JP2013012148A - 触覚提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さを薄くすると共に、タッチ位置と触覚提示位置にずれを生じなくすることが可能な触角提示タッチパネルを提供する。
【解決手段】マトリクス状に配置された透明電極１４，１５を備えるセル５を、透明圧電材料１６を使用したユニモルフ構造のセル１７にしてこれを透明な可動梁１２の上に設置し、透明電極の一方を、切換スイッチを介してタッチ検出回路と触覚提示回路に切り換え可能に接続し、切換スイッチは、通常は透明電極の一方をタッチ検出回路に接続し、タッチ検出回路がタッチパネルへのタッチを検出したら、タッチが検出された透明電極の一方の接続を、所定時間だけ触覚提示回路に切り換えて、タッチ位置が検出されたセル１７に対して交番電圧を印加して振動させることによって触覚を提示するようにした触覚提示タッチパネルである。
【選択図】図３

Description

本出願は触覚提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用した電子機器に関する。以下に説明される実施の形態では、実施例としてタッチした部分が振動する触覚提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用した電子機器が説明される。

従来、表示画面を備えた携帯端末やゲーム機のような電子機器において、表示画面にタッチパネルを貼り合わせ、タッチパネルを入力装置として表示画面の表示内容を変更するものがある。しかしながら、表示画面にタッチパネルを備えた電子機器では、タッチパネルを複数の指で操作する、いわゆるマルチタッチにおいて、タッチパネル上の複数の指の中から入力操作を行った指のみに触覚提示することができなかった。

そこで、特許文献１には、タッチパネルを備えた電子機器において、タッチパネルにタッチが行われると、タッチされた部分のタッチパネルを振動させてタッチが行われたことをユーザーに触覚提示するものが開示されている。特許文献１には携帯端末が示されており、タッチパネルはタッチスクリーンとその上に設けられたピエゾ層とから構成されている。ピエゾ層にはマトリクス状に形成された透明電極に挟まれたピエゾ素子があり、タッチスクリーンで検出したタッチ位置の透明電極間に交番電圧を印加することによって、電圧が印加された部分のピエゾ素子を振動させ、タッチしたユーザーに局所的な振動覚フィードバックを与えている。

米国特許出願番号２００９／０１６７７０４Ａ１号公報（図５）

しかしながら、特許文献１に開示のタッチパネルは、触覚提示を行うアクチュエータ層（電極に挟まれたピエゾ素子層）の他に、タッチパネル本来の機能であるタッチ位置や荷重を検出するセンサ層（タッチスクリーン）が必要であり、アクチュエータ層とセンサ層とが貼り合わされていることから、タッチパネルの厚さが厚くなるという問題点があった。また、アクチュエータ層とセンサ層の貼り合せ時に位置ずれが生じると、タッチ位置と触覚提示位置がずれて合わなくなる問題点もあった。

本出願は、触覚提示可能なタッチパネルにおいて、タッチパネルの厚さを薄くすることができると共に、タッチ位置と触覚提示位置にずれを生じなくすることが可能な触角提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用した電子機器を提供することを目的としている。

前記目的を達成する本出願の触覚提示タッチパネルは、透明な誘電体を挟んで透明電極をマトリクス状に配置し、透明電極の交差部がタッチ位置検出用のセルとして形成されたタッチパネルにおいて、セルを、誘電体に透明圧電材料を使用してユニモルフ構造に構成し、ユニモルフ構造は独立して動く透明な可動梁の上に形成し、透明電極の一方を、切換スイッチによってタッチ検出回路と触覚提示回路の何れか一方に接続するようにしたことを特徴としている。

切換スイッチは、通常は前記透明電極の一方を前記タッチ検出回路に接続し、タッチ検出回路がタッチパネルへのタッチを検出したら、タッチが検出された透明電極の一方の接続を、所定時間だけ触覚提示回路に切り換えるように構成することができる。また、切換スイッチは、タッチ検出回路による計測電圧が所定の閾値を超えたらタッチを検出したと判定するようにすれば良い。

また、本出願の触覚提示タッチパネルを使用した電子機器は、セルを誘電体に透明圧電材料を使用してユニモルフ構造に構成し、ユニモルフ構造は独立して動く透明な可動梁の上に形成し、透明電極の一方を、切換スイッチによってタッチ検出回路と触覚提示回路の何れか一方に接続するようにした触覚提示パネルが、表示画面の上に積層されて形成されたことを特徴としている。

本出願によれば、タッチパネルにおけるタッチ位置検出構造をそのまま使用して触覚提示を行っているので、タッチパネルの厚さを薄くすることができると共に、タッチ位置と触覚提示位置にずれを生じなくすることが可能な触角提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用した電子機器を提供することができる。

（ａ）は本出願の触角提示タッチパネルが取り付けられる電子機器の一例と取り付け位置を示す分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した触角提示タッチパネルを構成するマトリクス状のセルの一例を示す触角提示タッチパネルの平面図である。 （ａ）は図１（ｂ）のＡ部の第１の実施例を詳細な構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ‐Ｂ線における局部断面図である。 図１（ａ）に示したディスプレイと第１の実施例の触角提示タッチパネルの構成を４セル分示す組立斜視図である。 （ａ）は本出願の触角提示タッチパネルにおける各セルが接続する電子回路の構成を示す回路図、（ｂ）は２つのセルが触覚提示回路に接続された状態を示す回路図である。 図４（ａ）、（ｂ）に示した制御回路の制御手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は本出願の触角提示タッチパネルが瞬間的にタッチされた場合の図４（ａ）、（ｂ）に示した制御回路の制御を示す動作図、（ｂ）は本出願の触角提示タッチパネルが継続してタッチされた場合の図４（ａ）、（ｂ）に示した制御回路の制御を示す動作図である。 図４（ｂ）の状態における第１の実施例の２つのセルの動作を示す側面図である。 （ａ）は図１（ｂ）のＡ部の第２の実施例を詳細な構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ‐Ｃ線における局部断面図である。 図１（ａ）に示したディスプレイと第２の実施例の触角提示タッチパネルの構成を４セル分示す組立斜視図である。 図４（ｂ）の状態における第２の実施例の２つのセルの動作を示す側面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）は、本出願の触角提示タッチパネル４が取り付けられる電子機器の一例として、携帯電話機１を示すものである。触角提示タッチパネル４は、携帯電話機１のメインディスプレイ２を構成する液晶表示器３の表側に取り付けられる。触角提示タッチパネル４は、図１（ｂ）に示すように、複数のセル５を備えて構成される。なお、図１（ｂ）に示すセル５の数は説明をわかり易くするために少なくしてあり、実際のセル５の大きさは５ｍｍ角以下に構成する。

これは、メインディスプレイ２を指先でタッチする場合、指先の継時２点分別能は１．５ｍｍ程度であるが、指先にある知覚機能であるパチニ小体は指先の深部に位置し、指先の接触面積内の１．５ｍｍの振動源を弁別することは不可能と考えられるからである。このため、本出願の触角提示タッチパネル４に採用するセル５のサイズは、５ｍｍ角以下であれば、触覚提示の分解能としては十分といえる。

図２（ａ）、（ｂ）及び図３は、本出願の第１の実施例の触角提示タッチパネル１０の構成を示すものであり、図１（ｂ）に示したセル５のＡ部の構成を詳細に示している。第１の実施例では、セル５の部分に、ユニモルフ構造のセル１７が配置されている。ユニモルフ構造は金属板の片面のみに圧電素子を備える構造であり、セル１７は２枚の透明電極１４，１５で透明圧電体１６を挟んだ構造である。透明圧電体１６としては、セラミック材料のＰＬＺＴや高分子材料のＶＤＦオリゴマーを使用することができる。

ユニモルフ構造のセル１７は、第１の実施例では、ベース板１１の上に突設された片持ち梁１２の取付部１２Ｍの上に実装されている。片持ち梁１２の取付部１２Ｍは、ベース板１１に突設された支柱部１２Ｓの片側に接続して、支柱部１２Ｓに支持されている。また、片持ち梁１２の取付部１２Ｍの直下の部分のベース板１１には空隙部１３が設けられている。空隙部１３のサイズは、取付部１２Ｍのサイズよりも一回り大きい。

以上のように、図１（ｂ）に示したセル５は、第１の実施例では、図３に示すように、ベース板１１の上にマトリクス状に突設された片持ち梁１２の取付部１２Ｍにユニモルフ構造のセル１７が実装されて構成されている。なお、図示はしていないが、ユニモルフ構造のセル１７の透明電極１４，１５はリード線によって引き出されて後述する制御回路に接続されている。リード線の数は、駆動電極側はユニモルフ構造のセル１７の個数だけ必要であるが、グランド側は１本で良い。更に、ベース板１１及び片持ち梁１２を導電性の透明な樹脂で構成すれば、ユニモルフ構造のセル１７の取付部１２Ｍ側の透明電極１５は省略することが可能である。

ここで、触角提示タッチパネルの触覚提示について説明する。機械受容器のうち、１μｍ以下に知覚閾値を持つのは前述のパチニ小体のみであり、２５０〜３００Ｈｚで極小値を取ると言われている。しかしながら、触覚提示用のアクチュエータとして圧電材料を使用する場合、特に、携帯端末のように駆動電圧を高く設定できないものでは、圧電体の分極方向変位により直接１μｍの変位を発生させるには相当の積層数が必要である。そこで、本実施例では圧電体の分極方向変位を拡大する機構として片持ち梁１２を採用しており、ユニモルフ構造のセル１７を、片持ち梁１２の取付部１２Ｍに実装している。片持ち梁１２の動作については後述する。

次に、以上のように構成された第１の実施例の触覚提示タッチパネル１０のタッチ検出と、触覚提示について説明する。タッチ検出と触覚提示の両方を触覚提示タッチパネル１０を用いて行う場合は、ユニモルフ構造のセル１７の圧電効果と逆圧電効果を利用する。即ち、触覚提示タッチパネル１０へのタッチ位置の検出と荷重の検出は、タッチ動作によってユニモルフ構造のセル１７の透明電極１４，１５間に、透明圧電体１６の圧電効果によって発生する電圧を検出することによって行う。一方、触覚提示タッチパネル１０に触覚提示をさせる場合は、タッチ検出において触覚提示の必要が生じたユニモルフ構造のセル１７のみに交番電圧を印加し、逆圧電効果によって透明圧電体１６を振動させれば良い。

図４（ａ）は、本出願の触角提示タッチパネル１０におけるユニモルフ構造の各セル１７にタッチ検出と触覚提示とを行わせる回路の構成を示すものであり、Ｃｐｅは圧電素子の持つ容量成分、Ｖｐｅは圧電効果によって圧電素子に生じる起電力を示している。ユニモルフ構造のセル１７の一方の電極１５はグランドに接続され、他方の電極１４は切換スイッチ６を介してタッチ検出回路３０と触覚提示回路４０の何れかに接続されるようになっている。タッチ検出回路３０はユニモルフ構造のセル１７がタッチされた時に発生する電圧を検出して制御回路５０に伝える。制御回路５０は、タッチが検出されたユニモルフ構造のセル１７に接続する切換スイッチ６を所定時間だけ触覚提示回路４０側に切り換える。また、触覚提示回路４０は制御回路５０からの信号により、切換スイッチ６を介してユニモルフ構造のセル１７に接続された時に、交番電圧をユニモルフ構造のセル１７に印加する。

図４（ａ）には１つのユニモルフ構造のセル１７しか示していないが、残りのユニモルフ構造のセル１７についても全て切換スイッチ６を介してタッチ検出回路３０と触覚提示回路４０に接続できるようになっている。そして、タッチ検出回路３０は、触覚提示タッチパネル１０にある全てのユニモルフ構造のセル１７に対して順番に走査して電極１４，１５の間の電圧を計測し、計測した電圧値を制御回路５０に伝える。タッチ検出回路３０によるユニモルフ構造の全セル１７の走査は、絶え間なく繰り返して行われる。

ここで、ある回の走査で、例えば、触覚提示タッチパネル１０にあるユニモルフ構造のセル１７Ａとセル１７Ｂの計測電圧がタッチを示す場合を説明する。この場合、制御回路５０は、次回以降の走査時にユニモルフ構造のセル１７Ａとセル１７Ｂに対しては、図４（ｂ）に示すように、切換スイッチ６Ａ，６Ｂの接続をタッチ検出回路３０側から触覚提示回路４０に切り換える。この結果、次回の走査時には、タッチ検出回路３０はユニモルフ構造のセル１７Ａとセル１７Ｂについては電極１４，１５の間の電圧を計測できず、ユニモルフ構造のセル１７Ａとセル１７Ｂについては触覚提示回路４０から交番電圧が印加される。制御回路５０が切換スイッチ６Ａ，６Ｂの接続をタッチ検出回路３０側から触覚提示回路４０に切り換えている時間は５０ｍｓｅｃ前後である。

次に、ＸＸ個のユニモルフ構造のセルを備えた触覚提示タッチパネル１０の、タッチ検出回路３０と制御回路５０による触覚提示動作の制御手順の一例を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、電源投入後のタッチ検出回路３０と制御回路５０による最初の動作から説明する。電源が投入されると、タッチ検出回路３０はステップ５０１からステップ５０７までのループ動作（反復処理）を行う。ステップ５０１では第１番目のセルを選択し、続くステップ５０２では選択したセルが触覚提示状態と設定されたセルかどうかを判定する。電源投入直後の最初のループ処理では、触覚提示状態と設定されたセルは無いので（ＮＯ）、ステップ５０３に進んで第１番目のセルの電圧を計測してステップ５０１に戻る。

第１番目のセルに対する処理が終了してステップ５０１に戻ると、ステップ５０２では第２番目のセルを選択し、前述同様のステップ５０２からステップ５０７の処理が行われる。ステップ５０１からステップ５０７の処理はタッチパネル１０にあるセルの個数ＸＸ個と同じ回数だけ繰り返され、ＸＸ回のループ処理が終了するとステップ５０８に進む。ステップ５０８ではＸＸ個のセルに対する電圧の計測値から、タッチされたセルが有ったか否かを判定する。

ＸＸ個のセル中にタッチを検出したセルが１つも無かった場合、ステップ５０８では何も行わずにステップ５０９に進み、ステップ５０９でもセルの設定を行わずにこのルーチンを終了してステップ５０１に戻り、ステップ５０１〜５０７のループ処理を繰り返す。一方、ＸＸ個のセル中にタッチを検出したセルが有った場合、ステップ５０８ではタッチを検出したセルのタッチ位置と荷重を同定する。そして、続くステップ５０９では、タッチを検出したセルを、触覚提示状態とするセルとして設定してこのルーチンを終了し、ステップ５０１に戻る。

ここで、ステップ５０９で触覚提示状態とするセルが設定された場合、例えば、Ｋ番目のセルが触覚提示状態とするセルとして設定された場合のステップ５０１〜５０７のループ処理について説明する。第１番目から第Ｋ−１番目のセルと、第Ｋ＋１番目から第ＸＸ番目のセルに対しては、ステップ５０２における判定がＮＯとなるので、各セルの電圧が計測されるだけである。一方、ステップ５０９で触覚提示状態とするセルとして設定されたＫ番目のセルに対しては、ステップ５０２の判定がＹＥＳになる。

ステップ５０２の判定がＹＥＳになって進むステップ５０４では、制御回路５０による設定セルを触覚提示回路４０に接続する処理が行われるので、Ｋ番目のセルに接続する切換スイッチ６が触覚提示回路４０側に接続される。制御回路５０は、切換スイッチ６を触覚提示回路４０側に接続した時間を計数している。続くステップ５０５では、触覚提示終了時間か否かが判定され、触覚提示終了時間に達していない場合（ＮＯ）はステップ５０７に戻り、他のセルのループ処理が行われる。

タッチが検出されたＫ番目のセルに対しては、ループ処理中にステップ５０４、５０５を通る処理が繰り返されるが、最初にステップ５０４に進んでから所定時間が経過するとステップ５０５の判定で触覚提示終了時間である（ＹＥＳ）と判定される。ステップ５０５の判定でＹＥＳとなって進むステップ５０６では、制御回路５０によって切換スイッチ６が切り換えられ、Ｋ番目のセル（設定セル）の接続が触覚提示回路４０からタッチ検出回路３０に切り換えられてステップ５０７に戻る。そして、Ｋ番目のセルに対する触覚提示状態セルの設定が解除される。この結果、以後Ｋ番目のセルはステップ５０１〜５０７のループ処理の中で電圧が計測される。

図６（ａ）は、本出願の触角提示タッチパネル１０のＫ番目のセルが瞬間的にタッチされた場合の、制御回路５０の図５で説明した制御動作を示すものである。Ｋ番目のセルがタッチされると、Ｋ番目のセルの計測電圧Ｖｍの値が時刻Ｔ１で閾値Ｖｔｈを越える。すると、Ｋ番目のセルが触覚提示状態のセルとして設定され（ステップ５０９）、次のループ処理（ステップ５０１〜５０７）の中で、Ｋ番目のセルに対して駆動電圧Ｖｄが印加される（ステップ５０４）。駆動電圧Ｖｄは、Ｋ番目のセルを振動させるために交番電圧である。そして、ステップ５０５で触覚提示終了時間と判定されると、判定された時刻Ｔ２においてＫ番目のセルへの駆動電圧Ｖｄの印加が止まり、Ｋ番目のセルは以後、ループ処理の中で電圧が計測される。なお、この場合一般に、時刻Ｔ２以降において測定されたＫ番目のセルの計測電圧値は、閾値Ｖｔｈを下回っている。

一方、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで駆動電圧Ｖｄが印加されたＫ番目のセルにおいて、時刻Ｔ２以降もタッチが続いている場合は、図６（ｂ）に示すように、駆動電圧Ｖｄの印加停止後のループ処理の中で計測された電圧値が閾値を越える。この場合は、次のループ処理におけるステップ５０９において再びＫ番目のセルが触覚提示状態のセルとして設定されるので、その次のループ処理における時刻Ｔ３でＫ番目のセルに対して駆動電圧Ｖｄが印加される。なお、図６（ｂ）に示す時刻Ｔ２と時刻Ｔ３の間隔は説明を分かり易くするために間隔を広げてあり、実際の間隔を示すものではない。

図４（ｂ）に示すように、第１の実施例の２つのセル１７Ａ，１７Ｂが触覚提示状態のセルとして設定され、２つのセル１７Ａ，１７Ｂに対して図６（ａ）に示すような交番電圧Ｖｄが印加されると、２つのセル１７Ａ，１７Ｂは図７に示すように振動する。即ち、セル１７Ａ，１７Ｂに駆動電圧Ｖｄが印加されて透明圧電体１６が伸び縮みすると、この伸び縮みの変位が片持ち梁１２によって拡大されるので、セル１７Ａ，１７Ｂが大きく振動する。セル１７Ａ，１７Ｂの振動により、セル１７Ａ，１７Ｂにタッチしたユーザーは指に振動を感じ、タッチパネル１０にタッチしたことを実感できる。なお、人がタッチパネルにタッチする時間は瞬間的であるので、セル１７Ａ，１７Ｂの振動時間は５０ｍｓｅｃもあれば、人はタッチ時に指に振動を感じることができる。

図８（ａ）、（ｂ）及び図９は、本出願の第２の実施例の触角提示タッチパネル２０の構成を示すものであり、図１（ｂ）に示したセル５のＡ部の構成を詳細に示している。第２の実施例におけるユニモルフ構造のセル１７は第１の実施例と同じである。第２の実施例のセル５が第１の実施例のセル５と異なる点は、ユニモルフ構造のセル１７が配置される片持ち梁の構造である。

第１の実施例では、ユニモルフ構造のセル１７は、片持ち梁１２のベース板１１の上に突設された支柱部１２Ｓの片側に接続する取付部１２Ｍの上に実装されていた。一方、第２の実施例では、ユニモルフ構造のセル１７が実装される片持ち梁２２は、ベース板２１の上に突設された支柱部２２Ｓの両側に接続する２つの取付部２２Ｍの上に、それぞれ実装されている点が異なる。２つの取付部１２Ｍの直下のベース板２１には第１の実施例同様に、取付部２２Ｍのサイズよりも一回り大きい空隙部２３が設けられている。

片持ち梁２２の２つの取付部２２Ｍの上にそれぞれ実装されたユニモルフ構造のセル１７の、タッチ検出回路３０と触覚提示回路４０との接続は第１の実施例と同様である。よって、第２の実施例のユニモルフ構造の各セル１７は、図４（ａ）に示すようにタッチ検出回路３０と触覚提示回路４０に接続される。ベース板２１及び片持ち梁２２を導電性の透明な樹脂で構成すれば、ユニモルフ構造のセル１７の取付部２２Ｍ側の透明電極１５が省略可能であることも第１の実施例と同様である。

また、第２の実施例の２つのセル１７Ａ，１７Ｂが触覚提示状態のセルとして設定されてこれらに図６（ａ）に示すような交番電圧Ｖｄが印加されると、２つのセル１７Ａ，１７Ｂは図１０に示すように振動する。即ち、第２の実施例でも、セル１７Ａ，１７Ｂに駆動電圧Ｖｄが印加されて透明圧電体１６が伸び縮みすると、この伸び縮みの変位が片持ち梁２２によって拡大されるので、セル１７Ａ，１７Ｂが大きく振動する。

以上説明した２つの実施例では、何れも隣接する２つのユニモルフ構造のセル１７が振動するものを示したが、振動させるユニモルフ構造のセル１７は離れている場合もあることは言うまでもない。そして、以上説明したように、本出願の触覚提示タッチパネル及び該タッチパネルを使用する電子機器では、タッチ位置と荷重検出及び触覚提示を同じセルで行えるので、電子機器のディスプレイに別途タッチパネルや荷重検出センサを設ける必要がない。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 透明な誘電体を挟んで透明電極をマトリクス状に配置し、前記透明電極の交差部がタッチ位置検出用のセルとして形成され、
前記セルを、前記誘電体に透明圧電材料を使用してユニモルフ構造に構成し、
前記ユニモルフ構造は独立して動く透明な可動梁の上に形成し、
前記透明電極の一方を、切換スイッチによってタッチ検出回路と触覚提示回路の何れか一方に接続することを特徴とする触覚提示タッチパネル。
（付記２） 前記切換スイッチは、通常は前記透明電極の一方を前記タッチ検出回路に接続し、
前記タッチ検出回路が前記タッチパネルへのタッチを検出したら、タッチが検出された前記透明電極の一方の接続を、所定時間だけ前記触覚提示回路に切り換えることを特徴とする付記１に記載の触覚提示タッチパネル。
（付記３） 前記切換スイッチは、前記タッチ検出回路による計測電圧が所定の閾値を超えたらタッチを検出したと判定することを特徴とする付記２に記載の触覚提示タッチパネル。
（付記４） 前記タッチ検出回路は、タッチが検出された前記透明電極の一方の接続を、所定時間だけ前記触覚提示回路にした後に前記タッチ検出回路に切り換え、この時点で前記タッチ検出回路による計測電圧が所定の閾値を依然として超えていたら、所定時間だけ前記触覚提示回路に切り換えることを特徴とする付記３に記載の触覚提示タッチパネル。
（付記５） 前記タッチ検出回路は、
前記タッチパネル上の全セルに対して走査して前記電極間の電圧を計測し、
計測電圧が前記閾値を越えたセルに対して触覚提示状態を設定しておき、
次回の走査時に前回触覚提示状態を設定したセルに対しては、そのセルを前記触覚提示回路に接続した上で、接続時間を計数し、
前記接続時間が所定値を越えたら、前記セルの触覚提示状態の設定を解除することを特徴とする付記３又は４に記載の触覚提示タッチパネル。

（付記６） 前記タッチ検出回路は、前記走査時に２つ以上のセルに対して触覚提示状態を設定可能であることを特徴とする付記５に記載の触覚提示タッチパネル。
（付記７） 前記タッチ検出回路は前記セルの各個に対して、圧電効果を利用してタッチ位置及び荷重を検出し、
前記触覚提示回路は、タッチ位置が検出されたセルに対して交番電圧を印加して、逆圧電効果を利用して前記セルを振動させることによって触覚を提示することを特徴とする付記２から６の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。
（付記８） 前記可動梁は、ベース基板に対して前記セルの個数分だけ支柱部が突設された片持ち梁であることを特徴とする付記１から７の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。
（付記９） 前記セルは前記タッチパネルの水平方向、或いは垂直方向に偶数個設けられており、
前記可動梁は、前記セルが偶数個設けられ何れかの方向に、支柱部が隣接するセルの中間部分に設けられ、ベース基板に対して前記セルの個数の半分の数だけ突設された片持ち梁であることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。
（付記１０） 前記透明圧電材料として、セラミック材料のＰＬＺＴ或いは高分子材料のＶＤＦオリゴマーを使用することを特徴とする付記１から８の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。

（付記１１） 前記セルのサイズは５ｍｍ角以下であることを特徴とする付記１から１０の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。
（付記１２） 前記ユニモルフ構造の前記可動梁側の電極を、前記可動梁を導電体で構成して省略したことを特徴とする、付記１から１１の何れかに記載の触覚提示タッチパネル。
（付記１３） 付記１から１２の何れかに記載の触覚提示パネルが、表示画面の上に積層されて形成されたことを特徴とする電子機器。
（付記１４） 前記電子機器が携帯端末であることを特徴とする付記１３に記載の電子機器。

１ 携帯電話機
２ メインディスプレイ
３ 液晶表示装置
４ 触覚提示タッチパネル
５ セル
６，６Ａ，６Ｂ 切換スイッチ
１０ 第１の実施例の触覚提示タッチパネル
１１、２１ ベース板
１２、２２ 片持ち梁
１２Ｍ、２２Ｍ 取付部
１２Ｓ、２２Ｓ 支柱部
１３，２３ 空隙部
１４，１５ 透明電極
１６ 透明圧電体
１７ ユニモルフ構造のセル
２０ 第２の実施例の触覚提示タッチパネル
３０ タッチ検出回路
４０ 触覚提示回路
５０ 制御回路

Claims (5)

1. 透明な誘電体を挟んで透明電極をマトリクス状に配置し、前記透明電極の交差部がタッチ位置検出用のセルとして形成され、
   前記セルを、前記誘電体に透明圧電材料を使用してユニモルフ構造に構成し、
   前記ユニモルフ構造は独立して動く透明な可動梁の上に形成し、
   前記透明電極の一方を、切換スイッチによってタッチ検出回路と触覚提示回路の何れか一方に接続することを特徴とする触覚提示タッチパネル。
2. 前記切換スイッチは、通常は前記透明電極の一方を前記タッチ検出回路に接続し、
   前記タッチ検出回路が前記タッチパネルへのタッチを検出したら、タッチが検出された前記透明電極の一方の接続を、所定時間だけ前記触覚提示回路に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の触覚提示タッチパネル。
3. 前記タッチ検出回路は前記セルの各個に対して、圧電効果を利用してタッチ位置及び荷重を検出し、
   前記触覚提示回路は、タッチ位置が検出されたセルに対して交番電圧を印加して、逆圧電効果を利用して前記セルを振動させることによって触覚を提示することを特徴とする請求項２に記載の触覚提示タッチパネル。
4. 前記可動梁は、ベース基板に対して前記セルの個数分だけ支柱部が突設された片持ち梁であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の触覚提示タッチパネル。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の触覚提示パネルが、表示画面の上に積層されて形成されたことを特徴とする電子機器。

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