本發(fā)明涉及沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器、觸摸面板及驅(qū)動(dòng)方法,例如,涉及使用了利用通電來(lái)變化形狀的形狀記憶合金的沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器、觸摸面板及驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
以往,使用了利用溫度變化而伸縮的形狀記憶合金(以下,適宜稱為SMA(Shape Memory Alloy))的致動(dòng)器是廣為人知的。例如,于下述專利文獻(xiàn)1,記載著使施加到致動(dòng)器的脈沖信號(hào)的電壓(峰值)變化,產(chǎn)生不同大小的振動(dòng)的致動(dòng)器。
[先前技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)2008-262478號(hào)專利公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
在專利文獻(xiàn)1記載的致動(dòng)器中,一個(gè)脈沖信號(hào)中的峰值為一定,因此,存在很難根據(jù)一個(gè)脈沖信號(hào)而產(chǎn)生多樣的操作感的問(wèn)題。
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是,提供得以解決上述問(wèn)題的新穎且有用的沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器、觸摸面板及驅(qū)動(dòng)方法。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
為了解決上述的課題,本發(fā)明的第一樣態(tài)為例如:一種沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器,具備:輸出在單一脈沖信號(hào)中使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部;以及在與驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的期間被通電的形狀記憶合金。
本發(fā)明的第二樣態(tài)為例如:一種觸摸面板,具備:執(zhí)行輸入操作的輸入部、根據(jù)輸入操作輸出在單一脈沖信號(hào)中使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部、以及在與驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的期間被通電的形狀記憶合金。
本發(fā)明的第3樣態(tài)為例如:一種沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法,具有:輸出在單一脈沖信號(hào)中使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工序、以及在與驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的期間對(duì)形狀記憶合金通電的工序。
發(fā)明效果
根據(jù)至少一實(shí)施方式,可以產(chǎn)生多樣的操作感。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明一般的致動(dòng)器的電路構(gòu)成的圖。
圖2是用于說(shuō)明一般的致動(dòng)器中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖。
圖3是用于說(shuō)明加速度的測(cè)定方法的其中一例的圖。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式中的致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式中的致動(dòng)器的動(dòng)作例的圖。
圖6是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器的電路構(gòu)成的圖。
圖7是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖。
圖8是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式中的致動(dòng)器的電路構(gòu)成的圖。
圖9是用于說(shuō)明MOSFET的特性的其中一例的圖。
圖10是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式中的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖。
圖11是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間性變化、流動(dòng)在SMA的電流的時(shí)間性變化、以及致動(dòng)器的加速度的時(shí)間性變化的圖。
圖12是用于說(shuō)明驅(qū)動(dòng)信號(hào)的變形例的圖。
具體實(shí)施方式
以下,有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式,一邊參閱附圖一邊進(jìn)行說(shuō)明。說(shuō)明以以下的順序進(jìn)行。
<1.第一實(shí)施方式>
<2.第二實(shí)施方式>
<3.變形例>
以下說(shuō)明的實(shí)施方式等為本發(fā)明的適合的具體例子,但本發(fā)明的內(nèi)容并非被限定在這些實(shí)施方式等。更進(jìn)一步,以下的說(shuō)明中的效果為例示,并非由例示的效果來(lái)限定解釋本發(fā)明的內(nèi)容。
[一般的致動(dòng)器的構(gòu)成]
一開(kāi)始,為了容易理解本發(fā)明,說(shuō)明一般的沖擊產(chǎn)生致動(dòng)器(以下,適宜簡(jiǎn)稱為致動(dòng)器)的構(gòu)成。在以下的說(shuō)明中,把包含SMA及切換SMA的通電狀態(tài)/非通電狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)電路等的構(gòu)成總稱為致動(dòng)器。圖1表示一般的致動(dòng)器(致動(dòng)器1)的構(gòu)成的其中一例。相對(duì)于致動(dòng)器1,從驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2輸入驅(qū)動(dòng)電壓。于驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2連接電阻R1的其中一端,于電阻R1的另一端連接SMA。于電阻R1與SMA的連接中點(diǎn),連接其中一端被接地到地線(GND)的電容C1,該電容C1利用驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)充電。
對(duì)SMA串聯(lián)連接開(kāi)關(guān)元件。開(kāi)關(guān)元件例如為N溝道型的MOSFET(Metal Oxide Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管),MOSFET的漏極(D)連接到SMA,MOSFET的源極(S)被接地到地線。構(gòu)成為于MOSFET的柵極(G),輸入用于控制MOSFET的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的單一脈沖信號(hào)。
圖2表示單一脈沖信號(hào)的其中一例。所謂單一脈沖信號(hào),例如為根據(jù)使用者的輸入操作而產(chǎn)生、輸出的一脈沖信號(hào)。單一脈沖信號(hào)的高電平例如為5V(伏特),低電平為0V。當(dāng)然,可以根據(jù)MOSFET的特性設(shè)定與各電平對(duì)應(yīng)的電壓。單一脈沖信號(hào)中,高電平的電壓為一定。單一脈沖信號(hào)為高電平時(shí)開(kāi)啟MOSFET,單一脈沖信號(hào)為低電平時(shí)關(guān)閉MOSFET。
經(jīng)由MOSFET的開(kāi)啟/關(guān)閉控制,可以切換SMA的通電狀態(tài)/非通電狀態(tài)。例如,在MOSFET開(kāi)啟的期間,電容C1放電,從而通電加熱SMA。經(jīng)由通電加熱SMA以規(guī)定的加速度進(jìn)行收縮。MOSFET關(guān)閉的期間,停止對(duì)SMA的通電加熱,利用外部氣體所形成的冷卻使SMA伸張。利用SMA收縮讓致動(dòng)器動(dòng)作,經(jīng)由致動(dòng)器動(dòng)作,可以對(duì)執(zhí)行過(guò)輸入操作的使用者提供規(guī)定的操作感。
圖3為用于說(shuō)明致動(dòng)器的加速度的測(cè)定方法的其中一例的圖。另外,以下例示的加速度的測(cè)定方法為考慮到致動(dòng)器的適用設(shè)備(例如,觸摸面板)而形成的,但加速度的測(cè)定方法并不限定在例示的方法。而且,利用其他的參數(shù)也可以規(guī)定致動(dòng)器的特性。
如圖3所示,于平坦的面載置黃銅板10。黃銅板10的厚度例如設(shè)定成30mm(毫米)。于黃銅板10的上表面安裝橡膠腳11。而且,于黃銅板10的上表面安裝PWB(Printed Wiring Board,印刷電路板)12,于PWB12上安裝致動(dòng)器13。構(gòu)成為橡膠腳11的厚度與利用PWB12及致動(dòng)器13所構(gòu)成的厚度為相同或者是略相同,構(gòu)成為利用橡膠腳11及致動(dòng)器13等支撐觸摸面板14的端部。觸摸面板14的厚度例如設(shè)定成0.7mm。
于觸摸面板14上載置錘15,于錘15上安裝加速度傳感器16。錘15的重量例如為100g(克)。加速度傳感器16可以使用公知的傳感器。錘15及加速度傳感器16配置成致動(dòng)器13、錘15及加速度傳感器16的中心線為一致或是略一致。利用如以上所構(gòu)成的加速度測(cè)定治具測(cè)定加速度。具體方面,利用后述的單一脈沖信號(hào)對(duì)致動(dòng)器13的SMA通電加熱,利用加速度傳感器16測(cè)定藉由SMA的伸縮所產(chǎn)生的加速度。
以上說(shuō)明的一般的致動(dòng)器,以利用單一脈沖信號(hào)使MOSFET開(kāi)啟的方式可以迅速加熱SMA。因此,可以使SMA迅速收縮,有所謂可以提高使用SMA的致動(dòng)器的響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。而且,有以下優(yōu)點(diǎn):在把致動(dòng)器適用到觸摸面板的情況下,以致動(dòng)器動(dòng)作的方式,可以對(duì)觸碰到觸摸面板的輸入面的使用者的指尖給予確實(shí)的振動(dòng)或沖擊(也稱為咔噠感)。另一方面,有這樣的問(wèn)題:?jiǎn)我幻}沖信號(hào)中的電壓在時(shí)間上為一定,因此,利用致動(dòng)器的動(dòng)作提供多樣的操作感是困難的。而且,有這樣的問(wèn)題:致動(dòng)器的動(dòng)作音對(duì)使用者來(lái)說(shuō)比起給予到指尖的感觸更有支配性。下面說(shuō)明有鑒于該點(diǎn)的本發(fā)明的實(shí)施方式。
<1.第一實(shí)施方式>
[有關(guān)致動(dòng)器的形狀]
參閱圖4及圖5,說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器的形狀。另外,以下說(shuō)明的致動(dòng)器的形狀,對(duì)第2實(shí)施方式、變形例也可以適用。而且,本發(fā)明的致動(dòng)器的形狀,并不限定成以下說(shuō)明的形狀。
圖4表示致動(dòng)器100的外觀。圖示為致動(dòng)器100產(chǎn)生變位前的初始狀態(tài)。致動(dòng)器100被形成在印刷電路板22的上表面。
致動(dòng)器100例如利用可動(dòng)構(gòu)件25、固定構(gòu)件26、二個(gè)端子金屬件27、以及例如形成線狀的形狀的SMA所構(gòu)成??蓜?dòng)構(gòu)件25與固定構(gòu)件26一起藉由絕緣性的硬質(zhì)材料所形成。可動(dòng)構(gòu)件25的下表面與固定構(gòu)件26的上表面被形成為相互對(duì)應(yīng)的波狀的凹凸面,在該相互的凹凸面之間配置SMA。另外,也可藉由導(dǎo)電性金屬材料等形成可動(dòng)構(gòu)件25與固定構(gòu)件26,但在該情況下,在可動(dòng)構(gòu)件25與固定構(gòu)件26的各自的表面施以絕緣膜等,防止二個(gè)端子金屬件27之間的短路的構(gòu)成是有必要的。
SMA在固定構(gòu)件26的兩端藉由端子金屬件27被固定著。本實(shí)施方式中的SMA例如為鎳-鈦合金,在導(dǎo)電性方面,具有規(guī)定的電阻值,線徑為極細(xì),在常溫左右的環(huán)境下呈現(xiàn)柔軟的絲狀。以在該SMA流動(dòng)電流的方式,SMA本身發(fā)熱,藉由該熱,進(jìn)行硬化、收縮。另外,SMA不限定為鎳-鈦合金,若可展現(xiàn)同樣的特性,則可以是其他金屬或合金。
端子金屬件27隨SMA的端部嵌入到固定構(gòu)件26的兩端,以SMA不會(huì)松弛的充分的強(qiáng)度固定SMA的端部。端子金屬件27用導(dǎo)電性金屬所形成,被焊接在設(shè)在印刷電路板22上的規(guī)定形狀的地帶(未圖示)。由此,成為固定構(gòu)件26被固定在印刷電路板22上的狀態(tài)。
有關(guān)致動(dòng)器100的形狀上的動(dòng)作,參閱圖5進(jìn)行說(shuō)明。圖5A表示尚未對(duì)SMA通電的狀態(tài),亦即,產(chǎn)生變位前的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,SMA為柔化、柔軟的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,例如,藉由未圖示磁體的吸附力,成為可動(dòng)構(gòu)件25與固定構(gòu)件26一邊挾持SMA一邊接近的狀態(tài)。
圖5B表示對(duì)SMA通電中的狀態(tài),亦即,致動(dòng)器100產(chǎn)生變位后的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,SMA收縮,伴隨于此一邊抵抗因磁體所形成的吸附力,可動(dòng)構(gòu)件25一邊沿垂直方向朝與固定構(gòu)件26相反的方向進(jìn)行變位。在可動(dòng)構(gòu)件25上載置蓋構(gòu)件(圖示省略)的情況下,蓋構(gòu)件也朝同方向變位。
在圖5B所示的狀態(tài)下,停止對(duì)SMA的通電的話,SMA藉由與環(huán)境氣體的溫度差以及藉由朝可動(dòng)構(gòu)件25、固定構(gòu)件26及端子金屬件27各自的散熱而被冷卻,回到非通電狀態(tài)的長(zhǎng)度的同時(shí),藉由磁體的吸附力的作用,快速回到于圖5A所示的狀態(tài)。
另外,在以下的說(shuō)明中,說(shuō)明有關(guān)把致動(dòng)器作為觸摸面板的振動(dòng)裝置而適用的例子。例如,于致動(dòng)器100的可動(dòng)構(gòu)件25之上形成可以進(jìn)行各種輸入操作的輸入面。在檢測(cè)到輸入操作的情況下,產(chǎn)生并輸出使電壓(高電平的電壓)產(chǎn)生時(shí)間性變化的單一脈沖信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))。詳細(xì)如后述,在與該單一脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的期間,SMA被通電加熱而收縮。通過(guò)使用與一般的致動(dòng)器中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相異的驅(qū)動(dòng)信號(hào),可以提供多樣的操作感。
[有關(guān)驅(qū)動(dòng)電路]
圖6表示第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器100的驅(qū)動(dòng)電路的其中一例。致動(dòng)器100具備驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31與SMA,SMA被連接在驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31與地線(GND)之間。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31產(chǎn)生并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)即單一脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31例如利用微型計(jì)算機(jī)所構(gòu)成,根據(jù)對(duì)觸摸面板的輸入操作,產(chǎn)生并輸出單一脈沖信號(hào)。從驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31輸出的單一脈沖信號(hào)供給到SMA,在在與單一脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的期間,SMA被通電加熱。亦即,第1實(shí)施方式為對(duì)SMA直接施加單一脈沖信號(hào)的例子。
圖7表示第一實(shí)施方式中的單一脈沖信號(hào)的其中一例。如圖7所示,驅(qū)動(dòng)信號(hào)為單一脈沖信號(hào)中使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的信號(hào)。更具體方面,單一脈沖信號(hào)為在電壓V1與電壓V2之間(其中,V1<V2),使電壓時(shí)間性增加的信號(hào)。電壓V1及電壓V2可以根據(jù)加熱對(duì)象的SMA的特性等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,電壓V1可以為0V。可以根據(jù)電壓控制流動(dòng)在SMA中的電流。另外,在圖7中,使單一脈沖信號(hào)中的電壓產(chǎn)生階梯狀變化,但可以適宜設(shè)定階梯的高度(電壓的變化程度)、階梯的寬度(期間)等。而且,只要是單一脈沖信號(hào)中使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的信號(hào)即可,其波形并不限于圖7所示的波形。
[有關(guān)致動(dòng)器的動(dòng)作]
說(shuō)明有關(guān)致動(dòng)器100的動(dòng)作的其中一例。執(zhí)行對(duì)觸摸面板的輸入操作(例如,觸摸輸入面的操作)后,利用未圖示的檢測(cè)部檢測(cè)輸入操作。檢測(cè)部把已執(zhí)行輸入操作的消息通知到驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31。根據(jù)已執(zhí)行的輸入操作,驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31產(chǎn)生并輸出圖7所例示的單一脈沖信號(hào)。從驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31輸出的單一脈沖信號(hào)被施加到SMA,SMA被通電加熱。
在此,單一脈沖信號(hào)為徐徐地加大電壓的信號(hào),因此,SMA不會(huì)被急速通電加熱而被徐徐地通電加熱,和緩地進(jìn)行收縮。換言之,可以減小隨SMA的收縮的加速度。因此,致動(dòng)器100中的可動(dòng)構(gòu)件25變成在垂直方向上和緩上升,可以對(duì)使用者的指尖給予舒適的抵抗感。隨SMA的動(dòng)作的加速度變得比一般的致動(dòng)器中的SMA的加速度小,動(dòng)作時(shí)間變長(zhǎng),因此,可以對(duì)使用者的指尖給予較長(zhǎng)時(shí)間的操作感。更進(jìn)一步,由于減小隨SMA的動(dòng)作的加速度,從而可以防止SMA被急速加熱,防止以大的加速度收縮之際所產(chǎn)生的SMA的切斷等。更進(jìn)一步,可以讓致動(dòng)器的動(dòng)作音變小。
<2.第二實(shí)施方式>
接著,說(shuō)明有關(guān)第二實(shí)施方式。如上述,第二實(shí)施方式中的致動(dòng)器(致動(dòng)器200)的形狀,可以適用第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器100的形狀。
[有關(guān)驅(qū)動(dòng)電路]
圖8為用于說(shuō)明致動(dòng)器200的驅(qū)動(dòng)電路的其中一例的圖。在第二實(shí)施方式,不大幅變更一般的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電路,幾乎照原樣使用。概略說(shuō)明的話,相對(duì)于致動(dòng)器200,從驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2輸入驅(qū)動(dòng)電壓。在驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2與地線(GND)之間,從驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2側(cè)串聯(lián)連接電阻R1、SMA及N溝道型的MOSFET。對(duì)電阻R1及SMA的連接中點(diǎn),連接其中一端被接地到地線的電容C1(蓄電元件的其中一例)。利用經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)電容C1充電,利用電容C1的放電可以在SMA及MOSFET的漏極-源極間流動(dòng)電流。另外,于致動(dòng)器200動(dòng)作時(shí),電容C1被充電。MOSFET的柵極連接到驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31。構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31所產(chǎn)生、輸出的單一脈沖信號(hào)被輸入到MOSFET的柵極。
圖9為表示MOSFET的特性的其中一例的圖。圖9的特性圖中,橫軸表示柵極-源極間的電壓VGS,縱軸表示漏極電流ID。由圖9理解到,本發(fā)明的實(shí)施方式中的MOSFET具有:隨著電壓VGS比規(guī)定值大,漏極電流ID也變大的增強(qiáng)特性。柵極-源極間的電壓VGS為電壓V3時(shí),漏極電流ID開(kāi)始流動(dòng)。亦即,電壓V3為與柵極閾值電壓對(duì)應(yīng)的電壓。不過(guò),由于流動(dòng)的電流較少的緣故,從開(kāi)關(guān)的角度來(lái)看MOSFET為關(guān)閉。柵極-源極間的電壓VGS為電壓V4(其中,V3<V4)時(shí),流動(dòng)充分的漏極電流ID,從開(kāi)關(guān)的角度來(lái)看,MOSFET為開(kāi)啟的狀態(tài)。亦即,電壓V4為與開(kāi)啟電壓對(duì)應(yīng)的電壓。電壓V3及電壓V4根據(jù)MOSFET的特性等被適宜設(shè)定。
[有關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)]
圖10表示第二實(shí)施方式中的單一脈沖信號(hào)的其中一例。第二實(shí)施方式中的單一脈沖信號(hào),為在單一脈沖信號(hào)中,在從柵極閾值電壓即電壓V3到開(kāi)啟電壓即電壓V4為止之間,使電壓產(chǎn)生時(shí)間性變化的信號(hào),更具體方面,為在從電壓V3到電壓V4為止之間,使電壓時(shí)間性增加的信號(hào)。另外,單一脈沖信號(hào)中的電壓的最小值與電壓的最大值在從電壓V3到電壓V4的范圍內(nèi)即可,電壓的最小值未必是電壓V3,電壓的最大值未必是電壓V4。
[有關(guān)致動(dòng)器的動(dòng)作]
圖11為示意表示單一脈沖信號(hào)的電壓(V)的時(shí)間性變化、在SMA流動(dòng)的電流(A)的時(shí)間性變化及致動(dòng)器200的加速度(G)的時(shí)間性變化的圖。另外,圖中,實(shí)線表示單一脈沖信號(hào)的電壓的時(shí)間性變化,點(diǎn)劃線表示在SMA流動(dòng)的電流的時(shí)間性變化,虛線表示致動(dòng)器200的加速度的時(shí)間性變化。另外,單一脈沖信號(hào)的波形,作為與圖10所示的波形相同的波形來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
參閱圖11說(shuō)明有關(guān)致動(dòng)器200的動(dòng)作的其中一例。根據(jù)輸入操作從驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部31輸出單一脈沖信號(hào),該單一脈沖信號(hào)輸入到MOSFET的柵極。由于單一脈沖信號(hào)的電壓比柵極閾值電壓即電壓V3大的緣故,在MOSFET的漏極-源極間流動(dòng)漏極電流ID。
隨單一脈沖信號(hào)的電壓上升,在MOSFET的漏極-源極間流動(dòng)的漏極電流ID徐徐地增加。亦即,在SMA流動(dòng)的電流可以徐徐地增加,可以使在SMA流動(dòng)的電流產(chǎn)生時(shí)間性變化。由此,SMA徐徐地收縮,加速度增加。在漏極電流ID為最大的附近,換言之在SMA流動(dòng)的電流為最大的附近(圖11中,5ms(毫秒)附近,以P10所表示處),SMA最被通電加熱。以加速度來(lái)看,在SMA收縮的過(guò)程中加速度增加的同時(shí),在SMA最收縮之際變位停止,亦即加速度為0。加速度為0的狀態(tài)(圖11中,以P20所表示處)為SMA最收縮的狀態(tài)。
另外,在單一脈沖信號(hào)的電壓上升的過(guò)程中,在SMA流動(dòng)的電流到達(dá)波峰之后下降。此乃是電容C1的電容量下降的緣故。以后在SMA流動(dòng)的電流減少。亦即,投入SMA的能量下降。電容C1放電,在SMA中電流不流動(dòng)后,SMA利用外部氣體等自然冷卻而伸張。當(dāng)然,通過(guò)增大電容C1的電容量,可以隨單一脈沖信號(hào)的電壓的上升更進(jìn)一步使在SMA流動(dòng)的電流增加。而且,表示加速度臨時(shí)上升而成為0后的加速度的波形。此乃是,SMA收縮后,可動(dòng)構(gòu)件25回到初始位置之際所產(chǎn)生的加速度、以及隨在加速度傳感器周圍產(chǎn)生的復(fù)原力等的振動(dòng)所產(chǎn)生出的加速度的變化。
如以上說(shuō)明,根據(jù)致動(dòng)器200,可以控制在SMA的1次的加熱收縮中在每小時(shí)投入的能量,可以任意控制SMA的加熱時(shí)間。由此,可以讓SMA的收縮和緩,或讓收縮速度階段性上升。在把致動(dòng)器200適用在觸摸面板的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的情況下,由于致動(dòng)器200的動(dòng)作變緩的緣故,可以在指尖給予緩慢的感覺(jué)。在給予較強(qiáng)的沖擊之際,可以把與一般的致動(dòng)器同樣的單一脈沖信號(hào)輸入到MOSFET,與這些互起作用可以提供更多樣的操作感。其他,可以得到動(dòng)作音的減低等與第一實(shí)施方式同樣的效果。更進(jìn)一步,第二實(shí)施方式的致動(dòng)器,可以用與一般的致動(dòng)器同樣的電路構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn),沒(méi)有必要變更電路構(gòu)成,對(duì)成本是有利的。
<3.變形例>
以上,具體說(shuō)明了有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式,但本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式,可以有各種的變形。以下,說(shuō)明有關(guān)變形例。另外,在實(shí)施方式說(shuō)明過(guò)的事項(xiàng),特別是除非事先說(shuō)明過(guò),否則皆可以對(duì)變形例適用。
圖12A乃至圖12D為表示變形例中的單一脈沖信號(hào)的波形的圖。圖12A表示在從電壓V3到電壓V4的范圍內(nèi),使電壓指數(shù)函數(shù)性增加的單一脈沖信號(hào)。圖12B表示在從電壓V3到電壓V4的范圍內(nèi),使電壓線性增加的單一脈沖信號(hào)。圖12C表示在開(kāi)始給予比電壓V3大的電壓,接著給予比該電壓大、比電壓V4小的電壓,把各個(gè)電壓切換成階梯狀的單一脈沖信號(hào)。如此,單一脈沖信號(hào)的波形可以適宜變更。另外,如圖12D所示,不僅使電壓時(shí)間性增加,也可以臨時(shí)使電壓減少。而且,也可把電壓臨時(shí)地減少得比柵極閾值電壓即電壓V3小,于SMA臨時(shí)沒(méi)有電流流動(dòng)。
在上述的實(shí)施方式中,檢測(cè)輸入操作的檢測(cè)部與驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部可以是利用微型計(jì)算機(jī)等所構(gòu)成的同一構(gòu)成。在上述實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)電路使用電容C1,但也可以是SMA等直接連接到驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生部2的無(wú)電容的電路。電容C1可以是雙電層電容或二次電池等。開(kāi)關(guān)元件不限定為N溝道型的MOSFET,也可以使用P溝道型的MOSFET或其他的開(kāi)關(guān)元件,根據(jù)所使用的開(kāi)關(guān)元件可以適宜變更電路構(gòu)成等。
上述的實(shí)施方式及變形例中舉例的構(gòu)成、方法、工序、形狀、材料及數(shù)值等歸根到底不過(guò)是個(gè)例子,也可以根據(jù)必要使用相異的構(gòu)成、方法、工序、形狀、材料及數(shù)值等。而且,實(shí)施方式及變形例中的構(gòu)成、方法、工序、形狀、材料及數(shù)值等,在不產(chǎn)生技術(shù)矛盾的范圍下,可以相互地組合。
更進(jìn)一步,本發(fā)明不限于裝置,例如,可以作為方法、程序、記錄程序的記錄介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)。
(符號(hào)說(shuō)明)
31:驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部
100、200:致動(dòng)器
SMA:形狀記憶合金
MOSFET:開(kāi)關(guān)元件
C1:電容