(57)【要約】  良好な触感の操作感を提供できる駆動制御装置、電子機器、システム、及び駆動制御方法を提供することを課題とする。  駆動制御装置は、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う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、前記操作面への操作入力の移動量が所定の距離に達すると、前記固有振動の強弱を所定の期間だけ切り替える駆動制御部を含む。
2015121972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う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、前記操作面への操作入力の移動量が所定の移動量に達すると、前記固有振動の強弱を所定の期間だけ切り替える駆動制御部を含む駆動制御装置。
【請求項２】
前記所定の期間についての前記固有振動の強弱の切り替えは、前記駆動信号を所定の期間だけオフにする、又は、前記駆動信号を所定の期間だけオンにすることによって行われる、請求項１記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記所定の移動量は、前記ディスプレイパネルに表示される複数の画像の各々の表示領域の幅に対応する、請求項１又は２記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記ディスプレイパネルと、
前記タッチパネルと、
前記振動素子と、
前記ディスプレイパネルに表示される複数の表示画像のうちの所定の第１表示画像を識別する識別データを格納するメモリと、
請求項１乃至３のいずれか一項記載の駆動制御装置と
を含み、
前記タッチパネルへの操作入力によって前記ディスプレイパネルに表示される表示画像がスクロールされて、前記ディスプレイパネルに前記識別データによって識別される前記第１表示画像が表示されると、前記駆動制御部は、前記固有振動の振幅を人間が知覚しない所定振幅以下に設定する、電子機器。
【請求項５】
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、
前記タッチパネルに操作入力を行う操作面に振動を発生させる振動素子と、
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と、
前記固有振動によって前記操作面に生じる定在波の節の位置を表す節位置データを格納するメモリと、
前記操作面への操作入力が行われる位置が、前記節位置データが表す前記節の位置に達すると、前記ディスプレイパネルの表示を切り替える表示切替部と
を含む電子機器。
【請求項６】
前記メモリには、前記ディスプレイパネルに表示される複数の表示画像のうちの所定の第１表示画像を識別する識別データがさらに格納されており、
前記タッチパネルへの操作入力によって前記ディスプレイパネルに表示される表示画像がスクロールされて、前記ディスプレイパネルに前記識別データによって識別される前記第１表示画像が表示されると、前記駆動制御部は、前記固有振動の振幅を人間が知覚しない所定振幅以下に設定する、請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、
前記タッチパネルに操作入力を行う操作面に振動を発生させる振動素子と、
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と、
前記ディスプレイパネルに表示される複数の表示画像のうちの所定の第１表示画像を識別する識別データを格納するメモリと
を含み、
前記タッチパネルへの操作入力によって前記ディスプレイパネルに表示される表示画像がスクロールされて、前記ディスプレイパネルに前記識別データによって識別される前記第１表示画像が表示されると、前記駆動制御部は、前記固有振動の振幅を人間が知覚しない所定振幅以下に設定する、電子機器。
【請求項８】
前記駆動制御部は、前記駆動信号をオフにすることにより、前記固有振動の振幅を人間が知覚しない所定振幅以下に設定する、請求項４、６、又は７記載の電子機器。
【請求項９】
前記駆動信号は、一定の周波数と一定の位相で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ある、請求項４乃至８のいずれか一項記載の電子機器。
【請求項１０】
前記操作面は平面視で長辺と短辺を有する矩形状であり、前記駆動制御部が前記振動素子を振動させることにより、前記操作面の前記長辺の方向に振幅が変化する定在波が生じる、請求項４乃至８のいずれか一項記載の電子機器。
【請求項１１】
請求項４乃至１０のいずれか一項記載の電子機器と、
前記電子機器と通信を行うサーバと
を含むシステムであって、
前記サーバは、前記電子機器からの要求に応じた商品のデータを前記電子機器に送信し、
前記電子機器は、前記サーバから受信する前記データに基づく前記表示画像を前記ディスプレイに表示する、
システム。
【請求項１２】
ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う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、
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、前記操作面への操作入力の移動量が所定の移動量に達すると、前記固有振動の強弱を所定の期間だけ切り替える、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、システム、及び駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示手段と、使用者の操作部位の前記表示手段への接触状態を検出する接触検出手段と、前記表示手段に接触している前記操作部位に対し、所定の触感を与える触感振動を発生させる触感振動発生手段とを備える触感呈示装置がある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
この触感呈示装置は、さらに、前記接触検出手段による検出結果に基づいて、前記触感振動を発生させるための波形データを生成する振動波形データ生成手段を備える。また、この触感呈示装置は、さらに、前記振動波形データ生成手段により生成された前記波形データに対し超音波を搬送波として変調処理を行い、該変調処理により生成された超音波変調信号を、前記触感振動を発生させるための信号として前記触感振動発生手段に出力する超音波変調手段とを備える。【０００４】
また、前記超音波変調手段は、周波数変調又は位相変調のどちらか一方を行う。また、前記超音波変調手段は、更に振幅変調を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の触感呈示装置の超音波の周波数は、可聴帯域より高い周波数（およそ２０ｋＨｚ以上）であればよく、超音波の周波数自体に特に工夫はなされていないため、良好な触感の操作感を提供できないおそれがある。【０００７】
そこで、良好な触感の操作感を提供できる駆動制御装置、電子機器、システム、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】
【０００８】
本発明の実施の形態の駆動制御装置は、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側又は前記表示面とは反対側に配設されるタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う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、前記操作面への操作入力の移動量が所定の距離に達すると、前記固有振動の強弱を所定の期間だけ切り替える駆動制御部を含む。
【発明の効果】
【０００９】
良好な触感の操作感を提供できる駆動制御装置、電子機器、システム、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】
【００１０】
【図１】実施の形態１の電子機器１００を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の電子機器１００を示す平面図である。
【図３】図２に示す電子機器１００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る。
【図５】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６】実施の形態１の電子機器１００の構成を示す図である。
【図７】実施の形態１の電子機器１００のディスプレイパネル１６０に様々な商品が表示されている状態を示す図である。
【図８】実施の形態１の電子機器１００に表示する商品の羅列を示す図である。
【図９】実施の形態１の電子機器１００の動作例を示す図である。
【図１０】実施の形態１の電子機器１００の駆動制御装置３００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。
【図１１】実施の形態１の電子機器１００の変形例による動作例を示す図である。
【図１２】実施の形態１の変形例の電子機器１００Ａの断面を示す図である。
【図１３】実施の形態１の変形例のタッチパッド１６０Ｄの断面を示す図である。
【図１４】実施の形態１の変形例の電子機器１００Ｃを示す図である。
【図１５】実施の形態２の電子機器４００を示す平面図である。
【図１６】実施の形態２の電子機器４００で用いる節１２２の位置を表す座標データを示す図である。
【図１７】実施の形態２の電子機器４００の駆動制御装置３００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。
【図１８】実施の形態３の電子機器５００を示す平面図である。
【図１９】実施の形態３の電子機器５００の動作例を示す図である。
【図２０】実施の形態３の電子機器５００で用いる商品データを示す図である。
【図２１】実施の形態３の電子機器５００の駆動制御装置３００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。
【図２２】実施の形態３の変形例の電子機器５００Ａを示す図である。
【図２３】実施の形態４のシステム９００を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の駆動制御装置、電子機器、システム、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。
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の電子機器１００を示す斜視図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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様々なボタン１０２等の操作部、及び、画像等が表示される。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図２は、実施の形態１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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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１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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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１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。
【００２７】
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）を検出する座標検出部の一例である。
【００２８】
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。
【００２９】
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座標検出部であればよく、例えば、静電容量型又は抵抗膜型の座標検出部であればよい。ここでは、タッチパネル１５０が静電容量型の座標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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
【数１】
2015121972.tif 000003
【００４２】
【数２】
2015121972.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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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が奇数の場合は逆位相で駆動すればよい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
次に、図６を用いて、実施の形態１の電子機器１００の構成について説明する。
【００６２】
図６は、実施の形態１の電子機器１００の構成を示す図である。
【００６３】
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ＩＣ１６１、制御部２００、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０を含む。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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ＩＣ１６１、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
ドライバＩＣ１６１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
駆動制御部２４０は、振幅を表す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。振幅を表す振幅データは、メモリ２５０に格納しておけばよい。
【００７３】
また、実施の形態１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
メモリ２５０は、振幅を表す振幅データ、アプリケーションの種類を表すデータ、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等を表す領域データ、及び振動パターンを表すパターンデータを格納する。また、メモリ２５０の内部では、これらのデータのうち、関連づけが必要なデータ同士については、例えば、識別子等を用いて関連付けてテーブル形式のデータにしておけばよい。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
次に、図７を用いて、実施の形態１の電子機器１００のディスプレイパネル１６０に様々な商品を表示させた状態で、利用者が商品を選択する際の動作について説明する。
【００８４】
図７は、実施の形態１の電子機器１００のディスプレイパネル１６０に様々な商品が表示されている状態を示す図である。図７には、電子機器１００の筐体１１０、タッチパネル１５０、及びディスプレイパネル１６０を示し、トップパネル１２０は省略する。なお、図７では、図２乃至図４と同様のＸＹＺ座標を定義する。
【００８５】
図７では、電子機器１００は、インターネットを通じて絵文字を購買するサイトにアクセスしており、ディスプレイパネル１６０にはサイトからダウンロードした様々な絵文字（商品）が表示される。
【００８６】
図７に示すディスプレイパネル１６０には、アンニュイ（退屈）顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３が表示されている。各絵文字の右側には、絵文字の説明が表示されている。各絵文字のデータ（絵文字データ）は、インターネットを通じてサイトからダウンロードしたものであり、絵文字データには、絵文字の説明を表すデータが付加されている。
【００８７】
また、スター１８３には、オススメの商品であることを表す「オススメ」マークが表示されている。「オススメ」マークを表すデータも絵文字データに付加されている。
【００８８】
各絵文字（商品）は、単位表示領域の中に表示される。ここで、図８を用いて、単位表示領域について説明する。
【００８９】
図８は、実施の形態１の電子機器１００に表示する商品の羅列を示す図である。電子機器１００のディスプレイパネル１６０には、図７に示すように３つの絵文字しか表示されないが、図８では説明の便宜上５つの絵文字を示す。
【００９０】
図８には、スマイル顔１８０、アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、スター１８３、及びクレセントムーン１８４を示す。図８は、説明の便宜上、絵文字データから得られる絵文字を並べて示したものであり、実際の表示状態を表すものではない。
【００９１】
また、図８に示す絵文字の各々を表示する領域（単位表示領域）を１ユニットと称す。このため、図７に示す電子機器１００のディスプレイパネル１６０には、３ユニット分の絵文字（アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３）が表示されていることになる。
【００９２】
図７に示すように、利用者が指先でトップパネル１２０に触れながら、矢印で示すように指をディスプレイパネル１６０のＹ軸負方向側からＹ軸正方向側に移動させて、操作入力の移動量が所定の移動量に達すると、トップパネル１２０に凹凸が存在するような触感を利用者に提供するために、振動素子１４０のオン／オフを切り替える。また、操作入力の移動量が所定量に達すると、表示内容が１ユニット分切り替わる。
【００９３】
図９は、実施の形態１の電子機器１００の動作例を示す図である。図９において、横軸は操作入力による指先の移動量を示し、縦軸は振幅データの振幅値を表す。また、図９の破線の内部には、横軸を時間軸に取って、電子機器１００の動作の一部を拡大して示す。
【００９４】
図９に示すように、電子機器１００では、利用者の指先がトップパネル１２０に触れて指先が移動すると、駆動制御部２４０によって振動素子１４０が駆動されることにより、トップパネル１２０に固有振動が生じる。このときは、トップパネル１２０に振幅Ａ１の固有振動が発生する。なお、図９において、利用者の指先がトップパネル１２０に触れて指先が移動し始めるのは、移動量が０から増大するときである。
【００９５】
そして、電子機器１００の駆動制御部２４０は、指先の移動量が所定の移動量Ｄ１に達する度に、ほんの一瞬だけ振動素子１４０をオフにする。すなわち、駆動制御部２４０は、指先の移動量が所定の移動量Ｄ１に達すると、ほんの一瞬だけ振幅データの振幅をゼロにする。振幅データがゼロになることにより、振幅変調器３２０から出力される駆動信号の振幅はゼロになるため、振動素子１４０がオフにされる。
【００９６】
振動素子１４０をオフにするのは、図９の破線の内部に示すように、期間Ｔ１の間だけである。期間Ｔ１は、例えば、数１０ミリ秒程度である。図９には、指先が移動し続けて、振動素子１４０の駆動が３回オフにされる動作例を示す。
【００９７】
振動素子１４０がオンからオフになると、利用者の指先に掛かる動摩擦力が増大するので、利用者はトップパネル１２０の表面に凸部が存在するように感じる。
【００９８】
ここで、例えば、所定の移動量Ｄ１と、図８に示す絵文字を表示する１ユニットの領域のＹ軸方向の長さとを等しくしておけば、利用者の指先が所定の移動量Ｄ１だけ移動する度に、絵文字が切り替わるとともに、利用者の指先に凸感を提供することができる。
【００９９】
図１０は、実施の形態１の電子機器１００の駆動制御装置３００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。
【０１００】
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も同様であり、駆動制御部２４０は、図１０に示すフローを所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
【０１０１】
まず、処理が開始される前の状態では、ディスプレイパネル１６０には、アプリケーションプロセッサ２２０によって図７に示すように絵文字（アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３）が表示されていることとする。
【０１０２】
駆動制御部２４０は、利用者の指先がトップパネル１２０に触れて移動し始めると、処理をスタートさせる（スタート）。トップパネル１２０に触れている利用者の指先の位置は操作入力の位置であるため、操作入力の位置が変化すると、処理がスタートされることになる。
【０１０３】
ここで、利用者の指先の移動の開始は、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から入力される位置データの変化に基づいて駆動制御部２４０が判定すればよい。
【０１０４】
なお、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化し始めた時点では、アプリケーションプロセッサ２２０にディスプレイパネル１６０の表示内容をスクロールさせない。表示画面がスクロールされる時点については後述する。
【０１０５】
また、ここでは、最初に操作入力が行われる位置の座標と、利用者が選びたい商品を表示する領域の座標との関係は特に問わないため、利用者がトップパネル１２０の表面上のいずれかの位置に触れて、指先を移動し始めれば処理が開始される。
【０１０６】
次いで、駆動制御部２４０は、振幅Ａ１の駆動信号を用いて振動素子１４０を駆動する（ステップＳ１）。これにより、トップパネル１２０に固有振動が生じる。
【０１０７】
次いで、駆動制御部２４０は、操作入力が開始された座標を始点に設定する（ステップＳ２）。操作入力が開始された座標としては、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から最初に入力される位置データを用いればよい。
【０１０８】
次いで、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化しているか否かを判定する（ステップＳ３）。操作入力の位置が変化しているかどうかは、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から入力される位置データが変化しているかどうかで判定すればよい。
【０１０９】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化している（Ｓ３：ＹＥＳ）と判定すると、操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。すなわち、駆動制御部２４０は、Ｄ≧Ｄ１が成立するかどうかを判定する。
【０１１０】
駆動制御部２４０は、Ｄ≧Ｄ１が成立する（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定すると、所定の短期間Ｔ１にわたって駆動信号をオフにする（ステップＳ５）。期間Ｔ１は、例えば、数１０ミリ秒程度であるため、ごく短期間だけトップパネル１２０の超音波帯の固有振動がオフにされる。
【０１１１】
次いで、駆動制御部２４０は、アプリケーションプロセッサ２２０にディスプレイパネル１６０の表示内容を１ユニット分スクロールさせる（ステップＳ６）。これにより、ディスプレイパネル１６０に表示される絵文字が１つ入れ替わる。例えば、図７に示すように、アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３の３つの絵文字がディスプレイパネル１６０に表示されている場合に、図７に矢印で示すようにＹ軸正方向に向かって移動量Ｄ１だけ操作入力が行われると、アンニュイ顔１８１とクレセントムーン１８４が入れ替わる。
【０１１２】
すなわち、ディスプレイ１６０にアンニュイ顔１８１が表示されなくなる代わりに、クレセントムーン１８４が表示されるようになる。
【０１１３】
このように、利用者の操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達すると、ごく短期間だけトップパネル１２０の超音波帯の固有振動がオフにされるとともに、ディスプレイパネル１６０の表示が１ユニット分入れ替わる。
【０１１４】
従って、利用者は、指先の感覚で、ディスプレイパネル１６０に表示される絵文字（商品）が入れ替わったことを知覚することができる。
【０１１５】
なお、ステップＳ３において、操作入力の位置が変化していない（Ｓ３：ＮＯ）と判定すると、駆動制御部２４０は、フローをステップＳ７に進行させて、駆動信号をオフにする（ステップＳ７）。これにより、トップパネル１２０の固有振動はオフにされる。
【０１１６】
次いで、駆動制御部２４０は、一連の処理を終了する（エンド）。なお、処理終了後に、再び利用者の指先がトップパネル１２０に触れて移動し始めると、駆動制御部２４０は、処理をスタートさせる（スタート）。
【０１１７】
また、ステップＳ４において、操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達していない（Ｓ４：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ３にリターンする。
【０１１８】
なお、以上では、操作入力の位置が変化し始めた時点では、ディスプレイパネル１６０の表示内容をスクロールしない形態について説明した。しかしながら、操作入力の位置が変化し始めた時点でディスプレイパネル１６０の表示画面をスクロールしてもよい。そして、操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達し、駆動信号をオフにしてトップパネル１２０の超音波帯の固有振動を短時間停止させた時点で、表示がちょうど１ユニット分入れ替わっているようにしてもよい。
【０１１９】
以上、実施の形態１の電子機器１００によれば、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、利用者に良好な触感の操作感を提供することができる。
【０１２０】
また、実施の形態１の電子機器１００は、正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の振幅のみを振幅変調器３２０で変調することによって駆動信号を生成している。正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の周波数は、トップパネル１２０の固有振動数に等しく、また、この固有振動数は振動素子１４０を加味して設定している。
【０１２１】
すなわち、正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の周波数又は位相を変調することなく、振幅のみを振幅変調器３２０で変調することによって駆動信号を生成している。
【０１２２】
従って、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させることができ、スクイーズ効果による空気層の介在を利用して、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を確実に低下させることができる。また、Sticky-band Illusion効果、又は、Fishbone Tactile Illusion効果により、トップパネル１２０の表面に凹凸が存在するような良好な触感の操作感を利用者に提供することができる。
【０１２３】
また、実施の形態１の電子機器１００及び駆動制御装置３００は、利用者の操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達すると、ごく短い期間Ｔ１だけトップパネル１２０の超音波帯の固有振動をオフにするとともに、ディスプレイパネル１６０の表示を１ユニット分入れ替える。
【０１２４】
従って、利用者が指先の感覚でディスプレイパネル１６０に表示される絵文字（商品）の入れ替えを知覚できる電子機器１００及び駆動制御装置３００を提供することができる。
【０１２５】
なお、所定の移動量Ｄ１は、任意の長さに設定することができるが、ディスプレイパネル１６０に商品を表示する単位表示領域の配列方向における幅（図７に示す１ユニットのＹ軸方向における幅）と同一の長さ、又は、１ユニットの幅に近い長さに設定してもよい。１ユニットの幅に近い長さとは、例えば、１ユニットの幅の約８割から約１．２倍程度の長さである。このような単位表示領域の配列方向における幅と同一の長さ、又は、１ユニットの幅に近い長さは、単位表示領域の幅に対応する長さである。
【０１２６】
また、以上では、トップパネル１２０に凹凸が存在するような触感を利用者に提供するために、振動素子１４０のオン／オフを切り替える形態について説明した。振動素子１４０をオフにするとは、振動素子１４０を駆動する駆動信号が表す振幅値をゼロにすることである。
【０１２７】
しかしながら、このような触感を提供するために、必ずしも振動素子１４０をオンからオフにする必要はない。例えば、振動素子１４０のオフの状態の代わりに、振幅を小さくして振動素子１４０を駆動する状態を用いてもよい。例えば、振幅を１／５程度に小さくすることにより、振動素子１４０をオンからオフにする場合と同様に、トップパネル１２０に凹凸が存在するような触感を利用者に提供してもよい。振幅を利用者（人間）が知覚しない程度の所定振幅以下に設定すれば、振動素子１４０をオフにする場合と同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
この場合は、振動素子１４０の振動の強弱を切り替えるような駆動信号で振動素子１４０を駆動することになる。この結果、トップパネル１２０に発生する固有振動の強弱が切り替えられ、利用者の指先に凹凸が存在するような触感を提供することができる。
【０１２９】
振動素子１４０の振動の強弱を切り替えるために、振動を弱くする際に振動素子１４０をオフにすると、振動素子１４０のオン／オフを切り替えることになる。振動素子１４０のオン／オフを切り替えることは、振動素子１４０を断続的に駆動することである。
【０１３０】
以上、実施の形態によれば、良好な触感の操作感を提供できる駆動制御装置３００、電子機器１００、及び駆動制御方法を提供することができる。
【０１３１】
また、図９では、利用者の指先が移動すると振動素子１４０を駆動してトップパネル１２０に固有振動が生じさせ、指先の移動量が所定の移動量Ｄ１に到達したときに、振動素子１４０をオフにして、トップパネル１２０の表面に凸部が存在する触感を提供する形態について説明した。
【０１３２】
しかしながら、利用者の指先がトップパネル１２０に触れたときに振動素子１４０をオンにせずに、図９に示す駆動パターンとはオン／オフを逆にしてもよい。このような駆動パターンについて図１１を用いて説明する。
【０１３３】
図１１は、実施の形態１の電子機器１００の変形例による動作例を示す図である。図１１において、横軸は操作入力による指先の移動量を示し、縦軸は振幅データの振幅値を表す。また、図１１の破線の内部には、横軸を時間軸に取って、電子機器１００の動作の一部を拡大して示す。
【０１３４】
図１１のように、図９とはオン／オフを逆にした駆動信号を用いて振動素子１４０を駆動すると、操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達する度に振動素子１４０が期間Ｔ１にわたってオンにされる。
【０１３５】
従って、振動素子１４０がオフの状態から期間Ｔ１にわたってオンにされ、期間Ｔ１の終了後に再びオフにされることにより、利用者の指先には、凸部に触れた感触を提供することができる。
【０１３６】
このように、図９とはオン／オフを逆にした駆動信号を用いて振動素子１４０を駆動しても、利用者に指先の感覚でディスプレイパネル１６０に表示される絵文字（商品）の入れ替えを知覚させることができる。
【０１３７】
また、図１１に示す駆動信号の駆動パターンは、図９に示す駆動信号の駆動パターンに比べてオフの期間が長いので、振動素子１４０の駆動に必要な消費電力を低減することができる。
【０１３８】
また、ここで、図１２乃至図１４を用いて実施の形態１の変形例の電子機器１００Ａについて説明する。
【０１３９】
図１２は、実施の形態１の変形例の電子機器１００Ａの断面を示す図である。図１２に示す断面は、図３に示すＡ−Ａ矢視断面に対応する断面である。図１２では図３と同様に直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
【０１４０】
電子機器１００Ａは、筐体１１０Ｂ、トップパネル１２０、パネル１２０Ａ、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１６０Ａ、及び基板１７０を含む。
【０１４１】
電子機器１００Ａは、図３に示す電子機器１００のタッチパネル１５０を裏面側（Ｚ軸負方向側）に設けた構成を有する。このため、図３に示す電子機器１００と比べると、両面テープ１３０、振動素子１４０、タッチパネル１５０、及び基板１７０が裏面側に配設されている。
【０１４２】
筐体１１０Ｂには、Ｚ軸正方向側の凹部１１０Ａと、Ｚ軸負方向側の凹部１１０Ｃとが形成されている。凹部１１０Ａの内部には、ディスプレイパネル１６０Ａが配設され、トップパネル１２０で覆われている。また、凹部１１０Ｃの内部には、基板１７０とタッチパネル１５０が重ねて設けられ、パネル１２０Ａは両面テープ１３０で筐体１１０Ｂに固定され、パネル１２０ＡのＺ軸正方向側の面には、振動素子１４０が設けられている。
【０１４３】
図１２に示す電子機器１００Ａにおいて、パネル１２０Ａへの操作入力に応じて、振動素子１４０のオン／オフを切り替えることによってパネル１２０Ａに超音波帯の固有振動を発生させれば、図３に示す電子機器１００と同様に、利用者が指先の感覚でディスプレイパネル１６０に表示される絵文字（商品）の入れ替えを知覚できる電子機器１００Ａを提供することができる。
【０１４４】
なお、図１２には、裏面側にタッチパネル１５０を設けた電子機器１００Ａを示すが、図３に示す構造と図１２に示す構造とを合わせて、表面側と裏面側とにそれぞれタッチパネル１５０を設けてもよい。
【０１４５】
図１４は、実施の形態１の変形例の電子機器１００Ｃを示す図である。電子機器１００Ｃは、ノートブック型のＰＣ（Personal Computer:パーソナルコンピュータ）である。
【０１４６】
ＰＣ１００Ｃは、ディスプレイパネル１６０Ｃとタッチパッド１６０Ｄを含む。
【０１４７】
図１３は、実施の形態１の変形例の電子機器１００Ｃのタッチパッド１６０Ｄの断面を示す図である。図１３に示す断面は、図３に示すＡ−Ａ矢視断面に対応する断面である。図１３では図３と同様に直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
【０１４８】
タッチパッド１６０Ｄは、図３に示す電子機器１００から、ディスプレイパネル１６０を取り除いた構成を有する。
【０１４９】
このような電子機器１００Ｃにおいて、タッチパッド１６０Ｄへの操作入力に応じて、振動素子１４０のオン／オフを切り替えることによってトップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生させれば、図３に示す電子機器１００と同様に、タッチパッド１６０Ｄへの操作入力の移動量に応じて、利用者の指先に触感を通じて操作感を提供することができる。
【０１５０】
また、ディスプレイパネル１６０Ｃの裏面に振動素子１４０を設けておけば、図３に示す電子機器１００と同様に、ディスプレイパネル１６０Ｃへの操作入力の移動量に応じて、利用者の指先に触感を通じて操作感を提供することができる。
【０１５１】
＜実施の形態２＞
図１５は、実施の形態２の電子機器４００を示す平面図である。実施の形態２の電子機器４００は、実施の形態１の電子機器１００と同様の構成を有するが、駆動制御部２４０による振動素子１４０の駆動方法と、アプリケーションプロセッサ２２０によるディスプレイパネル１６０への表示の切替方法とが実施の形態１の電子機器１００と異なる。
【０１５２】
このため、以下では、電子機器４００が図６に示す電子機器１００と同様の構成を有するものとして、相違点を中心に説明を行う。図１５には、トップパネル１２０、タッチパネル１５０、及びディスプレイパネル１６０の位置を示し、図２乃至４と同様のＸＹＺ座標系を定義する。
【０１５３】
図１５には、電子機器４００のトップパネル１２０に生じる超音波帯の固有振動によって発生する定在波の腹１２１と節１２２を示す。また、図１５の下側の表には、腹（１２１）と節（１２２）が生じる部分におけるトップパネル１２０の動摩擦力（大又は小）と、利用者が指先で知覚する触感（平坦（＿）又は凸）を示す。
【０１５４】
表に示すように、腹では動摩擦力は小さくなり、触感は平坦（＿）になる。また、節では動摩擦力は大きくなり、触感は凸になる。
【０１５５】
このような動摩擦力の違いはスクイーズ効果によるものであり、触感の違いはSticky-band Illusion効果、又は、Fishbone Tactile Illusion効果によるものである。
【０１５６】
従って、図１５に矢印で示すように、定在波の波をなぞるようにタッチパネル１２０に触れた指先をＹ軸方向に移動させると、利用者は、指先を通じて表に示されるような動摩擦力と触感を知覚することができる。
【０１５７】
ここで、実施の形態２の電子機器４００では、図１６に示すような節１２２（図１５参照）の位置を表す座標データを用いる。
【０１５８】
図１６は、実施の形態２の電子機器４００で用いる節１２２の位置を表す座標データを示す図である。
【０１５９】
実施の形態２では、トップパネル１２０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って定在波を生じさせる。定在波は、図４を用いて説明したように、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、長辺方向に存在する定在波の周期数ｋによって決まるトップパネル１２０の固有振動数（共振周波数）で振動素子１４０を駆動することによって発生する。
【０１６０】
従って、トップパネル１２０長辺寸法ｌと周期数ｋが決まれば、腹１２１と節１２２の位置が分かるため、節１２２の位置を表す座標データを求めることができる。
【０１６１】
図１６には、識別子(ID)が001, 002, 003・・・の節１２２について、f(x,y)= f1(x,y), f2(x,y), f3(x,y)・・・で表される座標データが割り当てられており、これらの座標データは、図１５に示す節１２２の位置を表す。
【０１６２】
実施の形態２の電子機器４００は、図１６に示す節１２２の座標データを用いて、図１７に示すような処理を行う。
【０１６３】
図１７は、実施の形態２の電子機器４００の駆動制御装置３００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。
【０１６４】
電子機器４００のＯＳ（Operating System）は、所定の制御周期毎に電子機器４００を駆動するための制御を実行する。このため、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も同様であり、駆動制御部２４０は、図１７に示すフローを所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
【０１６５】
まず、処理が開始される前の状態では、ディスプレイパネル１６０には、アプリケーションプロセッサ２２０によって図７に示すように絵文字（アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３）が表示されていることとする。
【０１６６】
駆動制御部２４０は、利用者の指先がトップパネル１２０に触れて移動し始めると、処理をスタートさせる（スタート）。トップパネル１２０に触れている利用者の指先の位置は操作入力の位置であるため、操作入力の位置が変化すると、処理がスタートされることになる。
【０１６７】
次いで、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が節１２２を越えたかどうかを判定する（ステップＳ２１）。操作入力の位置が節１２２を越えたかどうかの判定は、図１６に示す複数の節１２２の座標データが表す直線のうちのいずれかに対して、操作入力の位置が直線で分割された平面の一方の側から他方の側に移動したかどうかを判定することによって行えばよい。
【０１６８】
なお、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が節１２２を越えたと判定するまで、ステップＳ２１の処理を繰り返し実行する。
【０１６９】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が節１２２を越えた（Ｓ２１：ＹＥＳ）と判定すると、アプリケーションプロセッサ２２０にディスプレイパネル１６０の表示内容を１ユニット分スクロールさせる（ステップＳ２２）。これにより、ディスプレイパネル１６０に表示される絵文字が１つ入れ替わる。例えば、図７に示すように、アンニュイ顔１８１、ハートマーク１８２、及びスター１８３の３つの絵文字がディスプレイパネル１６０に表示されている場合に、図７に矢印で示すようにＹ軸正方向に向かって移動量Ｄ１だけ操作入力が行われると、アンニュイ顔１８１とクレセントムーン１８４が入れ替わる。
【０１７０】
このように、利用者の操作入力の位置が節１２２を跨ぐと、ディスプレイパネル１６０の表示が１ユニット分入れ替わる。
【０１７１】
利用者の指先がトップパネル１２０に触れながら節１２２を跨ぐと、利用者の指先に凸部が存在する触感を提供できるので、利用者は、指先の感覚で、ディスプレイパネル１６０に表示される絵文字（商品）が入れ替わったことを知覚することができる。
【０１７２】
次いで、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。操作入力の位置が変化しているかどうかは、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から入力される位置データが変化しているかどうかで判定すればよい。
【０１７３】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化している（Ｓ２３：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ２１にリターンする。
【０１７４】
また、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化していない（Ｓ２３：ＮＯ）と判定すると、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１７５】
以上、実施の形態２の電子機器４００によれば、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動を発生させて、利用者の指先が節１２２を跨いで利用者の指先に凸部があるような触感が提供されるときにディスプレイパネル１６０の表示内容を１ユニット分入れ替えるので、表示内容を切り替える際に、利用者に良好な触感の操作感を提供することができる。
【０１７６】
凸部があるような触感は、スクイーズ効果による動摩擦係数の低下を利用して、Sticky-band Illusion効果、又は、Fishbone Tactile Illusion効果によって利用者に提供される。
【０１７７】
＜実施の形態３＞
図１８は、実施の形態３の電子機器５００を示す平面図である。実施の形態３の電子機器５００は、実施の形態１の電子機器１００と同様の構成を有するが、駆動制御部２４０による振動素子１４０の駆動方法と、アプリケーションプロセッサ２２０によるディスプレイパネル１６０への表示の切替方法とが実施の形態１の電子機器１００と異なる。
【０１７８】
このため、以下では、電子機器５００が図６に示す電子機器１００と同様の構成を有するものとして、相違点を中心に説明を行う。図１８には、トップパネル１２０、タッチパネル１５０、及びディスプレイパネル１６０の位置を示し、図２乃至４と同様のＸＹＺ座標系を定義する。
【０１７９】
また、図１８には、ハートマーク１８２、スター１８３、及びクレセントムーン１８４を示す。これらの絵文字は、図７及び図８に示すものと同様である。また、ここでは、スター１８３の絵文字は、オススメの商品である。
【０１８０】
図１９は、実施の形態３の電子機器５００の動作例を示す図である。図１９において、横軸は時間を示し、縦軸は振幅データの振幅値を表す。
【０１８１】
電子機器５００は、時刻ｔ０に利用者の指先がトップパネル１２０に触れて指先が移動すると振動素子１４０を駆動し、操作入力の位置の移動に合わせてディスプレイパネル１６０に表示する画面をスクロールする。また、操作入力の移動によって、時刻ｔ１にオススメの商品が表示されると、振動素子１４０を停止する。このとき、電子機器５００は、操作入力の位置と、オススメの商品の表示位置との関係を問わずに、オススメの商品がディスプレイパネル１６０に表示されることによって振動素子１４０を停止する。
【０１８２】
さらに操作入力の位置が移動して、時刻ｔ２にオススメの商品がディスプレイパネル１６０に表示されなくなると、再び振動素子１４０を駆動する。
【０１８３】
振動素子１４０を駆動する（オンにする）と、トップパネル１２０に触れる指先にかかる動摩擦力は小さくなり、振動素子１４０を停止する（オフにする）と、トップパネル１２０に触れる指先にかかる動摩擦力は大きくなる。
【０１８４】
実施の形態５の電子機器５００では、オススメではない（非オススメ）の商品のみがディスプレイパネル１６０に表示されているときは、振動素子１４０をオンにして指先にかかる動摩擦力を小さくすることにより、指先が動き易い状態にする。これにより、画面のスクロールが促される。
【０１８５】
また、ディスプレイパネル１６０にオススメの商品が表示されているときは、振動素子１４０をオフにして指先にかかる動摩擦力を大きくすることにより、オススメの商品がディスプレイパネル１６０にとどまり易い状態にする。
【０１８６】
このようにして、実施の形態３の電子機器５００では、利用者の指先をオススメの商品に誘導する。
【０１８７】
例えば、オススメの商品であるスター１８３がディスプレイパネル１６０に表示されておらず、オススメではない商品のみが表示されている状態は、時刻ｔ０〜ｔ１に対応する。この状態では、振動素子１４０がオンにされることにより、トップパネル１２０に触れる指先にかかる動摩擦力を小さくして、画面のスクロールを促す。
【０１８８】
また、オススメの商品であるスター１８３がディスプレイパネル１６０に表示されている状態は、時刻ｔ１〜ｔ２に対応する。この状態では、振動素子１４０がオフにされることにより、トップパネル１２０に触れる指先にかかる動摩擦力を大きくして、オススメの商品がディスプレイパネル１６０にとどまり易い状態にする。
【０１８９】
図２０は、実施の形態３の電子機器５００で用いる商品データを示す図である。
【０１９０】
図２０に示す商品データは、商品のＩＤ（Identification:識別子）と、オススメフラグとを関連付けたものである。オススメフラグが'１'に設定されることは、商品がオススメ商品であることを表し、オススメフラグが'０'に設定されることは、商品がオススメ商品ではないことを表す。
【０１９１】
ＩＤが001, 002, 003の商品は、ハートマーク１８２、スター１８３、クレセントムーン１８４であり、図２０では、ＩＤが002のスター１８３の絵文字についてオススメフラグが'１'に設定されている。これは、図１８に示すように、スター１８３に"オススメ"の文字が表示されていることに対応する。
【０１９２】
図２１は、実施の形態３の電子機器５００の駆動制御装置３００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。
【０１９３】
電子機器５００のＯＳ（Operating System）は、所定の制御周期毎に電子機器５００を駆動するための制御を実行する。このため、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も同様であり、駆動制御部２４０は、図２１に示すフローを所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
【０１９４】
駆動制御部２４０は、電子機器１００の電源がオンにされることにより、処理をスタートさせる（スタート）。
【０１９５】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。操作入力の位置が変化しているかどうかは、ドライバＩＣ１５１（図６参照）から入力される位置データが変化しているかどうかで判定すればよい。
【０１９６】
駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化している（Ｓ３１：ＹＥＳ）と判定すると、振動素子１４０をオンにする（ステップＳ３２）。これにより、トップパネル１２０には、超音波帯の固有振動が発生する。
【０１９７】
次いで、駆動制御部２４０は、オススメフラグが'１'に設定された商品がディスプレイパネル１６０に表示されているかどうかを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の判定は、アプリケーションプロセッサ２２０によってディスプレイパネル１６０に表示される商品について、図２０に示す商品データでオススメフラグが'１'に設定されているものがあるかどうかを判定することによって行えばよい。
【０１９８】
なお、ディスプレイパネル１６０に表示される各商品の種類を表すデータは、アプリケーションプロセッサ２２０から入手すればよい。この場合に、アプリケーションプロセッサ２２０から商品の種類を表す識別子を入手してもよい。
【０１９９】
駆動制御部２４０は、オススメフラグが'１'に設定されている商品が表示されている（Ｓ３３：ＹＥＳ）と判定すると、振動素子１４０をオフにする（ステップＳ３４）。上述したように、オススメフラグが'１'に設定されている商品が表示されているときは、振動素子１４０をオフにして指先にかかる動摩擦力を大きくすることにより、指先が移動しにくい状態にするためである。
【０２００】
なお、駆動制御部２４０は、ステップＳ３４の処理を終了すると、フローをステップＳ３３にリターンする。
【０２０１】
また、駆動制御部２４０は、ステップＳ３３でオススメフラグが'１'に設定されている商品が表示されていない（Ｓ３３：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ３１にリターンする。
【０２０２】
なお、駆動制御部２４０は、ステップＳ３１において、操作入力の位置が変化していない（Ｓ３１：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ３５に進行させて、振動素子１４０をオフにする（ステップＳ３５）。駆動制御部２４０は、ステップＳ３５の処理を終えると、フローをステップＳ３１にリターンする。これにより、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が変化していると判定するまで、ステップＳ３１の処理を繰り返し実行することになる。
【０２０３】
以上、実施の形態３の電子機器５００によれば、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、利用者に良好な触感の操作感を提供しつつ、所望の商品がディスプレイパネル１６０に表示されるように利用者の操作を誘導することができる。
【０２０４】
所望の商品がディスプレイパネル１６０に表示されるように利用者の操作を誘導するために、スクイーズ効果による動摩擦係数の変化を利用しており、利用者にはSticky-band Illusion効果、又は、Fishbone Tactile Illusion効果による凹凸の触感が提供される。
【０２０５】
なお、以上の実施の形態３で説明した手法は、実施の形態１、２に追加することが可能である。例えば、実施の形態１において、利用者の操作入力の移動量Ｄが所定の移動量Ｄ１に達すると、ごく短い期間Ｔ１だけトップパネル１２０の超音波帯の固有振動をオフにするとともに、ディスプレイパネル１６０の表示を１ユニット分入れ替える。そして、この場合に、所望の商品がディスプレイパネル１６０に表示されるように利用者の操作を誘導するために、オススメの商品がディスプレイパネル１６０に表示されると、振動素子１４０をオフにして利用者の指先に掛かる動摩擦力を大きくすればよい。
【０２０６】
また、実施の形態２において、利用者の指先が節１２２を跨いで利用者の指先に凸部があるような触感を提供するときにディスプレイパネル１６０の表示内容を１ユニット分入れ替えることに加えて、実施の形態３による処理を行ってもよい。この場合に、所望の商品がディスプレイパネル１６０に表示されるように利用者の操作を誘導するために、オススメの商品がディスプレイパネル１６０に表示されると、振動素子１４０をオフにして利用者の指先に掛かる動摩擦力を大きくすればよい。
【０２０７】
図２２は、実施の形態３の変形例の電子機器５００Ａを示す図である。電子機器５００Ａのディスプレイパネル１６０の単位表示領域５０１、５０２、５０３のうち、単位表示領域５０１及び５０２には、広告以外の内容が表示されている。また、単位表示領域５０３には、広告内容が表示されている。
【０２０８】
実施の形態３の変形例の電子機器５００Ａでは、図２０に示すオススメフラグの代わりに、表示内容が広告であるかどうかを表す広告フラグを用い、広告内容を表す単位表示領域について広告フラグを'１'に設定する。そして、ディスプレイパネル１６０に広告内容を表す単位表示領域５０３が表示されると、振動素子１４０をオフにして、ディスプレイパネル１６０に単位表示領域５０３がとどまり易い状態にする。このようにして、利用者を広告内容に誘導してもよい。
【０２０９】
＜実施の形態４＞
図２３は、実施の形態４のシステム９００を示す図である。
【０２１０】
システム９００は、電子機器１００とサーバ７００を含む。サーバ７００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)７１０とメモリ７２０を含む情報処理装置であり、絵文字を購買するサイトが利用しているものである。このため、メモリ７２０には絵文字のデータが格納されている。
【０２１１】
電子機器１００は、インターネット９１０を介してサーバ７００にアクセスしており、ディスプレイパネル１６０にはサイトからダウンロードした様々な絵文字（商品）が表示される。
【０２１２】
利用者は、インターネット９１０を通じてサイトのサーバ７００からダウンロードした
絵文字を購入することができる。このとき、サーバ７００は、電子機器１００からインターネット９１０を介して送信される要求に応じて、絵文字のデータを電子機器１００に送信する。これにより、電子機器１００では、好みの絵文字をダウンロードすることができる。
【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、システム、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、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、４００、５００、５００Ａ  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】
2015121972.tif 000005
【図２】
2015121972.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015121972.tif 000011
【図８】
2015121972.tif 000012
【図９】
2015121972.tif 000013
【図１０】
2015121972.tif 000014
【図１１】
2015121972.tif 000015
【図１２】
2015121972.tif 000016
【図１３】
2015121972.tif 000017
【図１４】
2015121972.tif 000018
【図１５】
2015121972.tif 000019
【図１６】
2015121972.tif 000020
【図１７】
2015121972.tif 000021
【図１８】
2015121972.tif 000022
【図１９】
2015121972.tif 000023
【図２０】
2015121972.tif 000024
【図２１】
2015121972.tif 000025
【図２２】
2015121972.tif 000026
【図２３】
2015121972.tif 000027
【国際調査報告】
2015121972.tif 000028
2015121972.tif 000029
2015121972.tif 000030
2015121972.tif 000031