JP7083236B2 - Electric vibration type tactile presentation device and electronic equipment - Google Patents
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本発明は、電気振動方式の触覚提示装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to an electric vibration type tactile presentation device and an electronic device.
近年、人が指等で物に触れたときに感じる触覚を疑似的に提示する触覚提示の技術について開発が進められている。例えば液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等に係る電子機器に触覚提示の技術を応用する場合、触覚を提示するパネル型の触覚提示装置をディスプレイ上に設ける。触覚提示装置は、ディスプレイで表示される画像に応じて、画像中のオブジェクトの触覚をパネル上に再現し、パネルに触れた使用者に触感を知覚させる。 In recent years, a tactile presentation technique that simulates the tactile sensation felt when a person touches an object with a finger or the like has been developed. For example, when applying the tactile presentation technique to an electronic device related to a liquid crystal display, an organic EL (Electro Luminescence) display, or the like, a panel-type tactile presentation device for presenting the tactile sensation is provided on the display. The tactile presentation device reproduces the tactile sensation of an object in the image on the panel according to the image displayed on the display, and makes the user who touches the panel perceive the tactile sensation.
触覚提示方法として、例えばアクチュエータ方式、電気刺激方式、電気振動方式等がある。このうち電気振動方式では、静電気力を利用して使用者の皮膚に触覚を提示する。 As the tactile presentation method, there are, for example, an actuator method, an electric stimulation method, an electric vibration method, and the like. Of these, the electric vibration method uses electrostatic force to present a tactile sensation to the user's skin.
電気振動方式の触覚提示装置は、絶縁膜に覆われた触覚提示用の電極を備え、当該電極に触覚提示用の電圧信号を印加する。ここで、触覚提示用の電圧信号とは、人間の皮膚の機械受容器が感度を有する周波数の電圧信号である。使用者が絶縁膜に触れると、指の皮膚と電極との間に静電気力が生じる。使用者が絶縁膜表面を指でなぞる動作を行うと、触覚提示用の電圧信号の周波数で摩擦力の変化が生じ、いわゆるテクスチャ感を使用者に知覚させることができる。 The electric vibration type tactile presentation device includes an electrode for tactile presentation covered with an insulating film, and applies a voltage signal for tactile presentation to the electrode. Here, the voltage signal for tactile presentation is a voltage signal having a frequency at which the mechanoreceptors of human skin have sensitivity. When the user touches the insulating film, an electrostatic force is generated between the skin of the finger and the electrode. When the user traces the surface of the insulating film with a finger, the frictional force changes at the frequency of the voltage signal for tactile presentation, and the user can perceive a so-called texture feeling.
電気振動方式の触覚提示装置は、電極を基板上に複数配置しておき、各電極を独立駆動することで、部分的に触覚を提示することもできる。例えば特許文献1では、複数の触覚提示用電極をドライバにより独立駆動して部分的に触覚を提示する触覚提示装置が開示されている。
In the electric vibration type tactile presentation device, a plurality of electrodes are arranged on a substrate and each electrode is independently driven to partially present the tactile sensation. For example,
しかしながら、電気振動方式の触覚提示装置では、各電極に電圧を印加するための配線の構成によっては、使用者に不要な触覚まで知覚させてしまう虞があった。図1は、関連技術に係る触覚提示装置110の構成例を示す部分拡大図である。図1では、触覚提示用のパネルの一部を拡大した部分拡大図を示している。図1に示すように、関連技術に係る触覚提示装置110は配線111、電極112、及び基板113を含む。基板113上には複数の電極112がマトリクス状に配置されており、各電極112に配線111が接続されている。電極112、配線111は絶縁膜に覆われており、使用者が触れるタッチ面を形成している。
However, in the electric vibration type tactile presentation device, there is a possibility that the user may perceive unnecessary tactile sensation depending on the configuration of the wiring for applying the voltage to each electrode. FIG. 1 is a partially enlarged view showing a configuration example of a
電極112は、配線111を介して外部の信号電圧源(不図示)に接続されている。信号電圧源から配線111を介して電極112に触覚提示用の電圧信号が印加された場合、電極112は帯電し、使用者の指に対して触覚を提示する。触覚提示装置は、個々の電極112を独立駆動することで、部分的に触覚を提示することができる。
The
例えば、図1において太線で示した配線111aを介して電極112aに電圧信号が印加され、当該電極112aにおいて触覚が提示される場合を考える。使用者の指が電極112a上の絶縁膜表面に触れた場合、絶縁膜を介して電極112aと指の皮膚との間に静電結合が生じる。電極112aと指の皮膚との間に生じた静電気力は、電圧信号の周波数により変化し、指に振動を加える。一方、当該電極112a以外の絶縁膜表面に指が触れた場合、他の電極112には電圧が印加されていないため、振動は加わらないはずである。
For example, consider a case where a voltage signal is applied to the
しかし、配線111aを介して電極112aに電圧が印加されるため、当該配線111a上においても不要な触覚が発現する虞がある。図2は、不要な触覚の発現について説明するための説明図である。図2に示すように、配線111a付近の絶縁膜表面に指が触れた場合、配線111aからの漏れ電界によって、配線111aと指の皮膚との間に静電結合が生じる虞がある。すなわち、触覚が知覚されるべきでない部分において触覚が知覚される虞がある。なお、以下の説明では、上記のように不要な触覚を「不要触覚」という。
However, since the voltage is applied to the
本発明は斯かる事情によりなされたものであって、その目的とするところは、不要な触覚の発現を低減することができる電気振動方式の触覚提示装置等を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric vibration type tactile presentation device and the like capable of reducing the expression of unnecessary tactile sensations.
本発明に係る電気振動方式の触覚提示装置は、基板と、該基板上に延伸した複数の配線と、前記基板上に設けられ、前記複数の配線を覆う第1の絶縁層と、該第1の絶縁層の上に配設された複数の電極と、該複数の電極を覆う第2の絶縁層と、外部から入力される制御信号に基づき、前記配線を介して前記複数の電極に選択的に電圧信号を印加する駆動回路とを備えた電気振動方式の触覚提示装置であって、個々の前記配線は、前記複数の電極のうちの1つと前記第1の絶縁層に設けられた貫通孔を介して電気的に接続され、前記電極は、前記電圧信号が印加された状態において、該電極の上の前記第2の絶縁層に接触する使用者に触覚を提示し、全ての前記配線は、一部が少なくとも1つの前記電極によって覆われており、前記複数の配線がすべて同一の長さであり、個々の前記配線と前記電極とが前記第1の絶縁層を介して重なり合う面積は、すべての前記配線で同一であり、前記電極から前記基板に向かう方向において、個々の前記配線が前記電極よりも前記基板に近くなるように前記電極の下を通ることを特徴とする。 The electric vibration type tactile presentation device according to the present invention includes a substrate, a plurality of wirings extending on the substrate, a first insulating layer provided on the substrate and covering the plurality of wirings, and the first. Selectively for the plurality of electrodes via the wiring based on the plurality of electrodes arranged on the insulating layer, the second insulating layer covering the plurality of electrodes, and the control signal input from the outside. It is an electric vibration type tactile presentation device provided with a drive circuit for applying a voltage signal to the wiring, and each wiring is a through hole provided in one of the plurality of electrodes and the first insulating layer. Electrically connected via, the electrodes present a tactile sensation to the user in contact with the second insulating layer above the electrodes when the voltage signal is applied, and all the wiring is , A portion of which is partially covered by at least one of the electrodes , the plurality of wirings are all of the same length, and the area where the individual wirings and the electrodes overlap via the first insulating layer. It is the same for all the wirings and is characterized by passing under the electrodes so that the individual wirings are closer to the substrate than the electrodes in the direction from the electrodes to the substrate .
本発明に係る電子機器は、備えられたプロセッサによる処理結果を表示し、処理結果に対応する操作入力を受け付けるタッチパネル式表示装置と、前記処理結果の表示に対応した触覚を提示する上記のいずれかに記載の電気振動方式の触覚提示装置とを有することを特徴とする。 The electronic device according to the present invention is either a touch panel display device that displays a processing result by a processor provided and receives an operation input corresponding to the processing result, or the above-mentioned one that presents a tactile sensation corresponding to the display of the processing result. It is characterized by having an electric vibration type tactile presentation device according to the above.
本発明によれば、不要な触覚の発現を低減することができる。 According to the present invention, the expression of unnecessary tactile sensation can be reduced.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図3は、電子機器1の構成例を示す分解図である。本実施の形態では、触覚提示装置10を搭載した電子機器として、スマートフォン、タブレット端末、ノートブック型パーソナルコンピュータ等のように、画像の表示を行う電子機器1を例に取って説明を行う。電子機器1は、表示装置30、触覚提示装置10を有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 3 is an exploded view showing a configuration example of the
表示装置30は、例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等に係る画像表示装置である。例えば表示装置30は矩形状の表示面を有し、表示面へのタッチ操作による操作入力を受け付けるタッチパネル式表示装置である。なお、以下の説明では、表示装置30の表示面側を電子機器1の正面側とし、反対側を背面側とする。具体的に表示装置30は、画像を表示する表示パネル(不図示)と、表示パネルに対向するように配置されたタッチパネル(不図示)を備える。表示装置30は、電子機器1に内蔵されたプロセッサから画像処理に係る処理結果を取得し、当該処理結果を表示パネルに表示する。また、表示装置30は、その処理結果に対応する操作入力をタッチパネルにより受け付ける。なお、例えば電子機器1がデスクトップ型パーソナルコンピュータ等の外部装置に接続されたディスプレイ装置である場合のように、電子機器1はプロセッサを内蔵せず、外部装置から取得する処理結果を表示する構成としてもよい。表示装置30は、箱型の筐体40に収容されている。
The
触覚提示装置10は、表示装置30の表示面に対向するように、表示装置30よりも正面側に配置されている。触覚提示装置10は、表示装置30と共に筐体40に収容されている。触覚提示装置10は、電子機器1に内蔵されたプロセッサから処理結果を取得し、表示装置30における処理結果の表示に対応した触覚を提示する。具体的には、例えば触覚提示装置10は、表示パネルに表示される操作対象のオブジェクトの触覚を、当該オブジェクトが表示されているタッチパネル上の該当箇所に提示する。
The
図4は、触覚提示装置10の構成例を示す正面図である。図5は、触覚提示装置10の構成例を示す部分断面図である。なお、図5では、図4で示すI-I線に沿って触覚提示装置10の断面を見た部分断面図を示している。触覚提示装置10は、基板13と、基板13上に配設された複数の電極12と、各電極12に接続された複数の配線11とを備える。
FIG. 4 is a front view showing a configuration example of the
基板13は、電極12等を配置するための透明基板であり、例えばガラス基板である。例えば基板13は長方形状を有するが、これに限定されるものではなく、表示装置30の表示面に合わせて、例えば円形状、楕円形上、多角形状などであってもよい。
The
電極12は、使用者に触覚を提示するための平板電極であり、例えばITO(Indium Tin Oxide)等のように、可視光線に対して透過性を有する導電性材料である。なお、図4では電極12の形状を矩形状に図示しているが、電極12の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形状、楕円形上、多角形状などであってもよい。また、図4に示されている電極12の数は例示であって、図示されている数に限定されるものではない。複数の電極12は、第1方向xと、第1方向xに交差する第2方向yに沿ってマトリクス状に配設されている。例えば図4に示すように、電極12は基板13の短辺方向を第1方向xとし、基板13の長辺方向を第2方向yとして配設されている。なお、基板13の辺方向と電極12の配設方向が一致する構成は必須ではない。また、上記のように電極12はマトリクス状に配設されていることとしたが、電極12の配設パターンはマトリクス状に限定されない。
The
配線11は、各電極12を後述する駆動回路22(図7参照)に接続するための配線であり、例えば銀、アルミニウム、モリブデン等により形成された配線である。なお、配線11は透明部材であっても非透明部材であってもよい。全ての配線11は、基板13上に一方向に沿って延伸している。具体的には、配線11は全て、マトリクス状に配設された電極12の一の配設方向に沿って延伸している。例えば図4に示すように、配線11は全て、第1方向xに沿って延伸している。配線11は、一の電極12に対して1本の配線11が接続された1対1の関係を有し、基板13上に配設された複数の電極12のうち、いずれかの電極12に一端が接続されている。配線11の他端は、基板13の長辺に設けられた入力端子19に接続されており、当該入力端子19を介して駆動回路22に接続されている。配線11は、駆動回路22から出力される電圧信号を電極12に供給する。電極12及び配線11の詳細な配置構成について、詳しくは後述する。
The
図5に示すように、触覚提示装置10は、上記の配線11、電極12、基板13のほか、第1の絶縁層14、第2の絶縁層15等を有する。第1の絶縁層14は、数μmの厚みをもって基板13上に形成された絶縁層である。上述の如く、基板13上には複数の配線11が配置されている。第1の絶縁層14は、複数の配線11を覆うように基板13上に設けられている。上記の電極12は、第1の絶縁層14の上に設けられている。これにより、第1の絶縁層14は配線11、電極12、及び配線11同士を絶縁している。
As shown in FIG. 5, the
上述の如く、配線11と電極12とは1対1の関係を有しており、個々の配線11は、複数の電極12のうちの1つと、第1の絶縁層14に設けられた貫通孔を介して電気的に接続されている。具体的には、第1の絶縁層14には配線11の一端から電極12の背面に掛けて貫通孔であるコンタクトホール16が設けられており、当該コンタクトホール16を介して配線11と電極12とが1対1の関係で電気的に接続されている。なお、本実施態様では、一つの電極12と配線11の間を一つのコンタクトホール16で接続しているが、複数のコンタクトホール16で接続しても良い。こうすれば、コンタクト部分の接触抵抗を低減することができる。
As described above, the
第2の絶縁層15は、複数の電極12を覆う絶縁層である。第2の絶縁層15は、例えば数μmの厚みをもって第1の絶縁層14上に形成されている。具体的に第2の絶縁層15は、第1の絶縁層14との間に電極12を挟持する形で第1の絶縁層14の正面に積層されており、触覚提示装置10に係るタッチ面を形成する。使用者の指が第2の絶縁層15表面に触れた場合、第2の絶縁層15が使用者の指と電極12とを絶縁するため、使用者の指に直接電気が導通することはない。
The second insulating
図6は、配線11及び電極12の配置関係の説明図である。なお、図6では図4と異なり、コンタクトホール16を白丸で示してある。図5及び図6に基づいて、配線11及び電極12の配置に関する詳細を説明する。入力端子19側(図6中下側)に最も近い位置に配設された1番目の電極12に電圧を供給する配線11は、当該1番目の電極12の下まで延伸するように配置されている。次に、入力端子19から見て2番目の電極12に電圧を供給する配線11は、1番目の電極12の下を通って、2番目の電極12の下まで延伸するように配置されている。以下同様にして、3番目の電極12に電圧を供給する配線11は、1、2番目の電極12の下を通って、3番目の電極12の下まで延伸するように配置されている。4番目の電極12に電圧を供給する配線11は、1~3番目の電極12の下を通って、4番目の電極12の下まで延伸するように配置されている。以上より、個々の配線11は、少なくとも1つの電極12に覆われている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the arrangement relationship between the
ここで、図6において破線で示す、第1方向xに沿って並設された電極群12aについて考える。この電極群12aに係る各電極12に電圧を供給する複数の配線11は全て、第1方向xと交差する第2方向yにおける電極12の形成幅内に収まるように配置されている。具体的には、当該複数の配線11は第2方向yにおいて、両端に位置する2本の配線11、11の間の距離が電極12の形成幅よりも短くなるように配列している。例えば図6に示すように、電極12が第1方向x及び第2方向yと平行な両辺を有する矩形状の平板電極である場合、両端に位置する配線11、11の間の距離W1が第2方向yと平行な電極12の一辺の幅W2よりも短くなるようにする。これにより、複数の配線11は全て、電極12の形成幅(第2方向yの幅)内に収めることができる。
Here, consider the electrode group 12a juxtaposed along the first direction x, which is shown by the broken line in FIG. All of the plurality of
また、上述の如く、配線11は第1方向xに沿って少なくとも1つの電極12の下に延伸する。従って、電極群12aは複数の電極12が第1方向xに沿って並ぶ構造であることから、上記複数の配線11は電極群12aに係る電極12の下にのみ延伸し、電極群12aの電極12以外の電極12の下には延伸しない。これにより、図6に示すように、当該電極群12aに係る配線11は全て、第2方向yにおいて隣り合う電極12、12との間の基板13上の領域にはみ出すことなく、延伸方向(第1方向x)において隣り合う電極12、12の間においてのみ電極12に覆われていない形となる。すなわち、正面視において電極12は、配線11を最大限に覆い隠す構成となっている。
Also, as described above, the
図7は、触覚提示装置10の構成例を示す模式図である。触覚提示装置10は、上記の配線11等のほかに、制御部21、駆動回路22を備える。制御部21は、例えばCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)等を含み、電子機器1に内蔵されたプロセッサより取得する画像処理結果に応じて触覚提示装置10の動作を制御し、触覚を提示する電極12を指定する制御信号を生成して駆動回路22に出力する。駆動回路22は個々の配線11が接続された回路であり、制御部21から出力される制御信号に基づき、各電極12に電圧を印加する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of the
図8は、部分的な触覚提示を説明するための説明図である。例えば図8に示す領域A1において触覚を提示する場合を考える。この場合、制御部21は駆動回路22を制御し、領域A1に配置された電極12に電圧信号を印加する。具体的に制御部21は、領域A1に配置された当該電極12に一端が接続された配線11の他端を、スイッチング素子(不図示)を介して信号電圧源17に接続する。信号電圧源17は例えばパルス電圧源であり、配線11を介して電極12にパルス電圧を供給する。これにより、領域A1に配置された電極12にパルス電圧が印加される。なお、信号電圧源17は交流電圧源であってもよい。電極12は、電圧信号が印加された状態において、当該電極12の上の第2の絶縁層15に接触する使用者の指に触覚を提示する。具体的にはすでに述べたように、電圧信号が印加されることで電極12は帯電し、使用者の指との間に静電気力を発生させる。使用者が指のなぞり動作を行った場合、電圧信号の周波数で摩擦力の変化が生じ、テクスチャ感が知覚される。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining partial tactile presentation. For example, consider the case of presenting a tactile sensation in the region A1 shown in FIG. In this case, the
また、駆動回路22は、電圧信号を印加する電極12以外の他の電極12を、信号電圧源17とは別の基準電位点18に接続する。具体的には、駆動回路22は制御部21からの制御信号に従い、領域A1以外の電極12に一端が接続された配線11の他端を、上記のスイッチング素子を介して基準電位点18に接続する。基準電位点18は、例えば接地点(GND:Ground)である。なお、基準電位点18は直流電圧源であってもよい。駆動回路22が、電圧信号を印加する電極12以外の電極12、すなわち触覚を提示しない電極12をGNDに接続することで、電極12を接地する。上記のように、駆動回路22は制御部21からの制御信号に基づき、複数の電極12に対して選択的に電圧信号を印加する。
Further, the
ここで、図8における領域A2に配置された触覚不提示の電極12について考える。図9は、電極12のシールド効果について説明するための説明図である。図9では、図8のII-II線に沿って触覚提示装置10の断面を見た部分断面図を示している。なお、図9では図示の便宜上、第1の絶縁層14についてハッチングを省略している。図9の中央に示す電極12は、信号電圧源17に接続されていないため、触覚提示用の電圧信号が印加されていない。従って、使用者が当該電極12上の第2の絶縁層15表面に触れた場合であっても、使用者の指と電極12との間の静電結合による触覚が提示されることはない。
Here, consider the
一方で、領域A1に配置された電極12に接続された配線11、すなわち信号電圧源17に接続された配線11から漏れ電界(図8において矢印で図示)が生じ、使用者の指と配線11との間に静電結合が生じる虞がある。しかしながら、信号電圧源17に接続された配線11は、触覚不提示の領域A2において、基準電圧源18に接続された電極12の下に位置する。従って、配線11からの漏れ電界は電極12により遮蔽され、第2の絶縁層15に漏れ出る虞が低減される。すなわち、電極12はシールド効果を発揮する。以上より、使用者に不要触覚を与える虞が低減される。
On the other hand, a leakage electric field (shown by an arrow in FIG. 8) is generated from the
以上より、本実施の形態1によれば、不要な触覚の発現を低減することができる。 From the above, according to the first embodiment, it is possible to reduce the expression of unnecessary tactile sensation.
また、本実施の形態1によれば、複数の配線11を同一の第1方向xに延伸させることで、触覚提示装置10に係る回路設計を容易にすることができる。
Further, according to the first embodiment, the circuit design related to the
なお、上記では複数の配線11が第1方向xに延伸しているものとしたが、全ての配線11の延伸方向が一致する必要はない。図10は、触覚提示装置10の配線構成の他の例を示す正面図である。例えば図10に示すように、一部の配線11は第1方向xに沿って延伸し、他の配線11は第2方向yに沿って延伸する構成であってもよい。すなわち配線11は、少なくとも1つの電極12の下に配置される構成であればよく、配線11の延伸方向は特に限定されない。
In the above, it is assumed that the plurality of
(変形例1)
実施の形態1では、複数の電極12が第1方向x及び第2方向yに沿ってマトリクス状に配設された形態について説明した。しかし、電極12はマトリクス状に配設されずともよい。図11は、変形例1に係る触覚提示装置10の構成例を示す正面図である。変形例1に係る触覚提示装置10では、複数の電極12がメッシュ状に配設されている。具体的には、複数の電極12は正面視において同一の菱形状を成し、基板13上に規則正しく配設されている。例えば、菱形状である各電極12は、2本の対角線が第1方向x及び第2方向y(基板13の短辺方向及び長辺方向)と平行になるように配置されている。これにより、複数の電極12は全体としてメッシュ状に配設されている。なお、図11では各電極12を正方形状に図示してあるが、各電極12は、鈍角及び鋭角を有する菱形状であってもよい。
(Modification 1)
In the first embodiment, a mode in which a plurality of
全ての配線11は、菱形状である電極12、12、12…の対角線と平行に延伸している。具体的には図11に示すように、各配線11は、電極12の一の対角線と平行な第1方向xに沿って、少なくとも1つの電極12の下まで延伸している。上記の構成であっても、配線11は電極12に覆われているため、不要触覚の発現を低減することができる。
All the
なお、上記では菱形状の電極12がメッシュ状に配設されているものとして説明したが、例えば円形状、楕円形上、三角形状、六角形状等の電極12をメッシュ状に配設してもよい。
In the above description, it is assumed that the diamond-shaped
以上より、変形例1によれば、電極12、12、12…をメッシュ状に配設した構成であっても、実施の形態1と同様に不要触覚の発現を低減することができる。
From the above, according to the first modification, even if the
(実施の形態2)
本実施の形態では、全ての配線11の長さを同一とする形態について説明する。なお、実施の形態1と重複する内容については、図面に同一の符号を付して説明を省略する。
図12は、配線11の構成例を示す説明図である。実施の形態1と同様に、配線11は全て第1方向xに沿って延伸している。一方、本実施の形態に係る配線11は全て、第1方向xに沿って同一の長さとなるように延伸している。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a mode in which the lengths of all the
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration example of the
本実施の形態では、全ての配線11が、第1方向xに沿って並設された全ての電極12の下を通るように配置される。例えば図12に示すように、1番目の電極12に接続された配線11は、第1方向xに沿って並ぶ1番目、2番目、3番目…の全ての電極12の下に延伸するように配置される。全ての配線11が同一の長さを有することで、個々の配線11の内部抵抗の大きさは同一となる。
In the present embodiment, all the
また、本実施の形態において、個々の配線11が第2の絶縁層15を介して各電極12と重なり合う面積は、全ての配線11において同一となる。図13に、配線11と電極12との重畳面積について説明するための説明図を示す。なお、図13では配線11と電極12とが重なり合う部分にハッチングを付して図示する。上述の如く、個々の配線11は第1方向xに沿って並ぶ全ての電極12の下に延伸する。この場合に、各電極12の形状を、第1方向xを一辺方向、第2方向yを他辺方向とする同一の矩形状とする。この場合、複数の電極12が第1方向x及び第2方向yに沿ってマトリクス状に配設されていることから、図13に示すように、個々の配線11が正面視において電極12、12、12…と重なり合う面積は、全ての配線11において同一となる。これにより、個々の配線11において電極12との間に形成される浮遊容量の大きさは、全ての配線11において同一となる。以上より、個々の配線11に係る配線経路において電気的な負荷は同一となり、触覚提示装置10のタッチ面内全体で均一な触覚の提示が可能となる。
Further, in the present embodiment, the area where the
なお、上記では複数の電極12を同一の矩形状としたが、本実施の形態において電極12の形状は特に限定されず、全ての配線11について各電極12と重なり合う重畳面積が等しければよい。
In the above, the plurality of
以下では、本実施の形態に係る配線11の構成による触覚提示の均一性について、本願の発明者が実施したシミュレーションの実行結果を示す。図14A~Cに、シミュレーションの対象である触覚提示装置10の回路図を示す。図14Aでは、本実施の形態に係る触覚提示装置10において、触覚提示用のパルス電圧V1が印加されている配線経路の回路図を示す。また、図14B、Cでは比較例として、実施の形態1に係る触覚提示装置10の回路図を示す。
The following shows the execution results of a simulation carried out by the inventor of the present application regarding the uniformity of tactile presentation by the configuration of the
例えば電極12が第1方向xに沿って10個配列しているものとする。この場合、図14Aに示すように、配線11の内部抵抗R1、R2、…R10、配線11と各電極12との間の浮遊容量C1、C2、…C10、及び信号電圧源17の内部抵抗R11を含む電気回路が構成される。各内部抵抗R1、R2、…は夫々、入力端子19から見て1番目の電極12までの配線11の内部抵抗、1番目の電極12から2番目の電極12までの配線11の内部抵抗、…を示す。各浮遊容量C1、C2、…は夫々、1番目の電極12と配線11との間の浮遊容量、2番目の電極12と配線11との間の浮遊容量、…を示す。接続点node1、node2、…は夫々、内部抵抗R1、R2及び浮遊容量C1、内部抵抗R2、R3及び浮遊容量C2、…の間の接続点を示す。
For example, it is assumed that 10
本実施の形態では、配線11は第1方向xに沿って配設された10個全ての電極12に覆われているため、図14Aに示すように、各電極12との間に浮遊容量C1、C2、…を形成する。一方、図14B、Cに示すように、実施の形態1において配線11は夫々、1番目、2番目、3番目…までの電極12に覆われているため、各電極12より先の配線経路について考慮する必要がない。すなわち、例えば配線11が1番目の電極12に接続されている場合、図14Bに示すように、配線11の内部抵抗はR11のみであり、浮遊容量はC1のみである。また、例えば配線11が2番目の電極12に接続されている場合、図14Cに示すように、配線11の内部抵抗はR11、R12のみであり、浮遊容量はC1、C2のみである。
In the present embodiment, since the
図15A、Bは、触覚提示の応答速度に係るシミュレーション結果を示すグラフである。図15A、Bのグラフでは、横軸が時間(ms)を、縦軸が電圧(V)を示す。図15Aでは本実施の形態に係る触覚提示装置10のシミュレーション結果を、図15Bでは実施の形態1に係る触覚提示装置10のシミュレーション結果を示す。なお、図15に結果を示すシミュレーションにおいて、配線11の内部抵抗R1、R2、…を0.32kΩとし、浮遊容量C1、C2、…を1.25pFとし、信号電圧源17の内部抵抗R11を1000kΩとして計算を行った。
15A and 15B are graphs showing simulation results relating to the response speed of tactile presentation. In the graphs of FIGS. 15A and 15B, the horizontal axis represents time (ms) and the vertical axis represents voltage (V). FIG. 15A shows the simulation result of the
図15Bに示すように、個々の配線11の長さが異なる場合、各接続点node1、node2、…における電圧値の時系列変化は、電圧信号源17から遠ざかるほど立ち上がりが遅くなる。すなわち、各電極12における触覚提示の応答速度にばらつきが生じる。一方、図15Aに示すように、個々の配線11の長さが同一である場合、各接続点node1、node2、…における電圧値の時系列変化はほぼ同一である。すなわち、各電極12において応答速度にばらつきがない。以上より、全ての配線11の長さを同一とすることで、触覚提示装置10のタッチ面全体における触覚提示の均一性を確保することができる。
As shown in FIG. 15B, when the lengths of the
図16は、複数部分に触覚を提示する様子を示す模式図である。触覚提示装置10は、一の領域A1だけでなく、他の領域A3の電極12に対しても同時に電圧信号を出力することで、複数部分において触覚を提示することができる。この場合、各電極12は別々の配線11から電圧の供給を受ける。図14Aで示した回路図では、他の配線11を介して印加される電圧信号の影響を考慮していないため、本願の発明者はさらに、以下のシミュレーションを実施して検討を行った。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a state in which a tactile sensation is presented to a plurality of portions. The
図17A、Bは、複数部分において触覚を提示する場合の回路図である。図17Aでは、5番目の電極12が他の配線11より電圧信号の印加を受ける場合を示す。また、図17Bでは、5番目及び6番目の電極12が他の配線11より電圧信号の印加を受ける場合を示す。この場合、図17A、Bに示すように、電圧信号源17が別途、上記の電極12に接続された構成となる(図17ではパルス電圧V2、V3により表す)。なお、図17A、Bに示す回路図では、当該他の配線11に係る配線経路の内部抵抗、浮遊容量等は簡略化のため無視している。図17A、Bに示す回路構成について、シミュレーション結果を以下に示す。
17A and 17B are circuit diagrams in the case of presenting a tactile sensation in a plurality of portions. FIG. 17A shows a case where the
図18A、Bは、複数部分において触覚を提示する場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図18Aは、図17Aで示した回路構成に関するシミュレーション結果を示す。図18Bは、図17Bで示した回路構成に関するシミュレーション結果を示す。図18A、Bに示すように、いずれの回路構成であっても各接続点node1、node2、…における電圧値の時系列変化はほぼ同一となる。従って、複数部分において触覚提示を行う場合であっても、均一な触覚提示を実現することができる。 18A and 18B are graphs showing simulation results when tactile sensations are presented in a plurality of portions. FIG. 18A shows a simulation result regarding the circuit configuration shown in FIG. 17A. FIG. 18B shows a simulation result regarding the circuit configuration shown in FIG. 17B. As shown in FIGS. 18A and 18B, the time-series changes of the voltage values at the connection points node1, node2, ... Are almost the same regardless of the circuit configuration. Therefore, even when tactile presentation is performed in a plurality of portions, uniform tactile presentation can be realized.
図19A、Bは、信号電圧源17の内部抵抗R11の差異に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図19A、Bではそれぞれ、図14Aで示した回路構成において、信号電圧源17の内部抵抗R11の大小に応じたシミュレーションの実行結果を示す。図19Aでは信号電圧源17の内部抵抗R11を100Ωとした場合の、図19Bでは内部抵抗R11を1000kΩとした場合のシミュレーション結果を夫々示す。図19A、Bに示すように、内部抵抗R11の抵抗値を変化させても、各シミュレーション結果において各接続点node1、node2、…の電圧値の変化はばらつきがないことがわかる。従って、信号電圧源17の内部抵抗R11の大小に関わらず、均一な触覚提示が可能である。なお、図19Aに係る内部抵抗R11は図19Bに係る内部抵抗R11よりも極めて小さいため、図19Aに示す電圧値の立ち上がりは図19Bと比較して早い。
19A and 19B are graphs showing simulation results regarding the difference in the internal resistance R11 of the
以上より、本実施の形態2によれば、配線11の長さを同一とすることで、タッチ面全体において均一な触覚提示が可能となる。
From the above, according to the second embodiment, by making the length of the
(実施の形態3)
本実施の形態では、隣り合う電極12、12の間に露出した配線11に起因する不要触覚の発現を低減する形態について述べる。
図20は、触覚提示装置10の構成例を示す部分拡大図である。図20では、図4で示した触覚提示装置10の正面図について、一部分を拡大した部分拡大図を示す。ここで、同一の配線11上に配設され、互いに隣り合う複数の電極12の間の間隔をLで表す。すなわち、第1方向xにおいて隣り合う電極12、12の間の距離をLとする。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a mode for reducing the expression of unnecessary tactile sensation due to the
FIG. 20 is a partially enlarged view showing a configuration example of the
実施の形態1、2と同様に、一部の電極12において触覚を提示するものとする。すなわち、図20に示すように、一部の配線11が信号電圧源17に接続されているものとする。この場合に、第1方向xにおいて隣り合う電極12、12の間の隙間部分で配線11から漏れ出る漏れ電界の影響について考える。
Similar to the first and second embodiments, the tactile sensation is presented at some of the
図21は、不要触覚の発現について説明するための説明図である。図21では、図20で示した配線11上のIII-III線に沿って触覚提示装置10の断面を見た部分断面図を示す。なお、図21では図示の便宜のため、第1の絶縁層14及び第2の絶縁層15のハッチングを省略する。上述の如く、電極12、12は第1方向xに沿って間隔Lの距離をもって配設されている。
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the expression of unnecessary tactile sensation. FIG. 21 shows a partial cross-sectional view of the
また、電極12を覆う第2の絶縁層15の厚さをdとする。すなわち、使用者の指が第2の絶縁層15に触れた場合に、使用者の指と電極12との間の間隔がdで表される。ここで、図21に示すように、使用者の指が第2の絶縁層15の表面、すなわちタッチ面に触れている場合を考える。
Further, the thickness of the second insulating
この場合、配線11からの漏れ電界は、電極12に覆われた部分においては電極12により遮蔽される。一方、電極12、12の間には間隔Lで隙間が生じているため、配線11からの漏れ電界は、隙間部分を通って第2の絶縁層15表面に向かう電界成分を生じる。使用者が当該隙間部分の第2の絶縁層15表面に指を触れた場合、配線11と指との間に静電結合が生じる。すなわち、不要触覚が発現する。なお、以下では電極12、12の間の隙間において配線11と使用者の指との間に生じる静電結合の静電容量をCfwで表す。
In this case, the leakage electric field from the
本実施の形態では、電極12、12の間の隙間部分における不要触覚の発現を低減するように、電極12及び第2の絶縁層15を構成する。具体的には、電極12、12の間の間隔Lが、第2の絶縁層15の厚さdよりも小さくなるように構成する。
In the present embodiment, the
図22A、Bは、間隔L及び厚さdの関係性について説明するための説明図である。図22Aでは間隔Lが厚さdよりも大きくなる構成を、図22Bでは間隔Lが厚さdよりも小さくなる構成を夫々示す。厚さdに対する間隔Lの相対的な大きさが大きい場合、電極12、12の間の隙間に位置する配線11の延伸部分から漏れ電界が生じ、漏れ電界の大部分の電界成分が当該隙間を通って第2の絶縁層15側に漏れ出る。すなわち、図22Aに示すように、配線11と指との間に静電結合が生じ、不要触覚が発現する。
22A and 22B are explanatory views for explaining the relationship between the interval L and the thickness d. FIG. 22A shows a configuration in which the interval L is larger than the thickness d, and FIG. 22B shows a configuration in which the interval L is smaller than the thickness d. When the relative magnitude of the interval L with respect to the thickness d is large, a leakage electric field is generated from the stretched portion of the
一方で、厚さdに対する間隔Lの相対的な大きさが小さい場合、当該隙間部分における漏れ電界は、大部分の成分が電極12により遮蔽され、第2の絶縁層15側に漏れ出る成分が小さくなる。すなわち、図22Bに示すように、配線11と電極12との電気的結合が支配的となる。従って、厚さdに対する間隔Lの相対的な距離が小さくなるように電極12及び第2の絶縁層15を構成することで、不要触覚の影響を低減することができる。
On the other hand, when the relative magnitude of the interval L with respect to the thickness d is small, most of the components of the leakage electric field in the gap portion are shielded by the
図23A、Bは、電極12、12の間隔Lと静電容量Cfwとの関係について検討したシミュレーション結果を示すグラフである。図23Aは、間隔Lに対する静電容量Cfwのシミュレーション値を示すグラフである。なお、図23Aでは、横軸が間隔L(μm)を、縦軸が静電容量Cfw(pF/m)を示す。図23Bは、間隔Lに対する静電容量Cfwの変化率のシミュレーション値を示すグラフである。なお、図23Bでは、横軸が間隔L(μm)を、縦軸が変化率(pF/m・μm)を示す。なお、図23A、Bのシミュレーションでは、第1の絶縁層14、第2の絶縁層15、及び基板13の厚さを夫々6.0、1.5、及び500μmとし、比誘電率を夫々4.0、1.5、及び5.5としてシミュレーションを行った。
FIGS. 23A and 23B are graphs showing simulation results for examining the relationship between the distance L between the
図23A、Bに示すように、電極12、12の間の間隔Lが第2の絶縁層の厚さd(6.0μm)と一致する大きさを境界として、静電容量Cfwの変化が異なることがわかる。具体的には、L>dにおいて、静電容量Cfwの変化率はほぼ一定であり、静電容量Cfwは間隔Lに比例して増加する。一方、L<dにおいて、間隔Lが小さいほど静電容量Cfwの変化率は小さくなり、静電容量Cfwは間隔Lの指数関数的に変化する。このシミュレーション結果は、間隔Lと厚さdが一致する点を臨界点として、L<dの場合は配線11と電極12との間の電気的結合が支配的になることを意味している。上述の如く、L<dとなるように電極12及び第2の絶縁層15を構成することで、不要触覚の影響をさらに低減することができる。
As shown in FIGS. 23A and 23B, the change in the capacitance Cfw is different with the size at which the distance L between the
以上より、本実施の形態3によれば、各電極12の間の間隔Lを第2の絶縁層15の厚さdよりも小さくすることで、不要触覚の発現をさらに低減することができる。
From the above, according to the third embodiment, the expression of unnecessary tactile sensation can be further reduced by making the distance L between the
(実施の形態4)
本実施の形態では、隣り合う電極12、12の間に露出した配線11の面積を削減する形態について述べる。図24は、触覚提示装置10の構成例を示す部分拡大図である。図24では、図4で示した触覚提示装置10の正面図について、一部分を拡大して示している。図25Aは、図24のIV―IV線における断面を示している。また、図25BはV―V線における断面を示している。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a mode for reducing the area of the
図24に示すように、配線11(11a乃至11c)には、配線パターンの略中央部を矩形形状に切り抜いた切り抜き穴C1が、信号の入力と平行な方向である第1方向xに、一定の間隔で設けられている。具体的には、切り抜き穴C1は、電極12、12の間に生じる隙間Lの位置に、電極12の配列周期と略同一の周期Pで設けられている。この切り抜き穴C1は、図24で拡大して示す配線11a乃至11cの全てで同じ構成になっている。そして、図4に示す全ての配線11において同じ構成とすることができる。
As shown in FIG. 24, in the wiring 11 (11a to 11c), a cutout hole C1 obtained by cutting out a substantially central portion of the wiring pattern into a rectangular shape is constant in the first direction x, which is a direction parallel to the signal input. It is provided at intervals of. Specifically, the cutout hole C1 is provided at the position of the gap L generated between the
ここで、配線11の幅をSとし、配線11の幅方向と平行な切り抜き穴C1の幅をTとし、配線11の延伸方向と平行な切り抜き穴C1の幅をMとする。切り抜き穴C1は、隙間Lを跨って設けられるように、延伸方向における幅Mが隙間Lよりも長く形成されている。
Here, the width of the
図25Aに示すように、電極12に覆われた配線11においては、幅Sの範囲で配線11と指との静電結合が生じる。これに対して、図25Bに示すように、隙間Lでの実効的な配線幅は(S-T)となり、この隙間Lで生じる容量は上述の実施の形態に比べより小さくなる。つまり電極12、12の間に生じる隙間Lでの配線11と指との静電結合が小さくなるため、不要触覚を低減することができる。
As shown in FIG. 25A, in the
図26乃至図29は本実施の形態の他の例を示す図であり、触覚提示装置10の正面図について、一部分を拡大して示している。なお、図27A、B、及び図28A、Bでは図示の便宜のため、配線11の部分をハッチングにより示している。また、図29では配線11を描線で表している。
26 to 29 are views showing other examples of the present embodiment, and are shown by enlarging a part of the front view of the
図24の例では、切り抜き穴C1は電極12の配列周期と同じ周期Pで配置されている。これに対して図26の例では、電極の配列周期よりも小さい周期Pで切り抜き穴C1が配置されている。すなわち、切り抜き穴C1は、電極12に覆われている部分と隙間Lの部分とに亘って、第1方向xに沿って配線11に連続して設けられている。
In the example of FIG. 24, the cutout holes C1 are arranged at the same period P as the arrangement period of the
電極12は可視光線に対して透過性を有する導電性材料で形成されるため、光を透過する。そのため、パネルを正面視した際、下部の配線11の光透過の影響を受ける。配線11が不透明部材である場合には、切り抜き穴C1の箇所で配線11に光透過が生じる。一方、配線11が透明部材の場合には、切り抜き穴C1の箇所で光透過率が増加する。いずれの場合でも切り抜き穴C1の箇所とそれ以外の場所で、光透過率が変化する。図24の例では電極配置の周期と切り抜き穴C1の周期Pが一致する。そのため、パネルを正面視した場合に切り抜き穴C1に対応する部分で透過する光が強くなり、表示の見映えが悪くなるおそれがある。本実施の形態によれば、電極配置の周期より小さい配列周期Pで切り抜き穴C1を配線11の内部に配設することにより、パネルの全域で略等しい光透過率となるので、良好な見映えが実現できる。
Since the
次に、図27Aは、配線11に菱形の切り抜き穴C2と三角形の切り抜き穴C3を設けた例である。図27Bは、六角形の切り抜き穴C4と三角形の切り抜き穴C3を設けた例である。いずれの切り抜き穴も第1方向xに周期Pで配線11に連続して配列されている。このように、矩形だけでなく複数の多角形の組み合わせによって切り抜き穴を形成することもできる。この場合においても、電極12、12の間に生じる隙間部分Lでの配線11と指との静電結合が小さくなるため、不要触覚を低減することができる。また、パネルの全域で略等しい光透過率となるので、良好な見映えが実現できる。
Next, FIG. 27A is an example in which a diamond-shaped cutout hole C2 and a triangular cutout hole C3 are provided in the
次に、図28AおよびBは、切り抜き穴を配線11の第1方向xおよび第2方向yに一定間隔で連続して設ける例を示している。ここでは、1つの配線の中で信号の入力方向と並行な第1方向xだけでなく、入力方向と略垂直方向である第2方向yにも周期Qで切り抜き穴を配列している。図28Aでは、菱形の切り抜き穴C2と三角形の切り抜き穴C3を、第1方向xに周期Pで配列し、第2方向yに周期Qで配列している。図28Bでは、六角形の切り抜き穴C4と三角形の切り抜き穴C3を、第1方向xに周期Pで配列し、第2方向yに周期Qで配列している。周期Qは配線11(11a乃至11c)の配線幅内で配列される周期Qであり、電極の配列周期より小さい周期である。この場合においても、電極12、12の間に生じる隙間部分Lでの配線11と指との静電結合が小さくなるため、不要触覚を低減することができる。また、パネルの全域で略等しい光透過率となるので、良好な見映えが実現できる。
Next, FIGS. 28A and 28B show an example in which cutout holes are continuously provided in the first direction x and the second direction y of the
なお、切り抜き穴の形状、第1方向xの周期P及び第2方向yの周期Qは、電極間の隙間Lにて生じる配線11の静電容量及び配線によって生じる透過率の面内分布によって選択的に設計することができる。切り抜き穴の形状は上述の例に限定されず任意の多角形の任意の組み合わせで選択することができる。
The shape of the cutout hole, the period P in the first direction x and the period Q in the second direction y are selected by the capacitance of the
次に、図29は、切り抜き穴が任意の形状によって構成された例を示している。本実施の形態では、同一形状の切り抜き穴C1が第1方向x及び第2方向yに周期的に配列されていない。切り抜き穴及びその配列周期はランダムに構成される。上述の例の通り切り抜き穴は電極の配列周期を基準として形成されるため、ここにいうランダムとは電極の配列周期より大きい周期であれば本実施の形態にいうランダムに該当する。 Next, FIG. 29 shows an example in which the cutout hole is configured by an arbitrary shape. In the present embodiment, the cutout holes C1 having the same shape are not periodically arranged in the first direction x and the second direction y. The cutout holes and their arrangement period are randomly configured. Since the cutout hole is formed with reference to the arrangement cycle of the electrodes as in the above example, the randomness referred to here corresponds to the randomness referred to in the present embodiment if the cycle is larger than the arrangement cycle of the electrodes.
例えば、配線11a及び11bのように隣り合う配線11は電気的に独立であるから、これらの間にパターンの存在しない間隙Uが存在する。この間隙Uと配線11a乃至11cの領域とではパターン有無の差による透過率差分が生じる。この透過率差分が小さいほど各配線領域の周期パターンが視認できなくなるため、表示装置と組み合わせて使用したときの見映えがより良好になる。つまり配線パターンの面積に対する切り抜き穴の面積の比率が大きければ大きいほど視認性が良好になる。例えば(切り抜き穴面積/パターン面積)が1以上であることが望ましく、より望ましくは(切り抜き穴面積/パターン面積)が4以上である。
For example, since the
なお本実施の形態における配線11は、フォトリソグラフィによって形成することが可能である。さらに図29の例においては銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェンなどを用いて配線を形成することが可能である。
The
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 電子機器
10 触覚提示装置
11 配線
11a n番目の配線
11b n+1番目の配線
11c n+2番目の配線
11d n+3番目の配線
12 電極
13 基板
14 第1の絶縁層
15 第2の絶縁層
16 コンタクトホール
17 信号電圧源
18 基準電位点
19 入力端子
21 制御部
22 駆動回路
30 表示装置
40 筐体
C1,C2,C3,C4 切り抜き穴
1
Claims (14)
該基板上に延伸した複数の配線と、
前記基板上に設けられ、前記複数の配線を覆う第1の絶縁層と、
該第1の絶縁層の上に配設された複数の電極と、
該複数の電極を覆う第2の絶縁層と、
外部から入力される制御信号に基づき、前記配線を介して前記複数の電極に選択的に電圧信号を印加する駆動回路と
を備えた電気振動方式の触覚提示装置であって、
個々の前記配線は、前記複数の電極のうちの1つと前記第1の絶縁層に設けられた貫通孔を介して電気的に接続され、
前記電極は、前記電圧信号が印加された状態において、該電極の上の前記第2の絶縁層に接触する使用者に触覚を提示し、
全ての前記配線は、一部が少なくとも1つの前記電極によって覆われており、
前記複数の配線がすべて同一の長さであり、
個々の前記配線と前記電極とが前記第1の絶縁層を介して重なり合う面積は、すべての前記配線で同一であり、
前記電極から前記基板に向かう方向において、個々の前記配線が前記電極よりも前記基板に近くなるように前記電極の下を通る
ことを特徴とする電気振動方式の触覚提示装置。 With the board
With a plurality of wirings stretched on the substrate,
A first insulating layer provided on the substrate and covering the plurality of wirings,
A plurality of electrodes arranged on the first insulating layer,
A second insulating layer covering the plurality of electrodes,
An electric vibration type tactile presentation device including a drive circuit that selectively applies a voltage signal to the plurality of electrodes via the wiring based on a control signal input from the outside.
The individual wirings are electrically connected to one of the plurality of electrodes via a through hole provided in the first insulating layer.
The electrode presents a tactile sensation to the user in contact with the second insulating layer on the electrode when the voltage signal is applied.
All the wirings are partially covered by at least one of the electrodes .
The plurality of wires are all the same length and
The area where the individual wirings and the electrodes overlap with each other via the first insulating layer is the same for all the wirings.
In the direction from the electrode to the substrate, each wire passes under the electrode so that it is closer to the substrate than the electrode.
An electric vibration type tactile presentation device characterized by this.
前記複数の配線が前記電極の一の配設方向と平行に延伸する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The plurality of electrodes are provided in a matrix, and the plurality of electrodes are provided in a matrix.
The electric vibration type tactile presentation device according to claim 1, wherein the plurality of wirings extend in parallel with the arrangement direction of one of the electrodes.
ことを特徴とする請求項2に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The tactile sensation of the electric vibration method according to claim 2 , wherein the distance between the plurality of electrodes arranged on the same wiring and adjacent to each other is smaller than the thickness of the second insulating layer. Presentation device.
前記切り抜き穴は前記配線の延伸方向に一定の間隔で設けられている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 Cutout holes are provided in the plurality of wires.
The electric vibration type tactile presentation device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cutout holes are provided at regular intervals in the extending direction of the wiring.
ことを特徴とする請求項4に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The electric vibration type tactile presentation device according to claim 4 , wherein the cutout holes are provided at regular intervals in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the wiring.
ことを特徴とする請求項4または5に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The electric vibration type tactile presentation device according to claim 4 , wherein the cutout hole is provided between the plurality of electrodes adjacent to each other.
ことを特徴とする請求項4または5に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The electric vibration type tactile presentation device according to claim 4 or 5 , wherein the cutout holes are continuously provided in the entire area of the wiring.
ことを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The electric vibration type tactile presentation device according to any one of claims 4 to 7 , wherein the cutout hole in each of the wirings is composed of a combination of a plurality of polygonal shapes.
ことを特徴とする請求項8に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The electric vibration type tactile presentation device according to claim 8 , wherein the plurality of polygonal shapes are rhombuses and triangles.
前記複数の切り抜き穴は前記配線の延伸方向又は前記延伸方向に略垂直な方向に1又は2以上配設される
ことを特徴とする請求項1に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 Each of the plurality of wires has a plurality of cutout holes of any shape in the pattern.
The electric vibration type tactile presentation device according to claim 1, wherein the plurality of cutout holes are arranged in one or more in a direction in which the wiring is stretched or in a direction substantially perpendicular to the stretching direction.
前記複数の配線は、前記電極の一の対角線と平行に延伸する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気振動方式の触覚提示装置。 The plurality of electrodes are diamond-shaped electrodes arranged in a mesh shape.
The electric vibration type tactile presentation device according to claim 1, wherein the plurality of wirings are extended in parallel with one diagonal line of the electrodes.
該基板上に延伸した複数の配線と、
前記基板上に設けられ、前記複数の配線を覆う第1の絶縁層と、
該第1の絶縁層の上にマトリクス状に配設された複数の電極と、
該複数の電極を覆う第2の絶縁層と、
外部から入力される制御信号に基づき、前記配線を介して前記複数の電極に選択的に電圧信号を印加する駆動回路と
を備えた電気振動方式の触覚提示装置であって、
個々の前記配線は、前記複数の電極のうちの1つと前記第1の絶縁層に設けられた貫通孔を介して電気的に接続され、
前記電極は、前記電圧信号が印加された状態において、該電極の上の前記第2の絶縁層に接触する使用者に触覚を提示し、
前記複数の配線は、前記電極の一の配設方向において前記電極が配設されている領域の下に、前記配設方向と平行に延伸し、前記配設方向において前記電極が配設されていない領域には延伸しない
ことを特徴とする電気振動方式の触覚提示装置。 With the board
With a plurality of wirings stretched on the substrate,
A first insulating layer provided on the substrate and covering the plurality of wirings,
A plurality of electrodes arranged in a matrix on the first insulating layer,
A second insulating layer covering the plurality of electrodes,
An electric vibration type tactile presentation device including a drive circuit that selectively applies a voltage signal to the plurality of electrodes via the wiring based on a control signal input from the outside.
The individual wirings are electrically connected to one of the plurality of electrodes via a through hole provided in the first insulating layer.
The electrode presents a tactile sensation to the user in contact with the second insulating layer on the electrode when the voltage signal is applied.
The plurality of wirings extend in parallel with the arrangement direction under the region where the electrodes are arranged in one arrangement direction of the electrodes, and the electrodes are arranged in the arrangement direction. An electric vibration type tactile presentation device characterized in that it does not extend to a non-existent area.
該基板上に延伸した複数の配線と、
前記基板上に設けられ、前記複数の配線を覆う第1の絶縁層と、
該第1の絶縁層の上に配設された複数の電極と、
該複数の電極を覆う第2の絶縁層と、
外部から入力される制御信号に基づき、前記配線を介して前記複数の電極に選択的に電圧信号を印加する駆動回路と
を備えた電気振動方式の触覚提示装置であって、
個々の前記配線は、前記複数の電極のうちの1つと前記第1の絶縁層に設けられた貫通孔を介して電気的に接続され、
前記電極は、前記電圧信号が印加された状態において、該電極の上の前記第2の絶縁層に接触する使用者に触覚を提示し、
個々の前記配線のうち、前記電極によって覆われていない部分の長さは、隣接する前記電極同士の間隔を超えない
ことを特徴とする電気振動方式の触覚提示装置。 With the board
With a plurality of wirings stretched on the substrate,
A first insulating layer provided on the substrate and covering the plurality of wirings,
A plurality of electrodes arranged on the first insulating layer,
A second insulating layer covering the plurality of electrodes,
An electric vibration type tactile presentation device including a drive circuit that selectively applies a voltage signal to the plurality of electrodes via the wiring based on a control signal input from the outside.
The individual wirings are electrically connected to one of the plurality of electrodes via a through hole provided in the first insulating layer.
The electrode presents a tactile sensation to the user in contact with the second insulating layer on the electrode when the voltage signal is applied.
An electric vibration type tactile presentation device characterized in that the length of a portion of an individual wiring that is not covered by the electrodes does not exceed the distance between adjacent electrodes.
前記処理結果の表示に対応した触覚を提示する請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の電気振動方式の触覚提示装置と
を有することを特徴とする電子機器。 A touch panel display device that displays the processing results of the provided processor and accepts operation inputs corresponding to the processing results.
An electronic device comprising the electric vibration type tactile presentation device according to any one of claims 1 to 13 , which presents a tactile sensation corresponding to the display of the processing result.
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