本發(fā)明涉及借助壓電膜的驅(qū)動(dòng)使振動(dòng)板振動(dòng)的振動(dòng)裝置、以及將該振動(dòng)裝置的振動(dòng)作為相對(duì)于觸摸操作的觸覺反饋而傳遞給使用者的觸覺提示裝置。

背景技術(shù)：

借助壓電膜的驅(qū)動(dòng)使振動(dòng)板振動(dòng)的振動(dòng)裝置在平面型揚(yáng)聲器、觸覺裝置(觸覺提示裝置)中利用(例如參照專利文獻(xiàn)1。)。

圖9(A)是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的振動(dòng)裝置101的側(cè)視圖，圖9(B)是振動(dòng)裝置101的后視圖。振動(dòng)裝置101具備壓電膜102、振動(dòng)板103、以及框架部件104、105。振動(dòng)板103以及壓電膜102分別是從厚度方向觀察時(shí)在長(zhǎng)度方向以及寬度方向上延伸的矩形。壓電膜102是從被實(shí)施了延伸處理的PLLA(L型聚乳酸)膜以相對(duì)于圖9(B)中箭頭所示的延伸方向呈45°的方向作為長(zhǎng)度方向切出而成的膜。由于像這樣切出壓電膜102，所以隨著電壓的施加而產(chǎn)生長(zhǎng)度方向上的伸長(zhǎng)、收縮?？蚣懿考?04、105設(shè)置于壓電膜102的長(zhǎng)度方向的兩端。振動(dòng)板103的長(zhǎng)度方向的兩端附近經(jīng)由框架部件104、105而與壓電膜102連結(jié)。而且，振動(dòng)板103撓曲為長(zhǎng)度方向的中央附近遠(yuǎn)離壓電膜102，從而經(jīng)由框架部件104、105向長(zhǎng)度方向的外側(cè)拉動(dòng)壓電膜102。在這樣的振動(dòng)裝置101中，若對(duì)壓電膜102施加交變電場(chǎng)，則壓電膜102在長(zhǎng)度方向上振動(dòng)，并且振動(dòng)板103隨之產(chǎn)生撓曲量的變動(dòng)。

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2012/157691號(hào)小冊(cè)子

在使用圖9所示的振動(dòng)裝置來構(gòu)成觸覺裝置(觸覺提示裝置)的情況下，隨著觸摸操作而向振動(dòng)板傳遞厚度方向上的按壓力。這樣，有時(shí)因按壓力而振動(dòng)板被推壓從而該振動(dòng)板變得平坦。若振動(dòng)板成為平坦的狀態(tài)，則振動(dòng)板與壓電膜變得平行，從而即便使壓電膜在長(zhǎng)度方向上振動(dòng)，振動(dòng)板也難以撓曲。因此，難以對(duì)使用者賦予觸覺反饋。為了防止振動(dòng)板被推壓而變得平坦的情況，考慮加厚振動(dòng)板來提高振動(dòng)板的剛性，但在該情況下，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)板的撓曲量變小，仍舊難以對(duì)使用者賦予觸覺反饋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，提供即使從平坦的狀態(tài)開始也能夠使振動(dòng)板在厚度方向上撓曲并容易增大振動(dòng)板的撓曲量的振動(dòng)裝置以及觸覺提示裝置。

本發(fā)明的振動(dòng)裝置具備：振動(dòng)板，其在厚度方向上撓曲；膜，其至少一部分具有逆壓電效應(yīng)，該膜與振動(dòng)板連結(jié)，并從與振動(dòng)板連結(jié)的連結(jié)位置起在與振動(dòng)板交叉的方向上拉伸；以及間隔件，其在遠(yuǎn)離上述連結(jié)位置的位置處，確保振動(dòng)板與膜之間的縫隙。

在該結(jié)構(gòu)中，由于設(shè)有間隔件，所以不論振動(dòng)板的狀態(tài)如何，膜都在與振動(dòng)板交叉的方向上拉伸，從而維持振動(dòng)板與膜之間的縫隙。因此，即使從振動(dòng)板為平坦的狀態(tài)開始，也能夠通過驅(qū)動(dòng)膜來可靠地使振動(dòng)板在厚度方向上撓曲。而且，即便使振動(dòng)板較薄且剛性較低，振動(dòng)板與膜之間的縫隙也不會(huì)崩塌，因此能夠使振動(dòng)板較薄且剛性較低來增大振動(dòng)板的撓曲量。

優(yōu)選為，上述間隔件設(shè)于振動(dòng)板與膜之間，并處于始終接觸振動(dòng)板和膜的每一個(gè)的狀態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中，能夠利用振動(dòng)板和膜夾持地保持間隔件。

優(yōu)選為，上述間隔件具備：基部，其設(shè)置于膜側(cè)；以及多個(gè)突起部，它們?cè)O(shè)于振動(dòng)板側(cè)，并從基部起在厚度方向上突出。在該結(jié)構(gòu)中，能夠減少振動(dòng)板與間隔件的接觸面積。由此，當(dāng)振動(dòng)板在間隔件的正上方被手指等按壓的情況下，能夠抑制振動(dòng)衰減。

優(yōu)選為，將多個(gè)上述間隔件設(shè)為在與厚度方向正交的長(zhǎng)度方向上排列。振動(dòng)板產(chǎn)生與間隔件接觸的接觸位置成為節(jié)點(diǎn)那樣的高次諧波，對(duì)于該高次諧波而言，能夠根據(jù)間隔件的數(shù)量、位置來設(shè)定適當(dāng)?shù)念l率。一般地，作為對(duì)手指進(jìn)行的觸覺反饋而優(yōu)良(高靈敏度)的振動(dòng)的頻率是100Hz～300Hz，因此在共振頻率比100Hz低的振動(dòng)裝置中，通過調(diào)整間隔件的數(shù)量、位置，能夠使振動(dòng)板所產(chǎn)生的振動(dòng)的高次諧波為100Hz～300Hz的頻率。

上述振動(dòng)板也可以在上述膜未產(chǎn)生逆壓電效應(yīng)的狀態(tài)下為平坦?fàn)?。由此，能夠在廣泛的用途中應(yīng)用該振動(dòng)裝置。

上述膜也可以包括手性高分子膜、聚偏氟乙烯膜。

另外，本發(fā)明的觸覺提示裝置具備：上述振動(dòng)裝置；檢測(cè)部，其裝配于上述振動(dòng)板，對(duì)觸摸操作進(jìn)行檢測(cè)；以及控制部，其在上述檢測(cè)部檢測(cè)到觸摸操作時(shí)，對(duì)上述壓電膜施加驅(qū)動(dòng)電壓。

在這種結(jié)構(gòu)的觸覺提示裝置中，即使因伴隨觸摸操作而產(chǎn)生的按壓力使振動(dòng)板變得平坦，也能夠使振動(dòng)板振動(dòng)以便可靠地在厚度方向上撓曲，從而能夠?qū)Σ僮髡咛崾居|覺反饋。

根據(jù)本發(fā)明，在振動(dòng)裝置、觸覺提示裝置中，即使從振動(dòng)板為平坦的狀態(tài)開始也能夠使振動(dòng)板可靠地在厚度方向撓曲。

附圖說明

圖1是第1實(shí)施方式所涉及的觸覺提示裝置的立體圖以及底面?zhèn)鹊母┮晥D。

圖2是第1實(shí)施方式所涉及的間隔件的立體圖。

圖3是示出第1實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置的振動(dòng)方式的側(cè)視圖。

圖4是第2實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置的側(cè)視圖。

圖5是第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置的立體圖以及側(cè)視圖。

圖6是第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置的立體圖以及側(cè)視圖。

圖7是示出在第3以及第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置中產(chǎn)生的高次諧波的振動(dòng)方式的側(cè)視圖。

圖8是第5實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置的立體圖以及側(cè)視圖。

圖9是對(duì)振動(dòng)裝置的現(xiàn)有構(gòu)造進(jìn)行說明的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖排列舉幾個(gè)具體的例子來示出用于實(shí)施本發(fā)明的多個(gè)方式。各實(shí)施方式是示例，當(dāng)然能夠進(jìn)行不同的實(shí)施方式中示出的結(jié)構(gòu)的部分置換或者組合。

圖1(A)是本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的觸覺提示裝置10的立體圖。圖1(B)是從底面?zhèn)扔^察觸覺提示裝置10的俯視圖。這里，觸覺提示裝置10構(gòu)成觸摸傳感器式鍵盤。該觸覺提示裝置10具備控制部11、驅(qū)動(dòng)部12、振動(dòng)裝置20、以及觸摸面板30。此外，雖然也可以具備膜片開關(guān)等片狀的開關(guān)來代替觸摸面板30，但通過使用觸摸面板30，能夠任意地變更顯示的按鍵的位置、顯示。

振動(dòng)裝置20與觸摸面板30分別形成為在厚度方向上較薄，并且彼此在厚度方向上層疊。觸摸面板30相對(duì)于振動(dòng)裝置20配置于厚度方向的頂面?zhèn)?。觸摸面板30具備在觸覺提示裝置10的頂面露出的多個(gè)觸摸傳感器31。多個(gè)觸摸傳感器31配置于與鍵盤的按鍵排列對(duì)應(yīng)的位置。若檢測(cè)到用戶的觸摸操作，則各觸摸傳感器31向控制部11輸出檢測(cè)信號(hào)。觸摸傳感器31相當(dāng)于權(quán)利要求書所記載的觸摸檢測(cè)部。

若控制部11從任意觸摸傳感器31被輸入檢測(cè)信號(hào)，則向驅(qū)動(dòng)部12輸出控制信號(hào)。若驅(qū)動(dòng)部12從控制部11被輸入控制信號(hào)，則向振動(dòng)裝置20輸出驅(qū)動(dòng)電壓。

振動(dòng)裝置20具備振動(dòng)板21、壓電膜22、以及間隔件23。

振動(dòng)板21由能夠進(jìn)行彈性變形的材料構(gòu)成，例如由丙烯酸樹脂PMMA構(gòu)成。此外，振動(dòng)板21也可以使用金屬板、PET、聚碳酸酯(PC)、PLLA、玻璃等其他材料。振動(dòng)板21相對(duì)于壓電膜22配置于厚度方向的頂面?zhèn)?。振?dòng)板21在從厚度方向觀察時(shí)呈矩形，其具有在長(zhǎng)度方向的短邊與在寬度方向的長(zhǎng)邊。另外，振動(dòng)板21在從寬度方向觀察時(shí)彎曲為向厚度方向的頂面?zhèn)韧钩?、并向厚度方向的底面?zhèn)劝枷?。在振?dòng)板21的頂面，經(jīng)由粘合劑等接合有觸摸面板30。由于振動(dòng)板21在從寬度方向觀察時(shí)呈彎曲的平板狀，所以觸摸面板30也與振動(dòng)板21相同地在從寬度方向觀察時(shí)呈彎曲的形狀。

壓電膜22具有通過電驅(qū)動(dòng)而在面方向上產(chǎn)生振動(dòng)的性質(zhì)，其相當(dāng)于權(quán)利要求書所記載的“膜”。這里，壓電膜22通過在由具有壓電性的壓電材料構(gòu)成的膜的兩個(gè)主面各自的整個(gè)面上設(shè)置未圖示的電極來構(gòu)成。壓電膜22的壓電材料優(yōu)選例如是作為手性高分子的L型聚乳酸(PLLA)、聚偏氟乙烯(PVDF)。在由PLLA構(gòu)成的情況下，通過從在圖2(B)中空心箭頭所示的主延伸方向上被實(shí)施了延伸處理的膜，以相對(duì)于主延伸方向大致呈45°的方向作為長(zhǎng)度方向來切出壓電膜22，從而能夠使壓電膜22具有在長(zhǎng)度方向上伸長(zhǎng)、收縮那樣的壓電性。

此外，對(duì)于“膜”而言，除了壓電膜之外，只要具有通過電驅(qū)動(dòng)而在面方向上產(chǎn)生振動(dòng)的性質(zhì)，就能夠采用適當(dāng)?shù)哪ぁ＠?，“膜”能夠作為?fù)合膜、電活性膜來構(gòu)成。電活性膜是通過電驅(qū)動(dòng)而在面方向上產(chǎn)生應(yīng)力、位移的膜。復(fù)合膜是相對(duì)于樹脂膜等基材附設(shè)有壓電膜或電活性膜、壓電陶瓷等而成的膜。復(fù)合膜、電活性膜能夠由壓電膜、壓電陶瓷、電致伸縮膜、駐極體膜、電驅(qū)動(dòng)型彈性體、聚氨酯橡膠、硅酮橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠、二烯類橡膠、液晶彈性體等構(gòu)成。

該壓電膜22相對(duì)于振動(dòng)板21配置于厚度方向的底面?zhèn)?。壓電?2在振動(dòng)板21的凹狀地彎曲的底面?zhèn)?，與振動(dòng)板21的長(zhǎng)度方向的兩端附近連結(jié)。壓電膜22與振動(dòng)板21的長(zhǎng)度方向的兩端成為固定端24。即，壓電膜22張?jiān)O(shè)在兩個(gè)固定端24之間。振動(dòng)裝置20以及觸覺提示裝置10在兩個(gè)固定端24附近支承于桌子等的設(shè)置面。

壓電膜22因固定端24而在與振動(dòng)板21的底面交叉的方向上拉伸。因此，從壓電膜22向振動(dòng)板21傳遞張力，由此振動(dòng)板21彈性變形為在厚度方向上撓曲。由此，振動(dòng)板21與壓電膜22構(gòu)成當(dāng)從寬度方向觀察時(shí)構(gòu)成為弓狀的振動(dòng)裝置20。而且，間隔件23在振動(dòng)板21與壓電膜22的長(zhǎng)度方向的中央附近，設(shè)置于振動(dòng)板21與壓電膜22之間的縫隙，從而在振動(dòng)板21與壓電膜22之間確保了規(guī)定間隔的縫隙。

圖2是間隔件23的立體圖。

間隔件23例如由金屬、PET、聚碳酸酯(PC)等構(gòu)成。間隔件23優(yōu)選為具有高剛性，以防止使振動(dòng)板21、壓電膜22的振動(dòng)衰減，并且間隔件23可以由與振動(dòng)板21、壓電膜22相比彈性模量較高的材料構(gòu)成。間隔件23雖然被振動(dòng)板21和壓電膜22夾持地保持，但優(yōu)選經(jīng)由粘合劑等固定于振動(dòng)板21和壓電膜22中的至少一方。另外，間隔件23具備基部25與多個(gè)突起部26?；?5是設(shè)置于壓電膜22側(cè)的在寬度方向上較長(zhǎng)的部位。多個(gè)突起部26是設(shè)置于振動(dòng)板21側(cè)的部位，并且設(shè)為從基部25的頂面在厚度方向突出。通過在間隔件23的頂面?zhèn)仍O(shè)置突起部26，能夠減少振動(dòng)板21與間隔件23的接觸面積。由此，即使在振動(dòng)板21的長(zhǎng)度方向的中央附近、即間隔件23的正上方被手指等按壓的情況下，也能夠防止振動(dòng)較大地衰減。此外，突起部26更優(yōu)選為設(shè)置于與觸摸面板30上的觸摸傳感器31彼此之間的框架部分對(duì)置的位置。

圖3(A)是示出未被施加按壓力的狀態(tài)下的振動(dòng)裝置20的振動(dòng)方式的側(cè)視圖。

間隔件23配置于壓電膜22與振動(dòng)板21的長(zhǎng)度方向的中央附近，并分別接觸振動(dòng)板21的下表面和壓電膜22的上表面。間隔件23的厚度方向上的尺寸被設(shè)定為如下尺寸：與未設(shè)置間隔件23的情況下的振動(dòng)板21與壓電膜22在長(zhǎng)度方向的中央附近處的間隔相比稍大的尺寸。因此，在壓電膜22未被驅(qū)動(dòng)時(shí)，間隔件23向厚度方向的下側(cè)推壓壓電膜22，從而壓電膜22在與間隔件23接觸的接觸位置向下側(cè)凸出地彎曲。

若對(duì)壓電膜22施加交變電場(chǎng)使其驅(qū)動(dòng)，則壓電膜22反復(fù)生成長(zhǎng)度方向的收縮。這樣，從壓電膜22傳遞至振動(dòng)板21的張力T1周期性地增大。由此，張力T1的與固定端24的表面垂直的方向上的分力T2也周期性地增大。這樣，如圖3(A)中虛線所示，振動(dòng)板21的撓曲量周期性地增大。即，振動(dòng)板21的長(zhǎng)度方向中央附近周期性地向上方位移。由此，間隔件23周期性地向上方位移以便維持與振動(dòng)板21接觸的狀態(tài)，從而壓電膜22在長(zhǎng)度方向中央附近彎曲的角度周期性地減少。

圖3(B)是說明被施加了觸摸操作等所產(chǎn)生的按壓力的狀態(tài)下的振動(dòng)裝置20的振動(dòng)方式的側(cè)視圖。

在來自執(zhí)行觸摸操作的手指等的按壓力T3被施加于振動(dòng)板21而振動(dòng)板21被推壓直至大致平坦的形狀的狀態(tài)下，借助振動(dòng)裝置20的彈性力對(duì)手指等作用相對(duì)于按壓力T3的反作用力T4。在該狀態(tài)下，間隔件23與振動(dòng)板21一起被向下方推壓，從而壓電膜22與未被施加按壓力T3時(shí)相比更大地屈曲。即，即使按壓力T3被施加于振動(dòng)板21而振動(dòng)板21被推壓直至大致平坦的形狀，間隔件23也防止振動(dòng)板21與壓電膜22之間的縫隙崩塌，從而壓電膜22維持在與固定端24的表面交叉的方向上拉伸的狀態(tài)。因此，即使振動(dòng)板21是平坦的狀態(tài)，張力T1的分力T2也在與固定端24的表面垂直的方向上發(fā)揮作用。

因此，即使在該狀態(tài)下對(duì)壓電膜22施加交變電場(chǎng)使其驅(qū)動(dòng)，從壓電膜22傳遞至振動(dòng)板21的張力T1及其分力T2也周期性地增大，從而振動(dòng)板21也欲周期性且較大地?fù)锨?。由此，從振?dòng)板21傳遞至推壓振動(dòng)板21的手指等的反作用力T4產(chǎn)生周期性的變動(dòng)，從而能夠?qū)M(jìn)行觸摸操作的用戶提示觸覺反饋。因此，如果任意地變更在觸摸面板30上顯示的按鍵的位置，并對(duì)該按鍵的位置進(jìn)行觸摸操作，則用戶能夠獲得點(diǎn)擊感，從而能夠提高作為觸摸式鍵盤的操作性、操作感。

這樣，在觸覺提示裝置1以及振動(dòng)裝置20中，利用間隔件23使得振動(dòng)板21與壓電膜22的縫隙不會(huì)崩塌，因此能夠?qū)⒄駝?dòng)板21構(gòu)成為較薄來抑制振動(dòng)板21的剛性，從而能夠使振動(dòng)板21所產(chǎn)生的撓曲量比以往大。

此外，在本實(shí)施方式中，將振動(dòng)板21與壓電膜22的長(zhǎng)度方向的兩端分別作為固定端24來連結(jié)，因此能夠抑制構(gòu)成振動(dòng)裝置的部件個(gè)數(shù)。但是，本發(fā)明的觸覺提示裝置以及振動(dòng)裝置也可以是與上述結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)，例如，也可以使振動(dòng)板與壓電膜僅在長(zhǎng)度方向的一端側(cè)直接連結(jié)，并使長(zhǎng)度方向的另一端側(cè)經(jīng)由支承部件等連結(jié)。

另外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為將單層的壓電膜22張?jiān)O(shè)于振動(dòng)板21，但也可以通過將壓電膜22粘貼于構(gòu)成樹脂膜等基材的膜(勵(lì)磁膜)，并將勵(lì)磁膜張?jiān)O(shè)于振動(dòng)板21，來構(gòu)成本發(fā)明的觸覺提示裝置以及振動(dòng)裝置。另外，也可以通過將壓電陶瓷附設(shè)于勵(lì)磁膜，并將勵(lì)磁膜張?jiān)O(shè)于振動(dòng)板21，來構(gòu)成本發(fā)明的觸覺提示裝置以及振動(dòng)裝置。在該情況下，也可以準(zhǔn)備一對(duì)勵(lì)磁膜，將各勵(lì)磁膜的一端連接于壓電陶瓷，并將各勵(lì)磁膜的另一端連接于振動(dòng)板21。另外，也可以構(gòu)成為準(zhǔn)備多對(duì)勵(lì)磁膜，將它們連接于一個(gè)壓電陶瓷。

另外，在本實(shí)施方式中，在間隔件23設(shè)置有基部25和突起部26，但例如也可以將間隔件23形成為不具有突起部26的形狀。但是，通過設(shè)置突起部26，能夠減少間隔件23與振動(dòng)板21接觸的接觸面積。間隔件23與振動(dòng)板21接觸的接觸面積較小的話，更能夠抑制振動(dòng)板21的振動(dòng)被間隔件23約束，從而能夠使振動(dòng)板21更加良好地振動(dòng)。另外，突起部26并不限定于圖2所示的圓柱形狀，也可以是半球形狀、圓錐形狀等其他形狀。另外，除此之外，突起部26也可以是在厚度方向上向振動(dòng)板21側(cè)突出且在面內(nèi)方向延伸的峰狀(刃狀)。另外，突起部26也可以具有四棱柱狀等的多邊形的截面。另外，間隔件23的基部25也可以是與立方體狀不同的形狀。

另外，在本實(shí)施方式中，示出了如下結(jié)構(gòu)例：即使在壓電膜22未被驅(qū)動(dòng)時(shí)，間隔件23也接觸振動(dòng)板21和壓電膜22，并從間隔件23對(duì)壓電膜22施加張緊力，但本發(fā)明并不限定于這一例子。例如，也可以將間隔件23的高度被設(shè)定為和壓電膜22未被驅(qū)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)板21與壓電膜22的間隔相同的程度。在該情況下，即使在壓電膜22未被驅(qū)動(dòng)時(shí)、間隔件23接觸壓電膜22和壓電膜22的狀態(tài)下，也不會(huì)從間隔件23對(duì)壓電膜22施加張緊力，因此與始終對(duì)壓電膜22施加來自間隔件23的張緊力的情況相比，能夠減輕對(duì)壓電膜22施加的負(fù)荷而使壓電膜22難以產(chǎn)生形狀劣化、特性劣化。

接下來，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置進(jìn)行說明。

圖4(A)是示出第2實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20A的未被施加按壓力的狀態(tài)下的側(cè)視圖。該振動(dòng)裝置20A具備振動(dòng)板21、壓電膜22、以及間隔件23A。間隔件23A被設(shè)定為和未設(shè)置間隔件23A的情況下的振動(dòng)板21與壓電膜22的間隔相比更小的尺寸，并經(jīng)由粘合劑等固定于壓電膜22(或者振動(dòng)板21)。因此，在未對(duì)振動(dòng)裝置20A施加按壓力的狀態(tài)下，間隔件23A不接觸振動(dòng)板21，從而壓電膜22為平坦?fàn)睢?/p>

圖4(B)是示出第2實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20A的未被施加按壓力的狀態(tài)下的側(cè)視圖。在從執(zhí)行觸摸操作的手指等對(duì)振動(dòng)板21施加比較大的按壓力T3而將振動(dòng)板21推壓直至大致平坦的形狀的狀態(tài)下，間隔件23A接觸振動(dòng)板21和壓電膜22的雙方，并向下方推壓壓電膜22。由此，壓電膜22在與間隔件23A接觸的接觸位置向下側(cè)凸出地彎曲。因此，間隔件23防止振動(dòng)板21與壓電膜22之間的縫隙崩塌，從而即使因按壓力T3的施加而使振動(dòng)板21成為平坦?fàn)?，壓電?2也維持在與固定端24的表面交叉的方向上拉伸的狀態(tài)。

因此，在該振動(dòng)裝置20A中，同樣即使從由執(zhí)行觸摸操作的手指等施加按壓力T3而將振動(dòng)板21推壓直至大致平坦的形狀的狀態(tài)開始，也能夠通過驅(qū)動(dòng)壓電膜22來使振動(dòng)板21振動(dòng)為反復(fù)撓曲。因此，即便使用該振動(dòng)裝置20A來構(gòu)成觸覺提示裝置，也能夠?qū)M(jìn)行觸摸操作的用戶提示觸覺反饋。

而且，如本實(shí)施方式那樣，在間隔件通常時(shí)不接觸振動(dòng)板的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)執(zhí)行觸摸操作的手指等與振動(dòng)板、觸摸面板接觸時(shí)，振動(dòng)板的振動(dòng)不受間隔件約束，因此振動(dòng)板的振動(dòng)從零開始上升至所希望的振幅的時(shí)間較短。因此，能夠?qū)?zhí)行觸摸操作的操作者賦予更加可靠的觸覺反饋。

接下來，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置進(jìn)行說明。

圖5(A)是第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20B的立體圖，圖5(B)是第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20B的側(cè)視圖。

振動(dòng)裝置20B具備振動(dòng)板21B、壓電膜22B、間隔件23B、以及固定部24B。振動(dòng)板21B與壓電膜22B彼此在長(zhǎng)度方向的兩端附近連結(jié)，并且設(shè)定振動(dòng)板21B的初始形狀、壓電膜22B的張力，以使得在連結(jié)的狀態(tài)下振動(dòng)板21B不彎曲而維持平坦?fàn)?。更具體而言，振動(dòng)板21B的不與壓電膜22B連結(jié)的狀態(tài)下的初始形狀以預(yù)先彎曲為向下側(cè)凸出的形狀形成。而且，設(shè)定壓電膜22B的張力，以使得振動(dòng)板21B借助從壓電膜22B作用的張力和從間隔件23B作用的外力而變形為平坦?fàn)睢９潭ú?4B設(shè)為在振動(dòng)板21B與壓電膜22B連結(jié)的兩端附近，向振動(dòng)裝置20B的厚度方向下側(cè)突出。固定部24B被支承在桌子等的設(shè)置面上，防止振動(dòng)板21B以及壓電膜22B直接接觸設(shè)置面。

在這種結(jié)構(gòu)的振動(dòng)裝置20B中，同樣，間隔件23B配置于壓電膜22B與振動(dòng)板21B的長(zhǎng)度方向的中央附近，其分別接觸振動(dòng)板21B的下表面和壓電膜22B的上表面，從而在振動(dòng)板21B與壓電膜22B之間確保了規(guī)定間隔的縫隙。因此，間隔件23B向厚度方向的下側(cè)推壓壓電膜22B，從而壓電膜22B在與間隔件23B接觸的接觸位置向下側(cè)凸出地彎曲。

由此，即使振動(dòng)板21B為平坦?fàn)睿瑝弘娔?2B也成為在與振動(dòng)板21B的表面交叉的方向上拉伸的狀態(tài)。因此，振動(dòng)板21B借助壓電膜22B的驅(qū)動(dòng)而周期性地?fù)锨?，從而能夠?qū)?zhí)行觸摸操作的用戶提示觸覺反饋。這樣，在振動(dòng)裝置20B中，通過設(shè)置間隔件23B，即使不是彎曲的形狀，也能夠使振動(dòng)板21B撓曲。因此，能夠增加振動(dòng)板21B的形狀自由度。

接下來，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置進(jìn)行說明。

圖6(A)是第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20C的立體圖，圖6(B)是第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20C的側(cè)視圖。

振動(dòng)裝置20C具備振動(dòng)板21C、壓電膜22C、間隔件23C、24C、以及固定部25C。振動(dòng)板21C與壓電膜22C彼此在長(zhǎng)度方向的兩端附近連結(jié)，并且設(shè)定振動(dòng)板21C的初始形狀、壓電膜22C的張力，以使得在連結(jié)的狀態(tài)下振動(dòng)板21C不彎曲而維持平坦?fàn)睢９潭ú?5C構(gòu)成為在振動(dòng)板21C與壓電膜22C連結(jié)的兩端附近，向振動(dòng)裝置20C的厚度方向下側(cè)突出。間隔件23C、24C彼此在振動(dòng)裝置20C的長(zhǎng)度方向上隔開規(guī)定間隔排列，并分別接觸振動(dòng)板21C的下表面和壓電膜22C的上表面的每一個(gè)，從而在振動(dòng)板21C與壓電膜22C之間確保了規(guī)定間隔。因此，壓電膜22C被間隔件23C、24C向厚度方向的下側(cè)推壓從而彎曲。

在這樣的振動(dòng)裝置20C中，同樣，振動(dòng)板21C為平坦?fàn)?，壓電?2C成為在與振動(dòng)板21C的表面交叉的方向上拉伸的狀態(tài)。因此，振動(dòng)板21C借助壓電膜22C的驅(qū)動(dòng)而周期性地?fù)锨瑥亩軌驅(qū)?zhí)行觸摸操作的用戶提示觸覺反饋。

圖7是對(duì)在第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20B與第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20C中產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行說明的圖。

振動(dòng)裝置20B與振動(dòng)裝置20C具有根據(jù)振動(dòng)板21B、21C的長(zhǎng)度方向上的尺寸而定的共振頻率。因此，對(duì)于振動(dòng)裝置20B與振動(dòng)裝置20C而言，由于被施加與上述共振頻率一致的頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而產(chǎn)生長(zhǎng)度方向的中央附近成為振動(dòng)的波腹且長(zhǎng)度方向的兩端附近成為固定端的振動(dòng)。而且，振動(dòng)板21B、21C的與間隔件23B、23C、24C接觸的接觸位置成為振動(dòng)的波節(jié)(節(jié)點(diǎn))那樣的高次諧波被疊加于這樣的振動(dòng)板21B、21C的振動(dòng)。

如圖7(A)所示，在振動(dòng)裝置20B中，間隔件23B與振動(dòng)板21B的長(zhǎng)度方向的中央附近接觸，從而產(chǎn)生該接觸位置成為振動(dòng)的波節(jié)那樣的高次諧波的振動(dòng)。即，以振動(dòng)板21B的長(zhǎng)度方向上的尺寸作為1個(gè)波長(zhǎng)的2次諧波的振動(dòng)被疊加于振動(dòng)裝置20B的振動(dòng)。

另一方面，如圖7(B)所示，在振動(dòng)裝置20C中，間隔件23C、24C在振動(dòng)板21C的長(zhǎng)度方向上隔開適當(dāng)?shù)拈g隔排列，從而產(chǎn)生與它們接觸的接觸位置分別成為振動(dòng)的波節(jié)(節(jié)點(diǎn))那樣的高次諧波的振動(dòng)。即，在振動(dòng)裝置20C的振動(dòng)中，疊加使振動(dòng)板21C的長(zhǎng)度方向上的尺寸為1.5個(gè)波長(zhǎng)那樣的3次諧波的振動(dòng)。

因此，在第3實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20B與第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20C中，即使在振動(dòng)板21B、21C的長(zhǎng)度方向上的尺寸相等的情況下，振動(dòng)板21B、21C所產(chǎn)生的高次諧波的頻率也不同。一般地，作為對(duì)手指進(jìn)行的觸覺反饋而優(yōu)良(高靈敏度)的振動(dòng)的頻率是100Hz～300Hz，因此在振動(dòng)板21B、21C的共振頻率是比100Hz低的頻率的情況下，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整間隔件的數(shù)量、位置，能夠?qū)⒄駝?dòng)板21B、21C所產(chǎn)生的振動(dòng)的高次諧波設(shè)定為100Hz～300Hz的頻率。因此，即使在振動(dòng)板21B、21C的共振頻率是比100Hz低的頻率的情況下，也能夠得到對(duì)手指等進(jìn)行的良好的觸覺反饋。

接下來，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置進(jìn)行說明。

圖8(A)是第5實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20D的立體圖，圖8(B)是第4實(shí)施方式所涉及的振動(dòng)裝置20D的后視圖。

振動(dòng)裝置20D具備振動(dòng)板21D、多個(gè)壓電膜22D、以及間隔件23D。多個(gè)壓電膜22D是寬度方向上的尺寸較短而長(zhǎng)度方向上的尺寸較長(zhǎng)的長(zhǎng)條狀，它們?cè)趯挾确较蚺帕袨楸舜瞬⑿?。多個(gè)壓電膜22D的長(zhǎng)度方向上的尺寸是與振動(dòng)板21D相同程度的尺寸，與振動(dòng)板21D連結(jié)的固定端24D設(shè)置于長(zhǎng)度方向的兩端附近。間隔件23D接觸振動(dòng)板21D的下表面和多個(gè)壓電膜22D的上表面，并在寬度方向延伸為橫跨多個(gè)壓電膜22D，從而在振動(dòng)板21D與多個(gè)壓電膜22D之間確保了規(guī)定間隔。因此，多個(gè)壓電膜22D被間隔件23D向厚度方向的下側(cè)推壓從而彎曲。

在該振動(dòng)裝置20D中，各壓電膜22D的形狀是在長(zhǎng)度方向上較長(zhǎng)的長(zhǎng)條狀，因此借助各壓電膜22D的驅(qū)動(dòng)而在長(zhǎng)度方向上最大程度地產(chǎn)生伸長(zhǎng)、收縮。因此，通過使用多個(gè)這樣的壓電膜22D來使振動(dòng)板21D振動(dòng)，能夠有效果地使振動(dòng)板21D振動(dòng)。另外，在該振動(dòng)裝置20D中，由于與上述各實(shí)施方式相同地設(shè)有間隔件23D，所以即使從振動(dòng)板21D被推壓的狀態(tài)開始，也能夠使振動(dòng)板21D振動(dòng)。因此，即便使用該振動(dòng)裝置20D來構(gòu)成觸覺提示裝置，也能夠?qū)?zhí)行觸摸操作的用戶提示觸覺反饋。

此外，在如本實(shí)施方式那樣設(shè)置多個(gè)壓電膜的情況下，除了像上述那樣配置一個(gè)間隔件以橫跨多個(gè)壓電膜之外，還可以相對(duì)于各壓電膜分別獨(dú)立地配置多個(gè)較短的間隔件。若相對(duì)于多個(gè)壓電膜分別獨(dú)立地配置多個(gè)間隔件，則能夠調(diào)整施加于各壓電膜的張緊力，也能夠更加有效果地使振動(dòng)板振動(dòng)。

另外，在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，也可以與圖6所示的結(jié)構(gòu)相同地在各壓電膜的長(zhǎng)度方向上排列地配置多個(gè)間隔件。

本發(fā)明能夠如以上說明那樣實(shí)施，但只要是屬于權(quán)利要求書所記載的結(jié)構(gòu)，通過除上述以外的結(jié)構(gòu)也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。例如，本發(fā)明的振動(dòng)裝置也可以應(yīng)用于除觸覺提示裝置之外的其他裝置，例如應(yīng)用于平面型揚(yáng)聲器等。

附圖標(biāo)記的說明：

10…觸覺提示裝置；11…控制部；12…驅(qū)動(dòng)部；20、20B、20C…振動(dòng)裝置；21、21B、21C…振動(dòng)板；22、22B、22C…壓電膜；23、23A、23B、23C、24C…間隔件；24…固定端；24B、25C…固定部；25…基部；26…突起部；30…觸摸面板；31…觸摸傳感器。