WO2014002404A1

WO2014002404A1 - 触覚提示装置、および、触覚提示方法

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Publication number: WO2014002404A1
Application number: PCT/JP2013/003616
Authority: WO
Inventors: 武鈴木; 小掠　哲義; 平野　浩一; 大介和久田
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-01-03
Also published as: US9383822B2; WO2014002451A1; US20140266649A1; JPWO2014002405A1; CN103797444B; US20140340210A1; WO2014002450A1; US20140192005A1; CN103797444A; CN103782254A; US9383821B2; JPWO2014002449A1; CN103782254B; JP6037146B2; CN103765349A; US9176586B2; CN103765350B; US20140240110A1; JP6044940B2; CN103765350A

Abstract

　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部と、第１の作用電極のそれぞれに第１の波形を有する第１触感信号を印加する制御部と、を有し、制御部は、第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、隣接する第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を第１の波形に付与して第１触感信号を、複数の第１の作用電極のそれぞれに印加する、触感提示装置。

Description

触覚提示装置、および、触覚提示方法

　技術分野は、触感を提示する装置およびその方法に関し、例えば、電気的刺激を与えることにより触感を提示する装置およびその方法に関する。

　近年、ユーザに触感を提示する装置に関する研究が活発に行われている。

　特許文献１は、装置とユーザとの間に容量性電気的結合を形成することにより皮下のパチニ小体を刺激し、ユーザに触感を提示する装置を開示する。特許文献１の装置は、絶縁体が設けられた１つ以上の導通電極を備え、当該導通電極は、１０Ｈｚないし１０００Ｈｚの周波数範囲の成分を含む電気的入力により駆動される。当該電気的入力に従い、絶縁体を介して互いに近接する導通電極とユーザの皮膚と間には、容量性電気的結合が形成され、ユーザは、電気的入力に応じて形成される容量静電気的結合を振動として触知する。

特開２００９－０８７３５９号公報

　しかしながら、従来技術では、例えば、ユーザが指で触感提示装置をタッチしたとき装置から得られる触感の範囲は限定的であった。

　そこで、本発明の一態様は、触感表現機能を従来よりも向上した触感提示装置を提供する。

　本発明の一態様は、
　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部と、
　第１の作用電極のそれぞれに第１の波形を有する第１触感信号を印加する制御部と、を有し、
　制御部は、第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、隣接する第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を第１の波形に付与して第１触感信号を、複数の第１の作用電極のそれぞれに印加する、触感提示装置である。

　これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。

　本発明の一態様の触感提示装置においては、第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、位相差を第１の波形に付与した第１触感信号が、触感提示部の複数の第１の作用電極のそれぞれに印加される。そうすることにより、当該触感提示装置においては、触感表現機能が従来よりも向上される。

本発明の第１の実施形態にかかる触感提示装置の構造を示す図触感提示部の図１の線（ａ）に沿った断面図触感提示部の図１の線（ｂ）に沿った断面図作用電極と触感被提示部位（指）との相互作用を示す図作用電極に印加される触感信号の波形例の図作用電極に印加される触感信号の波形例の図本発明の第１の実施形態にかかる触感提示装置のブロック図触感提示領域における作用電極の配置を示す図触感提示領域内の各作用電極に印加される触感信号を示す図本発明の第１の実施形態にかかる触感提示装置がする処理のフローチャート本発明の第１の実施形態にかかる触感提示装置の変形例（タッチパネル機能付き触感提示装置）のブロック図本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル機能付き触感提示装置がする処理のフローチャート触感提示領域における作用電極の配置を示す図触感提示領域内の各作用電極に印加される触感信号を示す図本発明の第２の実施形態にかかる触感提示装置がする処理のフローチャート本発明の第２の実施形態にかかる触感提示装置の変形例（タッチパネル機能付き触感提示装置）がする処理のフローチャート触感提示領域ＡおよびＢにおける作用電極の配置を示す図触感提示領域ＡおよびＢ内の各作用電極に印加される触感信号を示す図本発明の第３の実施形態にかかる触感提示装置がする処理のフローチャート本発明の第３の実施形態にかかる触感提示装置の変形例（タッチパネル機能付き触感提示装置）がする処理のフローチャート本発明の一態様における触感提示部（アクティブマトリクス方式）の構造を示す図触感提示部（アクティブマトリクス方式）の図２１の線（ａ）に沿った断面図本発明の別の一態様における触感提示部（圧電素子方式）の構造を示す図本発明の別の一態様における触感提示部（圧電素子方式）の構造を示す図（図２３の構造図から上部電極を省略した図）触感提示部（圧電素子方式）の図２３および図２４の線（ａ）に沿った断面

　１．以下に示す各態様を得るに至った経緯
　触感提示装置は、ディスプレイ装置による画像情報の提供や、スピーカシステムによる音声情報の提供と連携しながら、触感情報を提供することができる。その点において、触感提示装置は、ユーザに、より豊富な情報を提供するための装置として期待されている。具体例を挙げるなら、触感提示装置は、ディスプレイ装置が画像を表示する際、当該画像に対応するざらざら感やつるつる感などの触感をユーザに提示することができる。この場合、ディスプレイ装置の表示面に透明な触感提示部を有する触感提示装置を配置しておけば、ユーザは、画像が表示された表示面を指で触れることで（実際には、透明な触感提示部に触れることで）当該画像の質感（手触り感）を指に感じるような経験をすることが可能になる。

　従来、触感の提示方法として、モーターなどで機械的な振動をヒトの身体部位に伝達する方法や、電気信号によりヒトの皮膚表面に刺激を与える方法などが提案されている。そのうち、電気信号により皮膚表面に刺激を与える方法は、フォトリソグラフィーなどの微細配線作成技術を用いて薄くかつ軽量に装置を製作することが可能であり、また、電極を２次元的に配置することも容易なため、モバイル用途に適している。

　ここで、人間は、皮膚の表面を介しては、触感刺激の絶対値そのものよりも、触感刺激の変化をより敏感に感じ取ることができる。したがって、従来技術では、触感提示部を指でなぞる、すなわち、人間が指を、触感提示部と接触あるいは近接した状態を保持させつつ変位させることで（なぞることで）初めて、つるつる、ざらざらといった触感を明確に知覚することが可能である。

　しかしながら、人間が指で触感提示部をなぞるためには、必然的に、比較的大きな面積の触感提示部が必要となる。加えて、触感提示部の端部や隅部においては、指を移動させるための余地がなく、触感の提示が困難となる。

　モバイル用途に特化した触感提示装置においては、その触感提示部は、限定的な大きさとなるため、指を動かさないで触感を提示する方式が求められる。

　以下に示す各態様は、ユーザが指（触感被提示部位）を、触感提示部に対して相対的に変位させずとも、当該ユーザに、当該触感被提示部位を介してつるつるやざらざらといった触感を感度よく明確に提示できる触感提示装置を提供する。具体的には、以下に示す態様による触感提示装置は、ユーザの指（触感被提示部位）に対し、時間に沿って触感提示部上を所定の一方向へ向かって進行する電気的刺激を発生させることにより、ユーザに、指の直下において、触感提示部上を一方向に伝播する振動運動を知覚させる。この一方向に進行する振動運動は、装置が、触感提示部を構成する微小な複数の互いに隣接した作用電極をして、同一形態の振動的な電気的刺激を、進行の速さに対応した位相差を与えて（タイミング差を与えて）生じせしめることにより、実現される。そのため、ユーザは、触感提示装置の触感提示部上を能動的に相対的に変位させた（なぞった）場合に得られるものと同等の触感を、指を動かさずに触知することができる。

　また、以下に示される態様においては、タッチパネル機能付きの触感提示装置も示される。同装置により、タッチパネル機能により指（触感被提示部位）の存在が検出された触感提示部の領域において適宜触感を提示することにより、指がタッチされた領域において触感を提示（触感フィードバック）可能なタッチパネルが実現される。

　また、以下に示される態様においては、画像を表示するディスプレイ装置との連携も可能である。以下の態様においては、ディスプレイ装置に表示される画像の情報（例えば、表示中の画像に対応した触感に関する情報）を入力することにより、当該画像に対応した様々な触感をリアルタイムに（表示される画像の変化と同期して）ユーザに提示することが可能である。

　以下では、本発明の態様である実施形態について、図面を参照しながら説明する。

　２．実施の形態１
　２－１．構成
　図１は、本発明の一態様である第１の実施形態による触感提示装置１００（パッシブマトリクス型）の構造を示す図である。同図に示されるように、触感提示装置１００は、触感提示部１０と、制御部２０と、を有する。

　また、図２は、触感提示部１０の図１の線（ａ）に沿った断面図であり、図３は、触感提示部１０の図１の線（ｂ）に沿った断面図である。

　図１と併せて図２および図３を参照すれば、触感提示部１０は、複数の作用電極１と、複数の第１の導線２と、複数の第２の導線３と、作用電極１を取り囲むように配された絶縁体４と、有する。

　各作用電極１は、およそ厚さ１００ｎｍ、およそ０.８ｍｍ角の電極であり、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を含んで構成される。複数の作用電極１は、ピッチ１ｍｍ、隣接電極間間隔およそ０.２ｍｍで同一平面状に並べられる。ここで、作用電極１の形状、ピッチ、隣接電極間間隔は、上記数値例に限定されない。また、作用電極１を構成する素材は、上記例に限定されない。複数の作用電極１は、触感提示部１０において、少なくとも３つの作用電極１が一方向に沿って配列されればよい。

　第１の導線２は、作用電極１の下部に配置され一方向に延びる。本実施形態では、第１の導線２は、作用電極１の配置された平面と平行な方向に配線され、直上に配置された複数の作用電極１と接続される。第２の導線３は、作用電極１の下部に配置され、第１の導線２とは異なる一方向に延びて直上に配置された複数の作用電極１と接続される。本実施形態では、第２の導線３は、作用電極１の配置された平面と平行に、かつ第１の導線２と直交する方向に配線される。つまり、各作用電極１は、その下部において、第１の導線２、または、第２の導線３と、電気的に接続される。

　第１の導線２及び第２の導線３は、それぞれ厚さおよそ１００ｎｍ、線幅およそ５０μｍの寸法を有し、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を含んでいる。

　なお、作用電極１、第１の導線２及び第２の導線３は、電気伝導体であれば他の材料で構成されてよい。例えば、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などの金属酸化物や、ＡｌやＡｇ、Ａｕなどの金属、導電性有機材料などを使用して、作用電極１、第１の導線２及び第２の導線３を構成してもよい。

　絶縁体４は、ガラス材を含んで形成され、作用電極１を包囲する。絶縁体４は、作用電極１の表面において、厚みおよそ１μｍを有する。なお、絶縁体４は、ガラス材に限らず、例えば、絶縁性及び透明性が確保されるものであればよい。例えば、絶縁体４は、ＰＥＴ、ポリイミド等の有機絶縁体などを含んでもよい。なお、上記例では絶縁体４は可視光に関して透明であるが、絶縁体４は、例えば、可視光に関して半透明であってもよいし、不透明でもよい。つまり、絶縁体４は、その透明度について、いかなる限定も受けない。

　制御部２０は、触感提示部１０を制御する。制御部２０は、以下に示す機能を実現するためのプログラムを実行可能なプロセッサ、および、プログラムおよび各種のデータを保持することができるメモリ等で実現可能である。あるいは、制御部２０は、以下に示す機能を実現するハードワイヤードな素子（専用の電気回路）により実現してもよい。

　制御部２０は、触感提示部１０を制御して、触感提示部１０の部分領域において、触感を提示させる。触感の提示に際し、制御部２０は、触感提示の領域に含まれる作用電極１に、それと接続された第１の導線２および第２の導線３を介して、所定の電気信号（電圧）を印加する。次に、図４、図５、および、図６を参照し、触感提示の方法について概説する。

　図４は、触感被提示部位（指）５に対し触感を提示する際に触感提示装置１００がする動作について概説するための図である。

　制御部２０は、作用電極１（例えば、第２の導線３に接続された作用電極１（図４における左側の作用電極１）と第１の導線２に接続された作用電極１（図４における左側の作用電極１））に所定の電圧を印加する。作用電極１に印加される電圧は、時間的に所定のパターンで振動的に変化するように、印加される。ここでは、当該変化パターンを示す電圧信号を、「触感信号」と称し、変化パターンを「波形」と称することとする。

　図５および図６は、触感信号の波形の例を示す図である。図５に示すように、触感信号は、例えば、パルス形状を有し、正の所定電圧と負の所定電圧との間で時間的に変化する波形を有して良い。図６に示すように、触感信号は、例えば、パルス形状を有し、正の所定電圧とゼロとの間で時間的に変化する波形を有してよい。

　図４に戻り、制御部２０が、作用電極１に対し、第１の導線２および第２の導線３を介して、図５または図６に示すような波形を有する触感信号を印加すると、誘電体である指５には誘電分極が生じ、指５と作用電極１との間に触感信号の波形に追随してその大きさが振動的に変化する静電力が作用する。ユーザは、この時間に沿って振動的に変化する静電力を、指５の受容体を介して振動として知覚する。

　一般に、人間は、指を物体の表面をなぞるように移動させるときに指と物体表面との間の力学的相互作用により皮膚に生じた振動を受容体によって知覚し、当該振動の周波数や振動振幅等から定まる振動の特性に応じて、物体表面の質感（つるつるやざらざら）を触知する。

　触感提示装置１００は、触感提示部１０において、触感被提示部位５（例えば、ユーザの指）に時間に沿って振動的に変化する電気的刺激を与えることにより、物体表面との力学的相互作用により生じる振動を模擬し、ユーザに触感を提示する。触知される質感（手触り感）は、触感信号の最高電圧と最低電圧との差や、触感信号の周波数（ここでいう周波数は、単位時間あたりのパルス数）により変化する。ユーザに触知される質感（手触り感）は、触感信号の最高－最低電圧差がおおきければおおきいほど、ざらざらした感じが強まり、触感信号の周波数が高くなればなるほど、凹凸のキメが細かくなったように感じられる。

　次に、制御部２０の構成について、詳述する。

　図７は、制御部２０の詳細を示すブロック図である。

　制御部２０は、触感提示領域決定部２０１と、駆動作用電極決定部２０２と、触感特性決定部２０３と、駆動信号出力部２０４と、触感特性情報保持部２０５と、入力部２０６と、を有する。

　触感提示領域決定部２０１、駆動作用電極決定部２０２、触感特性決定部２０３、駆動信号出力部２０４、および、触感特性情報保持部２０５は、それぞれ、各部の機能を実現するプログラムを実行するプロセッサ、ならびに、当該プログラムおよび各種のデータを保持するメモリによって実現される。また、各部は、専用の回路によって実現されてもよい。入力部２０６は、プロセッサおよびメモリ、または、専用の回路に接続された入力端子により実現することができる。

　触感提示領域決定部２０１は、触感を提示する触感提示部１０の領域（触感提示領域）を決定する。

　駆動作用電極決定部２０２は、触感提示領域に含まれる作用電極１を特定し、触感提示において駆動すべき作用電極１（駆動作用電極）を決定する。

　触感特性決定部２０３は、触感提示領域において提示される触感の特性（触感信号の波形、進行方向、進行の速さ）を、触感特性情報保持部２０５が、触感提示部１０の部分領域と対応付けて保持する触感特性情報に基づいて決定する。

　駆動信号出力部２０４は、触感の特性（特に、進行方向、進行の速さ）、および、触感特性情報保持部２０５に保持される作用電極１の配置位置に関する情報にもとづき、各駆動作用電極１に印加される触感信号の初期位相を決定し、決定した初期位相に基づいて、各駆動作用電極に触感信号を印加する。このとき、駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極１以外の作用電極１（触感提示領域に含まれない触感提示部１０上の作用電極１）には、触感信号を印加しなくてよい。

　触感特性情報保持部２０５は、触感提示部１０の部分領域において提示されるべき触感の特性（触感信号、その進行方向、および、進行の速さ）、ならびに、触感提示部１０の複数の作用電極１の配置位置に関する情報を保持する。触感の特性は、触感提示部１０の各部分領域と対応付けて保持される。そうすることで、触感提示部１０の各部分領域において、互いに相異なる触感を提示することが可能となる。

　入力部２０６は、制御部２０の外部より、触感の特性に関する情報を入力するために設けられる入力端子である。制御部２０は、触感特性情報保持部２０５に保持される触感の特性の情報を、外部より入力した触感の特性に関する情報で、随時更新可能である。これにより、触感提示装置１００においては、触感提示部１０の各部分領域において提示される触感の特性を外部からの入力に応じてリアルタイムに変更することが可能となっている。例えば、図示しないディスプレイ装置において表示される画像の各部分と対応付けされた触感の特性に関する情報を入力部２０６において受け取り、当該特性で触感特性情報保持部２０５に保持される触感の特性の情報を更新することにより、ディスプレイ装置に表示される画像に対応した触感を提示することが可能になる。

　２－２．動作
　以下、第１の実施形態による触感提示装置１００の動作について説明する。以下の説明においては、触感提示装置１００は、透明な触感提示部１０を有し、該提示部１０は、ディスプレイ装置の表示面のユーザ側に設置されているものとする。

　図８は、ユーザがその指５で触感提示部１０の領域Ａに触れる状況を示す図である。ここでは、ユーザがタッチした領域Ａに、複数の作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））が配置されている。図９は、このとき、領域Ａに含まれる複数の駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））に印加される触感信号を図示する図である。また、図１０は、領域Ａにおいて触感を提示するために触感提示装置１００がする処理のフローチャートである。

　先ず、制御部２０の触感提示領域決定部２０１は、触感を提示する領域を決定する（ステップＳ１）。ここでは、触感提示領域決定部２０１は、触感提示領域を領域Ａに決定する。

　次に、制御部２０の駆動作用電極決定部２０２は、触感提示領域（領域Ａ）に含まれる作用電極１を、触感特性情報保持部２０５に保持に保持される作用電極１の配置に関する情報に基づいて、特定し、領域Ａ内の作用電極１を駆動作用電極１として決定する（ステップＳ２）。図８の例においては、駆動作用電極１は、電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、電極１（ｉ＋１）に決定される。なお、作用電極１（ｉ）は、触感提示部１０の作用電極群のうち第ｉ列（縦方向）に配列された作用電極群を指す。

　次に、制御部２０の触感特性決定部２０３は、領域Ａに関する触感の特性の情報を、触感特性情報保持部２０５から取得し、領域Ａにおいて提示する触感の特性を決定する（ステップＳ３）。ここで触感特性決定部２０３が取得する触感特性情報は、触感信号の波形、触感の進行方向、触感の進行の速さ、に関する情報を含む。図８の例においては、触感信号の波形は、波形ｆ（図９）に決定され、進行方向および速さは、ベクトルｄｉｒで表される方向（矢印ｄｉｒの方向）および速さ（ｖ（図９））に決定される。

　次に、制御部２０の駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極決定部２０２が決定した駆動作用電極１のそれぞれについて、触感特性決定部２０３が決定した触感特性に対応した触感信号の初期位相を決定する（ステップＳ４）。

　具体的には、駆動信号出力部２０４は、触感特性決定部２０３が決定した触感特性のうち、進行方向およびその速さに基づき、各駆動作用電極の配置位置を考慮して、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、または、電極１（ｉ＋１））においてユーザに与える電気的刺激（提示される振動）のタイミングを、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、または、電極１（ｉ＋１））に印加する触感信号の初期位相として規定する。

　図８の例においては、駆動作用電極１（ｉ－１）と駆動作用電極１（ｉ）とは、距離ｌｉだけ、進行方向（矢印ｄｉｒ）に沿って配置位置が異なり、同様に、駆動作用電極１（ｉ）と駆動作用電極１（ｉ＋１）とは、距離ｌ_ｉ＋１だけ、進行方向（矢印ｄｉｒ）に沿って配置位置が異なる。そのため、駆動信号出力部２０４は、距離ｌ_ｉと、進行の速さｖとから、駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号（波形ｆ）の初期位相Δｔ_ｉ（駆動作用電極１（ｉ－１）に印加される触感信号の位相に対する、駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号の位相の遅れ量）を、Δｔ_ｉ＝ｌ_ｉ／ｖとして決定する。同様に、駆動信号出力部２０４は、距離ｌ_ｉ＋１と、進行の速さｖとから、駆動作用電極１（ｉ＋１）に印加される触感信号（波形ｆ）の初期位相Δｔ_ｉ＋１（駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号の位相に対する、駆動作用電極１（ｉ＋１）に印加される触感信号の位相の遅れ量）を、Δｔ_ｉ＋１＝ｌ_ｉ＋１／ｖとして決定する。

　したがって、図８および図９の例においては、駆動作用電極１（ｉ－１）に印加される触感信号Ｓ（ｉ－１）を、Ｓ（ｉ－１）＝ｆ（ｔ）とした場合、駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号Ｓ（ｉ）、および、駆動作用電極１（ｉ＋１）に印加される触感信号Ｓ（ｉ＋１）は、それぞれ、
Ｓ（ｉ）　　＝ｆ（ｔ－Δｔ_ｉ）、
Ｓ（ｉ＋１）＝ｆ（ｔ－（Δｔ_ｉ＋Δｔ_ｉ＋１））、である。

　なお、振動運動の伝播の速さｖ（例えばｖは定数でよい）は、触感が進行する速さに対応する量であり、速さｖが、あまりに大きな値を有する場合、ユーザは、移動する触感を明確に認識できにくくなる。その一方で、速さｖが、あまり小さな値を有する場合、ユーザが知覚できる程度の効果が得られない。以上の観点から速さｖは、０．１ｃｍ／ｓ～１００ｃｍ／ｓ程度であることが好ましい。速さｖは、５．０ｃｍ／ｓ～２０ｃｍ／ｓ程度であることがさらに好ましい。また、人間の指には約２ｍｍ間隔で触覚受容器官が存在することなどを考慮すると、電極間距離ｌは、２ｍｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは１ｍｍ以下である。一方、触感を提示する機能の確保および向上の観点からは、電極間距離ｌの値に下限はないが、あまりに小さな間隔で形成しても人間に対する触感の提示機能のさらなる向上は期待できない。また、製造コストも上昇するため好ましくない。これらの観点から、電極間距離ｌは、１μｍ～２ｍｍ程度が好ましく、さらに好ましくは、電極間距離ｌは、１０μｍ～１ｍｍ程度である。

　最後に、駆動信号出力部２０４は、各駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））に対し、ステップＳ４で決定した初期位相を付与した触感信号（Ｓ（ｉ－１）、Ｓ（ｉ）、Ｓ（ｉ＋１））を印加する。なおこのとき、駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極以外の作用電極（領域Ａに含まれない触感提示部上の作用電極）には、触感信号を印加しなくてよい（ステップＳ５）。駆動信号出力部２０４は、初期位相を考慮して、駆動作用電極毎に触感信号の出力のタイミングをずらして同一の（初期位相が与えられていない触感信号）を出力してもよいし、初期位相を考慮した触感信号の信号波形を各駆動作用電極用に予め用意して全ての駆動作用電極に対して実質的に同時的にそのような触感信号を出力してもよい。

　このような動作により、駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））には、図８に示すような状況において、図９に示すような波形の触感信号が印加される。

　このように、触感提示装置１００は、触感提示部１０の複数の作用電極１において、同一波形の電気信号に基づく電気的振動を、互いにタイミングをずらして（位相差をつけて）発生させることにより、触感提示部１０上を所定の方向（図８の矢印ｄｉｒの方向）に沿って所定の速さｖで伝播する振動を、触感被提示部位（指５）に提示する。そうすることで、触感提示装置１００は、触感被提示部位５が触感提示部１０に対して相対的に静止した状態にあっても、（すなわちユーザが指を動かさなくとも、）明確な触感を提示することができる。したがって、触感提示装置１００では、触感提示部１０の面積が比較的限定的な面積しか有さなくとも、また、触感提示部１０の端部や隅部においても、感度よく明確な触感をユーザに対して提示することができる。また、触感提示装置１００は、所定方向に進行する振動運動をユーザに知覚させることができるため、特定の方向に指をずらしたときに得られるような触感を提示することがきる。

　また、触感提示装置１００は、人間の身体部位に「直接的に」電気信号を出力することにより「触感」をユーザに提示するため、構成が比較的コンパクトでありかつ微小な消費電力で明確な触感をユーザに対して提示できる。なお、ここでの、「触感」とは、触力覚により知覚する感覚を意味している。また、「直接的に」とは接触、非接触を問わず電気信号を、別の装置（例えば、モータなど）を介さずに、身体の一部に作用させる形態を意味する。ここでの「直接的に」とは、電気信号の出力端子が人間と接触している形態のみを指すものではない。電気信号の出力端子（作用電極１）と人間とが、絶縁体４を介して非接触な状態にあろうとも、触感提示装置１００においては、信号源（制御部２０）の電気信号が、他の装置（モータなど）を介さずに、身体部位に作用されるという意味において、触感提示装置１００は、身体部位に「直接的に」電気信号を出力するものである。

　触感提示装置１００においては、触感提示部１０の複数の作用電極１の少なくとも一部の作用電極１上には、絶縁体４からなる絶縁膜が形成され、直上に絶縁膜が形成された作用電極１は、ユーザに対し静電引力による触感を提示する。そのため、触感提示装置１００においては、当該絶縁膜により、作用電極１が保護され、磨耗や傷に対する耐性が向上されている。

　また、触感提示装置１００は、ディスプレイ装置の表示面に沿って、透明な触感提示部１０を配置することができ、ディスプレイ装置に表示される画像に対応付けされた触感の情報を入力することにより、表示中の画像に応じて触感提示部１０の各部分領域において提示される触感の特性を変更させることができる。そのため、触感提示装置１００は、視覚情報と連携した触感情報をユーザに提示することができる。この場合、作用電極１、第１の導線２、第２の導線３、絶縁材４の材料として、ＩＴＯやＺｎＯ、ガラスなどの可視光線に対して透明な材料を用いることができる。なお、作用電極１、第１の導線２、第２の導線３、絶縁材４の材料は、可視光線に対して透明な材料に限定されない。つまり、作用電極１、第１の導線２、第２の導線３、絶縁材４は、その透明度について、いかなる限定も受けない。

　また、触感提示部１０を、ディスプレイ装置の表示面上に積層して形成してもよい。

　触感表示部１０を積層するディスプレイ装置の表示面としては、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等を用いることができる。触感表示部１０をディスプレイパネルの上に積層する場合には、ユーザがディスプレイパネルに表示される画像を視認することを触感表示部１０が妨げないようにする。たとえば、触感提示部１０を、「透明」にすることにより、ディスプレイパネル上に触感提示部１０を積層した場合でも、ユーザは、ディスプレイパネルに表示される画像を容易に視認することできる。

　ここで、「透明」とは、人間の目で見たときにディスプレイパネルに表示された画像を視認することができる、という意味である。触感提示部１０の可視光域の波長の光の透過率が低くとも、ディスプレイパネルに表示された画像を視認できる場合には、触感提示部１０は、「透明」である。触感提示部１０は、たとえば、ＰＥＴフィルム上にスパッタによりＩＴＯを形成して導電材料として用い、同じくスパッタによりＩＧＺＯを形成して半導体材料として用いることにより構成されてよい。

　また、触感提示部１０には、可視光の波長域で透明でなくとも人間の目に視認できない程度に細いＡｇなどの金属やカーボン繊維を用いてもよい。また、人間の目に視認できる金属やカーボン繊維であっても、ディスプレイパネルに表示された画像を視認することができるのであれば、用いてよい。

　アレイ状に配置したトランジスタ（バックプレーン）を用いて各画素を駆動するアクティブ・マトリックス方式のディスプレイ（たとえばアクティブ・マトリックス・液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ）の場合には、触感提示部１０をアクティブマトリクス型とし（図２１、図２２参照。）、ディスプレイ装置のバックプレーンに信号発生部位（図２２における要素２、３、７等）を作りこんでよい。バックプレーンに信号発生部位を作りこむことでトランジスタなどの信号発生部位の構成要素を透明材料で作成する必要がなく、材料選択範囲が広がり好ましい。この場合には、制御部２０は、触感表示部１０の信号発生部位からコンタクトビアなどを介して作用電極１へ電気信号（触感信号）を伝達する。

　２－３．変形例
　図１乃至図３に示される構造上の特徴から明らかなように、触感表示部１０は、静電容量型のタッチパネル（タッチセンサ）としても動作させることができる。したがって、触感提示装置１００の制御部２０に、触感提示部１０をタッチパネルとして機能させるための機能を追加することにより、触感提示装置１００は、タッチパネルとしての機能を併せ持つことが可能となる。

　以下では、タッチパネル機能を追加した触感提示装置１００ｖについて説明する。触感提示装置１００ｖは、ユーザの指といった触感被提示部位５が存在する触感提示部１０上の部分領域を、タッチセンサ機能を用いて触感提示に先だって検出し、触感提示部位５が存在する領域を触感提示領域に決定し、当該領域に対してのみ触感を提示する。このとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、さらにエネルギー効率よく、触感提示を行うことが可能となり、装置が触感提示のために消費する電力を削減することが可能となる。また、触感提示装置１００ｖは、ユーザのタッチに対し、効率よく触感によるフィードバックを提示することが可能になる。

　タッチパネル機能は、触感表示部１０に対し、別体のタッチパネルを重ねることで実現することができる。

　また、タッチパネル機能は、触感提示部１０の複数の作用電極１の少なくとも一部を静電容量型のタッチセンサとして使用することにより実現することができる。たとえば、触感を提示するための作用電極１を、一時的に、タッチセンシングのための電極として使用してもよい。また、複数の作用電極１のうち、その一部を、タッチセンシングのためにのみ使用してもよい。そうすることで、触感提示部１０と触感被提示部位との距離を短く保つことができ、感度よく明確な触感を低消費電力で提示できる。あるいは、タッチパネルとユーザの指との距離を短く保つことができ、精度良く指の位置を検出することが可能になる。

　図１１は、タッチパネル機能付き触感提示装置１００ｖ（以下、単に、「触感提示装置１００ｖ」と称する。）の構成を示すブロック図である。触感提示装置１００ｖの各ブロックのうち、触感提示装置１００のブロックと同等の構成を有するものについては、同一の参照数字を付し、詳細な説明を省略する。

　同図に示されるように、触感提示装置１００ｖは、触感提示部１０ｖと、制御部２０ｖと、を有する。

　触感提示部１０ｖの構造上の特徴は、触感提示部１０と同様であってよい。ただし、触感提示部１０ｖにおいては、その複数の作用電極１の一部もしくは全部が、一時的に、タッチセンサとして機能する。あるいは、触感提示部１０ｖにおいては、その複数の作用電極１の一部が、タッチセンサとして機能する。

　制御部２０は、触感提示領域決定部２０１ｖと、駆動作用電極決定部２０２と、触感特性決定部２０３と、駆動信号出力部２０４と、触感特性情報保持部２０５と、入力部２０６と、を有し、さらに、触感提示部１０ｖをタッチパネルとして機能させるために、タッチセンサ部２１１を有する。

　触感提示領域決定部２０１ｖ、および、タッチセンサ部２１１は、それぞれ、各部の機能を実現するプログラムを実行するプロセッサ、ならびに、当該プログラムおよび各種のデータを保持するメモリによって実現される。また、各部は、専用の回路によって実現されてもよい。

　タッチセンサ部２１１は、触感提示部１０ｖの複数の作用電極１の少なくとも一部を、少なくとも一時的に、タッチセンサとして動作させ、触感提示部１０ｖに接触あるいは近接する触感被提示部位５を検出し、その位置を、触感提示領域決定部２０１ｖへ通知する。

　触感提示領域決定部２０１ｖは、触感提示領域決定部２０１ｖから通知された位置情報にもとづいて、触感提示領域を決定する。例えば、触感提示領域決定部２０１ｖは、位置情報が指し示す位置を含む所定の大きさの領域を触感提示領域に決定する。

　図１２は、タッチが検出された場合に当該タッチの位置の近傍の領域に触感を提示するために触感提示装置１００ｖがする処理のフローチャートである。

　先ず、制御部２０のタッチセンサ部２１１は、ユーザの指といった触感被提示部位５が触感提示部１０に近接して存在するか否かを判断する（ステップＳ１１）。

　タッチセンサ部２１１は、触感被提示部位５の存在を検出した場合（ステップＳ１１における「ＹＥＳ」）、触感被提示部位５が検出された位置の情報を、触感提示領域決定部２０１ｖへ通知する。

　触感提示領域決定部２０１ｖは、タッチセンサ部２１１が通知した位置の情報に基づいて、触感提示領域を決定する（ステップＳ１２）。

　図１２のステップＳ１３～Ｓ１６は、図１０を参照して説明したステップＳ２～Ｓ５と同様の内容を含めばよいため、ここでは説明を省略する。

　このように、触感提示装置１００ｖは、触感提示部１０ｖに接触または近接して存在する触感被提示部位５を検出し、その位置を特定する位置特定手段を備え、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域にのみ触感を提示することができる。つまり、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域に触感を提示するとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、触感提示装置１００ｖは、触感提示で消費される電力を低減することができる。

　触感提示装置１００ｖにおいては、位置特定手段は、触感提示部１０ｖの複数の作用電極１の少なくとも一部と、当該少なくとも一部の作用電極１を、少なくとも一時的に、タッチセンサとして動作させることにより、触感提示部１０ｖをタッチパネルとして機能させるタッチセンサ部２１１である。

　触感提示装置１００ｖにおいては、触感を提示するための作用電極１と、タッチセンサとして機能する電極（以下、「タッチ電極」と称する。）とが、同一面上に配置されている。作用電極１とタッチ電極とを同一面上配置する態様には、作用電極１を一時的にタッチ電極として機能させる態様（時間分割）と、作用電極１とは別に、タッチ電極を同一面状に配置する態様（空間分割）と、がある。いずれの態様においても、タッチパネルと触感提示部とを別々に作成して積層して触感提示部１０ｖとする場合に比べ、薄型化が可能である。また、同時に、触感提示部１０ｖでは、上述の積層態様に較べ、感度よく触感被提示領域の位置を検出しつつ、（触感提示領域を触感被提示部位が存在する位置の近傍に限定しつつ、提示面垂直方向に作用電極１から極めて近い位置にある触感被提示部位５に触感を提示するため、）低消費電力で明確な触感を触感被提示部位５に提示することが可能である。したがって、触感提示装置１００ｖは、薄型に構成可能であり、かつ、明確な触感を、必要とされる領域に提供しつつ消費電力を低減させることができる。

　３．実施の形態２
　３－１．構成
　以下に本発明の一態様である第２の実施形態による触感提示装置１００について説明する。

　第２の実施形態による触感提示装置１００の構成は、第１の実施形態による触感提示装置１００の構成と同等でよいため、ここではその説明は省略する。

　本実施形態においては、触感提示装置１００は、ユーザの指（触感被提示部位）に対し、時間に沿って触感提示部上を所定の方向に沿って往復する電気的刺激を発生させることにより、ユーザに、指の直下において、触感提示部上を所定の方向にそって往復する振動運動を知覚させる。この所定の方向に沿って往復する振動運動は、装置が、触感提示部を構成する微小な複数の互いに隣接した作用電極をして、同一形態の振動的な電気的刺激を、往復運動の速さに対応した位相差を与えて（タイミング差を与えて）生じせしめることにより、実現される。そのため、本実施形態では、実際には身体の一部（たとえば指）が静止しているにもかかわらず、身体の一部（たとえば指）で対象物を複数回にわたって往復的になぞって触感を確認するように、指を往復・反復運動させたような触感を提供することが出来る。したがって、小さな面積の触感提示部でも感度よく、反復して明確な触感を提示できる。

　このような往復的に進行する振動運動を実現するため、本実施形態による触感提示装置１００の制御部２０の触感特性決定部２０３は、触感提示領域において提示される触感の特性（触感信号の波形、進行方向、進行の速さ）に加え、さらに、往復の周期を、触感特性情報保持部２０５が、触感提示部１０の部分領域と対応付けて保持する触感特性情報に基づいて決定する。

　そして、本実施形態による駆動信号出力部２０４は、触感の特性（特に、進行方向、進行の速さ、往復の周期）、および、触感特性情報保持部２０５に保持される作用電極１の配置位置に関する情報にもとづき、各駆動作用電極１に印加される触感信号の初期位相を、往復運動の往路および復路それぞれについて決定し、決定した初期位相に基づいて、各駆動作用電極に触感信号を印加する。

　触感特性情報保持部２０５は、触感提示部１０の部分領域において提示されるべき触感の特性（触感信号、その進行方向、進行の速さ、および、往復の周期）、ならびに、触感提示部１０の複数の作用電極１の配置位置に関する情報を保持する。

　３－２．動作
　以下、第２の実施形態による触感提示装置１００の動作について説明する。以下の説明においては、触感提示装置１００は、透明な触感提示部１０を有し、該提示部１０は、ディスプレイ装置の表示面のユーザ側に設置されているものとする。

　図１３は、ユーザがその指５で触感提示部１０の領域Ａに触れる状況を示す図である。ここでは、ユーザがタッチした領域Ａに、複数の作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））が配置されている。図１４は、このとき、領域Ａに含まれる複数の駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））に印加される触感信号を図示する図である。また、図１５は、領域Ａにおいて触感を提示するために触感提示装置１００がする処理のフローチャートである。

　図１５に示されるフローチャートの各ステップのうち、ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２５は、図１０を参照して説明したステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ５と同様の内容を含めばよいため、ここでは説明を省略する。

　駆動作用電極決定部２０２が、駆動作用電極１を決定すると（ステップＳ２２）、触感特性決定部２０３が、領域Ａに関する触感の特性の情報を、触感特性情報保持部２０５から取得し、領域Ａにおいて提示する触感の特性を決定する（ステップＳ２３）。ここで触感特性決定部２０３が取得する触感特性情報は、触感信号の波形、触感の進行方向、触感の進行の速さ、往復の周期、に関する情報を含む。図１３の例においては、触感信号の波形は、波形ｆ（図１４）に決定され、進行方向および速さは、ベクトルｄｉｒで表される方向（矢印ｄｉｒの方向）および速さ（ｖ（図１４））に決定され、往復の周期は、２θ（図１４）に決定される。ここで、波形ｆは、同一の波形を有し往復運動の往路（波形ｆ_ｆｗｄ）と復路（波形ｆ_ｂｃｋ）とで進行方向が逆の２つの波形として区別されてもよい。

　なお、往復の周期２θは、触感特性決定部２０３が、進行の速さｖと、触感提示領域の進行方向ｄｉｒに沿った大きさＬとから決定されてもよい。例えば、指（触感被提示部位５）の幅を１ｃｍと想定し、1ｃｍ角の大きさを有するボタンの触感を提示しようとする場合には、Ｌを、ボタンの幅１ｃｍに、指の幅の２倍の２ｃｍを加えて、３ｃｍとすればよい。また、１０ｃｍ角の大きさを有する石の触感を３本の指に提示しようとする場合には、石の幅１０ｃｍに、３本の指の幅３ｃｍの２倍の６ｃｍを加えて、Ｌを１６ｃｍとすればよい。そして、往復運動は、速さｖで行路長Ｌを往復運動するものとし、往復の周期２θを、速さｖで行路長Ｌを往復運動するのに必要となる時間（２θ＝２Ｌ／ｖ（ｓ））に決定してよい。

　次に、制御部２０の駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極決定部２０２が決定した駆動作用電極１のそれぞれについて、触感特性決定部２０３が決定した触感特性に対応した触感信号の初期位相を、往復運動の往路および復路それぞれについて決定し、決定した初期位相に基づいて、各駆動作用電極に触感信号を印加する（ステップＳ２４）。

　具体的には、駆動信号出力部２０４は、触感特性決定部２０３が決定した触感特性のうち、進行方向およびその速さならびに往復の周期に基づき、各駆動作用電極の配置位置を考慮して、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、または、電極１（ｉ＋１））においてユーザに与える電気的刺激（提示される振動）のタイミングを、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、または、電極１（ｉ＋１））に印加する触感信号の往路および復路の初期位相として規定する。

　図１３の例においては、駆動作用電極１（ｉ－１）と駆動作用電極１（ｉ）とは、距離ｌｉだけ、進行方向（矢印ｄｉｒ）に沿って配置位置が異なり、同様に、駆動作用電極１（ｉ）と駆動作用電極１（ｉ＋１）とは、距離ｌ_ｉ＋１だけ、進行方向（矢印ｄｉｒ）に沿って配置位置が異なる。そのため、駆動信号出力部２０４は、距離ｌ_ｉと、進行の速さｖとから、駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号（波形ｆ）の初期位相Δｔ_ｉを、Δｔ_ｉ＝ｌ_ｉ／ｖとして決定する。同様に、駆動信号出力部２０４は、距離ｌ_ｉ＋１と、進行の速さｖとから、駆動作用電極１（ｉ＋１）に印加される触感信号（波形ｆ）の初期位相Δｔ_ｉ＋１を、Δｔ_ｉ＋１＝ｌ_ｉ＋１／ｖとして決定する。

　したがって、図１３および図１４の例においては、駆動作用電極１（ｉ－１）に印加される触感信号Ｓ（ｉ－１）は、
Ｓ（ｉ－１）＝ｆ（ｔ）（ただし、ｔは０≦ｔ≦θ）、
Ｓ（ｉ－１）＝ｆ（－ｔ＋２θ）（ただし、ｔはθ≦ｔ≦２θ）となる。この場合、駆動作用電極１（ｉ）に印加される触感信号Ｓ（ｉ）、および、駆動作用電極１（ｉ＋１）に印加される触感信号Ｓ（ｉ＋１）は、それぞれ、
Ｓ（ｉ）　　＝ｆ（ｔ－Δｔ_ｉ）（ただし、ｔは０≦ｔ≦θ）、
Ｓ（ｉ）　　＝ｆ（－ｔ＋２θ－Δｔ_ｉ）（ただし、ｔはθ≦ｔ≦２θ）、
Ｓ（ｉ＋１）＝ｆ（ｔ－（Δｔ_ｉ＋Δｔ_ｉ＋１））（ただし、ｔは０≦ｔ≦θ）、
Ｓ（ｉ＋１）＝ｆ（－ｔ＋２θ－（Δｔ_ｉ＋Δｔ_ｉ＋１））（ただし、ｔはθ≦ｔ≦２θ）、である。

　なお、振動運動の伝播の速さｖに好適な値は、実施の形態１と関連して述べた値と同じである。また、電極間距離ｌに好適な距離も、実施の形態１と関連して述べた値と同じである。

　このような動作により、駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））には、図１３に示すような状況において、図１４に示すような波形の触感信号が印加される。

　このように、触感提示装置１００は、触感提示部１０の複数の作用電極１において、同一波形の電気信号に基づく電気的振動を、互いにタイミングをずらして（位相差をつけて）発生させることにより、触感提示部１０上を所定の方向（図８の矢印ｄｉｒの方向）に沿って所定の速さｖで往復する振動を、触感被提示部位（指５）に提示する。そうすることで、触感提示装置１００は、触感被提示部位５が触感提示部１０に対して相対的に静止した状態にあっても、（すなわちユーザが指を動かさなくとも、）往復する明確な触感を（例えば、複数回にわたって）提示することができる。したがって、触感提示装置１００では、触感提示部１０の面積が比較的限定的な面積しか有さなくとも、また、触感提示部１０の端部や隅部においても、感度よく明確な触感をユーザに対して提示することができる。また、触感提示装置１００は、所定方向に沿って往復する振動運動をユーザに知覚させることができるため、特定の方向に沿って指を往復的にずらしたときに得られるような触感を提示することがきる。

　また、第２の実施形態による触感提示装置１００もまた、構成が比較的コンパクトでありかつ微小な消費電力で明確な触感をユーザに対して提示できる。

　第２の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、作用電極１上の絶縁膜により、作用電極１が保護され、磨耗や傷に対する耐性が向上されている。

　第２の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、透明な触感提示部１０を使用して、ディスプレイ装置に表示される画像に対応付けされた触感の情報を入力することにより、表示中の画像に応じて触感提示部１０の各部分領域において提示される触感の特性を変更させることができる。

　第２の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、触感提示部１０を、ディスプレイ装置の表示面上に積層して形成してもよい。

　第２の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、アクティブ・マトリックス方式のディスプレイの場合には、触感提示部１０をアクティブマトリクス型とし（図２１、図２２参照。）、ディスプレイ装置のバックプレーンに信号発生部位（図２２における要素２、３、７等）を作りこんでよい。

　３－３．変形例
　第２の実施形態においても、第１の実施形態と同等に、触感提示部１０にタッチパネル機能を追加した変形例を構成可能である。

　以下では、タッチパネル機能を追加した第２の実施形態の変形例、触感提示装置１００ｖについて説明する。触感提示装置１００ｖは、ユーザの指といった触感被提示部位５が存在する触感提示部１０上の部分領域を、タッチセンサ機能を用いて触感提示に先だって検出し、触感提示部位５が存在する領域を触感提示領域に決定し、当該領域に対してのみ触感を提示する。このとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、さらにエネルギー効率よく、触感提示を行うことが可能となり、装置が触感提示のために消費する電力を削減することが可能となる。また、触感提示装置１００ｖは、ユーザのタッチに対し、効率よく触感によるフィードバックを提示することが可能になる。

　本変形例においても、タッチパネル機能は、触感表示部１０に対し、別体のタッチパネルを重ねることで実現することができる。

　第２の実施形態の変形例である触感提示装置１００ｖの構成は、第１の実施形態の変形例である触感提示装置１００ｖの構成と同等でよいため、ここではその説明は省略する。

　図１６は、タッチが検出された場合に当該タッチの位置の近傍の領域に触感を提示するために触感提示装置１００ｖがする処理のフローチャートである。

　図１６のステップＳ３１～Ｓ３３、ならびに、ステップＳ３６は、図１２を参照して説明したステップＳ１１～Ｓ１３、ならびに、ステップＳ１６と同様の内容を含めばよく、図１６のステップＳ３４およびステップＳ３５は、図１５を参照して説明したステップＳ２３およびステップＳ２４と同様の内容を含めばよいため、ここでは説明を省略する。

　このように、第２の実施形態においても、その変形例である触感提示装置１００ｖは、触感提示部１０ｖに接触または近接して存在する触感被提示部位５を検出し、その位置を特定する位置特定手段を備え、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域にのみ触感を提示することができる。つまり、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域に触感を提示するとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、触感提示装置１００ｖは、触感提示で消費される電力を低減することができる。

　４．実施の形態３
　４－１．構成
　以下に本発明の一態様である第３の実施形態による触感提示装置１００について説明する。第３の実施形態においては、複数の触感提示領域に対し、同時的に触感を提示するための構成について説明する。

　第３の実施形態による触感提示装置１００の構成は、第１および第２の実施形態による触感提示装置１００の構成と同等でよいため、ここではその説明は省略する。

　本実施形態による触感提示装置１００は、複数の触感提示領域に対し同時的に触感を提示する際に、第１の触感提示領域に提示される触感の特性（例えば、進行の速さ、および／または、進行の方向）と、第２の触感提示領域に提示される触感の特性との間に、後述する特定の関係性を成立させて触感を提示する。

　上記の特定の関係性とは、例えば、第１の触感提示領域に提示される第１の触感の特性としての第１の進行の速さが、第２の触感提示領域に提示される第２の触感の特性としての第２の進行の速さと、同一である関係である（第１の関係性）。

　また、上記の特定の関係性とは、例えば、第１の触感提示領域に提示される第１の触感の特性としての第１の進行の方向と、第２の触感提示領域に提示される第２の触感の特性としての第２の進行の方向と、が同一直線上にある関係である（第２の関係性）。

　また、上記の特定の関係性とは、例えば、第１の触感提示領域に提示される第１の触感の特性としての第１の進行の方向と、第２の触感提示領域に提示される第２の触感の特性としての第２の進行の方向と、が同一直線上にあり、互いに逆向きである関係である（第２の関係性の第１例）。

　また、上記の特定の関係性とは、例えば、第１の触感提示領域に提示される第１の触感の特性としての第１の進行の方向と、第２の触感提示領域に提示される第２の触感の特性としての第２の進行の方向と、が同一直線上にあり、互いに逆向きであり、第１の進行の方向が、第１の触感提示領域から第２の触感提示領域に向かう方向であり、第２の進行の方向が、第２の触感提示領域から第１の触感提示領域に向かう方向である、関係である（第２の関係性の第２例）。この場合、ユーザは、恰も第１および第２の触感提示領域の中点に向かって対象物が縮小するような触感を知覚することができる。

　また、上記の特定の関係性とは、例えば、第１の触感提示領域に提示される第１の触感の特性としての第１の進行の方向と、第２の触感提示領域に提示される第２の触感の特性としての第２の進行の方向と、が同一直線上にあり、互いに逆向きであり、第１の進行の方向が、第１の触感提示領域から第２の触感提示領域に向かう方向と逆の方向であり、第２の進行の方向が、第２の触感提示領域から第１の触感提示領域に向かう方向と逆の方向である、関係である（第２の関係性の第３例）。この場合、ユーザは、恰も第１および第２の触感提示領域の中点を中心として対象物が拡大するような触感を知覚することができる。

　なお、第１の関係性と、第２の関係性とは、同時的に満足されてもよく、いずれか一方のみが満足されてもよい。いずれの関係性を満足させるかは、例えば、ディスプレイ装置に表示される画像の動きと連動して決定してもよい。例えば、画像の部分領域が１点に向かって縮小するような動きを示すときには、それと連動するように、上述の縮小する触感を提示してもよい。同様、画像の部分領域が１点を中心に拡大するような動きを示すときには、それと連動するように、上述の拡大する触感を提示してもよい。

　４－２．動作
　以下、第３の実施形態による触感提示装置１００の動作について説明する。以下の説明においては、触感提示装置１００は、透明な触感提示部１０を有し、該提示部１０は、ディスプレイ装置の表示面のユーザ側に設置されているものとする。

　図１７は、ユーザがその２本の指５で触感提示部１０の領域Ａおよび領域Ｂに触れる状況を示す図である。ここでは、ユーザがタッチした領域Ａに、複数の作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））が配置されている。ユーザがタッチした領域Ｂには、複数の作用電極１（１（ｊ－１）、１（ｊ）、１（ｊ＋１））が配置されている。図１８（ａ）は、このとき、領域Ａに含まれる複数の駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１））に印加される触感信号を図示する図である。図１８（ｂ）は、このとき、領域Ｂに含まれる複数の駆動作用電極１（１（ｊ－１）、１（ｊ）、１（ｊ＋１））に印加される触感信号を図示する図である。また、図１９は、領域Ａおよび領域Ｂにおいて触感を提示するために触感提示装置１００がする処理のフローチャートである。

　先ず、制御部２０の触感提示領域決定部２０１は、触感を提示する複数の領域を決定する（ステップＳ４１）。ここでは、触感提示領域決定部２０１は、触感提示領域を領域Ａ（第１領域）および領域Ｂ（第２領域）に決定する。

　次に、制御部２０の駆動作用電極決定部２０２は、第１および第２の触感提示領域（領域ＡおよびＢ）に含まれる作用電極１を、触感特性情報保持部２０５に保持に保持される作用電極１の配置に関する情報に基づいて、特定し、領域ＡおよびＢ内の作用電極１を駆動作用電極１として決定する（ステップＳ４２）。図１７の例においては、駆動作用電極１は、領域Ａについては、電極１（ｉ－１）、電極１（ｉ）、電極１（ｉ＋１）に決定され、領域Ｂについては、電極１（ｊ－１）、電極１（ｊ）、電極１（ｊ＋１）に決定される。

　次に、制御部２０の触感特性決定部２０３は、領域ＡおよびＢそれぞれに関する触感の特性の情報を、触感特性情報保持部２０５から取得し、領域ＡおよびＢそれぞれにおいて提示する第１および第２の触感の特性を決定する（ステップＳ４３）。ここで触感特性決定部２０３が取得する触感特性情報は、触感信号の波形、触感の進行方向、触感の進行の速さ、に関する情報を含む。図１７の例においては、領域Ａの触感信号の波形は、波形ｆ（図１８（ａ））に決定され、進行方向および速さは、ベクトルｄｉｒａで表される方向（矢印ｄｉｒａの方向）および速さ（ｖ_Ａ（図１８（ａ）））に決定され、領域Ｂの触感信号の波形は、波形ｇ（図１８（ｂ））に決定され、進行方向および速さは、ベクトルｄｉｒｂで表される方向（矢印ｄｉｒｂの方向）および速さ（ｖ_Ｂ（図１８（ｂ）））に決定される。

　このとき、触感特性決定部２０３は、第１および第２の触感の進行の速さ、および／または、第１および第２の触感の進行方向を、上述した特定の関係を満足するように決定する。図１７の例においては、触感特性決定部２０３は、第１および第２の触感の進行の速さが、上述の第１の関係性を満足し（ｖ_Ａ＝ｖ_Ｂ）、第１および第２の触感の進行方向が、上述の第２の関係性の第３例を満足するように、第１および第２の触感の特性を決定する。

　次に、制御部２０の駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極決定部２０２が決定した駆動作用電極１のそれぞれについて、触感特性決定部２０３が決定した触感特性に対応した触感信号の初期位相を決定する（ステップＳ４４）。

　具体的には、駆動信号出力部２０４は、触感特性決定部２０３が決定した触感特性のうち、進行方向およびその速さに基づき、各駆動作用電極の配置位置を考慮して、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１）、１（ｊ－１）、１（ｊ）、１（ｊ＋１））においてユーザに与える電気的刺激（提示される振動）のタイミングを、各駆動作用電極（電極１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１）、１（ｊ－１）、１（ｊ）、１（ｊ＋１））に印加する触感信号の初期位相として規定する。

　最後に、駆動信号出力部２０４は、各駆動作用電極１（１（ｉ－１）、１（ｉ）、１（ｉ＋１）、１（ｊ－１）、１（ｊ）、１（ｊ＋１））に対し、ステップＳ４４で決定した初期位相を付与した触感信号（Ｓ（ｉ－１）、Ｓ（ｉ）、Ｓ（ｉ＋１）、Ｓ（ｊ－１）、Ｓ（ｊ）、Ｓ（ｊ＋１））を印加する。なおこのとき、駆動信号出力部２０４は、駆動作用電極以外の作用電極（領域Ａおよび領域Ｂに含まれない触感提示部上の作用電極）には、触感信号を印加しなくてよい（ステップＳ４５）。駆動信号出力部２０４は、初期位相を考慮して、駆動作用電極毎に触感信号の出力のタイミングをずらして同一の（初期位相が与えられていない触感信号）を出力してもよいし、初期位相を考慮した触感信号の信号波形を各駆動作用電極用に予め用意して全ての駆動作用電極に対して実質的に同時的にそのような触感信号を出力してもよい。

　したがって、図１７および図１８の例においては、振動は、領域Ａおよび領域Ｂにおいて、同一の速さｖ（ｖ_Ａ＝ｖ_Ｂ）で互いに遠ざかる方向に伝播するように触感信号が各駆動作用電極１に印加される。よって、ユーザは、指を動かさずに、領域Ａおよび領域Ｂの中間部分を中心に対象物が拡大するような触感を知覚することができる。なお、触感信号の波形は、領域Ａにおいてｆ、領域Ｂにおいてｇであり、波形ｆと波形ｇとは互いに同一であってもよいし、異なってもよい。

　このように、触感提示装置１００は、複数の触感被提示部位５が触感提示部１０に対して相対的に静止した状態にあっても、複数の触感被提示部位５に対し、逆方向に進行する進行波的な触感を提示することができ、あたかも、対象物が縮小したり、拡大したりするような触感をユーザに提示することができる。

　また、第３の実施形態による触感提示装置１００もまた、構成が比較的コンパクトでありかつ微小な消費電力で明確な触感をユーザに対して提示できる。

　第３の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、作用電極１上の絶縁膜により、作用電極１が保護され、磨耗や傷に対する耐性が向上されている。

　第３の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、透明な触感提示部１０を使用して、ディスプレイ装置に表示される画像に対応付けされた触感の情報を入力することにより、表示中の画像に応じて触感提示部１０の各部分領域において提示される触感の特性を変更させることができる。例えば、画像の動きや、拡大や縮小等に応じて触感の特性を変更させることができる。

　第３の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、触感提示部１０を、ディスプレイ装置の表示面上に積層して形成してもよい。

　第３の実施形態による触感提示装置１００においてもまた、アクティブ・マトリックス方式のディスプレイの場合には、触感提示部１０をアクティブマトリクス型とし（図２１、図２２参照。）、ディスプレイ装置のバックプレーンに信号発生部位（図２２における要素２、３、７等）を作りこんでよい。

　４－３．変形例
　第３の実施形態においても、第１および第２の実施形態と同等に、触感提示部１０にタッチパネル機能を追加した変形例を構成可能である。

　以下では、タッチパネル機能を追加した第３の実施形態の変形例、触感提示装置１００ｖについて説明する。触感提示装置１００ｖは、ユーザの複数の指といった複数の触感被提示部位５が存在する触感提示部１０上の部分領域を、タッチセンサ機能を用いて触感提示に先だって検出し、触感提示部位５が存在する領域を触感提示領域に決定し、当該領域に対してのみ触感を提示する。このとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、さらにエネルギー効率よく、触感提示を行うことが可能となり、装置が触感提示のために消費する電力を削減することが可能となる。また、触感提示装置１００ｖは、ユーザのマルチタッチに対し、効率よく触感によるフィードバックを提示することが可能になる。

　第３の実施形態の変形例である触感提示装置１００ｖの構成は、第１および第２の実施形態の変形例である触感提示装置１００ｖの構成と同等でよいため、ここではその説明は省略する。

　図２０は、マルチタッチが検出された場合に当該マルチタッチの位置の近傍の領域に触感を提示するために触感提示装置１００ｖがする処理のフローチャートである。

　図２０のステップＳ５２～Ｓ５６は、図１９を参照して説明したステップＳ４１～Ｓ４５と同様の内容を含めばよく、図２０のステップＳ５１は、図１２または図１６を参照して説明したステップＳ１１またはステップＳ３１と同様の内容を含めばよいため、ここでは説明を省略する。

　このように、第３の実施形態においても、その変形例である触感提示装置１００ｖは、触感提示部１０ｖに接触または近接して存在する触感被提示部位５を検出し、その位置を特定する位置特定手段を備え、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域にのみ触感を提示することができる。つまり、触感被提示部位５が存在する位置を含む部分領域に触感を提示するとき、触感被提示部位５の存在が検知されていない触感提示部１０上の領域に含まれる作用電極に対し触感を提示するための触感信号を印加しなくてよい。これにより、触感提示装置１００ｖは、触感提示で消費される電力を低減することができる。

　５．結び
　上記説明においては、触感信号の波形を矩形波としたが、触感信号の波形には、矩形波のほか、三角波、ステップ波、正弦波など、様々な波形を用いてよい。また、矩形波を正弦波で変調するなど、低周波の波形を高周波の波形で変調して用いてもよい。

　上記説明においては、触感提示部１０をパッシブマトリクス型としたが、触感提示部１０（および、触感提示部１０ｖ）には、図２１および図２２に図示されるようなアクティブマトリクス型の触感提示部１０ａｃを用いてもよい。

　図２１は、アクティブマトリクス型の触感提示部１０ａｃの構造を示す図である。図２２は、図２１における（ａ）線に沿った触感提示部１０ａｃの断面図である。

　触感提示部１０ａｃにおいては、第１の導線２および第２の導線３が、半導体回路７（半導体スイッチ）を介して、各作用電極１と接続され、制御部２０ａｃが各半導体回路７の開閉を制御しつつ、触感信号を複数の作用電極１の一部または全部に選択的に印加することができる。このような触感提示部１０ａｃもまた、本発明の一態様である触感提示装置１００（および１００ｖ）において使用することができる。

　また、作用電極１に代えて圧電素子を用いて触感提示部１０を構成してもよい。図２３は、圧電素子１ｐｚを用いた触感提示部１０ｐｚの平面図である。図２４は、圧電素子１ｐｚの上部電極１ｕの図示を省略したときの触感提示部１０ｐｚの平面図である。同図には、下部電極１ｂが示される。符号１ｕｃは、上部電極１ｕのコンタクト部位を示す。図２５は、図２３および図２４の線（ａ）に沿った触感提示部１０ｐｚの断面図である。

　圧電素子１ｐｚは、チタン酸ジルコニウムなどのセラミック圧電材料やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦＤ）などの有機圧電材料を２枚の電極で挟んだ３層構造の素子を用いることができる。取り出し電極への接続は、圧電素子１ｐｚの２枚の電極の一方(上部電極１ｕ)を第１の取り出し電極に、もう一方の電極（下部電極１ｂ）を第２の取り出し電極に接続して行えばよい。

　また、触感提示部１０において、作用電極１に代えて／または作用電極１とともにレーザー素子を配置し、電気信号に代えてレーザー光線を触感表示部１０に近接した身体の一部（触感被提示部位５）に照射してもよい。レーザー光線による熱が触感被提示部位に入力され、これにより、ユーザは、触感（温感）を知覚することも可能になる。

　また、触感提示部１０において、作用電極１に代えて／または作用電極１とともに磁歪素子を配置し、触感提示部１０に近接した身体の一部（触感被提示部位５）に力学的振動エネルギーを入力してもよい。これにより、ユーザは、電気的刺激による振動に代えて／加えて、力学的振動による触感を知覚することが可能になる。

　以上説明した、本発明の一態様である触感提示装置は、上述した構成に限定されず、様々な変形が可能である。

　本発明の一態様である触感提示装置は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、情報端末ディスプレイ、テレビ、自動車の操作パネル、家電製品の操作パネル、盲人用案内板等に適用することができ、いずれの適用例においても、ユーザの触覚をとおして豊かな触感情報をユーザに提供することを可能にする。

　本発明の第１の態様は、
　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部と、
　第１の作用電極のそれぞれに第１の波形を有する第１触感信号を印加する制御部と、を有し、
　制御部は、第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、隣接する第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を第１の波形に付与して第１触感信号を、複数の第１の作用電極のそれぞれに印加する、触感提示装置である。

　当該態様においては、第１の作用電極群は、触感提示部において触感提示領域を形成し、上記触感提示装置は、複数の作用電極において、同一波形の電気信号に基づく電気的振動を、互いにタイミングをずらして（位相差をつけて）発生させ、触感提示部上を所定の第１の方向に沿って所定の速さｖで伝播する振動を、触感被提示部位に提示する。そうすることで、触感提示装置は、触感被提示部位が触感提示部に対して相対的に静止した状態にあっても、（すなわちユーザが指を動かさなくとも、）明確な触感を提示することができる。したがって、触感提示装置では、触感提示部の面積が比較的限定的な面積しか有さなくとも、また、触感提示部の端部や隅部においても、感度よく明確な触感をユーザに対して提示することができる。また、触感提示装置は、所定の第１の方向に進行する振動運動をユーザに知覚させることができるため、特定の方向に指をずらしたときに得られるような触感を提示することがきる。

　本発明の第２の態様においては、第１の態様において、制御部は、所定の速さをｖとし、隣接する第１の作用電極の間の距離をＬとして、隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔを、次式
Δｔ＝ｖ／Ｌ、
に基づいて求めてよい。

　本発明の第３の態様においては、第１または第２の態様において、触感提示部は、第１触感信号を、触感被提示部位へ直接的に出力してよい。

　本発明の第４の態様においては、第１ないし第３の態様において、
　制御部が、第１の方向に沿って、第１の波形が所定の周期で往復的に進行するように、位相差を付与した第１触感信号を、第１の作用電極のそれぞれに印加してもよい。

　当該態様においては、触感提示装置は、触感被提示部が触感提示部に対して相対的に静止した状態にあっても、（すなわちユーザが指を動かさなくとも、）往復する明確な触感を（例えば、複数回にわたって）提示することができる。したがって、触感提示装置では、触感提示部の面積が比較的限定的な面積しか有さなくとも、また、触感提示部の端部や隅部においても、感度よく明確な触感をユーザに対して提示することができる。また、触感提示装置は、所定方向に沿って往復する振動運動をユーザに知覚させることができるため、特定の方向に沿って指を往復的にずらしたときに得られるような触感を提示することがきる。

　本発明の第５の態様においては、第４の態様において、制御部は、往復の所定の周期を２θとし、所定の速さをｖとし、隣接する第１の作用電極の間の距離をＬとして、隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔを、次式
Δｔ＝ｖ／Ｌ（ｔは、０≦ｔ≦θ）、
に基づいて求めてよい。

　本発明の第６の態様においては、第１ないし第５の態様において、
　触感提示部が、さらに、第２の方向に沿って並んだ複数の第２の作用電極を含む第２の作用電極群を備え、
　制御部が、さらに、第２の作用電極のそれぞれに第２の波形を有する第２触感信号を、第２の波形が第２の方向に沿って所定の速さで進行するように隣接する第２の作用電極の間の距離に応じた位相差を第２の波形に付与して第２触感信号を複数の第２の作用電極のそれぞれに印加してもよい。

　本発明の第７の態様においては、第６の態様において、制御部は、所定の速さをｖとし、隣接する第１の作用電極の間の距離をＬ１とし、隣接する第２の作用電極の間の距離をＬ２とし、隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔ１および隣接する第２の作用電極の間の位相差Δｔ２を、次式
Δｔ１＝ｖ／Ｌ１、
Δｔ２＝ｖ／Ｌ２、
に基づいて求めてよい。

　本発明の第８の態様においては、第６または第７の態様において、触感提示部は、第１触感信号および第２触感信号を、触感被提示部位へ直接的に出力してよい。

　本発明の第９の態様においては、第６ないし第８の態様において、
　第２の方向が、第１の方向と平行であってもよい。

　本発明の第１０の態様においては、第９の態様において、
　第２の方向が、第１の方向と逆向きであってよい。

　当該態様においては、複数の触感提示領域（第１および第２の作用電極群）において、複数の触感提示領域の中間部分を中心に触感の対象物が拡大／縮小するような触感を提示することができる。

　本発明の第１１の態様においては、第１０の態様において、
　第１の方向が、第１の作用電極群（第１の触感提示領域）から第２の作用電極群（第２の触感提示領域）に向かう方向であり、第２の方向が、第２の作用電極群（第２の触感提示領域）から第１の作用電極群（第１の触感提示領域）に向かう方向であってよい。

　当該態様においては、複数の触感提示領域（第１および第２の作用電極群）において、複数の触感提示領域の中間部分を中心に触感の対象物が縮小するような触感を提示することができる。

　本発明の第１２の態様においては、第１０の態様において、
　第１の方向が、第２の作用電極群（第２の触感提示領域）から第１の作用電極群（第１の触感提示領域）に向かう方向であり、第２の方向は、第１の作用電極群（第１の触感提示領域）から第２の作用電極群（第２の触感提示領域）に向かう方向であってよい。

　当該態様においては、複数の触感提示領域（第１および第２の作用電極群）において、複数の触感提示領域の中間部分を中心に触感の対象物が拡大するような触感を提示することができる。

　本発明の第１３の態様においては、第１ないし第１２の態様において、
　触感提示部が、静電気力を近接する触感被提示部位に及ぼすことによって、触感被提示部位に触感を提示してよい。

　本発明の第１４の態様においては、第１ないし第１３の態様において、
　制御部は、第１の作用電極の少なくとも一部に近接して存在する触感被提示部位の位置を検出し、検出された触感被提示部位の位置に基づいて、当該位置を含む所定の領域に含まれる第１の作用電極を駆動作用電極に決定し、位相差を付与した第１触感信号を、複数の第１の作用電極のうち駆動作用電極のそれぞれに印加してもよい。そうすることにより、タッチパネル機能が実現されてよい。

　本発明の第１５の態様においては、第１４の態様において、制御部は、位相差を付与した第１触感信号を、複数の第１の作用電極のうち駆動作用電極のみに印加してよい。

　本発明の第１６の態様においては、第１４または第１５の態様において、複数の第１の作用電極の少なくとも一部を用いて、第１の作用電極の少なくとも一部に近接して存在する触感被提示部位の位置を検出してよい。

　当該態様においては、触感の提示に要する電力を低減させることができる。

　本発明の第１７の態様においては、第１ないし第１６の態様において、
　制御部が、外部からの入力を受け取る入力部を備え、
　制御部が、入力部を介して入力される情報に基づいて、信号を印加する作用電極、第１の波形の形状、所定の速さ、の少なくともいずれかを決定してもよい。

　当該態様においては、触感を提示する電極や提示する触感の特性を、外部から入力される情報に基づいて随時変更することができ、より多様な触感を提示可能となり、かつ、外部の装置と連携し、ユーザに対し、他の感覚（視覚、聴覚）を刺激する情報と連動した触感の提示が可能となる。

　本発明の第１８の態様においては、第１７の態様において、
　入力部が、外部の表示装置に表示される画像に対応した触感の特性の情報を受け取り、
　制御部が、触感の特性の情報に基づいて、信号を印加する作用電極、第１の波形の形状、所定の速さ、の少なくともいずれかを決定してもよい。

　当該態様においては、外部の表示装置に表示される画像に対応した作用電極において画像に対応した触感を提示することが可能となる。

　本発明の第１９の態様においては、第１ないし第１８の態様において、
　触感提示部が、さらに、第１の方向に沿って並んだ複数の圧電素子を含む圧電素子群を備えてもよい。

　当該態様においては、触感被提示部位に対し、機械的な振動刺激を与えることが可能となる。

　本発明の第２０の態様においては、第１ないし第１８の態様において、
　触感提示部が、第１の作用電極群に代えて、第１の方向に沿って並んだ複数の圧電素子を含む圧電素子群を備えてもよい。

　本発明の第２１の態様においては、第１ないし第５の態様において、
　触感提示部は、第１の作用電極群に加え、第３の作用電極を備え、
　制御部は、第１の作用電極に第１触感信号を印加するとき、第３の作用電極に第１触感信号を印加しなくともよい。

　本発明の第２１の態様においては、第６ないし第１２の態様において、
　触感提示部は、第１の作用電極群および第２の作用電極群に加え、第３の作用電極を備え、
　制御部は、第１の作用電極および第２の作用電極それぞれに第１触感信号および第２触感信号を印加するとき、第３の作用電極に第１触感信号および第２触感信号のいずれも印加しなくともよい。

　本発明の第２３の態様は、
　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部を有する触感提示装置において触感を提示する方法であって、
　触感提示装置の制御部が、第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、隣接する第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を決定するステップと、
　制御部が、位相差を付与した第１触感信号を、第１の作用電極のそれぞれに印加するステップと、を有する触感提示方法である。

　　１　・・・　作用電極
　　２　・・・　第１の導線
　　３　・・・　第２の導線
　　４　・・・　絶縁体
　　５　・・・　指（触感被提示部位）
　１０　・・・　触感提示部
　１０ｖ・・・　タッチパネル機能付き触感提示部
　２０　・・・　制御部
１００　・・・　触感提示装置
１００ｖ・・・　タッチパネル機能付き触感提示装置
２０１　・・・　触感提示領域決定部
２０２　・・・　駆動作用電極決定部
２０３　・・・　触感特性決定部
２０４　・・・　駆動信号出力部
２０５　・・・　触感特性情報保持部
２０６　・・・　入力部
２１１　・・・　タッチセンサ部

Claims

　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部と、
　前記第１の作用電極のそれぞれに第１の波形を有する第１触感信号を印加する制御部と、を有し、
　前記制御部は、前記第１の方向に沿って所定の速さで前記第１の波形が進行するように、隣接する前記第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を前記第１の波形に付与して前記第１触感信号を、前記複数の第１の作用電極のそれぞれに印加する、触感提示装置。
　前記制御部は、前記所定の速さをｖとし、前記隣接する第１の作用電極の間の距離をＬ
として、前記隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔを、次式
Δｔ＝ｖ／Ｌ、
に基づいて求める、請求項１に記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、前記第１触感信号を、触感被提示部位へ直接的に出力する、請求項１または２に記載の触感提示装置。
　前記制御部は、前記第１の方向に沿って、前記第１の波形が所定の周期で往復的に進行するように、前記位相差を付与した前記第１触感信号を、前記第１の作用電極のそれぞれに印加する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記制御部は、前記往復の所定の周期を２θとし、前記所定の速さをｖとし、前記隣接する第１の作用電極の間の距離をＬとして、前記隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔを、次式
Δｔ＝ｖ／Ｌ（ｔは、０≦ｔ≦θ）、
に基づいて求める、請求項４に記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、さらに、第２の方向に沿って並んだ複数の第２の作用電極を含む第２の作用電極群を備え、
　前記制御部は、さらに、前記第２の作用電極のそれぞれに第２の波形を有する第２触感信号を、第２の波形が前記第２の方向に沿って前記所定の速さで進行するように隣接する前記第２の作用電極の間の距離に応じた位相差を前記第２の波形に付与して前記第２触感信号を前記複数の第２の作用電極のそれぞれに印加する、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記制御部は、前記所定の速さをｖとし、前記隣接する第１の作用電極の間の距離をＬ１とし、前記隣接する第２の作用電極の間の距離をＬ２とし、前記隣接する第１の作用電極の間の位相差Δｔ１および前記隣接する第２の作用電極の間の位相差Δｔ２を、次式
Δｔ１＝ｖ／Ｌ１、
Δｔ２＝ｖ／Ｌ２、
に基づいて求める、請求項６に記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、前記第１触感信号および前記第２触感信号を、触感被提示部位へ直接的に出力する、請求項６または７に記載の触感提示装置。
　前記第２の方向は、前記第１の方向と平行である、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記第２の方向は、前記第１の方向と逆向きである、請求項９に記載の触感提示装置。
　前記第１の方向は、前記第１の作用電極群から前記第２の作用電極群に向かう方向であり、前記第２の方向は、前記第２の作用電極群から前記第１の作用電極群に向かう方向である、請求項１０に記載の触感提示装置。
　前記第１の方向は、前記第２の作用電極群から前記第１の作用電極群に向かう方向であり、前記第２の方向は、前記第１の作用電極群から前記第２の作用電極群に向かう方向である、請求項１０に記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、静電気力を近接する触感被提示部位に及ぼすことによって、前記触感被提示部位に触感を提示する、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記制御部は、前記第１の作用電極の少なくとも一部に近接して存在する触感被提示部位の位置を検出し、検出された前記触感被提示部位の位置に基づいて、当該位置を含む所定の領域に含まれる前記第１の作用電極を駆動作用電極に決定し、前記位相差を付与した前記第１触感信号を、前記複数の第１の作用電極のうち前記駆動作用電極のそれぞれに印加する、する、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記制御部は、前記位相差を付与した前記第１触感信号を、前記複数の第１の作用電極のうち前記駆動作用電極のみに印加する、請求項１４に記載の触感提示装置。
　前記複数の第１の作用電極の少なくとも一部を用いて、前記第１の作用電極の少なくとも一部に近接して存在する触感被提示部位の位置を検出する、請求項１４または１５に記載の触感提示装置。
　前記制御部は、外部からの入力を受け取る入力部を備え、
　前記制御部は、前記入力部を介して入力される情報に基づいて、前記信号を印加する作用電極、前記第１の波形の形状、前記所定の速さ、の少なくともいずれかを決定する、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記入力部は、外部の表示装置に表示される画像に対応した触感の特性の情報を受け取り、
　前記制御部は、前記触感の特性の情報に基づいて、前記信号を印加する作用電極、前記第１の波形の形状、前記所定の速さ、の少なくともいずれかを決定する、請求項１７に記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、さらに、前記第１の方向に沿って並んだ複数の圧電素子を含む圧電素子群を備える、請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、前記第１の作用電極群に代えて、前記第１の方向に沿って並んだ複数の圧電素子を含む圧電素子群を備える、請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、前記第１の作用電極群に加え、第３の作用電極を備え、
　前記制御部は、前記第１の作用電極に前記第１触感信号を印加するとき、前記第３の作用電極に前記第１触感信号を印加しない、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　前記触感提示部は、前記第１の作用電極群および前記第２の作用電極群に加え、第３の作用電極を備え、
　前記制御部は、前記第１の作用電極および前記第２の作用電極それぞれに前記第１触感信号および前記第２触感信号を印加するとき、前記第３の作用電極に前記第１触感信号および前記第２触感信号のいずれも印加しない、請求項６ないし１２のいずれか１つに記載の触感提示装置。
　第１の方向に沿って並んだ複数の第１の作用電極を含む第１の作用電極群を備える触感提示部を有する触感提示装置において触感を提示する方法であって、
　前記触感提示装置の制御部が、前記第１の方向に沿って所定の速さで第１の波形が進行するように、隣接する前記第１の作用電極の間の距離に応じた位相差を決定するステップと、
　前記制御部が、前記位相差を付与した前記第１触感信号を、前記第１の作用電極のそれぞれに印加するステップと、を有する触感提示方法。