特許 5975185 触覚提示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5975185

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】触覚提示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20160809BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/01 560

   G06F3/041 480

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-549183(P2015-549183)

(86)(22)【出願日】2014年11月20日

(86)【国際出願番号】JP2014080720

(87)【国際公開番号】WO2015076321

(87)【国際公開日】20150528

【審査請求日】2016年5月6日

(31)【優先権主張番号】特願2013-240635(P2013-240635)

(32)【優先日】2013年11月21日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 順一

【審査官】 山崎 慎一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１５７６９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第５２６７５５９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−７８４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１４５８５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電圧を加えることで面方向に変形するフィルムと、
曲げ応力が発生する状態で前記フィルムに固定された平板状の振動板と、
タッチ操作を検出するタッチ検出部と、
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駆動部と、を備え、
前記フィルムは、前記振動板の端部を介して前記振動板の両主面に回り込んで配置されていることを特徴とする触覚提示装置。

【請求項2】

前記振動板の端部は、角のない曲面形状になっている請求項１に記載の触覚提示装置。

【請求項3】

前記タッチ検出部は、前記振動板に装着されるタッチパネルにより実現される請求項１または請求項２に記載の触覚提示装置。

【請求項4】

前記振動板は、前記フィルムの主面に対して直交する方向に湾曲された状態で前記フィルムに固定されてい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触覚提示装置。

【請求項5】

前記振動板は、前記フィルムに固定されていない状態では平板面が湾曲した形状であり、前記湾曲した平板面が平坦になるように前記フィルムに固定されてい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触覚提示装置。

【請求項6】

前記フィルムは、複数装着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の触覚提示装置。

【請求項7】

前記フィルムは、電極および圧電性樹脂が積層されてなる圧電フィルムを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の触覚提示装置。

【請求項8】

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７に記載の触覚提示装置。

【請求項9】

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７に記載の触覚提示装置。

【請求項10】

前記キラル高分子は、ポリ乳酸からなることを特徴とする請求項９に記載の触覚提示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、利用者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装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３０３９３７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、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。

【0006】

そこで、本発明の目的は、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触覚提示装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の触覚提示装置は、電圧を加えることで面方向に変形するフィルムと、曲げ応力が発生する状態で前記フィルムに固定された平板状の振動板と、タッチ操作を検出するタッチ検出部と、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駆動部と、を備えている。そして、フィルムは、振動板の両主面に配置されている。

【0008】

このような触覚提示装置では、ユーザがタッチ操作を行うと、フィルムに駆動信号が印加され、フィルムが伸縮する。振動板は、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、曲げ応力が発生しているため、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、フィルムは、振動板の両主面に配置されている。そのため、圧電フィルムは、一方の主面にだけ配置する態様よりも伸縮量が増加する。したがって、本発明の触覚提示装置は、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。

【0009】

なお、「フィルム」は、圧電性樹脂からなる圧電フィルムのみからなるものであってもよいし、圧電フィルムと、当該圧電フィルムを主面に装着した平板状のエキサイタフィルムと、からなる態様であってもよい。また、「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」は、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、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、または電気活性フィルム等がある。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部材、または電気的駆動によって変形して変位を発生するフィルム部材である。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。

【0010】

なお、振動板の端部は、角のない曲面形状になっていることが好ましい。この場合、振動板の端部におけるフィルムは、振動板の端部で角に引っかかることなく、スムーズに伸縮するため、伸縮量のロスを抑えることができる。

【0011】

なお、タッチ検出部は、振動板に対するタッチ操作を検出する態様であってもよいし、振動板に装着されるタッチパネルに対するタッチを検出する態様であってもよい。

【0012】

また、振動板は、フィルムの主面に対して直交する方向に湾曲された状態でフィルムに固定されることにより曲げ応力を発生させる態様でもよいし、フィルムに固定されていない状態では平板面が湾曲した形状であり、湾曲した平板面が平坦になるようにフィルムに固定されることにより曲げ応力を発生させる態様であってもよい。

【0013】

また、フィルムは、１つに限らず、複数のフィルムに分割されている態様とすることも可能である。

【0014】

また、フィルムが圧電性樹脂を備えた圧電フィルムからなる場合、圧電性樹脂は、ポリフッ化ビニリデンを材料とすることもできるし、キラル高分子を材料とすることもできる。キラル高分子がポリ乳酸である場合、他の構成とともに透光性を有する材質とすることで、正面視した略全面が高い透光性を有する触覚提示装置を実現することができる。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、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、平板に貼り付けた場合であっても音の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】触覚提示装置１０の外観斜視図である。

【図2】触覚提示装置１０の背面図および側面図である。

【図3】触覚提示装置１０の外観斜視図である。

【図4】触覚提示装置１０の部分拡大側面図である。

【図5】触覚提示装置１０の構成を示すブロック図である。

【図6】触覚提示装置１０の動作説明図である。

【図7】触覚提示装置１０Ａの側面図である。

【図8】触覚提示装置１０Ｂの外観斜視図である。

【図9】触覚提示装置１０Ｂの構造説明図である。

【図10】変形例に係る圧電フィルムの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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の背面図であり、図２（Ｂ）は、側面図である。

【0018】

触覚提示装置１０は、圧電フィルム２０Ａ、圧電フィルム２０Ｂ、エキサイタフィルム３０Ａ、エキサイタフィルム３０Ｂ、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。

【0019】

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）における短手方向の両端、および正面の一部においてエキサイタフィルム３０Ａおよびエキサイタフィルム３０Ｂと接している。

【0020】

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）、ＰＬＬＡ、ガラス等の他の材料を用いてもよい。

【0021】

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、タッチパネル５０自体を振動板としてもよい。この場合、振動板を別途用意する必要がないため、装置全体を薄型にすることができる。

【0022】

エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０を正面から見て右端部に装着されている。エキサイタフィルム３０Ｂは、振動板４０を正面から見て左端部に装着されている。エキサイタフィルム３０Ａおよびエキサイタフィルム３０Ｂは、同じ材料かつ同じ形状であり、同じ機能を有するため、以下の説明においては、主にエキサイタフィルム３０Ａについて説明する。

【0023】

エキサイタフィルム３０Ａは、厚みが薄く、一方向に長い矩形状の部材である。エキサイタフィルム３０Ａは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されている。なお、エキサイタフィルム３０Ａは、ポリエチレンナノフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の他の材料を用いてもよい。また、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂと同じ材料であってもよい。エキサイタフィルム３０Ａの厚みは、伸縮性を阻害しないような厚み（例えば０．０２〜０．５ｍｍ程度）が望ましい。

【0024】

エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の短手方向の両端を介して振動板４０の裏面側から振動板４０の正面側に回り込んで、振動板４０の正面に装着されている。なお、この例では、エキサイタフィルム３０Ａの長手方向の両端が離れているが、図３に示すように、エキサイタフィルム３０Ａの長手方向の両端が接して、振動板４０の中央位置において装着されていてもよい。また、エキサイタフィルム３０Ａを装着する箇所は、振動板４０のたわみの変位が小さいところ（ノード点）であることが好ましい。ノード点で装着することで、各種材料の経時変化による共振周波数の変化の影響を受けることが少なくなる。また、エキサイタフィルム３０Ａが振動板４０を回り込む回数は１回ではなく、さらに複数回り込んでから装着される態様であってもよい。また、エキサイタフィルムの数はこの例に限らず、例えば中央に１つだけ装着してもよいし、３つ以上装着してもよい。

【0025】

次に、図４は、触覚提示装置１０のうち、圧電フィルム２０Ａが装着された箇所の部分拡大側面図である。圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂは、同じ材料かつ同じ形状であり、同じ機能を有するため、以下の説明においては、主に圧電フィルム２０Ａについて説明する。図４に示すように、圧電フィルム２０Ａは、厚みが薄く、一方向に長い矩形状の部材であるベースフィルム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。

【0026】

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、等の材料を用いる。より好ましくは、透光性の高いポリ乳酸（ＰＬＡ）を用いる。特にＰＬＬＡで構成されていることが望ましい。ＰＬＡを用いる場合、他の構成も透光性の高い材料を用いることにより、正面視した略全面が高い透光性を有する触覚提示装置１０を実現することができる。また、ＰＬＡは、焦電性が無く、周囲温度の変化によって影響されない。したがって、気温の変化、電子機器の発熱、または指が接触することによる温度変化等によって振動の強さが変わらない。また、ＰＬＡは透光性が高いため、触覚提示装置を正面視した時にＰＬＡが貼り付けられた部分を隠す必要がない。その結果、装置の小型化が可能になる。また、本願発明の構造は、フィルムの端部が振動板の端部と重ならないために、振動板の端部にフィルムを貼り付ける箇所を設ける必要がない。そのため、装置の小型化に有効である。

【0027】

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。

【0028】

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、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。なお、電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂには、銀ナノワイヤ電極を用いることも可能であるし、透光性が低くてよい使用態様であれば、アルミ蒸着電極を用いることが好ましい。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。エキサイタフィルム３０Ａ側に配置される電極２０１Ａは、接着層６０を介してエキサイタフィルム３０Ａに装着される。

【0029】

これにより、圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０Ａに装着され、当該エキサイタフィルム３０Ａと同様に当該振動板４０の短手方向の両端を介して振動板４０の正面に回り込んで、振動板４０の正面側にも配置される。ただし、圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０Ａの主面の全体に装着される必要はない。また、圧電フィルムが複数に分割され、１つのエキサイタフィルムに対して複数の圧電フィルムが装着される態様であってもよい。複数の圧電フィルムを設ける場合、それぞれに異なる電圧を印加することによって、タッチパネルのどこのボタンを押しても同じクリック感を得ることができる。また、圧電フィルムを固片化することで、エキサイタフィルムに貼り付ける際にしわや気泡などができにくい。その結果、圧電フィルムの力を最大限伝えることができる。

【0030】

図５は、触覚提示装置１０の構成を示すブロック図である。図５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２０Ａ（および圧電フィルム２０Ｂ）の電極に駆動信号を印加する。これにより圧電フィルム２０Ａ（および圧電フィルム２０Ｂ）が伸縮する。

【0031】

図１および図２（Ｂ）に示すように、振動板４０は、正面側に湾曲して突出する形状となるように、エキサイタフィルム３０Ａへ固定されている。この構成により、振動板４０とエキサイタフィルム３０Ａとの間には、中空領域１００が形成される。

【0032】

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の主面とエキサイタフィルム３０Ａ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。

【0033】

このように、振動板４０は、平板面が湾曲した状態でエキサイタフィルム３０Ａ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エキサイタフィルム３０Ａに固定される。また、エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の背面に配置された部分において、図２（Ｂ）の白抜き矢印Ｓ９０１に示すように、主面における中央箇所から振動板４０の短手方向の端部に引っ張られる状態となる。振動板４０の正面に配置された部分においては、図２（Ｂ）の白抜き矢印Ｓ９０２に示すように、振動板４０の短手方向の端部から、振動板４０との固定箇所（エキサイタフィルム３０Ａの長手方向の端部）に引っ張られる状態となる。

【0034】

図６は、触覚提示装置１０の動作説明図であり、図６（Ａ）は、駆動信号により圧電フィルム２０Ａが縮んだタイミングでの状態を示す。図６（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６（Ｃ）は、駆動信号により圧電フィルム２０Ａが伸びたタイミングでの状態を示す。

【0035】

駆動部８１が、圧電フィルム２０Ａに駆動信号を印加し、圧電フィルム２０Ａの第一方向の電界を印加すると、図６（Ａ）に示すように、圧電フィルム２０Ａは、背面側では振動板４０の短手方向の端部から中央に向かって収縮し、回り込んだ正面側では、振動板４０の短手方向の端部に向かって収縮する。

【0036】

エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の背面においては、図６（Ａ）の矢印Ｓ９１１に示す圧電フィルム２０Ａの収縮にともなって、エキサイタフィルム３０Ａの背面側が中央方向に収縮する。このとき、エキサイタフィルム３０Ａは、主面に直交する方向のうち正面側にわずかに湾曲することになる。また、エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の正面においては、図６（Ａ）の矢印Ｓ９１５に示す圧電フィルム２０Ａの収縮にともなって、エキサイタフィルム３０Ａの振動板４０に装着されている側が端部方向に収縮する。

【0037】

したがって、振動板４０は、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６（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。エキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａは、振動板の両主面に配置されているため、圧電フィルム２０Ａは、背面側だけに配置するよりも収縮量が増加し、より強く振動板４０を引っ張ることができる。

【0038】

一方、駆動部８１が、圧電フィルム２０Ａ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６（Ｃ）に示すように、圧電フィルム２０Ａは、背面側では振動板４０の中央から短手方向の端部に向かって伸張し、回り込んだ正面側では、中央方向に向かって伸張する。

【0039】

エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の背面においては、図６（Ｃ）の矢印Ｓ９１２に示す圧電フィルム２０Ａの伸張にともなって、エキサイタフィルム３０Ａの背面側が端部方向に伸張する。このとき、エキサイタフィルム３０Ａは、主面に直交する方向のうち背面側にわずかに湾曲することになる。また、エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の正面においては、図６（Ｃ）の矢印Ｓ９１７に示す圧電フィルム２０Ａの伸張にともなって、中央方向に伸張する。

【0040】

したがって、振動板４０は、中央方向から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６（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。エキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａは、振動板の両主面に配置されているため、圧電フィルム２０Ａは、背面側だけに配置するよりも伸張量が増加し、より強く振動板４０を引っ張ることができる。

【0041】

したがって、振動板４０は、駆動信号の振幅に応じて、図６（Ｂ）の状態を基準に、図６（Ａ）の状態や図６（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。

【0042】

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２０Ａおよびエキサイタフィルム３０Ａ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。

【0043】

特に、本実施形態のエキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａは、振動板４０の両主面に配置されている。そのため、圧電フィルム２０Ａは、背面側だけに配置するよりも伸張量が増加し、より強く振動板４０を引っ張ることができ、強い振動を生じさせることができる。

【0044】

なお、中空領域１００には、振動板の動きを阻害しない程度にシリコーンゲル等の柔らかい樹脂を充填してもよい。その結果、エキサイタフィルム３０Ａ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できる。

【0045】

次に、第２の実施形態に係る触覚提示装置について説明する。図７は、第２の実施形態に係る触覚提示装置１０Ａの側面図である。触覚提示装置１０Ａは、振動板４０Ａの短手方向の端部が角のない曲面形状になっている点において触覚提示装置１０の振動板４０と異なる。エキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａは、振動板４０Ａの短手方向の端部の丸みに沿って背面側から正面側に回り込み、振動板４０Ａの正面において装着されている。その他の構成および機能は触覚提示装置１０と同一である。

【0046】

この場合、短手方向の端部におけるエキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａは、振動板の端部で角に引っかかることなく、スムーズに伸縮するため、伸縮量のロスを抑えることができる。

【0047】

次に、第３の実施形態に係る触覚提示装置について説明する。図８は、第３の実施形態に係る触覚提示装置１０Ａの外観斜視図である。図９（Ａ）は、振動板４０Ｂを固定する前の状態を示し、図９（Ｂ）は、振動板４０Ｂをエキサイタフィルム３０Ａに接触させた状態を示す構造説明図であり、図９（Ｃ）は、エキサイタフィルム３０Ａおよび圧電フィルム２０Ａを正面に回り込ませて装着した状態を示す図である。

【0048】

第３の実施形態に係る触覚提示装置１０Ｂは、第１の実施形態に示した触覚提示装置１０に対して、振動板４０Ｂが湾曲していない点で異なる。他の構成は、触覚提示装置１０と同じである。

【0049】

振動板４０Ｂは、第１の実施形態に示した振動板４０と同じ材質であるが、図９（Ａ）に示すように、エキサイタフィルム３０Ａ（およびエキサイタフィルム３０Ｂ）に固定されていない状態では、平板面が湾曲した形状である。このような形状は、例えば、平坦な主面を有する振動板を熱処理等により屈曲させることで実現できる。

【0050】

振動板４０Ｂは、図９（Ａ）の白抜き矢印Ｓｔ９０２に示すように、両端に曲げ力を加えながら、図９（Ｂ）に示すように、湾曲した平板面が平坦となるようにフレーム７０を介してエキサイタフィルム３０Ａに接触する。そして、図９（Ｃ）に示すように、エキサイタフィルム３０Ａは、当該振動板４０Ｂの短手方向の両端を介して振動板４０Ｂの正面に回り込んで、振動板４０Ｂの正面に装着される。

【0051】

振動板４０Ｂは、このような状態でエキサイタフィルム３０Ａに固定されることにより、第１の実施形態と同様に曲げ応力が発生した状態となる。また、図９（Ｃ）の太矢印Ｓ９０２に示すように、エキサイタフィルム３０Ａは、振動板４０の背面側では、主面の中央位置から振動板４０の両端およびフレーム７０の位置に向かって引っ張られる。また、振動板４０の正面側では、振動板４０の両端およびフレーム７０の位置から、振動板４０との装着位置（エキサイタフィルム３０Ａの端部）端部に向かって引っ張られる。

【0052】

このような構成であっても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成を用いれば、振動板４０Ｂの主面を平坦に固定することができる。したがって、振動板４０Ｂに装着するタッチパネル５０Ｂも平坦にすることができる。

【0053】

次に、図１０（Ａ）は、圧電フィルム２０Ａの変形例に係る圧電フィルム９０Ａの側面図である。図４に示した圧電フィルム２０Ａは、１つのベースフィルム２００を電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂで挟む構造であったが、図１０（Ａ）に示す圧電フィルム９０Ａは、ベースフィルム２００、電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂが複数積層されてなる。この例では、各ベースフィルム２００を挟んで、交互に電極２０１Ａと電極２０１Ｂとが配置されている。このように複数のベースフィルム２００、電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂを積層することで、より伸縮性が向上することになり、強い振動を発生させることができる。

【0054】

一方、図１０（Ｂ）は、変形例２に係る圧電フィルム９０Ｂの側面図である。図１０（Ｂ）に示す圧電フィルム９０Ｂは、１つのベースフィルム２００を電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂで挟み、かつこれらベースフィルム２００、電極２０１Ａおよび電極２０１Ｂを折り曲げて重ねることにより、積層構造を実現するものである。この場合も、より伸縮性が向上することになり、強い振動を発生させることができる。ただし、この場合、電極を折り曲げる箇所においては、導電性ペースト等を塗布して、電気的接続を補強することが好ましい。

【0055】

なお、本発明において「エキサイタフィルム」は必須の構成ではなく、圧電フィルムを振動板に直接貼り付けるものでもよい。圧電フィルムを直接貼り付ける場合、エキサイタフィルムを介さないために、圧電フィルムの動きを振動板に効率よく伝えることができる。

【0056】

なお、本発明における「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」は、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、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、または電気活性フィルム等がある。

【0057】

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部材、または電気的駆動によって変形して変位を発生するフィルム部材である。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。

【0058】

また、「電圧を加えることで面方向に変形するフィルム」は、圧電セラミックスと、複数のエキサイタフィルムと、を用いることでも実現することができる。この場合、複数のエキサイタフィルムは、それぞれ一方の端部が圧電セラミックスに接続され、他方の端部が振動板に接続される。

【符号の説明】

【0059】

１０…触覚提示装置
２０Ａ，２０Ｂ…圧電フィルム
３０Ａ，３０Ｂ…エキサイタフィルム
４０，４０Ａ，４０Ｂ…振動板
５０，５０Ｂ…タッチパネル
６０…接着層
７０…フレーム
８０…タッチセンサ
８１…駆動部
２００…ベースフィルム
２０１Ａ，２０１Ｂ…電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】