特許 6011202 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】6011202

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】触覚提示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20161006BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 480

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-211979(P2012-211979)

(22)【出願日】2012年9月26日

(65)【公開番号】特開2014-67219(P2014-67219A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年7月2日

(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】加賀山 健司

【審査官】 西田 聡子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０５９０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１５０５６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の内部空間を有し、天面側が開口するシャーシと、
該シャーシの開口部に装着された押し込み型の操作部と、
前記内部空間に配置された平板状のアクチュエータと、
前記アクチュエータと前記操作部との間に配置された振動伝達部材と、
前記アクチュエータと前記操作部との間に配置され、前記操作部が押し込まれない状態で前記操作部または前記アクチュエータとの間に空隙を備える平板状で且つ弾性を有する保護部材と、
前記アクチュエータにおける前記保護部材と反対側に前記アクチュエータに対して付勢するバネ板と、
を備える、触覚提示装置。

【請求項2】

前記アクチュエータと前記振動伝達部材は、前記アクチュエータの平板面の略中央で当接し、
前記バネ板は、前記アクチュエータの平板面の角部で当接し、平板面の中央で離間している形状からなる、請求項１に記載の触覚提示装置。

【請求項3】

前記アクチュエータと前記保護部材との間、または、前記アクチュエータと前記バネ板との間に、緩衝部材を備える、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】

前記保護部材は、前記アクチュエータ側に突出する脚部を備え、
前記保護部材に対して前記操作部と反対側の部材は、前記脚部の高さまでの範囲に配置されており、
該脚部の高さを含む前記保護部材の高さは、前記シャーシの前記内部空間の高さに一致する、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】

前記アクチュエータは、平板状の基材と、該基材の少なくとも一方主面に配置された圧電セラミックスとからなり、前記基材の平板面に直交する方向に振動する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の触覚提示装置。

【請求項6】

前記保護部材は、絶縁性材料からなり、
前記保護部材の前記操作部側には、押し込み検出用の電極が形成されている、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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作に応じた触覚を操作者へ与える触覚提示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、操作者がタッチパネルやボタン等の操作入力手段に指を直接接触させて操作入力を行うと、この操作入力に応じて、操作者の指に振動等の触覚を与える触覚提示装置が、各種考案されている。例えば、特許文献１では、触覚提示装置として、タッチパネルを備えた携帯型電子デバイスが記載されている。

【0003】

特許文献１に記載された触覚提示装置は、シャーシ内のタッチパネルの裏面側に配置されている。触覚提示装置は、平板状のシム（基材）と、該基材の一方主面に配置さえた圧電デバイス素子とを備える。シムは、シャーシの裏面側から立設された支持部によって、端部が支持されることで、シャーシ内の中空に支持されている。この際、シムの平板面とタッチパネルの平板面とが平行になるように、シムは配置されている。シムは、圧電デバイス素子が配置された面が、シムのタッチパネル側の面と反対側になるように配置されている。シムの圧電デバイス素子が配置された面と反対側の面の中央には、パッドが配置されている。パッドは、所定の高さを有し、高さ方向の一方端がタッチパネルの裏面に当接し、他方端がシムに当接している。

【0004】

このような構造において、操作者がタッチパネルの表面を押すと、圧電デバイス素子が駆動され、シムが平板面に直交する方向を振動方向として振動する。この振動がパッドを介してタッチパネルに伝搬され、振動による触覚を操作者に与えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１５２８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に示すような従来の構造では、次に示すような問題を抱えている。

【0007】

従来の構造の触覚提示装置では、タッチパネルとシムとがパッドを挟んで当接する構造である。このため、タッチパネルの表面を押すと、パッドがシム側に押し込まれ、シムが湾曲する。これに伴い、シムに配置された圧電デバイス素子も湾曲する。すなわち、タッチパネルの押し込みが、直接、圧電デバイス素子の湾曲に作用する。

【0008】

したがって、タッチパネルの表面を強く押しすぎると、圧電デバイス素子が大きく湾曲して破損してしまうことがある。

【0009】

逆に、タッチパネルとシムとの間隔を或程度空けておくと、強い押し込みでの圧電デバイス素子の破損は抑制できても、弱い押し込みの場合に、シムの振動をタッチパネルに伝えることができない。

【0010】

この発明の目的は、押し込み量に関係なく、操作者に触覚を提示でき、且つ圧電デバイスの破損を抑制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】

【0011】

この発明は、操作者に振動による触覚を提示する触覚提示装置に関するものであり、次の特徴を有する。触覚提示装置は、シャーシ、操作部、アクチュエータ、振動伝達部材、および保護部材を備える。シャーシは、所定の内部空間を有し、天面側が開口する形状からなる。操作部は、シャーシの開口部に装着されており、押し込みによって操作を検出できるものである。アクチュエータは、平板状であり、シャーシの内部空間に配置されている。振動伝達部材は、アクチュエータと操作部との間に配置されている。保護部材は、アクチュエータと操作部との間に配置されている。保護部材は、操作部が押し込まれない状態で操作部またはアクチュエータとの間に空隙を備える平板状で且つ弾性を有する。

【0012】

この構成では、操作部が強い力で押し込まれた場合、操作部は保護部材に当接する。これにより、操作部に加わった力は、保護部材と振動伝達部材とに分散する。したがって、振動伝達部材を介してアクチュエータに加わる力を緩和でき、アクチュエータの破損を抑制できる。一方、アクチュエータは、振動伝達部材を介して操作部に常に当接しているので、アクチュエータで発生した振動を操作部へ確実に伝搬することができる。

【0013】

また、この発明の触覚提示装置は、アクチュエータにおける保護部材と反対側にアクチュエータに対して付勢するバネ板を備えることが好ましい。

【0014】

この構成では、大きな力が操作部に加わった場合に、バネ板でもこの力を分散することができる。さらに、バネ板により、アクチュエータに予め応力を加えるプリロードを実現することができる。これにより、応答性の良いアクチュエータを実現できる。

【0015】

また、この発明の触覚提示装置は、次の構成であることが好ましい。アクチュエータと振動伝達部材は、アクチュエータの平板面の略中央で当接している。バネ板は、アクチュエータの平板面の角部で当接し、平板面の中央で離間している形状からなる。

【0016】

この構成では、アクチュエータの振動を効果的に操作部に与えることができるとともに、バネ板によるプリロードを効果的に実現できる。

【0017】

また、この発明の触覚提示装置は、アクチュエータと保護部材との間、または、アクチュエータとバネ板との間に、緩衝部材を備えることが好ましい。

【0018】

この構成では、操作部が押し込まれた場合にアクチュエータに係る力を、さらに緩和することができる。

【0019】

また、この発明の触覚提示装置は、次の構成であることが好ましい。保護部材は、アクチュエータ側に突出する脚部を備える。保護部材に対して操作部と反対側の部材は、脚部の高さまでの範囲に配置されている。脚部の高さを含む保護部材の高さは、シャーシの内部空間の高さに一致する。

【0020】

この構成では、シャーシの内部空間を形成する天面側の内壁面と底面側の内壁面との間隔が、脚部を含む保護部材の高さに一致するので、保護部材にアクチュエータやバネ板等を装着した部材をシャーシ内に配置するだけで、これらの部材を所定位置に固定することができる。また、シャーシに外部から加わる応力（外力）は、全て保護部材を介するので、アクチュエータを外力から保護することができる。

【0021】

また、この発明の触覚提示装置は、アクチュエータが、平板状の基材と、該基材の少なくとも一方主面に配置された圧電セラミックスとからなり、基材の平板面に直交する方向に振動する構造であることが好ましい。

【0022】

この構成では、所謂、屈曲モードを利用したユニモルフまたはバイモルフのアクチュエータを実現できる。これにより、応答性の高いアクチュエータを実現できる。

【0023】

また、この発明の触覚提示装置は、保護部材が絶縁性材料からなり、保護部材の操作部側には、押し込み検出用の電極が形成されていてもよい。

【0024】

この構成では、操作部の操作検出部材を別体で形成する必要が無い。これにより、触覚提示装置の構成要素を減らし、薄型にすることができる。

【発明の効果】

【0025】

この発明によれば、操作者に確実に触覚を提示でき、且つ圧電デバイスの破損を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置の分解斜視図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置の効果を説明するための振動発生装置の側面図である。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置における振動発生装置の固定の第１構成例を示す図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置における振動発生装置の固定の第２構成例を示す図である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の分解斜視図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に対する振動発生装置の固定態様を示す側面断面図である。

【図9】本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【図10】本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置のアクチュエータの固定態様による作用効果を示すための図である。

【図11】本発明の第４の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【図12】本発明の第４の実施形態に係る振動発生装置の緩衝部材の作用、効果を説明するための側面図である。

【図13】本発明の第５の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図および組み付け前の構成図である。

【図14】本発明の第６の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置におけるアクチュエータへの電圧印加構成を示す図である。

【図15】本発明の第７の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置におけるアクチュエータへの電圧印加構成を示す図である。

【図16】本発明の第８の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の平面図である。

【図17】アクチュエータの他の構成例を示す図である。

【図18】受け板部に直接形成した緩衝部材の構造例を示す図である。

【図19】バネ板の受け板部に接続する側面部の形状を複数種類記載した図である。

【図20】保護部材７０、アクチュエータ２０、バネ板８０の固定態様を複数種類記載した図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置１０の分解斜視図である。なお、図１では、１個のボタン型操作部を備える構成を示しているが、ボタン型操作部の個数は複数であってもよい。また、図１では、１個のボタン型操作部に備えられる突起部の数は４個であるが、１個もしくは他の複数個であってもよい。

【0028】

触覚提示装置１０は、アクチュエータ２０と、ボタン型操作部３０と、パッド４０と、保護部材７０と、バネ板８０と、シャーシ１００とを備える。

【0029】

シャーシ１００は、略直方体形状である。シャーシ１００は、天面側シャーシ１０１と底面側シャーシ１０２とから構成されている。天面側シャーシ１０１および底面側シャーシ１０２は、金属や樹脂などの剛性の高い材料からなる。

【0030】

天面側シャーシ１０１は、天面部１１０１と側面部１１０２とを備える。天面部１１０１は、天面側から見て略長方形状の平板状である。天面部１１０１には、天面側開口部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄが形成されている。天面側開口部１１１Ａ〜１１１Ｄは、天面部１１０１を厚さ方向に貫通する貫通孔である。天面側開口部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄは、後述するボタン型操作部３０の突起部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄがそれぞれ外部へ露出するように形成されている。このため、天面部１１０１は、触覚提示装置１０における操作面側に位置することになる。

【0031】

側面部１１０２は、天面部１１０１の平板面と直交するように、天面部１１０１の周縁部に形成されている。これにより、天面側シャーシ１０１は、底面側シャーシ１０２と対向する側が開口するように形成されている。側面部１１０２は、厚さの異なる部分を有する。具体的には、側面部１１０２において、天面部１１０１の周縁部側の部分は、天面部１１０１の中央部側の部分よりも厚い。

【0032】

このような構造により、天面側シャーシ１０１は、天面部１１０１と側面部１１０２とによって形成されている天面側内部空間を有する。側面部１１０２の厚さ（天面部１１０１の平板面と直交する方向の寸法）は、シャーシ１００内に配置されている各構成要素等によって、適宜決定されている。

【0033】

底面側シャーシ１０２は、底面部１２０１と側面部１２０２とを備える。底面部１２０１は、天面側から見て略長方形状の平板状であり、天面側シャーシ１０１の天面部１１０１と対向するように形成されている。側面部１２０２は、底面部１２０１の平板面と直交するように、底面部１２０１の周縁部に形成されている。これにより、底面側シャーシ１０２は、天面側シャーシ１０１と対向する側が開口するように形成されている。

【0034】

このような構造により、底面側シャーシ１０２は、底面部１２０１と側面部１２０２とによって形成されている底面側内部空間を有する。なお、側面部１２０２の厚さ（底面部１２０１の平板面と直交する方向の寸法）も、シャーシ１００内に配置されている各構成要素等によって、適宜決定されている。

【0035】

このような構造からなる天面側シャーシ１０１と底面側シャーシ１０２は、それぞれの側面部１１０２，１２０２同士が接合されている。これにより、天面側内部空間と底面側内部空間とが連通することで形成されている内部空間を有するシャーシ１００が構成されている。ここで、側面部１１０２と側面部１２０２の厚さを可能な限り薄くすれば、低背なシャーシ１００を実現することができる。

【0036】

シャーシ１００の内部空間、より具体的には、天面側シャーシ１０１の天面側内部空間には、ボタン型操作部３０が配置されている。ボタン型操作部３０は、ベース部材３１と、突起部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとを備える。ベース部材３１は、平板であり、平面視して二個の長方形が直交する形状（十字形状）である。このため、ベース部材３１は、平面視して正方形状の中央部と、該中央部の周囲に位置する４つの長方形部とからなる。突起部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、ベース部材３１の各長方形部に形成されている。突起部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、円柱形である。突起部３２Ａと突起部３２Ｃは、長方形が直交する位置を基準に対称に配置されている。突起部３２Ｂと突起部３２Ｄは、長方形が直交する位置を基準に対称に配置されている。

【0037】

ボタン型操作部３０は、突起部３２Ａ〜３２Ｄの天面が操作面となっている。ボタン型操作部３０は、当該操作面が天面側シャーシ１０１の天面側開口部１１１Ａ〜１１１Ｄから外部へ露出するように、天面側シャーシ１０１に取り付けられている。

【0038】

具体的には、ボタン型操作部３０におけるベース部材３１の各長方形部の端部は、天面側開口部１１１Ａ〜１１１Ｄから露出していない。ベース部材３１の各長方形部の端部における突出部３２Ａ〜３２Ｄが形成されている側の面には、緩衝材５０が配置されている。緩衝材５０は、樹脂などの所定の弾性率を有する材料からなる。ここで、所定の弾性率とは、アクチュエータ２０，２０Ｌからボタン型操作部３０，３０Ｌに伝達した振動が、シャーシ１００へ漏洩することを防止することができる程度の弾性率であることが好ましい。また、緩衝材５０の弾性率は、ボタン型操作部３０の押し込みにより緩衝材５０が高さ方向に延び縮みする程度からなる。緩衝材５０におけるベース部材３１に当接する面とは反対側の面が、天面部１１０１の内面に当接している。この緩衝材５０に接着性を持たせることより、ボタン型操作部３０は、天面側シャーシ１０１に接着される。

【0039】

シャーシ１００の内部空間におけるボタン型操作部３０よりも底面シャーシ１０２には、主として、アクチュエータ２０と、パッド４０と、保護部材７０と、バネ板８０とからなる振動発生装置１１が配置されている。図２は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【0040】

これらアクチュエータ２０と、パッド４０と、保護部材７０と、バネ板８０は、ボタン型操作部３０側から、パッド４０および保護部材７０、アクチュエータ２０、バネ板８０の順で配置されている。

【0041】

パッド４０は、アクチュエータ２０の振動をボタン型操作部３０に伝達することが可能な剛性を有する材料からなる。このパッド４０が本発明の振動伝達部材である。パッド４０は円柱状であり、パッド４０の高さは、アクチュエータ２０とボタン型操作部３０との間隔に一致する。これにより、アクチュエータ２０とボタン型操作部３０とをシャーシ１００に取り付けた状態において、パッド４０の高さ方向の一方端がボタン型操作部３０の底面に当接し、他方端がアクチュエータ２０の天面に当接する。

【0042】

保護部材７０は、平板７１を備える。平板７１は、所定の厚みを有する弾性体からなる。平板７１は、柔らかすぎず、所定の剛性を有しながら、且つ所定の弾性を有する材料で形成することが好ましい。

【0043】

さらには、保護部材７０が絶縁性材料からなることが望ましい。保護部材７０を絶縁性材料とすることで、アクチュエータ２０に印加される駆動信号が、シャーシ１００へ漏洩することを防止することができる。これにより、シャーシ１００を金属等の導電性を有する材料で形成しても、操作者へ駆動信号が漏洩することを防止することができる。

【0044】

保護部材７０は、平板７１の略中央に貫通孔７３を備える。貫通孔７３の径は、パッド４０の径よりも所定幅だけ広い。貫通孔７３内には、パッド４０が挿通するように配置されている。

【0045】

アクチュエータ２０は、圧電アクチュエータであり、平板状のベース基板２１と平板状の圧電素子２２とを備える。ベース基板２１は、４２Ｎｉまたはステンレス鋼等の金属、ガラスエポキシ等の樹脂によって形成されている。ベース基板２１の第１主面がパッド４０および保護部材７０側の面であり、第２主面が当該第１主面に対向する面である。すなわち、第２主面は、ベース基板２１のパッド４０および保護部材７０側の面と反対側の面である。ベース基板２１は、弾性が高い方がよい。弾性を高くすることで、振動損失を小さくすることができる。また、ベース基板２１を絶縁性樹脂によって形成した場合は、圧電素子２２に印加される駆動信号（電圧）が、シャーシ１００やボタン型操作部３０等に漏洩することを防止することができる。

【0046】

圧電素子２２は、圧電セラミックス等からなる平板状の圧電体と、該圧電体に駆動信号を印加する駆動電極とからなる。圧電体は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスを含む材料によって形成されればよく、ニオブ酸カリウムナトリウム等のアルカリニオブ酸系セラミックスなど非鉛系圧電体セラミックスなどを含む材料によって形成されていてもよい。駆動電極は、図示していないが、圧電体の対向する平板面にそれぞれ形成されている。圧電素子２２は、ｄ３１モードで駆動され、圧電体の平板面に沿って伸縮するように変位する。圧電素子２２は、ベース基板２１の第２主面に配置されている。

【0047】

圧電素子２２の変位により、アクチュエータ２０は屈曲し、ベース基板２１の平板面に直交する方向に沿った振動を発生する。このように、アクチュエータ２０は、屈曲モードを利用したユニモルフ構造のアクチュエータである。

【0048】

アクチュエータ２０の基材２１の第１主面には、パッド４０が当接している。この際、パッド４０は、第１主面の略中央に当接している。基材２１の第１主面には、緩衝部材６１が配置されている。緩衝部材６１は、基材２１の第１主面における四個の角部に、それぞれ配置されている。緩衝部材６１は、所定の弾性を有する材料からなる。緩衝部材６１は、保護部材７０とアクチュエータ２０の基材２１とに挟持されるように配置される。

【0049】

アクチュエータ２０の基材２１の第２主面には、緩衝部材６２が配置されている。緩衝部材６２は、基材２１の第２主面における四個の角部に、それぞれ配置されている。言い換えれば、緩衝部材６２は、基材２１を介して、緩衝部材６１と対向するように配置されている。緩衝部材６２は、緩衝部材６１と同様に、所定の弾性を有する材料からなる。

【0050】

バネ板８０は、平板状の主板部８１を備え、バネ性を有することが可能な材料からなる。例えば、バネ板８０は或程度の剛性を有する金属板からなる。主板部８１は、アクチュエータ２０や保護部材７０と平行になるように配置されている。

【0051】

主板部８１の対向する二辺には、主板部８１に直交する方向に伸延する形状の側板部８２が備えられている。側板部８２は、二辺の両端である主板部８１の角部から所定長さの部分を除いて延びる形状で形成されている。

【0052】

主板部８１の側板部８２が形成された二辺の両端、すなわち主板部８１の角部には、受け板部８３が備えられている。受け板部８３は、主板部８１の平面と平行な平面からなる主受け部と、該主受け部と主板部８１とを繋ぐ繋ぎ部とをからなる。繋ぎ部は、主板部８１に対して所定の傾斜を有する形状からなる。この構造により、受け板部８３の主受け部は、主板部８１に直交する方向に沿って、主板部８１と異なる位置に配置される。より具体的には、主板部８１から側板部８２が伸延する方向に沿って離間した位置に、主受け部が存在する。このような構造とすることで、当該主受け部に直交する方向で、且つ側板部８２の伸延する側から主受け部を押し込めば、繋ぎ部のバネ性により、主受け部に直交する方向に反発力を発生させることができる。なお、受け板部８３の先端には、側板部８４が形成されている。側板部８４は、受け板部８３の平板面に対して直交する方向に伸延する形状からなる。側板部８４は、アクチュエータ２０と緩衝部材６１，６２との積層部の側面に当接する。この側板部８４を備えることにより、アクチュエータ２０と緩衝部材６１，６２との積層部を保持している。

【0053】

このような構成からなるアクチュエータ２０と、パッド４０と、保護部材７０と、バネ板８０は、次に示すように組み付けられることで、振動発生装置１１を形成する。

【0054】

保護部材７０の裏面に、緩衝部材６１を介してアクチュエータ２０を配置する。この際、保護部材７０の主面とアクチュエータ２０の主面とが平行になり、且つ、平面視して重なるように配置する。保護部材７０の貫通孔７３を挿通させてパッド４０を配置する。この際、パッド４０は、アクチュエータ２０の第１主面に当接するように配置する。なお、パッド４０の高さは、保護部材７０の厚みと緩衝部材６１との厚みを加算した厚みよりも厚い。したがって、パッド４０のアクチュエータ２０に当接する側と反対側の端部は、保護部材７０の貫通孔７３から突出する。

【0055】

アクチュエータ２０の第２主面側に、バネ板８０を配置する。バネ板８０は、側板部８２で保護部材７０の側面をはさみ込むように配置する。さらに、バネ板８０は、各受け板部８３の主受け部が各緩衝部材６２に当接し、且つ、主受け部に対して、所定の押圧力が加わるように配置する。このような構造により、アクチュエータ２０に予め応力を加えるプリロードを行うことができる。これにより、アクチュエータを効果的に動作させることができる。

【0056】

このように構成された振動発生装置１１は、シャーシ１００内のボタン型操作部３０の裏面側に配置される。この際、振動発生装置１１のパッド４０がボタン型操作部３０のベース部材３１の裏面に当接するように配置する。なお、振動発生装置１１は、図示しないが、所定の構成によって、天面側シャーシ１０１もしくは底面側シャーシ１０２のいずれかに固定されている。

【0057】

このような構成からなる触覚提示装置１０は、ボタン型操作部３０を押すことにより、各部が次に示すように、動作する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置の効果を説明するための振動発生装置の側面図である。図３（Ａ）はボタン型操作部を弱く押した場合を示し、図３（Ｂ）はボタン型操作部を強く押した場合を示す。

【0058】

図３（Ａ）に示すように、保護部材７０に当接しない程度に、ボタン型操作部３０を弱く押した場合、ボタン型操作部３０の押し込みに応じて、パッド４０がアクチュエータ２０側に移動する。この際、パッド４０の移動量は小さい。

【0059】

パッド４０の移動により、アクチュエータ２０の基材２１に力が加わる。このアクチュエータ２０の基材２１に加わる力Ｆ１０は、ボタン型操作部３０を押す力Ｆ１に等しい。この基材２１に加わる力Ｆ１０により、アクチュエータ２０の基材２１および圧電素子２２が湾曲する。しかしながら、この基材２１に加わる力Ｆ１０は小さい、言い換えればパッド４０の移動量は小さいので、基材２１および圧電素子２２の湾曲量も小さい。したがって、圧電素子２２が破損することはない。

【0060】

図３（Ｂ）に示すように、保護部材７０に当接するまで、ボタン型操作部３０を強く押した場合、ボタン型操作部３０の押し込みによるアクチュエータ２０側への移動は、保護部材７０によって規制される。これにより、パッド４０がアクチュエータ２０側に移動する移動量も規制される。

【0061】

この場合、ボタン型操作部３０は、パッド４０のみでなく、保護部材７０にも当接しているので、ボタン型操作部３０を押す力Ｆ２は、パッド４０を押す力Ｆ２１と、保護部材７０を押す力Ｆ２２として作用する。さらに、バネ板８０でアクチュエータ２０および保護部材７０を、力の加わる方向と逆方向から支持していることで、ボタン型操作部３０を押す力Ｆ２は、バネ板８０の受け板部８３に加わる力Ｆ２３としても作用する。言い換えれば、ボタン型操作部３０を押す力Ｆ２は、パッド４０、保護部材７０、バネ板８０に分散されて作用する。

【0062】

したがって、パッド４０を押す力Ｆ２１は、ボタン型操作部３０を押す力Ｆ２よりも小さくなり、パッド４０を押す力Ｆ２１は抑制される。これにより、パッド４０の移動量も抑制される。

【0063】

ここで、パッド４０の移動によって圧電素子２２が湾曲した場合に圧電素子２２が破損する湾曲量以下にパッド４０の移動量がなるように、保護部材７０の弾性率、および、保護部材７０とボタン型操作部３０との間隔を決定する。これにより、どれだけ、ボタン型操作部３０を強く押し込んでも、パッド４０の移動量を、圧電素子２２が破損する湾曲量に対応する移動量以下にすることができる。これにより、圧電素子２２の破損を防ぐことができる。

【0064】

なお、本実施形態では、バネ板８０を用いる例を示したが、バネ板８０を省略することも可能である。この場合、緩衝部材６１の両面に接着剤等を塗布して接着することで、保護部材７０とアクチュエータ２０を一体に固定することができる。

【0065】

ところで、このような構造の触覚提示装置１０における振動発生装置１１の固定構成は、例えば、以下のような構造であってもよい。図４は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置における振動発生装置の固定の第１構成例を示す図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置における振動発生装置の固定の第２構成例を示す図である。

【0066】

図４に示す第１構成例では、保護部材７０’は、平板７１の対向する二辺に、部分的に突出する固定用突起部７２を備える。固定用突起部７２には、ネジ止め用貫通孔７４が形成されている。

【0067】

振動発生装置１１’をシャーシ１００に固定する場合には、ネジ止め用貫通孔７４を挿通し、天面側シャーシ１０１の壁面に埋め込むように螺号させる。これにより、振動発生装置１１’をシャーシ１００に固定することができる。

【0068】

図５に示す第２構成例では、保護部材７０”は、平板７１”が平板７１と比較して、平面視して一方向に長い矩形状にしている。このような形状の場合、平板７１”の短手方向の両端面をバネ板８０の側板部８２ではさみ込むように、バネ板８０を設置すればよい。

【0069】

このような構成からなる振動発生装置１１”を、シャーシ１００に固定する場合、天面側シャーシ１０１に、図５に示すようなガイド溝１１２を設けておく。そして、平板７１”における平面視してアクチュエータ２０およびバネ板８０からはみ出す部分を、ガイド溝１１２に沿って挿入することで、振動発生装置１１”をシャーシ１００に固定することができる。

【0070】

なお、これらの固定構造では、天面側シャーシ１０１を平板状にし、底面側シャーシ１０２の側面部１２０２の高さを高くする構成にすると、さらに固定が容易になる。

【0071】

（第２実施形態）
次に、第２の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の分解斜視図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置に対する振動発生装置の固定態様を示す側面断面図である。なお、図８では、突起部が一つのボタン型操作部３０Ａを用いた場合を示しているが、第１の実施形態に示した複数の突起部を有するボタン型操作部３０にも本実施形態の構成を適用することができる。

【0072】

本実施形態の触覚提示装置１０Ａは、第１の実施形態に示した触覚提示装置１０に対して、アクチュエータ２０、ボタン型操作部３０、パッド４０、バネ板８０の構造は、同じであり、これらの構成要素の説明は省略する。

【0073】

保護部材７０Ａは、平面視した略中心に貫通孔７３が形成された略矩形の平板７１と、脚部７５とを、備える。脚部７５は四本あり、平板７１を平面視した四つの角部に形成されている。脚部７５は、平板７１の平板面から直交する方向に伸延する形状からなる。脚部７５の高さは同じである。脚部７５の高さは、緩衝部材６１，６２を装着したアクチュエータ２０、およびバネ板８０を、平板７１の脚部７５側に装着した状態で、高さ方向において、バネ板８０が脚部７５からはみ出さない高さに設定されている。なお、脚部７５は、少なくとも対角となる二つの角部に設置されていればよいが、四つの角部に設置されていることが好ましい。

【0074】

天面側シャーシ１０１Ａは、天面部１１０１Ａと側面部１１０２Ａとを備える。側面部１１０２Ａは、天面部１１０１Ａの周辺部に沿って立設する形状で形成されている。天面部１１０１Ａには、凹部が形成されており、当該凹部にボタン型操作部３０Ａが配置されている。

【0075】

底面側シャーシ１０２Ａは平板からなる。天面側シャーシ１０１Ａの側面部１１０２Ａを底面側１０２Ａに当接させることで、内部空間を形成する。

【0076】

ここで、天面側シャーシ１０１Ａの天面部１１０１Ａの内面と、底面側シャーシ１０２Ａの内面との間隔を、保護部材７０Ａの平板７１の厚みと脚部７５の厚みとを加算した厚み（総厚み）に一致させる。

【0077】

このような構成とすることで、振動発生装置１１を天面側シャーシ１０１Ａ内に配置し、底面側シャーシ１０２Ａの内面を天面側シャーシ１０１Ａの側面部１１０２Ａに当接するように装着するだけで、振動発生装置１１をシャーシ１００Ａに固定することができる。これにより、振動発生装置のシャーシへの取り付けが容易であり、且つ、何らかの理由で振動発生装置のみを取り替える場合にも、シャーシからの取り外しが容易である。

【0078】

また、アクチュエータ２０が弾性を有する保護部材７０Ａを介して、シャーシに固定されているので、シャーシに外力が加わっても、保護部材７０Ａが外力に対する緩衝材となる。したがって、アクチュエータ２０に殆ど外力が加わることがなく、外力によるアクチュエータ２０の破損を抑制することができる。

【0079】

なお、保護部材７０Ａの材質は、ボタン型操作部３０が押し込まれた際に或程度凹む弾性を有し、且つ天面側シャーシ１０１Ａおよび底面側シャーシ１０２Ａで挟持された場合に、所定の高さを保持できる剛性を有する材料を用いることが好ましい。また、平板と脚部とを異なる材質で構成してもよく、平板を脚部より柔らかく、脚部を平板よりも硬い材質にしてもよい。

【0080】

（第３実施形態）
第３の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【0081】

本実施形態のバネ板８０Ｂの構造、および、アクチュエータ２０、保護部材７０、バネ板８０Ｂの間での固定構造が特徴的であり、他の構成は第１の実施形態に示した触覚提示装置の振動発生装置と同じである。

【0082】

バネ板８０Ｂは、第１の実施形態に示したバネ板８０に対して、側板部８４を備えない構造からなる。また、バネ板８０Ｂは、受け板部８３Ｂの主受け部の長さが、上述の実施形態に示したバネ板８０よりも長い。

【0083】

アクチュエータ２０の基材２１の平面視した角部は、緩衝部材６１と受け板部８３Ｂの主受け部とに挟持される。この際、緩衝部材６１と基材２１との間、および受け板部８３Ｂの主受け部と基材２１との間には、接着剤を用いない。すなわち、アクチュエータ２０の基材２１は、緩衝部材６１と受け板部８３Ｂの主受け部とによって単にはさみ込まれているだけである。

【0084】

このような構成とすることで、次に示すような作用効果が得られる。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置のアクチュエータの固定態様による作用効果を示すための図である。図１０は、アクチュエータの固定部を部分的に拡大した側面図である。図１０（Ａ）は、本実施形態の固定態様においてアクチュエータ２０が湾曲していない状態（ボタン型操作部が押し込まれていない状態）を示し、図１０（Ｂ）は、本実施形態の固定態様においてアクチュエータ２０が湾曲した状態（ボタン型操作部が押し込まれた状態）を示す。図１０（Ｃ）は、緩衝部材６１と基材２１と受け板部８３Ｂの主受け部とを固着させた場合においてアクチュエータ２０が湾曲した状態（ボタン型操作部が押し込まれた状態）を示す。

【0085】

アクチュエータ２０が湾曲していなければ、図１０（Ａ）に示すように、アクチュエータ２０は、単に緩衝部材６１と受け板部８３Ｂの主受け部とによって挟まれた状態となる。したがって、アクチュエータ２０に、この固定状態に起因する応力は発生しない。

【0086】

アクチュエータ２０が湾曲した場合、アクチュエータ２０の周辺部は、平面視した中央側に引っ張られるように移動する。この際、本実施形態に係る固定態様を用いることで、図１０（Ｂ）に示すように、アクチュエータ２０のみが中央側に引っ張られ、このアクチュエータ２０の移動に伴って緩衝部材６１および受け板部８３Ｂは変形しない。したがって、アクチュエータ２０の移動に起因する、アクチュエータ２０に作用する応力は生じない。

【0087】

一方、緩衝部材６１、アクチュエータ２０、受け板部８３Ｂの主受け部を接着した場合、アクチュエータ２０のみが中央側に引っ張られるのに伴って、緩衝部材６１および受け板部８３Ｂは変形する。このため、アクチュエータ２０の平板面に平行な方向に生じる緩衝部材６１および受け板部８３Ｂの復元力が、アクチュエータ２０に作用する。このため、アクチュエータ２０には、湾曲前の状態に引き戻すように、アクチュエータ２０の平板面に平行な方向に応力が加わってしまう。

【0088】

このように、本実施形態の構成を用いることで、アクチュエータ２０の湾曲時に、当該アクチュエータ２０の固定構造によって生じる応力が加わらず、いわゆる応力のヒステリシス問題を解決することができる。

【0089】

この際、アクチュエータ２０の基材２１と緩衝部材６１との間の静摩擦係数をμ_１とし、アクチュエータ２０の基材２１と受け板部８３Ｂとの間の静摩擦係数をμ_２とし、湾曲時に緩衝部材６１および受け板部８３Ｂが受ける力をＦとする。そして、アクチュエータ２０が受ける応力をＦｓとすると、次式を満たすように、緩衝部材６１の材質及び表面形状と、受け板部８３Ｂの材質及び表面形状を決定するとよい。

【0090】

μ_１Ｆ＋μ_２Ｆ＜Ｆｓ
この条件を満たすことにより、さらに効果的に、アクチュエータ２０に加わる応力を抑制することができる。

【0091】

また、本実施形態の構成を用いることで、アクチュエータ２０がバネ板８０Ｂや緩衝部材６１に固着していないので、アクチュエータ２０のみを容易に交換することもできる。これにより、第３の実施形態の構成も適用すれば、振動発生装置を容易に交換でき、さらにアクチュエータのみも容易に交換することができる。

【0092】

また、本実施形態の振動発生装置１１Ｂは、バネ板８０Ｂの主板部８１のアクチュエータ２０側に当接防止材９０を備えている。当接防止材９０は、発泡ウレタン系等の弾性が低い材料から形成するとよい。これにより、触覚提示装置を、高い位置から硬い表面に落として、アクチュエータ２０が大きく湾曲してしまっても、アクチュエータ２０がバネ板８０Ｂに直接接触せず、当接防止材９０に接触するので、衝撃を緩和することができる。これにより、アクチュエータ２０の破損を抑制することができる。なお、この当接防止材９０は、他の実施形態に係る触覚提示装置にも適用することができる。

【0093】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図である。

【0094】

本実施形態の触覚提示装置の振動発生装置１１Ｃは、緩衝部材６１Ｃ，６２Ｃの材質が第１の実施形態に係る振動発生装置１１と異なるものである。したがって、第１の実施形態と異なる箇所のみを具体的に説明し、他の構成の説明は省略する。

【0095】

緩衝部材６１Ｃ，６２Ｃは、上述の各実施形態に示した緩衝部材６１，６２よりも変形しやすい形状からなる。

【0096】

図１２は、本発明の第４の実施形態に係る振動発生装置の緩衝部材の作用、効果を説明するための側面図である。図１２は、アクチュエータ２０の保持部の拡大断面図である。

【0097】

本実施形態に係る緩衝部材を用いた場合、アクチュエータ２０が湾曲すると、図１２に示すように、緩衝部材６１Ｃ，６２Ｃも変形する。これにより、アクチュエータ２０が大きな径で湾曲する（湾曲径が大きくなる）。湾曲径が小さくなるほど、湾曲部に係る応力は大きくなる。逆に言えば、湾曲径が大きくなるほご、湾曲部に係る応力は小さくなる。したがって、本実施形態の構成を用いることで、アクチュエータ２０の湾曲による破損を抑制することができる。

【0098】

さらに、緩衝部材６１Ｃ、６２Ｃが柔らかいため、アクチュエータ２０およびバネ板８０を保護部材７０に装着する際に、緩衝部材６１Ｃ，６２Ｃを押しつぶしてしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態の構成を用いた場合、図１２に示すように、バネ板８０の側面板８４の先端が保護部材７０の裏面（アクチュエータ２０側の面）に当接した状態でバネ板８０を保護部材７０に組み付けることで、緩衝部材６１Ｃ，６２Ｃに対して最小限必要な間隔を確保することができる。これにより、所望の間隔を空けて、保護部材７０、アクチュエータ２０、バネ板８０を配置することができる。

【0099】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１３は、本発明の第５の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の構成を示す側面図および組み付け前の構成図である。図１３（Ａ）は、振動発生装置１１Ｄの側面図である。図１３（Ｂ）はバネ板８０Ｄを組み付ける前の状態図である。

【0100】

バネ板８０Ｄは、第１の実施形態に示したバネ板８０に対して、受け板部８３Ｄの主受け部の長さが、上述の実施形態に示したバネ板８０よりも長い。ここで、バネ板８０Ｄは、組み付け前の状態では、受け板部８３Ｄがバネ性により、主板部８１に対して、大きな角度（例えば４５°〜６０°程度）で立設している。この際、互いに対向する受け板部８３Ｄ同士の間隔ＷＫは、アクチュエータ２０の長さ（間隔ＷＫに平行な方向の長さ）ＷＡよりも長くなるように、バネ板８０Ｄは形づけられている。

【0101】

このような構成とすることで、バネ板８０Ｄを組み付ける際には、バネ板８０Ｄの受け板部８３Ｄが立設する側を、アクチュエータ２０側として、それぞれの中心が略一致するように配置する。その上で、バネ板８０Ｄをアクチュエータ２０側へ押し込む。これにより、バネ板８０Ｄの受け板部８３Ｄは、主板部８１に近づくように変形していく。そして、側板部８２が保護部材７０をはさみ込んだ時点で、受け板部８３Ｄの主受け部が、アクチュエータ２０に設置された緩衝部材６２に当接する。これにより、バネ板８０Ｄは、図１２（Ａ）に示すように、アクチュエータ２０を挟んだ状態で、保護部材７０に組み付けられる。

【0102】

このように、本実施形態の構成を用いることで、バネ板８０Ｄを簡単に組み付けることができる。

【0103】

（第６実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１４は、本発明の第６の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置におけるアクチュエータへの電圧印加構成を示す図である。図１４（Ａ）は、振動発生装置１１Ｅの側面図であり、フレキシブルケーブル２７０の設置領域付近の拡大図である。図１４（Ｂ）は、電極パッド７１１と駆動電極２２０との接続構成を示す側面図であり、部分的な拡大図である。図１４（Ｃ）は、電極パッド７１２と駆動電極２１０との接続構成を示す側面図であり、部分的な拡大図である。

【0104】

本実施形態の振動発生装置１１Ｅは、第１の実施形態に示した振動発生装置１１に対して、具体的なアクチュエータ２０への電圧印加構造例を追加したものである。したがって、第１の実施形態に係る振動発生装置１１と異なる箇所のみを具体的に説明する。

【0105】

圧電素子２２の基材２１側の面には、駆動電極２１０が形成されている。圧電素子２２の基材２１側の面と反対側の面には、駆動電極２２０が形成されている。

【0106】

保護部材７０のアクチュエータ２０と反対側の面（ボタン型操作部３０側の面）には、電極パッド７１１，７１２が形成されている。電極パッド７１１，７１２は、図示しない駆動信号発生回路に接続されている。

【0107】

振動発生装置１１Ｅは、さらにフレキシブルケーブル２７０を備える。フレキシブルケーブル２７０は可撓性を有する。フレキシブルケーブル２７０は、線状電極パターン２７２，２７３を備える。線状電極パターン２７２，２７３は、互いに平行に伸延する形状からなり、互いに所定間隔を置くように配置されている。線状電極パターン２７２，２７３は、絶縁性を有するフィルム２７１によって覆われている。この際、線状電極パターン２７２，２７３の両端部は、フィルム２７１から露出している。また、フィルム２７１は、線状電極パターン２７２，２７３の伸延する方向の両端が、線状電極パターン２７２側と、線状電極パターン２７３側とで二股に分かれる形状からなる。

【0108】

このような構成からなるフレキシブルケーブル２７０の線状電極パターン２７２の一方端を駆動電極２１０に接続し、他方端を電極パッド７１１に接続する。また、線状電極パターン２７３の一方端を駆動電極２２０に接続し、他方端を電極パッド７１２に接続する。この際、フレキシブルケーブル２７０は、振動発生装置１１Ｅの側面から外方へ円弧状に膨らむような形状で設置される。

【0109】

このような構成とすることで、駆動用の電圧をアクチュエータ２０に供給することができる。また、ボタン型操作部３０が押し込まれて、アクチュエータ２０が変位、変形しても、フレキシブルケーブル２７０が押し込み方向に沿って伸びるので、駆動電極２１０，２２０と電極パッド７１１，７１２間の接続が外れず、これらの電極間の接続を確実に維持することができる。

【0110】

（第７実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１５は、本発明の第７の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置におけるアクチュエータへの電圧印加構成を示す図である。図１５（Ａ）は、電極パッド７１１と駆動電極２２０との接続構成を示す側面図であり、部分的な拡大図である。図１５（Ｂ）は、電極パッド７１２と駆動電極２１０との接続構成を示す側面図であり、部分的な拡大図である。

【0111】

本実施形態の振動発生装置１１Ｆは、第１の実施形態に示した振動発生装置１１に対して、振動発生装置１１Ｅ（図１４参照）とは異なる具体的なアクチュエータ２０への電圧印加構造例を追加したものである。したがって、第１の実施形態に係る振動発生装置１１と異なる箇所のみを具体的に説明する。

【0112】

圧電素子２２の基材２１側の面には、駆動電極２１０が形成されている。圧電素子２２の基材２１側の面と反対側の面には、駆動電極２２０が形成されている。

【0113】

保護部材７０のアクチュエータ２０と反対側の面（ボタン型操作部３０側の面）には、電極パッド７１１，７１２が形成されている。電極パッド７１１，７１２は、図示しない駆動信号発生回路に接続されている。

【0114】

保護部材７０のアクチュエータ２０側の面には、電極パッド７２１，７２２が形成されている。電極パッド７２１は、保護部材７０を平面視して、電極パッド７１１と少なくとも一部が重なるように形成されている。電極パッド７２１と電極パッド７１１は、保護部材７０を貫通する導電性スルーホール７３１によって接続されている。電極パッド７２２は、保護部材７０を平面視して、電極パッド７１２と少なくとも一部が重なるように形成されている。電極パッド７２２と電極パッド７１２は、保護部材７０を貫通する導電性スルーホール７３２によって接続されている。

【0115】

アクチュエータ２０の基材２１における圧電素子２２と反対側の面には、電極パッド２１１，２２１が形成されている。電極パッド２１１は、基材２１を貫通する導電性スルーホール２１２、および、アクチュエータ２０の表面に形成された引き回し電極２１３を介して駆動電極２２０に接続されている。電極パッド２２１は、基材２１を貫通する導電性スルーホール２２２を介して駆動電極２１０に接続されている。

【0116】

このような構成であっても、アクチュエータ２０に駆動電圧を印加することができる。

【0117】

（第８実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態に係る触覚提示装置について、図を参照して説明する。図１６は、本発明の第８の実施形態に係る触覚提示装置に用いられる振動発生装置の平面図である。

【0118】

本実施形態の振動発生装置１１Ｇは、第１の実施形態に示した振動発生装置１１に対して、保護部材７０の表面（アクチュエータ２０側と反対側の面）に各種の電極パターンを追加したものである。したがって、第１の実施形態に係る振動発生装置１１と異なる箇所のみを具体的に説明する。

【0119】

保護部材７０の表面には、電極パッド７１１，７１２，７１３Ａ１，７１３Ａ２，７１３Ａ３，７１３Ａ４，７１４Ｃ１，７１４Ｃ２が形成されている。これらの電極パッドは、保護部材７０を平面視した一辺に沿って、所定間隔を置いて形成されている。これらの電極パッドは、この一辺に近い領域に形成されている。この一辺は、バネ板８０の側面部８２が保護部材７０を挟持する面とは、異なる面に対応する辺である。電極パッド７１３Ａ１，７１３Ａ２，７１３Ａ３，７１３Ａ４，７１４Ｃ１，７１４Ｃ２は、図示しない押し込みボタン検出回路に接続されている。

【0120】

保護部材７０の表面には、押し込み検出用電極７６Ａ１，７６Ａ２，７６Ａ３，７６Ａ４が形成されている。押し込み検出用電極７６Ａ１，７６Ａ２，７６Ａ３，７６Ａ４は、触覚提示装置に振動発生装置１１Ｇを装着した状態で、平面視して、ボタン型操作部３０に重なる位置に配置されている。押し込み検出用電極７６Ａ１，７６Ａ２，７６Ａ３，７６Ａ４は、平面視した形状が略円形である。

【0121】

押し込み検出用電極７６Ａ１は、互いに対向する辺が櫛歯状で入り組んだ形状からなる部分電極７６Ａ１１，７６Ａ１２から構成される。部分電極７６Ａ１１，７６Ａ１２は、ボタン型操作部３０の突起部３２Ａが押し込まれ、当該突起部３２Ａの裏面に設置された電極が接触することで導通する。

【0122】

押し込み検出用電極７６Ａ２は、互いに対向する辺が櫛歯状で入り組んだ形状からなる部分電極７６Ａ２１，７６Ａ２２から構成される。部分電極７６Ａ２１，７６Ａ２２は、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｂが押し込まれ、当該突起部３２Ｂの裏面に設置された電極が接触することで導通する。

【0123】

押し込み検出用電極７６Ａ３は、互いに対向する辺が櫛歯状で入り組んだ形状からなる部分電極７６Ａ３１，７６Ａ３２から構成される。部分電極７６Ａ３１，７６Ａ３２は、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｃが押し込まれ、当該突起部３２Ｃの裏面に設置された電極が接触することで導通する。

【0124】

押し込み検出用電極７６Ａ４は、互いに対向する辺が櫛歯状で入り組んだ形状からなる部分電極７６Ａ４１，７６Ａ４２から構成される。部分電極７６Ａ４１，７６Ａ４２は、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｄが押し込まれ、当該突起部３２Ｄの裏面に設置された電極が接触することで導通する。

【0125】

部分電極７６Ａ１１は、引き回し電極７４１Ａ１を介して、電極パッド７１３Ａ１に接続されている。部分電極７６Ａ２１は、引き回し電極７４１Ａ２を介して、電極パッド７１３Ａ２に接続されている。部分電極７６Ａ３１は、引き回し電極７４１Ａ３を介して、電極パッド７１３Ａ３に接続されている。部分電極７６Ａ４１は、引き回し電極７４１Ａ４を介して、電極パッド７１３Ａ４に接続されている。

【0126】

部分電極７６Ａ２２は、引き回し電極７４２Ｃ１を介して電極パッド７１４Ｃ１に接続されるとともに、引き回し電極７４２Ｃ２を介して部分電極７６Ａ１２に接続されている。部分電極７６Ａ１２は、引き回し電極７４２Ｃ３を介して、部分電極７６Ａ４２に接続されている。部分電極７６Ａ４２は、引き回し電極７４２Ｃ４を介して、部分電極７６Ａ３２に接続されている。部分電極７６Ａ３２は、引き回し電極７４２Ｃ５を介して電極パッド７１４Ｃ２に接続されている。

【0127】

このような構成とすることで、電極パッド７１３Ａ１，７１４Ｃ１間の電圧もしくは電流を検出すれば、ボタン型操作部３０の突起部３２Ａの押し込みを検出できる。

【0128】

電極パッド７１３Ａ２，７１４Ｃ１間の電圧もしくは電流を検出すれば、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｂの押し込みを検出できる。

【0129】

電極パッド７１３Ａ３，７１４Ｃ２間の電圧もしくは電流を検出すれば、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｃの押し込みを検出できる。

【0130】

電極パッド７１３Ａ４，７１４Ｃ２間の電圧もしくは電流を検出すれば、ボタン型操作部３０の突起部３２Ｄの押し込みを検出できる。

【0131】

保持部材７０の表面には、電極パッド７６Ｄ１，７６Ｄ２が形成されている。電極パッド７６Ｄ１，７６Ｄ２は、図示しない外部の駆動電圧印加回路に接続されている。電極パッド７６Ｄ１，７６Ｄ２は、駆動電圧印加回路に接続し易い位置に適宜形成されている。電極パッド７６Ｄ１は、引き回し電極７６１を介して電極パッド７１１に接続されている。電極パッド７６Ｄ２は、引き回し電極７６２を介して電極パッド７１２に接続されている。

【0132】

このような構成を用いることで、押し込み検出用の電極や、駆動電圧印加用の電極を備えた基板を別途用いる必要が無い。したがって、振動発生装置を薄型に形成することができる。

【0133】

なお、上述の実施形態のアクチュエータ２０では、圧電素子２２における対向する両主面に駆動電極を形成する例を示したが、駆動電極の構成は他の構成であってもよい。図１７は、アクチュエータの他の構成例を示す図である。図１７（Ａ）は駆動電極のみを備える場合を示し、図１７（Ｂ）は駆動電極と押圧力検出用電極を備える場合を示す。

【0134】

図１７（Ａ）に示すアクチュエータ２０Ｈ１では、駆動電極２１０Ｈと駆動電極２２０Ｈとは、圧電素子２２の厚み方向に沿って間隔をおいて、交互に配置されている。この際、駆動電極２１０Ｈと駆動電極２２０Ｈは、圧電素子２２を平面視して、重なるように配置されている。このような構成でも、アクチュエータを振動させることができる。

【0135】

図１７（Ｂ）に示すアクチュエータ２０Ｈ２では、図１７（Ａ）に示す駆動電極２１０Ｈ，２２０Ｈの構造に、さらに押圧力検出用電極２３０Ｈ，２４０Ｈを追加している。押圧力検出用電極２３０Ｈ，２４０Ｈは、駆動電極２１０Ｈ，２２０Ｈと平行で且つ、圧電素子２２の厚み方向に沿って、これら駆動電極２１０Ｈ，２２０Ｈから離間して配置されている。押圧力検出用電極２３０Ｈ，２４０Ｈも、圧電素子２２の厚み方向に沿って互いに離間して配置されている。このような構成とすることで、押圧力検出用電極２３０Ｈ，２４０Ｈ間の電流もしくは電圧を検出することで、圧電素子２２の湾曲量を検出できる。これにより、ボタン型操作部３０の押し込み量を検出することができる。

【0136】

また、上述の実施形態における基材２１とバネ板８０の受け板部８３との間の緩衝部材６２を、次に示す構造の受け板部に直接形成した緩衝部材に置き換えてもよい。図１８は、受け板部に直接形成した緩衝部材の構造例を示す図である。図１８（Ａ）は単一の緩衝部材を形成した場合を示し、図１８（Ｂ）は複数の緩衝部材を形成した場合を示す。

【0137】

図１８（Ａ）に緩衝部材８３１は、受け板部８３の表面に盛るように形成されている。緩衝部材８３１は、例えば塗布可能な樹脂からなる。この場合、液状の樹脂を受け板部８３の表面に塗布して、硬化させることで、緩衝部材８３１を形成することができる。図１８（Ｂ）に示す緩衝部材８３２も、緩衝部材８３１と同様の材料からなり、同様の工程で形成することができる。

【0138】

また、上述の実施形態におけるバネ板８０の受け板部８３に接続する側面部８４は、次の構成を用いて実現してもよい。図１９は、バネ板の受け板部に接続する側面部の形状を複数種類記載した図である。

【0139】

図１９（Ａ）に示す構造では、側面部８４Ｊは、受け板部８３の表面に沿って伸びる方向の中間が立設せず、受け板部８３と同一平面に延びる形状からなる。

【0140】

図１９（Ｂ）に示す構造では、側面部８４Ｊは、受け板部８３における主受け部の傾斜部と反対側の端辺だけでなく、当該端辺に直交する端片に沿っても立設されている。

【0141】

図１９（Ｃ）に示す構造では、受け板部８３を線状に突起させることにより、立設部８５を形成している。なお、この突起部８５は、受け板部８３における主受け部の傾斜部と反対側の端辺付近に形成することで、側面部として利用することができる。

【0142】

また、上述の緩衝部材６１，６２は、次の構成に置き換えることができる。図２０は、保護部材７０、アクチュエータ２０、バネ板８０の固定態様を複数種類記載した図である。

【0143】

図２０（Ａ）に示す構造では、アクチュエータ２０の基材２１の両主面および端面に接するように、緩衝部材６００Ａを配置している。

【0144】

図２０（Ｂ）に示す構造では、基材２１の圧電素子２２と反対側の面を保護部材７０に当接させ、基材２１の圧電素子２２側の面と端面に接するように、緩衝部材６００Ｂを配置している。

【0145】

図２０（Ｃ）に示す構造では、基材２１の圧電素子２２と反対側の面を保護部材７０に当接させ、基材２１の圧電素子２２側の面のみに接するように、緩衝部材６００Ｃを配置している。

【0146】

図２０（Ｄ）に示す構造では、基材２１の圧電素子２２側の面の端部付近をバネ板８０の受け板部８３に当接させ、基材２１の圧電素子２２側と反対側の面と端面に接するように、緩衝部材６００Ｄを配置している。

【0147】

図２０（Ｅ）に示す構造では、基材２１の圧電素子２２側の面の端部付近をバネ板８０の受け板部８３に当接させ、基材２１の圧電素子２２側と反対側の面のみに接するように、緩衝部材６００Ｅを配置している。

【0148】

また、上述の実施形態では、ユニモルフ型のアクチュエータを例に示したが、バイモルフ型のアクチュエータを用いてもよい。

【0149】

なお、上述の各実施形態の構成は、本発明の作用効果を奏する一部の例を示すものであり、これらの複数の実施形態の構成を組み合わせた構成も、本発明の適用範囲内となる。

【符号の説明】

【0150】

１０，１０Ａ：触覚提示装置、
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ：振動発生装置、
２０，２０Ｈ１，２０Ｈ２：アクチュエータ、
２１：基材、
２２：圧電素子、
３０，３０Ａ：ボタン型操作部、
３１：ベース部材、
３２Ａ〜３２Ｄ：突起部、
４０：パッド、
５０：緩衝材、
６１，６１Ｃ，６２，６２Ｃ，６００Ａ，６０Ｂ，６００Ｃ，６００Ｄ，６００Ｅ，８３１，８３２：緩衝部材、
７０，７０’，７０”：保護部材、
７１：平板、
７３：貫通孔、
７５：脚部、
８０，８０Ｂ，８０Ｄ：バネ板、
８１：主板部、
８２，８４，８４Ｊ，８４Ｋ：側板部、
８３，８３Ｂ，８３Ｄ：受け板部、
８５：立設部、
９０：当接防止材、
１０１：天面側シャーシ、
１１０Ａ：天面側内部空間、
１１１Ａ〜１１１Ｄ：天面側開口部、
１０２：底面側シャーシ、
１２０：底面側内部空間、
２１０，２２０、２１０Ｈ，２２０Ｈ：駆動電極、
２３０Ｈ，２４０Ｈ：押圧力検出用電極、
２７０：フレキシブルケーブル、
２７１：フィルム、
２７２，２７３：線状電極パターン、
２１１，２２１，７１１，７１２，７２１，７２２，７１３Ａ１，７１３Ａ２，７１３Ａ３，７１３Ａ４，７１４Ｃ１，７１４Ｃ２，７６Ｄ１，７６Ｄ２：電極パッド、
７６Ａ１，７６Ａ２，７６Ａ３，７６Ａ４：押し込み検出用電極、
７６Ａ１１，７６Ａ１２，７６Ａ２１，７６Ａ２２，７６Ａ３１，７６Ａ３２，７６Ａ４１，７６Ａ４２：部分電極、
７４１Ａ１，７４１Ａ２，７４１Ａ３，７４１Ａ４，７４２Ｃ１，７４２Ｃ２，７４２Ｃ３，７４２Ｃ３，７４２Ｃ４，７４２Ｃ５，７６１，７６２：引き回し電極、
２１２，２２２，７３１，７３２：導電性スルーホール、
１１０１：天面部、
１１０２，１２０２：側面部、
１２０１：底面部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】