(57)【要約】【課題】タッチ感知ディスプレイを有する携帯型電子デバイスおよびその制御方法を提供すること。【解決手段】携帯型電子デバイスであって、タッチ感知ディスプレイと、支持部上に配置され、プレロードされる圧電アクチュエータであって、作動信号に応答して触覚フィードバック信号をタッチ感知ディスプレイへと提供するように構成されている圧電アクチュエータとを含む、携帯型電子デバイス。一実施形態において、携帯型電子デバイスは、ハウジングと、力センサと、プロセッサとをさらに含む、【選択図】図２
2010152888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型電子デバイスであって、
タッチ感知ディスプレイと、
支持部上に配置され、プレロードされる圧電アクチュエータであって、作動信号に応答して触覚フィードバック信号を該タッチ感知ディスプレイへと提供するように構成されている圧電アクチュエータと
を含む、携帯型電子デバイス。
【請求項２】
ハウジングであって、前記タッチ感知ディスプレイは、該ハウジングに対して可動である、ハウジングと、
力センサであって、該タッチ感知ディスプレイの押下げにより該力センサが力信号を生成するように構成されている、力センサと、
該力信号を受信し、作動信号を前記圧電アクチュエータに提供するように構成されているプロセッサであって、該作動信号により該圧電アクチュエータが触覚フィードバックを該タッチ感知ディスプレイへと提供する、プロセッサと
をさらに含む、請求項１に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項３】
前記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータと前記タッチ感知ディスプレイとが加圧された状態で整列するようにプレロードされる、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項４】
前記タッチ感知ディスプレイは、前記圧電アクチュエータに向けて付勢されることにより該圧電アクチュエータをプレロードする、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項５】
前記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータが該圧電アクチュエータから前記タッチ感知ディスプレイに向かう方向に該タッチ感知ディスプレイを移動させることにより触覚フィードバックを提供するようにプレロードされる、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項６】
前記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータが前記タッチ感知ディスプレイから該圧電アクチュエータに向かう方向に該タッチ感知ディスプレイを移動させることにより触覚フィードバックを提供するようにプレロードされる、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項７】
前記タッチ感知ディスプレイは、前記携帯型電子デバイスのハウジングに対して押下げ可能または可動である、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項８】
作動信号を生成するように構成されたプロセッサ
をさらに含む、請求項１に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項９】
前記圧電アクチュエータと前記タッチ感知ディスプレイとの間に配置された力センサ
をさらに含む、請求項１に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項１０】
前記力センサは、力感知レジスタである、請求項９に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項１１】
前記圧電アクチュエータと前記タッチ感知ディスプレイとの間に配置されたパッド
をさらに含む、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項１２】
前記圧電アクチュエータと前記支持部が配置される基部との間に配置された停止部
をさらに含む、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項１３】
前記圧電アクチュエータ上に配置された停止部
をさらに含む、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【請求項１４】
前記圧電アクチュエータと前記携帯型電子デバイスのハウジングとの間に配置された停止部
をさらに含み、
該停止部は、該停止部が供給される前記触覚フィードバックと干渉しないように配置される、請求項１または２に記載の携帯型電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本開示は、携帯型電子デバイスに関し、タッチ感知ディスプレイおよびその制御に関するが、それらには限定されない。
【背景技術】
【０００２】
携帯型電子デバイスを含む電子デバイスは、幅広い用途を獲得しており、例えば、電話機能、電子メッセージ機能、および、その他のパーソナルインフォメーションマネージャ（ＰＩＮ；ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｍａｎａｇｅｒ）の機能を提供し得る。携帯型電子デバイスは、例えば、単純なセルラー電話、スマートフォン、無線パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ；ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線８０２．１１能力またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ能力を有するラップトップコンピュータ等のいくつかのタイプのモバイル局を含む。
【０００３】
ＰＤＡまたはスマートフォン等の携帯型電子デバイスは、概して、ハンドヘルドの使用を意図されており、携帯が容易であることが意図されている。比較的小さなデバイスが、概して、携帯のために望ましい。タッチスクリーンディスプレイとしても公知であるタッチ感知ディスプレイは、ハンドヘルドデバイスに特に有用であり、これらは、小さく、ユーザ入力および出力のために限られた空間を有する。タッチ感知ディスプレイ上に表示される情報は、実行される機能および動作に応じて、改変され得る。携帯型電子デバイスのサイズの縮小に対する継続的な要望により、タッチ感知ディスプレイは継続的にサイズが縮小されてきた。タッチ感知ディスプレイを有するデバイスにおける改善が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
携帯型電子デバイスは、タッチ感知ディスプレイと、支持部上に配置され、プレロードされる圧電アクチュエータとを含み、圧電アクチュエータは、作動信号に応答して触覚フィードバック信号をタッチ感知ディスプレイへと提供するように構成されている。タッチ感知ディスプレイは、圧電アクチュエータに向けて付勢されることにより圧電アクチュエータをプレロードし得る。
【０００５】
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
（項目１）  
携帯型電子デバイスであって、
タッチ感知ディスプレイと、
支持部上に配置され、プレロードされる圧電アクチュエータであって、作動信号に応答して触覚フィードバック信号を該タッチ感知ディスプレイへと提供するように構成されている圧電アクチュエータと
を含む、携帯型電子デバイス。
（項目２）  
ハウジングであって、上記タッチ感知ディスプレイは、該ハウジングに対して可動である、ハウジングと、
力センサであって、該タッチ感知ディスプレイの押下げにより該力センサが力信号を生成するように構成されている、力センサと、
該力信号を受信し、作動信号を上記圧電アクチュエータに提供するように構成されているプロセッサであって、該作動信号により該圧電アクチュエータが触覚フィードバックを該タッチ感知ディスプレイへと提供する、プロセッサと
をさらに含む、項目１に記載の携帯型電子デバイス。
（項目３）  
上記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータと上記タッチ感知ディスプレイとが加圧された状態で整列するようにプレロードされる、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目４）  
上記タッチ感知ディスプレイは、上記圧電アクチュエータに向けて付勢されることにより該圧電アクチュエータをプレロードする、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目５）  
上記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータが該圧電アクチュエータから上記タッチ感知ディスプレイに向かう方向に該タッチ感知ディスプレイを移動させることにより触覚フィードバックを提供するようにプレロードされる、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目６）  
上記圧電アクチュエータは、該圧電アクチュエータが上記タッチ感知ディスプレイから該圧電アクチュエータに向かう方向に該タッチ感知ディスプレイを移動させることにより触覚フィードバックを提供するようにプレロードされる、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目７）
上記タッチ感知ディスプレイは、上記携帯型電子デバイスのハウジングに対して押下げ可能または可動である、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目８）  
作動信号を生成するように構成されたプロセッサ
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目９）  
上記圧電アクチュエータと上記タッチ感知ディスプレイとの間に配置された力センサ
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目１０）  
上記力センサは、力感知レジスタである、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目１１）  
上記圧電アクチュエータと上記タッチ感知ディスプレイとの間に配置されたパッド
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目１２）  
上記圧電アクチュエータと上記支持部が配置される基部との間に配置された停止部
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目１３）  
上記圧電アクチュエータ上に配置された停止部
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
（項目１４）  
上記圧電アクチュエータと上記携帯型電子デバイスのハウジングとの間に配置された停止部
をさらに含み、
該停止部は、該停止部が供給される上記触覚フィードバックと干渉しないように配置される、上記項目のいずれか一項に記載の携帯型電子デバイス。
【０００６】
（摘要）
携帯型電子デバイスであって、タッチ感知ディスプレイと、支持部上に配置され、プレロードされる圧電アクチュエータとを含み、圧電アクチュエータは、作動信号に応答して触覚フィードバック信号をタッチ感知ディスプレイへと提供するように構成されている。タッチ感知ディスプレイは、圧電アクチュエータに向けて付勢されることにより圧電アクチュエータをプレロードし得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示にしたがう、携帯型電子デバイスのブロック図である。
【図２】図２は、本開示にしたがう、圧電アクチュエータを有する携帯型電子デバイスの側部からの断面図である。
【図３】図３は、本開示にしたがう、タッチ感知ディスプレイが押下げられた携帯型電子デバイスの側部からの断面図である。
【図４】図４は、本開示にしたがう、圧電アクチュエータの側部からの断面図である。
【図５】図５は、本開示にしたがう、力センサを有する圧電アクチュエータの側部からの断面図である。
【図６】図６は、本開示にしたがう、停止部を有する圧電アクチュエータの側部からの断面図である。
【図７】図７は、本開示にしたがう、力センサと停止部とを有する圧電アクチュエータの側部からの断面図である。
【図８】図８は、本開示にしたがう、圧電アクチュエータの充電サイクルの電圧のグラフである。
【図９】図９は、本開示にしたがう、タッチ感知ディスプレイの押下げおよび解放の間の圧電要素４０２にわたる電圧のグラフである。
【図１０】図１０は、本開示にしたがう、基部上に押下げられる圧電アクチュエータの平面図である。
【図１１】図１１は、本開示にしたがう、タッチ感知ディスプレイを有する携帯型電子デバイスの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（詳細な説明）
以下では、タッチ感知ディスプレイを有する携帯型電子デバイスに対する触覚フィードバックを提供するための装置および方法を記載する。１つ以上の圧電アクチュエータが利用されることにより、例えば作動信号に応答して、タッチ感知ディスプレイに触覚フィードバックを提供し得る。ハウジングに対していずれかの方向にタッチ感知ディスプレイを動かすことによりフィードバックが提供され得るように、圧電アクチュエータが機械的にプレロードされ得る。アクチュエータは、例えばプロセッサを介して制御されることにより、例えばタッチ感知ディスプレイを介して触覚フィードバックを提供し、スイッチの押下げまたは作動をシミュレートし得る。スイッチは、キーボードの物理的キーの一部分（例えば、ドームスイッチ、スナップスイッチ)として利用され得るスイッチ、または、シミュレートされ得る任意のその他のスイッチであり得る。その他のタイプの触覚フィードバックもまた、そのような制御を介して提供され得る。そのような触覚フィードバックは、タッチ感知ディスプレイの押下げおよび解放に応じて提供され得る。
【０００９】
図示を単純化および明確化するために、参照番号は、対応する要素または類似した要素を示し、複数の図面にわたって繰り返され得る。様々な詳細が、本明細書中に記載されている実施形態の理解を提供するために述べられる。実施形態は、これらの詳細を用いずに実践され得る。その他の例において、周知の方法、手順およびコンポーネントは、記載されている実施形態を不明瞭にすることを回避するために、詳細には記載されていない。記載は、本明細書中に記載されている実施形態の範囲を限定するものとして考えられるべきではない。
【００１０】
本開示は、概して、電子デバイスに関し、そのような電子デバイスは、本明細書に記載されている実施形態においては、携帯型電子デバイスである。携帯型電子デバイスの例は、モバイルまたはハンドヘルドの無線通信デバイス、例えば、ページャ、セルラー電話、セルラースマートフォン、無線オーガナイザ、パーソナルデジタルアシスタント、無線使用可能ノートブックコンピュータ等を含む。携帯型電子デバイスはまた、無線通信能力を有さない携帯型電子デバイス、例えば、ハンドヘルド電子ゲームデバイス、デジタルフォトアルバム、デジタルカメラ等のデバイスでもあり得る。
【００１１】
携帯型電子デバイス１００の例のブロック図が、図１に示されている。携帯型電子デバイス１００は、複数のコンポーネント、例えば、携帯型電子デバイス１００の全体の動作を制御するプロセッサ１０２等を含む。データ通信および音声通信を含む通信機能が、通信サブシステム１０４を介して実行される。携帯型電子デバイス１００によって受信されるデータは、デコーダ１０６によって解凍（ｄｅｃｏｐｍｐｒｅｓｓ）および解読（ｄｅｃｒｙｐｔ）され得る。通信サブシステム１０４は、無線ネットワーク１５０からメッセージを受信したり、無線ネットワーク１５０にメッセージを送信したりする。無線ネットワーク１５０は、任意のタイプの無線ネットワークであり得、データ無線ネットワーク、音声無線ネットワーク、音声通信および無線通信の両方をサポートするネットワークを含むが、それらには限定されない。例えば１つ以上の充電可能バッテリーまたは外部電源へのポートである電源１４２は、携帯型電子デバイス１００に電力供給する。
【００１２】
プロセッサ１０２は、その他のコンポーネントと相互作用し、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０８、メモリ１１０、ディスプレイ１１２（タッチ感知オーバーレイ１１４を有し、電子コントローラ１１６に動作可能に接続されており、これらは共にタッチ感知ディスプレイ１１８を構成する）と、１つ以上のアクチュエータ１２０と、１つ以上の力センサ１２２と、補助入出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１２４と、データポート１２６と、スピーカ１２８と、マイクロフォン１３０と、短距離通信１３２と、その他のデバイスサブシステム１３４とを含むコンポーネントと相互作用する。グラフィカルユーザインターフェースとのユーザ相互作用は、タッチ感知オーバーレイ１１４を介して実行される。プロセッサ１０２は、電子コントローラ１１６を介してタッチ感知オーバーレイ１１４と相互作用する。例えばテキスト、文字、シンボル、イメージ、アイコンおよび携帯型電子デバイス上に表示またはレンダリングされ得るその他のアイテム等の情報は、プロセッサ１０２を介してタッチ感知ディスプレイ１１８上に表示される。プロセッサ１０２は、加速度計１３６と相互作用し得、この加速度計１３６は、重力または重力によって引き起こされる反応力の方向を検出するために利用され得る。
【００１３】
ネットワークアクセスに対する加入者を識別するために、携帯型電子デバイス１００は、例えば無線ネットワーク１５０等のネットワークとの通信のための加入者識別モジュールまたはリムーバブルユーザ識別モジュール(ＳＩＭ／ＲＵＩＭ）カード１３８を用いる。代替的に、ユーザ識別情報がメモリ１１０内にプログラムされ得る。
【００１４】
携帯型電子デバイス１００は、オペレーティングシステム１４６とソフトウェアプログラムまたはコンポーネント１４８とを含み、これらは、プロセッサ１０２によって実行され得、典型的には、持続性の更新可能な格納装置（例えば、メモリ１１０）に格納される。追加的なアプリケーションまたはプログラムが、無線ネットワーク１５０、補助Ｉ／Ｏサブシステム１２４、データポート１２６、短距離通信サブシステム１３２、または、任意のその他の適切なサブシステム１３４を介して、携帯型電子デバイス１００にロードされ得る。
【００１５】
例えばテキストメッセージ、ｅメールメッセージまたはウェブページダウンロード等の受信された信号は、通信サブシステム１０４によって処理され、プロセッサ１０２に入力される。プロセッサ１０２は、ディスプレイ１１２への出力のために、および／または、補助Ｉ／Ｏサブシステム１２４への出力のために、受信された信号を処理する。加入者は、例えばｅメールメッセージ等のデータアイテムを生成し得、これらは、通信サブシステム１０４を介して無線ネットワーク１５０上に送信され得る。音声通信について、携帯型電子デバイス１００の全体の動作は同様である。スピーカ１２８は、電気信号から変換された可聴情報を出力し、マイクロフォン１３０は、処理のために可聴情報を電気信号に変換する。
【００１６】
タッチ感知ディスプレイ１１８は、例えば、容量性、抵抗性、赤外線、表面音響波（ＳＡＷ）タッチ感知ディスプレイ、ひずみゲージ、光学撮像、分散信号技術、音響パルス認識等、当該技術分野において公知の任意の適切なタッチ感知ディスプレイであり得る。容量性タッチ感知ディスプレイは、容量性タッチ感知オーバーレイ１１４を含む。オーバーレイ１１４は、スタックの複数の層のアセンブリであり得、例えば、基板、接地シールド層、バリア層、基板またはその他のバリアによって分離された１つ以上の容量性タッチセンサ層、および、カバーを含み得る。容量性タッチセンサ層は、例えばパターニングされたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の任意の適切な材料であり得る。
【００１７】
１つ以上のタッチは、タッチ接触またはタッチイベントとしても公知であり、タッチ感知ディスプレイ１１８によって検出され得る。プロセッサ１０２は、タッチ位置を含むタッチの属性を決定し得る。タッチ位置データは、接触のエリアまたは接触の単一点（例えば、接触のエリアの中心または中心付近の一点等）を含み得る。タッチの検出に応答して、信号がコントローラ１１６に提供される。タッチは、タッチ感知ディスプレイ１１８の性質に応じて、任意の適切なオブジェクトから検出され得、例えば指、親指、付属肢（ａｐｅｎｄａｇｅ）、または、その他のアイテム、例えば、スタイラス、ペンまたはその他のポインタ等から検出され得る。コントローラ１１６および／またはプロセッサ１０２は、タッチ感知ディスプレイ１１８上の任意の適切な接触部材によってタッチを検出し得る。複数の同時のタッチが検出され得る。
【００１８】
アクチュエータ（単数または複数）１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８に十分な力を適用することによって押下げられることにより、アクチュエータ１２０の作動力に打ち勝ち得る。アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８のいずれかの場所を押下げることによって作動され得る。アクチュエータ１２０は、作動されたときに、プロセッサ１０２に入力を提供し得る。アクチュエータ１２０の作動は、触覚フィードバックの供給を引き起こし得る。様々なタイプのアクチュエータ１２０が利用され得るが、２つのみが本明細書中に記載されている。力が適用されるときに、タッチ感知ディスプレイ１１８は、押下げ可能、旋回可能および／または可動であり得る。
【００１９】
圧電アクチュエータ１２０を有する携帯型電子デバイス１００の断面側面図が図２に示されている。断面は、アクチュエータ１２０の中央を通って取られている。携帯型電子デバイス１００は、図１に示されたような構成部品を収納するハウジング２０２を含んでいる。ハウジング２０２は、背板２０４とタッチ感知ディスプレイ１１８を収納するフレーム２０６とを含み得る。側壁２０８が、背板２０４とフレーム２０６との間に延びている。基部２１０は、側壁２０８の間に延びており、背板２０４に略平行であり、アクチュエータ１２０を支持している。ディスプレイ１１２および上板１１４は、マグネシウムのような適切な材料の支持トレイ２１２の上に支持されている。スペーサ２１６は、支持トレイ２１２とフレーム２０６との間に配置され得る。スペーサ２１６は、有利にフレキシブルであり、また、従順なあるいは圧縮可能であり得、ゲルパッド、板ばねのようなばね部品、フォーム（ｆｏａｍ）等を含み得る。
【００２０】
タッチ感知ディスプレイ１１８は、ハウジング２０２に関して可動であり押込み可能である。タッチ感知ディスプレイ１１８に与えられた力３０２は、タッチ感知ディスプレイ１１８を基部２１０に向かって動かす、あるいはへこませ、十分な力が与えられた場合、図３に示されているように、アクチュエータ１２０は押される、つまり、起動される。タッチ感知ディスプレイ１１８は、また、アクチュエータ１２０を押すようにハウジング内で旋回し得る。アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８上の任意の部分を押すことによって起動され得る。プロセッサ１０２は、アクチュエータ１２０が押された、つまり起動されたとき、信号を受信する。
【００２１】
圧電アクチュエータ１２０の断面側面図が図４に示されている。アクチュエータ１２０は、１つ以上の圧電デバイスあるいは素子４０２を含み得る。図４の断面は、この例で使用されている圧電アクチュエータ１２０の１つの中央を通って取られている。圧電アクチュエータ１２０は、基部２１０とタッチ感知ディスプレイ１１８との間に配置されて示されている。圧電アクチュエータ１２０は、圧電素子４０２を含んでおり、圧電素子４０２は、基板４０４に、接着、ラミネート、レーザ溶接によって、および／または他の適切な締め付け方法あるいは装置によって、止められている圧電セラミックディスクのような素子である。圧電材料は、鉛ジルコニウムチタンあるいは任意の他の適切な材料であり得る。圧電素子４０２は、この例ではセラミックディスクであるが、圧電材料は、例えば、厚さが一定でなく、所望の仕様に一致するような任意の適切な形状および幾何学的特徴を有し得る。
【００２２】
シムといわれることもあり得る基板４０４は、ニッケルあるいは、例えば、ステンレス鋼、黄銅等のような任意の他の適切な材料で構成され得る。圧電素子４０２における電荷の集積の結果として、あるいは、タッチ感知ディスプレイ１１８に加えられた外力のような力に応答して、圧電素子４０２が直径方向に収縮するとき、基板４０４は湾曲する。
【００２３】
基板４０４および圧電素子４０２は、圧電素子４０２を支持するリング形状のフレームのような支持部４０６の上に吊り下げられあるいは配置され得、図４に示されているように、圧電アクチュエータ１２０のたわみを許容する。支持部４０６は、基部２１０上に配置され得、あるいは、基部２１０の一部であり得る、または基部２１０と統合され得、基部２１０は、プリント回路基板であり得る。選択として、基板４０４は基部２１０に寄りかかり得、それぞれのアクチュエータ１２０は、基部２１０の開口部に配置され、吊り下げられあるいはプレロードされ得る。アクチュエータ１２０は、これらの実施形態では、支持部４０６あるいは基部２１０には締め付けられてはいない。アクチュエータ１２０は、選択として、接着あるいは他の接合方法のような任意の適切な方法で支持部４０６に締め付けられ得る。
【００２４】
パッド４０８は、圧電アクチュエータ１２０とタッチ感知ディスプレイ１１８との間に配置され得る。この例のパッド４０８は、少なくとも最小限の衝撃吸収あるいは緩衝保護を提供し得、硬質ゴム、シリコーンおよび／または、ポリエステルのような適切な材料を含み、および／または、ポリカーボネートのような他の材料を含み得る圧縮し得る要素である。パッド４０８は、圧電アクチュエータ１２０に対する緩衝あるいはクッションを提供し得、圧電アクチュエータ１２０および／または１つ以上の力センサ１２２の作動を容易にし得、１つ以上の力センサ１２２は、圧電アクチュエータ１２０とタッチ感知ディスプレイ１１８との間に配置されている。パッド４０８は、実質的には、タッチ感知ディスプレイ１１８に加えられたあるいはタッチ感知ディスプレイ１１８上の力を緩衝しない。パッド４０８は、力センサ１２２と有利に整列されている。タッチ感知ディスプレイ１１８が押されたとき、力センサ１２２は力信号を発生し、力信号は、マイクロプロセッサ１０２によって受信され解釈される。パッド４０８は、力センサ１２２上のタッチ感知ディスプレイ１１８に働く力の集中を容易にする。パッド４０８は、力センサ１２２がパッド４０８の上か下かでも、タッチ感知ディスプレイ１１８とアクチュエータ１２０との間で力を移送する。パッド４０８は、有利にフレキシブルであり弾性であり、アクチュエータ１２０からタッチ感知ディスプレイ１１８への触覚フィードバックの提供を容易にする。
【００２５】
選択的力センサ１２２は、図５に示されているように、圧電アクチュエータ１２０とタッチ感知ディスプレイ１１８との間に配置され得る。力センサ１２２は、例として、タッチ感知ディスプレイ１１８とパッド４０８との間、または、パッドと圧電アクチュエータ１２０との間に配置され得る。力センサ１２２は、力感知レジスタ、ひずみゲージ、圧電あるいはピエゾ抵抗デバイス、圧力センサまたは他の適切なデバイスであり得る。特許請求範囲を含む本明細書を通して利用されるとき、力は、圧力、変形、応力、ストレイン、力密度、力−領域関係、推力、トルクおよび、力あるいは関係する量を含む他の効果のような、力の測定、推定、および／または計算をいう。圧電デバイスは、圧電素子４０２であり得、力センサとして利用され得る。
【００２６】
検出されたタッチに関連した力情報は、タッチの位置に関連した情報のような情報を選択するために利用され得る。例えば、力の閾値に合致しないタッチは、選択オプションをハイライトし得、力の閾値に合致するタッチは、その選択オプションを選択あるいはその選択オプションを選択し得る。選択オプションは、例えば、キーボードの表示されたあるいは仮想的なキーを含み、例えば、「キャンセル」、「消去」あるいは「ロック解除」のような選択ボックスあるいは選択ウィンドウ、音楽プレイヤのプレイあるいはストップのような機能ボタン等を含む。異なる強さの力は、異なる機能あるいは入力に関連し得る。例えば、より少ない力がパンであり、より強い力がズームであり得る。
【００２７】
選択的停止部６０２が、図６に示されているように、圧電アクチュエータ１２０と基部２１０との間に配置され得る。代替として、図７に示されているように、停止部７０２は、圧電素子４０２上に配置されたコーティングであり得る。停止部６０２および７０２は、圧電素子４０２の基部２１０に向かう移動あるいは動きの終点を提供している。停止部６０２および７０２は、圧電素子４０２をクッションするあるいは緩衝し得、負荷を圧電素子４０２端の動きとして分散する。停止部６０２、７０２は、有利に、アクチュエータ１２０によって提供された触覚フィードバックに影響を与えない。停止部６０２、７０２は、シリコーンまたはポリエステルのような任意の他の圧縮可能または従順な材料から構成され得、および／または、ポリカーボネートのような他の材料を含み得る。
【００２８】
力センサ１２２は、コントローラに動作可能に結合され得、コントローラは、増幅器およびアナログデジタル変換器を含み得、圧電アクチュエータ１２０は、コントローラと通信する圧電ドライバ（示されてはいない）に接続され得る。コントローラは、力センサ１２２のそれぞれの力の値を判定し得る。コントローラは、プロセッサ１０２と通信し得、プロセッサ１０２あるいはコントローラ１１６の一部であり得る。コントローラは、圧電ドライバを制御し、圧電ドライバは、圧電素子４０２の電圧を制御し、従って、タッチ感知ディスプレイ１１８上の圧電アクチュエータ１２０によって加えられた電荷と力とを制御する。圧電ディスク４０２は、実質的に等しく同時に、等しくなく、および／または分離して制御され得る。
【００２９】
圧電アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８に対する触覚フィードバックを提供し、触覚フィードバックは機械的ドームスイッチ／アクチュエータの押し下げ、または落ち込み、解放または静止位置への戻りをシミュレートする。つまり、例えば、タッチ感知ディスプレイ上のタッチの力が様々な力の閾値を満たしているか否かに基づいて、圧電アクチュエータ１２０は触覚フィードバックを提供し、触覚フィードバックは、押し下げおよびドームスイッチの解放をシミュレートする。圧電アクチュエータ１２０は、他のタイプのスイッチをシミュレートし得、他のタイプのフィードバックを提供し得る。
【００３０】
外力がなく、圧電素子４０２上に電荷がない場合、図２から図７に示されているように、機械的プレロードが原因で圧電素子は僅かに曲がり得る。ハウジング２０２内に構成されているので、タッチ感知ディスプレイ１１８は、基部２１０に対して圧縮的に圧電アクチュエータ１２０、力センサ１２２（もし、含まれていれば）およびパッド４０８（もし、含まれていれば）を積層しており、圧電アクチュエータ１２０のプレロードをもたらす。圧電アクチュエータ１２０は、このように、プレロードされ得、圧電アクチュエータ１２０およびタッチ感知ディスプレイ１１８は加圧された状態で圧縮されている。タッチ感知ディスプレイ１１８は、図２から図７に示されており、圧電アクチュエータ１２０に向けて付勢されており、圧電アクチュエータ１２０をプレロードしている。プレロードは、湾曲した、つまり曲がったアクチュエータ１２０をもたらし、板ばねとして、アクチュエータ１２０からタッチ感知ディスプレイ１１８への方向に、および、タッチ感知ディスプレイ１１８からアクチュエータ１２０への方向への反対の方向に、つまり、図３の矢印３０２によって示されているように、図の透視図の上下、つまりｚ方向への触覚フィードバックの提供を容易にする。圧電アクチュエータ１２０は、プレロードされ得、圧電アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８を圧電アクチュエータからタッチ感知ディスプレイ１１８への方向に配置することによって、触覚フィードバックを提供できる。従って、可動であるタッチ感知ディスプレイ１１８への触覚フィードバックは、押し下げおよび、キーボードのキーあるいはドームスイッチのような物理的キーの解放をシミュレートし得る。基板４０４および圧電素子４０２は、僅かに曲がって、つまりプレワープして製造され得る。圧電セラミック４０２が、アクリル系接着剤で基板４０４に接着されているとき、熱がアクリルのキュアとして与えられ得、結果として、湾曲をもたらす。プレロードは、圧電アクチュエータ１２０とタッチ感知ディスプレイ１１８との間の機械的結合を容易にする。アクチュエータ１２０のプレロードは、図に示されているように、例えば、５０から１００ミクロンの、基部２１０あるいはハウジング２０２の底または背板２０４の方向へのアクチュエータ１２０の中心の移動をもたらす。任意の他の適切なプレロードあるいは移動が利用され得る。アクチュエータ１２０は、図３に示されているように、タッチ感知ディスプレイ１１８が押されたとき、例えば、タッチ感知ディスプレイ１１８を基部２１０あるいはハウジング２０２の底に向かって動かすあるいは回転する加えられた力によって、ハウジング２０２の底に向かって、例えば、５０から１００ミクロンさらに移動し得る。
【００３１】
圧電アクチュエータ１２０の収縮は、例えば、タッチ感知ディスプレイ１１８に外的に加えられた力に対向するばね様の力を与える。基板４０４は、圧電素子４０２での電荷の蓄積が原因で、あるいは、タッチ感知ディスプレイ１１８に加えられた外力のような力に応答して、圧電素子４０２が収縮したとき、曲がる。電荷は、与えられる電圧あるいは電流を変化することによって調節され得、それによって、圧電素子４０２およびタッチ感知ディスプレイの結果の動きによって加えられた力を制御する。圧電素子４０２上の電荷は、制御された放電電流によって除去され得、制御された放電電流は圧電素子４０２が拡大し、力を解放し、それによって、圧電素子４０２によって加えられた力を減少させる。電荷は、比較的短い時間に有利に除去され得、触覚フィードバックを提供する。従って、圧電アクチュエータ１２０は、圧電アクチュエータ１２０がタッチ感知ディスプレイ１１８上に力を加えるとき、真っ直ぐにするあるいは平らにし、タッチ感知ディスプレイ１１８が押されたとき、より大きく曲がる。
【００３２】
図８に示されたグラフは、圧電アクチュエータ１２０の充電サイクルを例示しており、単一充電８０２、プラトー８０４、および単一放電８０６を示している。単一充電サイクルは、機械的スイッチの応答をシミュレートし得、触覚フィードバックを提供する。充電の増加８０２および放電の減少８０６は、図８では対称として示されているが、増加と減少は対称的である必要はない。電圧の形状、振幅、および継続時間を変更することによって、異なるタイプの触覚フィードバックが提供され得る。例えば、図９は、ドーム型のスイッチの押し下げおよび解放をシミュレートしている触覚フィードバックを例示しており、ドーム型のスイッチは、キーボードで利用され得るタイプのキーである。充電および放電は、ユーザがタッチ感知ディスプレイ１１８上の結果の力を検出しないような方法で実行され得、あるいは、ユーザがタッチ感知ディスプレイ１１８上の結果の力を検出するように意図された方法で実行され得る。
【００３３】
タッチ感知ディスプレイ１１８の押し下げおよび解放に対する圧電ディスク４０２を渡っての電圧のグラフが、図９に示されている。この例は、圧電アクチュエータ１２０によって提供された触覚フィードバックとしてのドーム型のスイッチをシミュレートしている。圧電素子４０２の一つに渡っての電圧対時間が示されている。圧電素子４０２を渡っての電圧は、圧電素子４０２に加えられた電荷に関係している。電圧は、例えば、０〜１５０Ｖの間で変化し得る。タッチイベントの継続は、時刻０で始まり、タッチ感知ディスプレイに加えられた外力は増加し、タッチ感知ディスプレイ１１８は基部２１０に向かって動き、図３に示されたように、圧電アクチュエータ１２０のたわみをもたらす。力が第１の閾値より下である場合、ポイント９０２の前で示されているように、圧電アクチュエータ１２０は動かされない。
【００３４】
閾値力が９０２において到達された場合、例えば、力センサ１２２が、閾値力を検出するあるいは測定する場合、電流を圧電素子４０２に加えることによって、圧電アクチュエータ１２０は動かされる。加えられた電流は、ある期間に渡りランプアップされ得る。例えば、タッチ感知ディスプレイ１１８上の力およびタッチ感知ディスプレイ１１８の任意の結果のたわみは、ユーザによっては検出できない。例えば、タッチ感知ディスプレイ１１８に加えられた外力は、約１．５Ｎであり得る。圧電アクチュエータ１２０は逆のばね様の力を提供し、動かされたとき、例えば、約２０ミリ秒に渡って約０．７Ｎのさらなる逆の力にランプアップし得る。曲線９０４は、圧電ディスク４０２を充電するための加えられた電流の結果として、圧電ディスク４０２を渡っての電圧の増加を例示している。圧電素子４０２上の電荷は、ポイント９０６からポイント９０８への適切な放電電流によって除去され得、それによって、圧電ディスク４０２を渡る電圧を減少させる。電荷は、ランプアップの期間よりも短い期間で除去され得る。例えば、約０．７Ｎのさらなる逆の力は、ポイント９０６と９０８との間で約３ミリ秒の間、約０に減少され得、それによって、タッチ感知ディスプレイ１１８の基部２１０に向かう動きを生じ、ドーム型スイッチの落ち込みをシミュレートし、触覚フィードバックを提供する。
【００３５】
タッチ感知ディスプレイ１１８上の力は、タッチ感知ディスプレイ１１８が解放されるとき、例えば、ポイント９０８と９１０との間でユーザがタッチイベントを終了するとき、に減少する。タッチイベントの終了は、力センサ１２２が、第２の力の閾値に合致する力を検出するあるいは測定すると、検出される。圧電素子４０２に加えられた電流は、例えば、約３ミリ秒の期間に渡って増加し、それによって、圧電ディスク４０２を渡っての電圧をポイント９１０と９１２との間で増加させ、圧電アクチュエータ１２０によってタッチ感知ディスプレイ１１８に加えられた力を、例えば、約０．７Ｎに増加させる。タッチ感知ディスプレイ１１８の基部２１０から離れる動きは、曲線９１４に沿ったランプダウンあるいは曲線９０４に沿ったランプアップの期間に比較して非常に短い期間に起きるという結果になる。ドーム型スイッチの解放は、提供された触覚フィードバックとして、このようにシミュレートされる。圧電素子４０２上の電荷は、放電電流によって除去され、それによって、圧電素子４０２を渡っての電圧を減少させ、曲線９１４に沿ってさらなる加えられた力を約０に減少させる。この減少曲線は、ドーム型スイッチの解放をシミュレートする時間に比べてより長い期間に渡って起きる。例えば、放電電流は、図９のグラフの下方スロープ区間で示されているように、ランプダウンの期間、つまり、約２０ミリ秒の減衰期間、圧電素子４０２を渡っての電圧を減少するために加えられ得、それによって、例えば、減少がユーザによって検出されないような期間で、圧電アクチュエータ１２０によって加えられた力を除去する。
【００３６】
プロセッサ１０２は、作動信号を発生し、アクチュエータ１２０に提供し、触覚フィードバックをタッチ感知ディスプレイ１１８に提供する。作動信号は、継続時間、大きさつまり強度、およびアクチュエータ１２０に対するフィードバック情報の頻度等の触覚フィードバック情報を含む。作動信号は、力つまり力センサ１２２によって提供された力信号に少なくとも一部分基づき得る。フィードバックの強度は、加えられた力の量に関係して変化し得る。作動信号は、情報および／または、どのようにアクチュエータ１２０がタッチ感知ディスプレイ１１８を動かすかの指令を提供する。圧電アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイをハウジング２０２に関して動かし、触覚フィードバックを提供する。例えば、圧電アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８を反対側の方向、例えば、図３の透視図からｚ方向つまり上下方向のそれぞれに動かし得、タッチ感知ディスプレイ１１８の振動をもたらす。タッチ感知ディスプレイ１１８は、ハウジング２０２に関して内側方向に、つまり、ハウジング２０２の基部２１０つまり背板２０４に向かう方向に動き得る。タッチ感知ディスプレイ１１８は、また、ハウジング２０２に関して外側方向に、つまり、ハウジング２０２の基部２１０つまり背板２０４から離れる方向に動きうる。他の例では、触覚フィードバックの提供は、単パルスあるいはクリックのようなタッチ感知ディスプレイ１１８の単一の動きをもたらす。触覚フィードバックは、例えば、振動およびパルスまたはクリックを、個別にあるいは組合せで含み得、様々な異なる感受可能な感触感覚をシミュレートし得る。触覚フィードバックは、タッチ感知ディスプレイ１１８に提供されるが、より少ない強度のフィードバックがハウジング２０２に沿って感じられ得る。
【００３７】
アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８を反対方向に、例えば、図面の透視図からｚ方向つまり上下方向に振動させ得る。タッチ感知ディスプレイ１１８は振動し、ハウジング２０２は比較的静止状態に留まる、つまり、ハウジング２０２は直接には振動されない。タッチ感知ディスプレイ１１８は、例えば、１００Ｈｚと１６０Ｈｚとの間の１つ以上の周波数で振動し得る。代替として、タッチ感知ディスプレイ１１８は、例えば、５０Ｈｚで１／１０秒振動し、その後、１００Ｈｚで１／１０秒振動するように、複数の周波数で振動し得る。アクチュエータ１２０は、様々なあるいは変化する間隔で振動するように制御され得る。他の例では、アクチュエータ１２０は、タッチ感知ディスプレイ１１８を、例えば、０Ｈｚから１５０Ｈｚに、０Ｈｚに戻るように、変化する周波数掃引に渡って、振動するように制御され得る。振動は、他の周波数で他の周波数レンジに渡って提供され得る。パルス、クリックあるいはポップのような他の触覚フィードバックは、圧電アクチュエータ１２０によって提供され得る。
【００３８】
作動信号は、タッチ感知ディスプレイ１１８上に表示されたオプションの選択関連する力のような力の条件に合うような、タッチ感知ディスプレイ１１８の押し下げを検出することに応答して発生され得る。作動信号は、無線通信の受信に応答して発生され得る。例えば、携帯型電子デバイス１００は、入信中の無線通信が受信されるとき、可聴の通知の代わりに振動をもたらす設定を有し得る。無線通信は、携帯電話呼び出しのような音声通信、あるいはｅメール、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージ、テキストメッセージ等のようなデータ通信であり得る。作動信号は、音声通信の呼び出し者、あるいはデータ通信の送信者の同一性に従って変化され得、それによって、誂えられた通知を提供する。圧電アクチュエータ１２０の構成は、このように、触覚フィードバックを提供するように振動モータの代わりに利用され得、振動モータは携帯型電子デバイス１００の設計から排除される。圧電アクチュエータ１２０は、振動モータが行っているような、スピードを早めるあるいは遅くすることに沿うための大量の時間を必要としなく、従って、圧電アクチュエータ１２０は、フィードバックを提供するように指令されたとき、振動つまり触覚フィードバックを、振動モータよりすばやく提供できる。このように、触覚フィードバックは、タッチ感知ディスプレイ１１８からの検出された入力に応答して、あるいは、無線通信のような外部信号の受信に応答して提供され得る。
【００３９】
上述のように、アクチュエータ１２０は、押込みと続く解放のドーム型スイッチの感触とをエミュレートし得、エミュレートは、キーボードの押込みと解放をシミュレートするのと同様である。このように、仮想キーつまりソフトキーが、タッチ感知ディスプレイ１１８を押して解放することによって選択される毎に、キーを押して解放することをシミュレートする触覚フィードバックが、圧電アクチュエータ１２０を介して提供される。そのようなフィードバックは、物理的キーで構成されるキーボード上のタイピングをシミュレートする。同様なあるいは他のフィードバックが、ユーザが、表示された消去あるいはアンロックボックスの例の決定ウィンドウのような他の表示されたオプションを選択するとき、提供され得る。フィードバックは、携帯型電子デバイス１００のカメラの動作中に提供され得る。例えば、タッチ感知ディスプレイ１１８を押し下げることは、シャッタとして動作し得、デジタル画像を取り記録し、フィードバックは、シャッタを押し解放する感触をシミュレートし得る。他の物理的スイッチが、圧電アクチュエータ１２０によって提供された触覚フィードバックを通してシミュレートされ得る。
【００４０】
基部２１０上に配置された圧電アクチュエータ１２０の上面図が、図１０に示されている。基部２１０は、有利に、プリント回路基板あるいは他の適切な構造であり得る。４つの支持部４０６および圧電アクチュエータ１２０が各支持部４０６に配置されている。他の電子あるいは機械構成部品が、基部２１０上に配置され得る。力センサ１２２は各アクチュエータ１２０の上に配置されて示されている。導電体（示されていない）が基部２１０の上に配置され得、各圧電アクチュエータ１２０および各力センサ１２２をプロセッサ１０２に電気的に接続する。パッド４０８が各力センサ１２２に関して配置されて示されている。この例では、４つのアクチュエータ１２０が利用されており、アクチュエータ１２０は基部２１０のそれぞれの角の近くに、つまり、タッチ感知ディスプレイ１１８のそれぞれの角のちかくに配置されている。４つのアクチュエータ１２０および力センサ１２２が図１０の例に示されているが、例えば、任意の適切な数のこれらのデバイスのように、１つ以上のデバイスが利用され得、任意の適切な位置に配置され得る。力センサ１２２、圧電素子４０２、基板４０４、支持部４０６、パッド４０８、および／または、停止部６０２、７０２が円形の幾何学的配置で示されているが、任意の適切な幾何学的配置が、これらのデバイスに対して利用され得る。例えば、長方形、正方形、楕円形およびストリップ状のアクチュエータが利用され得る。代替として、圧電素子４０２が基板４０４の最上部に、力センサ１２２と基板４０４との間に固定され得る。任意の適切なサイズの力センサ１２２、圧電素子４０２、基板４０４、パッド４０８、および／または、停止部６０２、７０２が利用され得る。これらのデバイス１２２、４０２、４０４、４０８、６０２、７０２の相対的なサイズは、選択され得、所望の応答とフィードバックを容易にし、利用可能か空間内に当てはめることを容易にする。
【００４１】
力センサ１２２、圧電素子４０２、基板４０４、パッド４０８、および／または、停止部６０２、７０２が、有利に互いに中心に集められて示されている。圧電素子４０２の中心は最大の可能性のある移動距離をｚ方向に有しているので、このような整列は、有利である。それにもかかわらず、圧電アクチュエータ１２０の中心領域の近くあるいは周辺にはない力センサ１２２およびパッド４０８の他の整列は、うまく実装され得る。これらのデバイス１２２、４０２、４０４、４０８、６０２、７０２の他の配置および構成は、また、異なる順序を含んで成功であり得る。それぞれのパッド４０８は、力センサ１２２、基板４０４、基部２１０あるいはそれらの任意の構成部品に選択的に固定され得る。それぞれの力センサ１２２は、パッド４０８、基板４０４、基部２１０あるいはこれらの任意の組合せに選択的に固定され得る。接着剤、ラミネート、あるいは他の適切な方策／プロセスが固定手段として利用され得る。
【００４２】
タッチ感知ディスプレイ１１８を有する携帯型電子デバイス１００が図１１に示されている。ハウジング２０２、スピーカ１２８、および様々な物理的ボタンつまりキー２０４もまた示されている。キー２０４はタッチ感知ディスプレイから離れて示されているが、キー１１０２は、代わりに、タッチ感知ディスプレイ１１８上に表示されたソフトキーあるいは仮想キーであり得る。本開示は、触覚フィードバックを有するタッチパッドのような他のタッチ感知入力デバイスに応用され得る。
【００４３】
アクチュエータ１２０によって加えられた力が原因で、アクチュエータ１２０のトリガからの結果としてのフィードバックループは、例えば、時間遅延、力閾値条件等の任意の組合せのようなソフトウェアで対処され得る。
【００４４】
本明細書で記述された方法は、例えば、プロセッサ１０２によって実行されるソフトウェアによって実行され得る。このような方法を実行するソフトウェアのコーディングは、本明細書の記述が与えられた当業者の範囲内にある。コンピュータ読み取り可能なコードを有するコンピュータ読み取り可能な媒体が、携帯型電子デバイス１００の少なくとも１つのプロセッサによって実行され得、本明細書に記述された方法を実行する。
【００４５】
圧電アクチュエータを利用する携帯型電子デバイスは、記述したように、ユーザに多用途の触覚フィードバックを提供する。圧電アクチュエータは、本明細書で記述したように、吊り下げられた場合、触角フィードバックが、振動モータの代わりの振動を含み、押込み可能な／可動なタッチ感知ディスプレイを上方におよび／または下方に、つまり、携帯型電子デバイスのハウジングの背面から離れるようにあるいはそれに向かって動かすことによって、触覚フィードバックを提供できる。アクチュエータは、ほとんど任意の時間にタッチ感知ディスプレイを上方にあるいは下方に動かすように制御され得る。触覚フィードバックは、複数のタッチに応答してすばやく連続して提供され得る。検出されたタッチに関連する力情報が利用され得、情報を選択し、関連する異なる大きさの力を異なる機能つまり入力の能力を提供する。本明細書で記述された圧電アクチュエータの構成は、携帯型電子デバイス以外のタッチ感知ディスプレイのないデバイスを含むデバイスに応用され得、触覚フィードバックを提供する。
【００４６】
携帯型電子デバイスは、タッチ感知ディスプレイと、支持部の上に配置されてプリロードされた圧電アクチュエータとを含み、作動信号に応答して、触覚フィードバックをタッチ感知ディスプレイに提供するように構成されている。代替として、携帯型電子デバイスは、タッチ感知ディスプレイと、作動信号に応答して、触覚フィードバックをタッチ感知ディスプレイに提供するように構成されている圧電アクチュエータとを含んでおり、タッチ感知ディスプレイは、圧電アクチュエータに向かって付勢され、圧電アクチュエータをプリロードする。他の実施形態では、携帯型電子デバイスは、ハウジングと、ハウジングに関して可動なタッチ感知ディスプレイと、ハウジングとタッチ感知ディスプレイとの間でプリロードされている圧電アクチュエータと、タッチ感知ディスプレイの押込みが、力センサが力信号を発生するように構成されている力センサと、力信号を受信し、作動信号を圧電アクチュエータに提供するように構成されているプロセッサとを含み、作動信号が、圧電アクチュエータに触覚フィードバックをタッチ感知ディスプレイに提供するようにしている。
【００４７】
圧電アクチュエータは、プリロードされ得、圧電アクチュエータおよびタッチ感知ディスプレイが加圧された状態で整列されている。タッチ感知ディスプレイは、圧電アクチュエータに向かって付勢され、圧電アクチュエータをプリロードする。圧電アクチュエータは、プリロードされ得、圧電アクチュエータが、タッチ感知ディスプレイを圧電アクチュエータからタッチ感知ディスプレイに向かう方向に押し下げることによって、触覚フィードバックを提供する。圧電アクチュエータが、プリロードされ得、圧電アクチュエータが、タッチ感知ディスプレイをタッチ感知ディスプレイから圧電アクチュエータに向かう方向に移動することによって、触覚フィードバックを提供する。タッチ感知ディスプレイは、携帯型電子デバイスに関して押し込まれ得るあるいは可動であり得る。デバイスは、作動信号を発生するように構成されているプロセッサを含み得る。デバイスは、圧電アクチュエータとタッチ感知ディスプレイとの間に配置されている力センサを含み得る。力センサは、力感知レジスタであり得る。デバイスは、圧電アクチュエータとタッチ感知ディスプレイとの間に配置されているパッドを含み得る。デバイスは、圧電アクチュエータと、支持部が配置される基部との間に配置されている停止部を含み得る。デバイスは、圧電アクチュエータの上に配置されている停止部を含み得る。デバイスは、圧電アクチュエータと携帯型電子デバイスのハウジングとの間に配置されている停止部を含み得、停止部は、停止部が触覚フィードバックを妨害することのないように配置されている。
【００４８】
携帯型電子デバイスは、ハウジングと、ハウジングに対して可動なタッチ感知ディスプレイと、タッチ感知ディスプレイを動かすことにより作動信号に応答してタッチ感知ディスプレイに触覚フィードバックを提供するように構成される少なくとも１つの圧電アクチュエータとを含む。少なくとも１つの圧電アクチュエータは、タッチ感知ディスプレイを反対の方向に動かすことがあり得、その結果、タッチ感知ディスプレイの振動を引き起こし得る。触覚フィードバックの供給は、その結果として、タッチ感知ディスプレイの単一の動きを引き起こし得る。タッチ感知ディスプレイは、ハウジングに関して内側方向に動き得る。タッチ感知ディスプレイは、ハウジングに関して外側方向に動き得る。デバイスは、作動信号を生成するように構成されたプロセッサを含み得る。デバイスは、圧電アクチュエータとタッチ感知ディスプレイとの間に配置された力センサを含み得る。デバイスは、力センサを含み得、その力センサは、タッチ感知ディスプレイの押下げが力センサに力信号を生成させるように構成されている。デバイスは、力信号に少なくとも部分的に基づいて、作動信号を生成するように構成されているプロセッサを含み得る。作動信号は、触覚フィードバックの継続時間、大きさまたは強度、および、頻度のうちの少なくとも１つを含み得る。タッチ感知ディスプレイは、少なくとも１つの圧電アクチュエータに向けて付勢されることにより少なくとも１つの圧電アクチュエータをプレロードし得る。
【００４９】
方法は、触覚フィードバック情報を含む作動信号を生成することと、作動信号に応答して、タッチ感知ディスプレイに触覚フィードバックを提供することとを含み得、少なくとも１つの圧電アクチュエータは、ハウジングに関してタッチ感知ディスプレイを動かすことにより、触覚フィードバックを提供し得る。触覚フィードバックの供給は、その結果として、タッチ感知ディスプレイの単一の動きを引き起こし得る。タッチ感知ディスプレイは、ハウジングに関して内側方向に動き得る。タッチ感知ディスプレイは、ハウジングに関して外側方向に動き得る。方法は、少なくとも部分的に力信号に基づいて作動信号を生成することを含み得る。作動信号は、触覚フィードバックの継続時間、大きさまたは強度、および、頻度のうちの少なくとも１つを含み得る。力センサは、タッチ感知ディスプレイの押下げが力センサに力信号を生成させるように構成され得る。作動信号は、力条件を満たすタッチ感知ディスプレイの押下げを検出することに応答して生成され得る。作動信号は、無線通信を受信することに応答して生成され得る。
【００５０】
図面は、必ずしも一定の比率で拡大縮小されているわけではない。用語「上部」および「下部」、「上方」および「下方」、「水平」および「垂直」、「上」および「下」は、本明細書中では図面に関する観察者の基準を提供しているに過ぎず、限定のためのものではない。
【００５１】
本開示は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなしに、その他の特定の形態で具現化され得る。記載された実施形態は、あらゆる点で、単なる例示的なものと見なされるべきであり、限定のためのものと見なされるべきではない。したがって、本開示の範囲は、上述の記載によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価物の意味および範囲内にある全ての変更は、特許請求の範囲の等化物の意味および範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１００  携帯型電子デバイス
１１２  ディスプレイ
１１４  オーバーレイ
１１８  タッチ感知ディスプレイ
１２０  アクチュエータ
２０２  ハウジング
２０４  背板
２０６  フレーム
２０８  側壁
２１０  基部
２１２  支持トレイ
【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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