WO2013132984A1 - 触覚刺激発生装置 - Google Patents

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tactile
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tactile stimulus
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    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer

Definitions

  • the present invention relates to a tactile stimulus generating device for applying an electrical stimulus as a pseudo tactile sensation to an operator's fingertip or the like, and is particularly installed in an operation space of a coordinate input device called a touch panel or a glide point. And a tactile stimulus generator suitable for use.
  • This type of coordinate input device detects the coordinate position when the fingertip of the user (operator) touches the operation surface, and enables an input operation according to the coordinate position.
  • an input operation corresponding to the slide direction and the slide distance is possible.
  • a sheet-like coordinate input device called a touch panel is installed on the front surface of a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), and the user places it on a desired operation area displayed on the screen of the display device. When the fingertip is placed, the operation content of the operation area is executed. Therefore, in recent years, this type of coordinate input device has been widely adopted as input means for portable information terminal devices, personal computers, car navigation systems, and the like.
  • a low-frequency electric signal is supplied from a high-voltage power source to an electrode provided on the back side of an insulating layer such as an insulating film, and the user's fingertips close to or in contact with the front surface of the insulating layer and the electrode
  • a tactile stimulus generation device that causes a tactile cell of a fingertip to sense a stimulus based on an electrical signal by capacitively coupling the signals (for example, see Patent Document 1). If such a tactile stimulus generator is installed in the operation space of a coordinate input device called a touch panel or the like, it becomes possible to sense tactile stimuli according to the coordinate position on the operation surface on which the user's fingertip is placed.
  • the present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and its purpose is to generate a tactile stimulus that makes it easy for a user to sense a clear tactile stimulus without setting an applied voltage excessively high. To provide an apparatus.
  • the present invention provides an electrode layer, an insulating layer provided on one surface of the electrode layer, and capacitively coupled to the electrode layer so as to face the electrode layer through the insulating layer.
  • the conductive layer on one side of the insulating layer is capacitively coupled to the electrode layer on the other side. Therefore, when the user contacts a body part such as a fingertip with this conductive layer. The electric charge excited in the conductive layer flows into the fingertip or the like. Therefore, even if the voltage applied to the electrode layer is not set to be particularly high, it is possible to sense a clear tactile stimulus on the fingertip that is in contact with the conductive layer, and the fingertip and the like can be slid while being in contact with the conductive layer ( When it is slid, a very clear tactile stimulus can be sensed.
  • the sheet resistance of the conductive layer is set to be smaller than that of the electrode layer because tactile stimulation can be strengthened.
  • the tactile stimulation when the user touches the conductive layer with the fingertip or the like is clearly weakened. Therefore, the user can easily determine whether the fingertip or the like is placed at a desired position based on the contrast of the strength of the tactile stimulus.
  • a small conductive layer may be provided in an operation region where a weak tactile stimulus is to be sensed, and a large conductive layer may be provided in an operation region where a strong tactile stimulus is to be sensed.
  • the tactile stimulus generator provides an electrode layer to which a voltage is applied on one side of an insulating layer, and a conductive layer opposite to the electrode layer on the other side of the insulating layer, and this conductive layer is capacitively coupled to the electrode layer. For this reason, the charges excited by the conductive layer flow into the user's fingertip or the like in contact with the conductive layer. Therefore, even if the voltage applied to the electrode layer is not set to be particularly high, it is possible to sense a clear tactile stimulus on the fingertip etc. in contact with the conductive layer, and to improve the operation feeling while considering safety. Can do.
  • the tactile stimulation generating sheet 1 is mainly composed of a tactile stimulus generating sheet 1 and a high-voltage power supply 2.
  • the tactile stimulation generating sheet 1 includes a lower insulating layer 3 and an upper insulating layer 4 made of a transparent insulating film such as PET (polyethylene terephthalate), an electrode layer 5 provided in almost the entire area of the front surface of the lower insulating layer 3,
  • the conductive layer 6 is provided in a predetermined region (see FIG. 3) on the front surface of the upper insulating layer 4. Since the upper insulating layer 4 is laminated on the lower insulating layer 3, the electrode layer 5 is in close contact with the back surface of the upper insulating layer 4, and the conductive layer 6 faces the electrode layer 5 through the upper insulating layer 4. ing.
  • the electrode layer 5 is formed by depositing a transparent electrode material such as ITO (indium tin oxide) on the surface of the lower insulating layer 3.
  • the conductive layer 6 is formed by placing a transparent electrode material such as ITO on the upper side. It is formed by forming a film on the surface of the insulating layer 4.
  • the electrode layer 5 and the conductive layer 6 are both formed as thin films, but the conductive layer 6 has a sheet resistance (surface resistivity) smaller than that of the electrode layer 5.
  • the adjustment of the sheet resistance can be realized by selecting materials for the electrode layer 5 and the conductive layer 6 and adjusting the film thickness.
  • the electrode layer 5 is not necessarily formed uniformly on the surface of the lower insulating layer 3, and may be patterned in a lattice shape, a comb-teeth shape, or the like.
  • the high voltage power supply 2 shown in FIG. 1 includes a voltage amplification circuit and a pulse generation circuit.
  • the high voltage power supply 2 is a high voltage electric pulse signal (for example, a rectangular wave of 100 Hz at 2 kV) whose frequency and amplitude can be controlled. ) Is generated.
  • the electric pulse signal output from the high voltage power source 2 is fed to the electrode layer 5 of the tactile stimulus generation sheet 1.
  • the electrode layer 5 When the voltage is applied to the electrode layer 5 in this way, as shown in FIG. 1, when the user brings the fingertip 20 into contact with the front surface of the upper insulating layer 4, the fingertip 20 and the electrode layer 5 are connected via the upper insulating layer 4. Due to capacitive coupling, a controlled electrical stimulus is sensed by the fingertip 20 as a tactile stimulus.
  • a relatively strong tactile stimulus is sensed by the fingertip 20. That is, when a voltage is applied to the electrode layer 5, charges are excited in the conductive layer 6 that is capacitively coupled to the electrode layer 5 through the upper insulating layer 4. Flow toward the fingertip 20. Therefore, even if the voltage applied to the electrode layer 5 is not set to be particularly high, a clear tactile stimulus (stationary tactile sensation) can be sensed by the fingertip 20 in a stationary state in contact with the conductive layer 6. Further, as indicated by arrows in FIG. 2, when the fingertip 20 is slid while being in contact with the conductive layer 6, a very clear tactile stimulus (motion tactile sense) can be sensed.
  • the tactile stimulus generating sheet 1 is installed on the front side of a sheet-like coordinate input device 30 called a touch panel.
  • the coordinate input device 30 detects the coordinate position of the fingertip 20 touching the front surface (operation surface) of the tactile stimulus generating sheet 1 and enables an input operation according to the coordinate position.
  • the detection method of the coordinate input device 30 is a resistive film type, but the detection method may be an optical method, a capacitance method, or the like.
  • a display device 40 such as an LCD (Liquid Crystal Display) is installed on the back side of the coordinate input device 30.
  • the coordinate position of the fingertip 20 is detected by the coordinate input device 30, and the operation content of the operation area is detected. Can be executed.
  • the tactile stimulus generation sheet 1 can give a tactile stimulus corresponding to the coordinate position of the fingertip 20 to the user, whether or not the fingertip 20 is correctly placed on a desired operation area is determined as a tactile stimulus. Can provide feedback. This makes it easy to prevent erroneous operation of the coordinate input device 30, so that, for example, even if the user is a driver of a traveling car, the user can correctly operate without neglecting attention to the front field of view.
  • the conductive layer 6 that is capacitively coupled to the electrode layer 5 via the upper insulating layer 4 is provided on the front surface (operation surface) of the tactile stimulus generation sheet 1.
  • the charge excited by the conductive layer 6 flows into the fingertip 20 and can apply a relatively strong tactile stimulus. . Therefore, even if the voltage applied to the electrode layer 5 is not set to be particularly high, it is possible to sense a clear tactile stimulus on the fingertip 20 in contact with the conductive layer 6 and improve the operational feeling while considering safety. Can be made.
  • the region where the conductive layer 6 exists and the region where the conductive layer 6 does not exist are mixed on the front surface of the tactile stimulus generation sheet 1, compared to the tactile stimulus when the fingertip 20 is in contact with the conductive layer 6.
  • the tactile stimulation when the 20 is in contact with the upper insulating layer 4 (region where the conductive layer 6 does not exist) is clearly weakened. Therefore, the user can easily determine whether or not the fingertip 20 is placed at a desired position based on the contrast of the strength of the tactile stimulus.
  • the sheet resistance of the conductive layer 6 and the electrode layer 5 may be equivalent, if the conductive layer 6 is formed as a conductive layer having a sheet resistance smaller than that of the electrode layer 5 as in this embodiment, This is preferable because the effect of enhancing tactile stimulation is enhanced.
  • the conductive layer 6 is formed on the front surface of the upper insulating layer 4, and the upper insulating layer 4 is laminated on the lower insulating layer 3 formed with the electrode layer 5 on the front surface.
  • the electrode layer 5 and the conductive layer 6 are opposed to each other via the upper insulating layer 4, the conductive layer 6 and the electrode layer 5 may be formed on the front surface and the back surface of the upper insulating layer 4, respectively.
  • the tactile stimulus generating sheet 1 is installed on the front side of the display device 40 via the transparent coordinate input device 30 is illustrated, so the tactile stimulus generating sheet 1 is provided.
  • the electrode layer 5 and the conductive layer 6 are both made of a transparent electrode material.
  • an opaque conductive material is used in the case of a tactile stimulus generating sheet used by being installed on the front side of an opaque coordinate input device.
  • the electrode layer 5 and the conductive layer 6 may be formed.
  • FIG. 5 parts corresponding to those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the conductive layer 6 is provided in a frame shape on the front surface of the tactile stimulus generating sheet 11, and a rectangular area surrounded by the conductive layer 6 is an effective operation area 11a. Therefore, the conductive layer 6 does not exist in the effective operation area 11a.
  • the user's fingertip needs to be placed in the effective operation area 11a, but the fingertip may be unintentionally removed from the effective operation area 11a.
  • the user's fingertip contacts the frame-like conductive layer 6, so that a strong tactile stimulus is given to the user by the tactile stimulus generating sheet 11. Therefore, using this tactile stimulus as an alarm, the user can instantly notice that the fingertip is out of the effective operation area 11a, and can quickly move the fingertip into the effective operation area 11a.
  • FIG. 6 parts corresponding to those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • a plurality of conductive layers 6 (conductive layers 6a to 6c) having different sizes are provided in a distributed manner on the front surface of the tactile stimulus generating sheet 12. Specifically, two large conductive layers 6a are arranged in the right part of FIG. 6, and four smaller conductive layers 6b are arranged in the central part of the figure. A large number of small conductive layers 6c are provided. Since each conductive layer 6 is excited by capacitive coupling with the electrode layer 5, the larger the conductive layer 6, the stronger the tactile stimulation can be given to the user's fingertip.
  • this tactile stimulus generation sheet 12 a small conductive layer 6c is provided in an operation region where weak tactile stimulus is desired to be detected, and a slightly larger conductive layer 6b is provided in an operation region where a slightly strong tactile stimulus is desired to be detected.
  • the largest conductive layer 6a is provided in the operation area where it is desired to sense tactile stimulation. If the plurality of conductive layers 6 having different sizes are dispersed and arranged as described above, it becomes easy to sense a tactile stimulus having a desired strength in each operation region, so that practicality is enhanced.

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Abstract

　印加電圧を過度に高く設定しなくてもユーザに明瞭な触覚刺激を感知させることが容易な触覚刺激発生装置を提供すること。　触覚刺激発生装置は触覚刺激発生シート１と高電圧電源２とを備えており、触覚刺激発生シート１の前面に接触させたユーザの指先（身体部分）２０に対して、制御された電気的な刺激（触覚刺激）が付与可能となっている。触覚刺激発生シート１は、電圧が印加される電極層５を絶縁層４の背面側に設けていると共に、絶縁層４の前面に導電層６を設けている。導電層６は絶縁層４を介して電極層５と対向しているため、この導電層６は電極層５と容量結合する。

Description

触覚刺激発生装置
　本発明は、操作者の指先等へ疑似的な触覚として電気的な刺激を与えるための触覚刺激発生装置に係り、特に、タッチパネルやグライドポイント等と呼称される座標入力装置の操作スペースに設置して好適な触覚刺激発生装置に関する。
　この種の座標入力装置は、ユーザ（操作者）の指先が操作面に触れると、その座標位置を検出して座標位置に応じた入力操作を可能にするというものである。また、操作面に沿って指先をスライドさせたときに、そのスライド方向やスライド距離に応じた入力操作を可能にするというものもある。例えば、タッチパネルと呼称されるシート状の座標入力装置は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示装置の前面部に設置されており、ユーザが表示装置の画面に表示されている所望の操作領域上に指先を置くと、その操作領域の操作内容が実行されるようになっている。それゆえ、近年、この種の座標入力装置は携帯型情報端末装置やパーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム等の入力手段として広く採用されている。
　ところで、この種の座標入力装置では、ユーザが自身の指先を操作面に触れる際に、指先が所望位置に置かれていることを目で見て確認する必要がある。すなわち、ユーザの指先が操作面のどこに置かれていても、指先に伝わる感覚に差異は生じないので、ユーザが操作面上における指先位置の視認を怠ると正しく操作することは困難となる。
　そこで従来より、絶縁フィルム等の絶縁層の背面側に設けられた電極に高電圧電源から低周波の電気信号を供給し、この絶縁層の前面に近接または接触させたユーザの指先と該電極とを容量結合させることにより、電気信号に基づく刺激を指先の触覚細胞に感知させるようにした触覚刺激発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる触覚刺激発生装置をタッチパネル等と呼称される座標入力装置の操作スペースに設置すれば、ユーザの指先が置かれた操作面上の座標位置に応じた触覚刺激を感知させることが可能となるため、誤操作を防止しやすくなって操作性を大幅に高めることができる。なお、この従来例では、電極との容量結合によってユーザの指先に電荷が励起されるため、電気信号の周波数等を制御して各種の電気的な刺激（触覚刺激）を指先に与えることができるようになっている。
特開２００９－８７３５９号公報
　特許文献１に開示された従来の触覚刺激発生装置では、ユーザが指先を操作面に沿ってスライドさせた場合には、比較的明瞭な触覚刺激を該指先に感知させることができるものの、操作面上に置かれてスライドさせていない指先に対して明瞭な触覚刺激を感知させるためには、電極に相当の高電圧を印加しなければならない。しかるに、こうした高い電圧を印加された電極と指先とを容量結合させているユーザの身体の一部が金属等に触れてアース（接地）されている場合、このユーザの体内へ異常電流が流れ込んで感電する危険性がある。それゆえ、上記の従来例では、安全性に配慮しつつ明瞭な触覚刺激を安定的に生起させることが困難であり、所望の操作感触を実現しにくいという問題があった。
　本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、印加電圧を過度に高く設定しなくてもユーザに明瞭な触覚刺激を感知させることが容易な触覚刺激発生装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するために、本発明は、電極層と、この電極層の一面に設けられた絶縁層と、この絶縁層を介して前記電極層と対向して該電極層と容量結合する導電層と、前記電極層に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電層に触れた指先等の身体部分に対して前記電源部より印加された電圧によって制御された電気的な刺激を付与するという構成にした。
　このように構成された触覚刺激発生装置では、絶縁層の片面側の導電層が他面側の電極層と容量結合しているため、この導電層にユーザが指先等の身体部分を接触させると、導電層に励起された電荷が該指先等に流れ込む。そのため、電極層に印加する電圧を特に高く設定しなくても、導電層に接触させた指先等に明瞭な触覚刺激を感知させることが可能となり、導電層に接触させたまま指先等をスライド（摺動）させた場合には、極めて明瞭な触覚刺激を感知させることができる。
　上記の構成において、導電層のシート抵抗が電極層よりも小さく設定されていると、触覚刺激を強めることができて好ましい。
　また、上記の構成において、絶縁層の導電層側の面に導電層の存する領域と存しない領域とが混在していると、ユーザが指先等を導電層に接触させているときの触覚刺激に比べて、指先等を絶縁層（導電層の存しない領域）に接触させているときの触覚刺激が明らかに弱くなる。それゆえ、触覚刺激の強さのコントラストによって、指先等が所望位置に置かれているか否かをユーザが判別しやすくなる。この場合において、絶縁層の導電層側の面に大きさの異なる複数の導電層が分散して設けられていると、導電層の大きさに応じてユーザの指先等に強さの異なる触覚刺激を与えることができるため、個々の操作領域でそれぞれ所望の強さの触覚刺激を感知させることが容易になって実用性が高まる。つまり、弱めの触覚刺激を感知させたい操作領域には小さめの導電層を設け、強めの触覚刺激を感知させたい操作領域には大きめの導電層を設けておけば良い。
　本発明の触覚刺激発生装置は、電圧が印加される電極層を絶縁層の片面に設けると共に、絶縁層の他面に電極層と対向する導電層を設け、この導電層が電極層と容量結合するようにしてあるため、導電層に励起された電荷が該導電層に接触させたユーザの指先等に流れ込む。そのため、電極層に印加する電圧を特に高く設定しなくても、導電層に接触させた指先等に明瞭な触覚刺激を感知させることが可能となり、安全性に配慮しつつ操作感触を向上させることができる。また、指先等を導電層に接触させたままスライド（摺動）させた場合には、極めて明瞭な触覚刺激を感知させることができるため、類似した触覚刺激の微妙な相違が識別しやすくなって、触覚刺激の質（感触）の向上や種類の増大が図りやすくなる。
本発明の第１実施形態例に係る触覚刺激発生装置の基本構成を示す説明図である。 図１に示す触覚刺激発生シートの動作原理を示す説明図である。 該触覚刺激発生シートの斜視図である。 該触覚刺激発生シートの設置例を模式的に示す説明図である。 本発明の第２実施形態例に係る触覚刺激発生シートの平面図である。 本発明の第３実施形態例に係る触覚刺激発生シートの平面図である。
　以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１実施形態例に係る触覚刺激発生装置について、図１～図４を参照しながら説明する。
　図１に示す触覚刺激発生装置は、触覚刺激発生シート１と高電圧電源２とによって主に構成されている。触覚刺激発生シート１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明性絶縁フィルムからなる下部絶縁層３および上部絶縁層４と、下部絶縁層３の前面のほぼ全領域に設けられた電極層５と、上部絶縁層４の前面の所定領域（図３参照）に設けられた導電層６とからなる。上部絶縁層４は下部絶縁層３上に積層されているため、上部絶縁層４の背面に電極層５が密着しており、導電層６は上部絶縁層４を介して電極層５と対向している。
　電極層５はＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明性電極材料を下部絶縁層３の表面に成膜することによって形成されており、同様に、導電層６はＩＴＯ等の透明性電極材料を上部絶縁層４の表面に成膜することによって形成されている。これら電極層５と導電層６はいずれも薄膜として形成されたものであるが、導電層６は電極層５よりもシート抵抗（表面抵抗率）が小さいものとなっている。このシート抵抗の調整は、電極層５と導電層６の材料選択や膜厚の調整等によって実現できる。また、電極層５は必ずしも下部絶縁層３の表面に一様に形成されている必要はなく、格子状や櫛歯状等にパターニングされていても良い。
　図１に示す高電圧電源２には電圧増幅回路やパルス発生回路が含まれており、この高電圧電源２は周波数や振幅を制御可能な高電圧の電気パルス信号（例えば２kＶで１００Ｈzの矩形波）を生成する。高電圧電源２から出力された電気パルス信号は、触覚刺激発生シート１の電極層５に給電される。こうして電極層５に電圧が印加されているとき、図１に示すようにユーザが指先２０を上部絶縁層４の前面に接触させると、上部絶縁層４を介して指先２０と電極層５とが容量結合されるため、制御された電気的な刺激が指先２０に触覚刺激として感知されるようになっている。
　また、図２に示すように、ユーザが指先２０を上部絶縁層４上の導電層６に接触させた場合には、比較的強い触覚刺激が指先２０に感知されるようになっている。すなわち、電極層５に電圧が印加されているとき、上部絶縁層４を介して電極層５と容量結合される導電層６には電荷が励起されるため、この電荷が導電層６に接触させた指先２０に向かって流れ込む。そのため、電極層５に印加する電圧を特に高く設定しなくても、導電層６に接触させた静止状態の指先２０に明瞭な触覚刺激（静止触覚）を感知させることができる。また、図２に矢印で示すように、指先２０を導電層６に接触させたままスライド（摺動）させたときには、極めて明瞭な触覚刺激（動作触覚）を感知させることができる。
　触覚刺激発生シート１を実際に使用する際には、例えば図４に示すように、タッチパネルと呼称されるシート状の座標入力装置３０の前面側に触覚刺激発生シート１を設置する。この座標入力装置３０は、触覚刺激発生シート１の前面（操作面）に触れた指先２０の座標位置を検出して、その座標位置に応じた入力操作を可能にするというものである。本実施形態例では、座標入力装置３０の検出方式が抵抗膜式のものを用いているが、検出方式が光学式や静電容量式等であっても良い。また、座標入力装置３０の背面側には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示装置４０が設置されている。したがって、表示装置４０の画面上に表示されている所望の操作領域上にユーザが指先２０を押し当てたとき、指先２０の座標位置を座標入力装置３０で検出して、その操作領域の操作内容を実行させることができる。また、指先２０の座標位置に応じた触覚刺激を触覚刺激発生シート１がユーザに対して付与可能なため、指先２０が所望の操作領域上に正しく置かれているか否かを、触覚刺激としてユーザにフィードバックすることができる。これにより、座標入力装置３０の誤操作が防止しやすくなるため、例えば、ユーザが走行中の自動車の運転者であっても、前方視界への注意を怠らずに正しく操作できるようになる。
　以上説明したように、本実施形態例に係る触覚刺激発生装置では、触覚刺激発生シート１の前面（操作面）に、上部絶縁層４を介して電極層５と容量結合される導電層６が付設してあり、この導電層６にユーザが指先（身体部分）２０を接触させると、導電層６に励起された電荷が指先２０に流れ込んで比較的強い触覚刺激を付与できるようになっている。そのため、電極層５に印加する電圧を特に高く設定しなくても、導電層６に接触させた指先２０に明瞭な触覚刺激を感知させることが可能となり、安全性に配慮しつつ操作感触を向上させることができる。また、指先２０を導電層６に接触させたままスライド（摺動）させたときには、極めて明瞭な触覚刺激を感知させることができるため、類似した触覚刺激の微妙な相違が識別しやすい。それゆえ、触覚刺激の質（感触）の向上や種類の増大が図りやすい。
　また、この触覚刺激発生シート１の前面には導電層６の存する領域と存しない領域とが混在しているため、指先２０を導電層６に接触させているときの触覚刺激に比べて、指先２０を上部絶縁層４（導電層６の存しない領域）に接触させているときの触覚刺激が明らかに弱くなる。それゆえ、触覚刺激の強さのコントラストによって、指先２０が所望位置に置かれているか否かをユーザが判別しやすい。
　なお、導電層６と電極層５のシート抵抗が同等であっても良いが、本実施形態例のように導電層６を電極層５よりもシート抵抗の小さい導電層として形成しておけば、触覚刺激を強める効果が高まるため好ましい。
　また、上記の実施形態例では、上部絶縁層４の前面に導電層６を成膜し、この上部絶縁層４を前面に電極層５を成膜した下部絶縁層３上に積層することにより、上部絶縁層４を介して電極層５と導電層６とを対向させているが、導電層６と電極層５を上部絶縁層４の前面と背面にそれぞれ成膜するようにしても良い。
　また、上記の実施形態例では、表示装置４０の前面側に透明性の座標入力装置３０を介して触覚刺激発生シート１を設置する場合について例示しているため、この触覚刺激発生シート１に設ける電極層５と導電層６をいずれも透明電極材料にて形成しているが、不透明な座標入力装置の前面側に設置して使用される触覚刺激発生シートの場合は、不透明な導電材料を用いて電極層５や導電層６を形成しても良い。
　次に、図５を参照しながら本発明の第２実施形態例について説明する。ただし、図５において図１～図４と対応する部分には同一符号を付してある。
　図５に示す第２実施形態例では、触覚刺激発生シート１１の前面に導電層６を枠状に設けてあり、この導電層６で包囲された矩形状の領域が有効操作領域１１ａとなっているため、有効操作領域１１ａ内に導電層６は存在しない。操作時にユーザの指先は有効操作領域１１ａ内に置かれている必要があるが、意図せず指先が有効操作領域１１ａから外れてしまうこともある。このような場合、ユーザの指先は枠状の導電層６に接触するので、触覚刺激発生シート１１によって強い触覚刺激がユーザに付与される。それゆえ、この触覚刺激をアラームとして、ユーザは指先が有効操作領域１１ａから外れていることに瞬時に気付き、有効操作領域１１ａ内へ指先を速やかに移動させることができる。
　次に、図６を参照しながら本発明の第３実施形態例について説明する。ただし、図６において図１～図４と対応する部分には同一符号を付してある。
　図６に示す第３実施形態例では、触覚刺激発生シート１２の前面に大きさの異なる複数の導電層６（導電層６ａ～６ｃ）が分散して設けられている。具体的には、図６の右側部分には大きめの導電層６ａが２つ、同図中央部分にはそれよりも小さい導電層６ｂが４つ配設されており、同図左側部分には最も小さい導電層６ｃが多数配設されている。各導電層６は電極層５との容量結合によって電荷が励起されるため、導電層６が大きいほどユーザの指先に強い触覚刺激を与えることができる。つまり、この触覚刺激発生シート１２では、弱めの触覚刺激を感知させたい操作領域に小さめの導電層６ｃを設け、やや強い触覚刺激を感知させたい操作領域にやや大きい導電層６ｂを設け、さらに強い触覚刺激を感知させたい操作領域に最も大きい導電層６ａを設けている。このように大きさの異なる複数の導電層６を適宜分散して配設すれば、個々の操作領域でそれぞれ所望の強さの触覚刺激を感知させることが容易になるため、実用性が高まる。
　１，１１，１２　触覚刺激発生シート
　２　高電圧電源
　３　下部絶縁層
　４　上部絶縁層（絶縁層）
　５　電極層
　６，６ａ，６ｂ，６ｃ　導電層
　２０　指先（身体部分）
　３０　座標入力装置
　４０　表示装置

Claims (4)

  1. 　電極層と、この電極層の一面に設けられた絶縁層と、この絶縁層を介して前記電極層と対向して該電極層と容量結合する導電層と、前記電極層に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電層に触れた指先等の身体部分に対して前記電源部より印加された電圧によって制御された電気的な刺激を付与するようにしたことを特徴とする触覚刺激発生装置。
  2. 　請求項１の記載において、前記導電層は前記電極層よりもシート抵抗が小さいことを特徴とする触覚刺激発生装置。
  3. 　請求項１または２の記載において、前記絶縁層の前記導電層側の面には、前記導電層の存する領域と存しない領域とが混在していることを特徴とする触覚刺激発生装置。
  4. 　請求項３の記載において、前記絶縁層の前記導電層側の面には、大きさの異なる複数の前記導電層が分散して設けられていることを特徴とする触覚刺激発生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005031918A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Ntt Docomo Inc タッチパネルディスプレイ装置
WO2011058225A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-19 Senseg Oy Tactile stimulation apparatus having a composite section comprising a semiconducting material

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