JP2021128412A - 触感提示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者に振動及び熱感の双方を提示すること。
【解決手段】触感提示装置は、少なくとも１つの誘電層２０、誘電層２０を挟む複数の電極層２１，２２、及び少なくとも１つの電極層２１に積層されて最外層を構成する提示層としての第１絶縁層２３を有するＤＥＡ１２と、誘電層２０を挟む電極層２１，２２間に電圧を印加する駆動部とを備えている。誘電層２０は、電圧の印加により伸縮する伸縮部２０Ａと、電圧の印加により発熱する発熱部２０Ｂとを有している。駆動部を通じて、伸縮部２０Ａを挟む電極層２１，２２間に対して低周波の伸縮電圧を印加することにより、第１絶縁層２３を介して使用者に振動を提示する一方、発熱部２０Ｂを挟む電極層２１，２２間に対して伸縮電圧よりも高周波の発熱電圧を印加することにより、第１絶縁層２３を介して使用者に熱感を提示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、触感提示装置に関する。

従来、使用者に対して触覚を提示する触覚提示装置がある（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の触覚提示装置は、印加電圧に応じて面方向に沿った第１方向の長さが変化するシート状の誘電エラストマーアクチュエータと、誘電エラストマーアクチュエータの一方の主面を弾性的に押圧する押圧部と、押圧部により押圧される部分を挟んだ第１方向の両側において、誘電エラストマーアクチュエータ（ＤＥＡ：Dielectric Elastomer Actuator）を保持する保持部とを備えている。

この装置は、ＤＥＡの一方の主面の中央部であって、押圧部が固定されて押圧している位置の反対側の部分である触感提示部が使用者の指に接触した状態となるようにして使用者に装着される。ＤＥＡに電圧を印加するとＤＥＡは第１方向に伸張する。これにより、圧縮状態にある押圧部の復元力に基づいて、ＤＥＡが一方の主面側に押し上げられる。すなわち、押圧部の押圧力とＤＥＡの張力とが均衡するようにＤＥＡが変形して、ＤＥＡの触感提示部が膨出する。そして、ＤＥＡの触感提示部が膨出して使用者の接触部位を押し付けることにより、使用者に疑似力覚（触感）が提示される。

特許文献１に記載の装置を含む従来の触感提示装置においては、電圧の印加によるＤＥＡの伸縮を利用して使用者に対して圧力を提示することができる。

特開２０１９−２００６９９号公報

本発明の目的は、使用者に振動及び熱感の双方を提示することのできる触感提示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための触感提示装置は、少なくとも１つの誘電層、前記誘電層を挟む複数の電極層、及び少なくとも１つの前記電極層に積層されて最外層を構成する提示層を有する誘電エラストマーアクチュエータと、前記誘電層を挟む前記電極層間に電圧を印加する駆動部と、を備え、前記誘電層は、電圧の印加により伸縮する伸縮部と、電圧の印加により発熱する発熱部と、を有し、前記駆動部を通じて、前記伸縮部を挟む前記電極層間に対して伸縮電圧を印加することにより、前記提示層を介して使用者に振動を提示する一方、前記発熱部を挟む前記電極層間に対して発熱電圧を印加することにより、前記提示層を介して使用者に熱感を提示する。

同構成によれば、誘電層の伸縮部に対して伸縮電圧が印加されると、伸縮部が伸縮することで提示層を介して使用者に振動が提示される。一方、誘電層の発熱部に対して発熱電圧が印加されると、発熱部が発熱することで提示層を介して使用者に熱感が提示される。このように、上記構成によれば、使用者に振動及び熱感の双方を提示することができる。

上記触感提示装置において、前記発熱電圧は、前記伸縮電圧よりも高周波であることが好ましい。
同構成によれば、誘電層の伸縮部に対して低周波の伸縮電圧が印加されると、伸縮部が伸縮することで提示層を介して使用者に振動が提示される。一方、誘電層の発熱部に対して伸縮電圧よりも高周波の発熱電圧が印加されると、発熱部が発熱することで提示層を介して使用者に熱感が提示される。このように、上記構成によれば、使用者に振動及び熱感の双方を提示することができる。

上記触感提示装置において、前記発熱電圧が印加される前記電極層が、前記誘電エラストマーアクチュエータの積層方向において前記提示層に隣接していることが好ましい。
同構成によれば、発熱部が積層方向において提示層に最も近い位置に配置される。このため、発熱部において発生する熱を、提示層を介して使用者に、より効果的に提示することができる。

上記触感提示装置において、前記発熱部が、前記伸縮部と同一の前記誘電層により構成されていることが好ましい。
同構成によれば、誘電エラストマーアクチュエータの構成を簡単にできる。

上記触感提示装置において、前記発熱部が、前記伸縮部と異なる前記誘電層により構成されていることが好ましい。
発熱部が伸縮部と同一の誘電層により構成されている場合には、伸縮及び発熱が繰り返されることによって誘電層が早期に劣化するおそれがある。

この点、上記構成によれば、発熱部が伸縮部と異なる誘電層により構成されているため、誘電層の早期劣化を抑制できる。
上記触感提示装置において、前記発熱部と前記伸縮部とが前記誘電エラストマーアクチュエータの積層方向において積層して配置されていることが好ましい。

同構成によれば、提示部の同じ領域によって使用者に振動及び熱感を提示することができる。
また、上記構成によれば、誘電エラストマーアクチュエータの面方向における体格を小さくできる。

上記触感提示装置において、前記発熱部と前記伸縮部とが前記誘電エラストマーアクチュエータの面方向において隣接して配置されていることが好ましい。
同構成によれば、提示部のうち使用者に振動を提示する領域と熱感を提示する領域とを分けることができる。

また、上記構成によれば、誘電エラストマーアクチュエータの積層方向における体格を小さくできる。
上記触感提示装置において、前記発熱部の主面の面積は、前記伸縮部の主面の面積よりも小さいことが好ましい。

人が熱を知覚する際の空間分解能は、振動を知覚する際の空間分解能に比べて低い。
この点、上記構成によれば、発熱部の主面の面積が伸縮部の主面の面積よりも小さいことから、振動及び熱感の提示を効果的に行いつつ、誘電エラストマーアクチュエータの面方向における体格を小さくできる。

上記触感提示装置において、前記誘電エラストマーアクチュエータは、前記提示層とは反対側の最外層を構成する放熱板を有していることが好ましい。
同構成によれば、電圧の印加によって発熱部及び電極層において発生した熱が放熱板を介して外部に向けて効果的に逃がされるようになる。これにより、発熱部及び電極層に熱が残留することによる誘電エラストマーアクチュエータの劣化を抑制できる。

上記触感提示装置において、複数の前記放熱板が、互いに間隔をおいて設けられていることが好ましい。
同構成によれば、複数の放熱板の間に形成される隙間を利用して放熱板同士の相対変位が可能となる。これにより、各放熱板が全体として誘電エラストマーアクチュエータの変形に追従できる。また、上記隙間を利用して熱を一層効果的に逃がすことができる。

上記触感提示装置において、前記誘電エラストマーアクチュエータを支持するとともに、前記提示層を使用者の身体に接触させた状態で前記身体に装着される基材を有していることが好ましい。

同構成によれば、使用者の身体に基材を装着することによって、誘電エラストマーアクチュエータの提示層を当該身体に接触させた状態に維持することができる。

本発明によれば、使用者に振動及び熱感の双方を提示することができる。

第１実施形態の触感提示装置の正面図。 同実施形態の誘電エラストマーアクチュエータの層構成を示す側面図。 同実施形態の誘電エラストマーアクチュエータの層構成を示す分解斜視図。 同実施形態の触感提示装置の電気的構成を示すブロック図。 第２実施形態の誘電エラストマーアクチュエータの層構成を示す側面図。 同実施形態の触感提示装置の電気的構成を示すブロック図。 第３実施形態の誘電エラストマーアクチュエータを示す斜視図。 同実施形態の第１領域を示す斜視図。 変形例の誘電エラストマーアクチュエータを示す斜視図。 同変形例の第１領域を示す斜視図。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４を参照して、触感提示装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、触感提示装置１０は、使用者の手指に装着される袋状の基材１１と、基材１１の内面に積層された矩形シート状の誘電エラストマーアクチュエータ（Dielectric Elastomer Actuator、以下、ＤＥＡ１２）とを備えている。

基材１１は、湾曲可能かつ面方向全体に伸縮可能な柔軟材料により構成されている。基材１１を構成する柔軟材料としては、例えば、シリコーンやウレタンなどのエラストマー、ストレッチ生地が挙げられる。基材１１は、断面環状の環状部分を有し、この環状部分の内面にＤＥＡ１２が積層された状態で固定されている。

図２及び図３に示すように、ＤＥＡ１２は、誘電エラストマーからなるシート状の誘電層２０と、誘電層２０の厚さ方向の両側に配置され、誘電層２０を挟む第１電極層２１及び第２電極層２２とが積層された多層構造体である。第１電極層２１は、正極電極であり、第２電極層２２は、グラウンド電極である。

本実施形態では、基材１１に近い側から順に、放熱板２５、第２絶縁層２４、第１電極層２１、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）、第２電極層２２、誘電層２０（伸縮部２０Ａ、発熱部２０Ｂ）、第１電極層２１、及び第１絶縁層２３が積層されている。

第１絶縁層２３及び第２絶縁層２４は、共に絶縁エラストマーからなる。
第１絶縁層２３は、ＤＥＡ１２の最外層を構成しており、本発明に係る提示層として機能する。

誘電層２０を構成する誘電エラストマーは特に限定されるものではなく、公知のＤＥＡに用いられる誘電エラストマーを用いることができる。上記誘電エラストマーとしては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら誘電エラストマーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。誘電層２０の厚さは、例えば、１０〜２００μｍである。

第１電極層２１及び第２電極層２２を構成する材料としては、例えば、導電エラストマー、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック（登録商標）、金属蒸着膜が挙げられる。上記導電エラストマーとしては、例えば、絶縁性高分子及び導電性フィラーを含有する導電エラストマーが挙げられる。

上記絶縁性高分子としては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら絶縁性高分子のうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。上記導電性フィラーとしては、例えば、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンブラック、銅や銀等の金属粒子が挙げられる。これら導電性フィラーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。第１電極層２１及び第２電極層２２の厚さは、例えば、０．１〜１００μｍである。

第１絶縁層２３及び第２絶縁層２４を構成する絶縁エラストマーは特に限定されるものではなく、公知のＤＥＡの絶側縁分に用いられる公知の絶縁エラストマーを用いることができる。上記絶縁エラストマーとしては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら絶縁エラストマーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。第１絶縁層２３及び第２絶縁層２４の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。

放熱板２５は、第２絶縁層２４を構成する材料よりも高い熱伝導率の材料からなる。本実施形態では、放熱板２５が、例えばアルミニウムなどのシート状の金属材料により形成されている。平面視正方形状の複数の放熱板２５が、第２絶縁層２４の主面の面方向において互いに一定の間隔をおいて設けられている。

図４に示すように、触感提示装置１０は、誘電層２０を挟む電極層２１，２２間に電圧を印加する駆動部３０を備えている。各電極層２１，２２と駆動部３０とは図示しない配線を介して電気的に接続されている。

第１電極層２１と第２電極層２２との間に低周波の交流電圧（以下、伸縮電圧）が印加されると、誘電層２０が伸縮を繰り返すことで振動する。すなわち、印加される電圧が上昇すると、誘電層２０が厚さ方向に圧縮されるとともに誘電層２０の面に沿った方向（ＤＥＡ１２の面方向）に伸張するように変形する。また、印加される電圧が降下すると、誘電層２０が厚さ方向に膨張されるとともに誘電層２０の面に沿った方向（ＤＥＡ１２の面方向）に収縮するように変形する。こうした誘電層２０の伸縮が繰り返されることにより、誘電層２０が振動する。

一方、第１電極層２１と第２電極層２２との間に伸縮電圧よりも高周波の交流電圧（以下、発熱電圧）が印加されると、誘電層２０が発熱する。
伸縮電圧の周波数は１ｋＨｚ以下であり、発熱電圧の周波数は１ｋＨｚよりも高い。本実施形態では、伸縮電圧の周波数は１ｋＨｚであり、発熱電圧の周波数は２０ｋＨｚである。発熱電圧の周波数が２０ｋＨｚ以上である場合には、発熱電圧の印加による誘電層２０の振動音が人の聴覚の可聴域外となるため、使用者に不快感を与えることがなくなる。

駆動部３０は、第１電極層２１の双方と、第２電極層２２との間に伸縮電圧をそれぞれ印加する。
一方、駆動部３０は、ＤＥＡ１２の積層方向において第１絶縁層２３に隣接している第１電極層２１（図２において上側に位置する第１電極層２１）と第２電極層２２との間に発熱電圧を印加する。なお、伸縮電圧及び発熱電圧の大きさとしては、１００〜１５００Ｖが好ましい。

本実施形態では、第１絶縁層２３に隣接している第１電極層２１と第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により伸縮する伸縮部２０Ａとして機能するとともに、電圧の印加により発熱する発熱部２０Ｂとして機能する。すなわち、発熱部２０Ｂは、伸縮部２０Ａと同一の誘電層２０により構成されている。

また、第２絶縁層２４に隣接している第１電極層２１（図２において下側に位置する第１電極層２１）と第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により伸縮する伸縮部２０Ａとして機能する。

図１に示すように、基材１１の環状部分の内面には、複数のＤＥＡ１２が固定されている。詳述すると、環状部分の軸線方向において４個のＤＥＡ１２が互いに間隔をおいて並ぶように配置されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図１に示すように、触感提示装置１０は、使用者の手指に袋状の基材１１を被せて、基材１１の内面に固定されたＤＥＡ１２を手指の腹に接触させることにより装着状態とされる。

この装着状態において、駆動部３０を通じて、各誘電層２０（伸縮部２０Ａ）を挟む電極層２１，２２間に対して低周波の伸縮電圧を印加することにより、提示部としての第１絶縁層２３を介して使用者に振動が提示される。

一方、誘電層２０（発熱部２０Ｂ）を挟む電極層２１，２２間に対して伸縮電圧よりも高周波の発熱電圧が印加されることにより、第１絶縁層２３を介して使用者に熱感が提示される。

更に、伸縮部２０Ａに伸縮電圧を印加するとともに発熱部２０Ｂに発熱電圧を印加することにより、第１絶縁層２３を介して使用者に振動及び熱感の双方が同時に提示される。
ＤＥＡ１２が積層される基材１１は、面方向に伸縮可能な柔軟性を有している。このため、ＤＥＡ１２は、基材１１に積層されるように固定された状態であっても、基材１１とともに伸縮することが可能であり、その振動を手指に伝達できる。

また、基材１１は、湾曲可能な柔軟性を有している。このため、触感提示装置１０を装着した際に、ＤＥＡ１２及び基材１１が手指の表面形状に合わせて変形することにより、手指に対してＤＥＡ１２を広範囲で密着させることができる。さらに、ＤＥＡ１２及び基材１１が手指の動きに追従して変形することにより、触感提示装置１０を装着した手指を動かした場合にも手指に対するＤＥＡ１２の密着性を維持できる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）上述した作用を奏することから、使用者に振動及び熱感の双方を提示することができる。

（２）発熱電圧が印加される第１電極層２１が、ＤＥＡ１２の積層方向において提示部としての第１絶縁層２３に隣接している。
こうした構成によれば、発熱部２０Ｂが積層方向において提示部としての第１絶縁層２３に最も近い位置に配置される。このため、発熱部２０Ｂにおいて発生する熱を、第１絶縁層２３を介して使用者に、より効果的に提示することができる。

（３）発熱部２０Ｂが、伸縮部２０Ａと同一の誘電層２０により構成されている。このため、ＤＥＡ１２の構成を簡単にできる。
（４）ＤＥＡ１２は、提示部としての第１絶縁層２３とは反対側の最外層を構成する放熱板２５を有している。このため、電圧の印加によって発熱部２０Ｂ及び電極層２１，２２において発生した熱が放熱板２５を介して外部に向けて効果的に逃がされるようになる。これにより、誘電層２０及び電極層２１，２２に熱が残留することによるＤＥＡ１２の劣化を抑制できる。

（５）複数の放熱板２５が、互いに間隔をおいて設けられている。このため、複数の放熱板２５の間に形成される隙間を利用して放熱板２５同士の相対変位が可能となる。これにより、各放熱板２５が全体としてＤＥＡ１２の変形に追従できる。また、上記隙間を利用して熱を一層効果的に逃がすことができる。

（６）ＤＥＡ１２を支持するとともに、提示部としての第１絶縁層２３を使用者の手指に接触させた状態で手指に装着される基材１１を有している。このため、使用者の手指に基材１１を装着することによって、ＤＥＡ１２の第１絶縁層２３を当該手指に接触させた状態に維持することができる。

＜第２実施形態＞
以下、図５及び図６を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の構成と同一の構成については同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態のＤＥＡ１２では、基材１１に近い側から順に、放熱板２５、第２絶縁層２４、第２電極層２２、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）、第１電極層２１、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）、第２電極層２２、誘電層２０（発熱部２０Ｂ）、第１電極層２１、及び第１絶縁層２３が積層されている。

図６に示すように、駆動部３０は、ＤＥＡ１２の積層方向において基材１１側に位置する第１電極層２１（図５において下側に位置する第１電極層２１）と、一対の第２電極層２２との間に伸縮電圧をそれぞれ印加する。

一方、駆動部３０は、ＤＥＡ１２の積層方向において第１絶縁層２３に隣接している第１電極層２１（図２において上側に位置する第１電極層２１）と第２電極層２２との間に発熱電圧を印加する。

図５に示すように、第１絶縁層２３に隣接している第１電極層２１と第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により発熱する発熱部２０Ｂとして機能する。

また、第１絶縁層２３に隣接していない第１電極層２１と一対の第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により伸縮する伸縮部２０Ａとして機能する。
すなわち、発熱部２０Ｂは、伸縮部２０Ａと異なる誘電層２０により構成されている。また、発熱部２０Ｂと伸縮部２０Ａとは、ＤＥＡ１２の積層方向において積層して配置されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
触感提示装置１０の装着状態において、駆動部３０を通じて、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）を挟む電極層２１，２２間に対して低周波の伸縮電圧を印加することにより、提示部としての第１絶縁層２３を介して使用者に振動が提示される。

一方、誘電層２０（発熱部２０Ｂ）を挟む電極層２１，２２間に対して伸縮電圧よりも高周波の発熱電圧が印加されることにより、第１絶縁層２３を介して使用者に熱感が提示される。

更に、伸縮部２０Ａに伸縮電圧を印加するとともに発熱部２０Ｂに発熱電圧を印加することにより、第１絶縁層２３を介して使用者に振動及び熱感の双方が同時に提示される。
次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る触感提示装置によれば、第１実施形態の効果（１）、（２）、（４）〜（６）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（７）発熱部２０Ｂが伸縮部２０Ａと同一の誘電層２０により構成されている場合には、伸縮及び発熱が繰り返されることによって誘電層２０が早期に劣化するおそれがある。

この点、本実施形態によれば、発熱部２０Ｂが伸縮部２０Ａと異なる誘電層２０により構成されているため、誘電層２０の早期劣化を抑制できる。
（８）発熱部２０Ｂと伸縮部２０ＡとがＤＥＡ１２の積層方向において積層して配置されている。このため、提示部としての第１絶縁層２３の同じ領域によって使用者に振動及び熱感を提示することができる。また、上記構成によれば、ＤＥＡ１２の面方向における体格を小さくできる。

＜第３実施形態＞
以下、図７及び図８を参照して、第３実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の構成と同一の構成については同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態のＤＥＡ１２では、ＤＥＡ１２の面方向における中央に位置する第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１の外周側に隣接する第２領域Ｒ２とを有している。

図８に示すように、第１領域Ｒ１では、基材１１に近い側から順に、放熱板２５、第２絶縁層２４、第２電極層２２、誘電層２０（発熱部２０Ｂ）、第１電極層２１、及び第１絶縁層２３が積層されている。

第１領域Ｒ１では、第１電極層２１と第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により発熱する発熱部２０Ｂとして機能する。
図７に示すように、第２領域Ｒ２では、基材１１に近い側から順に、第２絶縁層２４、第１電極層２１、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）、第２電極層２２、誘電層２０（伸縮部２０Ａ）、第１電極層２１、及び第１絶縁層２３が積層されている。

第２領域Ｒ２では、第１電極層２１と第２電極層２２とにより挟まれている誘電層２０が、電圧の印加により伸縮する伸縮部２０Ａとして機能する。
すなわち、発熱部２０Ｂは、伸縮部２０Ａと異なる誘電層２０により構成されている。また、発熱部２０Ｂと伸縮部２０Ａとは、ＤＥＡ１２の面方向において隣接して配置されている。

本実施形態では、発熱部２０Ｂの主面の面積は、伸縮部２０Ａの主面の面積よりも小さい。
第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、第１絶縁層２３を共有している。一方、第１絶縁層２３以外の部分については、互いに別体にて形成されており、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とは、電気的に絶縁されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
触感提示装置１０の装着状態において、駆動部３０を通じて、第２領域Ｒ２の誘電層２０（伸縮部２０Ａ）を挟む電極層２１，２２間に対して低周波の伸縮電圧を印加することにより、提示部としての第１絶縁層２３を介して使用者に振動が提示される。

一方、第１領域Ｒ１の誘電層２０（発熱部２０Ｂ）を挟む電極層２１，２２間に対して伸縮電圧よりも高周波の発熱電圧が印加されることにより、第１絶縁層２３を介して使用者に熱感が提示される。

更に、伸縮部２０Ａに伸縮電圧を印加するとともに発熱部２０Ｂに発熱電圧を印加することにより、第１絶縁層２３を介して使用者に振動及び熱感の双方が同時に提示される。
次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態に係る触感提示装置によれば、第１実施形態の効果（１）、（２）、（４）〜（６）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（９）発熱部２０Ｂと伸縮部２０ＡとがＤＥＡ１２の面方向において隣接して配置されているため、提示部としての第１絶縁層２３のうち使用者の手指に振動を提示する領域と熱感を提示する領域とを分けることができる。

また、上記構成によれば、ＤＥＡ１２の積層方向における体格を小さくできる。
（１０）人が熱を知覚する際の空間分解能は、振動を知覚する際の空間分解能に比べて低い。

この点、本実施形態によれば、発熱部２０Ｂの主面の面積が伸縮部２０Ａの主面の面積よりも小さいことから、振動及び熱感の提示を効果的に行いつつ、ＤＥＡ１２の面方向における体格を小さくできる。

＜変形例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・誘電層２０を構成する誘電エラストマーはポリロタキサンに限定されるものではなく、シリコーンエラストマーやアクリルエラストマー、ウレタンエラストマー等の他の誘電エラストマーであってもよい。

・電極層２１，２２を構成する導電エラストマーに含まれる絶縁性高分子はポリロタキサンに限定されるものではなく、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマー等の他の絶縁性高分子であってもよい。また、これら絶縁性高分子のうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。

・電極層２１，２２を構成する導電エラストマーに含まれる導電性フィラーはケッチェンブラックに限定されるものではなく、その他のカーボンブラックや、カーボンナノチューブ、銅や銀等の金属粒子であってもよい。また、これら導電性フィラーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。また、これら導電性フィラー材料自身からなる層であってもよい。

・上記実施形態では、発熱電圧を伸縮電圧よりも高周波としたが、発熱電圧を伸縮電圧と同様な低周波とすることもできる。この場合、例えば、発熱部を構成する誘電層として、伸縮部を構成する誘電層よりも発熱しやすい材料を用いることが好ましい。また、例えば、発熱部を構成する誘電層の厚さを、伸縮部を構成する誘電層の厚さよりも大きくすることが好ましい。発熱部を構成する誘電層の厚さとしては、例えば２００μｍ以上であることが好ましい。このように発熱部を設定することによって、駆動部により伸縮電圧と同様な低周波の発熱電圧を印加するだけで使用者に熱感を提示することができる。

・本発明に係る触感提示装置１０は、手指に装着されるものに限定されず、足指に装着されるものであってもよい。また、身体におけるその他の部位に装着されるものであってもよい。

・提示部としての第１絶縁層２３に粘着剤を設け、同粘着剤を介してＤＥＡ１２を使用者の身体に装着するようにしてもよい。この場合、基材１１を省略することができる。
・図９及び図１０に示すように、ＤＥＡ１２の面方向における中央に第２領域Ｒ２を配置するとともに、第２領域Ｒ２の外周側に第１領域Ｒ１を隣接して配置するようにしてもよい。この場合においても、発熱部２０Ｂの主面の面積を伸縮部２０Ａの主面の面積よりも小さくすればよい。

・第３実施形態及び図９及び図１０において例示した上記変形例において、発熱部２０Ｂの主面の面積を伸縮部２０Ａの主面の面積よりも大きくすることもできる。
・放熱板２５の数や形状は、適宜変更することができる。例えば柔軟な放熱板２５であれば、第２絶縁層２４の主面に放熱板を１つのみ積層するようにしてもよい。

・放熱板２５を省略することもできる。
・発熱部２０Ｂが、ＤＥＡ１２の積層方向において提示層（第１絶縁層２３）に隣接しない電極層２１（２２）により挟まれているものであってもよい。

１０…触感提示装置
１１…基材
１２…誘電エラストマーアクチュエータ（ＤＥＡ）
２０…誘電層
２０Ａ…伸縮部
２０Ｂ…発熱部
２１…第１電極層
２２…第２電極層
２３…第１絶縁層（提示層）
２４…第２絶縁層
２５…放熱板
３０…駆動部
Ｒ１…第１領域
Ｒ２…第２領域

Claims (11)

1. 少なくとも１つの誘電層、前記誘電層を挟む複数の電極層、及び少なくとも１つの前記電極層に積層されて最外層を構成する提示層を有する誘電エラストマーアクチュエータと、
   前記誘電層を挟む前記電極層間に電圧を印加する駆動部と、を備え、
   前記誘電層は、電圧の印加により伸縮する伸縮部と、電圧の印加により発熱する発熱部と、を有し、
   前記駆動部を通じて、前記伸縮部を挟む前記電極層間に対して伸縮電圧を印加することにより、前記提示層を介して使用者に振動を提示する一方、前記発熱部を挟む前記電極層間に対して発熱電圧を印加することにより、前記提示層を介して使用者に熱感を提示する、
   触感提示装置。
2. 前記発熱電圧は、前記伸縮電圧よりも高周波である、
   請求項１に記載の触感提示装置。
3. 前記発熱電圧が印加される前記電極層が、前記誘電エラストマーアクチュエータの積層方向において前記提示層に隣接している、
   請求項１または請求項２に記載の触感提示装置。
4. 前記発熱部が、前記伸縮部と同一の前記誘電層により構成されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の触感提示装置。
5. 前記発熱部が、前記伸縮部と異なる前記誘電層により構成されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の触感提示装置。
6. 前記発熱部と前記伸縮部とが前記誘電エラストマーアクチュエータの積層方向において積層して配置されている、
   請求項５に記載の触感提示装置。
7. 前記発熱部と前記伸縮部とが前記誘電エラストマーアクチュエータの面方向において隣接して配置されている、
   請求項５に記載の触感提示装置。
8. 前記発熱部の主面の面積は、前記伸縮部の主面の面積よりも小さい、
   請求項７に記載の触感提示装置。
9. 前記誘電エラストマーアクチュエータは、前記提示層とは反対側の最外層を構成する放熱板を有している、
   請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の触感提示装置。
10. 複数の前記放熱板が、互いに間隔をおいて設けられている、
    請求項９に記載の触感提示装置。
11. 前記誘電エラストマーアクチュエータを支持するとともに、前記提示層を使用者の身体に接触させた状態で前記身体に装着される基材を有している、
    請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の触感提示装置。

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