CN114730218A - 触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器以及触觉呈现旋钮 - Google Patents

触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器以及触觉呈现旋钮 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供能够对使用者赋予适当的触觉的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器以及触觉呈现旋钮。本发明所涉及的触觉呈现面板具备：触觉呈现电压生成电路(113)，生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第1电极(102a)施加的具有第1频率的电压信号，并且生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第2电极(102b)施加的具有与第1频率不同的第2频率的电压信号；电荷排出部(115)，与触觉电极连接，排出积蓄于导电性弹性部(6)的电荷；以及触摸检测电路(210)，检测使用者接触到触觉呈现旋钮(3)。

Description

触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器以及 触觉呈现旋钮
技术领域
本发明涉及经由触觉呈现旋钮对使用者呈现触觉的触觉呈现面板、具备触觉呈现面板和触摸面板的触觉呈现触摸面板、具备触觉呈现触摸面板和显示面板的触觉呈现触摸显示器以及触觉呈现旋钮。
背景技术
作为检测并输出在触摸屏幕上通过使用者的手指或者笔等指示体指示的位置(以下有时称为“触摸位置”)的装置，广泛已知触摸面板，作为使用静电电容方式的触摸面板，有投影型静电电容方式触摸面板(PCAP：Projected Capacitive Touch Panel)。PCAP即使在用厚度几mm程度的玻璃板等保护板覆盖触摸屏幕的使用者侧的面(以下有时称为“表侧面”)的情况下，也能够检测触摸位置。另外，PCAP具有由于能够在表侧面配置保护板而牢固性优良以及由于没有可动部而寿命长等优点。
PCAP的触摸屏幕具备检测行方向上的触摸位置的坐标的检测用行方向布线层和检测列方向上的触摸位置的坐标的检测用列方向布线层。在以下的说明中，有时将检测用行方向布线层和检测用列方向布线层总称为“检测用布线层”。
另外，将配置有检测用布线层的部件称为“触摸屏幕”，将对触摸屏幕连接检测用电路的装置称为“触摸面板”。进而，将在触摸屏幕中能够检测触摸位置的区域称为“能够检测区域”。
作为用于检测静电电容(以下有时简称为“电容”)的检测用布线层，具备形成于薄的介电膜上的第1系列的导体元件和在第1系列的导体元件上隔着绝缘膜形成的第2系列的导体元件。在各导体元件之间无电接触，在从表侧面的法线方向观察时，第1系列的导体元件和第2系列的导体元件中的一方在俯视时与另一方重叠，但在两者之间无电接触而立体地交叉。
通过用检测电路检测在指示体与作为检测用布线的导体元件之间形成的电容(以下有时称为“触摸电容”)，确定指示体的触摸位置的坐标。另外，能够通过1个以上的导体元件的检测电容的相对值，对导体元件之间的触摸位置进行插值。
近年来，在身边的大量的机器中代替机械开关而使用作为包括开关等的操作面板的触摸面板。但是，在触摸面板中，并非如机械开关那样有凹凸而手感均匀，所以表面形状不会由于操作而变形。因此，必须依赖视觉进行从开关的位置确认至操作执行以及操作完成的所有操作过程，在与汽车的驾驶中的声响等的操作等其他作业并行地进行的操作时，在盲操作的可靠性以及盲人的操作性等中存在课题。
例如，在车载机器中，根据设计性的观点，广泛使用触摸面板，所以在驾驶过程中难以通过盲触摸操作车载机器，根据确保安全性的观点，带能够通过盲触摸操作的功能的触摸面板得到瞩目。另外，在民用机器中，在许多家电以及电子机器中使用作为操作面板的触摸面板。进而，根据设计性的观点，搭载用罩玻璃保护表面的PCAP的机器也增加。但是，触摸面板由于表面平滑，所以无法通过手感确认开关的位置，通用设计应对变得困难成为课题。在PCAP的情况下，作为设计性要求玻璃表面平滑，在与开关位置相当的玻璃面上加工凹凸等这样的通用设计应对困难。
作为上述对策，有用声音通知受理了操作以及完成了操作的方法，但由于隐私以及噪音的问题能够使用声音功能的环境被限定等，尚未达成与机械开关同等的功能和通用性。如果有在触摸面板中呈现开关的位置的功能、通过触觉对使用者反馈操作的受理以及操作的完成的功能，则能够实现盲触摸下的操作以及通用设计应对。
在便携电话以及智能手机中，为了辅助操作的可靠性以及不依赖于视觉的操作性，有时搭载利用振动的触觉反馈功能。预想在身边迅速出现利用与使用者的操作连动的振动的反馈功能，向更高性能的触觉反馈的需求也高。
产生触觉的方式被大致分成振动方式、超声波方式以及电气方式这3个。振动方式的特征在于，能够与PCAP共存而成本低，但以使器件整体充分振动的方式向框体嵌入振子并不适合，并且由于振子的输出的界限而无法大面积化。超声波方式能够产生溜滑感等在其他方式下无法产生的触觉，但由于与振动方式同样的理由，并不适合于向框体的嵌入，并且也无法大面积化的方面成为缺点。在电气方式中，有通过静电摩擦力生成触觉的静电摩擦方式和对手指直接提供电气刺激的电气刺激方式，它们能够在任意的部位产生触觉，能够实现大面积化以及多触摸应对。
以下，说明该方式。此外，以下，将在透明绝缘基板配置有触觉电极的部件称为“触觉呈现屏幕”，将在触觉呈现屏幕连接有检测用电路的装置称为“触觉呈现面板”。另外，将触觉呈现屏幕中的能够触觉呈现的区域称为“能够触觉呈现区域”。
关于针对旋转旋钮的触觉输出器件，在例如专利文献1中，触觉输出器件具有电极及配置于电极之上的介电材料和对电极输入信号的控制器。所述介电材料具有在使用者接触的面微型构图而成的凹凸。在控制器将信号输入到电极时，微型构图而成的介电材料的凸部带电，在与旋转旋钮之间产生静电力，能够对使用者提供触觉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-168104号公报
发明内容
在专利文献1中，在经由电极对接触到所述电极之间的皮肤施加电压而虚拟地呈现触觉刺激的触觉输出器件之上设置旋转旋钮，控制触觉输出器件与旋转旋钮之间的摩擦以及附着力而对旋转旋钮提供表示操作感或操作量的触觉的情况下，由于在被施加电压的触觉输出器件的电极与旋转旋钮之间产生的静电力而在旋转旋钮中产生的电荷会积蓄到旋转旋钮，触觉输出器件与旋转旋钮之间的摩擦以及附着力不变化，触觉强度会减少。另外，进而在电荷积蓄到旋转旋钮时，在电极与旋转旋钮之间产生放电现象，配置于电极上并且与旋转旋钮相接的绝缘层有时被破坏。
这样，在静电摩擦方式的触觉呈现面板上对旋转旋钮呈现触觉的情况下，电荷易于积蓄到配置到与在配置于触觉呈现面板表面的触觉电极之上配置的绝缘层(电介质层)相接的面，与触觉电极形成电容的旋转旋钮的导电性弹性部。在电荷积蓄到旋转旋钮的导电性弹性部时，对使用者赋予的触觉强度变弱，存在无法对使用者赋予适当的触觉这样的课题。
本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供能够对使用者赋予适当的触觉的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器以及触觉呈现旋钮。
为了解决上述课题，本发明的触觉呈现面板在操作面上载置具有多个导电性弹性部的触觉呈现旋钮，经由触觉呈现旋钮对使用者呈现触觉，其中，具备：触觉电极，包括设置于触觉呈现面板的所述操作面侧的多个第1电极以及多个第2电极；电介质层，覆盖触觉电极、并且一面为操作面；电压生成电路，生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第1电极施加的具有第1频率的电压信号，并且生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第2电极施加的具有与第1频率不同的第2频率的电压信号；电荷排出部，与触觉电极连接，排出积蓄于导电性弹性部的电荷；以及接触检测部，检测使用者接触到触觉呈现旋钮。
根据本发明，触觉呈现面板具备：电压生成电路，生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第1电极施加的具有第1频率的电压信号，并且生成对位于触觉呈现面板的操作面中的至少一部分的区域的至少一个第2电极施加的具有与第1频率不同的第2频率的电压信号；电荷排出部，与触觉电极连接，排出积蓄于导电性弹性部的电荷；以及接触检测部，检测使用者接触到触觉呈现旋钮，所以能够对使用者赋予适当的触觉。
本发明的目的、特征、方式以及优点通过以下的详细的说明和附图将变得更加明确。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1所涉及的触觉呈现触摸显示器的结构的分解立体图。
图2是概略地示出图1的触觉呈现触摸显示器的结构的剖面图。
图3是用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。
图4是用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的立体图。
图5是示出对图2的第1电极施加的第1频率的电压信号的一个例子的图表。
图6是示出对图2的第2电极施加的第2频率的电压信号的一个例子的图表。
图7是示出通过组合图5以及图6的各电压信号而产生的振幅调制信号的图表。
图8是示出图2的触摸屏幕的一个例子的俯视图。
图9是沿着图8的线A1-A1以及线A2-A2的部分剖面图。
图10是示出图2的触摸屏幕的一个例子的俯视图。
图11是沿着图10的线B1-B1以及线B2-B2的部分剖面图。
图12是概略地示出图2的触觉呈现屏幕的结构的俯视图。
图13是用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极与指示体之间形成的静电电容的示意图。
图14是用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极的间距大于触觉呈现旋钮的直径的情况下在触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。
图15是用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极的间距小于触觉呈现旋钮的直径的情况下在触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。
图16是示出本发明的实施方式1所涉及的触觉呈现旋钮的旋转部的结构的示意图。
图17是示出本发明的实施方式1所涉及的载置触觉呈现旋钮的位置被固定于1个部位的情况下的固定部的结构的示意图。
图18是用于说明本发明的实施方式1所涉及的触摸屏幕检测到触觉呈现旋钮的位置时的线C-C的电容分布的示意图。
图19是示出本发明的实施方式1所涉及的导电性弹性部的边缘部的位置的示意图。
图20是概略地示出图1的触觉呈现触摸面板的结构的框图。
图21是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板中指示体未接触到触觉呈现旋钮时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。
图22是概略地示出指示体未接触到触觉呈现旋钮时的图1的触觉呈现触摸面板的动作定时的时序图。
图23是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板中指示体接触到触觉呈现旋钮时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。
图24是概略地示出指示体接触到触觉呈现旋钮时的图1的触觉呈现触摸面板的动作定时的时序图。
图25是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板检测触摸位置时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。
图26是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板生成触觉时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。
图27是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的在信号电压施加时在触觉呈现旋钮经由指示体接地连接时积蓄于导电性弹性部的电荷的移动的印象图。
图28是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的在信号电压施加时在将触觉呈现旋钮经由电介质层接触的一部分的触觉电极接地连接时积蓄于导电性弹性部的电荷的移动的印象图。
图29是概略地示出本发明的实施方式1所涉及的在信号电压施加时将触觉呈现旋钮经由电介质层接触的一部分的触觉电极接地连接时的触觉呈现触摸面板的结构的框图。
图30是本发明的实施方式2所涉及的在使触觉呈现旋钮倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板上使用的情况下的印象图。
图31是示出本发明的实施方式2所涉及的在使触觉呈现旋钮倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板上使用的情况下的旋转部的构造的示意图。
图32是本发明的实施方式2所涉及的在使触觉呈现旋钮倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板上使用的情况下的固定部的示意图。
图33是本发明的实施方式2所涉及的在使触觉呈现旋钮倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板上使用的情况下的固定台示意图。
图34是本发明的实施方式3所涉及的将放置触觉呈现旋钮的位置改变而操作的情况下的旋转部的示意图。
图35是本发明的实施方式3所涉及的将放置触觉呈现旋钮的位置改变而操作的情况下的固定部的示意图。
图36是概略地示出本发明的实施方式4所涉及的分段构造的触觉呈现面板的结构的俯视图。
图37是概略地示出本发明的实施方式4所涉及的分段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一个例子的俯视图。
图38是概略地示出本发明的实施方式4所涉及的分段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一个例子的俯视图。
(符号说明)
1：触觉呈现触摸显示器；3：触觉呈现旋钮；4：旋转部；5：固定部；6：导电性弹性部；6a：外径；7：位置检测部；8：间隙；9：固定孔；10：旋转部侧面；11：指示位置线；12：旋转部上表面；13：固定台；14：轴部；15：底面部；16：边界部导电部；17：粘接部；20a、20b：粘接剂；40：开关；100：触觉呈现面板；101：透明绝缘基板；102：触觉电极；102a：第1电极；102b：第2电极；106：电介质层；107：触觉呈现面板端子部；108：FPC；110：电压供给电路；113：触觉呈现电压生成电路；113a：第1电压生成电路；113b：第2电压生成电路；114：触觉呈现控制电路；115：电荷排出部；150：触觉呈现屏幕；200：触摸面板；201：基板；202：激励电极；203：检测电极；204：层间绝缘膜；205：绝缘膜；206：行方向布线层；207：列方向布线层；208：触摸屏幕端子部；209：屏蔽布线层；210：触摸检测电路；212：电荷检测电路；213：触摸检测控制电路；214：触摸坐标计算电路；215：激励脉冲产生电路；300：显示面板；400：触觉呈现触摸面板。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。
<实施方式1>
<触觉呈现触摸显示器>
图1是概略地示出在本实施方式1中的触觉呈现触摸显示器1之上放置触觉呈现旋钮3而呈现操作感以及操作量的触觉的触觉呈现设备的结构的分解立体图。图2是概略地示出触觉呈现触摸显示器1的结构的剖面图。
触觉呈现触摸显示器1具有触觉呈现触摸面板400和安装有触觉呈现触摸面板400的显示面板300。触觉呈现触摸面板400具有触觉呈现面板100和触摸面板200。触觉呈现面板100具有触觉呈现屏幕150和电压供给电路110。触摸面板200具有触摸屏幕250和触摸检测电路210。
在本实施方式1中，触觉呈现屏幕150配置于触觉呈现触摸显示器1的、面对使用者的一侧(表侧)，通过粘接材料10b固定到触摸屏幕250的面对使用者的一面(表侧面)上。触摸屏幕250通过粘接材料20a固定到显示面板300的、面对使用者的面(表侧面)上。
触觉呈现屏幕150具有透明绝缘基板101、触觉电极102以及电介质层106。触觉电极102包括在透明绝缘基板101上隔开间隔交替配置的多个第1电极102a以及多个第2电极102b。电介质层106覆盖多个第1电极102a以及多个第2电极102b。触觉呈现屏幕150通过FPC(Flexible Print Circuit，软性印刷电路)108与电压供给电路110电连接。
触摸屏幕250具有透明且具有绝缘性的基板201、激励电极202、检测电极203、层间绝缘层204以及绝缘层205。触摸屏幕250通过FPC108与触摸检测电路210电连接。触摸检测电路210检测触觉呈现屏幕150的透明绝缘基板101上的被触摸的位置。由此，在透明绝缘基板101上，不仅能够进行触觉呈现而且还能够进行触摸位置检测。触摸检测电路210例如具有用于检测由于触摸引起的静电电容的变化的检测用IC(Integrated Circuit，集成电路)和微型计算机。关于触摸屏幕250的详细结构，举出具体例后述。
显示面板300具有对置的2个透明绝缘基板和夹在它们之间且具有显示功能的显示功能层。显示面板300典型地是液晶面板。显示面板300也可以是有机EL(Electro-Luminescence，电致发光)面板或者电子纸面板。触摸面板200典型地是PCAP。
<触觉呈现面板的概要>
图3是用于示意地说明在触觉呈现面板100具有的触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容CFE的图。图4是图3的立体图。在触觉呈现旋钮3接触到作为触觉呈现屏幕150的表侧面的一部分的接触面CT时，在接触面CT上的触觉呈现旋钮3与触觉电极102之间隔着电介质层106形成静电电容CNE。此外，在这些图中，为了使附图易于理解，仅示出包含于电压供给电路110(参照图2)的触觉呈现电压生成电路113，未图示包含于电压供给电路110的其他结构。电压供给电路110的更具体的结构后述。
包含于电压供给电路110的触觉呈现电压生成电路113具有第1电压产生电路113a和第2电压产生电路113b。第1电压产生电路113a向多个第1电极102a中的、位于透明绝缘基板101的至少一部分的区域上的第1电极102a施加电压信号Va，在本实施方式1中向位于透明绝缘基板101的至少一部分的区域上的所有第1电极102a施加电压信号Va。第2电压产生电路113b向多个第2电极102b中的、位于透明绝缘基板101的至少一部分的区域上的第2电极102b施加电压信号Vb，在本实施方式1中向位于透明绝缘基板101的至少一部分的区域上的所有第2电极102b施加电压信号Vb。
图5以及图6分别是示出电压信号Va以及电压信号Vb的一个例子的图表。第1电压产生电路113a的电压信号Va具有第1频率。第2电压产生电路113b的电压信号Vb具有与第1频率不同的第2频率。电压信号Va的振幅和电压信号Vb的振幅可以是相同的振幅VL。在图5、6的例子中，作为电压信号Va以及电压信号Vb，使用频率不同的正弦波。也可以代替正弦波，而使用脉冲波或者具有其他形状的波形。为了生成充分大的触觉，振幅VL优选为几十V程度。
图7是示出通过组合电压信号Va(参照图5)以及电压信号Vb(参照图6)而产生的振幅调制信号VN的图表。向第1电极102a施加电压信号Va、并且向第2电极102b施加电压信号Vb。其结果，在形成第1电极102a以及第2电极102b各自与触觉呈现旋钮3之间的静电电容CNE(参照图4)的区域，反复进行依照具有振幅VL的大致2倍的最大振幅VH的振幅调制信号VN的充放电。其结果，对经由电介质层106跨越第1电极102a以及第2电极102b地相接的触觉呈现旋钮3施加与最大振幅VH的振幅调制信号VN对应的静电力。振幅调制信号VN与上述第1频率和第2频率的差对应地具有拍频。因此，当触觉呈现旋钮3在触觉呈现屏幕150上旋转时，对触觉呈现旋钮3作用的摩擦力以上述拍频变化。其结果，触觉呈现旋钮3以拍频振动。使用者将触觉呈现旋钮3的振动察觉为从触觉呈现屏幕150得到的触觉。如以上所述，触觉呈现面板100具有的触觉呈现屏幕150构成为通过控制施加到触觉呈现旋钮3的静电力，使施加到触觉呈现旋钮3的摩擦力变化，从而生成触觉。
如上所述，生成相对输入的电压信号Va(参照图5)以及电压信号Vb(参照图6)各自具有大致2倍的电压的振幅调制信号VN。由此，能够通过具有其大致1/2的电压的电压信号Va(参照图5)以及电压信号Vb(参照图6)，生成为了使期望的摩擦力对触觉呈现旋钮3作用而所需的振幅调制信号VN。因此，相比于对第1电极102a以及102b直接输入振幅调制信号的情况，能够用1/2的电压生成同等的静电力，能够进行低电压驱动。
为了针对使用者呈现充分大的触觉，与其对应地最大振幅VH充分大即可，与其相比振幅VL可以是小的值。因此，振幅VL无需大到通过其自身生成充分大的触觉的程度。这样设定振幅VL的结果，在仅第1电极102a以及第2电极102b中的任意一方接触到触觉呈现旋钮3的状态下，不论如何选择电压信号Va以及电压信号Vb的频率，使用者几乎察觉不到触觉。
为了易于以跨越第1电极102a以及第2电极102b的方式设置触觉呈现旋钮3，优选触觉电极102的间距PE小于接触面CT的直径RNE。其详细情况后述。
<触摸面板>
图8是示出作为触摸屏幕250(参照图2)的一个例子的、静电电容方式的触摸屏幕250a的俯视图。图9是沿着图8的线A1-A1以及线A2-A2的部分剖面图。
触摸屏幕250a具有多个行方向布线层206和多个列方向布线层207。行方向布线层206的各自由电连接的多个激励电极202(参照图2)构成，列方向布线层207各自由电连接的多个检测电极203(参照图2)构成。在图8以及图9中，忽略这样的微细构造，图示行方向布线层206以及列方向布线层207。激励电极202(参照图2)由金属的单层膜或者多层膜或者包含它们中的任意膜并且还使用其他导电材料的多层构造构成。作为金属，例如，优选为铝或者银等低电阻的例子。检测电极203(参照图2)也是同样的。通过作为布线材料使用金属，能够降低布线电阻。另一方面，金属布线由于不透明而易于被视觉辨认。为了降低视觉辨认性并且提高触摸屏幕的透射率，对金属布线赋予细线构造即可。细线构造典型地是网状。
行方向布线层206各自沿着行方向(图中x方向)延伸，列方向布线层207各自沿着列方向(图中y方向)延伸。多个行方向布线层206在列方向上隔开间隔排列，多个列方向布线层207在行方向上隔开间隔排列。如图8所示，在俯视时，行方向布线层206各自与多个列方向布线层207交叉，列方向布线层207各自与多个行方向布线层206交叉。行方向布线层206和列方向布线层207通过层间绝缘层204绝缘。
层间绝缘层204由有机绝缘膜的单层膜、无机绝缘膜的单层膜或者多层膜构成。为了提高耐湿性，无机绝缘膜优良，为了提高平坦性，有机绝缘膜优良。作为无机绝缘膜，例如，使用氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等透明性硅系无机绝缘膜或者由氧化铝等金属氧化物构成的透明性无机绝缘膜。作为有机绝缘膜的材料，能够使用具有由硅氧化物、氮化硅膜或者氮氧化硅膜构成的主链、并且具有与其侧链或者官能团结合的有机物的高分子材料或者具有由碳构成的主链的热硬化性树脂。作为热硬化性树脂，例如可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或者烯烃树脂。
触摸屏幕250a的行方向布线层206各自通过抽出布线层R(1)～R(m)与触摸屏幕端子部208连接。列方向布线层207各自通过抽出布线层C(1)～C(n)与触摸屏幕端子部208连接。触摸屏幕端子部208设置于基板201的端部。
抽出布线层R(1)～R(m)配置于能够检测区域的外侧，从接近触摸屏幕端子部208的排列的中央的层起依次以能够得到大致最短距离的方式向对应的电极延伸。抽出布线层R(1)～R(m)确保相互的绝缘并且尽可能密地配置。抽出布线层C(1)～C(n)也是同样的。通过设为这样的配置，能够抑制基板201中的能够检测区域的外侧的部分的面积。
也可以在抽出布线层R(1)～R(m)的群与抽出布线层C(1)～C(n)的群之间设置屏蔽布线层209。由此，抑制由于来自一方的群的影响而在另一方的群中产生噪声。另外，能够降低从显示面板300(参照图2)产生的电磁噪声向抽出布线层造成的影响。屏蔽布线层209也可以与行方向布线层206或者列方向布线层207同时用相同的材料形成。
绝缘层205以使触摸屏幕端子部208露出的方式设置于基板201上，覆盖行方向布线层206、列方向布线层207以及层间绝缘层204。绝缘层205能够通过与层间绝缘层204同样的材料形成。在显示面板300是液晶面板的情况下，也可以在绝缘层205的用于显示的光透射的部分之上粘贴液晶面板用的实施防炫光处置后的上部偏振片。
图10是示出作为触摸屏幕250(参照图2)的一个例子的、静电电容方式的触摸屏幕250b的俯视图。图11是沿着图10的线B1-B1以及线B2-B2的部分剖面图。在图10、11的例子中，采用所谓金刚石构造。
行方向布线层206以及列方向布线层207配置于同一层。列方向布线层207各自具有相互连接的多个金刚石形状的电极，作为检测电极203。行方向布线层206具有作为激励电极202的相互离开的多个金刚石形状的电极和将相邻的金刚石形状的电极之间电连接的桥206B。层间绝缘层204以使桥206B与列方向布线层207之间绝缘的方式配置。此外，也可以并非行方向布线层而在列方向布线层中应用桥构造。通过形成桥，存在布线层的电阻变高的倾向，所以优选在列方向布线层以及行方向布线层中的短的一方中应用桥构造。
作为行方向布线层206以及列方向布线层207的材料，例如使用氧化铟锡(Indiumtin Oxide：ITO)等的透明导电膜。ITO由于具有透光性，而布线层被使用者视觉辨认的可能性变低。ITO等的透明导电膜由于具有比较高的电阻，而适用于布线电阻不会成为问题的小型的触摸屏幕。另外，ITO等的透明导电膜由于通过与其他金属布线之间的腐蚀而布线易于断线，所以为了防止腐蚀，需要考虑耐湿性以及防水性。
此外，在上述中说明了触摸屏幕的构造和显示面板的构造独立的情况，但它们也可以不可分地一体化。例如，在所谓On-Cell(外挂式)触摸面板的情况下，不使用基板201而在显示面板300的基板(典型地滤色器基板)上直接形成触摸屏幕。在所谓In-Cell(内嵌式)触摸面板的情况下，在显示面板300具有的2个透明绝缘基板(未图示)之间形成触摸屏幕。
<触觉呈现面板>
图12是概略地示出触觉呈现屏幕150的结构的俯视图。图13是说明触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间的静电电容CNE的形成的示意图。
如上所述，触觉呈现屏幕150具有透明绝缘基板101、触觉电极102以及电介质层106。进而，在透明绝缘基板101的端部设置有触觉呈现面板端子部107，在透明绝缘基板上配置有多个抽出布线层105。电介质层106以使触觉呈现面板端子部107露出的方式设置。触觉电极102经由抽出布线层105与触觉呈现面板端子部107连接。对触觉呈现面板端子部107经由FPC108(参照图1)连接有电压供给电路110(参照图2)。此外，抽出布线层105的详细情况后述。
触觉电极102各自沿着延伸方向(图12中的纵向)延伸。多个触觉电极102沿着排列方向(图12中的横向)隔开间隔排列。在图12的例子中，透明绝缘基板101具有具备长边以及短边的长方形形状。因此，触觉呈现屏幕150也与透明绝缘基板101对应地具有长边以及短边。在图12的例子中，排列方向沿着长边。在触觉呈现屏幕150的对于观察者而言的水平方向沿着长边的情况下，上述排列方向沿着水平方向。
在触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容CNE越大，能够呈现越强的触觉。在该观点下，触觉电极102的面积优选大。在触觉电极102的面积的大小优先的情况下，难以通过向触觉电极102赋予微细构造，使触觉电极102难以视觉辨认。为了增大触觉电极102的面积并且使触觉电极102难以视觉辨认，能够通过透明导电膜形成触觉电极102。作为透明导电膜的典型的材料，有ITO。ITO等的透明导电膜由于相比于金属具有比较高的电阻，所以适用于布线电阻不会成为问题的小型的触摸屏幕。在需要应用于布线电阻成为问题的大型的触摸屏幕的情况下，使ITO膜厚变厚或者增加掺杂物的含有率而使电阻率降低。在该情况下，有时ITO的光吸收率变化而触摸屏幕看起来着色，所以有时需要显示器的色调的调整等。另外，ITO等的透明导电膜由于通过与其他金属布线之间的腐蚀而布线易于断线，所以在通过与其他金属的层叠构造使电极降低布线电阻的情况下，为了防止腐蚀需要考虑耐湿性以及防水性。
代替使用如上述的透明导电膜，而触觉电极102也可以是金属的单层膜或者多层膜或者包含它们中的任意膜并且还使用其他导电材料的具有多层构造的电极(以下还称为“含金属膜的电极”)。作为金属，例如优选为铝或者银等低电阻的例子。通过使用含金属膜的电极，能够降低布线电阻。另一方面，金属膜由于不透明而易于被视觉辨认。因此，为了使金属膜难以视觉辨认，对含金属膜的电极赋予细线构造即可。细线构造典型地是网状。
电介质层106由有机绝缘膜的单层膜、无机绝缘膜的单层膜或者多层膜构成。在多层膜的情况下，既可以层叠不同的种类的有机绝缘膜，或者也可以层叠不同的种类的无机绝缘膜，或者还可以层叠有机绝缘膜和无机绝缘膜。无机绝缘膜具有高的不透湿性、高的硬度以及高的耐磨耗性。在电介质层106上触觉呈现旋钮3旋转，所以电介质层106需要高的耐磨耗性。有机绝缘膜虽然为了得到高的平坦性而优选，但硬度低而耐磨耗性低。因此，为了得到高的平坦性和高的耐磨耗性这两方，优选在有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如使用氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等透明性硅系无机绝缘膜或者由氧化铝等金属氧化物构成的透明性无机绝缘膜。作为有机绝缘膜的材料，能够使用具有由硅氧化物、氮化硅膜或者氮氧化硅膜构成的主链并且具有与其侧链或者官能团结合的有机物的高分子材料或者具有由碳构成的主链的热硬化性树脂。作为热硬化性树脂，例如可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、或者烯烃树脂。
静电电容CNE通过下述的式(1)表示。
CNE＝Q/V＝εS/d…(1)
在此，Q是积蓄于导电性弹性部6以及触觉电极102各自的电荷量，V是触觉呈现旋钮3与触觉电极102之间的电压，ε是电介质层106的介电常数，S是经由电介质层106的导电性弹性部6和触觉电极102的接触面积，d是电介质层106的厚度。静电电容CNE与介电常数ε成比例，与膜厚d成反比例。
根据上述式(1)，为了增大静电电容CNE，优选介电常数ε高。具体而言，优选电介质层106包括具有10以上的相对介电常数的膜(以下还称为“高介电常数绝缘膜”)。在高介电常数绝缘膜中，产生通过从外部施加的电场而正负电荷在材料内变位的状态(将其一般称为介电极化)。关于介电极化，在保持电压的期间通过极化产生的电荷(一般称为极化电荷)被维持，在电压降低时极化电荷减少而介电极化降低，在使施加电压成为零伏特时介电极化也消失。介电极化的方向能够通过电场变化。高介电常数绝缘膜既可以以单层使用，也可以通过与其他低介电常数的无机绝缘膜或者有机绝缘膜或者其他高介电常数绝缘膜层叠而用作多层膜。一般而言，介电常数越高，折射率也越高，所以通过层叠高介电常数绝缘膜和低介电常数绝缘膜，能够得到高折射率膜和低折射率膜的层叠构造。通过该层叠构造，电介质层106还能够作为反射防止膜发挥功能。
另外，根据上述式(1)，为了增大静电电容CNE，优选厚度d小。通过层叠高介电常数绝缘膜和有机绝缘膜，能够确保充分的绝缘性，并且使有机绝缘膜的膜厚变薄。由此，能够减小电介质层106的厚度d。
在假设为触觉电极是矩阵构造(即具有相互交叉的X电极以及Y电极的构造)时(参照例如日本特开2015-097076号公报)，在X电极和Y电极的交叉部产生台阶、即凹凸。如果覆盖凹凸的绝缘层的厚度大，则该凹凸被平坦化，但为了避免静电电容CNE的过度的降低，绝缘层的厚度存在界限。因此，可能在触觉呈现屏幕的表侧面产生凹凸。在该凹凸的纹理感与通过来自触觉电极的静电力赋予的纹理感混合时，难以向使用者提供意图的纹理感。在将具有表面形状的平坦化效果的有机绝缘膜用作电介质层106的情况下，能够避免产生上述凹凸，但为了平坦化需要大到某种程度的厚度，所以无法避免静电电容CNE的降低。
相对于此，根据本实施方式1，触觉电极102不具有交叉部，所以凹凸的大小被抑制为触觉电极102的厚度程度。由此，能够实现具有平坦化效果的有机膜的薄膜化或者平坦化效果低的高介电常数绝缘膜的应用。由此，能够使静电电容CNE大于矩阵构造的情况。另外，在触觉呈现屏幕150的与触觉呈现旋钮3的接触面凹凸少，所以在未施加信号电压时，不会对触觉呈现旋钮3提供表面凹凸引起的触觉，所以施加信号电压时的触觉呈现旋钮3的触觉变得更明确。
另外，即使静电电容CNE相同，如果触觉呈现旋钮3在电介质层106上易于滑动，则触觉呈现旋钮3与触觉电极102之间的静电力的变化易于被使用者察觉为摩擦力的变化。由此，能够针对使用者提供更大的触觉。为了在电介质层106上使触觉呈现旋钮3易于滑动，需要抑制电介质层106与触觉呈现旋钮3之间的密接力。为此，例如，也可以在电介质层106的最表面或者在导电性弹性部6的与电介质层106的接触面或者在其两方，设置具有比电介质层106的内部高的防水性的膜。
<电极间距>
图14是说明触觉电极102的间距PE大于触觉呈现旋钮3的直径RFE的情况下的、在触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容CNE的示意图。图15是说明触觉电极102的间距PE小于直径RFE的情况下的、在触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容CNE的示意图。
在本实施方式1中，如上所述，通过对相邻的第1电极102a以及第2电极102b各自施加频率不同的电压信号Va(参照图5)以及电压信号Vb(参照图6)，产生与振幅调制信号VN(参照图7)对应的静电力。由此，电介质层106与触觉呈现旋钮3之间的摩擦力与振幅调制信号VN的拍频对应地变化，使用者将该变化察觉为触觉。在图14所示的状态下，对触觉呈现旋钮3仅电压信号Va作用而电压信号Vb不作用，所以不产生振幅调制信号VN而不生成触觉。另一方面，在触觉呈现旋钮3位于第1电极102a和第2电极102b的边界的上方的情况下，生成触觉。因此，在图14的结构中，根据触觉呈现旋钮3的位置，有生成触觉的位置和不生成触觉的位置。相对于此，在图15所示的状态下，与触觉呈现旋钮3的位置无关地，电压信号Va以及电压信号Vb这两方向触觉呈现旋钮3作用，由此产生振幅调制信号VN。因此，在图15的结构中，不依赖于触觉呈现旋钮3的位置而能够感受触觉，能够任意地设定触觉呈现旋钮3的位置。即，为了易于以跨越第1电极102a以及第2电极102b的方式设置触觉呈现旋钮3，例如，如后述图16所示，在导电性弹性部6分割的情况下，优选导电性弹性部6的宽度6b大于触觉电极102的间距PE。另外，在导电性弹性部6未分割的情况下，优选导电性弹性部6的外径6a大于触觉电极102的间距PE。
<触觉呈现旋钮的构造>
图16是示出触觉呈现旋钮3的旋转部4的构造的示意图。图17是放置触觉呈现旋钮3的位置被固定于1个部位的情况下的、将旋转部4放在触觉呈现面板100的接触面上并旋转时的固定部5的示意图。旋转部4以及固定部5都由铝、SUS、铜等金属以及聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯乙醇、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、超高分子量聚乙烯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚醚酮、氟树脂等树脂构成，由于触觉呈现旋钮3的重量而操作感、触觉变化，所以根据用户的喜好、触觉呈现旋钮3的使用环境以及使用目的等，选择材料。旋转部侧面10需要与导电性弹性部6以及指示体2电连接，所以旋转部侧面10的与指示体2接触的表面部10s以及边界部导电部16s由金属或者导电性树脂材料(电阻优选为103Ω以下)构成。
触觉呈现旋钮3形成与轴部14的形状和固定孔9的孔部的形状相同的圆柱形状，是指将固定部5的轴部14插入到旋转部的固定孔9而一体化的构件。关于轴部14与固定孔9之间的间隙，优选在旋转部4顺利地旋转的范围内间隙尽可能窄。在轴部14和固定孔9的间隙窄时，使触觉呈现旋钮3旋转时的旋转轴的摇晃变小，抑制对指示体2提供由于旋转轴的摇晃产生的旋转部4的摇晃以及振动等与本来应对触觉呈现旋钮3赋予的触觉不同的触觉，对使用者赋予的触觉变得更明确。为了使旋转部4顺利地旋转，优选轴部14的表面以及固定孔9的内面部中的表面的凹凸尽可能少，表面粗糙度Ra优选都为0.5μm以下。固定孔9的内径尺寸公差优选为0～+0.5mm，轴部14的外径公差优选为-0.0005mm。
固定部5是成为旋转部4旋转时的旋转轴的部分，起到以使触觉呈现面板100的操作面和导电性弹性部6水平地面接触的方式确保平行度的作用。因此，固定部5的底面部15平坦，轴部14的中心与底面部15正交，导电性弹性部6的与触觉呈现面板100的接触面和底面部15位于同一平面上。
在操作中或者针对每次操作变更在触觉呈现面板100上放置触觉呈现旋钮3的位置的情况下，也可以将底面部15粘接固定到触觉呈现面板100上。另外，在并未在操作中或者针对每次操作变更在触觉呈现面板100上放置触觉呈现旋钮3的位置的情况(固定触觉呈现旋钮3的位置而使用的情况)下，也可以将底面部15用粘接部17粘接固定到触觉呈现面板100上。
在使旋转部4旋转时处于指示体2相接的旋转部4的侧面10的表面的旋转部侧面导电部10s以及边界部导电部16s由导电性材料构成，与导电性弹性部6以及位置检测部7也电连接。探测使用者有无向旋转部4的表面接触，抑制电荷积蓄到导电性弹性部6。旋转部侧面导电部10s以及边界部导电部16s由与导电性弹性部6同样的材料构成。特别是，优选为电阻低的金属，也可以在用树脂等形成旋转部4之后，用金属镀敷等进行涂层而形成旋转部侧面导电部10s以及边界部导电部16s。详细情况后述。
导电性弹性部6是与触觉电极102形成静电电容的导电体。导电性弹性部6被分割成2个以上，防止触觉强度降低。其效果详细情况后述。通过导电性弹性部6具有弹性，具有抑制由于密接性降低引起的触觉强度降低的效果。在由于旋转部4、固定部5的加工精度、触觉呈现屏幕150的装配精度所引起的平坦度的降低、凹凸、触觉呈现面板100的表面的微小的凹凸等，而导电性弹性部6和触觉呈现面板表面的密接性减少时，触觉电极102和导电性弹性部6并非仅经由电介质层而且还经由介电常数小的空气形成静电电容，在触觉电极102与导电性弹性部6之间形成的静电电容减少，导致触觉强度的降低。通过导电性弹性部6具有弹性，能够掩埋由于凹凸引起的电介质层和导电性弹性部6的间隙，防止由于密接性降低引起的触觉强度降低。作为在导电性弹性部6中使用的材料，优选为以CNR、CR橡胶、NBR橡胶、硅、氟橡胶、EPT橡胶、SBR、丁基橡胶、丙烯酸橡胶或者CSM橡胶为基材、并且混合导电性炭黑或者金属粉末等导电性物质而成的被称为导电性橡胶的具有弹性的树脂材料。体积电阻率是106Ωcm以下即可，体积电阻率越低，电荷越难以积蓄到导电性弹性部6。关于向导电性弹性部6的电荷积蓄的详细情况后述。另外，与触觉电极102形成静电电容，所以在耐压特性尽可能高时，导电性弹性部6的寿命、可靠性提高，所以优选。位置检测部7与触摸屏幕250的检测电极203形成静电电容，用于检测触觉呈现旋钮3的位置、旋转量。
形成位置检测部7的材料是能够与检测电极203形成静电电容的导电体、且与导电性弹性部6同样地具有弹性，也可以使用与导电性弹性部6相同的材料。在与触觉呈现面板100的密接性良好时，难以在设计值和实际的静电电容值中产生差异，能够得到稳定的位置检测精度。
在通过使导电性弹性部6以及位置检测部7成为同一厚度，在与触觉呈现面板100的表面之间不形成间隙而密接时，能够得到强的触觉强度、高精度的位置检测。导电性弹性部6以及位置检测部7和触觉呈现面板100相接的面的平面度(测定从某个基准面起的距离，测定值的最大值和最小值的差分)优选为0.5mm以下。另外，关于操作触摸面板时的人的手指针对触摸面的接触面积的直径，孩子为3mm，大人最大为7～10mm程度，各种触摸操作中的手指的接触面积一般为20～1000mm2，所以可以认为位置检测部7的面积是根据这些值求出的面积的范围内。
<旋钮位置以及旋转量的检测>
图18是说明触觉呈现旋钮3的位置检测时的触摸面板200检测到时的线C-C的电容分布的示意图。向触觉呈现旋钮3的触觉产生和触觉呈现旋钮3的位置检测按照时间分割方式进行。在对触觉电极102施加信号电压的期间，检测电极203以及激励电极202施加0V的电压或者以与触觉电极102形成静电电容而不会导致施加到触觉电极102的电压降低的方式施加任意的电压。在检测电极203检测位置时，触觉电极102成为浮置状态，导电性弹性部6和检测电极203经由触觉电极102形成静电电容，从而检测激励电极202和检测电极203的静电电容的变化量，从而检测触觉呈现旋钮3的位置。
检测电极203与位置检测部7和导电性弹性部6这两方形成静电电容而检测静电电容。此时，由于有间隙8，所以与位置检测部7的静电电容分布和与导电性弹性部6的静电电容分布在不同的位置具有峰值，分别检测各个位置。
关于触觉呈现旋钮3的旋转量，在位置检测部7为1个的情况下，在表示旋钮的指示位置的指示位置线11的正下方配置位置检测部7，根据位置检测部7的移动量计算旋转量。位置检测部7也可以未必为1个。在位置检测部7是偶数个的情况下，在仅使位于指示位置线11的正下方的位置检测部7的面积与其他位置检测部7不同时，能够检测触觉呈现旋钮3的指示位置。在位置检测部7是奇数个的情况下，如果旋钮的操作范围小于360度，则能够根据位置检测部7的位置关系计算指示位置和旋转角。在位置检测部7的数量多时，导电性弹性部6的面积变少，所以根据与触觉强度的平衡，决定位置检测部的数量。
<电极间距离>
图19是示出触觉呈现旋钮3中的导电性弹性部6以及位置检测部7的位置关系的一个例子的图。用间隙8表示在与相邻的导电性弹性部6之间配置有位置检测部7的情况下的导电性弹性部6与位置检测部7之间的距离，用间隙8a表示在与相邻的导电性弹性部6之间未配置位置检测部7的情况的导电性弹性部6之间的距离。在电极的厚度所引起的凹凸处于触觉呈现面板100的表面的情况下，在导电性弹性部6隔着电介质层106接触到触觉电极102并且滑动时，由于表面的凹凸而触觉呈现旋钮3振动。该振动与施加到触觉电极102的电压信号无关地，被指示体2感知。其结果，可能使指示体2难以感受到通过该电压信号得到的触觉。换言之，触觉强度可能降低。
即使在触觉呈现面板100的表面有凹凸，关于其是否易于被指示体2感受到，如后所述依赖于触觉电极102的电极间间隔。容许越大的凹凸，为了缓和凹凸而增大电介质层106的厚度的必要性越低。即，容许减小电介质层106的厚度。由此，能够增大在导电性弹性部6与触觉电极102之间形成的电容。因此，能够产生更强的触觉。另外，在触觉电极102的电极间距离比导电性弹性部6与位置检测部7之间的间隙8宽时，导电性弹性部6的边缘部18(参照图19)卡到触觉电极102的电极间距离引起的表面的凹凸，在触觉呈现旋钮3中产生未意图的触觉，所以触觉电极102的电极间距离优选比间隙8窄。另外，在触觉电极102的电极间距离窄时，触觉电极102的专有面积变大，与导电性弹性部6形成的静电电容变大，得到的触觉强度也变大，所以优选。
<触觉呈现触摸面板的详细结构>
图20是概略地示出触觉呈现触摸面板400的结构的框图。在此，设为作为多个激励电极202设置有激励电极Ty(1)～Ty(m)，作为多个检测电极203设置有检测电极Tx(1)～Tx(n)，作为多个触觉电极102设置有触觉电极H(1)～H(j)。触觉电极H(1)～H(n)按照括弧内的数字依次排列，奇数的触觉电极102与第1电极102a对应，偶数的触觉电极102与第2电极102b对应。另外，为了简化说明，设为由1个激励电极202构成1个行方向布线层206(参照图8或者图10)，并且由1个检测电极203构成1个列方向布线层207(参照图8或者图10)。
如上所述，触觉呈现触摸面板400具有触摸面板200和触觉呈现面板100。触摸面板200具有触摸屏幕250和触摸检测电路210。触觉呈现面板100具有触觉呈现屏幕150和电压供给电路110。
触摸检测电路210具有激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212、触摸坐标计算电路214以及触摸检测控制电路213。触摸检测控制电路213控制激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212以及触摸坐标计算电路214的动作。激励脉冲产生电路215向激励电极Ty(1)～Ty(m)依次施加激励脉冲信号。电荷检测电路212测定从检测电极Tx(1)～Tx(n)各自得到的信号。由此，电荷检测电路212检测检测电极Tx(1)～Tx(n)各自的电荷量。关于电荷检测结果的信息，将k设为1以上m以下的整数，表示与对激励电极Ty(k)赋予激励脉冲信号时的激励电极Ty(k)和检测电极Tx(1)～Tx(n)各自的互电容对应的值。此外，电荷检测电路212通过来自触摸检测控制电路213的控制信号，能够辨识对激励电极Ty(1)～Ty(m)中的哪一个施加了激励脉冲信号。触摸坐标计算电路214根据上述电荷检测结果，得到指示体2触摸的坐标的数据(以下称为“触摸坐标数据”)。触摸坐标数据被输出到触觉呈现触摸面板400的外部，并且还被输出到触觉呈现面板100的电压供给电路110。
电压供给电路110具有开关电路112、触觉呈现电压生成电路113以及触觉呈现控制电路114。触觉呈现电压生成电路113经由开关电路112，向触觉电极H(1)～H(j)中的第1电极102a施加电压信号Va，向第2电极102b施加电压信号Vb。换言之，针对在一个方向(图中横向)上排列的触觉电极H(1)～H(j)，交替施加电压信号Va以及电压信号Vb。开关电路112根据来自触觉呈现电压生成电路113的指令，取得导通状态或者截止状态。开关电路112在导通状态下将触觉电极102连接到触觉呈现电压生成电路113，在截止状态下使触觉电极102成为浮置状态。在本实施方式1中，开关电路112具有2个开关40，一方进行向所有第1电极102a的电气路径的开关，另一方进行向所有第2电极102b的电气路径的开关。这些2个开关40也可以连动地控制。此外，开关40与切换部相当。
触觉呈现控制电路114参照由触摸检测电路210检测到的触摸坐标数据的信息。触觉呈现控制电路114能够根据该信息，控制触觉呈现电压生成电路113的动作。即，触摸检测电路210作为检测使用者接触到触觉呈现旋钮3的接触检测部发挥功能。
<触觉呈现触摸面板的动作>
图21是示出指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时的激励电极202和检测电极203的静电电容的印象的示意图。图22是概略地示出指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时的触觉呈现触摸面板400(参照图21)的动作定时的时序图。
在指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时，在导电性弹性部6以及触觉电极102都为浮置状态下，处于与检测电极203相同的电位，电荷检测电路212检测以检测电极203是和激励电极202的静电电容为主的电荷量。
触摸检测控制电路213将上述控制信号还输出到触觉呈现电压生成电路113。根据该控制信号，触觉呈现电压生成电路113能够辨识触摸检测期间P1。在触摸检测期间P1中，触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。由此，触觉呈现电压生成电路113与所有触觉电极102之间的电连接被切断。其结果，所有触觉电极102的电位成为浮置状态。
接下来，在触摸坐标计算期间P2中，触摸坐标计算电路214根据从电荷检测电路212输入并保持的、与激励电极Ty(1)～Ty(m)各自对应的互电容的电荷检测结果、换言之由激励电极Ty(1)～Ty(m)和检测电极Tx(1)～Tx(n)形成的所有交叉部的电容的电荷检测结果，判定是否有利用指示体2的触摸。通过手指等指示体2的接近或者接触缓和激励电极202与检测电极203之间的电场耦合的结果，互电容中的充电电荷降低。根据其降低的程度，触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。触摸坐标计算电路214在判定为有触摸的情况下，根据上述电荷检测结果，开始触摸坐标数据的计算。具体而言，触摸坐标计算电路214通过针对关于充电电荷的降低程度最大的交叉部和其周边的交叉部的检测结果，例如进行重心运算等运算处理，能够计算触摸坐标数据。触摸坐标计算电路214在判定为无触摸的情况下，不进行触摸坐标数据的计算，处理返回到触摸检测期间P1。为了使这样的处理成为可能，触摸坐标计算电路214将表示指示体2有无向触摸面板表面接触和有无向触觉呈现旋钮3接触的判定结果的信号赋予给触摸检测控制电路213。在未出现指示体2有向触觉呈现旋钮3接触的判定结果的情况下，反复P1～P3的动作。
在此，以下说明未出现指示体2有向触觉呈现旋钮3接触的判定结果的情况下的动作。
图23是示出指示体2接触到触觉呈现旋钮3时的激励电极202和位置检测部7的静电电容的印象的示意图。图24是概略地示出指示体2接触到触觉呈现旋钮3时的触觉呈现触摸面板400(参照图21)的动作定时的时序图。
在指示体2接触到触觉呈现旋钮3的情况下，导电性弹性部6成为经由触觉呈现旋钮3以及指示体2接地连接的状态，检测电极203经由触觉电极102与导电性弹性部6形成静电电容，检测电极203和激励电极202的静电电容减少。其结果，电荷检测电路212检测的电荷量减少，而探测指示体2接触到触觉呈现旋钮3。
在触摸检测期间P1中，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215输出表示第1变换定时的控制信号。接受该控制信号，激励脉冲产生电路215向激励电极Ty(1)提供激励脉冲信号(充电脉冲信号)。由此，激励电极Ty(1)与在俯视时与其交叉的检测电极Tx(1)～Tx(n)各自之间的电极间电容(互电容)被充电。电荷检测电路212使用检测电极Tx(1)～Tx(n)，检测通过上述充电产生的电荷量。然后，电荷检测电路212针对其检测结果实施模拟/数字变换(A/D变换)，将由此得到的数字信息作为与激励电极Ty(1)对应的互电容的电荷检测结果输出给触摸坐标计算电路214。同样地，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215依次输出表示第2～第m变换定时的控制信号。与第2～第m变换定时各自对应地，将与激励电极Ty(2)～Ty(m)对应的互电容的电荷检测结果，输出给触摸坐标计算电路214。
触摸检测控制电路213将上述控制信号还输出给触觉呈现电压生成电路113。根据该控制信号，触觉呈现电压生成电路113能够辨识触摸检测期间P1。在触摸检测期间P1中，触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。由此，触觉呈现电压生成电路113与所有触觉电极102之间的电连接被切断。其结果，所有触觉电极102的电位成为浮置状态。
接下来，在触摸坐标计算期间P2中，触摸坐标计算电路214根据从电荷检测电路212输入并保持的、与激励电极Ty(1)～Ty(m)各自对应的互电容的电荷检测结果、换言之由激励电极Ty(1)～Ty(m)和检测电极Tx(1)～Tx(n)形成的所有交叉部的电容的电荷检测结果，判定是否有利用指示体2的触摸。通过手指等指示体2的接近或者接触缓和激励电极202与检测电极203之间的电场耦合的结果，互电容中的充电电荷降低。根据其降低的程度，触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。触摸坐标计算电路214在判定为有触摸的情况下，根据上述电荷检测结果，开始触摸坐标数据的计算。具体而言，触摸坐标计算电路214通过针对关于充电电荷的降低程度最大的交叉部和其周边的交叉部的检测结果，例如进行重心运算等运算处理，能够计算触摸坐标数据。触摸坐标计算电路214在判定为无触摸的情况下，不进行触摸坐标数据的计算，处理返回到触摸检测期间P1。为了使这样的处理成为可能，触摸坐标计算电路214将表示有无触摸的判定结果的信号赋予给触摸检测控制电路213。
接下来，在触摸坐标送出期间P3中，依照来自触摸检测控制电路213的触摸坐标数据送出定时，触摸坐标计算电路214将触摸坐标数据输出给触觉呈现触摸面板400的外部和触觉呈现面板100的电压供给电路110各自。
接下来，在判定期间P4中，触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定触觉呈现旋钮3的位置，决定触觉呈现的区域。
触觉呈现控制电路114选择与显示画面和触觉呈现旋钮3的坐标对应的触觉呈现信号波形。该“触觉呈现信号波形”定义电压信号Va以及电压信号Vb各自的波形。此外，电压信号Va与电压信号Vb之间的波形的相异典型地是频率的相异。在触觉呈现控制电路114的内部或者外部，设定触觉呈现信号波形。触觉呈现信号波形的种类既可以是1个，也可以比1个多。在触觉呈现信号波形的种类仅存在1个的情况下，无需选择触觉呈现信号波形的处理。在触觉呈现信号波形的种类比1个多的情况下，典型地，预先设定与各个种类对应的多个触觉呈现坐标区域或者显示画面模式，根据触摸坐标包含于哪一个区域，选择触觉呈现信号波形的种类。
接下来，在触觉呈现信号施加期间P5中，触觉呈现控制电路114产生上述触觉呈现信号波形下的触觉呈现信号。另外，开关电路112的与处于输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40与触觉呈现电压生成电路113连接，与处于不输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40与GND连接或者在使开关原样地不成为导通的状态下使触觉电极102成为浮置。由此，向触觉电极102施加信号，因此呈现触觉。在图24的例子中，向触觉电极102施加具有H电平(高电平)以及L电平(低电平)的交流信号。触觉电极102在H电平的期间中，以正极的高电压、典型地正几十伏特充电，在0电平的期间中放电，在L电平下以负极的高电压、典型地负几十伏特充电。脉冲信号的产生周期以及产生期间能够根据希望赋予的触觉适当地设定。
在上述触觉呈现信号施加期间P5之后，处理返回到触摸检测期间P1。由此，反复上述动作。由此，触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现旋钮3的位置检测和与触觉呈现旋钮3的位置和显示画面对应的触觉呈现。
图25是示出触摸检测期间P1(参照图24)中的触觉呈现触摸面板400中的静电电容的形成的示意图。在触摸检测期间P1中，在指示体2与检测电极203之间形成静电电容CND。在该期间中，所有触觉电极102的电位成为浮置状态。由此，避免触觉电极102作为屏蔽发挥功能。因此，能够提高触摸检测的灵敏度。
图26是示出触觉呈现信号施加期间P5(参照图24)中的触觉呈现触摸显示器1中的静电电容的形成的示意图。在触觉呈现信号施加期间P5中，触摸面板200的激励电极202以及检测电极203的电位可以成为浮置状态。由此，能够抑制由于激励电极202以及检测电极203形成电容而向静电电容CNE波及的影响。替代地，也可以触摸面板200的激励电极202以及检测电极203的电位实质上成为恒定电位，例如，也可以激励电极202以及检测电极203以低阻抗连接到接地电位。由此，激励电极202以及检测电极203能够作为触觉电极102与显示面板300之间的屏蔽发挥功能。因此，抑制起因于施加到触觉电极102的高电压信号而在显示面板300中产生噪声。因此，能够防止起因于噪声的显示不良。另外，相反地，抑制起因于显示面板300在触觉电极102中产生噪声。在对触觉电极施加触觉呈现信号时，导电性弹性部6在与触觉电极102之间形成静电电容，在导电性弹性部6的与电介质层106相接的面，积蓄与触觉电极102的电压相反的电位的电荷，在导电性弹性部6与电介质层106之间产生静电力。其结果，导电性弹性部6与电介质层106之间的摩擦力变化，在使触觉呈现旋钮3旋转时产生微小的振动，其指导传到指示体2，感受为使触觉呈现旋钮3旋转时的操作感。
此外，在使用浮置状态的情况下，既可以激励电极202以及检测电极203这两方成为浮置状态或者也可以一方成为浮置状态。另外，在使用恒定电位的情况下，既可以激励电极202以及检测电极203这两方成为恒定电位或者也可以一方成为恒定电位。也可以激励电极202以及检测电极203的一方成为浮置状态、另一方成为恒定电位。在激励电极202以及检测电极203各自和触觉电极102的距离不同的情况下，也可以激励电极202以及检测电极203中的更接近触觉电极102的一方成为浮置状态、并且更远的一方成为恒定电位。
此外，在图20所示的例子中，从触摸检测电路210向电压供给电路110发送触摸坐标数据，但作为变形例，也可以从电荷检测电路212向电压供给电路110发送电荷检测结果的信息。在该情况下，触觉呈现控制电路114使用电荷检测结果的信息，进行有无触摸的判定以及触摸坐标的计算。
<向导电性弹性部的电荷积蓄的抑制>
图27是示意地示出在信号电压施加时积蓄于导电性弹性部6的电荷经由指示体2被接地时的电荷的移动的印象图。图28是示意地示出在信号电压施加时将触觉呈现旋钮3经由电介质层106接触的一部分的触觉电极102接地连接时的、积蓄于导电性弹性部6的电荷的移动的印象图。导电性弹性部6是在绝缘性的树脂中混合导电性的炭黑、金属粒子而成的，所以电阻比较高，易于积蓄电荷。在电荷积蓄于导电性弹性部6时，由于信号电压而与触觉电极102之间的静电力不会变化，触觉强度降低。在将导电性弹性部6和旋转部4的表面电连接时，在指示体2与旋转部4相接时经由指示体2接地连接，从而积蓄于导电性弹性部6的电荷被释放，能够抑制电荷的积蓄。
在导电性弹性部6的电阻高的情况下，电荷难以在导电性弹性部6内移动，仅通过如上述的经由指示体2的电荷的释放，无法充分地释放电荷。在该情况下，通过以使在施加信号电压时分割为2个以上的导电性弹性部6的至少一个与触觉电极102形成静电电容，使至少一个经由电介质层106与和接地连接的电荷排出部115(参照后述图29)连接的触觉电极102连接的方式驱动触觉电极102，将积蓄于导电性弹性部6的电荷经由电介质层106直接向触觉电极102释放，从而防止电荷的积蓄。与电荷排出部115连接的触觉电极102无需固定，既可以在同一触觉电极102中切换信号电压的施加和向电荷排出部115的连接来驱动，也可以使施加信号电压的触觉电极102和与电荷排出部115连接的触觉电极102交替。但是，在与电荷排出部115连接的触觉电极102中不产生静电力。因此，为了防止触觉降低，通过使被施加信号电压的触觉电极102的数量比与电荷排出部115连接的触觉电极102的数量多、或者使与电荷排出部115连接的时间比施加信号电压的时间短，使在与触觉电极102之间生成静电力的导电性弹性部6的实效的面积大于与电荷排出部115形成电容的导电性弹性部6的实效的面积即可。
图29是示出如图28所述以使分割为2个以上的导电性弹性部6的至少一个与触觉电极102形成静电电容，使至少一个经由电介质层106与接地连接的触觉电极102连接的方式驱动触觉电极102的情况下的结构的框图。在判定期间P4中，触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定放置触觉呈现旋钮3的位置，决定触觉呈现的区域，将该区域分割为2个以上，决定输入触觉呈现信号的区域和与GND连接的区域。
触觉呈现控制电路114选择与显示画面和触觉呈现旋钮3的坐标对应的触觉呈现信号波形。该“触觉呈现信号波形”定义电压信号Va以及电压信号Vb各自的波形。此外，电压信号Va与电压信号Vb之间的波形的相异典型地是频率的相异。在触觉呈现控制电路114的内部或者外部，设定触觉呈现信号波形。触觉呈现信号波形的种类既可以是1个，也可以比1个多。在触觉呈现信号波形的种类仅存在1个的情况下，无需选择触觉呈现信号波形的处理。在触觉呈现信号波形的种类比1个多的情况下，典型地，预先设定与各个种类对应的多个触觉呈现坐标区域或者显示画面模式，根据触摸坐标包含于哪一个区域，选择触觉呈现信号波形的种类。
接下来，在触觉呈现信号施加期间P5中，触觉呈现控制电路114产生上述触觉呈现信号波形下的触觉呈现信号。另外，开关电路112的与处于输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40与触觉呈现电压生成电路113连接，与处于与GND连接的区域的触觉电极102连接的开关40与GND连接。与处于不输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40与GND连接或者使开关40不导通而使触觉电极102原样地成为浮置。由此，向触觉电极102施加信号，因此呈现触觉。在图24的例子中，向触觉电极102施加具有H电平(高电平)以及L电平(低电平)的交流信号。触觉电极102在H电平的期间中，以正极的高电压、典型地正几十伏特充电，在0电平的期间中放电，在L电平下以负极的高电压、典型地负几十伏特充电。脉冲信号的产生周期以及产生期间能够根据希望赋予的触觉适当地设定。
在上述触觉呈现信号施加期间P5之后，处理返回到触摸检测期间P1。由此，反复上述动作。由此，触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现旋钮3的位置检测和与触觉呈现旋钮3的位置和显示画面对应的触觉呈现。
此外，在本实施方式1中，作为电荷排出部115，使用GND端子进行说明，但只要能够排出积蓄于导电性弹性部6的电荷，则也可以是其他结构。例如，也可以根据积蓄于导电性弹性部6的电荷的导电性，并非GND端子，而施加高效地排出电荷的正电压、负电压。
<触觉呈现屏幕的电极构造和触摸屏幕的电极构造的相异>
作为触觉电极102的适当的条件，第1，优选为指示体2不经由电介质层106以外的部件而能够与触觉电极102相接的结构。因此，被电介质层106覆盖的触觉电极102优选配置于触觉呈现触摸面板400的最表面。
第2，指示体2与触觉电极102之间的距离越近，能够产生越大的触觉。根据该观点，电介质层106的厚度优选小，并且电介质层106的介电常数优选大。
第3，在生成触觉时，为了增大静电电容CNE(参照图26)，优选触觉电极102密集地存在，另一方面，在检测触摸位置时(参照图25)，以不阻碍静电电容CND的形成的方式，触觉电极102之间的静电电容CE、即电极间电容优选小。
在触觉呈现触摸面板400的尺寸大于触觉呈现旋钮3、且将未放置触觉呈现旋钮3的区域用作不进行触觉呈现的触摸面板的情况下，在指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时，在触觉呈现触摸面板400的整面反复指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时的动作定时(图22)。在用作不进行触觉呈现的触摸面板的区域中检测到触摸时，计算并输出触摸位置。在指示体2接触到触觉呈现旋钮3时，使未放置触觉呈现旋钮3的区域的触摸检测休止，仅在放置触觉呈现旋钮3的区域在如上述的指示体2接触到触觉呈现旋钮3时(图24)的动作定时动作。
在将未放置触觉呈现旋钮3的区域用作进行触觉呈现的触摸面板的情况下，在指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时，在触觉呈现触摸面板400的整面反复指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时的动作定时(图22)。在用作进行触觉呈现的触摸面板的区域中检测到触摸时，在如上述的指示体2接触到触觉呈现旋钮3时(图24)的动作定时动作。在指示体2接触到触觉呈现旋钮3时，使未放置触觉呈现旋钮3的区域的触摸检测休止，仅在放置触觉呈现旋钮3的区域在如上述的指示体2接触到触觉呈现旋钮3时(图24)的动作定时动作。
作为激励电极202以及检测电极203的适当的条件，第1，为了确保触摸位置检测的灵敏度以及线性度，需要能够正确地识别触摸位置的矩阵构造。第2，为了通过指示体2和检测电极203隔着触觉呈现屏幕150形成的静电电容CND探测触摸位置，需要以使电场横向扩展的方式在激励电极202与检测电极203之间设置预定的距离(几百μm以上且几mm以下)。
如上所述，在触觉电极102的适当的条件和激励电极202以及检测电极203的适当的条件中存在相异。为了使两个条件最佳化，不期望针对它们应用同样的构造。
<抽出布线层的详细情况>
具体而言，触觉呈现屏幕150的抽出布线层105(图12)具有抽出布线层Ld(1)～Ld(j)以及抽出布线层Lu(1)～Lu(j)。将编号1至j的任意整数设为k，抽出布线层Ld(k)以及Lu(k)各自与第k个触觉电极102连接。抽出布线层Ld(k)以及Lu(k)各自与一个触觉电极102的延伸方向上的一端以及另一端连接。
关于设置于触觉呈现屏幕150的触觉电极102各自的布线电阻，在不阻碍利用触摸屏幕250的触摸检测的观点中，优选为高电阻，例如优选为104Ω以上。在这样布线电阻高的情况下，易于产生布线层内的电压信号的传播延迟。如上所述，通过对触觉电极102的一端以及另一端各自连接抽出布线层105，能够抑制传播延迟。
抽出布线层Ld(1)～Ld(j)配置于能够触觉呈现区域的外侧，从接近触觉呈现面板端子部107的排列的中央的层起依次以从触觉呈现面板端子部107能够得到大致最短距离的方式向对应的电极延伸。触觉呈现面板端子部107沿着透明绝缘基板101的长边，配置于长边的中央附近。抽出布线层Ld(1)～Ld(j)确保相互的绝缘，并且尽可能密地配置。抽出布线层Lu(1)～Lu(j)在被抽出布线层Ld(1)～Ld(j)占据的区域的外侧同样地配置。通过成为这样的配置，能够抑制透明绝缘基板101中的能够触觉呈现区域的外侧的部分的面积。
抽出布线层105、具体而言抽出布线层Ld(1)～Ld(j)以及抽出布线层Lu(1)～Lu(j)优选由金属单层膜或者金属单层和非金属单层的层叠膜的任意膜构成。在层叠膜具有下层和将其覆盖的上层的情况下，上层能够具有作为下层的保护层的功能。例如，在将作为保护层的上层用于制造触觉呈现屏幕150的蚀刻工序中，也可以从腐蚀剂保护下层。或者，上层也可以在触觉呈现屏幕150的制造时或者使用时，作为防止下层的腐蚀的帽层发挥功能。如果使下层的材料成为相比于上层的材料与透明绝缘基板101的密接性更优良的材料，则能够抑制抽出布线层105发生剥离。
<效果>
根据本实施方式1，当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3操作时，对使用者呈现触觉呈现旋钮3的操作感以及操作量的触觉，能够得到如机械性的拨盘旋钮的操作时的操作感，所以能够得到基于触觉的操作精度的提高以及操作的可靠性。另外，能够任意地设定触摸面板上的拨盘旋钮的位置以及操作时的触觉，所以通过将1个拨盘旋钮用于多个操作目的，能够实现考虑操作开关数的降低、用户的操作便利性以及使用用途的HMI布局。另外，在将1个拨盘旋钮用于多个操作目的时，通过将操作时的触觉活用于操作内容的识别，能够得到防止误操作的效果。另外，在条件设定时等在标准设定范围外的设定区域，还能够得到对使用者赋予如察知危险的触觉等防止危险操作的效果。
在触觉呈现触摸显示器1上使用触觉呈现旋钮3操作的情况下，能够探测使用者放置触觉呈现旋钮3的场所，与触觉呈现旋钮3的位置和设定状态符合地显示刻度，能够进行在显示区域内用户希望操作的任意的位置处的旋钮操作。
另外，通过以使分割为2个以上的导电性弹性部6的至少一个与触觉电极102形成静电电容，使至少一个经由电介质层106与接地连接的触觉电极102连接的方式驱动触觉电极102，将积蓄于电阻比较高的导电性弹性部6的电荷经由电介质层106直接向触觉电极102释放，从而能够防止电荷的积蓄。因此，能够防止由于向导电性弹性部6积蓄电荷引起触觉而产生未意图的触觉或者导电性弹性部6劣化。
即使在固定设置地使用触觉呈现旋钮3的情况下也能够应用。在该情况下，无需检测触觉呈现旋钮3的位置，也能够通过激励电极202以及检测电极203，检测指示体2接触到触觉呈现旋钮3，之后，不检测触摸位置，而对触觉呈现旋钮3呈现触觉。即，图1的触摸面板200的功能无需具备检测触摸以及触摸坐标这两方的功能，如果仅具有至少触摸的检测，则能够达成本实施方式1的效果。另外，触觉呈现旋钮3也无需位置检测部7，而能够使用导电性弹性部6检测触摸。另外，在如上述的情况下，触觉呈现面板100以及触摸面板200无需设置于触觉呈现触摸显示器1整体，仅设置于配置触觉呈现旋钮3的区域即可。
另外，触觉呈现旋钮3并非固定设置，在触摸面板200上的特定的多个部位设置配置如上述的触觉呈现旋钮3的区域，将一个触觉呈现旋钮3配置于该特定的多个部位中的喜欢的场所的情况下，在检测上述触摸时需要探测配置有触觉呈现旋钮3的场所。
<实施方式2>
图30是在倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3的情况下的印象图。图31是示出在倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3的情况下的旋转部4a的构造的示意图。图32是示出在倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3的情况下的固定部5a的构造的示意图。图33是示出在倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3的情况下的固定台13a的构造的示意图。
在并非水平而倾斜或者垂直地设立的触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现旋钮3的情况下，需要成为保持旋转部4a以轴部14a为中心旋转的机构，并且不会从固定部5a脱落而落下的构造。示出这样的触觉呈现旋钮3的构造的一个例子。例如，以用固定部5a和固定台13a夹入旋转部4a的方式将固定部5a的轴部14a和固定台13a连接并粘接固定，使得旋转部4a不从固定部5a脱落，将固定台13a粘接到触觉呈现触摸面板400而使用即可。或者，也可以对轴部14a的顶端进行外螺纹加工，对粘接部17进行内螺纹加工而连接，将固定台13a粘接到触觉呈现触摸面板400而使用。
<效果>
通过成为保持旋转部4a以轴部14a为中心旋转的机构，并且旋转部4a和固定部5a连接的构造，不论将触觉呈现触摸面板400以什么样的角度固定，都能够使用触觉呈现旋钮3。
<实施方式3>
图34是放置触觉呈现旋钮3的位置有多个、且改变放置触觉呈现旋钮3的位置而操作的情况下的将旋转部4b放置于触觉呈现触摸面板400的接触面上并旋转时的示意图。图35是放置触觉呈现旋钮3的位置有多个、且改变放置触觉呈现旋钮3的位置而操作的情况下的将旋转部4b放置于触觉呈现触摸面板400的接触面上并旋转时的成为旋转轴的固定部5b的示意图。
在触觉呈现面板100上的任意的位置放置触觉呈现旋钮3而操作的情况下，需要成为固定部5b在触觉呈现触摸面板400上能够固定或者拆卸的构造。例如，作为一个例子，也可以使固定台和轴部成为分离的构造，作为固定台如固定台13b那样使用吸盘。按压旋转部上表面12b使作为吸盘的固定台13b密接到触觉呈现触摸面板400的操作面。在本构造的情况下，即使触觉呈现面板100以平面以外的角度固定，旋转部4b也不会脱落，所以能够任意地设定操作面的角度。
在本实施方式3的情况下，位置检测部7以位于正多边形的顶点的方式配置3个以上。即使指示体2进行多点触摸，触摸位置不会成为正多边形，所以能够识别指示体2接触的情况和触觉呈现旋钮3接触的情况。在触觉呈现旋钮3未放置于触觉呈现触摸面板400之上时或者在指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时，反复指示体2未接触到触觉呈现旋钮3时的动作定时(图22)。如果探测到导电性弹性部6的位置移动而触觉呈现旋钮3被操作，则放置触觉呈现旋钮3的区域切换到如上所述指示体2接触到触觉呈现旋钮3时(图24)的动作定时而动作。
即使在指示体2接触到触觉呈现触摸面板400时，切换到如上所述指示体2接触到触觉呈现旋钮3时(图24)的动作定时而动作。
<效果>
能够将拨盘旋钮操作位置针对每个操作状况、针对每个使用者任意地设置到易于操作的位置，所以操作性提高。仅保管触觉呈现旋钮3的使用者能够操作拨盘旋钮操作，所以安全性提高。还能够通过改变导电性弹性部6的配置，事先登记导电性弹性部6的布局和操作内容，针对每个触觉呈现旋钮3限定能够操作的操作内容。
<实施方式4>
图36是概略地示出分段构造的触觉呈现面板100a的结构的俯视图。图37、38是示出配置于图36中的A的区域内的触觉电极102的图案形状的一个例子的图。使用将以第1电极102a以及第2电极102b为1组的单元矩阵状地排列并分别驱动的分段构造的触觉呈现面板100a。还能够通过驱动电路中的开关切换，兼用触觉呈现面板100a以及触摸面板200。
<效果>
通过兼用触觉呈现面板100a以及触摸面板200，能够使触觉呈现触摸显示器轻量化。仅触觉呈现旋钮3正下方的电极能够输入信号电压，所以具有功耗抑制的效果。
<实施方式5>
也可以在图12所示的触觉呈现面板100的与操作面相反的一侧，配置如图36所示的分段构造的触摸面板。即使在该情况下，配置于图36中的A的区域内的检测电极以及激励电极能够成为如图37、38的形状。此外，检测电极以及激励电极的形状不限于如图37、38的形状，成为如相比于检测电极和激励电极在相邻的构造中不同的区域之间的与电极的互电容，同一区域内的互电容更大的构造即可。具体而言，配置成同一区域内的检测电极和激励电极的距离比不同的区域之间的检测电极或者激励电极窄即可。由此，能够抑制在触摸面板的检测电极与触觉电极102之间形成的电容的向触摸检测精度的影响，所以能够进一步降低触觉电极102的布线电阻，能够使触觉强度进一步提高。
此外，上述以外的结构与上述实施方式1～3中的任意结构大致相同，所以省略其说明。
此外，本发明能够在发明的范围内自由地组合各实施方式或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
虽然详细说明了本发明，但上述说明在所有方式中为例示，本发明不限于此。应被理解为未例示的无数的变形例能够不脱离本发明的范围而被设想。

Claims (19)

1.一种触觉呈现面板，在操作面上载置具有多个导电性弹性部的触觉呈现旋钮，经由所述触觉呈现旋钮对使用者呈现触觉，其中，具备：
触觉电极，包括设置于所述触觉呈现面板的所述操作面侧的多个第1电极以及多个第2电极；
电介质层，覆盖所述触觉电极、并且一面为所述操作面；
电压生成电路，生成对位于所述触觉呈现面板的所述操作面中的至少一部分的区域的至少一个所述第1电极施加的具有第1频率的电压信号，并且生成对位于所述触觉呈现面板的所述操作面中的至少一部分的区域的至少一个所述第2电极施加的具有与所述第1频率不同的第2频率的电压信号；
电荷排出部，与所述触觉电极连接，排出积蓄于所述导电性弹性部的电荷；以及
接触检测部，检测所述使用者接触到所述触觉呈现旋钮。
2.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述电荷排出部是GND端子。
3.根据权利要求1或者2所述的触觉呈现面板，其中，
还具备切换部，该切换部设置于所述电压生成电路与所述电荷排出部之间，切换所述触觉电极和所述电压生成电路或者所述电荷排出部的连接。
4.根据权利要求3所述的触觉呈现面板，其中，
所述切换部在所述使用者接触到所述触觉呈现旋钮的期间，连接所述第1电极和所述电压生成电路、并且连接所述第2电极和所述电荷排出部。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
所述接触检测部检测所述触觉呈现旋钮被载置到所述触觉呈现面板的所述操作面上。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
所述接触检测部使用所述触觉呈现旋钮具有的位置检测部，检测所述触觉呈现面板的所述操作面上的所述触觉呈现旋钮的位置。
7.根据权利要求3或者4所述的触觉呈现面板，其中，
所述切换部连接在俯视时与所述触觉呈现旋钮重叠的各所述第1电极以及各所述第2电极中的、至少相邻的所述第1电极以及所述第2电极和所述电压生成电路，并且连接所述第1电极以及所述第2电极中的至少一个和所述电荷排出部。
8.根据权利要求6所述的触觉呈现面板，其中，
所述接触检测部使用所述位置检测部，计算所述触觉呈现旋钮的旋转角度。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
通过所述电压生成电路进行的所述电压信号的生成和通过所述接触检测部进行的所述检测是以时间分割方式进行的，
所述接触检测部检测在所述触觉呈现旋钮与设置于所述触觉电极的与所述触觉呈现旋钮相反的一侧的检测电极之间形成的电容。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
一个所述第1电极以及一个所述第2电极成为一对而矩阵状地配置。
11.一种触觉呈现触摸面板，具备：
权利要求1至10中的任意一项所述的触觉呈现面板；以及
触摸面板，配置于所述触觉呈现面板的与所述操作面相反的一侧，
其中，所述接触检测部代替所述触觉呈现面板而设置于所述触摸面板。
12.根据权利要求11所述的触觉呈现触摸面板，其中，
所述触摸面板的检测电极以及激励电极成一对而矩阵状地配置。
13.一种触觉呈现触摸显示器，具备：
权利要求11或者12所述的触觉呈现触摸面板；以及
显示面板，安装于所述触觉呈现触摸面板。
14.一种触觉呈现旋钮，载置于权利要求1至10中的任意一项所述的触觉呈现面板的所述操作面上，对使用者呈现触觉，其中，
各所述导电性弹性部设置于与所述操作面对置的位置。
15.根据权利要求14所述的触觉呈现旋钮，其中，具备：
位置检测部，在所述触觉呈现面板的所述接触检测部检测所述触觉呈现面板的所述操作面上的所述触觉呈现旋钮的位置时使用；以及
固定部，将所述触觉呈现旋钮固定到所述操作面，成为使所述触觉呈现旋钮旋转的中心轴。
16.根据权利要求14或者15所述的触觉呈现旋钮，其中，
各所述导电性弹性部在同一平面中被分割为多个，在俯视时至少与相邻的所述第1电极以及所述第2电极重叠。
17.根据权利要求14至16中的任意一项所述的触觉呈现旋钮，其中，
所述触觉呈现旋钮在俯视时是圆形，
所述触觉呈现旋钮中的各所述导电性弹性部的外径大于各所述第1电极或者各所述第2电极的间距。
18.根据权利要求15所述的触觉呈现旋钮，其中，
各所述导电性弹性部以及所述位置检测部与所述触觉呈现旋钮的侧面电连接，在所述使用者接触到所述触觉呈现旋钮时经由所述使用者接地。
19.根据权利要求15所述的触觉呈现旋钮，其中，
各所述导电性弹性部在俯视时其面积比所述位置检测部大、并且与所述位置检测部隔开间隔交替地设置。
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