(57)【要約】  正確な入力を支援する駆動制御装置を提供する。  表示部の表示面側に配設されるトップパネルの操作面での操作入力の位置を検出する位置検出部と、操作面に振動を発生させる振動素子とを含む電子機器の振動素子を駆動する駆動制御装置であって、表示部に表示される記号の入力部であって、第１記号入力用の第１入力部と、第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号入力用の複数の第２入力部とを有する入力部の画像データと、第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部と、操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で振動素子を駆動する駆動制御部であって、操作入力の位置が第１領域及び複数の第２領域の外部に移動すると、又は、第２領域同士の境界に達すると、固有振動の強度が変化するように振動素子を駆動する駆動制御部を含む。
2016178273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、前記操作面に振動を発生させる振動素子とを含む電子機器の前記振動素子を駆動する駆動制御装置であって、
前記表示部に表示され、記号の入力に用いられる記号入力部であって、第１記号の入力に用いられる第１入力部と、前記第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号の入力に用いられる複数の第２入力部とを有する記号入力部の画像を表す画像データと、前記第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、前記複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部と、
前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部であって、前記操作入力の位置が前記第１領域及び前記複数の第２領域の外部に移動すると、又は、前記第２領域同士の境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第１振動パターンで前記振動素子を駆動する駆動制御部と
を含み、
前記第１領域は、前記第１入力部の第１表示領域と等しい、又は、前記第１表示領域を含み、前記第１表示領域よりも大きい領域であり、
前記複数の第２領域は、それぞれ、前記複数の第２入力部の複数の第２表示領域と等しい、又は、前記複数の第２表示領域を含み、前記複数の第２表示領域よりも大きい領域である、駆動制御装置。
【請求項２】
前記複数の第２入力部は、前記位置検出部によって前記第１入力部の中での前記操作入力が検出されると、前記表示部に表示される、請求項１記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記複数の第２領域は、前記第１領域の周囲で互いに隣接している、請求項１又は２記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御部は、前記操作入力の位置が一の前記第２領域から前記境界を越えて他の前記第２領域に入ると、前記固有振動の強度が変化するように第２振動パターンで前記振動素子を駆動する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、前記操作入力の位置が前記第１領域と前記第２領域との境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第３振動パターンで前記振動素子を駆動する、請求項１乃至４のいずれか一項記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記駆動信号の振幅を制御することによって、前記固有振動の強度が変化するように前記振動素子を駆動する、請求項１乃至５のいずれか一項記載の駆動制御装置。
新
【請求項７】
前記固有振動は、前記トップパネルの固有振動である、請求項１乃至６のいずれか一項記載の駆動制御装置。
【請求項８】
表示部と、
前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、
前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、
前記操作面に振動を発生させる振動素子と、
前記表示部に表示され、記号の入力に用いられる記号入力部であって、第１記号の入力に用いられる第１入力部と、前記第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号の入力に用いられる複数の第２入力部とを有する記号入力部の画像を表す画像データと、前記第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、前記複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部と、
前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部であって、前記操作入力の位置が前記第１領域及び前記複数の第２領域の外部に移動すると、又は、前記第２領域同士の境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第１振動パターンで前記振動素子を駆動する駆動制御部と
を含み、
前記第１領域は、前記第１入力部の第１表示領域と等しい、又は、前記第１表示領域を含み、前記第１表示領域よりも大きい領域であり、
前記複数の第２領域は、それぞれ、前記複数の第２入力部の複数の第２表示領域と等しい、又は、前記複数の第２表示領域を含み、前記複数の第２表示領域よりも大きい領域である、電子機器。
【請求項９】
表示部と、前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、前記操作面に振動を発生させる振動素子とを含む電子機器の前記振動素子を駆動する駆動制御プログラムであって、
前記表示部に表示され、記号の入力に用いられる記号入力部であって、第１記号の入力に用いられる第１入力部と、前記第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号の入力に用いられる複数の第２入力部とを有する記号入力部の画像を表す画像データと、前記第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、前記複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部を有するコンピュータに、
前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動することであって、前記操作入力の位置が前記第１領域及び前記複数の第２領域の外部に移動すると、又は、前記第２領域同士の境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第１振動パターンで前記振動素子を駆動することを実行させ、
前記第１領域は、前記第１入力部の第１表示領域と等しい、又は、前記第１表示領域を含み、前記第１表示領域よりも大きい領域であり、
前記複数の第２領域は、それぞれ、前記複数の第２入力部の複数の第２表示領域と等しい、又は、前記複数の第２表示領域を含み、前記複数の第２表示領域よりも大きい領域である、駆動制御プログラム。
【請求項１０】
表示部と、前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、前記操作面に振動を発生させる振動素子とを含む電子機器の前記振動素子を駆動する駆動制御方法であって、
前記表示部に表示され、記号の入力に用いられる記号入力部であって、第１記号の入力に用いられる第１入力部と、前記第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号の入力に用いられる複数の第２入力部とを有する記号入力部の画像を表す画像データと、前記第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、前記複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部を有するコンピュータが、
前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する際に、前記操作入力の位置が前記第１領域及び前記複数の第２領域の外部に移動すると、又は、前記第２領域同士の境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第１振動パターンで前記振動素子を駆動し、
前記第１領域は、前記第１入力部の第１表示領域と等しい、又は、前記第１表示領域を含み、前記第１表示領域よりも大きい領域であり、
前記複数の第２領域は、それぞれ、前記複数の第２入力部の複数の第２表示領域と等しい、又は、前記複数の第２表示領域を含み、前記複数の第２表示領域よりも大きい領域である、駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動制御装置、電子機器、駆動制御プログラム、及び駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タッチパネルと、入力座標を検出する検出部と、上記入力座標の文字を選択文字とし、この選択文字とこの選択文字と特定の関係にある候補文字とで成る入力ガイドを表示する入力ガイド表示部と、タッチダウン操作かタッチアップ操作かフリック操作かを判定する操作判定部とを備える文字入力装置がある。上記タッチダウン操作の場合は、上記入力ガイドの選択文字のガイドボタンの領域を確定領域とし、上記フリック操作の場合には、スライド後の箇所で指定される候補文字のガイドボタンの領域を確定領域とし、上記タッチアップ操作の場合には、上記確定領域の文字を入力文字として確定する文字入力制御部をさらに備える。文字入力制御部は、上記フリック操作の場合は上記確定領域を拡大する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００２５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の文字入力装置では、利用者は、入力座標が選択文字の入力領域から候補文字の入力領域に移動する際に、２つの入力領域の境界を視覚で認識し、選択文字又は候補文字のどちらかを選択する。【０００５】
しかしながら、２つの入力領域の境界を視覚で認識するのは困難であり、入力ミスが生じるおそれがある。また、このような問題は、文字を入力する場合に限られず、数字又は様々な記号を入力する場合においても同様に生じる。【０００６】
そこで、正確な入力を支援する駆動制御装置、電子機器、駆動制御プログラム、及び駆動制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態の駆動制御装置は、表示部と、前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、前記操作面に振動を発生させる振動素子とを含む電子機器の前記振動素子を駆動する駆動制御装置であって、前記表示部に表示され、記号の入力に用いられる記号入力部であって、第１記号の入力に用いられる第１入力部と、前記第１入力部の周囲に表示され、互いに異なる複数の第２記号の入力に用いられる複数の第２入力部とを有する記号入力部の画像を表す画像データと、前記第１入力部の表示領域に対応する第１領域と、前記複数の第２入力部の表示領域に対応する複数の第２領域との位置を表す領域データとを格納する格納部と、前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部であって、前記操作入力の位置が前記第１領域及び前記複数の第２領域の外部に移動すると、又は、前記第２領域同士の境界に達すると、前記固有振動の強度が変化するように第１振動パターンで前記振動素子を駆動する駆動制御部とを含み、前記第１領域は、前記第１入力部の第１表示領域と等しい、又は、前記第１表示領域を含み、前記第１表示領域よりも大きい領域であり、前記複数の第２領域は、それぞれ、前記複数の第２入力部の複数の第２表示領域と等しい、又は、前記複数の第２表示領域を含み、前記複数の第２表示領域よりも大きい領域である。
【発明の効果】
【０００８】
正確な入力を支援する駆動制御装置、電子機器、駆動制御プログラム、及び駆動制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態の電子機器を示す斜視図である。
【図２】実施の形態の電子機器を示す平面図である。
【図３】図２に示す電子機器のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【図４】超音波帯の固有振動によってトップパネルに生じる定在波のうち、トップパネルの短辺に平行に形成される波頭を示す図である。
【図５】電子機器のトップパネルに生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。
【図６】実施の形態の電子機器の構成を示す図である。
【図７】電子機器のメールの入力画面を示す図である。
【図８】ＧＵＩボタンへの入力が受け付けられる領域を示す図である。
【図９】図７に示す入力部の一部を拡大して示す図である。
【図１０】振動を発生させる領域と、振動を発生させない領域と、及びＧＵＩボタンの入力領域の境界との位置関係を示す図である。
【図１１】アプリケーションＩＤと、画像データと、第１領域データと、第２領域データと、振動パターンとを関連付けたデータを示す図である。
【図１２】実施の形態の電子機器の駆動制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１３】トップパネルに生じる超音波帯の固有振動の振幅の時間変化の一例を示す図である。
【図１４】実施の形態の変形例を示す図である。
【図１５】実施の形態の変形例を示す図である。
【図１６】実施の形態の変形例を示す図である。
【図１７】実施の形態の変形例を示す図である。
【図１８】実施の形態の変形例を示す図である。
【図１９】実施の形態の変形例を示す図である。
【図２０】実施の形態の変形例を示す図である。
【図２１】実施の形態の変形例を示す図である。
【図２２】実施の形態の変形例を示す図である。
【図２３】実施の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の駆動制御装置、電子機器、駆動制御プログラム、及び駆動制御方法を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の電子機器１００を示す斜視図である。
【００１２】
電子機器１００は、一例として、タッチパネルを入力操作部とする、スマートフォン端末機、又は、タブレット型コンピュータである。電子機器１００は、タッチパネルを入力操作部とする機器であればよいため、例えば、携帯情報端末機、又は、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）のように特定の場所に設置されて利用される機器であってもよい。
【００１３】
電子機器１００の入力操作部１０１は、タッチパネルの下にディスプレイパネルが配設されており、ディスプレイパネルにＧＵＩ(Graphic User Interface)による様々なボタン１０２Ａ、又は、スライダー１０２Ｂ等（以下、ＧＵＩ操作部１０２と称す）が表示される。
【００１４】
電子機器１００の利用者は、通常、ＧＵＩ操作部１０２を操作するために、指先で入力操作部１０１に触れる。
【００１５】
次に、図２を用いて、電子機器１００の具体的な構成について説明する。
【００１６】
図２は、実施の形態の電子機器１００を示す平面図であり、図３は、図２に示す電子機器１００のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。なお、図２及び図３では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
【００１７】
電子機器１００は、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、振動素子１４０、タッチパネル１５０、ディスプレイパネル１６０、及び基板１７０を含む。
【００１８】
筐体１１０は、例えば、樹脂製であり、図３に示すように凹部１１０Ａに基板１７０、ディスプレイパネル１６０、及びタッチパネル１５０が配設されるとともに、両面テープ１３０によってトップパネル１２０が接着されている。
【００１９】
トップパネル１２０は、平面視で長方形の薄い平板状の部材であり、透明なガラス、又は、ポリカーボネートのような強化プラスティックで作製される。トップパネル１２０の表面（Ｚ軸正方向側の面）は、電子機器１００の利用者が操作入力を行う操作面の一例である。
【００２０】
トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着され、平面視における四辺が両面テープ１３０によって筐体１１０に接着されている。なお、両面テープ１３０は、トップパネル１２０の四辺を筐体１１０に接着できればよく、図３に示すように矩形環状である必要はない。
【００２１】
トップパネル１２０のＺ軸負方向側にはタッチパネル１５０が配設される。トップパネル１２０は、タッチパネル１５０の表面を保護するために設けられている。なお、トップパネル１２０の表面に、さらに別なパネル又は保護膜等が設けられていてもよい。
【００２２】
トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着された状態で、振動素子１４０が駆動されることによって振動する。実施の形態では、トップパネル１２０の固有振動周波数でトップパネル１２０を振動させて、トップパネル１２０に定在波を生じさせる。ただし、トップパネル１２０には振動素子１４０が接着されているため、実際には、振動素子１４０の重さ等を考慮した上で、固有振動周波数を決めることが好ましい。
【００２３】
振動素子１４０は、トップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着されている。振動素子１４０は、超音波帯の振動を発生できる素子であればよく、例えば、ピエゾ素子のような圧電素子を含むものを用いることができる。
【００２４】
振動素子１４０は、後述する駆動制御部から出力される駆動信号によって駆動される。振動素子１４０が発生する振動の振幅（強度）及び周波数は駆動信号によって設定される。また、振動素子１４０のオン／オフは駆動信号によって制御される。
【００２５】
なお、超音波帯とは、例えば、約２０ｋＨｚ以上の周波数帯をいう。実施の形態の電子機器１００では、振動素子１４０が振動する周波数は、トップパネル１２０の振動数と等しくなるため、振動素子１４０は、トップパネル１２０の固有振動数で振動するように駆動信号によって駆動される。
【００２６】
タッチパネル１５０は、ディスプレイパネル１６０の上（Ｚ軸正方向側）で、トップパネル１２０の下（Ｚ軸負方向側）に配設されている。タッチパネル１５０は、電子機器１００の利用者がトップパネル１２０に触れる位置（以下、操作入力の位置と称す）を検出する位置検出部の一例である。
【００２７】
タッチパネル１５０の下にあるディスプレイパネル１６０には、ＧＵＩによる様々なボタン等（以下、ＧＵＩ操作部と称す）が表示される。このため、電子機器１００の利用者は、通常、ＧＵＩ操作部を操作するために、指先でトップパネル１２０に触れる。
【００２８】
タッチパネル１５０は、利用者のトップパネル１２０への操作入力の位置を検出できる位置検出部であればよく、例えば、静電容量型又は抵抗膜型の位置検出部であればよい。ここでは、タッチパネル１５０が静電容量型の位置検出部である形態について説明する。タッチパネル１５０とトップパネル１２０との間に隙間があっても、静電容量型のタッチパネル１５０は、トップパネル１２０への操作入力を検出できる。
【００２９】
また、ここでは、タッチパネル１５０の入力面側にトップパネル１２０が配設される形態について説明するが、トップパネル１２０はタッチパネル１５０と一体的であってもよい。この場合、タッチパネル１５０の表面が図２及び図３に示すトップパネル１２０の表面になり、操作面を構築する。また、図２及び図３に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
【００３０】
また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、トップパネル１２０の上にタッチパネル１５０が配設されていてもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、図２及び図３に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
【００３１】
ディスプレイパネル１６０は、例えば、液晶ディスプレイパネル又は有機ＥＬ(Electroluminescence)パネル等の画像を表示できる表示部であればよい。ディスプレイパネル１６０は、筐体１１０の凹部１１０Ａの内部で、図示を省略するホルダ等によって基板１７０の上（Ｚ軸正方向側）に設置される。
【００３２】
ディスプレイパネル１６０は、後述するドライバＩＣ(Integrated Circuit)によって駆動制御が行われ、電子機器１００の動作状況に応じて、ＧＵＩ操作部、画像、文字、記号、図形等を表示する。
【００３３】
基板１７０は、筐体１１０の凹部１１０Ａの内部に配設される。基板１７０の上には、ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０が配設される。ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０は、図示を省略するホルダ等によって基板１７０及び筐体１１０に固定されている。
【００３４】
基板１７０には、後述する駆動制御装置の他に、電子機器１００の駆動に必要な種々の回路等が実装される。
【００３５】
以上のような構成の電子機器１００は、トップパネル１２０に利用者の指が接触し、指先の移動を検出すると、基板１７０に実装される駆動制御部が振動素子１４０を駆動し、トップパネル１２０を超音波帯の周波数で振動させる。この超音波帯の周波数は、トップパネル１２０と振動素子１４０とを含む共振系の共振周波数であり、トップパネル１２０に定在波を発生させる。
【００３６】
電子機器１００は、超音波帯の定在波を発生させることにより、トップパネル１２０を通じて利用者に触感を提供する。
【００３７】
次に、図４を用いて、トップパネル１２０に発生させる定在波について説明する。
【００３８】
図４は、超音波帯の固有振動によってトップパネル１２０に生じる定在波のうち、トップパネル１２０の短辺に平行に形成される波頭を示す図であり、図４の（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。図４の（Ａ）、（Ｂ）では、図２及び図３と同様のＸＹＺ座標を定義する。なお、図４の（Ａ）、（Ｂ）では、理解しやすさのために、定在波の振幅を誇張して示す。また、図４の（Ａ）、（Ｂ）では振動素子１４０を省略する。
【００３９】
トップパネル１２０のヤング率Ｅ、密度ρ、ポアソン比δ、長辺寸法ｌ、厚さｔと、長辺方向に存在する定在波の周期数ｋとを用いると、トップパネル１２０の固有振動数（共振周波数）ｆは次式（１）、（２）で表される。定在波は１／２周期単位で同じ波形を有するため、周期数ｋは、０．５刻みの値を取り、０．５、１、１．５、２・・・となる。
【００４０】
【数１】
2016178273.tif 000003
【００４１】
【数２】
2016178273.tif 000004
なお、式（２）の係数αは、式（１）におけるｋ２以外の係数をまとめて表したものである。
【００４２】
図４の（Ａ）、（Ｂ）に示す定在波は、一例として、周期数ｋが１０の場合の波形である。例えば、トップパネル１２０として、長辺の長さｌが１４０ｍｍ、短辺の長さが８０ｍｍ、厚さｔが０．７ｍｍのGorilla（登録商標）ガラスを用いる場合には、周期数ｋが１０の場合に、固有振動数ｆは３３．５［ｋＨｚ］となる。この場合は、周波数が３３．５［ｋＨｚ］の駆動信号を用いればよい。
【００４３】
トップパネル１２０は、平板状の部材であるが、振動素子１４０（図２及び図３参照）を駆動して超音波帯の固有振動を発生させると、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように撓むことにより、表面に定在波が生じる。
【００４４】
なお、ここでは、１つの振動素子１４０がトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着される形態について説明するが、振動素子１４０を２つ用いてもよい。２つの振動素子１４０を用いる場合は、もう１つの振動素子１４０をトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸負方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着すればよい。この場合に、２つの振動素子１４０は、トップパネル１２０の２つの短辺に平行な中心線を対称軸として、軸対称になるように配設すればよい。
【００４５】
また、２つの振動素子１４０を駆動する場合は、周期数ｋが整数の場合は同一位相で駆動すればよく、周期数ｋが小数（整数部と小数部とを含む数）の場合は逆位相で駆動すればよい。
【００４６】
次に、図５を用いて、電子機器１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動について説明する。
【００４７】
図５は、電子機器１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。図５の（Ａ）、（Ｂ）では、利用者が指先でトップパネル１２０に触れながら、指をトップパネル１２０の奥側から手前側に矢印に沿って移動する操作入力を行っている。なお、振動のオン／オフは、振動素子１４０（図２及び図３参照）をオン／オフすることによって行われる。
【００４８】
また、図５の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
【００４９】
超音波帯の固有振動は、図４に示すようにトップパネル１２０の全体に生じるが、図５の（Ａ）、（Ｂ）には、利用者の指がトップパネル１２０の奥側から手前側に移動する間に振動のオン／オフを切り替える動作パターンを示す。
【００５０】
このため、図５の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
【００５１】
図５の（Ａ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオフであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオンになっている。
【００５２】
一方、図５の（Ｂ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオンであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオフになっている。
【００５３】
ここで、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を生じさせると、トップパネル１２０の表面と指との間にスクイーズ効果による空気層が介在し、指でトップパネル１２０の表面をなぞったときの動摩擦係数が低下する。
【００５４】
従って、図５の（Ａ）では、トップパネル１２０の奥側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きく、トップパネル１２０の手前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さくなる。
【００５５】
このため、図５の（Ａ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオンになると、指先に掛かる動摩擦力の低下を感知し、指先の滑り易さを知覚することになる。このとき、利用者はトップパネル１２０の表面がより滑らかになることにより、動摩擦力が低下するときに、トップパネル１２０の表面に凹部が存在するように感じる。
【００５６】
一方、図５の（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さく、トップパネル１２０の手前側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きくなる。
【００５７】
このため、図５の（Ｂ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオフになると、指先に掛かる動摩擦力の増大を感知し、指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚することになる。そして、指先が滑りにくくなることにより、動摩擦力が高くなるときに、トップパネル１２０の表面に凸部が存在するように感じる。
【００５８】
以上より、図５の（Ａ）と（Ｂ）の場合は、利用者は指先で凹凸を感じ取ることができる。このように人間が凹凸の知覚することは、例えば、"触感デザインのための印刷物転写法とSticky-band Illusion"(第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集 (SI2010, 仙台)____174-177, 2010-12)に記載されている。また、"Fishbone Tactile Illusion"(日本バーチャルリアリティ学会第10 回大会論文集(2005 年9 月))にも記載されている。
【００５９】
なお、ここでは、振動のオン／オフを切り替える場合の動摩擦力の変化について説明したが、これは、振動素子１４０の振幅（強度）を変化させた場合も同様である。
【００６０】
次に、図６を用いて、実施の形態の電子機器１００の構成について説明する。
【００６１】
図６は、実施の形態の電子機器１００の構成を示す図である。
【００６２】
電子機器１００は、振動素子１４０、アンプ１４１、タッチパネル１５０、ドライバＩＣ(Integrated Circuit)１５１、ディスプレイパネル１６０、ドライバＩＣ１６０Ａ、制御部２００、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０を含む。
【００６３】
制御部２００は、アプリケーションプロセッサ２２０、通信プロセッサ２３０、駆動制御部２４０、及びメモリ２５０を有する。制御部２００は、例えば、ＩＣチップで実現される。
【００６４】
また、駆動制御部２４０、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０は、駆動制御装置３００を構築する。なお、ここでは、アプリケーションプロセッサ２２０、通信プロセッサ２３０、駆動制御部２４０、及びメモリ２５０が１つの制御部２００によって実現される形態について説明するが、駆動制御部２４０は、制御部２００の外部に別のＩＣチップ又はプロセッサとして設けられていてもよい。この場合には、メモリ２５０に格納されているデータのうち、駆動制御部２４０の駆動制御に必要なデータは、メモリ２５０とは別のメモリに格納して、駆動制御装置３００の内部に設ければよい。
【００６５】
図６では、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、及び基板１７０（図２参照）は省略する。また、ここでは、アンプ１４１、ドライバＩＣ１５１、ドライバＩＣ１６０Ａ、駆動制御部２４０、メモリ２５０、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０について説明する。
【００６６】
アンプ１４１は、駆動制御装置３００と振動素子１４０との間に配設されており、駆動制御装置３００から出力される駆動信号を増幅して振動素子１４０を駆動する。
【００６７】
ドライバＩＣ１５１は、タッチパネル１５０に接続されており、タッチパネル１５０への操作入力があった位置を表す位置データを検出し、位置データを制御部２００に出力する。この結果、位置データは、アプリケーションプロセッサ２２０と駆動制御部２４０に入力される。なお、位置データが駆動制御部２４０に入力されることは、位置データが駆動制御装置３００に入力されることと等価である。
【００６８】
ドライバＩＣ１６０Ａは、ディスプレイパネル１６０に接続されており、駆動制御装置３００から出力される描画データをディスプレイパネル１６０に入力し、描画データに基づく画像をディスプレイパネル１６０に表示させる。これにより、ディスプレイパネル１６０には、描画データに基づくＧＵＩ操作部又は画像等が表示される。
【００６９】
アプリケーションプロセッサ２２０は、電子機器１００の種々のアプリケーションを実行する処理を行う。
【００７０】
通信プロセッサ２３０は、電子機器１００が３Ｇ(Generation)、４Ｇ(Generation)、LTE(Long Term Evolution)、WiFi等の通信を行うために必要な処理を実行する。
【００７１】
駆動制御部２４０は、所定の条件が揃った場合に、振幅データを振幅変調器３２０に出力する。振幅データは、振動素子１４０の駆動に用いる駆動信号の強度を調整するための振幅値を表すデータである。振幅値は、位置データの時間的変化度合に応じて設定される。
【００７２】
ここで、位置データの時間的変化度合としては、利用者の指先がトップパネル１２０の表面に沿って移動する速度を用いる。利用者の指先の移動速度は、ドライバＩＣ１５１から入力される位置データの時間的な変化度合に基づいて、駆動制御部２４０が算出する。
【００７３】
なお、振幅データによってトップパネル１２０に生じる超音波帯の固有振動の振幅の変動の周波数は、人間が指先の触感で感じ取ることができるように、約１ｋＨｚ以下の周波数に設定される。
【００７４】
また、実施の形態の駆動制御装置３００は、利用者の指先がトップパネル１２０の表面に沿って移動したときに、指先に掛かる動摩擦力を変化させるためにトップパネル１２０を振動させる。動摩擦力は、指先が移動しているときに発生するため、駆動制御部２４０は、移動速度が所定の閾値速度以上になったときに、振動素子１４０を振動させる。  また、実施の形態の駆動制御装置３００は、操作入力を行う指先の位置が、振動を発生させるべき所定の領域内にある場合に、振幅データを振幅変調器３２０に出力する。
【００７５】
操作入力を行う指先の位置が振動を発生させるべき所定の領域内にあるかどうかは、操作入力を行う指先の位置が、振動を発生させるべき所定の領域の内部にあるか否かに基づいて判定される。
【００７６】
ここで、ディスプレイパネル１６０に表示するＧＵＩ操作部、画像を表示する領域、又は、ページ全体を表す領域等のディスプレイパネル１６０上における位置は、当該領域を表す領域データによって特定される。領域データは、すべてのアプリケーションにおいて、ディスプレイパネル１６０に表示されるすべてのＧＵＩ操作部、画像を表示する領域、又は、ページ全体を表す領域について存在する。
【００７７】
トップパネル１２０の表面に触れた指先を移動させる操作入力の種類としては、例えば、ＧＵＩ操作部を操作する際には、所謂フリック操作がある。フリック操作は、指先をトップパネル１２０の表面に沿って、はじく（スナップする）ように比較的短い距離移動させる操作である。
【００７８】
また、ページを捲る場合には、例えば、スワイプ操作を行う。スワイプ操作は、指先をトップパネル１２０の表面に沿って掃くように比較的長い距離移動させる操作である。スワイプ操作は、ページを捲る場合の他に、例えば、写真を捲る場合に行われる。また、ＧＵＩ操作部によるスライダー（図１のスライダー１０２Ｂ参照）をスライドさせる場合には、スライダーをドラッグするドラッグ操作が行われる。
【００７９】
ここで一例として挙げるフリック操作、スワイプ操作、及びドラッグ操作のように、トップパネル１２０の表面に触れた指先を移動させる操作入力は、アプリケーションによる表示の種類によって使い分けられる。このため、操作入力を行う指先の位置が、振動を発生させるべき所定の領域内にあるかどうかを判定する際には、電子機器１００が起動しているアプリケーションの種類が関係することになる。
【００８０】
駆動制御部２４０は、領域データを用いて、ドライバＩＣ１５１から入力される位置データが表す位置が、振動を発生させるべき所定の領域の内部にあるか否かを判定する。
【００８１】
アプリケーションの種類を表すデータと、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等を表す領域データと、振動パターンを表すパターンデータとを関連付けたデータは、メモリ２５０に格納されている。
【００８２】
また、駆動制御部２４０は、ドライバＩＣ１５１から駆動制御装置３００に位置データが入力されてから、当該位置データに基づいて駆動信号が算出されるまでの所要時間の間における指先の位置の変化分を補間するために、次の処理を行う。
【００８３】
駆動制御装置３００は、所定の制御周期毎に演算を行う。これは駆動制御部２４０も同様である。このため、ドライバＩＣ１５１から駆動制御装置３００に位置データが入力されてから、当該位置データに基づいて駆動制御部２４０が駆動信号を算出するまでの所要時間をΔｔとすると、所要時間Δｔは、制御周期に等しい。
【００８４】
ここで、指先の移動速度は、ドライバＩＣ１５１から駆動制御装置３００に入力される位置データが表す点（ｘ１、ｙ１）を始点とし、所要時間Δｔが経過した後の指先の位置を終点（ｘ２、ｙ２）とするベクトルの速度として求めることができる。
【００８５】
メモリ２５０は、アプリケーションの種類を表すデータと、ＧＵＩボタンの画像データと、第１領域データと、第２領域データと、振動パターンとを関連付けたデータを格納する。
【００８６】
また、メモリ２５０は、アプリケーションプロセッサ２２０がアプリケーションの実行に必要とするデータ及びプログラム、及び、通信プロセッサ２３０が通信処理に必要とするデータ及びプログラム等を格納する。
【００８７】
正弦波発生器３１０は、トップパネル１２０を固有振動数で振動させるための駆動信号を生成するのに必要な正弦波を発生させる。例えば、トップパネル１２０を３３．５［ｋＨｚ］の固有振動数ｆで振動させる場合は、正弦波の周波数は、３３．５［ｋＨｚ］となる。正弦波発生器３１０は、超音波帯の正弦波信号を振幅変調器３２０に入力する。
【００８８】
振幅変調器３２０は、駆動制御部２４０から入力される振幅データを用いて、正弦波発生器３１０から入力される正弦波信号の振幅を変調して駆動信号を生成する。振幅変調器３２０は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅のみを変調し、周波数及び位相は変調せずに、駆動信号を生成する。
【００８９】
このため、振幅変調器３２０が出力する駆動信号は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅のみを変調した超音波帯の正弦波信号である。なお、振幅データがゼロの場合は、駆動信号の振幅はゼロになる。これは、振幅変調器３２０が駆動信号を出力しないことと等しい。
【００９０】
ここで、図７乃至図９を用いて、入力操作における問題点について説明する。
【００９１】
図７は、電子機器１００のメールの入力画面を示す図である。図９は、図７に示す入力部の一部を拡大して示す図である。なお、ここでは、比較用に振動素子１４０を駆動しない場合について説明し、振動素子１４０を駆動することによる作用及び効果について後述する。
【００９２】
図７では、電子メールを編集する動作モードにおいて、"Ｊ"，"Ｋ"，"Ｌ"，"５"、又は"＆"を選択するＧＵＩボタンに利用者の指先が触れて、"Ｊ"を選択するＧＵＩボタン１６１の四方に、"Ｋ"，"Ｌ"，"５"、又は"＆"を選択するＧＵＩボタン１６２、１６３、１６４、１６５が表示されている。ＧＵＩボタン１６１は、第１入力部の一例である。ＧＵＩボタン１６２、１６３、１６４、１６５の各々は、第２入力部の一例である。
【００９３】
ＧＵＩボタン１６１に操作入力を行っていないときは、ＧＵＩボタン１６１は、"Ｊ"，"Ｋ"，"Ｌ"，"５"、及び"＆"を表示する。これは、"Ｐ"、"Ｑ"、"Ｒ"、"Ｓ"、又は"７"を入力するＧＵＩボタン１６９Ａと同様である。
【００９４】
例えば、ＧＵＩボタン１６１に指先を触れた状態から、ＧＵＩボタン１６３の方向にフリック操作を行うと、"Ｌ"を入力することができる。
【００９５】
ここでは、このようなＧＵＩボタンを展開式のＧＵＩボタンと称す。展開式のＧＵＩボタンとは、操作入力を行うと（指先で触れると）、ＧＵＩボタンが展開して、触れているＧＵＩボタンの周囲に、その他のＧＵＩボタンが配置されるＧＵＩボタンをいう。
【００９６】
このような展開式のＧＵＩボタンは、一例として、記号の入力を行う際に用いられる。記号とは、文字、数字、絵文字、顔文字、その他の記号を含む総称である。また、文字は、平仮名、カタカナ、漢字、アルファベット、及びその他の言語の表記に用いる文字である。
【００９７】
図８は、ＧＵＩボタン１６２〜１６５への入力が受け付けられる領域を示す図である。
【００９８】
図８では、ＧＵＩボタン１６１の表示領域内でトップパネル１２０に指先で触れた（操作入力を行った）状態から、指先をＧＵＩボタン１６１の外側に移動させた場合に、ＧＵＩボタン１６２〜１６５が展開されている状態を示す。
【００９９】
領域１６２α、１６３α、１６４α、１６５αは、それぞれ、ＧＵＩボタン１６２〜１６５への操作入力が受け付けられる（認識される）範囲を表す。領域１６２α、１６３α、１６４α、１６５αは、ＧＵＩボタン１６１の周囲の四方に均等に広がるように規定される台形型の領域である。
【０１００】
領域１６２α〜１６５αに指先が位置しているときに、指先をトップパネル１２０から離すと、それぞれ、ＧＵＩボタン１６２〜１６５への入力が完了する。
【０１０１】
なお、ＧＵＩボタン１６１への入力が受け付けられる領域は、ＧＵＩボタン１６１の表示領域と略等しく、領域１６２α〜１６５αとは重複せずに、領域１６２α〜１６５αに囲まれた領域である。
【０１０２】
次に、図９を用いて、ＧＵＩボタン１６１に指先を触れた状態から、"Ｌ"を入力するためにＧＵＩボタン１６３の方向に指先を移動させてから、さらにＧＵＩボタン１６２の方向に指先を移動させる場合について考える。
【０１０３】
図９に示す軌跡（１）及び（２）は、指先の軌跡を示す。軌跡（１）及び（２）のうち、実線の区間は、指先がトップパネル１２０に触れながら移動する区間を示し、破線の区間は、トップパネル１２０に指先を触れずに移動する区間を示す。軌跡（１）及び（２）は、ＧＵＩボタン１６１を操作して"Ｌ"を入力してから、"Ｐ"、"Ｑ"、"Ｒ"、"Ｓ"、又は"７"を入力するＧＵＩボタン１６９Ａを操作するために指先を移動させる軌跡を表す。
【０１０４】
また、一点鎖線で示す境界Ａは、タッチパネル１５０がＧＵＩボタン１６２への入力を検出する領域と、ＧＵＩボタン１６３への入力を検出する領域との境界を示す。すなわち、境界Ａは、図８に示す領域１６２αと１６３αとの境界である。
【０１０５】
境界ＡよりもＧＵＩボタン１６２側の領域でトップパネル１２０に触れると、"Ｋ"の入力操作が行われたことになる。境界ＡよりもＧＵＩボタン１６３側の領域でトップパネル１２０に触れると、"Ｌ"の入力操作が行われたことになる。
【０１０６】
軌跡（１）は、ＧＵＩボタン１６１に指先を触れた状態から、ＧＵＩボタン１６３の方向に指先を移動させてから、ＧＵＩボタン１６２の方向に指先を移動させるときに、境界Ａよりも手前で（ＧＵＩボタン１６２側で）指先をトップパネル１２０から離していることを示す。軌跡（１）のように操作入力を行うと、"Ｌ"を入力することができる。
【０１０７】
また、軌跡（２）は、ＧＵＩボタン１６１に指先を触れた状態から、ＧＵＩボタン１６３の方向に指先を移動させてから、ＧＵＩボタン１６２の方向に指先を移動させるときに、境界Ａを越えてから指先をトップパネル１２０から離していることを示す。
【０１０８】
すなわち、軌跡（２）のように操作入力を行うと、"Ｌ"を入力することができず、誤って"Ｋ"が入力されることになる。
【０１０９】
フリック操作を素早く行うと、指先をトップパネル１２０から離す位置がずれる可能性があるため、軌跡（１）のように操作するつもりでも、軌跡（２）のように境界Ａを越えてから指先をトップパネル１２０から離してしまい、"Ｌ"を入力することができず、誤って"Ｋ"が入力されてしまうことが起こり得る。
【０１１０】
このような入力ミスは、指先を素早く動かして操作入力を行う場合、又は、片手で電子機器１００を持ちながら操作入力を行うような場合に、特に生じやすい。
【０１１１】
以下では、このような場合に、振動素子１４０を駆動してトップパネル１２０に超音波帯の固有振動を生じさせることにより、入力ミスを低減する形態について説明する。
【０１１２】
図１０は、振動を発生させる領域と、振動を発生させない領域と、及びＧＵＩボタン１６２〜１６５の入力領域の境界との位置関係を示す図である。
【０１１３】
図１０には、領域１６１Ｒ、１６２Ｒ、１６３Ｒ、１６４Ｒ、１６５Ｒと、領域１６６Ｒ、１６７Ｒ、１６８Ｒ、１６９Ｒと、境界Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとを示す。領域１６１Ｒ〜１６９Ｒは、３行×３列のマトリクス状に配列される９つの領域である。
【０１１４】
領域１６１Ｒ〜１６５Ｒは、これらの領域の中で操作入力の位置が移動すると、駆動制御部２４０が振動素子１４０を駆動してトップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生させる領域である。領域１６１Ｒは、第１領域の一例である。領域１６２Ｒ〜１６５Ｒの各々は、第２領域の一例である。
【０１１５】
領域１６６Ｒ〜１６９Ｒは、これらの領域の中で操作入力の位置が移動しても、駆動制御部２４０が振動素子１４０を駆動しない領域である。
【０１１６】
領域１６１Ｒ〜１６５Ｒの座標は、タッチパネル１５０の座標系における座標で表される。領域１６１Ｒ〜１６５Ｒの位置は、ディスプレイパネル１６０にＧＵＩボタン１６１〜１６５（図７及び図９参照）が表示される位置と平面視で一致している。
【０１１７】
また、領域１６６Ｒ〜１６９Ｒは、３行×３列のマトリクス状に配列される９つの領域から領域１６１Ｒ〜１６５Ｒを除いた４つの領域である。領域１６６Ｒ〜１６９Ｒの座標は、タッチパネル１５０の座標系における座標で表される。
【０１１８】
ここで、領域１６６Ｒは、領域１６２Ｒと領域１６３Ｒとの境界として捉えることができる。例えば、図９に示す軌跡（１）のように、操作入力の位置が領域１６３Ｒから領域１６６Ｒを経て領域１６３Ｒに移動する場合には、領域１６６Ｒは、領域１６２Ｒと領域１６３Ｒとの境界になる。これは、領域１６７Ｒ〜１６９Ｒについても同様である。
【０１１９】
境界Ａは、図９に示す境界Ａと同一であり、タッチパネル１５０がＧＵＩボタン１６２への入力を検出する領域１６２αと、ＧＵＩボタン１６３への入力を検出する領域１６３αとの境界を示す。
【０１２０】
境界Ｂは、タッチパネル１５０がＧＵＩボタン１６３への入力を検出する領域１６３αと、ＧＵＩボタン１６４への入力を検出する領域１６４αとの境界を示す。
【０１２１】
境界Ｃは、タッチパネル１５０がＧＵＩボタン１６４への入力を検出する領域１６４αと、ＧＵＩボタン１６５への入力を検出する領域１６５αとの境界を示す。
【０１２２】
境界Ｄは、タッチパネル１５０がＧＵＩボタン１６５への入力を検出する領域１６５αと、ＧＵＩボタン１６２への入力を検出する領域１６２αとの境界を示す。
【０１２３】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が領域１６１Ｒ〜１６５Ｒのうちのいずれかの中にあって、かつ、操作入力の位置が移動しているときに、振動素子１４０を駆動して、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生させる。
【０１２４】
また、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が領域１６６Ｒ〜１６９Ｒのうちのいずれかの中にあるときには、操作入力の位置が移動しても振動素子１４０を駆動しない。このため、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動は発生しない。
【０１２５】
上述のように、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生しているときは、スクイーズ効果によって利用者の指先にかかる摩擦力が低下する。また、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生していないときは、スクイーズ効果が得られないため、利用者の指先にかかる摩擦力が増大する。
【０１２６】
すなわち、操作入力の位置が領域１６１Ｒ〜１６５Ｒのうちのいずれかの中にあるときと、領域１６６Ｒ〜１６９Ｒのうちのいずれかの中にあるときとでは、利用者が指先を移動させたときに感じる触感が異なる。
【０１２７】
従って、利用者は、指先を移動させたときに、指先の位置が領域１６１Ｒ〜１６５Ｒのうちのいずれかの中にあるかどうかを指先の触感で判断することができる。
【０１２８】
なお、ここでは、領域１６６Ｒ〜１６９Ｒの大きさが領域１６１Ｒ〜１６５Ｒと等しいように示すが、領域１６６Ｒ〜１６９Ｒは、さらに外側に拡がっていてもよい。
【０１２９】
図１１は、アプリケーションＩＤ(Identification)と、画像データと、第１領域データと、第２領域データと、振動パターンとを関連付けたデータを示す図である。
【０１３０】
アプリケーションＩＤは、アプリケーションの種類を表すデータであり、図１１にはＩＤ＿３を示す。画像データは、ディスプレイパネル１６０に表示されるＧＵＩ部品の画像データと、画像が表示される位置とを表すデータである。ここでは、一例として、ＧＵＩボタン１６１〜１６５（図７及び図９参照）の画像と、画像を表示する位置とを表すデータimage-161〜image_165を示す。
【０１３１】
第１領域データは、ＧＵＩ部品への入力を受け付ける領域を表すデータであり、例えば、ＧＵＩボタン１６１〜１６５への入力を受け付ける領域を表すデータである。ＧＵＩボタン１６１〜１６５への入力を受け付ける領域は、それぞれ、input_area_161〜input_area_165で表される。input_area_161は、ＧＵＩボタン１６１が表示される領域の座標を表す。input_area_162〜input_area_165は、それぞれ、図８に示す領域１６２α〜１６５αの座標を表す。
【０１３２】
第２領域データは、振動の有無を設定する領域を表すデータである。図１１では、第２領域データの一例として、vib_area_161R〜vib_area_169Rを示す。vib_area_161R〜vib_area_169Rは、図１０に示す領域１６１Ｒ〜１６９Ｒの座標を示す。
【０１３３】
振動パターンは、各領域データでの超音波帯の固有振動のパターンを示す。領域１６１Ｒ〜１６５ＲについてはＰ１の振動パターンが割り当てられている。振動パターンＰ１は、例えば、ある一定の振幅の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に生じさせる振動パターンである。
【０１３４】
また、領域１６１Ｒ〜１６９Ｒについては、振動をオフにする振動パターンが割り当てられている。振動をオフにする振動パターンとは、超音波帯の固有振動の振幅をゼロにする振動パターンである。
【０１３５】
図１２は、実施の形態の電子機器１００の駆動制御部２４０が実行する処理を示すフローチャートである。
【０１３６】
電子機器１００のＯＳ（Operating System）は、所定の制御周期毎に電子機器１００を駆動するための制御を実行する。このため、駆動制御部２４０は、所定の制御周期毎に演算を行い、図１１に示すフローを所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
【０１３７】
駆動制御部２４０は、電子機器１００の電源が投入されると処理を開始する（スタート）。
【０１３８】
駆動制御部２４０は、展開式のＧＵＩボタンの操作あったかどうかを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理は、展開式のＧＵＩボタンの操作あった（Ｓ１：ＹＥＳ）と判定されるまで繰り返し実行される。
【０１３９】
駆動制御部２４０は、展開式のＧＵＩボタンの操作あった（Ｓ１：ＹＥＳ）と判定すると、操作入力が継続しているかどうかを判定する（ステップＳ２）。操作入力が継続しているかどうかは、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から位置データが入力されたか否かに基づいて操作入力の有無を判定すればよい。
【０１４０】
駆動制御部２４０は、操作入力が継続していると判定する（Ｓ２：ＹＥＳ）と判定すると、操作入力の座標が領域１６６Ｒ〜１６９Ｒのいずれかに含まれるかどうかを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、振動素子１４０を駆動しない領域１６６Ｒ〜１６９Ｒであるかどうかを判定する。
【０１４１】
駆動制御部２４０は、操作入力の座標が領域１６６Ｒ〜１６９Ｒに含まれない（Ｓ３：ＮＯ）と判定すると、振動素子１４０を駆動しているかどうかを判定する（ステップＳ４）。
【０１４２】
駆動制御部２４０は、振動素子１４０を駆動していない（Ｓ４：ＮＯ）と判定すると、振動素子１４０の駆動を開始する（ステップＳ５）。この結果、トップパネル１２０には、所定の振動パターンによる超音波帯の固有振動が生じる。例えば、操作入力の位置がＧＵＩボタン１６１（図７及び図９参照）の中にある場合は、図１１に示すデータに基づいて、振動パターンＰ１で振動素子１４０が駆動される。
【０１４３】
振動パターンＰ１は、所定の一定の振幅で振動素子１４０を駆動する振動パターンであるため、利用者の指先にはスクイーズ効果によって滑りやすくなる触感が提供される。
【０１４４】
駆動制御部２４０は、ステップＳ５の処理を終えると、フローをステップＳ２にリターンする。
【０１４５】
また、駆動制御部２４０は、ステップＳ４で振動素子１４０を駆動している（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定した場合にも、フローをステップＳ２にリターンする。
【０１４６】
駆動制御部２４０は、ステップＳ３において、操作入力の座標が領域１６６Ｒ〜１６９Ｒに含まれる（Ｓ３：ＹＥＳ）と判定すると、振動素子１４０を駆動しているかどうかを判定する（ステップＳ６）。
【０１４７】
駆動制御部２４０は、振動素子１４０を駆動している（Ｓ６：ＹＥＳ）と判定すると、振動素子１４０の駆動を停止する（ステップＳ７）。この結果、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動が生じた状態から、振動がオフにされる。
【０１４８】
操作入力の座標は領域１６６Ｒ〜１６９Ｒに含まれる場合には、振動素子１４０を駆動せずに、超音波帯の固有振動をオフにするためである。
【０１４９】
例えば、操作入力の位置がＧＵＩボタン１６１〜１６５（図７及び図９参照）のいずれの中にもない場合には、振動素子１４０は駆動されず、利用者の指先にかかる摩擦力が増大する。これにより、利用者は、指先がＧＵＩボタン１６１〜１６５から外れたことを触感だけで認識することができる。
【０１５０】
駆動制御部２４０は、ステップＳ７の処理を終えると、フローをステップＳ２にリターンする。
【０１５１】
また、駆動制御部２４０は、振動素子１４０を駆動していない（Ｓ６：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ２にリターンする。
【０１５２】
駆動制御部２４０は、ステップＳ２において、操作入力が継続していない（Ｓ２：ＮＯ）と判定すると、振動素子１４０を駆動しているかどうかを判定する（ステップＳ８）。
【０１５３】
駆動制御部２４０は、振動素子１４０を駆動している（Ｓ８：ＹＥＳ）と判定すると、振動素子１４０の駆動を停止する（ステップＳ９）。この結果、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動が生じた状態から、振動がオフにされる。
【０１５４】
操作入力が継続的に行われていない場合には、振動素子１４０を駆動せずに、超音波帯の固有振動をオフにするためである。
【０１５５】
駆動制御部２４０は、ステップＳ９の処理を終えると、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１５６】
また、駆動制御部２４０は、振動素子１４０を駆動していない（Ｓ８：ＮＯ）と判定した場合にも、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１５７】
ステップＳ８又はＳ９を経由してフローが終了する場合は、操作入力による入力内容が確定したか、又は、利用者が入力を途中でキャンセルした場合である。このような場合には、フローが終了する。
【０１５８】
ここで、図１３を用いて、ＧＵＩボタン１６１からＧＵＩボタン１６３に向けてフリック操作を行った場合に、駆動制御部２４０が出力する振幅データに基づいて振幅変調器３２０から出力される駆動信号によってトップパネル１２０に生じる振動について説明する。
【０１５９】
図１３は、トップパネル１２０に生じる超音波帯の固有振動の振幅の時間変化の一例を示す図である。図１３において、横軸は時間軸を表し、縦軸は振幅データの振幅値を表す。
【０１６０】
時刻ｔ１においてトップパネル１２０のＧＵＩボタン１６１に触れた指先を、時刻ｔ２において利用者がＧＵＩボタン１６３に向けて移動し始めたとする。時刻ｔ２では振幅Ａ１１の超音波帯の固有振動がトップパネル１２０に発生する。
【０１６１】
時刻ｔ３で指先の位置（操作入力の位置）はＧＵＩボタン１６３に入り、駆動制御部２４０は、振幅Ａ１１の超音波帯の固有振動を発生し続ける。
【０１６２】
時刻ｔ４において、利用者の指先がＧＵＩボタン１６３の表示領域から外れて領域１６６Ｒに入ると、駆動制御部２４０は、振動素子１４０をオフにし、トップパネル１２０には超音波帯の固有振動が発生しなくなる。
【０１６３】
このように、利用者がＧＵＩボタン１６１からＧＵＩボタン１６３に向けてフリック操作を行っている間は、駆動制御部２４０は、振幅が一定値（Ａ１１）の振幅データを出力する。このため、利用者がフリック操作を行っている間は、利用者の指先に掛かる動摩擦力は低下し、利用者に指先が滑る感覚を提供することができ、利用者はフリック操作が電子機器１００に受け付けられていることを指先で感知することができる。
【０１６４】
また、利用者の指先がＧＵＩボタン１６３から外れて領域１６６Ｒに入ると、駆動制御部２４０は、振幅がゼロの振幅データを出力する。このため、利用者の指先に掛かる動摩擦力が増大し、利用者の指先に凸部に触れたような感覚を提供することができる。
【０１６５】
この結果、利用者はフリック操作を行っている指先の位置がＧＵＩボタン１６３から外れたことを指先の触感で判断することができ、その時点で指先をトップパネル１２０から離すことができる。
【０１６６】
以上、実施の形態によれば、操作入力の位置が領域１６１Ｒ〜１６５Ｒのいずれかに含まれているときは、振動素子１４０を駆動してトップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生させる。
【０１６７】
また、操作入力の位置が領域１６１Ｒ〜１６５Ｒのいずれにも含まれないときは、振動素子１４０をオフにするので、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動は生じない。
【０１６８】
このため、利用者は、指先で得る触感だけで、指先の位置がＧＵＩボタン１６１〜１６５の表示領域の中にあるかどうかを判定することができる。
【０１６９】
従って、目視でＧＵＩボタン１６１〜１６５の中であるか外であるかを判定する負担が軽減される。
【０１７０】
また、指先の位置がＧＵＩボタン１６１〜１６５の中であるか外であるかをより正確に判定することができ、入力ミスを軽減することができる。
【０１７１】
以上より、正確な入力を支援する駆動制御装置３００及び電子機器１００を提供することができる。
【０１７２】
なお、人間の視覚が更新される速度は、約３０ｆｐｓ(frame per second)に相当する速度と言われている。一方、人間が触感の変化を検知できる速度は、数ミリ秒程度と言われている。
【０１７３】
このため、従来のように視覚だけで指先とＧＵＩボタンとの位置関係を判断する場合に比べて、実施の形態の電子機器１００を利用する利用者は、約１／１００程度の速さでＧＵＩボタン１６１〜１６５の中であるか外であるかをより正確に判定することができる。
【０１７４】
なお、以上では、トップパネル１２０を振動させるのに、超音波帯の固有振動を発生させる形態について説明したが、トップパネル１２０に発生させる振動は、超音波帯に限らず可聴域の振動であってもよい。また、固有振動ではなくてもよい。
【０１７５】
また、以上では、展開式のＧＵＩボタンを用いて説明を行ったが、複数のＧＵＩボタンが並べられていれば、展開式のＧＵＩボタンではなくてもよい。
【０１７６】
次に、図１４乃至図２３を用いて、実施の形態の変形例について説明する。
【０１７７】
図１４乃至図２３は、実施の形態の変形例を示す図である。
【０１７８】
図１４に示すＧＵＩボタン１６１の周囲に配置されるＧＵＩボタン１６２Ａ〜１６５Ａは台形状である。ＧＵＩボタン１６２Ａ〜１６５Ａの表示領域は、タッチパネル１５０が図７及び図９に示すＧＵＩボタン１６２〜１６５への操作入力の有無を判定する領域１６２α〜１６５α（図８参照）と一致している。このようなＧＵＩボタン１６２Ａ〜１６５Ａを用いてもよい。
【０１７９】
図１５に示す領域１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１は、図１０に示す領域１６２Ｒ〜１６５Ｒに比べて拡げられている。領域１６２Ｒ〜１６５Ｒがそれぞれ正方形状であるのに対して、領域１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１は外側が広い台形状である。
【０１８０】
また、これに伴い、領域１６６Ｒ１〜１６９Ｒ１は、図１０に示す領域１６６Ｒ〜１６９Ｒに比べて狭められている。
【０１８１】
図１５では、利用者がトップパネル１２０に指先を触れて移動させたときに超音波帯の固有振動を発生させる領域１６１Ｒ及び１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１を白抜きで示し、利用者がトップパネル１２０に指先を触れて移動させたときに超音波帯の固有振動を発生させない領域１６６Ｒ１〜１６９Ｒ１をハッチングで示す。
【０１８２】
なお、ＧＵＩボタン１６１〜１６５の表示領域は、図７及び図９に示すものと同一である。
【０１８３】
このため、利用者が図１５に示す領域１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１の中で指先をトップパネル１２０に触れながら移動させると、振動素子１４０が駆動されてトップパネル１２０には超音波帯の固有振動が発生する。また、領域１６２Ｒ〜１６５Ｒの中で指先をトップパネル１２０に触れながら移動させると、振動素子１４０は駆動されないため、トップパネル１２０には超音波帯の固有振動は発生しない。
【０１８４】
このような領域１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１と領域１６６Ｒ１〜１６９Ｒ１を用いて、トップパネル１２０における超音波帯の固有振動の発生の有無を設定してもよい。
【０１８５】
図１６に示す領域１６２Ｒ２〜１６５Ｒ２は、図１５に示す領域１６２Ｒ１〜１６５Ｒ１を少し狭めて、領域１６１Ｒとの間にも超音波帯の固有振動を発生させない領域を設けるようにしたものである。
【０１８６】
図１６では、利用者がトップパネル１２０に指先を触れて移動させたときに超音波帯の固有振動を発生させる領域１６１Ｒ及び１６２Ｒ２〜１６５Ｒ２を白抜きで示し、利用者がトップパネル１２０に指先を触れて移動させたときに超音波帯の固有振動を発生させない領域をハッチングで示す。
【０１８７】
このような領域１６２Ｒ２〜１６５Ｒ２を用いて、トップパネル１２０における超音波帯の固有振動の発生の有無を設定してもよい。
【０１８８】
また、図１７に示す領域１６２Ｒ３を用いてもよい。領域１６２Ｒ３は、図１０に示す領域１６２Ｒを境界Ａまで拡げたものである。この場合には、図１０に示す領域１６６Ｒに対応する領域１６６Ｒ３は、領域１６２Ｒ３が拡げられた分だけ狭められている。
【０１８９】
例えば、操作入力の位置が図１７に矢印で示すように"Ｌ"から"Ｋ"に向かうときに、図１０に示す領域１６２Ｒを図１７に示す領域１６２Ｒ３に変更してもよい。
【０１９０】
このような領域１６２Ｒ３は、例えば、次のような場合に用いることができる。
【０１９１】
まず、入力ミスが生じない場合について説明する。"Ｌ"を入力したい利用者が、図１８の軌跡（３）に示すように指先を"Ｊ"から"Ｌ"の方向に移動させた後に、さらに左方向に移動させて、境界Ａの手前で指先をトップパネル１２０から離した場合には、操作入力の位置が領域１６３Ｒから領域１６６Ｒ３に入るときに超音波帯の固有振動がオンからオフに切り替わる。
【０１９２】
次に、入力ミスが生じる場合について説明する。"Ｌ"を入力したい利用者が、図１８の軌跡（４）に示すように指先を"Ｊ"から"Ｌ"の方向に移動させた後に、さらに左方向に移動させて、境界Ａを越えて領域１６２Ｒ３の中まで指先を移動させたとする。
【０１９３】
この場合には、操作入力の位置が領域１６３Ｒから領域１６６Ｒ３に入って超音波帯の固有振動がオンからオフに切り替わった後に、境界Ａを越えて領域１６２Ｒ３に入ると、超音波帯の固有振動がオフからオンに切り替わって利用者が指先で感じる触感が変化する。
【０１９４】
このため、利用者は境界Ａを越えたことを触感で認識することができ、"Ｌ"を入力したいのに、誤って"Ｋ"を入力したことを触感で認識することができる。
【０１９５】
同様に、図１９に示す領域１６３Ｒ４を用いてもよい。領域１６３Ｒ４は、図１０に示す領域１６３Ｒを境界Ａまで拡げたものである。この場合には、図１０に示す領域１６６Ｒに対応する領域１６６Ｒ４は、領域１６３Ｒ４が拡げられた分だけ狭められている。
【０１９６】
例えば、操作入力の位置が図１９に矢印で示すように"Ｋ"から"Ｌ"に向かうときに、図１０に示す領域１６３Ｒを図１９に示す領域１６３Ｒ４に変更してもよい。
【０１９７】
また、図１０に示す領域１６１Ｒ〜１６５Ｒと領域１６５Ｒ〜１６９Ｒとを用いて駆動制御部２４０が振動素子１４０の駆動制御を行う場合に、さらに、操作入力の位置が境界Ａ〜Ｄに達したときに、振動素子１４０を駆動するようにしてもよい。
【０１９８】
ここでは、一例として、図１０に示す領域１６３Ｒの中（"Ｌ"の位置）から領域１６６Ｒを経て領域１６２Ｒの中（"Ｋ"の位置）に指先でトップパネル１２０をなぞる場合について説明する。
【０１９９】
例えば、図２０に示すように、時刻ｔ１１で指先を"Ｌ"の位置で指先をトップパネル１２０の表面で移動させると駆動制御部２４０は振幅Ａ１１の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させる。
【０２００】
また、時刻ｔ１２で指先が領域１６３Ｒから領域１６６Ｒに入ると、駆動制御部２４０は振動素子１４０をオフにするため、トップパネル１２０に発生する振動の振幅がゼロになる。
【０２０１】
利用者が指先を"Ｋ"の位置に向けてさらに移動させて時刻ｔ１３で境界Ａに達すると、駆動制御部２４０は振幅Ａ１１の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させる。これにより、利用者は指先の触感で境界Ａに達したことを認識することができる。
【０２０２】
利用者が指先を"Ｋ"の位置に向けてさらに移動させて、時刻ｔ１４で境界Ａを越えると、駆動制御部２４０は振動素子１４０をオフにするため、トップパネル１２０に発生する振動の振幅がゼロになる。
【０２０３】
利用者が指先を"Ｋ"の位置に向けてさらに移動させて、時刻ｔ１５で領域１６２Ｒ（"Ｋ"の位置）に入ると、駆動制御部２４０は振幅Ａ１１の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させる。これにより、利用者は指先の触感で"Ｋ"の位置に達したことを認識することができる。
【０２０４】
以上のように、境界Ａに達したときに、振動素子１４０をオンにして超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させることによって利用者に境界Ａの位置を触感で伝えるようにしてもよい。
【０２０５】
なお、操作入力の位置が境界Ａに達したときに振動素子１４０をオンにして超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させるためには、例えば、図１０に示す領域１６６Ｒのうち、境界Ａに沿った幅細い領域を領域１６２Ｒ〜１６５Ｒと同様に、振動素子１４０を駆動する領域として割り当てればよい。
【０２０６】
また、右利きの人と左利きの人では、フリック操作等の軌跡が異なる場合が有り得る。このため、例えば、利用者が右利きである場合には図１０に示す領域１６３Ｒを図２１に示す領域１６３Ｒ５のように、左側に偏らせてもよい。
【０２０７】
また、利用者が左利きである場合には図１０に示す領域１６３Ｒを図２２に示す領域１６３Ｒ６のように、右側に偏らせてもよい。
【０２０８】
ここでは、利用者が右利きである場合には左側に偏らせた領域１６３Ｒ５を用い、左利きである場合に右側に偏らせた領域１６３Ｒ６を用いる形態について説明したが、左右のどちらに領域を調整するかは、上述とは逆方向であってもよく、様々な手法が考えられる。
【０２０９】
右利きの利用者と左利きの利用者がそれぞれ使いやすくなるように、領域１６１Ｒ〜１６５Ｒ（図１０参照）を左右非対称にすればよい。
【０２１０】
図２３には、電子メールを編集する動作モードにおいて、利用者の指先が位置Ｃ１１にあるアルファベットの"Ｊ"を触れた状態から"Ｌ"を選択するために、矢印で示すように上向きのフリック操作を行った状態を示す。また、図２３には、ＧＵＩボタン１６１Ａ〜１６９Ａを示す。
【０２１１】
図２３では、"Ａ"、"Ｂ"、"Ｃ"、"２"、"＃"の入力を行うためのＧＵＩボタン１６３ＡのＹ軸正方向側に、"Ｊ"、"Ｋ"、"Ｌ"、"５"、"＆"のいずれを選択したかを示す円形のサブ表示領域１９０が表示されている。サブ表示領域１９０では、フリック操作によって選択された"Ｌ"がハイライトされている。
【０２１２】
このようなサブ表示領域１９０が表示される場合においても、上述と同様の手法により、入力ミスを抑制することができる。
【０２１３】
以上、本発明の例示的な実施の形態の駆動制御装置、電子機器、駆動制御プログラム、及び駆動制御方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０２１４】
１００  電子機器
１１０  筐体
１２０  トップパネル
１３０  両面テープ
１４０  振動素子
１５０  タッチパネル
１６０  ディスプレイパネル
１７０  基板
２００  制御部
２２０  アプリケーションプロセッサ
２３０  通信プロセッサ
２４０  駆動制御部
２５０  メモリ
３００  駆動制御装置
３１０  正弦波発生器
３２０  振幅変調器
【図１】
2016178273.tif 000005
【図２】
2016178273.tif 000006
【図３】
2016178273.tif 000007
【図４】
2016178273.tif 000008
【図５】
2016178273.tif 000009
【図６】
2016178273.tif 000010
【図７】
2016178273.tif 000011
【図８】
2016178273.tif 000012
【図９】
2016178273.tif 000013
【図１０】
2016178273.tif 000014
【図１１】
2016178273.tif 000015
【図１２】
2016178273.tif 000016
【図１３】
2016178273.tif 000017
【図１４】
2016178273.tif 000018
【図１５】
2016178273.tif 000019
【図１６】
2016178273.tif 000020
【図１７】
2016178273.tif 000021
【図１８】
2016178273.tif 000022
【図１９】
2016178273.tif 000023
【図２０】
2016178273.tif 000024
【図２１】
2016178273.tif 000025
【図２２】
2016178273.tif 000026
【図２３】
2016178273.tif 000027
【国際調査報告】
2016178273.tif 000028
2016178273.tif 000029
2016178273.tif 000030
2016178273.tif 000031