(57)【要約】  ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションリソースを無駄にせずに、オブジェクトに対する操作者の入力に応じて触感を呈示する触感呈示装置、および当該装置の制御方法を提供する。  触感呈示装置１は、タッチセンサ４０と、タッチセンサ４０のタッチ面を振動させる触感呈示部５０と、表示部３０と、アプリケーションソフトウェアから供給された触感を示す情報に基づいて、表示部３０に表示するオブジェクトに対して触感呈示部５０が呈示する触感を設定するとともに、オブジェクトに対する入力を検知すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して、オブジェクトに対して設定した触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する制御部１０と、を備えることを特徴とする。
2011077687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
表示部と、
アプリケーションソフトウェアから供給された触感を示す情報に基づいて、前記表示部に表示するオブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定するとともに、前記オブジェクトに対する入力を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して、当該オブジェクトに対して設定した触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする触感呈示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記アプリケーションソフトウェアによって表示に関連する情報とともに出力される触感の呈示に関連する指示に基づいて、前記オブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定する、請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項３】
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記オブジェクトに対する入力を検知している状態で、前記荷重検出部が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、前記押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、請求項１または２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
表示部と、を備える触感呈示装置の制御方法において、
アプリケーションソフトウェアから供給された触感を示す情報に基づいて、前記表示部に表示するオブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定するとともに、前記オブジェクトに対する入力を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して、当該オブジェクトに対して設定した触感を呈示するように前記触感呈示部を制御することを特徴とする触感呈示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００９年１２月２１日に出願された日本国特許出願２００９−２８９３５９号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、タッチセンサに対する押圧操作に応じて触感を呈示する装置、および当該装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、携帯電話等の携帯端末において、ユーザによる接触操作を検知する操作部やスイッチ等の入力装置として、タッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備える入力装置が採用されているものがある。携帯端末以外に、電卓、券売機等の情報機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品、産業用機器（ＦＡ機器）等にも、タッチセンサを備える入力装置は広く使用されている。【０００４】
このようなタッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかしながら、いずれの方式のタッチセンサも、指やスタイラスペンによる接触操作を検知するものであって、タッチセンサ自体は、接触されても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。【０００５】
このため、操作者は、タッチセンサに対して接触操作を行っても、当該操作に対するフィードバックを得ることができない。このように、操作者は、接触操作を行う際の操作感が得られないため、当該接触操作が端末によって適切に検知されたか否かを確認する術がない。したがって、このような端末においては、操作者が同じ位置に何度も接触操作をしてしまう等の繰り返しの操作を行い易く、操作者にストレスを与える場合がある。【０００６】
このような不要な接触操作の繰り返しを防止するものとして、例えば、接触操作が端末に適切に認識された際に、音を鳴らすようにしたものが知られている。また、例えば、当該接触操作の検知された位置に対応する表示部に画像表示されている入力ボタン等の入力用ユーザインタフェースオブジェクト（以下、単に「オブジェクト」と記す）の表示色を変更するなど、表示態様を変更するようにしたものも知られている。これらのようなものを使用すれば、操作者は、聴覚や視覚によって、自己の接触操作が端末に適切に検知されたか否かを確認することができる。【０００７】
しかしながら、聴覚に働きかけるフィードバック方法の場合は、騒音環境下での操作者による確認が困難になる。さらに、使用機器がマナーモード等の消音状態にあるときは、聴覚に働きかけるフィードバックでは対応できない。また、視覚に働きかけるフィードバック方法の場合、表示部に表示されているオブジェクトのサイズが小さいと、操作者が特に指で接触操作を行う際に、指の下にオブジェクトが隠れて表示態様の変化を確認できない場合がある。【０００８】
そこで、聴覚や視覚によらず、タッチセンサが接触を検知すると、タッチセンサを振動させるフィードバック方法も提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２８８１５８号公報
【特許文献２】特開２００８−１３００５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１および特許文献２に開示の装置は、タッチセンサに対する接触を検知した際に、操作者の指先などに、振動による触感を呈示することができる。したがって、このような装置を用いて接触操作を行う操作者は、タッチセンサに対して行った接触操作が装置に適正に検知されたことを、触覚により認識することができる。【００１１】
しかしながら、このような装置を用いて接触を検知した際に触感を呈示するためには、所定の条件に応じて触感を呈示する処理が、予めアプリケーションソフトウェア（以下、単に「アプリケーション」と記す）に組み込まれている必要がある。すなわち、上述の装置においては、振動を発生させることを予め想定して開発されたアプリケーションを使用すれば、所定の条件に応じて触感を呈示することができる。しかしながら、上述の装置に、振動を発生させることを想定していないアプリケーションをそのまま適用しても、適切に触感を呈示することはできない。【００１２】
したがって、上述したような装置において所定の条件に応じて適切に触感を呈示するためには、新たにアプリケーションを開発するか、あるいは既存のアプリケーションに対して、触感を呈示するための処理を追加する等の何らかの改変を加える必要がある。【００１３】
具体的には、触感呈示装置の表示部に画像表示されるキーまたはボタン等のオブジェクトの位置に対応するタッチセンサに対する接触が検知された際に、当該装置が所定の触感を呈示するための処理をアプリケーションに追加する必要がある。また、表示部にキーまたはボタン等のオブジェクトが画像表示されていない位置に対応するタッチセンサに対する接触が検知されても、装置が触感を呈示しないようにする必要もある。【００１４】
このように触感の呈示の有無を制御すれば、触感呈示装置は、タッチセンサおよびＧＵＩ(Graphical User Interface)を採用したユーザインタフェースを介して接触を検知した際に、操作者の指先などに、振動による触感を呈示することができる。すなわち、触感呈示装置は、画像表示したキーまたはボタン等のオブジェクトに対する操作者による接触が検知されたことを、触感を呈示することにより操作者に報知することができる。一方、キーまたはボタン等のオブジェクトのない位置に対する接触が検知されても、触感呈示装置は、フィードバックを発生しないようにすることができる。【００１５】
このような制御を行う場合、触感呈示装置は、一般的に、タッチセンサに対して接触がなされた際のＧＵＩの状態、すなわち表示部に表示されるキーまたはボタン等のオブジェクトの状態を管理しているアプリケーションと連携することが必要になる。【００１６】
以下、触感呈示装置において、触感を呈示する際に想定される処理について説明する。【００１７】
図７は、想定される触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示すように、触感呈示装置１００は、制御部１１０と、アプリケーション実行部１２０と、表示部１３０と、タッチセンサ１４０と、触感呈示部１５０と、を備えている。また、制御部１１０は、表示制御部１１２と、触感制御部１１４とを含んで構成される。【００１８】
制御部１１０は、触感呈示装置１００の各機能部をはじめとして触感呈示装置１００の全体を制御する。アプリケーション実行部１２０は、図示しない記憶部から各種のアプリケーションを読み込んで、当該アプリケーションに基づく処理を実行する。なお、以下の説明においては、アプリケーション実行部１２０が実行しているアプリケーションは、表示部１３０に表示したオブジェクトの位置に対応するタッチセンサ１４０が接触を検知した際に、所定の触感を呈示する処理が予め追加されている（組み込まれている）ものとする。【００１９】
表示部１３０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等で構成し、接触すべき箇所を操作者に示唆するためのキーまたはボタン等のオブジェクトの画像を表示する。タッチセンサ１４０は、通常は表示部１３０の前面に配置して、表示部１３０に表示したオブジェクトに対する操作者の指等による接触操作を、対応するタッチセンサ１４０のタッチ面により検知する。また、タッチセンサ１４０は、タッチ面において検知した接触の位置を、制御部１１０を介してアプリケーション実行部１２０に通知する。触感呈示部１５０は、小型の偏心モータや圧電素子等で構成し、タッチセンサ１４０のタッチ面を振動させることにより、操作者の指等の接触操作を行う対象に触感を呈示する。【００２０】
制御部１１０の表示制御部１１２は、アプリケーション実行部１２０から供給される表示データに基づいて、表示部１３０にオブジェクトなどの画像を表示したり、あるいは当該画像の表示態様を変更したりする等、表示に係る制御を行う。触感制御部１１４は、アプリケーション実行部１２０の指示に基づいて、触感呈示部１５０が所定の条件に基づく振動パターンを呈示するように制御する。【００２１】
図８は、触感呈示装置１００による、接触の検知に基づいて触感を呈示する動作の例を概略的に説明するフローチャートである。【００２２】
タッチセンサ１４０のタッチ面に対する接触が検知された時点で、触感呈示装置１００による触感の呈示を制御する動作は開始する。本動作が開始すると、まず、タッチセンサ１４０は、タッチ面に対する接触の位置をアプリケーション実行部１２０に通知する（ステップＳ１００）。この通知を受けると、アプリケーション実行部１２０は、当該接触位置が表示部１３０にキーまたはボタン等のオブジェクトを画像表示している位置に対応するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、接触位置が表示部１３０にキーまたはボタン等のオブジェクトの画像を表示している位置に対応しない場合、アプリケーション実行部１２０は、表示または触感に関する指示は行わずに動作を終了する。この場合、触感は呈示されない。【００２３】
一方、ステップＳ１０２において、接触の位置がキーまたはボタン等のオブジェクトの画像を表示している位置に対応する場合、アプリケーション実行部１２０は、表示制御部１１２に対して、入力を検知した旨の表示を行うための表示データを供給する。ここで、入力を検知した旨の表示とは、例えばキーまたはボタン等のオブジェクトを一瞬だけ反転表示したり、キーまたはボタン等が押下された状態を示す画像を表示するなど、操作者が視認できるような表示にすることである。このような表示データをアプリケーション実行部１２０から受信したら、表示制御部１１２は、当該表示データに基づいて、表示部１３０に表示される画像を変更する（ステップＳ１０４）。【００２４】
続いて、アプリケーション実行部１２０は、触感制御部１１４に対して、入力を検知した旨を操作者に報知するため、所定の触感を呈示するように指示する。ここで、所定の触感の呈示とは、タッチセンサ１４０のタッチ面を一瞬だけ振動させるなど、操作者の触覚により認識できるフィードバックを提供することである。このような触感の呈示の指示を受けたら、触感制御部１１４は、当該指示に従って触感呈示部１５０が所定の振動パターンを呈示するように制御する。これにより、触感呈示部１５０は、タッチセンサ１４０のタッチ面を接触している接触対象に対して所定の振動パターンによる触感を呈示する（ステップＳ１０６）。このような処理を行うことで、触感呈示装置１００は、タッチセンサおよびＧＵＩを採用するユーザインタフェースを介して、接触すべき箇所を操作者に示唆するオブジェクトに対する入力を検知した際にのみ、触感を呈示することができる。【００２５】
以上説明したように、触感呈示装置１００によれば、アプリケーションが触感を呈示する動作に対応していれば、問題なく上述の動作を行うことができる。すなわち、触感を呈示する処理を予め組み込んだアプリケーションであれば、上述の動作により、所定の触感を適切に呈示することができる。【００２６】
しかしながら、上述した触感呈示装置１００においては、触感の呈示に対応していないアプリケーションを適用すると、そのままの状態では、接触操作に基づいてオブジェクトの表示が変化しても、適切に触感を呈示することはできない。したがって、触感呈示装置１００において、現在までに開発されてきた種々のアプリケーション資源を無駄にせずに有効に活用するためには、それぞれのアプリケーションを改変して、所定の条件に応じて触感を呈示する処理を追加しなければならない。このような処理を追加する改変は、種々のアプリケーションごとに行わなければならず、膨大な手間とコストがかかることが懸念される。【００２７】
このような事情の下では、今後、触感呈示装置に向けたアプリケーションの開発に各社ベンダが参入する阻害要因になったり、タッチセンサおよびＧＵＩを採用したプラットフォームの普及が遅延する要因にもなり得る。【００２８】
また、上述したような動作においては、タッチセンサ１４０に対する接触の有無の監視から、接触の位置がオブジェクトの位置に対応するか否かの判定、オブジェクトの表示の変更、触感の呈示に至るまで、全てアプリケーション実行部１２０が関与しなければならない。このような処理を行うアプリケーションを開発または設計するには、煩雑な作業が必要になるのみならず、当該アプリケーションを実行するアプリケーション実行部１２０にかかる処理負荷も大きくなることが懸念される。【００２９】
さらに、例えば上記特許文献１および特許文献２に開示の技術は、単にタッチセンサが接触を検知すると、当該接触に応じてタッチセンサを振動させているに過ぎない。このため、上記特許文献１および特許文献２に開示の技術において、触感の呈示に対応したアプリケーションを適用したとしても、触感を適切に呈示することができないことも想定される。特に、機械式の押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のようなボタンスイッチがタッチセンサ上に描画される装置は、タッチセンサに指などが軽く触れただけで触感を呈示してしまう。したがって、操作者がタッチセンサを押圧（プッシュ）する前段階の軽く触れるだけの接触操作に反応してしまうため、描画イメージ（押しボタン）の反応と異なることにより、誤操作を誘発するおそれがある。【００３０】
また、上記特許文献に記載の技術においては、描画されたボタンスイッチを操作者がプッシュする意図はなくても（つまり力を入れていなくても）、タッチセンサを軽く触れる動作（接触）に応じて触感を呈示してしまうため、操作者に違和感を与えることにもなる。例えば、タッチセンサが抵抗膜方式の場合、上部導電膜が下部導電膜に接触すれば触感が呈示され、また静電容量方式の場合は、接触による電気的信号が検出されれば触感が呈示される。【００３１】
さらに、従来の触感を呈示する装置に、タッチセンサにより触感を呈示するための処理を予め組み込んだアプリケーションに基づくユーザインタフェースを採用したとしても、入力を検知した際に機械式の押しボタンスイッチのような操作感を提供することはできなかった。すなわち、従来の触感呈示装置により呈示される触感は、あくまでも接触が検知されたことを操作者に報知するためのものであり、単にタッチ面を振動させる等の動作を行うのみである。したがって、従来の触感呈示装置により呈示される触感は、機械式の押しボタンスイッチを操作する場合のような、リアルな操作感を操作者に提供するものではなかった。【００３２】
しかしながら、タッチセンサおよびＧＵＩを採用するユーザインタフェースにおいては、現実の機械式の押しボタンスイッチなどを模したオブジェクトの画像を表示することが多い。したがって、そのようなオブジェクトに対する入力が検知された場合、やはり機械式の押しボタンスイッチに倣ったリアルな触感を呈示するほうが、操作者に与える操作感としては好適である。表示されたオブジェクトに対する入力が検知された際に、現実のキーまたはボタン等をクリックした場合のようなフィードバックを返すことができれば、操作者に与える操作感を向上することができる。【００３３】
機械式の押しボタンスイッチの場合、操作者は、ある程度の押圧力を加えることにより、当該スイッチが押下されて、例えばメタルドームスイッチなどが坐屈する際の触感（以下、クリック触感という）を得ることができる。同様に、機械式の押しボタンスイッチの場合、操作者は、押下していたスイッチに対する押圧力を解除する過程で、ある程度まで押圧力を弱めることにより、メタルドームスイッチなどが元の押下されていない状態に戻る触感（以下、リリース触感という）を得ることができる。また、機械式の押しボタンスイッチの場合、操作者は、非常に弱い押圧力によってスイッチに触れても（接触しても）クリック触感は呈示されず、また、クリック触感が呈示されない状態からは、リリース触感も呈示されない。従来のタッチセンサおよびＧＵＩを採用した触感呈示装置においては、上述した機械式の押しボタンスイッチのようなクリック触感およびリリース触感を呈示することはできなかった。【００３４】
そこで、触感呈示装置においてクリック触感やリリース触感などのリアリティのある触感の呈示を実現しようとすると、そのために必要な処理を全てアプリケーションに付加する必要がある。さらに、このような触感の呈示を実現するには、アプリケーションに対してセンサの検出データを入力して、当該アプリケーションの判断と指示に従う必要もある。このような処理を行うアプリケーションを開発または設計するには、煩雑な作業が必要になるのみならず、当該アプリケーションを実行するアプリケーション実行部１２０にかかる処理負荷も、ますます大きくなることが懸念される。【００３５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションリソースを無駄にせずに、オブジェクトに対する操作者の操作に応じて触感を呈示する触感呈示装置、および当該装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記目的を達成する第１の観点に係る触感呈示装置の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
表示部と、
アプリケーションソフトウェアから供給された触感を示す情報に基づいて、前記表示部に表示するオブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定するとともに、前記オブジェクトに対する入力を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して、当該オブジェクトに対して設定した触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。【００３７】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る触感呈示装置において、
前記制御部は、前記アプリケーションソフトウェアによって表示に関連する情報とともに出力される触感の呈示に関連する指示に基づいて、前記オブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定するものである。【００３８】
第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る触感呈示装置において、
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記オブジェクトに対する入力を検知している状態で、前記荷重検出部が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、前記押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御するものである。【００３９】
また、上記目的を達成する第４の観点に係る触感呈示装置の制御方法の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
表示部と、を備える触感呈示装置の制御方法において、
アプリケーションソフトウェアから供給された触感を示す情報に基づいて、前記表示部に表示するオブジェクトに対して前記触感呈示部が呈示する触感を設定するとともに、前記オブジェクトに対する入力を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して、当該オブジェクトに対して設定した触感を呈示するように前記触感呈示部を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、既存のアプリケーションを無駄にすることなく活用することができるとともに、このようなアプリケーションを用いて、操作性の優れたユーザインタフェースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した触感呈示装置の実装構造の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態によるユーザインタフェースの生成動作を説明する図である。
【図４】図１に示した触感呈示装置のクリック触感呈示動作を示すフローチャートである。
【図５】図１に示した触感呈示装置のリリース触感呈示動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成の他の例を示すブロック図である。
【図７】想定される触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】想定される触感呈示装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４３】
本発明は、表示部に表示するユーザインタフェースを生成するための情報とともに、アプリケーションソフトウェアによって供給される触感に関する情報に基づいて、オブジェクトに対する触感を設定するものである。また、本発明は、触感を呈示する際、タッチセンサに対して軽く触れる（タッチする）程度の操作に対しては触感を呈示せず、操作者が意図してタッチセンサを押圧する（プッシュする）操作に対して触感を呈示する。
【００４４】
図１は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４５】
図１に示すように、触感呈示装置１は、制御部１０と、アプリケーション実行部２０と、表示部３０と、タッチセンサ４０と、触感呈示部５０と、荷重検出部６０と、を備えている。また、制御部１０は、表示制御部１２と、触感制御部１４と、入力制御部１６と、を含んで構成される。
【００４６】
制御部１０は、触感呈示装置１の各機能部をはじめとして触感呈示装置１の全体を制御する。アプリケーション実行部２０は、図示しない記憶部から各種のアプリケーションを読み込んで、当該アプリケーションに基づく処理を実行する。なお、本実施の形態においては、アプリケーション実行部２０が、元々触感の呈示に対応していないアプリケーションに、オブジェクトに対して触感を設定した改変アプリケーションを実行する場合について説明する。アプリケーションに改変を加えて触感の呈示に対応させる処理については後述する。
【００４７】
表示部３０は、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のようなオブジェクトを画像表示する。なお、押しボタンスイッチとは、入力ボタンやキー等（以下、単に「キー等」と総称する）のように、実際に押し込むことのできる機械式のキーのことを指すものとする。本実施の形態においては、表示部３０に、このような押しボタンスイッチを画像で模したオブジェクトを表示する。表示部３０は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成する。アプリケーション実行部２０は、ユーザインタフェースを生成する際や、オブジェクトの画像を変更する際などに、ユーザインタフェースを構成する画像などの情報（表示データ）を表示制御部１２に供給する。このようにしてユーザインタフェースを構成する情報が供給されたら、表示制御部１２は、表示部３０に当該情報に基づく表示を行うことができる。なお、図面および以下の説明において、「ユーザインタフェース」は、適宜、単に「ＵＩ」と略記する。
【００４８】
タッチセンサ４０は、通常は表示部３０の前面に配置して、表示部３０に表示したオブジェクトに対する操作者の指等（押圧対象）による押圧操作（接触）を、対応するタッチセンサ４０のタッチ面にて検知する。また、タッチセンサ４０は、タッチ面に対する接触を検知すると、当該検出した接触の位置を、入力制御部１６を介してアプリケーション実行部２０に通知する。このタッチセンサ４０は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成される。
【００４９】
触感呈示部５０は、圧電振動子等を用いて構成し、タッチセンサ４０のタッチ面に振動を発生させる。この触感呈示部５０は、タッチセンサ４０のタッチ面に振動を発生させることにより、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する。タッチ面を押圧している押圧対象とは、例えば操作者の指やスタイラスペンなどである。荷重検出部６０は、タッチセンサ４０のタッチ面に対する押圧荷重を検出するもので、例えば、歪みゲージセンサや圧電素子等の、荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成する。また、荷重検出部６０は、検出したタッチセンサ４０のタッチ面に対する押圧荷重を、触感制御部１４に通知する。
【００５０】
制御部１０の表示制御部１２は、アプリケーション実行部２０から供給される表示データに基づいて、表示部３０にオブジェクトなどを画像表示したり、あるいは当該画像表示を変更したりする等、表示に係る制御を行う。表示制御部１２は、表示部３０に表示するＵＩを生成する際に使用するオブジェクトの表示データを、アプリケーション実行部２０から受け取る。また、表示制御部１２は、タッチセンサ４０に対する操作者の接触の位置が、所定の動作を開始するオブジェクトに対応する位置である場合、入力を受け付けた旨を示すオブジェクトの表示データを、アプリケーション実行部２０から受け取る。
【００５１】
入力制御部１６は、タッチセンサ４０に対する操作者の接触の位置を、アプリケーション実行部２０および触感制御部１４の一方または両方に通知する。
【００５２】
本実施の形態による触感制御部１４は、図示しない記憶部を有し、アプリケーション実行部２０で実行されるアプリケーションの指示により、各オブジェクトに対して設定された触感の情報を、少なくとも一時的に記憶することができる。すなわち、本実施の形態においては、後述するように、オブジェクトに対する触感を触感制御部１４において設定することができる。したがって、このように触感制御部１４においてオブジェクトに対する触感が設定されている場合、入力制御部１６は、タッチセンサ４０に対する接触の位置を触感制御部１４に通知することにより、触感制御部１４は触感の呈示に係る制御を行うことができる。つまり、この場合、アプリケーション実行部２０は、タッチセンサ４０に対する接触の位置の通知を受信して当該位置がオブジェクトに対応する位置であるか否かを判断するという、触感の呈示に係る動作を指示する必要はなくなる。
【００５３】
触感制御部１４は、タッチセンサ４０に対する接触の位置が入力制御部１６から通知されると、当該接触の位置が、触感が設定されたオブジェクトの位置に対応するか否かを判定する。通知された接触の位置が、触感が設定されたオブジェクトの位置に対応する場合、触感制御部１４は、設定された触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。なお、本実施例では、荷重検出部６０により、所定の押圧荷重が検出された場合に触感を呈示するようにする。すなわち、触感制御部１４は、所定の処理を実行するオブジェクトに対応する位置における接触をタッチセンサ４０が検知している状態で、荷重検出部６０により検出される押圧荷重が触感を呈示する荷重基準を満たした場合に、設定された触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。そして、触感呈示部５０は、設定された所定のパターンの振動を発生することにより、タッチセンサ４０のタッチ面を押圧している操作者の指などの押圧対象に対して、設定された触感を呈示する。
【００５４】
図２は、図１に示した触感呈示装置１の実装構造の一例を示すもので、図２（Ａ）は要部断面図であり、図２（Ｂ）は要部平面図である。表示部３０は、筐体６１内に収納保持される。表示部３０上には、弾性部材からなるインシュレータ６２を介して、タッチセンサ４０が保持される。なお、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、表示部３０およびタッチセンサ４０を、平面視で矩形状としている。また、触感呈示装置１において、タッチセンサ４０は、図２（Ｂ）に仮想線で示す表示部３０の表示領域Ａから外れた４隅に配設したインシュレータ６２を介して表示部３０上に保持される。
【００５５】
また、筐体６１には、表示部３０の表示領域から外れたタッチセンサ４０の表面領域を覆うようにアッパカバー６３が設けられ、このアッパカバー６３とタッチセンサ４０との間に、弾性部材からなるインシュレータ６４が配設される。なお、図２に示すタッチセンサ４０において、タッチ面４０ａを有する表面部材は、例えば透明フィルムやガラスで構成され、裏面部材はガラスやアクリルで構成される。タッチセンサ４０は、タッチ面４０ａが押圧されると、押圧部分が押圧力に応じて微少量撓む（歪む）、または構造体そのものが微少量撓む構造のものを用いる。
【００５６】
タッチセンサ４０の表面上には、アッパカバー６３で覆われる各辺の近傍に、タッチセンサ４０に加わる荷重（押圧力）を検出するための歪みゲージセンサ５１がそれぞれ接着等により設けられる。さらに、タッチセンサ４０の裏面上には、対向する２つの辺の近傍に、タッチセンサ４０を振動させるための圧電振動子５２がそれぞれ接着等により設けられる。すなわち、図２に示す触感呈示装置１は、図１に示した荷重検出部６０が４つの歪みゲージセンサ５１を用いて構成され、触感呈示部５０が２つの圧電振動子５２を用いて構成されている。そして、触感呈示部５０は、タッチセンサ４０を振動させることにより、タッチ面４０ａを振動させるようにしている。なお、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した筐体６１、アッパカバー６３およびインシュレータ６４の図示を省略している。
【００５７】
次に、本実施の形態において、触感の呈示に対応させて改変を加えたアプリケーションによる指示に基づいて、オブジェクトに応じた触感を触感制御部１４に設定する動作について説明する。
【００５８】
本実施の形態では、上述したように、アプリケーションに改変を加えることにより、改変アプリケーションに、オブジェクトと、当該オブジェクトに対する入力に応じて呈示する触感に関連する情報との対応付けを、予め付加しておく。ただし、もともと触感の呈示に対応していないアプリケーションに対して、触感を呈示する動作に係る処理全般（判断や指示）を付加する改変を行うとなると、一般に種々の制御情報を付加する必要が生じ、そのための手間およびコストが膨大になるおそれがある。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、もともとアプリケーションが有している情報のうち、ＵＩの表示に関連する情報に対して、触感の呈示に関連する情報を付加する。これにより、ＵＩが最初に表示部３０に表示される際、またはＵＩの表示が変更される際などに、ＵＩの表示関連の情報とともに、ＵＩを構成するオブジェクトについての触感に関連する情報が供給されるようになる。したがって、この触感の呈示に関連する情報がアプリケーションから供給されることにより、触感制御部１４は、ＵＩが最初に表示される際またはＵＩの表示が変更される際に、ＵＩを構成する各オブジェクトについて触感を設定することができる。すなわち、この際、触感制御部１４は、制御部１０の外部にあるアプリケーション実行部２０にて実行されるアプリケーションから供給された触感を示す情報に基づいて、表示部３０に表示するオブジェクトに対して、触感呈示部５０が呈示する触感を設定する。
【００６０】
具体的には、例えば、オブジェクトにより構成されるＵＩを使用するアプリケーションには、通常、オブジェクトの位置情報（すなわち、当該オブジェクトが表示部３０のＵＩを表示する領域において、どの位置に表示されるのかを示す情報）が定義されている。また、当該アプリケーションには、通常、オブジェクトの大きさ情報（すなわち、当該オブジェクトの位置に対応するタッチセンサ４０において接触を検知する範囲）も定義されている。そこで、そのアプリケーションに使用されるＵＩを構成するオブジェクトの位置・大きさ情報に、当該オブジェクトに対する入力が検知された場合に呈示すべき触感の種類、および触感を呈示する際の条件である押圧荷重などの情報を、予め対応付けて付加する改変を行う。
【００６１】
本実施の形態では、アプリケーションに対して少なくともこれらの情報を付加するだけで、使用されるＵＩを構成するオブジェクトごとに、種々の触感が種々の条件により呈示される。その他の処理、例えば、触感の呈示のためだけに、タッチセンサ４０に対する接触の監視や、接触の位置がオブジェクトの位置に対応するか否かの判定などの処理を、アプリケーションに付加しておく必要はない。
【００６２】
図３は、本実施の形態によるＵＩの生成動作を説明するフローチャートである。これは、アプリケーション実行部２０において実行されるアプリケーションの指示により、アプリケーションが提供するＵＩが新たに生成される際、またはアプリケーションが提供していたＵＩが新たなＵＩに変更される際などに行う動作である。すなわち、本実施の形態において、アプリケーションが提供するＵＩが新たに生成される際には、ＵＩを構成するオブジェクトに対して触感の設定を行う必要がある。また、アプリケーションの指示により、ＵＩの画面表示が変更されたら、表示されるオブジェクトの配置も変更されることがあるため、この場合も、変更するＵＩを構成するオブジェクトに対して触感の設定を行う必要がある。
【００６３】
図３に示すＵＩの生成動作は、例えば、アプリケーションの指示により、アプリケーションが提供するＵＩが新たに生成される際、またはアプリケーションが提供していたＵＩが新たなＵＩに変更される際などに開始する。なお、図３に示すフローチャートは、制御部１０の視点から見た動作を説明している。本動作が開始すると、アプリケーション実行部２０で実行されているアプリケーションから、当該アプリケーションが提供するＵＩを生成するためのＵＩの表示に関連する情報（表示データ）が、表示制御部１２に出力される。したがって、制御部１０の表示制御部１２は、このＵＩの表示に関連する情報を受けとる（ステップＳ１）。
【００６４】
本実施の形態で用いるアプリケーションには、上述したように、ＵＩの表示に関連する情報に対して、触感の呈示に関連する情報が付加してある。したがって、アプリケーションからＵＩの表示に関連する情報が表示制御部１２に出力される際には、ＵＩを構成するオブジェクトに対する入力に応じて呈示する触感に関連する情報も出力される。そのため、制御部１０の触感制御部１４は、このオブジェクトに対する入力に応じて呈示する触感に関連する情報を受けとる（ステップＳ２）。
【００６５】
オブジェクトに対する入力に応じて呈示する触感に関連する情報を受けとったら、触感制御部１４は、ＵＩを構成する各オブジェクトに対して触感呈示部５０が呈示する触感を設定する（ステップＳ３）。この際、設定される触感は、アプリケーションに付加された触感の呈示に関連する情報に従って、種々のものが想定される。例えば、タッチセンサ４０における接触位置および接触範囲を指定して、当該位置・範囲に表示されるオブジェクトに応じて、触感の種類（例えばメタルドームスイッチやラバースイッチの触感）や、触感の態様（例えばフィードバックの強弱）等を設定する。また、例えば、アプリケーションに付加された触感の呈示に関連する情報に従って、各オブジェクトについて触感を呈示する荷重基準も設定する。触感を呈示する荷重基準とは、荷重検出部６０が所定の荷重基準を満たす押圧荷重を検出したら、タッチセンサ４０のタッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する際の当該所定の荷重基準である。
【００６６】
具体的には、例えば小さなオブジェクトに対しては、比較的小さな（弱いフィードバックの）触感を設定することができる。例えば、この場合、発生させる振動の周波数を高くしたり、振動を発生する時間を短くしたりする。一方、大きなオブジェクトに対しては、比較的大きな（強いフィードバックの）触感を設定することができる。例えば、この場合、発生させる振動の周波数を低くしたり、振動を発生する時間を長くしたりする。また、小さなオブジェクトの場合、例えば触感を呈示する荷重基準を比較的小さく設定し、操作者の比較的弱い押圧によって触感が呈示されるようにする。また、大きなオブジェクトの場合、例えば触感を呈示する荷重基準を比較的大きく設定し、操作者の比較的強い押圧でないと触感が呈示されないようにする。なお、触感制御部１４は、各オブジェクトに対して設定された触感の情報を、図示しない記憶部に記憶する。
【００６７】
ステップＳ３において触感の設定が完了したら、制御部１０は、ＵＩの生成処理を行う（ステップＳ４）。ＵＩの生成処理とは、具体的には、表示制御部１２が受けとったＵＩの表示に関連する情報に基づいて表示部３０にＵＩを描画表示したり、オブジェクトに対する入力が検知された際に起動するアプリケーションとの関連付けを行う動作などのことである。
【００６８】
以上のように、本実施の形態によるＵＩの生成動作を行うことにより、表示部３０にはＵＩが表示され、当該ＵＩを構成するオブジェクトに対して入力が検知されたら触感を呈示する準備が完了する。
【００６９】
次に、表示部３０にＵＩが表示された後、触感呈示装置１が操作者の押圧操作に応じて触感を呈示する際の動作について説明する。
【００７０】
本実施の形態による触感呈示装置１は、表示部３０に画像表示されたオブジェクトに対する操作者の接触がタッチセンサ４０に検知されている状態で、荷重検出部６０が検出する押圧荷重が所定の基準を満たすと、触感を呈示する。荷重検出部６０が検出する押圧荷重が所定の基準を満たす場合に触感を呈示するのは、このような場合に、操作者はタッチセンサ４０に意図せず（操作ミスなどで）接触したのではなく、意図して押圧する（プッシュする）動作を行ったとみなせることに基づく。
【００７１】
図４は、本実施の形態による触感呈示装置１の動作を示すフローチャートである。触感呈示装置１の動作を行うにあたり、上述したＵＩ生成動作に従って、予め、表示部３０には、操作者の指またはスタイラスなどによる操作を検知することができるように、キー等のオブジェクトを画像表示しておくものとする。すなわち、以下、改変したアプリケーションにより供給されるＵＩであって、オブジェクトに対して触感の設定が完了したＵＩが表示されているものとする。なお、この実施例のアプリケーションは、表示部３０に表示されたオブジェクトの画像の位置に対応するタッチセンサ４０に接触が検知された際、当該接触の検知を操作者に認識させるため、オブジェクトの画像に何らかの変化を施して表示するものとする。しかしながら、本実施の形態においては、このような画像の変化は必須のものではない。
【００７２】
上述のような準備が完了した状態で、本実施の形態による触感呈示装置１の動作は開始する。触感呈示装置１の動作が開始したら、まず、入力制御部１６は、操作者の指などによるタッチセンサ４０のタッチ面に対する接触の有無を監視する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１にてタッチセンサ４０のタッチ面に対する接触が検知されたら、入力制御部１６は、当該接触の位置をアプリケーション実行部２０および触感制御部１４に通知する（ステップＳ１２）。
【００７３】
タッチセンサ４０における接触の位置が通知されたら、アプリケーション実行部２０は、当該接触の位置が、現在のＧＵＩにおいてキー等のオブジェクトの画像が表示された位置に対応するか否かを判定する（ステップＳ１３）。接触の位置が、オブジェクトの画像が表示された位置に対応する場合、アプリケーション実行部２０は、アプリケーションに基づく設定に従ってオブジェクトの画像を変更するための表示データを、表示制御部１２に供給する。この表示データを受け取ったら、表示制御部１２は、表示されるオブジェクトの画像を変更するように表示部３０を制御する（ステップＳ１４）。すなわち、触感呈示装置１は、キー等のオブジェクトに対する接触が検知された場合、当該オブジェクトの表示画像を変更する。オブジェクトの表示画像を変更する際、例えばオブジェクトが選択されたような表示をしたり、またオブジェクトの色または輝度などを変化させたりして、キー等に触れた（タッチした）ことを操作者が視認できるようにするのが好適である。このようなオブジェクトの画像を変化させる表示は、アプリケーションに基づく設定により、種々の態様が考えられる。
【００７４】
ステップＳ１３において、接触の位置がオブジェクトの画像が表示された位置に対応するか否かは、入力制御部１６も判定することができる。このため、ステップＳ１３においてオブジェクトに対する入力が検知されたら（すなわちキー等のオブジェクトに対する接触があったら）、ステップＳ１５以降の触感の呈示に係る処理はアプリケーション実行部２０が関与せずに行うことができる。ステップＳ１５において、触感制御部１４は、荷重検出部６０により検出される押圧荷重が、タッチセンサ４０のタッチ面に対する押圧によって増加しながら所定の基準を満たしたか否かを判定する。なお、荷重検出部６０は、例えば、４つの歪みゲージセンサ５１の出力の平均値から荷重を検出する。ここで、所定の基準を満たす荷重は、操作者が通常の押圧操作を行う際の押圧荷重に基づいて、例えば１．５Ｎ（ニュートン）などの値を予め設定し、その後も設定変更できるようにするのが好適である。また、この所定の基準は、操作者の意図に基づく押圧操作の際の押圧荷重を考慮して（例えば平均値など）、過度に低い基準を設定しないようにする。これは、操作者が意図せずに軽く触れてしまったような場合の操作は押圧（プッシュ）操作として認識しないようにするため、および後述するリアルな触感のための圧覚を操作者に与えるためである。
【００７５】
ステップＳ１５において押圧荷重が所定の基準を満たした場合、触感制御部１４は、タッチセンサ４０のタッチ面に所定の振動を発生させて、触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する（ステップＳ１６）。すなわち、触感制御部１４は、所定の処理を実行するオブジェクトに対する入力を検知している状態で、荷重検出部６０が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。この制御により、触感呈示部５０は、タッチセンサ４０のタッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する。ここで呈示する触感とは、図３において説明したように、アプリケーションから受け取った情報により設定された触感である。
【００７６】
なお、本実施の形態では、ステップＳ１６において触感呈示部５０が押圧対象に対して呈示する触感は、現実のキーまたはボタン等をクリックした場合に呈示されるようなクリック触感とすることができる。ここで、操作者に対してリアルなクリック触感を呈示するためには、触感呈示装置１は、操作者の圧覚が刺激された状態で触覚を刺激する。すなわち、触感呈示装置１は、タッチセンサ４０に加わる荷重が、触感を呈示する基準（例えば１．５Ｎ）を満たすまでは、圧覚を刺激するようにし、荷重が当該基準を満たすと、圧電振動子５２を所定の駆動信号で駆動してタッチ面４０ａを振動させて触覚を刺激する。これにより、触感呈示装置１は、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のようなボタンスイッチが押下された際に得られるのと同様なクリック触感を、操作者に呈示することができる。したがって、操作者は、タッチセンサに描画されたバーチャルな押しボタンスイッチであっても、実際の押しボタンスイッチを操作した場合と同様のリアルなクリック触感を得ながら、タッチセンサ４０に対する操作を行うことができるので、違和感を覚えることがない。また、操作者は、タッチセンサ４０を「押した」という意識との連動で操作を行うことができるので、単なる接触による入力ミスも防止することができる。
【００７７】
上述したクリック触感を呈示する際の駆動信号、すなわち触覚を刺激する一定周波数、周期（波長）、波形、振幅は、呈示するクリック触感に応じて適宜設定することができる。例えば、携帯端末に使用されているメタルドームスイッチに代表されるクリック触感を呈示する場合、例えば、１７０Ｈｚの一定周波数のＳｉｎ波からなる１周期分の駆動信号により触感呈示部５０を駆動する。このような駆動信号により触感呈示部５０を駆動させて、タッチ面４０ａを、所定の基準を満たす押圧荷重が加わった状態で、約１５μｍ振動させる。これにより、実際のキーをクリックした場合のような、リアルなクリック触感を操作者に呈示することができる。
【００７８】
また、ステップＳ１５において押圧荷重が所定の基準を満たしていない場合、触感制御部１４は、タッチセンサ４０のタッチ面に対する押圧が弱まることにより、荷重検出部６０により検出される押圧荷重がゼロになったか否かを判定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において荷重検出部６０により検出される押圧荷重がまだゼロになっていない場合は、タッチセンサ４０に対する操作者の操作が解除（リリース）されていないため、触感制御部１４はステップＳ１５に戻って処理を続行する。一方、ステップＳ１７において荷重検出部６０により検出される押圧荷重がゼロになった場合は、操作者がタッチセンサ４０に対する操作を解除（リリース）していると判定できるため、触感制御部１４は、図４に示す動作を終了する。なお、ステップＳ１７における動作は、荷重検出部６０により検出される押圧荷重がゼロになったか否かを判定する動作に代えて、タッチパネル４０に対する接触がまだ検知されているか否かを判定する動作とすることもできる。
【００７９】
一方、ステップＳ１３において、接触の位置がオブジェクトの画像が表示された位置に対応しない場合、アプリケーション実行部２０は、図４に示す動作を終了する。すなわち、キー等のオブジェクトに対する入力が検知されない場合、または検知された入力がキー等のオブジェクトに対するものでない場合、アプリケーション実行部２０は、オブジェクトの表示画像を変更せずに図４に示す動作に係る処理を終了する。さらに、この場合、入力制御部１６は、触感制御部１４に触感を呈示する旨の指示を出さずに処理を終了する。このように、触感呈示装置１は、キー等のオブジェクト以外の位置に対する接触が検知された場合、オブジェクトに対する入力は検知されていないことを、触感を呈示しないことによって操作者に認識させることができる。
【００８０】
このように、本実施の形態によれば、所定の動作を実行するオブジェクトに対して入力が検知され、かつ、所定の荷重基準を満たす押圧荷重が検出された場合に、アプリケーションにより供給され当該オブジェクトに設定された触感を呈示する。また、本実施の形態によれば、アプリケーションに触感の呈示に関連する情報を付加することにより各オブジェクトに適切な触感を設定することができ、さらに触感の呈示に係る動作はアプリケーション実行部２０の関与を必要とせずに行うことができる。したがって、本実施の形態による触感呈示装置１によれば、入力を検知した際、オブジェクトに応じた触感を呈示することができるとともに、ＵＩを構成する既存のアプリケーションを、触感の呈示に関連する情報を付加することで流用することができる。また、本実施の形態による触感呈示装置１は、キー等のオブジェクトに対して押圧（プッシュ）する操作により、当該オブジェクトに対する入力が正しく認識されたことを、リアルなクリック触覚によって操作者に認識させることができる。
【００８１】
次に、触感呈示装置１が操作者の接触を検知した状態で基準を満たす押圧荷重を検出することによりクリック触感を呈示した後、さらにリリース触感を呈示する際の動作について説明する。
【００８２】
通常の機械式の押しボタンスイッチに対して押圧操作が行われた場合、その後スイッチに対する押圧力が弱まることにより、メタルドームスイッチなどが元の押下されていない状態に戻る触感（以下、リリース触感という）が呈示される。本実施の形態による触感呈示装置１は、押圧操作に応じてリアルなクリック触感を呈示することができるため、その後、タッチセンサに対する押圧が解除（リリース）される途中で、リアルなリリース触感を呈示する方が、全体として一連の自然な操作感を提供できる。
【００８３】
図５は、本実施の形態による触感呈示装置１の動作を示すフローチャートである。図５に示す動作は、図４において説明したクリック触感を呈示する動作（ステップＳ１６）の後から開始する。本動作が開始すると、触感制御部１４は、操作者のタッチパネル４０に対する操作の押圧力が弱まることにより、荷重検出部６０が検出する押圧荷重が所定の基準以上から当該所定の基準未満に変化したか否かを判定する（ステップＳ３１）。なお、ここで「所定の基準以上から当該所定の基準未満に変化」とは、押圧のリリース時において、押圧荷重が所定の基準を超えている（または所定の基準以上の）状態から当該所定の基準を下回る（または所定の基準未満の）状態になることを意味する。
【００８４】
ステップＳ３１において押圧荷重が所定の基準以上から当該所定の基準未満に変化したと判定された場合、触感制御部１４は、アプリケーションにより設定されたリリース触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する（ステップＳ３２）。
【００８５】
ここで、リリース触感を呈示する荷重基準は、押圧時にクリック触感を呈示する上記の荷重基準と同じに設定することもできるが、好ましくは、押圧時にクリック触感を呈示する荷重基準よりも５０％〜８０％低い値に設定する。このようにすれば、同一位置（オブジェクト）を連続して押圧（つまりキーを連打）する場合に、順次の押圧および当該押圧の解除と触感呈示タイミングとが良好に合致し、違和感のないリアルな操作感を呈示することができる。すなわち、リリース時に触感を呈示する基準の荷重を、押圧時に触感を呈示する基準の荷重よりも小さくすることにより、違和感のない触感を呈示することができる。この場合、リリース時に触感を呈示する基準の荷重を、押圧時に触感を呈示する基準の荷重のおよそ５０％以上とすることにより、連続する押圧操作時の操作性を格段に向上できる。また、リリース時に触感を呈示する基準の荷重を、押圧時に触感を呈示する基準の荷重のおよそ８０％以下とすることにより、連続する押圧操作時のホールド状態での微小な荷重変化にも対応できる。なお、このような荷重基準の設定も、触感の呈示に関連する情報として、予めアプリケーションに付加しておく。
【００８６】
ステップＳ３２においてリリース触感が呈示されたら、入力制御部１６は、タッチセンサ４０が接触を検知しなくなったか否かを判定する（ステップＳ３３）。タッチセンサ４０が接触を検知しなくなった場合、入力制御部１６は、接触が解除された旨をアプリケーション実行部２０に通知する。そして、アプリケーション実行部２０は、アプリケーションに基づく設定に従ってオブジェクトの画像を変更するための表示データを表示制御部１２に供給する。この表示データを受け取ったら、表示制御部１２は、表示されるオブジェクトの画像を変更するように表示部３０を制御する（ステップＳ３４）。すなわち、表示制御部１２は、キー等のオブジェクトから接触がリリースされたら、当該オブジェクトの表示画像を変更する。オブジェクトの表示画像を変更する際、例えば既に選択されているオブジェクトが選択される前に戻るような表示をしたり、またオブジェクトの色または輝度などを変化させたりすることができる。このような表示の変更により、キー等に対する接触がリリースされたことを操作者が視認できるようにするのが好適である。
【００８７】
以上のような動作により、押下時に「カッ」、リリース時に「チッ」と操作者に感じられるような、よりリアルな触感を呈示することができる。勿論、リリース触感は、クリック触感と同一の駆動信号を用いることもできるが、本実施の形態においては、クリック触感とは別の態様のリリース触感を設定することができる。
【００８８】
このように、本実施の形態による触感呈示装置１は、触感の呈示に関連する情報を付加されたアプリケーションに基づいて、各オブジェクトに対する入力に応じて呈示する触感を、オブジェクトごとに設定することができる。したがって、触感呈示装置１は、既存のアプリケーションに若干の改変を施すことにより、オブジェクトごとに適切な触感を呈示することができる。また、本実施の形態による触感呈示装置１は、オブジェクトに対する入力に応じて、クリック触感、リリース触感などの種々の触感を呈示することができる。このため、触感呈示装置１は、既存のアプリケーションリソースを無駄にすることなく活用することができ、さらに、現実の押しボタンスイッチを操作する際に得られるようなリアルな操作感を提供することができる。
【００８９】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明による触感呈示装置のハードウェアの構成は、図１に示したブロック図のような構成に限定されるものではなく、種々の変形例または変更例を想定することができる。すなわち、例えば図６に示すように、タッチセンサ４０に対する接触の位置を、入力制御部１６からアプリケーション実行部２０に通知する経路を設けずに、常に触感制御部１４を介して通知するような構成も想定できる。このように構成することにより、タッチセンサ４０に対する接触の位置を通知する箇所を１箇所にして必要なインタフェースを削減するなど、ハードウェア的に設計し易い構成にすることもできる。
【００９０】
また、例えば、上述した実施の形態では、制御部１０に、表示制御部１２と、触感制御部１４と、入力制御部１６とが含まれる構成について説明した。しかしながら、本発明による触感呈示装置は、このような構成に限定されるものではなく、設計の際の要求に応じて種々の構成を採ることができる。例えば、一の機能部が他の機能部を兼ねるように機能させることで、当該他の機能部を省略したり、または一の機能部を複数の機能部に細分化したりすることもできる。
【００９１】
さらに、上述した実施の形態において、荷重検出部は、タッチセンサにおける接触の検出方式に応じて構成することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積による抵抗変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できる場合も、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。
【００９２】
なお、触感呈示部は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチセンサの全面に透明圧電素子を設けて構成したり、触感を呈示する振動を表現できるのであれば、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成したり、することもできる。さらに、荷重検出部および触感呈示部は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して荷重検出部および触感呈示部を構成することもできる。
【００９３】
上述した実施の形態においては、タッチセンサを表示部の上面に重ねて配置した構成を想定して説明した。しかしながら、本発明による触感呈示装置は、必ずしもこのような構成にする必要はなく、タッチセンサと表示部とを別の箇所に離間した構成にしてもよい。
【００９４】
本発明は、タッチセンサがオン／オフ動作を行うタッチスイッチとして機能する入力装置にも有効に適用することができる。
【００９５】
また、本発明に係る触感呈示装置は、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する荷重基準を満たした際に、当該圧電素子を駆動する。ここで、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する荷重基準を満たした際とは、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値に達した際であってもよいし、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値を超えた際でもよいし、圧電素子の出力に基づいて触感を呈示する基準値が検出された際でもよい。
【００９６】
また、本実施形態の説明における「表示部」及び「タッチセンサ」は、表示部とタッチセンサとの両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成されるようにしてもよい。このような表示部とタッチセンサとの両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものがある。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することにより、タッチ位置を検出することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  触感呈示装置
１０  制御部
１２  表示制御部
１４  触感制御部
１６  入力制御部
２０  アプリケーション実行部
３０  表示部
４０  タッチセンサ
４０ａ  タッチ面
５０  触感呈示部
５２  圧電振動子
６０  荷重検出部
６１  筐体
６２  インシュレータ
６３  アッパカバー
６４  インシュレータ
【図１】
2011077687.tif 000003
【図２】
2011077687.tif 000004
【図３】
2011077687.tif 000005
【図４】
2011077687.tif 000006
【図５】
2011077687.tif 000007
【図６】
2011077687.tif 000008
【図７】
2011077687.tif 000009
【図８】
2011077687.tif 000010
【国際調査報告】
2011077687.tif 000011
2011077687.tif 000012