JP2011221676A - 情報提示装置、触覚提示方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成でユーザに触覚を提示することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、触覚提示方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】交流電圧が印加される導電層１０２と、導電層１０２を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層１０３と、導電層１０２及び絶縁層１０３からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部１０９と、を備える。かかる構成により、ユーザの体の一部が絶縁層１０３に触れた状態でその位置が移動すると、導電層１０２に印加された交流電圧によりユーザの触覚を提示することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報提示装置、触覚提示方法及びプログラムに関する。

従来、下記の特許文献１に記載されているように、タッチパネルを利用したディスプレイにおいて、圧電アクチュエータによりユーザに触覚を与える装置が知られている。

特開２００４−９４３８９号公報

しかしながら、上記文献に記載された技術は、圧電アクチュエータにより触覚を与えるため、装置の構成が複雑になるとともに、製造コストが増大する問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡素な構成でユーザに触覚を提示することが可能な、新規かつ改良された情報提示装置、触覚提示方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、交流電圧が印加される導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れた際に触覚を提示する絶縁層と、を備える、情報提示装置が提供される。

また、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部を更に備えるものであってもよい。

また、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する位置センサを備えるものであってもよい。

また、前記位置センサは、前記絶縁層にユーザの体の一部が接近または接触した際に、前記導電層に生じる静電容量の変化に基づいて、前記ユーザの体の一部の位置を検出するものであってもよい。

また、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する電圧制御部を備えるものであってもよい。

また、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する位置センサと、前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する電圧制御部と、を備えるものであってもよい。

また、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、透明な材料から構成され、前記表示部の表示面を覆うように配置されるものであってもよい。

また、前記位置センサは、光学的な検出により前記ユーザの体の一部の位置を検出するものであってもよい。

また、前記ユーザの体の一部が前記絶縁層に接触した際に、押圧力を検出する感圧センサを備えるものであってもよい。

また、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、２次元方向に広がる平面状に形成されるものであってもよい。

また、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、１次元方向に延びる帯状または線状に形成されるものであってもよい。

また、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、変形可能な材料から構成されるものであってもよい。

また、接地電位が印加される電極部を備え、前記ユーザの電位が前記電極部の接地電位と共通に設定されるものであってもよい。

また、少なくとも前記表示部を駆動するためのバッテリーを備え、前記ユーザの体に前記バッテリーの接地電極が接続されるものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、を備える情報提示装置における触覚提示方法であって、前記導電層に交流電圧を印加するステップと、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出するステップと、前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御するステップと、を備える、触覚提示方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部と、を備える情報提示装置における触覚提示方法であって、前記導電層に交流電圧を印加するステップと、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出するステップと、前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御するステップと、を備える、触覚提示方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、を備える情報提示装置におけるプログラムであって、前記導電層に交流電圧を印加する手段、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する手段、前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部と、を備える情報提示装置におけるプログラムであって、前記導電層に交流電圧を印加する手段、前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する手段、前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、簡素な構成でユーザに触覚を提示することが可能な情報提示装置、触覚提示方法及びプログラムを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る情報提示装置の構成を模式的に示す図である。 ユーザの指に触覚を生じさせるための主要構成を示す模式図である。 液晶表示パネル等から構成される表示パネル上にタッチパネルを配置した例を示す模式図である。 情報提示装置の具体的構成の他の例を示す模式図である。 触覚を生じさせるための主要構成を１次元方向に設けた例を示す模式図で 本発明の一実施形態に係る映像投影システムを示す模式図である。 本実施形態による情報提示装置の一例を示す斜視図である。 静電容量の変化に基づく指の検出方法を詳細に示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．情報提示装置の構成例
２．触覚を生じさせるための主要構成
３．情報提示装置の具体的構成
４．触覚を生じさせるための主要構成を１次元方向に設けた例
５．映像投影システムの構成例
６．情報提示装置の外観の構成例

［１．情報提示装置の構成例］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る情報提示装置１０の概略構成について説明する。図１は、情報提示装置１０の構成を模式的に示す図である。情報提示装置１０は、一例として、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯電話などのモバイル機器、またはテレビ受像機などを操作するためのリモートコントローラ等の各種電子機器である。図１に示すように、本実施形態に係る情報提示装置１０は、導電層１０２、絶縁層１０３、位置センサ１０４、各種センサ１０５、データ取得部１０６、制御部１０７、表示部１０９、スピーカ１１０、電圧制御部１１１、を有して構成される。表示部１０９は、液晶表示パネル等のパネルから構成され、ユーザインターフェースとなるアイコン１０８が表示されている。

図１では、表示部１０９と、導電層１０２、絶縁層１０３、および位置センサ１０４とからなる積層構造とを分離して図示しているが、導電層１０２、絶縁層１０３、および位置センサ１０４からなる積層構造は、表示部１０９の表示画面上に積層されることができる。また、導電層１０２、絶縁像１０３、および位置センサ１０４からなる積層構造は、表示部１０９とは別の場所に設けられるものであってもよい。

位置センサ１０４は、例えばタッチパネル式のセンサであって、ユーザの指１００の動き、指１００の位置を検出する。本実施形態では、位置センサ１０４として静電容量を用いたものを例示するが、これに限定されるものではない。また、各種センサ１０５は、ユーザの指１００による押圧力を検知する感圧センサ、チルト動作を検出するセンサなど、各種センサを含むものである。位置センサ１０４、または各種センサ１０５で取得された情報は、データ取得部１０６において取得され、更に制御部１０７へ送られる。

制御部１０７は、情報提示装置１０の全体を制御する構成要素であり、マイクロプロセッサー、ＣＰＵなどの中央演算処理装置から構成される。制御部１０７は、位置センサ１０４、各種センサ１０５からの入力を計算し、アプリケーション、ユーザインタフェースの状態に応じて、表示部１０９に表示されるアイコン１０８、スピーカ１１０などのユーザインターフェースを制御する。具体的には、制御部１０７は、位置センサ１０４を用いたユーザによるタッチパネル操作、押圧操作等に基づいて、表示部１０９の表示内容を制御したり、スピーカー１１０による発音を制御する。

同時に、制御部１０７は、周期的な信号（交流電圧）を導電層１０２へ印加するように、電圧制御部１１１に対して指令を出す。電圧制御部１１１は、導電層１０２と接続されている。電圧制御部１１１は、制御部１０７の指令に基づいて、導電層１０２に交流電圧を印加する。この場合に、制御部１０７は、データ取得部１０６で取得された位置センサ１０４、各種センサ１０５からの入力に基づいて、交流電圧の振幅、周波数を制御する指令を電圧制御部１１１に対して送る。なお、図１に示す構成において、データ取得部１０６、電圧制御部１１１の構成は、制御部１０７に含めるようにしても良い。また、制御部１０７を機能させるためのプログラム（ソフトウェア）は、情報提示装置１０が備えるメモリ（不図示）、または外部から接続されるメモリなどの記録媒体に格納されることができる。

ユーザの指１００は、位置センサ１０４上を触れることによって、操作情報を入力する。ユーザが、位置センサ１０４の上を指１００で触れると、位置センサ１０４が指１００の位置を検出する。

ユーザの指１００は、接地電位とされている。このため、ユーザの体には、接地電位にするための電極等が接続されている。また、導電層１０２は絶縁層１０３で覆われており、ユーザの指１００は、導電層１０２には触れることがないように構成されている。ユーザの指１００が接地電位にされた状態で、ユーザが絶縁層１０４上で指１００の位置を移動させると、ユーザの指１００には微小な振動のような触覚が感じられる。

［２．触覚を生じさせるための主要構成］
図２は、ユーザの指１００に触覚を生じさせるための主要構成を示す模式図である。図２に示すように、導電層１０２上に絶縁層１０３を積層し、導電層１０２に交流電圧を印加する。一方、ユーザの指は接地電位とされる。この状態でユーザが絶縁層１０３上に指１００を接触させながら指１００の位置を移動させると、指１００と絶縁膜１０３との間に摩擦力ｆｒにより、指１００の動きに応じて絶縁膜１０３の表面と接している指１００の皮膚が伸びる。この状態で、十分な電圧値の周期的な電圧（交流電圧）を導電層１０２に印加すると、指１００とその下層に位置する導電層１０２との間に引力ｆｅが生じ、摩擦力ｆｒが増大する。引力ｆｅの振幅は、電圧値に応じて変化し、摩擦力ｆｒをも周期的に変化させる。この結果、指１００は、摩擦力ｆｒが大きな時は、絶縁層１０３に接している指１００の先端部が絶縁層１０３に固着するため、皮膚が伸び、摩擦力ｆｒが小さな時は前記先端部が絶縁層１０３の表面を滑るため皮膚の伸びが回復するような、所謂スティックスリップ状態となり、ユーザには振動として触覚が感じられる。この触覚は、電圧制御部１１１から導電層１０２に印加する信号２０４（交流電圧）の振幅と周波数を制御することによって制御可能である。交流電圧の振幅と周波数を制御することにより、摩擦力ｆｒが変化し、多くの異なる触覚によるインターフェースを生じさせることが可能である。

本実施形態では、この現象を利用して、ユーザによる入力操作、ユーザインタフェース、アプリケーションの現在の状態に応じて、ユーザに触覚を提示する振幅と周波数を制御して、触覚によりユーザに情報をフィードバックする。例えば、図２に示す構成が表示部１０９上に設けられている場合に、ユーザの指１００が表示部１０９上で所定の位置に移動すると、ユーザに触覚を提示して、触覚により指１００の位置を認識させる。

一例として、表示部１０９の特定の位置にアイコン１０８が表示されている場合に、ユーザの指１００がアイコン１０８の上に位置した場合は、制御部１０７から電圧制御部１１１へ指令が出される。電圧制御部１１１は、この指令に基づいて、導電層１０２に交流電圧を印加してユーザの指１００に触覚を提示する。これにより、ユーザは、表示画面を視認することなく、自身の指先１００がアイコン１０８の上に位置していることを認識することができる。

また、電圧制御部１１１は、制御部１０７の指令に基づいて、ユーザの指１００がアイコン１０８に近づくほど、交流電圧の振幅、または周波数が大きくなるように電圧を制御する。これにより、ユーザの指１００には、アイコン１０８に近づくほど、より強い触覚が提示されることになり、ユーザは表示画面上で指１００を移動させながら、指先がアイコン１０８に近づいているか否かを、触覚を通じて認識することができる。

なお、触覚の他にユーザに情報をフィードバックする際には、表示部１０９の表示画面での表示、スピーカ１１０による情報の発音を行うことができる。

［３．情報提示装置の具体的構成］
次に、本実施形態の情報提示装置１０の具体的構成について説明する。図３は、液晶表示パネル等から構成される表示パネル３０２上にタッチパネル３０１を配置した例を示す模式図である。タッチパネル３０１は、静電容量式のものであり、下から順にガラスの薄板（ガラスシート）３０４、透明な導電層３０３、透明な絶縁層３０５が積層されて構成される。タッチパネル３０１は、その平面形状が例えば長方形、正方形などの矩形形状とされ、導電層３０３の４隅に電極が接続されている。ユーザの指１００が絶縁層３０５上に触れると、導電層３０３との間で静電容量が変化し、ユーザの指１００の位置に応じて各電極における静電容量が変化する。このため、各電極で検出される静電容量に応じて、ユーザの指１００の位置を検出することができる。すなわち、タッチパネル３０１は、図１に示す位置センサ１０４に対応する。また、表示パネル３０２は、図１に示す表示部１０９に対応する。

図８は、静電容量の変化に基づく指１００の検出方法を詳細に示す模式図である。ここで、図８（ａ）は、導電層３０３にユーザの指１００が接近している様子を側面から見た状態を示しており、図８（ｂ）は斜め上方から見た状態を示している。図８（ａ）に示すように、タッチパネル３０１の導電層３０３の４つのコーナーには電極３０３ａが設けられている。透明の導電層３０３に交流電圧を印加した状態で、ユーザーの指１００がパネル表面を触れると、ユーザーの指１００の先端と透明導電層３００との間には、図８（ａ）に示すようなコンデンサー３１０で結合されていると考えることができる。このため、導電層３０３に印加された交流電圧は、電極３０３ａから透明導電層３０３を通ってユーザーの指１００へ流れる。

このとき、図８（ｂ）に示すように、ユーザーの指１００がタッチパネル３０１の導電層３０３上のある位置を触れている状態となる。そして、指１００の位置と４つのコーナーに設けられている電極３０３ａの間の各距離に応じて、透明電極の抵抗値（図８（ｂ）中に示すｒ１〜ｒ４）が変化する。このため、抵抗値ｒ１〜ｒ４の変化に応じて４つコーナーの各電極３０３ａを流れる電流値が変化し、各電極３０３ａを流れる電流値を測定することにより、指１００が触れているタッチパネル３０１上の位置を検知することができる。

また、図３に示す構成において、導電層３０３は図１の導電層１０２に対応し、絶縁層３０５は図１の絶縁層１０３に対応する。導電層３０３には電圧制御部１１１が接続され、電圧制御部１１１により導電層３０３に交流電圧が印加される。これにより、図２で説明したように、ユーザがタッチパネル３０１の表面に指１００を触れた状態で指１００を移動させると、ユーザの指１００に触覚を生じさせることができる。

制御部１０７は、タッチパネル３０１で検出されたユーザの指１００の位置に応じて、電圧制御部１１１を制御する。制御部１０７は、表示パネル３０２に表示されるアイコン１０８の位置情報を取得し、タッチパネル３０１から得られるユーザの指１００の位置情報に基づいて、電圧制御部１１１から導電層３０３に印加される交流電圧を制御する。これにより、上述したように、ユーザの指１００の位置に応じて、ユーザの指１００に生じる触覚情報を変化させることができる。

以上のように、静電容量式のタッチパネル３０１を用いた場合に、同一の導電層３０３を用いて、指１００の位置検出と触覚のフィードバックの双方を行うことができる。これは、静電容量式のタッチパネル３０１による位置検出の際の周波数レンジが数１００ｋＨｚ程度であるのに対して、触覚をフィードバックするための周波数レンジが数１００Ｈｚと、オーダーが異なるためである。

図４は、情報提示装置１０の具体的構成の他の例を示す模式図である。図４に示す例では、表示パネル３０２上に感圧センサ３１２が配置され、感圧センサ３１２上に図３で説明したタッチパネル３０１を配置している。すなわち、図４に示す例では、図３の構成に対して表示パネル３０２とタッチパネル３０１の間に感圧センサ３１２を介在させている。感圧センサ３１２は、例えば表示パネル３０２上の４隅に設けられるが、これに限定されるものではない。

図４に示す構成において、感圧センサ３１２は、図１に示す各種センサ１０５の１つに該当する。上述したように、ユーザの指がタッチパネル３０１の表面に触れると、タッチパネル３０１の導電層３０３との間の静電容量が変化し、ユーザの指１００の位置に応じて導電層３０３の各電極で検出される静電容量が変化する。このため、各電極で検出される静電容量に応じて、ユーザの指１００の位置を検出することができる。

また、図３と同様に、導電層３０３には電圧制御部１１１が接続され、電圧制御部１１１により導電層３０３に交流電圧が印加される。これにより、図２で説明したように、ユーザがタッチパネル３０１の表面に指１００を触れた状態で指１００を移動させると、ユーザの指１００に触覚を生じさせることができる。

感圧センサ３１２は、ユーザの指１００によってタッチパネル３０１が押された場合に、その押圧力を検地するセンサである。ユーザは、指１００の触覚によって指先がアイコン１０８の上に位置しているか否かを認識し、指先がアイコン１０８の上に位置した場合は、アイコン１０８を押すことによってその機能を実現させる。この際、感圧センサ３１２は、ユーザによりアイコン１０８が押されたことを検知し、その情報を制御部１０７へ送る。これにより、制御部１０７は、アイコン１０８が押されたことを認識し、アイコン１０８が押された際に実行される所定の処理を実行する。ここで、アイコン１０８が押された際の処理としては、新たな表示画面の表示、画面のスクロール、アプリケーションの起動、など様々な処理を適用できる。

図３及び図４の例では、指１００の位置を検出するためにタッチパネル３０１を用いているが、位置検出の手法はこれに限定されるものではなく、例えば光学式のセンサを用いてもよい。この場合、レーザ光による位置センサ、赤外線位置センサ、カメラ（画像処理）によるセンサ、またはこれに類する手法を用いることができる。

また、上述した例では、タッチパネル３０１の導電層３０３及び絶縁層３０５を透明な材料から構成し、表示パネル３０２上に重ねて設けられている構成を中心に説明したが、タッチパネル３０１は透明なものに限定されるものではない。例えば、ラップトップ型のパーソナルコンピュータで一般的なタッチパッドのように、非透明なタッチセンサを用い、タッチセンサを表示パネル３０２とは別の場所に設けても良い。この場合においても、上記と同様にタッチセンサの導電層に交流電圧を印加することで、ユーザの指１００に触覚を提示することが可能である。

［４．触覚を生じさせるための主要構成を１次元方向に設けた例］
上述した例では、ユーザの指１００が移動する方向として２次元の平面を想定したが、１次元の方向であっても良い。図５（Ａ）は、ストリップ状の樹脂製シート等からなる絶縁層１０３の内部に、１次元方向に延在する導電層４０２を設けた例を示している。図５（Ａ）において、絶縁層１０３には、指先の位置を検出する位置センサ４０３が設けられている。図１と同様に、指１００は接地電位となっており、位置センサ４０３の出力は制御部１０７に送られる。また、導電層４０２には電圧制御部１１１から交流電圧が印加される。制御部１０７は、位置センサ４０３で検出されたユーザの指１００の位置に応じて、電圧制御部１１１による導電層４０２への交流電圧の印加を制御する。ユーザが指１００を導電層４０２に沿って移動させると、導電層４０２に印加された交流電圧によってユーザの指１００の触覚が生じる。従って、２次元の位置センサを設けた場合と同様に、指１００の位置を１次元の位置センサ４０３で検出することにより、指１００の位置に応じて触覚を提示することが可能である。

また、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、触覚を提示する構成を屈曲可能なワイヤ４００から構成した例を示している。ユーザは、手の指１００によってワイヤ４００を保持し、ワイヤ４００に沿って指１００を移動させる。図５（Ｃ）に示すように、ワイヤ４００は、導電層４０４と絶縁層４０５の２層構造により構成されている。ワイヤ４００の絶縁層４０５の内部には１次元方向に延在する導電層４０４が設けられ、導電層４０４は絶縁層４０５によって覆われている。また、図１と同様に、指100は接地電位となっている。触覚を生じさせるための交流電圧は導電層４０４に印加され、ユーザが指１００をワイヤ４００に沿って移動させると、ユーザの指１００に触覚が生じる。また、図５Ｃにおいて、絶縁層４０５には、指１００の位置を検出する位置センサ４０６が設けられている。このような構成においても、指１００の位置を位置センサ４０６で検出することにより、指１００の位置に応じて触覚を提示することが可能である。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）の例においても、図４の場合と同様に感圧センサを設けても良い。ユーザがストリップ、またはワイヤ４００を押した際に、感圧センサがこれを検知することにより、制御部１０７は、ボタン等の操作部材が操作された場合と同様に所定の処理を実行させることができる。

［５．映像投影システムの構成例］
図６は、本実施形態に係る映像投影システムを示す模式図である。図６の例では、プロジェクタ５０２により、垂直方向に延在するタッチセンサ５０１が設けられた壁面に画面が投影される。タッチセンサ５０１は、上述したタッチパネル３０１と同様に、ガラスシート３０４、導電層３０３、絶縁層３０５が積層されて構成されることができる。ユーザ５００の指１００がタッチセンサ５０１の表面の絶縁層３０５に触れると、導電層３０３との間で静電容量が変化し、ユーザ５００の指１００の位置に応じて導電層３０３の各電極５０４における静電容量が変化する。このため、各電極５０４で検出される静電容量に応じて、ユーザ５００の指１００の位置を検出することができる。

ユーザ５００の指１００の位置の情報は、制御装置５０３に送られる。制御装置５０３は、ユーザ５００の指１００の位置に応じて電圧制御装置５０５に指令を出し、電圧制御装置５０５はユーザ５００の指１００の位置に応じた交流電圧をタッチセンサ５０１の導電層３０３に印加する。また、制御装置５０３は、ユーザ５００の指１００の位置に応じてプロジェクタ５０２に指令を出し、投影する画像を更新する。

タッチセンサ５０１が設けられた壁面の手前には、接地電位が印加されるパッド５０８が敷かれている。ユーザ５００がパッド５０８の上に立つことで、ユーザの体が接地電位とされる。このような構成により、ユーザ５００の指１００の位置に応じて触覚を生じさせることができる。

図６の例においても、タッチセンサ５０１の代わりに、カメラで撮像した画像を画像処理することにより位置を検出するセンサ、レーザセンサ、赤外線センサ、または他の技術を用いて位置検出を行ってもよい。

［６．情報提示装置の外観の構成例］
図７は、本実施形態による情報提示装置１０の外観の一例を示す斜視図である。一例として、情報提示装置１０は、スマートフォンなどの携帯電話機能付き情報端末とすることができる。情報提示装置１０の背面には、充電が可能な電池が配置されている。電池のマイナス電極は接地電位とされ、マイナス電極に接続された導電プレート１５０が情報提示装置１０の背面に露出している。これにより、ユーザが情報提示装置１０を保持すると、ユーザの手に導電プレート１５０が触れるため、ユーザを接地電位にすることができる。なお、ユーザを接地電位にするための構成は、様々な手法を採用することができ、情報提示装置１０の接地電位をユーザに接続することは必須ではない。例えば、情報提示装置１０が室内に配置される場合に、情報提示装置１０とは直接関係しない、建物内の配管等の金属の構成要素をユーザに接続することによってユーザを接地電位としても良い。

なお、図１における導電層１０２は、導電材料を紙にプリントすることによって設けてもよい。この場合、紙面を絶縁層１０３として機能させるようにしても良い。また、導電層１０２は、布地面に構成しても良い。これにより、紙から構成されるアクセサリーや、衣服等から触覚を提示することができる。また、位置センサ１０４、各種センサ１０５を設けることによって、上述した構成を衣服として装着可能なコンピュータシステム、ユビキタス計算システム等に適用できる。また、衣服に導電層１０２を設けた場合、更に接地電位を衣服に設けてユーザの体と接触させることにより、ユーザを接地電位にすることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、ユーザを接地電位とし、ユーザが絶縁層１０３上に触れた際に導電層１０２に交流電圧を印加するようにしたため、触覚を通じてユーザに情報を提供することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１００ 情報提示装置
１０２ 導電層
１０３ 絶縁層
１０９ 表示部

Claims (18)

1. 交流電圧が印加される導電層と、
   前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れた際に触覚を提示する絶縁層と、
   を備える、情報提示装置。
2. 前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部を更に備える、請求項１に記載の情報提示装置。
3. 前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する位置センサを備える、請求項１に記載の情報提示装置。
4. 前記位置センサは、前記絶縁層にユーザの体の一部が接近または接触した際に、前記導電層に生じる静電容量の変化に基づいて、前記ユーザの体の一部の位置を検出する、請求項３に記載の情報提示装置。
5. 前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する電圧制御部を備える、請求項１に記載の情報提示装置。
6. 前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する位置センサと、
   前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する電圧制御部と、
   を備える、請求項１に記載の情報提示装置。
7. 前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、透明な材料から構成され、前記表示部の表示面を覆うように配置される、請求項１に記載の情報提示装置。
8. 前記位置センサは、光学的な検出により前記ユーザの体の一部の位置を検出する、請求項３に記載の情報提示装置。
9. 前記ユーザの体の一部が前記絶縁層に接触した際に、押圧力を検出する感圧センサを備える、請求項１に記載の情報提示装置。
10. 前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、２次元方向に広がる平面状に形成される、請求項１に記載の情報提示装置。
11. 前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、１次元方向に延びる帯状または線状に形成される、請求項１に記載の情報提示装置。
12. 前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造は、変形可能な材料から構成される、請求項１に記載の情報提示装置。
13. 接地電位が印加される電極部を備え、前記ユーザの電位が前記電極部の接地電位と共通に設定される、請求項１に記載の情報提示装置。
14. 少なくとも前記表示部を駆動するためのバッテリーを備え、前記ユーザの体に前記バッテリーの接地電極が接続される、請求項１に記載の情報提示装置。
15. 導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、を備える情報提示装置における触覚提示方法であって、
    前記導電層に交流電圧を印加するステップと、
    前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出するステップと、
    前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御するステップと、
    を備える、触覚提示方法。
16. 導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部と、を備える情報提示装置における触覚提示方法であって、
    前記導電層に交流電圧を印加するステップと、
    前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出するステップと、
    前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御するステップと、
    を備える、触覚提示方法。
17. 導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、を備える情報提示装置におけるプログラムであって、
    前記導電層に交流電圧を印加する手段、
    前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する手段、
    前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する手段、
    としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
18. 導電層と、前記導電層を覆い、接地電位に設定されたユーザの体の一部が触れる絶縁層と、前記導電層及び前記絶縁層からなる積層構造と一体又は別体に配置され、情報を表示する表示部と、を備える情報提示装置におけるプログラムであって、
    前記導電層に交流電圧を印加する手段、
    前記絶縁層上での前記ユーザの体の一部の位置を検出する手段、
    前記ユーザの体の一部の位置に基づいて、前記導電層に印加される交流電圧の振幅または周波数を制御する手段、
    としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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