(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルを振動させることによりユーザに触感を呈示する触感呈示装置であって、
パネルと、
前記パネルの互いに異なる位置に設置され、前記パネルを振動させるための複数のアクチュエータと、
前記パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、前記パネル上の複数のタッチ位置を取得するタッチ情報取得部と、
前記複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定部と、
前記第１タッチ位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ前記複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置で前記パネルが前記第１タッチ位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成された信号を、第１駆動信号として取得する駆動信号取得部とを備え、
前記各アクチュエータは前記第１駆動信号に基づいて前記パネルを振動させる
触感呈示装置。
【請求項２】
前記触感呈示装置は、さらに、
前記第１タッチ位置で前記パネルが任意の触感信号に従って振動し、かつ前記第２タッチ位置で前記パネルが前記任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号に従って振動するように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号を前記任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するための第１フィルタを取得するフィルタ取得部を備え、
前記駆動信号取得部は、前記第１フィルタを用いて前記第１触感信号をフィルタ処理することにより前記第１駆動信号を取得する
請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項３】
前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和が零を示すように、前記第１フィルタを算出する
請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和が零を示すように、前記第１フィルタを算出する
請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項５】
前記駆動信号取得部は、さらに、前記第２タッチ位置で前記パネルが第２触感信号に従って振動し、かつ前記第１タッチ位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性を用いて生成された信号を第２駆動信号として取得し、
前記触感呈示装置は、さらに、
前記各アクチュエータについて、前記第１駆動信号および前記第２駆動信号を加算する信号加算部を備え、
前記各アクチュエータは、加算された信号に基づいて前記パネルを振動させる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項６】
前記触感呈示装置は、さらに、
前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが任意の触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号を前記任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するためのフィルタを記憶しているフィルタ記憶部を備え、
前記フィルタ取得部は、前記フィルタ記憶部から、前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置に対応するフィルタを前記第１フィルタとして取得する
請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項７】
前記触感呈示装置は、さらに、
前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが前記第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号であって、前記各アクチュエータから前記一の位置および前記他の位置の各々までの伝達特性を用いて生成された駆動信号を記憶している駆動信号記憶部を備え、
前記駆動信号取得部は、前記駆動信号記憶部から、前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置に対応する駆動信号を前記第１駆動信号として取得する
請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項８】
前記駆動信号取得部は、前記第１触感信号と前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性とを用いて前記第１駆動信号を生成する
請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項９】
前記第１触感信号は、前記パネルの振動特性に基づいて決定される
請求項１〜８のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項１０】
前記触感呈示装置は、さらに、
取得された前記複数のタッチ位置の各々について、当該タッチ位置の時間的な変化に基づいて所定時間後のタッチ位置を推定するタッチ位置推定部を備え、
前記触感呈示決定部は、推定された前記複数のタッチ位置の中から、前記第１タッチ位置と前記第２タッチ位置とを決定する
請求項１〜９のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項１１】
前記伝達特性は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までのインパルス応答である
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項１２】
前記触感呈示装置は、さらに、
前記第１タッチ位置を含む予め定められた範囲の第１領域の中から第１制御位置を決定し、前記第２タッチ位置を含む予め定められた範囲の第２領域の中から第２制御位置を決定する制御位置決定部を備え、
前記駆動信号取得部は、前記各アクチュエータから前記第１制御位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから前記第２制御位置までの伝達特性とを用いて生成された信号を前記第１駆動信号として取得する
請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項１３】
前記制御位置決定部は、
前記第２タッチ位置を前記第２制御位置と決定し、
前記第１領域内の複数の第１候補位置の各々について、前記各アクチュエータから当該第１候補位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから前記第２制御位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置を前記第１制御位置と決定する
請求項１２に記載の触感呈示装置。
【請求項１４】
前記制御位置決定部は、
前記第１タッチ位置を前記第１制御位置と決定し、
前記第２領域内の複数の第２候補位置の各々について、前記各アクチュエータから前記第１制御位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第２候補位置を前記第２制御位置と決定する
請求項１２に記載の触感呈示装置。
【請求項１５】
前記制御位置決定部は、
前記第１領域内の複数の第１候補位置および前記第２領域内の複数の第２候補位置の組合せの各々について、前記各アクチュエータから当該第１候補位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置および第２候補位置をそれぞれ前記第１制御位置および前記第２制御位置と決定する
請求項１２に記載の触感呈示装置。
【請求項１６】
前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和が予め定められた振動強度以下の応答信号を示すように、前記第１フィルタを算出する
請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項１７】
前記フィルタ取得部は、前記応答信号の振幅および位相の少なくとも一方を変化させることにより複数の第１フィルタ候補を算出し、前記複数の第１フィルタ候補のうち、フィルタ処理によって予め定められた振動強度以下の駆動信号が得られる第１フィルタ候補を、前記第１フィルタとして算出する
請求項１６に記載の触感呈示装置。
【請求項１８】
前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和と、前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和の比が予め定められた振動強度比以上の応答信号を示すように、前記第１フィルタを算出する
請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項１９】
パネルの互いに異なる位置に設置された複数のアクチュエータを用いて前記パネルを振動させることによりユーザに触感を呈示する触感呈示方法であって、
前記パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、前記パネル上の複数のタッチ位置を取得するタッチ情報取得ステップと、
前記複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定ステップと、
前記第１タッチ位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ前記複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置で前記パネルが前記第１タッチ位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成された信号を、第１駆動信号として取得する駆動信号取得ステップと、
前記複数のアクチュエータの各々を前記第１駆動信号に基づいて駆動する駆動ステップとを含む
触感呈示方法。
【請求項２０】
ユーザに触感を呈示するためにパネルを振動させる複数のアクチュエータのための駆動信号を生成する駆動信号生成装置であって、
前記複数のアクチュエータの各々から前記パネル上の複数の位置の各々までの伝達特性を取得する伝達特性取得部と、
前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが前記一の位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための駆動信号を、前記各アクチュエータから前記一の位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記他の位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成する駆動信号生成部とを備える
駆動信号生成装置。
【請求項２１】
ユーザに触感を呈示するためにパネルを振動させる複数のアクチュエータのための駆動信号を生成する駆動信号生成方法であって、
前記複数のアクチュエータの各々から前記パネル上の複数の位置の各々までの伝達特性を取得する伝達特性取得ステップと、
前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが前記一の位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための駆動信号を、前記各アクチュエータから前記一の位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記他の位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成する駆動信号生成ステップとを含む
駆動信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルにおけるユーザの操作に対して触感を呈示する触感呈示装置および触感呈示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネルを備える公共端末（例えば、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）あるいは自動券売機など）がある。また、タッチパネルを備える個人用機器（例えば、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）あるいはスマートフォンなど）も増加している。【０００３】
タッチパネルとは、パネルへのタッチを入力として検出する入力装置である。一般的に、タッチパネルは、液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイなどを備える。この場合、タッチパネルは、タッチディスプレイとも呼ばれる。例えば、タッチパネルは、表示領域に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）オブジェクト（例えばボタンなど）に対するユーザのタッチを検出する。【０００４】
このようなタッチパネルを用いたユーザインタフェースは、ＧＵＩオブジェクトの配置に対する柔軟性が高いという利点がある。しかし、タッチパネルを用いたユーザインタフェースでは、従来の機械式ボタンを用いたユーザインタフェースと比較して、ボタンを押下したときの感覚のフィードバックが小さい。したがって、ユーザは、パネルをタッチしたときに、そのタッチが正しく検出されたか否かを認識することが難しいという不利がある。【０００５】
そこで、タッチパネルにおいて、タッチに対する触感（ｈａｐｔｉｃｓ）を呈示する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１は、マルチタッチを検出できるタッチパネル（以後、「マルチタッチパネル」と呼ぶ）において触感を呈示する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２５０２６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、マルチタッチに対する触感の呈示においてさらなる効率の向上が求められていた。【０００８】
そこで、本発明は、マルチタッチに対して触感を効率良く呈示することができる触感呈示装置および触感呈示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る触感呈示装置は、パネルを振動させることによりユーザに触感を呈示する触感呈示装置であって、パネルと、前記パネルの互いに異なる位置に設置され、前記パネルを振動させるための複数のアクチュエータと、前記パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、前記パネル上の複数のタッチ位置を取得するタッチ情報取得部と、前記複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定部と、前記第１タッチ位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ前記複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置で前記パネルが前記第１タッチ位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成された信号を、第１駆動信号として取得する駆動信号取得部とを備え、前記各アクチュエータは前記第１駆動信号に基づいて前記パネルを振動させる。【００１０】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、マルチタッチに対して触感を効率良く呈示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、従来の触感呈示装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１における触感呈示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１における触感呈示装置の構造を示す図である。
【図４】図４は、アクチュエータからパネル上のある位置に振動が伝播する経路を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ＴＳＰの一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ＴＳＰ応答の一例を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ＴＳＰの逆関数の一例を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、ＴＳＰ応答から算出されるインパルス応答の一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、触感信号の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、触感信号の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態１における触感呈示装置の処理動作を説明するための図である。
【図９】図９は、フィルタの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、駆動信号の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、各タッチ位置におけるパネルの振動の実験結果を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１の変形例２におけるパネルに表示された画像の第１具体例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例２における触感呈示決定部の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例２におけるパネルに表示された画像の第２具体例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１の変形例２における触感呈示決定部の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施の形態１の変形例２におけるパネルに表示された画像の第３具体例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施の形態１の変形例２における触感呈示決定部の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施の形態２における触感呈示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第１駆動信号、第２駆動信号および合成駆動信号の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２における各タッチ位置におけるパネルの振動の実験結果を示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３における触感呈示装置およびフィルタ算出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、実施の形態３におけるフィルタ算出装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、実施の形態３における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、実施の形態４における触感呈示装置および駆動信号生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、実施の形態４における駆動信号生成装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、実施の形態４における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、実施の形態５における触感呈示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、実施の形態５における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、実施の形態６における触感呈示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２９】図２９は、実施の形態６における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、実施の形態７における触感呈示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３１】図３１は、実施の形態７における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、実施の形態７における制御位置決定部およびフィルタ算出部の処理動作を示すフローチャートである。
【図３３】図３３は、実施の形態７における複数の第１候補位置の一例を示す図である。
【図３４】図３４は、実施の形態７における各第１候補位置に対応する第１タッチ位置の振動強度のシミュレーション結果を示す図である。
【図３５】図３５は、実施の形態８における触感呈示装置の機能構成を示す図である。
【図３６】図３６は、実施の形態８における触感呈示装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３７】図３７は、実施の形態８におけるフィルタ算出部の処理動作を示すフローチャートである。
【図３８】図３８は、実施の形態８における、第２タッチ位置の応答信号の位相に対する第１タッチ位置の振動強度の変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書において、マルチタッチとは、パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを意味する。換言すれば、マルチタッチとは、ある時点においてパネルに接触している複数のタッチを意味する。つまり、マルチタッチとは、パネル上の複数の位置に対する複数のタッチであって、時間的に重複する複数のタッチを意味する。したがって、マルチタッチは、同時に開始された複数のタッチだけではなく、異なる時刻に開始され、ある時点において同時に検出される複数のタッチを含む。具体的には、第１タッチが開始された後に、第１タッチが継続された状態で第２タッチが開始された場合、第２タッチの開始時点において、第１タッチと第２タッチとはマルチタッチに相当する。
【００１４】
（本発明の基礎となった知見）
マルチタッチパネルでは、複数のユーザが同時に操作を行なうことができる。また、マルチタッチパネルでは、複数の指を用いた操作により、ユーザは、対象オブジェクトの拡大あるいは回転などを直感的に行なうことができる。このようなマルチタッチパネルにおいて、マルチタッチに対する触感のフィードバックを考えた場合、それぞれのタッチに対して区別可能な触感を呈示することが望ましい。
【００１５】
通常、１つのアクチュエータのみを用いて２つ以上のタッチ位置に同時に触感を呈示しようとした場合は、それぞれのタッチ位置に同種類の触感が同時に呈示される。また、１つのアクチュエータのみを用いて、２つ以上のタッチ位置のうちの任意のタッチ位置に他のタッチ位置と異なる触感を呈示することは難しい。
【００１６】
そこで、特許文献１のタッチパネルでは、図１に示すように、柔らかな表面層１００１の下に、それぞれ独立して上下方向に隆起／埋没する複数のアクチュエータ１００２がアレイ状に敷詰められている。タッチ位置の下方に配置された複数のアクチュエータ１００２を独立して隆起させることにより、マルチタッチに対して区別可能な触感が呈示される。
【００１７】
このように、特許文献１の方法によれば、複数のアクチュエータ１００２を表面層１００１の下にアレイ状に敷詰めることにより複数のタッチ位置で同時に異なる触感を呈示することができる。しかしながら、表面層１００１上の任意の位置で触感を呈示するためには、人間の指の解像度（１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度）以下の単位でアクチュエータ１００２が配置される必要がある。したがって、特許文献１の方法では、非常に多数のアクチュエータが必要となる。
【００１８】
また、画面に表示されたＧＵＩオブジェクト（ボタンなど）を直接タッチできるようにするためには、アクチュエータ１００２の下方に液晶ディスプレイなどの表示装置が配置される必要がある。そのため、アクチュエータ１００２は、透明である必要がある。しかし、そのような透明なアクチュエータをタッチパネルに実装することは困難である。
【００１９】
そこで、本発明の一態様に係る触感呈示装置は、パネルを振動させることによりユーザに触感を呈示する触感呈示装置であって、パネルと、前記パネルの互いに異なる位置に設置され、前記パネルを振動させるための複数のアクチュエータと、前記パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、前記パネル上の複数のタッチ位置を取得するタッチ情報取得部と、前記複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定部と、前記第１タッチ位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ前記複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置で前記パネルが前記第１タッチ位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成された信号を、第１駆動信号として取得する駆動信号取得部とを備え、前記各アクチュエータは前記第１駆動信号に基づいて前記パネルを振動させる。
【００２０】
この構成によれば、第１タッチ位置において触感を呈示し、第２タッチ位置において第１タッチ位置よりも小さい触感を呈示するまたは触感を呈示しないことができる。したがって、マルチタッチのうち、触感の呈示が必要なタッチに対して他のタッチと異なる触感を呈示することができ、適切な触感フィードバックが可能となる。つまり、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。また、各アクチュエータを駆動するための駆動信号は、伝達特性を用いて生成された信号である。したがって、第１タッチ位置とアクチュエータとが近接していなくても、第１タッチ位置において大きな振動を与え、第２タッチ位置において小さな振動を与えるまたは振動を与えないことが可能となる。つまり、多数のアクチュエータがパネルの下方に敷詰められる必要がないので、マルチタッチに対して触感を効率良く呈示することができる。さらに、表示装置がパネルの下方に設置される場合であっても、透明なアクチュエータを実装する必要がなく、触感呈示装置を比較的簡易に製造することが可能となる。
【００２１】
例えば、前記触感呈示装置は、さらに、前記第１タッチ位置で前記パネルが任意の触感信号に従って振動し、かつ前記第２タッチ位置で前記パネルが前記任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号に従って振動するように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号を前記任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するための第１フィルタを取得するフィルタ取得部を備え、前記駆動信号取得部は、前記第１フィルタを用いて前記第１触感信号をフィルタ処理することにより前記第１駆動信号を取得してもよい。
【００２２】
この構成によれば、フィルタを用いて触感信号をフィルタ処理することにより駆動信号を生成することができる。そして、このフィルタは、任意の触感信号に対して用いられる。つまり、複数の触感信号に対して駆動信号が生成される場合に、フィルタを共通に用いることができ、駆動信号生成のための負荷を軽減することができる。
【００２３】
例えば、前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和が零を示すように、前記第１フィルタを算出してもよい。
【００２４】
この構成によれば、時間領域においてフィルタを算出することができる。
【００２５】
例えば、前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和が零を示すように、前記第１フィルタを算出してもよい。
【００２６】
この構成によれば、周波数領域においてフィルタを算出することができる。つまり、時間領域においてフィルタが算出される場合よりも処理負荷を低減することができる。
【００２７】
例えば、前記駆動信号取得部は、さらに、前記第２タッチ位置で前記パネルが第２触感信号に従って振動し、かつ前記第１タッチ位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性を用いて生成された信号を第２駆動信号として取得し、前記触感呈示装置は、さらに、前記各アクチュエータについて、前記第１駆動信号および前記第２駆動信号を加算する信号加算部を備え、前記各アクチュエータは、加算された信号に基づいて前記パネルを振動させてもよい。
【００２８】
この構成によれば、第１タッチ位置で第１触感信号に従ってパネルを振動させ、第２タッチ位置で第２触感信号に従ってパネルを振動させることができる。つまり、複数のタッチ位置に対して互いに異なる触感を呈示することができる。したがって、マルチタッチに対して区別可能な触感を同時に呈示することができ、より適切に触感を呈示することが可能となる。
【００２９】
例えば、前記触感呈示装置は、さらに、前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが任意の触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号を前記任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するためのフィルタを記憶しているフィルタ記憶部を備え、前記フィルタ取得部は、前記フィルタ記憶部から、前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置に対応するフィルタを前記第１フィルタとして取得してもよい。
【００３０】
この構成によれば、フィルタ記憶部に記憶されたフィルタを用いて駆動信号を生成することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間を短縮することができ、触感呈示の遅延を低減することができる。さらに、触感呈示のための処理負荷を低減することもでき、スマートフォンあるいはタブレットコンピュータなどの処理能力が低い機器においてもマルチタッチに対して適切に触感を呈示することが可能となる。
【００３１】
また、フィルタは、任意の触感信号に対して有効である。つまり、フィルタは、触感信号に依存しない。したがって、複数の触感信号が用いられる場合であっても、触感信号ごとにフィルタが記憶される必要がないので、駆動信号が記憶される場合よりも必要な記憶容量を小さくすることができる。
【００３２】
例えば、前記触感呈示装置は、さらに、前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが前記第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが振動しないように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号であって、前記各アクチュエータから前記一の位置および前記他の位置の各々までの伝達特性を用いて生成された駆動信号を記憶している駆動信号記憶部を備え、前記駆動信号取得部は、前記駆動信号記憶部から、前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置に対応する駆動信号を前記第１駆動信号として取得してもよい。
【００３３】
この構成によれば、駆動信号記憶部に記憶された駆動信号を用いて触感を呈示することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間を短縮することができ、触感呈示の遅延を低減することができる。さらに、触感呈示のための処理負荷を低減することもでき、スマートフォンあるいはタブレットコンピュータなどの処理能力が低い機器においてもマルチタッチに対して適切に触感を呈示することが可能となる。
【００３４】
例えば、前記駆動信号取得部は、前記第１触感信号と前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性とを用いて前記第１駆動信号を生成してもよい。
【００３５】
この構成によれば、第１触感信号と伝達特性とを用いて第１駆動信号を生成することができる。したがって、第１フィルタを算出しなくても、第１駆動信号を生成することができるので、処理負荷を低減することができる。
【００３６】
例えば、前記第１触感信号は、前記パネルの振動特性に基づいて決定されてもよい。
【００３７】
この構成によれば、第１触感信号がパネルの振動特性に基づいて決定される。したがって、第１触感信号が、例えばパネルの共振周波数あるいはその近傍の周波数の信号と決定されれば、エネルギー効率を向上させることができる。
【００３８】
例えば、前記触感呈示装置は、さらに、取得された前記複数のタッチ位置の各々について、当該タッチ位置の時間的な変化に基づいて所定時間後のタッチ位置を推定するタッチ位置推定部を備え、前記触感呈示決定部は、推定された前記複数のタッチ位置の中から、前記第１タッチ位置と前記第２タッチ位置とを決定してもよい。
【００３９】
この構成によれば、推定されたタッチ位置において触感を呈示することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間でタッチ位置が移動した場合であっても、適切に触感を呈示することができる。
【００４０】
例えば、前記伝達特性は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までのインパルス応答であってもよい。
【００４１】
この構成によれば、伝達特性としてインパルス応答を用いることができる。
【００４２】
例えば、前記触感呈示装置は、さらに、前記第１タッチ位置を含む予め定められた範囲の第１領域の中から第１制御位置を決定し、前記第２タッチ位置を含む予め定められた範囲の第２領域の中から第２制御位置を決定する制御位置決定部を備え、前記駆動信号取得部は、前記各アクチュエータから前記第１制御位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから前記第２制御位置までの伝達特性とを用いて生成された信号を前記第１駆動信号として取得してもよい。
【００４３】
この構成によれば、各アクチュエータから第１制御位置および第２制御位置までの伝達特性を用いて生成された信号を第１駆動信号として取得することができる。したがって、第１制御位置および第２制御位置を適切に決定することにより、第１タッチ位置における振動を適切に制御することができ、より効率良く触感を呈示することが可能となる。
【００４４】
例えば、前記制御位置決定部は、前記第２タッチ位置を前記第２制御位置と決定し、前記第１領域内の複数の第１候補位置の各々について、前記各アクチュエータから当該第１候補位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから前記第２制御位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置を前記第１制御位置と決定してもよい。
【００４５】
この構成によれば、第１領域内の複数の第１候補位置の中から、第１タッチ位置における振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置を第１制御位置として決定することができる。したがって、第１タッチ位置における振動強度を高めることができ、より効率良く触感を呈示することが可能となる。
【００４６】
例えば、前記制御位置決定部は、前記第１タッチ位置を前記第１制御位置と決定し、前記第２領域内の複数の第２候補位置の各々について、前記各アクチュエータから前記第１制御位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第２候補位置を前記第２制御位置と決定してもよい。
【００４７】
この構成によれば、第２領域内の複数の第２候補位置の中から、第１タッチ位置における振動強度が予め定められた振動強度以上となる第２候補位置を第２制御位置として決定することができる。したがって、第１タッチ位置における振動強度を高めることができ、より効率良く触感を呈示することが可能となる。
【００４８】
例えば、前記制御位置決定部は、前記第１領域内の複数の第１候補位置および前記第２領域内の複数の第２候補位置の組合せの各々について、前記各アクチュエータから当該第１候補位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置および第２候補位置をそれぞれ前記第１制御位置および前記第２制御位置と決定してもよい。
【００４９】
この構成によれば、第１領域内の複数の第１候補位置および第２領域内の複数の第２候補位置の組合せの中から、第１タッチ位置における振動強度が予め定められた振動強度以上となる第１候補位置および第２候補位置をそれぞれ第１制御位置および第２制御位置と決定することができる。したがって、第１タッチ位置における振動強度を高めることができ、より効率良く触感を呈示することが可能となる。
【００５０】
例えば、前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和が予め定められた振動強度以下の応答信号を示すように、前記第１フィルタを算出してもよい。
【００５１】
この構成によれば、各アクチュエータから第２タッチ位置までの伝達特性と第１フィルタとの周波数領域における積の和が予め定められた振動強度以下の応答信号を示すように、第１フィルタを算出することができる。したがって、積の和が零を示すように第１フィルタを算出する場合よりも第１フィルタの自由度が高まり、アクチュエータの特性に応じた駆動信号を第１駆動信号として取得することが可能となる。
【００５２】
例えば、前記フィルタ取得部は、前記応答信号の振幅および位相の少なくとも一方を変化させることにより複数の第１フィルタ候補を算出し、前記複数の第１フィルタ候補のうち、フィルタ処理によって予め定められた振動強度以下の駆動信号が得られる第１フィルタ候補を、前記第１フィルタとして算出してもよい。
【００５３】
この構成によれば、予め定められた振動強度以下の駆動信号が得られる第１フィルタ候補を、第１フィルタとして算出することができる。したがって、各アクチュエータを駆動するために必要なエネルギーを低減することができ、より効率良く触感を呈示することが可能となる。
【００５４】
あるいは、前記フィルタ取得部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和と、前記第２タッチ位置までの伝達特性と前記第１フィルタとの周波数領域における積の和の比が予め定められた振動強度比以上の応答信号を示すように、前記第１フィルタを算出してもよい。
【００５５】
また、本発明の一態様に係る駆動信号生成装置は、ユーザに触感を呈示するためにパネルを振動させる複数のアクチュエータのための駆動信号を生成する駆動信号生成装置であって、前記複数のアクチュエータの各々から前記パネル上の複数の位置の各々までの伝達特性を取得する伝達特性取得部と、前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが前記一の位置よりも小さく振動するように各アクチュエータを駆動するための駆動信号を、前記各アクチュエータから前記一の位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記他の位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成する駆動信号生成部とを備える。
【００５６】
この構成によれば、上記触感呈示装置で用いられる駆動信号を生成することができる。
【００５７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００５８】
以下実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５９】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００６０】
（実施の形態１）
＜装置構成＞
図２は、実施の形態１における触感呈示装置１００の機能構成を示す。また、図３は、実施の形態１における触感呈示装置１００の構造を示す。この触感呈示装置１００は、パネル１０１を振動させることにより触感を呈示する。
【００６１】
図２に示すように、触感呈示装置１００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部１０７と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。以下に、触感呈示装置１００が備える各構成要素について説明する。
【００６２】
＜パネル１０１＞
パネル１０１は、触感を呈示するための振動を伝達する部材である。具体的には、パネル１０１は、例えば、ガラス製あるいはアクリル製の透光性を有する板状部材である。
【００６３】
なお、パネル１０１の形状、大きさ、厚さ、硬さおよび固定方法などは、特に限定される必要はない。ただし、パネル１０１の形状、大きさ、厚さ、硬さおよび固定方法などに依存して、アクチュエータ１０２からパネル１０１上の各位置（以後、「点」とも呼ぶ）までの伝達特性は変化する。
【００６４】
＜アクチュエータ１０２＞
複数のアクチュエータ１０２は、パネル１０１の互いに異なる位置に設置される。例えば図３に示すように、複数のアクチュエータ１０２は、パネル１０１の端部に貼り付けられる。つまり、複数のアクチュエータ１０２は、パネル１０１の画像表示領域外に設置される。
【００６５】
各アクチュエータ１０２は、駆動信号に従って、パネル１０１を振動させる。このように各アクチュエータ１０２によってパネル１０１に与えられた振動がパネル１０１上のタッチ位置に伝播することにより、ユーザに触感が呈示される。
【００６６】
本実施の形態では、アクチュエータ１０２の数は、例えば、タッチ情報取得部１０３が同時に検出可能なタッチ数以上である。これにより、触感呈示装置１００は、検出可能な複数のタッチに対して互いに異なる触感を呈示することができる。なお、アクチュエータ１０２の数は、必ずしも同時に検出可能なタッチの数以上である必要はない。アクチュエータ１０２の数は、同時に検出可能なタッチ数未満であってもよい。この場合、触感呈示装置１００は、複数のタッチ位置のうち、アクチュエータ１０２の数のタッチ位置で触感を制御することができる。
【００６７】
アクチュエータ１０２は、例えば圧電素子（ピエゾ素子）であってもよい。あるいは、アクチュエータ１０２は、ボイスコイルであってもよい。さらに、アクチュエータ１０２は、駆動信号を増幅するためのアンプを含んでもよい。なお、アクチュエータ１０２の種類は、特に限定される必要はない。
【００６８】
アクチュエータ１０２の配置間隔は、特に限定される必要はない。例えば、複数のアクチュエータ１０２は、パネル１０１を効率良く振動させることができるように配置されればよい。
【００６９】
＜タッチ情報取得部１０３＞
タッチ情報取得部１０３は、パネル１０１に同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、パネル１０１上の複数のタッチ位置を取得する。つまり、タッチ情報取得部１０３は、パネル１０１に対するユーザのマルチタッチを検出することにより、パネル１０１上の複数のタッチ位置を取得する。例えば、タッチ情報取得部１０３は、複数のタッチ位置の座標を示すタッチ情報を取得する。例えば、マルチタッチは、ユーザがパネル上の複数の位置に同時に接触している状態を含む。
【００７０】
タッチ情報取得部１０３は、例えば、静電容量方式あるいは感圧方式のマルチタッチパネルにより構成される。例えば、タッチ情報取得部１０３が静電容量方式のマルチタッチパネルで構成される場合、タッチ情報取得部１０３は、マルチタッチによる静電容量の変化に基づいて複数のタッチ位置を取得する。また例えば、タッチ情報取得部１０３が感圧方式のマルチタッチパネルで構成される場合、タッチ情報取得部１０３は、マルチタッチによる圧力の変化に基づいて、複数のタッチ位置を取得する。
【００７１】
なお、マルチタッチパネルは、静電容量方式あるいは感圧方式のマルチタッチパネルに限定される必要はない。すなわち、マルチタッチパネルは、マルチタッチを検出できれば、どのような方式のマルチタッチパネルであっても構わない。
【００７２】
なお、タッチ情報取得部１０３は、複数のタッチ位置に加えて、各タッチ位置における接触面積、荷重、あるいは押圧などを示す情報をタッチ情報として取得してもよい。この場合、押圧は、感圧方式のマルチタッチパネルを用いれば容易に取得することができる。また、押圧は、加重センサーを用いて取得されてもよい。
【００７３】
なお、タッチ情報取得部１０３がマルチタッチパネルで構成される場合、パネル１０１とタッチ情報取得部１０３を構成するマルチタッチパネルとは、一体として形成されてもよい。例えば、パネル１０１に静電容量方式のマルチタッチパネルを貼付することにより、タッチ情報取得部１０３とパネル１０１とは１つの部材として形成されてもよい。
【００７４】
また、図３に示すように、パネル１０１あるいはタッチ情報取得部１０３の下部に液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイなどの表示装置１１０が設置されてもよい。これにより、触感呈示装置１００は、タッチディスプレイとして機能することが可能となる。なお、必ずしも表示装置１１０が設置される必要はない。
【００７５】
なお、パネル１０１上の複数のタッチ位置は、ユーザがパネル１０１に直接接触している位置またはユーザによって操作されるペン等でパネル１０１に接触している位置を含む。
【００７６】
＜触感呈示決定部１０４＞
触感呈示決定部１０４は、触感を呈示する第１タッチ位置（以後、「呈示位置」とも呼ぶ）を決定する。例えば、触感呈示決定部１０４は、複数のタッチ位置の中から、触感信号が示す振動により触感を呈示する第１タッチ位置と、触感信号が示す振動により触感を呈示しない少なくとも１つの第２タッチ位置（以後、「非呈示位置」とも呼ぶ）とを決定する。
【００７７】
具体的には、触感呈示決定部１０４は、例えば、ＧＵＩオブジェクトの表示位置、タッチ位置における荷重、あるいは複数のタッチ位置間の時間的あるいは空間的な関係に基づいて、複数のタッチ位置の中から１つの呈示位置を決定する。また、触感呈示決定部１０４は、複数のタッチ位置のうち呈示位置以外のタッチ位置を非呈示位置と決定する。なお、呈示位置の決定方法は、特に限定される必要はない。
【００７８】
＜伝達特性記憶部１０５＞
伝達特性記憶部１０５は、例えば、ハードディスクあるいは半導体メモリである。伝達特性記憶部１０５は、パネル１０１上の各点について、各アクチュエータ１０２から当該点までの伝達特性を記憶している。つまり、伝達特性記憶部１０５は、パネル１０１上の複数の位置および複数のアクチュエータ１０２について、位置とアクチュエータ１０２との組合せに対応付けて伝達特性を記憶している。
【００７９】
伝達特性は、システムにおける入力と出力との関係を示す。ここでは、アクチュエータの駆動信号が入力に相当し、パネル上の１点における振動が出力に相当する。一般的に、伝達特性Ｇ（ω）は、系への入力Ｘ（ω）に対する系からの出力Ｙ（ω）の比で表わされる（Ｇ（ω）＝Ｙ（ω）／Ｘ（ω））。例えば、入力Ｘ（ω）がインパルスである場合（Ｘ（ω）＝１）、伝達特性Ｇ（ω）は、出力Ｙ（ω）（インパルス応答）と一致する。
【００８０】
そこで、本実施の形態では、伝達特性記憶部１０５は、パネル１０１上の各点について、各アクチュエータ１０２から当該点までのインパルス応答を伝達特性として記憶している。なお、インパルス応答は、時間領域で表されてもよいし、周波数領域で表わされてもよい。つまり、伝達特性記憶部１０５には、インパルス応答の時間波形が記憶されてもよいし、インパルス応答のスペクトルが記憶されてもよい。
【００８１】
ここで、パネル１０１上の各点は、例えば、パネル１０１上の各分割領域の代表点（例えば、中心あるいは重心など）であればよい。分割領域は、例えば、パネル１０１上の領域を１０ｍｍ単位で格子状に分割して得られる。なお、分割領域の形状は、必ずしも矩形状である必要はなく、その他の形状であっても構わない。また、分割領域の大きさはすべての分割領域で同一である必要はない。例えば、パネル１０１上の位置によって分割領域の大きさが異なってもよい。タッチ情報取得部１０３が取得したタッチ位置に基づいて、タッチ位置の近傍の領域が選択される。選択基準は特に限定しないが、例えばタッチ位置との距離が最小になる領域を選択するようにすればよい。
【００８２】
ここで、各分割領域が小さいほど（つまり、分割領域の数が多いほど）、触感呈示の分解能を向上させことができるが、伝達特性を記憶するための記憶容量は増大する。つまり、分解能と記憶容量とはトレードオフの関係にあるため、必要な分解能あるいは許容される記憶容量などに基づいて、各分割領域の大きさが決定されればよい。
【００８３】
以下に、伝達特性記憶部１０５に記憶される伝達特性について、さらに詳細に説明する。
【００８４】
ここでは、伝達特性記憶部１０５は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のアクチュエータ１０２（Ａ1、Ａ2、・・・、ＡM）の各々から、パネル１０１上のＮ（Ｎは２以上の整数）個の位置（Ｐ1（ｘ1，ｙ1）、Ｐ2（ｘ2，ｙ2）、・・・、ＰN（ｘN，ｙN））の各々までのＭ×Ｎ個の伝達特性を記憶しているとして説明する。
【００８５】
図４は、アクチュエータ１０２からパネル１０１上のある位置に振動が伝播する経路を示す。
【００８６】
図４に示すように、位置Ｐiにおける振動は、アクチュエータＡjから位置Ｐi（ｘi，ｙi）に直接到達する振動、およびパネル１０１の端で反射して位置Ｐi（ｘi，ｙi）に到達する振動などが合成された振動である。したがって、伝達特性には、アクチュエータＡjからパネル上のある位置Ｐiまでのあらゆる経路の伝播の特性が含まれる。
【００８７】
なお、伝達特性は、時間領域で表現されてもよいし、周波数領域で表現されてもよい。時間領域で表現された伝達特性と周波数領域で表現された伝達特性とは、情報としては等価であり、互いに変換することができる。
【００８８】
アクチュエータＡjから位置Ｐi（ｘi，ｙi）までの伝達特性は、例えば、アクチュエータＡjにインパルスを入力したときの位置Ｐi（ｘi，ｙi）における振動（インパルス応答）を計測することで取得することができる。インパルス応答は、アクチュエータＡjから位置Ｐi（ｘi，ｙi）までの系の特性を完全に表現することができる。そこで、本実施の形態では、伝達特性としてインパルス応答を用いる。
【００８９】
なお、通常、インパルスが直接印加された場合、インパルスの継続時間が非常に短いために、インパルス応答のＳＮ比が低くなるという傾向がある。そこで、インパルスの代わりにＴＳＰ（Ｔｉｍｅ  Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｕｌｓｅ）を用いてインパルス応答が測定されてもよい。これにより、ＳＮ比が高いインパルス応答を伝達特性として得ることができる。以下に、ＴＳＰを用いてインパルス応答を測定する方法について説明する。
【００９０】
ＴＳＰは、式（１）に示すように、インパルスの位相を周波数の２乗に比例して変化させることにより、インパルスよりも時間軸が引き伸ばされた信号である。図５Ａは、ＴＳＰの一例を示す。
【００９１】
【数１】
0006032657.tif 000002
【００９２】
式（１）において、Ｈ（ｎ）は、周波数領域におけるＴＳＰを表す。ｊは、虚数単位（−１の平方根）を表す。ｋは、定数であり伸縮の度合いを表す。ｎは、離散化された周波数単位を表す。Ｈ＊は、Ｈの複素共役を表す。
【００９３】
式（１）に示すＴＳＰを逆フーリエ変換して得られる信号を用いて、アクチュエータＡjが駆動され、パネル１０１上の位置Ｐi（ｘi，ｙi）での振動（以降、「ＴＳＰ応答」と呼ぶ）が計測される。計測方法は限定される必要はないが、例えばドップラー変位計などを用いて振動（ＴＳＰ応答）が計測される。図５Ｂは、ＴＳＰ応答の一例を示す。
【００９４】
計測されたＴＳＰ応答を用いて、インパルス応答が算出される。具体的には、式（２）に示すＴＳＰの逆関数を用いて畳み込み演算を行なうことにより、インパルス応答が算出される。
【００９５】
【数２】
0006032657.tif 000003
【００９６】
式（２）において、Ｈ-1（ｎ）は、ＴＳＰの逆関数を表す。図５Ｃは、ＴＳＰの逆関数の一例を示す。また、図５Ｄは、図５ＢのＴＳＰ応答から算出されるインパルス応答の一例を示す。
【００９７】
以上のように、ＴＳＰを用いて、アクチュエータＡjから位置Ｐi（ｘi，ｙi）までのインパルス応答が計測される。このような計測を、Ｍ個のアクチュエータ１０２（Ａ1、Ａ2、・・・、ＡM）とＮ個の位置（Ｐ1（ｘ1，ｙ1）、Ｐ2（ｘ2，ｙ2）、・・・、ＰN（ｘN，ｙN））との全ての組合せについて行うことにより、Ｍ×Ｎ個の伝達特性が得られる。このようにして得られたＭ×Ｎ個の伝達特性が伝達特性記憶部１０５に記憶される。
【００９８】
なお、伝達特性の計測方法は上述の方法に限るものではない。例えば、伝達特性は、Ｍ系列信号を用いて計測されてもよい。また例えば、伝達特性は、ガウス乱数を用いて計測されてもよい。
【００９９】
＜伝達特性取得部１０６＞
伝達特性取得部１０６は、伝達特性記憶部１０５に記憶されている複数の伝達特性の中から、タッチ情報取得部１０３により取得された各タッチ位置に対応する伝達特性を取得する。つまり、伝達特性取得部１０６は、各アクチュエータ１０２から各タッチ位置までの伝達特性を伝達特性記憶部１０５から読み出す。
【０１００】
＜フィルタ算出部１０７＞
フィルタ算出部１０７は、フィルタ取得部の一例である。フィルタ算出部１０７は、任意の触感信号に対するフィルタ処理によって所望の駆動信号を生成するためのフィルタを取得する。ここで、所望の駆動信号とは、呈示位置でパネル１０１が任意の触感信号に従って振動し、かつ非呈示位置でパネル１０１が当該任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号に従って振動するように各アクチュエータ１０２を駆動するための信号である。任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号は、例えば、任意の触感信号の振幅の１／１０以下の振幅を有する信号である。
【０１０１】
望ましくは、任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号は、ユーザが検知できない振動を示す信号である。より望ましくは、任意の触感信号よりも振動強度が小さい信号は、振幅が「０」の信号である。このような場合、フィルタ算出部１０７は、伝達特性取得部１０６により取得された伝達特性を用いて、タッチ情報取得部１０３が取得した複数のタッチ位置のうち、呈示位置にのみ触感を呈示し、他のタッチ位置（非呈示位置）に触感を呈示しないためのフィルタを算出することができる。この場合のより具体的なフィルタの算出方法については後述する。
【０１０２】
＜触感信号記憶部１０８＞
触感信号記憶部１０８は、例えば、ハードディスクあるいは半導体メモリである。触感信号記憶部１０８は、触感信号を記憶している。触感信号は、ユーザに呈示される触感を表す。つまり、触感信号は、呈示位置におけるパネル１０１の振動を示す。
【０１０３】
図６Ａおよび図６Ｂの各々は、触感信号の一例を示す。本実施の形態では、触感信号記憶部１０８は、例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すような触感信号を記憶している。
【０１０４】
触感信号は、ユーザに触感を呈示できればどのような信号であってもよいが、例えば、パネル１０１の振動特性に基づいて決定されてもよい。具体的には、触感信号は、例えば、パネル１０１の共振周波数あるいはその近傍の周波数の信号であってもよい。これにより、エネルギー効率を向上させることが可能となる。
【０１０５】
ここで、触感信号の生成方法の一例を説明する。触感信号が、周波数ｆｃの正弦波のｒ周期分の信号に基づいて生成される場合、式（３）に示すように、ｒ周期がちょうど半周期になるような変調周波数ｆｍを用いて正弦波を変調することにより、図６Ａに示すような触感信号ｓ（ｎ）が生成される。
【０１０６】
【数３】
0006032657.tif 000004
【０１０７】
ここで、Ｔｓは、サンプリング周期を表す。図６Ａの例では、ｆｃ＝２００Ｈｚ、ｒ＝１０であるので、変調周波数ｆｍは１０Ｈｚである。このように生成された触感信号は、例えば、ＧＵＩオブジェクトであるボタンをクリックしたときに触感を呈示するための信号として用いることができる。
【０１０８】
なお、触感信号は、必ずしも上記のように生成された信号である必要はない。例えば、式（３）に示すような変調が行われる必要はない。つまり、触感信号として、正弦波が用いられてもよい。
【０１０９】
なお、周波数ｆｃは、人間が触覚により感知できる周波数であればどのような周波数であってもよい。例えば、周波数ｆｃは、パネル１０１の振動特性に基づいて決定されればよい。
【０１１０】
例えば、周波数ｆｃは、パネル１０１の共振周波数と一致するように決定されてもよい。周波数ｆｃがこのように決定されることにより、アクチュエータ１０２によってパネル１０１に与えられた振動の減衰を少なくすることができ、効率良く触感を呈示することができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、触感信号は、オフラインで予め生成され、触感信号記憶部１０８に記憶されているが、マルチタッチが検出された後にオンラインで生成されてもよい。これにより、触感信号のための記憶領域を削減することができる。
【０１１２】
＜フィルタ処理部１０９＞
フィルタ処理部１０９は、駆動信号取得部の一例である。フィルタ処理部１０９は、フィルタ算出部１０７により算出された各アクチュエータ１０２のためのフィルタを用いて、触感信号記憶部１０８に記憶されている触感信号をフィルタ処理（フィルタリング）することにより、各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を生成する。
【０１１３】
各アクチュエータ１０２は、このようにフィルタ処理部１０９により生成された駆動信号に従って、パネル１０１を振動させる。その結果、複数のタッチ位置のうち呈示位置においてのみ触感信号に基づく振動が発生し、非呈示位置において振動が抑制される。これにより、触感呈示装置１００は、呈示位置においてユーザに触感を呈示し、非呈示位置において触感を呈示しないことが可能となる。
【０１１４】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置１００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。図７は、実施の形態１における触感呈示装置１００の処理動作を示すフローチャートである。図８は、実施の形態１における触感呈示装置１００の処理動作を説明するための図である。なお、以下では、複数のタッチ位置のうち呈示位置においてのみ触感を呈示する場合について説明する。
【０１１５】
＜ステップＳ１０１＞
まず、タッチ情報取得部１０３は、マルチタッチを検出することにより、パネル１０１上の複数のタッチ位置を取得する（Ｓ１０１）。例えば、タッチ情報取得部１０３は、図８に示す２つのタッチ位置Ｐ1、Ｐ2を取得する。
【０１１６】
具体的には、タッチ情報取得部１０３は、例えば、所定の時間間隔で、パネル１０１上におけるユーザの指の中央位置をタッチ位置として取得する。なお、タッチ情報取得部１０３は、必ずしも指の中央位置をタッチ位置として取得する必要はない。例えば、タッチ情報取得部１０３は、指による荷重の重心位置をタッチ位置として取得してもよい。
【０１１７】
＜ステップＳ１０２＞
次に、触感呈示決定部１０４は、取得された複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置（呈示位置）および触感を呈示しない第２タッチ位置（非呈示位置）を決定する（Ｓ１０２）。例えば、触感呈示決定部１０４は、２つのタッチ位置Ｐ1、Ｐ2の中から、タッチ位置Ｐ1を呈示位置と決定し、タッチ位置Ｐ2を非呈示位置と決定する。
【０１１８】
具体的には、触感呈示決定部１０４は、例えば、表示されている情報に基づいて呈示位置を決定する。より具体的には、触感呈示決定部１０４は、例えば、ＧＵＩオブジェクト（例えば、ボタンあるいはスライダーなど）が表示されているタッチ位置を呈示位置と決定する。また例えば、触感呈示決定部１０４は、Ｗｅｂブラウザ上のリンク情報が表示されているタッチ位置を呈示位置と決定してもよい。
【０１１９】
なお、触感呈示決定部１０４は、必ずしも表示されている情報に基づいて呈示位置を決定する必要はない。例えば、触感呈示決定部１０４は、荷重の大きさ、タッチの継続時間、または複数のタッチ位置間の位置関係に基づいて、呈示位置を決定してもよい。
【０１２０】
また、触感呈示決定部１０４は、タッチ情報取得部１０３によって複数のタッチ位置が取得されたときに、いつも呈示位置を決定する必要はない。例えば、触感呈示決定部１０４は、複数のタッチ位置の中に所定の条件を満たすタッチ位置が存在しない場合には、呈示位置を決定せずに、すべてのタッチ位置を非呈示位置と決定してもよい。また例えば、タッチ位置の時間的な変化が大きい場合には、すべてのタッチ位置を非呈示位置と決定してもよい。この場合、触感の呈示が不要となるので、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【０１２１】
＜ステップＳ１０３＞
次に、伝達特性取得部１０６は、タッチ情報取得部１０３によって取得された複数のタッチ位置に対応する伝達特性を伝達特性記憶部１０５から取得する（Ｓ１０３）。例えば、触感呈示決定部１０４は、アクチュエータＡ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4の各々からタッチ位置Ｐ1までの伝達特性ｇ11、ｇ12、ｇ13、ｇ14と、アクチュエータＡ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4の各々からタッチ位置Ｐ2までの伝達特性ｇ21、ｇ22、ｇ23、ｇ24とを伝達特性記憶部１０５から読み出す。
【０１２２】
＜ステップＳ１０４＞
続いて、フィルタ算出部１０７は、呈示位置において触感を呈示し、かつ、非呈示位置において触感を呈示しないためのフィルタを算出する（Ｓ１０４）。具体的には、フィルタ算出部１０７は、各アクチュエータ１０２から呈示位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から非呈示位置までの伝達特性とを用いてフィルタを算出する。例えば、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置Ｐ1において触感を呈示し、タッチ位置Ｐ2において触感を呈示しないためのフィルタを、伝達特性ｇ11、ｇ12、ｇ13、ｇ14、ｇ21、ｇ22、ｇ23、ｇ24を用いて算出する。
【０１２３】
以下に、より具体的なフィルタの算出方法の一例を示す。
【０１２４】
ここでは、アクチュエータＡjからタッチ位置Ｐiまでの伝達特性（インパルス応答）ｇijを、式（４）のように表す。また、アクチュエータＡjのための駆動信号を生成するためのフィルタｈｊを、式（５）のように表す。また、すべてのアクチュエータＡ1〜ＡMへの入力に対するタッチ位置Ｐiにおける応答（出力）ｄiを、式（６）のように表す。
【０１２５】
【数４】
0006032657.tif 000005
【０１２６】
【数５】
0006032657.tif 000006
【０１２７】
【数６】
0006032657.tif 000007
【０１２８】
式（４）において、Ｌgは、インパルス応答の長さを示す。式（５）において、Ｌは、フィルタの長さ（フィルタ長）を示す。このフィルタ長が長いほど、より細かな制御が可能となる。
【０１２９】
ここで、アクチュエータＡ1〜ＡMへの入力およびフィルタｈ1〜ｈMと、１つのタッチ位置Ｐiにおける応答ｄiとの関係を考える。１つのアクチュエータＡjへの入力に対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答は、フィルタｈjと伝達特性ｇijとの畳み込み演算によって算出される。そして、１つのアクチュエータＡjへの入力に対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答を全てのアクチュエータＡ1〜ＡMについて重ね合わせることにより、すべてのアクチュエータＡ1〜ＡMへの入力に対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答ｄiを算出することができる。つまり、応答ｄiは、フィルタｈjと伝達特性ｇijとを用いて式（７）のように表すことができる。
【０１３０】
【数７】
0006032657.tif 000008
【０１３１】
式（７）に示すように、アクチュエータＡ1〜ＡMへの入力に対するタッチ位置Ｐ1〜ＰNにおける応答ｄ1〜ｄNは、各アクチュエータＡjから各タッチ位置Ｐiまでの伝達特性ｇijと、算出すべきフィルタｈjとの畳み込み演算結果の和で表される。
【０１３２】
ここで、複数のタッチ位置Ｐ1〜ＰNのうち、タッチ位置Ｐk（０＜ｋ≦Ｎ）における応答ｄkのみがインパルス（ｄk（０）＝１、ｄk（１）＝０、ｄk（２）＝０、・・・、ｄk（Ｍ）＝０）となり、他のタッチ位置Ｐl（０＜ｌ≦Ｎ、ｌ≠ｋ）における応答が零（ｄl（０）＝０、ｄl（１）＝０、ｄl（２）＝０、・・・、ｄl（Ｍ）＝０）となるようなフィルタｈjを算出できれば、所望のフィルタを得ることができる。つまり、このように算出されるフィルタｈjを用いて任意の触感信号に対してフィルタ処理を行うことにより、タッチ位置Ｐkでのみ当該任意の触感信号に従って触感を呈示し、他のタッチ位置Ｐl（ｌ≠ｋ）では触感を呈示しないための駆動信号を生成することができる。
【０１３３】
そこで、フィルタ算出部１０７は、各アクチュエータ１０２から呈示位置までの伝達特性とフィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和がインパルスを示し、かつ、各アクチュエータ１０２から非呈示位置までの伝達特性とフィルタとの時間領域における畳み込み演算結果の和が零を示すように、フィルタを算出する。
【０１３４】
上述のようなフィルタの算出方法は特に限定するものではないが、Ｇの一般逆行列Ｇ*を算出することにより、式（８）のようにフィルタを算出することができる。つまり、Ｇの一般逆行列Ｇ*とインパルスを示すＤとから、所望のフィルタを示すＨを算出することができる。
【０１３５】
【数８】
0006032657.tif 000009
【０１３６】
一般的に、アクチュエータの数（Ｍ）がタッチ位置の数（Ｎ）以上であれば、式（８）を解くことができる。なお、任意のタッチ位置の組合せに対して安定的に式（８）を解くためには、各位置において、複数のアクチュエータ１０２からの伝達特性ｇijが同じゼロ点を持たないようにすることが望ましい。例えば、タッチ位置の数が２つの場合は、図３に示すようにパネル１０１の長辺側の端部に２個ずつアクチュエータ１０２を配置することにより、任意の２点における伝達特性が異なるようにアクチュエータ１０２を配置することができる。
【０１３７】
なお、ゼロ点とは、周波数領域において、伝達特性のレベルが０または０に限りなく近くなる周波数のことである。つまり、入力にゼロ点の周波数成分が含まれていても、出力には、その周波数成分がほとんど含まれない。
【０１３８】
したがって、全てのアクチュエータ１０２からある位置までの伝達特性が同じ周波数でゼロ点を有する場合、どのような信号が入力されても、その位置においてその周波数ではパネル１０１は振動しない。つまり、特定の周波数において振動を制御することができなくなる。したがって、制御対象となる各周波数において、少なくとも１つのアクチュエータ１０２からの伝達特性が、ゼロ点ではない特性を有するようにしておくことが望ましい。
【０１３９】
図９は、フィルタの一例を示す。具体的には、図９は、図８において、タッチ位置Ｐ1が呈示位置と決定された場合に算出されたフィルタを示す。
【０１４０】
＜ステップＳ１０５＞
次に、フィルタ処理部１０９は、触感信号記憶部１０８に記憶されている触感信号に対して、ステップＳ１０４において算出されたフィルタを用いてフィルタ処理を行なうことにより、各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を生成する。具体的には、フィルタ処理部１０９は、触感信号Ｓ（ｎ）とフィルタｈj（ｎ）との畳み込み演算を行なうことにより、アクチュエータＡjのための駆動信号を生成する。
【０１４１】
なお、触感信号記憶部１０８に複数の触感信号が記憶されている場合には、フィルタ処理部１０９は、複数の触感信号の中から１つの触感信号を選択し、選択された触感信号に対してフィルタ処理を行う。例えば、フィルタ処理部１０９は、図６Ａおよび図６Ｂに示す触感信号の中から、図６Ａに示す触感信号を選択する。なお、触感信号の選択方法は特に限定される必要はない。
【０１４２】
ここで、フィルタ処理についてより詳細に説明する。
【０１４３】
フィルタ処理部１０９は、式（９）に示すように、アクチュエータＡjを駆動するための駆動信号ｕj（ｎ）を生成する。つまり、フィルタ処理部１０９は、触感信号ｓ（ｎ）と、フィルタ算出部１０７により算出されたフィルタｈj（ｎ）との畳み込み演算を行うことにより、駆動信号ｕj（ｎ）を生成する。
【０１４４】
【数９】
0006032657.tif 000010
【０１４５】
図１０は、駆動信号の一例を示す。つまり、図１０は、式（９）に従ってフィルタ処理部１０９によって生成された駆動信号の一例を示す。より具体的には、図１０は、図９に示すフィルタを用いて、図６Ａに示す触感信号を処理することにより生成された駆動信号を示す。
【０１４６】
＜ステップＳ１０６＞
次に、アクチュエータＡjは、ステップＳ１０５で生成された駆動信号ｕj（ｎ）を用いて駆動される。つまり、アクチュエータＡjは、駆動信号ｕj（ｎ）に従ってパネル１０１を振動させる。
【０１４７】
なお、アクチュエータの種類によっては、高電圧の駆動信号を必要とする場合がある。そのような場合には、アクチュエータ１０２は、駆動信号を増幅するためのアンプを備えてもよい。
【０１４８】
図１１は、各タッチ位置におけるパネル１０１の振動の実験結果を示す。具体的には、図１１は、図１０に示す駆動信号を用いてアクチュエータ１０２が駆動された場合のタッチ位置Ｐ1およびＰ2におけるパネル１０１の振動を示す。
【０１４９】
タッチ位置Ｐ1では、振動のピーク間の差（以後、「振幅強度」と呼ぶ）が約３０μｍとなっており、強く振動していることが分かる。一方、タッチ位置Ｐ2では、振幅強度が約１μｍとなっており、人が感知できない程度でしか振動していないことが分かる。
【０１５０】
なお、図１１では、タッチ位置Ｐ1、Ｐ2における振動特性を示したが、タッチ位置Ｐ1、Ｐ2以外の位置でも振動が生じている。しかしながら、タッチ位置Ｐ1、Ｐ2以外の位置はユーザにタッチされていない位置であるので、どのような振動が生じていてもユーザに触感が呈示されることがない。
【０１５１】
＜効果＞
以上のように、実施の形態１における触感呈示装置１００によれば、呈示位置において触感を呈示し、非呈示位置において呈示位置よりも小さい触感を呈示するまたは触感を呈示しないことができる。したがって、マルチタッチのうち、触感の呈示が必要なタッチに対して他のタッチと異なる触感を呈示することができ、適切な触感フィードバックが可能となる。つまり、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。
【０１５２】
また、各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号は、伝達特性を用いて生成された信号である。したがって、呈示位置とアクチュエータとが近接していなくても、呈示位置において振動を与え、非呈示位置において振動を与えないことが可能となる。つまり、多数のアクチュエータがパネルの下方に敷詰められる必要がないので、マルチタッチに対して触感を効率良く呈示することができる。さらに、表示装置がパネルの下方に設置される場合であっても、透明なアクチュエータを実装する必要がなく、触感呈示装置を比較的簡易に製造することが可能となる。
【０１５３】
なお、本実施の形態において、触感呈示装置１００は、伝達特性記憶部１０５および触感信号記憶部１０８を備えていたが、必ずしもこれらの記憶部を備える必要はない。この場合、触感呈示装置１００は、例えば、ネットワークを介して接続された記憶装置から伝達特性あるいは触感信号を取得してもよい。
【０１５４】
（実施の形態１の変形例１）
本変形例における触感呈示装置は、時間領域ではなく、周波数領域においてフィルタを算出する点が実施の形態１と異なる。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０１５５】
フィルタ算出部１０７は、各アクチュエータ１０２から呈示位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、各アクチュエータ１０２から非呈示位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和が零を示すように、フィルタを算出する。
【０１５６】
具体的には、フィルタ算出部１０７は、以下のように周波数領域においてフィルタを算出する。
【０１５７】
周波数領域で表された応答Ｄは、周波数領域で表された伝達特性ＧおよびフィルタＨを用いて式（１０）のように表される。
【０１５８】
【数１０】
0006032657.tif 000011
【０１５９】
式（１０）において、伝達特性Ｇij（ω）は、アクチュエータＡjからタッチ位置Ｐiまでの伝達特性であり、周波数領域で表されている。また、フィルタＨj（ω）は、アクチュエータＡjの駆動信号を生成するためのフィルタであり、周波数領域で表されている。また、応答Ｄi（ω）は、タッチ位置Ｐiにおける応答であり、周波数領域で表されている。
【０１６０】
ここで、制御対象となる周波数帯域において、複数のタッチ位置Ｐ1〜ＰNのうち、タッチ位置Ｐk（０＜ｋ≦Ｎ）における応答ｄkのみがインパルス（Ｄk（ω）＝１）となり、他のタッチ位置Ｐl（０＜ｌ≦Ｎ、ｌ≠ｋ）における応答が零（Ｄl（ω）＝０）となるようなフィルタＨを算出できれば、所望のフィルタを得ることができる。
【０１６１】
なお、制御対象となる周波数帯域は、例えば、人が触覚で検知可能な周波数帯域に基づいて定められればよい。一般的に、数Ｈｚから５００Ｈｚにおいて人の触覚の感度が強いので、制御対象となる周波数帯域は、例えば、１０Ｈｚ〜５００Ｈｚと定められてもよい。
【０１６２】
上述のようなフィルタの算出方法は特に限定するものではないが、Ｇの一般逆行列Ｇ*を算出することにより、式（１１）のようにフィルタを算出することができる。つまり、Ｇの一般逆行列Ｇ*とインパルスを示すＤとから、所望のフィルタを示すＨを算出することができる。
【０１６３】
【数１１】
0006032657.tif 000012
【０１６４】
このように、フィルタ算出部１０７は、式（１１）に示す一般逆行列Ｇ*を算出すれば、容易にフィルタを算出することができる。本変形例では、式（１０）に示すように、周波数領域で表現されたＧは、Ｎ行Ｍ列の行列である。したがって、実施の形態１の式（７）に示す時間領域で表現されたＧよりも容易に一般逆行列Ｇ*を算出することができ、処理負荷を低減することができる。
【０１６５】
つまり、本変形例における触感呈示装置１００によれば、周波数領域においてフィルタを算出することにより、伝達特性を示す行列の逆行列を比較的容易に算出することができ、処理負荷を低減することができる。これにより、スマートフォンあるいはタブレットコンピュータなどの処理能力が低い機器においてもマルチタッチに対して適切に触感を呈示することが可能となる。また、触感呈示のための処理負荷を低減できるので、他の処理と並列に触感呈示のための処理を実行することができる。
【０１６６】
（実施の形態１の変形例２）
本変形例では、実施の形態１における呈示位置の決定方法の具体例を説明する。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０１６７】
本変形例では、ユーザは、表示装置１１０によってパネル１０１に表示された画像を目視しながら、その画像上の点をパネル１０１を介してタッチする。つまり、ユーザは、表示装置１１０によってパネル１０１に表示された画像を直接的にタッチすることにより操作を行う。
【０１６８】
表示装置１１０は、上述したように、パネル１０１の下方に設置される。表示装置１１０は、例えば、液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイなどである。なお、表示装置１１０は、必ずしも液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイである必要はなく、パネル１０１に画像を表示できればどのような装置であっても構わない。
【０１６９】
本変形例では、表示装置１１０は触感呈示装置１００に含まれる。この場合、表示装置１１０は、表示部と呼ばれてもよい。
【０１７０】
触感呈示決定部１０４は、パネル１０１に表示された画像に基づいて呈示位置を決定する。つまり、触感呈示決定部１０４は、表示された画像とマルチタッチとのパネル１０１上での位置関係に基づいて呈示位置を決定する。
【０１７１】
以下に、パネル１０１に表示された画像の３つの具体例を参照しながら、触感呈示決定部１０４の動作について説明する。まず、１つ目の具体例について説明する。
【０１７２】
図１２は、実施の形態１の変形例２におけるパネル１０１に表示された画像の第１具体例を示す。この具体例では、表示される画像は、キーボードの画像である。ユーザは、パネル１０１上のキーが表示されている位置を例えば指でタッチすることによりキー入力を行う。
【０１７３】
図１２において、ユーザは、キー１２１をタッチした後に、キー１２１をタッチしたままの状態でキー１２２をタッチしている。つまり、図１２においてタッチ位置は、キー１２１が表示されている位置とキー１２２が表示されている位置である。
【０１７４】
ここで、このような画像が表示されている場合における触感呈示決定部１０４の動作について説明する。
【０１７５】
図１３は、実施の形態１の変形例２における触感呈示決定部１０４の処理動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図１３は、例えば図１２に示す画像が表示されている場合におけるステップＳ１０２の詳細を示す。
【０１７６】
まず、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置の変化があるか否かを判定する（Ｓ１２１）。例えば、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置が移動、あるいはタッチ位置の数が増加しているか否かを判定する。
【０１７７】
ここで、タッチ位置の変化がない場合（Ｓ１２１のＮｏ）、ステップＳ１２１に戻る。一方、タッチ位置の変化がある場合（Ｓ１２１のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、変化があったタッチ位置がキー（ボタン）の表示位置であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。
【０１７８】
例えば、パネル１０１に指が触れていない状態から１本の指がキーにタッチした場合、触感呈示決定部１０４は、変化があったタッチ位置がキーの表示位置であると判定する。また、既に１本の指がキーにタッチしている状態から、他の１本の指が異なるキーをタッチした場合も、触感呈示決定部１０４は、変化があったタッチ位置がキーの表示位置であると判定する。一方、既に１本の指がキーにタッチしている状態から、他の１本の指でキー以外の領域をタッチした場合、触感呈示決定部１０４は、変化があったタッチ位置がキーの表示位置でないと判定する。つまり、触感呈示決定部１０４は、状態が変化したタッチがキーへのタッチであるか否かを判定する。
【０１７９】
ここで、変化があったタッチ位置がキーの表示位置でない場合（Ｓ１２２のＮｏ）、ステップＳ１２１に戻る。一方、変化があったタッチ位置がキーの表示位置である場合（Ｓ１２２のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、最後にタッチしたキーのタッチ位置を呈示位置と決定する（Ｓ１２３）。図１２の具体例では、触感呈示決定部１０４は、キー１２２のタッチ位置を呈示位置と決定する。つまり、触感呈示決定部１０４は、キー１２１のタッチ位置を非呈示位置と決定する。
【０１８０】
このように呈示位置および非呈示位置が決定されることにより、触感呈示装置１００は、有効なキータッチに対して触感を呈示し、無効なキータッチに対して触感を呈示しないことが可能となる。つまり、触感呈示装置１００は、触感の呈示が必要なタッチ位置において触感を呈示し、触感の呈示が不要なタッチ位置において触感を呈示しないことができる。したがって、触感呈示装置１００は、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。
【０１８１】
なお、触感呈示決定部１０４は、最後にタッチしたキーのタッチ位置ではなく、単に荷重が閾値以上のタッチ位置を呈示位置と決定してもよい。この場合、触感呈示装置１００は、単にキーに指を置いているだけのタッチ位置では触感を呈示せず、キーを押し込んでいるタッチ位置で触感を呈示することができる。
【０１８２】
次に、２つ目の具体例について説明する。
【０１８３】
図１４は、実施の形態１の変形例２におけるパネル１０１に表示された画像の第２具体例を示す。この具体例では、表示される画像は、エアホッケーゲーム用画像である。２人のユーザは、パネル１０１上のラケット１３１、１３２が表示されている位置を指でタッチしながら、その指を移動させることにより、ラケット１３１、１３２をそれぞれ移動させる。このラケット１３１、１３２によってボール１３３の移動方向および速度が変化する。
【０１８４】
ここで、このような画像が表示されている場合における触感呈示決定部１０４の動作について説明する。
【０１８５】
図１５は、実施の形態の変形例２における触感呈示決定部１０４の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。具体的には、図１３は、例えば図１２に示す画像が表示されている場合におけるステップＳ１０２の詳細を示す。
【０１８６】
まず、触感呈示決定部１０４は、複数のタッチ位置のうちの少なくとも１つがラケットの表示位置であるか否かを判定する（Ｓ１３１）。つまり、触感呈示決定部１０４は、ユーザが、パネルに表示されたラケットをタッチしているか否かを判定する。
【０１８７】
ここで、タッチ位置がラケットの表示位置でない場合（Ｓ１３１のＮｏ）、ステップＳ１３１に戻る。一方、タッチ位置がラケットの表示位置である場合（Ｓ１３１のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置に表示されているラケットとボールとが接触しているか否かを判定する（Ｓ１３２）。つまり、触感呈示決定部１０４は、操作されているラケットにボールが当たっているか否かを判定する。
【０１８８】
ここで、タッチ位置に表示されているラケットとボールとが接触していない場合（Ｓ１３２のＮｏ）、ステップＳ１３１に戻る。一方、タッチ位置に表示されているラケットとボールとが接触している場合（Ｓ１３２のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、そのボールと接触しているラケットのタッチ位置を呈示位置と決定する（Ｓ１３３）。つまり、触感呈示決定部１０４は、ボールと接触していないラケットのタッチ位置を非呈示位置と決定する。
【０１８９】
このように呈示位置および非呈示位置が決定されることにより、触感呈示装置１００は、ボールが接触しているラケットのタッチ位置に触感を呈示し、ボールが接触していないラケットのタッチ位置に触感を呈示しないことができる。つまり、触感呈示装置１００は、触感の呈示が必要なタッチ位置において触感を呈示し、触感の呈示が不要なタッチ位置において触感を呈示しないことができる。したがって、触感呈示装置１００は、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。
【０１９０】
次に、３つ目の具体例について説明する。
【０１９１】
図１６は、実施の形態１の変形例２におけるパネル１０１に表示された画像の第３具体例を示す。この具体例では、表示される画像は、スライダーインタフェースの画像である。ユーザは、パネル１０１上のボタン１４１、１４２が表示されている位置を指でタッチしながら、その指を移動させることにより、ボタン１４１、１４２をスライド方向にそれぞれ移動させる。このボタン１４１、１４２のスライド方向における位置によって制御量が決定される。なお、スライド方向には、制御量との関係を示す目盛が付されている。
【０１９２】
ここで、このような画像が表示されている場合における触感呈示決定部１０４の動作について説明する。
【０１９３】
図１７は、実施の形態の変形例２における触感呈示決定部１０４の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。具体的には、図１７は、例えば図１６に示す画像が表示されている場合におけるステップＳ１０２の詳細を示す。
【０１９４】
まず、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置の変化があるか否かを判定する（Ｓ１４１）。例えば、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置が移動しているか否かを判定する。
【０１９５】
ここで、タッチ位置の変化がない場合（Ｓ１４１のＮｏ）、ステップＳ１４１に戻る。一方、タッチ位置の変化がある場合（Ｓ１４１のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、変化があったタッチ位置がボタンの表示位置であるか否かを判定する（Ｓ１４２）。
【０１９６】
ここで、変化があったタッチ位置がボタンの表示位置でない場合（Ｓ１４２のＮｏ）、ステップＳ１４１に戻る。一方、変化があったタッチ位置がキーの表示位置である場合（Ｓ１４２のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置のボタンが目盛に対応する位置（以降、「目盛位置」と呼ぶ）であるか否かを判定する（Ｓ１４３）。
【０１９７】
ここで、タッチ位置のボタンが目盛位置でない場合（Ｓ１４３のＮｏ）、ステップＳ１４１に戻る。一方、タッチ位置のボタンが目盛位置である場合（Ｓ１４３のＹｅｓ）、触感呈示決定部１０４は、目盛位置にあり、かつボタンの表示位置にあるタッチ位置を呈示位置と決定する（Ｓ１４４）。つまり、触感呈示決定部１０４は、メモリ位置にない、またはボタンの表示位置にないタッチ位置を非呈示位置と決定する。
【０１９８】
このように呈示位置および非呈示位置が決定されることにより、触感呈示装置１００は、ボタンが目盛位置を通過する際に触感を呈示し、ボタンが停止いている、または目盛位置以外を移動している際に触感を呈示しないことができる。つまり、触感呈示装置１００は、触感の呈示が必要なタッチ位置において触感を呈示し、触感の呈示が不要なタッチ位置において触感を呈示しないことができる。したがって、触感呈示装置１００は、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。
【０１９９】
以上のように、本変形例における触感呈示装置１００によれば、パネル１０１に表示された画像に基づいて呈示位置を適切に決定することができる。したがって、マルチタッチに対して適切に触感を呈示することができ、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。
【０２００】
（実施の形態２）
実施の形態２における触感呈示装置は、複数のタッチ位置に対して互いに異なる触感を呈示する点が、１つのタッチ位置に対してのみ触感を呈示する実施の形態１の触感呈示装置と異なる。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０２０１】
＜装置構成＞
図１８は、実施の形態２における触感呈示装置２００の機能構成を示す。なお、図１８において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０２０２】
図１８に示すように、触感呈示装置２００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部２０４と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部２０７と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部２０９と、信号加算部２１０とを備える。
【０２０３】
＜触感呈示決定部２０４＞
触感呈示決定部２０４は、複数のタッチ位置の中から、少なくとも第１タッチ位置（以降、「第１呈示位置」とも呼ぶ）と第２タッチ位置（以降、「第２呈示位置」とも呼ぶ）とを決定する。第１呈示位置は、第１触感信号が示す振動により触感を呈示するタッチ位置である。また、第２呈示位置は、第２触感信号が示す振動により触感を呈示するタッチ位置である。
【０２０４】
本実施の形態では、第２触感信号は第１触感信号と異なる信号である。例えば、第１触感信号および第２触感信号は、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂに示す信号であってもよい。
【０２０５】
＜フィルタ算出部２０７＞
フィルタ算出部２０７は、第１呈示位置でパネル１０１が任意の触感信号に従って振動し、かつ第２呈示位置でパネル１０１が振動しないように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を当該任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するための第１フィルタを取得する。さらに、フィルタ算出部２０７は、第１呈示位置でパネル１０１が振動せず、かつ第２呈示位置でパネル１０１が任意の触感信号に従って振動するように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を当該任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するための第２フィルタを取得する。
【０２０６】
＜フィルタ処理部２０９＞
フィルタ処理部２０９は、第１フィルタを用いて第１触感信号をフィルタ処理することにより第１駆動信号を生成する。この第１駆動信号により、第１呈示位置でパネル１０１が第１触感信号に従って振動し、かつ第２呈示位置でパネル１０１が振動しないように各アクチュエータ１０２を駆動することができる。
【０２０７】
さらに、フィルタ処理部２０９は、第２フィルタを用いて第２触感信号をフィルタ処理することにより第２駆動信号を生成する。この第２駆動信号により、第１呈示位置でパネル１０１が振動せず、かつ第２呈示位置でパネル１０１が第２触感信号に従って振動するように各アクチュエータ１０２を駆動することができる。
【０２０８】
本実施の形態では、フィルタ処理部２０９は、触感信号記憶部１０８から、第１触感信号および第２触感信号を取得する。
【０２０９】
＜信号加算部２１０＞
信号加算部２１０は、各アクチュエータ１０２について、フィルタ処理部２０９によって生成された第１駆動信号および第２駆動信号を加算する。つまり、信号加算部２１０は、各アクチュエータ１０２について、フィルタ処理部２０９によって生成された複数の駆動信号を加算する。
【０２１０】
なお、上記では、呈示位置が２つである場合について説明したが、呈示位置は３つ以上であってもよい。その場合、例えば、触感呈示決定部２０４は、触感呈示決定部２０４は、第１触感信号もしくは第２触感信号、またはそれらとは異なる第３触感信号が示す振動により触感を呈示するタッチ位置を第３呈示位置と決定してもよい。そして、フィルタ算出部２０７は第３フィルタを算出し、フィルタ処理部２０９は第３駆動信号を生成し、信号加算部２１０は第１〜第３駆動信号を加算してもよい。
【０２１１】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置２００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。図１９は、実施の形態２における触感呈示装置２００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図１９において、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２１２】
＜ステップＳ２０２＞
触感呈示決定部２０４は、複数のタッチ位置の中から、各々に触感を呈示する複数の呈示位置を決定する（Ｓ２０２）。なお、複数の呈示位置の決定方法は特に限定される必要はない。
【０２１３】
＜ステップＳ２０４＞
フィルタ算出部２０７は、各呈示位置のためのフィルタを算出する（Ｓ２０４）。各呈示位置のためのフィルタの算出方法の詳細は実施の形態１と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０２１４】
＜ステップＳ２０５＞
フィルタ処理部２０９は、算出された複数のフィルタを用いて複数の触感信号に対してフィルタ処理を行うことにより、複数の駆動信号を生成する（Ｓ２０５）。具体的には、フィルタ処理部２０９は、以下の式（１２）に示すように、各アクチュエータＡjを駆動するための駆動信号ｕij（ｎ）を生成する。つまり、フィルタ処理部２０９は、触感信号ｓi（ｎ）とフィルタｈij（ｎ）との畳み込み演算を行うことにより、触感信号ｓi（ｎ）が示す振動によりタッチ位置Ｐiにおいて触感を呈示するための駆動信号ｕij（ｎ）を生成する。
【０２１５】
【数１２】
0006032657.tif 000013
【０２１６】
＜ステップＳ２０６＞
信号加算部２１０は、各アクチュエータ１０２について、フィルタ処理部２０９によって生成された複数の駆動信号を加算することにより合成駆動信号を生成する。具体的には、信号加算部２１０は、式（１３）に示すように、各アクチュエータＡjについて、各呈示位置で触感を呈示するための複数の駆動信号ｕijを加算することにより合成駆動信号ｕjを生成する。
【０２１７】
【数１３】
0006032657.tif 000014
【０２１８】
図２０は、第１駆動信号、第２駆動信号および合成駆動信号の一例を示す。
【０２１９】
第１駆動信号ｕ11〜ｕ14は、フィルタ処理部２０９によって式（１２）に従って生成された信号である。これらの第１駆動信号ｕ11〜ｕ14に従って各アクチュエータＡ1〜Ａ4が駆動された場合、パネル１０１は、タッチ位置Ｐ1（第１呈示位置）において図６Ａに示す第１触感信号に従って振動し、タッチ位置Ｐ2（第２呈示位置）において振動しない。
【０２２０】
第２駆動信号ｕ21〜ｕ24は、フィルタ処理部２０９によって式（１２）に従って生成された信号である。これらの第２駆動信号ｕ21〜ｕ24に従って各アクチュエータＡ1〜Ａ4が駆動された場合、パネル１０１は、タッチ位置Ｐ2（第２呈示位置）において図６Ｂに示す第２触感信号に従って振動し、タッチ位置Ｐ1（第１呈示位置）において振動しない。
【０２２１】
また、合成駆動信号ｕ1〜ｕ4は、第１駆動信号ｕ11〜ｕ14と第２駆動信号ｕ21〜ｕ24とを各アクチュエータＡ1〜Ａ4について加算することにより得られた信号である。具体的には、合成駆動信号ｕ1〜ｕ4は、信号加算部２１０によって式（１３）に従って生成された信号である。
【０２２２】
図２１は、実施の形態２における各タッチ位置におけるパネル１０１の振動の実験結果を示す。具体的には、図２１は、図２０に示す合成駆動信号ｕ1〜ｕ4に従って各アクチュエータＡ1〜Ａ4が駆動された場合のタッチ位置Ｐ1、Ｐ2におけるパネル１０１の振動を計測した結果を示す。
【０２２３】
図２１の実験において、パネル１０１は、１８０ｍｍ×２７０ｍｍの長方形の部材であった。タッチ位置Ｐ1は、上辺から５０ｍｍ、左辺から５０ｍｍの位置であった。タッチ位置Ｐ2は、上辺から５０ｍｍ、右辺から５０ｍｍの位置であった。なお、振動の計測にはレーザドップラ振動系を用いた。
【０２２４】
図２１に示すように、合成駆動信号ｕ1〜ｕ4に従って各アクチュエータＡ1〜Ａ4が駆動された場合、パネル１０１は、タッチ位置Ｐ1において図６Ａに示す第１触感信号に従って振動し、タッチ位置Ｐ2において図６Ｂに示す第２触感信号に従って振動した。この実験結果から、第１駆動信号と第２駆動信号とを加算して得られる合成駆動信号に基づいて各アクチュエータ１０２が駆動されることにより、タッチ位置Ｐ1とタッチ位置Ｐ2とで互いに異なる振動が与えられることが分かる。つまり、タッチ位置Ｐ1とタッチ位置Ｐ2とで同時にかつ独立に触感を呈示できていることがわかる。
【０２２５】
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置２００によれば、複数のタッチ位置に対して互いに異なる触感を呈示することができる。したがって、触感呈示装置２００は、マルチタッチに対して区別可能な触感を同時に呈示することができ、より適切に触感を呈示することが可能となる。
【０２２６】
（実施の形態３）
実施の形態３における触感呈示装置は、呈示位置が決定されたときに、フィルタ記憶部からフィルタを取得する点が実施の形態１と異なる。つまり、本実施の形態では、フィルタを算出するまでの処理が、オンラインではなくオフラインで実施される。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０２２７】
＜装置構成＞
図２２は、実施の形態３における触感呈示装置３００およびフィルタ算出装置３５０の機能構成を示す。なお、図２２において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２２８】
触感呈示装置３００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、フィルタ記憶部３０１と、フィルタ取得部３０２と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。また、フィルタ算出装置３５０は、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部１０７とを備える。
【０２２９】
フィルタ算出装置３５０は、オフラインで、パネル１０１上の複数の位置の組合せに対してフィルタを算出し、算出されたフィルタをフィルタ記憶部３０１に格納する。なお、フィルタ算出装置３５０は、触感呈示装置３００に含まれてもよい。
【０２３０】
オフラインとは、タッチ情報取得部１０３によりタッチ位置が取得される前に処理が行われることを意味する。タッチ位置が取得される前としては、例えば、製品出荷前、ＧＵＩの配置が決定された時、あるいはユーザの直前の動作からタッチ位置が予測された時などがある。
【０２３１】
＜フィルタ記憶部３０１＞
フィルタ記憶部３０１は、例えば、ハードディスクあるいは半導体メモリである。フィルタ記憶部３０１は、フィルタ算出装置３５０によって算出された複数のフィルタを、パネル上の位置の組合せに対応付けて記憶している。つまり、フィルタ記憶部３０１は、パネル１０１上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置でパネル１０１が任意の触感信号に従って振動し、かつ他の位置でパネル１０１が振動しないように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を当該任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するためのフィルタを記憶している。
【０２３２】
＜フィルタ取得部３０２＞
フィルタ取得部３０２は、タッチ情報取得部１０３により取得された複数のタッチ位置の組合せ、および触感呈示決定部１０４によって決定された呈示位置に基づいて、フィルタをフィルタ記憶部３０１から取得する。具体的には、フィルタ取得部３０２は、フィルタ記憶部３０１から、呈示位置と非呈示位置との組合せに対応するフィルタを取得する。
【０２３３】
＜動作＞
次に、以上のように構成されたフィルタ算出装置３５０および触感呈示装置３００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。
【０２３４】
＜オフライン処理＞
図２３Ａは、実施の形態３におけるフィルタ算出装置３５０の処理動作を示すフローチャートである。
【０２３５】
まず、パネル１０１上の予め定められた複数の位置の中から、所定の数の位置を含む位置の組合せが選択される（Ｓ３０１）。伝達特性取得部１０６は、選択された組合せに含まれる各位置に対応する伝達特性を伝達特性記憶部１０５から取得する（Ｓ３０２）。
【０２３６】
次に、フィルタ算出部１０７は、選択された組合せに含まれる一の位置で任意の触感信号に従ってパネル１０１が振動し、他の位置でパネル１０１が振動しないように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を当該任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するためのフィルタを算出する（Ｓ３０３）。ここでは、フィルタ算出部１０７は、一の位置を変更しながらフィルタを算出する。なお、フィルタの算出方法は、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０２３７】
フィルタ算出部１０７は、このように算出されたフィルタをフィルタ記憶部３０１に格納する（Ｓ３０４）。ここで、すべての位置の組合せでフィルタが算出された場合（Ｓ３０５のＹｅｓ）、処理を終了する。一方、まだ、すべての位置の組合せでフィルタが算出されていない場合（Ｓ３０５のＮｏ）、ステップＳ３０１に戻る。
【０２３８】
＜オンライン処理＞
図２３Ｂは、実施の形態３における触感呈示装置３００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図２３Ｂにおいて、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２３９】
フィルタ取得部３０２は、ステップＳ１０２において決定された呈示位置と非呈示位置との組合せに対応するフィルタをフィルタ記憶部３０１から取得する（Ｓ３０６）。続いて、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理が実行される。
【０２４０】
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置３００は、フィルタ記憶部３０１に記憶されたフィルタを用いて駆動信号を生成することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間を短縮することができ、触感呈示の遅延を低減することができる。さらに、触感呈示のための処理負荷を低減することもでき、スマートフォンあるいはタブレットコンピュータなどの処理能力が低い機器においてもマルチタッチに対して適切に触感を呈示することが可能となる。
【０２４１】
また、フィルタは、任意の触感信号に対して有効である。つまり、フィルタは、触感信号に依存しない。したがって、複数の触感信号が用いられる場合であっても、触感信号ごとにフィルタが記憶される必要がないので、駆動信号が記憶される場合よりも必要な記憶容量を小さくすることができる。
【０２４２】
なお、本実施の形態において、触感呈示装置３００は、フィルタ記憶部３０１を備えていたが、必ずしもフィルタ記憶部３０１を備える必要はない。この場合、触感呈示装置３００は、例えば、ネットワークを介して接続された記憶装置からフィルタを取得してもよい。
【０２４３】
（実施の形態４）
実施の形態４における触感呈示装置は、呈示位置が決定されたときに、駆動信号記憶部から各アクチュエータのための駆動信号を取得する点が実施の形態１と異なる。つまり、本実施の形態では、駆動信号を生成するまでの処理が、オンラインではなくオフラインで実施される。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０２４４】
＜装置構成＞
図２４は、実施の形態４における触感呈示装置４００および駆動信号生成装置４５０の機能構成を示す。なお、図２４において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２４５】
触感呈示装置４００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、駆動信号記憶部４０１と、駆動信号取得部４０２とを備える。また、駆動信号生成装置４５０は、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部１０７と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。
【０２４６】
駆動信号生成装置４５０は、オフラインで、パネル１０１上の複数の位置の組合せに対して駆動信号を生成し、生成された駆動信号を駆動信号記憶部４０１に格納する。なお、駆動信号生成装置４５０は、触感呈示装置４００に含まれてもよい。
【０２４７】
＜駆動信号記憶部４０１＞
駆動信号記憶部４０１は、例えば、ハードディスクあるいは半導体メモリである。駆動信号記憶部４０１は、駆動信号生成装置４５０によって生成された複数の駆動信号を、パネル上の位置の組合せに対応づけて記憶している。つまり、駆動信号記憶部４０１は、パネル１０１上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置でパネル１０１が所定の触感信号に従って振動し、かつ他の位置でパネルが振動しないように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号であって、各アクチュエータ１０２から一の位置および他の位置の各々までの伝達特性を用いて生成された駆動信号を記憶している。
【０２４８】
＜駆動信号取得部４０２＞
駆動信号取得部４０２は、タッチ情報取得部１０３により取得された複数のタッチ位置の組み合わせ、および触感呈示決定部１０４によって決定された呈示位置に基づいて、駆動信号記憶部４０１から駆動信号を取得する。具体的には、駆動信号取得部４０２は、駆動信号記憶部４０１から、呈示位置および非呈示位置に対応する駆動信号を取得する。
【０２４９】
なお、複数の触感信号に基づいて複数の触感が呈示される場合、駆動信号生成装置４５０は、複数の触感信号の各々について駆動信号を生成し、生成された駆動信号を触感信号に対応づけて駆動信号記憶部４０１に格納する。また、このような場合、駆動信号取得部４０２は、駆動信号記憶部４０１から、呈示位置および非呈示位置と、その呈示位置における振動を示す触感信号とに対応する駆動信号を取得する。
【０２５０】
＜動作＞
次に、以上のように構成された駆動信号生成装置４５０および触感呈示装置４００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。
【０２５１】
＜オフライン処理＞
図２５Ａは、実施の形態４における駆動信号生成装置４５０の処理動作を示すフローチャートである。なお、図２５Ａにおいて、図２３Ａと同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２５２】
フィルタ処理部１０９は、ステップＳ３０３で算出されたフィルタを用いて触感信号にフィルタ処理を行うことにより駆動信号を生成する（Ｓ４０１）。なお、フィルタ処理方法は、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０２５３】
続いて、フィルタ処理部１０９は、生成された駆動信号を駆動信号記憶部４０１に格納する（Ｓ４０２）。ここで、すべての位置の組合せで駆動信号が生成された場合（Ｓ４０３のＹｅｓ）、処理を終了する。一方、まだ、すべての位置の組合せで駆動信号が生成されていない場合（Ｓ４０３のＮｏ）、ステップＳ３０１に戻る。
【０２５４】
＜オンライン処理＞
図２５Ｂは、実施の形態４における触感呈示装置４００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図２５Ｂにおいて、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２５５】
駆動信号取得部４０２は、ステップＳ１０２において決定された呈示位置と非呈示位置との組合せに対応する駆動信号を駆動信号記憶部４０１から取得する（Ｓ４０４）。続いて、ステップＳ１０６の処理が実行される。
【０２５６】
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置４００は、駆動信号記憶部４０１に記憶された駆動信号を用いて触感を呈示することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間を短縮することができ、触感呈示の遅延を低減することができる。さらに、触感呈示のための処理負荷を低減することもでき、スマートフォンあるいはタブレットコンピュータなどの処理能力が低い機器においてもマルチタッチに対して適切に触感を呈示することが可能となる。
【０２５７】
なお、本実施の形態において、触感呈示装置４００は、駆動信号記憶部４０１を備えていたが、必ずしも駆動信号記憶部４０１を備える必要はない。この場合、触感呈示装置４００は、例えば、ネットワークを介して接続された記憶装置から駆動信号を取得してもよい。
【０２５８】
（実施の形態５）
上記実施の形態１において、フィルタ算出部１０７は、複数のタッチ位置のうち１つのタッチ位置のみに触感を呈示するためのフィルタを算出する。しかし、フィルタを算出するための演算量が多いため、すぐにフィルタを算出できない場合がある。
【０２５９】
このような場合、タッチ位置が検出されたタイミングに対して触感が呈示されるタイミングに遅延が生じてしまう。その結果、タッチ位置が移動している場合に、現在のタッチ位置とは異なる位置で振動を発生させてしまうことがある。
【０２６０】
例えば、図１４に示したようなエアホッケーゲームの場合、ユーザはラケットを常に動かしている。そのため、フィルタ算出部がフィルタを算出している時間内で、タッチ位置が移動する場合が生じる。このような場合、タッチ情報取得部１０３で取得したタッチ位置をそのまま用いて触感が呈示されれば、本来呈示したい触感ではない触感が呈示されてしまう。つまり、触感を呈示したいタッチ位置において触感信号に基づく触感が呈示できない場合がる。または、触感を呈示したくないタッチ位置において触感が呈示されてしまう場合がある。
【０２６１】
そこで、実施の形態５における触感呈示装置は、フィルタ算出部１０７がフィルタを算出するまでにタッチ位置が変化することを考慮して、所定時間後のタッチ位置を推定し、推定されたタッチ位置を呈示位置と決定する。以下に、本実施の形態における触感呈示装置について図面を参照しながら説明する。
【０２６２】
＜装置構成＞
図２６は、実施の形態５における触感呈示装置５００の機能構成を示す。なお、図２６において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２６３】
触感呈示装置５００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、タッチ位置推定部５０１と、触感呈示決定部５０２と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部１０７と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。
【０２６４】
＜タッチ位置推定部５０１＞
タッチ位置推定部５０１は、タッチ情報取得部１０３によって取得された複数のタッチ位置の各々について、当該タッチ位置の時間的な変化に基づいて所定時間後のタッチ位置を推定する。つまり、タッチ位置推定部５０１は、所定時間後の複数のタッチ位置を予測する。
【０２６５】
所定時間は、例えば、フィルタ算出部１０７がフィルタを算出するために必要な時間に基づいて予め定められる。また例えば、所定時間は、フィルタ算出部１０７がフィルタを算出するために必要な時間に加えて、フィルタ処理部１０９がフィルタ処理を行うために必要な時間にも基づいて予め定められてもよい。また、所定時間は、タッチ情報取得部１０３によってタッチ位置が取得されてからアクチュエータ１０２が駆動されるまでに要する時間に基づいて予め定められてもよい。
【０２６６】
具体的には、タッチ位置推定部５０１は、例えば、現在までのタッチ位置の座標系列Ｐ（ｎ）に基づいて、所定時間ｔ１後のタッチ位置を推定する。例えば、あるタッチ位置の時間系列をＰ（ｎ）＝［ｘ（ｎ）ｙ（ｎ）］と表した場合、タッチ位置推定部５０１は、式（１４）に示すように、線形予測を用いて将来のタッチ位置を推定する。
【０２６７】
【数１４】
0006032657.tif 000015
【０２６８】
式（１４）において、ａi、ｂiは、線形予測係数を表す。また、ｐは線形予測の次数を表す。
【０２６９】
具体的には、タッチ位置推定部５０１は、式（１４）を用いて、所定時間ｔ１後のｘ（ｎ＋ｔ１）およびｙ（ｎ＋ｔ１）を推定することにより、所定時間ｔ１後のタッチ位置を推定する。
【０２７０】
なお、ここでは、線形予測を用いてタッチ位置を推定する方法について説明したが、タッチ位置の推定方法をこれに限らない。例えば、タッチ位置は、カルマンフィルタなどの方法を用いて推定されてもよい。あるいは、タッチ位置は、単純に直前のタッチ位置の変化から線形で外挿することにより推定されてもよい。
【０２７１】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置５００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。図２７は、実施の形態５における触感呈示装置５００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図２７において、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２７２】
タッチ位置推定部５０１は、ステップＳ１０１で取得された複数のタッチ位置の時間的な変化に基づいて、所定時間後のタッチ位置をそれぞれ推定する（Ｓ５０１）。続いて、触感呈示決定部５０２は、タッチ位置推定部５０１によって推定された複数のタッチ位置の中から呈示位置を決定する（Ｓ５０２）。なお、呈示位置の決定方法としては、特に限定されないが、例えば実施の形態１の変形例２に示した決定方法が用いられればよい。
【０２７３】
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置５００によれば、推定されたタッチ位置において触感を呈示することができる。したがって、タッチ位置が取得されてから触感が呈示されるまでの時間でタッチ位置が移動した場合であっても、触感呈示装置５００は、適切に触感を呈示することができる。
【０２７４】
（実施の形態６）
実施の形態６における触感呈示装置は、フィルタを算出せずに、伝達特性と触感信号とから駆動信号を直接算出する点が実施の形態１と異なる。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０２７５】
＜装置構成＞
図２８は、実施の形態６における触感呈示装置６００の機能構成を示す。なお、図２８において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２７６】
触感呈示装置６００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、触感信号記憶部１０８と、駆動信号生成部６０１とを備える。
【０２７７】
＜駆動信号生成部６０１＞
駆動信号生成部６０１は、駆動信号取得部の一例である。駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から呈示位置および非呈示位置の各々までの伝達特性に基づいて駆動信号を生成する。具体的には、駆動信号生成部６０１は、伝達特性取得部１０６により取得された伝達特性を用いて、触感呈示決定部１０４により決定された呈示位置で触感を呈示し、非呈示位置で触感を呈示しないように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を生成する。
【０２７８】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置６００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。図２９は、実施の形態６における触感呈示装置６００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図２９において、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０２７９】
駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から、ステップＳ１０２で決定された呈示位置および非呈示位置の各々までの伝達特性に基づいて駆動信号を生成する（Ｓ６０１）。
【０２８０】
以下に、具体的な駆動信号の生成方法の一例を示す。
【０２８１】
ここでは、実施の形態１と同様に、アクチュエータＡjからタッチ位置Ｐiまでの伝達特性（インパルス応答）ｇijを、式（１５）のように表す。また、アクチュエータＡjのための駆動信号（入力）ｕｊを、式（１６）のように表す。また、すべてのアクチュエータＡ1〜ＡMへの入力に対するタッチ位置Ｐiにおける応答（出力）ｄiを、式（１７）のように表す。
【０２８２】
【数１５】
0006032657.tif 000016
【０２８３】
【数１６】
0006032657.tif 000017
【０２８４】
【数１７】
0006032657.tif 000018
【０２８５】
ここで、アクチュエータＡ1〜ＡMへの入力ｕ1〜ｕMと、１つのタッチ位置Ｐiにおける応答ｄiとの関係を考える。１つのアクチュエータＡjへの入力ｕjに対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答は、入力ｕjと伝達特性ｇijとの畳み込み演算によって算出される。そして、１つのアクチュエータＡjへの入力に対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答を全てのアクチュエータＡ1〜ＡMについて重ね合わせることにより、すべてのアクチュエータＡ1〜ＡMへの入力ｕ1〜ｕMに対する１つのタッチ位置Ｐiにおける応答ｄiを算出することができる。つまり、応答ｄiは、入力ｕjと伝達特性ｇijとを用いて式（１８）のように表すことができる。
【０２８６】
【数１８】
0006032657.tif 000019
【０２８７】
式（１８）に示すように、アクチュエータＡ1〜ＡMへの入力ｕ1〜ｕMに対するタッチ位置Ｐ1〜ＰNにおける応答ｄ1〜ｄNは、各アクチュエータＡjから各タッチ位置Ｐiまでの伝達特性ｇijと、入力ｕjとの畳み込み演算結果の和で表される。
【０２８８】
ここで、複数のタッチ位置Ｐ1〜ＰNのうち、タッチ位置Ｐk（０＜ｋ≦Ｎ）における応答ｄkのみが触感信号となり、他のタッチ位置Ｐl（０＜ｌ≦Ｎ、ｌ≠ｋ）における応答が零（ｄl（０）＝０、ｄl（１）＝０、ｄl（２）＝０、・・・、ｄl（Ｍ）＝０）となるような入力ｕjを算出できれば、各アクチュエータのための駆動信号を生成することができる。
【０２８９】
そこで、駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から呈示位置までの伝達特性と駆動信号との時間領域における畳み込み演算結果の和が触感信号を示し、かつ、各アクチュエータ１０２から非呈示位置までの伝達特性と駆動信号との時間領域における畳み込み演算結果の和が零を示すように、駆動信号を生成する。
【０２９０】
上述のような駆動信号（入力ｕj）の算出方法は特に限定するものではないが、Ｇの一般逆行列Ｇ*を算出することにより、式（１９）のように入力を算出することができる。つまり、Ｇの一般逆行列Ｇ*と触感信号を示すＤとから、駆動信号を示すＵを算出することができる。
【０２９１】
【数１９】
0006032657.tif 000020
【０２９２】
一般的に、アクチュエータの数（Ｍ）がタッチ位置の数（Ｎ）以上であれば、式（１９）を解くことができる。
【０２９３】
このようにして得られた駆動信号Ｕに従って複数のアクチュエータ１０２が駆動されることにより、触感呈示装置６００は、呈示位置でパネル１０１を触感信号に基づいて振動させ、非呈示位置でパネル１０１を振動させないことが可能となる。
【０２９４】
例えば、前述のように、応答ｄlとして図６Ａに示す触感信号が設定され、応答ｄ2として図６Ｂに示す触感信号が設定された場合、式（１９）に基づいて算出された駆動信号は、図２０に示す合成駆動信号と一致する。このように算出された駆動信号を用いてアクチュエータ１０２が駆動されることにより、タッチ位置Ｐ1、Ｐ2では、図２１に示す振動が発生する。つまり、タッチ位置Ｐ1、Ｐ2で互いに異なる触感が呈示される。
【０２９５】
つまり、駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から第１呈示位置までの伝達特性と駆動信号との時間領域における畳み込み演算結果の和が第１触感信号を示し、かつ、各アクチュエータ１０２から第２呈示位置までの伝達特性と駆動信号との時間領域における畳み込み演算結果の和が第２触感信号を示すように、駆動信号を生成してもよい。
【０２９６】
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置６００は、フィルタを算出しなくても、触感信号と伝達特性とを用いて駆動信号を直接生成することができる。つまり、触感呈示装置６００は、処理負荷を低減することができる。
【０２９７】
なお、駆動信号生成部６０１は、必ずしも時間領域において駆動信号を生成する必要はない。つまり、駆動信号生成部６０１は、実施の形態１の変形例１と同様に、周波数領域において駆動信号を生成してもよい。
【０２９８】
具体的には、駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から呈示位置までの伝達特性と駆動信号との周波数領域における積の和が触感信号を示し、かつ、各アクチュエータ１０２から非呈示位置までの伝達特性と駆動信号との周波数領域における積の和が零を示すように、駆動信号を生成してもよい。また、駆動信号生成部６０１は、各アクチュエータ１０２から第１呈示位置までの伝達特性と駆動信号との周波数領域における積の和が第１触感信号を示し、かつ、各アクチュエータ１０２から第２呈示位置までの伝達特性と駆動信号との周波数領域における積の和が第２触感信号を示すように、駆動信号を生成してもよい。
【０２９９】
（実施の形態７）
実施の形態７における触感呈示装置は、タッチ位置近傍の制御位置におけるパネルの振動を触感信号に従って制御することにより、タッチ位置（呈示位置）におけるパネルの振動を強くすることができる点が実施の形態１の触感呈示装置と異なる。以下に、本実施の形態に係る触感呈示装置について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０３００】
＜装置構成＞
図３０は、実施の形態７における触感呈示装置７００の機能構成を示す。なお、図３０において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０３０１】
図３０に示すように、触感呈示装置７００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部７０１と、制御位置決定部７０２と、フィルタ算出部７０３と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。
【０３０２】
＜伝達特性取得部７０１＞
伝達特性取得部７０１は、各アクチュエータ１０２から第１制御位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から第２制御位置までの伝達特性とを、伝達特性記憶部１０５から取得する。第１制御位置とは、第１タッチ位置またはその近傍の位置である。具体的には、第１制御位置とは、第１タッチ位置を含む予め定められた範囲の領域（以下、「第１領域」と呼ぶ）内の位置である。また、第２制御位置とは、第２タッチ位置またはその近傍の位置である。具体的には、第２制御位置とは、第２タッチ位置を含む予め定められた範囲の領域（以下、「第２領域」と呼ぶ）内の位置である。
【０３０３】
例えば、伝達特性取得部７０１は、各アクチュエータ１０２から、第１領域内の第１制御位置の候補である複数の第１候補位置の各々までの伝達特性を取得する。また例えば、伝達特性取得部７０１は、各アクチュエータ１０２から、第２領域内の第２制御位置の候補である複数の第２候補位置の各々までの伝達特性を取得する。
【０３０４】
＜制御位置決定部７０２＞
制御位置決定部７０２は、第１領域の中から第１制御位置を決定する。さらに、制御位置決定部７０２は、第２領域の中から第２制御位置を決定する。
【０３０５】
具体的には、制御位置決定部７０２は、例えば、第２タッチ位置を第２制御位置と決定してもよい。さらに、制御位置決定部７０２は、例えば、第１領域内の複数の第１候補位置の各々について、各アクチュエータ１０２から当該第１候補位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から第２制御位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって各アクチュエータ１０２が駆動されたときの第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出した振動強度が最大となる第１候補位置を第１制御位置と決定してもよい。
【０３０６】
振動強度は、振動の大きさを示す値である。例えば、振動強度は、振幅の大きさを示す値であってもよい。また例えば、振動強度は、基準となる振幅の大きさに対する相対的な振幅の大きさを示す値であってもよい。
【０３０７】
＜フィルタ算出部７０３＞
フィルタ算出部７０３は、第１制御位置でパネル１０１が任意の触感信号に従って振動し、かつ第２制御位置でパネル１０１が第１制御位置よりも小さく振動するように各アクチュエータ１０２を駆動するための駆動信号を任意の触感信号に対するフィルタ処理によって生成するためのフィルタを算出する。具体的には、フィルタ算出部７０３は、例えば、実施の形態１におけるフィルタの算出方法において、第１タッチ位置および第２タッチ位置を第１制御位置および第２制御位置に置き換えることにより、フィルタを算出する。
【０３０８】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置７００の動作に関して具体的に説明する。図３１は、実施の形態７における触感呈示装置７００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図３１において、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。以下では、第２制御位置が第２タッチ位置である場合について説明する。
【０３０９】
伝達特性取得部７０１は、各アクチュエータ１０２から各第１候補位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から第２制御位置（第２タッチ位置）までの伝達特性とを取得する（Ｓ７０１）。
【０３１０】
図３２は、複数の第１候補位置の一例を示す図である。複数の第１候補位置として、例えば図３２に示すように第１タッチ位置の近傍の位置が利用される。つまり、複数の第１候補位置として、第１タッチ位置を含む予め定められた範囲の第１領域内の複数の位置が利用される。なお、例えば、複数の第１候補位置として、第１タッチ位置からの距離が所定の閾値以内の位置が利用されてもよい。また例えば、複数の第１候補位置として、第１タッチ位置を中心とする予め定められた大きさの矩形状の領域内の位置が利用されてもよい。
【０３１１】
次に、制御位置決定部７０２は、複数の第１候補位置の中から第１制御位置を決定する（Ｓ７０２）。具体的には、制御位置決定部７０２は、例えば図３２に示すように第１制御位置を決定する。
【０３１２】
図３２は、実施の形態７における制御位置決定部７０２およびフィルタ算出部７０３の処理動作を示すフローチャートである。また図３３は、実施の形態７における複数の第１候補位置の一例を示す。なお、以下において、ｉはアクチュエータを示し、ｊは第１タッチ位置を示し、ｋは第１候補位置を示す。
【０３１３】
制御位置決定部７０２は、複数の第１候補位置の中から、まだ選択されていない１つの第１候補位置を選択する（Ｓ７１１）。具体的には、制御位置決定部７０２は、例えば図３３に示す第１領域内の複数の第１候補位置の中から、予め定められた順番で１つの第１候補位置を選択する。
【０３１４】
続いて、フィルタ算出部７０３は、各アクチュエータ１０２から、選択された第１候補位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から第２制御位置（第２タッチ位置）までの伝達特性とを用いて、実施の形態１に示した方法により、フィルタＨik（ω）を算出する（Ｓ７１２）。
【０３１５】
そして、制御位置決定部７０２は、算出されたフィルタを用いて生成された駆動信号によって各アクチュエータ１０２が駆動された場合の第１のタッチ位置における振動強度を算出する（Ｓ７１３）。
【０３１６】
具体的には、制御位置決定部７０２は、例えば、触感信号の周波数ω0と、算出されたフィルタと、各アクチュエータ１０２から、選択された第１候補位置までのパネル１０１の伝達特性Ｇijとを用いて、第１タッチ位置の振動強度を算出する。より具体的には、制御位置決定部７０２は、例えば、式（２０）に示すように、第１タッチ位置における振動強度Ａkを算出する。
【０３１７】
【数２０】
0006032657.tif 000021
【０３１８】
ここで、Ｈik（ω）は、第１候補位置（ｋ）およびアクチュエータ（ｉ）に対応するフィルタを示す。また、Ｇijは、アクチュエータ（ｉ）から第１タッチ位置（ｊ）への伝達特性を示す。
【０３１９】
また例えば、制御位置決定部７０２は、周波数を限定せずに任意の周波数の中からフィルタゲインが最小になるような周波数を選択してもよい。そして、制御位置決定部７０２は、選択された周波数を用いて第１タッチ位置における振動強度を算出してもよい。その場合は、制御位置決定部７０２は、式（２１）および式（２２）に従って振動強度を算出する。
【０３２０】
【数２１】
0006032657.tif 000022
【０３２１】
【数２２】
0006032657.tif 000023
【０３２２】
つまり、制御位置決定部７０２は、まず式（２１）を用いて、フィルタゲインが最小になる周波数を決定する。そして、制御位置決定部７０２は、式（２２）に示すように、決定した周波数におけるフィルタ係数を用いて第１タッチ位置における振動強度Ａkを算出する。
【０３２３】
次に、制御位置決定部７０２は、すべての第１候補位置がステップＳ７１１において選択されたか否かを判定する（Ｓ７１４）。つまり、制御位置決定部７０２は、すべての第１候補位置について振動強度Ａkを算出したか否かを判定する。ここで、いずれかの第１候補位置が選択されていない場合（Ｓ７１４のＮｏ）、ステップＳ７１１の処理に戻る。
【０３２４】
一方、すべての第１候補位置が選択されている場合（Ｓ７１４のＹｅｓ）、制御位置決定部７０２は、式（２３）に示すように、ステップＳ７１４で算出された複数の振動強度のうち最大の振動強度が得られた第１候補位置を第１制御位置と決定する（Ｓ７１５）。そして、制御位置決定部７０２は、決定した第１制御位置に対応するフィルタを、ステップＳ１０５のフィルタ処理で用いるフィルタとして決定する。
【０３２５】
【数２３】
0006032657.tif 000024
【０３２６】
なお、制御位置決定部７０２は、最大の振動強度が得られた第１候補位置を第１制御位置と決定しなくてもよい。例えば、制御位置決定部７０２は、予め定められた振動強度よりも大きい振動強度が得られた第１候補位置を第１制御位置と決定してもよい。この場合、制御位置決定部７０２は、予め定められた振動強度よりも大きい振動強度が算出されたときに、ステップＳ７１１〜ステップＳ７１４のループ処理を強制的に終了し、ステップＳ７１５を実行してもよい。
【０３２７】
図３４は、実施の形態７における各第１候補位置に対応する第１タッチ位置の振動強度のシミュレーション結果を示す。具体的には、図３４は、第１タッチ位置の近傍の各第１候補位置を用いて生成された駆動信号に従って各アクチュエータ１０２が駆動された場合の第１タッチ位置における相対振動強度を示している。
【０３２８】
ここでは、相対振動強度は、第１タッチ位置が第１候補位置として選択されたときの第１タッチ位置における振幅に対する、第１候補位置に対応する第１タッチ位置の振幅の比である。また相対位置は、第１タッチ位置に対する相対的な位置である。
【０３２９】
図３４からわかるように、第１候補位置［−２，２］において、第１タッチ位置における振動強度が最大（約１．４）になる。つまり、図３４では、第１候補位置［−２，２］が第１制御位置として決定される。
【０３３０】
なお、触感信号Ｓ（ｎ）は、ステップＳ７１２において利用された周波数ωを用いて、式（２４）に示すように生成される。
【０３３１】
【数２４】
0006032657.tif 000025
【０３３２】
＜効果＞
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置７００によれば、第１タッチ位置および第２タッチ位置に基づいて、第１タッチ位置の近傍の複数の第１候補位置の中で、第１タッチ位置における振動強度が最大になる第１候補位置を第１制御位置として決定することができる。つまり、触感呈示装置７００は、第１タッチ位置における振動強度を強くできるので、ユーザに強い触感を呈示することができる。あるいは、触感呈示装置７００は、第１タッチ位置において必要とされる振動強度を実現するためにアクチュエータを駆動するために必要なエネルギーを小さくすることができるため、エネルギー効率を高めることができる。
【０３３３】
なお、本実施の形態では、第２タッチ位置を第２制御位置と決定したが、第２タッチ位置の近傍の位置を第２制御位置と決定してもよい。この場合、例えば、制御位置決定部７０２は、第１タッチ位置を第１制御位置と決定し、第２領域内の複数の第２候補位置の各々について、各アクチュエータから第１制御位置までの伝達特性と、前記各アクチュエータから当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって前記各アクチュエータが駆動されたときの前記第１タッチ位置における振動強度を算出し、算出された振動強度が予め定められた振動強度以上となる第２候補位置を前記第２制御位置と決定する。
【０３３４】
このように、第２制御位置が決定された場合、第２タッチ位置と、第２制御位置とがずれる場合がある。その場合、第２タッチ位置でも振動が発生するが、第１タッチ位置における振動強度をより大きくすることができる。
【０３３５】
また例えば、制御位置決定部７０２は、第１領域内の複数の第１候補位置と第２領域内の複数の第２候補位置との組合せの各々について、各アクチュエータ１０２から当該第１候補位置までの伝達特性と、各アクチュエータ１０２から当該第２候補位置までの伝達特性とを用いて生成された駆動信号によって各アクチュエータ１０２が駆動されたときの第１タッチ位置における振動強度を算出してもよい。そして、制御位置決定部７０２は、例えば、算出された振動強度が最大となる第１候補位置および第２候補位置をそれぞれ第１制御位置および第２制御位置と決定してもよい。この場合も、第２タッチ位置において振動が発生するが、第１タッチ位置における振動強度をさらに大きくすることが可能となる。
【０３３６】
（実施の形態８）
実施の形態８における触感呈示装置は、第２のタッチ位置において、ユーザが検知しづらい強度の振動を許容することにより、アクチュエータを駆動するためのエネルギーを減少させる、または第１のタッチ位置における振動強度を大きくする点が、実施の形態１の触感呈示装置と異なる。以下に、本実施の形態における触感呈示装置について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０３３７】
＜装置構成＞
図３５は、実施の形態８における触感呈示装置８００の機能構成を示す。なお、図８において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０３３８】
図３５に示すように、触感呈示装置８００は、パネル１０１と、複数のアクチュエータ１０２と、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、伝達特性記憶部１０５と、伝達特性取得部１０６と、フィルタ算出部８０１と、触感信号記憶部１０８と、フィルタ処理部１０９とを備える。
【０３３９】
＜フィルタ算出部８０１＞
フィルタ算出部８０１は、各アクチュエータ１０２から第１タッチ位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、各アクチュエータ１０２から第２タッチ位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和が予め定められた振動強度以下の応答信号を示すように、フィルタを算出する。
【０３４０】
つまり、フィルタ算出部８０１は、実施の形態１の変形例１で示した周波数領域におけるフィルタ算出式を変形した式を用いることによりフィルタを算出する。
【０３４１】
実施の形態１の変形例１では、フィルタ算出部１０７は、式（１０）において、式（２５）に示す応答Ｄを用いてフィルタＨを算出した。
【０３４２】
【数２５】
0006032657.tif 000026
【０３４３】
一方、本実施の形態では、フィルタ算出部８０１は、式（２６）に示す応答Ｄを用いてフィルタＨを算出する。つまり、フィルタ算出部８０１は、第２のタッチ位置における振動として、振幅がａjであり、位相θjである振動を許容する。
【０３４４】
このように、フィルタ算出部８０１は、第１タッチ位置における応答が「１」であり、第２のタッチ位置における応答の振幅がａiとなるフィルタＨを算出する。このとき、第１タッチ位置における位相と第２タッチ位置における位相とは必ずしも一致する必要はない。したがって、第２タッチ位置における位相θjとして、任意の値を用いることができる。
【０３４５】
【数２６】
0006032657.tif 000027
【０３４６】
このように、式（２６）に示すように、目標となる応答Ｄが決定されると、フィルタ算出部８０１は、実施の形態１の変形例１と同様に、周波数ωに対して、式（２７）によりフィルタＨを算出する。
【０３４７】
【数２７】
0006032657.tif 000028
【０３４８】
第２タッチ位置における振動強度を固定（例えばａj＝０．１）した場合、式（２７）において、フィルタＨは、第２タッチ位置における応答信号のうち位相θjにのみ依存する。
【０３４９】
そこで、フィルタ算出部８０１は、応答信号の位相を変化させることにより複数のフィルタ候補を算出し、複数のフィルタ候補のうち、フィルタ処理によって予め定められた振動強度以下の駆動信号が得られるフィルタ候補を、フィルタ処理に用いるフィルタとして算出する。なお、ここでは、フィルタ算出部８０１は、応答信号の位相を変化させているが、予め定められた振幅を超えない範囲で応答信号の振幅を変化させてもよい。また、フィルタ算出部８０１は、応答信号の振幅および位相の両方を変化させてもよい。
【０３５０】
なお、フィルタ算出部８０１は、駆動信号の振動強度ではなく、第１タッチ位置における振動強度に基づいてフィルタを決定してもよい。以下に、第１タッチ位置における振動強度に基づいてフィルタを決定する方法を説明する。
【０３５１】
式（２７）で算出されたフィルタによって得られる応答信号の第１タッチ位置における振動強度（振幅）は、式（２８）により算出される。
【０３５２】
【数２８】
0006032657.tif 000029
【０３５３】
このとき、アクチュエータ（ｉ）への入力信号の大きさは、｜Ｈａｊθｊ｜である。いま、アクチュエータに入力できる信号の強度Ｖ０が予め決められている場合を考える。つまり、入力電圧あるいは入力電力の上限がある場合を考える。このときの第１タッチ位置における振動強度は式（２９）で算出される。
【０３５４】
【数２９】
0006032657.tif 000030
【０３５５】
ここで、Ｖａｊθｊは、式（３０）で表される。
【０３５６】
【数３０】
0006032657.tif 000031
【０３５７】
ここで、フィルタ算出部８０１は、式（３１）に示すように、第２タッチ位置における位相θjを変化させながら、第１タッチ位置における振動強度Ａが最大となる位相θを探索する。このときの式（３１）の解法に関しては特に限定する必要はない。例えば、ニュートン法などの数値解析の手法を用いることで最適解を得ることができる。
【０３５８】
【数３１】
0006032657.tif 000032
【０３５９】
フィルタ算出部８０１は、式（３１）に従って算出された位相を式（２７）に代入することにより、式（３２）に示すようにフィルタＨ（ω）を算出する。このように算出されるフィルタＨ（ω）は、複数の位相にそれぞれ対応する複数のフィルタの中で、第１タッチ位置における振動強度が最大となるフィルタである。
【０３６０】
【数３２】
0006032657.tif 000033
【０３６１】
周波数ωは、実施の形態７と同様に予め決められた周波数でもよいし、式（３３）が最小になるような周波数ω0でもよい。
【０３６２】
【数３３】
0006032657.tif 000034
【０３６３】
なお、上記の方法では、各アクチュエータ１０２によって与えられる第２タッチ位置の振動強度として同一の固定値が設定されていたが、個別に異なる値が設定されてもよい。この場合、各アクチュエータ１０２によって与えられる第２タッチ位置の振動強度の許容度を独立に設定することができる。一方で、最適な位相を探索する際の演算量は増大する。
【０３６４】
また、上記の方法では、各アクチュエータ１０２によって与えられる第２タッチ位置の位相として独立に設定されていたが、各アクチュエータ１０２によって与えられる第２タッチ位置の位相として同一の位相が設定されてもよい。この場合、最適な位相を算出する演算量を削減する効果がある。
【０３６５】
＜動作＞
次に、以上のように構成された触感呈示装置８００の各構成要素の動作に関して具体的に説明する。図３６は、実施の形態８における触感呈示装置８００の処理動作を示すフローチャートである。なお、図３６において、図７と同様のステップについては同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【０３６６】
フィルタ算出部８０１は、第２タッチ位置において、ユーザが検知しない程度の振動を許容する条件に基づいて、フィルタを算出する（Ｓ８０１）。具体的には、フィルタ算出部８０１は、各アクチュエータ１０２から第１タッチ位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和がインパルスを示し、かつ、各アクチュエータ１０２から第２タッチ位置までの伝達特性とフィルタとの周波数領域における積の和が予め定められた振動強度以下の応答信号を示すように、フィルタを算出する。より具体的には、フィルタ算出部８０１は、例えば図３７に示すようにフィルタを算出する。
【０３６７】
図３７は、実施の形態８におけるフィルタ算出部８０１の処理動作を示すフローチャートである。
【０３６８】
まず、フィルタ算出部８０１は、予め定められた振動強度以下の複数の応答信号の候補の中から、まだ選択されていない１つの応答信号の候補を選択する（Ｓ８１１）。この複数の応答信号の候補は、振動強度および位相のうちの少なくとも一方が互いに異なる。
【０３６９】
次に、フィルタ算出部８０１は、選択された応答信号の候補を用いてフィルタを算出する（Ｓ８１２）。具体的には、フィルタ算出部８０１は、式（１１）に示すようにフィルタを算出する。
【０３７０】
続いて、フィルタ算出部８０１は、算出されたフィルタを用いて触感信号をフィルタ処理することにより得られる駆動信号の振動強度を算出する（Ｓ８１３）。具体的には、フィルタ算出部８０１は、例えば、複数のアクチュエータ１０２のための複数の駆動信号の振幅の統計的な代表値（例えば、平均値、中央値あるいは最大値など）を振動強度として算出する。
【０３７１】
次に、フィルタ算出部８０１は、すべての応答信号がステップＳ８１１において選択されたか否かを判定する（Ｓ８１４）。ここで、いずれかの応答信号が選択されていない場合（Ｓ８１４のＮｏ）、ステップＳ８１１の処理に戻る。
【０３７２】
一方、すべての応答信号が選択されている場合（Ｓ８１４のＹｅｓ）、フィルタ算出部８０１は、ステップＳ８１４で算出された複数の振動強度のうち最小の振動強度が得られたフィルタを、ステップＳ１０５のフィルタ処理で用いるフィルタとして決定する（Ｓ８１５）。
【０３７３】
なお、フィルタ算出部８０１は、複数の振動強度のうち予め定められた振動強度以下の振動強度が得られたフィルタを、ステップＳ１０５のフィルタ処理で用いるフィルタとして決定してもよい。予め定められた振動強度は、例えば、アクチュエータ１０２の最大駆動電力などに基づいて決定されればよい。この場合、フィルタ算出部８０１は、予め定められた振動強度よりも小さい振動強度が算出されたときに、ステップＳ８１１〜ステップＳ８１４のループ処理を強制的に終了し、ステップＳ８１５を実行してもよい。
【０３７４】
図３８は、第２タッチ位置の応答信号の位相に対する第１タッチ位置の振動強度の変化の一例を示すグラフである。具体的には、図３８のグラフは、第２タッチ位置の振動強度をａ＝０．１と設定した場合に、アクチュエータへの入力信号の強度を一定とし、式（３１）において位相を変化させたときに得られる第１タッチ位置の振動強度を示す。横軸は、第２タッチ位置の振動の位相θを表す。縦軸は、第２タッチ位置の振幅を「０」としときの第１タッチ位置の振動強度を「１」と表した場合に対する相対的な振動強度を表す。
【０３７５】
図３８からわかるように、最適位相のときの第１タッチ位置の相対強度は約１．２５であり、呈示位置（第１タッチ位置）の振動強度が強まっていることが分かる。
【０３７６】
＜効果＞
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置８００によれば、呈示位置において触感を呈示し、非呈示位置において呈示位置よりも小さい触感を呈示することができる。したがって、マルチタッチのうち、触感の呈示が必要なタッチに対して他のタッチと異なる触感を呈示することができ、適切な触感フィードバックが可能となる。つまり、触感呈示による不要な混乱を抑制することができる。このとき、非呈示位置（第２タッチ位置）にユーザが検知できない程度の僅かな振動が与えられることを許容することにより、駆動信号の振動強度を小さくすることができる。つまり、エネルギー効率を向上させることができ、効率良く触感を呈示することが可能となる。また、駆動信号の振動強度を変化させない場合には、呈示位置（第１タッチ位置）における振動強度を大きくすることができ、より強い触感を呈示することが可能となる。
【０３７７】
なお、本実施の形態では、第２タッチ位置の振動強度は、式（２６）で定義されたが、第１タッチ位置と第２タッチ位置との振動強度の比に基づいて定義されてもよい。例えば、第１タッチ位置と第２タッチ位置との振動強度の比を１０：１にしたい場合は、式（２６）において、第２タッチ位置の振動強度を「０．１」に設定すればよい。
【０３７８】
以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る触感呈示装置および駆動信号生成装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０３７９】
また、上記各実施の形態における触感呈示装置および駆動信号生成装置が備える構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。例えば、触感呈示装置は、タッチ情報取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、駆動信号取得部４０２とを有するシステムＬＳＩから構成されてもよい。
【０３８０】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０３８１】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０３８２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０３８３】
また、本発明の一態様は、このような触感呈示装置だけではなく、触感呈示装置に含まれる特徴的な構成部をステップとする触感呈示方法であってもよい。また、本発明の一態様は、触感呈示方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本発明の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。
【０３８４】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の触感呈示装置および駆動信号生成装置を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０３８５】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、前記パネルに同時に接触している状態を有する複数のタッチを検出することにより、前記パネル上の複数のタッチ位置を取得するタッチ情報取得ステップと、前記複数のタッチ位置の中から、触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定ステップと、前記第１タッチ位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ前記複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置で前記パネルが前記第１タッチ位置よりも小さく振動するように前記各アクチュエータを駆動するための信号であって、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記第２タッチ位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成された信号を、第１駆動信号として取得する駆動信号取得ステップと、前記複数のアクチュエータの各々を、前記第１駆動信号に基づいて駆動する駆動ステップとを含む触感呈示方法を実行させる。
【０３８６】
または、このプログラムは、コンピュータに、ユーザに触感を呈示するためにパネルを振動させる複数のアクチュエータのための駆動信号を生成する駆動信号生成方法であって、パネルの互いに異なる位置に設置された複数のアクチュエータを用いて前記パネルを振動させることによりユーザに触感を呈示する触感呈示方法であって、前記複数のアクチュエータの各々から前記パネル上の複数の位置の各々までの伝達特性を取得する伝達特性取得ステップと、前記パネル上の複数の位置の任意の組合せに対して、一の位置で前記パネルが第１触感信号に従って振動し、かつ他の位置で前記パネルが前記一の位置よりも小さく振動するように前記各アクチュエータを駆動するための駆動信号を、前記各アクチュエータから前記一の位置またはその近傍までの伝達特性、および、前記各アクチュエータから前記他の位置またはその近傍までの伝達特性を用いて生成する駆動信号生成ステップとを含む駆動信号生成方法を実行させる。
【産業上の利用可能性】
【０３８７】
本発明の一態様に係る触感呈示装置は、マルチタッチに対して互いに異なる触感を呈示することができるので、テレビ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、あるいは携帯電話などのユーザインタフェースに応用できる。また、電子黒板あるいはデジタルサイネージ用ディスプレイなど、複数の人が同時に画面にタッチする機器にも適用できる。
【符号の説明】
【０３８８】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００  触感呈示装置
１０１  パネル
１０２  アクチュエータ
１０３  タッチ情報取得部
１０４、２０４、５０２  触感呈示決定部
１０５  伝達特性記憶部
１０６、７０１  伝達特性取得部
１０７、２０７、７０３、８０１  フィルタ算出部
１０８  触感信号記憶部
１０９、２０９  フィルタ処理部
１１０  表示装置
２１０  信号加算部
３０１  フィルタ記憶部
３０２  フィルタ取得部
３５０  フィルタ算出装置
４０１  駆動信号記憶部
４０２  駆動信号取得部
４５０  駆動信号生成装置
５０１  タッチ位置推定部
６０１  駆動信号生成部
７０２  制御位置決定部
【図１】
0006032657.tif 000035
【図２】
0006032657.tif 000036
【図３】
0006032657.tif 000037
【図４】
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【図５Ａ】
0006032657.tif 000039
【図５Ｂ】
0006032657.tif 000040
【図５Ｃ】
0006032657.tif 000041
【図５Ｄ】
0006032657.tif 000042
【図６Ａ】
0006032657.tif 000043
【図６Ｂ】
0006032657.tif 000044
【図７】
0006032657.tif 000045
【図８】
0006032657.tif 000046
【図９】
0006032657.tif 000047
【図１０】
0006032657.tif 000048
【図１１】
0006032657.tif 000049
【図１２】
0006032657.tif 000050
【図１３】
0006032657.tif 000051
【図１４】
0006032657.tif 000052
【図１５】
0006032657.tif 000053
【図１６】
0006032657.tif 000054
【図１７】
0006032657.tif 000055
【図１８】
0006032657.tif 000056
【図１９】
0006032657.tif 000057
【図２０】
0006032657.tif 000058
【図２１】
0006032657.tif 000059
【図２２】
0006032657.tif 000060
【図２３Ａ】
0006032657.tif 000061
【図２３Ｂ】
0006032657.tif 000062
【図２４】
0006032657.tif 000063
【図２５Ａ】
0006032657.tif 000064
【図２５Ｂ】
0006032657.tif 000065
【図２６】
0006032657.tif 000066
【図２７】
0006032657.tif 000067
【図２８】
0006032657.tif 000068
【図２９】
0006032657.tif 000069
【図３０】
0006032657.tif 000070
【図３１】
0006032657.tif 000071
【図３２】
0006032657.tif 000072
【図３３】
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【図３４】
0006032657.tif 000074
【図３５】
0006032657.tif 000075
【図３６】
0006032657.tif 000076
【図３７】
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【図３８】
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