(57)【要約】【課題】安全で、ユーザが感知しやすい刺激を伝達することができる触覚刺激発生装置を提供する。【解決手段】指先４０が近接または接触したときに指先４０に電気的な刺激信号を伝達可能な触覚刺激発生装置１であって、指先４０と容量結合することによって指先４０に刺激信号を伝達する触覚伝達部２と、触覚伝達部２に制御された電気信号を付与する信号発生部１０と、を備え、信号発生部１０が生成する電気信号は、所定の周期で極性が反転する第１交流信号と、第１交流信号の極性が反転するときに挿入され第１交流信号よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号と、を含んでいることを特徴とする。【選択図】図１
2014052677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの指先等の身体特定部が近接または接触したときに前記身体特定部に電気的な刺激信号を伝達可能な触覚刺激発生装置であって、
前記身体特定部と容量結合することによって前記身体特定部に前記刺激信号を伝達する触覚伝達部と、前記触覚伝達部に制御された電気信号を付与する信号発生部と、を備え、
前記信号発生部が生成する前記電気信号は、所定の周期で極性が反転する第１交流信号と、前記第１交流信号の極性が反転するときに挿入され前記第１交流信号よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号と、を含んでいることを特徴とする触覚刺激発生装置。
【請求項２】
前記触覚伝達部は、複数の触覚生成電極と、前記触覚生成電極の前面を覆う位置に設けられた絶縁層と、を備え、
前記触覚生成電極には、前記信号発生部が生成する前記電気信号が印加され、
前記触覚伝達部は、前記絶縁層を介して前記触覚生成電極に近接した前記身体特定部に前記刺激信号を伝達することを特徴とする、請求項１に記載の触覚刺激発生装置。
【請求項３】
前記複数の触覚生成電極は、少なくとも１つの第１触覚生成電極と少なくとも１つの第２触覚生成電極とを有し、
前記電気信号は、プラス・マイナスの極性が互いに反対となる第１電気信号と第２電気信号とを含み、
前記第１触覚生成電極には前記第１電気信号が、前記第２触覚生成電極には前記第２電気信号が、それぞれ印加され、
前記触覚伝達部は、前記絶縁層を介して前記第１触覚生成電極および前記第２触覚生成電極に近接した前記身体特定部に前記刺激信号を伝達することを特徴とする、請求項２に記載の触覚刺激発生装置。
【請求項４】
前記信号発生部は、前記第１電気信号の電圧振幅と前記第２電気信号の電圧振幅とがほぼ等しくなるように前記電気信号を制御することを特徴とする、請求項３に記載の触覚刺激発生装置。
【請求項５】
前記触覚伝達部は、前記絶縁層の前面に設けられた抵抗膜を備え、
前記抵抗膜の表面抵抗率は、５×１０１１〜５×１０１２Ω／□であることを特徴とする、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の触覚刺激発生装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の触覚刺激発生装置と、前記身体特定部が近接したときにその座標位置を検出可能な座標入力装置と、を備え、
前記触覚刺激発生装置は、前記座標入力装置の前面に設置され、
前記触覚伝達部は、前記座標入力装置から得られた前記座標位置の情報に対応して、前記刺激信号を前記身体特定部に伝達することを特徴とする座標入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚刺激発生装置および座標入力システムに関し、特に、タッチパネル等と呼ばれる座標入力装置の前面に設置されて、操作者（ユーザ）の指先等へ制御された電気的な刺激信号を伝達することができる触覚刺激発生装置、およびこのような触覚刺激発生装置を備えた座標入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルやタッチスクリーン等と呼称される座標入力装置は、ユーザが指先を操作面に近接または接触させたときに、静電容量値等の変化によって操作面上における指先の座標位置を検出し、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。この種の座標入力装置は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なっている。なお、この種の座標入力装置の位置座標検出方式としては、静電容量式や抵抗膜式や表面弾性波式あるいは電磁誘導式など種々のものが知られている。
【０００３】
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等の身体部分（以下、指先と略称）を操作面に近接または接触させる際に、指先が操作面の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は差異が生じないので、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。
【０００４】
そこで従来より、ユーザが指先を操作面に近接または接触させると、指先に電気的な刺激信号が伝達され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（図１１参照）では、絶縁体１０８に覆われた電極１０６に高電圧（例えば１ｋＶ）の電圧源１００から低周波（例えば１００〜３００Ｈｚ）の電気信号を供給し、この絶縁体１０８に近接または接触させた指先１２０と該電極１０６とを絶縁体１０８を介して容量結合させることにより、電気的な刺激信号を指先１２０に伝達し、指先１２０の皮膚１２１の下にあるパチニ小体１２２等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。この従来例では、電極１０６との容量結合によって指先１２０に励起される電荷を利用して刺激信号を発生させている。そして、電極１０６に供給する電気信号の周期等を制御することによって各種の電気的な刺激信号を指先１２０に伝達することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８７３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来の触覚刺激発生装置では、例えば、ユーザの身体の一部が接地された金属等に触れている状態で、指先１２０を触覚刺激発生装置に近接または接触させて、１ｋＶ程度といった電圧振幅の大きい電気信号が供給された電極１０６と指先１２０とを容量結合させたような場合には、交流の異常電流が指先１２０からユーザの体内へ流れ込みユーザに痛みを感じさせてしまう可能性があり、安全性の観点で課題を生じていた。電気信号の電圧振幅を小さくすると、指先１２０からユーザの体内へ異常電流が流れ込んでもユーザに痛みを感じさせる可能性は低下し、安全性は向上するが、指先１２０に付与することができる刺激信号が弱くなり、ユーザが刺激を感知しづらくなるという課題を生じていた。
【０００７】
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、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を伝達することができる触覚刺激発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、請求項１に記載の触覚刺激発生装置は、ユーザの指先等の身体特定部が近接または接触したときに前記身体特定部に電気的な刺激信号を伝達可能な触覚刺激発生装置であって、前記身体特定部と容量結合することによって前記身体特定部に前記刺激信号を伝達する触覚伝達部と、前記触覚伝達部に制御された電気信号を付与する信号発生部と、を備え、前記信号発生部が生成する前記電気信号は、所定の周期で極性が反転する第１交流信号と、前記第１交流信号の極性が反転するときに挿入され前記第１交流信号よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号と、を含んでいることを特徴とする。
【０００９】
この構成の触覚刺激発生装置では、信号発生部が生成する電気信号は、所定の周期で極性が反転する第１交流信号と、第１交流信号の極性が反転するときに挿入され第１交流信号よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号と、を含んでいる。このような電気信号は、時間とともに極性が変化（反転）し、かつ、時間とともに周期も変化する。そして、このような電気信号を利用して極性の変化に周期の変化が加わった刺激信号を身体特定部に伝達するので、ユーザが感知しやすい。また、この構成の触覚刺激発生装置では、電気信号の極性の変化に周期の変化を加えることでユーザが感知しやすい刺激信号としているので、電気信号の電圧振幅を小さくすることができる。そのため、ユーザの身体の一部が接地された金属等に触れている状態で、その身体特定部を触覚刺激発生装置に近接または接触させた場合でも、交流の異常電流が身体特定部からユーザの体内へ流れ込んでユーザに痛みを感じさせる可能性は低下し、安全性を向上できる。したがって、この構成の触覚刺激発生装置では、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。
【００１０】
請求項２に記載の触覚刺激発生装置は、請求項１に記載の触覚刺激発生装置において、前記触覚伝達部は、複数の触覚生成電極と、前記触覚生成電極の前面を覆う位置に設けられた絶縁層と、を備え、前記触覚生成電極には、前記信号発生部が生成する前記電気信号が印加され、前記触覚伝達部は、前記絶縁層を介して前記触覚生成電極に近接した前記身体特定部に前記刺激信号を伝達することを特徴とする。
【００１１】
この構成の触覚刺激発生装置では、触覚伝達部は、複数の触覚生成電極と、触覚生成電極の前面を覆う位置に設けられた絶縁層と、を備えている。そして、身体特定部を絶縁層を介して触覚生成電極に近接させたとき、絶縁層によって身体特定部と触覚生成電極との距離を安定的させることができる。そのため、絶縁層を介して身体特定部と触覚生成電極とを安定して容量結合させることができる。その結果、この構成の触覚刺激発生装置では、ユーザが感知しやすい刺激信号を安定して身体特定部に伝達することができる。
【００１２】
請求項３に記載の触覚刺激発生装置は、請求項２に記載の触覚刺激発生装置において、前記複数の触覚生成電極は、少なくとも１つの第１触覚生成電極と少なくとも１つの第２触覚生成電極とを有し、前記電気信号は、プラス・マイナスの極性が互いに反対となる第１電気信号と第２電気信号とを含み、前記第１触覚生成電極には前記第１電気信号が、前記第２触覚生成電極には前記第２電気信号が、それぞれ印加され、前記触覚伝達部は、前記絶縁層を介して前記第１触覚生成電極および前記第２触覚生成電極に近接した前記身体特定部に前記刺激信号を伝達することを特徴とする。
【００１３】
この構成の触覚刺激発生装置では、複数の触覚生成電極は、少なくとも１つの第１触覚生成電極と少なくとも１つの第２触覚生成電極とを有し、電気信号は、プラス・マイナスの極性が互いに反対となる第１電気信号と第２電気信号とを含み、第１触覚生成電極には第１電気信号が、第２触覚生成電極には第２電気信号が、それぞれ印加されている。そして、身体特定部を絶縁層を介してこのような第１触覚生成電極および第２触覚生成電極に近接させると、絶縁層を介して身体特定部と第１触覚生成電極および第２触覚生成電極とが容量結合する。その結果、触覚伝達部は、身体特定部の第１触覚生成電極および第２触覚生成電極と対向する部分に面的に分布する電荷を励起させることができる。また、身体特定部を介して第１触覚生成電極と第２触覚生成電極との電極パターン間に電流を流させることができる。電流は最短経路を通って流れようとする性質を持っているので、この電流は身体特定部の中でも第１触覚生成電極と第２触覚生成電極との電極パターン間に近い部分に集中して流れるようになる。この構成の触覚刺激発生装置では、このような電荷と電流とによって、電極パターンの形状を意識しやすく、ユーザがさらに感知しやすい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。
【００１４】
請求項４に記載の触覚刺激発生装置は、請求項３に記載の触覚刺激発生装置において、前記信号発生部は、前記第１電気信号の電圧振幅と前記第２電気信号の電圧振幅とがほぼ等しくなるように前記電気信号を制御することを特徴とする。
【００１５】
この構成の触覚刺激発生装置では、第１電気信号の電圧振幅と第２電気信号の電圧振幅とがほぼ同等となっている。そのため、第１触覚生成電極によって身体特定部に伝達する刺激信号と、第２触覚生成電極によって身体特定部に伝達する刺激信号と、をほぼ同等の強さにすることができる。このような、複数の触覚生成電極を、触覚刺激発生シートの絶縁層の前面に均等な分布で配置することによって、位置による強さのばらつきが小さい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。その結果、この構成の触覚刺激発生装置では、ユーザが感知しやすい刺激信号を安定して身体特定部に伝達することができる。
【００１６】
請求項５に記載の触覚刺激発生装置は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の触覚刺激発生装置において、前記触覚伝達部は、前記絶縁層の前面に設けられた抵抗膜を備え、前記抵抗膜の表面抵抗率は、５×１０１１〜５×１０１２Ω／□であることを特徴とする。
【００１７】
この構成の触覚刺激発生装置では、触覚伝達部は、絶縁層の前面に設けられた抵抗膜を備えている。そして、抵抗膜の表面抵抗率は、５×１０１１〜５×１０１２Ω／□である。このような抵抗膜にはわずかに電流が流れるので、身体特定部が抵抗膜と接触しながら移動するときに、身体特定部と抵抗膜との間に摩擦帯電が発生しても、摩擦帯電によって励起された電荷を抵抗膜の内部に拡散させることができる。そのため、身体特定部と抵抗膜との間の摩擦帯電を抑制できる。その結果、身体特定部と抵抗膜との間の摩擦帯電の影響がなく、ユーザがさらに感知しやすい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。
【００１８】
請求項６に記載の座標入力システムは、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の触覚刺激発生装置と、前記身体特定部が近接したときにその座標位置を検出可能な座標入力装置と、を備え、前記触覚刺激発生装置は、前記座標入力装置の前面に設置され、前記触覚伝達部は、前記座標入力装置から得られた前記座標位置の情報に対応して、前記刺激信号を前記身体特定部に伝達する。
【００１９】
この構成の座標入力システムでは、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の触覚刺激発生装置を備えている。そのため、触覚刺激発生装置は、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を伝達することができる。そして、このような触覚刺激発生装置が、座標入力装置の前面に設置され、触覚伝達部は、座標入力装置から得られた座標位置の情報に対応して、刺激信号を身体特定部に伝達している。その結果、この構成の座標入力システムでは、座標入力装置に身体特定部が近接したときにその座標位置を検出し、その座標位置に応じた入力操作を可能にするとともに、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の触覚刺激発生装置では、信号発生部が生成する電気信号は、所定の周期で極性が反転する第１交流信号と、第１交流信号の極性が反転するときに挿入され第１交流信号よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号と、を含んでいる。このような電気信号は、時間とともに極性が変化（反転）し、かつ、時間とともに周期も変化する。そして、このような電気信号を利用して極性の変化に周期の変化が加わった刺激信号を身体特定部に伝達するので、ユーザが感知しやすい。また、この構成の触覚刺激発生装置では、電気信号の極性の変化に周期の変化を加えることでユーザが感知しやすい刺激信号としているので、電気信号の電圧振幅を小さくすることができる。そのため、ユーザの身体の一部が接地された金属等に触れている状態で、その身体特定部を触覚刺激発生装置に近接または接触させた場合でも、交流の異常電流が身体特定部からユーザの体内へ流れ込んでユーザに痛みを感じさせる可能性は低下し、安全性を向上できる。したがって、この構成の触覚刺激発生装置では、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を身体特定部に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る触覚刺激発生装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す触覚刺激発生装置の使用例を座標入力装置と共に示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す触覚刺激発生シートと透明保護シートとＸ座標検出シートとＹ座標検出シートとの積層構造を模式的に示す要部断面図である。
【図４】図２に示すＸ座標検出シートの電極パターンを示す平面図である。
【図５】図２に示すＹ座標検出シートの電極パターンを示す平面図である。
【図６】図２に示す触覚刺激発生シートの電極パターンを示す平面図である。
【図７】図１に示す信号発生部の回路構成例を示す説明図である。
【図８】図１に示す触覚伝達部の動作原理を示す説明図である。
【図９】図７に示す信号発生部の出力信号の特性例を示す説明図である。
【図１０】図９に示す出力信号の第１交流信号の特性を示す説明図である。
【図１１】図９に示す出力信号の第２交流信号の特性を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る抵抗膜の表面抵抗率と表面電位との関係を模式的に示す説明図である。
【図１３】特許文献１に係る従来の触覚刺激発生装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
まず、本発明の実施形態に係る触覚刺激発生装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る触覚刺激発生装置の構成を示す説明図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態では、触覚刺激発生装置１は、座標入力装置２１の前面（図の上方）に設置されて使用される。そして、触覚刺激発生装置１と座標入力装置２１とは、座標入力システム２０を構成している。座標入力装置２１はタッチパネルやタッチスクリーン等と呼称されるシート状の座標入力装置であり、ユーザが自身の指先４０等の身体特定部（以下、指先４０と略称）を操作面に接触させると、静電容量値等の変化によって操作面上における指先４０の座標位置を検出し、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。このような座標入力装置２１はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示装置（以下、表示装置と略称）の前面に設置されて、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４０を置くと、その操作領域の操作内容を実行することができるようになっている。そして、触覚刺激発生装置１は、座標入力装置２１によって座標位置が検出された指先４０に対して、制御された電気的な刺激信号（触覚刺激）を伝達するための装置である。
【００２５】
触覚刺激発生装置１は、指先４０に刺激信号を伝達する触覚伝達部２を備えている。触覚伝達部２は、触覚刺激発生シート３と触覚刺激発生シート３の前面に配置された透明保護シート６とを備えている。触覚刺激発生シート３は、透明な絶縁層４と絶縁層４の前面に設けられた透明電極からなる触覚生成電極５とを備えている。透明保護シート６は、透明な絶縁層７と絶縁層７の前面に設けられた抵抗膜８とを備えている。触覚刺激発生装置１は、さらに、触覚伝達部２に制御された電気信号を付与する信号発生部１０を備えている。そして、信号発生部１０で生成された電気信号は、触覚伝達部２の触覚生成電極５に印加されている。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係る触覚刺激発生装置１を座標入力装置２１の前面に設置した場合の使用例について図２〜図６を用いて説明する。図２は、図１に示す触覚刺激発生装置の使用例を座標入力装置と共に示す分解斜視図である。図３は、図２に示す触覚刺激発生シートと透明保護シートとＸ座標検出シートとＹ座標検出シートとの積層構造を模式的に示す要部断面図である。図４は、図２に示すＸ座標検出シートの電極パターンを示す平面図である。図５は、図２に示すＹ座標検出シートの電極パターンを示す平面図である。図６は、図２に示す触覚刺激発生シートの電極パターンを示す平面図である。
【００２７】
図２に示す使用例では、座標入力装置２１はＸ座標検出シート２２とＹ座標検出シート２５とを備えている。Ｙ座標検出シート２５は図示せぬ表示装置の前面に配置されており、Ｘ座標検出シート２２はＹ座標検出シート２５の前面に配置されている。そして、触覚刺激発生装置１の触覚刺激発生シート３はＸ座標検出シート２２の前面に配置されており、透明保護シート６は触覚刺激発生シート３の前面に配置されている。そして、透明保護シート６の前面は指先４０が接触する操作面となっている。なお、本実施形態では、透明保護シート６はカバー体３０と一体に形成されている。また、図３に示すように、Ｙ座標検出シート２５とＸ座標検出シート２２と触覚刺激発生シート３と透明保護シート６とは積層されて、一体のシートとして使用される。
【００２８】
次に、座標入力装置２１のＸ座標検出シート２２について説明する。図２および図３に示すように、Ｘ座標検出シート２２は、ＰＥＴ等からなる透明な絶縁層２３と、絶縁層２３の前面に多数配設された菱形形状の透明電極からなる第１検出電極２４と、を備えている。図４に示すように、第１検出電極２４は均等な分布で配置されて第１検出電極２４群を構成している。第１検出電極２４群のうち複数の第１検出電極２４はＹ軸方向（図示縦方向）に一列に並んで連結され、第１検出電極列２４Ａを構成している。そして、第１検出電極列２４ＡはＸ軸方向（図示横方向）に等間隔に分散配置されている。
【００２９】
次に、座標入力装置２１のＹ座標検出シート２５について説明する。図２および図３に示すように、Ｙ座標検出シート２５は、ＰＥＴ等からなる透明な絶縁層２６と、絶縁層２６の前面に多数配設された菱形形状の透明電極からなる第２検出電極２７と、を備えている。図５に示すように、第２検出電極２７は均等な分布で配置されて第２検出電極２７群を構成している。第２検出電極２７群のうち複数の第２検出電極２７はＸ軸方向に一列に並んで連結され、第２検出電極列２７Ａを構成している。そして、第２検出電極列２７ＡはＹ軸方向に等間隔に分散配置されている。
【００３０】
Ｘ座標検出シート２２の全ての第１検出電極２４と、Ｙ座標検出シート２５の全ての第２検出電極２７と、は平面視で重なり合わないように配置されている。すなわち、第１検出電極２４群において隣接する第１検出電極２４間に形成される隙間の前方にそれぞれ第２検出電極２７が位置し、かつ、第２検出電極２７群おいて隣接する第２検出電極２７間に形成される隙間の後方にそれぞれ第１検出電極２４が位置するという配置にしてある。そして、Ｘ座標検出シート２２の全ての第１検出電極２４と、Ｙ座標検出シート２５の全ての第２検出電極２７と、は図示せぬ座標位置検出用の回路に接続されている。
【００３１】
本実施形態で使用される座標入力装置２１の座標検出方式は、静電容量式と呼ばれる方式である。その検出原理は公知であるため詳細な説明を省略するが、ユーザが指先４０を近接させると、指先４０の近傍で第１検出電極２４と第２検出電極２７との間の静電容量値が減少することにより、この静電容量値の変化に基づいて指先４０の座標位置を検出できるようになっている。
【００３２】
次に、触覚刺激発生装置１の触覚刺激発生シート３について説明する。図２および図３に示すように、触覚刺激発生シート３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる透明な絶縁層４と、絶縁層４の前面に多数配設された菱形形状の透明電極からなる触覚生成電極５と、を備えている。図４〜図６に示すように、触覚生成電極５は、Ｘ座標検出シート２２の第１検出電極２４群のそれぞれの電極と平面視で重なり合うように配置された複数の第１触覚生成電極５ａと、Ｙ座標検出シート２５の第２検出電極２７群のそれぞれの電極と平面視で重なり合うように配置された複数の第２触覚生成電極５ｂと、からなる。そして、これら複数の第１触覚生成電極５ａと複数の第２触覚生成電極５ｂとは、触覚生成電極５群を構成している。
【００３３】
触覚生成電極５群のうち複数の第１触覚生成電極５ａは、第１検出電極２４と同様にＹ軸方向（図示縦方向）に一列に並んで連結され、第１触覚生成電極列５Ａを構成している。そして、第１触覚生成電極列５Ａは、Ｘ軸方向（図示横方向）に等間隔に分散配置されている。また、触覚生成電極５群のうち複数の第２触覚生成電極５ｂは、第２検出電極２７と同様にＸ軸方向に一列に並んで連結され、第２触覚生成電極列５Ｂを構成している。そして、第２触覚生成電極列５Ｂは、Ｙ軸方向に等間隔に分散配置されている。第１触覚生成電極列５Ａは第１検出電極列２４Ａと、第２触覚生成電極列５Ｂは第２検出電極列２７Ａと、それぞれ平面視で重なり合うように配置されている。
【００３４】
次に、触覚刺激発生装置１の透明保護シート６について説明する。図２および図３に示すように、透明保護シート６は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる透明な絶縁層７と、絶縁層７の前面に設けられた抵抗膜８と、を備えている。そして、抵抗膜８の前面が操作面となっている。抵抗膜８は摩擦帯電を抑制するためのものであり、その表面抵抗率は５×１０１１〜５×１０１２Ω／□である。このような抵抗膜８は、例えば所定の表面抵抗率を有する透明な抵抗体の材料で絶縁層７の表面をコーティングすることによって得られる。図３に示すように、透明保護シート６と触覚刺激発生シート３とが積層されたとき、絶縁層７は触覚刺激発生シート３の触覚生成電極５群を覆う位置に延在するようになる。そして、指先４０が操作面に接触するとき、指先４０は抵抗膜８の前面と接触し、かつ、抵抗膜８および絶縁層７を介して触覚生成電極５群と近接することになる。
【００３５】
次に、触覚刺激発生装置１の回路構成および動作原理について図７および図８を用いて説明する。図７は、図１に示す信号発生部の回路構成例を示す説明図である。図８は、図１に示す触覚伝達部の動作原理を示す説明図である。
【００３６】
触覚刺激発生装置１は、触覚伝達部２に制御された電気信号を付与する信号発生部１０を備えている。信号発生部１０では、例えば図７に例示した回路を使用して所定の電気信号を生成している。図７において、Ｓｉは、例えば±２Ｖの範囲内の、指令信号である。Ｓｏは、例えば±２ｋＶ範囲内の、信号発生部１０が生成する電気信号（以下、出力信号Ｓｏと略称）である。指令信号Ｓｉの電圧と演算アンプ１１の基準電圧であるＧＮＤ（０Ｖ）との電位差が演算アンプ１１で増幅されたのち、ドライブ回路１２に入力される。そして、ドライブ回路１２の出力端子の電圧が指令値に従った電圧となるように帰還回路１３を介してフィードバックされて安定化される。ドライブ回路１２の出力端子は抵抗１４を介して触覚伝達部２の触覚生成電極５群に接続され、出力信号Ｓｏが触覚生成電極５群に印加される。抵抗１４の両端には絶縁アンプ１５の２つの入力端子が接続されている。抵抗１４の両端にあらわれる電圧は抵抗１４を流れる電流量に比例することから、抵抗１４の両端の電圧を絶縁アンプ１５にて演算処理し、絶縁アンプ１５の出力端子から電流情報Ｉとして取り出すことにより、ドライブ回路１２から触覚生成電極５群に流れる電流量をモニタできるようになっている。
【００３７】
指令信号Ｓｉとして使用される電気信号は、所定の周期で極性が反転するいわゆる交流の電気信号であり、出力信号Ｓｏも同様に交流の電気信号となる。そして、指令信号Ｓｉの電圧振幅や周期を変化させることにより、出力信号Ｓｏの電圧振幅や周期を制御することができる。また、出力信号Ｓｏが矩形波やパルス状のものであるならば、立ち上がり時間を制御することもできる。
【００３８】
なお、図８に示すように、本実施形態では、このような回路を２つもしくはそれ以上使用して、プラス・マイナスの極性が互いに反対となる、第１電気信号Ｓｏ１と第２電気信号Ｓｏ２とを出力信号Ｓｏとして生成している。そして、第１電気信号Ｓｏ１の電圧振幅と第２電気信号Ｓｏ２の電圧振幅とが、それぞれ所定の値となるように制御している。第１電気信号Ｓｏ１は触覚生成電極５群を構成する第１触覚生成電極５ａに、第２電気信号Ｓｏ２は触覚生成電極５群を構成する第２触覚生成電極５ｂに、それぞれ印加されている。その結果、第１触覚生成電極５ａと第２触覚生成電極５ｂとは、交互に一方が他方に対して相対的にプラス側電極になって他方が相対的にマイナス側電極になる。そして、第１電気信号Ｓｏ１および第２電気信号Ｓｏ２は交流の電気信号なので、プラス側電極とマイナス側電極とは時間とともに入れ替わる。図８では、第１触覚生成電極５ａがプラス側電極となり、第２触覚生成電極５ｂがマイナス側電極となったときの動作状態を示している。
【００３９】
また、本実施形態では、触覚生成電極５群のプラス側電極に流れる電流の電流情報を第１電流情報Ｉ１として、マイナス側電極に流れる電流の電流情報を第２電流情報Ｉ２として、それぞれ取り出し、プラス側電極から指先４０へ流入する電流量と、指先４０からマイナス側電極へ流出する電流量とが、ほぼ同等になるように、第１電流情報Ｉ１と第２電流情報Ｉ２とをモニタしながら電流量を制御している。電流量の制御方法としては、例えば電気信号が矩形波やパルス状のものであるならば、電流量を増やす場合は、立ち上がり時間が短く（立ち上がりが急峻に）なるようにし、電流量を減らす場合は、立ち上がり時間が長く（立ち上がりが緩やかに）なるようにすることで制御することができる。
【００４０】
触覚刺激発生装置１では、このようにして出力信号Ｓｏを触覚伝達部２の触覚生成電極５群に印加している。そして、触覚伝達部２は、透明保護シート６の抵抗膜８および絶縁層７を介して触覚生成電極５群に近接した指先４０と、触覚生成電極５群と、を容量結合させることによって指先４０に電気的な刺激信号を伝達することができる。この刺激信号は、指先４０の皮膚に励起された電荷を利用した第１刺激信号と、指先４０を介して電極パターン間を流れる電流を利用した第２刺激信号と、を含んでいる。
【００４１】
第１刺激信号は、以下のようにして指先４０に伝達することができる。図８に示すように、指先４０が操作面に接触すると、指先４０は抵抗膜８および絶縁層７を介して近傍の触覚生成電極５群と近接し、触覚生成電極５群と容量結合する。そして、触覚生成電極５群には交流の電気信号である出力信号Ｓｏが印加されているので、出力信号Ｓｏの電圧振幅や周期に対応して指先４０が帯電し、指先４０の皮膚に電荷が励起される。この電荷は、指先４０の近傍の触覚生成電極５群と対向する部分に面的に分布する。そして、この電荷によって指先４０を刺激する第１刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００４２】
第２刺激信号は、以下のようにして指先４０に伝達することができる。図８に示すように、指先４０が操作面に接触すると、指先４０は抵抗膜８および絶縁層７を介して近傍の触覚生成電極５群と近接し、触覚生成電極５群と容量結合する。そして、触覚生成電極５群には交流の電気信号である出力信号Ｓｏが印加されているので、出力信号Ｓｏの電圧振幅や周期や立ち上がり時間に対応して触覚生成電極５群と指先４０との間には交流の電流が流れる。この電流は、触覚生成電極５群のうちのプラス側電極から指先４０へ流入する電流と、指先４０から触覚生成電極５群のうちのマイナス側電極へ流出する電流とからなる。そして、プラス側電極から指先４０へ流入する電流量と、マイナス側電極へ指先４０から流出する電流量とがほぼ同等になるように電流量を制御することにより、指先４０を介してプラス側電極から隣接するマイナス側電極へ流れるようになる。電流は最短経路を通って流れようとする性質を持っているので、この電流は、指先４０の中でもプラス側電極およびマイナス側電極の電極パターン間に近い部分に集中して流れる。そして、この電流によって指先４０を刺激する第２刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００４３】
触覚刺激発生装置１では、このような第１刺激信号と第２刺激信号とを指先４０に伝達することができ、電極パターンの形状を意識しやすい擬似的な触覚刺激としてユーザに感知させることができる。そして、このような触覚刺激発生装置１を座標入力装置２１の前面に設置して使用することによって、指先４０が操作面上のどの領域に置かれているのかを触覚刺激としてユーザにフィードバックできるようになる。
【００４４】
次に、信号発生部１０が生成する電気信号である出力信号Ｓｏの特性について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、図７に示す信号発生部の出力信号の特性例を示す説明図である。図１０は、図９に示す出力信号の第１交流信号の特性を示す説明図である。図１１は、図９に示す出力信号の第２交流信号の特性を示す説明図である。
図９〜図１１において、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｖである。
【００４５】
図９に例示するように、出力信号Ｓｏは、所定の周期で極性が反転する第１交流信号Ｓａ１と、第１交流信号Ｓａ１の極性が反転するときに挿入され第１交流信号Ｓａ１よりも短い周期で極性が反転する第２交流信号Ｓａ２と、を含んだ電気信号となっている。第１交流信号Ｓａ１としては、例えば図１０に示すように、電圧振幅がＶ１、周期がＴ１、立ち上がり時間がｔａ、の矩形波が使用される。第１交流信号Ｓａ１の周期Ｔ１としては、例えば２〜１０ｍｓｅｃ（周波数に換算して１００〜５００Ｈｚ）程度の周期のものが使用される。そして、第１交流信号Ｓａ１の極性は半周期（周期Ｔ１の２分の１）ごとに反転する。第２交流信号Ｓａ２としては、例えば図１１に示すように、電圧振幅がＶ１、周期がＴ２、の矩形波が使用される。第２交流信号Ｓａ２の周期Ｔ２としては、例えば第１交流信号Ｓａ１の周期Ｔ１の４分の１程度の周期のものが使用される。
【００４６】
なお、図９では、出力信号Ｓｏとして、第１交流信号Ｓａ１の１周期分の信号において、極性が反転する時間ｔ１とｔ２との間に、第２交流信号Ｓａ２の２周期分の信号を挿入した場合の例を示している。電圧振幅Ｖ１、周期Ｔ１、周期Ｔ２、および立ち上がり時間ｔａは、指令信号Ｓｉの特性を変化させることによって所定の値に制御される。このようにして制御された出力信号Ｓｏを１回または複数回繰り返して触覚生成電極５群に印加することによって、所定の強さに制御された電気的な刺激信号を伝達することができる。このとき、極性が反転する時間ｔ１とｔ２での第１交流信号Ｓａ１の電圧は０でなくともよく、第１交流信号Ｓａ１の電圧がＶ１から−Ｖ１へ減少する時間帯、あるいは−Ｖ１からＶ１へ増加する時間帯であればどこでも良い。
【００４７】
ここで、電気的な刺激信号は、前述したように、指先４０の皮膚に励起された電荷を利用した第１刺激信号と、指先４０を介して電極パターン間を流れる電流を利用した第２刺激信号と、を含んでいる。そして、第１刺激信号の強さは、例えば以下の方法によって制御できる。出力信号Ｓｏの電圧振幅Ｖ１を大きくすると、励起される電荷は増加し、第１刺激信号は強くなる。逆に、電圧振幅Ｖ１を小さくすると、励起される電荷は減少し、第１刺激信号は弱くなる。第２刺激信号の強さは、例えば以下の方法によって制御できる。第１交流信号Ｓａ１の立ち上がり時間ｔａを短く（立ち上がりを急峻に）すると、指先４０へ流入する電流量が増加し、第２刺激信号は強くなる。逆に、立ち上がり時間ｔａを長く（立ち上がりを緩やかに）すると、指先４０へ流入する電流量が減少し、第２刺激信号は弱くなる。触覚刺激発生装置１では、このようにして第１刺激信号および第２刺激信号の強さを制御することができる。
【００４８】
第１刺激信号は、電極形状によらず一様な刺激を発生するのに適している。また、第２刺激信号は、電極形状に即した刺激を発生するのに適している。そして、第１刺激信号の強さと第２刺激信号の強さとを適切に制御することにより、指先４０に伝達する電気的な刺激信号の状態を可変することができる。例えば、特定のボタンのボタン形状のエッジ部を強調する刺激信号を指先４０に伝達することが可能である。また、操作面上の位置に合せて刺激信号を変化させ、例えば、テクスチャ感覚を連想させるような刺激信号を指先４０に伝達することが可能である。また、例えば、スワイプ入力のような動作を行う場合に、動作に合せて刺激信号を時間的に変化させることも可能である。逆に、電極形状や位置等によらず、安定した刺激信号を指先４０に伝達することも可能である。
【００４９】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、信号発生部１０が生成する電気信号である出力信号Ｓｏは、所定の周期Ｔ１で極性が反転する第１交流信号Ｓａ１と、第１交流信号Ｓａ１の極性が反転するときに挿入され第１交流信号Ｓａ１よりも短い周期Ｔ２で極性が反転する第２交流信号Ｓａ２と、を含んでいる。このような出力信号Ｓｏは、時間とともに極性が変化（反転）し、かつ、時間とともに周期も変化する。そして、このような出力信号Ｓｏを利用して極性の変化に周期の変化が加わった刺激信号を指先４０に伝達するので、ユーザが感知しやすい。また、触覚刺激発生装置１では、出力信号Ｓｏの極性の変化に周期の変化を加えることでユーザが感知しやすい刺激信号としているので、出力信号Ｓｏの電圧振幅を小さくすることができる。そのため、ユーザの身体の一部が接地された金属等に触れている状態で、その指先４０を触覚刺激発生装置１に近接または接触させた場合でも、交流の異常電流が指先４０からユーザの体内へ流れ込んでユーザに痛みを感じさせる可能性は低下し、安全性を向上できる。したがって、触覚刺激発生装置１では、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、触覚伝達部２は、触覚生成電極５群と、触覚生成電極５群の前面を覆う位置に設けられた絶縁層７と、を備えている。そして、指先４０を絶縁層７を介して触覚生成電極５群に近接させたとき、絶縁層７によって指先４０と触覚生成電極５群との距離を安定的させることができる。そのため、絶縁層７を介して指先４０と触覚生成電極５群とを安定して容量結合させることができる。その結果、触覚刺激発生装置１では、ユーザが感知しやすい刺激信号を安定して指先４０に伝達することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、触覚生成電極５群は、第１触覚生成電極５ａと第２触覚生成電極５ｂとを有し、出力信号Ｓｏは、プラス・マイナスの極性が互いに反対となる第１電気信号Ｓｏ１と第２電気信号Ｓｏ２とを含み、第１触覚生成電極５ａには第１電気信号Ｓｏ１が、第２触覚生成電極５ｂには第２電気信号Ｓｏ２が、それぞれ印加されている。そして、指先４０を絶縁層７を介してこのような第１触覚生成電極５ａおよび第２触覚生成電極５ｂに近接させると、絶縁層７を介して指先４０と第１触覚生成電極５ａおよび第２触覚生成電極５ｂとが容量結合する。その結果、触覚伝達部２は、指先４０の第１触覚生成電極５ａおよび第２触覚生成電極５ｂと対向する部分に面的に分布する電荷を励起させることができる。また、指先４０を介して第１触覚生成電極５ａと第２触覚生成電極５ｂとの電極パターン間に電流を流させることができる。電流は最短経路を通って流れようとする性質を持っているので、この電流は指先４０の中でも第１触覚生成電極５ａと第２触覚生成電極５ｂとの電極パターン間に近い部分に集中して流れるようになる。触覚刺激発生装置１では、このような電荷と電流とによって、電極パターンの形状を意識しやすく、ユーザがさらに感知しやすい刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００５２】
なお、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、第１電気信号Ｓｏ１の電圧振幅と第２電気信号Ｓｏ２の電圧振幅とがほぼ同等になるように出力信号Ｓｏが制御されていることが望ましい。このような触覚刺激発生装置１では、第１触覚生成電極５ａによって指先４０に伝達する刺激信号（特に第１刺激信号）と、第２触覚生成電極５ｂによって指先４０に伝達する刺激信号（特に第１刺激信号）と、をほぼ同等の強さにすることができる。このような、触覚生成電極５群を、触覚刺激発生シート３の絶縁層４の前面に均等な分布で配置することによって、位置による強さのばらつきが小さい刺激信号を指先４０に伝達することができる。その結果、触覚刺激発生装置１では、ユーザが感知しやすい刺激信号を安定して指先４０に伝達することができる。
【００５３】
次に、抵抗膜８の効果について説明する。本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、触覚伝達部２の透明保護シート６は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる透明な絶縁層７を備えている。このような材質の絶縁層７は指先４０との間で摩擦帯電を生じやすい。ここで、もしも絶縁層７の前面に抵抗膜８が設けられていない場合、絶縁層７の前面が操作面となる。そして、指先４０が絶縁層７と接触しながら移動するときに、指先４０と絶縁層７との間の摩擦帯電によって指先４０の皮膚には電荷が励起されやすくなる。このとき、触覚刺激発生装置１では、絶縁層７を介した指先４０と触覚生成電極５との間の容量結合を利用して指先４０を帯電させている。そして、この帯電によって指先４０の皮膚に励起された電荷を利用して刺激信号（特に第１刺激信号）を発生させているので、摩擦帯電が刺激信号に影響を与える可能性がある。
【００５４】
しかしながら、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、絶縁層７の前面に設けられた抵抗膜８を備えている。そして、抵抗膜８の表面抵抗率は、５×１０１１〜５×１０１２Ω／□である。そして、抵抗膜８の前面が操作面になっている。このような抵抗膜８にはわずかに電流が流れるので、指先４０が抵抗膜８と接触しながら移動するときに、指先４０と抵抗膜８との間に摩擦帯電が発生しても、摩擦帯電によって励起された電荷を抵抗膜８の内部に拡散させることができる。そのため、指先４０と抵抗膜８との間の摩擦帯電を抑制できる。その結果、指先４０と抵抗膜８との間の摩擦帯電の影響がなく、ユーザがさらに感知しやすい刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００５５】
ここで、抵抗膜８の表面抵抗率について図１２を用いて補足説明する。図１２は、本発明の実施形態に係る抵抗膜の表面抵抗率と表面電位との関係を模式的に示す説明図である。図１２において、横軸は表面抵抗率ρ、縦軸は表面電位Ｖｓである。表面電位Ｖｓは、抵抗膜が帯電しやすいほど高くなり、抵抗膜が帯電しにくいほど低くなるので、抵抗膜の帯電しやすさの指標となる。
【００５６】
図１２に示すように、表面抵抗率ρが極端に低いとき、表面電位Ｖｓの値は非常に低くなっている。これは、抵抗膜を電流が非常に流れやすくなり、その結果、非常に帯電しにくくなっていることを示している。このような材質の抵抗膜では、摩擦帯電を生じることはないが、摩擦帯電以外の帯電まで阻害するようになる。例えば、本実施形態では、抵抗膜８および絶縁層７を介した指先４０と触覚生成電極５との間の容量結合を利用して指先４０を帯電させているが、こうした帯電までも阻害してしまう。そのため、このような材質は抵抗膜８には適さない。指先４０と触覚生成電極５との間の容量結合を利用した帯電では、指先４０と触覚生成電極５との間には抵抗膜８とともに絶縁層７も介在しているので、摩擦帯電ほど表面抵抗率ρの影響は大きくないが、表面抵抗率ρがρ１よりも低く（表面電位ＶｓがＶ１よりも低く）なると、こうした傾向は顕著となる。
【００５７】
一方、表面抵抗率ρが極端に高いとき、表面電位Ｖｓは非常に高い値で安定する。これは、抵抗膜を電流がほとんど流れなくなり、その結果、非常に帯電しやすくなっていることを示している。このような材質の抵抗膜では、摩擦帯電を抑制することができない。そのため、このような材質も抵抗膜８には適さない。表面抵抗率ρがρ２よりも高く（表面電位ＶｓがＶ２よりも高く）なると、こうした傾向は顕著となる。
【００５８】
したがって、抵抗膜８の材質としては、表面抵抗率ρがρ１〜ρ２の間にあるような材質が適している。このような材質を抵抗膜８に使用した場合、抵抗膜８にはわずかに電流が流れるので、指先４０が抵抗膜８と接触しながら移動するときに、指先４０と抵抗膜８との間に摩擦帯電が発生しても、摩擦帯電によって励起された電荷を抵抗膜８の内部に拡散させることができる。そのため、指先４０と抵抗膜８との間の摩擦帯電を抑制できる。そして、指先４０と触覚生成電極５との間の容量結合を利用した帯電までは阻害しない。ρ１およびρ２の値は、抵抗膜を帯電させる条件によって多少異なるが、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１に使用する場合、ρ１は１×１０１１〜５×１０１１Ω／□程度、ρ２は５×１０１２〜１×１０１３Ω／□程度となる。したがって、抵抗膜８の表面抵抗率ρは１×１０１１〜１×１０１３Ω／□であることが望ましく、さらに、５×１０１１〜５×１０１２Ω／□であることがより望ましい。
【００５９】
次に、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１を備えた座標入力システムの効果について説明する。これまで、触覚刺激発生装置１と座標入力装置２１とを備え、触覚刺激発生装置１を座標入力装置２１の前面に設置して、座標入力システム２０とした場合の使用例について説明してきた。このような座標入力システム２０では、触覚刺激発生装置１は、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を伝達することができる。そして、このような触覚刺激発生装置１が、座標入力装置２１の前面に設置され、触覚伝達部２は、座標入力装置２１から得られた座標位置の情報に対応して、刺激信号を指先４０に伝達している。その結果、座標入力システム２０では、座標入力装置２１に指先４０が近接したときにその座標位置を検出し、その座標位置に応じた入力操作を可能にするとともに、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００６０】
以上に述べたように、本実施形態に係る触覚刺激発生装置１では、信号発生部１０が生成する電気信号である出力信号Ｓｏは、所定の周期Ｔ１で極性が反転する第１交流信号Ｓａ１と、第１交流信号Ｓａ１の極性が反転するときに挿入され第１交流信号Ｓａ１よりも短い周期Ｔ２で極性が反転する第２交流信号Ｓａ２と、を含んでいる。このような出力信号Ｓｏは、時間とともに極性が変化（反転）し、かつ、時間とともに周期も変化する。そして、このような出力信号Ｓｏを利用して極性の変化に周期の変化が加わった刺激信号を指先４０に伝達するので、ユーザが感知しやすい。また、触覚刺激発生装置１では、出力信号Ｓｏの極性の変化に周期の変化を加えることでユーザが感知しやすい刺激信号としているので、出力信号Ｓｏの電圧振幅を小さくすることができる。そのため、ユーザの身体の一部が接地された金属等に触れている状態で、その指先４０を触覚刺激発生装置１に近接または接触させた場合でも、交流の異常電流が指先４０からユーザの体内へ流れ込んでユーザに痛みを感じさせる可能性は低下し、安全性を向上できる。したがって、触覚刺激発生装置１では、安全で、ユーザが感知しやすい刺激信号を指先４０に伝達することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【００６２】
例えば、触覚刺激発生装置とともに使用される座標入力装置の座標検出方式は、抵抗膜式や表面弾性波式あるいは電磁誘導式などの、静電容量式以外の方式であっても構わない。
【００６３】
触覚刺激発生装置の触覚生成電極の大きさや形状は、座標入力装置の座標検出を阻害しない限り、座標入力装置の第１検出電極および第２検出電極と異なった大きさや形状であっても構わない。また、特定の位置にある触覚生成電極の大きさや形状を、他の位置にある触覚生成電極の大きさや形状と異なるように形成しても構わない。
【００６４】
信号発生部の回路構成は、所定の電気信号を発生させることができるのであれば、図６に示す回路以外の回路構成であっても構わない。また、特定の位置にある触覚生成電極に、他の位置にある触覚生成電極に印加する電気信号とは異なる特性の電気信号を印加しても構わない。
【００６５】
所望の刺激信号を伝達できるのであれば、信号発生部が生成する電気信号（出力信号）が含む第１交流信号および第２交流信号は、矩形波でなく、例えば正弦波やパルス波のような信号であっても構わない。また、所望の刺激信号を伝達できるのであれば、第２交流信号の周期は、第１交流信号の周期の４分の１以外の周期であっても構わない。例えば、第１交流信号の周期の半分の周期であっても、８分の１の周期であっても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１  触覚刺激発生装置
２  触覚伝達部
３  触覚刺激発生シート
４  ７  ２３  ２６  絶縁層
５  触覚生成電極
５ａ  第１触覚生成電極
５ｂ  第２触覚生成電極
５Ａ  第１触覚生成電極列
５Ｂ  第２触覚生成電極列
６  透明保護シート
８  抵抗膜
１０  信号発生部
１１  演算アンプ
１２  ドライブ回路
１３  帰還回路
１４  抵抗
１５  絶縁アンプ
２０  座標入力システム
２１  座標入力装置
２２  Ｘ座標検出シート
２４  第１検出電極
２４Ａ  第１検出電極列
２５  Ｙ座標検出シート
２７  第２検出電極
２７Ａ  第２検出電極列
４０  指先（身体特定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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