触觉振动发生器的制作方法

本发明涉及一种触觉振动发生器。

背景技术：

近来，对于诸如智能电话和平板电脑之类的移动信息设备而言，配备有通过振动提供触感的触摸面板是很流行的。此外，如上所述的触摸面板越来越多地安装在各种消费者电器上，包括诸如微波炉、电视和照明设备的家用电器，以及诸如自动柜员机、自动售票机和自动售货机之类的各种工业设备。

例如在下面阐述的jp2007-300426a(ptl1)和jp2017-227971a(ptl2)中描述典型的常规技术。ptl1公开了一种配备有诸如触摸面板的面板的触觉振动发生器提供装置。压电振动器14具有如下结构：在两点支承的基底部3支承的压电振动膜10的两端安装有振动配重11和12。此外，压电振动膜10经由连接构件6连接到触摸面板27，使得触摸面板27通过使用配重11、12的共振而振动。

ptl2公开了一种具有触摸面板的触觉提示装置。具有配重28的压电元件26经由支撑构件27附接到触摸面板21的表面。触摸传感器22检测相对于触摸面板21的压力操作，由此将电压施加到压电元件26，从而导致压电元件26膨胀/收缩。

引文列表

ptl1：jp-a-2007-300426

ptl2：jp-a-2017-227971

技术实现要素：

技术问题

在如上所述的常规技术中，由于压电振动器/元件直接接触支撑触摸面板的支撑构件，因此存在压电振动器/元件容易损坏的问题。此外，由于压电振动器/元件与支撑块接触，所以压电振动器/元件的振动可以传递到支撑块。因此，期望能够提供一种不易破裂并且其中压电振动器/元件的振动不传递到支撑块的触觉振动发生器。

解决问题

根据本申请的触觉振动发生器包括支撑块11、振动板12和振动致动器13。振动板12包括不与支撑块11接触的第一部分12a，以及固定到支撑块11的第二部分12b。振动致动器13附接到第一部分12a的表面。

有利效果

根据本发明，由于振动致动器13仅附接到第一部分12a的不与支撑块11接触的表面上，因此可以防止振动致动器13的第一部分12a与支撑块11接触。因此，触觉振动发生器1不太可能破裂。

此外，由于可以防止第一部分12a和振动致动器13与支撑块11接触，所以还可以避免振动致动器13的弯曲振动(flexuralvibration)释放到支撑块11。此外，由于振动致动器13仅附接到不与支撑块11接触的第一部分12a上，因此振动致动器13能够有效地使振动板12振动。

根据特定实施例，当产生振动致动器13的弯曲振动时，第一部分12a在振动致动器13的弯曲振动的方向上振动。因此，振动板12通过振动致动器13有效地振动。

根据特定实施例，振动致动器13不与支撑块11接触。因此，振动致动器13不太可能破裂。

根据特定实施例，振动致动器13仅是一个振动致动器13。因此，降低了制造触觉振动发生器1的成本。

根据特定实施例，振动致动器13是压电元件13。因此，可以用令人的手指获得良好的触感。

根据特定实施例，第一部分12a和第二部分12b中的每一个具有细长的形状，并且第一部分12a和第二部分12b彼此基本上成直角。由于振动致动器13仅附接到不与支撑块11接触得第一部分12a，因此振动板12可以通过振动致动器13有效地振动。

根据特定实施例，第一部分12a和第二部分12b分别在第一部分12a和第二部分12b的基本上中间处彼此基本上成直角。因此，当组装触觉振动发生器1时，可以容易地在支撑块11的中间部分中设置振动致动器13。

根据特定实施例，第一部分12a在第一部分12a的纵向上的长度比第二部分12b在第二部分12b的纵向上的长度长。因此，第一部分12a可以更有效地振动。

根据特定实施例，振动致动器13具有细长的形状，并且振动致动器13和第一部分12a在相同方向上延伸。因此，振动致动器13可以有效地使第二部分12b振动。

根据特定实施例，触觉振动发生器还包括两个配重14，其中当从支撑块11的固定有第二部分12b的一侧观察时，第一部分12a延伸超过支撑块11的两个相对侧，并且两个配重分别附接到第一部分12a的两端。因此，振动致动器13可以有效地使振动板12振动。

根据特定实施例，两个配重14中的每一个包括第一板配重14a和第二板配重14b，并且第一板配重14a和第二板配重14b分别将第一部分12a的一端夹在中间。因此，可以更容易地调节配重14的质量/重量。

根据特定实施例，第一板配重14a的厚度与第二板配重14b的厚度不同。因此，可以容易地调节配重14的厚度，从而可以更有效的方式使用组装空间。

根据特定实施例，第二部分12b通过两个固定元件15a、15b固定到支撑块11，并且两个固定元件15a、15b布置在振动致动器13的相对侧。因此，振动致动器13不太可能破裂。

根据特定实施例，第二部分12b包括两个孔，并且两个固定元件15a、15b是螺钉。因此，简化了振动板12到支撑块11的固定。

根据特定实施例，支撑块11包括两个孔，并且支撑块11的两个孔中的每一个对应于第二部分12b的两个孔中的每一个。因此，简化了振动板12到支撑块11的固定。

根据特定实施例，振动致动器13附接到第一部分12a的第一表面，使得振动致动器13和支撑块11布置在第一部分12a的相对侧。因此，获得了简化的触觉振动发生器1。

根据特定实施例，支撑块11在支撑块11上具有两个突起11b、11c，并且支撑块11的两个孔分别形成在两个突起11b、11c上。因此，简化了支撑块11。

根据特定实施例，支撑块11包括在支撑块11的表面11a中的通道11d，通道11d沿着第一部分12a延伸，并且振动致动器13附接到第一部分12a的第二表面，使得振动致动器13布置在通道11d中。由于振动致动器13仅附接到第一部分12a，并且布置在通道11d中，因此振动致动器13不与支撑块11接触，从而振动致动器13不太可能破裂。

根据特定实施例，振动致动器13通过胶附接到第一部分12a。因此，简化了振动致动器13到振动板12的附接。

根据特定实施例，支撑块11的刚度低于振动致动器13的刚度。因此，支撑块11容易跟随振动致动器13的振动，并且振动可以有效地传递给要振动的物体。

根据特定实施例，支撑块11包括各向同性的弹性构件。因此，支撑块11容易跟随振动致动器13的振动，并且振动可以更有效地传递到要振动的物体。

根据特定实施例，振动板12的刚度低于振动致动器13的刚度。因此，振动板12容易跟随振动致动器13的弯曲振动，因此振动致动器13不易破裂。

根据特定实施例，支撑块11在支撑块11的与其上固定有第二部分12b的表面不同的表面上包括凹口11e和/或凹槽11f。因此，支撑块11可以容易地跟随振动致动器13的弯曲振动。

根据特定实施例，触摸面板设备/显示面板包括触觉振动发生器1，使得可以获得使用寿命长的触摸屏设备/显示面板。

附图说明

图1是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。

图2是示出根据特定实施例的不具有螺钉的触觉振动发生器1的透视图。

图3是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。

图4是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的仰视图。

图5是示出根据特定实施例的不具有螺钉的触觉振动发生器1的侧视图。

图6是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的俯视图。

图7是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的振动板12的透视图。

图8是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。

图9是示出根据特定实施例的不具有螺钉的触觉振动发生器1的透视图。

图10是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的支撑块11的透视图。

图11是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。

图12是示出根据特定实施例的不具有螺钉的触觉振动发生器1的透视图。

图13是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的支撑块11的透视图。

图14的(a)是根据修改的特定实施例的具有布置在基板3上的凹口11e的阻挡元件11的侧视图。

图14的(b)至图14的(e)是根据修改的特定实施例的分别具有凹口11e和凹槽11f的阻挡元件11的俯视图。

图15的(a)、图15的(b)是根据修改的特定实施例的分别具有布置在基板3上的凹口11e和凹槽11f的阻挡元件11的侧视图。

图16的(a)是根据修改的特定实施例的包括配重14的触觉振动发生器1的俯视图。

图16的(b)至图16的(f)是根据修改的特定实施例的包括分别具有圆角的配重14的触觉振动发生器1的俯视图。

图17的(a)、图17的(b)是根据修改的特定实施例的包括分别具有梯形和三角形形状的配重14的触觉振动发生器1的俯视图。

图18的(a)是根据修改的特定实施例的包括具有正方形形状的板状体的配重14的触觉振动发生器1的侧视图。

图18的(b)至图18的(f)是根据修改的特定实施例的包括分别具有圆角的板状体的配重14的触觉振动发生器1的侧视图。

图19的(a)、图19的(b)是根据修改的特定实施例的包括分别具有梯形和三角形形状的板状体的配重14的触觉振动发生器1的侧视图。

图20的(a)至图20的(f)是根据修改的特定实施例的布置在基板3上的触觉振动发生器1的侧视图，基板3包括其重心分别位于振动板12上方的配重14。

图21的(a)、图21的(b)是根据修改的特定实施例的包括其重心分别位于振动板12上方的配重14的触觉振动发生器1的侧视图。

图22的(a)至图22的(d)是根据修改的特定实施例的包括分别具有一个或多个孔14c的配重14的触觉振动发生器1的俯视图。

图23的(a)至图23的(d)是根据修改的特定实施例的包括分别具有一个或多个孔的第一部分12a的触觉振动发生器1的俯视图。

具体实施方式

在下文中，参考附图描述本发明的特定实施例。然而，应当理解，结合所描述的特定实施例中的每一个所描述的特定特征可以与结合所描述的特定实施例中的每一个中的另一个所描述的特定特征自由地结合，除非特征的技术配置与另一个特征的技术配置相反。通过组合根据以上的特征而得到的所有特征组合形成了本发明的其它特定实施例。

图1、图2、图3是根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。图1示出了从斜上方观察时的触觉振动发生器1。图2示出了从斜上方观察时的不具有螺钉的触觉振动发生器1。图3示出了从斜下方观察时的触觉振动发生器1。

图4以平面图示出了根据特定实施例的触觉振动发生器1的底部。图5以平面图示出了根据特定实施例的不具有螺钉的触觉振动发生器1的侧面。图6以平面图示出了根据特定实施例的触觉振动发生器1的顶部。此外，图7示出了当从斜上方观察时，根据特定实施例的触觉振动发生器1的振动板12的透视图。

触觉振动发生器1可以安装在诸如触摸面板和显示面板之类的要振动的物体上。更具体地，触觉振动发生器1可以安装在诸如构成触摸面板或显示面板的玻璃基板之类的基板的主表面的侧部上。

根据特定实施例的触觉振动发生器1包括支撑块11、振动板12、振动致动器13和两个配重14。

支撑块11经由振动板12支撑振动致动器13。支撑块11还用作振动传递构件，用于将振动致动器13的振动传递到诸如显示面板和触摸面板之类的要振动的物体。支撑块11可以经由例如粘合层与要振动的物体(图中未示出)接触。

支撑块11可以由包含大量微小空间(即，具有孔隙)的多孔树脂制成。在这种情况下，减轻了支撑块11的重量，并且支撑块11容易跟随振动致动器13的振动，从而可以将振动更有效地传递到要振动的物体。另外，大量微小空间用作缓冲垫，并且可以抑制诸如使振动致动器13振动的裂纹之类的损坏。

支撑块11可以包括各向同性的弹性构件，使得支撑块11容易跟随振动致动器13的振动，并且该振动可以更有效地传递到要振动的物体。

支撑块11的刚度优选地低于振动致动器13的刚度。在这种情况下，支撑块11容易跟随振动致动器13的振动，并且振动可以有效地传递到要振动的物体。

根据特定实施例，支撑块11的形状可以是立方体形状，但不限于此。

根据特定实施例，支撑块11包括通道11d、两个孔(图2、图3)和凹口11e。根据特定实施例，支撑块11不包括通道11d。

根据特定实施例，振动板12的第二部分12b通过如下所述的固定元件固定到支撑块11的上表面11a(第一表面)。

根据特定实施例，通道11d形成在支撑块11的上表面11a上，并且从支撑块11的一侧延伸到支撑块11的另一侧，使得通道11d与振动板12的第一部分12a一起延伸(图6)。通道11d的宽度和深度被设计成使得振动致动器13布置在通道11d中。通道11d的宽度和深度被进一步设计成使得，即使在产生振动致动器13的弯曲振动时，第一部分12a和振动致动器13也不会与通道11d的表面接触。即，即使将振动致动器13放置在振动板12的第一部分12a与支撑块11之间，振动致动器13也不与支撑块11接触。

根据特定实施例，在支撑块11的上表面11a上形成两个孔。支撑块11的两个孔穿过通道11d彼此相对。当组装触觉振动发生器1时，振动板12的第二部分12b的两个孔分别与支撑块11的两个孔对准(图2)。固定元件(例如螺钉15a、15b)分别穿过第二部分12b的孔和支撑块11的孔，以将振动板12固定到支撑块11(图1)。根据特定实施例，两个孔分别形成在支撑块11的两个突起11b、11c上，如下所述。另外，根据特定实施例，振动板12的第二部分12b通过固定元件固定到支撑块11的突起11b、11c，如下所述(图8)。

根据特定实施例，可以分别在支撑块11的底侧表面处形成两个凹口11e。底侧表面是与支撑块11的上表面11a不同的表面。由于凹口11e，支撑块11可以容易地跟随振动致动器13的弯曲振动。根据特定实施例，在支撑块11的底侧表面上未形成两个凹口11e。

根据特定实施例，振动板12固定到支撑块11的上表面11a，并且用作用于放大振动致动器13的振幅的构件。振动板12可以是呈长板状或带状形(图6)。在这种情况下，跟随振动致动器13的弯曲振动，并且振动的振幅容易被振动板12放大。振动板12沿着纵向可以具有恒定的厚度。振动板12的刚度优选地低于振动致动器13的刚度，使得振动板12容易跟随振动致动器13的弯曲振动(flexuralvibration)，因此振动致动器13不容易破裂。

根据特定实施例，振动板12具有第一部分12a和第二部分12b。如图6中所示，第二部分12b分别在垂直于第一部分12a的纵向的方向上从第一部分12a的两侧延伸。通过将第二部分12b固定到支撑块11，将振动板12固定到支撑块11。第一部分12a不与支撑块11接触，并且是安装有振动致动器13的部分。第一部分12a和第二部分12b中的每一个具有细长的形状，并且第一部分12a和第二部分12b彼此基本成直角。由于振动致动器13仅附接到不与支撑块11接触的第一部分12a，因此振动板12可以通过振动致动器13有效地振动。

此外，根据特定实施例，第一部分12a和第二部分12b优选地分别大致在第一部分12a与第二部分12b的中间处彼此基本成直角。因此，当组装触觉振动发生器1时，可以容易地在支撑块11的中间部分中设置振动致动器13。

根据特定实施例，第一部分12a在第一部分12a的纵向上的长度比第二部分12b在第二部分12b的纵向上的长度长。因此，第一部分12a可以更有效地振动。

根据特定实施例，如上所述，可以使用分别穿过振动板12和支撑块11的两个孔的螺钉15a、15b将振动板12固定到支撑块11。因此，简化了触觉振动发生器1的组装。

根据特定实施例，振动致动器13附接到振动板12的第一部分12a的下表面(第二表面)。即，振动板13布置在振动板12的第一部分12a与支撑块11之间。根据特定实施例，振动板13附接到第一部分12a的上表面(第一表面)，使得振动致动器13和支撑块11布置在第一部分12a的相对侧，如下所述(图8、图11)。

根据特定实施例，振动致动器13可以是压电元件、偏心电动机、线性振动器、形状记忆合金等。振动致动器13可以由诸如陶瓷压电体和聚合物压电体之类的压电体构成。振动致动器13产生的振动频率可以是大约30hz至300hz，并且该频率可以约为150hz至250hz，作为用于当人用手指等触摸诸如触摸面板或显示面板之类的要振动的对象时获得良好的触感的触觉振动。

根据特定实施例，振动致动器13可以具有细长的形状，并且振动致动器13和第一部分12a在相同方向上延伸。在该配置中，振动致动器13可以有效地使第二部分12b振动。

根据特定实施例，振动致动器13可以通过粘合剂等(诸如胶)附接到第一部分12a的下表面。由于该配置，简化了振动致动器13到振动板12的附接。根据特定实施例，振动致动器13可以通过粘合剂等(诸如胶)附接到第一部分12a的上表面。

根据特定实施例，当从支撑块11的上方观察时，两个螺钉15a、15b布置在振动致动器13的相对侧。因此，振动致动器13不太会破裂。

根据特定实施例，当从支撑块11的上方观察时，第一部分12a延伸超过支撑块11的两个相对侧。两个配重14分别附接到第一部分12a的两端，使得振动致动器13可以有效地使振动板12振动。详细地，如图7中所示，当从振动板12上方观察时，第一部分12a的两端具有较大的表面。因此，确保了第一部分12a的端部在其两端支撑配重14。

根据特定实施例，配重14包括上板配重(第一板配重)14a和下板配重(第二板配重)14b，并且上板配重14a和第二板配重14b将第一部分12a的端部夹在中间。

根据特定实施例，上板配重14a的厚度可以与下板配重14b的厚度不同。在该配置中，可以容易地调节配重14的厚度，因此，可以以更有效的方式使用组装空间。

根据特定实施例，下板配重14b的厚度可以比上板配重14a的厚度厚。即，下板配重14b的重量可以比上板配重14a的重量重。在该配置中，由于包括配重14的振动板12的重心移动到支撑块11侧，所以振动板12稳定地振动。下板配重14b的厚度可以是上板配重14a的厚度的1至3倍。

根据特定实施例，下板配重14b的重量可以比上板配重14a的重量重。即，下板配重14b的比重可以大于上板配重14a的比重(specificgravity)。在该配置中，由于包括配重14的振动板12的重心移动到支撑块11侧，所以振动板12稳定地振动。例如，上板配重14a的材料可以是树脂，下板配重14b的材料可以是金属。例如，上板配重14a的材料可以是铝(al)、镁(mg)等，下板配重14b的材料可以是锡(sn)、铜(cu)、铁(fe)、铬(cr)，镍(ni)，银(ag)等。在这种情况下，下板配重14b的厚度可以与上板配重14a的厚度相同。

根据特定实施例，由于即使当振动致动器13产生弯曲振动时振动致动器13也不与支撑块11接触，所以振动致动器不容易破裂。因此，可以延长触觉振动发生器1的寿命。此外，由于可以防止第一部分12a和振动致动器13与支撑块11接触，因此还可以避免振动致动器13的弯曲振动被释放到支撑块11。另外，由于振动致动器13仅附接到不与支撑块11接触的第一部分12a，所以振动致动器13可以有效地使振动板12振动。

图8和图9是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。图8示出了触觉振动发生器1，而图9示出了不具有螺钉的触觉振动发生器1。图10示出了根据特定实施例触觉振动发生器1的支撑块11。

根据特定实施例的触觉振动发生器1，振动致动器13附接到第一部分12a的上表面。

根据特定实施例，振动致动器13可以直接附接到振动板12的第一部分12a的上表面(第一表面)。在该配置中，振动致动器13和支撑块11布置在第一部分12a的相对侧上。

根据特定实施例，触觉振动发生器1的支撑块11在支撑块11的上表面11a上具有两个突起11b、11c(图10)。支撑块11的两个孔分别形成在两个突起11b、11c上。当组装触觉振动发生器1时，振动板的第二部分12b的两个孔分别与支撑块11的两个孔对准(图9)。然后，螺钉15a、15b分别穿过第二部分12b的孔和支撑块11的孔，以将振动板12固定到支撑块11(图8)。

根据特定实施例，振动板12借助于突起11b、11c与支撑块11的表面11a间隔开。即，不需要根据特定实施例的通道11d，因此，可以获得简化的触觉振动发生器1。

根据特定实施例，两个突起11b、11c优选地距支撑块11的上表面11a具有至少1mm的高度，以允许振动致动器13收缩和膨胀，因此，振动板12的第一部分12a振动而不与支撑块11接触。

因此，还可以利用简化的配置来延长根据特定实施例的触觉振动发生器1的寿命。

图11和图12是示出根据特定实施例的触觉振动发生器1的透视图。图11示出了触觉振动发生器1，而图12示出了不具有螺钉的触觉振动发生器1。图13示出了根据特定实施例的触觉振动发生器1的支撑块11。

根据特定实施例，支撑块11包括通道11d，并且在支撑块11的表面11a上不具有突起(图13)。此外，振动致动器13附接到第一部分12a的上表面。

当组装触觉振动发生器1时，振动板12的第二部分12b的两个孔分别与支撑块11的两个孔对准(图12)。固定元件分别穿过第二部分12b的孔和支撑块11的孔，以将振动板12固定到支撑块11(图11)。

根据特定实施例，振动板12的第一部分12a通过通道11d与支撑块11间隔开，使得第一部分12a不与支撑块11接触。另外，由于振动致动器13附接到第一部分12a的上表面，所以振动致动器13也不与支撑块11接触。因此，通过更简化的配置来延长触觉振动发生器1的寿命。

修改的特定实施例

振动致动器13

振动致动器13可以是压电元件。作为压电元件13的陶瓷压电体的材料，可以使用钛酸钡(batio3)、钛酸铅(pbtio3)、锆酸钛酸铅(pb[zrxti1-x]o30<x<1混合晶体：pzt)、铌酸钾(knbo3)、铌酸锂(linbo3)、钽酸锂(litao3)、钨酸钠(naxwo3)、氧化锌(zno、zn2o3)、ba2nanb5o5、pb2knb5o15、四硼酸锂(li2b4o7)、铌酸钾钠((k,na)nbo3)、钛酸铋钠(na0.5bi0.5tio3)等。作为聚合物压电体的材料，可以采用聚偏氟乙烯(1,1-2氟乙烷聚合物：pvdf)等。

压电元件13的振动幅度通常约为30μm至1000μm，并且作为用人的手指获得良好的触感的触觉振动发生器1，该幅度可以约为50μm至150μm。

如上所述，触觉振动发生器1安装在诸如触摸面板和显示面板之类的要振动的物体上。具体地，将其安装在诸如构成触摸面板或显示面板的玻璃基板之类的基板上，或者安装在附接到该基板的外围边缘的框体或壳体上。当将触觉振动发生器1安装在基板上时，如果基板是诸如正方形的多边形基板，则触觉振动发生器1可以安装在传递到基板的压电元件13的振动被基板的相对侧反射并干扰基板的相对侧的基板位置处，并且容易发生自然振动(共振)。即，可以在基板的一侧的中央设置触觉振动发生器1。

此外，在基板上产生的振动包括在与基板的表面垂直的方向上具有振幅的横向振动和在与基板的表面平行的方向上具有振幅的纵向振动。然而，期望在有效地产生自然振动的点上有效地产生横向振动。为此，期望将触觉振动发生器1安装在基板表面的位于基板的一侧的中央处。当将触觉振动发生器1设置在框架、壳体上时，期望将触觉振动发生器1设置在与基板一侧的中心位置相对应的基板表面上。

此外，触觉振动发生器1可以设置在基板表面的中心处或与该中心相对应的壳体部分上。在这种情况下，即使基板的形状具有诸如三角形、正方形、具有五边形或更多边的多边形、圆形等的各种形状，触觉振动发生器1的振动在基板的彼此面对的每个部分处被反射和干涉，并且容易产生自然振动。

具体地，可以使用以下配置。当基板为矩形时，如果将触觉振动发生器1安装在基板的一侧(长度表示为“ls”)，则期望将触觉振动发生器1安装在从侧面端部开始的ls/2、ls/3，ls/4、...、ls/n(n是大于或等于2的整数)的位置。在这种情况下，由于从侧面的端部开始的部分ls/n是自然振动的波腹，因此可以有效地产生自然振动。

将矩形基板侧的点p1和与基板侧的点p1相对的位置处的点p2连接并穿过基板的表面的中心的线段称为“lp”，并且线段lp的长度称为“lp”。触觉振动发生器1可以在从点p1或点p2开始的位置lp/2、lp/3、lp/4、…lp/n的位置设置在线段lp上。在这种情况下，由于线段lp上的点p1或点p2至ls/n是自然振动的波腹，因此可以有效地产生自然振动。更优选地，点p1是一侧部分的中心点，而点p2是相对侧部分的中心点。

压电元件13的形状可以是诸如长方体、立方体、板状体或圆柱体之类的圆柱体，但优选的是诸如长板或带状体之类的具有纵向的板状体。在这种情况下，适于产生振动的目的，其中压电元件13的两端或中心部分在垂直于纵向的方向(即，与压电元件13的主表面正交的方向)上极大地振动。该振动是所谓的“弯曲振动”。

振动板12

振动板12是隔板，因此振动板12的材料可以是适于极大地放大压电元件13的振幅的目的的材料。例如，可以使用具有韧性的金属、合金、具有弹性的树脂等。金属包括铝(al)、钛(ti)、铍(be)、镁(mg)(特别是高纯度的镁，包含化学稳定的mg质量百分比≥99.95％。)、锌(zn)、锡(sn)、铜(cu)、铁(fe)、铬(cr)、镍(ni)、银(ag)等。特别地，铝(al)、铍(be)和镁(mg)(特别是高纯度镁)是理想的，因为它们是具有高刚度的轻金属并且其惯性质量可被减小从而容易跟随振动致动器13的振动。

合金的示例包括主要由铝组成的硬铝(al-cu合金、al-cu-mg合金、al-cu-mg-cu合金)、主要由镁组成的镁合金(mg-al合金、mg-zn合金、mg-al-zn合金)、钛硼、不锈钢和cu-zn合金。特别地，硬铝或镁合金是理想的，因为它是能够减小惯性质量从而容易跟随振动致动器13的振动并具有高刚度的合金。

合金的更多示例包括钛合金(ti-al-sn合金，ti-al-v合金，ti-al-v-sn合金，ti-al-v-cr-mo-zr合金，ti-al-mo-v合金，ti-v-cr-al合金，ti-pd合金)主要由钛组成。这些钛合金具有重量轻，强度高和优异的耐腐蚀性。这些钛合金能够减小惯性质量，从而容易地跟随振动致动器13的振动并且具有较高的刚性。并且，振动板12的耐久性提高，结果，触觉振动产生器1的寿命得以延长。

树脂的示例包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酰胺。此外，可以使用其中将碳纤维混合到这些树脂中的具有高耐久性的复合树脂。

振动板12(第一部分12a和/或第二部分12b)可以具有在短边方向(垂直于纵向)上具有恒定长度的矩形形状，但是其形状可以是在振动板12的两端的短边方向上的每个长度小于在振动板12的中心的短边方向上的长度。此外，振动板12的形状可以是振动板12在短边方向上的长度从中心部分向两端部分逐渐减小的形状。在这些情况下，由于振动板12的两端的惯性质量减小，所以振动跟随振动致动器13的弯曲振动，并且更容易放大振动的振幅。此外，作为适于减小振动板12的两端的惯性质量的形状，振动板12的两端的每个厚度可以比振动板12的中心部分的厚度薄。

支撑块11

支撑块11的材料包括诸如铝、镁(mg)(特别是高纯度镁)、锌(zn)、锡(sn)、铜(cu)、铁(fe)、铬(cr)和镍(ni)、诸如硬铝(al-cu合金、al-cu-mg合金、al-cu-mg-cu合金)、镁合金(mg-al合金、mg-zn合金、mg-al-zn合金)、不锈钢、cu-zn合金之类的合金以及诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、树脂(聚四氟乙烯)和硅树脂之类的树脂。

支撑块11的更多材料包括上述钛合金。因此，支撑块11的耐用性得到改善，结果，触觉振动发生器1的寿命得以延长。

为了使支撑块11跟随振动致动器13的振动并且将振动更有效地传递到要振动的物体，对于支撑块1优选的是诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、树脂(聚四氟乙烯)、硅树脂等的树脂。

支撑块11中的细小空间部分的比例可以约为1至50体积％。为了相同的目的，代替许多细小空间，可以将许多由诸如硅树脂的柔性树脂制成的细颗粒混合到支撑块11中。细颗粒在支撑块11中的比例可以约为1体积％至约50体积％。

如上所述，支撑块11可以与振动体接触，或者可以通过粘合层粘合。粘合层优选地具有比支撑块11高的刚度。在这种情况下，振动可以经由粘合层有效地传递到包括诸如玻璃基板的刚度体之类的要振动的物体。支撑块11可以通过诸如螺钉之类的固定构件固定到设置在诸如触摸面板或显示面板之类的振动物体的外围边缘上的框架。

当从触觉振动发生器1的上方观察时(在平面图中)，支撑块11的尺寸可以包括整个振动致动器13。在这种情况下，支撑块11可以有效地接收振动致动器13的振动，并且可以抑制振动致动器13的剧烈振动，以抑制压电元件13的破裂，诸如碎裂。

支撑块11的基本形状可以是长方体形状、圆柱形状、部分四角锥形状、部分锥形状等。

如图14的(a)至图14的(e)中所示，支撑块11可以在振动体3一侧的表面上具有凹口11e或凹槽11f。在这种情况下，支撑块11容易跟随压电元件13的弯曲振动，并且弯曲振动可以有效地传递到振动体3。

图14的(b)示出其中一个凹口11e位于振动体3侧面上支撑块11的底面的构造。此外，当从支撑块11的上方观察时，凹口11e具有在与压电元件13的纵向(x方向)正交的横向(y方向)上延伸的形状。在这种情况下，支撑块11容易跟随振动致动器13在x方向上的弯曲振动，并且弯曲振动可以有效地传递到振动体3。

图14的(c)示出其中在y方向上布置多个凹口11e的构造。同样在这种情况下，支撑块11容易跟随弯曲振动，并且弯曲振动可以有效地传递到振动体3。

图14的(d)示出了其中布置了沿y方向延伸的一个凹槽11h的构造。在这种情况下，支撑块11可以容易地跟随振动致动器13的弯曲振动，并且弯曲振动可以更有效地传递到振动体3。

图14的(e)示出了其中布置了沿y方向延伸的多个凹槽11f的构造。在这种情况下，支撑块11可以容易地跟随振动致动器13的弯曲振动，并且弯曲振动可以更有效地传递到振动体3。

如图15的(a)、图15的(b)中所示，凹口11e或凹槽11f可以具有靠近振动致动器13(在这些图中未示出)的弯曲底表面。在这种情况下，支撑块11可以容易地跟随振动致动器13的弯曲振动，并且弯曲振动可以更有效地传递到振动体3。

配重14

图16的(a)-图16的(f)至图22的(a)-图22的(d)分别示出了具有不同配重的触觉振动发生器1的各种实施例。

图16的(a)至图16的(f)是触觉振动发生器1的平面图。图16的(a)示出了其中分别在振动板12的第一部分12a的两端设置有配重(惯性质量增加部)14的构造。在振动板12的中心部设置了在与振动板12的纵向正交的方向上延伸的两个固定部(螺钉)15a、15b。螺钉15a、15b的头部优选为平坦表面，并且螺钉15a、15b的头部更优选为低头螺钉(也称为凹头螺钉)，该低头螺钉在被拧紧时不会从振动板12的第二部分12b的上表面突出。在高头螺钉的情况下，当插入螺钉时，头部处于从振动板12的上表面突出的状态，并且头部倾向于反射和散射振动致动器13的振动并扰动振动波形。

此外，理想的是，螺钉15a、15b的中心(中心轴)位于比第二部分12b的y方向的长度的1/2的位置更靠近外端的位置。在这种情况下，由于螺钉15a、15b的固定部分从振动致动器13移开，因此可以抑制振动致动器13的振动被第二部分12b衰减。

配重14可以与振动板12集成在一起或者可以与振动板12分离。配重14的材料可以与振动板12相同或不同。

配重14在y方向上的宽度大于第一部分12a的宽度以及配重14的每单位长度(例如，1mm)的质量。在图16的(a)所示的构造中，当从触觉振动发生器1的上方观察时(平面图)，配重14是具有正方形或矩形形状的板状体。配重14可以与第一部分12a成为一体，或者可以是诸如以上根据特定实施例描述的单独体。当配重14与第一部分12a成为一体时，整个振动板12可以通过诸如切割方法、压模方法、注射成型方法等的机械加工方法来制造。但配重14与第一部分12a分离时，配重14可以通过诸如粘接或螺合的固定方法固定到第一部分12a。

图16的(b)示出了其中配重14的外角部被倒圆成弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14外侧具有最大振幅的该部分的空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。上升状态是其中振动板12由于其惯性质量而从低频振动转变为高频触觉振动的状态。稳态状态是其中振动具有与要振动物体的固有频率相等的恒定频率(共振频率)的状态。

图16的(c)示出了其中配重14的外角部和侧部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14外侧具有最大振幅的该部分的空气阻力进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳态状态。

图16的(d)示出了其中配重14的外角部和配重14的内角部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部和内部的空气阻力减小，并且振动板12的振动从上升状态转变为稳定状态。

图16的(e)示出了其中配重14的外部角和侧部以及配重14的内角部和侧部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部和内部的空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图16的(f)示出了其中配重14整体上倒圆成圆形或椭圆形的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的整体空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图17的(a)和图17的(b)是触觉振动发生器1的其它实施例的顶视图。如这些图中所示，配重14可以具有其外端的宽度(y方向)小于内端的宽度的形状。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部的惯性和空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(a)至图18的(f)是触觉振动发生器1的其它实施例的侧视图。如这些图中所示，配重14的主表面(配重14的最大表面)可以平行于包括振动方向的振动平面。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的整体空气阻力进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(a)以正视图示出了其中配重14是具有诸如正方形或矩形的正方形形状的板状体。

图18的(b)示出了其中配重14的外角部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14外侧的具有最大振幅的部分的空气阻力进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(c)示出了其中配重14外侧的角部和侧面被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14外侧的具有最大振幅的部分的空气阻力进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(d)示出其中配重14的外角部和配重14的内角部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部和内部的空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(e)示出了其中配重14的外角部和侧部以及配重14的内角部和侧部被倒圆成诸如弧形的弯曲形状的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部和内部的空气阻力进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图18的(f)示出了其中配重14整体被倒圆成圆形或椭圆形的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的整体空气阻力减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图19的(a)和图19的(b)是触觉振动发生器1的其它实施例的侧视图。如这些图中所示，配重14可以具有其中主表面的外端(在与x、y方向垂直的方向上)的宽度小于内端的宽度的形状。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部的惯性减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

如图19的(a)种所示，配重14可以具有梯形形状，并且如图19的(b)种所示，当在y方向上观察时，配重14可以具有三角形形状。在这些情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部的惯性进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图20的(a)至图20的(f)是触觉振动发生器1的其它实施例的侧视图。如这些图中所示，配重14的重心可以位于振动板12的上方。在这种情况下，当配重14振动时，可以防止配重14与基板3接触或碰撞。可以使触觉振动发生器1小型化。图20的(a)至图20的(f)分别对应于图18的(a)至图18的(f)，并且省略其详细描述。

图21的(a)和图21的(b)是触觉振动发生器1的另一实施例的侧视图。如这些图中所示，配重14可以具有其重心位置位于振动板12上方的形状，并且配重14的主表面的外端的宽度小于内端的宽度(在垂直于x、y方向的方向上)。在这种情况下，当配重14振动时，可以防止配重14与基板3接触或碰撞，可以使触觉振动发生器1小型化，当振动板12振动时，配重14外部的具有最大振幅的部分的惯性进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

如图21的(a)中所示，配重14可以具有梯形形状，并且如图21的(b)中所示，配重14在y方向上观察时可以具有三角形形状。在这些情况下，当振动板12振动时，配重14的具有最大振幅的外部的惯性进一步减小，并且振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。

图16的(a)-图16的(f)至图21的(a)-图21的(b)示出了其中配重14是板状体的情况，但是配重14可以是诸如矩形柱或圆柱之类的棱柱体。在这种情况下，配重14的外部的至少一部分可以倒圆(rounded)成弯曲的形状。

图22的(a)至图22的(d)是触觉振动发生器1的其它实施例的俯视图。如这些图中所示，配重14可具有至少一个通孔14c。在这种情况下，通过减小配重14的重量来减小惯性14，并且减少了配重14的空气阻力。因此，当振动板12振动时，振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。上升状态的周期可以通过调节通孔14c的尺寸和/或数量来调节。此外，通过调节通孔14c的尺寸和/或数量，变得容易使振动板12的振动与随要振动的物体的质量和尺寸而变化的自然振动的频率相匹配。

图22的(a)示出了其中配重14具有一个通孔14c的构造。

图22的(b)示出了其中配重14具有多个通孔14c的构造。在这种情况下，由于使配重14更轻，因此惯性进一步减小，并且配重14的空气阻力进一步减小。

图22的(c)示出了其中通孔14c的中心在配重14的x方向上的中心线14l的外侧的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，配重14外部的振幅大的部分的惯性减小。

图22的(d)示出了其中多个通孔14c的中心分别在配重14的x方向上的中心线14l的外侧的构造。当振动板12振动时，配重14外侧的振幅大的部分的惯性进一步减小。

通孔14c可以具有各种形状，诸如三角形、四边形、具有五边形或更多边的多边形、圆形和椭圆形。考虑到配重14的刚度几乎不降低的事实，通孔14c的形状优选为圆形或椭圆形。

配重14在振动板14的短边方向上的长度(长度表示为lws)可以比第一部分12a和第二部分12b在振动板12的短边方向上的长度(长度表示为lvs)短。在这种情况下，配重14的空气阻力进一步减小，并且配重14的惯性进一步减小。lws可以是lvs的1/2或更大且小于lvs。

振动板12

图23的(a)至图23的(d)是触觉振动发生器1的其它实施例的俯视图。如这些图中所示，振动板12的第一部分12a可具有至少一个通孔12c。在这种情况下，通过减小第一部分12a的重量来减小惯性，并且减小第一部分12a的空气阻力。因此，当振动板12振动时，振动板12的振动容易从上升状态转变为稳定状态。上升状态的周期可以通过调节通孔12c的尺寸和/或数量来调节。此外，通过调节通孔12c的尺寸和/或数量，变得容易使振动板12的振动与随要振动的物体的质量和尺寸而变化的自然振动的频率相匹配。

图23的(a)示出了其中当从触觉振动发生器1的上方观察时，第一部分12a具有分别布置在振动致动器13的相对侧的两个通孔12c的构造。

图23的(b)示出了其中当从触觉振动发生器1的上方观察时，第一部分12a具有分别布置在振动致动器13的相对侧的多个通孔12c的构造。在这种情况下，由于使得第一部分12a更轻，所以惯性进一步减小，并且第一部分12a的空气阻力进一步减小。

图23的(c)示出了其中当从触觉振动发生器1的上方观察时，通孔12c的中心在第一部分12a的x方向上的中心线12d的外部的构造。当从触觉振动发生器1的上方观察时，中心线12d布置在第二部分12b与配重14的沿x方向的内侧之间的中心处。在这种情况下，当振动板12振动时，第一部分12a的具有大振幅的外部的惯性减小。

图23的(d)示出了其中当从触觉振动发生器1的上方观察时，多个通孔12c的每一个的中心在第一部分12a的x方向上的中心线12d的外部的构造。在这种情况下，当振动板12振动时，第一部分12a的具有大振幅的外部的惯性进一步减小。

通孔12c可以具有各种形状，诸如三角形、四边形、具有五边形或更多边的多边形、圆形和椭圆形。考虑到第一部分12a的刚度几乎不降低的事实，通孔12c的形状优选为圆形或椭圆形。

振动板12在振动开始时处于上升状态，然后变为稳定状态，但是上升状态优选地尽可能短。从向人呈现感觉刺激到产生行为反应之间的时间间隔为0.14到0.2秒，即所谓的反应时间。因此，由于对人的感觉刺激通过神经路径到达大脑的时间约为0.05秒至0.1秒，所以上升状态的时间段优选为0.1秒或以下，更优选为0.05秒或以下。在这种情况下，站立状态下的不自然的触觉振动可以在到达人脑之前转变为稳定状态，并且可以使人感到更自然的触觉振动。由于稳态时间段约为0.5至5秒，因此{(上升时间段)/(稳定状态时间段)}×100(％)优选为20％{100％×(0.1秒/0.5秒)}或以下。更优选为10％{100％×(0.05秒/0.5秒)}或以下。由触觉振动发生器1振动的物体

期望提供一种振动周期控制部，该振动周期控制部用于控制振动板12的振动中的上升状态的周期和稳定状态的周期。振动周期控制部可以是存储在设置在要振动的主体中的诸如ic或lsi之类的驱动元件的rom(只读存储器)部或ram(随机存取存储器)部中的控制程序，或者与驱动元件分开的驱动元件的rom部或ram部，或存储在ram部中的控制程序。

不具有振动致动器13的伪触觉振动发生器可以设置在面对触觉振动发生器1的安装部分的基板的部分处。由于伪触觉振动发生器具有与触觉振动发生器1设备相同的构造，除了伪触觉振动发生设备未设置有振动致动器13之外，伪触觉振动发生器用作使振动板12的振动共振的共振辅助设备。因此，可以有效地在要振动的主体中产生自然振动。另外，由于通过两个触觉振动发生器的共振使要振动的物体振动，因此可以使触觉振动发生器小型化。伪触觉振动发生器可以设置在相对于基板的中心点与触觉振动发生器1对称的点处。在这种情况下，伪触觉振动发生器1容易与振动板12的振动发生共振。可以安装两个以上的伪触觉振动发生器。

触觉振动发生器1可以应用于触摸面板和显示设备。触摸面板可以是各种类型，诸如矩阵开关型、电阻膜型、表面声波型(超声波系统)、红外线型、电磁感应型、表面电容型和投射型电容型。在这些中，表面电容型优选用于10英寸以上的触摸面板。表面电容型触摸面板的电容检测部包括例如三层透明涂层、透明导电膜和玻璃基板，并且该透明导电膜连接到设置在玻璃基板的四个部分上的电极。通过透明导电膜在玻璃基板上的透明涂层的表面上形成均匀的电场。当诸如人的手指之类的静电导体接触电容检测部的表面时，来自驱动电路的弱电流经由四个角电极、透明导电膜、透明涂层和手指在诸如接地的外围环境与驱动电路之间形成等效电路形式的闭合电路。通过由驱动电路计算四个角电极中的电流比，可以辨别手指等的位置。表面型电容系统的触摸面板可以由于其简单的结构而低成本制造，并且适合用于大型触摸面板。

在投射型电容系统中，可以通过手指等对接触部分进行多次检查。例如，投射型电容式触摸面板的电容检测部包括诸如玻璃基板之类的基板，该玻璃基板具有透明绝缘体层和在透明绝缘体层下方的透明电极层，并安装有诸如控制ic和控制lsi之类的驱动电路。透明电极层包括第一层和第二层，该第一层具有由ito等制成的镶嵌第一检测电极图案，并形成为沿预定方向延伸，该第二层具有由ito等制成的镶嵌第二检测电极图案，并形成为在第一层下方沿与预定方向正交的方向延伸。当诸如人的手指之类的静电导体接触电容检测部的表面时，通过检测在其附近的第一检测电极图案和第二检测电极图案中约1pf的电容变化，可以高精度地二维地检测接触部的位置。另外，由于第一检测电极图案和第二检测电极图案的电阻随着第一检测电极图案和第二检测电极图案的长度的增加而增加，所以可以通过将第一检测电极图案和第二检测电极图案连接到金属布线来减小第一检测电极图案和第二检测电极图案的电阻以应对尺寸的增加。该投射型静电电容式触摸面板可以通过用于检测接触部分的位置的控制ic、控制lsi等进行多次检查，并且非常实用，因此可以适用于平板型便携式终端等。

显示设备的示例包括液晶显示设备、有机el(有机电致发光)显示设备、无机el显示设备、pdp(等离子显示器)和led(发光二极管)显示设备。

此外，本发明的触觉振动发生器1可以应用于包括触摸面板和显示设备的各种电子设备。此类电子设备包括诸如智能手表之类的数字显示手表、汽车路线导航系统(汽车导航系统)、船舶路线导航系统、飞机路线导航系统、智能电话终端、蜂窝电话、平板电脑终端、个人数字助理(pda)、摄像机、数码相机、电子笔记本、电子书、电子词典、个人计算机、复印机、游戏机终端、电视、商品显示标签、价格显示标签、工业可编程显示设备、汽车音频、数字音频播放器、传真机、打印机、自动柜员机(atm)、自动售货机、诸如火车上的车载广告显示设备以及安装在车站和机场中的引导显示设备。

虽然以上已经详细描述了本发明的实施例，但是本发明不限于此，并且可以在不脱离本发明的实质内容的情况下以各种方式进行改变或修改。

附图标记列表

1触觉振动发生器

11支撑块

11a支撑块的表面

11b突起

11c突起

11d通道

11e凹口

11f凹槽

12振动板

12a第一部分

12b第二部分

13振动致动器

14配重

14a第一板配重

14b第二板配重

15a、16b固定元件。