(57)【要約】  本発明の振動体は、第１方向に沿った切込みを介する平坦部及び曲部を有する振動板と、一部に圧電性樹脂を含み、かつ前記第１方向に沿う対の前記曲部に張架されるフィルムと、を備える。例えば、各曲部の外側端部には圧電フィルムの端部が固定される。圧電フィルムの両主面の電極に交流電圧が印加されると、圧電フィルムは第１方向に沿って伸縮を繰り返す。すると、対の曲部は、圧電フィルムの伸縮に伴って、それぞれ曲げの度合いが増減する。曲部の曲げの度合いの増減により、振動板は、主面法線方向に振動する。この振動は、切込み以外の部分で曲部と一体となっている平坦部に伝わる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向の両端部に対の切込みが形成され、各切込みを介する平坦部及び曲部を有する振動板と、
電圧が加わると面方向に伸縮し、かつ対の前記曲部に張架されるフィルムと、
を備えた振動体。
【請求項２】
前記フィルムは、前記曲部に曲げ応力がかかった状態で、張架される、
請求項１に記載の振動体。
【請求項３】
前記振動板の前記フィルムと反対側の主面に当接する平板を備える、
請求項１又は請求項２に記載の振動体。
【請求項４】
前記圧電性樹脂は、ポリフッ化ビニリデンを材料とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動体。
【請求項５】
前記圧電性樹脂は、キラル高分子を材料とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動体。
【請求項６】
前記キラル高分子は、ポリ乳酸であることを特徴とする請求項５に記載の振動体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の振動体と、
タッチ操作を検出する検出部と、
前記検出部が前記タッチ操作を検出すると、前記駆動信号を前記振動体に印加する駆動部と、
前記検出部が検出したタッチ操作に応じたキー情報を出力する出力部と、
を備えた触覚提示キーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧が加わると面方向に伸縮するフィルムと、振動板と、を備えた振動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電圧が加わると面方向に伸縮するフィルム（以下、単に圧電フィルムと称す。）と、振動板と、を備えた振動体が知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、湾曲した状態の振動板の両端部にエキサイタフィルムが張架されてなる振動体（スピーカ）が記載されている。エキサイタフィルムには、圧電フィルムが貼り付けられている。その圧電フィルムの両主面に形成された電極に交流電圧が印加されると、圧電フィルム及びエキサイタフィルムは面方向に伸縮を繰り返す。振動板は、圧電フィルム及びエキサイタフィルムの伸縮に伴って、主面法線方向に振動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１５７６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示す振動体では、振動板全体が湾曲し、平坦になっていない。特に、入力操作を受け付けると振動体を振動させることで入力操作のフィードバックを与える触覚提示装置においては、入力操作がされる側に配置される振動板は平坦であることが望ましい。【０００６】
また、特許文献１に示す構造では、振動板の振動は、腹（振動板の中央側）で大きく、節（振動板の両端部側）で小さい。すなわち、特許文献１に示す構造では、振動板の振動は、両端部を結ぶ方向において、大きさにバラつきがある。すると、ユーザは、入力操作のフィードバックの大きさにバラつきがあるので、違和感を覚える。【０００７】
振動板の両端部を結ぶ方向において圧電フィルムに印加する電圧を異ならせれば、振動の大きさを揃えることが可能である。しかしながら、印加すべき電圧を求めるためには、振動を検出する複数のセンサを振動板の両端部を結ぶ方向に配列する必要がある。すなわち、構造が複雑化する。【０００８】
また、特許文献１に示す振動体を製造するには、振動板にテンションをかけて湾曲させた状態で圧電フィルムを貼り付ける必要がある。しかしながら、貼り付ける辺が長いので、振動板全体に同じ大きさのテンションをかけたまま、圧電フィルムを貼り付けることは難しい。このテンションにバラつきがあると、振動板の振動の面内バラつきが生じてしまう。【０００９】
そこで、本発明の目的は、より小さい圧電フィルムによっても主面法線方向に振動し、かつ主面が平坦な形状の振動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の振動体は、所定方向の両端部に対の切込みが形成され、各切込みを介する平坦部及び曲部を有する振動板と、電圧が加わると面方向に伸縮し、かつ対の前記曲部に張架されるフィルムと、を備える。【００１１】
フィルムとしては、電歪フィルム、エレクトレットフィルム、圧電粒子を高分子に分散させたコンポジットフィルム、又は電気活性高分子フィルムを用いることができる。また、フィルムは、エキサイタフィルム上に接着されてなる態様であってもよい。さらに、フィルムその物が面方向に伸縮しなくとも、例えば接着された圧電セラミックがフィルムを面方向に伸縮させる態様であってもよい。【００１２】
本発明の構成では、振動板は、一部（対の曲部）が曲がっており、その他の部分（平坦部）が平坦な形状である。すなわち、曲部と平坦部とは１枚の振動板を構成するように切込み以外の部分で一体となっている。【００１３】
例えば、振動板を平面視して、振動板の左右に対の切込みを形成し、各切込みから上の部分を曲げる。曲げの方向は、振動板の上面側又は下面側である。すると、左右の曲部（対の曲部）が形成される。ただし、左の切込みから上の部分を曲げ、右の切込みから下の部分を曲げて、対の曲部を形成してもよい。【００１４】
例えば、各曲部の外側端部には圧電フィルムの端部が固定される。圧電フィルムの両主面には電極が形成される。圧電フィルムの両主面の電極に交流電圧が印加されると、圧電フィルムは所定方向に沿って伸縮を繰り返す。すると、対の曲部は、圧電フィルムの伸縮に伴って、それぞれ曲げの度合いが増減する。曲部の曲げの度合いの増減により、振動板は、主面法線方向に振動する。この振動は、切込み以外の部分で曲部と一体となっている平坦部に伝わる。【００１５】
これにより、振動板の主面法線方向に振動しつつも、振動板の一部（平坦部）が平坦な形状である振動体を実現することができる。【００１６】
また、本発明の振動体では、圧電フィルムは、振動板の主面全体ではなく、対の曲部のみに張架される。従って、より小さい圧電フィルムを用いても本発明の振動体を実現することができる。【００１７】
また、前記振動板の平坦部では、振動の大きさの面内分布を均一化することができる。【００１８】
また、前記フィルムは、前記曲部に曲げ応力がかかった状態で、張架されてもよい。【００１９】
このように曲部に曲げ応力が発生する状態で圧電フィルムを振動板に張架することにより、圧電フィルムには中央部から両端部の方向に引っ張り力がかかる。これにより、振動板の曲部は、圧電フィルムが伸張しやすくなるため、効率的に振動するようになる。【００２０】
また、振動体は、前記振動板の前記フィルムと反対側の主面に当接する平板を備えてもよい。これにより、振動体のフィルムと反対側の面は、全領域で平坦となる。【００２１】
また、前記圧電性樹脂は、ポリフッ化ビニリデンを材料としてもよい。また、圧電性樹脂はキラル高分子を材料としてもよいし、そのキラル高分子は、ポリ乳酸であってもよい。【００２２】
キラル高分子の圧電特性は、分子構造に起因するため、ポリフッ化ビニリデン等の強誘電体のポリマーに比べて、焦電効果がない。したがって、キラル高分子を材料とした圧電フィルムは、指の温度が伝わってしまう装置（例えばキーボード）の構成として好適である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、曲部のみが曲がっており、かつフィルムが曲部のみに張架されるため、より小さいフィルムによっても振動し、かつ平坦部で平坦な形状の振動体を実現することができる。また、平坦部では振動の面内分布が均一化され、フィルムと反対側の主面に平板を備えた場合は全領域で均一な振動を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）は、実施形態１に係る振動体の上面側からの外観斜視図であり、（Ｂ）は、当該振動体の下面側からの外観斜視図である。
【図２】振動体の上面図である。
【図３】（Ａ）は、Ａ−Ａ断面図であり、（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図であり、（Ｃ）は、圧電フィルムの断面を拡大した図である。
【図４】振動装置の構成の一部を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ振動体の振動を説明するための側面図である。
【図６】実施形態１に係る振動体を備えた触覚提示キーボードの分解斜視図である。
【図７】（Ａ）は、実施形態１の変形例１に係る振動体の上面側からの外観斜視図であり、（Ｂ）は、当該振動体の下面側からの外観斜視図である。
【図８】実施形態１の変形例１に係る振動体の側面図である。
【図９】実施形態１に係る振動体の変形例２に係る振動体の側面図である。
【図１０】実施形態２に係る振動体の上面側からの外観斜視図である。
【図１１】実施形態３に係る振動体の上面側からの外観斜視図である。
【図１２】（Ａ）は、実施形態４に係る振動体の上面側からの外観斜視図であり、（Ｂ）は、当該振動体の下面側からの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施形態１に係る振動体について図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）を用いて説明する。図１（Ａ）は、振動体の上面側からの外観斜視図であり、図１（Ｂ）は、当該振動体の下面側からの外観斜視図である。図２は、振動体の上面図である。図３（Ａ）は、Ａ−Ａ断面図であり、図３（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図であり、図３（Ｃ）は、圧電フィルムの断面を拡大した図である。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）において振動体１００の高さ方向の面を上面とし、高さ方向と反対方向の面を下面とする。
【００２６】
振動体１００は、駆動信号によって振動するものである。振動体１００は、例えばスピーカ装置や、振動で入力操作のフィードバックを与える触覚提示装置といった振動装置に用いられる。
【００２７】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る振動体１００は、略薄型の板形状であり、振動板１０及び圧電フィルム２０からなる。
【００２８】
図１（Ａ）に示すように、振動板１０は、概観して、例えば奥行方向よりも幅方向に長い薄型の板形状である。振動板１０は、例えばアクリル樹脂ＰＭＭＡで構成されている。なお、振動板１０は、金属板（例えばステンレス板及び銅板）、ＰＥＴ、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ガラスエポキシ樹脂板、ガラス、等の他の材料を用いてもよい。
【００２９】
振動板１０は、平坦部５、中央部４、及び平坦部６からなる。平坦部５、中央部４、及び平坦部６は、図１（Ａ）及び図２に示すように、例えばそれぞれ幅方向に長い。平坦部５、中央部４、及び平坦部６は、奥行方向に沿って、順に並んでいる。平坦部５、中央部４、及び平坦部６は、振動板１０に形成された複数の切込みを基準に並んでいる。
【００３０】
ただし、振動板１０及び圧電フィルム２０は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、及び図２に示す形状に限らない。例えば、振動板１０は、奥行き方向の長さが幅方向の長さより長くてもよい。振動板１０の長手方向に圧電フィルム２０を張架する場合、圧電フィルム２０が長くなるので、圧電フィルム２０の駆動電圧（図４を参照）は低くてもよい。駆動電圧が低くなると共振周波数は低くなる。このため、サイズ等の制約がある状態で共振周波数を高くする場合は、振動板１０の短手方向に圧電フィルム２０を張架し、この圧電フィルム２０の長さに合わせて各切込みを形成すればよい。
【００３１】
より具体的には、振動板１０には、図１（Ａ）及び図２に示すように、幅方向の両端部に２対の切込みが形成されている。１対目の切込みは、切込み８００、及び切込み８０１からなる。２対目の切込みは、切込み８０２、及び切込み８０３からなる。２対目の切込みは、１対目の切込みより奥行方向に形成されている。
【００３２】
切込み８００及び切込み８０２は、振動板１０において、幅方向と反対方向の端部に形成されている。切込み８０１及び切込み８０３は、振動板１０において、幅方向の端部に形成されている。
【００３３】
図２に示すように、切込み８００、切込み８０１、切込み８０２、及び切込み８０３は、それぞれ幅方向に平行になるように形成されている。１対目の切込み（切込み８００及び切込み８０１）は、幅方向に平行な同一線上に配置されるようにそれぞれ奥行方向の位置が調整されている。２対目の切込み（切込み８０２及び切込み８０３）は、幅方向に平行な同一線上に配置されるようにそれぞれ奥行方向の位置が調整されている。
【００３４】
中央部４は、図１（Ａ）及び図２に示すように、振動板１０において、切込み８００及び切込み８０１を通る線を介して平坦部５に並んでいる。平坦部６は、切込み８０２及び切込み８０３を通る線を介して中央部４に並んでいる。
【００３５】
ただし、本実施形態において、切込み８００及び切込み８０１が同一線上に配置されることは必須の構成ではない。同様に、本実施形態において切込み８０２及び切込み８０３が同一線上に配置されることは必須の構成ではない。また、切込み８００〜８０３は、それぞれ幅方向に平行な直線状に限らず、幅方向に沿う曲線状であっても構わない。
【００３６】
平坦部５及び平坦部６は、図１（Ａ）に示すように、全体が平坦な形状である。
【００３７】
中央部４は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、幅方向の両端部が下面側に湾曲している。換言すれば、中央部４は、幅方向の中央部が両端部より上面側に隆起している。より具体的には、中央部４は、図１（Ａ）及び図２に示すように、湾曲部１、基部３、及び湾曲部２からなる。湾曲部１、基部３、及び湾曲部２は、幅方向に順に並んでいる。湾曲部１及び湾曲部２は、本発明の対の曲部に相当する。
【００３８】
湾曲部１は、図２に示すように、平坦部５と切込み８００を介し、平坦部６と切込み８０２を介している。湾曲部２は、図２に示すように、平坦部５と切込み８０１を介し、平坦部６と切込み８０３を介している。
【００３９】
基部３は、図１（Ａ）に示すように、平坦な形状であり、平坦部５及び平坦部６と一体となっている。これにより、湾曲部１及び湾曲部２は、平坦な形状の基部３を介して平坦部５及び平坦部６と一体となっている。
【００４０】
圧電フィルム２０は、図１（Ｂ）、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に示すように、中央部４の下面に張架されている。圧電フィルム２０は、一端が湾曲部１の幅方向と反対方向の端部に固定され、他端が湾曲部２の幅方向の端部に固定されている。すなわち、圧電フィルム２０は、湾曲部１及び湾曲部２に張架されている。ただし、圧電フィルム２０は、湾曲部１及び湾曲部２において、各端部に限らず湾曲している部分に固定されていればよい。
【００４１】
圧電フィルム２０は、図１（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、幅方向に長い。圧電フィルム２０は、図３（Ｃ）の拡大図に示すように、ベースフィルム２３の両主面に電極２１及び電極２２が形成されてなる。電極２１及び電極２２は、アルミ蒸着電極を用いることが好ましい。電極２１及び電極２２は、透光性が求められる場合、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ことが好ましい。また、銀ナノワイヤ電極を用いることでも透光性を有する電極２１及び電極２２を実現できる。電極２１及び電極２２には、図示しない引出配線導体が接続されており、駆動信号が当該引出配線導体を介して電極２１及び電極２２へ印加される。
【００４２】
圧電フィルム２０のベースフィルム２３は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、キラル高分子、等の圧電性材料の樹脂を一部に含む。ベースフィルム２３の材料としてＰＶＤＦを用いれば、圧電定数は最も高くなる。ベースフィルム２３の材料としてポリ乳酸（ＰＬＡ）を用いれば、圧電定数が高く、かつ透光性が高くなる。ベースフィルム２３の材料としてＰＬＡを用いる場合、特に一軸延伸されたＰＬＬＡを材料とすることが望ましい。ＰＬＡを用いる場合、他の構成（振動板１０及び電極２１，２２）も透光性の高い材料を用いることにより、平面視した略全面が高い透光性を有する振動体１００を実現することができる。
【００４３】
また、キラル高分子の圧電特性は、分子構造に起因するため、ポリフッ化ビニリデン等の強誘電体のポリマーに比べて、焦電効果がない。従って、キラル高分子は、利用者にタッチされ、指の温度が伝わってしまう装置（例えばキーボード）の構成として好適である。
【００４４】
なお、中央部４に張架される圧電フィルム２０は、電歪フィルム、エレクトレットフィルム、圧電粒子を高分子に分散させたコンポジットフィルム、又は電気活性高分子フィルムであってもよい。また、これらフィルムは、振動板１０の中央部４の両端部に張架されたエキサイタフィルム上に貼り付けてなる態様であってもよい。さらに、フィルムその物が面方向に伸縮しなくとも、例えば接着された圧電セラミックがフィルムを面方向に伸縮させる態様であってもよい。
【００４５】
次に、図４は、振動装置の構成の一部を示すブロック図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ振動体の振動を説明するための側面図である。
【００４６】
図４に示すように、振動装置は、駆動部３０及び振動体１００を備えている。圧電フィルム２０のベースフィルム２３は、両主面の電極２１及び電極２２に駆動部３０からの駆動信号が印加されると、幅方向に伸縮を繰り返す。幅方向に伸縮するベースフィルム２３を用意するために、例えば材料がＰＬＬＡである場合、延伸方向に対して略４５°の角度をなす方向が幅方向となるように裁断する。
【００４７】
図５（Ａ）の白抜き矢印に示すように、圧電フィルム２０が幅方向に沿って両端部から中央部に向かって収縮すると、図５（Ａ）の黒塗り矢印に示すように、基部３の上面側へ隆起する高さ（以下、隆起量と称す。）が増加する。ただし、基部３の隆起量は、湾曲部１及び湾曲部２と圧電フィルム２０との固定部を基準とする。また、図５（Ｂ）の白抜き矢印に示すように、圧電フィルム２０が幅方向に沿って中央部から両端部に向かって伸張すると、図５（Ｂ）の黒塗り矢印に示すように、基部３の隆起量が減少する。圧電フィルム２０が伸縮を繰り返すと、基部３の隆起量は増減を繰り返す。すなわち、基部３は、振動板１０主面の法線方向に沿って振動する。
【００４８】
この基部３の振動は、基部３で一体となっている平坦部５及び平坦部６に伝わる。従って、平坦部５及び平坦部６も基部３の振動に伴って振動板１０主面の法線方向に沿って振動する。
【００４９】
本実施形態に係る振動体１００は、振動板１０主面の法線方向に沿って振動しつつも、平坦部５、平坦部６、及び基部３が平坦な形状である。
【００５０】
また、平坦部５及び平坦部６が基部３の振動に伴って振動するので、平坦部５、平坦部６、及び基部３における振動の大きさの面内分布は均一化されている。これにより、本実施形態に係る振動体１００は、平坦部５、平坦部６、及び基部３のうちのいずれの領域を利用者が触っても、同じ大きさの振動を感じさせることができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る振動体１００は、中央部４のみに圧電フィルム２０が張架されている。従って、振動体１００は、振動板１０全面に圧電フィルムを張架する場合に比べて、圧電フィルムがより小さくて済み、経済的である。
【００５２】
また、本実施形態では、振動板１０の中央部４には、曲げ応力がかかった状態で圧電フィルム２０が張架されている。曲げ応力は、図３（Ｂ）の白抜き矢印９０１に示すように、中央部４の幅方向の両端部で下面側にかかっている。すなわち、曲げ応力９０１は、湾曲部１及び湾曲部２のうち、基部３に対して反対側の端部で下面側に向かってかかっている。この曲げ応力９０１により、圧電フィルム２０は、図３（Ｂ）の白抜き矢印９０２に示すように、幅方向の中央部から両端部に引っ張り力がかかっている。
【００５３】
この曲げ応力９０１による引っ張り力９０２は、圧電フィルム２０が幅方向に伸張した際に湾曲部１及び湾曲部２を平坦な形状に近づけやすくする。すなわち、引っ張り力９０２は、基部３の隆起量を減少させやすくする。これにより、基部３は、より大きく振動するようになる。ただし、曲げ応力９０１がかかっている状態で中央部４に圧電フィルム２０を張架することは必須ではない。例えば、振動体１００は、曲げ応力がかかっていない状態で湾曲した振動板を備える態様であってもかまわない。
【００５４】
また、対の湾曲部１及び湾曲部２は、基部３を介して幅方向に平行に並ぶ必要はない。例えば、湾曲部２を平坦にし、かつ平坦部５のうち幅方向の端部を湾曲させ、湾曲部１との間で圧電フィルム２０を張架してもよい。このように、幅方向に斜めに対の湾曲部を形成してもよい。
【００５５】
このように平坦部の法線方向に振動する振動体１００は、例えば、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る触覚提示キーボードに用いられる。
【００５６】
例えば、図６の分解斜視図に示すように、触覚提示キーボード２００は、キーボード部２１０と、振動体１００と、フレーム部２２０と、を備えている。キーボード部２１０は、振動体１００の上面に当接するように配置されている。キーボード部２１０は、ベース部２１１と、複数のタッチセンサ２１２（キーに対応する）とを備えている。複数のタッチセンサ２１２は、ベース部２１１の例えば上面にそれぞれ配置されている。各タッチセンサ２１２は、利用者のタッチ操作を検出する。フレーム部２２０は、例えば、圧電フィルム２０に駆動信号を与える駆動部３０、いずれのタッチセンサ２１２がタッチされたかを特定する特定部、特定したタッチセンサ２１２に応じたキー情報を出力する出力部、等を実現する電気回路モジュールを内蔵する。
【００５７】
触覚提示キーボード２００は、利用者がいずれかのタッチセンサ２１２をタッチすると、タッチされたタッチセンサ２１２を特定し、特定したタッチセンサ２１２に応じたキー情報を外部の情報処理装置へ出力する。駆動部３０は、タッチされたタッチセンサ２１２が特定されると、駆動信号を出力し、振動体１００を振動させる。振動体１００の振動は、ベース部２１１を介してタッチ操作を行った指に伝わる。このように触覚提示キーボード２００は、利用者がいずれかのタッチセンサ２１２をタッチした時に、振動体１００の振動を利用者に感じさせることができる。また、利用者は、ベース部２１１を介して接触する振動体１００が平坦部（基部３、及び中央部５，６）を有しているため、タッチセンサ２１２をタッチした際に湾曲を意識しにくくなる。
【００５８】
次に、実施形態１に係る振動体１００の変形例１について図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図８を用いて説明する。図７（Ａ）は、実施形態１の変形例１に係る振動体１００Ａの上面側からの外観斜視図であり、図７（Ｂ）は、振動体１００Ａの下面側からの外観斜視図である。図８は、振動体１００Ａの側面図である。
【００５９】
振動体１００Ａは、振動板１０の上面に平板１１が配置される点において振動体１００と相違する。振動体１００と重複する構成の説明は省略する。
【００６０】
平板１１は、図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図８に示すように、振動板１０のうち、平坦な部分に当接するように配置されている。具体的には、平板１１は、振動板１０の平坦部５、平坦部６、中央部４の基部３に当接している。圧電フィルム２０の伸縮に伴う基部３の振動は、振動板１０の平坦な部分に当接する平板１１に伝わる。
【００６１】
振動体１００Ａでは、全領域が平坦な平板１１が振動板１０の上面に配置されるため、主面の全領域を平坦にすることができる。
【００６２】
さらに、平板１１が振動板１０の平坦部５、平坦部６、及び基部３の振動に伴って振動するので、振動の大きさの面内分布は平板１１においても均一化されている。これにより、振動体１００Ａは、振動体１００Ａの主面の領域のいずれの領域を利用者が触っても、同じ大きさの振動を感じさせることができる。
【００６３】
ここで、振動板１０の形状は、上述の例に示す形状に限らない。例えば、図９の側面図に示すように、幅方向における中央部４Ｂの長さが中央部４より短くなるように振動体１００Ｂの振動板１０Ｂ及び圧電フィルム２０Ｂを形成してもよいし、幅方向における中央部の長さが中央部４より長くなるように振動体の振動板及び圧電フィルムを形成してもよい。また、振動板１０の奥行方向における中央部の長さは中央部４の長さより長くてもよいし、短くてもよい。このように、中央部４の形状を変更することで、振動板全体の大きさを変えることなく、所望の共振周波数で振動する振動体を得ることができる。
【００６４】
また、振動板は、主に振動する中央部を複数備えてもよい。例えば、図１０の外観斜視図に示すように、実施形態２に係る振動体１００Ｃは、振動板１０Ｃに中央部が複数備えられる点において振動体１００と相違する。
【００６５】
すなわち、振動板１０Ｃは、平坦部５Ｃ、中央部４Ｃ１、平坦部７、中央部４Ｃ２、及び中央部６Ｃが奥行方向に沿って順に並んでなる。
【００６６】
圧電フィルム２０Ｃ１は、振動板１０Ｃの下面側で中央部４Ｃ１に張架されている。圧電フィルム２０Ｃ２は、振動板１０Ｃの下面側で中央部４Ｃ２に張架されている。
【００６７】
この例では、中央部４Ｃ１は、中央部４Ｃ２に比べて幅方向に長い。中央部４Ｃ１は、奥行方向の長さが中央部４Ｃ２の奥行方向の長さに等しい。ただし、中央部４Ｃ１及び中央部４Ｃ２の長さは、図１０に示す例に限らない。
【００６８】
無論、幅方向の長さのみを異ならせた中央部を複数形成する例に限らず、奥行方向の長さを異ならせた中央部を複数形成してもよい。互いに異なる形状の中央部を複数形成することで、複数の共振周波数で振動する振動体を得ることができる。これにより、利用者に様々なフィードバックを与えることができる。
【００６９】
上述の例は、振動板のうち、主に振動する部分が振動板の奥行方向の中央に位置していたが、中央に位置する例に限らない。
【００７０】
図１１は、実施形態３に係る振動体１００Ｄの上面側から見た外観斜視図である。
【００７１】
振動体１００Ｄの振動板１０Ｄは、奥行方向において、奥行方向と反対方向の端部に幅方向に沿った振動部４Ｄを有している。振動板１０Ｄは、奥行方向の端部には、幅方向に沿った平坦部８を有している。
【００７２】
振動部４Ｄは、振動板１０Ｄにおいて奥行方向の反対方向の端部に位置する点において、実施形態１に係る中央部４と相違する。
【００７３】
振動部４Ｄは、平坦な形状の幅方向の中央部で平坦部８と一体になっている。圧電フィルム２０Ｄは、振動板１０Ｄの下面側で振動部４Ｄに張架されている。
【００７４】
このように、主に振動する部分が奥行方向の中央部以外に位置していても、振動部４Ｄの振動は、平坦部８に伝わり、平坦部８を主面法線方向に振動させる。
【００７５】
また、図１１に示すように、振動部４Ｄを奥行方向の一方端に配置すれば、他方端からから平坦部８をより広く確保することができる。これにより、より広く確保した平坦部８にメンブレンスイッチ等のキータッチ部を配置しやすくなる。従って、図１１に示す構造は、図７に示す平板１１を設けなくても、キータッチ部を配置することが可能となる。
【００７６】
次に、実施形態４に係る振動体１００Ｅについて図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を用いて説明する。図１２（Ａ）は、振動体１００Ｅの上面側からの外観斜視図であり、図１２（Ｂ）は、振動体１００Ｅの下面側からの外観斜視図である。
【００７７】
振動体１００Ｅは、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、主に振動する中央部４Ｅが折曲部１Ｅ、基部３、及び折曲部２Ｅからなる点において、実施形態１に係る振動体１００と相違する。すなわち、振動板１０Ｅには、湾曲部１及び湾曲部２に代えて折曲部１Ｅ、及び折曲部２Ｅが形成されている。
【００７８】
振動板１０Ｅをこのように構成しても、中央部４Ｅは、圧電フィルム２０の幅方向の伸縮に伴って、振動板１０Ｅの主面法線方向に振動する。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ，１Ｂ…湾曲部
１Ｅ…折曲部
２，２Ａ，２Ｂ…湾曲部
２Ｅ…折曲部
３，３Ａ…基部
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ１，４Ｃ２，４Ｅ…中央部
４Ｄ…振動部
５，５Ａ，５Ｃ…平坦部
６，５Ａ，６Ｃ…平坦部
７，８…平坦部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ…振動板
１１…平板
２０，２０Ｂ，２０Ｃ１，２０Ｃ２，２０Ｄ…圧電フィルム
２１，２２…電極
２３…ベースフィルム
３０…駆動部
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ…振動体
２００…触覚提示キーボード
２１０…キーボード部
２１１…ベース部
２１２…タッチセンサ
２２０…フレーム部
【図１】
2016027667.tif 000003
【図２】
2016027667.tif 000004
【図３】
2016027667.tif 000005
【図４】
2016027667.tif 000006
【図５】
2016027667.tif 000007
【図６】
2016027667.tif 000008
【図７】
2016027667.tif 000009
【図８】
2016027667.tif 000010
【図９】
2016027667.tif 000011
【図１０】
2016027667.tif 000012
【図１１】
2016027667.tif 000013
【図１２】
2016027667.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月15日(2017.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向の両端部に対の切込みが形成され、各切込みを介する平坦部及び曲部を有する１枚の振動板と、
電圧が加わると面方向に伸縮し、かつ対の前記曲部に張架されるフィルムと、
を備え、
前記平坦部と前記曲部とは前記各切込み以外の部分で一体となっている振動体。
【請求項２】
前記フィルムは、前記曲部に曲げ応力がかかった状態で、張架される、
請求項１に記載の振動体。
【請求項３】
前記振動板の前記フィルムと反対側の主面に当接する平板を備える、
請求項１又は請求項２に記載の振動体。
【請求項４】
前記フィルムは、ポリフッ化ビニリデンを材料とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動体。
【請求項５】
前記フィルムは、キラル高分子を材料とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動体。
【請求項６】
前記キラル高分子は、ポリ乳酸であることを特徴とする請求項５に記載の振動体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の振動体と、
タッチ操作を検出する検出部と、
前記検出部が前記タッチ操作を検出すると、駆動信号を前記振動体に印加する駆動部と、
前記検出部が検出したタッチ操作に応じたキー情報を出力する出力部と、
を備えた触覚提示キーボード。
【国際調査報告】
2016027667.tif 000015
2016027667.tif 000016
2016027667.tif 000017