(57)【要約】  触感呈示装置（３００）は、複数のタッチが検出されたときのパネル（１０１）の状態を示す情報と、複数のタッチ位置においてパネル（１０１）に接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報を取得するタッチ情報取得部（１０５）と、第１タッチ位置でパネル（１０１）が触感信号に従って振動し、かつ第２タッチ位置でパネル（１０１）が第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（１０２）を駆動するための信号であって、各アクチュエータ（１０２）から第１タッチ位置および第２タッチ位置の各々までの伝達特性であってタッチ情報に対応するパネル（１０１）の伝達特性を用いて生成された信号を駆動信号として取得する駆動信号取得部（３０１）とを備える。
2014083751.tif 000002
【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位置取得部と、
前記複数のタッチが検出されたときの前記パネルの状態を示す情報と、前記複数のタッチ位置において前記パネルに接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報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、予め定められた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前記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タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて生成された信号を、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】
前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置において前記パネルにそれぞれ掛けられた荷重のうちの少なくとも１つを示す荷重情報を含む前記タッチ情報を取得する、
請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項３】
前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置における前記パネルと前記複数の物体との接触面積のうちの少なくとも１つを示す接触面積情報を含む前記タッチ情報を取得する、
請求項１または２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置においてそれぞれ接触している複数の物体のうちの少なくとも１つの硬さを示す硬さ情報を含む前記タッチ情報を取得する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項５】
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、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であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて算出するフィルタ算出部を備え、
前記駆動信号取得部は、前記フィルタを用いて前記触感信号をフィルタ処理することにより前記駆動信号を取得する、
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】
前記フィルタ算出部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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、前記フィルタを算出する、
請求項５に記載の触感呈示装置。
【請求項７】
前記フィルタ算出部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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、前記フィルタを算出する、
請求項５に記載の触感呈示装置。
【請求項８】
前記フィルタ算出部は、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伝達特性であって、前記タッチ情報のうちの前記第２タッチ位置に関する情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて、前記フィルタを算出する、
請求項５〜７のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項９】
前記触感呈示装置は、さらに、
取得された前記タッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を取得する伝達特性取得部と、
取得された前記複数の伝達特性を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間する伝達特性補間部とを備え、
前記フィルタ算出部は、補間された前記伝達特性を用いて前記フィルタを算出する、
請求項５〜８のいずれか１項に記載の触感呈示装置。
【請求項１０】
前記伝達特性補間部は、取得された前記複数の伝達特性の線形結合を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間する、
請求項９に記載の触感呈示装置。
【請求項１１】
前記伝達特性補間部は、取得された前記複数の伝達特性の各周波数における振幅および位相と前記タッチ情報に類似する複数のタッチ情報とを用いて多項式近似を行い、前記多項式近似よって得られた多項式を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間する、
請求項９に記載の触感呈示装置。
【請求項１２】
パネル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位置取得ステップと、
前記複数のタッチ位置の中から、予め定められた触感信号が示す振動により触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定ステップと、
前記複数のタッチが検出されたときの前記パネルの状態を示す情報と、前記複数のタッチ位置において前記パネルに接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報を取得するタッチ情報取得ステップと、
前記第１タッチ位置で前記パネルが前記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タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて生成された信号を、駆動信号として取得する駆動信号取得ステップと、
前記駆動信号に基づいて前記各アクチュエータを駆動する駆動ステップとを含む、
触感呈示方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の触感呈示方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【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
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「赤外線方式タッチパネルにおける接触面積を利用した押し込み操作の基礎検討」内藤真樹他、情報処理学会  全国大会講演論文集  第７１回  平成２１年（４）,“４−１７３”−“４−１７４”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術では、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することが難しい場合がある。【０００９】
そこで、本発明は、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することができる触感呈示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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位置取得部と、前記複数のタッチが検出されたときの前記パネルの状態を示す情報と、前記複数のタッチ位置において前記パネルに接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報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、予め定められた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前記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タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて生成された信号を、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駆動信号に基づいて前記パネルを振動させる。【００１１】
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】
【００１２】
本発明の一態様に係る触感呈示装置よれば、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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の一例を示す図である。
【図４】図４は、荷重による伝達特性の変化を示す図である。
【図５】図５は、アクチュエータからパネル上の点に振動が伝播する経路を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ＴＳＰ信号の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ＴＳＰ応答の一例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ＴＳＰ信号の逆関数の一例を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄ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７】図７は、実施の形態１における伝達特性記憶部が記憶する伝達特性の一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、触感信号記憶部に記憶する触感信号の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、触感信号記憶部に記憶する触感信号の一例を示す図である。
【図９】図９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１０】図１０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１１】図１１は、実施の形態１におけるパネルに表示された画像の具体例を示す図である。
【図１２】図１２は、フィルタの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、駆動信号の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１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１５】図１５は、比較例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１６】図１６は、実施の形態１の変形例２における伝達特性記憶部が記憶する伝達特性の一例を示す図である。
【図１７】図１７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１８】図１８は、補間により得られた伝達特性の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、周波数毎の補間により得られた伝達特性を示す図である。
【図２０】図２０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２１】図２１は、一実施の形態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２２】図２２は、一実施の形態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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（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。
【００１６】
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いずれかのタッチ位置のみに触感を呈示することは難しい。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
そこで、パネルの周縁部に配置された複数のアクチュエータを、複数のタッチ位置および複数のアクチュエータ間のパネルの伝達特性に基づいて制御することにより、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考えられる。例えば、触感を呈示したい位置ではパネルの振動が腹となり、触感を呈示したくない位置ではパネルの振動が節となるように、各アクチュエータが制御される。
【００２１】
しかし、この場合、ユーザはパネル上をタッチしているため、タッチ位置にはタッチによる荷重が掛かる。すると、タッチ位置に荷重が掛からない場合と比較して、各アクチュエータから各タッチ位置までのパネルの振動の系が変化する。つまり、タッチによって、パネルの伝達特性に変化が生じる。このパネルの伝達特性の変化を考慮して各アクチュエータを制御しなければ、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することが難しい。例えば、タッチによるパネルへの荷重が考慮されていない伝達特性に基づいてアクチュエータを制御しても、触感を呈示したくないタッチ位置においても触感が呈示されてしまう場合がある。
【００２２】
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位置取得部と、前記複数のタッチが検出されたときの前記パネルの状態を示す情報と、前記複数のタッチ位置において前記パネルに接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報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、予め定められた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前記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タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて生成された信号を、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駆動信号に基づいて前記パネルを振動させる。
【００２３】
この構成によれば、タッチ情報に対応するパネルの伝達特性を用いて生成された信号を駆動信号として取得することができる。したがって、タッチによるパネルの伝達特性の変化に適応してパネルを振動させることができ、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することが可能となる。具体的には、第１タッチ位置において触感信号に基づく振動をパネルに与え、第２タッチ位置において第１タッチ位置よりもパネルの振動を抑制することができる。例えば、第２タッチ位置におけるパネルの振動の振幅を、人間が触覚により感知しない程度の振幅（例えば１μｍ以下）に抑制することができる。この場合、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触感をほぼ呈示しないことができる。
【００２４】
さらに、この構成によれば、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振動を与え、第２タッチ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。
【００２５】
また、例えば、前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置において前記パネルにそれぞれ掛けられた荷重のうちの少なくとも１つを示す荷重情報を含む前記タッチ情報を取得してもよい。
【００２６】
この構成によれば、複数のタッチ位置においてパネルにそれぞれ掛けられた荷重のうちの少なくとも１つを示す荷重情報を含むタッチ情報を取得することができる。したがって、パネルの伝達特性に変化を与える荷重に対応するパネルの伝達特性を用いて生成された駆動信号を用いてパネルを振動させることができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【００２７】
また、例えば、前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置における前記パネルと前記複数の物体との接触面積のうちの少なくとも１つを示す接触面積情報を含む前記タッチ情報を取得してもよい。
【００２８】
この構成によれば、複数のタッチ位置におけるパネルと複数の物体との接触面積のうちの少なくとも１つを示す接触面積情報を含むタッチ情報を取得することができる。したがって、パネルの伝達特性に変化を与える接触面積に対応するパネルの伝達特性を用いて生成された駆動信号を用いてパネルを振動させることができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【００２９】
また、例えば、前記タッチ情報取得部は、前記複数のタッチ位置においてそれぞれ接触している複数の物体のうちの少なくとも１つの硬さを示す硬さ情報を含む前記タッチ情報を取得してもよい。
【００３０】
この構成によれば、複数のタッチ位置においてそれぞれ接触している複数の物体のうちの少なくとも１つの硬さを示す硬さ情報を含むタッチ情報を取得することができる。したがって、パネルの伝達特性に変化を与えるタッチ物体の硬さに対応するパネルの伝達特性を用いて生成された駆動信号を用いてパネルを振動させることができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【００３１】
また、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、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であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて算出するフィルタ算出部を備え、前記駆動信号取得部は、前記フィルタを用いて前記触感信号をフィルタ処理することにより前記駆動信号を取得してもよい。
【００３２】
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。
【００３３】
また、例えば、前記フィルタ算出部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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、前記フィルタを算出してもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
また、例えば、前記フィルタ算出部は、前記各アクチュエータから前記第１タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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タッチ位置までの前記タッチ情報に対応する伝達特性と前記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、前記フィルタを算出してもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
また、例えば、前記フィルタ算出部は、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伝達特性であって、前記タッチ情報のうちの前記第２タッチ位置に関する情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて、前記フィルタを算出してもよい。
【００３８】
この構成によれば、タッチ情報のうちの第２タッチ位置に関する情報に対応する伝達特性を用いてフィルタを算出することができる。したがって、第１タッチ位置に関する情報および第２タッチ位置に関する情報の組合せに対応する伝達特性を取得しなくてもよいので、予め記憶される伝達特性の数を削減することができる。つまり、伝達特性を記憶するための記憶容量を削減することができる。また、第１タッチ位置に関する情報に対応する伝達特性を用いる場合よりも、第２タッチ位置におけるパネルの振動を抑制することができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【００３９】
また、例えば、前記触感呈示装置は、さらに、取得された前記タッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を取得する伝達特性取得部と、取得された前記複数の伝達特性を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間する伝達特性補間部とを備え、前記フィルタ算出部は、補間された前記伝達特性を用いて前記フィルタを算出してもよい。
【００４０】
この構成によれば、取得されたタッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を用いて、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間することができる。したがって、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を取得できない場合に、取得されたタッチ情報に適した伝達特性を補間により得ることができる。つまり、より正確な伝達特性を得ることができるので、より適切な触感を呈示することが可能となる。また、予め記憶される伝達特性の数を削減することもでき、伝達特性を記憶するための記憶容量を削減することが可能となる。
【００４１】
また、例えば、前記伝達特性補間部は、取得された前記複数の伝達特性の線形結合を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間してもよい。
【００４２】
また、例えば、前記伝達特性補間部は、取得された前記複数の伝達特性の各周波数における振幅および位相と前記タッチ情報に類似する複数のタッチ情報とを用いて多項式近似を行い、前記多項式近似よって得られた多項式を用いて、取得された前記タッチ情報に対応する伝達特性を補間してもよい。
【００４３】
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コンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの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。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
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。
【００４６】
（実施の形態１）
「触感呈示装置の構成」
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の構造の一例を示す。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。
【００４７】
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、タッチ位置取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、タッチ情報取得部１０５と、伝達特性記憶部１０６と、伝達特性取得部１０７と、フィルタ算出部１０８と、触感信号記憶部１０９と、フィルタ処理部１１０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。
【００４８】
＜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。
【００４９】
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。
【００５０】
なお、パネル１０１の下方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１２０を設置することにより、ＧＵＩによるインターフェースを実現できる。
【００５１】
＜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。
【００５２】
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。
【００５３】
本実施の形態では、アクチュエータ１０２の数は、例えば、タッチ位置取得部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。つまり、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
＜タッチ位置取得部１０３＞
タッチ位置取得部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（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。つまり、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部１０３は、複数のタッチ位置の座標を取得する。
【００５７】
タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部１０３が感圧方式のマルチタッチパネルで構成される場合、タッチ位置取得部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。
【００５８】
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。
【００５９】
なお、タッチ位置取得部１０３がマルチタッチパネルで構成される場合、パネル１０１とタッチ位置取得部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、タッチ位置取得部１０３とパネル１０１とは１つの部材として形成されてもよい。
【００６０】
また、図３に示すように、パネル１０１あるいはタッチ位置取得部１０３の下方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１２０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１２０が設置される必要はない。
【００６１】
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だけではなく、ユーザによって操作されるペン等がパネル１０１に接触している位置を含んでもよい。
【００６２】
＜触感呈示決定部１０４＞
触感呈示決定部１０４は、複数のタッチ位置の中から、予め定められた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（以後、「呈示位置」とも呼ぶ）を決定する。さらに、触感呈示決定部１０４は、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）を決定する。
【００６３】
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。
【００６４】
＜タッチ情報取得部１０５＞
タッチ情報取得部１０５は、タッチ情報を取得する。タッチ情報は、複数のタッチが検出されたときのパネル１０１の状態を示す情報と、複数のタッチ物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含む。タッチ物体とは、複数のタッチ位置においてパネル１０１に接触している物体である。具体的には、タッチ物体は、例えば、ユーザの指あるいはスタイラスペンなどである。
【００６５】
パネル１０１の状態とは、例えば、タッチによってパネル１０１に掛けられた荷重、パネル１０１とタッチ物体との接触面積、パネル１０１の温度、あるいはパネル１０１の姿勢などを示す。また、タッチ物体の特性とは、例えば、タッチ物体の硬さ、形状、大きさまたは振動特性などを示す。これらのパネル１０１の状態、およびタッチ物体の特性に応じてパネル１０１の伝達特性は変化する。
【００６６】
例えば、タッチ情報取得部１０５は、複数のタッチ位置においてパネル１０１にそれぞれ掛けられた荷重のうちの少なくとも１つを示す荷重情報を含むタッチ情報を取得してもよい。また例えば、タッチ情報取得部１０５は、複数のタッチ位置におけるパネル１０１と複数のタッチ物体との接触面積のうちの少なくとも１つを示す接触面積情報を含むタッチ情報を取得してもよい。また例えば、タッチ情報取得部１０５は、複数のタッチ位置においてそれぞれ接触している複数の物体のうちの少なくとも１つの硬さを示す硬さ情報を含むタッチ情報を取得してもよい。
【００６７】
つまり、タッチ情報は、荷重情報、接触面積情報、および硬さ情報のうちの少なくとも１つを含んでもよい。すなわち、タッチ情報は、荷重情報、接触面積情報、および硬さ情報の１つまたは任意の組合せを含んでもよい。
【００６８】
ここで、タッチ情報取得部１０５が荷重情報を含むタッチ情報を取得する場合のタッチ情報取得部１０５の具体的構成の一例について説明する。タッチ情報取得部１０５は、例えば、図３に示すように、パネル１０１の下面の四隅に配置された各荷重センサ１２１の出力値を用いて、各タッチ位置における荷重を推定する。以下に、荷重センサ１２１を用いて各タッチ位置における荷重を推定する方法について説明する。
【００６９】
始めに、タッチ位置が１点の場合について説明する。各荷重センサの出力値Ｓjは、タッチ位置ＰiおよびＰiに掛かる荷重Ｗiによって変動する。このとき、各荷重センサの出力値Ｓjについて、タッチ位置Ｐiによる影響を線形回帰直線により近似することにより式１の関係が得られる。
【００７０】
【数１】
2014083751.tif 000003
【００７１】
式１において、ｐxiおよびｐyiはタッチ位置Ｐiのｘ座標およびｙ座標をそれぞれ示し、Ａj＝［ａj1  ａj2  ａj3］は回帰係数を示す。
【００７２】
以上より、タッチ位置が１点の場合には、タッチ位置Ｐiにおける荷重Ｗiは、荷重センサの出力値Ｓj、タッチ位置Ｐiおよび係数Ａjを用いて、式２に示すように推定される。
【００７３】
【数２】
2014083751.tif 000004
【００７４】
次に、タッチ位置が２点以上の場合について説明する。タッチ位置Ｐiにおける荷重が荷重センサの出力値Ｓjへ与える影響を係数Ｃjiと表した場合、係数Ｃjiは、式３のように表すことができる。
【００７５】
【数３】
2014083751.tif 000005
【００７６】
各荷重センサの出力値Ｓjは、複数のタッチ位置Ｐiにおける荷重が与える影響の和として表現できるため、式４のように表現できる。
【００７７】
【数４】
2014083751.tif 000006
【００７８】
このとき、係数行列Ｃの一般逆行列をＣ*とすると、各タッチ位置Ｐiの荷重Ｗiは、式５により算出できる。
【００７９】
【数５】
2014083751.tif 000007
【００８０】
なお、式５では、Ｍ≧Ｎのときに荷重Ｗiを算出できる。
【００８１】
以上の方法により、タッチ情報取得部１０５は、パネル１０１の周縁部に設置した荷重センサ１２１を用いて、各タッチ位置における荷重を推定することができる。
【００８２】
タッチ位置におけるタッチの接触面積を示す接触面積情報がタッチ情報として取得される場合には、タッチ情報取得部１０５は、例えば、赤外線方式のタッチパネルを用いて、各タッチ位置における接触面積を取得する。赤外線方式のタッチパネルでは、タッチ位置における接触面積とタッチ時の押し込み力とを推定できる（非特許文献１を参照）。
【００８３】
なお、タッチ情報取得部１０５は、このように赤外線方式のタッチパネルを用いて得られた各タッチ位置における接触面積および押し込み力から、各タッチ位置における荷重を推定してもよい。
【００８４】
タッチ物体の硬さを示す硬さ情報がタッチ情報として取得される場合には、タッチ情報取得部１０５は、例えば、タッチ物体がパネル１０１にタッチした際のパネル１０１の振動周波数を用いて、タッチ物体の硬さを推定する。一般的に、タッチの衝撃によるパネル１０１の振動周波数が高いほどタッチ物体は硬い傾向にある。
【００８５】
ここで、タッチ物体の硬さは、例えば、ユーザの指の腹部分（つまり指紋のある部分）と比較して、どれぐらい硬いかを示す値を用いて表される。具体的には、タッチの硬さは、例えば、指の腹部分でパネル１０１をタッチしたときの振動周波数（予め計測された振動周波数）に対する、タッチ物体でパネル１０１をタッチしたときの振動周波数の比で表わされる。この場合、タッチ物体が指の腹部分よりも硬い物体（例えばスタイラスペン）であるときには、タッチ物体の硬さを表す値は「１」より大きくなる。一方、タッチ物体が指の腹部分よりも柔らかい物体である場合、タッチ物体の硬さを表す値は「１」より小さくなる。
【００８６】
なお、タッチ情報取得部１０５は、荷重情報、接触面積情報または硬さ情報に加えて、パネル１０１の温度を示す温度情報またはパネル１０１の姿勢を示す姿勢情報を含むタッチ情報を取得してもよい。パネル１０１の姿勢は、例えば、基準面（例えば水平面）に対するパネル１０１の傾きで表される。つまり、タッチ情報は、温度情報または姿勢情報を含んでもよい。
【００８７】
パネル１０１の温度が異なれば、パネル１０１の振動特性も異なる。つまり、パネル１０１の温度に応じてパネル１０１の振動特性は変化する。また、パネル１０１が水平面に対して平行な場合のパネル１０１の振動特性と、パネル１０１が水平面に対して垂直な場合の振動特性とは異なる。つまり、パネル１０１の姿勢に応じて、パネル１０１の振動特性は変化する。
【００８８】
タッチ情報が温度情報を含む場合、タッチ情報取得部１０５は、パネル１０１の下面に設置された温度センサ等から、パネル１０１の温度情報を取得すればよい。また、タッチ情報が姿勢情報を含む場合、タッチ情報取得部１０５は、パネル１０１の下面に設置されたジャイロセンサ等から、パネル１０１の姿勢情報を取得すればよい。
【００８９】
＜伝達特性記憶部１０６＞
伝達特性記憶部１０６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１０６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タッチ情報毎に記憶している。つまり、伝達特性記憶部１０６は、パネル１０１上の複数の位置、複数のアクチュエータ１０２およびタッチ情報の各組合せに対応する伝達特性を記憶している。
【００９０】
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。
【００９１】
ここで、伝達特性とタッチ位置およびタッチ情報との関係について説明する。
【００９２】
アクチュエータ１０２が駆動することにより、アクチュエータ１０２の近傍のパネル１０１部分が振動する。そして、アクチュエータ１０２の近傍のパネル１０１部分の振動が呈示位置までパネル１０１を伝播していく。その結果、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することができる。
【００９３】
しかしながら、ユーザがパネル１０１上をタッチしているときには、パネル１０１を伝播する振動は、タッチの影響を受ける。そのため、ユーザがパネル１０１上をタッチしていない場合と比較して、アクチュエータ１０２からタッチ位置までの振動の系は異なる。つまり、タッチ位置における荷重または接触面積などにより、パネル１０１の伝達特性に変化が生じる。
【００９４】
よって、より適切な触感をユーザに呈示するためには、タッチがパネル１０１の伝達特性に与える影響が考慮された伝達特性を用いることが望ましい。つまり、伝達特性は、例えば、荷重情報、接触面積情報または硬さ情報毎に記憶されることが望ましい。
【００９５】
以下に、図４を用いて、パネル１０１上に掛かる荷重と伝達特性との関係について説明する。図４は、パネル１０１上に掛かる荷重と伝達特性との関係を示す。図４に示すグラフでは、パネル１０１上に掛かる荷重は、パネル１０１に置かれた分銅の重さで表されている。
【００９６】
図４より、パネル１０１上に荷重が掛けられていない状態（分銅の重さ：０ｇ）の伝達特性と、荷重が掛けられている状態（分銅の重さ：１０ｇ又は２０ｇ）の伝達特性が異なっていることがわかる。具体的には、分銅の重さ１０ｇにてピークの振幅値となる周波数値は、分銅の重さ０ｇにてピークの振幅値となる周波数値より小さいことがわかる。また、分銅の重さ２０ｇにてピークの振幅値となる周波数値は、分銅の重さ１０ｇにてピークの振幅値となる周波数値より小さいことがわかる。つまり、パネル１０１上に掛けられた荷重が大きいほど、ピークの周波数が低周波数側に移動する傾向にある。
【００９７】
さらに、２００Ｈｚ以上の周波数帯域では、パネル１０１上に荷重が掛けられていない状態の振幅値が、パネル１０１上に荷重が掛けられている状態の振幅値よりも大きいことがわかる。つまり、高周波数帯域では、パネル１０１上に掛けられた荷重が大きいほど、振幅の強度が低下する傾向にある。以上の通り、パネル１０１上に掛けられている荷重によって、パネル１０１の伝達特性が変化する。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、伝達特性記憶部１０６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タッチ情報（例えば荷重値）毎に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１０６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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
以下に、伝達特性記憶部１０６に記憶される伝達特性について、さらに詳細に説明する。
【０１０２】
ここで、伝達特性記憶部１０６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個の伝達特性をタッチ情報毎に記憶しているとして説明する。
【０１０３】
図５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。
【０１０４】
図５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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
ＴＳＰは、式（６）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６Ａは、ＴＳＰの一例を示す。
【０１０９】
【数６】
2014083751.tif 000008
【０１１０】
式（６）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。
【０１１１】
式（６）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６Ｂは、ＴＳＰ応答の一例を示す。
【０１１２】
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（７）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。
【０１１３】
【数７】
2014083751.tif 000009
【０１１４】
式（７）において、Ｈ-1（ｎ）は、ＴＳＰの逆関数を表す。図６Ｃは、ＴＳＰの逆関数の一例を示す。また、図６Ｄは、図６ＢのＴＳＰ応答から算出されるインパルス応答の一例を示す。
【０１１５】
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タッチ情報毎に行うことにより、タッチ情報毎に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個のタッチ情報毎の伝達特性が伝達特性記憶部１０６に記憶される。
【０１１６】
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。
【０１１７】
以下に、タッチ情報が荷重情報を含み、アクチュエータの数が２個（Ｍ＝２）であり、かつ、タッチ位置の数が２個（Ｎ＝２）である場合に、伝達特性記憶部１０６に記憶される伝達特性を、図７を用いて具体的に説明する。
【０１１８】
図７は、実施の形態１における伝達特性記憶部１０６がタッチ情報毎に記憶する伝達特性の一例を示す。この例では、伝達特性記憶部１０６は、アクチュエータ１０２（ａｃｔｕａｔｏｒ）、２つのタッチ位置（ｐｏｓｉｔｉｏｎ１、ｐｏｓｉｔｉｏｎ２）および２つのタッチ位置における荷重（ｗｅｉｇｈｔ１、ｗｅｉｇｈｔ２）の組合せに対応付けられた伝達特性（ｔｒａｎｓ．  ｆｕｎｃ．）を記憶している。荷重は、通常のタッチにより生じる荷重値の範囲内で複数種類用意される。荷重の種類数は特に限定するものではない。荷重の種類数は、記憶容量などに基づいて決定されればよい。例えば、０ｇ重から１００ｇ重まで１０ｇ重単位で１１種類の荷重に対して伝達特性が記憶されてもよい。あるいは、低荷重値の分解能（刻み幅）が小さくなり、高荷重値の分解能（刻み幅）が大きくなるように設定された荷重値ごとに伝達特性が記憶されてもよい。これにより、通常のタッチにおいて発生する小さな荷重値の分解能を細かくできるとともに、異常なタッチにおいて発生する大きな荷重値に対応する伝達特性を記憶することもできる。
【０１１９】
＜伝達特性取得部１０７＞
伝達特性取得部１０７は、伝達特性記憶部１０６に記憶されている複数の伝達特性の中から、タッチ位置取得部１０３により取得されたタッチ位置およびタッチ情報取得部１０５により取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を取得する。つまり、伝達特性取得部１０７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、タッチ情報に応じて伝達特性記憶部１０６から読み出す。
【０１２０】
具体的には、伝達特性取得部１０７は、タッチ位置取得部１０３により取得された２以上のタッチ位置（Ｐ1（ｘ1，ｙ1），Ｐ2（ｘ2，ｙ2），・・・，Ｐi（ｘi，ｙi），・・・，ＰN（ｘN，ｙN））と、タッチ情報取得部１０５により取得された、２以上のタッチ位置の各々における荷重（ｗ1，ｗ2，・・・，ｗn）とに基づいて、タッチ情報に対応する伝達特性であって各アクチュエータ（Ａ1，Ａ2，・・・，Ａj，・・・，ＡM）からの各タッチ位置までの伝達特性を取得する。例えば、タッチ位置がＮ個であり、アクチュエータがＭ個である場合、伝達特性取得部１０７は、Ｎ×Ｍ個の伝達特性ｇijを取得する。このようにして得られた伝達特性ｇijは、Ｎ個のタッチ位置およびタッチ情報を包含している。
【０１２１】
＜フィルタ算出部１０８＞
フィルタ算出部１０８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算出する。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を駆動するための信号である。
【０１２２】
つまり、フィルタ算出部１０８は、伝達特性取得部１０７により取得された伝達特性を用いて、タッチ位置取得部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。より具体的なフィルタの算出方法については後述する。
【０１２３】
＜触感信号記憶部１０９＞
触感信号記憶部１０９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１０９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。
【０１２４】
図８Ａおよび図８Ｂ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１０９は、例えば、図８Ａおよび図８Ｂに示すような触感信号を記憶している。
【０１２５】
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、パネル１０１を効率的に振動させることができ、エネルギー効率を向上させることが可能となる。
【０１２６】
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（８）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８Ａに示すような触感信号ｓ（ｎ）が生成される。
【０１２７】
【数８】
2014083751.tif 000010
【０１２８】
ここで、Ｔｓは、サンプリング周期を表す。図８Ａ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。
【０１２９】
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（８）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。
【０１３０】
なお、周波数ｆｃは、人間が触感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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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１０９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。
【０１３３】
＜フィルタ処理部１１０＞
フィルタ処理部１１０は、フィルタ算出部１０８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１０９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。
【０１３４】
各アクチュエータ１０２は、このようにフィルタ処理部１１０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。
【０１３５】
「触感呈示装置の動作」
次に、以上のように構成された触感呈示装置１００の動作に関して具体的に説明する。図９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１０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。
【０１３６】
＜ステップＳ１０１＞
まず、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部１０３は、図１０に示す２つのタッチ位置Ｐ1、Ｐ2を取得する。
【０１３７】
具体的には、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部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、タッチ位置取得部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。
【０１３８】
＜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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
例えば、複数人で遊ぶゲームなどが表示されている場合、触感呈示決定部１０４は、ゲームの状況に従って触感の呈示が必要なタッチ位置を呈示位置と決定してもよい。具体的には、図１１に示すような画面上に表示されたホッケーゲームの場合、ボールとラケットとが接触したときに、当該ラケットの表示位置に触感を呈示することが望ましい。そこで、触感呈示決定部１０４は、ボールが接触しているラケットの表示位置（タッチ位置）を呈示位置と決定し、他方のラケットの表示位置（タッチ位置）を非呈示位置と決定する。
【０１４１】
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。
【０１４２】
また、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置取得部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。
【０１４３】
＜ステップＳ１０３＞
次に、タッチ情報取得部１０５は、複数のタッチが検出されたときの、パネル１０１の状態を示す情報およびタッチ物体の特性を示す情報のうちの少なくとも一方を含むタッチ情報を取得する（Ｓ１０３）。具体的には、タッチ情報取得部１０５は、タッチ位置における荷重、タッチ位置における接触面積、およびタッチ物体の硬さの少なくとも１つを取得する。タッチ情報の具体的な取得方法は特に限定するものではないが、例えば図３に示すようにパネル１０１の下側の四隅に配置された荷重センサ１２１を用いて、各タッチ位置の荷重をタッチ情報として取得してもよい。
【０１４４】
＜ステップＳ１０４＞
次に、伝達特性取得部１０７は、タッチ位置取得部１０３およびタッチ情報取得部１０５によって取得された複数のタッチ位置およびタッチ情報に対応する伝達特性を伝達特性記憶部１０６から取得する（Ｓ１０４）。例えば、触感呈示決定部１０４は、タッチ位置Ｐ1およびタッチ位置Ｐ2における２つの荷重の組合せに対応する伝達特性であって、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１０６から読み出す。
【０１４５】
＜ステップＳ１０５＞
次に、フィルタ算出部１０８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（Ｓ１０５）。具体的には、フィルタ算出部１０８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。
【０１４６】
以下に、より具体的なフィルタの算出方法の一例を示す。
【０１４７】
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（９）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（１０）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（１１）のように表す。
【０１４８】
【数９】
2014083751.tif 000011
【０１４９】
【数１０】
2014083751.tif 000012
【０１５０】
【数１１】
2014083751.tif 000013
【０１５１】
式（９）において、Ｌgは、インパルス応答の長さを示す。式（１０）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。
【０１５２】
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（１２）のように表すことができる。
【０１５３】
【数１２】
2014083751.tif 000014
【０１５４】
式（１２）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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
そこで、フィルタ算出部１０８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。
【０１５７】
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（１３）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。
【０１５８】
【数１３】
2014083751.tif 000015
【０１５９】
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（１３）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（１３）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。
【０１６０】
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、伝達特性にゼロ点が含まれる場合、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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
図１２は、フィルタの一例を示す。具体的には、図１２は、図１０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。
【０１６３】
＜ステップＳ１０６＞
次に、フィルタ処理部１１０は、触感信号記憶部１０９に記憶されている触感信号に対して、ステップＳ１０５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１１０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。
【０１６４】
なお、触感信号記憶部１０９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１１０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１１０は、図８Ａおよび図８Ｂに示す触感信号の中から、図８Ａ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。
【０１６５】
ここで、フィルタ処理についてより詳細に説明する。
【０１６６】
フィルタ処理部１１０は、式（１４）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１１０は、触感信号ｓ（ｎ）と、フィルタ算出部１０８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。
【０１６７】
【数１４】
2014083751.tif 000016
【０１６８】
図１３は、駆動信号の一例を示す。つまり、図１３は、式（１４）に従ってフィルタ処理部１１０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１３は、図１２に示すフィルタを用いて、図８Ａ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。
【０１６９】
ここで、タッチ情報を考慮した場合としなかった場合とで、非呈示位置であるタッチ位置Ｐ2における振動の相違について説明する。
【０１７０】
始めに、タッチ情報を考慮した場合について説明する。図１４は、実施の形態１における各タッチ位置の振動特性の実験結果を示す。具体的には、図１４は、タッチ情報を考慮して駆動信号が生成された場合の各タッチ位置における振動特性の実験結果を示す。より具体的には、図１４は、図１０の構成の際に図１３に示す駆動信号を用いてアクチュエータ１０２を駆動した際の、タッチ位置Ｐ1およびタッチ位置Ｐ2における振動特性を示す。図１４において、タッチ位置Ｐ1の振幅強度を１とした場合、タッチ位置Ｐ2の振幅強度はほぼ零である。つまり、２つのタッチ位置のうちタッチ位置Ｐ1にのみ触感が呈示されている。
【０１７１】
次に、タッチ情報を考慮しなかった場合について説明する。図１５は、比較例における各タッチ位置の振動特性の実験結果を示す。具体的には、図１５は、タッチ情報を考慮せずに駆動信号が生成された場合の各タッチ位置における振動特性を示す。より具体的には、図１５は、パネル１０１上に掛かる荷重が零である場合の伝達特性を用いて生成された駆動信号を用いてアクチュエータ１０２を駆動した際の、タッチ位置Ｐ1およびタッチ位置Ｐ2における振動特性を示す。図１５において、タッチ位置Ｐ1の振幅強度を１とした場合、タッチ位置Ｐ2の振幅強度は約０．３程度である。つまり、タッチ位置Ｐ1に加えて、タッチ位置Ｐ2にも触感が呈示されている。このようにタッチに伴うパネル１０１の伝達特性の変化を考慮しない場合、触感を呈示したくない位置に対しても、ある程度の触感が呈示されてしまう。また、これにより、設計者が意図しないフィードバックがユーザに与えられてしまう。
【０１７２】
＜ステップＳ１０７＞
次に、アクチュエータＡjは、ステップＳ１０６で生成された駆動信号ｕj（ｎ）を用いて駆動される（Ｓ１０７）。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。その結果、図１４に示すように、２つのタッチ位置のうちタッチ位置Ｐ1にのみ触感が呈示される。
【０１７３】
なお、アクチュエータ１０２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。
【０１７４】
なお、図１４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は生じている。しかし、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なので、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ない。
【０１７５】
「効果」
以上のように、本実施の形態における触感呈示装置１００によれば、タッチ情報に対応するパネル１０１の伝達特性を用いて生成された駆動信号を用いて、アクチュエータ１０２の駆動を制御することができる。したがって、触感呈示装置１００は、タッチによるパネルの伝達特性の変化に適応してパネル１０１を振動させることができる。これにより、触感呈示装置１００は、マルチタッチに対して適切な触感をユーザに呈示することができる。例えば、触感呈示装置１００は、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のみ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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
また、本実施の形態における触感呈示装置１００によれば、荷重情報、接触面積情報および硬さ情報の少なくとも１つを含むタッチ情報を用いて各アクチュエータ１０２を制御することができる。つまり、パネル１０１の伝達特性に変化を与える情報を用いて各アクチュエータ１０２を制御することができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【０１７８】
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１０６および触感信号記憶部１０９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。
【０１７９】
（実施の形態１の変形例１）
実施の形態１の変形例１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本変形例を説明する。
【０１８０】
フィルタ算出部１０８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。
【０１８１】
具体的には、フィルタ算出部１０８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。
【０１８２】
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（１５）のように表される。
【０１８３】
【数１５】
2014083751.tif 000017
【０１８４】
式（１５）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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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（１６）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。
【０１８８】
【数１６】
2014083751.tif 000018
【０１８９】
このように、フィルタ算出部１０８は、式（１６）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（１５）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。
【０１９０】
つまり、本変形例における触感呈示装置によれば、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。
【０１９１】
（実施の形態１の変形例２）
本変形例では、伝達特性記憶部１０６は、複数のアクチュエータ１０２と、複数のタッチ位置と、複数のタッチ位置のうち、触感信号により触感を呈示するタッチ位置以外のタッチ位置における荷重との組み合わせに対応付けて伝達特性を記憶している点が実施の形態１と異なる。
【０１９２】
具体的には、実施の形態１では、伝達特性記憶部１０６は、複数のアクチュエータ１０２と、複数のタッチ位置と、複数のタッチ位置における荷重との組み合わせに対応付けて伝達特性を記憶していた。しかしながら、複数のアクチュエータ１０２と、複数のタッチ位置と、複数のタッチ位置における荷重との組み合わせに対応付けて伝達特性を記憶する場合は、伝達特性記憶部１０６は、膨大な数の伝達特性を記憶する必要がある。すなわちパネル上の格子点の数がＣであり、同時にタッチするタッチ位置の数がＮであり、荷重値のパターンがＫである場合、実施の形態１では、伝達特性記憶部１０６は、CＣN×Ｋ通りの伝達特性を記憶する必要がある。
【０１９３】
そこで、本変形例では、伝達特性記憶部１０６は、複数のアクチュエータと、複数のタッチ位置と、複数のタッチ位置のうち、触感を呈示したくないタッチ位置のみとの組み合わせに対応付けて伝達特性を記憶する。これにより、伝達特性記憶部１０６は、伝達特性の記憶容量を削減することができる。つまり、本変形例では、伝達特性記憶部１０６は、CＣN×Ｋ通りの伝達特性よりも少ないCＣN-1×Ｋ通りの伝達特性を記憶すればよい。
【０１９４】
以下に、実施の形態１と異なる点を中心に本変形例を説明する。
【０１９５】
＜伝達特性記憶部１０６＞
伝達特性記憶部１０６は、アクチュエータ１０２のそれぞれからパネル１０１上の各点までの伝達特性を、タッチ情報毎に記憶している。
【０１９６】
図１６は、実施の形態１の変形例２における伝達特性記憶部１０６がタッチ情報毎に記憶する伝達特性の一例を示す。この例では、伝達特性記憶部１０６は、アクチュエータ１０２（ａｃｔｕａｔｏｒ）、２つのタッチ位置（ｐｏｓｉｔｉｏｎ１、ｐｏｓｉｔｉｏｎ２）、および２つのタッチ位置のうちの一方における荷重（ｗｅｉｇｈｔ）の組合せに対応付けられた伝達特性（ｔｒａｎｓ．  ｆｕｎｃ．）を記憶している。
【０１９７】
例えば、図１６の１行目では、タッチ位置２（第２タッチ位置）の荷重が１０ｇである場合の、アクチュエータ１からタッチ位置１（第１タッチ位置）までの伝達特性が記憶されている。同様に、２行目では、タッチ位置２の荷重が２０ｇである場合の、アクチュエータ１からタッチ位置１までの伝達特性が記憶されている。このように、本変形例では、伝達特性記憶部１０６は、タッチ位置１（呈示位置）およびタッチ位置２（非呈示位置）のうちタッチ位置２の荷重のみに対応付けて伝達特性を記憶している。
【０１９８】
このように、複数のタッチ位置のすべてにおける荷重の組み合わせではなく、触感を呈示しないタッチ位置における荷重の組み合わせに対応付けて伝達特性を記憶することにより、実施の形態１と比較して伝達特性を記憶するのに必要な記憶容量を大幅に削減することができる。
【０１９９】
＜伝達特性取得部１０７＞
伝達特性取得部１０７は、タッチ位置取得部１０３により取得された２以上のタッチ位置（Ｐ1（ｘ1，ｙ1），Ｐ2（ｘ2，ｙ2），・・・，Ｐi（ｘi，ｙi），・・・，ＰN（ｘN，ｙN））と、タッチ情報取得部１０５により取得された２以上のタッチ位置の荷重（ｗ1，ｗ2，・・・，ｗN）のうち非呈示位置の荷重に基づいて、各アクチュエータ（Ａ1，Ａ2，・・・，Ａj，・・・，ＡM）からの各タッチ位置までの伝達特性を取得する。
【０２００】
＜フィルタ算出部１０８＞
フィルタ算出部１０８は、伝達特性取得部１０７によって取得された伝達特性を用いてフィルタを算出する。つまり、フィルタ算出部１０８は、各アクチュエータから呈示位置および非呈示位置の各々までの伝達特性であって、タッチ情報のうちの非呈示位置に関する情報に対応するパネル１０１の伝達特性を用いて、フィルタを算出する。
【０２０１】
このように、フィルタ算出部１０８は、呈示位置ではなく非呈示位置の荷重に対応する伝達特性を用いてフィルタを算出することにより、触感信号に基づく触感を呈示しないタッチ位置（非呈示位置）における振動を精度良く抑制することが可能となる。
【０２０２】
なお、タッチ情報として、荷重情報を用いて説明したが、これに限るものではない。タッチ情報には、接触面積情報あるいはタッチ物体の硬さ情報を含んでもよい。
【０２０３】
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、タッチ情報のうちの非呈示位置に関する情報に対応する伝達特性を用いてフィルタを算出することができる。したがって、触感呈示装置１００は、呈示位置に関する情報に対応する伝達特性を用いる場合よりも、非呈示位置におけるパネル１０１の振動を抑制することができ、より適切な触感を呈示することが可能となる。
【０２０４】
また、伝達特性記憶部１０６は、タッチ情報のうちの非呈示位置に関する情報に対応付けて伝達特性を記憶すればよい。したがって、伝達特性記憶部１０６は、呈示位置および非呈示位置の組合せに対応付けて伝達特性が記憶される場合と比較して、記憶すべき伝達特性の数を大幅に削減することができる。つまり、触感呈示装置１００は、伝達特性を記憶するための記憶容量を削減することができる。このため、触感呈示装置１００は、スマートフォンやタブレットＰＣなどの記憶容量の小さなメモリを備える携帯端末においても利用することができる。
【０２０５】
（実施の形態２）
実施の形態２では、触感呈示装置は、伝達特性記憶部に記憶されている複数の伝達特性を用いて、タッチ情報に対応する伝達特性を補間する。これにより、取得されたタッチ情報が伝達特性記憶部に記憶されているタッチ情報と異なる場合であっても、触感呈示装置は、タッチ情報に適した伝達特性を用いてフィルタを生成することができ、適切な触感を呈示することが可能となる。さらに、触感呈示装置は、伝達特性記憶部に記憶しておく伝達特性の数を削減することができる。
【０２０６】
「触感呈示装置の構成」
図１７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。図１７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。
【０２０７】
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、タッチ位置取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、タッチ情報取得部１０５と、伝達特性記憶部１０６と、伝達特性取得部２０７と、伝達特性補間部２１１と、フィルタ算出部１０８と、触感信号記憶部１０９と、フィルタ処理部１１０とを備える。
【０２０８】
＜伝達特性取得部２０７＞
伝達特性取得部２０７は、タッチ情報取得部１０５によって取得されたタッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を伝達特性記憶部１０６から取得する。具体的には、伝達特性取得部２０７は、タッチ位置取得部１０３により取得された２以上のタッチ位置（Ｐ1（ｘ1，ｙ1），Ｐ2（ｘ2，ｙ2），・・・，Ｐi（ｘi，ｙi），・・・，ＰN（ｘN，ｙN））と、タッチ情報取得部１０５により取得された２以上のタッチ位置における荷重値ｗ1，ｗ2，・・・，ｗNに基づいて、各アクチュエータ（Ａ1，Ａ2，・・・，Ａj，・・・，ＡM）から各タッチ位置までの伝達特性を取得する。ここで、タッチ情報取得部１０５が取得した荷重値に対応する伝達特性が記憶されていない場合には、伝達特性取得部２０７は、取得された荷重値に類似する荷重値に対応する伝達特性を複数取得する。
【０２０９】
例えば、伝達特性取得部２０７は、取得された荷重値との類似度が所定の閾値以内の荷重値に対応する伝達特性を取得する。また例えば、伝達特性取得部２０７は、予め決められた数の伝達特性を取得された荷重値との類似度が高い順番に取得してもよい。
【０２１０】
例えば、取得された荷重値の類似度が高い伝達特性がＫ個取得される場合、タッチ位置がＮ個、アクチュエータがＭ個の場合には、伝達特性取得部２０７は、Ｎ×Ｍ×Ｋ個の伝達特性ｇijkを取得する。
【０２１１】
このようにして得られた伝達特性ｇijは、Ｎ個のタッチ位置およびタッチ情報（荷重値）に対応している。したがって、伝達特性取得部２０７は、タッチがパネル１０１に与える影響が考慮された伝達特性を取得することができる。
【０２１２】
＜伝達特性補間部２１１＞
伝達特性補間部２１１は、取得されたタッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を用いて、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間する。具体的には、伝達特性補間部２１１は、伝達特性取得部２０７が取得した複数の伝達特性ｇijkを用いて、タッチ情報取得部１０５が取得したタッチ情報に対応する、アクチュエータｊからタッチ位置ｉまでの伝達特性ｇijを補間する。
【０２１３】
例えば、伝達特性補間部２１１は、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を時間領域で補間する。また例えば、伝達特性補間部２１１は、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を、周波数領域で補間してもよい。
【０２１４】
例えば、伝達特性を時間領域で補間する場合、伝達特性補間部２１１は、取得された複数の伝達特性の線形結合を用いて、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間してもよい。具体的には、伝達特性補間部２１１は、式１７を用いて伝達特性を補間することができる。
【０２１５】
【数１７】
2014083751.tif 000019
【０２１６】
ここで、Ｗkは、ｋ番目の伝達特性の重みを示す。この重みＷkは、タッチ情報取得部１０５が取得したタッチ情報と、伝達特性記憶部１０６に記憶されていたｋ番目の伝達特性に対応するタッチ情報との類似度に基づいて決定される。例えば、重みＷkは、類似度が高いほど重みＷkが大きくなるように決定される。ただし、重みＷkは式１８を満たす必要がある。
【０２１７】
【数１８】
2014083751.tif 000020
【０２１８】
例えば、タッチ情報がタッチ位置の荷重値である場合、タッチ情報の類似度は、荷重値の差の逆数で定義することができる。重みＷkは、これに限るものではなく、類似度に基づいて決定されればなんでもよい。また、重みＷkは、一定の値であってもよい。
【０２１９】
また例えば、伝達特性を周波数領域で補間する場合、伝達特性補間部２１１は、式１９を用いて伝達特性を補間することができる。
【０２２０】
図１８は、伝達特性補間部２１１により補間された伝達特性の一例を示す。具体的には、図１８は、タッチ位置に５ｇまたは１５ｇの荷重を掛けた場合の伝達特性を用いて、１０ｇの荷重を掛けた場合の伝達特性を補間した結果を示す。
【０２２１】
【数１９】
2014083751.tif 000021
【０２２２】
ここで、Ｗkは、ｋ番目の伝達特性の重みを示す。この重みＷkは、タッチ情報取得部１０５が取得したタッチ情報と、伝達特性記憶部１０６から取得されたｋ番目の伝達特性に対応するタッチ情報との類似度に基づいて決定される。例えば、重みＷkは、類似度が高いほど重みＷkが大きくなるように決定される。ただし、Ｗkは式１８を満たす必要がある。
【０２２３】
また例えば、伝達特性を周波数領域で補間する場合に、伝達特性補間部２１１は、取得された複数の伝達特性の各周波数における振幅および位相と、タッチ情報に類似する複数のタッチ情報とを用いて多項式近似を行い、多項式近似よって得られた多項式を用いて、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間してもよい。具体的には、伝達特性補間部２１１は、タッチ情報取得部１０５によって取得された荷重値に対応する伝達特性の各周波数の振幅Ｒijおよび位相Ａijを、式２０および式２１を用いて算出してもよい。式２０および式２１は、タッチ情報取得部１０５によって取得された荷重値に対応する伝達特性の各周波数の振幅Ｒijおよび位相Ａijを、伝達特性記憶部１０６から取得された複数の伝達特性の振幅および位相のＰ次多項式で近似した近似関数である。そして、伝達特性補間部２１１は、このように算出された振幅Ｒijおよび位相Ａijを用いて式２２により伝達特性Ｇijを算出してもよい。
【０２２４】
このように伝達特性を補間することで、伝達特性補間部２１１は、単なる線形補間ではなく、周波数毎に適切な補間を行うことができ、高精度に伝達特性を補間することが可能となる。
【０２２５】
図１９は、２００Ｈｚの伝達特性の荷重特性（実線）と、荷重特性を１次の多項式で近似した場合の近似直線（破線）とを示している。このような近似を各周波数で行なうことにより、単なる線形近似でなく、きめ細かな補間が可能となる。
【０２２６】
なお、本実施の形態では、多項式近似が用いられたが、荷重値の近傍の値を用いた線形補間が用いられてもよい。また、スプライン曲線など他の補間方法が用いられてもよい。
【０２２７】
【数２０】
2014083751.tif 000022
【０２２８】
【数２１】
2014083751.tif 000023
【０２２９】
【数２２】
2014083751.tif 000024
【０２３０】
以上のように、伝達特性補間部２１１は、伝達特性記憶部１０６がタッチ情報（例えば荷重値）に対応する伝達特性を記憶していない場合であっても、当該タッチ情報に類似するタッチ情報に対応する伝達特性を用いて、当該タッチ情報に対応する伝達特性を補間することができる。
【０２３１】
「触感呈示装置の動作」
次に、以上のように構成された触感呈示装置の具体的な動作を図２０を用いて説明する。
【０２３２】
図２０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２０において、図９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。
【０２３３】
＜ステップＳ２０１＞
伝達特性取得部２０７は、ステップＳ１０３で取得されたタッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を取得する。
【０２３４】
＜ステップＳ２０２＞
伝達特性補間部２１１は、ステップＳ２０１で取得された複数の伝達特性を用いて、ステップＳ１０３で取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間する。具体的には、伝達特性補間部２１１は、例えば、式１８または式２１により補間処理を行うことにより、タッチ情報取得部１０５により取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を生成する。
【０２３５】
「効果」
以上のように、実施の形態２における触感呈示装置２００によれば、取得されたタッチ情報に類似する複数のタッチ情報に対応する複数の伝達特性を用いて、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を補間することができる。したがって、触感呈示装置２００は、取得されたタッチ情報に対応する伝達特性を伝達特性記憶部１０６から取得できない場合に、取得されたタッチ情報に適した伝達特性を補間により得ることができる。つまり、触感呈示装置２００は、より正確な伝達特性を得ることができるので、より適切な触感を呈示することが可能となる。また、触感呈示装置２００は、伝達特性記憶部１０６に予め記憶される伝達特性の数を削減することもでき、伝達特性を記憶するための記憶容量を削減することが可能となる。したがって、触感呈示装置２００は、スマートフォンやタブレットＰＣなど記憶容量の小さなメモリを備える携帯端末においても利用することができる。
【０２３６】
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について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、こ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。
【０２３７】
例えば、上記各実施の形態において、第２タッチ位置（非呈示位置）において触感が呈示されなかったが、第２タッチ位置において触感が呈示されてもよい。つまり、第２タッチ位置では、第１タッチ位置（呈示位置）よりも触感が抑制されればよい。すなわち、第２タッチ位置におけるパネルの振動が、第１タッチ位置におけるパネルの振動よりも小さければよい。このような場合であっても、触感呈示装置は、第１タッチ位置において第２タッチ位置よりも強い触感を呈示することができ、触感呈示によるユーザの混乱を抑制することができる。つまり、触感呈示装置は、適切な触感を呈示することができる。
【０２３８】
なお、このような場合には、第２タッチ位置におけるパネル１０１の振動の振幅を、触感の呈示が必要なタッチ位置におけるパネル１０１の振動の振幅の半値、望ましくは１／１０以下にすることが望ましい。これにより、触感呈示装置は、第１タッチ位置および第２タッチ位置において、さらに判別可能な触感を呈示することができ、触感呈示によるユーザの混乱をより抑制することができる。
【０２３９】
なお、第２タッチ位置において触感を呈示しないために、第２タッチ位置におけるパネルの振動の振幅が、人間が触覚で検知できない程度の振幅（例えば１μｍ以下）となるように各アクチュエータを駆動するための信号が駆動信号として用いられてもよい。
【０２４０】
また、上記各実施の形態において、触感呈示装置は、図２１に示すように、図２または図１７に示す構成要素のいくつかを備えなくてもよい。また、触感呈示装置は、図２１に示すように、図２または図１７に示す構成要素とは異なる構成要素を備えてもよい。
【０２４１】
図２１は、一実施の形態における触感呈示装置３００の機能構成を示す。また、図２２は、一実施の形態における触感呈示装置３００の動作を示すフローチャートである。図２１において、図２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、図２２において、図９と同一のステップについては、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０２４２】
図２１に示すように、触感呈示装置３００は、パネル１０１と、アクチュエータ１０２と、タッチ位置取得部１０３と、触感呈示決定部１０４と、タッチ情報取得部１０５と、駆動信号取得部３０１とを備える。
【０２４３】
駆動信号取得部３０１は、第１タッチ位置でパネルが触感信号に従って振動し、かつ複数のタッチ位置に含まれる第２タッチ位置でパネルが第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、各アクチュエータから第１タッチ位置および第２タッチ位置の各々までの伝達特性であってタッチ情報に対応するパネルの伝達特性を用いて生成された信号を、駆動信号記憶部３０２から駆動信号として取得する（Ｓ３０１）。
【０２４４】
駆動信号記憶部３０２は、各アクチュエータ１０２を駆動するための複数の駆動信号を、複数のタッチ位置およびタッチ情報の複数の組合せに対応付けて記憶している。
【０２４５】
このような触感呈示装置３００であっても、タッチ情報に対応するパネル１０１の伝達特性を用いて生成された信号を駆動信号として取得することができる。したがって、触感呈示装置３００は、タッチによるパネルの伝達特性の変化に適応してパネル１０１を振動させることができ、マルチタッチに対して適切な触感を呈示することが可能となる。
【０２４６】
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画像復号化装置など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。
【０２４７】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、パネル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位置取得ステップと、前記複数のタッチ位置の中から、予め定められた触感信号が示す振動により触感を呈示する第１タッチ位置を決定する触感呈示決定ステップと、前記複数のタッチが検出されたときの前記パネルの状態を示す情報と、前記複数のタッチ位置において前記パネルに接触している複数の物体の少なくとも１つの特性を示す情報とのうちの少なくとも一方を含むタッチ情報を取得するタッチ情報取得ステップと、前記第１タッチ位置で前記パネルが前記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タッチ位置および前記第２タッチ位置の各々までの伝達特性であって前記タッチ情報に対応する前記パネルの伝達特性を用いて生成された信号を、駆動信号として取得する駆動信号取得ステップと、前記駆動信号に基づいて前記各アクチュエータを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。
【産業上の利用可能性】
【０２４８】
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、タッチパネルを備えるテレビ、デジタルカメラ、ムービー、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、または携帯電話などに利用できる。また、電子黒板やデジタルサイネージ用ディスプレイなど、複数の人が同時に触れる機器の操作にも適用できる。
【符号の説明】
【０２４９】
１００、２００、３００  触感呈示装置
１０１  パネル
１０２  アクチュエータ
１０３  タッチ位置取得部
１０４  触感呈示決定部
１０５  タッチ情報取得部
１０６  伝達特性記憶部
１０７、２０７  伝達特性取得部
１０８  フィルタ算出部
１０９  触感信号記憶部
１１０  フィルタ処理部
１２０  表示装置
２１１  伝達特性補間部
３０１  駆動信号取得部
３０２  駆動信号記憶部
【図１】
2014083751.tif 000025
【図２】
2014083751.tif 000026
【図３】
2014083751.tif 000027
【図４】
2014083751.tif 000028
【図５】
2014083751.tif 000029
【図６Ａ】
2014083751.tif 000030
【図６Ｂ】
2014083751.tif 000031
【図６Ｃ】
2014083751.tif 000032
【図６Ｄ】
2014083751.tif 000033
【図７】
2014083751.tif 000034
【図８Ａ】
2014083751.tif 000035
【図８Ｂ】
2014083751.tif 000036
【図９】
2014083751.tif 000037
【図１０】
2014083751.tif 000038
【図１１】
2014083751.tif 000039
【図１２】
2014083751.tif 000040
【図１３】
2014083751.tif 000041
【図１４】
2014083751.tif 000042
【図１５】
2014083751.tif 000043
【図１６】
2014083751.tif 000044
【図１７】
2014083751.tif 000045
【図１８】
2014083751.tif 000046
【図１９】
2014083751.tif 000047
【図２０】
2014083751.tif 000048
【図２１】
2014083751.tif 000049
【図２２】
2014083751.tif 000050
【国際調査報告】
2014083751.tif 000051
2014083751.tif 000052
2014083751.tif 000053
2014083751.tif 000054