材を設ける必要がないため、コストが低減されるとともに、部材が剥がれることもないため、信頼性も向上する。
Next, FIG. 7 is a diagram showing another example of realization of the adhesion area control means of the present invention. Although FIG. 1 to FIG. 6 show the rib 401 (or rib 402) provided on the diaphragm, the adhesion region control means is integrated with the
また、接着領域制御手段は、図7(B)に示すように、振動板40に設けた溝404により実現することも可能である。溝404は、例えばエッチングまたは機械加工により形成される。また、複数の薄い振動板を用意し、溝404の位置を除く箇所で貼り合わせることでも溝404を形成することができる。この場合、はみ出した接着剤60は、溝404に入り込むため、振動板40と圧電フィルム20の接着位置が変化することがない。
Further, as shown in FIG. 7B, the adhesion region control means can also be realized by a
また、接着領域制御手段は、図7(C)に示すように、振動板40に別途、土台405を設けることにより実現することも可能である。土台405は、リブ401と同様に、例えば片面粘着テープ、レジスト、樹脂部材、または金属部材等からなる。この場合も溝404と同様に、はみ出した接着剤60は、土台405の側面側に回り込むため、振動板40と圧電フィルム20の接着位置が変化することがない。
Further, as shown in FIG. 7C, the adhesion region control means can also be realized by separately providing a base 405 in the
また、接着領域制御手段は、図7(D)に示すように、振動板40のうち接着剤を塗布しない箇所に撥水部分(または撥油部分)406を設けることでも実現可能である。撥水部分406は、フッ素コーティングまたはシリコーンコーティング等のコーティング材を塗布することで形成される。また、撥水部分406は、フッ素を焼き付けることでも実現可能である。なお、図7(A)乃至(D)に示した構造は、適宜組み合わせて用いてもよい。例えば、図7(C)の土台405と図7(D)の撥水部分(または撥油部分)406の両方を備えていてもよい。
Further, as shown in FIG. 7D, the adhesion region control means can also be realized by providing a water-repellent portion (or oil-repellent portion) 406 in a portion of the
なお、本実施形態では、「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」の一例として圧電フィルムを示したが、圧電フィルムに限るものではない。電圧を加えることで面方向に変形するフィルムは、他にも、例えば電歪フィルム、エレクトレットフィルム、コンポジットフィルム、または電気活性高分子フィルム等がある。なお、電気活性フィルムとは、電気的駆動によって応力を発生するフィルムまたは変形して変位を発生するフィルムである。具体的には、電歪フィルム、コンポジット材料(圧電セラミックスを樹脂モールドした材料)、電気駆動型エラストマー、または液晶エラストマー等がある。 In the present embodiment, a piezoelectric film is shown as an example of a “film that deforms in a plane direction when a voltage is applied”, but is not limited to a piezoelectric film. Other examples of the film that deforms in the plane direction when a voltage is applied include an electrostrictive film, an electret film, a composite film, and an electroactive polymer film. The electroactive film is a film that generates stress by electrical driving or a film that generates displacement by deformation. Specifically, there are an electrostrictive film, a composite material (a material obtained by resin-molding piezoelectric ceramics), an electrically driven elastomer, or a liquid crystal elastomer.
また、本実施形態では、圧電フィルム20が振動板40に直接接続される例を示したが、圧電フィルム20は、圧電性を有しない他の樹脂フィルムを介して間接的に振動板40に接続される態様としてもよい。例えば、圧電フィルム20が樹脂フィルムの主面に貼り付けられ、当該樹脂フィルムの端部が振動板40に接続される態様とすることも可能である。無論、他にも、電歪フィルム、エレクトレットフィルム、コンポジットフィルム、または電気活性高分子フィルム等のフィルムが樹脂フィルムの主面に貼り付けられ、該樹脂フィルムの端部が振動板40に接続される態様とすることも可能である。
In this embodiment, the example in which the
また、「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」は、例えば圧電セラミックスおよび樹脂フィルムを用いることでも実現することができる。例えば、複数の樹脂フィルムを圧電セラミックスを介して接続し、これら複数の樹脂フィルムをそれぞれ振動板40に接続することで実現することができる。
The “film that deforms in the plane direction when a voltage is applied” can also be realized by using, for example, piezoelectric ceramics and a resin film. For example, it can be realized by connecting a plurality of resin films via piezoelectric ceramics and connecting each of the plurality of resin films to the
さらに、「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」は、単層でも良いし、積層しても良い。特に積層する枚数を増やすことによってより強い振動を得ることが出来る。なお、上述の例では、振動装置の一例として触覚提示装置を示したが、本発明の振動装置は、必ずしも「触覚」に限るものではなく、例えばスピーカ等の音を出力する装置も、振動装置の一例となる。 Furthermore, the “film that deforms in the plane direction when a voltage is applied” may be a single layer or may be laminated. In particular, stronger vibration can be obtained by increasing the number of stacked layers. In the above-described example, the tactile presentation device is shown as an example of the vibration device. However, the vibration device of the present invention is not necessarily limited to the “tactile sense”. For example, a device that outputs sound such as a speaker is also used as the vibration device. An example.
10,10A…触覚提示装置
20,20A…圧電フィルム
40…振動板
40A…振動部材
40B…枠体
50…タッチパネル
50A…タッチパネル
60,60A…接着剤
65…接触フィルム
80…タッチセンサ
81…駆動部
100…中空領域
200…ベースフィルム
201A,201B…電極
401,402…リブ
403…突起
404…溝
405…撥水部分DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記フィルムに端部が接着され、前記フィルムと空間を隔てて設けられている振動部材と、
前記フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、を備えた振動装置であって、
前記フィルムと前記振動部材との接着領域の近傍に、接着領域制御手段が設けられていることを特徴とする振動装置。 A film that deforms in the surface direction by applying voltage;
A vibration member having an end bonded to the film and spaced apart from the film,
A drive unit that applies a drive signal to the film,
A vibration device characterized in that an adhesion region control means is provided in the vicinity of an adhesion region between the film and the vibration member.
前記フィルムと第1の空間を隔てて設けられる振動部材と、
前記フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、
前記振動部材の端部に設けられ、前記フィルムと前記振動部材との間に第2の空間を形成する突起と、
を備え、
前記第2の空間に接着剤が設けられていることを特徴とする振動装置。 A film that deforms in the surface direction by applying voltage;
A vibrating member provided across the film and the first space;
A drive unit for applying a drive signal to the film;
A protrusion provided at an end of the vibration member, and forming a second space between the film and the vibration member ;
With
A vibration device, wherein an adhesive is provided in the second space.
タッチ操作を検出するタッチ検出部と、
を備えた触覚提示装置であって、
前記駆動部は、前記タッチ検出部がタッチ操作を検出したときに、前記フィルムに駆動
信号を印加する触覚提示装置。 A vibration device according to any one of claims 1 to 11,
A touch detection unit for detecting a touch operation;
A tactile presentation device comprising:
The drive unit is a tactile presentation device that applies a drive signal to the film when the touch detection unit detects a touch operation.
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