特許 6183557 振動装置

(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】6183557

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】振動装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20170814BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20170814BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 480

   G06F3/01 560

   G06F3/02 E

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-545415(P2016-545415)

(86)(22)【出願日】2015年8月5日

(86)【国際出願番号】JP2015072178

(87)【国際公開番号】WO2016031513

(87)【国際公開日】20160303

【審査請求日】2017年2月27日

(31)【優先権主張番号】特願2014-173967(P2014-173967)

(32)【優先日】2014年8月28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】臼井 健太朗

(72)【発明者】

【氏名】橋本 順一

【審査官】 塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２５５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６８１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１５７６９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１−０２

３／０４８−３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で同方向に延び、
前記振動フィルムは、張力をかけた状態で前記構造体に架け渡されている、振動装置。

【請求項2】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で同方向に延び、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、同じ周波数、且つ、同相で振動する、振動装置。

【請求項3】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で同方向に延び、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、同じ周波数、且つ、逆相で振動する、振動装置。

【請求項4】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で同方向に延び、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、異なる周波数で振動する、振動装置。

【請求項5】

前記接触フィルムは、前記振動フィルムと間隔を空けて対向する、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の振動装置。

【請求項6】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、分離した状態で交差する方向に延びる、振動装置。

【請求項7】

互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、
前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、
伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、
前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、
を備え、
前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、
前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、分離した状態で交差する方向に延びる、振動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動フィルムを用いた振動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧電体を用いた振動フィルムが、平面型スピーカなどで利用されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

図１０は、従来例に係る平面型スピーカ１０１の側面断面図である。平面型スピーカ１０１は、圧電フィルム１０２と、可動板１０３と、フレーム部材１０４，１０５と、エキサイタフィルム１０６と、を備える。圧電フィルム１０２は、エキサイタフィルム１０６に貼り付けられている。フレーム部材１０４，１０５は、エキサイタフィルム１０６の長さ方向の両端に設けられている。可動板１０３は、長さ方向の中央付近が圧電フィルム１０２およびエキサイタフィルム１０６から離れるように撓み、長さ方向の両端付近がフレーム部材１０４，１０５を介してエキサイタフィルム１０６に連結されて、エキサイタフィルム１０６および圧電フィルム１０２を長さ方向の外側に引っ張っている。このような平面型スピーカ１０１において、交番電界が印加されて圧電フィルム１０２に長さ方向の伸びや縮みが繰り返し生じると、可動板１０３に撓み量の変動が引き起こされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２０１２／１５７６９１号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、タッチセンサ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、タッチセンサに付設した可動板を振動させることで、利用者に振動を与える振動装置の開発が進展している。

【0006】

振動装置では、装置を薄くすることや、装置をフラットな構成にすることへの要望がある。そこで、振動装置において、薄い振動フィルムを利用して可動板を撓むように振動させることで、装置全体を薄く構成することが考えられる。しかしながら、振動フィルムを利用して可動板を振動させる場合には、可動板を撓ませた状態でエキサイタフィルムや圧電フィルムに連結する必要があり、振動装置を完全にフラットな構成とすることが難しかった。

【0007】

そこで、本発明の目的は、薄くフラットに構成することができる振動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の振動装置は、互いに対向する一対の辺縁部を有する構造体と、前記一対の辺縁部に両端を架け渡した、振動が生じる振動フィルムと、伸縮性を有し前記振動フィルムに並行する接触フィルムと、前記接触フィルムへの接触を検出するセンサ部と、前記センサ部で接触を検出すると前記振動フィルムを駆動する駆動部と、を備えている。この構成では、例えば、利用者が接触フィルム側を指等で押し込んで接触フィルムが振動フィルムに接触すると、振動フィルムの振動が接触フィルムを介して利用者に伝わるので、利用者に触覚フィードバックを与えることができる。そして、この振動装置は、接触フィルムと振動フィルムとが並行しているために、全体として略フラットまたはフラットに構成することができる。また、この振動装置では、指等が振動フィルムに直接接触して大きな摩擦抵抗が生じることを防ぐことができるので、振動フィルムの振動が阻害されることを抑制できる。

【0009】

前記接触フィルムは、前記振動フィルムと間隔を空けて対向することが好ましい。この構成では、利用者の指等が接触フィルムに触れた後に接触フィルムを所定量だけ押し込む場合に、利用者の指等に振動フィルムの振動が伝わる。したがって、利用者がタッチ操作による触覚フィードバックを得る際に、利用者にキーストロークのような感覚を感じさせられる。また、利用者の指等により押込まれる接触フィルムが振動フィルムと接触するよりも先に、振動フィルムを振動させておくことができ、振動フィルムをより確実に振動させることができる。

【0010】

前記振動フィルムは、張力をかけた状態で前記構造体に架け渡されていることが好ましい。この構成では、利用者の指等が振動フィルムに触れた場合に利用者が感じる触覚フィードバックを大きくすることができる。

【0011】

前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で同方向に延びることが好ましい。この構成では、非駆動時の形状安定性を高めることができる。

【0012】

特には、第１の振動フィルムと第２の振動フィルムとは同じ周波数かつ同相で振動することが好ましい。この構成では、駆動時にも形状安定性を高めることができる。

【0013】

または、第１の振動フィルムと第２の振動フィルムとは同じ周波数かつ逆相で振動することが好ましい。この構成では、利用者の指等が振動フィルムに触れた場合に利用者が感じる触覚フィードバックを大きくすることができる。

【0014】

または、第１の振動フィルムと第２の振動フィルムとは異なる周波数で振動することが好ましい。この構成では、利用者の指等が振動フィルムに触れた場合に利用者が感じる触覚フィードバック（触感）を、複雑化させることができる。このことにより、例えばメカニカルスイッチをクリックしたときに近い触感を実現するようなことが可能になる。また、第１の振動フィルムと第２の振動フィルムとのそれぞれを振動させる周波数を、利用者に応じて変更したり、利用者の設定に応じたものにしたりすれば、利用者の嗜好に合ったクリック感を実現するようなことも可能になる。

【0015】

前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面とは反対側の面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で交差する方向に延びていてもよい。この場合には、前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとが、同じ周波数、且つ、逆相で振動することが好ましい。この構成では、構造体を大きく変形させることができ、利用者の指等が振動フィルムに触れた場合に利用者が感じる触覚フィードバックを大きくすることができる。

【0016】

前記振動フィルムは、前記構造体の前記接触フィルムとの対向面に沿って前記構造体に架け渡した第１の振動フィルムと、前記構造体の前記対向面に沿って、前記構造体に架け渡した第２の振動フィルムと、を含み、前記第１の振動フィルムと前記第２の振動フィルムとは、互いに分離した状態で交差する方向に延びていてもよい。この構成では、利用者の指等が振動フィルムに触れた場合に利用者が感じる触覚フィードバック（触感）をより複雑化させることができる。このことによっても、例えばメカニカルスイッチをクリックしたときに近い触感を実現したり、利用者の嗜好に合ったクリック感を実現したりすることが可能になる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、振動装置を薄くフラットに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態に係る振動装置の幅方向から視た側面断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る振動装置が備える振動部の幅方向から視た側面断面図および一方主面側から視た平面図である。

【図3】第１の実施形態に係る振動装置の、利用者に触覚フィードバックを与える際の状況を示す側面断面図である。

【図4】第２の実施形態に係る振動装置の幅方向から視た側面断面図である。

【図5】第２の実施形態に係る振動装置が備える振動部の振動態様を示す幅方向から視た側面断面図である。

【図6】第３の実施形態に係る振動装置が備える振動部の一方主面側から視た平面図および振動部が備える構造体の一方主面側から視た平面図である。

【図7】第４の実施形態に係る振動装置が備える振動部の一方主面側から視た平面図および他方主面側から視た平面図である。

【図8】第５の実施形態に係る振動装置の幅方向から視た側面断面図である。

【図9】第６の実施形態に係る振動装置の模式図である。

【図10】圧電フィルムの振動を利用する従来装置の側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。

【0020】

まず、本発明の第１の実施形態に係る振動装置を、利用者に触覚フィードバックを与える触覚提示装置として構成する場合について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置１０を幅方向から視た側面断面図である。

【0021】

触覚提示装置１０は、全体としてフラットな形状で構成されている。ここでは、触覚提示装置１０は、厚み方向に薄手の板状に構成されている。この触覚提示装置１０は、厚み方向の一方主面側から視て（平面視して）、長さ方向と幅方向とを有する正方形状または長方形状である。なお、触覚提示装置１０の厚みや平面視した形状は任意に設定することができ、触覚提示装置１０の全体形状は板状に限られるものではない。

【0022】

触覚提示装置１０は、制御部１６、駆動部１７、振動部１９、および、接触部１８を備えている。振動部１９と接触部１８とは、それぞれ厚み方向に薄手である。振動部１９と接触部１８とは、互いに厚み方向に積層されている。接触部１８は、振動部１９に対して一方主面（天面）側に配置されている。制御部１６は、接触部１８に対して電気的に接続されている。駆動部１７は、制御部１６と振動部１９とに対して電気的に接続されている。

【0023】

図２（Ａ）は、振動部１９を幅方向から視た側面断面図である。図２（Ｂ）は振動部１９を一方主面（天面）側から視た平面図である。振動部１９は、底面側構造体１１と振動フィルム１２とを備えている。

【0024】

底面側構造体１１は、厚み方向に薄手であり、一方主面（天面）と他方主面（底面）とを有している。底面側構造体１１は、一方主面（天面）側から視て開口部を有する矩形枠状である。底面側構造体１１は、触覚提示装置１０を設置する設置台に他方主面（底面）で接触する。底面側構造体１１は、アクリル樹脂ＰＭＭＡ、ステンレスや銅などの金属、ＰＥＴ、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ガラスエポキシ樹脂、ガラス等の材料で構成している。

【0025】

また、底面側構造体１１は、辺縁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを備えている。辺縁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、それぞれ直梁状である。辺縁部１１Ａは、一方主面（天面）側から視て底面側構造体１１の第１辺に沿って延びている。辺縁部１１Ｂは、一方主面（天面）側から視て、底面側構造体１１の第１辺に対向する第２辺に沿って延びている。辺縁部１１Ｃは、一方主面（天面）側から視て、底面側構造体１１の第１辺及び第２辺に対して直交する第３辺に沿って延びている。辺縁部１１Ｄは、一方主面（天面）側から視て、底面側構造体１１の第３辺に対向する第４辺に沿って延びている。そして、辺縁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、互いに端部同士で連結されている。

【0026】

なお、底面側構造体１１の厚み方向の一方主面（天面）側から視た形状は矩形枠状に限られず、少なくとも、互いに対向するように配置された辺縁部１１Ａ，１１Ｂを備える形状であれば他の形状であってもよい。例えば、底面側構造体１１は、辺縁部１１Ｃまたは辺縁部１１Ｄを省いたコの字型の構成であってもよい。底面側構造体１１は、辺縁部１１Ｃおよび辺縁部１１Ｄを省き、辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとを繋ぐ連結部を設けたＨ字型の構成であってもよい。また、辺縁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、少なくとも一つ以上が、湾曲した形状であってもよい。また、底面側構造体１１の底面側に開口部を覆う底板状の部位を設けてもよい。また、底面側構造体１１を構成する辺縁部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄそれぞれは、角柱状や、丸棒状にすることができる。

【0027】

振動フィルム１２は、圧電材料からなるフィルムの両主面に図示しない電極を設けて構成している。ここでは、振動フィルム１２は、一方主面（天面）側から視て長方形状である。振動フィルム１２の長さ方向の寸法は、底面側構造体１１と略等しくしている。振動フィルム１２の幅方向の寸法は、底面側構造体１１の開口部よりも狭くしている。振動フィルム１２は、底面側構造体１１の一方主面（天面）側に設けている。これにより、振動フィルム１２を設置面から浮かせた状態で支持することができる。また、振動部１９をフラットな形状とすることができる。振動フィルム１２は、底面側構造体１１の辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとの間で長さ方向に架け渡されている。なお、振動フィルム１２は、必ずしも長方形である必要は無く、正方形、台形、楕円形、その他のいびつな形状、などであってもよい。振動フィルム１２の形状は、底面構造体１１の形状に応じて定めるとよい。

【0028】

振動フィルム１２の長さ方向の両端それぞれは、辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとに接合されている。これにより、振動フィルム１２は、両端間に張力をかけて引っ張った状態としている。辺縁部１１Ａ，１１Ｂと振動フィルム１２との接合には、粘着テープを用いることができる。その他にも、辺縁部１１Ａ，１１Ｂと振動フィルム１２との接合には、接着剤、ねじ止め、カシメ等の方法を用いることもできる。

【0029】

また、振動フィルム１２は、ここでは、圧電定数ｄ１４や圧電定数ｄ３１が大きい圧電材料（例えばＬ型ポリ乳酸やＤ型ポリ乳酸等のキラル高分子やポリフッ化ビニリデン）で構成している。振動フィルム１２がキラル高分子からなる場合、この圧電性は、振動フィルム１２を予め主延伸方向に引き延ばす延伸処理を行うことで発現する。そして、振動フィルム１２を、主延伸方向に対して４５°となるよう方向に張力をかけて辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとの間に架け渡すことで、振動フィルム１２は、辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとを結ぶ方向に伸縮が生じる圧電性が得られる。

【0030】

なお、振動フィルム１２は、圧電定数ｄ３３が大きい圧電材料で構成してもよい。この場合、振動フィルム１２は厚みが変動するような圧電性を得ることができる。このような振動フィルム１２は、任意の面内方向に張力をかけて辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとの間に架け渡すことができる。

【0031】

また、振動フィルム１２の全体を圧電材料で構成する他にも、圧電材料からなるフィルムを別のフィルムに貼り付けて、振動フィルム１２をユニモルフ構造やバイモルフ構造として構成するようにしてもよい。例えば、振動フィルム１２を、Ｌ型ポリ乳酸のフィルムとＤ型ポリ乳酸のフィルムとを貼り合わせて構成してもよい。この場合、振動フィルム１２は撓むように振動（ベンディング振動）し、一方主面（天面）側から視た中心部が厚み方向に変位するような圧電性を得ることができる。また、フィルムの一つを圧電定数d33が大きい圧電材料とすれば、振動フィルム１２の全体として振動をより大きくすることができる。また、フィルムの一つを圧電定数ｄ１４や圧電定数ｄ３１が大きい圧電材料とすれば、振動フィルム１２の伸びを抑制するとともに、指等による押圧に対する振動フィルム１２の耐性を向上させることができる。

【0032】

また、図１に示す接触部１８は、静電容量式のタッチキーボード等を構成するものである。接触部１８は、天面側構造体１３と接触フィルム１４と複数のセンサ部１５とを備えている。

【0033】

天面側構造体１３は、ここでは、一方主面（天面）側から視て底面側構造体１１と同形状、即ち開口部を有する矩形枠状である。天面側構造体１３は、アクリル樹脂ＰＭＭＡ、ステンレスや銅などの金属板、ＰＥＴ、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ガラスエポキシ樹脂、ガラス等の材料で構成している。天面側構造体１３は、振動フィルム１２の一方主面（天面）側に設けられている。天面側構造体１３は、一方主面（天面）側から視て底面側構造体１１と重なり合うように配置している。天面側構造体１３は、底面全面を振動フィルム１２および底面側構造体１１に接合している。

【0034】

接触フィルム１４は、ポリエステルフィルムやポリウレタンフィルムなどの伸縮性を有するフィルム材料で構成している。接触フィルム１４は、一方主面（天面）側から視て天面側構造体１３の開口部を含む全面を覆う矩形状である。そして、接触フィルム１４は、天面側構造体１３の一方主面（天面）側に設けられている。これにより、天面側構造体１３は、接触フィルム１４を振動フィルム１２との間に間隔を空けて対向する状態で支持することができる。また、接触部１８をフラットな形状とすることができる。接触フィルム１４は、底面の外周部を天面側構造体１３に接合している。接触フィルム１４と天面側構造体１３との接合にも、粘着テープ、接着剤、ねじ止め、カシメ等の方法を用いることができる。

【0035】

複数のセンサ部１５は、接触フィルム１４の一方主面（天面）に設けられている。複数のセンサ部１５は、それぞれ、キー配列に対応した位置に配されている。各センサ部１５は、ユーザのタッチ操作を検出する機能を有している。各センサ部１５は、メンブレン方式、静電容量方式、圧電フィルム方式等の様々な方式を用いて構成することができる。

【0036】

図３は、利用者に触覚フィードバックを与える際の状況を例示する触覚提示装置１０の側面断面図である。

【0037】

触覚提示装置１０では、図３（Ａ）に示すように利用者の指がセンサ部１５に接触すると、センサ部１５が、ユーザによるタッチ操作を検出し、検出信号を制御部１６に出力する。これにより、制御部１６は、接触部１８から入力される検出信号に応じた入力処理を行う。また、制御部１６は、接触部１８から検出信号が入力されるタイミングから殆ど遅れることの無いタイミングで、駆動部１７に制御信号を出力する。そして、駆動部１７は、制御部１６から制御信号が入力されると、振動部１９に駆動電圧を印加する。振動フィルム１２は、駆動部１７から駆動電圧が印加されることで、辺縁部１１Ａと辺縁部１１Ｂとを結ぶ方向、即ち、長さ方向に伸縮するように振動が生じる。

【0038】

次に、図３（Ｂ）に示すように、センサ部１５に接触した利用者の指が接触フィルム１４を押し込むと、接触フィルム１４と振動フィルム１２とが接触する。この際、利用者の指に接触フィルム１４を介して振動フィルム１２の振動が伝わる。また、利用者の指が接触フィルム１４を介して振動フィルム１２を押し込む際の抵抗が、振動フィルム１２の張力の変化によって変動する。これにより、利用者に触覚フィードバックを感じさせられる。

【0039】

また、接触フィルム１４と振動フィルム１２との間には間隔があいているため、利用者の指が接触フィルム１４に触れるタイミングよりも後のタイミングで、利用者の指に振動が伝わる。このため、利用者にタッチ操作に対するキーストロークを感じさせられる。

【0040】

また、一般にフィルム材料は指等の皮膚に比べて摩擦係数が小さいという特性を有している。そして、振動フィルム１２が振動する際に、利用者の指は接触フィルム１４を介して間接的にしか、振動フィルム１２に接触することができない。このため、振動フィルム１２の振動が、摩擦抵抗によって阻害されることを抑制できる。また、一般に動摩擦係数は静摩擦係数よりも小さい傾向を有している。したがって、振動フィルム１２は、振動を開始する際に摩擦抵抗の影響で振動し難くなる傾向を有している。しかしながら、振動フィルム１２は、接触フィルム１４との間に間隔が空いているので、接触フィルム１４が接触するよりも前の段階で振動を開始する。したがって、振動フィルム１２は、摩擦抵抗の無い（小さい）状態で振動を開始することができる。このことによっても、振動フィルム１２の振動が、摩擦抵抗によって阻害されることを抑制できる。

【0041】

なお、振動フィルム１２を圧電定数ｄ３３が大きい圧電材料で構成する場合や、振動フィルム１２をユニモルフ構造やバイモルフ構造とする場合には、振動フィルム１２に厚み方向の振動が生じるので、やはり、振動フィルム１２の振動を接触フィルム１４を介して利用者に伝えることができる。そして、振動フィルム１２が厚み方向に振動する場合にも、利用者の指が接触フィルム１４を介して振動フィルム１２を押し込む際の抵抗が変動する。したがって、やはり、利用者に触覚フィードバックを感じさせられる。このように振動フィルム１２に厚み方向の振動が生じる場合には、利用者にとってより大きな触覚フィードバックを感じとらせることができる。

【0042】

以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る触覚提示装置は、薄くフラットに構成することができ、また、押圧を受けた状態からでも、触覚提示装置を容易に振動させて、利用者に大きな触覚フィードバックを与えることができる。

【0043】

次に、本発明の第２の実施形態に係る振動装置について説明する。この実施形態でも振動装置を触覚提示装置として構成する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置２０の幅方向から視た側面断面図である。

【0044】

触覚提示装置２０は、制御部２６、駆動部２７、振動部２９、および、接触部２８を備えている。制御部２６、駆動部２７、および接触部２８は、第１の実施形態と同様の構成である。一方、振動部２９は、第１の実施形態と相違する構成である。

【0045】

振動部２９は、底面側構造体２１と振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとを備えている。底面側構造体２１は、辺縁部２１Ａと辺縁部２１Ｂと辺縁部２１Ｃ（不図示）と辺縁部２１Ｄ（不図示）とを備えている。辺縁部２１Ａと辺縁部２１Ｂとは、それぞれ幅方向に延び、互いに長さ方向に対向している。辺縁部２１Ｃ（不図示）と辺縁部２１Ｄ（不図示）とは、それぞれ長さ方向に延び、互いに幅方向に対向している。

【0046】

振動フィルム２２Ａは、底面側構造体２１の一方主面（天面）側に設けている。振動フィルム２２Ｂは、底面側構造体２１の他方主面（底面）側に設けている。振動フィルム２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ圧電材料からなるフィルムの両主面に図示しない電極を設けて構成している。振動フィルム２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ張力をかけて引っ張った状態で、底面側構造体２１の辺縁部２１Ａと辺縁部２１Ｂとの間で長さ方向に架け渡されている。

【0047】

ここでは、底面側構造体２１の両主面に振動フィルム２２Ａ，２２Ｂを設けているので、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂの非駆動時に振動フィルム２２Ａ，２２Ｂから底面側構造体２１にかかる力が、厚さ方向に均一化する。これにより、底面側構造体２１に側面視した形状を変形させるような不要な応力がかからず、底面側構造体２１の形状安定性が向上する。これにより、底面側構造体２１の長期信頼性が改善する。

【0048】

このような構成の触覚提示装置２０においても、利用者の指がセンサ部２５に接触することで、駆動部１７から振動部２９の振動フィルム２２Ａに駆動電圧Ｖ１が印加され、振動部２９の振動フィルム２２Ｂに駆動電圧Ｖ２が印加される。これにより、振動部２９の振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれに振動が生じる。

【0049】

図５は、振動部２９の振動態様を例示する振動部２９の側面断面図である。

【0050】

ここで、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂに長さ方向の振動が生じる場合、即ち、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂが圧電定数ｄ１４または圧電定数ｄ３１が大きい圧電材料からなる場合であって、且つ、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとが対称的に振動する場合の振動態様について、図５（Ａ）を参照して説明する。

【0051】

駆動電圧Ｖ１と駆動電圧Ｖ２とが同じ周波数あり、且つ、互いの対向面の電位を基準電位として同相である場合、振動部２９の振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれに、同じ周波数、且つ、同相で長さ方向に伸縮するような振動が対称的に生じる。即ち、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとの一方が伸びる際に他方も伸び、一方が縮む際に他方も縮むような振動が生じる。すると、振動部２９の振動時に、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとから底面側構造体２１にかかる力が、常に厚さ方向に均一化する。したがって、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂの駆動時に、底面側構造体２１に側面視した形状を変形させるような不要な応力がかからず、底面側構造体２１の形状安定性が向上する。これにより、底面側構造体２１の長期信頼性が改善する。

【0052】

次に、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂに長さ方向の振動が生じる場合であって、且つ、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとが非対称的に振動する場合の振動態様について、図５（Ｂ）を参照して説明する。

【0053】

駆動電圧Ｖ１と駆動電圧Ｖ２とが同じ周波数あり、且つ、互いの対向面の電位を基準電位として逆相である場合、振動部２９の振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれに、同じ周波数、且つ、逆相で長さ方向に伸縮するような振動が非対称的に生じる。即ち、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとの一方が伸びる際に他方が縮み、一方が縮む際に他方が伸びるような振動が生じる。すると、振動部２９の振動時に、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとから底面側構造体２１にかかる力が、厚さ方向に不均一になる。これにより、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂの駆動時に、底面側構造体２１の側面視した形状を変形させるような応力が生じる。この応力により、底面側構造体２１の長さ方向に延びる辺縁部２１Ｃ（不図示）と辺縁部２１Ｄ（不図示）とが厚み方向に撓むように変形する。また、底面側構造体２１の幅方向に延びる辺縁部２１Ａと辺縁部２１Ｂとが互いに逆の回転方向で回転するように変形する。これにより、底面側構造体２１に生じる厚み方向の振動が、振動フィルム２２Ａを介して利用者の指等に伝わるようになり、利用者により大きな触覚フィードバックを感じさせられるようになる。また、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂにおける張力の変動が大きくなり、このことによっても、利用者により大きな触覚フィードバックを感じさせられるようになる。

【0054】

次に、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂに厚み方向の振動が生じる場合、即ち、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂが圧電定数ｄ３３を有する場合や、ユニモルフ構造やバイモルフ構造である場合であって、且つ、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとが対称的に振動する場合の振動態様について、図５（Ｃ）を参照して説明する。

【0055】

駆動電圧Ｖ１と駆動電圧Ｖ２とが同じ周波数あり、且つ、互いの対向面の電位を基準電位として同相である場合、振動部２９の振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれに、同じ周波数、且つ、同相で厚み方向の振動が対称的に生じる。この振動に伴って、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれの長さ方向の張力にも変動が生じる。そして、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとで張力が変動する周波数および位相が一致し、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとから底面側構造体２１にかかる力が厚さ方向に均一化する。したがって、底面側構造体２１に側面視した形状を変形させるような不要な応力がかからず、底面側構造体２１の形状安定性が向上する。これにより、底面側構造体２１の長期信頼性が改善する。

【0056】

また、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂに厚み方向の振動が生じる場合であって、且つ、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとが厚み方向に非対称的に振動する場合の振動態様について、図５（Ｄ）を参照して説明する。

【0057】

駆動電圧Ｖ１と駆動電圧Ｖ２とが同じ周波数あり、且つ、互いの対向面の電位を基準電位として逆相である場合、振動部２９の振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれに、同じ周波数、且つ、逆相で厚み方向の振動が非対称的に生じる。この振動に伴って、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとのそれぞれの長さ方向の張力にも変動が生じる。そして、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとで張力が変動する周波数は一致するが、位相は逆となる。このため、振動フィルム２２Ａと振動フィルム２２Ｂとから底面側構造体２１にかかる力は厚さ方向に不均一になる。すると、底面側構造体２１に側面視した形状が変形するような応力が生じる。この応力により、底面側構造体２１の長さ方向に延びる辺縁部２１Ｃ（不図示）と辺縁部２１Ｄ（不図示）とが厚み方向に撓むように変形する。また、底面側構造体２１の幅方向に延びる辺縁部２１Ａと辺縁部２１Ｂとが互いに逆の回転方向で回転するように変形する。これにより、底面側構造体２１に生じる厚み方向の振動が、振動フィルム２２Ａを介して利用者の指等に伝わるようになり、利用者により大きな触覚フィードバックを感じさせられるようになる。また、振動フィルム２２Ａ，２２Ｂにおける張力の変動が大きくなり、このことによっても、利用者により大きな触覚フィードバックを感じさせられるようになる。

【0058】

以上の構成により、本発明の第２の実施形態に係る触覚提示装置においても、前述の実施形態と同様に、触覚提示装置を薄くフラットに構成することができ、また、押圧を受けた状態からでも、触覚提示装置を容易に振動させて、利用者に大きな触覚フィードバックを与えることができる。

【0059】

次に、本発明の第３の実施形態に係る振動装置について説明する。この実施形態でも振動装置を触覚提示装置として構成する。図６（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置３０（不図示）が備える振動部３９を一方主面（天面）側から視た平面図である。

【0060】

触覚提示装置３０（不図示）は、制御部３６（不図示）、駆動部３７（不図示）、振動部３９、および、接触部３８（不図示）を備えている。制御部３６（不図示）、駆動部３７（不図示）および接触部３８（不図示）は、第２の実施形態と同様の構成である。一方、振動部３９は、第２の実施形態と相違する構成である。

【0061】

振動部３９は、底面側構造体３１と振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとを備えている。底面側構造体３１は、第２の実施形態と同様の構成である。底面側構造体３１は、辺縁部３１Ａと辺縁部３１Ｂと辺縁部３１Ｃと辺縁部３１Ｄとを備えている。辺縁部３１Ａと辺縁部３１Ｂとは、それぞれ幅方向に延び、互いに長さ方向に対向している。辺縁部３１Ｃと辺縁部３１Ｄとは、それぞれ長さ方向に延び、互いに幅方向に対向している。

【0062】

振動フィルム３２Ａおよび振動フィルム３２Ｂは、いずれも、底面側構造体３１の一方主面（天面）側に設けている。振動フィルム３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ圧電材料からなるフィルムの両主面に図示しない電極を設けて構成している。そして、本実施形態では、振動フィルム３２Ａは、張力をかけて引っ張った状態で、底面側構造体３１の辺縁部３１Ａと辺縁部３１Ｂとの間で長さ方向に架け渡されている。一方、振動フィルム３２Ｂは、張力をかけて引っ張った状態で、底面側構造体３１の辺縁部３１Ｃと辺縁部３１Ｄとの間で幅方向に架け渡されている。振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとは、互いに接合せずに単に重ねあわされた状態で交差している。そして、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂは圧電定数ｄ１４または圧電定数ｄ３１が大きい圧電材料からなり、張力が係る方向に振動が生じるようにしている。

【0063】

このような構成の振動部３９に対して、駆動部３７（不図示）は、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとに、同じ周波数、且つ、互いの対向面の電位を基準電位として逆相となる駆動電圧を印加する。これにより、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとが、同じ周波数、且つ、逆の位相で張力がかかる方向に振動することになる。即ち、振動フィルム３２Ａが長さ方向に収縮する際に、振動フィルム３２Ｂが幅方向に伸長する。また、振動フィルム３２Ａが長さ方向に伸長する際に、振動フィルム３２Ｂが幅方向に収縮する。

【0064】

なお、上記のような駆動電圧を、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとのそれぞれに印加するためには、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとの対向面での電位が一致するように各駆動電圧を設定するとよい。または、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとの間に、絶縁シートや絶縁膜を設けてもよい。

【0065】

ここで、底面側構造体３１の主振動モードでの振動態様について説明する。図６（Ｂ）は、主振動モードでの変形態様を示す底面側構造体３１の平面図である。

【0066】

底面側構造体３１は、主振動モードでは、長さ方向に対向する辺縁部３１Ａと辺縁部３１Ｂとが互いに離れるように外側に撓む際に、幅方向に対向する辺縁部３１Ｃと辺縁部３１Ｄとが互いに近づくように内側に撓む。また、底面側構造体３１は、主振動モードでは、長さ方向に対向する辺縁部３１Ａと辺縁部３１Ｂとが互いに近づくように内側に撓む際に、幅方向に対向する辺縁部３１Ｃと辺縁部３１Ｄとが互いに離れるように外側に撓む。このような底面側構造体３１の主振動モードは、振動フィルム３２Ａからの力が底面側構造体３１にかかることによって生じる。また、この底面側構造体３１の主振動モードは、振動フィルム３２Ｂからの力が底面側構造体３１にかかることによっても生じる。したがって、前述のように底面側構造体３１に対して振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとを十字状に張り渡し、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとを同じ周波数で逆の位相となるように振動させることで、振動フィルム３２Ａから底面側構造体３１にかかる力と、振動フィルム３２Ｂから底面側構造体３１にかかる力とを足し合わせて、底面側構造体３１の主振動モードの振動を増大させることができる。このため、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとに生じる面内方向の振動も増大させることができる。したがって、触覚提示装置３０（不図示）の接触部３８に接触する利用者の指等に、より大きな触覚フィードバックを感じさせられるようになる。

【0067】

以上の構成により、本発明の第３の実施形態に係る触覚提示装置においても、前述の実施形態と同様に、触覚提示装置を薄くフラットに構成することができ、また、押圧を受けた状態からでも、触覚提示装置を容易に振動させて、利用者に大きな触覚フィードバックを与えることができる。

【0068】

なお、本実施形態では、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとに、同じ周波数の駆動電圧を印加する例を示したが、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとには、異なる周波数の駆動電圧を印加するようにしてもよい。底面側構造体３１が矩形（長方形）である場合には、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとで材料および構成が同一であっても、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂは異なる共振周波数をもつ。このため、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂをそれぞれの共振周波数で駆動させることで、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂに生じる振動の振幅を大きくすることができ、また、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂを単一の周波数で駆動する場合とは異なる複雑な触感を利用者に提示できる。また、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとで構成（材料、幅、厚さ等）が異なっていれば、底面側構造体３１が正方形である場合にも、両者が異なる共振周波数をもつため、やはり、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂをそれぞれの共振周波数で駆動させることで、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂに生じる振動の振幅を大きくすることができ、また、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂを単一の周波数で駆動する場合とは異なる複雑な触感を利用者に提示できる。また、大きな変位を必要としない場合は共振周波数とは異なる周波数で振動フィルム３２Ａ，３２Ｂそれぞれを駆動してもよく、この場合にも、やはり、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂを異なる周波数で駆動させることで、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂを単一の周波数で駆動する場合とは異なる複雑な触感を利用者に提示できる。これにより、例えばメカニカルスイッチをクリックしたときに近い触感を利用者に提示するようなことが可能になる。また、第１の振動フィルムと第２の振動フィルムとのそれぞれを振動させる周波数を、利用者毎に変更したり、利用者の設定に応じたものにしたりすることで、利用者それぞれの嗜好に合ったクリック感を実現するようなことも可能になる。なお、このように、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとを異なる周波数で駆動するためには、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとの間で絶縁を取る必要があるため、振動フィルム３２Ａと振動フィルム３２Ｂとの間に、振動フィルム３２Ａ，３２Ｂの動きを大きく阻害しないような絶縁シートや絶縁膜を設けることが好ましい。

【0069】

次に、本発明の第４の実施形態に係る振動装置について説明する。この実施形態でも振動装置を触覚提示装置として構成する。

【0070】

図７（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る触覚提示装置４０（不図示）が備える振動部４９を一方主面（天面）側から視た平面図である。図７（Ｂ）は、振動部４９を他方主面（底面）側から視た平面図である。

【0071】

触覚提示装置４０（不図示）は、制御部４６（不図示）、駆動部４７（不図示）、振動部４９、および、接触部４８（不図示）を備えている。制御部４６（不図示）、駆動部４７（不図示）および接触部４８（不図示）は、第３の実施形態と同様の構成である。一方、振動部４９は、第３の実施形態と相違する構成である。

【0072】

振動部４９は、底面側構造体４１と振動フィルム４２Ａと振動フィルム４２Ｂとを備えている。底面側構造体４１は、第３の実施形態と同様の構成である。底面側構造体４１は、辺縁部４１Ａと辺縁部４１Ｂと辺縁部４１Ｃと辺縁部４１Ｄとを備えている。辺縁部４１Ａと辺縁部４１Ｂとは、それぞれ幅方向に延び、互いに長さ方向に対向している。辺縁部４１Ｃと辺縁部４１Ｄとは、それぞれ長さ方向に延び、互いに幅方向に対向している。

【0073】

振動フィルム４２Ａは、底面側構造体２１の一方主面（天面）側に設けている。一方、振動フィルム４２Ｂは、底面側構造体２１の他方主面（底面）側に設けている。したがって、振動フィルム４２Ａと振動フィルム４２Ｂとが底面側構造体４１を間に挟んで厚み方向に間隔を空けて配置されている。このようにすれば、振動フィルム４２Ａと振動フィルム４２Ｂとの絶縁を容易に取ることができ、振動フィルム４２Ａと振動フィルム４２Ｂとの間に、絶縁シートや絶縁膜を配置しなくても、振動フィルム４２Ａ，４２Ｂを異なる周波数で容易に駆動することができる。

【0074】

振動フィルム４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ圧電材料からなるフィルムの両主面に図示しない電極を設けて構成している。そして、本実施形態では、振動フィルム４２Ａは、張力をかけて引っ張った状態で、底面側構造体４１の辺縁部４１Ａと辺縁部４１Ｂとの間で長さ方向に架け渡されている。一方、振動フィルム４２Ｂは、張力をかけて引っ張った状態で、底面側構造体４１の辺縁部４１Ｃと辺縁部４１Ｄとの間で、振動フィルム４２Ａに交差するように幅方向に架け渡されている。振動フィルム４２Ａ，４２Ｂは圧電定数ｄ１４または圧電定数ｄ３１が大きい圧電材料からなり、張力が係る方向に振動が生じるようにしている。

【0075】

以上の構成により、本発明の第４の実施形態に係る触覚提示装置においても、前述の実施形態と同様に、触覚提示装置を薄くフラットに構成することができ、また、押圧を受けた状態からでも、触覚提示装置を容易に振動させて、利用者に大きな触覚フィードバックを与えることができる。

【0076】

次に、本発明の第５の実施形態に係る振動装置について説明する。この実施形態でも振動装置を触覚提示装置として構成する。図８は、本発明の第５の実施形態に係る触覚提示装置５０の幅方向から視た側面断面図である。

【0077】

触覚提示装置５０は、制御部５６、駆動部５７、振動部５９、および、接触部５８を備えている。制御部５６および駆動部５７は、第１の実施形態と同様の構成である。一方、振動部５９および接触部５８は、第１の実施形態と相違する構成である。

【0078】

接触部５８は、天面側構造体５３と接触フィルム５４と複数のセンサ部５５とを備えている。振動部５９は、底面側構造体５１と振動フィルム５２とを備えている。そして、天面側構造体５３と底面側構造体５１とは分離して構成されている。天面側構造体５３および底面側構造体５１は、それぞれ、一方主面（天面）側から視て開口部を有する矩形枠状であるが、天面側構造体５３のほうが底面側構造体５１よりも大きい外形寸法および開口寸法を有している。そして、天面側構造体５３は、触覚提示装置１０を設置する設置台に他方主面（底面）で接触し、開口部の内側に振動部５９を収容している。また、天面側構造体５３は、底面側構造体５１よりも大きい厚み寸法を有している。これにより、天面側構造体５３は、接触フィルム５４を振動フィルム５２との間に間隔を空けて対向する状態で支持している。

【0079】

このような構成の触覚提示装置５０においても、接触フィルム５４と振動フィルム５２との間に間隔が空くので、利用者の指が接触フィルム５４に接触してから接触フィルム５４をわずかに押し込むことで、触覚フィードバックを得ることができ、利用者にキーストロークを感じさせることができる。

【0080】

また、振動フィルム５２が振動する際に、利用者の指は接触フィルム５４を介して間接的にしか、振動フィルム５２に接触することができない。また、振動フィルム５２は、接触フィルム５４との間に間隔が空いているので、接触フィルム５４が接触するよりも前の段階で振動を開始する。これらのことにより、振動フィルム５２の振動が、摩擦抵抗によって阻害されることを抑制できる。

【0081】

また、このような構成の触覚提示装置５０は、一方主面（天面）側から視た外形寸法が、第１の実施形態よりも大きくなる傾向を持つことになるが、振動部５９と接触部５８とが分離して構成されているために、接触部５８の影響で振動部５９の振動が阻害されることを最大限に避けることができる。なお、接触部５８と振動部５９とは連結部等によって部分的に連結して構成することもできる。

【0082】

以上の各実施形態に示したように本発明は実施することができるが、本発明は特許請求の範囲に該当する構成であれば、適宜構成を変更して実施することもできる。例えば、接触部と振動部の間の間隙に、振動を阻害しにくいシリコーンや発泡体などの充填剤を充填するようにしてもよい。また、本発明の振動装置は、触覚フィードバックを利用者に与えるタッチ式キーボードのような触覚提示装置として構成する他、駆動部が出力する駆動信号を可聴音域の周波数を有する放音信号とすることで、利用者に音響フィードバックを与えるように構成することもできる。

【0083】

ここで、本発明の第６の実施形態に係る振動装置として、音響フィードバックを利用者に与える音響提示装置を構成する場合について説明する。図９は、本発明の第６の実施形態に係る音響提示装置６０の模式図である。

【0084】

音響提示装置６０は、制御部６６、駆動部６７、振動部６９、および、接触部６８を備えている。制御部６６、振動部６９、および、接触部６８は、第１の実施形態と同様の構成である。一方、駆動部６７は、第１の実施形態と相違する構成である。

【0085】

駆動部６７は、放音信号発生器７０と、アンプ７１とを備えている。この音響提示装置６０では、利用者の指が接触部６８のセンサ部６５に接触すると、センサ部６５が、ユーザによるタッチ操作を検出し、検出信号を制御部６６に出力する。これにより、制御部６６は、接触部６８から入力される検出信号に応じた入力処理を行う。また、制御部６６は、接触部６８から検出信号が入力されるタイミングから殆ど遅れることの無いタイミングで、駆動部６７に制御信号を出力する。そして、駆動部６７は、制御部６６から制御信号が入力されると、放音信号発生器７０から可聴音域の周波数を有する放音信号（例えばブザー音信号）を出力する。放音信号発生器７０から出力された放音信号は、アンプ７１で増幅され、振動部６９に駆動電圧として印加される。振動部６９の振動フィルム６２は、この放音信号（駆動電圧）が印加されることで振動し、ブザー音等を放音する。

【0086】

以上の構成のように、本発明の第６の実施形態に係る音響提示装置は構成することができ、この音響提示装置においても前述の実施形態の触覚提示装置と同様に、装置全体を薄くフラットに構成することができる。そして、この音響提示装置では、振動フィルム６２の振動を用いて、利用者に音響フィードバックを与えることができる。

【0087】

なお、本実施形態においては、駆動部および振動フィルムが音響フィードバックのみを出力する振動装置について説明したが、振動装置の駆動部および振動フィルムを一般的な平面スピーカを兼ねるように構成することもできる。すなわち、利用者が接触部にタッチする際以外にも、駆動部および振動フィルムが音楽や音声などの放音信号を出力するように構成することもできる。

【0088】

また、振動フィルムを利用して放音する場合には、振動フィルムの裏面側に、逆位相の音を吸収するための吸音材を張り付けたり配置することが好ましい。

【0089】

また、振動フィルムを利用して放音する場合には、振動フィルムの剛性が低く、振動フィルムの共振周波数が通常は非可聴音域（具体的には200Hz以下）になる。このため、この振動フィルムの可聴音域における音声特性は、周波数に対して単調減少に近い特性となりやすく、この振動フィルムを平面スピーカとして利用する場合には、フラットな音を良好に発生させることができる。そして、この振動フィルムを利用する平面スピーカは、非常に薄型になるので、薄型テレビやデジタルサイネージなどに用いることも好適である。

【符号の説明】

【0090】

１０，２０，３０，４０，５０…触覚提示装置
６０…音響提示装置
１１，２１，３１，４１，５１，６１…底面側構造体
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，２１Ａ，２１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，５１Ａ，５１Ｂ…辺縁部
１２，２２Ａ，２２Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，５２，６２…振動フィルム
１３，５３，６３…天面側構造体
１４，５４，６４…接触フィルム
１５，２５，５５，６５…センサ部
１６，２６，３６，４６，５６，６６…制御部
１７，２７，３７，４７，５７，６７…駆動部
１８，２８，３８，４８，５８，６８…接触部
１９，２９，３９，４９，５９，６９…振動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】