(57)【要約】  触力覚提示装置１０は、表示パネル２０の画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するため、ユーザに触力覚を伝達する触力覚提示部材１１と、触力覚提示部材１１を移動させるアクチュエータ１２と、触力覚提示部材１１に振動を発生させる振動発生部１３と、制御部１４とを備えている。制御部１４は、画面上のコンテンツが画面上でのユーザの入力操作に対応して変化した場合に、コンテンツの変化に対応する触力覚が提示されるよう、アクチュエータ１２に、触力覚提示部材１１の移動を指示し、触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に触力覚提示部材１１に振動が発生するよう、振動発生部１３に、振動の発生を指示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための装置であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする触力覚提示装置。
【請求項２】
前記触力覚提示部材が、光透過性のパネル状を呈し、且つ、前記表示パネルの前面側に配置され、
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を前記表示パネルの前面に沿って移動させる、
請求項１に記載の触力覚提示装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
請求項１または２に記載の触力覚提示装置。
【請求項４】
前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、時間管理部を更に備え、
前記制御部が、出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
請求項１〜３のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項５】
前記アクチュエータが、複数のワイヤ状のアクチュエータであり、
前記複数のワイヤ状のアクチュエータは、それぞれの一端で、前記触力覚提示部材に接続され、それぞれの引張力によって前記触力覚提示部材を移動させる、
請求項１〜４のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を保持するための複数のワイヤと、前記複数のワイヤ毎に設けられ、且つ、対応するワイヤを引張するワイヤ引張部と、を備えている、請求項１〜５のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項７】
コンテンツを画面に表示させる、表示パネルと、
前記画面上のユーザによってタッチされた位置を検出する、タッチセンサと、
前記タッチセンサによって検出された位置に応じて入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応して前記コンテンツを変化させる、情報処理部と、
前記ユーザに対して触力覚を提示可能な触力覚提示装置と、を備え、
前記触力覚提示装置は、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記情報処理部によって、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする情報端末。
【請求項８】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための方法であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部とを備える装置を用い、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を有することを特徴とする触力覚提示方法。
【請求項９】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、命令を含むプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザに対して触力覚を提示（伝達）する触力覚提示装置、これを備えた、ＰＯＳ端末、携帯端末（スマートフォン、タブレット等）といった情報端末、触力覚提示方法、及びこれらを実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報端末においては、入力装置として、タッチパネルの採用が増加している。タッチパネルは、表示パネルに重ねて配置できるため、特に、携帯型の情報端末においては、画面を大きくできる等の点から、主流となっている。【０００３】
但し、タッチパネルにおいて、ユーザの操作に対するフィードバック、及び操作に対応して行なわれる情報の提示は、画面上への何らかの情報の提示で行なうしかない。このため、ユーザは、表示されている情報以外の情報を得ることができず、画面上のどこにタッチしているかを認識し難いことから、タッチパネルには、ユーザにおいて操作し難いという問題がある。【０００４】
このような問題に対応するため、ユーザの指先への物理的なフィードバック、即ち、触力覚の提示（伝達）を可能にした装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。具体的には、特許文献１に開示された装置は、タッチパネルが画面上に設けられた表示パネルを、その厚み方向に沿って移動可能にする機構を備えている。特許文献１に開示された装置では、この機構により、ユーザによる指でのタッチに応じて表示パネルを移動させることができるので、ユーザに対して触力覚を提示できる。【０００５】
また、特許文献２は、圧電アクチュエータを用いてタッチパネルを振動させることで、ユーザの指先に触覚提示を行なう装置を提案している（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に開示された装置は、タッチパネル及び表示パネルに、圧電アクチュエータが埋め込まれた透明パネルを重ね合わせることによって構成されている。【０００６】
しかし、特許文献１に開示された装置では、タッチパネル全体を動作させる必要があるため、構造が複雑化し、結果、装置自体が大きく、重くなってしまう。このため、特許文献１に開示された装置を、スマートフォン、又はタブレットといった移動端末に搭載することは困難である。【０００７】
一方、特許文献２に開示された装置によれば、特許文献１に開示された装置と異なり、装置の大型化及び重量化が回避されるので、移動端末への搭載も可能になると考えられる。しかし、特許文献２に開示された装置では、変位をさせる範囲が小さく、振動による触覚提示しか行なえず、更に、振動による触覚提示は表現力が低いことから、特許文献２に開示された装置は、連続的な変化と正確性とが求められるコンテンツには不向きである。【０００８】
ところで、特許文献２における問題は、特許文献１に開示された装置によれば解決できると考えられる。よって、例えば、上記特許文献１に開示された装置において、タッチパネル及び表示パネルの移動に用いるアクチュエータのサイズ小さくすることができれば、上述の二つの問題を一挙に解決でき、装置を移動端末に搭載することも可能になると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４０３９３４４号
【特許文献２】特開２００６−２１５７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、アクチュエータのサイズを小さくすると、アクチュエータによる提示力と、タッチパネル等の変位速度とが、大きく低下してしまい、ユーザに必要な物理的フィードバックを与えるだけの力覚提示を行なうことが困難となる。【００１１】
また、一般にアクチュエータにおいて、提示力と変位速度とはトレードオフの関係にある。このため、小型のアクチュエータを用いつつ、提示力を高めようとすると、変位速度が低下し過ぎてしまい、ユーザが、触力覚の提示が行われていることに気づくまでの時間が長くなってしまう。この結果、ユーザは、触力覚の提示の応答の時間遅れを敏感に感じてしまうことになる。【００１２】
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、アクチュエータの性能による影響を受けることなく、ユーザに対して、触力覚の提示の時間遅れを感じ難くし得る、触力覚提示装置、情報端末、触力覚提示方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一側面における触力覚提示装置は、表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための装置であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする。【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の一側面における情報端末は、
コンテンツを画面に表示させる、表示パネルと、
前記画面上のユーザによってタッチされた位置を検出する、タッチセンサと、
前記タッチセンサによって検出された位置に応じて入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応して前記コンテンツを変化させる、情報処理部と、
前記ユーザに対して触力覚を提示可能な触力覚提示装置と、を備え、
前記触力覚提示装置は、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記情報処理部によって、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする。【００１５】
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における触力覚提示方法は、表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための方法であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部とを備える装置を用い、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を有することを特徴とする。【００１６】
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、命令を含むプログラムを記録していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、アクチュエータの性能による影響を受けることなく、ユーザに対して、触力覚の提示の時間遅れを感じ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における情報端末の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における情報端末の各構成部品を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した触力覚提示装置を構成するアクチュエータの構成を具体的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における情報端末の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における情報端末１００の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１において用いられるコンテンツの一例を示す図である。
【図７】図７は、図５に示したステップＳ１０５を具体的に示すフロー図である。
【図８】図８は、アクチュエータの引張力の算出処理を説明する図である。
【図９】図９は、振動の発生タイミングと触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２における情報端末の各構成部品を示す分解斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、図１０に示すアクチュエータの具体的な構成を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。
【図１２】図１２は、実施例における情報端末を示す図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は部分断面図である。
【図１３】図１３は、実施例の検証１における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例の検証１におけるユーザによる評価の結果を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施例の検証２における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図であり、それぞれ、振動の継続時間の長さが異なっている。
【図１６】図１６は、実施例の検証２におけるユーザによる評価の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における、触力覚提示装置、情報端末、触力覚提示方法、及びプログラムについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２０】
［装置構成］
最初に、図１及び図２を用いて、本実施の形態１における触力覚提示装置及び情報端末の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における情報端末の外観を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１における情報端末の各構成部品を示す分解斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態１における情報端末１００は、タブレット型の情報端末である。また、図２に示すように、情報端末１００は、コンテンツを表示させる表示パネル２０と、ユーザによってタッチされた位置（以下「タッチ位置」と表記する。）を検出するタッチセンサ３０と、各種情報処理を実行する情報処理部４０とを備えている。
【００２２】
この構成により、図１に示すように、ユーザ７０が、タッチによって情報端末１００に入力操作を行なうと、情報端末１００においては、タッチセンサ３０によってタッチ位置が検出され、検出された位置が情報処理部４０に通知される。そして、情報処理部４０は、タッチ位置に応じてユーザの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応してコンテンツを変化させる処理を実行し、表示パネル２０の画面２０ａ上に種々のコンテンツを表示する。
【００２３】
また、図２に示すように、情報端末１００は、表示パネル２０の画面２０ａ上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示する触力覚提示装置１０を備えている。触力覚提示装置１０は、ユーザに触力覚を伝達するための触力覚提示部材１１と、触力覚の提示のために触力覚提示部材１１を移動させるアクチュエータ１２と、触力覚提示部材１１に振動を発生させる振動発生部１３と、アクチュエータ１２及び振動発生部１３を制御する制御部１４とを備えている。
【００２４】
また、制御部１４は、表示パネル２０の画面２０ａ上のコンテンツが、画面２０ａ上でのユーザの入力操作に対応して変化した場合に、コンテンツの変化に対応する触力覚が提示されるように、アクチュエータ１２に対して、触力覚提示部材１１の移動を指示する。更に、制御部１４は、上記の場合に、振動発生部１３に対しては、触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に触力覚提示部材１１に振動が発生するように、振動の発生を指示する。
【００２５】
このように、触力覚提示装置１０は、ユーザに対して、触力覚提示部材１１の移動による触力覚の提示に加えて、それよりも伝達速度の速い振動の提示も行なうことができ、アクチュエータの変位速度が遅い場合に、ユーザが触力覚の提示が遅いと感じるのを抑制できる。即ち、触力覚提示装置１０によれば、アクチュエータの性能による影響を受けることなく、ユーザに対して、触力覚の提示の時間遅れを感じ難くすることができる。また、これにより、変位速度の低い小型のアクチュエータを利用できるので、情報端末１００の小型化、薄型化、軽量化を図ることも可能となる。
【００２６】
図１の例では、表示パネル２０に表示された仮想の球に、ユーザ７０の指が接触している。これにより、ユーザ７０は、指先に振動を感じ、更に、仮想の球と指との位置関係、及び仮想の球の動作状態（スピード、重さ）に応じた、触力覚提示部材１１による仮想の球からの反発力及び感触を感じる。なお、本発明でいう「触力覚」とは、ユーザが感じる、反発力、抵抗力、外力、感触、等を意味する。
【００２７】
ここで、本実施の形態１における情報端末１００及び触力覚提示装置１０の構成について更に具体的に説明する。図２に示すように、情報端末１００は、大きく分けて５つの層によって構成されている。最もユーザ側の層を第１層として以下に説明する。
【００２８】
まず、第１層には、情報端末１００の内部及び触力覚提示部材１１の端を外部から見えないようにする、カバー５０が配置されている。カバー５０は、ユーザが、その下層のタッチセンサ３０の検知領域にタッチできるように枠状に形成されているが、その幅は、ユーザによる検知領域外へのタッチが回避されるように設定されている。
【００２９】
第２層には、タッチセンサ３０が配置されている。本実施の形態では、タッチセンサ３０としては、タッチパネルが用いられている。また、タッチパネルは、触力覚提示部材１１の前面側に位置し、触力覚提示部材１１と一体化されている。このため、ユーザが、触力覚提示部材１１をタッチすると、タッチパネルは、タッチされた位置を検出し、それを特定するデータ（以下「タッチ検出データ」と表記する。）を出力する。更に、タッチパネルは、触力覚提示部材１１と共に、アクチュエータ１２によって移動する。
【００３０】
第３層には、触力覚提示部１１と、それを移動させるためのアクチュエータ１２と、振動発生部１３と、が配置されている。アクチュエータ１２は、本実施の形態では、四本のワイヤ状のアクチュエータであり、これらは、触力覚提示部材１１が表示パネル２０の前面に沿って移動するように、それぞれの一端で、触力覚提示部材１１に取り付けられている。具体的には、ワイヤ状のアクチュエータ１２それぞれの一端は、触力覚提示部材１１の各角付近に形成された貫通孔に接続され、他端は、後述する筐体５１に接続されており、それぞれの引張力によって触力覚提示部材１１を移動させる（図４参照）。
【００３１】
また、触力覚提示部材１１は、本実施の形態では、光透過性のアクリル樹脂等によって、パネル状に形成されており、表示パネル２０の前面側に配置されている。更に、触力覚提示部材１１の表示パネル２０側の面（裏面）には、断面が半円形を呈する凸部１１ａ及び１１ｂが、各辺に沿って伸びるように形成されている。また、凸部１１ａ及び１１ｂは触力覚提示部材１１の移動によって、後述する支持パネル２３の表面が傷つくのを防止している。
【００３２】
また、振動発生部１３は、触力覚提示部材１１の裏面に配置されている。本実施の形態１では、振動発生部１３としては、例えば、圧電素子、半円形の振動子と小型のモータとで構成された振動発生装置、等が挙げられる。なお、振動発生部１３は、触力覚提示部材に振動を発生可能に取り付けられていれば良く、触力覚提示部材１１の表面に配置されていても良い。
【００３３】
第４層には、支持パネル２３と、表示パネル２０とが配置されている。本実施の形態１では、表示パネル２０としては、液晶表示パネルが用いられているが、これに限定されず、薄型の表示パネルであれば表示方式は特に限定されるものではない。
【００３４】
支持パネル２３は、アクリル樹脂等の透明な樹脂によって、表示パネル２０を覆うように形成された矩形の板である。また、支持パネル２３は、触力覚提示部材１１と表示パネル２０との間に配置され、触力覚提示部材１１の支持と表示パネル２０の保護とを行なっている。
【００３５】
また、第３層の触力覚提示部材１１にはスポット光を出射する光源３１ａが配置され、第４層の支持パネル２３には、光源３１ａから出射されたスポット光を受光し、受光した位置に応じた信号を出力する受光素子３１ｂが配置されている。そして、光源３１ｂは、触力覚提示部材１１と一緒に移動するため、光源３１ａと受光素子３１ｂとによって、触力覚提示部材１１の位置が検出される。光源３１ａと受光素子３１ｂとは、触力覚提示部材１１の位置検出センサ３１として機能する。なお、光源３１ａは、触力覚提示部材１１の表面及び裏面のいずれに配置されていても良い。同様に、受光素子３１ｂも、支持パネル２３の表面及び裏面（表示パネル側の面）のいずれに配置されていても良い。
【００３６】
第５層には、制御部１４と、情報処理部４０とが配置されている。このうち、制御部１４及び情報処理部４０は、それぞれ、マイコン等のコンピュータによって実現されている。また、両者は、それぞれ別々のコンピュータによって実現されていても良いし、同一のコンピュータによって実現されていても良い。また、第１層から第５層までの全ての構成要素は、筐体５１の内部に収納されている。
【００３７】
続いて、図３を用いて、アクチュエータ１２によって触力覚提示装置１０を移動させるための仕組みについて説明する。図３は、図２に示した触力覚提示装置を構成するアクチュエータの構成を具体的に示す図である。
【００３８】
図３に示すように、本実施の形態１では、ワイヤ状の各アクチュエータ１２は、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａと、ワイヤ１２ａに通電による加熱を行なって原形状に復帰させる通電加熱装置１２ｂとを備えている。また、ワイヤ１２ａそれぞれの一端は、触力覚提示部材１１の各角付近に設けられた孔１１ａに接続され、他端は、後述する筐体５１に接続されている。
【００３９】
このような構成において、制御部１４（図２参照）が、各通電加熱装置１２ｂによる通電量を制御すると、各ワイヤ１２ａにおいて原形状への復帰による引張力が発生する。そして、各引張力の力関係に応じて、触力覚提示部材１１は、表示パネル２０の前面に沿って移動する。
【００４０】
また、アクチュエータ１２として、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａを用いると、アクチュエータ１２のサイズを小さくでき、情報端末１００の小型化、薄型化、軽量化に貢献できる。また、形状合金で形成されたワイヤ１２ａには、引張力が大きいという利点と、大きく伸長した状態でセットすることで、変位量を大きくすることができるという利点とがある。
【００４１】
但し、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａには、通電による加熱によって動作を行なうため、特に冷間時の反応が鈍いという欠点と、変位速度が遅いという欠点があるが、上述したように、本実施の形態１では、振動の提示も行なわれる。このため、上記欠点によって、ユーザが触力覚の提示が遅いと感じる事態は、回避されることになる。
【００４２】
また、本実施の形態１では、ワイヤ１２ａの変位量をできるだけ大きくしつつ、そのレイアウトの自由度を高めるため、筐体５１の内部の四角には、プーリ１５がそれぞれ設けられている。各ワイヤ１２ａは、対応するプーリ１５によって、張力方向が変換された状態で配置されている。
【００４３】
続いて、図４を用いて、情報端末１００でやり取りされるデータについて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における情報端末の構成を示すブロック図である。
【００４４】
図４に示すように、情報処理部４０は、表示パネル２０、タッチセンサ３０、及び制御部１４に接続されている。また、制御部１４は、情報処理部１４に加えて、アクチュエータ１２を構成する通電加熱装置１２ｂと、振動発生部１３と、位置検出センサ３１と、時間管理部１６に接続されている。
【００４５】
このような構成の情報端末１００において、ユーザ７０（図１参照）が、表示パネル２０の前面側に配置されたタッチセンサ（タッチパネル）３０をタッチすると、タッチセンサ３０は、ユーザの指の位置（タッチ位置）を検出し、タッチ位置を特定するタッチ検出データａを情報処理部４０に出力をする。
【００４６】
情報処理部４０は、タッチ検出データａを受け取ると、コンテンツデータ４１を参照し、タッチ位置とコンテンツ内のオブジェクトの動きとを連動させる処理を行ない、その処理内容が反映されたコンテンツの表示情報を生成し、この表示情報を表示データｆとして表示パネル２０に出力する。表示パネル２０は、表示データｆを受け取ると、受け取った表示データｆに応じた画像を表示画面２０ａ（図１参照）上に表示する。
【００４７】
コンテンツデータ４１の具体例としては、ゲームプログラム、シミュレーションプログラムなどの、仮想空間を提供するアプリケーションプログラムのデータ、更にはＷｅｂサイトのデータが挙げられる。また、コンテンツデータ４１は、情報端末１００に備えられた記憶装置に格納されていても良いし、インターネットで接続された別の機器（コンピュータ）に格納されていても良い。
【００４８】
また、このとき、情報処理部４０は、オブジェクトに仮想空間内で発生した力を算出し、算出した力を特定するデータｂ（以下「提示データｂ」と表記する。）を、制御部１４に出力する。この算出された力は、オブジェクトに発生した反発力等であり、ユーザに伝達すべき触力覚に相当する。
【００４９】
制御部１４は、提示データｂと、位置検出センサ３１から出力されてきたデータｃとを受け取る。位置検出センサ３１から出力されてきたデータｃは、触力覚提示部材１１の位置を特定するデータ（以下、「位置検出データ」と表記する。）ｃである。
【００５０】
制御部１４は、提示データｂと位置検出データｃとを用いて、各アクチュエータ１２（ワイヤ１２ａ）が出力すべき引張力を計算する。この計算は、触力覚提示部材１１が水平面に沿って移動したときに、提示データｂによって特定される触力覚がユーザ７０に伝達されるように、行なわれる。
【００５１】
そして、制御部１４は、各アクチュエータ１２に引張力を発揮させる力覚制御データｄを生成し、これを通電加熱装置１２ｂに出力する。具体的には、制御部１４は、各通電加熱装置１２ｂを駆動するための信号を生成し、これを力覚制御データｄとして出力する。これにより、各通電加熱装置１２ｂは、対応するワイヤ１２ａに通電を行ない、各ワイヤ１２ａは、計算された引張力を発揮するので、触力覚提示部材１１が引っ張られ、ユーザ７０の指先には、提示データｂによって特定される触力覚が提示される。
【００５２】
また、時間管理部１６は、振動発生部１３による振動の継続時間を管理し、継続時間を特定するデータ（以下、「タイマ管理データ」と表記する。）ｅを、制御部１４に出力する。制御部１４は、タイマ管理データｅを受け取ると、それによって特定される継続時間の間、触力覚提示部材１１の移動が開始されるタイミングで、又は移動の開始前のタイミングで、振動発生部１３に振動を発生させる。
【００５３】
例えば、振動発生部１３が、圧電素子の場合は、制御部１４は、圧電素子の駆動用の信号を生成し、これを振動制御データｇとして、圧電素子に供給する。また、振動素子１３が、半円形の振動子と小型のモータとで構成されているのであれば、制御部１４は、モータ駆動用の信号を生成し、これを、振動制御データｇとして、モータに供給する。
【００５４】
［装置動作］ 
次に、本発明の実施の形態１における情報端末１００及び触力覚提示装置１０の動作について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における情報端末１００の動作を示すフロー図である。なお、以下の説明においては、適宜図１〜図４を参酌する。また、本実施の形態１では、触力覚提示装置１０を動作させることによって、触力覚提示方法が実施される。よって、本実施の形態における触力覚提示方法の説明は、以下の触力覚提示装置１０の動作説明に代える。
【００５５】
最初に、ユーザ７０（図１参照）は、触力覚提示部材１１越しに透けて見える、表示パネル２０に表示されたコンテンツを視認し、そして、コンテンツが提供する仮想空間内でオブジェクトを操作するため、タッチセンサ３０をタッチする。これにより、図５に示すように、タッチセンサ３０は、ユーザの指のタッチ位置を検出し、検出したタッチ位置を特定するタッチ検出データａを、情報処理部４０に出力する（ステップＳ１０１）。
【００５６】
次に、情報処理部４０は、ステップＳ１０１で出力されたタッチ検出データａを受け取ると、コンテンツデータ４１を参照し、タッチ位置に合せてオブジェクトを変化させる処理（コンテンツ連動処理）を実行する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
また、ステップＳ１０２では、情報処理部４０は、コンテンツ連動処理の内容が反映されたコンテンツの表示情報を生成し、この表示情報を表示データｆとして表示パネル２０に出力する。更に、ステップＳ１０２では、情報処理部４０は、オブジェクトに仮想空間内で発生した力を算出し、算出した力を特定する提示データｂを、制御部１４に出力する。なお、ステップＳ１０２の詳細については、図６を用いて後述する。
【００５８】
次に、制御部１４は、位置検出センサ３１から、位置検出データｃを受け取り、位置検出センサ３１によって検出された触力覚提示部材１１の位置を特定する（ステップＳ１０３）。更に、制御部１４は、時間管理部１６から、タイマ管理データｅを受け取り、振動発生部１３による振動の発生継続時間を特定する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０３及びＳ１０４の順序は、同時であっても良いし、入れ替わっていても良い。
【００５９】
次に、制御部１４は、ステップＳ１０２で出力された提示データｂと、ステップＳ１０３で特定した触力覚提示部材１１の位置と、ステップＳ１０４で特定した継続時間とに基づいて、触力覚の提示のための処理（触力覚の提示制御処理）を実行する（ステップＳ１０５）。
【００６０】
具体的には、ステップＳ１０５では、制御部１４は、提示データｂと、触力覚提示部材１１の位置とに基づいて、目的となる触力覚を触力覚提示部材１１に発生させるため、４つのアクチュエータ１２の制御量を算出して力覚制御データｄを生成し、これを各アクチュエータ１２に出力する。また、制御部１４は、特定した継続時間の間、触力覚提示部材１１に振動を発生させるため、振動制御データｇを生成し、これを振動発生部１３に出力する。なお、ステップＳ１０５の詳細については、図７を用いて後述する。
【００６１】
ステップＳ１０５が実行されると、触力覚提示装置１０は、ユーザ７０の指先に、振動と触力覚提示部材１１の移動による触力覚とを提示する（ステップＳ１０６）。また、表示パネル２０の表示画面２０ａには、ステップＳ１０２で情報処理部４０が出力した表示データｅに基づいて、コンテンツ連動処理後のコンテンツが表示される（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０６とステップＳ１０７とは、同時に実行されても良い。
【００６２】
また、本実施の形態１においては、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、繰り返し実行される。よって、ユーザ７０が、ある点から別の点までをドラッグ操作した場合は、ドラッグの開始から終了までの間に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７は繰り返し実行されるので、その間、ユーザ７０は、連続して、振動と触力覚との提示を受けることができる。
【００６３】
ここで、図５に示したステップＳ１０１、Ｓ１０２、及びステップＳ１０５について、図６〜図９を用いて更に詳細に説明する。
【００６４】
［ステップＳ１０１及びＳ１０２］
まず、図６を用いて、ステップＳ１０１及びＳ１０２について具体的に説明する。図６は、本発明の実施の形態１において用いられるコンテンツの一例を示す図である。図６の例では、コンテンツはエアホッケーゲームであり、ユーザ７０は、指先のタッチによって、仮想空間内に存在している仮想マレット２１を操作して、仮想パック２２を打撃する。
【００６５】
まず、ユーザ７０が、タッチセンサ３０にタッチすると、タッチセンサ３０は、ステップＳ１０１を実行し、ユーザ７０の指のタッチ位置を特定するタッチ検出データａを、情報処理部４０に出力する。
【００６６】
そして、ステップＳ１０２において、情報処理部４０は、コンテンツ連動処理を実行して、実空間内での動作である指の動きと仮想空間内の仮想マレット２１及び仮想パック２２の動きとを連動させる。
【００６７】
具体的には、情報処理部４０は、ユーザ７０のタッチによる指の動きに追従するように、仮想マレット２１を動かして、仮想空間内の仮想オブジェクトと実空間の物体（ユーザ７０の指）とのインタラクション（相互作用）を取る。このとき、情報処理部４０は、仮想空間内で物理シミュレーションを実行し、ユーザ７０のタッチによって仮想マレット２１と仮想パック２２とが接触した際の、これらの位置の変化及び接触力をシミュレートする。
【００６８】
また、情報処理部４０は、タッチ検出データａを受け取ると、検出されたタッチ位置に仮想マレット３０を移動させるが、このとき、仮想マレット３０をタッチ位置に不連続に移動させると、仮想オブジェクト同士が互いに重複してしまうことがある。この場合、正確なシミュレートが難しくなる。
【００６９】
そこで、情報処理部４０は、仮想マレット２１からタッチ位置までの距離と仮想マレット２１の速度とに比例した力を仮想マレット２１に加えていくＰＤ（Proportional-Deferential）制御を実行しながら、仮想マレット２１を移動させる。そして、情報処理部４０は、仮想マレット２１と仮想パック２２とが接触すると、仮想マレット２１及び仮想パック２２の仮想空間での物理係数に応じて、仮想マレット２１と仮想パック２２との接触で両者に生じた反力を計算する。なお、物理係数としては、仮想マレット２１及び仮想パック２２それぞれの、質量、速度、加速度、接触方向、反発係数等が挙げられる。
【００７０】
また、この計算された反力のうち、仮想マレット２１が仮想パックから受けた反力が、触力覚提示部材１１によってユーザ７０に提示すべき触力覚に相当する（図６及び後述の図８参照）。よって、仮想マレット２１が仮想パックから受けた反力を「提示力Ｆ」とすると、情報処理部４０は、触力覚提示部材１１によって提示力Ｆが提示されるようにするため、提示力Ｆを特定する提示データｂを制御部１４に出力する。また、情報処理部４０は、仮想マレット２１と仮想パック２２との動きを表示するためのデータを、表示情報である表示データｆとして表示パネル２０に出力する。
【００７１】
［ステップＳ１０５］
次に、図７及び図８を用いて、ステップＳ１０５で行われる触力覚の提示制御処理について詳細に説明する。図７は、図５に示したステップＳ１０５を具体的に示すフロー図である。図８は、アクチュエータの引張力の算出処理を説明する図である。
【００７２】
図７に示すように、ステップＳ１０５では、制御部１４は、まず、触力覚提示部材１１を水平面に沿って動かすため、提示データｂと位置検出データｃとを用いて、各アクチュエータ１２（ワイヤ１２ａ）の引張力を計算する（ステップＳ２０１）。
【００７３】
ここで、各アクチュエータ１２の引張力をτ１、τ２、τ３、τ４として、図８を用いて引張力τ１、τ２、τ３、τ４の算出処理について説明する。また、図８において、触力覚提示部材１１の位置は（ｘ，ｙ）で表わされ、座標の原点（０，０）は、矩形Ｓの中心に設定されている。更に、図８中の触力覚提示部材１１では、アクチュエータ１２のワイヤ１２ａの一端は各角に接続されているとする。
【００７４】
また、図８において、矩形Ｓは、触力覚提示部材１１の角から矩形Ｓの対応する角までの距離が、各ワイヤ１２ａの長さ（ｌ１〜ｌ４）に相当するように設定されている。更に、図８において、Ｈは矩形Ｓの縦の長さを示し、Ｗは矩形Ｓの横の長さを示している。また、ｈは触力覚提示部材１１の縦の長さを示し、ｗは触力覚提示部材１１の横の長さを示している。
【００７５】
ステップＳ２０１では、まず、位置検出センサ３１から位置検出データｂが出力されてくると、制御部１４は、触力覚提示部材１１の位置（ｘ，ｙ）を特定し、これと、既知の長さ（Ｈ、Ｗ、ｈ、ｗ）とを元に、引張力の計算に利用する各アクチュエータの角度（φ１〜φ４）を計算する。
【００７６】
具体的には、図８において、長さがｌ１のワイヤ１２ａと矩形Ｓの短辺とのなす角をφＡ１とすると、余弦定理により、下記の数１〜数３が成立する。
【００７７】
【数１】
2014034550.tif 000003
【００７８】
【数２】
2014034550.tif 000004
【００７９】
【数３】
2014034550.tif 000005
【００８０】
更に、φＡ１と、座標（ｘ，ｙ）と、アクチュエータの長さｌ１との間には、下記の数４〜数６の関係が成立する。
【００８１】
【数４】
2014034550.tif 000006
【００８２】
【数５】
2014034550.tif 000007
【００８３】
【数６】
2014034550.tif 000008
【００８４】
従って、制御部１４は、数１〜数６に、座標（ｘ，ｙ）と既知の値とを適用して、φ１を算出する。また、φ２〜φ４も同様の手順で算出される。
【００８５】
続いて、制御部１４は、ステップＳ１０２で出力された提示データｂと、ステップＳ１０３で取得した座標（ｘ，ｙ）と、算出したφ１〜φ４とを用いて、各アクチュエータ１２が出力すべき引張力τ１〜τ４を計算する。
【００８６】
ここで、図８において、触力覚提示部材１１の４つの頂点の位置を、その重心位置を基準とした位置ベクトル、即ち、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４によって表すとする。触力覚提示部材１１が四角形である場合は、位置ベクトルｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４それぞれの方向は、触力覚提示部材１１の縦の長さｈと横の長さｗとによって決定される。また、重心位置から各頂点までの距離は同一となるので、各位置ベクトルの量は同一となる。更に、図８において、Ｍは、触力覚提示部材１１をその重心を中心に回転させるモーメントであり、モーメントＭは、引張力τ１〜τ４のバランス関係に応じて発生する。
【００８７】
具体的には、本実施の形態１では、制御部１４は、下記の（ａ）〜（ｄ）の条件が満たされるように、引張力τ１〜τ４を計算する。
（ａ）引張力τ１〜τ４の合力が、オブジェクト（仮想マレット２１：図６参照）に仮想空間内で発生した力、即ち、ステップＳ１０２で計算した提示力Ｆと一致すること。
（ｂ）引張力τ１〜τ４によって触力覚提示部材１１に生じるモーメントＭが、仮想空間内でオブジェクトに発生したモーメントに一致すること。
（ｃ）引張力引張力τ１〜τ４それぞれが、ワイヤ１２ａが弛まない最小の引張力τｍｉｎ以上であり、且つ、最小の引張力τｍｉｎは０（ゼロ）より大きいこと。
（ｄ）引張力τ１〜τ４の合計値が、条件（ａ）〜（ｃ）が満たされる範囲内で最小値となること。
【００８８】
ところで、本実施の形態１においては、触力覚提示部材１１を拘束するための条件の自由度は３となるが、各アクチュエータ１２によって出力できる引張力は４自由度を持っており、冗長である。このため、最適化計算手法によって、引張力τ１〜τ４を最適化する必要があり、上記の条件（ｄ）が設定されている。以下に、条件（ａ）〜（ｄ）について具体的に説明する。
【００８９】
条件（ａ）は、下記の数７によって表わすことができる。数７に示すように、引張力τ１〜τ４の合力は、各引張力と、対応するアクチュエータ１２の角度と、の内積の和である。よって、内積の和と目的となる提示力Ｆとが一致することが必要となる。
【００９０】
【数７】
2014034550.tif 000009
【００９１】
条件（ｂ）におけるモーメントＭは、本実施の形態１では０（ゼロ）に設定される。よって、条件（ｂ）は、下記の数８によって表わすことができる。数８に示すように、モーメントＭは、位置ベクトルｒ１〜ｒ４それぞれと、各引張力における触力覚提示部材１１の各角から重心に向かう方向の成分と、の外積の和である。この外積の和が０（ゼロ）となることが必要となる。なお、触力覚提示部材１に、設定されたモーメントを発生させたい場合には、Ｍの値に任意の値を代入し、得られた数８を用いれば良い。
【００９２】
【数８】
2014034550.tif 000010
【００９３】
条件（ｃ）は、いずれかのアクチュエータ１２が弛んで、触力覚提示部材１１が、ｘｙ平面に対して平行に移動できなくなることを防ぐために、設定されている。また、引張力が大きすぎると、ワイヤが切断されるおそがあるため、条件（ｃ）では、引張力の最大値が設定される。条件（ｃ）は、下記の数９によって表わすことができる。
【００９４】
【数９】
2014034550.tif 000011
【００９５】
条件（ｄ）は、上述したように引張力τ１〜τ４を最適化するため、即ち、各アクチュエータ１２での消費エネルギを最小限に抑えるために設定されている。条件（ｄ）が設定されていない場合は、引張力τ１〜τ４が無駄に大きくなる可能性がある。
【００９６】
条件（ｄ）は、下記の数１０によって表わすことができる。数１０に示す関数は、各アクチュエータ１２の効率化を図りつつ、これらによる引張力の総和を最小化させることを目的としている。Ｊは、最適化を行なうため設定される目的関数値である。Ｊが最小化するように引張力τ１、τ２、τ３、τ４が算出される。数１０に示す関数を用いることで、最適化計算手法の１つである線形計画法が実行される。
【００９７】
【数１０】
2014034550.tif 000012
【００９８】
以上に述べた条件（ａ）〜（ｄ）が満たされるように、引張力τ１〜τ４を算出すれば、これらの値は、目的となる提示力Ｆを提示するにあたっての最適な値となる。４本のアクチュエータ１２の引張力τ１、τ２、τ３、τ４の合力により、目的となる提示力Ｆが発生する。
【００９９】
次に、制御部１４は、ステップＳ２０１で計算された引張力が、各アクチュエータ１２で発揮されるように、アクチュエータ１２毎に、対応する通電加熱装置１２ｂが供給すべき電力を計算する。そして、制御部１４は、計算した電力の供給を可能にする力覚制御データｄを作成し、これを、各アクチュエータ１２の通電加熱装置１２ｂに出力する（ステップＳ２０２）。
【０１００】
次に、制御部１４は、振動の発生タイミングを設定する（ステップＳ２０３）。その後、制御部１４は、ステップＳ１０４で特定した継続時間に基づいて、振動制御データｄを生成し、ステップＳ２０３で設定したタイミングで、振動発生部１３に、振動制御データｄを出力する（ステップＳ２０４）。
【０１０１】
ここで、図９を用いてステップＳ２０３及びＳ２０４について説明する。図９は、振動の発生タイミングと触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。図９において、横軸は経過時間ｔを表しており、縦軸は触力覚提示部材１１の変位量を表している。また、図９において、変位量には、触力覚提示部１１がアクチュエータ１２の引張によって水平面に沿って移動した量と、振動発生部１３による振動によって移動した量との両方が含まれている。更に、図９において、前者の変位量は破線で表示され、後者の変位量は実線で表示されている。
【０１０２】
図９に示すように、コンテンツ上で触力覚の提示が必要となるイベントが発生すると同時に、アクチュエータ１２による触力覚提示部材１１の移動が開始されたとする。このとき、アクチュエータ１２の変位速度は構造上遅いため、実際に触力覚提示部材１１がアクチュエータ１２によって移動し始めてから、ユーザ７０が、触力覚の提示に気づくまでにタイムラグが発生する。ＴＤは、このタイムラグの時間である。
【０１０３】
これに対して、振動発生部１３の応答速度は速く、制御部１４が振動発生を指示してから実際に振動が発生するまでの時間は極めて短くなっているため、触力覚提示部材１１の移動の開始と略同時に、触覚提示部材１１に振動が発生する。このため、触力覚の提示が必要なイベントの発生後、すぐに、ユーザ７０は、触力覚提示が行われていることに気づくことができる。
【０１０４】
従って、ステップＳ２０３及びＳ２０４が実行されると、移動による触力覚の提示にタイムラグが発生する場合であっても、ユーザ７０は、この間に、振動を感じることができる。この結果、ユーザにおいて触力覚の提示に時間遅れを感じることが、抑制される。
【０１０５】
［プログラム］
本実施の形態１におけるプログラムは、コンピュータに、図５に示すステップＳ１０３〜Ｓ１０６を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態１における触力覚提示装置１０と触力覚提示方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、制御部１４として機能し、処理を行なう。
【０１０６】
また、触力覚提示装置１０を実現可能なコンピュータは、特に限定されず、上述したマイコンであっても良いし、汎用のパーソナルコンピュータであっても良い。更に、触力覚提示装置１０を実現可能なコンピュータは、携帯電話、スマートフォン、又はタブレット型の情報端末に備えられているコンピュータであっても良い。
【０１０７】
また、本実施の形態１におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で提供されても良いし、インターネット介して送信されても良い。なお、記録媒体の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記憶媒体、又はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記憶媒体が挙げられる。
【０１０８】
［実施の形態１における効果］
以上のように、本実施の形態１によれば、触力覚提示部材１１の移動による触力覚と、伝達速度の速い振動とを組み合わせて、ユーザに提示できるので、ユーザが触力覚の提示の時間遅れを感じ難くすることができる。また、この結果、以下の効果を得ることが可能になる。
【０１０９】
第１に、小型のアクチュエータを利用できるため、情報端末１００の小型化、薄型化、及び軽量化に貢献できる。
【０１１０】
第２に、触力覚と振動とを提示できるため、これらを組み合せることで、触力覚提示における表現のバリエーションを広げることが可能になる。
【０１１１】
第３に、変位速度が低いアクチュエータを利用しても、ユーザが触力覚の提示の時間遅れを感じ難くすることができるので、利用可能なアクチュエータのバリエーションの拡大を図ることができる。
【０１１２】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２における、触力覚提示装置、情報端末、触力覚提示方法、及びプログラムについて、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、本発明の実施の形態２における情報端末の各構成部品を示す分解斜視図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、図１０に示すアクチュエータの具体的な構成を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。
【０１１３】
図１０に示すように、本実施の形態２における情報端末２００及び触力覚提示装置８０は、タッチセンサ及びアクチュエータの構成において、図１及び図２に示した実施の形態１における情報端末１００及び触力覚提示装置１０と異なっている。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【０１１４】
本実施の形態２では、図１０に示すように、タッチセンサ６０は、実施の形態１で用いられたタッチパネルと異なり、枠状のフレーム６０ａと、対向する２辺のうちの一方の辺に平行に配置された複数の発光素子６０ｂと、他方の辺に平行に配置された複数の受光素子６０ｃとを備えている。
【０１１５】
また、発光素子６０ｂの一部は、画面の垂直方向に沿って光を照射可能に配置され、残りは画面の水平方向に沿って光を照射可能に配置されている。このため、触力覚提示部材１１の面上をなぞるユーザ７０の指によって、照射されている光の一部が遮断されると遮断された部分がタッチ位置として検出される。そして、タッチセンサ６０も、検出したタッチ位置を特定するタッチ検出データａを情報処理部４０に出力する。
【０１１６】
また、図１０、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、本実施の形態２では、アクチュエータ６１は、ワイヤ６２と、ワイヤ引張部６３とを備えている。また、各ワイヤ６２の一端は、触力覚提示部材１１の角付近に設けられた貫通孔１１ｃによって、触力覚提示部材１１に接続されている。
【０１１７】
各ワイヤ引張部６３は、アクチュエータとして機能するモータ６３ａと、ワイヤ６２の巻取り用のプーリ６３ｂと、張力方向変換プーリ６３ｃとを備えている。この構成により、モータ６３ａによる回転力が、引張力として、ワイヤ６２を介して触力覚提示部材１１に伝達され、この結果、触力覚提示部１が引っ張られて、ユーザ７０（図１参照）に触力覚が提示される。
【０１１８】
具体的には、まず、モータ６３ａの回転力は、ワイヤ６２を巻き取るプーリ６３ｂにより、筐体５１の側面に沿った直線方向の引張力に変換される。次に、筐体５１の四隅に配置された張力方向変換プーリ６３ｃにより、引張力は、筐体の側面に沿った直線方向から、触力覚提示部材１１の貫通孔１１ｃから筐体５１の隅へと向かう方向へと変換される。よって、モータ６３ａが起動すると、発生した引張力により、触力覚提示部材１１は、張力方向変換プーリ６３ｃに向けて引っ張られる。
【０１１９】
更に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、支持パネル２３と触力覚提示部材１１との間には、触力覚提示部材１１に形成された凸部１１ａ及び１１ｂによって空間が設けられ、ワイヤ６２は、この空間を介してワイヤ引張部６３へと導かれる。更に、凸部１１ａ及び１１ｂの断面は半円形を呈し、凸部１１ａ及び１１ｂは支持パネル２３に線で接触するので、触力覚提示部材１１の移動によって、支持パネルの表面が傷つくのが防止される。
【０１２０】
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、各モータ６３ａには、モータ６３ａの回転数を検出するためのセンサ６４が設けられている。センサ６４は、検出した回転数を特定するデータを制御部１４（図１０参照）に出力する。なお、センサ６４の具体例としては、光学式のロータリエンコーダが挙げられる。
【０１２１】
そして、モータ６３ａの回転数が分かれば、プーリ６３ｂの周長が既知であることから、ワイヤ６２の長さも分かる。よって、各ワイヤ６２は弛んでいないとすると、各ワイヤ６２の長さが分かれば、これらの長さから、触力覚提示部材１１の位置を特定することが可能となる。このため、本実施の形態２においては、実施の形態１のように、位置検出センサを配置する必要がなく、装置構成を簡略化できる。
【０１２２】
また、実施の形態２によれば、アクチュエータのサイズは多くなるが、触力覚提示部材１１に大きな力を与えることができることから、実施の形態２は、表示パネル２０のサイズが大きい場合に有効である。
【０１２３】
更に、モータ６３ａとして、ギアが内蔵されたギアードモータを用いれば、モータを小型化しつつ、提示力を高めることができる。また、この場合、触力覚提示部材１１の変位速度は低下するが、振動発生部１３による振動により、実施の形態１と同様に、ユーザにおける触力覚の提示の時間遅れは感じ難くなる。
【０１２４】
また、図１０、図１１（ａ）及び（ｂ）に示したように、ワイヤ６２を筐体５１側へと引っ張る際において引張の開始点となる張力方向変換プーリ６３ｃそれぞれは、これらを互いに線で結んだときに、筐体５１の形状に合致する矩形が形成されるように配置されている。しかしながら、本実施の形態２において、引張の開始点の位置は特に限定されず、各引張の開始点は、これらを互いに線で結んだときに、例えば、平行四辺形、台形が形成されるように配置されていても良い。また、各引張の開始点は、同一平面内に位置していなくても良いし、個数は４点である必要もない。
【０１２５】
なお、本実施の形態２において、情報端末２００及び触力覚提示装置８０の動作は、実施の形態１において図５に示した動作と同様である。また、本実施の形態２においても、触力覚提示装置８０を動作させることによって、触力覚提示方法が実施される。更に、本実施の形態２におけるプログラムは、図５に示すステップＳ１０３〜Ｓ１０６に準じたステップを、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。
【０１２６】
（変形例）
続いて、上述した実施の形態１及び２の各種変形例について以下に説明する。まず、実施の形態１及び実施の形態２においては、表示パネル２０は、触力覚提示部材１１と一緒に移動しないが、表示パネル２０も、触力覚提示部材１１と一緒に移動しても良い。更に、図２に示した透明なパネルの代わりに、表示パネル２０自体を、触力覚提示部材１１として用いても良い。
【０１２７】
但し、この場合、表示パネル２０が筐体５１（図２参照）に対して移動するため、そのままでは、画面２０ａも一緒に移動してしまう。よって、情報処理部４０は、ユーザから見て、コンテンツ映像が表示パネル２０に連動して動かないようにするため、表示パネル２０の移動方向と逆の方向にコンテンツ映像を移動させて表示する、といった処理を実行するのが好ましい。
【０１２８】
上述した実施の形態１及び２では、触力覚提示部材１１を水平面に沿って移動させるために、４つのアクチュエータが用いられているが、アクチュエータの数は、特に限定されるものではない。例えば、平面上の任意の方向に触力覚提示部材を移動させて、触力覚を提示する場合であれば、アクチュエータは少なくとも３本あれば良い。
【０１２９】
更に、触力覚提示部材を直線上で任意の方向に移動させて、触力覚を提示するのであれば、アクチュエータは２本あれば良い。また、触力覚提示部材を、重力等の外部力とのつり合いを利用して移動させて、触力覚を提示する場合であれば、アクチュエータは１本であっても良い。加えて、触力覚提示部材１１を、平面上及び三次元空間内の任意の方向に移動又は回転させて、触力覚を提示するのであれば、アクチュエータは４本以上であっても良い。
【０１３０】
上述した実施の形態１及び２では、触力覚提示部材１１は、水平面（表示パネル２０の前面）に沿っての移動しか行なっていないが、本発明では、触力覚提示部材１１の移動方向は、これに限定されることはない。アクチュエータによる触力覚提示部材１１の移動方向は、水平面に垂直な方向等であっても良い。更に、触力覚提示部材１１の形状も、本発明では、パネル状に限定されることはない。また、これらの点から、触力覚提示装置は、ユーザの指の各関節に対して、触力覚をフィードバックする構成（例えば、手袋状の構成）を備えていても良い。更に、触力覚提示装置は、触力覚提示部材がペン形状となったものであっても良い。
【０１３１】
また、アクチュエータは、上述した実施の形態１及び２に示したものに限定されることはない。例えば、アクチュエータは、リンク機構を備えた構成であっても良い。更に、アクチュエータは、気体を放出する機能を備えていても良く、この場合は、気体の放出によっても触力覚の提示が行なわれることになる。
【０１３２】
また、上述した実施の形態１及び２では、ユーザの指の動きに連動して、仮想空間内でオブジェクトが移動した場合に、触力覚が提示される例が示されているが（図６参照）、これに限定される趣旨ではない。実施の形態１及び２は、オブジェクトが移動以外の変化を行なう場合、例えば、オブジェクトの形状、色、大きさ等が変化した場合にも適用できる。また、ユーザによる操作の対象となったオブジェクトに応じて、提示される触力覚が異なっていても良い。
【０１３３】
更に、上述した実施の形態１及び２では、コンテンツ表示のための処理を行なう情報処理部４０は、表示パネル、タッチセンサ、及び触力覚提示装置と共に、同じ筐体に収容されているが、これに限定されるものではない。情報処理部４０は、外部のパーソナルコンピュータといったコンピュータによって実現されていても良い。また、この場合、制御部１４も、情報処理部を実現するコンピュータによって実現されていても良い。
【０１３４】
（適用例）
続いて、上述した実施の形態１及び実施の形態２の各種適用例について以下に説明する。
【０１３５】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、移動のナビゲーションに適用できる。例えば、触力覚提示装置は、歩行中のユーザに目的地をナビゲーションする際に、ユーザのタッチしている指に、進行すべき方向を触力覚により提示することができる。この場合、ナビゲーションの方向がコンテンツとして提示したい情報になる。
【０１３６】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、スクロールする画面の動きに連動した触力覚を提示することで、より実体的な操作感をユーザに提供できる。例えば、画面のスクロールにおいて、これ以上の情報が無くてスクロールができない場合に、表示画面をスクロール方向においてバウンドさせてスクロールできないことを知らせる表示方法が知られている。この表示方法が採用される場合に、表示画面のバウンドに連動して触力覚が提示されるようにすれば、ユーザは、より実体的に、情報を素早く正確に受け取ることが可能になる。
【０１３７】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、表示されているコンテンツがｗｅｂサイトである場合において、タッチしている指の下にＬｉｎｋボタン等があることを触力覚により提示することができる。この場合、ユーザは、表示情報だけでは得にくい情報を受け取ることができる。更に、触力覚提示装置は、Ｌｉｎｋ先に有害なサイトが含まれる場合は、ユーザがＬｉｎｋボタンを押しにくくなるように、触力覚の提示によって警告を行なうこともできる。
【０１３８】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、仮想のオブジェクト（仮想物体）との連動に限らず、マスタ・スレーブのロボットアームなどの入力操作の動作反応に利用可能である。例えば、ユーザが画面を見ながらロボットアームを遠隔操作して実物体を操作する場合において、触力覚提示装置は、障害物に接触したことの反応、障害物に接触する前の警告等として、触力覚を提示することができる。この場合、ユーザは、より安全で正確に、ロボットアームを操作することができる。
【０１３９】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、触地図などの状態把握に利用可能である。つまり、触力覚提示装置は、視覚障がい者における地図把握として利用できる。また、一般ユーザが３Ｄ迷路等において壁及び道順を理解する際に、触力覚提示装置によって、壁及び道に対応する触力覚を提示させれば、ユーザにおける形状及び状態の把握が容易となる。
【０１４０】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、文字学習における漢字書き順の情報提示に利用可能である。子どもが漢字学習における文字の書く順番理解のため、触力覚提示装置によって、書き順序、とび、はね等が不正確であるときに、正しい入力方向以外の入力に抵抗力を触力覚として提示すれば良い。触力覚提示装置は、文字学習の補助に有用である。
【０１４１】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、機器操作の際のクリック感覚のフィードバックとして、表示パネルに平行な方向に動かされた触力覚提示が可能である。また、入力のためのキー操作において、触力覚によるフィードバックは重要であるため、触力覚提示装置は、ユーザにとって理解しやすいように、フィードバックを変更することもできる。更に、触力覚提示装置は、ユーザの入力が変化した場合は、従来のクリック感覚とは異なるフィードバックを返すことにより、ユーザに入力変化を気付かせることもできる。
【０１４２】
また、タッチパネルによる文字の入力方式として、フリック方式と呼ばれる入力方式が知られている。フリック方式では、指がタッチした位置と指をスライドさせた方向とにより入力文字が決定される。このフリック方式に、実施の形態１及び２おける触力覚提示装置を適用した場合は、スライドさせる方向にのみ指がスライドしやすくなり、スライドにより選択できない方向への指の動きに抵抗が生じるように、触力覚を提示できる。この場合、ユーザが文字の選択時に誤った動きをしないようにでき、文字の入力が容易となる。
【０１４３】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、ピアノなどの楽器操作のシミュレーション、手術のシミュレーション、粘土造形のシミュレーションにおいて、フィードバック装置として利用可能である。つまり、触力覚提示装置は、機器使用の事前学習、エンタテイメントのひとつとして、入力に対する機器のフィードバックとして触力覚提示をすることができる。
【０１４４】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、Ｗｅｂサイト及びテレビといった実店舗以外での商品の購入において、商品の状態認識に利用可能である。実店舗での商品購入と異なり、Ｗｅｂサイト及びテレビでの商品購入においては、商品の実感が問題となる。このため、触力覚提示装置を利用すれば、ユーザは、商品に触った際の触覚情報を得る事が出来るので、より商品を理解したうえで購入を行なうことができる。
【０１４５】
実施の形態１及び２における触力覚提示装置は、錯視絵の理解などエンタテイメントとして利用可能である。この場合、触力覚提示装置は、視覚情報と一致しない触力覚を提示情報としてユーザに与えることにより、ユーザに違和感を提示する。例えば Maurits CornelisEscher 作の螺旋階段が続く錯視絵は、実物としては触ることができないが、触力覚提示装置を用いれば、仮想空間内の物体の感触を提示できるので、ユーザは、錯視絵に触れることもできる。
【実施例】
【０１４６】
実施の形態２に示した情報端末２００と同様の構成の情報端末を作成し、これを用いて、ユーザに対して力覚提示の時間的な遅れを感じさせない提示が行えるかどうかの評価を行なった。図１２は、実施例における情報端末を示す図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は部分断面図である。【０１４７】
図１２（ｂ）に示すように、本実施例において、触力覚提示部材１１は、二枚の透明なパネル１１ｄ及び１１ｅによって構成されている。振動発生部１３としては圧電素子が用いられており、二つの圧電素子がパネル１１ｄとパネル１１ｅとの間に挟み込まれている。【０１４８】
また、本実施例では、触力覚提示部材１１の移動に用いるアクチュエータは、実施の形態２において、図１０、図１１（ａ）及び（ｂ）に示した例と同様に、ワイヤ６２とワイヤ引張部（図１２において図示せず）とによって構成されている。触力覚提示部材１１は、モータを用いワイヤ６２により引張することによって、水平面に沿って移動し、触力覚を提示する。【０１４９】
また、本実施例では、仮想空間内に配置されている仮想の立方体１１１をユーザがタッチしている時に、立方体１１１に仮想の球１１０が衝突し、ユーザ７０の指に衝突に応じた触力覚が提示されるとする。【０１５０】
（検証１）
まず、アクチュエータによる触力覚の提示が行なわれる迄に、疑似的に時間遅れを発生させ、その際に、振動の有無によって、ユーザが時間遅れをどのように感じるかを検証した。【０１５１】
図１３は、実施例の検証１における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。図１３に示すように、本実施例の検証１では、触力覚の発生が必要となると、まず、振動の発生が実行され、その後、触覚提示部材のアクチュエータによる移動が開始される。検証１では、アクチュエータによる触力覚の提示が行なわれる迄に、疑似的に時間遅れを発生させ、ユーザに、その時の時間遅れを評価させている。【０１５２】
また、図１３において、ＴＦはアクチュエータによる触力覚の提示の遅れ時間（提示遅れ時間）を示し、ＴＶは振動の継続時間を示し、Ｔｏはアクチュエータによる触力覚の提示時間を示している。検証１では、ＴＦ＝ＴＶである。更に、振動の発生が終了すると同時に、アクチュエータによる触覚提示部材の移動が開始されるが、アクチュエータの変位速度は速く、アクチュエータによる触力覚の提示によっては、ユーザは時間遅れを感じないとする。【０１５３】
そして、五人のユーザによって、提示遅れ時間ＴＦが、０．０［ｓ］、０．２５［ｓ］、０．５［ｓ］、０．７５［ｓ］、１．００［ｓ］となる五つの場合について、「遅れがないと感じる」から「遅れがあると感じる」までの５段階の評定値で評価を行なわせた。結果を図１４に示す。【０１５４】
図１４は、実施例の検証１におけるユーザによる評価の結果を示す図である。図１４において、横軸はアクチュエータによる触力覚の提示の遅れ時間ＴＦを示し、縦軸は評定値を示す。図１４に示すように、検証１では、ユーザによる評価は、アクチュエータによる触力覚の提示の前に、振動による提示を行なった場合（図中■）と、振動による提示を行なわなかった場合（図中●）との両方について行なわれている。なお、縦軸における評定値は、五人のユーザの評定値の平均値である。【０１５５】
図１４に示すように、アクチュエータによる触力覚の提示の前に、振動による提示を行なった場合（図中■）は、振動による提示を行なわなかった場合（図中●）に比べて、有意に遅れがないと感じるユーザが多く、評定値が高いことが分かる。具体的には、振動による提示を行なうことで、振動による提示を行なわなかった場合に足して、約０．２［ｓ］ほど、ユーザにおいて、触力覚提示の時間遅れを感じ難くさせることが可能となっている。【０１５６】
（検証２）
次に、振動の継続時間の長さと、ユーザにおける時間遅れの感じ方との関係について検証した。【０１５７】
図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施例の検証２における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図であり、それぞれ、振動の継続時間の長さが異なっている。図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施例の検証２でも、検証１と同様に、触力覚の発生が必要となると、まず、振動の発生が実行され、その後、触覚提示部材のアクチュエータによる移動が開始される。また、検証２では、図１５（ａ）〜（ｃ）の三パターンについて検証が行なわれる。【０１５８】
図１５（ａ）〜（ｃ）において、ＴＦはアクチュエータによる触力覚の提示の遅れ時間（提示遅れ時間）を示し、ＴＶは振動の継続時間を示し、Ｔｏはアクチュエータによる触力覚の提示時間を示している。また、図１５（ａ）は、アクチュエータによる触力覚の提示の開始前に振動提示を終了させ、時間的に「間隔」を空けたパターン（間隔：ＴＦ＞ＴＶ）を示している。図１５（ｂ）は、アクチュエータによる触力覚の提示の開始時刻が振動の終了時刻と「同時」に設定されたパターン（同時：ＴＦ＝ＴＶ）を示している。図１５（ｃ）は、振動の継続とアクチュエータによる触力覚の提示とが「重複」しているパターン（重複：ＴＦ＜ＴＶ）を示している。【０１５９】
そして、五人のユーザによって、図１５（ａ）〜（ｃ）に示す各パターンについて、提示遅れ時間ＴＦが、０．０［ｓ］、０．２５［ｓ］、０．５［ｓ］、０．７５［ｓ］、１．００［ｓ］となる五つの場合について、「遅れがないと感じる」から「遅れがあると感じる」までの５段階の評定値で評価を行なわせた。結果を図１６に示す。【０１６０】
図１６は、実施例の検証２におけるユーザによる評価の結果を示す図である。図１６においても、横軸はアクチュエータによる触力覚の提示の遅れ時間ＴＦを示し、縦軸は評定値を示す。図１６には、上述の３つのパターンそれぞれにおけるユーザの評価が示されている。図１６において、「●」は図１５（ａ）に示すパターン（間隔）を示し、「■」は図１５（ｂ）に示すパターン（同時）を示し、「▲」は図１５（ｃ）に示すパターン（重複）を示す。【０１６１】
図１６に示すように、有意に力覚提示の時間遅れがないと感じるユーザは、図１５（ａ）に示すパターン（間隔）で最も多く、次いで、図１５（ｂ）に示すパターン（同時）、図１５（ｃ）に示すパターン（重複）となっている。つまり、図１６は、アクチュエータによる触力覚の提示（力覚提示）の開始前に振動提示を終了させた場合に、他の場合に比べて、ユーザが有意に力覚提示の時間遅れを感じ難いことを示している。【０１６２】
以上の二つの検証結果から、アクチュエータによる触力覚の提示に加えて、振動による触力覚の提示を行なえば、ユーザは、触力覚の提示において、時間遅れを感じ難くなることが確認できた。つまり、実施例により、振動による触力覚提示を行なうことの有効性が証明された。【０１６３】
上記の二つの検証結果から、アクチュエータによる触力覚の提示と、振動による触力覚の提示とは、触力覚提示が必要となるイベントの発生後、できる限り早いタイミングで開始されるのが好ましい。また、本実施例では、疑似的に力覚提示の時間遅れを発生させたため、変位速度の速いアクチュエータが用いられているが、本発明はこれに限定されない。本発明では、変位速度が低いアクチュエータを用いることができ、この場合は、できる限り早いタイミングで振動による触力覚提示が行なわれるのが好ましい。【０１６４】
上述した実施の形態及び実施例の一部又は全部は、以下に記載する（付記１）〜（付記１９）によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。【０１６５】
（付記１）
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための装置であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする触力覚提示装置。【０１６６】
（付記２）
前記触力覚提示部材が、光透過性のパネル状を呈し、且つ、前記表示パネルの前面側に配置され、
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を前記表示パネルの前面に沿って移動させる、
付記１に記載の触力覚提示装置。【０１６７】
（付記３）
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記１または２に記載の触力覚提示装置。【０１６８】
（付記４）
前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、時間管理部を更に備え、
前記制御部が、出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
付記１〜３のいずれかに記載の触力覚提示装置。【０１６９】
（付記５）
前記アクチュエータが、複数のワイヤ状のアクチュエータであり、
前記複数のワイヤ状のアクチュエータは、それぞれの一端で、前記触力覚提示部材に接続され、それぞれの引張力によって前記触力覚提示部材を移動させる、
付記１〜４のいずれかに記載の触力覚提示装置。【０１７０】
（付記６）
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を保持するための複数のワイヤと、前記複数のワイヤ毎に設けられ、且つ、対応するワイヤを引張するワイヤ引張部と、を備えている、付記１〜５のいずれかに記載の触力覚提示装置。【０１７１】
（付記７）
コンテンツを画面に表示させる、表示パネルと、
前記画面上のユーザによってタッチされた位置を検出する、タッチセンサと、
前記タッチセンサによって検出された位置に応じて入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応して前記コンテンツを変化させる、情報処理部と、
前記ユーザに対して触力覚を提示可能な触力覚提示装置と、を備え、
前記触力覚提示装置は、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記情報処理部によって、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする情報端末。【０１７２】
（付記８）
前記触力覚提示部材が、光透過性のパネル状を呈し、且つ、前記表示パネルの前面側に配置され、
前記タッチセンサが、前記触力覚提示部材の前面側に配置されたタッチパネルであり、
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を前記タッチセンサと共に、前記表示パネルの前面に沿って移動させる、
付記７に記載の情報端末。【０１７３】
（付記９）
前記タッチセンサが、前記表示パネルの前面側に配置されたタッチパネルであり、
前記タッチパネルが前記触力覚提示部材として機能する、又は前記タッチパネルと前記表示パネルとが一体となって前記触力覚提示部材として機能する、
付記７に記載の情報端末。【０１７４】
（付記１０）
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記７〜９のいずれかに記載の情報端末。【０１７５】
（付記１１）
前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、時間管理部を更に備え、
前記制御部が、出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
付記７〜１０のいずれかに記載の情報端末。【０１７６】
（付記１２）
前記アクチュエータが、複数のワイヤ状のアクチュエータであり、
前記複数のワイヤ状のアクチュエータは、それぞれの一端で、前記触力覚提示部材に接続され、それぞれの伸長又は収縮によって前記触力覚提示部材を移動させる、
付記７〜１１のいずれかに記載の情報端末。【０１７７】
（付記１３）
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を保持するための複数のワイヤと、前記複数のワイヤ毎に設けられ、且つ、対応するワイヤを引張するワイヤ引張部と、を備えている、付記７〜１２のいずれかに記載の情報端末。【０１７８】
（付記１４）
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための方法であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部とを備える装置を用い、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を有することを特徴とする触力覚提示方法。【０１７９】
（付記１５）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記１４に記載の触力覚提示方法。【０１８０】
（付記１６）
（ｃ）前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、ステップを更に有し、
前記（ｂ）のステップで、前記（ｃ）のステップによって出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
付記１４又は１５に記載の触力覚提示方法。【０１８１】
（付記１７）
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、命令を含むプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。【０１８２】
（付記１８）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記１７に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。【０１８３】
（付記１９）
前記プログラムが、
（ｃ）前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、ステップを前記コンピュータに実行させる命令を更に含み、
前記（ｂ）のステップで、前記（ｃ）のステップによって出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
付記１７又は１８に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。【０１８４】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【０１８５】
この出願は、２０１２年８月３１日に出願された日本出願特願２０１２−１９２５０７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明によれば、触力覚の提示において、アクチュエータの性能による影響を受けることなく、ユーザに対して、触力覚の提示の時間遅れを感じ難くすることが可能となる。本発明は、触力覚の提示が求められる各種分野、例えば、コンピュータインターフェース、各種シミュレーション、ゲーム等に有用である。
【符号の説明】
【０１８７】
１０  触力覚提示装置（実施の形態１）
１１  触力覚提示部材
１１ａ、１１ｂ  凸部
１１ｃ  貫通孔
１１ｄ、１１ｅ  パネル
１２  アクチュエータ
１２ａ  形状記憶合金で形成されたワイヤ
１２ｂ  通電加熱装置
１３  振動発生部
１４  制御部
１５  プーリ
１６  時間管理部
２０  表示パネル
２１  仮想マレット
２２  仮想パック
２３  支持パネル
３０  タッチセンサ（タッチパネル）
４０  情報処理部
４１  コンテンツデータ
５０  カバー
５１  筐体
６０  タッチセンサ
６０ａ  フレーム
６０ｂ  発光素子
６０ｃ  受光素子
６１  アクチュエータ
６２  ワイヤ
６３  ワイヤ引張部
６３ａ  モータ
６３ｂ  巻取り用のプーリ
６３ｃ  張力方向変換プーリ
６４  センサ
７０  ユーザ
８０  触力覚提示装置（実施の形態２）
１００  情報端末（実施の形態１）
１１０  仮想球
１１１  仮想立方体
２００  情報端末（実施の形態２）
ａ  タッチ検出データ
ｂ  提示データ
ｃ  位置検出データ 
ｄ  力覚制御データ 
ｅ  タイマ管理データ
ｆ  表示データ
ｇ  振動制御データ
【図１】
2014034550.tif 000013
【図２】
2014034550.tif 000014
【図３】
2014034550.tif 000015
【図４】
2014034550.tif 000016
【図５】
2014034550.tif 000017
【図６】
2014034550.tif 000018
【図７】
2014034550.tif 000019
【図８】
2014034550.tif 000020
【図９】
2014034550.tif 000021
【図１０】
2014034550.tif 000022
【図１１】
2014034550.tif 000023
【図１２】
2014034550.tif 000024
【図１３】
2014034550.tif 000025
【図１４】
2014034550.tif 000026
【図１５】
2014034550.tif 000027
【図１６】
2014034550.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月9日(2015.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための装置であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする触力覚提示装置。
【請求項２】
前記触力覚提示部材が、光透過性のパネル状を呈し、且つ、前記表示パネルの前面側に配置され、
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を前記表示パネルの前面に沿って移動させる、
請求項１に記載の触力覚提示装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部材の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
請求項１または２に記載の触力覚提示装置。
【請求項４】
前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、時間管理部を更に備え、
前記制御部が、出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
請求項１〜３のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項５】
前記アクチュエータが、複数のワイヤ状のアクチュエータであり、
前記複数のワイヤ状のアクチュエータは、それぞれの一端で、前記触力覚提示部材に接続され、それぞれの引張力によって前記触力覚提示部材を移動させる、
請求項１〜４のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが、前記触力覚提示部材を保持するための複数のワイヤと、前記複数のワイヤ毎に設けられ、且つ、対応するワイヤを引張するワイヤ引張部と、を備えている、請求項１〜５のいずれかに記載の触力覚提示装置。
【請求項７】
コンテンツを画面に表示させる、表示パネルと、
前記画面上のユーザによってタッチされた位置を検出する、タッチセンサと、
前記タッチセンサによって検出された位置に応じて入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応して前記コンテンツを変化させる、情報処理部と、
前記ユーザに対して触力覚を提示可能な触力覚提示装置と、を備え、
前記触力覚提示装置は、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、
前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、
前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、
前記アクチュエータ及び前記振動発生部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記情報処理部によって、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、
前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示し、
前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
ことを特徴とする情報端末。
【請求項８】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を提示するための方法であって、
前記ユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部とを備える装置を用い、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を有することを特徴とする触力覚提示方法。
【請求項９】
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ユーザに対して触力覚を提示（伝達）する触力覚提示装置、これを備えた、ＰＯＳ端末、携帯端末（スマートフォン、タブレット等）といった情報端末、触力覚提示方法、及びこれらを実現するためのプログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、アクチュエータの性能による影響を受けることなく、ユーザに対して、触力覚の提示の時間遅れを感じ難くし得る、触力覚提示装置、情報端末、触力覚提示方法、及びプログラムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第２層には、タッチセンサ３０が配置されている。本実施の形態では、タッチセンサ３０としては、タッチパネルが用いられている。また、タッチパネルは、触力覚提示部材１１の前面側に位置し、触力覚提示部材１１と一体化されている。このため、ユーザが、タッチパネルをタッチすると、タッチパネルは、タッチされた位置を検出し、それを特定するデータ（以下「タッチ検出データ」と表記する。）を出力する。更に、タッチパネルは、触力覚提示部材１１と共に、アクチュエータ１２によって移動する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第３層には、触力覚提示部材１１と、それを移動させるためのアクチュエータ１２と、振動発生部１３と、が配置されている。アクチュエータ１２は、本実施の形態では、四本のワイヤ状のアクチュエータであり、これらは、触力覚提示部材１１が表示パネル２０の前面に沿って移動するように、それぞれの一端で、触力覚提示部材１１に取り付けられている。具体的には、ワイヤ状のアクチュエータ１２それぞれの一端は、触力覚提示部材１１の各角付近に形成された貫通孔に接続され、他端は、後述する筐体５１に接続されており、それぞれの引張力によって触力覚提示部材１１を移動させる（図３参照）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図３に示すように、本実施の形態１では、ワイヤ状の各アクチュエータ１２は、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａと、ワイヤ１２ａに通電による加熱を行なって原形状に復帰させる通電加熱装置１２ｂとを備えている。また、ワイヤ１２ａそれぞれの一端は、触力覚提示部材１１の各角付近に設けられた孔１１ｃに接続され、他端は、後述する筐体５１に接続されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、アクチュエータ１２として、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａを用いると、アクチュエータ１２のサイズを小さくでき、情報端末１００の小型化、薄型化、軽量化に貢献できる。また、形状記憶合金で形成されたワイヤ１２ａには、引張力が大きいという利点と、大きく伸長した状態でセットすることで、変位量を大きくすることができるという利点とがある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図４に示すように、情報処理部４０は、表示パネル２０、タッチセンサ３０、及び制御部１４に接続されている。また、制御部１４は、情報処理部４０に加えて、アクチュエータ１２を構成する通電加熱装置１２ｂと、振動発生部１３と、位置検出センサ３１と、時間管理部１６に接続されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
例えば、振動発生部１３が、圧電素子の場合は、制御部１４は、圧電素子の駆動用の信号を生成し、これを振動制御データｇとして、圧電素子に供給する。また、振動発生部１３が、半円形の振動子と小型のモータとで構成されているのであれば、制御部１４は、モータ駆動用の信号を生成し、これを、振動制御データｇとして、モータに供給する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
そこで、情報処理部４０は、仮想マレット２１からタッチ位置までの距離と仮想マレット２１の速度とに比例した力を仮想マレット２１に加えていくＰＤ（Proportional-Differential）制御を実行しながら、仮想マレット２１を移動させる。そして、情報処理部４０は、仮想マレット２１と仮想パック２２とが接触すると、仮想マレット２１及び仮想パック２２の仮想空間での物理係数に応じて、仮想マレット２１と仮想パック２２との接触で両者に生じた反力を計算する。なお、物理係数としては、仮想マレット２１及び仮想パック２２それぞれの、質量、速度、加速度、接触方向、反発係数等が挙げられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
具体的には、本実施の形態１では、制御部１４は、下記の（ａ）〜（ｄ）の条件が満たされるように、引張力τ１〜τ４を計算する。
（ａ）引張力τ１〜τ４の合力が、オブジェクト（仮想マレット２１：図６参照）に仮想空間内で発生した力、即ち、ステップＳ１０２で計算した提示力Ｆと一致すること。
（ｂ）引張力τ１〜τ４によって触力覚提示部材１１に生じるモーメントＭが、仮想空間内でオブジェクトに発生したモーメントに一致すること。
（ｃ）引張力τ１〜τ４それぞれが、ワイヤ１２ａが弛まない最小の引張力τｍｉｎ以上であり、且つ、最小の引張力τｍｉｎは０（ゼロ）より大きいこと。
（ｄ）引張力τ１〜τ４の合計値が、条件（ａ）〜（ｃ）が満たされる範囲内で最小値となること。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
条件（ｂ）におけるモーメントＭは、本実施の形態１では０（ゼロ）に設定される。よって、条件（ｂ）は、下記の数８によって表わすことができる。数８に示すように、モーメントＭは、位置ベクトルｒ１〜ｒ４それぞれと、各引張力における触力覚提示部材１１の各角から重心に向かう方向の成分と、の外積の和である。この外積の和が０（ゼロ）となることが必要となる。なお、触力覚提示部材１１に、設定されたモーメントを発生させたい場合には、Ｍの値に任意の値を代入し、得られた数８を用いれば良い。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
ここで、図９を用いてステップＳ２０３及びＳ２０４について説明する。図９は、振動の発生タイミングと触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。図９において、横軸は経過時間ｔを表しており、縦軸は触力覚提示部材１１の変位量を表している。また、図９において、変位量には、触力覚提示部材１１がアクチュエータ１２の引張によって水平面に沿って移動した量と、振動発生部１３による振動によって移動した量との両方が含まれている。更に、図９において、前者の変位量は破線で表示され、後者の変位量は実線で表示されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
これに対して、振動発生部１３の応答速度は速く、制御部１４が振動発生を指示してから実際に振動が発生するまでの時間は極めて短くなっているため、触力覚提示部材１１の移動の開始と略同時に、触力覚提示部材１１に振動が発生する。このため、触力覚の提示が必要なイベントの発生後、すぐに、ユーザ７０は、触力覚提示が行われていることに気づくことができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
各ワイヤ引張部６３は、アクチュエータとして機能するモータ６３ａと、ワイヤ６２の巻取り用のプーリ６３ｂと、張力方向変換プーリ６３ｃとを備えている。この構成により、モータ６３ａによる回転力が、引張力として、ワイヤ６２を介して触力覚提示部材１１に伝達され、この結果、触力覚提示部材１１が引っ張られて、ユーザ７０（図１参照）に触力覚が提示される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５１】
図１３は、実施例の検証１における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図である。図１３に示すように、本実施例の検証１では、触力覚の発生が必要となると、まず、振動の発生が実行され、その後、触力覚提示部材のアクチュエータによる移動が開始される。検証１では、アクチュエータによる触力覚の提示が行なわれる迄に、疑似的に時間遅れを発生させ、ユーザに、その時の時間遅れを評価させている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
また、図１３において、ＴＦはアクチュエータによる触力覚の提示の遅れ時間（提示遅れ時間）を示し、ＴＶは振動の継続時間を示し、Ｔｏはアクチュエータによる触力覚の提示時間を示している。検証１では、ＴＦ＝ＴＶである。更に、振動の発生が終了すると同時に、アクチュエータによる触力覚提示部材の移動が開始されるが、アクチュエータの変位速度は速く、アクチュエータによる触力覚の提示によっては、ユーザは時間遅れを感じないとする。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
図１４に示すように、アクチュエータによる触力覚の提示の前に、振動による提示を行なった場合（図中■）は、振動による提示を行なわなかった場合（図中●）に比べて、有意に遅れがないと感じるユーザが多く、評定値が高いことが分かる。具体的には、振動による提示を行なうことで、振動による提示を行なわなかった場合に対して、約０．２［ｓ］ほど、ユーザにおいて、触力覚提示の時間遅れを感じ難くさせることが可能となっている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５７】
図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施例の検証２における振動の継続時間と触力覚提示部材の変位量との関係を示す図であり、それぞれ、振動の継続時間の長さが異なっている。図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施例の検証２でも、検証１と同様に、触力覚の発生が必要となると、まず、振動の発生が実行され、その後、触力覚提示部材のアクチュエータによる移動が開始される。また、検証２では、図１５（ａ）〜（ｃ）の三パターンについて検証が行なわれる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
（付記３）
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部材の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記１または２に記載の触力覚提示装置。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７４】
（付記１０）
前記制御部が、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部材の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記７〜９のいずれかに記載の情報端末。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８１】
（付記１７）
表示パネルの画面上で入力操作を行なうユーザに触力覚を伝達するための、触力覚提示部材と、前記触力覚の提示のために、前記触力覚提示部材を移動させる、アクチュエータと、前記触力覚提示部材に振動を発生させる、振動発生部と、コンピュータとを備える装置において、
前記コンピュータに、
（ａ）前記表示パネルの画面上のコンテンツが、前記画面上での前記ユーザの入力操作に対応して変化した場合に、前記コンテンツの変化に対応する前記触力覚が提示されるように、前記アクチュエータに対して、前記触力覚提示部材の移動を指示する、ステップと、
（ｂ）前記触力覚提示部材の移動の開始と同時に又は移動の開始前に前記触力覚提示部材に振動が発生するように、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、ステップと、
を実行させる、プログラム。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８２】
（付記１８）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記振動発生部に対して、前記触力覚提示部材の移動が完了するまでの間、前記振動発生部に対して、振動の発生を指示する、
付記１７に記載のプログラム。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
（付記１９）
前記プログラムが、
（ｃ）前記振動発生部による振動の継続時間を管理し、前記継続時間を特定するデータを、前記制御部に出力する、ステップを前記コンピュータに実行させる命令を更に含み、
前記（ｂ）のステップで、前記（ｃ）のステップによって出力されてきた前記データによって特定される前記継続時間の間、前記振動発生部に振動を発生させる、
付記１７又は１８に記載のプログラム。
【国際調査報告】
2014034550.tif 000029
2014034550.tif 000030
2014034550.tif 000031
2014034550.tif 000032