(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチスクリーン上のＵＩオブジェクトに対する移動や回転操作を行う場合に、位置決めを容易に行うことのできる装置および方法の提供。【解決手段】触覚効果を生成する触覚効果対応装置１００である。当該触覚効果は、当該触覚効果対応装置の表面１１０に表される分布パターンの構成要素を表す。当該触覚効果対応装置は、触覚出力装置１２０、駆動モジュール１３０、及び駆動回路１２５を備えることができる。当該駆動モジュールは、当該表面において接触入力１０の位置を示す情報を受け付け、当該接触入力の位置が当該分布パターンの複数の構成要素のうちの１つの位置と対応するか判断することができる。当該駆動モジュールは駆動信号を生成することができ、当該駆動回路は生成された触覚効果を当該触覚出力装置に印加する。【選択図】図１Ａ
2014102819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚効果を生成する方法であって、
表面における接触入力の位置を示す情報を受け取る工程と、
前記接触入力の位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断する工程と、
駆動信号を生成する工程と、
前記接触入力の位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、前記表面に触覚効果を生成するように構成された触覚出力装置に前記駆動信号を印加する工程と、
を備える方法。
【請求項２】
前記接触入力が受け付けられる前記表面は、インタフェース装置の表面であり、前記インタフェース装置は、ディスプレイを備えるものであり、前記ディスプレイに、前記複数の分布パターン要素を表示する工程をさらに備え、前記複数の分布パターン要素は、線、点、タイル、及び同心円から成る群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の分布パターン要素を表示する工程は、前記インタフェース装置の前記ディスプレイにおいて不等間隔に前記複数の分布パターン要素を表示する工程を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記触覚出力装置は静電出力装置を備え、前記駆動信号を生成する工程は、前記複数の分布パターン要素のうちの１つについてシミュレートされる触知的知覚に基づくものである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記駆動信号はインパルス駆動信号である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記インパルス駆動信号の強度、継続時間、又は形状は、前記複数の分布パターン要素のうちの１つのシミュレートされたサイズ、厚み、又は重さに基づくものである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号は周期的な駆動信号である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号は、複数の周期的な駆動信号の組み合わせである、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号はランダム駆動信号又は擬似ランダム駆動信号である、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の分布パターン要素は複数の点を含み、前記ディスプレイにキーボードを表示する工程をさらに備え、前記複数の点の各々は、前記キーボードの複数のキーの１以上の隅に対応する、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記接触入力は、単語を構成する一又は複数の文字を前記キーボードにおいて特定する動きの一部分であり、前記接触入力の位置は、前記キーボードの前記複数のキーのうちの１つに対応し、前記駆動信号の強度は、前記複数のキーのうちの１つが前記単語の次の文字である可能性に基づくものである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の分布パターン要素は複数のタイルを含み、前記複数のタイルはビットマップの複数のピクセルに対応し、前記接触入力の位置は、前記複数のピクセルのうちの１つの位置に対応し、前記駆動信号を生成する工程は、前記複数のピクセルのうちの１つに基づくものである、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記インタフェース装置は、ディスプレイを備えるものであり、前記接触入力に応答して、前記ディスプレイに表示領域の拡大を表示する工程と、前記拡大される表示領域のサイズが既定の大きさに達したとの判断に応答して、前記触覚出力装置に前記駆動信号を印加する工程と、をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記駆動信号を生成する工程は、前記接触入力に関連する印加圧力又は接触面積に基づくものである、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
触覚効果を生成する方法であって、
表面において接触入力を検出する工程と、
前記表面において前記接触入力によって移動される仮想オブジェクトの位置を示す情報を受け付ける工程と、
前記仮想オブジェクトの位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断する工程と、
駆動信号を生成する工程と、
前記仮想オブジェクトの位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、前記表面に触覚効果を生成するように構成された触覚出力装置に前記駆動信号を印加する工程と、
を備える方法。
【請求項１６】
前記接触入力が受け付けられる前記表面は、インタフェース装置の表面であり、前記インタフェース装置は、ディスプレイを備えるものであり、前記ディスプレイに前記仮想オブジェクトを表示する工程をさらに備え、前記駆動信号を生成する工程は、前記ディスプレイにおける前記仮想オブジェクトと前記複数の分布パターン要素との重複の程度に基づくものであり、前記触覚出力装置は静電出力装置を備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の分布パターン要素のうちの１つは、前記ディスプレイにおけるスナップ位置に対応し、前記仮想オブジェクトの位置が前記スナップ位置に対応すると判断されたことに応答して、前記仮想オブジェクトの前記スナップ位置へのスナップを前記ディスプレイに表示する工程をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
表面において触覚効果を生成するように構成された触覚出力装置と、
駆動モジュールと、
前記駆動モジュール及び前記触覚出力装置と動作可能に接続された駆動回路とを備え、
前記駆動モジュールは、
表面における接触入力の位置を示す情報を受け取り、
前記接触入力の位置が、前記表面に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断し、
駆動信号を生成するように構成され、
前記駆動回路は、前記接触入力の位置が前記複数の分布パターン要素の１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、前記触覚出力装置に前記駆動信号を印加するように構成される、
触覚効果対応装置。
【請求項１９】
前記触覚効果対応装置はインタフェース装置であり、前記接触入力が受け付けられる前記表面は、前記インタフェース装置の表面であり、前記インタフェース装置は、前記複数の分布パターン要素を表示するように構成されたディスプレイをさらに備え、前記複数の分布パターン要素は、線、点、タイル、及び同心円から成る群より選択される、請求項１８に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２０】
前記ディスプレイが、前記複数の分布パターン要素を不等間隔に表示するように構成される、請求項１９に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２１】
前記触覚出力装置は静電出力装置を備え、前記駆動モジュールは、前記複数の分布パターン要素のうちの１つについてシミュレートされる触知的知覚に基づいて前記駆動信号を生成するように構成される、請求項２０に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２２】
前記駆動信号はインパルス駆動信号である、請求項２１に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２３】
前記インパルス駆動信号の強度、継続時間、又は形状は、前記複数の分布パターン要素のうちの１つのシミュレートされたサイズ、厚み、又は重さに基づくものである、請求項２２に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２４】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号は周期的な駆動信号である、請求項２１に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２５】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号は、複数の周期的な駆動信号の組み合わせである、請求項２１に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２６】
前記シミュレートされる触知的知覚は触感を含み、前記駆動信号はランダム駆動信号又は擬似ランダム駆動信号である、請求項２１に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２７】
前記複数の分布パターン要素は複数の点を含み、前記ディスプレイは、キーボードを表示するようにさらに構成され、前記複数の点の各々は、前記キーボードの複数のキーの１以上の隅に対応する、請求項１９に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２８】
前記接触入力は、単語を構成する一又は複数の文字を前記キーボードにおいて特定する動きの一部分であり、前記接触入力の位置は、前記キーボードの前記複数のキーのうちの１つに対応し、前記駆動信号の強度は、前記複数のキーのうちの１つが前記単語の次の文字である可能性に基づくものである、請求項２７に記載の触覚効果対応装置。
【請求項２９】
前記複数の分布パターン要素は複数のタイルを含み、前記複数のタイルはビットマップの複数のピクセルに対応し、前記接触入力の位置は、前記複数のピクセルのうちの１つの位置に対応し、前記駆動モジュールは、前記複数のピクセルのうちの１つに基づいて前記駆動信号を生成するように構成される、請求項１９に記載の触覚効果対応装置。
【請求項３０】
ディスプレイをさらに備え、
当該ディスプレイは、前記触覚効果対応装置が前記接触入力を検出したことに応答して、当該ディスプレイに表示領域の拡大を表示するように構成され、前記駆動回路は、前記拡大される表示領域のサイズが既定の大きさに達したとの判断に応答して、前記触覚出力装置に前記駆動信号を印加するように構成される、請求項１９に記載の触覚効果対応装置。
【請求項３１】
前記駆動モジュールは、前記接触入力に関連する印加圧力又は接触面積に基づいて前記駆動信号を生成するように構成される、請求項１９に記載の触覚効果対応装置。
【請求項３２】
表面において触覚効果を生成するように構成された触覚出力装置と、
駆動モジュールと、
前記駆動モジュール及び前記触覚出力装置と動作可能に接続された駆動回路とを備え、
前記駆動モジュールは、
前記表面において受け付けられた接触入力によって移動される仮想オブジェクトの位置を示す情報を受け付け、
前記仮想オブジェクトの位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断し、
駆動信号を生成するように構成され、
前記駆動回路は、前記仮想オブジェクトの位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置に対応すると判断されたことに応答して、前記駆動信号を前記触覚出力装置に印加するように構成される、
触覚効果対応装置。
【請求項３３】
前記触覚効果対応装置はインタフェース装置であり、前記接触入力が受け付けられる前記表面は、前記インタフェース装置の表面であり、前記インタフェース装置は、前記複数の分布パターン要素を表示するように構成されたディスプレイをさらに備え、前記駆動モジュールは、前記ディスプレイにおける前記仮想オブジェクトと前記複数の分布パターン要素との重複の程度に基づいて前記駆動信号を生成するように構成され、前記触覚出力装置は静電出力装置を備える、請求項３２に記載の触覚効果対応装置。
【請求項３４】
前記複数の分布パターン要素のうちの１つは、前記ディスプレイにおけるスナップ位置に対応し、前記ディスプレイは、前記仮想オブジェクトの位置が前記スナップ位置に対応すると判断されたことに応答して、前記仮想オブジェクトの前記スナップ位置へのスナップを表示するように構成される、請求項３３に記載の触覚効果対応装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年１１月２０日に出願された米国特許仮出願第  ６１／７２８，７１８号に基づく優先権を主張し、その内容は全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、触覚効果を用いてユーザインタフェース上で表面フィーチャ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｅａｔｕｒｅ）をシミュレートする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
一部の電子的なユーザインタフェース装置におけるディスプレイスクリーンでは、表示されたオブジェクトを移動させ、回転させ、又は操作することができる。ユーザは、オブジェクトをスクリーン上の大まかな場所に移動させることはできるが、当該オブジェクトをスクリーン上の正確な位置に移動させることは難しい。ユーザにとってディスプレイスクリーン上の正確な位置へのオブジェクトの移動が困難なのは、そのような場所がスクリーン上で特定されていないか又はユーザの手によって覆い隠されているためである。一般に、ユーザインタフェースにおいて、空間的な細部を伝達する能力は限定的である。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様によれば、触覚効果を提供する方法が提供される。当該方法は、表面における接触入力の位置を示す情報を受け取る工程を備えることができる。前記接触入力の位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かの判断が行われてもよい。駆動信号が生成されてもよい。当該駆動信号は、前記接触入力の位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、触覚出力装置に印加されてもよい。前記触覚出力装置は、表面において触覚効果を生成するように構成されてもよい。
【０００５】
本発明の一態様によれば、触覚効果を提供する方法が提供される。当該方法は、表面において接触入力を検出する工程と、当該表面における前記接触入力によって移動される仮想オブジェクトの位置を示す情報を受け付ける工程とを備えてもよい。当該方法は、前記仮想オブジェクトの位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断する工程を備えてもよい。駆動信号が生成されてもよく、当該駆動信号は、前記仮想オブジェクトの位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、触覚出力装置に印加されてもよい。
【０００６】
一実施形態においては、前記分布パターン要素は、線、点、タイル、及び同心円から成る群より選択されてもよい。
【０００７】
本発明の一態様に従って、触覚出力装置、駆動モジュール、及び駆動回路を備える触覚効果対応装置が提供される。当該駆動モジュールは、当該表面における接触入力の位置を示す情報を受け取るように構成されてもよい。当該駆動モジュールは、当該位置が、前記表面に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断してもよい。当該駆動モジュールは駆動信号を生成することができる。当該駆動回路は、前記接触入力の位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、前記駆動信号を触覚出力装置に印加してもよい。
【０００８】
本発明の一態様によれば、表面に触覚効果を生成するように構成された触覚効果対応装置が提供される。当該触覚効果対応装置は、駆動モジュール、駆動回路、及び触覚出力装置を備えてもよい。当該駆動モジュールは、当該表面における接触入力によって移動される仮想オブジェクトの位置を示す情報を受け取るように構成されてもよい。当該駆動モジュールは、前記仮想オブジェクトの位置が、前記表面の複数の位置に表示される複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応するか否かを判断するように構成されてもよい。当該駆動モジュールは駆動信号を生成するように構成されてもよい。当該駆動回路は、前記仮想オブジェクトの位置が前記複数の分布パターン要素のうちの１つの位置と対応すると判断されたことに応答して、前記駆動信号を触覚出力装置に印加するように構成されてもよい。
【０００９】
本発明の上記及び上記以外の目的、特徴、及び性質、並びに、関連する構成要素の動作方法及び機能、そして製造における各部分の組み合わせと経済性については、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明と添付の特許請求の範囲を検討することによってさらに明らかになる。これらはいずれも本明細書の一部を構成する。添付図面は例示及び説明のためのものであり、本発明の発明特定事項の定義として用いることは意図されていない。本明細書及び特許請求の範囲における用法によれば、単数形の“ａ”，“ａｎ”及び“ｔｈｅ”には複数のものへの言及が含まれる。ただし、文脈によって別に解すべきことが明白な場合はこの限りでない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
以下の図面の構成要素は、本開示の一般的な原理を強調するように描写されており、必ずしも寸法通りには記載されていない。一貫性及び明瞭性を確保するために、対応する構成要素を指し示す参照番号は、必要に応じ、複数の図面にわたって繰り返し用いられる。
【００１１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に従った装置を模式的に示す。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に従った装置を模式的に示す。
【００１２】
【図２Ａ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターン（ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ）を模式的に示す。
【図２Ｂ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図２Ｃ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【００１３】
【図３Ａ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図３Ｂ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図３Ｃ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【００１４】
【図４Ａ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図４Ｂ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図４Ｃ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【００１５】
【図５Ａ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【図５Ｂ】図１Ａの装置の表面に生成される分布パターンを模式的に示す。
【００１６】
【図５Ｃ】触感をシミュレートする触覚効果を生成するために用いられる触覚駆動信号の実施形態を模式的に示す。
【図５Ｄ】触感をシミュレートする触覚効果を生成するために用いられる触覚駆動信号の実施形態を模式的に示す。
【００１７】
【図６Ａ】装置表面に分布パターン要素（ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）をシミュレートするための触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【図６Ｂ】装置表面に分布パターン要素をシミュレートするための触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【００１８】
【図７】装置表面に分布パターン要素をシミュレートするための触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【００１９】
【図８Ａ】加えられた圧力の程度に基づいて触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【図８Ｂ】加えられた圧力の程度に基づいて触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【図８Ｃ】加えられた圧力の程度に基づいて触覚効果を生成する図１Ａの装置を模式的に示す。
【００２０】
【図９Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素の重畳を模式的に示す。
【図９Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素の重畳を模式的に示す。
【図９Ｃ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素の重畳を模式的に示す。
【図９Ｄ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素の重畳を模式的に示す。
【００２１】
【図１０Ａ】図１Ａの装置の表面に異なる強度を有するように生成される分布パターンを模式的に示す。
【図１０Ｂ】図１Ａの装置の表面に異なる強度を有するように生成される分布パターンを模式的に示す。
【図１０Ｃ】図１Ａの装置の表面に異なる強度を有するように生成される分布パターンを模式的に示す。
【００２２】
【図１１Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素により表されるボタンを模式的に示す。
【図１１Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素により表されるボタンを模式的に示す。
【００２３】
【図１２Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素によって表される複数のピクセルを模式的に示す。
【図１２Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素によって表される複数のピクセルを模式的に示す。
【００２４】
【図１３Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素によって表されるテキストを模式的に示す。
【図１３Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素によって表されるテキストを模式的に示す。
【００２５】
【図１４Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素により表されるキーボードを模式的に示す。
【図１４Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素により表されるキーボードを模式的に示す。
【００２６】
【図１５Ａ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素を横切るジェスチャによるロック解除の動きを模式的に示す。
【図１５Ｂ】図１Ａの装置の表面における分布パターン要素を横切るジェスチャによるロック解除の動きを模式的に示す。
【００２７】
【図１６Ａ】図１Ａの装置の表面における一又は複数の分布パターン要素によって表される一又は複数のスナップ位置を模式的に示す。
【図１６Ｂ】図１Ａの装置の表面における一又は複数の分布パターン要素によって表される一又は複数のスナップ位置を模式的に示す。
【００２８】
【図１７】図１Ａの装置の表面に表示されるオブジェクトの位置に基づく動的な位置を有する分布パターン要素を模式的に示す。
【００２９】
【図１８Ａ】キーボードの文字を表し、図１Ａの装置の表面において選択されるキーボードの他の文字に基づいて定められる動的な強度を有するように生成される分布パターン要素を模式的に示す。
【図１８Ｂ】キーボードの文字を表し、図１Ａの装置の表面において選択されるキーボードの他の文字に基づいて定められる動的な強度を有するように生成される分布パターン要素を模式的に示す。
【００３０】
【図１９Ａ】図１Ａの装置の表面に表示されたコンテンツのサイズに基づいて生成される触覚効果を模式的に示す。
【図１９Ｂ】図１Ａの装置の表面に表示されたコンテンツのサイズに基づいて生成される触覚効果を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１Ａは、触覚効果対応のユーザインタフェース装置１００の一実施形態を示す。当該装置の表面１１０に、触覚効果が生成される。当該触覚効果を生成することによって、装置１００によって表現されるフィーチャ、例えば表面フィーチャをシミュレートすることができる。シミュレートされる表面フィーチャは、例えば、表面１１０のシミュレートされた触感、空間配置、端部もしくは境界、又はこれら以外の任意の触知的知覚（ｔａｃｔｉｌｅ  ｓｅｎｓａｔｉｏｎ）であり、天然のものであるか人工的なものであるかを問わない。分布パターン（ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ）には、線グリッド（ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｓｔｒａｉｇｈｔ  ｌｉｎｅｓ）、同心円グリッド（ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ  ｃｉｒｃｌｅｓ）、点グリッド（ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｐｏｉｎｔｓ）、タイルグリッド（ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｔｉｌｅｓ）、これらの任意の組み合わせ、又は前記以外の任意の分布パターンが含まれる。一実施形態において、表面１１０は、シミュレートされた表面フィーチャに対応する画像、例えば、上記の分布パターンの分布パターン要素（ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）の画像を表示するタッチスクリーンであってもよい。一実施形態において、表面１１０は、当該画像のディスプレイに対応するタッチパッドやそれ以外の任意の接触インタフェースである。
【００３２】
装置１００には、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、電子ディスプレイ、タッチパッド、又はこれら以外の任意の電子的なユーザインタフェース装置が含まれる。
【００３３】
一実施形態において、装置１００は、触覚駆動モジュール１３０、触覚効果を生成する触覚出力装置１２０、及び触覚駆動モジュール１３０と触覚出力装置１２０とに動作可能に接続されて駆動信号を当該触覚出力装置に印加する駆動回路１２５を備える。触覚駆動モジュール１３０は、一又は複数のプロセッサ又はこれ以外の任意の処理ユニットを備える制御部を備えてもよい。触覚駆動回路１２５は、触覚駆動モジュール１３０からの信号を増幅又はバッファするように構成された増幅器を備えても良い。一実施形態においては、触覚駆動回路１２５を省略し、触覚駆動モジュール１３０が触覚出力装置１２０に信号を直接出力してもよい。触覚出力装置１２０には、アクチュエータ（例えば、ボイスコイル、超音波振動装置、ソレノイド、圧電デバイス、又はこれら以外の任意のアクチュエータ）、静電装置、又はこれら以外の任意の触覚出力装置が含まれる。一部の実施形態においては、超音波振動装置によって、表面１１０における摩擦レベルを減少させることができる。触覚駆動モジュール１３０は、触覚出力装置１２０に動作可能に接続され、触覚出力装置１２０は表面１１０に動作可能に接続される。触覚出力装置については、２０１１年４月２２日に出願され、２０１２年１０月２５日に米国特許出願公開公報２０１２／０２６８４１２として出願公開された米国特許出願第１３／０９２，２６９号（発明の名称は「Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｖｉｂｒｏｔａｃｔｉｌｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ」）においてより詳細に説明されている。当該出願の内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００３４】
一実施形態において、触覚駆動モジュール１３０及び触覚出力装置１２０は、摩擦の大きさを制御することにより、表面１１０に表面フィーチャをシミュレートすることができる。例えば、アクチュエータを備える触覚出力装置１２０は、表面１１０において振動を生成することにより摩擦を制御することができる。静電装置を備える触覚出力装置１２０は、表面１１０に又はその下方に電圧を加えることによって摩擦の大きさを制御することができる。例えば、交流電圧信号によって、指１０、スタイラス、又は表面１１０における前記以外の物体を引きつける容量効果を生成することができる。表面における引力は、物体が当該表面を横切って動くときに摩擦として知覚される。引力を増大させることにより、当該表面における摩擦の大きさも増大させることができる。触覚効果による摩擦の制御については、２０１１年４月２２日に出願され、２０１２年１０月２５日に米国特許出願公開公報２０１２／０２６８４１２として出願公開された米国特許出願第１３／０９２，２６９号（発明の名称は「Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｖｉｂｒｏｔａｃｔｉｌｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ」）においてより詳細に説明されている。当該出願の内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。当該出願において説明されているように、一実施形態において、表面１１０とともに用いられる静電装置は、一又は複数の電極を有する導電層及び絶縁層を備える。当該導電層は、任意の半導体又はそれ以外の導電性物質である。当該絶縁層は、ガラス、プラスチック（例えば熱可塑性樹脂）、ポリマー、又は前記以外の任意の絶縁層であってもよい。一実施形態において、静電装置は交流信号の印加によって動作し、前記導電層を表面１１０に近接又は接触する物体と容量結合させることができる。この交流信号は、高電圧増幅器によって生成されてもよい。
【００３５】
当該容量結合によって、表面１１０での摩擦の大きさを制御することができる。一実施形態においては、表面１１０の摩擦の大きさを制御することによって、表面フィーチャをシミュレートすることができる。当該物体と導電層との間の引力のレベルを変化させることにより、表面１１０を横切って動く物体の摩擦を変化させることができる。周辺の領域と異なる大きさの摩擦を有する領域は、分布パターン要素、触感、又はこれら以外の任意の表面フィーチャを表すことができる。
【００３６】
容量結合は、表面１２０に近接し又は接触しているユーザの皮膚の機械受容器（ｍｅｃｈａｎｏｒｅｃｅｐｔｏｒ）等の物体の一部分を刺激することによって、触覚効果を生成することもできる。一実施例における導電層には、ユーザの指の導電性の部分と結合する交流電圧信号が加えられる。ユーザは、指をスクリーン上で動かすときに、とげとげした感じ（プリックリネス、ｐｒｉｃｋｌｉｎｅｓｓ）、ざらざらした感じ（グレインネス、ｇｒａｉｎｉｎｅｓｓ）、こぶのある感じ（バンピネス、ｂｕｍｐｉｎｅｓｓ）、でこぼこした感じ（ラフネス、ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）、ねばねばした感じ（スティッキーネス、ｓｔｉｃｋｉｎｅｓｓ）、又はこれら以外の触感を感じることができる。一実施形態に係る表面１１０には、物体が導電層に直接接触できるように、絶縁層が備えられていない。触覚効果は、当該導電層から導電性パスを経て物体に電圧を印加することにより生成することができる。触覚効果による摩擦の制御については、２０１２年１０月３１日に出願された米国特許出願第１３／６６５，５２６号（発明の名称は「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｈａｐｔｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔｓ」）においてより詳細に説明されている。当該出願の内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００３７】
一実施形態において、触覚効果は、電子ユーザインタフェース装置の表面（例えば、表面１１０）に限定されない。一実施形態においては、例えばユーザの手は、タッチスクリーンやタッチパッド越しにオブジェクトに触れても触覚効果を知覚することができる。このような触覚効果は、例えば、信号生成部やそれ以外の任意の電圧生成装置からユーザの体に直接に電圧を印加することによって生成できる。一部の実施例において、電圧生成装置は、ユーザの体と頻繁に接触する位置に搭載されるスタンドアローン型の装置である。当該電圧は、分布パターンやそれ以外の表面フィーチャがシミュレートされるオブジェクトにユーザの体が触れたことがセンサによって検出されたときに印加される。当該電圧によって、ユーザの体に電荷を供給することができる。ユーザの体にある電荷と接触対象の物体との間での容量性相互作用により、ユーザの体と当該オブジェクトとの間に引力が生成される。当該引力によって、当該オブジェクトの表面における摩擦の大きさを制御することができ、これにより、接触対象のオブジェクトの表面における分布パターンをシミュレートすることができる。
【００３８】
一実施形態において、ユーザは、当該オブジェクトの表面に生成される静電効果によって、及び、電子ユーザインタフェース装置によって生成される拡張現実感体験（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  ｒｅａｌｉｔｙ  ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）によって、オブジェクトの擬似的な分布パターンを知覚することができる。例えば、当該電子ユーザインタフェース装置は、取り込んだオブジェクトの画像を表示し、当該画像にグリッド等の分布パターンを重畳することにより、拡張現実感体験を生成することができる。一実施形態において、ユーザは、当該オブジェクトに触れること、及び、電子ユーザインタフェース上のオブジェクトに重畳された分布パターンのグラフィック描写を見ることの両方によって、当該オブジェクトにおける当該分布パターンを知覚することができる。
【００３９】
一実施形態において、触覚駆動モジュール１３０は、触覚出力装置１２０に周期的な触覚効果を生成させるように構成される。例えば、図１Ａは、触覚駆動信号２０１に基づく周期的な触覚効果を示している。一部の例において、触覚駆動信号は、周期的な駆動信号である。一部の例において、触覚駆動信号は、触覚出力装置によって生成される触覚効果を表現することができる。例えば、触覚出力装置１２０が静電装置を備える場合には、触覚駆動信号２０１に基づく触覚効果には、触覚駆動信号２０１と一致又は比例する周波数及び振幅を有する正弦波交流電圧が含まれる。触覚出力装置１２０がアクチュエータを備える場合には、触覚駆動信号２０１に基づく触覚効果には、触覚駆動信号２０１と一致する周波数及び振幅を有する振動が含まれる。当該周期的な触覚効果は、図１Ａに示されているような正弦波の波形、矩形の波形、三角の波形、のこぎり刃状の波形、又はこれら以外の任意の周期的な波形に応じて変化する。例えば、周期的な静電効果は、正弦波波形、矩形の波形、三角の波形、のこぎり刃状の波形、又はこれら以外の任意の波形を有する交流電圧によって生成され得る。
【００４０】
一実施形態において、触覚駆動モジュール１３０は、触覚出力装置１２０に触覚効果を変化させるように構成される。例えば、図１Ａ及び図１Ｂは、指１０等の接触入力を生成する任意の物体が表面１１０を横切って動く場合に、周期的な触覚効果を変化させることを示している。触覚駆動装置２０３は、例えば図１Ｂに示されているように、図１Ａの触覚駆動信号２０１よりも大きな周波数を有するように変更される。周期的な触覚効果の生成については、２０１２年１０月３１日に出願された米国特許出願第１３／６６５，５２６号（発明の名称は「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｈａｐｔｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔｓ」）当該出願の内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。においてより詳細に説明されている。
【００４１】
一実施形態において、分布パターンは、一又は複数の分布パターン要素の配列を含む。この分布パターン要素には、線、円、点、又はタイルが含まれる。例えば、図２Ａないし図２Ｃは、線グリッド（ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｌｉｎｅｓ）を含む分布パターンを示す。ユーザの指又はそれ以外の接触入力が、当該グリッドの線３０１又はそれ以外の任意の分布パターン要素を通過するときに、当該線の存在を示すために、触覚効果が生成される。当該触覚効果は、例えば、触覚出力装置１２０又はそれ以外の任意の触覚出力装置によって生成される。線又はそれ以外の分布パターン要素は、表面１１０又はそれ以外の任意の表面に表示されてもよく、または、触覚効果のみを通じて表現されてもよい。一実施形態において、各分布パターン要素は、例えば、垂直方向のグリッド線に対応するＸ座標又は水平方向のグリッド線に対応するＹ座標などの座標位置に対応する。一部の実施例において、当該座標位置は、分布パターン要素とともに表示される。
【００４２】
一実施形態において、分布パターンのグリッド線又はそれ以外の分布パターン要素は、図２Ａに示されているように、等間隔に配置される。一実施形態において、分布パターンのグリッド線又はそれ以外の分布パターン要素は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されているように、不等間隔で配置される。一実施例においては、図２Ｂに示されているように、垂直なグリッド線が等間隔で配置され、水平なグリッド線が不等間隔で配置される。他の実施例においては、図２Ｃに示されているように、垂直方向のグリッド線及び水平方向のグリッド線が両方とも不等間隔で配置される。グリッド線の間の間隔は、既定の関係、例えば多項式関係又は指数関係であってもよい。例えば、図２Ｃにおける所定のグリッド線ペアの間の間隔は、隣接するグリッド線ペアの間の間隔の２倍になっている。
【００４３】
図３Ａないし図３Ｃは、グリッド円、例えばグリッド円３０３を分布パターン要素として有する分布パターンを示す。一実施形態において、各円は、半径座標（ｒａｄｉｕｓ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）等の座標位置に対応する。例えば、図３Ａは、複数の同心円状のグリッド円を示している。このグリッド円の各々は、複数の半径座標の１つに対応している。また、図３Ｂは、円を線と組み合わせた分布パターンを示す。一部の実施例においては、各円は半径座標に対応し、各線は角座標に対応する。このような実施例において、同心円状のグリッド円及びグリッド線は、表面１１０における極座標系での位置を表すことができる。図３Ａおよび図３Ｂは等間隔に配置された同心円を示しているが、図３Ｃは、不等間隔に配置され、同心ではなく、又はこれらの組み合わせである円を含む分布パターンを示す。図３Ｃに示されているように、分布パターンは、より一般的には、一又は複数の楕円状の分布パターン要素３０４を含むことができる。また、分布パターン要素は、ユーザインタフェース装置の表面（例えば、表面１１０）よりも大きな寸法を有していても良い。かかる実施例においては、ユーザインタフェース装置は、自装置の表面に、分布パターン要素の一部分のみを表すことができる。一実施形態においては、２つの分布パターン要素、例えば２つのグリッド円（より一般的には２つのグリッド楕円）は交わっても良い。
【００４４】
図４Ａないし図４Ｃは、グリッド点、例えばグリッド点３０５を分布パターン要素として示している。一実施形態において、分布パターンのグリッド点は、一又は複数の行及び一又は複数の列の形状に配置される。例えば、各行又は列におけるグリッド点は、等間隔に配置されててもよいし、図４Ａに示されているように、他の行又は列におけるグリッド点と位置合わせされたものであってもよい。各グリッド点３０５は、一又は複数の座標（例えば、Ｘ座標及びＹ座標）の位置を表示することができる。一部の実施例において、行又は列の形状に配置されたグリッド点は、不等間隔に配置されてもよい。一部の実施例において、行又は列の形状に配置されたグリッド点は、ジグザグに配置されてもよい。一部の場合において、行又は列は、図４Ｂに示すように、異なる数のグリッド点を有していてもよい。図４Ｂに示されているように、グリッド点は、ユーザインタフェース装置の表面の一部分のみを表すものであってもよい。
【００４５】
一実施形態において、分布パターンのグリッド点は、任意の方法で配置される。例えば、グリッド点は、円、正方形、任意の形状、又はこれら以外の任意のパターンなどの形状を近似するように配置されてもよい。
【００４６】
一実施形態において、グリッド点３０５は、シミュレートされた形状を有していても良い。例えば、グリッド点が十分な寸法を有していれば、接触入力はグリッド点の複数の位置に接触することができる。触覚効果は、接触されるグリッド点の位置に基づいて、変化してもよい。触覚効果を位置に基づいて変化させることにより、グリッド点の形状をシミュレートすることができる。例えば、図４Ａ及び図４Ｃは、平均的な指先の大きさと同程度の大きさを有するグリッド点を示している。図４Ａの各グリッド点は、円形のシミュレートされた形状を有し、図４Ｃの各グリッド点は、正方形のシミュレートされた形状を有している。
【００４７】
図５Ａ及び図５Ｂは、タイル３０７Ａ及びタイル３０７Ｂ等のタイルを分布パターン要素として示している。一実施形態において、各タイルは、タイルの触感又はそれ以外の任意の触知的知覚（ｔａｃｔｉｌｅ  ｓｅｎｓａｔｉｏｎ）をシミュレートする触覚効果によって表現される。例えば、タイル３０７Ａに接触入力がなされたときには、周期的な駆動信号を用いて触覚効果が生成される。一実施形態においては、図５Ａに示すように、タイル３０７Ａと差違を持たせるために、タイル３０７Ｂ等のタイルは、触覚効果と関連付けられなくともよい。一実施形態においては、図５Ａに示すように、タイル３０７Ａと差違を持たせるため、タイル３０７Ｂ等のタイルは、他の触覚効果と関連付けられてもよい。当該他の触覚効果は、タイル３０７Ａについて用いられたものとは別の周期的な駆動信号を用いて生成されてもよい。当該別の周期的な駆動信号は、異なる周波数、振幅、これら以外の異なる特性、又はこれらの組み合わせを有する。グリッドタイルは、円形、楕円形、長方形、正方形、三角形、六角形、又はこれら以外の形状を有する。
【００４８】
一実施形態において、触感をシミュレートする触覚効果は、図５Ｃに示されている信号５００のような、ランダム触覚駆動信号又は擬似ランダム触覚駆動信号に基づくものであってもよい。ランダム触覚駆動信号又は擬似ランダム触覚駆動信号の確率的影響によって、シミュレートされた表面特徴をより現実に近いものとすることができる。一実施形態においては、ランダム触覚駆動信号又は擬似ランダム触覚駆動信号を単独で用いて触覚効果を生成することができる。一実施形態においては、当該信号の値が所定の範囲に限定される。ランダム触覚駆動信号又は擬似ランダム触覚駆動信号は、自然現象の一又は複数の値のサンプリング、ガボール関数、乱数発生器、又はこれら以外の任意の技術により生成することができる。
【００４９】
一実施形態においては、ランダム触覚駆動信号又は擬似ランダム触覚駆動信号と他の信号との組み合わせに基づいて触覚効果を生成することができる。例えば、図５Ｄに示されているように、触覚効果は、ランダム又は擬似ランダム触覚駆動信号５００と周期的信号である信号５２０とを組み合わせた信号５１０に基づくものであってもよい。一実施形態において、触感をシミュレートする触覚効果は、任意駆動信号（ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｄｒｉｖｅ  ｓｉｇｎａｌ）に基づくものであってもよい。この任意駆動信号は、デベロッパーによって選択された任意の波形を有する駆動振動であってもよい。当該任意駆動信号の一部分は、周期的なものであってもそうでなくともよく、ランダム又は擬似ランダムであってもそうでなくともよく、他の駆動信号と組み合わされたものであってもそうでなくともよい。
【００５０】
図６Ａ及び図６Ｂは、触覚効果によって分布パターン要素を表す様々な方法を示す。この触覚効果は、図示されている触覚駆動信号を用いて生成され得る。一実施形態においては、図６Ａに示されているように、接触入力が検出されたときに、バックグラウンド触覚効果Ａ１が生成される。例えば、表面１１０において接触入力が検出されたときに、周期的なバックグラウンド静電効果又は振動が生成される。バックグラウンド触覚効果Ａ１の強度は、分布パターン要素についての触覚効果Ａ２の強度よりも小さい（例えば１０％）である。接触入力が、グリッド線３０１（図６Ａ及び図６Ｂでは拡大して示されている）などの分布パターン要素の位置にあることが検出された場合に、触覚効果を変更することができる。例えば、触覚効果の強度を増加させたり、触覚効果の周波数を減少させたりすることができる。触覚効果の変化によって、分布パターン要素の存在を示すことができる。変更された触覚効果の継続時間は、接触入力の位置に基づくものであってもよく、既定の時間に基づくものであってもよく、これら以外の任意の要素に基づくものであってもよく、これらの要素の任意の組み合わせであってもよい。例えば、接触入力が分布パターン要素から遠ざかったことが検出されたときには、触覚効果は、バックグラウンド触覚効果Ａ１に戻っても良い。図６Ｂは、分布パターン要素を表す触覚効果が既定の継続時間、例えば１０ミリ秒を有する実施例を示す。また、図６Ｂは、接触入力が分布パターン要素にあるときにだけ触覚効果が提供されるようにするため、バックグラウンド触覚効果が生成されない実施例を示す。
【００５１】
一実施形態においては、触覚効果は、接触入力によって操作されるオブジェクトに基づいて生成されてもよい。例えば、図７は、接触入力によって操作されるオブジェクト１１を示す。オブジェクト１１は、アイコン、ウインドウ、描画、アバタ、又は表面１１０に表示される前記以外の任意のオブジェクトである。接触入力は、その水平方向の動き、垂直方向の動き、回転、前記以外の任意の操作、又はこれらの任意の組み合わせによって、オブジェクトを操作することができる。図７に示された実施形態において、分布パターン要素を表す触覚効果は、オブジェクト１１が分布パターン要素に接触したときに生成される。当該触覚効果は、接触入力が分布パターン要素に接触することによって生成されてもよく、たとえ接触入力が分布パターン要素に接触しない場合でも生成され得る。例えば、オブジェクト１１の右側がグリッド線３０１に接触したときに、接触入力（例えば、指又はスタイラス）がオブジェクトの左側に接触していてグリッドライン３０１に接触していなくとも、触覚効果は生成され得る。一実施形態において、触覚効果の強度は、分布パターンとオブジェクト１１との重複の程度に基づいて定められてもよい。線のように分布パターン要素が厚みを持たない場合には、重複の程度は、オブジェクト１１によって覆われる線の長さに基づいて定められ得る。点のように分布パターン要素が面積を有しない場合には、重複の程度は一定とすることができる。
【００５２】
一実施形態において、分布パターン要素を表す触覚効果の強度は、加えられた力又は圧力に基づいて定められ得る。例えば、図８Ａないし図８Ｃは、３つの異なる大きさの圧力で加えられた接触入力を示す。図８Ａに示されているように、接触入力によって加えられた圧力が動的な又は既定の閾値に達しない場合には、表面１１０には分布パターンは表示されず、その結果、分布パターン要素を表すための触覚効果も生成されなくともよい。図８Ｂ及び図８Ｃに示されているように、接触入力によって加えられた圧力が動的な又は既定の閾値に達したか又は当該閾値を超えている場合には、分布パターン要素を表すために生成される触覚効果は、加えられた圧力に応じた強度を有してもよい。圧力が高くなるほどより強い触覚効果が生成されるようにしてもよい。一実施形態において、触覚効果の強度は、接触入力又は当該接触入力を生成するオブジェクトの速度、加速度、移動方向、水平方向の力（ｌａｔｅｒａｌ  ｆｏｒｃｅ）、接触面積、接触領域の形状、進入角、姿勢、温度、伝導率、又は乾燥度に基づくものであってもよく、システム入力に基づくものであってもよい。例えばマルチタッチデバイスにおいて同時に接触入力が行われる実施形態においては、触覚効果を変更する方法は、かかる接触入力の任意の１つ又は組み合わせに基づくものであってもよい。
【００５３】
一実施形態において、分布パターンは、異なる分布パターン要素を組み合わせることができる。例えば、図３Ｂ及び図９Ａないし図９Ｄに示されているように、一又は複数のグリッド線、グリッド円、グリッド点、グリッドタイル、又は、これらの任意の組み合わせが可能である。一実施形態においては、図３Ｂに示すように、分布パターンは、グリッド線とグリッド円との組み合わせを含む。他の実施例においては、図９Ａに示すように、分布パターンは、グリッド線３０１とグリッド点３０５との組み合わせを含む。異なる種類の分布パターン要素を互いに重畳させたり、異なる場所に表示したりすることができる。例えば、図９Ａは、グリッド線３０１に重畳されたグリッド点３０５を示す。この分布パターンを表す触覚効果は、接触入力が当該グリッド点のうちの任意のものに接触したときに変更されてもよい。例えば、グリッド点のうちの１つにおける接触効果は、グリッド線における触覚効果よりも強くともよい。
【００５４】
他の実施例においては、図９Ｂに示されているように、グリッド線（例えばグリッド線３０１）は、グリッドタイル（例えばグリッドタイル３０７Ａ）に重畳される。この実施例においては、グリッド線３０１は、インパルス駆動信号、ランダムもしくは擬似ランダム駆動信号、任意駆動信号、又はこれら以外の駆動信号によって生成される触覚効果によって表され得る。グリッド線３０１を表すために生成された触覚効果は、グリッドタイル３０７Ａ及びそれ以外の任意のグリッドタイルを表すために生成された触覚効果に重畳され得る。
【００５５】
他の実施例においては、図９Ｃに示されているように、グリッドタイル（例えばグリッドタイル３０７Ｃ）は、他のグリッドタイル（例えばグリッドタイル３０７Ｄ）に重畳され得る。この実施例において、一方のグリッドタイルは第１の駆動信号によって生成された触覚効果によって表され、他方のグリッドタイルは第２の駆動信号によって生成された触覚効果によって表されてもよい。触覚入力が、両方のタイルに対応する位置にある場合（例えばグリッドタイル３０７Ｅにある場合）には、触覚効果は、第１の駆動信号と第２の駆動信号とを組み合わせたものによって生成されてもよい。
【００５６】
一実施形態において、分布パターンは、より一般的な表面フィーチャと組み合わせられる。例えば、図９Ｄに示されているように、グリッド線３０１のような分布パターン要素は、当該グリッド線に接するテクスチャー領域３０８と対比され得る。一部の実施例においては、グリッド線３０１は、インパルス駆動信号によって表され、一方、テクスチャー領域３０８は、インパルス駆動信号、ランダムもしくは擬似ランダム駆動信号、任意駆動信号、又はこれら以外の駆動信号によって生成される触覚効果によって表されてもよい。
【００５７】
一実施形態において、分布パターン要素間で触覚効果が異なっていてもよい。例えば、２つの分布パターン要素に対応する２つの触覚効果は、異なる強度、異なる持続時間、又はこれらの組み合わせを有していてもよい。２つの触覚効果は、それぞれの駆動信号が異なる振幅を持っている場合に、異なる強度を有する。２つの駆動信号が周期的な駆動信号である場合には、その駆動信号が異なる周期又は波形を有するようにすることで、異なる強度が得られる。
【００５８】
異なる触覚効果は、例えば、所定の分布パターン要素を他のものよりも強調することができる。例えば、図１０Ａに示されているように、グリッド点３０５Ａに対応する位置を、グリッド点３０５Ｂに対応する位置よりも強い触覚効果で表すことができる。より強い触覚効果によって、特定のタスクに関するより望ましい位置として、グリッド点３０５Ａに対応する位置を示すことができる。また、図１０Ｂに示されているように、異なるグリッド線に異なる触覚効果を生じさせることにより、所定のグリッド線を他のものよりも強調することができる。例えば、グリッド線３０１Ａを表すために、グリッド線３０１Ｂと比較してより強い触覚効果を生成することができる。グリッド線３０１Ａは、例えば、４つ単位でグラデーションを表すことができ、一方、グリッド線３０１Ｂは１つ単位でグラデーションを表すことができる。グリッド線について生成されるより強い触覚効果は、よりハイレベルのグラデーションを表すグリッド線を強調することができる。
【００５９】
一実施形態において、異なる分布パターン要素間での異なる触覚効果により、所定の分布パターン要素が他の分布パターン要素よりも厚みがあるように感じさせることができる。例えば、グリッド線３０１Ａは、グリッド線３０１Ｂよりも強度の強い又は継続時間の長い触覚効果により生成され得る。この例において、グリッド線３０１Ａは、グリッド線３０１Ｂよりも厚く感じられる。
【００６０】
一実施形態においては、異なる分布パターン要素についての触覚効果は、所定の分布パターン要素から他の分布パターン要素へ移動した際に、触覚効果の強度、継続時間、又はこれら以外の任意のパラメータの値が増加する関係を有してもよい。例えば、図１０Ｃは、分布パターン要素についての触覚効果の強度が表面１１０上で、左から右に向かって、また、下から上に向かって強くなる分布パターンを示している。この分布パターンは、より強い強度を表す線３０１Ａ及びより弱い強度を表す線３０１Ｂによって表される。一部の場合には、強度の勾配や継続時間によって、ユーザを最も高い強度を有する分布パターン要素に対応する位置へガイド（案内）することができる。例えば、図１０Ｃは、ユーザを表面１１０の右上隅に案内する分布パターン要素間での強度の勾配を示している。
【００６１】
一実施形態においては、分布パターンによって、ユーザインタフェースオブジェクトを表すことができる。このユーザインタフェースオブジェクトは、例えば、ボタン、アイコン、ウインドウ、又は表面１１０等のユーザインタフェース表面に表示などの方法で表される前記以外の任意のオブジェクトである。例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂは、表面１１０における分布パターンによって表されるボタンを示している。タイル３０１Ｅやタイル３０１Ｆのような分布パターン要素によってボタンを表すことができる。接触入力がタイル３０１Ｅ又はタイル３０１Ｆの位置にあるときに、当該タイルを表す触覚効果が生成され得る。一実施形態において、当該触覚効果は、ボタンに関連する触感をシミュレートすることができる。一実施形態においては、分布パターン要素によって、ユーザを当該ボタンの方向へ案内することができる。一実施例においては、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているように、グリッド線３０１等のグリッド線によってユーザをタイル３０１Ｅに関連付けられたボタンの方向へ案内することができる。ユーザがグリッド線３０１から離れる方向へ水平に移動すると、当該グリッド線を表す触覚効果を停止させ、一方、ユーザがグリッド線３０１に沿って垂直方向に動くと、当該グリッド線を表す触覚効果を継続させることができる。このように、ユーザは、グリッド線３０１を表す触覚効果により、ボタンの方向に向かってグリッド線を辿ることができる。当該実施例又はその他の実施例においては、図１１Ｂに示すように、グリッド円３０３等のグリッド円によってタイル３０１Ｆによって表されるボタンを取り囲むことができる。一部の実施形態において、ボタンに近いグリッド円ほどより近接して配置され得る。ユーザは、当該グリッド円を表す触覚効果を用いて、あるグリッド円から他のグリッド円へ、タイル３０１Ｆによって表されるボタンの方向へ移動することができる。
【００６２】
一実施形態においては、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されているように、分布パターンによって、ビットマップやそれ以外のピクセルのセットを表すことができる。グリッドタイル又はそれ以外の分布パターン要素のグループによって当該ビットマップを表すことができる。このビットマップによって、写真、地形図、又はこれら以外の任意の情報を表すことができる。一実施形態においては、図１２Ａに示すように、分布パターン要素によって、拡大されたビットマップを表すことができる。一実施形態においては、異なる分布パターン要素について異なる触覚効果を生成することにより、異なる色又は異なるモノクロ階調を表すことができる。一実施形態においては、図１２Ｂに示すように、カラー又はグレースケールのビットマップを、第１の触覚効果のみを有するか触覚効果を有しない分布パターン要素のみによって表すことができる。当該実施形態における分布パターン要素は、実質的には、カラー又はグレースケールのビットマップのモノクロバージョンを表す。かかる実施形態において、当該分布パターン要素は、ビットマップの触知的表現（ｔａｃｔｉｌｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を提供することができる。かかる表現は、接触入力を生成するオブジェクトによってビットマップを表示する表面１１０が塞がれてしまう場合に有用である。
【００６３】
一実施形態においては、分布パターンによって、図１３Ａ及び図１３Ｂの表面１１０等のユーザインタフェース表面に表示されるテキストを表現することができる。例えば、各文字は、長方形のタイルや線等の分布パターン要素によって表現され得る。例えば、線３０１は、「Ｌｏｒｅｍ」の「Ｌ」を表すことができる。図１３Ａにおけるテキストの文字が接触入力によってハイライトされると、当該接触入力が当該文字を表す分布パターン要素を横切っていると決定することができる。当該接触入力によって接触されている分布パターン要素の各々について、触覚効果が生成される。一部の実施形態においては、ユーザは、触覚効果によって、どの文字又はテキスト要素が選択されようとしているかをうまく特定でき、テキスト要素の操作においてより良いコントロールが可能となる。
【００６４】
一実施形態においては、分布パターンは、図１４Ａ及び図１４Ｂの表面１１０等のユーザインタフェース表面に表示されるキーボードに対応したものであってもよい。例えば、複数のグリッド点によって当該キーボードを表すことができる。この場合、各グリッド点がキーボードのキーを表す。図１４Ｂに示されているように、グリッド点３０５によって、キーボードの「ｇ」キーを表すことができる。一実施形態においては、より強い触覚効果が所定の分布パターン要素に関連付けられても良い。例えば、物理的なＱＷＥＲＴＹ配列キーボードは、「Ｆ」キー及び「Ｊ」キーを表す隆起面を有していることが多いので、仮想的なＱＷＥＲＴＹ配列キーボードにおいても同種のキーを表す分布パターン要素をより強い触覚効果によって表してもよい。このようして、当該分布パターンは、異なる特徴を有する所定のキーを強調することによって、幾何学的配置に関する手がかり（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｃｕｅ）を提供することができる。
【００６５】
一実施形態においては、分布パターンは、ジェスチャロック解除（ｇｅｓｔｕｒａｌ  ｕｎｌｏｃｋ）において用いられるグリッドに対応するものであってもよい。例えば、図１５は、３ｘ３のグリッドを示す。この３ｘ３のグリッドは、表面１１０への接触入力が当該３ｘ３グリッドにグリッド位置を通る正しい経路を通ったときに、モバイルデバイスやコンピュータデバイス等のデバイスをロック解除することができる。当該実施形態において、グリッド点又はそれ以外の任意の分布パターン要素は、当該３ｘ３グリッドのグリッド位置に対応するものであってもよい。図１５Ｂに示すように、ユーザは、分布パターン要素に関して生成される触覚効果によって、対応するグリッド位置が接触されていることを確認することができる。一部の実施例において、ユーザは、当該触知的知覚（ｔａｃｔｉｌｅ  ｓｅｎｓａｔｉｏｎ）によって、あるグリッド位置から他のグリッド位置へより速く移動することができる。一実施形態において、図１５Ａに示されている３ｘ３グリッド及び接触入力は、デバイスのロック解除時のセキュリティを高めるために、非表示としてもよい。
【００６６】
一実施形態においては、分布パターンによって、表面１１０等のユーザインタフェース表面にスナップ位置（ｓｎａｐｐｉｎｇ  ｌｏｃａｔｉｏｎ）を表すことができる。例えば、図１６Ａ及び図１６Ｂは、オブジェクト１３がスナップされる位置を表すことができるグリッド線を示している。スナップは、オブジェクト１３を別の位置へ動かす場合、オブジェクト１３のサイズを変更する場合、又はこれら以外の任意の目的のために使用され得る。図１６Ａにおいては、各線がスナップ位置を表すものであってもよい。オブジェクト１３が動かされているときに、オブジェクト１３が線３０１のうちの１つに触れているか否かが判断されてもよい。例えば、オブジェクト１３の右側、左側、又はこれら以外の部分が線３０１のうちの１つに触れているか否かが判断される。オブジェクト１３が線のうちの１つに触れていると判断されると、当該線の存在を示すために触覚効果が生成される。当該触覚効果は、当該線に対応する位置にオブジェクト１３をスナップするタイミングを示すこともできる。例えば、当該触覚効果は、ユーザが表面１１０において接触入力を除去した場合に、当該ユーザに対して、オブジェクト１３が当該線３０１に対応する位置へスナップされることを示すことができる。図１６Ｂは、４本の線で境界が決められたグリッド位置へのアイコン等の任意のオブジェクトのスナップを示している。一実施形態においては、当該オブジェクトが当該４本の線のうちの１つに触れたと判断されたことに応答して、又は、当該オブジェクトが当該４本の線のうちの１本を横切ったと判断されたことに応答して、触覚効果が生成される。当該触覚効果は、ユーザが表面１１０において接触入力を除去した場合に、当該ユーザに対して、当該オブジェクトは、そのオブジェクトが配置されているグリッド位置へスナップされることを示すことができる。
【００６７】
一実施形態においては、分布パターン要素の位置は動的なものであってもよい。例えば、図１７は、表面１１０において、あるオブジェクトを他のオブジェクトにスナップするため（例えばあるウインドウを他のウインドウへスナップするため）に用いられる線３０１を示す。当該実施例において、線３０１の位置は動的であり、１つのウインドウの左端に配置されており、当該ウインドウの動きに応じて動くことができる。
【００６８】
一実施形態においては、触覚効果の強度が動的であってもよい。上述のように、触覚効果の強度は、加えられた圧力、接触面積、速度、又は前記以外の接触入力の任意の特徴によって決まるものであってもよい。一部の実施形態においては、触覚効果の強度は、システム状態によって決まるものであってもよい。例えば、図１８Ａ及び図１８Ｂは、スワイプのような入力方法を受け付ける図１４Ａのキーボードを示す。この場合、ユーザは、文字から文字へスライドし単語間でのみ持ち上げられる接触入力によって単語を入力することができる。当該実施例において、システム状態は、接触入力によって既に触れられた文字、例えば、「ｈ」、「ｉ」及び「ｄ」の文字を示すことができる。グリッド点３０５等の分布パターン要素によって、次に接触される文字を表すことができる。分布パターン要素を表す触覚効果の強度は、当該システム状態に基づいて定められてもよい。例えば、当該強度は、分布パターン要素に対応する文字「ｅ」が当該システム状態によって追跡されている単語の一部である可能性に基づいて定められてもよい。ここで、文字「ｅ」は単語「ｈｉｄｅ」を構成するので、当該触覚効果は、「ｃ」や「ｊ」等の他の文字と比べて高い強度を有していてもよい。
【００６９】
一実施形態において、触覚効果は、ユーザインタフェース上でのより一般的なスナップ操作又はスクロール操作を容易にするために生成されてもよい。例えば、図１９Ａに示されているように、テキストウインドウ１９０１のようなオブジェクトが閾値サイズまで拡大又は拡張されたときに、触覚効果を生成することができる。一部の実施例において、当該閾値は、拡大の最適な水準に対応するものであってもよい。この最適な水準は、例えば、ウェブサイト上でのテキストの最適な読みやすさを提供することができる。
【００７０】
図１９Ｂは、テキストウインドウ１９０２のようなオブジェクトが閾値位置を通り越してスクロールされた場合に生成される触覚効果を示している。一部の実施例において、当該閾値は、スクロールを停止するために最適な位置に対応するものであってもよい。例えば、当該最適な位置は、テキストウインドウの上部においてテキストウインドウオブジェクトのヘッダが配置される位置に対応していてもよい。
【００７１】
本明細書において開示された一又は複数の方法の一又は複数の工程は、コンピュータ読み取り可能な媒体に格納され一又は複数のプロセッサによって実行される一又は複数の命令として実現され得る。例えば、当該一又は複数の工程は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、又は前記以外の任意のコンピュータ読み取り可能な媒体に記録されたファームウェアコード又はソフトウェアコードによって実現できる。
【００７２】
現時点で最も実用的であり好ましいと考えられる態様に基づいて、本発明を例示のために詳細に説明したが、このような詳細な説明は例示のみを目的としたものである。本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ添付された特許請求の範囲の趣旨及び範囲に入る変形や均等な配置も本発明に含められることが意図されている。例えば、本発明においては、あらゆる実施形態の一又は複数の特徴を他の実施形態の一又は複数の特徴と可能な限り結合することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【外国語明細書】
2014102819000001.pdf