CN114868098A - 触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器 - Google Patents

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Abstract

本公开的目的在于提供能够给予可进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器。本公开的触觉呈现面板为在操作面上载置触觉呈现钮并经由触觉呈现钮向使用者呈现触觉的触觉呈现面板,具备:接触位置检测部,检测触觉呈现钮与操作面的接触位置;以及触觉控制部,进行针对对触觉呈现钮进行了旋转操作时的操作面中的多个操作区域的各个操作区域呈现不同触觉的控制,其中,当接触位置检测部检测出的接触位置存在于一个操作区域时,触觉控制部进行针对该操作区域将触觉呈现钮与操作面之间的摩擦力作为触觉来呈现的控制。

Description

触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器
技术领域
本公开涉及经由触觉呈现钮(tactile presentation knob)向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以及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。
背景技术
作为检测并输出由使用者的手指或笔等指示体在触摸屏上指示出的位置(以下有时称为“触摸位置”)的装置,触摸面板广为人知,作为使用电容方式的触摸面板,有投影型电容方式触摸面板(PCAP:Projected Capacitive Touch Panel)。即使在触摸屏的在使用者这侧的面(以下有时称为“表侧面”)被厚度约几mm的玻璃板等保护板覆盖的情况下,PCAP也能够检测触摸位置。另外,PCAP具有如下方面的优点:因为能够在表侧面配置保护板所以坚固性优异、以及因为不具有可动部所以寿命长等。
PCAP的触摸屏具备:检测用行方向布线层,检测行方向的触摸位置的坐标;以及检测用列方向布线层,检测列方向的触摸位置的坐标。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”,将检测用电路连接于触摸屏而成的装置称为“触摸面板”。而且,将在触摸屏中能够检测触摸位置的区域称为“可检测区域”。
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,具备在薄介电膜上形成的第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而形成的第2系列的导体元件。在各导体元件之间无电接触,虽然从表侧面的法线方向观察,第1系列的导体元件与第2系列的导体元件中的一方与另一方在俯视时重叠,但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”)来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来对导体元件之间的触摸位置进行插值。
近年来,作为包括开关等的操作面板的触摸面板已逐渐代替机械开关而用于身边的许多设备。但是,由于触摸面板没有如机械开关那样的凹凸而手感均匀,因此表面形状不会因操作而变形。因此,必须依赖视觉进行从开关的位置确认至操作执行及操作完成为止的全部操作过程,在与汽车驾驶过程中对音响等的操作等其它作业并行进行的操作时,盲视操作(Blind Operation)的可靠性及视障人士的可操作性等存在技术课题。
例如,在车载设备中,从设计性的观点而言,已逐渐广泛使用触摸面板,因此在驾驶过程中难以以盲触(blind touch)方式操作车载设备,从确保安全性的观点而言,对带有能以盲触方式进行操作的功能的触摸面板的关注日渐提高。另外,在民用设备中,在家电及电子设备中大多已使用作为操作面板的触摸面板。进而,从设计性的观点而言,搭载以护罩玻璃保护表面的PCAP的设备也在增加。但是,触摸面板由于表面平滑,因此存在无法凭手感确认开关的位置、难以支持通用设计的技术课题。在PCAP的情况下,作为设计性而要求玻璃表面平滑,难以支持如在与开关位置相当的玻璃面加工凹凸等通用设计。
作为上述的对策,虽然有用语音来通知接受到操作以及完成了操作的方法,但由于隐私性及噪声的问题而能够使用语音功能的环境受限等,尚未达到与机械开关同等的功能和通用性。如果在触摸面板具有呈现开关的位置的功能、通过触觉来向使用者反馈操作的受理及操作的完成的功能,则能够实现以盲触方式的操作及支持通用设计。
在便携电话及智能手机中,为了补偿操作的可靠性及不依赖视觉的可操作性,有时会搭载基于振动的触觉反馈功能。预计基于与使用者的操作联动的振动的反馈功能将迅速变得常见,对更高级的触觉反馈的需求也会提高。
产生触觉的方式大致分为振动方式、超声波方式及电方式这3种。振动方式的特征是能够与PCAP共存且成本低,但不适合于振动器嵌入到框体以使器件整体充分振动,还由于振动器的输出限度而无法使面积增大。超声波方式能够产生滑溜感等通过其它方式无法产生的触觉,但出于与振动方式同样的理由,不适合于嵌入到框体,也还有无法使面积增大这方面的缺点。作为电方式,有利用静电摩擦力产生触觉的静电摩擦方式和对手指直接施与电刺激的电刺激方式,这些都能够使得在任意部位产生触觉,能够实现面积增大及支持多点触摸。
以下对电方式进行说明。此外以下将触觉电极配置于透明绝缘基板而成的部件称为“触觉呈现屏”,将检测用电路连接于触觉呈现屏而成的装置称为“触觉呈现面板”。另外将触觉呈现屏中能够呈现触觉的区域称为“触觉可呈现区域”。
关于对于旋转钮的触觉输出器件,例如在专利文献1中,在安装有触摸面板的显示装置的屏幕上,安装有与旋转钮相当的旋钮(knob)。使用者能够用手动方式使旋钮旋转,在旋钮的下表面设置有凸部。当使用者对旋钮进行旋转操作时,与该旋转操作相应地凸部在与触摸面接触的同时移动。凸部在触摸面上移动,从而旋钮的旋转操作被变换为触摸操作。在由使用者进行了旋转操作的情况下,通过控制致动器来使旋钮以与操作内容对应的波形而振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第6570799号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
在专利文献1中,在安装有触摸面板的显示装置的屏幕上安装并固定有旋钮,因此使用者无法在易于操作的任意位置对旋钮进行旋转操作。另外,由于通过基于控制致动器的振动来向旋钮呈现触觉,能够向旋钮呈现的触觉被限于振动感及点击感,无法呈现通过制止旋转操作来规定的可操作范围。而且,由于没有触觉时的显示装置的屏幕与旋钮之间的摩擦力始终恒定,所以无法改变旋转旋钮时的阻力感。像这样,在专利文献1中存在如下问题:无法给予能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮(dial knob)的操作感。
本公开是为了解决上述问题而做出的,目的在于提供能够给予能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器。
用于解决技术课题的技术方案
本公开的触觉呈现面板为在操作面上载置触觉呈现钮并经由触觉呈现钮向使用者呈现触觉的触觉呈现面板,具备:接触位置检测部,检测触觉呈现钮与操作面的接触位置;以及触觉控制部,进行针对对触觉呈现钮进行了旋转操作时的操作面中的多个操作区域的各个操作区域呈现不同触觉的控制,其中,当接触位置检测部检测出的接触位置存在于一个操作区域时,触觉控制部进行针对该操作区域将触觉呈现钮与操作面之间的摩擦力作为触觉来呈现的控制。
发明效果
根据本公开,触觉呈现面板具备:接触位置检测部,检测触觉呈现钮与操作面的接触位置;以及触觉控制部,进行针对对触觉呈现钮进行了旋转操作时的操作面中的多个操作区域的各个操作区域呈现不同触觉的控制,其中,当接触位置检测部检测出的接触位置存在于一个操作区域时,触觉控制部进行针对该操作区域将触觉呈现钮与操作面之间的摩擦力作为触觉来呈现的控制,因此能够给予能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。
本公开的目的、特征、形态及优点根据以下详细说明和附图而更加清晰。
附图说明
图1为概略性示出实施方式1的触觉呈现触摸显示器的结构的分解立体图。
图2为概略性示出图1的触觉呈现触摸显示器的结构的一例的剖视图。
图3为用于说明在图2的触觉呈现面板具有的触觉电极与触觉呈现钮之间形成的静电电容的示意图。
图4为用于说明图2的触觉呈现面板具有的触觉电极与触觉呈现钮之间形成的静电电容的立体图。
图5为示出施加于图2的第1电极的第1频率的电压信号的一例的曲线图。
图6为示出施加于图2的第2电极的第2频率的电压信号的一例的曲线图。
图7为示出由图5及图6的各电压信号组合而产生的调幅信号的曲线图。
图8为示出图2的触摸屏的一例的俯视图。
图9为沿着图8的线A1-A1及线A2-A2的部分剖视图。
图10为示出图2的触摸屏的一例的俯视图。
图11为沿着图10的线B1-B1及线B2-B2的部分剖视图。
图12为概略性示出实施方式1的段(segment)构造的触摸屏的结构的俯视图。
图13为概略性示出实施方式1的段构造的触摸屏中的激励电极及检测电极的形状的一例的俯视图。
图14为概略性示出实施方式1的段构造的触摸屏中的激励电极及检测电极的形状的一例的俯视图。
图15为概略性示出图2的触觉呈现屏的结构的俯视图。
图16为用于说明图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17为概略性示出实施方式1的段构造的触觉呈现面板的结构的俯视图。
图18为概略性示出实施方式1的段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一例的俯视图。
图19为概略性示出实施方式4的段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一例的俯视图。
图20为用于说明当图2的触觉呈现面板具有的触觉电极的间距大于触觉呈现钮的直径的情况下触觉电极与触觉呈现钮之间形成的静电电容的示意图。
图21为用于说明当图2的触觉呈现面板具有的触觉电极的间距小于触觉呈现钮的直径的情况下触觉电极与触觉呈现钮之间形成的静电电容的示意图。
图22为示出实施方式1的触觉呈现钮的旋转部的结构的示意图。
图23为示出载置实施方式1的触觉呈现钮的位置固定于1个部位的情况下的固定部的结构的示意图。
图24为示出载置实施方式1的触觉呈现钮的位置移动的情况下的旋转轴部的结构的示意图。
图25为用于说明实施方式1的触摸屏检测出触觉呈现钮的位置时的线C-C的电容分布的示意图。
图26为用于说明实施方式1的位置检测部为多个的情况下的旋转量的计算的图。
图27为示出实施方式1的导电弹性部的边缘部的位置的示意图。
图28为概略性示出图1的触觉呈现触摸面板的结构的框图。
图29为用于说明当在图1的触觉呈现触摸面板中指示体未与触觉呈现钮接触时在触觉呈现触摸面板形成的静电电容的示意图。
图30为概略性示出指示体未与触觉呈现钮接触时图1的触觉呈现触摸面板的工作定时的时序图。
图31为用于说明当在图1的触觉呈现触摸面板中指示体与触觉呈现钮接触时在触觉呈现触摸面板形成的静电电容的示意图。
图32为概略性示出指示体与触觉呈现钮接触时图1的触觉呈现触摸面板的工作定时的时序图。
图33为用于说明在图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形成的静电电容的示意图。
图34为用于说明在图1的触觉呈现触摸面板产生触觉时在触觉呈现触摸面板形成的静电电容的示意图。
图35为示意性示出实施方式1的电压信号施加时触觉呈现钮经由指示体而接地连接时蓄积于导电弹性部的电荷的移动的影像图。
图36为示意性示出实施方式1的电压信号施加时将触觉呈现钮经由电介质层而接触的一部分触觉电极接地连接时蓄积于导电弹性部的电荷的移动的影像图。
图37为概略性示出实施方式1的电压信号施加时将触觉呈现钮经由电介质层而接触的一部分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38为用于说明实施方式1的触觉呈现钮的操作区域的图。
图39为示出当操作实施方式1的触觉呈现钮时施加于各操作区域的电压信号的波形结构的一例的图。
图40为示出实施方式1的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图41为示出实施方式1的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图42为示出当将图41的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图43为示出实施方式1的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图44为示出当将图43的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图45为示出实施方式1的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图46为示出当将图45的电压信号波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图47为示出实施方式2的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图48为示出当将图47的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图49为示出实施方式2的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图50为示出当将图49的电压信号波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图51为示出实施方式2的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图52为示出当将图51的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图53为示出实施方式2的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图54为示出当将图53的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图55为示出实施方式3的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图56为示出当将图55的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图57为示出实施方式3的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图58为示出当将图57的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图59为示出实施方式3的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图60为示出当将图59的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图61为示出实施方式3的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图62为示出当将图61的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图63为示出实施方式3的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图64为示出当将图63的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图65为用于说明实施方式4的触觉呈现钮的操作区域的图。
图66为示出当操作实施方式4的触觉呈现钮时施加于各操作区域的电压信号的波形结构的一例的图。
图67为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图68为示出当将图67的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图69为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图70为示出当将图69的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图71为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图72为示出当将图71的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图73为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图74为示出当将图73的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图75为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图76为示出当将图75的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图77为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图78为示出当将图77的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图79为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图80为示出当将图79的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图81为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图82为示出当将图81的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图83为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图84为示出当将图83的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图85为示出实施方式4的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图86为示出当将图85的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图87为用于说明实施方式5的触觉呈现钮的操作区域的图。
图88为示出当操作实施方式5的触觉呈现钮时施加于各操作区域的电压信号的波形结构的一例的图。
图89为示出实施方式5的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图90为示出当将图89的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图91为示出实施方式5的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图92为示出当将图91的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图93为示出实施方式5的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图94为示出当将图93的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图95为示出实施方式5的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图96为示出当将图95的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图97为用于说明实施方式6的触觉呈现钮的操作区域的图。
图98为示出当操作实施方式6的触觉呈现钮时施加于各操作区域的电压信号的波形结构的一例的图。
图99为示出实施方式6的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图100为示出当将图99的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图101为示出实施方式6的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图102为示出当将图101的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图103为示出实施方式6的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图104为示出当将图103的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图105为示出实施方式7的施加于各操作区域的电压信号的波形的一例的图。
图106为示出当将图105的电压信号的波形施加于各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。
图107为概略性示出实施方式9的触觉呈现触摸显示器的结构的一例的剖视图。
附图标记
1:触觉呈现触摸显示器;3:触觉呈现钮;4:旋转部;5:固定部;6:导电弹性部;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:粘合部;20a;20b:粘结剂;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;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;216:压敏传感器;300:显示面板;400:触觉呈现触摸面板。
具体实施方式
<实施方式1>
<触觉呈现触摸显示器>
图1为概略性示出在本实施方式1的触觉呈现触摸显示器1上安置触觉呈现钮3来呈现操作感及操作量的触觉的触觉呈现器件的结构的分解立体图。图2为概略性示出触觉呈现触摸显示器1的结构的剖视图。
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。显示面板300具有压敏传感器216。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150和电压供给电路110。触摸面板200具有触摸屏250和触摸检测电路210。
在本实施方式1中,触觉呈现屏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),通过粘结材料20b固定于触摸屏250的面对使用者的一面(表侧面)上。触摸屏250通过粘结材料20a固定于显示面板300的面对使用者的一面(表侧面)上。
触觉呈现屏150具有透明绝缘基板101、触觉电极102和电介质层106。触觉电极102包括在透明绝缘基板101上隔开间隔而交替配置的多个第1电极102a及多个第2电极102b。电介质层106覆盖多个第1电极102a及多个第2电极102b。触觉呈现屏150通过FPC(FlexiblePrint Circuit,柔性印刷电路)108而电连接于电压供给电路110。
触摸屏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和绝缘层205。触摸屏250通过FPC 108而电连接于触摸检测电路210。触摸检测电路210检测触觉呈现屏150的透明绝缘基板101上的被触摸的位置。据此,在透明绝缘基板101上,不仅能够呈现触觉还能够检测触摸位置。触摸检测电路210具有例如用于检测由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250的结构的详情,将在后举出具体例子来说明。
显示面板300具有对置的两个透明绝缘基板和被夹于它们之间且具有显示功能的显示功能层。显示面板300通常为液晶面板。显示面板300可以为有机EL(Electro-Luminescence,电致发光)面板、微型LED(Micro Light Emitting Diode,微型发光二极管)面板或电子纸面板。触摸面板200通常为PCAP。
<触觉呈现面板的概要>
图3为用于示意性地说明触觉呈现面板100具有的触觉电极102与触觉呈现钮3之间形成的静电电容CNE的图。图4为图3的立体图。触觉呈现钮3与作为触觉呈现屏150的表侧面的一部分的接触面CT接触时,在接触面CT上的触觉呈现钮3与触觉电极102之间经由电介质层106而形成静电电容CNE。此外,在这些图中,为了使得易于看图,仅示出了电压供给电路110(参照图2)中包含的触觉呈现电压生成电路113,电压供给电路110中包含的其它结构未图示。关于电压供给电路110的更具体的结构将在后说明。
电压供给电路110中包含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当中的位于透明绝缘基板101的至少一部分区域上的第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的至少一部分区域上的全部第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当中的位于透明绝缘基板101的至少一部分区域上的第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的至少一部分区域上的全部第2电极102b施加电压信号Vb
图5及图6分别为示出电压信号Va及电压信号Vb的一例的曲线图。第1电压产生电路113a的电压信号Va(第1电压信号)具有第1频率。第2电压产生电路113b的电压信号Vb(第2电压信号)具有不同于第1频率的第2频率。电压信号Va的振幅和电压信号Vb的振幅可以为相同振幅VL。在图5、6的例子中,使用频率不同的正弦波作为电压信号Va及电压信号Vb。可以使用脉冲波或具有其它形状的波来代替正弦波。为了产生足够大的触觉,振幅VL优选为约几十V。
图7为示出通过组合电压信号Va(参照图5)及电压信号Vb(参照图6)而产生的调幅信号VN的曲线图。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。其结果是,在形成有第1电极102a及第2电极102b的各个电极与触觉呈现钮3之间的静电电容CNE(参照图4)的区域中,重复进行依照具有振幅VL的大致2倍的最大振幅VH的调幅信号VN的充放电。其结果是,对触觉呈现钮3施加与最大振幅VH的调幅信号VN对应的静电力,该触觉呈现钮3经由电介质层106以跨越第1电极102a及第2电极102b的方式与第1电极102a及第2电极102b相接。调幅信号VN与上述第1频率与第2频率之差对应地具有差频。因而,当触觉呈现钮3在触觉呈现屏150上旋转时,作用于触觉呈现钮3的摩擦力按照上述差频而变化。其结果是,触觉呈现钮3按照差频而振动。使用者将触觉呈现钮3的振动感知为从触觉呈现屏150得到的触觉。如以上那样,触觉呈现面板100具有的触觉呈现屏150构成为通过控制施加于触觉呈现钮3的静电力来使施加于触觉呈现钮3的摩擦力变化从而产生触觉。
如上所述,生成具有输入的电压信号Va(参照图5)及电压信号Vb(参照图6)各自的大致2倍电压的调幅信号VN。据此,对于使期望的摩擦力作用于触觉呈现钮3所需的调幅信号VN,能够通过具有该调幅信号VN的大致1/2电压的电压信号Va(参照图5)及电压信号Vb(参照图6)来生成。因而,与对第1电极102a及102b直接输入调幅信号的情况相比,能够以1/2的电压生成同等的静电力,能够进行低电压驱动。
为了呈现对于使用者足够大的触觉,最大振幅VH与之对应地足够大即可,与此相比振幅VL可以为小的值。因而振幅VL无需大到由其自身产生足够大触觉的程度。这样设定振幅VLs的结果是,在仅有第1电极102a及第2电极102b中任意一方与触觉呈现钮3接触的状态下,无论怎样选择电压信号Va及电压信号Vb的频率,使用者都几乎感知不到触觉。
为了易于使触觉呈现钮3以跨越第1电极102a及第2电极102b的方式定位,优选的是触觉电极102的间距PE小于接触面CT的直径RNE。该详情将在后说明。
<触摸面板>
图8为示出作为触摸屏250(参照图2)的一例的电容方式的触摸屏250a的俯视图。图9为沿着图8的线A1-A1及线A2-A2的部分剖视图。
触摸屏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各自包括电连接的多个激励电极202(参照图2),列方向布线层207各自包括电连接的多个检测电极203(参照图2)。在图8及图9中,忽略这样的微细构造而图示出行方向布线层206及列方向布线层207。激励电极202(参照图2)由金属的单层膜或多层膜、或者包含它们中的任意膜且还使用了其它导电材料的多层构造构成。作为金属,优选为例如铝或银等低电阻金属。关于检测电极203(参照图2)也是同样的。通过使用金属作为布线材料,能够降低布线电阻。另一方面,因为金属布线是不透明的,所以容易被视觉辨识。为了降低视觉辨识性且提高触摸屏的透射率,对金属布线提供细线构造即可。细线构造通常为网状。
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地排列,多个列方向布线层207在行方向上隔开间隔地排列。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与列方向布线层207通过层间绝缘层204被绝缘。
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、或多层膜构成。无机绝缘膜优于提高耐湿性,而有机绝缘膜优于提高平坦性。作为无机绝缘膜,使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等透明性硅基无机绝缘膜或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,能够使用具有由氧化硅、氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的主链并且具有与其侧链或官能团键合的有机物的高分子材料、或具有由碳构成的主链的热固性树脂。作为热固性树脂,列举例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或烯烃树脂。
触摸屏250a的行方向布线层206各自通过引出布线层R(1)~R(m)而连接于触摸屏端子部208。列方向布线层207各自通过引出布线层C(1)~C(n)而连接于触摸屏端子部208。触摸屏端子部208设置于基板201的端部。
引出布线层R(1)~R(m)配置于可检测区域的外侧,以靠近触摸屏端子部208的排列的中央的顺序依次向对应的电极延伸,以得到大致最短的距离。关于引出布线层R(1)~R(m),在确保互相绝缘的同时尽可能稠密地配置。对于引出布线层C(1)~C(n)也是同样的。通过这样配置,能够抑制基板201当中可检测区域的外侧部分的面积。
可以在引出布线层R(1)~R(m)的群与引出布线层C(1)~C(n)的群之间设置屏蔽布线层209。据此,抑制由于一个群的影响而另一个群产生噪声的情况。另外,能够减少从显示面板300(参照图2)产生的电磁噪声对引出布线层带来的影响。可以在与行方向布线层206或列方向布线层207同时用相同材料来形成屏蔽布线层209。
绝缘层205以使触摸屏端子部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及层间绝缘层204。绝缘层205可以用与层间绝缘层204同样的材料来形成。在显示面板300为液晶面板的情况下,可以在绝缘层205的、用于显示的光透射的部分之上粘贴实施过用于液晶面板的防眩光处理的上部偏光板。
图10为示出作为触摸屏250(参照图2)的一例的电容方式的触摸屏250b的俯视图。图11为沿着图10的线B1-B1及线B2-B2的部分剖视图。在图10、11的例子中,采用了所谓的金刚石构造。
行方向布线层206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具有相互分离的多个金刚石形状的电极和使相邻的金刚石形状的电极之间电连接的桥206B作为激励电极202。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,可以不对行方向布线层而对列方向布线层应用桥构造。因为由于形成桥而布线层的电性电阻趋于变高,所以优选对列方向布线层及行方向布线层当中的较短者应用桥构造。
作为行方向布线层206及列方向布线层207的材料,使用例如氧化铟锡(IndiumTin Oxide:ITO)等透明导电膜。因为ITO具有透光性,所以布线层被使用者视觉辨识的可能性变低。因为ITO等透明导电膜具有较高的电性电阻,所以适合应用于布线电阻不成为问题的小型触摸屏。另外,由于与其它金属布线之间的腐蚀而ITO等透明导电膜的布线容易断线,所以为了防止腐蚀需要考虑耐湿性及防水性。
此外,上述对触摸屏的构造与显示面板的构造为独立的情况进行了说明,但它们也可以以不可分的方式而一体化。例如,在所谓的外嵌(on-cell)触摸面板的情况下,触摸屏直接形成于显示面板300的基板(通常为彩色滤光片基板)上而不使用基板201。在所谓的内嵌(in-cell)触摸面板的情况下,触摸屏形成于显示面板300具有的两个透明绝缘基板(未图示)之间。
另外,在上述触摸屏中,示出了由行方向布线层206和列方向布线层207构成的检测构造,但不限于该构造。例如,图12为概略性示出具有将由检测电极和激励电极构成的段(segment)排列为矩阵状而成的检测构造的触摸屏250c的结构的俯视图。图13及图14示出配置于图12中的区域A的段内的激励电极202a及检测电极203b的图案形状的一例。使用将以如图13及图14所示的激励电极202a及检测电极203b作为1组的段以矩阵状排列而分别驱动的段构造的触摸屏250c。利用驱动电路中的开关切换,还能够兼用触觉呈现面板100a及触摸面板200。
<压敏传感器>
对图1所示的压敏传感器216进行说明。通常,作为压敏传感器216,有将施加于由半导体Si(硅)构成的膜片(diaphragm)(隔膜)的压力检测为膜的变形的方式、通过静电电容的变化检测与按压力相应地产生的显示面板或触摸面板等的变形的静电电容式、检测由与按压力相应的形变引起的金属线的电阻变化的电阻式等。
在静电电容式的情况下,例如,在显示面板300的与显示面相反的一侧的面上,在对角线上对称的4个部位设置压敏传感器216。在该情况下,当用触觉呈现钮3按压触觉呈现触摸显示器1的操作面时,由于该按压力,触觉呈现触摸显示器1在与操作面相反的一侧的方向上弯曲,或是触觉呈现触摸显示器1在与操作面相反的一侧的方向上略微移动。压敏传感器216通过检测由于配置于该压敏传感器216内的电容检测电极之间的间隔变窄而产生的电容变化从而探测按压力。压敏传感器216内的各电容检测电极与触觉呈现触摸显示器1的操作面平行,并且隔开任意间隔地设置。
在静电电容式以外的方式的情况下,也通过检测构成触觉呈现触摸显示器1的部件中的任意部件的由按压力导致的形状变化来探测按压力。
此外,在图1中,将压敏传感器216配置于显示面板300的下侧(与显示面相反的一侧),但不限于此。压敏传感器216最好是配置于在触觉呈现触摸显示器1的构造中形状变化与按压力的关系的可再现性良好、由按压力导致的形状变化大、且压敏传感器216的灵敏度最佳的位置。另外,不限于压敏传感器216,例如可以是在显示面板300的背面将传感器配置为矩阵状而成的片状的压力传感器,也可以是对检测为最优方式的压力传感器。
<触觉呈现面板>
图15为概略性示出触觉呈现屏150的结构的俯视图。图16为说明触觉电极102与触觉呈现钮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150具有透明绝缘基板101、触觉电极102和电介质层106。而且,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101上配置有多个引出布线层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经由引出布线层105而连接于触觉呈现面板端子部107。电压供给电路110(参照图2)经由FPC 108(参照图1)而连接于触觉呈现面板端子部107。此外,关于引出布线层105的详情将在后说明。
触觉电极102各自沿着延伸方向(图15的纵向)而延伸。多个触觉电极102沿着排列方向(图15的横向)隔开间隔地排列。在图15的例子中,透明绝缘基板101具有具备长边及短边的长方形形状。因此,触觉呈现屏150也与透明绝缘基板101对应地具有长边及短边。在图12的例子中,排列方向沿着长边。在触觉呈现屏150的对观察者而言的水平方向为沿着长边的情况下,上述排列方向沿着水平方向。
以上示出了在触觉呈现屏150中,触觉电极102在延伸方向上延伸且沿着排列方向排列的例子,但触觉电极102的构造不限于此,可以为例如图17所示的触觉呈现面板100a那样将多个段配置为矩阵状的结构。图18及图19示出了在图17中的区域A的段内配置的触觉电极102的图案形状的一例。触觉电极102的形状不限于图18及图19那样的形状,只要为在第1电极102a及第2电极102b相邻的构造中同一区域内的互电容大于与不同区域之间的电极的互电容的构造即可。具体而言,最好配置为同一区域内的第1电极102a与第2电极102b的距离窄于不同区域之间的第1电极102a与第2电极102b的距离。据此,由于能够抑制在触摸面板200的检测电极203与触觉电极102之间形成的电容对触摸检测精度的影响,因此能够使触觉电极102的布线电阻更低,能够使触觉强度更加提高。
在触觉电极102与触觉呈现钮3之间形成的静电电容CNE越大则能够呈现越强的触觉。根据这一观点,触觉电极102的面积优选为大。在优先考虑触觉电极102的面积大小的情况下,难以通过对触觉电极102提供微细构造来使触觉电极102不易被视觉辨识。为了在使触觉电极102的面积增大的同时使触觉电极102不易被视觉辨识,触觉电极102可以由透明导电膜形成。作为透明导电膜的典型材料有ITO。因为ITO等透明导电膜与金属相比具有较高的电性电阻,所以适合应用于布线电阻不成为问题的小型触摸屏。在需要应用于布线电阻成为问题的大型触摸屏的情况下,使ITO膜厚度变厚,或是增加掺杂剂含量而使电阻率减小。在该情况下,因为有时ITO的光吸收率会发生变化而触摸屏看上去像着色,所以有时需要调节显示器的色调等。另外,由于与其它金属布线之间的腐蚀而ITO等透明导电膜的布线容易断线,所以在利用与其它金属的层叠构造来降低电极的布线电阻的情况下,为了防止腐蚀需要考虑耐湿性及防水性。
代替使用上述那样的透明导电膜,触觉电极102可以为金属的单层膜或多层膜、或者具有包含这些中的任意膜且还使用了其它导电材的多层构造的电极(以下也称为“含金属膜电极”)。作为金属,优选为例如铝或银等低电阻金属。通过使用含金属膜电极,能够降低布线电阻。另一方面,金属膜是不透明的所以易于被视觉辨识。因此,为了使金属膜不易被视觉辨识,对含金属膜电极提供细线构造即可。细线构造通常为网状。
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多层膜构成。在多层膜的情况下,可以层叠不同种类的有机绝缘膜,或者可以层叠不同种类的无机绝缘膜,或者也可以层叠有机绝缘膜与无机绝缘膜。无机绝缘膜具有高不透湿性、高硬度和高耐磨性。由于触觉呈现钮3在电介质层106上旋转,因此电介质层106要求高耐磨性。虽然为了得到高平坦性有机绝缘膜是优选的,但有机绝缘膜的硬度低且耐磨性低。因此,为了得到高平坦性和高耐磨性这两者,优选在有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等透明性硅基无机绝缘膜或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,能够使用具有由氧化硅、氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的主链并且具有与其侧链或官能团键合的有机物的高分子材料或具有由碳构成的主链的热固性树脂。作为热固性树脂,列举例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或烯烃树脂。
静电电容CNE由下述式(1)来表示。
CNE=Q/V=εS/d……(1)
在此,Q为储存于导电弹性部6及触觉电极102各自中的电荷量,V为触觉呈现钮3与触觉电极102之间的电压,ε为电介质层106的介电常数,S为隔着电介质层106的导电弹性部6与触觉电极102的接触面积,d为电介质层106的厚度。静电电容CNE与介电常数ε成正比,与膜厚度d成反比。
根据上述式(1),为了增大静电电容CNE,介电常数ε优选为高。具体而言,优选的是电介质层106包括具有10以上的相对介电常数的膜(以下也称为“高介电常数绝缘膜”)。在高介电常数绝缘膜中,产生由于从外部施加的电场而正负电荷位移到材料内的状态(通常称其为介电极化)。关于介电极化,在电压被保持的期间,由极化而产生的电荷(通常称为极化电荷)被维持,当电压降低时,极化电荷减少而介电极化降低,当将施加电压设为零伏特时介电极化也消失。介电极化的方向能够随电场的变化而变化。关于高介电常数绝缘膜,可以以单层方式来使用,也可以通过与其它低介电常数的无机绝缘膜或有机绝缘膜、或者其它高介电常数绝缘膜层叠而作为多层膜来使用。通常介电常数越高则折射率也越高,因此通过将高介电常数绝缘膜与低介电常数绝缘膜层叠来得到高折射率膜与低折射率膜的层叠构造。利用该层叠构造,电介质层106可以作为防反射膜而发挥功能。
另外根据上述式(1),为了增大静电电容CNE,厚度d优选为小。通过将高介电常数绝缘膜与有机绝缘膜层叠,能够在确保足够绝缘性的同时使有机绝缘膜的膜厚变薄。据此能够减小电介质层106的厚度d。
假设触觉电极为矩阵构造(即具有相互交叉的X电极及Y电极的构造)(例如参照日本特开2015-097076号公报),在X电极与Y电极的交叉部产生高低差、即凹凸。如果包覆该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的过度降低,绝缘层的厚度存在限度。因此,在触觉呈现屏的表侧面可能产生凹凸。当该凹凸的质感(texturefeeling)与由来自触觉电极的静电力所带来的质感混合时,难以向使用者给予预期的质感。在具有使表面形状平坦化的效果的有机绝缘膜被用作电介质层106的情况下,虽然避免了产生上述凹凸,但为了平坦化而需要一定程度的大的厚度,所以无法避免静电电容CNE的降低。
与之相对,根据本实施方式1,因为触觉电极102不具有交叉部,所以凹凸的大小可以被抑制到约为触觉电极102的厚度。据此,能够使得具有平坦化效果的有机膜的膜变薄、或者使得能够应用平坦化效果低的高介电常数绝缘膜。据此,能够使得静电电容CNE大于在矩阵构造的情况。另外,由于在触觉呈现屏150的与触觉呈现钮3的接触面凹凸少,因此在不施加电压信号时不将由触觉呈现屏150的表面的凹凸引起的触觉给到触觉呈现钮3,因此施加电压信号时的触觉呈现钮3的触觉变得更清晰。
另外,即使静电电容CNE相同,如果触觉呈现钮3在电介质层106上容易滑动,则触觉呈现钮3与触觉电极102之间的静电力的变化也容易被使用者感知为摩擦力的变化。据此,能够对使用者给予更大的触觉。为了使触觉呈现钮3在电介质层106上容易滑动,需要抑制电介质层106与触觉呈现钮3之间的紧贴力。为此,例如可以在电介质层106的最外表面或在导电弹性部6的与电介质层106的接触面、或在这两者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20为说明在触觉电极102的间距PE大于触觉呈现钮3的直径RFE时的、在触觉电极102与触觉呈现钮3之间形成的静电电容CNE的示意图。图21为说明在触觉电极102的间距PE小于直径RFE时的、在触觉电极102与触觉呈现钮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及第2电极102b分别施加频率不同的电压信号Va(参照图5)及电压信号Vb(参照图6)来产生与调幅信号VN(参照图7)对应的静电力。据此,电介质层106与触觉呈现钮3之间的摩擦力与调幅信号VN的差频对应地发生变化,使用者将该变化感知为触觉。在图20所示的状态下,因为仅有电压信号Va作用于触觉呈现钮3而电压信号Vb不作用于触觉呈现钮3,所以未生成调幅信号VN而不产生触觉。另一方面,在触觉呈现钮3位于第1电极102a与第2电极102b的边界上方的情况下,产生触觉。因此在图20的结构中,取决于触觉呈现钮3的位置的不同,有产生触觉的位置和不产生触觉的位置。与此相对,在图21所示的状态下,无论触觉呈现钮3的位置如何,电压信号Va及电压信号Vb这两者都作用到触觉呈现钮3,由此产生调幅信号VN。因此,在图21的结构中,无论触觉呈现钮3的位置如何都能够感觉到触觉,能够任意设定触觉呈现钮3的位置。也就是说,为了易于使触觉呈现钮3以跨越第1电极102a及第2电极102b的方式定位,在如例如在后说明的图22所示地分割导电弹性部6的情况下,优选的是导电弹性部6的宽度6b大于触觉电极102的间距PE。另外,在不将导电弹性部6分割为多个的情况下,优选的是导电弹性部6的外径6a大于触觉电极102的间距PE
<触觉呈现钮的构造>
图22为示出触觉呈现钮3的旋转部4的构造的示意图。图23为安置触觉呈现钮3的位置固定于1个部位时、将旋转部4安置于触觉呈现面板100的接触面上而使之旋转时的固定部5的示意图。图24为将触觉呈现钮3的旋转部4安置于触觉呈现面板100的接触面上而使之旋转时抑制水平移动的旋转轴部5a的示意图。旋转部4及固定部5(旋转轴部5a)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、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯,聚对苯二甲酸乙二醇酯、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、液晶性聚合物、聚醚醚酮、氟树脂等树脂构成。因为操作感及触觉取决于触觉呈现钮3的重量而变化,所以根据用户的偏好、触觉呈现钮3的使用环境及使用目的等来选择材料。由于旋转部侧面10需要与导电弹性部6及指示体2(参照图31)电连接,因此旋转部侧面10的与指示体2接触的表面部10s及边界部导电部16s由金属或导电树脂材料(优选为电阻103Ω以下)构成。优选的是表面部10s及边界部导电部16s的电阻值被设定为使得在触觉电极102的布线电阻、导电弹性部6的电阻与在电介质层106之间形成的RC电路中触觉电极102与导电弹性部6之间形成的电容C为最大的值。
轴部14的形状和固定孔9的孔部的形状采用相同的圆柱形状。触觉呈现钮3是将固定部5(旋转轴部5a)的轴部14插入到旋转部的固定孔9而一体化而成的。例如,如图22、23所示,可以通过将形成有凹凸的轴部14嵌入于固定孔9来避免旋转部4与轴部14分离。关于轴部14与固定孔9之间的间隙,优选为在旋转部4顺畅转动的范围内间隙尽可能小。当轴部14与固定孔9的间隙窄时,旋转触觉呈现钮3时旋转轴的晃动变小,将由于旋转轴晃动而产生的旋转部4的摇晃及振动等与本应提供给触觉呈现钮3的触觉不同的触觉给予指示体2的情况被抑制,提供给使用者的触觉变得更清晰。为了旋转部4顺畅旋转,优选为轴部14的表面及固定孔9的内表面部的表面的凹凸尽可能少,优选为表面粗糙度Ra都为0.5μm以下。固定孔9的内径公差优选为0~+0.5mm,轴部14的外径公差优选为-0.0005mm。
固定部5(旋转轴部5a)是作为旋转部4旋转时的旋转轴的部分,具有使触觉呈现面板100的操作面与旋转部4的旋转轴保持垂直的作用。因此,固定部5(旋转轴部5a)的轴部14的中心与底面部15及粘合部17(轴构造体保持部17a)正交,粘合部17(轴构造体保持部17a)的底面平坦,导电弹性部6的与触觉呈现面板100的接触面和粘合部17(轴构造体保持部17a)位于同一平面上。此外,图23中示出了粘合部17的直径与固定台13的直径相同的情况,但也可以如图24那样轴构造体保持部17a的直径与固定台13的直径不同。
在使旋转部4旋转时指示体2接触的旋转部4的旋转部侧面10的表面部10s及边界部导电部16s由导电材料构成,也与导电弹性部6及位置检测部7电连接。探测使用者有无接触到旋转部4的表面,抑制电荷在导电弹性部6中的蓄积。表面部10s及边界部导电部16s由与导电弹性部6同样的材料构成。尤其优选为电阻低的金属,也可以在用树脂等形成了旋转部4之后,通过金属电镀等进行涂敷而形成表面部10s及边界部导电部16s。详情将在后说明。
导电弹性部6为与触觉电极102形成静电电容的导体。导电弹性部6被分割为两个以上,防止触觉强度降低。关于该效果的详情将在后说明。由于导电弹性部6具有弹性,从而具有抑制由紧贴性降低导致的触觉强度的106降低的效果。当由于因旋转部4、固定部5(旋转轴部5a)的加工精度或触觉呈现屏150的组装精度引起的触觉呈现面板100表面的平坦度降低或者触觉呈现面板100表面的微小凹凸等而导电弹性部6与触觉呈现面板表面的紧贴性减少时,触觉电极102与导电弹性部6不仅经由电介质层106还经由介电常数小的空气来形成静电电容,从而在触觉电极102与导电弹性部6之间形成的静电电容减小,导致触觉强度降低。由于导电弹性部6具有弹性,因此能够填充由触觉呈现面板100表面的凹凸导致的电介质层106与导电弹性部6的间隙,能够防止由导电弹性部6与触觉呈现面板100的紧贴性降低导致的触觉强度降低。作为用于导电弹性部6的材料,优选的是以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CSM橡胶为基材、混合有导电碳黑或金属粉末等导电物质而成的被称为导电橡胶的具有弹性的树脂材料。体积电阻率(volumeresistivity)为106Ωcm以下即可,体积电阻率越低则电荷越难以蓄积于导电弹性部6。关于电荷向导电弹性部6蓄积的详情将在后说明。另外,因为与触觉电极102形成静电电容,所以耐压特性尽可能高则导电弹性部6的寿命、可靠性提高,因而是优选的。位置检测部7与触摸屏250的检测电极203形成静电电容,用于检测触觉呈现钮3的位置、旋转量。
形成位置检测部7的材料为能够与检测电极203形成静电电容的导体,与导电弹性部6同样地具有弹性,可以使用与导电弹性部6相同的材料。与触觉呈现面板100的紧贴性较好的话,则不易产生设计值与实际静电电容值的差异,可以得到稳定的位置检测精度。
当通过将导电弹性部6及位置检测部7设为相同厚度以使得在与触觉呈现面板100的表面之间不产生间隙地紧贴于触觉呈现面板100的表面时,可以得到强的触觉强度、高精度的位置检测。导电弹性部6及位置检测部7与触觉呈现面板100接触的面的平面度(测定与某基准面的距离,测定值的最大值与最小值之差)优选为0.5mm以下。另外,据说操作触摸面板时人的手指相对于触摸面的接触面积的直径为儿童约3mm、成人最大7~10mm左右,据说通常各种触摸操作过程中手指的接触面积为20~400mm2,因此可以认为位置检测部7的面积在7mm2以上且400mm2以下的范围内。
<钮位置及旋转量的检测>
图25为说明检测触觉呈现钮3的位置时触摸面板200检测时的线C-C的电容分布的示意图。以时分方式进行向触觉呈现钮3产生触觉和检测触觉呈现钮3的位置。在对触觉电极102施加电压信号的期间,检测电极203及激励电极202施加0V,或者以与触觉电极102形成静电电容而不导致施加于触觉电极102的电压降低的方式施加任意电压。当检测电极203进行位置检测时,将触觉电极102设为浮置(floating)状态。然后,通过检测导电弹性部6与检测电极203经由触觉电极102形成静电电容时的激励电极202与检测电极203的静电电容的变化量,从而检测触觉呈现钮3的位置。
检测电极203与位置检测部7和导电弹性部6这两者形成静电电容并检测静电电容。此时,因为存在间隙8,所以与位置检测部7的静电电容分布和与导电弹性部6的静电电容分布在不同位置具有峰值,将各个位置区分开来检测。
关于触觉呈现钮3的旋转量,在位置检测部7为1个的情况下,根据距位置检测部7的初始位置的移动量来计算旋转量作为仅旋转方向上的移动。位置检测部7可以不一定为1个。如图26所示在位置检测部7为多个的情况下,能够根据在初始位置(P1,P2)的各位置检测部7之间的方向矢量P1-P2与在移动后的位置(P1',P2')的方向矢量P1'-P2'计算旋转量θ。
在图26中,当设旋转中心为P0、设平移量为Txy、设旋转角θ的坐标变换矩阵为R、设单位矩阵为I时,根据以下式(2)及(3),P1'-P2'用式(4)来表示。
P1'=R·P1-(R-I)·P0+Txy……(2)
P2'=R·P2-(R-I)·P0+Txy……(3)
P1'-P2'=R·(P1-P2)……(4)
此外,在坐标变换矩阵R等于单位矩阵I(R=I)的情况下为平移操作(translational operation),Txy用以下的式(5)来表示。
Txy=P1'-P1……(5)
另外,当采用触觉呈现钮3的操作范围超过360度的设定的情况下,参照位置检测部7的旋转角及旋转角变化方向,进行360度×n(n为整数)的加减法校正从而能够计算距初始位置的旋转角度。用于计算的各位置检测部7的对数越多,则旋转角的测定精度越提高,但导电弹性部6的面积越少,所以根据触觉强度与旋转角的测定精度的平衡来决定位置检测部7的数量。也可以将表示触觉呈现钮3的指示位置的指示位置线11(参照图22)配置于旋转部4,以实现钮位置的视觉化。在配置了指示位置线11的情况下,通过在指示位置线11的正下方配置位置检测部7,能够计算距应该作为指示位置线11的初始状态的位置(原点)的移动量,所以实现了计算处理的简化。
<电极间距离>
图27示出触觉呈现钮3中的导电弹性部6及位置检测部7的位置关系的一例。用间隙8表示在相邻的导电弹性部6之间配置有位置检测部7时导电弹性部6与位置检测部7之间的距离,用间隙8a表示在相邻的导电弹性部6之间未配置位置检测部7时导电弹性部6之间的距离。当在触觉呈现面板100的表面有由电极厚度引起的凹凸的情况下,当导电弹性部6一边经由电介质层106与触觉电极102接触一边滑动时,触觉呈现钮3由于表面的凹凸而振动。无论施加于触觉电极102的电压信号如何,该振动都被指示体2感知。其结果是,指示体2可能难以感觉到由该电压信号得到的触觉。换言之,触觉强度可能降低。
即使触觉呈现面板100的表面有凹凸,也如将在后说明那样,指示体2是否容易感觉到该凹凸取决于触觉电极102的电极间间隔。越是允许更大的凹凸,则为了缓和凹凸而增大电介质层106厚度的必要性越低。即,允许减小电介质层106的厚度。据此,能够增大在导电弹性部6与触觉电极102之间形成的电容。因而,能够产生更强的触觉。另外,当触觉电极102的电极间距离宽于导电弹性部6与位置检测部7之间的间隙8时,导电弹性部6的边缘部18(参照图27)被触觉电极102的电极间距离引起的表面凹凸卡住,在触觉呈现钮3产生意外的触觉,所以触觉电极102的电极间距离优选为窄于间隙8。另外,触觉电极102的电极间距离较窄的话,则触觉电极102的专有面积变大,与导电弹性部6形成的静电电容变大,得到的触觉强度也变大,所以是优选的。
<触觉呈现触摸面板的详细结构>
图28为概略性示出触觉呈现触摸面板400的结构的框图。在此,假设设置有激励电极Ty(1)~Ty(m)作为多个激励电极202,设置有检测电极Tx(1)~Tx(n)作为多个检测电极203,设置有触觉电极H(1)~H(j)作为多个触觉电极102。触觉电极H(1)~H(j)按照括号内的数字依次排列,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,假设由1个激励电极202构成1个行方向布线层206(参照图8或图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250和触摸检测电路210。触觉呈现面板100具有触觉呈现屏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和触摸检测控制电路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及触摸坐标计算电路214的工作。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)各检测电极得到的信号。据此电荷检测电路212检测检测电极Tx(1)~Tx(n)各自的电荷量。设k为1以上且m以下的整数,电荷检测结果的信息表示与对激励电极Ty(k)提供激励脉冲信号时激励电极Ty(k)与检测电极Tx(1)~Tx(n)各检测电极的互电容对应的值。此外,电荷检测电路212能够根据来自触摸检测控制电路213的控制信号辨识对激励电极Ty(1)~Ty(m)中的哪个施加了激励脉冲信号。触摸坐标计算电路214基于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”)。
触摸坐标计算电路214将触摸坐标数据输出到钮移动量计算电路220,并且还将触摸坐标数据作为触摸动作信息输出到触觉形成条件变换电路120及触觉呈现控制电路114。钮移动量计算电路220将旋转角度、转速、水平移动距离的信息作为钮的移动量输出到触觉形成条件变换电路120及显示屏幕处理电路321。触觉形成条件变换电路120将实现基于输入的信息计算出的触觉强度(操作感强度)的电信号条件输出到触觉呈现控制电路114。像这样,触摸检测电路210具有检测触觉呈现钮3与触觉呈现面板100的操作面的接触位置的接触位置检测部的功能。此外,触觉呈现面板100也可以具有该接触位置检测部的功能。
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和触觉呈现控制电路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)当中的第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,对在一个方向(图中为横向)排列的触觉电极H(1)~H(j)交替施加电压信号Va及电压信号Vb。开关电路112基于来自触觉呈现电压生成电路113的指令取接通(ON)状态或关断(OFF)状态。开关电路112在接通状态下将触觉电极102连接到触觉呈现电压生成电路113,在关断状态下使触觉电极102为浮置状态。在本实施方式1中,开关电路112具有两个开关40,一个进行向全部第1电极102a的电气路径的开关,另一个进行向全部第2电极102b的电气路径的开关。可以联动地控制这两个开关40。此外,开关40相当于切换部。
触觉呈现控制电路114参照由触觉形成条件变换电路120计算出的触觉强度的信息。触觉呈现控制电路114可以基于该信息控制触觉呈现电压生成电路113的工作。像这样,电压供给电路110具有如下触觉控制部的功能:当触觉呈现钮3与触觉呈现面板100的操作面的接触位置存在于预先设定的操作区域时,该触觉控制部进行针对该操作区域将触觉呈现钮3与操作面之间的摩擦力作为触觉来呈现的控制。
<触觉呈现触摸面板的工作>
图29为示出指示体2未与触觉呈现钮3接触时激励电极202与检测电极203的静电电容的影像的示意图。图30为概略性示出指示体2未与触觉呈现钮3接触时的触觉呈现触摸面板400(参照图28)的工作定时的时序图。
在指示体2未与触觉呈现钮3接触时,导电弹性部6及触觉电极102都处于浮置状态,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与激励电极202的静电电容为主的电荷量。触摸检测控制电路213也将激励电极202的控制信号输出到触觉呈现电压生成电路113。
基于该控制信号,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,触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。据此,触觉呈现电压生成电路113与全部触觉电极102之间的电连接被切断。其结果是,全部触觉电极102的电位为浮置状态。
接下来在触摸坐标计算期间P2,触摸坐标计算电路214基于从电荷检测电路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)与检测电极Tx(1)~Tx(n)形成的全部交叉部的电容的电荷检测结果,判定是否有指示体2的触摸。通过手指等指示体2的接近或接触而缓和了激励电极202与检测电极203之间的电场耦合的结果是互电容中的充电电荷降低。基于该降低的程度,触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。在判定为有触摸的情况下,触摸坐标计算电路214基于上述电荷检测结果开始计算触摸坐标数据。具体而言,触摸坐标计算电路214针对关于充电电荷的降低程度最大的交叉部及其周围的交叉部的检测结果进行例如重心运算等运算处理,从而能够计算触摸坐标数据。在判定为无触摸的情况下,触摸坐标计算电路214不进行触摸坐标数据的计算,等待直到下一次电荷检测结果的处理。
在此,以下将对得出有指示体2向触觉呈现钮3的接触的判定结果时的工作进行说明。
图31为示出指示体2与触觉呈现钮3接触时的激励电极202与位置检测部7的静电电容的影像的示意图。图32为概略性示出指示体2与触觉呈现钮3接触时的触觉呈现触摸面板400(参照图28)的工作定时的时序图。
在指示体2与触觉呈现钮3接触的情况下,导电弹性部6经由触觉呈现钮3及指示体2而为接地连接的状态,检测电极203经由触觉电极102而与导电弹性部6形成静电电容,检测电极203与激励电极202的静电电容减少。其结果是,电荷检测电路212检测到的电荷量减少,探测出指示体2接触到触觉呈现钮3。
在触摸检测期间P1,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。激励脉冲产生电路215接受该控制信号并向激励电极Ty(1)给予激励脉冲信号(充电脉冲信号)。据此,激励电极Ty(1)与在俯视时与其交叉的检测电极Tx(1)~Tx(n)各检测电极之间的电极间电容(互电容)被充电。电荷检测电路212使用检测电极Tx(1)~Tx(n)检测上述充电的电荷量。然后电荷检测电路212对该检测结果实施模拟/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到触摸坐标计算电路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,与激励电极Ty(2)~Ty(m)对应的互电容的电荷检测结果被输出到触摸坐标计算电路214。
触摸检测控制电路213也将上述控制信号输出到触觉呈现电压生成电路113。触觉呈现电压生成电路113能够基于该控制信号来辨识触摸检测期间P1。在触摸检测期间P1,触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。据此,触觉呈现电压生成电路113与全部触觉电极102之间的电连接被切断。其结果是,全部触觉电极102的电位为浮置状态。
接下来在触摸坐标计算期间P2,触摸坐标计算电路214基于从电荷检测电路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)与检测电极Tx(1)~Tx(n)形成的全部交叉部的电容的电荷检测结果,判定是否有指示体2的触摸。通过手指等指示体2的接近或接触而缓和了激励电极202与检测电极203之间的电场耦合的结果是互电容中的充电电荷降低。基于该降低的程度,触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。在判定为有触摸的情况下,触摸坐标计算电路214基于上述电荷检测结果开始计算触摸坐标数据。具体而言,触摸坐标计算电路214针对关于充电电荷的降低程度最大的交叉部及其周围的交叉部的检测结果进行例如重心运算等运算处理,从而能够计算触摸坐标数据。在判定为无触摸的情况下,触摸坐标计算电路214不进行触摸坐标数据的计算,处理返回至触摸检测期间P1。为了能够进行这样的处理,触摸坐标计算电路214将表示有无触摸的判定结果的信号提供给触摸检测控制电路213。
接下来在触摸坐标发出期间P3,根据来自触摸检测控制电路213的触摸坐标数据发出定时,触摸坐标计算电路214将触摸坐标数据输出到钮移动量计算电路220并且还将触摸坐标数据作为触摸动作信息输入到触觉形成条件变换电路120及触觉呈现控制电路114。
接下来在判定期间P4,触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定触觉呈现钮3的位置,决定触觉呈现的区域。
触觉呈现控制电路114基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来选择与显示屏幕和触觉呈现钮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之间的波形的区别通常为频率的区别。触觉呈现信号波形在触觉呈现控制电路114的内部或外部被设定。触觉呈现信号波形的种类可以为1种,也可以多于1种。在触觉呈现信号波形的种类只存在1种的情况下,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多于1种的情况下,基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来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,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,与处于未输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40接地或者不接通开关而使触觉电极102保持浮置。据此信号被施加到触觉电极102,从而呈现触觉。在图32的例子中,具有H电平(高电平)及L电平(低电平)的交流信号被施加到触觉电极102。触觉电极102在H电平期间在正极的高电压、通常为正几十伏特下被充电,在0电平期间被放电,在L电平时在负极的高电压、通常为负几十伏特下被充电。可以基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来适当设定脉冲信号的产生周期及产生期间。
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,重复进行上述工作。据此,触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现钮3的位置检测、与触觉呈现钮3的位置和显示屏幕相应的触觉呈现。
图33为示出在触摸检测期间P1(参照图32)在触觉呈现触摸显示器1中的静电电容的形成的示意图。在触摸检测期间P1,在指示体2与检测电极203之间形成静电电容CND。在该期间,全部触觉电极102的电位被设为浮置状态。据此避免触觉电极102发挥作为屏蔽的功能。因而能够提高触摸检测的灵敏度。
图34为示出在触觉呈现信号施加期间P5(参照图32)在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,触摸面板200的激励电极202及检测电极203的电位可以被设为浮置状态。据此,能够抑制基于激励电极202及检测电极203的电容形成对静电电容CNE带来的影响。代替地,触摸面板200的激励电极202及检测电极203的电位可以设为实质上恒定的电位,例如,激励电极202及检测电极203可以以低阻抗连接到接地电位。据此,激励电极202及检测电极203可以发挥作为触觉电极102与显示面板300之间的屏蔽的功能。因而,抑制了由施加于触觉电极102的高电压信号引起而在显示面板300产生噪声的情况。因而,能够防止由噪声引起的显示不良。反过来还抑制了由显示面板300引起而在触觉电极102产生噪声的情况。当触觉呈现信号被施加于触觉电极102时,导电弹性部6在与触觉电极102之间形成静电电容,与触觉电极102的电压相反的电位的电荷在导电弹性部6的与电介质层106相接的面蓄积,导电弹性部6与电介质层106之间产生静电力。其结果是,导电弹性部6与电介质层106之间的摩擦力发生变化,由于该摩擦力的变化,当旋转触觉呈现钮3时钮的转矩发生变化,感觉为旋转触觉呈现钮3时的操作感。
此外,在使用浮置状态的情况下,可以将激励电极202及检测电极203这两者都设为浮置状态,或者可以将一方设为浮置状态。另外,在使用恒定电位的情况下,可以将激励电极202及检测电极203这两者设为恒定电位,或者也可以将一方设为恒定电位。可以将激励电极202及检测电极203中的一方设为浮置状态,将另一方设为恒定电位。在激励电极202及检测电极203各自与触觉电极102的距离不同的情况下,可以将激励电极202及检测电极203当中的较接近触觉电极102的电极设为浮置状态并且将较远者设为恒定电位。
此外,在图28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,而作为变形例,也可以是从电荷检测电路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来进行有无触摸的判定及触摸坐标的计算。
当在操作过程中或每次操作时变更在触觉呈现面板100上安置触觉呈现钮3的位置的情况下,可以将底面部15的面紧贴并固定在触觉呈现面板100上。另外,当在操作过程中或每次操作时不变更在触觉呈现面板100上安置触觉呈现钮3的位置的情况下(固定触觉呈现钮3的位置来使用的情况),可以用粘合部17将底面部15粘结并固定在触觉呈现面板100上。
<抑制电荷向导电弹性部的蓄积>
图35为示意性示出施加电压信号时蓄积于导电弹性部6的电荷经由指示体2而接地时的电荷的移动的影像图。图36为示意性示出施加电压信号时将触觉呈现钮3经由电介质层106而接触的一部分触觉电极102接地连接时蓄积于导电弹性部6的电荷的移动的影像图。导电弹性部6为对绝缘性树脂搀上导电碳黑、金属粒子而成的,因此电阻较高,容易蓄积电荷。当电荷蓄积于导电弹性部6时,导电弹性部6与触觉电极102之间的静电力不再随电压信号而变化,触觉强度降低。当将导电弹性部6与旋转部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被接地连接,从而蓄积于导电弹性部6的电荷被释放,能够抑制电荷的蓄积。
在导电弹性部6的电阻高的情况下,电荷在导电弹性部6内难以移动,仅通过上述那样经由指示体2释放电荷则无法充分释放电荷。在该情况下,驱动触觉电极102以使在施加电压信号时分割为两个以上的导电弹性部6中的至少1个与触觉电极102形成静电电容、至少1个经由电介质层106与连接于被接地连接的电荷排出部115(参照后述的图37)的触觉电极102连接,从而将蓄积于导电弹性部6的电荷直接经由电介质层106而释放到触觉电极102,从而防止电荷蓄积。连接于电荷排出部115的触觉电极102无需固定,可以在同一触觉电极102在施加电压信号与连接到电荷排出部115之间进行切换来驱动,也可以使施加电压信号的触觉电极102与连接于电荷排出部115的触觉电极102交替。但是,在连接于电荷排出部115的触觉电极102不产生静电力。因此,为了防止触觉降低,最好通过使被施加了电压信号的触觉电极102的数量多于连接于电荷排出部115的触觉电极102的数量,或是使连接于电荷排出部115的时间短于施加电压信号的时间,从而使得在与触觉电极102之间生成静电力的导电弹性部6的有效面积大于与电荷排出部115形成电容的导电弹性部6的有效面积。
图37为示出以如图36那样分割为两个以上的导电弹性部6中的至少1个与触觉电极102形成静电电容、至少1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时的结构的框图。在判定期间P4(参照图32),触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定触觉呈现钮3被安置的位置,决定触觉呈现的区域,将该区域分割为两个以上,决定输入触觉呈现信号的区域和接地的区域。
触觉呈现控制电路114基于来自触觉形成条件变换电路120的输入选择与显示屏幕和触觉呈现钮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之间的波形的区别通常为频率的区别。触觉呈现信号波形在触觉呈现控制电路114的内部或外部被设定。触觉呈现信号波形的种类可以为1种,也可以多于1种。在触觉呈现信号波形的种类只存在1种的情况下,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多于1种的情况下,基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来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(参照图32),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,与处于接地的区域的触觉电极102连接的开关40接地。与处于未输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40接地,或是不接通开关40而使触觉电极102保持浮置。据此信号被施加到触觉电极102,从而呈现触觉。在图24的例子中,具有H电平(高电平)及L电平(低电平)的交流信号被施加到触觉电极102。触觉电极102在H电平期间在正极的高电压、通常为正几十伏特下被充电,在0电平期间被放电,在L电平时在负极的高电压、通常为负几十伏特下被充电。可以基于来自触觉形成条件变换电路120的输入而适当设定脉冲信号的产生周期及产生期间。
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,重复进行上述工作。据此,触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现钮3的位置检测、与触觉呈现钮3的位置和显示屏幕相应的触觉呈现。
此外,在本实施方式1中,使用GND端子作为电荷排出部115来说明,但如果能够排出蓄积于导电弹性部6的电荷,则也可以为其它结构。例如可以与蓄积于导电弹性部6的电荷的导电性相应地施加高效地排出电荷的正电压或负电压,而不用GND端子。
在本公开中,在上述触觉呈现信号施加期间P5,通过使电压信号的波形以及施加电压信号的时间及周期变化来使触觉呈现钮3的旋转操作在任意期间停止,由此呈现无法用以往的触觉呈现钮来呈现的可操作区域以及作为操作基准的中间位置(neutralposition)。关于这些的具体例将在后说明。
<触觉呈现屏的电极构造与触摸屏的电极构造的区别>
作为触觉电极102的优选条件,第1,优选的是指示体2能够无需经由电介质层106以外的部件而与触觉电极102相接的结构。因而,优选的是被电介质层106包覆的触觉电极102配置于触觉呈现触摸面板400的最外表面。
第2,指示体2与触觉电极102之间的距离越近,则能够产生越大的触觉。从该观点而言,优选的是电介质层106的厚度小,另外优选的是电介质层106的介电常数大。
第3,当产生触觉时为了增大静电电容CNE(参照图34),最好是触觉电极102稠密地存在,另一方面,当检测触摸位置时(参照图32),优选的是触觉电极102之间的静电电容CE、即电极间电容小,以免妨碍静电电容CND的形成。
触觉呈现触摸面板400的尺寸大于触觉呈现钮3,在使用未安置触觉呈现钮3的区域作为不进行触觉呈现的触摸面板的情况下,当指示体2未与触觉呈现钮3接触时,在触觉呈现触摸面板400的整个面重复指示体2未与触觉呈现钮3接触时的工作定时(参照图30)。当在作为不进行触觉呈现的触摸面板而使用的区域进行触摸检测时,计算并输出触摸位置。当指示体2接触到触觉呈现钮3时,停止未安置触觉呈现钮3的区域的触摸检测,仅在安置触觉呈现钮3的区域以如前述的指示体2与触觉呈现钮3接触时(参照图32)的工作定时工作。
在将未安置触觉呈现钮3的区域作为进行触觉呈现的触摸面板来使用的情况下,当指示体2未与触觉呈现钮3接触时,在触觉呈现触摸面板400的整个面重复指示体2未与触觉呈现钮3接触时的工作定时(参照图30)。当在作为进行触觉呈现的触摸面板而使用的区域进行触摸检测时,以如前述的指示体2与触觉呈现钮3接触时(参照图32)的工作定时工作。当指示体2接触到触觉呈现钮3时,停止未安置触觉呈现钮3的区域的触摸检测,仅在安置触觉呈现钮3的区域以如前述的指示体2与触觉呈现钮3接触时(参照图32)的工作定时工作。
作为激励电极202及检测电极203的优选条件,第1,为了确保触摸位置检测的灵敏度及线性度,需要能够准确识别触摸位置的矩阵构造。第2,由于通过指示体2与检测电极203经由触觉呈现屏150而形成的静电电容CND来探测触摸位置,因此需要在激励电极202与检测电极203之间设置预定距离(几百μm以上且几mm以下)以使电场在横向上扩展。
如上所述,触觉电极102的优选条件与激励电极202及检测电极203的优选条件存在区别。为了优化这两个条件,最好不对它们应用同样的构造。
<引出布线层的详情>
具体而言,触觉呈现屏150的引出布线层105(图15)具有引出布线层Ld(1)~Ld(j)及引出布线层Lu(1)~Lu(j)。将编号1至j中的任意整数设为k,引出布线层Ld(k)及Lu(k)各自连接于第k个触觉电极102。引出布线层Ld(k)及Lu(k)各自连接于一个触觉电极102的延伸方向的一端及另一端。
从不妨碍触摸屏250的触摸检测的观点而言,设置于触觉呈现屏150的触觉电极102各自的布线电阻优选为高电阻,优选为例如104Ω以上。在像这样布线电阻高的情况下,容易产生在布线层内的电压信号的传播延迟。通过像上述那样在触觉电极102的一端及另一端分别连接引出布线层105,从而能够抑制传播延迟。
引出布线层Ld(1)~Ld(j)配置于触觉可呈现区域的外侧,以靠近触觉呈现面板端子部107的排列的中央的顺序依次向对应的电极延伸,以便能得到与触觉呈现面板端子部107大致最短的距离。触觉呈现面板端子部107沿着透明绝缘基板101的长边而配置于长边的中央附近。关于引出布线层Ld(1)~Ld(j),在确保互相绝缘的同时尽可能稠密地配置。在由引出布线层Ld(1)~Ld(j)占据的区域的外侧同样地配置有引出布线层Lu(1)~Lu(j)。通过设为这样的配置,能够抑制透明绝缘基板101中触觉可呈现区域的外侧部分的面积。
引出布线层105、具体而言引出布线层Ld(1)~Ld(j)及引出布线层Lu(1)~Lu(j)优选由金属单层膜或金属单层与非金属单层的层叠膜的任意者构成。在层叠膜具有下层和覆盖下层的上层的情况下,上层可以具有作为下层的保护层的功能。例如,作为保护层的上层可以在用于制造触觉呈现屏150的蚀刻工序中保护下层免受蚀刻剂的影响。或者上层也可以在触觉呈现屏150的制造时或使用时作为防止下层腐蚀的盖层(cap layer)发挥功能。如果使下层的材料成为与透明绝缘基板101的紧贴性优于上层的材料的材料,则能够抑制引出布线层105产生剥离。
<触觉呈现钮的操作区域的限制>
图38为示出在触觉钮3的操作区域设定有上限及下限的一例的图。使用者能够对触觉呈现钮3进行旋转操作。如图38所示,操作区域b表示能够进行触觉呈现钮3的旋转操作的区域。操作下限位置a(端部操作区域)表示操作区域b的下限位置。操作上限位置c(端部操作区域)表示操作区域b的上限位置。非操作区域d表示不能进行触觉呈现钮3的旋转操作的区域。指示位置50表示触觉呈现钮3的指示位置。
图39为示出当触觉呈现钮3的指示位置50分别存在于操作下限位置a、操作区域b及作上限位置c时施加的电压信号的波形结构的一例的图。具体而言,当指示位置50存在于操作下限位置a的期间,施加电压信号s1。然后,当指示位置50从操作下限位置a在操作区域b内向操作上限位置c旋转的期间,施加电压信号s2。之后,当指示位置50存在于操作上限位置c的期间,施加电压信号s3。
像这样,对触摸面板200检测到的触觉呈现钮3的指示位置50施加用于呈现预先设定的触觉的电压信号,从而使触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间的摩擦力变化而向触觉呈现钮3呈现触觉。在电压信号s1及电压信号s3与电压信号s2之间,在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力的大小及生成摩擦力的周期及时间不同。因此,指示体2根据与摩擦力的变化相应地呈现的触觉来感知施加电压信号s1及电压信号s3的状态与施加电压信号s2的状态为不同状态。此外,电压信号s1、电压信号s2及电压信号s3可以为各自不同振幅的电压信号。另外,电压信号s1与电压信号s3可以为相同波形的电压信号。
电压信号s1及电压信号s3为在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生由强摩擦力引起的吸附现象的电压信号。电压信号s2呈现比电压信号s1及电压信号s3弱的摩擦力的、触觉呈现钮3顺畅滑动的操作感、越过细小凹凸的振动感、越过圆滑凸部的越过感、越过高的凸部的分隔感等触觉。
在触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a的期间,持续施加电压信号s1,制止触觉呈现钮3的活动以免触觉呈现钮3的指示位置50超过操作下限位置a的位置而进入非操作区域d。在触觉呈现钮3的指示位置50在操作区域b内向着操作上限位置c移动的期间,施加电压信号s2。在触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作上限位置c的期间,持续施加电压信号s3,制止触觉呈现钮3的活动以免触觉呈现钮3的指示位置50超过操作上限位置c的位置而进入非操作区域d。在触觉呈现钮3的指示位置50在操作区域b内向着操作下限位置a移动的期间,施加电压信号s2。
具体而言,如图40所示,最好是与想对触觉呈现钮3呈现的摩擦力的周期相配合地改变电压信号的周期(Tfq)。在施加电压信号的时间(Ton),在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生基于电压信号的波形的摩擦力,在未施加电压信号的时间(Toff)不产生摩擦力。像这样,当产生摩擦力的期间和不产生的期间周期性重复时,触觉呈现钮3的旋转重复由摩擦力导致的卡顿与滑动,与触觉呈现钮3接触的指示体2感知为操作触觉呈现钮3而产生的触觉。当想要呈现低的凸感时,最好是使施加电压信号的时间(Ton)短于不施加电压信号的时间(Toff)。另外,当想要呈现凸的高度为高的凸感时,最好是使施加电压信号的时间(Ton)长于不施加电压信号的时间(Toff)。
此外,施加的电压信号的波形可以为脉冲波、正弦波或矩形波等,也可以为仅有正电压、仅有负电压或正负电压。在为脉冲波及矩形波的情况下,例如在将图40的波形施加于触觉电极102a的情况下,只要对相邻的触觉电极102b施加反相的电压信号即可。另外,在为正弦波的情况下,只要对触觉电极102a及触觉电极102b分别施加不同频率,使得由两种电压信号生成的差频波形为图40的波形即可。当将电压信号的波形设为例如具有以0V为中心的正负电压的振幅的正弦波或脉冲波等组合正负电压而成的波形时,有防止电荷蓄积于电介质层106及导电弹性部6而对触觉呈现钮3呈现的触觉变弱的效果,有使触觉呈现稳定的效果。可以与想要呈现的触觉的强度相配合地改变电压信号的振幅,当想要得出锐的凹凸感时,只要使用波形的上升急剧的波形即可,当想要得出圆滑的凹凸感时,只要使用波形的上升平缓的波形即可。
通过如上所述地控制电压信号,触觉呈现钮3能够在从操作下限位置a起经过操作区域b直到操作上限位置c为止的范围内实现旋转操作。
以下对图39所示的电压信号的波形结构的具体例进行说明。
<具体例1>
图41示出当触觉呈现钮3的指示位置50分别存在于操作下限位置a、操作区域b及作上限位置c时施加的电压信号V的波形。图42示出当施加图41所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对于以下将说明的图43~46也是同样的。
如图41所示,当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加电压Va的脉冲波的电压信号作为电压信号s1或电压信号s3。此时,在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生摩擦力Fa。另外,当触觉呈现钮3存在于操作区域b时,不施加电压信号s2。据此,能够呈现触觉呈现钮3的操作范围。在操作区域b,不施加电压信号s2。因此,在操作区域b中,完全没有卡顿感、越过凸部感、振动感等触觉呈现,仅有触觉呈现钮3的导电弹性部6与触觉呈现面板100的电介质层106之间由材料引起的动摩擦力的小的阻力感,触觉呈现钮3顺畅旋转。另外,对操作下限位置a、操作区域b及作上限位置c的各处施加电压信号的时间取决于触觉呈现钮3的转速及触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a或操作上限位置c的时间而改变。
<具体例2>
如图43、44所示,当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限区域a时施加正电压信号,当存在于操作上限区域c时施加负电压,从而可以得到抑制电荷蓄积于上述电介质层106及导电弹性部6的效果。此外,电压信号的正负在操作下限位置a与操作上限位置c之间可以为相反。
<具体例3>
如图45、46所示,可以使用具有正负振幅的脉冲波作为电压信号s1及电压信号3。在该情况下,相比于图43、44的情况,在操作下限位置a及操作上限位置c的脉冲波的周期中,电荷不易积存于电介质层106及导电弹性部6,能够进行稳定的触觉呈现,能够生成施加图43所示的电压信号波形时的约2倍的摩擦力。
此外,在本实施方式1中,示出使用脉冲波作为电压信号的情况为例,但电压信号的波形不限于此,也可以使用正弦波或矩形波。关于用作电压信号s1及电压信号s3的电压信号的波形、电压及频率,基于触觉呈现钮3及触觉呈现面板100的结构材料、各要素的电容设计、RC电路设计,选择使得产生足以使触觉呈现钮3不旋转的摩擦力的条件。取决于设计条件,电压信号的波形的中心不一定必须为0V,设定为对设计最佳的值即可。
<效果>
根据本实施方式1,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高以及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI(Human Machine Interface,人机接口)布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
<实施方式2>
<操作重量感的呈现>
在本实施方式2中,特征在于当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作区域b时,相比于实施方式1的情况,呈现使得在操作时感觉到重量的触觉。其它结构与实施方式1是同样的,因而此处省略详细说明。
以下对电压信号的波形结构的具体例进行说明。此外,假设触觉呈现钮3的操作范围及电压信号的波形结构与图38、39是同样的。
<具体例1>
图47示出当触觉呈现钮3的指示位置50分别存在于操作下限位置a、操作区域b及作上限位置c时施加的电压信号V的波形。图48示出当施加图47所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对以下将说明的图49~54也是同样的。
如图47、48所示,当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加正的电压信号Va。当触觉呈现钮3存在于操作区域b时,施加负的电压信号-Vb。在该情况下,在操作区域b,不生成像操作下限位置a及操作上限位置c那么强的摩擦力,而是生成转动触觉呈现钮3时所需的很小的力那样的摩擦力,当操作触觉呈现钮3时能够呈现比实施方式1更重的操作感。
<具体例2>
如图49、50所示,电压信号可以与图47正负相反。另外,如图51、52所示,可以在操作区域b的中途切换电压信号s2的正负。
在操作下限位置a及操作上限位置c与操作区域b的电压信号为正负在同侧的情况下,电压信号s1与电压信号s2切换时及电压信号s2与电压信号s3切换时的电压差变小,触觉呈现钮3的制止力变弱。另一方面,在操作下限位置a及操作上限位置c与操作区域b的电压信号为正负相反的情况下,电压信号s1与电压信号s2切换时及电压信号s2与电压信号s3切换时的电压差变大,所以能够在操作下限位置a及操作上限位置c对触觉呈现钮3的操作呈现强的制止力。
<具体例3>
作为抑制电荷蓄积于电介质层106及导电弹性部6的有效方法,如图53、54所示,可以将具有以0V为中心的正负振幅的波形作为电压信号。在该情况下,能够生成施加图47、49所示的电压信号波形时的约2倍的摩擦力,也能够使电压信号的电压降低。
此外,在本实施方式2中,示出使用脉冲波作为电压信号的情况为例,但电压信号的波形不限于此,也可以使用正弦波或矩形波。
<效果>
根据本实施方式2,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
通过在可操作区域产生弱摩擦力而对操作给予重量感,从而能够防止在驾驶车辆的过程中与使用者的身体摇晃相伴的手抖所导致的误操作。即,可以得到即使在可能产生振动的环境也能够进行高精度操作的效果。另外,由于操作具有重量感从而可以得到为操作设备给予高档感的效果。
<实施方式3>
<机械性振动感的呈现>
在本实施方式3中,特征在于当触觉呈现钮3的指示位置50在操作区域b中移动的过程中,呈现操作机械性拨盘钮时那样的、表示越过凸部的机械性振动感的触觉。其它结构与实施方式1是同样的,因而此处省略详细说明。
以下对电压信号的波形结构的具体例进行说明。此外,假设触觉呈现钮3的操作范围及电压信号的波形结构与图38、39是同样的。
<具体例1>
图55示出对操作下限位置a及操作上限位置c施加正的电压信号Va或负的电压信号-Va,对操作区域b以任意周期交替施加正负的电压信号Va、-Va的一例。图56示出当施加图55所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对于以下将说明的图57~64也是同样的。
如图55、56所示,当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,产生强吸附力,触觉呈现钮3的操作被吸附制止而无法进行向非操作区域d的方向的操作。在操作区域b,产生摩擦力的期间和不产生摩擦力的期间交替出现,触觉呈现钮3的旋转操作交替重复卡顿和滑动。据此,触觉呈现钮3向指示体2呈现表示细微振动感的触觉。
在图55、56中,在操作下限位置a及操作上限位置c与操作区域b施加相同电压的电压信号,但对操作区域b施加的电压信号越高则触觉强度越强,呈现越过更高凸部的触觉。
<具体例2>
对操作区域b施加的电压信号的周期越大,则越能呈现更细微的振动的触觉。在用更轻的操作感来呈现振动感的情况下,如图57、58所示,将对操作区域b施加的电压信号的振幅设为比对操作下限位置a或操作上限位置c施加的电压信号小的振幅即可。
<具体例3>
如图59、60所示,当延长在操作区域b的1个周期内施加电压信号的期间时,如在实施方式1的图40中也说明过的那样呈现的触觉变强。在该情况下,使用者感知到凸形状的宽度宽。
<具体例4>
如图61~64所示,可以对操作下限位置a及操作上限位置c和操作区域b施加不同波形的电压信号。据说通常人能够感知几十~几百Hz的振动,根据频率而感知的触觉也不同。因此,将对操作区域b施加的电压信号的频率设为在上述频率的范围内最适合于想要呈现的触觉的频率即可。在脉冲波及矩形波的情况下,例如在对触觉电极102a施加图61的波形的情况下,对相邻的触觉电极102b施加反相的电压信号即可。另外,在正弦波的情况下,只要对触觉电极102a及触觉电极102b分别施加不同频率,使得用两种电压信号生成的差频波形为图61的波形即可。
<效果>
根据本实施方式3,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
在可操作区域,根据有无产生摩擦力来使触觉呈现钮3的操作产生卡顿和滑动现象,给予使用者如同触觉呈现钮3产生了机械性振动似的振动感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉感知正在进行触觉呈现钮3的操作。
<实施方式4>
<中间位置的呈现>
如图65所示,在本实施方式4中,特征在于在操作区域的中心设定有中间位置e(中间位置区域)。操作区域b1及操作区域b2表示能够进行触觉呈现钮3的旋转操作的区域。其它结构与实施方式1是同样的,因而此处省略详细说明。
中间位置e具有操作区域的基准点的含义,是作为使用者在操作时感知操作量的基准的位置。
图66为示出触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1、中间位置e、操作区域b2及操作上限位置c的各处时施加的电压信号的波形结构的一例的图。具体而言,在指示位置50存在于操作下限位置a的期间,施加电压信号s1。然后,在指示位置50从操作下限位置a在操作区域b1内向着中间位置e旋转的期间,施加电压信号s2,在指示位置50存在于中间位置e的期间,施加电压信号s4。之后,在指示位置50从中间位置e在操作区域b2内向着操作上限位置c旋转的期间,施加电压信号s2,在指示位置50存在于操作上限位置c的期间,施加电压信号s3。
以下对图66所示的电压信号的波形结构的具体例进行说明。
<具体例1>
图67示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1、中间位置e、操作区域b2及操作上限位置c的各处时施加的电压信号V的波形。图68示出当施加图67所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对于以下将说明的图69~86也是同样的。
如图67、68所示,当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加正的电压信号Va。当触觉呈现钮3存在于操作区域b1、b2时,不施加电压信号。当触觉呈现钮3存在于中间位置e时,施加正的电压信号Va。在图67、68的情况下,在操作区域b1、b2,由于只有由电介质层106和导电弹性部6的材料及表面形状引起的动摩擦力作用于触觉呈现钮3,因此使用者能够以轻的操作感顺畅地操作触觉呈现钮3。另外,由于当触觉呈现钮3通过中间位置e时施加电压信号,因此使用者感知到像越过凸部宽度窄且高度高的凸部那样的强烈的越过感。
<具体例2>
如图69、70所示,当输入具有正的电压信号Va及负的电压信号-Va的振幅的信号时,在中间位置e的期间内施加电压信号的期间长于图67、68的情况。因此,能够向使用者呈现更强的触觉,能够呈现越过更高凸部的感觉。
<具体例3>
图71、72为将对操作下限位置a及操作上限位置c施加的电压信号的波形设为具有正的电压Va及负的电压-Va的振幅的波形时的一例。在该情况下,与图67~70所示的电压信号为0至Va的振幅的波形相比,始终施加Va或-Va的电压信号,作用更强的吸附力。
<具体例4>
如图73、74所示,当指示位置50存在于操作区域b1、b2时施加电压Vb、-Vb的电压信号,从而能够呈现在操作区域的操作感比图67~70时更重(电介质层106与导电弹性部6之间存在弱摩擦力)的触觉。由于当指示位置50存在于操作区域b1、b2时产生弱摩擦力,因此可以通过提高当指示位置50存在于中间位置e时施加的电压信号或是增大中间位置e的宽度来使中间位置e的触觉比操作区域b1、b2的触觉更清晰。
<具体例5>
图75、76示出在以滑动感来呈现中间位置e时的电压信号的波形的一例。在该情况下,当触觉呈现钮3的指示位置50存在于中间位置e时,不施加电压信号,电介质层106与导电弹性部6之间的摩擦力仅为由材料及表面形状引起的动摩擦力。因此,当从操作区域b1移动到中间位置e时触觉呈现钮3顺畅旋转,当从中间位置e移动到操作区域b2时因为有摩擦力,所以能够向使用者呈现如同触觉呈现钮3被吸引到中间位置e似的触觉。
<具体例6>
如图77、78所示,通过使操作区域b1、b2与中间位置e的边界附近的电压信号缓和地变化,能够向使用者呈现触觉呈现钮3更顺畅地被吸引到中间位置e的触觉。
<具体例7>
图79、80示出以触觉呈现中间位置e并且当指示位置50存在于操作区域b1、b2时呈现实施方式3中说明过的表示机械性振动感的触觉的电压信号的波形的一例。
当指示位置50存在于操作区域b1、b2时,以任意周期施加电压信号Va或-Va,与此相对,当指示位置50存在于中间位置e时,施加电压信号Va及-Va的振幅,从而能够呈现不同于机械性振动感的像越过分隔那样的触觉。
<具体例8>
如图81、82所示,使对操作区域b1、b2及中间位置e施加的电压信号低于对操作下限位置a及操作上限位置c施加的电压信号,从而能够更清晰地呈现在操作下限位置a及操作上限位置c的吸附力。在想要令使用者更加关注对操作范围的感知的情况下,该波形的组合是有效的。
<具体例9>
图83、84示出对操作下限位置a、操作区域b1、b2、操作上限位置c及中间位置e全部设为相同波形时的电压信号的波形的一例。当指示位置50存在于操作下限位置a、操作上限位置c或中间位置e时,连续施加振幅±Va的电压信号,使该施加时间在中间位置e短于在操作下限位置a及操作上限位置c。
当指示位置50存在于操作区域b1、b2时,周期性施加相同振幅±Va的电压信号。据此,即使为同一信号波形,也能够呈现在操作下限位置a及操作上限位置c的由吸附力对操作的制止、在中间位置e的具有高度的凸形状的越过感及操作时的机械性振动感的触觉这3种触觉。
在使用具有正负振幅的电压信号的波形的情况下,施加电压信号的时间长于仅有正或负的电压的情况,所以触觉强度也强,最好用于可能产生振动的环境下的操作、戴着手套的操作等对呈现的触觉强度有要求的情况。
<具体例10>
如图85、86所示,通过使操作区域b1、b2的电压信号比其它区域低,从而在操作区域b1、b2的操作时的摩擦力变小所以操作感变轻。另外,与图73、74的情况相比,通过振动感来感知的凸部形状的高度较低且更圆滑。如此,通过调整以相同波形施加电压信号的时间以及施加电压信号的时间与不施加电压信号的时间的周期,能够自由地创造触感。
<效果>
根据本实施方式4,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
在可操作区域,根据有无产生摩擦力来使触觉呈现钮3的操作产生卡顿和滑动现象,给予使用者如同触觉呈现钮3产生了机械性振动似的振动感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉感知正在进行触觉呈现钮3的操作。
在作为操作的基准的位置呈现不同于操作区域的强的触觉,从而使用者能够不依赖视觉而通过触觉来感知操作的基准位置及操作量。
<实施方式5>
<刻度(scale)的呈现>
如图87所示,在本实施方式5中,特征在于在操作区域设定有刻度。操作区域b1~bn表示能够进行触觉呈现钮3的旋转操作的区域。在各操作区域b1~bn之间,有表示各操作区域b1~bn的分隔的刻度区域f1~fn-1。刻度区域f1~fn-1是为了向使用者示出操作量而设定的。其它结构与实施方式1是同样的,因而此处省略详细说明。
图88为示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1~bn、操作区域b2、刻度区域f1~fn-1及操作上限位置c的各处时施加的电压信号的波形结构的一例的图。具体而言,在指示位置50存在于操作下限位置a的期间,施加电压信号s1,在指示位置50存在于操作区域b1~bn的期间,施加电压信号s2。然后,在指示位置50存在于刻度区域f1~fn-1的期间,施加电压信号s5。之后,在指示位置50存在于操作上限位置c的期间,施加电压信号s3。
以下对图88所示的电压信号的波形结构的具体例进行说明。
<具体例1>
图89示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1~bn、操作区域b2、刻度区域f1~fn-1及操作上限位置c的各处时施加的电压信号V的波形。图90示出当施加图89所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对于以下将说明的图91~96也是同样的。
如图89、90所示,当指示位置50存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加振幅±Va的电压信号。当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,不施加电压信号。当指示位置50存在于刻度区域f1~fn-1时,施加振幅±Va的电压信号。在图89、90的情况下,在操作区域b1~bn,由于只有由电介质层106和导电弹性部6的材料及表面形状引起的动摩擦力作用于触觉呈现钮3,因此使用者能够以轻的操作感顺畅地进行操作。另外,当指示位置50通过刻度区域f1~fn-1时施加电压信号,使用者能够感知到像越过凸部宽度窄且高度高的凸部那样的强烈的越过感。
<具体例2>
图91、92示出以触觉呈现刻度区域f1~fn-1并且当指示位置50存在于操作区域b1~bn时呈现如实施方式3中说明过的表示机械性振动感的触觉时的电压信号的波形的一例。
当指示位置50存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加振幅±Va的电压信号。当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,以任意周期施加正的电压信号Va。当指示位置50存在于刻度区域f1~fn-1时,施加振幅±Va的电压信号。相比于操作区域b1~bn,在刻度区域f1~fn-1周期性施加电压信号的时间更长,相比于操作区域b1~bn,在刻度区域f1~fn-1产生更强的摩擦力。因此,当指示位置50通过刻度区域f1~fn-1时,使用者感知到像越过凸部宽度窄且高度高的凸部那样的强烈的越过感。
<具体例3>
图93、94示出对操作下限位置a、操作区域b1~bn、刻度区域f1~fn-1及操作上限位置c全部设为相同波形时的电压信号的波形的一例。当指示位置50存在于操作下限位置a、操作上限位置c或刻度区域f1~fn-1时,连续施加振幅±Va的电压信号,使该施加时间在刻度区域f1~fn-1短于在操作下限位置a及操作上限位置c。
当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,周期性施加相同振幅±Va的电压信号。据此,即使为同一信号波形,也能够呈现在操作下限位置a及操作上限位置c的由吸附力对操作的制止、在刻度区域f1~fn-1的具有高度的凸形状的越过感以及操作时的机械性振动感的触觉这3种触觉。这样的电压信号的波形最好用于在可能产生振动的环境下的操作及戴着手套的操作等对呈现的触觉强度有要求的情况。
<具体例4>
如图95、96所示,通过使操作区域b1~bn的电压信号比其它区域低,从而操作区域b1~bn的操作时的摩擦力变小所以操作感变轻。另外,与图93、94的情况相比,通过振动感来感知的凸部形状的高度较低且更圆滑。像这样,通过调整以相同波形施加电压信号的时间以及施加电压信号的时间与不施加电压信号的时间的周期,能够自由地创造触感。
<效果>
根据本实施方式5,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
在可操作区域,根据有无产生摩擦力来使触觉呈现钮3的操作产生卡顿和滑动现象,给予使用者如同触觉呈现钮3产生了机械性振动似的振动感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉感知正在进行触觉呈现钮3的操作。
用与操作区域不同的强烈触觉来呈现在操作区域内等间隔地设定的作为操作量的标准的刻度的越过感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉来感知详细的操作量。
<实施方式6>
<中间位置以及刻度的呈现>
如图97所示,本实施方式6的特征在于将实施方式1~5组合。其它结构与实施方式1是同样的,因而此处省略详细说明。
图98为示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1~bn、刻度区域f1~fn-1、中间位置e及操作上限位置c的各处时施加的电压信号的波形结构的一例的图。具体而言,在指示位置50存在于操作下限位置a的期间,施加电压信号s1。然后,在指示位置50存在于操作区域b1~bn的期间,施加电压信号s2,在指示位置50存在于刻度区域f1~fn-1的期间,施加电压信号s5。在指示位置50存在于中间位置e的期间,施加电压信号s4。之后,在指示位置50存在于操作上限位置c的期间,施加电压信号s3。
以下对图98所示的电压信号的波形结构的具体例进行说明。
<具体例1>
图99示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1~bn、刻度区域f1~fn-1、中间位置e及操作上限位置c的各处时施加的电压信号V的波形。图100示出当施加图99所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。对于以下将说明的图101~104也是同样的。
如图99、100所示,当指示位置50存在于操作下限位置a或操作上限位置c时,施加振幅±Va的电压信号。当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,不施加电压信号。当指示位置50存在于刻度区域f1~fn-1时,在短时间施加振幅±Vb的电压信号。当指示位置50存在于中间位置e时,施加比刻度区域f1~fn-1大的振幅±Va的电压信号。在图99、100的情况下,在操作区域b1~bn,由于只有由电介质层106和导电弹性部6的材料及表面形状引起的动摩擦力作用于触觉呈现钮3,因此使用者能够以轻的操作感顺畅地进行操作。另外,指示位置50通过中间位置e时呈现比通过刻度区域f1~fn-1时更高的凸形状的越过感,因此使用者能够识别并感知刻度区域f1~fn-1和中间位置e。
<具体例2>
图101、102示出相比于图99、100针对操作区域b1~bn呈现表示更细微的机械性振动感的触觉时的电压信号的波形的一例。
当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,施加相比于在刻度区域f1~fn-1及中间位置e电压信号更低且施加时间更短的正的电压信号Vc。据此,当在刻度之间进行操作的过程中呈现机械性振动感,并且使操作区域b1~bn的摩擦力增加从而抑制由手抖导致的误动作。
<具体例3>
图103、104示出了对操作下限位置a、操作区域b1~bn、刻度区域f1~fn-1、中间位置e及操作上限位置c全部设为相同波形时的电压信号的波形的一例。
当指示位置50存在于操作下限位置a、操作上限位置c或刻度区域f1~fn-1时,连续施加振幅±Va的电压信号,使该施加时间在刻度区域f1~fn-1比在操作下限位置a及操作上限位置c短。
当指示位置50存在于操作区域b1~bn时,周期性施加相同振幅±Va的电压信号。据此,即使为同一信号波形,也能够呈现在操作下限位置a及操作上限位置c的由吸附力对操作的制止、在刻度区域f1~fn-1的具有高度的凸形状的越过感以及操作时的机械性振动感的触觉这3种触觉。关于各个区域的电压信号的振幅,通过设为操作区域b1~bn<刻度区域f1~fn-1<操作下限位置a及操作上限位置c,从而被感知为各个触觉的形状及强度产生差别,能够使使用者容易感知到有起伏的触觉。
<效果>
根据本实施方式6,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
在可操作区域,根据有无产生摩擦力来使触觉呈现钮3的操作产生卡顿和滑动现象,给予使用者如同触觉呈现钮3产生了机械性振动似的振动感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉感知正在进行触觉呈现钮3的操作。
用与操作区域不同的强烈触觉来呈现在操作区域内等间隔地设定的作为操作量的标准的刻度的越过感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉来感知详细的操作量。
<实施方式7>
<触感在操作范围内从下限向上限与操作量相应地变强>
在本实施方式7中,特征在于随着从操作下限位置a向操作上限位置c转动触感呈现钮3,触觉逐渐变强。其它结构与实施方式4是同样的,因而此处省略详细说明。
图105示出当触觉呈现钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b1、b2、中间位置e及操作上限位置c的各处时施加的电压信号V的波形。图106示出当施加图105所示的电压信号时在触觉呈现钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。
如图105、106所示,当指示位置50存在于操作区域b1、b2时,从操作下限位置a向操作上限位置c,电压信号的振幅逐渐变大。若摩擦力之差小,则使用者无法感知触觉的不同,所以优选的是中间位置e的摩擦力比在操作区域b1、b2大30%以上。
此外,以上对有中间位置e的情况进行了说明,但如图38所示没有中间位置e也可以。
<效果>
根据本实施方式7,当使用者在触觉呈现触摸面板400上使用触觉呈现钮3进行操作时,向使用者呈现与触觉呈现钮3的操作感及操作量相应的触觉,可以得到能够进行基于使用者触觉的直观操作且便于使用的拨盘钮的操作感。因此,可以得到基于触觉的操作精度的提高及操作的可靠性。
因为能够任意设定触觉呈现钮3在触摸面板上的位置及操作时的触觉,所以通过将1个触觉呈现钮3用于多个操作目的,从而能够减少操作开关数量,能够实现考虑到用户的操作便利性及使用用途的HMI布局。
当将1个触觉呈现钮3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,可以得到防止误操作的效果。
当触觉呈现钮3存在于操作下限位置a和操作上限位置c时,制止触觉呈现钮3的旋转,使得无法在非操作区域d中进行旋转操作。通过像这样向使用者呈现操作范围,使用者能够无需依赖视觉而感知操作范围及操作量。
在可操作区域,根据有无产生摩擦力来使触觉呈现钮3的操作产生卡顿和滑动现象,给予使用者如同触觉呈现钮3产生了机械性振动似的振动感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉感知正在进行触觉呈现钮3的操作。
用与操作区域不同的强烈触觉来呈现在操作区域内等间隔地设定的作为操作量的标准的刻度的越过感。据此,使用者能够不依赖视觉而通过触觉来感知详细的操作量。
通过在作为操作范围的基准的位置呈现具有强烈越过感的触觉,使得使用者能够直观地掌握触感呈现钮3在操作范围内的指示位置50。
<实施方式8>
<在操作范围外的操作无效和触感呈现>
在实施方式1~7中,对在触觉呈现钮3的操作方向从操作下限位置a向着非操作区域d的期间或从操作上限位置c向着非操作区域d的期间,继续地持续施加电压信号而持续制止触觉钮3的操作的例子进行了说明。在该情况下可以想到如下情况:使用者没有立刻注意到已到达触觉钮3的操作范围的上限(或下限),没有将触觉钮3的操作方向变更为相反方向。
在本实施方式8中,在触觉呈现钮3的指示位置50到达了操作上限位置c或操作下限位置a后经过一定时间以上而没有将操作方向变更为相反方向的情况下,停止施加电压信号而立即停止生成吸附力(强摩擦力)。此时,通过在停止施加电压信号的同时也停止受理操作,从而触感呈现钮3不发生误动作。据此,使用者受惊于触觉呈现钮3的意外急转,能够使使用者强烈注意到触觉呈现钮3的指示位置50已到达上限或下限。此外,本实施方式8的结构与实施方式1~7中的任意结构是同样的,因而此处省略说明。
<效果>
根据本实施方式8,通过在呈现出吸附力(强摩擦力)对操作的制止之后突然脱离吸附状态,能够使使用者更强烈地感知到不受理操作的情况。
<实施方式9>
<在操作范围外的操作无效和触感呈现>
图107为示出触觉呈现触摸显示器1的结构的一例的剖视图。如图107所示,在本实施方式9中,特征在于在透明绝缘基板101的与相接于触觉呈现钮3的面相反的一侧的面的外周部设置有超声波元件60(振动元件)。其它结构与实施方式1的结构大致相同,因而此处省略说明。
触觉呈现钮3与透明绝缘基板101之间的摩擦力可以通过超声波来控制。在该情况下,超声波的波长范围为比使得在触觉呈现钮3与透明绝缘基板101之间产生高压空气层而不再产生摩擦力的高频区域低的频率。
超声波元件60优选为设置于在透明绝缘基板101的外周部的对称的位置。通过控制超声波元件60的振动定时,能够将透明绝缘基板101的表面的振动发生共振的位置设为与触觉呈现钮3的指示位置50相同的位置。在该情况下,能够用比超声波元件60同步工作时少的电压生成同等振幅的振动,能够有助于触觉呈现触摸显示器1整体功耗的降低。
<效果>
根据本实施方式9,通过使用超声波元件60来使透明绝缘基板101的表面振动,从而在触觉呈现钮3与透明绝缘基板101之间生成摩擦力。因此,当在海上等户外使用触觉呈现触摸显示器1的情况下,能够使用触觉呈现钮3。
此外,在实施方式1~9中,对使用触觉呈现钮3而以钮的旋转轴为中心进行旋转操作的情况进行了说明,但不限于此。例如,在如滑动开关那样对触觉呈现钮3进行滑动操作的情况下也能够应用各个实施方式1~9。具体而言,通过像触控笔那样使用触觉呈现钮3,不仅能够进行上下、左右及斜向的直线滑动,还能够进行如画圆的圆形滑动及锯齿形地滑动等。
此外,在本公开的范围内,能够自由组合各个实施方式或是对各个实施方式适当进行变形、省略。
虽然已详细说明了本公开,但上述说明在所有形态中都是举例说明,本公开不限于此。应当理解为在不脱离本公开的范围内可以设想未例示的无数变形例。

Claims (17)

1.一种触觉呈现面板,在操作面上载置触觉呈现钮并经由所述触觉呈现钮向使用者呈现触觉,该触觉呈现面板具备:
接触位置检测部,检测所述触觉呈现钮与所述操作面的接触位置;以及
触觉控制部,进行针对对所述触觉呈现钮进行了旋转操作时的所述操作面中的多个操作区域的各个操作区域呈现不同触觉的控制,
其中,当所述接触位置检测部检测出的所述接触位置存在于一个所述操作区域时,所述触觉控制部进行针对该操作区域将所述触觉呈现钮与所述操作面之间的摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
2.根据权利要求1所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉呈现钮具备:位置检测部,在所述接触位置检测部检测所述接触位置时被使用;以及导电弹性部,向所述使用者呈现触觉,
所述位置检测部及所述导电弹性部与所述操作面相接。
3.根据权利要求1或2所述的触觉呈现面板,还具备:
触觉电极,包括在所述触觉呈现面板的所述操作面设置的多个第1电极及多个第2电极;
电介质层,覆盖所述触觉电极;以及
电压生成电路,生成对位于所述操作面中的至少一部分区域的至少1个所述第1电极施加的具有第1频率的第1电压信号,并且生成对位于所述操作面中的至少一部分区域的至少1个所述第2电极施加的具有与所述第1频率不同的第2频率的第2电压信号,
其中,所述触觉呈现钮与所述操作面之间的摩擦力是基于所述电压生成电路生成的所述第1电压信号及所述第2电压信号来产生的。
4.根据权利要求3所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉呈现钮与所述操作面之间的摩擦力根据所述电压生成电路生成的所述第1电压信号及所述第2电压信号各自的振幅及周期的变化而变化。
5.根据权利要求1所述的触觉呈现面板,其中,
还具备至少一个振动元件,该振动元件利用超声波使所述触觉呈现面板的所述操作面振动,
所述触觉控制部进行通过所述振动元件的振动来呈现所述触觉的控制。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的触觉呈现面板,其中,
各所述操作区域之一为与无法进行所述旋转操作的非操作区域邻接的端部操作区域。
7.根据权利要求6所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉控制部进行针对所述端部操作区域将比所述端部操作区域以外的其它所述操作区域大的所述摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的触觉呈现面板,其中,
各所述操作区域之一为作为所述旋转操作的基准的中间位置区域。
9.根据权利要求8所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉控制部进行针对所述中间位置区域将比所述中间位置区域以外的其它所述操作区域大的所述摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
10.根据权利要求8所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉控制部进行针对所述中间位置区域以外的其它所述操作区域将比所述中间位置区域大的所述摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的触觉呈现面板,其中,
所述操作面还具备表示各所述操作区域的分隔的刻度区域。
12.根据权利要求11所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉控制部进行针对所述刻度区域将比所述刻度区域以外的其它所述操作区域大的所述摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
13.根据权利要求12所述的触觉呈现面板,其中,
所述操作面还具备表示各所述操作区域的分隔的刻度区域,
所述触觉控制部进行针对所述中间位置区域将比所述刻度区域大的所述摩擦力作为所述触觉来呈现的控制。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的触觉呈现面板,其中,
所述触觉控制部进行所述触觉根据所述触觉呈现钮的旋转角度而变化的控制。
15.一种触觉呈现触摸面板,具备:
权利要求1至14中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,所述接触位置检测部被设置于所述触摸面板而非所述触觉呈现面板。
16.根据权利要求15所述的触觉呈现触摸面板,其中,
所述触摸面板的检测电极及激励电极成对地配置为矩阵状。
17.一种触觉呈现触摸显示器,具备:
权利要求15或16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。
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