振动装置以及触觉提示装置制造方法及图纸

在振动装置、触觉提示装置中，即使从振动板为平坦的状态开始，也能使振动板可靠地在厚度方向上振动。振动装置(20)具备：振动板(21)，其在厚度方向挠曲；压电膜(22)，其与振动板(21)连结并从与振动板(21)连结的连结位置起在与振动板(21)交叉的方向上拉伸；以及间隔件(23)，其在远离振动板(21)与压电膜(22)的连结位置的位置处，确保振动板(21)与压电膜(22)之间的间隔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及借助压电膜的驱动使振动板振动的振动装置、以及将该振动装置的振动作为相对于触摸操作的触觉反馈而传递给使用者的触觉提示装置。
技术介绍
借助压电膜的驱动使振动板振动的振动装置在平面型扬声器、触觉装置(触觉提示装置)中利用(例如参照专利文献1。)。图9(A)是现有结构的振动装置101的侧视图，图9(B)是振动装置101的后视图。振动装置101具备压电膜102、振动板103、以及框架部件104、105。振动板103以及压电膜102分别是从厚度方向观察时在长度方向以及宽度方向上延伸的矩形。压电膜102是从被实施了延伸处理的PLLA(L型聚乳酸)膜以相对于图9(B)中箭头所示的延伸方向呈45°的方向作为长度方向切出而成的膜。由于像这样切出压电膜102，所以随着电压的施加而产生长度方向上的伸长、收缩。框架部件104、105设置于压电膜102的长度方向的两端。振动板103的长度方向的两端附近经由框架部件104、105而与压电膜102连结。而且，振动板103挠曲为长度方向的中央附近远离压电膜102，从而经由框架部件104、105向长度方向的外侧拉动压电膜102。在这样的振动装置101中，若对压电膜102施加交变电场，则压电膜102在长度方向上振动，并且振动板103随之产生挠曲量的变动。专利文献1：国际公开第2012/157691号小册子在使用图9所示的振动装置来构成触觉装置(触觉提示装置)的情况下，随着触摸操作而向振动板传递厚度方向上的按压力。这样，有时因按压力而振动板被推压从而该振动板变得平坦。若振动板成为平坦的状态，则振动板与压电膜变得平行，从而即便使压电膜在长度方向上振动，振动板也难以挠曲。因此，难以对使用者赋予触觉反馈。为了防止振动板被推压而变得平坦的情况，考虑加厚振动板来提高振动板的刚性，但在该情况下，会导致振动板的挠曲量变小，仍旧难以对使用者赋予触觉反馈。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供即使从平坦的状态开始也能够使振动板在厚度方向上挠曲并容易增大振动板的挠曲量的振动装置以及触觉提示装置。本专利技术的振动装置具备：振动板，其在厚度方向上挠曲；膜，其至少一部分具有逆压电效应，该膜与振动板连结，并从与振动板连结的连结位置起在与振动板交叉的方向上拉伸；以及间隔件，其在远离上述连结位置的位置处，确保振动板与膜之间的缝隙。在该结构中，由于设有间隔件，所以不论振动板的状态如何，膜都在与振动板交叉的方向上拉伸，从而维持振动板与膜之间的缝隙。因此，即使从振动板为平坦的状态开始，也能够通过驱动膜来可靠地使振动板在厚度方向上挠曲。而且，即便使振动板较薄且刚性较低，振动板与膜之间的缝隙也不会崩塌，因此能够使振动板较薄且刚性较低来增大振动板的挠曲量。优选为，上述间隔件设于振动板与膜之间，并处于始终接触振动板和膜的每一个的状态。在该结构中，能够利用振动板和膜夹持地保持间隔件。优选为，上述间隔件具备：基部，其设置于膜侧；以及多个突起部，它们设于振动板侧，并从基部起在厚度方向上突出。在该结构中，能够减少振动板与间隔件的接触面积。由此，当振动板在间隔件的正上方被手指等按压的情况下，能够抑制振动衰减。优选为，将多个上述间隔件设为在与厚度方向正交的长度方向上排列。振动板产生与间隔件接触的接触位置成为节点那样的高次谐波，对于该高次谐波而言，能够根据间隔件的数量、位置来设定适当的频率。一般地，作为对手指进行的触觉反馈而优良(高灵敏度)的振动的频率是100Hz～300Hz，因此在共振频率比100Hz低的振动装置中，通过调整间隔件的数量、位置，能够使振动板所产生的振动的高次谐波为100Hz～300Hz的频率。上述振动板也可以在上述膜未产生逆压电效应的状态下为平坦状。由此，能够在广泛的用途中应用该振动装置。上述膜也可以包括手性高分子膜、聚偏氟乙烯膜。另外，本专利技术的触觉提示装置具备：上述振动装置；检测部，其装配于上述振动板，对触摸操作进行检测；以及控制部，其在上述检测部检测到触摸操作时，对上述压电膜施加驱动电压。在这种结构的触觉提示装置中，即使因伴随触摸操作而产生的按压力使振动板变得平坦，也能够使振动板振动以便可靠地在厚度方向上挠曲，从而能够对操作者提示触觉反馈。根据本专利技术，在振动装置、触觉提示装置中，即使从振动板为平坦的状态开始也能够使振动板可靠地在厚度方向挠曲。附图说明图1是第1实施方式所涉及的触觉提示装置的立体图以及底面侧的俯视图。图2是第1实施方式所涉及的间隔件的立体图。图3是示出第1实施方式所涉及的振动装置的振动方式的侧视图。图4是第2实施方式所涉及的振动装置的侧视图。图5是第3实施方式所涉及的振动装置的立体图以及侧视图。图6是第4实施方式所涉及的振动装置的立体图以及侧视图。图7是示出在第3以及第4实施方式所涉及的振动装置中产生的高次谐波的振动方式的侧视图。图8是第5实施方式所涉及的振动装置的立体图以及侧视图。图9是对振动装置的现有构造进行说明的图。具体实施方式以下，参照附图排列举几个具体的例子来示出用于实施本专利技术的多个方式。各实施方式是示例，当然能够进行不同的实施方式中示出的结构的部分置换或者组合。图1(A)是本专利技术的第1实施方式所涉及的触觉提示装置10的立体图。图1(B)是从底面侧观察触觉提示装置10的俯视图。这里，触觉提示装置10构成触摸传感器式键盘。该触觉提示装置10具备控制部11、驱动部12、振动装置20、以及触摸面板30。此外，虽然也可以具备膜片开关等片状的开关来代替触摸面板30，但通过使用触摸面板30，能够任意地变更显示的按键的位置、显示。振动装置20与触摸面板30分别形成为在厚度方向上较薄，并且彼此在厚度方向上层叠。触摸面板30相对于振动装置20配置于厚度方向的顶面侧。触摸面板30具备在触觉提示装置10的顶面露出的多个触摸传感器31。多个触摸传感器31配置于与键盘的按键排列对应的位置。若检测到用户的触摸操作，则各触摸传感器31向控制部11输出检测信号。触摸传感器31相当于权利要求书所记载的触摸检测部。若控制部11从任意触摸传感器31被输入检测信号，则向驱动部12输出控制信号。若驱动部12从控制部11被输入控制信号，则向振动装置20输出驱动电压。振动装置20具备振动板21、压电膜22、以及间隔件23。振动板21由能够进行弹性变形的材料构成，例如由丙烯酸树脂PMMA构成。此外，振动板21也可以使用金属板、PET、聚碳酸酯(PC)、PLLA、玻璃等其他材料。振动板21相对于压电膜22配置于厚度方向的顶面侧。振动板21在从厚度方向观察时呈矩形，其具有在长度方向的短边与在宽度方向的长边。另外，振动板21在从宽度方向观察时弯曲为向厚度方向的顶面侧凸出、并向厚度方向的底面侧凹下。在振动板21的顶面，经由粘合剂等接合有触摸面板30。由于振动板21在从宽度方向观察时呈弯曲的平板状，所以触摸面板30也与振动板21相同地在从宽度方向观察时呈弯曲的形状。压电膜22具有通过电驱动而在面方向上产生振动的性质，其相当于权利要求书所记载的“膜”。这里，压电膜22通过在由具有压电性的压电材料构成的膜的两个主面各自的整个面上设置未图示的电极来构成。压电膜22的压电材料优选例如是作为手性高分子的L型聚乳酸(PLLA)、聚偏氟乙烯(PVD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动装置，其特征在于，具备：振动板，其在厚度方向上挠曲；膜，其至少一部分具有通过电驱动而在面方向上产生振动的性质，所述膜与所述振动板连结，并从与所述振动板连结的连结位置起在与所述振动板交叉的方向上拉伸；以及间隔件，其在远离所述连结位置的位置处，确保所述振动板与所述膜之间的缝隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 JP 2014-1183321.一种振动装置，其特征在于，具备：振动板，其在厚度方向上挠曲；膜，其至少一部分具有通过电驱动而在面方向上产生振动的性质，所述膜与所述振动板连结，并从与所述振动板连结的连结位置起在与所述振动板交叉的方向上拉伸；以及间隔件，其在远离所述连结位置的位置处，确保所述振动板与所述膜之间的缝隙。2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述间隔件设于所述振动板与所述膜之间，并处于始终接触所述振动板和所述膜的每一个的状态。3.根据权利要求1或2所述的振动装置，其特征在于，所述间隔件具备：基部，其设于所述膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本顺一，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP