振动装置以及电子设备的制作方法

1.本发明涉及产生振动的振动装置以及电子设备。


背景技术：

2.近年来，提出了一种触觉提示装置，在触摸面板等输入设备中，通过在利用者进行按下操作时向用户传递振动，使用户切实感觉到用户进行了按下操作。
3.例如，在专利文献1中提出了使用压电膜向用户提供触觉反馈的触觉提示装置。压电膜通过被施加电压，在压电膜扩展的方向(面方向)上伸缩。若压电膜在面方向上伸缩，则与压电膜连接的振动部在面方向上振动。
4.专利文献1：国际公开2019/013164号
5.然而，在专利文献1所记载的触觉提示装置中，存在想要将振动更有效地传递给用户的迫切期望。


技术实现要素：

6.因此，本发明的目的在于提供一种能够将振动更有效地专递给用户的振动装置以及电子设备。
7.本发明的一个方式的振动装置用于电子设备，上述电子设备具备电子设备主体和为了操作上述电子设备而用户的身体的一部分接触的操作对象物，上述振动装置具备：
8.固定部，固定于上述电子设备主体，并且具有平板形状；
9.振动部，固定于上述操作对象物，并且具有平板形状，在上述固定部的法线方向上观察，配置在上述固定部的周围；
10.连结部，连结上述振动部和上述固定部，通过上述连结部弹性变形，上述振动部相对于上述固定部在与上述固定部的法线方向正交的正交方向上位移；以及
11.振动膜，固定于上述振动部以及上述固定部，通过对上述振动膜施加电信号，使上述振动部相对于上述固定部在上述正交方向上振动。
12.本发明的一个方式的电子设备具备：
13.电子设备主体；
14.操作对象物，为了操作电子设备而用户的身体的一部分接触；以及
15.振动装置，
16.上述振动装置具备：
17.固定部，固定于上述电子设备主体，并且具有平板形状；
18.振动部，固定于上述操作对象物，并且具有平板形状，在上述固定部的法线方向上观察，配置在上述固定部的周围；
19.连结部，连结上述振动部和上述固定部，通过上述连结部弹性变形，上述振动部相对于上述固定部在与上述固定部的法线方向正交的正交方向上位移；以及
20.振动膜，固定于上述振动部以及上述固定部，通过对上述振动膜施加电信号，使上
述振动部相对于上述固定部在上述正交方向上振动。
21.在本说明书中，沿前后方向延伸的轴、部件未必仅表示与前后方向平行的轴、部件。所谓的沿前后方向延伸的轴、部件是相对于前后方向在
±
45
°
的范围内倾斜的轴、部件。同样地，所谓的沿上下方向延伸的轴、部件是相对于上下方向在
±
45
°
的范围内倾斜的轴、部件。所谓的沿左右方向延伸的轴、部件是相对于左右方向在
±
45
°
的范围内倾斜的轴、部件。
22.以下，所谓的第一部件、第二部件以及第三部件是电子设备以及振动装置所具备的结构物。在本说明书中，所谓的第一部件被第二部件支承包括：第一部件相对于第二部件不可移动地安装(即，被固定或被保持)于第二部件的情况以及第一部件相对于第二部件可移动地安装于第二部件的情况。另外，所谓的第一部件被第二部件支承包括：第一部件直接安装于第二部件的情况以及第一部件经由第三部件安装于第二部件的情况双方。
23.在本说明书中，沿前后方向排列的第一部件和第二部件示出以下的状态。在与前后方向垂直的方向上观察第一部件和第二部件时，是第一部件和第二部件双方配置在表示前后方向的任意的直线上的状态。在本说明书中，在上下方向上观察时沿前后方向排列的第一部件和第二部件示出以下的状态。在上下方向上观察第一部件和第二部件时，第一部件和第二部件双方配置在表示前后方向的任意的直线上。在该情况下，若从与上下方向不同的左右方向观察第一部件和第二部件，则第一部件和第二部件中的任意一方也可以未配置在表示前后方向的任意的直线上。此外，第一部件和第二部件可以接触。第一部件和第二部件也可以分离。在第一部件与第二部件之间也可以存在第三部件。该定义也适用于前后方向以外的方向。
24.在本说明书中，所谓的第一部件配置在第二部件的前方是指以下的状态。第一部件的一部分配置在当第二部件向前方平行移动时所通过的区域内。因此，第一部件可以收纳在当第二部件向前方平行移动时所通过的区域内，也可以从当第二部件向前方平行移动时所通过的区域突出。在该情况下，第一部件和第二部件在前后方向上排列。该定义也适用于前后方向以外的方向。
25.在本说明书中，在左右方向上观察时，所谓的第一部件配置在第二部件的前方是指以下的状态。在左右方向上观察时，第一部件和第二部件排列在前后方向上，并且，在左右方向上观察时，第一部件与第二部件对置的部分配置在第二部件的前方。在该定义中，第一部件和第二部件在三维上也可以不排列在前后方向上。该定义也适用于前后方向以外的方向。
26.在本说明书中，所谓的第一部件配置在比第二部件靠前是指以下的状态。第一部件配置在通过第二部件的前端且与前后方向正交的平面的前方。在该情况下，第一部件和第二部件可以排列在前后方向上，也可以不排列在前后方向上。该定义也适用于前后方向以外的方向。
27.在本说明书中，在未特殊说明的情况下，对第一部件的各部进行如下定义。所谓的第一部件的前部意味着第一部件的前半部分。所谓的第一部件的后部意味着第一部件的后半部分。所谓的第一部件的左部意味着第一部件的左半部分。所谓的第一部件的右部意味着第一部件的右半部分。所谓的第一部件的上部意味着第一部件的上半部分。所谓的第一部件的下部意味着第一部件的下半部分。所谓的第一部件的前端意味着第一部件的前方的
端部。所谓的第一部件的后端意味着第一部件的后方的端部。所谓的第一部件的左端意味着第一部件的左方的端部。所谓的第一部件的右端意味着第一部件的右方的端部。所谓的第一部件的上端意味着第一部件的上方的端部。所谓的第一部件的下端意味着第一部件的下方的端部。所谓的第一部件的前端部意味着第一部件的前端及其附近。所谓的第一部件的后端部意味着第一部件的后端及其附近。所谓的第一部件的左端部意味着第一部件的左端及其附近。所谓的第一部件的右端部意味着第一部件的右端及其附近。所谓的第一部件的上端部意味着第一部件的上端及其附近。所谓的第一部件的下端部意味着第一部件的下端及其附近。
28.根据本发明，能够将振动更有效地专递给用户。
附图说明
29.图1是具备振动装置20的电子设备1的分解立体图。
30.图2是图1的a-a上的剖视图。
31.图3是振动装置20的俯视图。
32.图4是振动装置20的立体图。
33.图5是振动装置20的立体图。
34.图6是具备振动装置20a的电子设备1a的分解立体图。
具体实施方式
35.[振动装置的结构]
[0036]
以下，参照附图对本发明的一个实施方式的振动装置20的结构进行说明。图1是具备振动装置20的电子设备1的分解立体图。图2是图1的a-a上的剖视图。图3是振动装置20的俯视图。图4以及图5是振动装置20的立体图。
[0037]
另外，在本说明书中，如以下那样定义方向。将具有平板形状的固定部22(参照图3)的法线方向定义为上下方向。另外，在上下方向上观察，振动装置20具有长方形。将振动装置20的长边延伸的方向定义为左右方向。将振动装置20的短边延伸的方向定义为前后方向。上下方向、左右方向以及前后方向相互正交。此外，本说明书中的方向的定义是一个例子。因此，实际使用电子设备1以及振动装置20时的方向与本说明书中的方向无需一致。另外，在图1中，上下方向也可以反转。同样地，在图1中，左右方向也可以反转。在图1中，前后方向也可以反转。
[0038]
电子设备1例如是个人计算机。在图1中，图示了个人计算机的触摸板型的输入装置附近。如图1和图2所示，电子设备1具备：电子设备主体2、操作对象物4、电子设备主体6、缓冲材料8、粘着部件10a、10b、隔离件12a～12d、螺钉14a～14d、16以及驱动电路50(参照图2)。
[0039]
操作对象物4是为了操作电子设备1而用户的身体的一部分接触的部件。用户的身体的一部分例如是手指。操作对象物4是触摸板型的输入装置。操作对象物4具有平板形状。在上下方向上观察，操作对象物4具有长方形，该长方形具有沿左右方向延伸的长边。但是，操作对象物4的形状不限于长方形。用户能够通过触摸操作对象物4、或向下方按压操作对象物4来进行电子设备1的操作。
[0040]
电子设备主体2是电子设备1的掌托部。所谓的掌托部是在用户操作键盘、触摸板型的输入装置时，供用户的手掌接触的部分。电子设备主体2配置在操作对象物4的上方。电子设备主体2具有平板形状。在上下方向上观察，在电子设备主体2设置有沿左右方向延伸的长方形的开口op1。在上下方向上观察，开口op1与操作对象物4重叠。开口op1的长边的长度比操作对象物4的长边的长度稍短。开口op1的短边的长度比操作对象物4的短边的长度稍短。因此，操作对象物4的一部分经由开口op1从电子设备主体2露出。电子设备主体2例如由sus(steel use stainless：不锈钢)制作。但是，电子设备主体2例如也可以由树脂制作。
[0041]
电子设备主体6是后述的振动装置20的保持架。因此，电子设备主体6支承振动装置20。电子设备主体6配置在操作对象物4的下方。电子设备主体6具有平板形状。在上下方向上观察，电子设备主体6具有长方形，该长方形具有沿左右方向延伸的长边。在上下方向上观察，在电子设备主体6设置有沿左右方向延伸的长方形的开口op2。在上下方向上观察，开口op2与操作对象物4重叠。开口op2的长边的长度比操作对象物4的长边的长度稍短。开口op2的短边的长度比操作对象物4的短边的长度稍短。因此，在上下方向上观察，操作对象物4从开口op2向上下方向以及左右方向露出。由此，在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，电子设备主体6包围操作对象物4的至少一部分。电子设备主体6例如由sus(steel use stainless)制作。
[0042]
缓冲材料8设置在电子设备主体6的上主面。因此，缓冲材料8配置在操作对象物4的下方。在上下方向上观察，缓冲材料8具有沿着开口op2的外缘的形状。因此，在上下方向上观察，缓冲材料8具有长方形的框形状。但是，缓冲材料8的右边的中央附近被切口。另外，在上下方向上观察，缓冲材料8与操作对象物4的外缘部重叠。操作对象物4经由缓冲材料8载置在电子设备主体6上。缓冲材料8例如是粘着剂。缓冲材料8由在缓冲材料8受到外力时容易变形的材料制成。由此，操作对象物4相对于电子设备主体6没有被较强地限制，以容易振动的状态固定于电子设备主体6。
[0043]
隔离件12a～12d是用于将电子设备主体2和电子设备主体6的上下方向的距离保持为一定的部件。隔离件12a～12d具有圆柱形状，该圆柱形状具有沿上下方向延伸的中心轴。在上下方向上观察，隔离件12a配置在电子设备主体2、6的左前方的角部。在上下方向上观察，隔离件12b配置在电子设备主体2、6的左后方的角部。在上下方向上观察，隔离件12c配置在电子设备主体2、6的右前方的角部。在上下方向上观察，隔离件12d配置在电子设备主体2、6的右后方的角部。
[0044]
螺钉14a固定电子设备主体2、电子设备主体6以及隔离件12a。螺钉14b固定电子设备主体2、电子设备主体6以及隔离件12b。螺钉14c固定电子设备主体2、电子设备主体6以及隔离件12c。螺钉14d固定电子设备主体2、电子设备主体6以及隔离件12d。
[0045]
振动装置20用于电子设备1。振动装置20使操作对象物4振动。因此，振动装置20配置在操作对象物4的下方。而且，振动装置20固定于操作对象物4。如图3至图5所示，振动装置20具备固定部22、振动部24、振动膜26以及连结部28a、28b。
[0046]
固定部22固定于电子设备主体6，并且具有平板形状。因此，固定部22具有上主面和下主面。固定部22具有t字形状。具体而言，固定部22包括固定部主体部222和固定部突出部224。在上下方向上观察，固定部主体部222具有长方形，该长方形具有沿前后方向延伸的长边。在上下方向上观察，固定部突出部224具有长方形，该长方形具有沿左右方向延伸的
长边。固定部突出部224的左端与固定部主体部222的前后方向的中央连接。
[0047]
固定部突出部224固定于电子设备主体6。具体而言，固定部突出部224通过螺钉16固定于电子设备主体6。此外，固定部突出部224的固定也可以使用双面胶带来代替螺钉16。
[0048]
振动部24具有平板形状。因此，振动部24具有上主面和下主面。在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，振动部24配置在固定部22的周围。更详细而言，在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，振动部24包围固定部22的一部分。在本说明书中，所谓的“振动部24包围固定部22的一部分”是振动部24环绕固定部22的一部分的周围。但是，振动部24也可以具有框形状，也可以具有框形状的一部分被切除的形状。在本实施方式中，振动部24具有长方形的框形状的一部分被切除的形状。振动部24的右边的中央附近被切除。以下，将由振动部24包围的区域定义为包围区域a1。
[0049]
在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，固定部主体部222配置在包围区域a1内。固定部主体部222配置在包围区域a1的右端部。但是，固定部主体部222不与振动部24接触。在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，固定部突出部224从包围区域a1突出。固定部突出部224在左右方向上通过设置于振动部24的右边的中央附近的切口。但是，固定部突出部224不与振动部24接触。
[0050]
振动部24固定于操作对象物4。具体而言，粘着部件10a、10b设置在振动部24的上主面。粘着部件10a沿着振动部24的前边在左右方向上延伸。粘着部件10b沿着振动部24的后边在左右方向上延伸。粘着部件10a、10b粘贴在操作对象物4的下主面。由此，振动部24固定于操作对象物4。其结果是，在上下方向(固定部22的法线方向)上观察，操作对象物4与振动部24的至少一部分以及固定部主体部222的至少一部分重叠。粘着部件10a、10b例如是双面胶带。
[0051]
连结部28a、28b连结振动部24和固定部22。通过连结部28a、28b弹性变形，振动部24相对于固定部22在左右方向(与固定部22的法线方向正交的正交方向)上位移。更详细而言，在上下方向上观察，连结部28a、28b配置在包围区域a1内。连结部28a具有沿前后方向延伸的线形状。连结部28a的前端与振动部24的前边的右端部连接。连结部28a的后端与振动部24的左端部连接。连结部28b具有沿前后方向延伸的线形状。连结部28b的后端与振动部24的后边的右端部连接。连结部28a的前端与振动部24的左端部连接。连结部28a、28b的线宽较细。因此，连结部28a、28b能够容易地弹性变形。由此，振动部24能够相对于固定部22在左右方向上位移。
[0052]
以上那样的固定部22、振动部24以及连结部28a、28b由一片金属板形成。另外，金属板也可以由聚酰亚胺等树脂涂敷。由此，对金属板实施绝缘处理。但是，固定部22、振动部24以及连结部28a、28b只要是单个部件即可，也可以是由金属以外的材料(例如，丙烯酸树脂、pet、聚碳酸酯、环氧玻璃、frp、金属、或者玻璃等)制作的部件。
[0053]
振动膜26固定于振动部24和固定部22。振动膜26通过被施加电信号使振动部24相对于固定部22在左右方向(正交方向)上振动。更详细而言，振动膜26具有上主面和下主面。在上下方向上观察，振动膜26具有长方形，该长方形具有沿左右方向延伸的长边。振动膜26配置在固定部22以及振动部24的下方。振动膜26固定于固定部主体部222。具体而言，振动膜26的上主面的右端部通过双面胶带30a固定在固定部主体部222的下主面。振动膜26的上主面的左端部通过双面胶带30b固定在振动部24的左边的下主面。此时，振动膜26架设在固
定部主体部222与振动部24的左边之间，以使固定部主体部222被振动膜26向左方拉伸，并且振动部24的左边被振动膜26向右方拉伸。因此，在振动膜26产生振动膜26在左右方向上收缩那样的张力。
[0054]
振动膜26若被施加具有以规定的频率变化的电压的电信号，则在左右方向上振动。因此，振动膜26是压电膜。振动膜26例如是由聚偏二氟乙烯(pvdf)制成的膜。但是，振动膜26例如也可以是由手性高分子制成的膜。手性高分子包含聚乳酸。聚乳酸包含l型聚乳酸(plla)或d型聚乳酸(pdla)等。
[0055]
另外，在振动膜26的上主面以及振动膜26的下主面分别设置有未图示的电极。驱动电路50与设置于振动膜26的上主面的电极以及设置于振动膜26的下主面的电极电连接。驱动电路50对设置于振动膜26的上主面的电极以及设置于振动膜26的下主面的电极施加电信号。振动膜26根据电信号，在左右方向上伸缩。此外，聚乳酸根据电信号的电压而剪切变形。因此，在振动膜26使用聚乳酸的情况下，裁断膜，使得振动膜26的延伸方向相对于左右方向倾斜45
°±
10
°
左右。由此，振动膜26能够在左右方向上伸缩。
[0056]
[效果]
[0057]
根据振动装置20，能够将振动更有效地专递给用户。更详细而言，固定部22固定于电子设备主体6。振动部24固定于操作对象物4。而且，振动膜26通过对振动膜26施加电信号使振动部24相对于固定部22在左右方向上振动。由此，振动部24的振动被直接传递到供用户的身体的一部分接触的操作对象物4。其结果是，根据振动装置20，能够将振动更有效地专递给用户。
[0058]
根据振动装置20，能够将振动更有效地专递给用户。更详细而言，在上下方向上观察，振动部24配置在固定部22的周围。因此，在振动部24的周围不存在固定部22。其结果是，振动部24的外周部的设计不易受到固定部22的限制。即，振动部24的设计自由度变高。其结果是，容易将振动部24设计成振动部24容易振动的结构。因而，根据振动装置20，能够将振动更有效地专递给用户。
[0059]
根据振动装置20，固定部22、振动部24以及连结部28a、28b由一片金属板形成。由此，能够通过对一片金属板进行穿孔加工来形成固定部22、振动部24以及连结部28a、28b。其结果是，能够容易地形成固定部22、振动部24以及连结部28a、28b。
[0060]
根据振动装置20，能够实现电子设备1的小型化。更详细而言，在上下方向上观察，电子设备主体6包围操作对象物4的至少一部分。在上下方向上观察，操作对象物4与振动部24的至少一部分以及固定部主体部222的至少一部分重叠。由此，在上下方向上观察，振动装置20的大部分与操作对象物4重叠。其结果是，能够实现电子设备1的小型化。
[0061]
(变形例)
[0062]
以下，参照附图对第一变形例的振动装置20a进行说明。图6是具备振动装置20a的电子设备1a的分解立体图。
[0063]
电子设备1a与电子设备1的不同点在于操作对象物4的结构、以及振动装置20a固定于电子设备主体2。以下，以这些不同点为中心对电子设备1a进行说明。
[0064]
操作对象物4具有从上至下依次重叠玻璃板、触摸板型的输入装置以及液晶面板的结构。操作对象物4是具有显示功能的触摸板型的输入装置。
[0065]
振动装置20a固定于电子设备主体2。更详细而言，固定部突出部224固定于电子设
备主体2。固定部突出部224通过螺钉16固定于电子设备主体2。此外，固定部突出部224的固定也可以使用双面胶带来代替螺钉16。电子设备1a的其他结构与电子设备1相同，因此省略说明。
[0066]
在上下方向上观察，固定部突出部224从包围区域a1突出。由此，在固定部突出部224的一部分的上方或下方不存在操作对象物4以及振动部24。其结果是，固定部突出部224也能够像电子设备1那样固定于电子设备主体6，也能够像电子设备1a那样固定于电子设备主体2。
[0067]
(其他实施方式)
[0068]
本发明的振动装置并不限于上述振动装置20、20a，能够在其主旨的范围内进行变更。另外，也可以将振动装置20的结构和振动装置20a的结构组合。
[0069]
此外，在振动装置20、20a中，振动部24也可以不是长方形的框形状的一部分被切除的形状。在上下方向上观察，振动部24配置在固定部22的周围即可。振动部24例如也可以是具有前边和后边而不具有左边和右边的结构。即，振动部24也可以是沿左右方向延伸的两个长方形的部件。
[0070]
此外，在振动装置20、20a中，固定部22、振动部24以及连结部28a、28b也可以不由一个部件形成。即，固定部22和振动部24也可以通过作为弹簧、橡胶等弹性体的连结部28a、28b来连结。
[0071]
此外，在振动装置20、20a中，固定部22也可以不包含固定部突出部224。在该情况下，固定部主体部222固定于电子设备主体2或电子设备主体6。
[0072]
此外，在振动装置20、20a中，开口op2不是必需的构成要件。例如，缓冲材料8的厚度大于振动装置20的厚度即可。由此，在用户进行按压时，振动装置20与电子设备主体6接触而不阻碍振动。另外，在不存在开口op2的情况下，电子设备1、1a的厚度虽然增大，但能够减轻来自电子设备1、1a的外部的热量、噪声等对振动膜26的影响。
[0073]
此外，在振动装置20、20a中，也可以设置凹陷来代替开口op2。设置有凹陷的振动装置20、20a也能够起到与设置有开口op2的振动装置20、20a相同的作用效果。另外，在设置有凹陷的振动装置20、20a中，振动装置20、20a的厚度也变小。
[0074]
优选在上下方向上观察，振动装置20内的除去固定部22的部分(长方形的部分)的整体与开口op2重叠。抑制在用户进行按压时，振动装置20与电子设备主体6接触而阻碍振动部24的振动。
[0075]
附图标记说明
[0076]
1、1a
…
电子设备；2、6
…
电子设备主体；4
…
操作对象物；8
…
缓冲材料；10a、10b
…
粘着部件；12a～12d
…
隔离件；14a～14d、16
…
螺钉；20、20a
…
振动装置；22
…
固定部；24
…
振动部；26
…
振动膜；28a、28b
…
连结部；30a、30b
…
双面胶带；50
…
驱动电路；222
…
固定部主体部；224
…
固定部突出部；a1
…
包围区域；op1、op2
…
开口。