触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器

摘要

本公开的目的在于，提供能够实现能够进行基于使用者的触觉的直观的操作且使用方便的刻度盘旋钮的操作感的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器。基于本公开的触觉呈现面板将触觉呈现旋钮载置于操作面上，经由触觉呈现旋钮向使用者呈现触觉，具备：接触位置检测部，检测触觉呈现旋钮与操作面的接触位置；触觉决定部，决定与用触觉呈现旋钮进行操作的装置的状态相应的触觉；以及触觉控制部，进行将接触位置检测部检测出的接触位置处的触觉呈现旋钮与操作面之间的摩擦力作为触觉决定部所决定的触觉来呈现的控制。

说明书

技术领域

本公开涉及一种经由触觉呈现旋钮向使用者呈现触觉的触觉呈现面板、具备触觉呈现面板和触摸面板的触觉呈现触摸面板以及具备触觉呈现触摸面板和显示面板的触觉呈现触摸显示器。

背景技术

作为检测在触摸屏上由使用者的手指或笔等指示体指示的位置(以下有时称为“触摸位置”)并输出的装置，触摸面板被广为人知，作为使用静电电容方式的触摸面板存在投影型静电电容方式触摸面板(PCAP：Projected Capacitive Touch Panel)。PCAP即使在触摸屏的使用者侧的面(以下有时称为“表侧面”)被厚度为数mm左右的玻璃板等保护板覆盖的情况下，也能够检测触摸位置。另外，PCAP具有如下优点：由于能够在表侧面配置保护板，因此牢固性优异；以及由于不具有可动部，因此具有长寿命等。

PCAP的触摸屏具备检测行方向上的触摸位置的坐标的检测用行方向布线层和检测列方向上的触摸位置的坐标的检测用列方向布线层。在以下的说明中，有时将检测用行方向布线层和检测用列方向布线层统称为“检测用布线层”。

另外，将配置有检测用布线层的构件称为“触摸屏”，将对触摸屏连接检测用电路而成的装置称为“触摸面板”。并且，将触摸屏中能够检测触摸位置的区域称为“可检测区”。

作为用于检测静电电容(以下有时仅称为“电容”)的检测用布线层，具备形成在薄的电介质膜上的第一系列的导体元件和在第一系列的导体元件上隔着绝缘膜形成的第二系列的导体元件。各导体元件之间无电接触，从表侧面的法线方向看时，第一系列的导体元件和第二系列的导体元件中的一方与另一方在俯视时重叠，但是两者之间无电接触而立体地交叉。

关于指示体的触摸位置的坐标，通过利用检测电路检测在指示体与作为检测用布线的导体元件之间形成的电容(以下有时称为“触摸电容”)来确定。另外，能够根据1个以上的导体元件的检测电容的相对值对导体元件间的触摸位置进行插值。

近年，作为包括开关等的操作面板的触摸面板代替机械开关而使用于身边的大量的设备。但是，触摸面板不像机械开关那样存在凹凸，手感均匀，因此表面形状不会由于操作而变形。因此，必须依赖视觉来进行从开关的位置确认到操作执行及操作完成为止的全部的操作过程，在汽车驾驶中的音响等的操作等与其它作业并行地进行的操作时，在盲操作的可靠性和视觉障碍者的操作性等上存在课题。

例如在车载设备中，从设计性的观点出发广泛使用触摸面板，因此在驾驶中难以通过盲触来操作车载设备，从确保安全性的观点出发，越来越关注带有能够进行盲触方式的操作的功能的触摸面板。另外，在民用设备中，在很多家电和电子设备中使用作为操作面板的触摸面板。并且，从设计性的观点出发，搭载用覆盖玻璃保护了表面的PCAP的设备也增加。但是，触摸面板由于其表面平滑，因此无法根据手感确认开关的位置，难以应对通用设计是课题。在PCAP的情况下，作为设计性而言要求玻璃表面平滑，难以进行在与开关位置相当的玻璃面加工出凹凸等之类的通用设计的应对。

作为针对上述情况的对策，存在用声音来通知受理了操作和完成了操作的方法，但是由于隐私和噪音的问题而能够使用声音功能的环境被限定等，未达到与机械开关同等的功能和通用性。如果触摸面板中具有呈现开关的位置的功能、通过触觉来向使用者反馈操作的受理及操作的完成的功能，则能够实现盲触方式的操作和通用设计的应对。

在便携电话和智能电话中，有时为了弥补操作的可靠性和不依赖视觉的操作性而搭载有利用振动的触觉反馈功能。预计利用与使用者的操作连动的振动的反馈功能迅速变得熟悉，对更高级的触觉反馈的需求也会变高。

产生触觉的方式大致分为振动方式、超声波方式以及电方式这三种。振动方式的特征是：能够与PCAP共存且成本低，但是为了使器件整体充分地振动，不适合将振动器组装到壳体，而且由于振子的输出的极限而无法实现大面积化。在超声波方式中，能够产生光滑感等通过其它方式是无法产生的触觉，但是由于与振动方式同样的理由，不适合组装到壳体，而且也无法实现大面积化，这是缺点。在电方式中，存在利用静电摩擦力来生成触觉的静电摩擦方式和对手指直接施加电刺激的电刺激方式，这些方式能够在任意的部位产生触觉，能够实现大面积化和多触摸应对。

以下，说明电方式。此外，以下，将在透明绝缘基板配置有触觉电极的构件称为“触觉呈现屏”，将对触觉呈现屏连接检测用电路而成的装置称为“触觉呈现面板”。另外，将触觉呈现屏中的能够进行触觉呈现的区域称为“可触觉呈现区”。

关于对旋转旋钮的触觉输出器件，例如在专利文献1中，在安装有触摸面板的显示装置的画面上安装有相当于旋转旋钮的按钮(knob)。使用者能够通过手动来使按钮旋转，在按钮的下表面设置有凸部。当使用者对按钮进行旋转操作时，与该旋转操作相应地凸部一边与触摸面接触一边移动。通过凸部在触摸面上移动，按钮的旋转操作被变换为触摸操作。在由使用者进行了旋转操作的情况下，通过控制致动器来使按钮以与操作内容对应的波形振动。

专利文献1：日本专利第6570799号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，在安装有触摸面板的显示装置的画面上安装并固定按钮，因此使用者无法在易操作的任意的位置对按钮进行旋转操作。另外，由于通过基于致动器的控制的振动来在按钮呈现触觉，因此能够在按钮呈现的触觉被限定于振动感和点击感，无法呈现通过阻止旋转操作来规定的可操作范围。并且，无触觉时的显示装置的画面与按钮之间的摩擦力始终固定，因此无法改变将按钮旋转时的阻力感。这样，在专利文献1中存在以下问题：无法提供能够进行基于使用者的触觉的直观的操作且使用方便的刻度盘旋钮的操作感。

本公开是为了解决如上所述的问题而完成的，目的在于提供能够实现能够进行基于使用者的触觉的直观的操作且使用方便的刻度盘旋钮的操作感的触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板以及触觉呈现触摸显示器。

用于解决问题的方案

基于本公开的触觉呈现面板将触觉呈现旋钮载置于操作面上，经由触觉呈现旋钮向使用者呈现触觉，具备：接触位置检测部，检测触觉呈现旋钮与操作面的接触位置；触觉决定部，决定与用触觉呈现旋钮进行操作的装置的状态相应的触觉；以及触觉控制部，进行将接触位置检测部检测出的接触位置处的触觉呈现旋钮与操作面之间的摩擦力作为触觉决定部所决定的触觉来呈现的控制。

发明的效果

根据本公开，触觉呈现面板具备：接触位置检测部，检测触觉呈现旋钮与操作面的接触位置；触觉决定部，决定与用触觉呈现旋钮进行操作的装置的状态相应的触觉；以及触觉控制部，进行将接触位置检测部检测出的接触位置处的触觉呈现旋钮与操作面之间的摩擦力作为触觉决定部所决定的触觉来呈现的控制，因此能够提供能够进行基于使用者的触觉的直观的操作且使用方便的刻度盘旋钮的操作感。

本公开的目的、特征、方式以及优点通过以下的详细的说明和附图变得更清楚。

附图说明

图1是概略性地表示基于实施方式1的触觉呈现触摸显示器的结构的分解立体图。

图2是概略性地表示图1的触觉呈现触摸显示器的结构的一例的截面图。

图3是用于说明在图2的触觉呈现面板所具有的触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。

图4是用于说明在图2的触觉呈现面板所具有的触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的立体图。

图5是表示施加到图2的第一电极的第一频率的电压信号的一例的曲线图。

图6是表示施加到图2的第二电极的第二频率的电压信号的一例的曲线图。

图7是表示通过组合图5和图6的各电压信号而产生的振幅调制信号的曲线图。

图8是表示图2的触摸屏的一例的平面图。

图9是沿着图8的线A1-A1和线A2-A2的局部截面图。

图10是表示图2的触摸屏的一例的平面图。

图11是沿着图10的线B1-B1和线B2-B2的局部截面图。

图12是概略性地表示基于实施方式1的片段构造的触摸屏的结构的平面图。

图13是概略性地表示基于实施方式1的片段构造的触摸屏中的激励电极和检测电极的形状的一例的平面图。

图14是概略性地表示基于实施方式1的片段构造的触摸屏中的激励电极和检测电极的形状的一例的平面图。

图15是概略性地表示图2的触觉呈现屏的结构的平面图。

图16是用于说明在图2的触觉呈现面板所具有的触觉电极与指示体之间形成的静电电容的示意图。

图17是概略性地表示基于实施方式1的片段构造的触觉呈现面板的结构的平面图。

图18是概略性地表示基于实施方式1的片段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一例的平面图。

图19是概略性地表示基于实施方式4的片段构造的触觉呈现面板的触觉电极形状的一例的平面图。

图20是用于说明在图2的触觉呈现面板所具有的触觉电极的间距大于触觉呈现旋钮的直径的情况下在触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。

图21是用于说明在图2的触觉呈现面板所具有的触觉电极的间距小于触觉呈现旋钮的直径的情况下在触觉电极与触觉呈现旋钮之间形成的静电电容的示意图。

图22是表示基于实施方式1的触觉呈现旋钮的旋转部的结构的示意图。

图23是表示载置基于实施方式1的触觉呈现旋钮的位置被固定于一处的情况下的固定部的结构的示意图。

图24是表示载置基于实施方式1的触觉呈现旋钮的位置移动的情况下的旋转轴部的结构的示意图。

图25是用于说明基于实施方式1的触摸屏检测出触觉呈现旋钮的位置时的线C-C的电容概况的示意图。

图26是用于说明基于实施方式1的位置检测部为多个的情况下的旋转量的计算的图。

图27是表示基于实施方式1的导电性弹性部的边缘部的位置的示意图。

图28是概略性地表示图1的触觉呈现触摸面板的结构的框图。

图29是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板中指示体未接触触觉呈现旋钮时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。

图30是概略性地表示指示体未接触触觉呈现旋钮时的图1的触觉呈现触摸面板的动作时机的时间图。

图31是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板中指示体接触了触觉呈现旋钮时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。

图32是概略性地表示指示体接触了触觉呈现旋钮时的图1的触觉呈现触摸面板的动作时机的时间图。

图33是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板检测触摸位置时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。

图34是用于说明在图1的触觉呈现触摸面板生成触觉时在触觉呈现触摸面板中形成的静电电容的示意图。

图35是示意性地表示在基于实施方式1的电压信号施加时在触觉呈现旋钮经由指示体接地连接时在导电性弹性部中蓄积的电荷的移动的形象图。

图36是示意性地表示在基于实施方式1的电压信号施加时将触觉呈现旋钮经由电介质层接触的一部分触觉电极进行了接地连接时在导电性弹性部中蓄积的电荷的移动的形象图。

图37是概略性地表示在基于实施方式1的电压信号施加时将触觉呈现旋钮经由电介质层接触的一部分触觉电极进行了接地连接时的触觉呈现触摸面板的结构的框图。

图38是用于说明基于实施方式1的触觉呈现旋钮的操作区域的图。

图39是表示在对基于实施方式1的触觉呈现旋钮进行了操作时施加到各操作区域的电压信号的波形的结构的一例的图。

图40是表示施加到基于实施方式1的各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图41是表示在基于实施方式1的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图42是表示在将图41的电压信号的波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图43是表示在基于实施方式1的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图44是表示在将图43的电压信号的波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图45是表示在基于实施方式1的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图46是表示在将图45的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图47是表示在基于实施方式1的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图48是表示在将图47的电压信号的波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图49是表示在基于实施方式1的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图50是表示在将图49的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图51是表示在基于实施方式1的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图52是表示在将图51的电压信号的波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图53是表示在基于实施方式1的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图54是表示在将图53的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图55是表示将基于实施方式1的触觉呈现触摸显示器搭载于汽车的情况下的使用例的图。

图56是表示在基于实施方式2的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图57是表示在将图56的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图58是表示在基于实施方式2的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图59是表示在将图58的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图60是表示在基于实施方式2的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图61是表示在将图60的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图62是表示在基于实施方式2的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图63是表示在将图62的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图64是表示在基于实施方式2的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图65是表示在将图64的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图66是用于说明基于实施方式3的触觉呈现旋钮的操作区域的图。

图67是表示在对基于实施方式3的触觉呈现旋钮进行了操作时施加到各操作区域的电压信号的波形的结构的一例的图。

图68是表示在基于实施方式3的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图69是表示在将图68的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图70是表示在基于实施方式3的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图71是表示在将图70的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图72是表示在基于实施方式3的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图73是表示在将图72的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图74是表示在基于实施方式3的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图75是表示在将图74的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图76是表示在基于实施方式3的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图77是表示在将图76的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图78是用于说明基于实施方式4的触觉呈现旋钮的操作区域的图。

图79是表示在对基于实施方式4的触觉呈现旋钮进行了操作时施加到各操作区域的电压信号的波形的结构的一例的图。

图80是表示施加到基于实施方式4的各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图81是表示在将图80的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图82是用于说明基于实施方式5的触觉呈现旋钮的操作区域的图。

图83是表示在对基于实施方式5的触觉呈现旋钮进行了操作时施加到各操作区域的电压信号的波形的结构的一例的图。

图84是表示在基于实施方式5的装置为停止状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图85是表示在将图84的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图86是表示在基于实施方式5的装置为动作状态时施加到各操作区域的电压信号的波形的一例的图。

图87是表示在将图86的电压信号波形施加到各操作区域时产生的摩擦力的一例的图。

图88是表示将基于实施方式6的触觉呈现触摸显示器搭载于FA设备的情况下的使用例的图。

图89是概略性地表示基于本实施方式7的触觉呈现触摸显示器的结构的一例的截面图。

(附图标记说明)

1：触觉呈现触摸显示器；3：触觉呈现旋钮；4：旋转部；5：固定部；6：导电性弹性部；6a：外径；7：位置检测部；8：间隙；9：固定孔；10：旋转部侧面；11：指示位置线；12：旋转部上面；13：固定台；14：轴部；15：底面部；16：边界部导电部；17：粘着部；20a、20b：粘接剂；40：开关；50：指示位置；100：触觉呈现面板；101：透明绝缘基板；102：触觉电极；102a：第一电极；102b：第二电极；106：电介质层；107：触觉呈现面板端子部；108：FPC；110：电压供给电路；113：触觉呈现电压生成电路；113a：第一电压生成电路；113b：第二电压生成电路；114：触觉呈现控制电路；115：电荷排出部；150：触觉呈现屏；200：触摸面板；201：基板；202：激励电极；203：检测电极；204：层间绝缘膜；205：绝缘膜；206：行方向布线层；207：列方向布线层；208：触摸屏端子部；209：屏蔽布线层；210：触摸检测电路；212：电荷检测电路；213：触摸检测控制电路；214：触摸坐标计算电路；215：激励脉冲产生电路；216：感压传感器；300：显示面板；400：触觉呈现触摸面板；500：FA设备。

具体实施方式

<实施方式1>

<触觉呈现触摸显示器>

图1是概略性地表示在本实施方式1中的触觉呈现触摸显示器1上放置触觉呈现旋钮3来呈现操作感及操作量的触觉的触觉呈现器件的结构的分解立体图。图2是概略性地表示触觉呈现触摸显示器1的结构的截面图。

触觉呈现触摸显示器1具有触觉呈现触摸面板400以及安装有触觉呈现触摸面板400的显示面板300。显示面板300具有感压传感器216。触觉呈现触摸面板400具有触觉呈现面板100和触摸面板200。触觉呈现面板100具有触觉呈现屏150和电压供给电路110。触摸面板200具有触摸屏250和触摸检测电路210。

在本实施方式1中，触觉呈现屏150被配置于触觉呈现触摸显示器1的面对使用者的一侧(表侧)，通过粘接材料20b而被固定于触摸屏250的面对使用者的面(表侧面)上。触摸屏250通过粘接材料20a而被固定于显示面板300的面对使用者的面(表侧面)上。

触觉呈现屏150具有透明绝缘基板101、触觉电极102以及电介质层106。触觉电极102包括在透明绝缘基板101上隔着间隔交替地配置的多个第一电极102a和多个第二电极102b。电介质层106覆盖多个第一电极102a和多个第二电极102b。触觉呈现屏150通过FPC(Flexible Print Circuit：柔性印制电路)108来与电压供给电路110电连接。

触摸屏250具有透明且具有绝缘性的基板201、激励电极202、检测电极203、层间绝缘层204以及绝缘层205。触摸屏250通过FPC108来与触摸检测电路210电连接。触摸检测电路210检测触觉呈现屏150的透明绝缘基板101上的被触摸的位置。由此，在透明绝缘基板101上，不仅能够进行触觉呈现，还能够进行触摸位置检测。触摸检测电路210例如具有用于检测因触摸引起的静电电容的变化的检测用IC(Integrated Circuit：集成电路)和微型计算机。关于触摸屏250的结构的详情，稍后例举具体例来叙述。

显示面板300具有相向的2个透明绝缘基板以及被夹在它们之间且具有显示功能的显示功能层。显示面板300典型的是液晶面板。显示面板300也可以是有机EL(Electro-Luminescence：电致发光)面板、微型LED(Micro Light Emitting Diode：微型发光二极管)面板或电子纸面板。触摸面板200典型的是PCAP。

<触觉呈现面板的概要>

图3是用于示意性地说明在触觉呈现面板100所具有的触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容C

电压供给电路110中包括的触觉呈现电压生成电路113具有第一电压产生电路113a和第二电压产生电路113b。第一电压产生电路113a对多个第一电极102a中的位于透明绝缘基板101的至少一部分区域上的第一电极102a施加电压信号V

图5和图6分别是表示电压信号V

图7是表示电压信号V

如上所述，生成具有与被输入的电压信号V

为了对使用者呈现充分大的触觉，与其对应地使最大振幅V

为了使触觉呈现旋钮3容易位于跨越第一电极102a和第二电极102b的位置，优选的是，触觉电极102的间距P

<触摸面板>

图8是表示作为触摸屏250(参照图2)的一例的静电电容方式的触摸屏250a的平面图。图9是沿着图8的线A1-A1和线A2-A2的局部截面图。

触摸屏250a具有多个行方向布线层206和多个列方向布线层207。各行方向布线层206包括电连接的多个激励电极202(参照图2)，各列方向布线层207包括电连接的多个检测电极203(参照图2)。在图8和图9中，忽略这样的微细构造而图示了行方向布线层206和列方向布线层207。激励电极202(参照图2)包括金属的单层膜或多层膜、或包括它们中的某一个且还使用其它导电材料的多层构造。作为金属，例如优选铝或银等低电阻的金属。关于检测电极203(参照图2)也同样。通过使用金属来作为布线材料，能够降低布线电阻。另一方面，由于金属布线不透明，因此容易视觉识别。为了降低视觉识别性且提高触摸屏的透过率，对金属布线赋予细线构造即可。细线构造典型的是网眼状。

各行方向布线层206沿着行方向(图中x方向)延伸，各列方向布线层207沿着列方向(图中y方向)延伸。多个行方向布线层206在列方向上隔着间隔排列，多个列方向布线层207在行方向上隔着间隔排列。如图8所示，在俯视时，各行方向布线层206与多个列方向布线层207交叉，各列方向布线层207与多个行方向布线层206交叉。行方向布线层206与列方向布线层207通过层间绝缘层204而绝缘。

层间绝缘层204包括有机绝缘膜的单层膜、无机绝缘膜的单层膜或多层膜。在耐湿性的提高方面无机绝缘膜优异，在平坦性的提高方面有机绝缘膜优异。作为无机绝缘膜，例如使用硅氧化膜、硅氮化膜、氧氮化硅膜等透明性硅系无机绝缘膜、或包括氧化铝等金属氧化物的透明性无机绝缘膜。作为有机绝缘膜的材料，能够使用具有包括硅氧化物、硅氮化膜或氧氮化硅膜的主链、且具有与其侧链或官能团结合的有机物的高分子材料、或者具有包括碳的主链的热固性树脂。作为热固性树脂，例如例举丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛清漆树脂或烯烃树脂。

触摸屏250a的各行方向布线层206通过引出布线层R(1)～R(m)连接于触摸屏端子部208。各列方向布线层207通过引出布线层C(1)～C(n)连接于触摸屏端子部208。触摸屏端子部208被设置于基板201的端部。

引出布线层R(1)～R(m)被配置于可检测区的外侧，从与触摸屏端子部208的排列的中央接近的引出布线层起，依次以得到大致最短距离的方式向对应的电极延伸。引出布线层R(1)～R(m)在确保相互的绝缘的同时尽可能密集地配置。关于引出布线层C(1)～C(n)也同样。通过设为这样的配置，能够抑制基板201中的可检测区的外侧部分的面积。

也可以在引出布线层R(1)～R(m)的群与引出布线层C(1)～C(n)的群之间设置屏蔽布线层209。由此，抑制由于来自一方的群的影响而在另一方的群中产生噪声。另外，能够降低从显示面板300(参照图2)产生的电磁噪声对引出布线层波及的影响。屏蔽布线层209也可以与行方向布线层206或列方向布线层207同时地由相同的材料形成。

绝缘层205以使触摸屏端子部208露出的方式被设置于基板201上，覆盖行方向布线层206、列方向布线层207以及层间绝缘层204。绝缘层205可以由与层间绝缘层204同样的材料形成。在显示面板300是液晶面板的情况下，也可以在绝缘层205的用于显示的光透过的部分上粘贴被实施了液晶面板用的防眩光处置的上部偏振片。

图10是表示作为触摸屏250(参照图2)的一例的静电电容方式的触摸屏250b的平面图。图11是沿着图10的线B1-B1和线B2-B2的局部截面图。在图10、图11的例子中，采用所谓的金刚石构造。

行方向布线层206和列方向布线层207被配置于同一层。列方向布线层207分别具有相互连接的多个金刚石形状的电极来作为检测电极203。行方向布线层206具有作为激励电极202的相互分离的多个金刚石形状的电极以及将相邻的金刚石形状的电极间电连接的桥206B。层间绝缘层204被配置成使桥206B与列方向布线层207之间绝缘。此外，也可以不是对行方向布线层而是对列方向布线层应用桥构造。由于形成桥，存在布线层的电阻变高的倾向，因此优选的是对列方向布线层和行方向布线层中的短的一方应用桥构造。

作为行方向布线层206和列方向布线层207的材料，例如使用氧化铟锡(IndiumTin Oxide：ITO)等透明导电膜。ITO具有透光性，因此布线层被使用者视觉识别的可能性低。ITO等透明导电膜具有比较高的电阻，因此适于应用于布线电阻不会成为问题的小型的触摸屏。另外，ITO等透明导电膜由于与其它金属布线之间的腐蚀而布线容易断线，因此为了防止腐蚀，需要考虑耐湿性和防水性。

此外，在上述中说明了触摸屏的构造与显示面板的构造独立的情况，但是它们也可以不可分割地被一体化。例如在所谓的外嵌式(on-cell)触摸面板的情况下，触摸屏不使用基板201而直接形成在显示面板300的基板(典型的是滤色器基板)上。在所谓的内嵌式(in-cell)触摸面板的情况下，在显示面板300所具有的2个透明绝缘基板(未图示)之间形成触摸屏。

另外，在上述的触摸屏中，示出了包括行方向布线层206和列方向布线层207的检测构造，但是不限于该构造。例如，图12是概略性地表示具有将包括检测电极和激励电极的片段排列成矩阵状的检测构造的触摸屏250c的结构的平面图。图13和图14表示被配置在图12中的区A的片段内的激励电极202a和检测电极203b的图案形状的一例。使用将以如图13和图14所示的激励电极202a和检测电极203b为1组的片段排列成矩阵状并分别进行驱动的片段构造的触摸屏250c。通过驱动电路中的开关切换，还能够兼作触觉呈现面板100a和触摸面板200。

<感压传感器>

说明图1所示的感压传感器216。一般来说，感压传感器216中存在如下方式：将施加到包括半导体Si(硅)的膜片(隔膜)的压力作为膜的变形来检测的方式；根据静电电容的变化检测与按压力相应地产生的显示面板或触摸面板等的变形的静电电容式；检测因与按压力相应的应变引起的金属线的电阻变化的电阻式等。

在静电电容式的情况下，例如在显示面板300的与显示面相反侧的面上，在对角线上的对称的4处设置感压传感器216。在该情况下，当用触觉呈现旋钮3压入触觉呈现触摸显示器1的操作面时，通过其按压力而触觉呈现触摸显示器1向与操作面相反侧的方向挠曲，或者触觉呈现触摸显示器1向与操作面相反侧的方向微小地移动。感压传感器216通过检测因被配置在该感压传感器216内的电容检测电极间的间隔变窄所产生的电容变化来探测按压力。感压传感器216内的各电容检测电极与触觉呈现触摸显示器1的操作面平行，且隔着任意的间隔设置。

在静电电容式以外的方式的情况下，也通过检测构成触觉呈现触摸显示器1的任意构件的因按压力引起的形状变化来探测按压力。

此外，在图1中，将感压传感器216配置在显示面板300的下侧(与显示面相反的一侧)，但是不限于此。将感压传感器216配置在触觉呈现触摸显示器1的构造中的、形状变化与按压力的关系的再现性良好、且因按压力引起的形状变化大、且感压传感器216的灵敏度最高的位置即可。另外，不限于感压传感器216，例如也可以是在显示面板300的背面将传感器配置成矩阵状的片状的压力传感器，也可以是最适合检测的方式的压力传感器。

<触觉呈现面板>

图15是概略性地表示触觉呈现屏150的结构的平面图。图16是说明触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间的静电电容C

如上所述，触觉呈现屏150具有透明绝缘基板101、触觉电极102以及电介质层106。并且，在透明绝缘基板101的端部设置有触觉呈现面板端子部107，在透明绝缘基板101上配置有多个引出布线层105。电介质层106以使触觉呈现面板端子部107露出的方式被设置。触觉电极102经由引出布线层105连接于触觉呈现面板端子部107。在触觉呈现面板端子部107上经由FPC 108(参照图1)连接有电压供给电路110(参照图2)。此外，稍后叙述引出布线层105的详情。

各触觉电极102沿着延伸方向(图15中的纵向)延伸。多个触觉电极102沿着排列方向(图15中的横向)隔着间隔排列。在图15的例子中，透明绝缘基板101呈具有长边和短边的长方形状。因而，触觉呈现屏150也与透明绝缘基板101对应地具有长边和短边。在图12的例子中，排列方向沿着长边。在对于触觉呈现屏150的观察者而言的水平方向沿着长边的情况下，上述排列方向沿着水平方向。

在上述中示出了在触觉呈现屏150中触觉电极102在延伸方向上延伸并沿着排列方向排列的例子，但是触觉电极102的构造不限于此，例如也可以设为如图17所示的触觉呈现面板100a那样将多个片段配置成矩阵状的结构。图18和图19表示被配置在图17中的区A的片段内的触觉电极102的图案形状的一例。触觉电极102的形状不限于如图18和图19那样的形状，只要是在第一电极102a与第二电极102b相邻的构造中与跟不同区之间的电极的互电容相比同一区内的互电容更大的构造即可。具体地说，可以配置成同一区内的第一电极102a与第二电极102b的距离比不同区之间的第一电极102a与第二电极102b的距离窄。由此，能够抑制在触摸面板200的检测电极203与触觉电极102之间形成的电容对触摸检测精度的影响，因此能够进一步降低触觉电极102的布线电阻，能够进一步提高触觉强度。

在触觉电极102与触觉呈现旋钮3之间形成的静电电容C

触觉电极102也可以是金属的单层膜或多层膜、或具有包括它们的某一个且还使用其它导电材料的多层构造的电极(以下还称为“金属膜含有电极”)，以代替使用如上所述的透明导电膜。作为金属，例如优选铝或银等低电阻的金属。通过使用金属膜含有电极，能够降低布线电阻。另一方面，由于金属膜不透明，因此容易视觉识别。因而，为了使金属膜不易视觉识别，对金属膜含有电极赋予细线构造即可。细线构造典型的是网眼状。

电介质层106包括有机绝缘膜的单层膜、无机绝缘膜的单层膜或多层膜。在多层膜的情况下，既可以将不同种类的有机绝缘膜进行层叠，或者也可以将不同种类的无机绝缘膜进行层叠，或者还可以将有机绝缘膜与无机绝缘膜进行层叠。无机绝缘膜具有高的不透湿性、高的硬度以及高的耐磨损性。触觉呈现旋钮3在电介质层106上旋转，因此电介质层106需要高的耐磨损性。有机绝缘膜虽然为了得到高的平坦性而优选，但是硬度低且耐磨损性低。因此，为了得到高的平坦性和高的耐磨损性这两方，优选的是在有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如使用硅氧化膜、硅氮化膜、氧氮化硅膜等透明性硅系无机绝缘膜、或包括氧化铝等金属氧化物的透明性无机绝缘膜。作为有机绝缘膜的材料，能够使用具有包括硅氧化物、硅氮化膜或氧氮化硅膜的主链、且具有与其侧链或官能团结合的有机物的高分子材料、或者具有包括碳的主链的热固性树脂。作为热固性树脂，例如例举丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛清漆树脂或烯烃树脂。

利用下述的式(1)表示静电电容C

C

在此，Q是在导电性弹性部6和触觉电极102中分别蓄积的电荷量，V是触觉呈现旋钮3与触觉电极102之间的电压，ε是电介质层106的介电常数，S是经由电介质层106的导电性弹性部6与触觉电极102的接触面积，d是电介质层106的厚度。静电电容C

根据上述的式(1)，为了增大静电电容C

另外，根据上述的式(1)，为了增大静电电容C

在假定触觉电极是矩阵构造(即，具有相互交叉的X电极和Y电极的构造)时(例如参照日本特开2015-097076号公报)，在X电极与Y电极的交叉部产生高低差、即凹凸。该凹凸如果覆盖它的绝缘层的厚度大则被平坦化，但是为了避免静电电容C

与此相对，根据本实施方式1，触觉电极102不具有交叉部，因此凹凸的大小被抑制为触觉电极102的厚度左右。由此，能够实现具有平坦化效果的有机膜的薄膜化、或能够应用平坦化效果低的高介电常数绝缘膜。由此，与矩阵构造的情况相比能够增大静电电容C

另外，即使静电电容C

<电极间距>

图20是说明在触觉电极102的间距P

在本实施方式1中，如上所述，通过对相邻的第一电极102a和第二电极102b分别施加不同频率的电压信号V

<触觉呈现旋钮的构造>

图22是表示触觉呈现旋钮3的旋转部4的构造的示意图。图23是在放置触觉呈现旋钮3的位置被固定于一处的情况下的、将旋转部4放置在触觉呈现面板100的接触面上并使其旋转时的固定部5的示意图。图24是在将触觉呈现旋钮3的旋转部4放置在触觉呈现面板100的接触面上并使其旋转时抑制水平移动的旋转轴部5a的示意图。旋转部4和固定部5(旋转轴部5a)都包括铝、SUS、铜等金属以及聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、超高分子量聚乙烯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、热可塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、液晶性聚合物、聚醚醚酮、氟树脂等树脂。操作感及触觉根据触觉呈现旋钮3的重量而变化，因此根据用户的喜好、触觉呈现旋钮3的使用环境以及使用目的等选择材料。旋转部侧面10需要与导电性弹性部6及指示体2(参照图31)电连接，因此旋转部侧面10的与指示体2接触的表面部10s和边界部导电部16s包括金属或导电性树脂材料(期望电阻为10

轴部14的形状和固定孔9的孔部的形状呈相同的圆柱形状。触觉呈现旋钮3是指，将固定部5(旋转轴部5a)的轴部14插入到旋转部的固定孔9来一体化而成的部件。例如也可以如图22、图23所示那样通过将形成有凹凸的轴部14嵌入到固定孔9来避免旋转部4与轴部14分离。关于轴部14与固定孔9之间的间隙，期望在旋转部4顺畅地转动的范围内间隙尽可能窄。如果轴部14与固定孔9的间隙窄，则将触觉呈现旋钮3旋转时的旋转轴的抖动变小，抑制对指示体2提供因旋转轴的抖动所产生的旋转部4的摇晃及振动等与原本应该对触觉呈现旋钮3赋予的触觉不同的触觉，对使用者赋予的触觉变得更明确。为了使旋转部4顺畅地旋转，期望轴部14的表面和固定孔9的内面部的表面的凹凸尽可能少，均期望表面粗糙度Ra为0.5μm以下。期望固定孔9的内径公差为0～+0.5mm，轴部14的外径公差为-0.0005mm。

固定部5(旋转轴部5a)是成为旋转部4旋转时的旋转轴的部分，起到使触觉呈现面板100的操作面与旋转部4的旋转轴保持垂直的作用。因此，固定部5(旋转轴部5a)的轴部14的中心与底面部15及粘着部17(轴构造体保持部17a)正交，粘着部17(轴构造体保持部17a)的底面平坦，导电性弹性部6的与触觉呈现面板100的接触面和粘着部17(轴构造体保持部17a)位于同一平面上。此外，在图23中示出了粘着部17的直径与固定台13的直径相同的情况，但是也可以如图24那样轴构造体保持部17a的直径与固定台13的直径不同。

旋转部4的旋转部侧面10的在使旋转部4旋转时指示体2所相接的表面部10s和边界部导电部16s包括导电性材料，还与导电性弹性部6及位置检测部7电连接。探测使用者是否接触到旋转部4的表面，抑制在导电性弹性部6中蓄积电荷。表面部10s和边界部导电部16s包括与导电性弹性部6同样的材料。特别期望是电阻低的金属，也可以在利用树脂等形成旋转部4之后，通过金属镀敷等进行涂敷来形成表面部10s和边界部导电部16s。稍后叙述详情。

导电性弹性部6是与触觉电极102形成静电电容的导电体。导电性弹性部6被分割为2个以上，防止触觉强度下降。稍后叙述其效果的详情。通过使导电性弹性部6具有弹性，具有抑制因密合性下降引起的触觉强度的106下降的效果。如果由于因旋转部4、固定部5(旋转轴部5a)的加工精度或触觉呈现屏150的组装精度引起的触觉呈现面板100的表面的平坦度的下降、或者触觉呈现面板100的表面的微小的凹凸等而导电性弹性部6与触觉呈现面板表面的密合性减少，则触觉电极102与导电性弹性部6不仅经由电介质层106、还经由介电常数小的空气形成静电电容，在触觉电极102与导电性弹性部6之间形成的静电电容减少，招致触觉强度的下降。通过使导电性弹性部6具有弹性，填埋因触觉呈现面板100的表面的凹凸产生的电介质层106与导电性弹性部6的间隙，能够防止因导电性弹性部6与触觉呈现面板100的密合性的下降引起的触觉强度的下降。作为用于导电性弹性部6的材料，优选的是以CNR、CR橡胶、NBR橡胶、硅、氟橡胶、EPT橡胶、SBR、丁基橡胶、丙烯酸橡胶或CSM橡胶为基材并混合导电性炭黑或金属粉末等导电性物质而成的被称为导电性橡胶的具有弹性的树脂材料。体积固有电阻为10

形成位置检测部7的材料是能够与检测电极203形成静电电容的导电体，与导电性弹性部6同样地具有弹性，也可以使用与导电性弹性部6相同的材料。在与触觉呈现面板100的密合性良好的情况下，更不易产生设计值与实际的静电电容值的差异，得到稳定的位置检测精度。

如果通过将导电性弹性部6和位置检测部7设为相同的厚度来在与触觉呈现面板100的表面之间不形成间隙而密合，则得到强的触觉强度、高精度的位置检测。期望导电性弹性部6及位置检测部7与触觉呈现面板100相接的面的平面度(测定相对于某基准面的距离，测定值的最大值与最小值的差分)为0.5mm以下。另外，关于对触摸面板进行操作时的人的手指对触摸面的接触面积的直径，儿童为3mm，大人最大为7mm～10mm左右，一般来说各种触摸操作中的手指的接触面积为20mm

<旋钮位置和旋转量的检测>

图25是说明触觉呈现旋钮3的位置检测时的触摸面板200进行检测时的线C-C的电容概况(profile)的示意图。通过时分方式进行对触觉呈现旋钮3的触觉产生和触觉呈现旋钮3的位置检测。在对触觉电极102施加电压信号的期间，检测电极203和激励电极202施加0V，或者施加任意的电压使得与触觉电极102形成静电电容来避免招致对触觉电极102施加的电压的下降。在检测电极203进行位置检测时，将触觉电极102设为浮动状态。然后，通过检测导电性弹性部6与检测电极203经由触觉电极102形成静电电容时的激励电极202与检测电极203的静电电容的变化量，检测触觉呈现旋钮3的位置。

检测电极203与位置检测部7及导电性弹性部6这两方形成静电电容来检测静电电容。此时，由于存在间隙8，因此与位置检测部7的静电电容概况以及与导电性弹性部6的静电电容概况在不同的位置具有峰值，分别检测各自的位置。

关于触觉呈现旋钮3的旋转量，在位置检测部7为一个的情况下，根据位置检测部7的从初始位置起的移动量作为仅向旋转方向的移动而计算旋转量。位置检测部7也可以不一定是一个。在如图26所示那样位置检测部7为多个的情况下，能够根据初始位置(P1、P2)处的各位置检测部7间的方向矢量P1-P2与移动后的位置(P1’、P2’)处的方向矢量P1’-P2’计算旋转量θ。

在图26中，当将旋转中心设为P0、将平移量设为Txy、将旋转角θ的坐标变换矩阵设为R、将单位矩阵设为I时，根据以下的式(2)和式(3)，用式(4)表示P1’-P2’。

P1’＝R·P1-(R-I)·P0+Txy···(2)

P2’＝R·P2-(R-I)·P0+Txy···(3)

P1’-P2’＝R·(P1-P2)···(4)

此外，在坐标变换矩阵R与单位矩阵I相等(R＝I)的情况下，是平移动作，用以下的式(5)表示Txy。

Txy＝P1’-P1···(5)

另外，在设为触觉呈现旋钮3的操作范围超过360度的设定的情况下，通过参照位置检测部7的旋转角和旋转角变化方向进行360度×n(n为整数)的加减法校正，能够计算从初始位置起的旋转角度。计算中使用的各位置检测部7的对(pair)数越多则越提高旋转角的测定精度，但是导电性弹性部6的面积变少，因此通过触觉强度与旋转角的测定精度的平衡来决定位置检测部7的数量。也可以将表示触觉呈现旋钮3的指示位置的指示位置线11(参照图22)配置于旋转部4，来谋求旋钮位置的视觉化。在配置了指示位置线11的情况下，通过在指示位置线11的正下方配置位置检测部7，能够计算为从指示位置线11的应该作为初始状态所处的位置(原点)起的移动量，因此能够谋求计算处理的简易化。

<电极间距离>

图27表示触觉呈现旋钮3中的导电性弹性部6与位置检测部7的位置关系的一例。用间隙8表示在相邻的导电性弹性部6之间配置有位置检测部7的情况下的导电性弹性部6与位置检测部7之间的距离，用间隙8a表示在相邻的导电性弹性部6之间未配置位置检测部7的情况下的导电性弹性部6间的距离。在因电极的厚度产生的凹凸存在于触觉呈现面板100的表面的情况下，当导电性弹性部6一边隔着电介质层106来与触觉电极102接触一边滑动时，由于表面的凹凸而触觉呈现旋钮3振动。导致该振动与施加到触觉电极102的电压信号无关地被指示体2感知。其结果，可能指示体2难以感觉到通过该电压信号得到的触觉。换言之、触觉强度可能下降。

即使在触觉呈现面板100的表面存在凹凸，指示体2是否容易感觉到凹凸是如后述那样依赖于触觉电极102的电极间间隔。所容许的凹凸越大，则为了缓和凹凸而增大电介质层106的厚度的必要性越低。即，容许减小电介质层106的厚度。由此，能够增大在导电性弹性部6与触觉电极102之间形成的电容。因此，能够产生更强的触觉。另外，如果触觉电极102的电极间距离大于导电性弹性部6与位置检测部7之间的间隙8，则导致导电性弹性部6的边缘部18(参照图27)被触觉电极102的因电极间距离产生的表面的凹凸剐到，在触觉呈现旋钮3中产生未预期的触觉，因此期望触觉电极102的电极间距离比间隙8窄。另外，在触觉电极102的电极间距离窄的情况下，触觉电极102的专用面积变得更大，与导电性弹性部6形成的静电电容变得更大，得到的触觉强度也变得更大，因此优选。

<触觉呈现触摸面板的详细结构>

图28是概略性地表示触觉呈现触摸面板400的结构的框图。在此，设作为多个激励电极202设置有激励电极Ty(1)～Ty(m)，作为多个检测电极203设置有检测电极Tx(1)～Tx(n)，作为多个触觉电极102设置有触觉电极H(1)～H(j)。触觉电极H(1)～H(j)按照括弧内的数字按顺序排列，奇数的触觉电极102与第一电极102a对应，偶数的触觉电极102与第二电极102b对应。另外，为了简化说明，设由一个激励电极202构成一个行方向布线层206(参照图8或图10)，且由一个检测电极203构成一个列方向布线层207(参照图8或图10)。

如上所述，触觉呈现触摸面板400具有触摸面板200和触觉呈现面板100。触摸面板200具有触摸屏250和触摸检测电路210。触觉呈现面板100具有触觉呈现屏150和电压供给电路110。

触摸检测电路210具有激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212、触摸坐标计算电路214以及触摸检测控制电路213。触摸检测控制电路213控制激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212以及触摸坐标计算电路214的动作。激励脉冲产生电路215对激励电极Ty(1)～Ty(m)依次施加激励脉冲信号。电荷检测电路212测定从检测电极Tx(1)～Tx(n)的各检测电极得到的信号。由此，电荷检测电路212检测检测电极Tx(1)～Tx(n)的各检测电极的电荷量。关于电荷检测结果的信息，将k设为1以上且m以下的整数，表示对应于对激励电极Ty(k)赋予了激励脉冲信号时的激励电极Ty(k)与检测电极Tx(1)～Tx(n)的各检测电极的互电容的值。此外，电荷检测电路212能够根据来自触摸检测控制电路213的控制信号识别对激励电极Ty(1)～Ty(m)中的哪一个施加了激励脉冲信号。触摸坐标计算电路214基于上述电荷检测结果得到指示体2所触摸的坐标的数据(以下称为“触摸坐标数据”)。

触摸坐标计算电路214将触摸坐标数据输出到旋钮移动量计算电路220，并且将触摸坐标数据作为触摸动作信息还输出到触觉形成条件变换电路120和触觉呈现控制电路114。旋钮移动量计算电路220将旋转角度、旋转速度、水平移动距离的信息作为旋钮的移动量输出到触觉形成条件变换电路120和显示画面处理电路321。触觉形成条件变换电路120将实现基于被输入的信息计算出的触觉强度(操作感强度)的电信号条件输出到触觉呈现控制电路114。此时，触觉形成条件变换电路120将实现与搭载有触觉呈现触摸显示器1的装置(利用触觉呈现旋钮3进行操作的装置)的状态相应的触觉强度的电信号条件输出到触觉呈现控制电路114。这样，触觉形成条件变换电路120具有决定与利用触觉呈现旋钮3进行操作的装置的状态(第一状态、第二状态)相应的触觉(第一触觉、第二触觉)的触觉决定部的功能。另外，触摸检测电路210具有检测触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100的操作面的接触位置的接触位置检测部的功能。此外，也可以使触觉呈现面板100具有该接触位置检测部的功能。另外，触觉形成条件变换电路120也可以具有获取装置的状态的功能。

电压供给电路110具有开关电路112、触觉呈现电压生成电路113以及触觉呈现控制电路114。触觉呈现电压生成电路113经由开关电路112对触觉电极H(1)～H(j)中的第一电极102a施加电压信号V

触觉呈现控制电路114参照由触觉形成条件变换电路120计算出的触觉强度的信息。触觉呈现控制电路114可以基于该信息对触觉呈现电压生成电路113的动作进行控制。这样，电压供给电路110具有进行以下控制的触觉控制部的功能：将触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100的操作面的接触位置处的触觉呈现旋钮3与操作面之间的摩擦力作为由触觉形成条件变换电路120计算出的触觉强度的触觉来呈现。

<触觉呈现触摸面板的动作>

图29是表示指示体2未接触触觉呈现旋钮3时的激励电极202与检测电极203的静电电容的形象(image)的示意图。图30是概略性地表示指示体2未接触触觉呈现旋钮3时的触觉呈现触摸面板400(参照图28)的动作时机的时间图。

在指示体2未接触触觉呈现旋钮3时，导电性弹性部6和触觉电极102均为浮动状态，处于与检测电极203相同的电位，电荷检测电路212检测以检测电极203与激励电极202的静电电容为主的电荷量。触摸检测控制电路213将激励电极202的控制信号还输出到触觉呈现电压生成电路113。

基于该控制信号，触觉呈现电压生成电路113能够识别触摸检测期间P1。在触摸检测期间P1，触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。由此，触觉呈现电压生成电路113与全部的触觉电极102之间的电连接被切断。其结果，全部的触觉电极102的电位成为浮动状态。

接着，在触摸坐标计算期间P2，触摸坐标计算电路214基于从电荷检测电路212输入并被保持的、与激励电极Ty(1)～Ty(m)的各激励电极对应的互电容的电荷检测结果、换言之由激励电极Ty(1)～Ty(m)和检测电极Tx(1)～Tx(n)形成的全部的交叉部的电容的电荷检测结果，判定是否存在利用指示体2的触摸。因手指等指示体2的接近或接触而激励电极202与检测电极203之间的电场耦合被缓和的结果，互电容中的充电电荷下降。基于该下降的程度，触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。触摸坐标计算电路214在判定为存在触摸的情况下，基于上述电荷检测结果开始计算触摸坐标数据。具体地说，触摸坐标计算电路214通过对针对充电电荷的下降程度最大的交叉部及其周边的交叉部的检测结果进行例如重心运算等运算处理，能够计算触摸坐标数据。触摸坐标计算电路214在判定为不存在触摸的情况下，不进行触摸坐标数据的计算而待机直到下一个电荷检测结果的处理为止。

在此，以下说明在作出了存在指示体2对触觉呈现旋钮3的接触的判定结果的情况下的动作。

图31是表示指示体2接触了触觉呈现旋钮3时的激励电极202与位置检测部7的静电电容的形象的示意图。图32是概略性地表示指示体2接触了触觉呈现旋钮3时的触觉呈现触摸面板400(参照图28)的动作时机的时间图。

在指示体2接触了触觉呈现旋钮3的情况下，导电性弹性部6成为经由触觉呈现旋钮3和指示体2接地连接的状态，检测电极203经由触觉电极102而与导电性弹性部6形成静电电容，检测电极203与激励电极202的静电电容减少。其结果，电荷检测电路212检测的电荷量减少，探测出指示体2接触了触觉呈现旋钮3。

在触摸检测期间P1，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215输出表示第一变换时机的控制信号。激励脉冲产生电路215收到该控制信号而对激励电极Ty(1)提供激励脉冲信号(充电脉冲信号)。由此，激励电极Ty(1)与在俯视时与该激励电极Ty(1)交叉的检测电极Tx(1)～Tx(n)的各检测电极之间的电极间电容(互电容)被充电。电荷检测电路212使用检测电极Tx(1)～Tx(n)检测基于上述充电的电荷量。然后，电荷检测电路212对该检测结果实施模拟/数字变换(A/D变换)，将由此得到的数字信息作为与激励电极Ty(1)对应的互电容的电荷检测结果输出到触摸坐标计算电路214。同样地，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215依次输出表示第二～第m变换时机的控制信号。与第二～第m变换时机的各变换时机对应地，与激励电极Ty(2)～Ty(m)对应的互电容的电荷检测结果被输出到触摸坐标计算电路214。

触摸检测控制电路213将上述控制信号还输出到触觉呈现电压生成电路113。基于该控制信号，触觉呈现电压生成电路113能够识别触摸检测期间P1。在触摸检测期间P1，触觉呈现电压生成电路113切断开关电路112的开关40。由此，触觉呈现电压生成电路113与全部的触觉电极102之间的电连接被切断。其结果，全部的触觉电极102的电位成为浮动状态。

接着，在触摸坐标计算期间P2，触摸坐标计算电路214基于从电荷检测电路212输入并被保持的、与激励电极Ty(1)～Ty(m)的各激励电极对应的互电容的电荷检测结果、换言之由激励电极Ty(1)～Ty(m)和检测电极Tx(1)～Tx(n)形成的全部的交叉部的电容的电荷检测结果，判定是否存在利用指示体2的触摸。因手指等指示体2的接近或接触而激励电极202与检测电极203之间的电场耦合被缓和的结果，互电容中的充电电荷下降。基于该下降的程度，触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。触摸坐标计算电路214在判定为存在触摸的情况下，基于上述电荷检测结果开始计算触摸坐标数据。具体地说，触摸坐标计算电路214通过对针对充电电荷的下降程度最大的交叉部及其周边的交叉部的检测结果进行例如重心运算等运算处理，能够计算触摸坐标数据。触摸坐标计算电路214在判定为不存在触摸的情况下，不进行触摸坐标数据的计算，处理返回到触摸检测期间P1。为了能够进行这样的处理，触摸坐标计算电路214对触摸检测控制电路213赋予表示有无触摸的判定结果的信号。

接着，在触摸坐标送出期间P3，触摸坐标计算电路214按照来自触摸检测控制电路213的触摸坐标数据送出时机，将触摸坐标数据输出到旋钮移动量计算电路220，并且将触摸坐标数据作为触摸动作信息还输出到触觉形成条件变换电路120和触觉呈现控制电路114。

接着，在判定期间P4，触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定触觉呈现旋钮3的位置，决定进行触觉呈现的区。

触觉呈现控制电路114基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来选择与显示画面及触觉呈现旋钮3的坐标对应的触觉呈现信号波形。该“触觉呈现信号波形”用于定义电压信号V

接着，在触觉呈现信号施加期间P5，触觉呈现控制电路114产生上述触觉呈现信号波形下的触觉呈现信号。另外，开关电路112的与处于输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40连接于触觉呈现电压生成电路113，与处于不输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40连接于GND、或按原样不接通开关而使触觉电极102成为浮动。由此，对触觉电极102施加信号，因此呈现触觉。在图32的例子中，对触觉电极102施加具有H电平(高电平)和L电平(低电平)的交流信号。触觉电极102在H电平的期间在正极的高电压、典型的是正的数十伏下被充电，在0电平的期间被放电，在L电平时在负极的高电压、典型的是负的数十伏下被充电。关于脉冲信号的产生周期和产生期间，可以基于来自触觉形成条件变换电路120的输入适当设定。

在上述触觉呈现信号施加期间P5之后，处理返回到触摸检测期间P1。由此，重复上述的动作。由此，触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现旋钮3的位置检测以及与触觉呈现旋钮3的位置及显示画面相应的触觉呈现。

图33是表示触摸检测期间P1(参照图32)的触觉呈现触摸显示器1中的静电电容的形成的示意图。在触摸检测期间P1，在指示体2与检测电极203之间形成静电电容C

图34是表示触觉呈现信号施加期间P5(参照图32)的触觉呈现触摸显示器1中的静电电容的形成的示意图。在触觉呈现信号施加期间P5，触摸面板200的激励电极202和检测电极203的电位可以被设为浮动状态。由此，能够抑制因激励电极202和检测电极203形成电容而对静电电容C

此外，在使用浮动状态的情况下，也可以将激励电极202和检测电极203这两方设为浮动状态，或者也可以将一方设为浮动状态。另外，在使用恒电位的情况下，也可以将激励电极202和检测电极203这两方设为恒电位，或者也可以将一方设为恒电位。也可以将激励电极202和检测电极203的一方设为浮动状态，将另一方设为恒电位。在激励电极202及检测电极203的各电极与触觉电极102的距离不同的情况下，也可以将激励电极202和检测电极203中的更接近触觉电极102的一方设为浮动状态，且将更远的一方设为恒电位。

此外，在图28所示的例子中，从触摸检测电路210向电压供给电路110发送触摸坐标数据，但是作为变形例，也可以从电荷检测电路212向电压供给电路110发送电荷检测结果的信息。在该情况下，触觉呈现控制电路114使用电荷检测结果的信息来进行有无触摸的判定和触摸坐标的计算。

在操作中或针对每个操作变更在触觉呈现面板100上放置触觉呈现旋钮3的位置的情况下，也可以将底面部15以面密合地固定于触觉呈现面板100上。另外，在操作中或针对每个操作不变更在触觉呈现面板100上放置触觉呈现旋钮3的位置的情况(将触觉呈现旋钮3的位置固定地使用的情况)下，也可以将底面部15用粘着部17粘接到触觉呈现面板100上来固定。

<向导电性弹性部的电荷蓄积的抑制>

图35是示意性地表示在施加电压信号时在导电性弹性部6中蓄积的电荷经由指示体2被接地时的电荷的移动的形象图。图36是示意性地表示在施加电压信号时在将触觉呈现旋钮3经由电介质层106接触的一部分触觉电极102进行了接地连接时的在导电性弹性部6中蓄积的电荷的移动的形象图。导电性弹性部6是在绝缘性的树脂中混合导电性的炭黑、金属微粒而成的，因此电阻比较高，容易蓄积电荷。当在导电性弹性部6中蓄积了电荷时，与触觉电极102之间的静电力不会根据电压信号而变化，导致触觉强度下降。当将导电性弹性部6与旋转部4的表面进行电连接时，在指示体2与旋转部4相接时经由指示体2被接地连接，由此在导电性弹性部6中蓄积的电荷被释放，能够抑制电荷的蓄积。

在导电性弹性部6的电阻高的情况下，在导电性弹性部6内电荷难以移动，仅通过如上所述的经由指示体2释放电荷是无法充分地释放电荷。在该情况下，以在施加电压信号时被分割为2个以上的导电性弹性部6的至少一个与触觉电极102形成静电电容、且至少一个经由电介质层106来与连接到被接地连接的电荷排出部115(参照后述的图37)的触觉电极102连接的方式对触觉电极102进行驱动，由此将在导电性弹性部6中蓄积的电荷直接经由电介质层106向触觉电极102释放，从而防止电荷的蓄积。连接到电荷排出部115的触觉电极102不需要固定，也可以在同一个触觉电极102中切换电压信号的施加和对电荷排出部115的连接来进行驱动，还可以设为施加电压信号的触觉电极102和连接到电荷排出部115的触觉电极102交替。但是，在连接到电荷排出部115的触觉电极102中不产生静电力。因而，为了防止触觉的下降，可以使被施加电压信号的触觉电极102的数量比连接到电荷排出部115的触觉电极102的数量多，或者使连接到电荷排出部115的时间比施加电压信号的时间短，由此使导电性弹性部6的在与触觉电极102之间生成静电力的有效面积大于导电性弹性部6的与电荷排出部115形成电容的有效面积。

图37是表示如图36那样以被分割为2个以上的导电性弹性部6的至少一个与触觉电极102形成静电电容、且至少一个经由电介质层106来与被接地连接的触觉电极102连接的方式对触觉电极102进行驱动的情况下的结构的框图。在判定期间P4(参照图32)，触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据判定触觉呈现旋钮3被放置的位置，决定进行触觉呈现的区，将该区分割为2个以上，决定输入触觉呈现信号的区域和连接于GND的区域。

触觉呈现控制电路114基于来自触觉形成条件变换电路120的输入来选择与显示画面及触觉呈现旋钮3的坐标对应的触觉呈现信号波形。该“触觉呈现信号波形”用于定义电压信号V

接着，在触觉呈现信号施加期间P5(参照图32)，触觉呈现控制电路114产生上述触觉呈现信号波形下的触觉呈现信号。另外，开关电路112的与处于输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40连接于触觉呈现电压生成电路113，与处于与GND连接的区域的触觉电极102连接的开关40连接于GND。与处于不输入触觉呈现信号的区域的触觉电极102连接的开关40连接于GND、或不接通开关40而使触觉电极102仍为浮动。由此，对触觉电极10施加信号，因此呈现触觉。在图24的例子中，对触觉电极102施加具有H电平(高电平)和L电平(低电平)的交流信号。触觉电极102在H电平的期间在正极的高电压、典型的是正的数十伏下被充电，在0电平的期间被放电，在L电平时在负极的高电压、典型的是负的数十伏下被充电。关于脉冲信号的产生周期和产生期间，可以基于来自触觉形成条件变换电路120的输入适当设定。

在上述触觉呈现信号施加期间P5之后，处理返回到触摸检测期间P1。由此，重复上述的动作。由此，触觉呈现触摸面板400能够进行触觉呈现旋钮3的位置检测以及与触觉呈现旋钮3的位置及显示画面相应的触觉呈现。

此外，在本实施方式1中，作为电荷排出部115，使用GND端子进行了说明，但是只要能够排出在导电性弹性部6中蓄积的电荷即可，也可以是其它结构。例如，也可以根据在导电性弹性部6中蓄积的电荷的导电性，不是GND端子，而是施加高效地排出电荷的正电压、负电压。

在本公开中，在上述的触觉呈现信号施加期间P5，使电压信号的波形和施加电压信号的时间及周期发生变化来使触觉呈现旋钮3的旋转操作时的摩擦力发生变化，由此将利用以往的触觉呈现旋钮是无法呈现的操作感作为触觉呈现给使用者。稍后叙述它们的具体例。

<触觉呈现屏的电极构造与触摸屏的电极构造的差异>

作为触觉电极102的优选条件，第一，期望是指示体2能够不经由电介质层106以外的构件而与触觉电极102相接的结构。因此，优选的是，被电介质层106覆盖的触觉电极102被配置于触觉呈现触摸面板400的最表面。

第二，指示体2与触觉电极102之间的距离越近，则能够产生的触觉越大。从该观点出发，优选的是电介质层106的厚度小，而且优选的是电介质层106的介电常数大。

第三，在生成触觉时，期望使触觉电极102密集地存在以增大静电电容C

在触觉呈现触摸面板400的尺寸大于触觉呈现旋钮3、且将不放置触觉呈现旋钮3的区用作不进行触觉呈现的触摸面板的情况下，在指示体2未接触触觉呈现旋钮3时，对触觉呈现触摸面板400的整面反复指示体2未接触触觉呈现旋钮3时的动作时机(timing)(参照图30)。在用作不进行触觉呈现的触摸面板的区中检测出触摸时，计算触摸位置并输出。在指示体2接触了触觉呈现旋钮3时，将未放置触觉呈现旋钮3的区的触摸检测中止，仅在放置有触觉呈现旋钮3的区，按如前所述的指示体2接触了触觉呈现旋钮3时(参照图32)的动作时机进行动作。

在将未放置触觉呈现旋钮3的区用作进行触觉呈现的触摸面板的情况下，在指示体2未接触触觉呈现旋钮3时，对触觉呈现触摸面板400的整面反复指示体2未接触触觉呈现旋钮3时的动作时机(参照图30)。在用作进行触觉呈现的触摸面板的区检测出触摸时，按如前所述的指示体2接触了触觉呈现旋钮3时(参照图32)的动作时机进行动作。在指示体2接触了触觉呈现旋钮3时，将未放置触觉呈现旋钮3的区的触摸检测中止，仅在放置有触觉呈现旋钮3的区，按如前所述的指示体2接触了触觉呈现旋钮3时(参照图32)的动作时机进行动作。

作为激励电极202和检测电极203的优选条件，第一，为了确保触摸位置检测的灵敏度和线性度，需要能够准确地识别触摸位置的矩阵构造。第二，为了根据指示体2与检测电极203经由触觉呈现屏150形成的静电电容C

如上所述，触觉电极102的优选条件与激励电极202及检测电极203的优选条件之间存在差异。为了最优化两个条件，不期望对它们应用同样的构造。

<引出布线层的详情>

具体地说，触觉呈现屏150的引出布线层105(图15)具有引出布线层Ld(1)～Ld(j)和引出布线层Lu(1)～Lu(j)。将从编号1至j的任一整数设为k，引出布线层Ld(k)及Lu(k)的各引出布线层连接于第k个触觉电极102。引出布线层Ld(k)及Lu(k)分别连接于一个触觉电极102的延伸方向上的一端和另一端。

关于被设置于触觉呈现屏150的各触觉电极102的布线电阻，在不阻碍利用触摸屏250的触摸检测的观点下，期望是高电阻，例如期望是104Ω以上。在这样布线电阻高的情况下，容易产生布线层内的电压信号的传播延迟。通过如上所述那样对触觉电极102的一端和另一端分别连接引出布线层105，能够抑制传播延迟。

引出布线层Ld(1)～Ld(j)被配置于可触觉呈现区的外侧，从与触觉呈现面板端子部107的排列的中央接近的引出布线层起，依次以与触觉呈现面板端子部107之间得到大致最短距离的方式向对应的电极延伸。触觉呈现面板端子部107沿着透明绝缘基板101的长边被配置于长边的中央附近。引出布线层Ld(1)～Ld(j)在确保相互的绝缘的同时尽可能密集地配置。引出布线层Lu(1)～Lu(j)在被引出布线层Ld(1)～Ld(j)所占的区域的外侧同样地配置。通过设为这样的配置，能够抑制透明绝缘基板101中的可触觉呈现区的外侧部分的面积。

引出布线层105、具体地说引出布线层Ld(1)～Ld(j)和引出布线层Lu(1)～Lu(j)优选包括金属单层膜、或金属单层与非金属单层的层叠膜的某一个。在层叠膜具有下层和覆盖该下层的上层的情况下，上层可以具有作为下层的保护层的功能。例如，在用于制造触觉呈现屏150的蚀刻工序中，作为保护层的上层也可以保护下层免受蚀刻剂的影响。或者，在制造或使用触觉呈现屏150时，上层也可以作为防止下层的腐蚀的盖层发挥功能。如果将下层的材料设为与上层的材料相比与透明绝缘基板101的密合性优异的材料，则能够抑制引出布线层105的剥离的产生。

<与装置的状态相应的触觉的呈现>

图38是表示对触觉旋钮3的操作区域设定了上限和下限的一例的图。使用者能够对触觉呈现旋钮3进行旋转操作。如图38所示，操作区域b表示能够进行触觉呈现旋钮3的旋转操作的区域。操作下限位置a表示操作区域b的下限位置。操作上限位置c表示操作区域b的上限位置。非操作区域d表示不能进行触觉呈现旋钮3的旋转操作的区域。指示位置50表示触觉呈现旋钮3的指示位置。

图39是表示在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b以及作上限位置c的各位置时被施加的电压信号的波形的结构的一例的图。具体地说，在指示位置50存在于操作下限位置a的期间，被施加电压信号s1。而且，在指示位置50从操作下限位置a起在操作区域b内朝向操作上限位置c旋转的期间，被施加电压信号s2。之后，在指示位置50存在于操作上限位置c的期间，被施加电压信号s3。

这样，通过对触摸面板200检测出的触觉呈现旋钮3的指示位置50施加用于呈现预先设定的触觉的电压信号，使触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100之间的摩擦力发生变化来在触觉呈现旋钮3呈现触觉。在电压信号s1及电压信号s3与电压信号s2之间，在触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力的大小和生成摩擦力的周期及时间不同。因而，指示体2根据与摩擦力的变化相应地呈现的触觉，感知到被施加电压信号s1及电压信号s3的状态与被施加电压信号s2的状态是不同的状态。此外，电压信号s1、电压信号s2以及电压信号s3也可以是振幅各自不同的电压信号。另外，电压信号s1和电压信号s3也可以是波形相同的电压信号。

电压信号s1和电压信号s3是在触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100之间产生因强的摩擦力引起的吸附现象的电压信号。电压信号s2呈现作为比电压信号s1及电压信号s3弱的摩擦力的、如触觉呈现旋钮3顺畅地滑动那样的操作感、越过细小的凹凸的振动感、越过有圆角的凸部的越过感、越过高的凸部的分隔感等触觉。

在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a的期间，持续被施加电压信号s1，阻止触觉呈现旋钮3的运动以避免触觉呈现旋钮3的指示位置50越过操作下限位置a的位置而侵入非操作区域d。在触觉呈现旋钮3的指示位置50在操作区域b内朝向操作上限位置c移动的期间，被施加电压信号s2。在触觉呈现旋钮的指示位置50存在于操作上限位置c的期间，持续被施加电压信号s3，阻止触觉呈现旋钮3的运动以避免触觉呈现旋钮3的指示位置50越过操作上限位置c的位置而侵入非操作区域d。在触觉呈现旋钮的指示位置50在操作区域b内朝向操作下限位置a移动的期间，被施加电压信号s2。

具体地说，如图40所示，可以与想要在触觉呈现旋钮3呈现的摩擦力的周期匹配地改变电压信号的周期(T

此外，施加的电压信号的波形也可以是脉冲波、正弦波或矩形波等，也可以是仅为正的电压、仅为负的电压或正负的电压。在脉冲波和矩形波的情况下，例如在将图40的波形施加到触觉电极102a的情况下，对相邻的触觉电极102b施加反相的电压信号即可。另外，在正弦波的情况下，对触觉电极102a和触觉电极102b分别施加不同的频率，使由2种电压信号生成的拍频波形成为图40的波形即可。如果将电压信号的波形设为例如以0V为中心具有正负的电压的振幅的正弦波或脉冲波等将正负的电压组合而成的波形，则具有防止在电介质层106和导电性弹性部6中蓄积电荷而在触觉呈现旋钮3呈现的触觉变弱的效果，具有使触觉呈现稳定的效果。可以与想要呈现的触觉的强度匹配地改变电压信号的振幅，在想要呈现尖细的凸凹感时，使用波形的上升陡峭的波形即可，在想要呈现有圆角的凹凸感时，使用波形的上升平缓的波形即可。

通过如上所述那样控制电压信号，触觉呈现旋钮3能够在从操作下限位置a起经过操作区域b到操作上限位置c为止的范围内进行旋转操作。

在本实施方式1中，根据搭载有触觉呈现触摸显示器1的装置的状态而在触觉呈现旋钮3呈现不同的摩擦力。以下，说明图39所示的电压信号的波形的结构的具体例。

图41示出了在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b以及作上限位置c的各位置时施加的电压信号V的波形。图42示出了在施加了图41所示的电压信号时在触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。关于以下说明的图43～图54也同样。

图41、图42、图45、图46、图49、图50、图53、图54示出了装置为动作状态时的在触觉呈现旋钮3呈现的电压信号波形的具体例。图43、图44、图47、图48、图51、图52示出了装置为停止状态时的在触觉呈现旋钮3呈现的电压信号波形的具体例。在装置为动作状态时，有可能由于装置的振动等而引起触觉呈现旋钮3的误操作，或者有可能由于装置的振动或噪音等而使用者的触觉灵敏度下降。

因而，在装置为动作状态时，对触觉呈现旋钮3的指示位置50所存在的操作区域b施加要产生使使用者在操作时感到少许的转矩的摩擦力的电压信号，由此防止因使用者的身体的摇晃等引起的非预期的误操作。另一方面，在装置为停止状态时，如动作状态时那样的装置的振动和噪音等少，误操作或使用者的触觉灵敏度下降的可能性低，因此不对触觉呈现旋钮3的指示位置50所存在的操作区域b施加电压信号，呈现对于使用者来说感觉不到转矩的轻且舒适的操作感。

在如图45、图46所示那样对操作下限位置a及操作上限位置c施加的电压信号的正负相同的情况下，在将对操作区域b施加的电压信号的正负设为与对操作下限位置a及操作上限位置c施加的电压信号相反的极性时，更容易感知到操作下限位置a及操作上限位置c与操作区域b的摩擦力之差，因此优选。

在如图47、图48所示那样在装置为停止状态时操作下限位置a和操作上限位置c分别被施加正负相反的信号电压的情况下，在装置为动作状态时，通过如图49、图50所示那样在中途切换对操作区域b施加的电压信号的极性，还能够增大操作下限位置a及操作上限位置c与操作区域b的电压差。

在如图51、图52所示那样在装置为停止状态时对操作下限位置a及操作上限位置c施加具有正负的振幅的脉冲波的情况下，在装置为动作状态时，也可以如图53、图54所示那样对操作区域b施加与操作下限位置a及操作上限位置c相比振幅小的电压信号。在具有正负的振幅的电压信号波形的情况下，与只有单侧极性的振幅的信号波形相比，施加电压信号的时间成为2倍，因此生成的摩擦力也成为2倍。因而，与施加只有单侧极性的振幅的电压信号的情况相比，能够以低的电压生成摩擦力，因此具有低功耗化的效果。

上述中说明的触觉呈现触摸显示器1例如如图55所示那样能够搭载于汽车内的中心显示器或被设置于其周边的操作面板。

此外，在本实施方式1中，作为例子示出了将脉冲波用作电压信号的情况，但是电压信号的波形不限于此，也可以使用正弦波或矩形波。关于用于电压信号s1和电压信号s3的电压信号的波形、电压以及频率，基于触觉呈现旋钮3和触觉呈现面板100的构成材料、各要素的电容设计、RC电路设计来选择生成使触觉呈现旋钮3不旋转的充分的摩擦力的条件。根据设计条件，不一定需要将电压信号的波形的中心设为0V，设定对于设计的最优值即可。

<效果>

根据本实施方式1，通过使在触觉呈现面板100的操作面与触觉呈现旋钮3之间产生的摩擦力发生变化，使对触觉呈现旋钮3进行操作时的转矩发生变化，能够提供能够进行基于使用者的触觉的直观的操作且使用方便的刻度盘旋钮的操作感。另外，通过根据搭载有触觉呈现触摸显示器1的装置的动作状态来使操作区域的触觉发生变化，能够将装置的动作状态或停止状态以触觉呈现旋钮3的操作感来呈现给使用者。因而，在装置为动作状态时，防止因装置的振动等引起的使用者的误操作，在装置为停止状态时，能够将转矩少的轻且舒适的操作感呈现给使用者。

<实施方式2>

<与装置的状态相应的触觉的呈现>

在本实施方式2中，特征在于，通过根据搭载有触觉呈现触摸显示器1的装置的动作状态来改变施加的电压信号波形，与装置的动作状态无关地呈现同样的摩擦力(转矩)。其它结构与实施方式1同样，因此在此省略详细的说明。

以下，说明电压信号的波形的结构的具体例。此外，设触觉呈现旋钮3的操作范围及电压信号的波形的结构与图38、图39同样。

图56示出了在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b以及作上限位置c的各位置时被施加的电压信号V的波形。图57示出了在施加了图56所示的电压信号时在触觉呈现旋钮3与触觉呈现面板100之间产生的摩擦力F。关于以下说明的图58～图65也同样。

图56～图65示出了在向触觉呈现旋钮3的操作区域b将机械的刻度盘旋钮进行了操作时呈现如越过细小的凸部那样的振动感的一例。图58～图65示出了装置为动作状态时的在触觉呈现旋钮3呈现的电压信号波形的具体例。图56、图57示出了装置为停止状态时的在触觉呈现旋钮3呈现的电压信号波形的具体例。

如图56、图57所示，在装置为停止状态时，对操作区域b按任意的周期交替地施加正负的电压V

另一方面，如图58、图59所示，在装置为动作状态时，通过对操作区域b施加振幅大的电压信号，即使在装置进行动作而振动的状态下，也生成能够使使用者充分地感知到触觉的强的摩擦力。

为了生成强的摩擦力，不仅存在如58、图59那样增大电压信号的振幅的方法，还存在如图60、图61所示那样使电压信号的施加时间变长的方法。另外，还存在如下方法：如图62、图63所示，通过施加具有正负的电压V

<效果>

根据本实施方式2，即使在呈现相同的触觉的情况下，也通过根据操作环境的差异改变摩擦力的强度，不被操作环境影响而对使用者呈现相同的触觉。这样，通过根据操作环境区分使用强的转矩的操作感和弱的转矩的操作感，能够对使用者赋予触觉呈现旋钮3的操作的舒适性。

<实施方式3>

<操作开始时的触觉的呈现>

在实施方式1、2中，说明了根据搭载有触觉呈现触摸显示器1的装置的状态呈现不同的摩擦力的例子。在本实施方式3中，特征在于，在实施方式1或实施方式2的基础上，根据开始操作时和持续进行相同的操作时这样的各状态呈现不同的摩擦力。

如图66所示，在本实施方式3中，作为触觉旋钮3的操作区域，设定有操作开始区域b

操作开始区域b

图67是表示在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作开始区域b

图68示出了在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作开始区域b

如图68、图69所示，在操作开始区域b

图70～图75示出了在触感呈现旋钮3的操作开始时呈现的信号波形仅使用单侧极性的电压信号的情况下的具体例。在该情况下，在操作持续区域b

图76、图77示出了在触感呈现旋钮3的操作开始时呈现的信号波形使用具有正负的振幅的电压信号的情况下的具体例。在该情况下，使各区域中的振幅成为操作下限位置a及操作上限位置c>操作开始区域b

<效果>

根据本实施方式3，在操作开始时，生成与持续进行相同的操作时相比强的摩擦力，由此在操作开始时和持续进行相同的操作时，将不同的触觉(转矩)呈现给使用者。由此，能够向使用者告知开始进行操作而装置开始受理了操作。

<实施方式4>

<操作开始时的触觉的呈现>

在本实施方式4中，特征在于，在从触觉呈现旋钮的指示位置50指示了操作区域的中途的状态起开始操作时，向使用者呈现与实施方式3同样的触觉。

如图78所示，在本实施方式4中，作为触觉旋钮3的操作区域，设定有操作开始区域b

操作开始区域b

图79是表示在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作开始区域b

图80示出了在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作开始区域b

如图80、图81所示，在操作开始区域b

<效果>

根据本实施方式4，在操作开始时，生成与持续进行相同的操作时相比强的摩擦力，由此在操作开始时和持续进行相同的操作时，将不同的触觉(转矩)呈现给使用者。由此，能够向使用者告知开始进行操作而装置开始受理了操作。

<实施方式5>

<按压操作时的触觉的呈现>

在本实施方式5中，特征在于，在进行按下触觉呈现旋钮3的操作(按压操作)时呈现触觉。其它结构与实施方式1或实施方式2同样，因此在此省略详细的说明。

如图82所示，在本实施方式5中，对触觉呈现旋钮3进行旋转操作来用指示位置50选择任意的数值，在该选择的位置按下触觉呈现旋钮3，由此决定所选择的数值。

选择区域f表示与指示位置50所选择的任意的数值对应的区域。当在选择区域f中按下触觉呈现旋钮3时，被决定为指示位置50所选择的数值。

图83是表示在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b

选择区域f只要在操作区域b

图84示出了在触觉呈现旋钮3的指示位置50存在于操作下限位置a、操作区域b

如图84～图87所示，当在操作时开始施加按下触觉呈现面板100的压力而超过任意的阈值时，判断为指示位置50选择了任意的数值，在按下的期间，对选择区域f持续施加与对操作下限位置a及操作上限位置c施加的电压信号相同的电压信号。由此，在触觉呈现面板100与触觉呈现旋钮3之间产生强的摩擦力，触觉呈现旋钮3被吸附固定于触觉呈现面板100。此时，即使按下触觉呈现旋钮3的力的方向相对于垂直方向向横向偏离，触觉呈现旋钮3也不会容易运动或者进行非预期的旋转。例如，即使使用者用一根手指对触感呈现旋钮3进行按压操作，触觉呈现旋钮3也在垂直方向上被按下，触觉呈现触摸显示器1探测因按压操作产生的压力。

<效果>

根据本实施方式5，通过在按压操作时生成强的摩擦力，能够防止触觉呈现旋钮3的不必要的旋转和滑动，因此能够降低误操作。

此外，在上述中说明了应用于实施方式1、2的情况，但是也能够应用于实施方式3、4。

<实施方式6>

图88是表示在将实施方式1～5中说明的触觉呈现触摸显示器1搭载于FA(FactoryAutomation：工厂自动化)设备500的情况下的使用例的图。在图88中，触觉呈现触摸显示器1搭载于FA设备500，在触觉呈现触摸显示器1的触觉呈现面板100的操作面上载置有触觉呈现旋钮3。

在FA设备500处于停止时，使用者能够一边注视触觉呈现触摸显示器1的显示面板300一边对触觉呈现旋钮3进行操作。因而，在该情况下，对触觉呈现旋钮3要求顺畅且轻的操作性。具体地说，例如将如图41、图42、图47、图48、图51、图52、图56、图57、图68、图69、图84、图85所示的的摩擦力作为触觉来呈现。

另一方面，由于在FA设备500的运行中是变更运行条件，因此需要唤起使用者的注意。在该情况下，期望对使用者将强的摩擦力作为触觉来呈现。具体地说，例如将如图41、图42、图45、图46、图49、图50、图53、图54、图58～图65、图70～图77、图80、图81、图86、图87所示的摩擦力作为触觉来呈现。

此外，在上述中说明了将触觉呈现触摸显示器1搭载于FA设备500的情况，但是不限于此。能够应用于需要以强的摩擦力唤起使用者的注意的装置。例如，也可以使使用者正在驾驶车时的摩擦力大于车处于停止时的摩擦力。

<效果>

根据本实施方式6，通过根据操作环境的差异使摩擦力发生变化，能够对使用者赋予触觉呈现旋钮3的操作的舒适性。

<实施方式7>

<利用超声波的摩擦力的控制>

图89是表示基于实施方式7的触觉呈现触摸显示器1的结构的一例的截面图。如图89所示，在本实施方式7中，特征在于，在透明绝缘基板101的与触觉呈现旋钮3相接的面的相反侧的面的外周部设置有超声波元件60(振动元件)。其它结构与实施方式1的结构大致相同，因此在此省略说明。

也可以利用超声波对触觉呈现旋钮3与透明绝缘基板101之间的摩擦力进行控制。在该情况下，超声波的波长范围是比在触觉呈现旋钮3与透明绝缘基板101之间产生空气层而不产生摩擦力的高频段低的频率。

期望将超声波元件60设置于透明绝缘基板101的外周部的对称的位置。通过控制超声波元件60的振动时机，能够将透明绝缘基板101的表面的振动发生共振的位置设为与触觉呈现旋钮3的指示位置50相同的位置。在该情况下，能够以与超声波元件60同步地进行动作的情况相比少的电压来生成同等的振幅的振动，能够有助于触觉呈现触摸显示器1的整体的低功耗化。

<效果>

根据本实施方式7，通过使用超声波元件60来使透明绝缘基板101的表面振动，在触觉呈现旋钮3与透明绝缘基板101之间生成摩擦力。因而，在海上等室外使用触觉呈现触摸显示器1的情况下，能够使用触觉呈现旋钮3。

此外，在实施方式1～7中说明了使用触觉呈现旋钮3以旋钮的旋转轴为中心进行旋转操作的情况，但是不限于此。例如在如滑动开关那样对触觉呈现旋钮3进行滑动操作的情况下也能够应用各实施方式1～7。具体地说，通过将触觉呈现旋钮3如手写笔那样使用，不仅能够进行上下、左右以及倾斜的直线滑动，还能够进行如描绘圆那样的圆形滑动以及锯齿形滑动等。

此外，在本公开的范围内，能够将各实施方式自由地进行组合，或者将各实施方式适当变形、省略。

详细地说明了本公开，但是上述的说明在所有方式中均是例示的，本公开不限定于此。未例示的无数个变形例被解释为在不脱离本公开的范围的情况下可设想。