JP2016015698A

JP2016015698A - 衝撃発生アクチュエータおよびタッチパネル

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Publication number: JP2016015698A
Application number: JP2014138034A
Authority: JP
Inventors: 祐樹秋田; Yuki Akita; 芳則渡邉; Yoshinori Watanabe; 勝人藤井; Katsuto Fujii; 松田　健; Takeshi Matsuda; 健松田
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: KR20160037127A; EP3165767A4; TWI579740B; EP3165767A1; TW201602860A; KR101695330B1; US20160028326A1; WO2016002102A1; JP5751374B1; CN105392987A; CN105392987B; US9960713B2

Abstract

【課題】周囲温度に応じて形状記憶合金に与えるエネルギーを変化させる衝撃発生アクチュエータを提供する。
【解決手段】入力操作に応じて発生する単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部４０と、駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子ＭＯＳＦＥＴ１と、スイッチング素子ＭＯＳＦＥＴ１がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金ＳＭＡ１とを有し、周囲温度に応じて、スイッチング素子ＭＯＳＦＥＴ１がオンまたはオフする期間が変化するように構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、衝撃発生アクチュエータおよびタッチパネルに関し、例えば通電することにより形状が変化する形状記憶合金を用いた衝撃発生アクチュエータおよびタッチパネルに関する。

従来、温度変化により伸縮する形状記憶合金（以下、適宜ＳＭＡ(Shape Memory Alloy)と称する）を用いたアクチュエータが知られている。（例えば、特許文献１を参照のこと）

特許第４５５３７２５号公報

従来のＳＭＡを使用したアクチュエータは、ＳＭＡを通電する時間が一定、換言すれば、ＳＭＡを加熱するエネルギーが一定であり、ＳＭＡの所望の動作を得られないおそれがある、という問題があった。

したがって、本発明の目的の一つは、上記問題を解決し得る、新規かつ有用な衝撃発生アクチュエータおよびタッチパネルを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の第１の態様は、例えば、
入力操作に応じて発生する単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成された
衝撃発生アクチュエータである。

本発明の第２の態様は、例えば、
入力操作がなされる入力部と、
入力操作に応じて単一パルス信号を発生する信号発生部と、
単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成された
タッチパネルである。

少なくとも一の実施形態によれば、ＳＭＡを通電加熱する際にＳＭＡに対して与えるエネルギー（熱量）を可変とすることができる。

図１は、一般的なアクチュエータの構成の一例を示す図である。図２は、一般的なアクチュエータの温度特性を説明するための図である。図３は、加速度の測定方法の一例を説明するための図である。図４は、本発明の一実施形態におけるアクチュエータの構成の一例を示す図である。図５は、駆動信号発生部の構成の一例を説明するための図である。図６は、単一パルス信号の変化の一例を説明するための図である。図７は、駆動信号のレベルが基準電圧より高い期間と周囲温度との関係の一例を説明するための図である。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、本発明の一実施形態による効果の一例を説明するための図である。図９は、本発明の一実施形態による効果の一例を説明するための図である。図１０は、本発明の一実施形態におけるアクチュエータの具体的な構成の一例を説明するための図である。図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の一実施形態におけるアクチュエータの具体的な動作の一例を説明するための図である。図１２は、変形例を説明するための図である。図１３は、変形例を説明するための図である。図１４は、変形例を説明するための図である。図１５は、変形例を説明するための図である。図１６は、変形例を説明するための図である。図１７は、変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明は以下の順序で行う。
＜１．一実施形態＞
＜２．変形例＞
以下に説明する実施形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。さらに、以下の説明における効果は例示であり、例示した効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

＜１．一実施形態＞
「一般的なアクチュエータの構成」
始めに、本発明の理解を容易とするために一般的なアクチュエータの構成について説明する。なお、以下の説明では、ＳＭＡおよびＳＭＡの通電状態／非通電状態を切り替える駆動回路等を含む構成をアクチュエータと総称する。図１は、一般的なアクチュエータ（アクチュエータ１）の構成の一例を示す。アクチュエータ１に対して、駆動電圧である電圧Ｖ１が供給される。電圧Ｖ１に対して抵抗Ｒ１の一端が接続されており、抵抗Ｒ１の他端にＳＭＡ１が接続されている。抵抗Ｒ１とＳＭＡ１の接続点には、一端が接地されたコンデンサＣ１が接続されている。

ＳＭＡ１に対してスイッチング素子が接続されている。スイッチング素子は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Field Effect Transistor)であり、ＭＯＳＦＥＴ１のドレイン（Ｄ）がＳＭＡ１に接続され、ＭＯＳＦＥＴ１のソース（Ｓ）が接地されている。ＭＯＳＦＥＴ１のゲート（Ｇ）には、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチング動作を制御するための単一パルス信号が入力されるように構成されている。単一パルス信号のレベルがハイ（電圧でみれば例えば、５Ｖ（ボルト））である場合にＭＯＳＦＥＴ１はオンし、単一パルス信号のレベルがロー（電圧でみれば例えば、０Ｖ）である場合にＭＯＳＦＥＴ１はオフする。

ＭＯＳＦＥＴ１のオン／オフ制御により、ＳＭＡ１の通電状態／非通電状態を切り替えることができる。例えば、ＭＯＳＦＥＴ１がオンする期間、コンデンサＣ１の放電によりＳＭＡ１が通電加熱される。通電加熱によりＳＭＡ１が収縮する。ＭＯＳＦＥＴ１がオフする期間、ＳＭＡ１に対する通電加熱が停止され、外気による冷却によりＳＭＡ１が伸張する。

図１に示す一般的なアクチュエータ１では、コンデンサＣ１の放電期間、換言すれば、単一パルス信号のレベルがハイである期間が一定であり、ＳＭＡ１に与えるエネルギーが一定であった。ＳＭＡ１の周囲の温度（以下、適宜、周囲温度と称する。なお、周囲温度は、環境温度や雰囲気温度とも称される）が常に一定であれば問題は生じないものの、通常、ＳＭＡ１の周囲温度は変化するものである。このため、常温（例えば、２５℃）を基準にして単一パルス信号のデューティー比を設定した場合に、周囲温度が常温より低い低温である場合には、加熱不足によるＳＭＡ１の伸縮時間の増大や収縮量の低下を招くおそれがある。一方、周囲温度が常温より高い高温である場合には、ＳＭＡ１の伸縮時間の短縮や過剰加熱を招くおそれがある。

図２は、一般的なアクチュエータの温度特性の一例を示す。図２における横軸は周囲温度を示し、縦軸は加速度（Ｇ）を示している。なお、加速度については、例えば、２５℃における加速度を基準（１００）とした任意単位により表記している。加速度の具体的な測定方法については後述する。図２に示すように一般的なアクチュエータの場合は、単一パルス信号のレベルがハイである期間が一定であるため、低温下では加速度が基準より小さくなり高温下では加速度が基準より大きくなる傾向がある。このように、周囲温度に応じて加速度が異なりアクチュエータの動作が異なる場合には、アクチュエータが適用される機器の動作も周囲温度に応じて異なるものとなってしまう。したがって、周囲温度に関係なく加速度が可能な限り一定、もしくは加速度の最大値と最小値の差が小さいことが好ましい。以下、上述した問題点に鑑みてなされた本発明の実施形態等について詳細に説明する。

「加速度の測定方法について」
始めに、図３を参照して、本説明における加速度の測定方法の一例について説明する。なお、以下に例示する加速度の測定方法はアクチュエータの適用機器（例えば、タッチパネル）を考慮したものであるが、加速度の測定方法は例示した方法に限定されるものではない。また、他のパラメータによりアクチュエータの特性が規定されてもよい。

図３に示すように、平坦な面に真鍮板１０を載置する。真鍮板１０の厚みは、例えば、３０ｍｍ（ミリメートル）に設定される。真鍮板１０の上面に、ゴム足１１を取り付ける。また、真鍮板１０の上面にＰＷＢ(Printed Wiring Board)１２を取り付け、ＰＷＢ１２上にアクチュエータ１３を実装する。ゴム足１１の厚みと、ＰＷＢ１２およびアクチュエータ１３からなる厚みが同一もしくは略同一となるように構成し、ゴム足１１およびアクチュエータ１３等によりタッチパネル１４の端部を支持するように構成する。タッチパネル１４の厚みは、例えば０．７ｍｍに設定されている。

タッチパネル１４上に錘１５が載置され、錘１５上に加速度センサ１６が取り付けられる。錘１５の重さは、例えば１００ｇ（グラム）である。加速度センサ１６は公知のセンサを使用することができる。アクチュエータ１３、錘１５および加速度センサ１６の中心線が一致または略一致するように、錘１５および加速度センサ１６が配置される。以上のように構成した加速度測定治具により加速度を測定する。具体的には、周囲温度を変化させながらアクチュエータ１３のＳＭＡを通電加熱し、ＳＭＡの伸縮によって生じる加速度を加速度センサ１６により測定する。

「アクチュエータの構成」
図４は、本発明の一実施形態におけるアクチュエータ（アクチュエータ１００）の構成の一例を示す図である。アクチュエータ１００は、例えば、タッチパネルに対して適用可能である。図４に示すアクチュエータ１００の構成のうち、点線２０で囲まれた構成は上述した一般的なアクチュエータと同様の構成であるため、重複した説明を省略する。

アクチュエータ１００は、点線２０で囲まれる構成のほかに、例えば、信号発生部３０と駆動信号発生部４０とを有する。信号発生部３０は、操作信号に応じて単一パルス信号を生成し、生成した単一パルス信号を駆動信号発生部４０に対して出力する。信号発生部３０に入力される操作信号は、例えば、タッチパネルに対する接触操作に応じて生成された信号である。

駆動信号発生部４０は、例えば、コンデンサＣ１０と、周囲温度に応じて抵抗値が変化する抵抗Ｒ１０（第１抵抗）とを有する微分回路（ハイパスフィルタ）からなる。抵抗Ｒ１０としては、例えば、温度の上昇に対して抵抗値が減少する負特性のサーミスタ（ＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient)を用いることができる。

図５は、駆動信号発生部４０の具体的な構成の一例を説明するための図である。図５では、駆動信号発生部４０が四端子回路により示されている。駆動信号発生部４０は、一対の入力端子ＩＮ１およびＩＮ２と、一対の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２とを有する。入力端子ＩＮ２および出力端子ＯＵＴ２が共通の電位（例えば、接地）に接続されることにより共通電位ラインが形成されている。図示するように、入力端子ＩＮ１および出力端子ＯＵＴ１の間にコンデンサＣ１０が接続されている。コンデンサＣ１０と出力端子ＯＵＴ１との間が抵抗Ｒ１０を介して共通電位ラインに接続されている。

駆動信号発生部４０は、信号発生部３０から入力される単一パルス信号に基づいて駆動信号を生成する。そして、駆動信号発生部４０は、生成した駆動信号をＭＯＳＦＥＴ１に対して出力する。駆動信号発生部４０が生成、出力する駆動信号に応じてＭＯＳＦＥＴ１のスイッチング動作が制御される。

「アクチュエータの動作」
次に、アクチュエータ１００の動作の一例について説明する。図６における入力信号は、信号発生部３０により生成される単一パルス信号の一例を示す図である。なお、点線により示される基準電圧VrefはＭＯＳＦＥＴ１がオンする閾値を示している。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ１はゲートに対して基準電圧Vrefより大きい電圧が印加されるとオンする。

入力信号である単一パルス信号が駆動信号発生部４０に入力される。駆動信号発生部４０から出力信号である駆動信号が出力される。図６では、常温より低い温度（低温時）における駆動信号波形と、常温より高い温度（高温時）における駆動信号波形とが模式的に示されている。

ここで、駆動信号発生部４０における抵抗Ｒ１０は、低温時には抵抗値が増大する。すなわち、コンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１０の積で表される時定数τが大きくなり、駆動信号の立ち下がりを緩やかにすることができる。駆動信号の立ち下がりを緩やかにすることで、駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間Ａｍｓを長くすることができる。換言すれば、ＭＯＳＦＥＴ１がオンする期間を長くすることができ、ＳＭＡ１への通電時間を長くすることができる。

一方、駆動信号発生部４０における抵抗Ｒ１０は、高温時には抵抗値が減少する。すなわち、コンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１０の積で表される時定数τが小さくなり、駆動信号の立ち下がりを急峻にすることができる。駆動信号の立ち下がりを急峻にすることで、駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間Ｂｍｓを短くすることができる。換言すれば、ＭＯＳＦＥＴ１がオンする期間を短くすることができ、ＳＭＡ１への通電時間を短くすることができる。これにより、低温時におけるＳＭＡ１の加熱不足や高温時におけるＳＭＡ１への過剰加熱を防止できる。

図７は、駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間の一例を示す図である。図７の縦軸は、駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間（ＭＯＳＦＥＴ１がオンする期間でありＳＭＡ１に対する通電時間でもある）を示し、図７の横軸は周囲温度を示す。図示するように、周囲温度が高くなるにつれ駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間を短くすることができ、ＳＭＡ１に対する通電時間を短くすることができる。

図８は、加速度の時間変化の一例を示す図である。図８Ａは、周囲温度が常温（例えば、２５℃）における加速度の時間変化の一例を示し、図８Ｂは、周囲温度が常温より低温度下における加速度の時間変化の一例を示し、図８Ｃは、周囲温度が常温より高い高温度下における加速度の時間変化の一例を示す。

上述したように、低温時にはＳＭＡ１への通電時間を長くすることができるためＳＭＡ１に与えるエネルギー（熱量）を大きくすることできる。このため図８Ｂに示すように、加速度の最大値を従来のものより大きくすることができ、常温時における加速度の最大値と略同様のレベルとすることができる。一方、高温時にはＳＭＡ１への通電時間を短くすることができるためＳＭＡ１に与えるエネルギー（熱量）を小さくすることできる。このため図８Ｃに示すように、加速度の最大値を従来のものより抑制することができ、常温時における加速度の最大値と略同様のレベルとすることができる。

図９は、本発明の一実施形態における効果の一例を説明するための図である。図９における横軸は周囲温度を示し、縦軸は加速度を示している。図９におけるひし形の印がプロットされたグラフＧ１は、図２と同様、一般的なアクチュエータの温度特性の一例を示している。図９における四角の印がプロットされたグラフＧ２は、本発明の一実施形態における補正処理を施したアクチュエータの温度特性の一例を示している。図からも明らかなように、本発明の一実施形態におけるアクチュエータは一般的なアクチュエータに比べて周囲温度の高低にかかわらず、加速度を略一定にすることができる。なお、図９において５０℃以上での加速度の低下が見られるが、これはＴi系合金の特性の一つであり、限界温度を超えると伸縮しないことによるものである。アクチュエータの５０℃以上における使用頻度が高くない場合には実用上の問題は生じない。

「アクチュエータの具体的な形状」
次に、アクチュエータの具体的な形状の一例について説明する。なお、本発明のアクチュエータの形状は以下に例示する形状に限定されるものではない。図１０は、アクチュエータ１００の外観を示している。図示しているのは、アクチュエータ１００が変位を生じる前の初期状態である。アクチュエータ１００は、印刷配線基板２２の上面に形成されている。

アクチュエータ１００は、例えば、可動部材２５と、固定部材２６と、二つの端子金具２７と、例えば線状の形状をなすＳＭＡ１とからなる。可動部材２５と固定部材２６は、共に絶縁性の硬質な材料によって形成されている。可動部材２５の下面と固定部材２６の上面は、互いに対応する波状の凹凸をなす面に形成されており、この互いの凹凸面の間にＳＭＡ１が配設されている。なお、可動部材２５と固定部材２６を導電性金属材料などによって形成してもよいが、この場合は、可動部材２５と固定部材２６それぞれの表面に絶縁膜を施すなど、二つの端子金具２７の間の短絡を防ぐ構成が必要となる。

ＳＭＡ１は、固定部材２６の両端で端子金具２７によって固定されている。本一実施形態におけるＳＭＡ１は、上述したように例えばニッケルーチタン合金であって、導電性で、比較的低い抵抗値を持ち、線径が極めて細く、常温程度の環境下ではしなやかな糸状を呈している。このＳＭＡ１に電流を流すことで、ＳＭＡ１自身が発熱し、この熱によって、硬化・収縮する。尚、ＳＭＡ１はニッケルーチタン合金に限定されず、同様な特性を示すものであれば、他の金属や合金であってよい。

端子金具２７は、ＳＭＡ１の端部を伴って固定部材２６の両端に嵌入されており、ＳＭＡ１が緩むことのない十分な強度でＳＭＡ１の端部を固定している。端子金具２７は導電性金属で形成されており、印刷配線基板２２上に設けられている所定の形状のランド(図示しない)にハンダ付けされている。これにより、固定部材２６が印刷配線基板２２上に固定された状態となっている。

アクチュエータ１００の動作について、図１１を参照して説明する。図１１Ａは、ＳＭＡ１に通電されていない状態、すなわち、変位を生じる前の状態を示している。この状態では、ＳＭＡ１は柔らかく、しなやかな状態にある。この状態では、例えば、図示しない磁石の吸着力によって、可動部材２５と固定部材２６とがＳＭＡ１を挟持しながら近接した状態となっている。

図１１Ｂは、ＳＭＡ１に通電されている状態、すなわち、アクチュエータ１００が変位を生じた後の状態を示している。この状態では、ＳＭＡ１は収縮し、これに伴って磁石による吸着力に抗しながら、可動部材２５が垂直方向に沿って、固定部材２６とは反対の方向へ変位している。可動部材２５上にカバー部材（図示は省略している）が載置されている場合には、カバー部材も同方向へ変位する。

図１１Ｂに示す状態から、ＳＭＡ１への通電を停止すると、ＳＭＡ１は雰囲気との温度差、および、可動部材２５、固定部材２６および端子金具２７のそれぞれへ向けての放熱によって冷却されて非通電状態の長さに戻るとともに、磁石の吸着力の作用によって、速やかに図１１Ａに示す状態に戻る。

例えば、アクチュエータ１００をタッチパネルに適用し、可動部材２５の上にタッチ操作が可能な入力面を形成する。タッチ操作が検出された場合に単一パルス信号が生成され、単一パルス信号に基づく駆動信号により、入力面が図１１Ａに示す状態から図１１Ｂに示すように一方向に１回、変位する。これにより、タッチパネルのユーザに対してタッチ操作に応じた衝撃（クリック感）を伝達することができ、ユーザは入力操作が確実に行われたことを認識できる。

本発明によるアクチュエータをタッチパネルに適用した場合に、例えば周囲温度の変化によりユーザが感じる感触（クリック感）が変化してしまうことを防止できる。また、周囲温度が高温である場合の加速度上昇によりＳＭＡに対する過剰な負荷が発生し、ＳＭＡやその周囲の構成が破損してしまうことを防止できる。

＜２.変形例＞
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく各種の変形が可能である。以下、複数の変形例について説明する。なお、一実施形態で説明した事項は、特に断らない限り変形例に対しても適用可能である。

「変形例１」
図１２は、変形例１を説明するための図である。図１２では駆動信号発生部の構成のみを示しており、他の構成の図示は適宜、省略している。駆動信号発生部５０は、駆動信号発生部４０の構成に対して、抵抗Ｒ１０に直列に接続された抵抗Ｒ２０（第２抵抗）が追加された構成を有している。すなわち、コンデンサＣ１０と出力端子ＯＵＴ１間が抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ２０を介して共通電位ラインに接続されている。

抵抗Ｒ１０のみの構成では、抵抗Ｒ１０（例えば、サーミスタ）の抵抗値のみによりパルス幅（ここでは、駆動信号のレベルが基準電圧Vrefより大きい期間）を調整している。このため、アクチュエータの温度特性を補正するのに適したパルス幅を有する駆動信号を生成することが困難となる場合がある。そこで、図１２に示すように抵抗Ｒ２０を追加する。抵抗Ｒ２０を追加した場合には、駆動信号発生部５０における時定数τは、コンデンサＣ１０と、抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ２０の和（合成抵抗）との積により示される。抵抗Ｒ２０の抵抗値を適切に設定することにより時定数τを変化させることができ、これにより駆動信号の立ち下がりの度合いを変化させることができる。例えば、抵抗Ｒ２０を追加することにより時定数τを大きくすることができ、駆動信号の立ち下がりを緩やかにすることができる。すなわち、抵抗Ｒ１０の特性のみに依存することなく駆動信号のパルス幅を適切に設定することができる。

「変形例２」
図１３は、変形例２を説明するための図である。図１３では駆動信号発生部の構成のみを示しており、他の構成の図示は適宜、省略している。駆動信号発生部５１は、駆動信号発生部５０の構成に対して、抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ２０に対して並列に接続された抵抗Ｒ３０（第３抵抗）が追加された構成を有している。すなわち、コンデンサＣ１０と出力端子ＯＵＴ１間が抵抗Ｒ１０およびＲ２０を介して共通電位ラインに接続されるとともに、コンデンサＣ１０と出力端子ＯＵＴ１間が抵抗Ｒ３０を介して共通電位ラインに接続されている。

駆動信号発生部５１の構成によっても駆動信号発生部５０と同様に、時定数τを変化させることができ、これにより駆動信号の立ち下がりの度合いを変化させることができる。すなわち、抵抗Ｒ１０の特性のみに依存することなく駆動信号のパルス幅を適切に設定することができる。なお、図１３では駆動信号発生部５０の構成に対して抵抗Ｒ３０が追加されているが、駆動信号発生部４０の構成に対して抵抗Ｒ３０が追加された構成でもよい。

「変形例３」
図１４は、変形例３を説明するための図である。図１４では駆動信号発生部の構成のみを示しており、他の構成の図示は適宜、省略している。駆動信号発生部５２は、駆動信号発生部４０の構成に対してダイオードＤ１０が追加された構成を有している。例えば、ダイオードＤ１０のアノード側がコンデンサＣ１０に接続され、ダイオードＤ１０のカソード側が出力端子ＯＵＴ１に接続される。単一パルス信号の波形を駆動信号発生部５２により変化させるとともに、ダイオードＤ１０の整流（半波整流）作用によりマイナスの波形をカットしてもよい。図１５に示すように、駆動信号発生部５１の構成に対してダイオードＤ２０が追加されてもよい。

「変形例４」
図１６は、変形例４を説明するための図である。変形例４におけるアクチュエータ（アクチュエータ１１０）は、マイクロコンピュータ６０を有する。また、アクチュエータ１１０における駆動信号発生部４０は、抵抗Ｒ１０に代えて温度依存性を有しない、外部からの電気的信号によって抵抗値の制御が可能な可変抵抗、いわゆるデジタルポテンショメータＲ４０を有する。マイクロコンピュータ６０とデジタルポテンショメータＲ４０とが接続されており、マイクロコンピュータ６０から必要な信号を出力することによりデジタルポテンショメータＲ４０の抵抗値が任意に設定できるように構成されている。

マイクロコンピュータ６０は、周囲温度を示す温度情報を取得する。例えば、マイクロコンピュータ６０は温度センサ（図示は省略している）を有し、温度センサにより取得された温度情報がマイクロコンピュータ６０に入力される。インターネットやＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークを介して温度情報がマイクロコンピュータ６０に入力されてもよい。

マイクロコンピュータ６０は、ＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)等の記憶装置を有しており、この記憶装置に周囲温度とデジタルポテンショメータＲ４０の抵抗値とが対応付けられたテーブルが記憶されている。マイクロコンピュータ６０は、温度情報により示される周囲温度に対応する抵抗値をテーブルから読み出し、デジタルポテンショメータＲ４０の抵抗値をテーブルから読み出した抵抗値に設定する。このように、抵抗値が変化する素子はサーミスタに限定されるものではない。

「変形例５」
図１７は、変形例５を説明するための図である。変形例５におけるアクチュエータ（アクチュエータ１２０）は、マイクロコンピュータ７０を有する。マイクロコンピュータ７０は、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチング動作を制御するための駆動信号（単一パルス信号）を生成し、ＭＯＳＦＥＴ１のゲートに対して出力する。マイクロコンピュータ７０に対しては周囲温度を示す温度情報が入力される。

マイクロコンピュータ７０は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置を有しており、この記憶装置に周囲温度とデューティー比とが対応付けられたテーブルが記憶されている。マイクロコンピュータ７０は、温度情報により示される周囲温度に対応するデューティー比をテーブルから読み出し、読み出したデューティー比となる単一パルス信号を生成する。マイクロコンピュータ７０により生成された単一パルス信号が駆動信号としてＭＯＳＦＥＴ１に対して供給され、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチング動作が制御される。このように、微分回路に代えてマイクロコンピュータを設け、マイクロコンピュータが、パルス幅を適切に制御した単一パルス信号を生成、出力するようにしてもよい。

「その他の変形例」
上述した変形例に限られることはなく、本発明は種々の変形が可能である。例えば、スイッチング素子はＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴに限定されることはなく、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴやトランジスタが使用されてもよい。また、スイッチング素子の特性に応じてスイッチング素子が接続される箇所等、周辺回路の構成が適宜、変更されてもよい。

上述した実施形態では、スイッチング素子がオンする期間、ＳＭＡに対して通電がなされる構成としたが、スイッチング素子がオフする期間、ＳＭＡに対して通電がなされる構成でもよい。また、上述した実施形態では、抵抗およびコンデンサを介してＳＭＡが駆動電圧源に接続されているが、ＳＭＡが駆動電圧源に対して直結（コンデンサレス）されてもよい。

搭載するコンデンサを複数とし、周囲温度によってアクチュエータ（ＳＭＡ）に接続するコンデンサの数を変化させてＳＭＡに投入する熱量を変化させるようにしてもよい。また、駆動電圧源とＳＭＡとの間にサーミスタを接続してもよい。この構成によっても、周囲温度に応じてＳＭＡに流れる電流を制限することができ、アクチュエータの加速度の安定化を図ることができる。

上述の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、実施形態および変形例における構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、技術的な矛盾が生じない範囲において、互いに組み合わせることが可能である。

さらに、本発明は、装置に限らず、例えば、方法、プログラム、プログラムが記録された記録媒体として実現することができる。

３０・・・信号発生部
４０・・・駆動信号発生部
１００・・・アクチュエータ
ＭＯＳＦＥＴ１・・・Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ
ＳＭＡ１・・・形状記憶合金

上述した課題を解決するために、本発明の第１の態様は、例えば、
入力操作に応じて発生する単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成され、
前記駆動信号発生部は、コンデンサと、前記周囲温度に応じて抵抗値が変化する第１抵抗とを有する微分回路からなる
衝撃発生アクチュエータである。

本発明の第２の態様は、例えば、
入力操作がなされる入力部と、
入力操作に応じて単一パルス信号を発生する信号発生部と、
単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成され、
前記駆動信号発生部は、コンデンサと、前記周囲温度に応じて抵抗値が変化する第１抵抗とを有する微分回路からなる
タッチパネルである。

Claims

入力操作に応じて発生する単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
前記駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、前記スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成された
衝撃発生アクチュエータ。
前記周囲温度が高くなるにつれ、前記スイッチング素子がオンまたはオフする期間が短くなるように構成された
請求項１に記載の衝撃発生アクチュエータ。
前記駆動信号発生部は、コンデンサと、前記周囲温度に応じて抵抗値が変化する第１抵抗とを有する微分回路からなる
請求項１または２に記載の衝撃発生アクチュエータ。
前記駆動信号発生部は、入力端子と、出力端子と、共通電位ラインとを有し、
前記入力端子および前記出力端子間に前記コンデンサが接続され、前記コンデンサおよび前記出力端子間が前記第１抵抗を介して前記共通電位ラインに接続される
請求項３に記載の衝撃発生アクチュエータ。
前記駆動信号発生部は、前記第１抵抗に直列に接続される第２抵抗を有する
請求項４に記載の衝撃発生アクチュエータ。
前記駆動信号発生部は、前記第１抵抗に並列に接続される第３抵抗を有する
請求項４または５に記載の衝撃発生アクチュエータ。
前記第１抵抗の抵抗値を設定するマイクロコンピュータを有する
請求項３に記載の衝撃発生アクチュエータ。
入力操作がなされる入力部と、
前記入力操作に応じて単一パルス信号を発生する信号発生部と、
前記単一パルス信号に基づく駆動信号を生成し出力する駆動信号発生部と、
前記駆動信号によってスイッチング動作が制御されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子がオンまたはオフする期間、通電される形状記憶合金と
を有し、
周囲温度に応じて、前記スイッチング素子がオンまたはオフする期間が変化するように構成された
タッチパネル。