(57)【要約】触覚対応型可撓性タッチ感知表面を有する対話型電子装置のための方法および装置が開示される。一実施形態において、対話型電子装置は、可撓性タッチ感知表面、可撓性画面（または表示部）及びアクチュエータを含む。可撓性タッチ感知表面は、可撓性画面上に配置され、例えばユーザからの、入力を受信することができる。可撓性画面は、表示ウィンドウを介して画像を表示する。アクチュエータは可撓性画面に結合され、入力に応じて触覚フィードバックを提供する。
2010529555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話型電子装置であって、
入力を受信することができる可撓性タッチ感知表面と、
前記可撓性タッチ感知表面に結合された可撓性画面と、
前記可撓性画面に結合され、前記入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成されるアクチュエータと、を備える、対話型電子装置。
【請求項２】
前記アクチュエータに結合され、前記対話型電子装置に電力を提供するように構成される可撓性バッテリと、
前記可撓性バッテリに結合され、前記入力に応じて前記可撓性画面上で画像を表示するためにデータを処理できる可撓性チップと、をさらに備え、前記可撓性チップは、前記アクチュエータを作動させて前記触覚フィードバックを生成するために、前記入力に応じて触覚信号をさらに提供する、請求項１に記載の対話型電子装置。
【請求項３】
前記可撓性画面は画像を表示するように構成される、請求項２に記載の対話型電子装置。
【請求項４】
前記可撓性タッチ感知表面は、曲げることができる、または折り畳み可能なタッチ感知表面を含み、前記入力を受信することができる複数の可撓性領域をさらに含む、請求項１に記載の対話型電子装置。
【請求項５】
前記複数の可撓性領域は、前記可撓性画面の曲げられた位置に応じて、前記複数の可撓性領域の第１の組を作動させることができる、請求項４に記載の対話型電子装置。  
【請求項６】
前記複数の可撓性領域は、前記可撓性画面の折り畳み位置に応じて、前記複数の可撓性領域の第２の組を作動させることができる、請求項４に記載の対話型電子装置。
【請求項７】
前記可撓性画面は丸めることができる表示部、折り畳み可能な表示部、または曲げることができる電子ペーパーである、請求項３に記載の対話型電子装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは可撓性アクチュエータである、請求項１に記載の対話型電子装置。
【請求項９】
前記可撓性アクチュエータは、圧電セラミック、形状記憶合金、または電気活性ポリマーのストリップである、請求項８に記載の対話型電子装置。
【請求項１０】
前記可撓性アクチュエータは、前記可撓性画面と前記可撓性タッチ感知表面との間に位置し、それによって、前記可撓性画面、前記可撓性タッチ感知表面および前記可撓性アクチュエータは、実質的に同程度に丸める、折り畳む、または曲げることができる、請求項８に記載の対話型電子装置。
【請求項１１】
入力および出力装置に触覚フィードバックを提供する方法であって、
可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するステップであって、前記可撓性タッチ感知表面の第２の表面は、可撓性表示部上に配置される、ステップと、
前記可撓性タッチ感知表面の前記複数の領域のうちの一領域上の接触を感知するステップと、
前記接触に応じて入力信号を生成し、前記入力信号を処理ユニットに送信するステップと、
前記入力信号に応じて触覚フィードバックを生成するステップと、を含む、方法。  
【請求項１２】
前記入力信号に応じて触覚フィードバックを生成するステップは、
前記可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成するステップと、
前記入力信号と前記部分的な画像信号に応じて触覚信号を開始するステップと、
前記触覚信号をアクチュエータに提供するステップと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するステップは、
前記可撓性表示部が丸められた位置にある場合、前記可撓性表示部の有効な表示ウィンドウを特定するステップと、
前記有効な表示ウィンドウに応じて、有効なタッチ感知表面を設けるように、前記可撓性タッチ感知表面の一組の領域を作動させるステップと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するステップは、
前記可撓性表示部が折り畳まれた位置にある場合、前記可撓性表示部の有効な表示ウィンドウを特定するステップと、
前記有効な表示ウィンドウに応じて、有効なタッチ感知表面を設けるように、前記可撓性タッチ感知表面の一組の領域を作動させるステップと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成するステップは、前記可撓性表示部が曲げられた位置にあることを決定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。  
【請求項１６】
前記可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成するステップは、前記可撓性表示部が丸められた位置にあることを決定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成するステップは、前記可撓性表示部が折り畳み位置にあることを決定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記触覚フィードバックを生成するステップは、触覚感覚を作るように形状記憶合金の少なくとも一つの繊維を動作状態にさせるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記触覚フィードバックを生成するステップは、触覚感覚を作るように電気活性ポリマーの少なくとも一つの繊維を動作状態にさせるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記触覚フィードバックを生成するステップは、触覚感覚を作るように圧電材料から作製された少なくとも一つのストリップを動作状態にさせるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
可撓性画面を有する携帯装置であって、
入力を受信することができる可撓性タッチ感知表面と、
前記可撓性タッチ感知表面に結合され、前記入力に応じて画像を表示するように構成される可撓性画面と、
前記可撓性画面の第１の端部に結合される第１のハンドルと、前記可撓性画面の第２の端部に結合される第２のハンドルであって、前記第１のハンドルおよび前記第２のハンドルが閉鎖位置にある際、前記可撓性画面は丸められた位置にあり、前記第１のハンドルおよび前記第２のハンドルが開放位置にある際、前記可撓性画面は表示する位置にある、第１のハンドルおよび第２のハンドルと、
前記可撓性画面に結合され、前記入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成されるアクチュエータと、を備える、携帯装置。  
【請求項２２】
前記可撓性タッチ感知表面は、前記第１のハンドル上に配置された前記可撓性タッチ感知表面の少なくとも一部をさらに含む、請求項２１に記載の携帯装置。
【請求項２３】
前記可撓性タッチ感知表面は、前記第２のハンドル上に配置された前記可撓性タッチ感知表面の少なくとも一部をさらに含む、請求項２２に記載の携帯装置。
【請求項２４】
前記可撓性タッチ感知表面は、前記可撓性画面上に配置された前記可撓性タッチ感知表面の少なくとも一部をさらに含む、請求項２３に記載の携帯装置。
【請求項２５】
前記可撓性画面に結合される前記アクチュエータは、前記第１のハンドル内に位置する振動触知モータである、請求項２１に記載の携帯装置。
【請求項２６】
前記可撓性画面に結合される前記アクチュエータは、前記第２のハンドル内に位置する振動触知モータである、請求項２１に記載の携帯装置。
【請求項２７】
前記可撓性画面に結合される前記アクチュエータは、前記可撓性画面に固定される可撓性アクチュエータである、請求項２１に記載の携帯装置。
【請求項２８】
入力および出力デバイスに力フィードバックを提供する装置であって、
可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するための手段であって、
前記可撓性タッチ感知表面は可撓性表示部上に配置される、手段と、
前記複数の領域のタッチされた領域上での入力を検出するための手段と、
前記タッチされた領域に関連する入力信号を生成し、前記入力信号を処理ユニットに送信するための手段と、
前記入力信号に応じて前記デバイス上に触覚フィードバックを生成するための手段と、を備える、装置。
【請求項２９】
前記入力信号に応じて前記デバイス上に触覚フィードバックを生成するための手段は、
前記可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成するための手段と、
前記入力信号と前記部分的な画像信号に応じて、触覚信号を開始するための手段と、
前記触覚信号をアクチュエータに提供する手段と、をさらに備える、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
タッチ感知表面部と、画面部と、アクチュエータ部とを有する可撓性タッチ感知表示装置を備えるシステムであって、
前記タッチ感知表面部は、入力を受信することができ、
前記可撓性画面部は、前記タッチ感知表面部に隣接して配置され、且つ画像を表示するように構成され、
前記アクチュエータ部は、前記画面部に結合され、且つ前記入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成される、システム。
【請求項３１】
前記アクチュエータ部に結合され、前記システムに電力を提供するように構成される電源と、
前記電源に結合され、前記入力に応じて、前記画面部に画像を表示するためにデータを処理できる、チップと、をさらに備える、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記チップは、前記アクチュエータ部を作動させて前記触覚フィードバックを生成するために、前記入力に応じて触覚信号をさらに提供する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記可撓性タッチ感知表示装置は、丸めることができる、または曲げることができる、または折り畳み可能である、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記電源は可撓性バッテリである、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記電源は、複数の太陽電池または光起電力電池であり、光エネルギーを電気エネルギーに変換する、請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子インタフェース装置の分野に関する。より具体的には、本発明は、触覚フィードバックを備えたユーザインタフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータベースのシステム、電化製品、現金自動預け払い機（automated teller machine：ＡＴＭ）、店頭端末等が普及するにつれて、ヒューマンマシンインタフェースの使いやすさがますます重要になっている。このようなインタフェースは、事実上誰にでも利用され得るように、直観的、かつトレーニングをほとんどまたは全く必要としない操作であるべきである。市場には、キーボード、マウス、ジョイスティックおよびタッチスクリーン等、従来のユーザインタフェース装置が多数出回っている。最もわかりやすい対話型インタフェース装置の１つがタッチパネルであり、タッチスクリーンまたはタッチパッドであり得る。タッチスクリーンは、通常はサンドイッチ構造で、タッチ感知入力パネルと表示装置とを含み、ユーザのタッチに反応するパネルをタッチすることやユーザが「タッチ」するコンテンツを表示することを介して、ユーザにマシンインタフェースを提供する。従来のタッチパッドは、小型の平面矩形パッドで、表示部近辺、コンピュータ、自動車、ＡＴＭマシン等に設置することができる。
【０００３】
タッチパネルの従来のタッチ感知構成要素は、パネル上で押されている場所を検出するために、当該技術分野では公知のキャパシティブセンサ、圧力センサ等、多様なタイプのタッチ感知技術を採用している。例えば、ユーザは、一般に指先でタッチスクリーンの一領域に触れてボタンを押す動作を模倣、および／または表示装置上のパネルの後ろに表示される画像に従ってパネル上で指を動かす。
【０００４】
近年開発された可撓性表示部に伴う従来のタッチパネルに関連する問題は、意図した入力が受理されたか拒否されたかを示す対話型確認を提供する能力に欠けているということである。
【０００５】
したがって、タッチパネルまたは表面には、ユーザの選択が受理されたかまたは拒否されたか、および／または他の適切なまたは望ましい効果を示す対話型フィードバックを提供する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００６】
触覚フィードバックを備えた可撓性表示部を有する対話型電子装置のための方法および装置を開示する。一実施形態においては、対話型電子装置は、可撓性タッチ感知表面と、可撓性画面（または表示部）と、アクチュエータと、を含む。可撓性タッチ感知表面は、可撓性画面上に配置され、ユーザからの入力を受信することができる。可撓性画面は、表示ウィンドウを介して画像を表示する。アクチュエータは可撓性画面に結合され、入力に応じて触覚フィードバックを提供する。
【０００７】
本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に従い、丸めることのできる可撓性画面と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する対話型電子装置を図説する。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に従い、折り畳み可能な表示部と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する電子インタフェース装置を図説する。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に従い、曲げることができる表示部と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有するインタフェース装置を図説する。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態に従い、伸長可能な表示部と、可撓性タッチ感知表面とを備える触覚携帯装置を図説する。
【図１Ｅ】本発明の一実施形態に従い、丸めることのできる可撓性画面と、高解像度入力を備えた触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する対話型電子装置を図説する。
【図２】本発明の一実施形態に従い、触覚フィードバックを備えた可撓性表示部で使用されるデータ処理システムを図説する。
【図３】本発明の一実施形態に従い、複数の層を有する可撓性表示装置の構造を示す側面ブロックダイアグラムである。
【図４】本発明の一実施形態に従い、可撓性表示部に取り付けられる可撓性アクチュエータの細いストリップを図説する。
【図５】本発明の一実施形態に従い、複数の可撓性アクチュエータを有する可撓性表示装置の代替の実施形態を図説する。
【図６】本発明の一実施形態に従い、可撓性表示部上に配置される触覚対応側可撓性タッチ感知表面を提供するプロセスを図説するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、以下の詳細な説明および本発明の多様な実施形態の添付図面からさらに十分に理解されるであろうが、これらは、説明と理解のためであって、本発明を特定の実施形態に限定するものではない。
【００１０】
触覚対応型可撓性タッチ感知表面を有する可撓性表示部のための方法および装置を開示する。
【００１１】
本発明の実施形態は、本明細書においては、触覚対応型可撓性タッチ感知表面を含む通信のための方法、システムおよび装置の状況において説明される。当業者は、以下の本発明の詳細な説明は、例示のためだけであって、決して限定を意図するものではないことを理解するであろう。本発明の他の実施形態は、本発明の利点を理解する、かかる当業者には容易に予想されるであろう。ここで、添付の図面に図示した本発明の実現形態を詳細に参照する。同一の参照表示は、図面および以下の詳細な説明全体で使用され、同一または同様の部分を指す。
【００１２】
明確さのために、本明細書において説明される実現形態の標準的なハードウェアおよび所定の特徴が全て表示および説明されるとは限らない。当然のことながら、実際にはいかなる実現形態の開発においても、開発者の特定の目標を達成するためには、用途および業務に関する制約事項に準じる等、多数の実現形態に特有の決定を行う必要があること、さらに、これらの特定の目標は、実現形態によっても、開発者によっても異なることが認識されるであろう。さらに、このような開発努力は複雑かつ時間を要する場合があるが、それでも、本開示の利点を理解する当業者にとっては、日常的な技術の仕事となることが理解されるであろう。
【００１３】
本発明は、触覚対応型可撓性タッチ感知表面を有する対話型電子装置を開示する。触覚フィードバックは、触知効果、触知フィードバック、触覚効果、力フィードバックまたは振動触知フィードバックとも称され得る。一実施形態において、電子インタフェース装置は、可撓性タッチ感知表面と、可撓性画面（または表示部）と、アクチュエータと、を含む。可撓性とは、現在のタッチスクリーンにおいて発生するわずかな撓みとは対照的に、タッチパネル全体の変形が可能であることを意味する。可撓性画面は、例えば、丸めることができる表示部、折り畳み可能な表示部または曲げることができる表示部であり得る。丸めることができる表示部とは、曲げることができる表示部が筒状を形成するように自ら曲がることができる場合である。また、可撓性タッチ感知表面は可撓性タッチパネル、可撓性タッチ感知パッド、可撓性タッチキーボードまたは可撓性タッチディスプレイでもあり得る。可撓性タッチ感知表面の表面は、複数の領域に分割され、各領域はユーザによる領域上のタッチまたは接触を感知することができる。代替として、可撓性タッチ感知表面の表面は、高解像度入力を備えた連続的な境界のない入力画面である。
【００１４】
可撓性タッチ感知表面は、タッチを感知する特定の領域、およびユーザが「タッチする」グラフィック表示コンテンツに従って入力を生成する。アクチュエータは、可撓性アクチュエータであり得、入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成される。別の実施形態においては、対話型電子装置は、可撓性バッテリおよび可撓性チップも含む。可撓性バッテリまたは電源は、可撓性チップがデータを処理するために使用される間、電力を装置に供給するために使用される。
【００１５】
ここで図面を参照すると、図１Ａは、本発明の一実施形態に従い、丸めることができる可撓性画面と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する対話型電子装置１００を図説する。対話型装置１００は、開いた部分１０２と丸められた部分１０３とを有する、可撓性または丸めることができる画面を含む。一実施形態においては、開いた部分１０２は、画像１０８を表示するための表示ウィンドウを有するように構成される。一方、丸められた部分１０３は、電力を節約するために休止状態であるように構成される。代替の実施形態においては、開いた部分１０２は、不透明であるように構成され、入力に応じて触覚フィードバックを提供できる。
【００１６】
別の実施形態においては、丸められた部分１０３は通常は視認および／またはタッチすることができないが、表示ウィンドウは、開いた部分１０２と丸められた部分１０３の両方を含む可撓性画面全体に及ぶ。つまり、表示ウィンドウは、撓んでいる位置または丸めることができる表示部の状態に関わらず、変化しない。撓んでいる位置または状態は、丸めることができる表示部の撓んでいる状況を示し、表示部が丸められた状況、部分的に丸められた状況にあるかどうか等を示す。丸めることができる表示部は、電子ペーパー、ｅペーパー、デジタルペーパー、電子インクまたはパワーペーパーであり得ることに注意されたい。
【００１７】
丸めることができる表示部は、画像を表示できる電子表示部で、表示部は筒状または巻物状に丸めることができる。丸めることができる表示部は、普通の紙の外観および物理的特性を模倣するように設計される。従来の表示部とは異なり、丸めることができる表示部は、普通の紙のような外観と機能性を有し、限られた消費電力で、または電力を全く消費せずに長時間、画像の表示を維持することができる。丸めることができる表示部の形状は、平面（または平坦）から丸められた（または筒）形状に変化され得る。丸めることができる表示部（電子ペーパー等）の利点は、軽量、耐久性があること、および柔軟性があることである。
【００１８】
本発明に採用され得る、丸めることができる表示部の例は、Ｇｙｒｉｃｏｎ（登録商標）シートで、Ｘｅｒｏｘ  ＰＡＲＣ（登録商標）（Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒ）で開発された電子ペーパーの一種である。Ｇｙｒｉｃｏｎ（登録商標）は、何回も書き直しが可能という点を除き、従来の紙と類似の物理的特性を有する。Ｇｙｒｉｃｏｎ（登録商標）技術は、基本的に、透明なプラスチックの薄い層内で何百万もの微小トナー粒子を加工する技術で、トナー粒子は電圧印加パターンに応じて配置される。Ｇｙｒｉｃｏｎ（登録商標）シートにより表示される画像は、新しい電圧パターンが印加されるまで維持される。可撓性表示部の製造に使用され得る、有機発光ダイオード（organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）および／または有機／ポリマーＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等、丸めることができる表示部を製造するために他の可撓性表示技術を利用可能であり得ることに注意されたい。
【００１９】
図１Ａを再び参照すると、可撓性タッチ感知表面は、丸めることができる表示部上に配置され、それによってユーザは、指先を使用して可撓性タッチ感知表面のある領域に触れ、可撓性表示装置上の該領域の後ろに表示される画像に従って、ボタンを押す操作を模倣する。一実施形態において、可撓性タッチ感知表面は、丸めることができる表示部の表示ウィンドウに従って、有効なタッチ感知表面１１０を動的に調整するようにさらに構成される。ユーザが有効なタッチ感知表面１１０上で意図した領域に正しく触れるためには、ユーザは、丸めることができる表示部から該領域の後ろに表示される画像を見る必要がある。したがって、一実施形態においては、有効なタッチ感知表面１１０の大きさを表示ウィンドウに一致させることが好ましい。
【００２０】
可撓性タッチ感知表面は、そのタッチ可能または接触可能な領域を境界１３０により区別される複数の領域１１１乃至１２６に分割するようにさらに構成される。可撓性タッチ感知表面の各領域は、領域がユーザによりタッチまたは押されると、入力を受理するように使用される。反対に、可撓性タッチ感知表面は、境界１３０をタッチすると、ユーザの入力を拒否する。
【００２１】
丸めることができる表示部の撓んでいる位置または状態は、一実施形態においては、例えば、新聞紙を折り畳む、または広げるのと全く同じように、ユーザが可撓性表示部を連続的に折り畳む、または広げることができるので、丸めることができる可撓性画面の丸められる状態をリアルタイムで確認する。有効なタッチ感知表面１１０の大きさは、撓んでいる位置の値に従って、領域を作動および／または停止させることによって調整される。つまり、撓んでいる位置は、何パーセントの表示部が丸められて、何パーセントの表示部が開いているかを示す。撓んでいる位置は、表示ウィンドウと有効なタッチ感知表面１１０の実際の大きさを決定するために使用される。例えば、撓んでいる位置は、図１Ａに図示したように、丸めることができる表示部のおよそ５０パーセント（５０％）は開いた部分１０２にあり、一方で、丸めることができる表示部の他の５０パーセント（５０％）は丸められた（または閉じた）部分１０３にあることを示すべきである。ユーザは、丸められた部分１０３によって表示される画像を見て触れることはできないため、有効なタッチ感知表面１１０は、一実施形態においては、丸められた部分１０３には広がらない。
【００２２】
丸めることができる可撓性画面の表示ウィンドウは、一実施形態において、表示部が丸められた位置にあるかどうかに関係なく、丸められる表示部と同じ最大の大きさに設定され得る。有効なタッチ感知表面１１０の大きさが表示ウィンドウの大きさに一致する場合、有効なタッチ感知表面１１０の大きさは、表示ウィンドウの大きさに従い調整される。したがって、表示ウィンドウが可撓性画面全体に設定されると、可撓性タッチ感知表面は、有効なタッチ感知表面１１０が可撓性画面全体に及ぶようにし得る。別の実施形態において、有効なタッチ感知表面１１０の大きさは、表示ウィンドウが丸めることができる表示部全体に広げられていても、撓んでいる位置に従って設定されるように構成される。代替の実施形態において、表示ウィンドウは、撓んでいる位置に応じて動的に設定および／または再配置されるように構成される。図１Ａが図示するように、丸められた位置１０３が無効になっている間、開いた部分１０２は、有効なタッチ感知表面１１０と表示ウィンドウを含み、画像１０８を表示する。
【００２３】
図１Ａには図示していないが、装置１００はアクチュエータをさらに含む。アクチュエータは、その方向性に依存して、触覚感覚のために、有効なタッチ感知表面１１０に対して平面内または平面外いずれかの運動を引き起こすことが可能である。従来の機械式アクチュエータに加えて、本発明は可撓性アクチュエータも採用する。可撓性アクチュエータは、電気活性ポリマー（electroactive polymer：「ＥＡＰ」）繊維（またはナノチューブ）、圧電素子ストリップ、および／または形状記憶合金（shape memory alloy：「ＳＭＡ」）繊維であり得る。例えば、生物学的筋肉または人工筋肉としても知られるＥＡＰは、電圧の印加に応じて形状を変えることができる。ＥＡＰの物理的形状は、大きい力を受けると変形され得る。ＥＡＰは、電歪ポリマー、誘電エラストマー、導電性ポリマー、イオン性ポリマー金属複合材、応答ゲル、バッキーゲルアクチュエータ、または上記のＥＡＰ材料のいかなる組み合わせをも含み得る。
【００２４】
圧電素子は、本発明で使用され得る別のタイプの可撓性アクチュエータである。圧電素子は、繊維状装置、ストリップ状装置または膜状層に製造され得る。圧電素子の寸法は、印加される電圧に依存して、拡張または収縮され得る。
【００２５】
ＳＭＡは、記憶金属としても知られるが、別のタイプの可撓性アクチュエータで、銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケル、ニッケル−チタン合金、または銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケルおよび／またはニッケル−チタン合金の組み合わせから作製され得る。ＳＭＡは、その本来の形状から変形すると、大気温度および／または周囲環境に従って本来の形状に戻る。本発明は、特定の触覚感覚を実現するために、ＥＡＰ、圧電素子および／またはＳＭＡを組み合わせ得ることに注意されたい。
【００２６】
装置１００は、可撓性バッテリ１０４と可撓性チップ１０６とをさらに含む。可撓性バッテリ１０４は、超薄型構造に製造され得るため、丸めることができる表示部に類似の物理的可撓性を有するはずであり、これによって、難なく丸めるおよび／伸ばすことが出来る。代替として、可撓性バッテリ１０４を使用する代わりに、装置１００は、電源を含み、これは、装置１００の操作に十分な電力を生成することができる。一実施形態において、電源は、列状に配置される太陽電池または光起電力電池を含み、太陽電池は、例えば、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。可撓性チップ１０６は、可撓性電子技術および／または可撓性回路としても知られるが、装置１００で使用され得て、窓のブラインド、筒、または巻物のように丸めることが可能である。可撓性チップ１０６が対話型電子装置１００にデータ処理能力を提供する一方で、可撓性バッテリは装置１００に電力を供給する。
【００２７】
動作中、対話型電子装置１００は、一実施形態において、その撓んでいる位置を特定および監視し、撓んでいる位置に従って丸めることができる表示部上にグラフィック画像を表示する。次に、撓んでいる位置に応じて、有効なタッチ感知表面１１０が画定され作動する。領域１１１乃至１２６のうちの１つに触れると、触れられた領域に従って、アクチュエータによって触覚フィードバックが生成される。可撓性タッチ感知表面の様々な領域に対して、様々な触覚フィードバックが生成され得ることに注意されたい。
【００２８】
図１Ｂは、本発明の一実施形態に従い、折り畳み可能な可撓性画面と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する電子インタフェース装置１４０を図説する。装置１４０は、開いた部分１４２と折り畳まれた部分１４３とを含み、開いた部分１４２は画像を表示することができる。折り畳まれた部分１４３は、開いた部分１４２の後方に折り畳まれ、一実施形態において、視認できないため、画像を全く表示しない。代替として、折り畳まれた部分１４３は、画像は視認されることもタッチされることも不可能であるにもかかわらず、画像を表示するように構成される。装置１４０は、折り畳み可能な表示部の層と、可撓性タッチ感知表面の層とを含む、紙状の可撓性電子装置である。折り畳み可能な表示部は、電子ペーパー、ｅペーパー、デジタルペーパー、電子インク、再利用可能な電子ペーパー、またはパワーペーパーであり得る。
【００２９】
丸めることができる表示部と同様に、折り畳み可能な表示部は、その表示ウィンドウを通して画像を表示することができる。折り畳み可能な表示部は、さらに小さい表示装置に折り畳むことが可能で、図１Ｂに示したように、表示ウィンドウはこれに従って調整されることが必要である。例えば、折り畳み可能な表示部は、普通の紙の物理的特性を模倣するように設計される。従来の表示部とは異なり、折り畳み可能な表示部は、普通の紙のように機能して、限られた消費電力で長時間、情報（または画像）の表示を維持することができる。一実施形態において、装置１４０の表示ウィンドウは、ユーザによる装置１４０の折り畳みや広げる動作に応じて、連続的に調整することができる。折り畳み可能な表示部（電子ペーパー等）の利点は、軽量で、耐久性があって、柔軟性があり、普通の紙とほとんど同じ柔軟性である。上記のように、丸めることができる表示部の製造に関与する多様な技術は、折り畳み可能な表示部を製造するためにも使用され得る。
【００３０】
図１Ｂを再び参照すると、可撓性タッチ感知表面は、折り畳み可能な表示部上に配置される。可撓性タッチ感知表面は、画面に隣接する別の層であり得ることに注意されたい。一実施形態において、可撓性タッチ感知表面は、複数の領域１１１乃至１２６に編成され、少なくとも１組の領域は有効なタッチ感知表面１１０を形成する。一実施形態において、装置１４０は、折り畳める可撓性画面１４０の撓んでいる位置に従って、有効なタッチ感知表面１１０の大きさを動的に調整する。撓んでいる位置によって、折り畳み可能な表示部が、折り畳み位置または広がった位置にあるかどうかを決定する。撓んでいる位置は、折り畳み可能な表示部上の視認可能且つ接触可能な表示ウィンドウの大きさも示す。例えば、撓んでいる位置は、図１Ｂに図示するように、装置１４０の約５０％（５０％）の折り畳み位置を示し、表示ウィンドウの大きさが装置１４０の約半分に調整されることもさらに示す。一実施形態においては、有効なタッチ感知表面１１０も、表示ウィンドウの大きさに調整される。
【００３１】
装置１４０は、撓んでいる位置に従って、折り畳み可能な表示部の表示ウィンドウの大きさを動的に調整するように構成される。装置１４０上には多様なセンサが設置され、センサは撓んでいる位置を決定するために使用される。折り畳み可能な表示部は、開いた部分１４２の表示ウィンドウ上に画像を投影する一方で、折り畳み可能な表示部は、折り畳まれた部分１４３を無視または無効にする。有効なタッチ感知表面１１０の大きさは、表示ウィンドウに従って調整される。
【００３２】
図１Ｂを再び参照すると、装置１４５は、平坦または平面な位置にある折り畳み可能な表示部を図説する。装置１４５の表示ウィンドウは折り畳み可能な表示部全体に広がる。同様に、可撓性タッチ感知表面は、有効なタッチ感知表面１１０も、装置１４０の開いた部分１４２と折り畳まれた部分１４３両方を含む、画面全体まで広げる。装置１４０または１４５は、可撓性アクチュエータ、可撓性バッテリ、および／または可撓性チップも含むことに注意されたい。意図された入力の受信を確認するために、ユーザが可撓性タッチ感知表面の領域にタッチすると、アクチュエータは触覚フィードバックを生成する。
【００３３】
動作中、装置１４０は、一実施形態において、その撓んでいる位置を特定および監視し、撓んでいる位置に従って折り畳まれた表示部上にグラフィック画像を表示する。次に、撓んでいる位置に応じて、有効なタッチ感知表面１１０が画定され作動する。領域１１１乃至１２６のうちの１つにタッチすると、アクチュエータにより触覚フィードバックが生成されて、領域に触れたことを確認する。可撓性タッチ感知表面の様々な領域に対して、様々な触覚フィードバックが生成され得ることに注意されたい。
【００３４】
図１Ｃは、本発明の一実施形態に従い、曲げることができる可撓性画面と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有するインタフェース装置１５０を図説する。装置１５０は、一実施形態において、曲げることができる表示部、可撓性タッチ感知表面、可撓性アクチュエータ、可撓性バッテリ、および可撓性回路を含む。曲げることができる表示部は、電子ペーパー、ｅペーパー、デジタルペーパー、電子インク、再利用可能な電子ペーパー、またはパワーペーパーとしても知られるが、曲がっている位置にある場合でも画像を表示することができる。代替の実施形態において、曲げることができる可撓性画面は、不透明であるように構成され、入力に応じて触覚フィードバックを提供できる。曲げることができる表示部（電子ペーパー等）の利点は、軽量で、耐久性があり、柔軟性があることである。
【００３５】
曲げることができる表示部は、通常の紙の物理的特性を模倣するように設計され、限られた消費電力で長時間、情報（または画像）の表示を維持することができる。曲げることができる表示部の一つの特徴は、鮮明なカラー画像を投影できることであり、画像の品質は、典型的に表示部が曲げられた場合も影響を受けない。別の実施形態において、曲げることができる表示部は、画像メモリ機能をさらに含み、電力を消費せずに、同じ画像の連続表示を提供する。図１Ｃに図示するように、曲げることができる表示部によって、表示部の形状も曲げることが可能になる。曲げることができる表示部を製造する方法は、画像メモリ機能を備えたフィルム基板ベースの曲げることができるカラー電子ペーパーを使用する。さらに、丸めることができる表示部を製造する技術は、上記で述べたように、曲げることができる表示部を製造するためにも使用され得る。
【００３６】
図１Ｃを再び参照すると、可撓性タッチ感知表面は、曲げることができる表示部上に配置される。一実施形態において、可撓性タッチ感知表面は、複数の領域１１１乃至１２６で構成され、少なくとも１組の領域が有効なタッチ感知表面１１０を形成する。一実施形態において、装置１５０は、曲げることができる表示部全体に表示ウィンドウの大きさを設定し、有効なタッチ感知表面１１０を可撓性タッチ感知表面または曲げることができる表示部全体まで広げる。可撓性アクチュエータは、触覚フィードバックを提供するために使用される一方で、可撓性バッテリは、装置１５０の電源である。
【００３７】
操作中、有効なタッチ感知表面１１０の領域１１１乃至１２６のうちの１つがユーザによってタッチまたは押されると、アクチュエータによって触覚フィードバックが生成されて意図した入力を確認する。一実施形態において、可撓性タッチ感知表面の特定の領域に対して、固有の触覚フィードバックが開始される。固有の触覚フィードバックは、どの領域またはオブジェクトが触れられたかを示す確認メッセージを提供する。
【００３８】
図１Ｄは、本発明の一実施形態に従い、伸長可能な表示部を備える触覚携帯装置１６０を図説する。一実施形態において、触覚携帯装置１６０は、第１のハンドル１６２、第２のハンドル１６４、および可撓性表示部１６６を含む。触覚携帯装置１６０は、携帯電話機、携帯装置、携帯情報端末（personal digital assistant：「ＰＤＡ」）、ビデオゲーム、ポケットＰＣ等であり得る。触覚携帯装置１６０は、手で操作するように設計されることに注意されたい。別の実施形態において、本発明の特徴を実施するには、第１のハンドル１６２または第２のハンドル１６４いずれか１つのハンドルだけが必要である。触覚携帯装置１６０は、可撓性表示部１６６は収容されて、装置は閉じた位置にあることを示す。反対に、触覚携帯装置１６１は、可撓性表示部１６６は完全に伸ばされて、装置は開いた位置にあることを示す。
【００３９】
図１Ｄを再び参照すると、可撓性タッチ感知表面は、可撓性表示部１６６上に配置される。代替として、可撓性タッチ感知表面の一部分が可撓性表示部１６６上に配置され、可撓性タッチ感知表面の別の部分は第１のハンドル１６２上に配置される。別の実施形態において、可撓性タッチ感知表面は第１のハンドル１６２、第２のハンドル１６４、および可撓性表示部１６６上に配置される。さらなる別の実施形態において、可撓性タッチ感知表面は第１のハンドル１６２上に配置される。
【００４０】
第１のハンドル１６２は、キーパッド１０９をさらに含むが、これは、可撓性タッチ感知表面、および図１Ｄには図示していないがアクチュエータの一部であり得る。第２のハンドル１６４は、バッテリ１０４と回路１０６を含むように構成される。１組の従来のアクチュエータが、入力に応じて触覚フィードバックを生成するために、第１のハンドル１６２および／まだは第２のハンドル１６４に設置され得る。一実施形態においては、偏心回転質量体（eccentric rotating mass：「ＥＲＭ」）またはリニア共振アクチュエータ（linear resonant actuator：「ＬＲＡ」）等の触振モータを含む機械ベースのアクチュエータを第１のハンドル１６２または第２のハンドル１６４または両方に設置可能である。代替として、偏心回転質量体またはリニア共振アクチュエータの可撓性アクチュエータは、可撓性表示部１６６に組み込まれ得、有効なタッチ感知表面１１０に触れた場合に、触覚フィードバックを生成する。
【００４１】
可撓性表示部１６６は、一実施形態において、丸めることができる表示部で、使用されていない時には第１のハンドル１６２と第２のハンドル１６４の間に格納可能である。可撓性表示部１６６は、電子ペーパー、ｅペーパー、デジタルペーパー、電子インク、再利用可能な電子ペーパー、またはパワーペーパーとしても知られるが、可撓性表示部１６６上の表示ウィンドウに画像を表示することができる電子表示部である。触覚携帯装置１６０または１６１によって、可撓性表示部１６６の大きさをユーザの所望に従って変更することが可能になる。表示ウィンドウは、可撓性表示部１６６が完全に伸長したか、半分伸長したかに依存して変化できることに注意すべきである。上記のように、丸めることができる表示部を製造する方法は、可撓性表示部１６６を製造するために使用され得る。
【００４２】
一実施形態において、可撓性表示部１６６上に配置される有効なタッチ感知表面１１０は、可撓性表示部１６６の撓んでいる位置に従って動的に調整されるように構成される。可撓性表示部１６６の撓んでいる位置を決定するために、触覚携帯装置１６０において多様なセンサおよび検出回路が採用される。代替として、可撓性表示部１６６の表示ウィンドウは、可撓性表示部１６６が部分的に伸長しているか、または完全に伸長しているかに関係なく、可撓性表示部１６６の最大の大きさに設定される。
【００４３】
可撓性表示部１６６によって、ユーザは、無線および／または有線通信ネットワークを介して配信および購入され得る、メッセージ、ニュース、映画、電子メール、ナビゲーション情報、および／または対話型報告書(transaction)を読むことが可能になる。ユーザは、可撓性タッチ感知表面の領域にタッチ、または接触すると、触覚フィードバックを感じる。どの領域がタッチされたかを示すように、固有の触覚フィードバックが生成され得る。触覚携帯装置１６０は、本発明の理解には不要である追加の回路および構成要素を含み得ることに注意されたい。
【００４４】
図１Ｅは、本発明の一実施形態に従い、丸めることができる可撓性画面と、触覚対応型可撓性タッチ感知表面とを有する対話型電子装置１８０を図説する。対話型装置１８０は、開いた部分１０２と丸められた部分１０３とを有する、可撓性または丸めることができる画面を含む。一実施形態において、開いた部分１０２は、画像１０８を表示するための表示ウィンドウを有するように構成される。一方、丸められた部分１０３は、電力を節約するために休止状態であるように構成される。代替として、丸められた部分１０３は通常は視認および／またはタッチできないが、表示ウィンドウは、開いた部分１０２と丸められた部分１０３の両方を含む可撓性画面全体に及ぶ。
【００４５】
可撓性タッチ感知表面は、丸めることができる表示部上に配置されるので、ユーザは、指先を使用して可撓性タッチ感知表面のある領域に触れて、可撓性表示装置上の該領域の後ろに表示される画像に従って、ボタンを押す操作を模倣する。可撓性タッチ感知表面は、丸めることができる表示部の表示ウィンドウに従って、有効なタッチ感知表面１１０を動的に調整するように、さらに構成される。ユーザが有効なタッチ感知表面１１０上で意図した領域に正しく触れるためには、ユーザは、丸めることができる表示部から該領域の後ろに表示される画像を見る必要がある。このように、有効なタッチ感知表面１１０の大きさを表示ウィンドウに一致させることが望ましい。
【００４６】
有効なタッチ感知表面１１０は、表面１１０内の連続的な境界のない入力領域として動作するように構成される、高解像度の入力ポイントを含む。表面１１０は、一実施形態において、アイコンまたはポインタ１８２を含み、これは、入力が行われる場所を指すために使用される。つまり、アイコン１８２は、マウスのアイコンによって指されている場所に従って、マウスのクリックが動作を開始する、典型的なコンピュータ画面上のマウスのアイコンと同様に使用される。代替として、ユーザの指が表示部上のオブジェクト上に移動すると、オブジェクトは違う色でハイライトされて、どのオブジェクトが入力のために選択されたかを示す。
【００４７】
動作中、対話型電子装置１８０は、一実施形態において、その撓んでいる位置を特定および監視し、撓んでいる位置に従って丸めることができる表示部上にグラフィック画像を表示する。次に、撓んでいる位置に応じて、有効なタッチ感知表面１１０が画定され作動する。指示アイコン１８２によって指される入力ポイントに触れると、触れた入力ポイントに従って、アクチュエータによって触覚フィードバックが生成される。可撓性タッチ感知表面の異なる領域に対して、異なる触覚フィードバックが生成され得ることに注意されたい。
【００４８】
本発明が操作する可撓性表示装置または画面のいくつかの実施形態を簡単に説明してきたが、図２は、本発明の一実施形態に従い、可撓性表示部と触覚対応型可撓性タッチ感知表面を有する対話型装置で使用され得る、データ処理システム２００を図説する。コンピュータシステム２００は、可撓性チップ１０６に実装され得るが、処理ユニット２０１、インタフェースバス２１１と、入力／出力（input/output：「ＩＯ」）ユニット２２０と、を含む。処理ユニット２０１は、プロセッサ２０２と、メインメモリ２０４と、システムバス２１１と、スタティックメモリデバイス２０６と、バスコントロールユニット２０５と、マスストレージメモリ２０７と、アクチュエータ制御部２３０と、を含む。バス２１１は、データ処理のために多様な構成要素とプロセッサ２０２の間で情報を伝達するために使用される。プロセッサ２０２は、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）マイクロプロセッサ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ（登録商標）６８０４０、またはＰｏｗｅｒ  ＰＣ（登録商標）マイクロプロセッサ等、広範囲の多様な汎用目的プロセッサまたはマイクロプロセッサのうちのいずれかであり得る。アクチュエータ制御部２３０は、ユーザの入力に応じて触覚フィードバックを生成する。
【００４９】
メインメモリ２０４は、複数レベルのキャッシュメモリを含み得るが、頻繁に使用されるデータや命令を記憶する。メインメモリ２０４は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＭＲＡＭ（magnetic RAM：磁気式ＲＡＭ）またはフラッシュメモリであり得る。スタティックメモリ２０６は、ＲＯＭ（read-only memory：読み取り専用メモリ）であり得て、静的情報および／または命令を記憶するために、バス２１１に結合される。バスコントロールユニット２０５は、バス２１１及び２１２に結合され、メインメモリ２０４またはプロセッサ２０２等、どの構成要素がバスを使用できるかを制御する。バスコントロールユニット２０５は、バス２１１とバス２１２との間の通信を管理する。マスストレージメモリ２０７は、大量のデータを記憶するための磁気ディスク、光学式ディスク、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、および／またはフラッシュメモリであり得る。アクチュエータ制御モジュール２３０は、一実施形態において、触覚効果制御の機能を実行する独立した構成要素（independent component：ＩＣ）である。アクチュエータ制御部２３０の機能は、１つ以上の触覚アクチュエータ２２４を駆動することである。別の実施形態において、アクチュエータ制御モジュール２３０は、プロセッサ２０２、メインメモリ２０４、および／またはスタティックメモリ２０６内に存在し得る。
【００５０】
Ｉ／Ｏユニット２２０は、一実施形態において、可撓性表示部２２１、キーボード２２２、カーソルコントロールデバイス２２３、および通信デバイス２２５を含む。キーボード２２２は、コンピュータシステム２００とコンピュータ操作者との間で情報を伝達するための従来の英数入力デバイスであり得る。別のタイプのユーザ入力デバイスは、システム２００とユーザとの間で情報を伝達するための、従来のマウス、タッチマウス、トラックボール、指または他のタイプのカーソル等のカーソルコントロールデバイス２２３である。通信デバイス２２５は、広域ネットワークを介して、サーバ１０４または他のコンピュータ等、リモートコンピュータまたはサーバからの情報にアクセスするためにバス２１１に結合される。通信デバイス２２５は、モデムまたはワイヤレスネットワークインタフェースデバイス、またはコンピュータ２００とネットワークとの間の通信を促進する他の同様のデバイスを含み得る。
【００５１】
図３は、本発明の一実施形態に従い、複数の層を有する可撓性表示装置３００の構造を示す側面ブロックダイアグラムである。可撓性表示装置３００は、可撓性タッチ感知表面３０２と、第１の可撓性アクチュエータ層３０４と、可撓性表示部３０６と、第２の可撓性アクチュエータ層３０８と、可撓性回路層３１０と、を含む。各層の厚さは一定の縮尺で描かれていないことに注意されたい。可撓性タッチ感知表面３０２は、可撓性表示部３０６上に配置され、ユーザからの入力を受信することができる。可撓性タッチ感知表面３０２は、一実施形態において、実質的に透明であり、それにより可撓性表示部３０６によって表示されるコンテンツは、可撓性タッチ感知表面３０２を通して視認可能である。上記のように、可撓性タッチ感知表面３０２は複数の領域に分割され、各領域は特定の機能を示すように構成される。例えば、領域の後方に表示される画像は、「終了(quit)」の記号で、「終了」記号を表示している領域にタッチすると現在のアプリケーションは終了する。代替の実施形態において、可撓性タッチ感知表面３０２、第１の可撓性アクチュエータ層３０４、可撓性表示部３０６、第２の可撓性アクチュエータ層３０８、および／または可撓性回路層３１０は、単独の可撓性タッチ感知表示装置に組み合わされるおよび／または統合される。
【００５２】
一実施形態において、可撓性アクチュエータ層３０４は、触覚フィードバックを生成するために、可撓性タッチ感知表面３０２と可撓性表示部３０６との間に配置される。上記のように、可撓性アクチュエータ層３０４は、ＥＡＰ、圧電素子、および／またはＳＭＡから成り得る。例えば、圧電セラミック（または圧電物質）、ＳＭＡおよび／またはＥＡＰの細いストリップは、触覚感覚を作るために、可撓性表示部３０６または可撓性タッチ感知表面３０２または両方と組み合わせられ得る。ストリップ状の可撓性アクチュエータは、一層または個別の複数ストリップのいずれかに作成可能である。代替として、ストリップは可撓性アクチュエータ層３０８として可撓性表示部３０６の背面に配置される。可撓性アクチュエータ層３０８と可撓性アクチュエータ層３０４は実質的に同一の層であり得ることに注意されたい。代替として、可撓性アクチュエータ層３０４及び３０８のうちの１つは、可撓性表示装置３００に必要とされ得る。ストリップが可撓性表示部３０６上の数箇所に固定されるならば、ストリップは作動すると振動を生成する。可撓性表示部３０６全体を振動させるには、単独または複数のストリップを用いることができる。
【００５３】
可撓性表示部３０６は、丸めることができる表示部、折り畳み可能な表示部、または曲げることができる表示部のいずれかであり得る。可撓性表示部３０６は、電子ペーパー、ｅペーパー、デジタルペーパー、電子インク、再利用可能な電子ペーパー、またはパワーペーパーとしても知られ、限られた消費電力で、画像の表示および維持ができる。可撓性表示部３０６、可撓性タッチ感知表面３０２、および可撓性回路層３１０の可撓性に関する物理的特性は実質的に類似しており、それにより実質的に同じ割合で折り畳む、丸める、または曲げることが可能である。
【００５４】
図２で考察したように、可撓性回路層３１０は、多様な処理および演算構成要素を含む。一実施形態において、可撓性タッチ感知表面３０２から入力を受信すると、可撓性回路３１０は接続部３２４を経由して入力信号を受信する。可撓性回路３１０は、入力情報を処理して、接続部３２０を経由する入力情報に応じて、触覚フィードバックを開始する。可撓性表示部３０６は、接続部３２２を経由して、可撓性回路３１０から表示するための画像情報を受信する。可撓性表示装置３００は、他の層を含み得るが、本発明を理解するには不要であることに注意されたい。
【００５５】
図４は、本発明の一実施形態に従い、可撓性表示部４００に取り付けられる細いストリップ状の可撓性アクチュエータ４０２を図説する。細いストリップ状の可撓性アクチュエータ４０２は、圧電素子ストリップまたはＳＭＡ繊維またはＥＡＰ繊維であり得る。一実施形態においては、繊維は非常に微細で、ほとんど不可視である。代替として、繊維は、ほとんど透明な材料によって作成することが出来るので、可撓性表示部からの画像は、繊維または繊維層を通過可能である。
【００５６】
繊維４０２は、印加される電圧に応じて、伸長および収縮する。一実施形態において、繊維４０２が動作状態となると、画面全体が振動する。例えば、類似のアクチュエータ材料を使用して、可撓性画面の一部のみを変形、または全体を曲げることが可能である。繊維状のＳＭＡは、例えば、動作状態になると長さが減少する。ＳＭＡ繊維４０２が表示部４００の両端に取り付けられると、繊維４０２は、可撓性表示部の両端を一緒に引っ張ることが可能で、その結果として、可撓性表示部４００は、図示した可撓性表示部４０４のように弓状に曲がる。動作量に依存して、曲がりは肉眼で見える、または振動として知覚され得る。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態に従い、可撓性アクチュエータを有する可撓性表示装置５００の代替の実施形態を図説する。可撓性表示装置５００は、複数のストリップ状（または繊維状）の可撓性アクチュエータ５１０乃至５１４を含み、これらは圧電素子、ＳＭＡ繊維、ＥＡＰナノチューブ、または圧電素子、ＳＭＡ繊維およびＥＡＰ繊維の組み合わせであり得る。複数の繊維５１０乃至５１４の各々は可撓性表示部５０４の異なる点に固定され（または取り付けられ）、結果として、複数の繊維５１０乃至５１４の各々は固有の振動機能を実現する。例えば、繊維５１４が電圧の印加により縮む（または収縮する）と、可撓性表示部５０４の中間部分が曲がり始める（または反り始める）。一方で、繊維５１２が縮むと、可撓性表示部５０４の一部が反って、多様な振動を発生させる。繊維５１０が動作状態になると、可撓性表示部５０４の縁部が曲がる。多様な異なるパターンを有する繊維が、可撓性表示部５０４に固定されて異なる触覚感覚を実現可能であることに注意されたい。
【００５８】
可撓性表示装置５０２は、同一または類似の触覚感覚またはフィードバックを達成するための、種々の繊維の代替のレイアウトを示す。種々の繊維５２２は、可撓性表示部５０６の縁部に沿って固定されるが、このレイアウトの利点は、表示ウィンドウ５２０に表示される画像の干渉を削減することである。固有の繊維５２２または繊維５２２の組み合わせは、既定の触覚フィードバックを生成するように動作され得る。特定の触覚フィードバック感覚を達成するために、網状のデザイン等、他のタイプのレイアウトが使用可能であることに注意されたい。
【００５９】
本発明は、多様な処理ステップを含み、それらを以下に説明する。本発明のステップは、機械またはコンピュータが実行可能な命令において具現化され得る。命令は、命令によってプログラムされる、汎用目的または特殊目的のシステムに本発明のステップを実行させるために使用できる。代替として、本発明のステップは、ステップを実行するためのハードワイヤードロジックを含む特定のハードウェアコンポーネントによって、あるいは、プログラムされたコンピュータコンポーネントとカスタムハードウェアコンポーネントのいかなる組み合わせによっても、実行され得る。
【００６０】
入力および出力（「Ｉ／Ｏ」）装置に力フィードバックを生成する方法は、可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するステップであって、可撓性タッチ感知表面の第２の表面は可撓性表示部上に配置される、ステップと、該複数の領域のタッチされた領域上でユーザの入力を検出するステップと、該触れた領域に関連する入力信号を生成して、該入力信号を処理ユニットに送信するステップと、該入力信号に応じて、該装置上で触覚フィードバックを生成するステップと、を含む。該入力信号に応じて該装置上で触覚フィードバックを生成するステップは、該可撓性表示部が撓んでいる位置にある場合、部分的な画像信号を生成するステップと、該入力信号と該部分的な画像信号に応じて、触覚信号を開始するステップと、該触覚信号をアクチュエータに提供するステップと、をさらに含む。可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視するステップは、該可撓性表示部によって表示される画像に従って、該複数の領域を配置するステップをさらに含み、該複数の領域のタッチされた領域上でユーザ入力を検出するステップは、ユーザによるタッチを受信するステップをさらに含む。
【００６１】
図６は、本発明の一実施形態に従い、可撓性表示部に配置される触覚対応側可撓性タッチ感知表面を提供するプロセスを図説するフローチャートである。ブロック６０２で、プロセスは、可撓性タッチ感知表面の第１の表面上の複数の領域を監視する。プロセスは、可撓性表示部の表示ウィンドウに従って、可撓性タッチ感知表面の複数の領域を配置する。プロセスは、一実施形態において、センサを読み取ることによって、可撓性表示部の撓んでいる位置を決定し、この結果、該撓んでいる位置を使用して、可撓性タッチ感知表面の有効なタッチ感知表面を決定する。該可撓性タッチ感知表面の第２の表面は可撓性表示部上に配置される。ブロック６０２の後、プロセスは次のブロックに移動する。
【００６２】
ブロック６０４で、プロセスは、可撓性タッチ感知表面上の領域のタッチまたは接触からユーザ入力を検出する。ユーザが指またはスタイラスで、可撓性タッチ感知表面の領域に触れる、または押す、または押下すると、プロセスは領域の変形を検出する。代替として、一部のタッチ表面は、タッチに応じたキャパシタンスの変化を測定することによって入力を検出する。入力は、触れた領域と、触れた領域の後方に表示されるグラフィック画像に応じて特定される。ブロック６０４の後、プロセスは次のブロックに移動する。
【００６３】
ブロック６０６で、プロセスは、タッチされた領域に関連する入力信号を生成し、その入力信号を処理ユニットに送信する。一実施形態において、可撓性表示部は一定時間の間連続して変化可能であるため、プロセスは、連続して有効な可撓性タッチ感知表面の大きさを監視して調整する。例えば、可撓性表示部が平面位置から部分的に丸められた位置に変化すると、有効な表示ウィンドウはこれに従って変化する必要がある。したがって、有効な可撓性タッチ感知表面もまた、表示ウィンドウに従って調整される。ブロック６０６の後、プロセスは次のブロックに進む。
【００６４】
ブロック６０８で、プロセスは、入力信号に応じて装置上に触覚フィードバックを生成する。一実施形態において、プロセスは、可撓性表示部が撓んでいる位置にある際、部分的な画像信号を生成する。この結果、プロセスは、入力信号と部分的な画像信号に応じて触覚信号を開始する。触覚信号が生成された後、プロセスは、それをアクチュエータに転送する。一実施形態において、可撓性表示部が曲げられた位置にあると、プロセスは撓んでいる位置を設定する。代替として、可撓性表示部が丸められた位置にある際、プロセスは撓んでいる位置を特定する。また、可撓性表示部が折り畳み位置にある際、プロセスは撓んでいる位置を特定する。プロセスは、一実施形態において、ＳＭＡの少なくとも一つのストリップ（または繊維）を動作状態にして、力フィードバック感覚を生成する。代替として、プロセスは、ＥＡＰの少なくとも１本の繊維を動作状態にして、力フィードバックを生成する。また別の実施形態において、プロセスは、圧電材料の少なくとも一つのストリップを動作状態にして力フィードバックを作る。ブロック６０８の後、プロセスは終了する。
【００６５】
本発明の特定の実施形態を図示および説明してきたが、当業者には、本明細書における教示に基づいて、本発明およびその広義の態様から逸脱することなく、変更および改良を行い得ることが明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲内である、全てのこのような変更および改良を、これらの範囲内において包含することを意図するものである。
【図１Ａ】
2010529555.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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