JP2015075856A - 触覚提示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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触覚提示装置を提供する。
【解決手段】駆動部は、圧電フィルム２０Ａ、２０Ｂに駆動信号を印加する。圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０の背面に装着されているため、この箇所においては、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３０の背面側が収縮する。このとき、エキサイタフィルム３０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。一方、圧電フィルム２０Ｂは、エキサイタフィルム３０の正面に装着されているため、この箇所においては、矢印Ｓ９１５に示す圧電フィルム２０Ｂの収縮にともなってエキサイタフィルム３０の正面側が収縮する。このとき、エキサイタフィルム３０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。
【選択図】図５

Description

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。

近年、タッチパネル式のキ−ボ−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。

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。

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。

特開２００５−３０３９３７号公報

仮に圧電フィルムを平板に貼り付けて当該平板を振動させる場合、当該平板が湾曲するため、平板から音が発生する。触覚提示装置においては、利用者に振動を伝えることが目的であり、振動による音の発生は抑えることが好ましい。

そこで、本発明の目的は、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、平板に貼り付けた場合であっても当該平板からの音の発生を抑えることができる触覚提示装置を提供することにある。

この発明の触覚提示装置は、両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、曲げ応力が発生する状態で前記エキサイタ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、前記圧電フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、を備え、前記圧電フィルムは、前記エキサイタフィルムの一方の主面に装着される第１圧電フィルムと、前記エキサイタフィルムの他方の主面に装着される第２圧電フィルムと、を有し、前記第１圧電フィルムおよび前記第２圧電フィルムは、前記エキサイタフィルムを平面視して、互いに重ならない箇所が存在するように装着されているを備えたことを特徴とする。

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、圧電フィルムに駆動信号が印加され、圧電フィルムが伸縮する。圧電フィルムが伸縮すると、エキサイタフィルムが伸縮する。振動板は、エキサイタ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、圧電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。したがって、本発明の触覚提示装置は、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、エキサイタフィルムは、両主面において複数の圧電フィルム（第１圧電フィルムおよび第２圧電フィルム）が互いに重ならないように装着されている。第１圧電フィルムが伸縮することによりエキサイタフィルムが変形する方向と、第２圧電フィルムが伸縮することによりエキサイタフィルムが変形する方向は、逆方向となる。したがって、エキサイタフィルムが伸縮するときに発生する音は、第１圧電フィルムが装着された箇所と第２圧電フィルムが装着された箇所とで、逆位相になり、これらの音が打ち消しあって低減することになる。

なお、１つのエキサイタフィルムの両主面に第１圧電フィルムおよび第２圧電フィルムを装着してもよいが、第１圧電フィルムが装着される第１エキサイタフィルムと、第２圧電フィルムが装着される第２エキサイタフィルムと、に分割されていてもよい。

一方、触覚提示装置は、以下のような態様とすることも可能である。すなわち、この発明の触覚提示装置は、両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、曲げ応力が発生する状態で前記エキサイタ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、前記圧電フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、前記振動板を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記振動板の縁以外の少なくとも２箇所で前記振動板を支持することを特徴とする。

支持部材は、触覚提示装置を設置する接地面に接して振動板を支持する。振動板が振動したとき、支持部材は、接地面と平行な方向には動くが、法線方向にはほとんど動かない。したがって、振動板は、平面視して、支持部材の内側の箇所と外側（縁側）の箇所とでは、逆方向に移動することになる。よって、支持部材の内側の箇所と外側（縁側）の箇所とでは、逆位相の音が発生し、互いに打ち消しあって低減することになる。

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。

また、振動板は、エキサイタ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エキサイタ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、エキサイタ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エキサイタ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。

また、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。特に、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。

この発明によれば、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、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。

触覚提示装置１０の外観斜視図である。 触覚提示装置１０の正面図および側面図である。 触覚提示装置１０の部分拡大側面図である。 触覚提示装置１０の構成を示すブロック図である。 触覚提示装置１０の動作説明図である。 触覚提示装置１０Ａの外観斜視図である。 触覚提示装置１０Ａの構造説明図である。 触覚提示装置１０Ｂの背面図および背面斜視図である。 触覚提示装置１０Ｃの背面図および背面斜視図である。 触覚提示装置１０Ｄの背面斜視図である。 触覚提示装置１０Ｄの動作説明図である。 触覚提示装置１０Ｅの背面斜視図である。 変形例に係る圧電フィルムの断面図である。

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の正面図であり、図２（Ｂ）は、側面図である。

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３０、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。

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）において短手方向の両端がエキサイタフィルム３０に固定されている。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。

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。

エキサイタフィルム３０は、振動板４０と同様に平面視して矩形状である。エキサイタフィルム３０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３０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２０と同じ材料であってもよい。エキサイタフィルム３０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。

エキサイタフィルム３０は、振動板４０が装着された側の主面（正面）に圧電フィルム２０Ｂが装着され、振動板４０が装着された側と反対側の主面（背面）に圧電フィルム２０Ａが装着されている。圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂのいずれか一方が本発明の第１圧電フィルムに相当し、他方が第２圧電フィルムに相当する。圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂは、平面視して互いに重ならないように、エキサイタフィルム３０の短手方向の中心位置を境にして分割されている。なお、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂは、平面視して互いに重ならない箇所が存在すればよく、一部が重なっていてる態様であってもよい。

図３の触覚提示装置１０の部分拡大側面図に示すように、圧電フィルム２０Ａは、平面視して矩形状のベースフィルム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。なお、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂは、いずれも同一のものであるため、圧電フィルム２０Ｂも同じ構造を有し、同じ機能を有する。

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。

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。

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３０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３０に装着される。

図４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２０１Ａおよび電極２０１Ｂ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。

図１および図２（Ｂ）に示すように、振動板４０は、エキサイタフィルム３０の存在する側（振動板４０の背面側）に対して反対側（振動板４０の正面側）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３０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３０との間には、中空領域１００が形成される。そして、この振動板４０のある側が触覚提示装置１０の正面側となり、エキサイタフィルム３０がある側が触覚提示装置１０の背面側となる。

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３０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。

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３０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３０に固定される。また、エキサイタフィルム３０には、図２（Ｂ）の白抜き矢印Ｓ９０１に示すように、エキサイタフィルム３０の主面における短手方向に引張力が係った状態となる。

図５は、触覚提示装置１０の動作説明図であり、図５（Ａ）は、駆動信号により圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂが縮んだタイミングでの状態を示す。図５（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５（Ｃ）は、駆動信号により圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂが伸びたタイミングでの状態を示す。

駆動部８１が、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂに駆動信号を印加し、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂの第一方向の電界を印加すると、図５（Ａ）に示すように、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂは、振動板４０およびエキサイタフィルム３０の固定端に直交する方向に沿って収縮する。

圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０の背面に装着されているため、この箇所においては、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３０の背面側が収縮する。このとき、エキサイタフィルム３０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。

一方、圧電フィルム２０Ｂは、エキサイタフィルム３０の正面に装着されているため、この箇所においては、矢印Ｓ９１５に示す圧電フィルム２０Ｂの収縮にともなってエキサイタフィルム３０の正面側が収縮する。このとき、エキサイタフィルム３０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。

エキサイタフィルム３０の全体としては、収縮することになるため、振動板４０は、エキサイタフィルム３０との固定箇所（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５（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。

一方、駆動部８１が、圧電フィルム２０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５（Ｃ）に示すように、圧電フィルム２０Ａは、振動板４０およびエキサイタフィルム３０の固定端に直交する方向に沿って伸張する。圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０の背面に装着されているため、この箇所においては矢印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３０の背面側が伸張する。このとき、エキサイタフィルム３０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、圧電フィルム２０Ｂは、エキサイタフィルム３０の正面に装着されているため、この箇所においては、矢印Ｓ９１７に示す圧電フィルム２０Ｂの伸張にともなってエキサイタフィルム３０の正面側が伸張する。このとき、エキサイタフィルム３０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。

そして、振動板４０は、中央方向からエキサイタフィルム３０に固定されている箇所（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５（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。

したがって、振動板４０は、駆動信号の振幅に応じて、図５（Ｂ）の状態を基準に、図５（Ａ）の状態や図５（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。

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、圧電フィルム２０Ｂ、およびエキサイタフィルム３０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。

さらに、エキサイタフィルム３０は、圧電フィルム２０Ａが装着されている箇所と圧電フィルム２０Ｂが装着されている箇所とで、湾曲する方向が逆方向となっている。したがって、エキサイタフィルム３０が伸縮するときに発生する音は、圧電フィルム２０Ａが装着された箇所と圧電フィルム２０Ｂが装着された箇所とで、逆位相になり、これらの音が打ち消しあって低減することになる。

なお、中空領域１００には、シリコーンゲル等の柔らかい樹脂を充填し、エキサイタフィルム３０および振動板４０が振動することにより生じる音をより抑制するしてもよい。

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６は、第２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７（Ａ）は、振動板４０Ａを固定する前の状態を示し、図７（Ｂ）は、振動板４０Ａを固定した後の状態を示す構造説明図である。

第２の実施形態に係る触覚提示装置１０Ａは、第１の実施形態に示した触覚提示装置１０に対して、振動板４０Ａの主面とエキサイタフィルム３０の主面とが平行になるように、振動板４０Ａの端部がフレーム７０を介してエキサイタフィルム３０に固定される点で異なる。また、この例では、圧電フィルム２０Ａは、エキサイタフィルム３０の背面側に装着され、圧電フィルム２０Ｂは、エキサイタフィルム３０の正面側に装着されている。他の構成は、触覚提示装置１０と同じである。

振動板４０Ａ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７（Ａ）に示すように、エキサイタフィルム３０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。

振動板４０Ａは、図７（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７（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３０に固定する。振動板４０Ａは、このような状態でエキサイタフィルム３０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７（Ｂ）の太矢印Ｓ９０２に示すように、エキサイタフィルム３０は、主面に平行で振動板４０を固定する両端辺に対して直交する方向の中心から固定端方向に向かって引っ張られる。

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４０Ａ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４０Ａに装着するタッチパネル５０Ａも平坦にすることができる。

次に、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８（Ａ）は、第３の実施形態に係る触覚提示装置１０Ｂを背面側から見た図である。図８（Ｂ）は、触覚提示装置１０Ｂの背面斜視図である。触覚提示装置１０Ｂは、第１の実施形態に係る触覚提示装置１０に対して、圧電フィルム２０Ａおよび圧電フィルム２０Ｂが平面視して互いに重ならないように、エキサイタフィルム３０の長手方向の中心位置を境にして分割されている。その他の構成は、触覚提示装置１０と同様である。

この場合も、エキサイタフィルム３０は、圧電フィルム２０Ａが装着されている箇所と圧電フィルム２０Ｂが装着されている箇所とで、湾曲する方向が逆方向となる。したがって、エキサイタフィルム３０が伸縮するときに発生する音は、圧電フィルム２０Ａが装着された箇所と圧電フィルム２０Ｂが装着された箇所とで、逆位相になり、これらの音が打ち消しあって低減することになる。

次に、図９（Ａ）は、第４の実施形態に係る触覚提示装置１０Ｃを背面側から見た図である。図９（Ｂ）は、背面斜視図である。触覚提示装置１０Ｃは、振動板４０の長手方向の両端に沿って、エキサイタフィルム３０が複数（この例では４つ）のエキサイタフィルム３０ＡＲ、エキサイタフィルム３０ＢＲ、エキサイタフィルム３０ＡＬ、およびエキサイタフィルム３０ＢＬに分割され、それぞれ圧電フィルム２０ＡＲ、圧電フィルム２０ＢＲ、圧電フィルム２０ＡＬ、および圧電フィルム２０ＢＬが装着されている。圧電フィルム２０ＡＲは、エキサイタフィルム３０ＡＲの背面側に装着され、圧電フィルム２０ＡＬは、エキサイタフィルム３０ＡＬの背面側に装着され、圧電フィルム２０ＢＲは、エキサイタフィルム３０ＢＲの正面側に装着され、圧電フィルム２０ＢＬは、エキサイタフィルム３０ＢＬの正面側に装着されている。その他の構成は、触覚提示装置１０と同様である。

この場合、エキサイタフィルム３０ＡＲおよびエキサイタフィルム３０ＡＬと、エキサイタフィルム３０ＢＲおよびエキサイタフィルム３０ＢＬとで、湾曲する方向が逆方向となる。したがって、エキサイタフィルム３０ＡＲおよびエキサイタフィルム３０ＡＬが伸縮するときに発生する音と、エキサイタフィルム３０ＢＲおよびエキサイタフィルム３０ＢＬが伸縮するときに発生する音は、逆位相になり、これらの音が打ち消しあって低減することになる。

次に、図１０は、第５の実施形態に係る触覚提示装置１０Ｄの背面斜視図である。図１１は、触覚提示装置１０Ｄの動作説明図である。触覚提示装置１０Ｄは、触覚提示装置１０Ｃの構成に加えて、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂを備えている。その他の構成は、触覚提示装置１０Ｃと同様である。

支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、振動板４０の縁以外の少なくとも２箇所で当該振動板４０を支持して、接地面に接する。この例では、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、円柱形状であり、側面が接地面に接する例を示しているが、このような構造に限るものではない。また、この例では、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、それぞれ３つずつ設ける態様を示しているが、この例に限らず、振動板４０の縁以外の少なくとも２箇所で当該振動板４０を支持することができれば、どのような数であってもよい。

この例においても、振動板４０は、駆動信号の振幅に応じて、図１１（Ａ）の状態を基準に、図１１（Ｂ）の状態や図１１（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。ここで、図１１（Ｂ）に示すように、圧電フィルム２０ＡＲが収縮してエキサイタフィルム３０ＡＲ（他のエキサイタフィルムも同様である。）が収縮したとき、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、接地面と平行な方向に移動して両者が近づくことになる。しかし、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、接地面の法線方向にはほとんど移動しない。したがって、振動板４０は、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂの内側の箇所では正面側に移動し、外側（縁側）の箇所では、背面側に移動することになる。

同様に、図１１（Ｃ）に示すように、エキサイタフィルム３０ＡＲ（他のエキサイタフィルムも同様である。）が伸張したとき、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂは、接地面と平行な方向に移動して両者が遠ざかることになり、接地面の法線方向にはほとんど移動しない。したがって、振動板４０は、支持部材５１Ａおよび支持部材５１Ｂの内側の箇所では背面側に移動し、外側（縁側）の箇所では、正面側に移動することになる。

このように、振動板４０は、平面視して支持部材の内側の箇所と外側（縁側）の箇所とでは、逆方向に移動するため、振動板４０から発生する音は逆位相となる。したがって、振動板４０から発生する音は、平面視して支持部材の内側の箇所と外側（縁側）の箇所とで互いに打ち消しあって低減することになる。

なお、支持部材は、振動板を平面視して内側の箇所と外側（縁側）の箇所との面積が同一となる位置に設置することが好ましいが、少なくとも振動板の縁以外の２箇所を支持することで、振動板から発生する音を低減することができればどの位置に設置してもよい。

なお、図１０においては、正面側に圧電フィルムが装着されたエキサイタフィルムと、背面側に圧電フィルムが装着されたエキサイタフィルムと、を設け、振動板およびエキサイタフィルムの振動で発生する音を両方とも低減する例を示したが、図１２に示すように、いずれか一方（この例では正面側）に全ての圧電フィルムを装着して振動板で発生する音だけを低減するようにしてもよいし、１つの圧電フィルムが装着されたエキサイタフィルムを１つ設け、振動板で発生する音だけを低減する態様であってもよい。

次に、図１３（Ａ）は、圧電フィルムの変形例に係る圧電フィルム２０Ｄの側面図である。図３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１３（Ａ）に示す圧電フィルム２０Ｄ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。

一方、図１３（Ｂ）は、変形例２に係る圧電フィルム２０Ｅの側面図である。図１３（Ｂ）に示す圧電フィルム２０Ｅ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。

１０…触覚提示装置
２０Ａ，２０Ｂ…圧電フィルム
３０…エキサイタフィルム
４０…振動板
５０…タッチパネル
８０…タッチセンサ
８１…駆動部

Claims (10)

1. 両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、
   前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、
   曲げ応力が発生する状態で前記エキサイタ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、前記圧電フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、を備え、
   前記圧電フィルムは、前記エキサイタフィルムの一方の主面に装着される第１圧電フィルムと、前記エキサイタフィルムの他方の主面に装着される第２圧電フィルムと、を有し、
   前記第１圧電フィルムおよび前記第２圧電フィルムは、前記エキサイタフィルムを平面視して、互いに重ならない箇所が存在するように装着されていることを特徴とする触覚提示装置。
2. 前記エキサイタフィルムは、前記第１圧電フィルムが装着された第１エキサイタフィルムと、前記第２圧電フィルムが装着された第２エキサイタフィルムと、に分割されてなることを特徴とする請求項１に記載の触覚提示装置。
3. 両主面に電極が形成された圧電性樹脂からなる圧電フィルムと、
   前記圧電フィルムが装着された平板状のエキサイタフィルムと、
   曲げ応力が発生する状態で前記エキサイタ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、前記圧電フィルムに駆動信号を印加する駆動部と、
   前記振動板を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、前記振動板の縁以外の少なくとも２箇所で前記振動板を支持することを特徴とする触覚提示装置。
4. 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乃至請求項３のいずれかに記載の触覚提示装置。
5. 前記振動板は、前記エキサイタ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エキサイタ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４のいずれかに記載の触覚提示装置。
6. 前記振動板は、前記エキサイタ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エキサイタ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４のいずれかに記載の触覚提示装置。
7. 前記圧電フィルムは、前記電極および前記圧電性樹脂が複数積層されてな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。
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１乃至請求項７のいずれかに記載の触覚提示装置。
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１乃至請求項７のいずれかに記載の触覚提示装置。
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。

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