(57)【要約】 【課題】  表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようにする。【解決手段】  表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置９０であって、入力情報を表示する表示手段２９と、この表示手段２９上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段４５と、この入力検出手段４５によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動するアクチュエータ２５ａ〜２５ｆとを備えるものである。この構成によって、操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。【選択図】    図２
2005332063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置であって、
入力情報を表示する表示手段と、
前記表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、
前記入力検出手段によって検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する振動手段とを備えることを特徴とする触覚機能付き入力装置。
【請求項２】
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段を出力制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項３】
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をＡとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をＢとしたとき、
前記制御手段は、
前記入力検出手段が押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Ａを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Ｂを起動することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項４】
前記入力検出手段から得られる入力検出信号に対して予め押下判定閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記入力検出信号の立ち上がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第１の振動パターンを発生し、
前記入力検出信号の立ち下がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第２の振動パターンを発生するように前記振動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記操作体によって入力検出面上を摺動接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して、前記入力検出手段から得られる加圧力情報に基づき、前記振動手段の出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された第１及び第２の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第１の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第２の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項５に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記入力検出面の一方をＸ方向とし、当該Ｘ方向と直交する他方をＹ方向とし、前記Ｘ及びＹ方向と直交する方向をＺ方向としたとき、
前記操作体を入力検出面のＸ方向及びＹ方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、前記入力検出手段から得られるＺ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記入力検出手段から前回の検出によって得られた加圧力情報と今回の検出によって得られた加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項９】
前記操作体を入力検出面のＸ方向及びＹ方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記入力検出手段は、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のＺ方向の加圧力を検出し、
前記制御手段は、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の触覚機能付き入力装置。
【請求項１０】
表示画面上の入力検出面に操作体を押下操作して情報を入力する方法であって、
前記入力検出面上に入力情報を表示する行程と、
前記入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する行程と、
検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する行程とを有することを特徴とする情報入力方法。
【請求項１１】
前記押下位置で検出された前記加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記入力検出面を振動することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１２】
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をＡとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をＢとしたとき、
前記押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Ａを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Ｂを起動することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１３】
前記操作体を入力検出面上に摺動する場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して検出される加圧力情報に基づき、前記入力検出面を振動することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１４】
前記押下位置の検出によって得られる前記加圧力情報と予め設定された第１及び第２の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第１の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第２の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１５】
前記入力検出面の一方をＸ方向とし、当該Ｘ方向と直交する他方をＹ方向とし、前記Ｘ及びＹ方向と直交する方向をＺ方向としたとき、当該入力検出面のＸ方向及びＹ方向に前記操作体を摺動する場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって検出されるＺ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１６】
前記入力検出面のＸ方向及びＹ方向を前記操作体を摺動する場合であって、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のＺ方向の加圧力を検出し、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項１５に記載の情報入力方法。
【請求項１７】
前記押下位置における操作体の前回の検出によって得られた前記加圧力情報と今回の検出によって得られた前記加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項１０に記載の情報入力方法。
【請求項１８】
表示画面上の入力検出面を押下操作される触覚機能付きの入力装置を備えた電子機器であって、
前記入力装置は、
前記入力情報を表示する表示手段と、
前記表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、
前記入力検出手段によって検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する振動手段とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１９】
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段を出力制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２０】
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をＡとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をＢとしたとき、
前記制御手段は、
前記入力検出手段が押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Ａを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Ｂを起動することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２１】
前記入力検出手段から得られる入力検出信号に対して予め押下判定閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記入力検出信号の立ち上がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第１の振動パターンを発生し、
前記入力検出信号の立ち下がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第２の振動パターンを発生するように前記振動手段を制御することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２２】
前記制御手段は、
前記操作体が入力検出面上を摺動するように接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して、前記入力検出手段から得られる加圧力情報に基づき、前記振動手段の出力を制御することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２３】
前記制御手段は、
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された第１及び第２の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第１の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第２の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２４】
前記制御手段は、
前記入力検出面の一方をＸ方向とし、当該Ｘ方向と直交する他方をＹ方向とし、前記Ｘ及びＹ方向と直交する方向をＺ方向としたとき、前記操作体によって入力検出面のＸ方向及びＹ方向に摺動接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、前記入力検出手段から得られるＺ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２５】
前記制御手段は、
前記入力検出手段から前回の検出によって得られた加圧力情報と今回の検出によって得られた加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２６】
前記操作体を入力検出面のＸ方向及びＹ方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記入力検出手段は、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のＺ方向の加圧力を検出し、
前記制御手段は、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上の入力検出面を摺動接触操作して情報を入力するデジタルカメラや、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等に適用して好適な触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器に関する。詳しくは、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える場合に、その入力検出面における操作体の押下位置の加圧力に対応した振動パターンに基づいて当該入力検出面を振動する振動手段を備え、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザ（操作者）は、多種類の動作モードを装備したデジタルカメラを使用して被写体を撮影したり、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に様々なコンテンツを取り込み、それを利用する場合が多くなってきた。これらのデジタルカメラや携帯端末装置等には入力装置が具備される。入力装置にはキーボードや、ＪＯＧダイヤル等の入力手段、表示部を合わせたタッチパネルなどが使用される場合が多い。
【０００３】
この種のデジタルカメラや携帯端末装置等に関連して特許文献１には、携帯情報端末及びプログラムが開示されている。この携帯情報端末によれば、端末装置本体に表示部と、本体のほぼ中央にＪＯＧダイヤルとを備える。ＪＯＧダイヤルは、表示部とは別の位置に設けられる。このＪＯＧダイヤルは、時計方向又は反時計方向に回転され、この回転に連動して表示部に表示された画像が回転するようになされる。
【０００４】
しかも、ＪＯＧダイヤルを本体の方向に押下すると、クリック感を伴って画像範囲を変更するようになされる。このように情報端末装置を構成すると、より快適に各種の操作を実行できるというものである。つまり、ＪＯＧダイヤルは、メカ的な構造を採用することによって、操作者に、表示部において、入力項目を選択する毎に、表示部の変化と同期した触覚を操作者に与えられる。
【０００５】
また、他の触覚入力機能付きの携帯端末装置には、各種方式のタッチパネルと表示部とを合わせた入力機能付表示部を備えたものがある。この種の携帯端末装置によれば、操作者の視覚からみて、表示部の奥行方向（以下Ｚ方向という）以外のＸ，Ｙ方向において、アイコン表示位置を直接タッチして入力項目を選択するようになされる。このように、操作者は、表示部に表示される各種アイコン等を直接さわる（入力する、タッチする）等の感覚で、入力操作を行うことができ、目の移動量も、ＪＯＧダイヤル方式に比べて少なく、より直接的に入力項目を選択することができるというものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５６１２０号公報（第２乃至３頁  第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来例に係る触覚入力機能付きのデジタルカメラや、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等の電子機器によれば、以下のような問題がある。
【０００８】
ｉ．入力動作に関して“押し込む”という操作に対して、特許文献１に見られるような表示部とＪＯＧダイヤルとが分離配置された携帯情報端末によれば、Ｚ方向への押圧力に対して、機械的な構造が発生せしめる単一クリック感等の触覚のみしか与えておらず、操作者に採って、インパクトのある触覚となっていないのが現状である。
【０００９】
ii．また、各種方式のタッチパネルと表示部とを合わせた入力機能付きの携帯端末装置によれば、表示部でボタンアイコンを選択した際に、その選択と同期した触覚を操作者に与えることができていない。しかも、Ｚ方向への加圧力に応じた複数の入力情報内容を設定していないので、単一の入力情報内容及び単一の触覚を与えることしかできない。
【００１０】
因みに、アイコン画面上に表示されたボタンアイコンを押圧決定する場合を想定すると、実際のキーボード等の入力装置のクリック特性によれば、キーの押し込みストロークに関して、各々反力が設定されている。この種の入力装置では、あるキーのストロークにおいて、一定のクリック感（反力）を返すような仕組みになっている。また、機械式のボタンスイッチ（アナログスイッチ）によれば、一定のストローク、例えば、３ｍｍのストロークに相当する加圧力でクリック感を返すようになされる。
【００１１】
iii．入力動作に関して“なぞる”という操作に対して、複数の振動体と入力手段とを組み合わせて触覚機能付きの入力装置を構成し、その入力操作面上を直線的に接触操作して触覚を得ようとした場合に、タッチパネルと表示部とを合わせた入力機能付きの携帯端末装置によれば、Ｚ方向への押圧力を伴った摺動接触操作が考慮されておらず、操作者に対して、最適な触覚を与えることができない事態が予想される。
【００１２】
例えば、ある加圧力を保持して摺動接触操作する場合を想定したとき、Ｚ方向への加圧力が変わると、指に伝わる触覚が異なることが実験で確かめられている。具体例でいうと、女性による摺動接触操作の場合であって、そのＺ方向への加圧力が小さい場合は、手に伝わる触覚の振幅が大きくなることが実験で確かめられている。このことで、触覚が操作者に不快感を与えてしまうおそれがある。
【００１３】
反対に、男性による摺動接触操作の場合であって、Ｚ方向への加圧力が大きい場合は、手に伝わる触覚の振幅が小さくなることが実験で確かめられている。これは、振動パターンによる触覚が加圧力によって打ち消されてしまうためである。これにより、操作者に対して十分な触覚が与えられない事態が懸念され、触覚のイメージダウンが予想され、次世代の入力装置の妨げとなる。
【００１４】
そこで、この発明は、このような従来の課題を解決したものであって、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようにした触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器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】
【００１５】
上述した課題は、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置であって、入力情報を表示する表示手段と、この表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、この入力検出手段によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動する振動手段とを備えることを特徴とする触覚機能付き入力装置によって解決される。
【００１６】
本発明に係る触覚機能付き入力装置によれば、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える場合に、表示手段は、入力情報を表示する。この表示手段上には入力検出面を有した入力検出手段が備えられる。これを前提にして、入力検出手段は、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。振動手段は、入力検出手段によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。
【００１７】
従って、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。これにより、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようになる。
【００１８】
本発明に係る情報入力方法は、表示画面上の入力検出面に操作体を押下操作して情報を入力する方法であって、入力検出面上に入力情報を表示する行程と、入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する行程と、検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動する行程とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明に係る情報入力方法によれば、表示画面上の入力検出面に操作体を押下操作して情報を入力する場合に、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターンにより複数種類の振動を発生させることができる。従って、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。これにより、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようになる。
【００２０】
本発明に係る電子機器は、表示画面上の入力検出面を押下操作される触覚機能付きの入力装置を備えた電子機器であって、入力装置は、入力情報を表示する表示手段と、この表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、この入力検出手段によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動する振動手段とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る触覚機能付き入力装置が応用されるので、表示画面上の入力検出面を押下操作して情報を入力する場合に、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。これにより、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る触覚機能付き入力装置によれば、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える場合に、その入力検出面における操作体の押下位置の加圧力に対応した振動パターンに基づいて当該入力検出面を振動する振動手段を備えるものである。
【００２３】
この構成によって、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。これにより、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を付与できるようになる。
【００２４】
本発明に係る情報入力方法によれば、表示画面上の入力検出面に操作体を摺動操作して情報を入力する場合に、その入力検出面における操作体の押下位置の加圧力に対応した振動パターンに基づいて当該入力検出面を振動するようになされる。
【００２５】
この構成によって、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターンにより複数種類の振動を発生させることができる。これにより、入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を付与できるようになる。
【００２６】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る触覚機能付き入力装置が応用されるので、表示画面上の入力検出面を摺動するように接触操作して情報を入力する場合に、操作体となる操作者の指等による押下操作に対応した振動パターンにより複数種類の振動を発生させることができる。これにより、携帯電話機やデジタルカメラ等に応用した場合に、表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
続いて、この発明に係る触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器の一実施例について、図面を参照しながら説明をする。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明に係る第１の実施例としての触覚入力機能付き携帯電話機１００の構成例を示す斜視図である。
この実施例では、表示手段上の入力検出面において、操作体が押下した位置の加圧力に対応した振動パターンに基づいて当該入力検出面を振動する振動手段を備え、その入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を付与できるようにすると共に、表示手段に表示されたボタンアイコン等の入力を確定できるようにしたものである。
【００２９】
図１に示す携帯電話機１００は電子機器の一例であり、表示画面上の入力検出面を摺動接触操作される触覚機能付きの入力装置９０を有している。携帯電話機１００は下部筐体１０及び上部筐体２０を備え、これらの筐体１０及び２０間は、回転レンジ機構１１によって可動自在に係合されている。この回転レンジ機構によれば、下部筐体１０の操作面の一端に設けられた図示しない軸部と、下部筐体１０の裏面の一端に設けられた図示しない軸受け部とが回転自在に係合され、上部筐体２０は下部筐体１０に対して角度±１８０°の回転自由度を有して面結合されている。
【００３０】
下部筐体１０には、複数の押しボタンスイッチ１２から成る操作パネル１８が設けられる。押しボタンスイッチ１２は、「０」〜「９」数字キー、「＊」や「＃」等の記号キー、「オン」や「オフ」等のフックボタン、メニューキー等から構成される。下部筐体１０において、操作パネル面の下方には、通話用のマイクロフォン１３が取り付けられ、送話器として機能するようになされる。
【００３１】
また、下部筐体１０の下端部には、モジュール型のアンテナ１６が取り付けられ、その上端内部側面には、大音響用のスピーカー３６ａが設けられ、着信メロディ等を放音するようになされる。下部筐体１０には、バッテリー１６や回路基板１７等が設けられ、下部筐体１０の裏面にはカメラ３４が取り付けられている。
【００３２】
上述の下部筐体１０に対して、回転レンジ機構１１によって可動自在に係合された上部筐体２０には、その表面の上方に通話用のスピーカー３６ｂが取り付けられ、受話器として機能するようになされる。上部筐体２０のスピーカー取り付け面の下方には、触覚機能付き入力装置９０が設けられる。入力装置９０は、入力検出手段４５及び表示手段２９を有しており、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与えるものである。表示手段２９には、複数のボタンアイコン等の入力情報が表示される。
【００３３】
図２は、触覚機能付きの入力装置９０の構成例を示す斜視図である。図２に示す入力装置９０は、長さがＬｃｍ程度で、幅がＷｃｍ程度の入力手段２４と、この下方に、入力手段２４よりも一回り小さな液晶表示ディスプレイから成る表示手段２９とが積層され、更に、表示手段２９の周囲には、例えば、４個の力検出手段５５ａ〜５５ｄが取り付けられて構成され、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。
【００３４】
入力検出手段４５は、入力手段２４及び４個の力検出手段５５ａ〜５５ｄから構成される。この例では、入力検出手段４５の入力検出面の一方をＸ方向とし、当該Ｘ方向と直交する他方をＹ方向とし、Ｘ及びＹ方向と直交する方向をＺ方向とする。入力手段２４はボタンアイコンの選択位置を検出するようになされる。入力手段２４には蓄積電極となる透明電極をマトリクス状に配置したタッチパネルが使用される。タッチパネルは、静電容量シートとしての静電容量方式の入力デバイスである。入力手段２４から得られる入力情報には位置情報が含まれる。位置情報はボタンアイコン押下時の位置検出信号Ｓ１により得られる。
【００３５】
力検出手段５５ａ〜５５ｄは、表示手段２９の同一平面の四隅に設けられ、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力Ｆを検出する。力検出手段５５ａは、例えば、右下隅の入力量（力）として、例えば、当該アイコン選択時の力検出信号Ｓｆａを検出する。同様にして、力検出手段５５ｂは、右上隅の入力量（力）として、当該アイコン選択時の力検出信号Ｓｆｂを検出し、力検出手段５５ｃは、左上隅の入力量（力）として、当該アイコン選択時の力検出信号Ｓｆｃを検出し、力検出手段５５ｄは、左下隅の入力量（力）として、当該アイコン選択時の力検出信号Ｓｆｄを各々検出する。これら４個の力検出手段５５ａ〜５５ｄは、並列に接続され、これら４つの力検出信号Ｓｆａ＋Ｓｆｂ＋Ｓｆｃ＋Ｓｆｄを制御手段１５に出力する。以下、この合算した信号を入力検出信号Ｓ２とする。
【００３６】
表示手段２９の周囲には、力検出手段５５ａ〜５５ｄの他に振動手段の一例となる４個のアクチュエータ２５ａ〜２５ｄが取り付けられ、表示手段２９に表示されるボタンアイコンの選択操作に基づいて表示画面を振動するようになされる。アクチュエータ２５ａ〜２５ｄは圧電素子から構成される。アクチュエータ２５ａには制御手段１５から振動制御信号Ｓａが供給される。アクチュエータ２５ｂには同様にして振動制御信号Ｓｂが供給され、アクチュエータ２５ｃには振動制御信号Ｓｃが供給され、アクチュエータ２５ｄには振動制御信号Ｓｄが各々供給される。振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄは、複数の振動パターンを発生するための信号である。
【００３７】
アクチュエータ２５ａ〜２５ｄは、力検出手段５５ａ〜５５ｄによって検出された操作体の加圧力Ｆに対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動する。この例で、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄは、予め準備された加圧力Ｆに対応する振動パターンにより異なった触覚を与えるようになされる。
【００３８】
上述の入力手段２４、表示手段２９、４個のアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び力検出手段５５ａ〜５５ｄには制御手段１５が接続される。制御手段１５には記憶手段３５が接続され、入力項目選択用の表示画面を、例えば、３次元的に表示するための表示データＤ４や、当該表示データＤ４に対応したアイコンの選択位置及び振動モードに関する制御情報Ｄｃ等が表示画面毎に記憶される。
【００３９】
制御情報Ｄｃには、表示手段２９におけるアプリケーション（３次元的な表示や、各種表示内容）に同期した複数の異なった触覚を発生でき、その触覚を発生せしめる複数の具体的な振動波形、及び、アプリケーション毎の具体的な触覚発生モードを設定するアルゴリズムが含まれる。記憶手段３５には、ＥＥＰＲＯＭや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が使用される。
【００４０】
この例で制御手段１５は、入力手段２４から出力される位置情報に基づいて表示手段２９の表示制御及びアクチュエータ２５ａ〜２５ｄの出力制御をする。例えば、制御手段１５は、入力手段２４から得られる位置検出信号Ｓ１及び力検出手段５５ａ〜５５ｄから得られる入力検出信号Ｓ２に基づいて記憶手段３５から制御情報Ｄｃを読み出してアクチュエータ２５ａ〜２５ｄに振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄを供給する。
【００４１】
また、制御手段１５は、表示画面中のボタンアイコンを奥行方向に遠近感を有して３次元的に表示するように表示手段２９を表示制御する。このように構成された入力装置９０は、例えば、入力項目選択用の表示画面に表示された複数のボタンアイコンの１つを押下（接触）して当該表示画面上で入力手段２４をＺ方向に押下すると触覚を伴って画面入力操作されるものである。
【００４２】
図３Ａ及びＢは、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄ、力検出手段５５ａ及び５５ｂ等の配置例を示す断面の構成図である。
図３Ａに示す入力装置９０は、図２に示したように上部筐体２０において、入力手段２４、表示手段２９及び力検出手段５５ａ、５５ｂ、バックライト４９等から成る３層構造を有している。
【００４３】
最上層には、入力手段２４が設けられ、ボタンアイコンの選択位置を検出するようになされる。入力手段２４の下層には、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄ、力検出手段５５ａ〜５５ｄ及び表示手段２９が同一面上に設けられる。図３Ａにおいては、４個のアクチュエータ２５ａ〜２５ｄの内のアクチュエータ２５ａと、４個の力検出手段５５ａ〜５５ｄのうちの力検出手段５５ａ及び５５ｂのみを示している。
【００４４】
力検出手段５５ａ及び５５ｂ等は、表示手段２９の保護枠となる図示しないシャーシの四隅に組み込まれ、入力手段２４の入力検出面における操作体の押下位置の加圧力Ｆを検出するようになされる。アクチュエータ２５ａ等はそのシャーシに設けられた凹部に組み込まれ、表示手段２９に表示されるボタンアイコンの選択操作に基づいて表示画面を振動するようになされる。なお、表示手段２９の下層にはバックライト４９が設けられる。
【００４５】
また、Ｚ方向の加圧力Ｆを検出する入力装置は、このような３層構造に限られることはなく、図３Ｂに示すように、入力手段２４及び力検出手段５５から成る２層構造の場合に適用してもよい。２層構造の入力装置９０’では、入力手段２４の背面全体を包含する大きさの領域を有した力検出手段５５が配置される。操作者の指３０ａの接触位置、接触加圧力及び摺動速度に応じて入力情報を確定するようになされる。アクチュエータ２５ｅ及び２５ｆは、上部筐体２０において、力検出手段５５に隣接して設けられる。
【００４６】
なお、入力装置９０’では、表示手段２９が、例えば、他の操作面に配置され、モニタとして使用される。このような入力装置９０’は、デジタルカメラ等におけるスライド入力スイッチに好適に適用できる（図１７参照）。このような入力装置９０及び９０’は、入力操作に不都合を生じさせることなく、また、触覚が変化したことを感じさせることなく、より多種類の入力形態に対応した、各種電子機器に導入できるようになる。
【００４７】
図４は、ボタンアイコン２９ａ等の表示例を示す図である。図４に示すボタンアイコン２９ａ等は、表示手段２９に表示され、入力手段２４を通して目視できるようになされる。操作者は、入力検出面上のボタンアイコン２９ａ等をＺ方向に親指等で押下するようになされる。入力手段２４は、ボタンアイコン２９ａの選択位置を検出し、図３Ａ等に示した力検出手段５５ａ及び５５ｂ等は、その入力検出面における操作者の指３０ａ等の押下位置の加圧力Ｆを検出するようになされる。
【００４８】
図５Ａ及びＢは力検出手段５５ａ等の内部構成例を示す図である。力検出手段５５ａ等には、図５Ａに示すホイトストーンブリッジ回路が応用される。この例では、入力装置９０のＺ方向の加圧力Ｆがホイトストーンブリッジ回路における抵抗値Ｒｘの変化により得られるものとすると、抵抗値Ｒｘは、Ｒ１・Ｒ３／Ｒ２により演算される。加圧力Ｆは抵抗値Ｒｘを電気変換することで求められる。
【００４９】
また、力検出手段５５ａ等にはフォースセンサが使用され、その検出原理は図５Ｂに示す拡散抵抗の変化から求められる。例えば、単結晶シリコン上にダイヤフラム（受圧部）を形成し、そのダイヤフラム上にゲージ抵抗となる拡散抵抗を配置する。ダイヤフラムが加圧されると、その加圧により受ける応力によって拡散抵抗が変化する。この抵抗変化を電気信号に変換することで加圧力Ｆが求められる。
【００５０】
次に、触覚入力機能付きの携帯電話機１００の内部構成例及び感触フィードバック入力方法について説明をする。図６は、触覚入力機能付き携帯電話機１００の内部構成例を示すブロック図である。
図６に示す携帯電話機１００は、下部筐体１０の回路基板１７に各機能のブロックを実装して構成される。なお、図１〜図５に示した各部及び手段と対応する部分は、同一符号で示している。携帯電話機１００は、制御手段１５、操作パネル１８、受信部２１、送信部２２、アンテナ共用器２３、入力検出手段４５、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄ、表示手段２９、電源ユニット３３、カメラ３４及び記憶手段３５を有している。
【００５１】
図６に示す入力検出手段４５は、図２では静電容量方式の入力デバイスを説明したが、カーソリングと選択の機能を区別できるものであれば何でも良く、例えば、抵抗膜方式、表面波弾性方式（ＳＡＷ）、光方式、複数段方式タクトスイッチ等の入力デバイスであっても良く、好ましくは位置情報と力情報を制御手段１５に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。上述の入力検出手段４５は操作者３０の指３０ａを介して少なくとも位置検出信号Ｓ１および入力量（押圧力；加圧力Ｆ）となる入力検出信号Ｓ２が入力される。
【００５２】
制御手段１５は、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２、画像処理部２６及びアクチュエータ駆動回路３７を有している。Ａ／Ｄドライバ３１には、入力検出手段４５からの位置検出信号Ｓ１および入力検出信号Ｓ２が供給される。Ａ／Ｄドライバ３１ではカーソリングとアイコン選択の機能を区別するために位置検出信号Ｓ１および入力検出信号Ｓ２よりなるアナログ信号をデジタルデータに変換する。この他にＡ／Ｄドライバ３１は、このデジタルデータを演算処理して、カーソリング入力かアイコン選択情報かを検出し、カーソリング入力かアイコン選択かを区別するフラグデータＤ３あるいは位置情報Ｄ１または入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に供給するようになされる。これらの演算はＣＰＵ３２内で実行してもよい。
【００５３】
Ａ／Ｄドライバ３１にはＣＰＵ３２が接続される。ＣＰＵ３２はシステムプログラムに基づいて当該電話機全体を制御するようになされる。記憶手段３５には当該電話器全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。図示しないＲＡＭはワークメモリとして使用される。ＣＰＵ３２は電源オンと共に、記憶手段３５からシステムプログラムデータを読み出してＲＡＭに展開し、当該システムを立ち上げて携帯電話機全体を制御するようになされる。例えば、ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄドライバ３１からの入力データＤ１〜Ｄ３を受けて所定の指令データＤを電源ユニット３３や、カメラ３４、記憶手段３５、アクチュエータ駆動部３７、映像＆音声処理部４４等のデバイスに供給したり、受信部２１からの受信データを取り込んだり、送信部２へ送信データを転送するように制御する。
【００５４】
この例で、ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５から得られる入力検出情報Ｄ２と予め設定された押下判定閾値Ｆthとを比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ等を振動制御するようにアクチュエータ駆動部３７を制御する。例えば、入力検出手段４５の押下位置における入力検出面から伝播される触覚をＡ及びＢとすると、触覚Ａは、その押下位置における操作者の指３０ａの加圧力Ｆに応じた入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる。また、触覚Ｂは、その押下位置における操作者の指３０ａの加圧力Ｆに応じた入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる。
【００５５】
ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５が押下判定閾値Ｆthを越える入力検出情報Ｄ２を検出したとき、触覚Ａを起動し、その後、押下判定閾値Ｆthを下回る入力検出情報Ｄ２を検出したとき、触覚Ｂを起動するようにアクチュエータ駆動回路３７を制御する。このようにすると、操作者の指３０ａ等の”加圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【００５６】
ＣＰＵ３２には、アクチュエータ駆動部３７が接続され、ＣＰＵ３２からの制御情報Ｄｃに基づいて振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄを発生する。振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄは、正弦波形からなる出力波形を有している。アクチュエータ駆動部３７には複数のアクチュエータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが接続され、各々の振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄに基づいて振動するようになされる。
【００５７】
この例で、アクチュエータ駆動部３７は、各アプリケーションに対応する押下判定閾値Ｆthを記憶する。例えば、押下判定閾値Ｆthはトリガーパラメータとしてアクチュエータ駆動回路３７に設けられたＲＯＭ等に予め格納される。アクチュエータ駆動回路３７は、ＣＰＵ３２の制御を受けて、入力検出情報Ｄ２を入力し、予め設定された押下判定閾値Ｆthと、入力検出情報Ｄ２から得られる加圧力Ｆとを比較し、Ｆth＞Ｆの判定処理や、Ｆth≦Ｆ等の判定処理を実行する。
【００５８】
この例で、押下判定閾値Ｆth＝１００［ｇｆ］を設定すると、クラシックスイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。また、押下判定閾値Ｆth＝２０［ｇｆ］を設定すると、サイバースイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。
【００５９】
ＣＰＵ３２にはアクチュエータ駆動部３７の他に画像処理部２６が接続され、ボタンアイコン２９ａ等を３次元的に表示するための表示情報Ｄ４を画像処理するようになされる。画像処理後の表示情報Ｄ４を表示手段２９に供給するようになされる。
【００６０】
操作者３０は、指３０ａに振動を受けて触感として、ボタンアイコン毎の振動を感じる。また、表示手段２９の表示内容は操作者の目による視覚により、スピーカー３６ａ、３６ｂ等からの放音は、操作者の耳による聴覚により各機能を判断するようになされる。上述のＣＰＵ３２には操作パネル１８が接続され、例えば、相手方の電話番号を手動入力する際に使用される。表示手段２９には上述のアイコン選択画面の他に映像信号Ｓｖに基づいて着信映像を表示するようにしてもよい。
【００６１】
また、図６に示すアンテナ１６は、アンテナ共用器２３に接続され、着呼時、相手方からの無線電波を基地局等から受信する。アンテナ共用器２３には受信部２１が接続され、アンテナ１６から導かれる受信データを受信して映像や音声等を復調処理し、復調後の映像及び音声データＤinをＣＰＵ３２等に出力するようになされる。受信部２１には、ＣＰＵ３２を通じて映像＆音声処理部４４が接続され、デジタルの音声データをデジタル／アナログ変換して音声信号Ｓoutを出力したり、デジタルの映像データをデジタル／アナログ変換して映像信号Ｓｖを出力するようになされる。
【００６２】
映像＆音声処理部４４には大音響用及び受話器を構成するスピーカー３６ａ、３６ｂが接続される。スピーカー３６ａは、着呼時、着信音や着信メロディ等を鳴動するようになされる。スピーカー３６ｂは、音声信号Ｓinを入力して相手方の話声３０ｄ等を拡大するようになされる。この映像＆音声処理部４４にはスピーカー３６ａ、３６ｂの他に、送話器を構成するマイクロフォン１３が接続され、操作者の声を集音して音声信号Ｓoutを出力するようになされる。映像＆音声処理部４４は、発呼時、相手方へ送るためのアナログの音声信号Ｓinをアナログ／デジタル変換してデジタルの音声データを出力したり、アナログの映像信号Ｓｖをアナログ／デジタル変換してデジタルの映像データを出力するようになされる。
【００６３】
ＣＰＵ３２には受信部２１の他に、送信部２２が接続され、相手方へ送るための映像及び音声データＤout等を変調処理し、変調後の送信データをアンテナ共用器２３を通じアンテナ１６に供給するようになされる。アンテナ１６は、アンテナ共用器２３から供給される無線電波を基地局等に向けて輻射するようになされる。
【００６４】
上述のＣＰＵ３２には送信部２２の他に、カメラ３４が接続され、被写体を撮影して、例えば、静止画情報や動作情報を送信部２２を通じて相手方に送信するようになされる。電源ユニット３３は、バッテリー１４を有しており、ＣＰＵ３２１５、操作パネル１８、受信部２１、送信部２２、入力検出手段４５、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄ、表示手段２９、カメラ３４及び記憶手段３５にＤＣ電源を供給するようになされる。
【００６５】
図７Ａ及びＢは、触覚Ａ及びＢに係る振動パターン例を示す波形図である。図７Ａ及びＢにおいて、いずれも横軸は、時間ｔである。縦軸は振動制御信号Ｓａ〜Ｓｄ等の電圧（振幅Ａｘ）［Ｖ］である。この例では、ボタンアイコン２９ａ等において、それを押し込む時は触覚Ａを与え、それを離す時は触覚Ｂを与える場合を前提とする。
【００６６】
図７Ａに示す第１の振動パターンＰａは触覚Ａを与える波形である。その触覚Ａの駆動条件ａは、ボタンアイコン２９ａ等が押し込まれたとき、押下判定閾値Ｆthと加圧力Ｆとの関係がＦth＜Ｆとなる場合であって、第１段階ｉで約０．１秒間、周波数ｆｘ＝５０Ｈｚ、振幅Ａｘ＝５μｍ、回数Ｎｘ＝２回の振動パターンで振動する。以下［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ５  ２］と表記する。同様にして、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  １０  ２］の振動パターンで振動するようになされる。
【００６７】
図７Ｂに示す第２の振動パターンＰｂは触覚Ｂを与える波形である。その触覚Ｂの駆動条件ｂは、ボタンアイコン２９ａ等が押し込まれた後に、そのボタンアイコン２９ａが放されたとき、押下判定閾値Ｆthと加圧力Ｆとの関係がＦth＞Ｆとなる場合であって、第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［８０  ８  ２］で振動し、同様にして、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４０  ８  ２］の振動パターンで振動する。このような振動パターンに基づいて入力検出面を振動すると、サイバースイッチ等の触覚を得ることができる。
【００６８】
図８Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その１）を示す図である。図８Ａにおいて、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出信号Ｓ２（二値化後は入力検出情報Ｄ２）から得られる。図８Ｂにおいて、縦軸は振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）である。図８Ａ及びＢにおいて、横軸はいずれも時間ｔである。
【００６９】
一般に、ボタンスイッチ操作等において、入力モーションピークが存在する。設計通りの押下速度（操作入力速度）である場合、その加圧力Ｆは３０［ｇｆ］乃至２４０［ｇｆ］程度であることが知られている。図８Ａに示す加圧力分布波形Ｉは、入力装置設計時に基準とした、Ｚ方向への押下速度による加圧力Ｆを反映したものである。
【００７０】
この例で入力検出手段４５から得られる入力検出信号Ｓ２に対して予め押下判定閾値Ｆthが設定され、ＣＰＵ３２は、入力検出信号Ｓ２の立ち上がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ１１に第１の振動パターンＰａを発生し、入力検出信号Ｓ２の立ち下がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ２１に第２の振動パターンＰｂを発生するようにアクチュエータ振動回路３７を制御する。
【００７１】
このようにすると、入力検出手段４５が入力装置設計時に基準とした加圧力Ｆを検出し、ＣＰＵ３２等が押下判定閾値Ｆth＜加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ａを起動することができ、押下判定閾値Ｆth＞加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ｂを起動することができる。なお、振動パターンＰａと振動パターンＰｂとの間には、無振動の空白期間Ｔｘ＝Ｔ１が設けられる。この空白期間Ｔｘは、Ｚ方向への押圧速度に応じて可変するようになされる。
【００７２】
図９Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その２）を示す図である。図９Ａにおいて、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出信号Ｓ２（二値化後は入力検出情報Ｄ２）から得られる。図９Ｂにおいて、縦軸は振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）である。図９Ａ及びＢにおいて、横軸はいずれも時間ｔである。
【００７３】
図９Ａに示す加圧力分布波形IIは、図８Ａに示した基準押下速度よりも早くボタンアイコン等を押下した場合の加圧力Ｆを反映したものである。この例でも、図８Ａと同様にして、入力検出手段４５から得られる入力検出信号Ｓ２に対して予め押下判定閾値Ｆthが設定され、ＣＰＵ３２は、入力検出信号Ｓ２の立ち上がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ１２に振動パターンＰａを発生し、入力検出信号Ｓ２の立ち下がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ２２に振動パターンＰｂを発生するようにアクチュエータ振動回路３７を制御する。
【００７４】
このようにすると、入力検出手段４５が基準押下速度よりも早くボタンアイコン等が押下された場合の加圧力Ｆを検出し、ＣＰＵ３２等が押下判定閾値Ｆth＜加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ａを起動することができる。また、ＣＰＵ３２等が押下判定閾値Ｆth＞加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ｂを起動することができる。なお、振動パターンＰａと振動パターンＰｂとの間には、無振動の空白期間Ｔｘ＝Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）が設けられる。
【００７５】
このように、設計時の押下速度よりも早い押下速度である場合であっても、前半で触覚Ａが伝わり、クリック感のある荷重に到達させることができ、その後半で、触覚Ｂが伝わり、クリック感のあるストロークに到達させることができる。この例で押下判定閾値Ｆth＝１００［ｇｆ］を設定すると、クラシックスイッチの触覚を得ることができる。
【００７６】
図１０Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その３）を示す図である。図１０Ａにおいて、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出信号Ｓ２（二値化後は入力検出情報Ｄ２）から得られる。図１０Ｂにおいて、縦軸は振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）である。図１０Ａ及びＢに示す横軸はいずれも時間ｔである。
【００７７】
図１０Ａに示す加圧力分布波形IIIは、図８Ａに示した基準押下速度よりも遅くボタンアイコン等を押下した場合の加圧力Ｆを反映したものである。この例でも、図８Ａと同様にして、入力検出手段４５から得られる入力検出信号Ｓ２に対して予め押下判定閾値Ｆthが設定され、ＣＰＵ３２は、入力検出信号Ｓ２の立ち上がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ１３に振動パターンＰａを発生し、入力検出信号Ｓ２の立ち下がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ２３に振動パターンＰｂを発生するようにアクチュエータ振動回路３７を制御する。
【００７８】
このようにすると、入力検出手段４５が基準押下速度よりも遅くボタンアイコン等が押下された場合の加圧力Ｆを検出し、ＣＰＵ３２等が押下判定閾値Ｆth＜加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ａを起動することができ、押下判定閾値Ｆth＞加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ｂを起動することができる。なお、振動パターンＰａと振動パターンＰｂとの間には、無振動の空白期間Ｔｘ＝Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）が設けられる。
【００７９】
このように、設計時の押下速度よりも遅い押下速度である場合であっても、前半で触覚Ａが伝わり、クリック感のある荷重に到達させることができ、その後半で、触覚Ｂが伝わり、クリック感のあるストロークに到達させることができる。この例で押下判定閾値Ｆth＝２０［ｇｆ］を設定すると、サイバースイッチの触覚を得ることができる。
【００８０】
図１１Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その４）を示す図である。図１１Ａにおいて、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出信号Ｓ２（二値化後は入力検出情報Ｄ２）から得られる。図１１Ｂにおいて、縦軸は振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）である。横軸はいずれも時間ｔである。
【００８１】
図１１Ａに示す加圧力分布波形IVは、図１０Ａに示した押下速度よりも、更に遅く、つまり、ボタンアイコン等をいわゆる長押した場合の加圧力Ｆを反映したものである。この例でも、図８Ａと同様にして、入力検出手段４５から得られる入力検出信号Ｓ２に対して予め押下判定閾値Ｆthが設定され、ＣＰＵ３２は、入力検出信号Ｓ２の立ち上がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ１４に振動パターンＰａを発生し、入力検出信号Ｓ２の立ち下がり波形が押下判定閾値Ｆthを横切る時刻ｔ２４に振動パターンＰｂを発生するようにアクチュエータ振動回路３７を制御する。
【００８２】
このようにすると、入力検出手段４５がボタンアイコン等が長押しされた場合の加圧力Ｆを検出し、ＣＰＵ３２等が押下判定閾値Ｆth＜加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ａを起動することができ、押下判定閾値Ｆth＞加圧力Ｆを検出したとき、触覚Ｂを起動することができる。なお、振動パターンＰａと振動パターンＰｂとの間には、無振動の空白期間Ｔｘ＝Ｔ３（Ｔ４＞Ｔ３）が設けられ、押し込んだまま状態では、触覚が得られないようにしている。このように、加圧力Ｆを検出し、この加圧力Ｆを反映した入力検出情報Ｄ２をパラメータとして触覚発生アルゴリズムに加えることで、実際のスイッチの入力触覚に対応した触覚を発生させることが可能になる。
【００８３】
続いて、携帯電話機１００における情報処理例について説明をする。図１２は、第１の実施例に係る携帯電話機１００における情報処理例を示すフローチャートである。
この例では、操作者の指３０ａで携帯電話機１００の表示画面上の入力検出面を押下操作して情報を入力する場合を前提とする。携帯電話機１００には、同一振動モード内において、操作者の指３０ａ等による加圧力Ｆをパラメータにして波形を加工する機能（アルゴリズム）が備えられる。ＣＰＵ３２は、入力検出情報Ｄ２から加圧力Ｆを算出し、図８Ａに示したような駆動条件ａ，ｂに対応して判別を行い、その判別結果で、同一の振動モード内において、いかなる種類の入力に対しても、入力動作中の動きに対応した触覚を発生できるようにした。
【００８４】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図１２に示すフローチャートのステップＧ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【００８５】
そして、ステップＧ２に移行してＣＰＵ３２は、アイコン画面を表示するように表示手段２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示手段２９に表示データＤ４を供給して表示画面に入力情報を表示する。表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出手段４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＧ３に移行してＣＰＵ３２は、ボタンアイコン入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。ボタンアイコン入力モードとは、ボタンアイコン選択時に入力検出面上のアイコンボタン２９ａ等を押下する入力操作をいう。
【００８６】
ボタンアイコン入力モードが設定された場合、ボタンアイコン２９ａ等が押し込まれるので、ステップＧ４に移行してＣＰＵ３２は入力検出情報Ｄ２に基づいて加圧力Ｆを算出する。このとき、力検出手段５５ａ〜５５ｄは、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置の加圧力Ｆを検出し、入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【００８７】
そして、ステップＧ５に移行して、ＣＰＵ３２は加圧力Ｆと押下判定閾値Ｆthとを比較し、これらの関係がＦ＞Ｆthとなるか否かを判別する。これらの関係がＦ＞Ｆthとなる場合は、ステップＧ６に移行して触覚Ａを起動する。触覚Ａは、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄによって、操作者の指３０ａの加圧力Ｆに対応した振動パターンＰａに基づいて入力検出面を振動することで得られる。例えば、触覚Ａは、図７Ａに示した周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ５  ２］の振動パターンで振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  １０  ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”加圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる（駆動条件ａ）。
【００８８】
その後、ステップＧ７に移行してＣＰＵ３２は更に加圧力Ｆを検出する。加圧力Ｆは、力検出手段５５ａ〜５５ｄによってボタンアイコン２９ａの押し込みに続いてボタンアイコン２９ａから離れる状態が検出される。このとき、力検出手段５５ａ〜５５ｄは、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置から離れるときの加圧力Ｆを検出し、入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【００８９】
そして、ステップＧ８に移行してＣＰＵ３２は、加圧力Ｆと押下判定閾値Ｆthとを比較し、これらの関係がＦ＜Ｆthか否かを判別する。これらの関係がＦ＜Ｆthとなる場合は、触覚Ｂを起動する。触覚Ｂは、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄによって、操作者の指３０ａの加圧力Ｆに対応した振動パターンＰｂに基づいて入力検出面を振動することで得られる。そのボタンアイコン２９ａが放された触覚Ｂは、例えば、図７Ｂに示した第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［８０  ８  ２］の振動パターンで振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４０  ８  ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”加圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる（駆動条件ｂ）。
【００９０】
その後、ステップＧ１０に移行して入力を確定する。このとき、入力手段２４は、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。そして、ステップＧ１２に移行する。なお、ステップＧ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＧ１１に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードやメール作成、送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。ボタンアイコン２９ａ等は、電話モード選択時の文字入力項目が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＧ１２に移行する。
【００９１】
ステップＧ１２でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＧ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【００９２】
このように、第１の実施例としての触覚機能付き入力装置を応用した携帯電話機及び情報入力方法によれば、本発明に係る触覚機能付き入力装置９０が応用され、表示手段２９上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して触覚を与える場合に、入力検出手段４５を構成する力検出手段５５ａ〜５５ｄは、当該入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置の加圧力Ｆを検出し、入力手段２４は、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。アクチュエータ２５ａ〜２５ｄは、力検出手段５５ａ〜５５ｄによって検出された操作者の指３０ａの加圧力Ｆに対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。
【００９３】
従って、操作者の指３０ａ等による押下操作に対応した振動パターン（振幅と周波数と振動回数）により複数種類の振動を発生させることができる。これにより、表示手段２９上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対応した、アナログスイッチや、サイバースイッチ等の触覚を取得できるようになる。
【実施例２】
【００９４】
図１３は本発明に係る第２の実施例としての触覚機能付き入力装置を応用したデジタルカメラ２００の構成例を示す斜視図である。
この実施例では、入力検出面における操作者の指３０ａの接触位置及び当該操作者の指３０ａの加圧力Ｆに基づいて演算された振動パターンにより当該入力検出面を振動するアクチュエータ２５ａ〜２５ｆを備え、ＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａが入力検出面上を摺動するように接触操作される場合であって、操作者の指３０ａの摺動接触操作に対応して、入力検出手段４５’から得られる加圧力情報に基づき、アクチュエータ２５ａ〜２５ｆの出力を制御するようにした。
【００９５】
図１３に示すデジタルカメラ２００は、電子機器の一例であり、本発明に係る触覚機能付き入力装置９０’を応用したものである。このデジタルカメラ２００は、カメラ本体６０を有している。カメラ本体６０は筐体６２から構成される。筐体６２は、略箱型の前面ケース６１Ａ及び後面ケース６１Ｂの開口部を互いに略方形状のゴムなどからなる衝撃吸収材６３を間に挟んだ状態で突き合わせて組み立てられる。
【００９６】
筐体６２を構成する上面板には、触覚機能付きの入力装置９０’を構成する入力検出手段４５’が設けられる。入力検出手段４５’は入力検出面を有しており、スライド入力モード時に操作される。スライド入力モードとは、再生／早送りモード、ズームアウトモード、ズームインモード、ボリューム調整モード等のモード切換時に、その表示画面上の入力検出面を摺動するように接触入力する操作をいう。この例では、スライド入力モードの他に、他の処理モードが準備される。他の処理モードには、シャッタボタン操作、消去ボタン操作、電源ボタン操作、標準モード又はスナップモードの切り替え操作等が含まれる。入力検出手段４５’には、長方形状の静電入力シートが使用される。
【００９７】
また、前面ケース６１Ａの内面であって、入力検出手段４５’の長手方向に沿って、振動手段を構成するアクチュエータ２５ａ及び２５ｂが所定の間隔を空けて設けられ、所望の振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。同様にして、後面ケース６１Ｂの内面であって、入力検出手段４５’の長手方向に沿って、アクチュエータ２５ｃ及び２５ｄが所定の間隔を空けて設けられ、所望の振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。この例で、アクチュエータ２５ａとアクチュエータ２５ｃとが対向し、アクチュエータ２５ｂとアクチュエータ２５ｄとが対向するように配置される。振動を強めるためである。
【００９８】
この他に前面ケース６１Ａには、図１３に示すレンズ６６が取り付けられ、ズーム機能を有して被写体撮影時に結像するようになされる。また、前面ケース６１Ａの右隅には、外部インターフェース用端子３９が設けられ、外部機器と接続し、情報をやりとりできるようになされている。
【００９９】
図１４は、カメラ本体６０の背面の構成例を示す斜視図である。図１４に示す後面ケース６１Ｂには表示手段２９’が設けられ、入力検出手段４５’によって入力された情報に基づく表示画面を表示するようになされる。表示手段２９’はモニタ機能の他にファインダー等の機能を果たすようになされる。表示手段２９’には、６４０画素×４８０画素程度の解像度を有する液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）が使用される。
【０１００】
図１５Ａは、カメラ本体６０を底面から見た断面図である。図１５Ａに示すカメラ本体６０を底面から見ると、筐体６２の内部には、レンズ６６や表示手段２９’の他に基板実装部品２７やバッテリー２８等が内装されている。
【０１０１】
図１５Ｂは、カメラ本体６０を上面から見た断面図である。図１５Ｂに示すカメラ本体６０を上面から見ると、筐体６２の内部には、入力検出手段４５’及びアクチュエータ２５ａ〜２５ｆが実装されている。図１５Ｂに示す入力検出手段４５’は、静電容量入力シートによって構成される。１枚の静電容量入力シートは、略矩形状のシートで構成され、上述の各モードボタンの複数機能は、１枚の静電容量入力シートの複数の所定部位を押圧することで各機能動作が行われる。
【０１０２】
この例で入力検出手段４５’の左右の下方には、前面ケース６１Ａおよび後面ケース６１Ｂの内面に設けられたアクチュエータ２５ａ〜２５ｄの他に、アクチュエータ２５ｅ及び２５ｆが設けられ、所望の振動パターンに基づいて、例えば、操作方向に振動が移動するように、入力検出面を振動するようになされる。各々のアクチュエータ２５ａ〜２５ｆは、圧電シートあるいは圧電素子から構成される。
【０１０３】
次に、触覚入力機能付きのデジタルカメラ２００及び感触フィードバック入力方法について説明をする。図１６は、デジタルカメラ２００の内部構成例を示すブロック図であり、図１３〜図１５に示した筐体内の基板実装部品２７等から構成される各機能の要部のブロックを示している。図１６で図１３〜図１５と対応する部分には同一符号を付している。
【０１０４】
図１６に示すデジタルカメラ２００は、入力検出手段４５’、表示手段２９’、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２、電源ユニット３３、カメラ３４、記憶手段３５、スピーカー３６、振動手段４０を備えている。
【０１０５】
入力検出手段４５’は、図１４等に示したような入力検出面を有しており、操作体としての操作者の指３０ａの接触位置及び当該操作者の指３０ａのスライド（動速）度を検出するようになされる。この入力検出手段４５’に関して、図１４では静電容量シートとしての静電容量方式の入力デバイスを説明したが、これに限られることはなく、カーソリングと選択の機能を区別できるものであれば何でも良い。
【０１０６】
例えば、入力検出手段４５’は、抵抗膜方式、表面波弾性方式（ＡＷ）、光方式、複数段方式タクトスイッチ等の入力デバイスであっても良い。好ましくは、位置情報と力情報をＣＰＵ３２に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。上述の入力検出手段４５’は、操作者の指３０ａを介して少なくとも位置検出信号Ｓ１および入力量（加圧力Ｆ）となる入力検出信号Ｓ２が入力される。
【０１０７】
表示手段２９’は、入力検出手段４５’によって入力された情報に基づく表示画面を表示するようになされる。表示手段２９’はモニタ機能の他にファインダー等の機能を果たすようになされる。例えば、表示手段２９’はＣＰＵ３２からの制御情報（指令Ｄ）に基づいてズームイン、ズームアウト、再生／早送りモード、ボリューム（Ｖｏｌ）調整モード等のアイコンを表示するようになされる。
【０１０８】
入力検出手段４５’にはＡ／Ｄドライバ３１が接続され、入力検出手段４５’から出力される位置検出信号Ｓ１（位置情報）および入力検出信号Ｓ２（入力量）を入力してアナログ・デジタル変換をするようになされる。例えば、Ａ／Ｄドライバ３１は、カーソリングと選択機能とを区別するために位置検出信号Ｓ１および入力検出信号Ｓ２をデジタルデータに変換する。これと共に、Ａ／Ｄドライバ３１は、演算を行ってカーソリング入力か選択情報かを検出し、カーソリングか選択かのフラグからなるデータＤ３あるいは位置検出情報Ｄ１及び入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に供給する。これらの演算はＣＰＵ３２内で実行してもよい。
【０１０９】
Ａ／Ｄドライバ３１には、第１の実施例と同様にして、ＣＰＵ３２が接続され、Ａ／Ｄドライバ３１からの位置検出情報Ｄ１及び入力検出情報Ｄ２を受けて指令Ｄを電源ユニット３３、カメラ部３４、その他のデバイス３５、表示手段２９’、スピーカー３６、アクチュエータ駆動部３７等の各デバイスに供給する。
【０１１０】
例えば、ＣＰＵ３２には、同一振動モード内において、操作者３０のスライド速度をパラメータにして、アクチュエータ駆動回路３７で発生させる正弦波形を加工する機能（アルゴリズム）が備えられる。ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５’から得られる入力検出（加圧力）情報Ｄ２と予め設定された下限判定閾値Ｆth１及び上限判定閾値Ｆth２とを比較し、当該比較結果で加圧力情報が上限判定閾値Ｆth２を越える場合は、触覚の強さを上昇するように振動パターンを補正する。
【０１１１】
反対に、加圧力情報が下限判定閾値Ｆth１を下回る場合は、触覚の強さを降下するように振動パターンを補正する。このようにすると、上限判定閾値を越える加圧力Ｆで入力検出面を摺動操作する場合も、下限判定閾値を下回る加圧力Ｆで入力検出面を摺動操作する場合も、操作者の指３０ａに対して一定の触覚を与えることができる。
【０１１２】
また、ＣＰＵ３２は入力検出手段４５’によって検出されたスライド速度に基づく振動パターンを演算するようになされる。この例でＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａが入力検出面に接触した位置から遠ざかるに従って、入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動から、高周波数かつ大振幅の振動を発生するような振動パターンを演算する。
【０１１３】
振動手段４０は、アクチュエータ駆動回路３７及びアクチュエータ２５ａ〜２５ｆから構成され、ＣＰＵ３２によって演算された振動パターンに基づいて操作方向に振動が移動するように入力検出面を振動する。上述のＣＰＵ３２には、アクチュエータ駆動回路３７が接続され、ＣＰＵ３２からの指令Ｄ及び入力検出情報Ｄ２に従って、振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆを発生し、複数のアクチュエータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２６ｅ、２６ｆに振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆを供給するようになされる。振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆは、例えば、正弦波形からなる出力波形Ｗ１〜Ｗ３・・・を有している。６個のアクチュエータ２５ａ〜２５ｆを駆動するためである。
【０１１４】
また、ＣＰＵ３２にはカメラ３４が接続され、指令Ｄに基づいて上述したレンズ６６を通じて被写体を撮影するようになされる。カメラ３４には、図示しない撮像装置（ＣＣＤ装置）が使用され、被写体撮影により得られた撮影データを出力するようになされる。
【０１１５】
記憶手段３５は、ＣＰＵ３２からの指令Ｄに基づいて撮影データを格納したり、その撮影データを読み出すようになされる。なお、図１３に示した外部インターフェース端子３９は、プリンタ等の外部機器に接続される。ＣＰＵ３２は、記憶手段３５から指令Ｄを読み出して外部機器に出力し、図示しないプリンタモードを実行するようになされる。スピーカー３６はＣＰＵ３２からの指令Ｄに基づいてアイコン確認音や、機器取り扱いアナウンス音等を放音するようになされる。
【０１１６】
電源ユニット３３は先に説明したバッテリー２８に接続され、入力検出手段４５’、表示手段２９’、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２、カメラ３４、その他のデバイス（記憶手段３５、外部端子等）及び振動手段４０等に電源を供給するようになされる。
【０１１７】
このようにデジタルカメラ２００を構成すると、操作者の指３０ａが入力検出面上を摺動するように接触操作される場合であって、操作者の指３０ａの摺動接触操作に対応して、入力検出手段４５’から得られる入力検出情報Ｄ２に基づき、ＣＰＵ３２が、アクチュエータ駆動回路３７を通じてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄの出力を制御できるようになる。例えば、操作者の指３０ａの加圧力Ｆ及び摺動接触操作に対応した、操作者毎に異なる振動パターン（振幅と周波数と振動回数）を有する複数種類の振動を発生させることができる。操作者３０は指３０ａに振動を受けて触感としてＣＰＵ３２からの機能毎の振動を感じる。また表示手段２９’の表示内容は操作者の目による視覚により、スピーカー３６からの放音は操作者の耳による聴覚により各機能を判断するようになされる。
【０１１８】
次に、操作者が指３０ａを使って入力操作面をスライドさせながら、カメラ本体６０からの触覚を得る動作例について説明をする。図１７は、第２の実施例としての入力検出手段４５’における操作例を示す斜視図である。
図１７に示す入力検出手段４５’は、入力操作面ＰＲを有している。入力操作面ＰＲは、図中、波線で囲んだ領域であって、入力検出手段４５’を投影する筐体上面を含むものとする。この例で、入力検出手段４５’は、図３Ｂに示したように入力手段２４及び力検出手段５５が積層されて構成される。
【０１１９】
この例では、入力手段２４は、入力操作面ＰＲ上を摺動接触操作する操作者の指３０ａの接触位置及び操作速度を検出するようになされる。入力手段２４には蓄積電極となる透明電極をマトリクス状に配置したタッチパネルが使用される。タッチパネルは、静電容量シートとしての静電容量方式の入力デバイスである。入力手段２４から得られる入力情報には位置情報が含まれる。位置情報は入力操作面ＰＲ上を摺動接触操作時の位置検出信号Ｓ１により得られる。力検出手段５５は、入力手段２４の下方に積層され、当該入力検出面ＰＲにおける操作者の指３０ａの押下位置の加圧力Ｆを検出するようになされる。
【０１２０】
この入力操作面ＰＲに操作者の指３０ａを一定の力で接触した状態で、例えば、図中、左斜め下部から右斜め上部に向けて所定の速度でスライドする（なぞる）ように操作される。この例では、入力検出面ＰＲに指３０ａを置き、ある一定の加圧力ＦをＺ方向に与えながら、指３０ａをＸ，Ｙ方向（左右）になぞるようにスライドさせる。このとき、加圧力Ｆに無関係に振動パターンを一定にすると、加圧力Ｆが小さい場合に、手に伝わる触覚の振幅が大きくなる。また、反対に、加圧力Ｆが大きい場合は、手に伝わる触覚の振幅が小さくなる。つまり、Ｚ方向の加圧力Ｆが変わると、指３０ａに伝わる触覚が異なることとなる。
【０１２１】
図１８〜図２０は、摺動接触操作時の加圧力Ｆに応じた触覚例を示す図である。図１８Ａ及びＢは、基準押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。図１８Ａにおいて、縦軸は、手に伝わる触覚（力）［Ｎ］である。図１８Ｂにおいて、縦軸は、振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）［Ｖ］である。横軸はいずれも時間ｔである。
【０１２２】
図１８Ａに示す触覚波形Ｓ（ｔ）は、指３０ａのＺ方向への加圧力をＦとし、設計時の基準押圧力（Ｎｏｒｍａｌｅ）をｆとしたとき、Ｆ＝ｆを満たす場合に得られる。この触覚波形Ｓ（ｔ）は、基準押圧力ｆに対応した振幅Ａｘを有している。図１８Ｂに示す振動パターンＰ１は、指３０ａのＺ方向への加圧力をＦとし、設計時の基準押圧力（Ｎｏｒｍａｌｅ）をｆとしたとき、Ｆ＝ｆを満たす入力検出情報Ｄ２が得られた場合に発生される。つまり、図１８Ａに示した触覚を得るための振動パターンＰ１である。
【０１２３】
この例では、振動パターンＰ１の周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  １  １］で振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  ２  １］で振動し、第３段階iiiでは約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１５０  ３  １］で振動し、第４段階ivでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ４  １］で振動する。このような振動制御信号Ｓａがアクチュエータ２５ａに供給される。他のアクチュエータ２５ｂ〜２５ｆにも、同様な振動制御信号Ｓｂ〜Ｓｆが供給される。
【０１２４】
図１９Ａ及びＢは、Ｆ＝２ｆ押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。図１９Ａにおいて、縦軸は、手に伝わる触覚（力）［Ｎ］である。図１９Ｂにおいて、縦軸は、振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）［Ｖ］である。横軸はいずれも時間ｔである。
【０１２５】
図１９Ａに示す触覚波形２×Ｓ（ｔ）は、加圧力Ｆと基準押圧力ｆとの関係がＦ＝２ｆを満たすような強い押圧接触操作がなされた場合に得られる。触覚波形は、Ｆ・Ｓ（ｔ）／ｆ＝２×Ｓ（ｔ）により得られる。図１９Ｂに示す振動パターンＰ２は、Ｆ＝２ｆを満たす入力検出情報Ｄ２が得られた場合に発生される。つまり、振動パターンＰ２は、図１９Ａに示した触覚を得るために、図１８Ｂに示した振動パターンＰ１を２倍に補正したものである。
【０１２６】
この例では、振動パターンＰ２の周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ２  １］で振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  ４  １］で振動し、第３段階iiiでは約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１５０  ６  １］で振動し、第４段階ivでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ８  １］で振動する。このような振動制御信号Ｓａがアクチュエータ２５ａに供給される。他のアクチュエータ２５ｂ〜２５ｆにも、同様な振動制御信号Ｓｂ〜Ｓｆが供給される。
【０１２７】
図２０Ａ及びＢは、Ｆ＝１／２ｆ押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。図２０Ａにおいて、縦軸は、手に伝わる触覚（力）［Ｎ］である。図２０Ｂにおいて、縦軸は、振動制御信号Ｓａ等の電圧（振幅）［Ｖ］である。横軸はいずれも時間ｔである。
【０１２８】
図２０Ａに示す触覚波形０．５×Ｓ（ｔ）は、加圧力Ｆと基準押圧力ｆとの関係がＦ＝ｆ／２を満たすような弱い押圧接触操作がなされた場合に得られる。触覚波形は、Ｆ・Ｓ（ｔ）／ｆ＝０．５×Ｓ（ｔ）により得られる。図２０Ｂに示す振動パターンＰ３は、Ｆ＝２ｆを満たす入力検出情報Ｄ２が得られた場合に発生される。つまり、振動パターンＰ３は、図２０Ａに示した触覚を得るために、図１８Ｂに示した振動パターンＰ１を１／２倍に補正したものである。
【０１２９】
この例で、振動パターンＰ３の周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉでは約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ０．５  １］で振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  １  １］で振動し、第３段階iiiで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１５０  １．５  １］で振動し、第４段階ivでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ２  １］で振動する。このような振動制御信号Ｓａがアクチュエータ２５ａに供給される。他のアクチュエータ２５ｂ〜２５ｆにも、同様な振動制御信号Ｓｂ〜Ｓｆが供給される。
【０１３０】
図２１は、加圧力Ｆと上限・下限判定閾値との関係例を示す図である。図２１において、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出情報Ｄ２から得られる。横軸は時間ｔである。
【０１３１】
この例で、加圧力Ｆに対して２つの閾値が設定される。Ｆth１は下限判定閾値であり、Ｆth２は上限判定閾値である。また、Ｆ１は、基準押圧時の力分布であり、任意のサンプル期間Ｔｓ（ｔ２−ｔ１）を設定し、そのサンプル期間Ｔｓにおいて、Ｆth１＜Ｆ＜Ｆth２の範囲内にある。Ｆ２は、Ｆ＝２ｆ押圧時の力分布であり、同サンプル期間Ｔｓにおいて、Ｆ＞Ｆth２の範囲にある。Ｆ３は、Ｆ＝ｆ／２押圧時の力分布であり、同サンプル期間Ｔｓにおいて、Ｆ＜Ｆth１の範囲にある。
【０１３２】
ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５’から得られる入力検出（加圧力）情報Ｄ２と予め設定された下限判定閾値Ｆth１及び上限判定閾値Ｆth２とを比較し、当該比較結果で入力検出情報Ｄ２に基づく加圧力Ｆが上限判定閾値Ｆth２を越える場合は、触覚の強さを上昇するように振動パターンを補正する。
【０１３３】
反対に、入力検出情報Ｄ２に基づく加圧力Ｆが下限判定閾値Ｆth１を下回る場合は、触覚の強さを降下するように振動パターンを補正する。このようにすると、上限判定閾値Ｆth２を越える加圧力Ｆで入力検出面ＰＲを摺動操作する場合も、下限判定閾値Ｆth１を下回る加圧力Ｆで入力検出面ＰＲを摺動操作する場合も、操作者の指３０ａに対して一定の触覚を与えることができる。
【０１３４】
続いて、デジタルカメラ２００の動作例について説明をする。図２２は、第２の実施例に係るデジタルカメラ２００における情報処理例を示すフローチャートである。
この例では、操作者の指３０ａでデジタルカメラ２００の入力検出手段４５’
入力操作面ＰＲを摺動接触操作して情報を入力する場合を前提とする。デジタルカメラ２００には、同一振動モード内において、操作者の指３０ａ等による加圧力Ｆをパラメータにして波形を加工する機能（アルゴリズム）が備えられる。ＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａの摺動接触操作に対応して検出される入力検出情報（加圧力情報）Ｄ２に基づき、入力検出面ＰＲを振動するようにアクチュエータ駆動回路３７を制御する。
【０１３５】
この例でＣＰＵ３２は、入力検出手段４５’の検出によって得られる入力検出情報Ｄ２と予め設定された下限判定閾値Ｆth１及び上限判定閾値Ｆth２とを比較し、入力検出情報Ｄ２が上限判定閾値Ｆth２を越える場合は、触覚の強さを上昇するように基準の振動パターンＰ１を補正して振動パターンＰ２とする。また、当該比較結果で入力検出情報Ｄ２が下限判定閾値Ｆth１を下回る場合は、触覚の強さを降下するように基準の振動パターンＰ１を補正して振動パターンＰ３とする。Ｆth１＜Ｆ＜Ｆth２となる場合は、基準の振動パターンＰ１を発生するようにアクチュエータ駆動回路３７を制御する場合を例に挙げる。
【０１３６】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図１２に示すフローチャートのステップＨ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にあるデジタルカメラ等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０１３７】
そして、ステップＨ２に移行してＣＰＵ３２は、モニタ画面を表示するように表示手段２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示手段２９に表示データＤ４を供給して表示画面に標準モード又はスナップモード等の入力情報を表示する。表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出手段４５’を通じて入力選択可能になされる。そして、ステップＨ３に移行してＣＰＵ３２は、スライド（なぞり）入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。スライド入力モードとは、表示画面上の入力情報選択時に入力検出面ＰＲを摺動接触操作する動作をいう。
【０１３８】
スライド入力モードが設定された場合、入力検出面ＰＲが摺動接触操作されるので、ステップＨ４に移行してＣＰＵ３２は入力検出情報Ｄ２に基づいて加圧力Ｆを算出する。このとき、図１７に示した力検出手段５５は、入力検出面ＰＲにおける操作者の指３０ａの押下位置の加圧力Ｆを検出し、入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。ここで、Ｆ＝２ｆを満たす入力検出情報Ｄ２が得られた場合を例に採る。
【０１３９】
そして、ステップＨ５に移行して、ＣＰＵ３２は加圧力Ｆと上限判定閾値Ｆth２とを比較し、これらの関係がＦ＞Ｆth２となるか否かを判別する。これらの関係がＦ＞Ｆth２となる場合は、ステップＨ６に移行してアクチュエータ駆動回路３７又はＣＰＵ３２は、Ｆ・Ｓ（ｔ）／ｆを起動して、触覚波形＝２×Ｓ（ｔ）を与える振動パターンＰ２を発生する。このとき、アクチュエータ駆動回路３７又はＣＰＵ３２は、図１８Ｂに示した振動パターンＰ１を２倍に補正して振動パターンＰ２を発生する。
【０１４０】
この例では、振動パターンＰ２の周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ２  １］で振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  ４  １］で振動し、第３段階iiiでは約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１５０  ６  １］で振動し、第４段階ivでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ８  １］で振動する。このような振動制御信号Ｓａがアクチュエータ２５ａに供給される。他のアクチュエータ２５ｂ〜２５ｆにも、同様な振動制御信号Ｓｂ〜Ｓｆが供給される。その後、ステップＨ４に戻る。
【０１４１】
また、ステップＨ５で加圧力Ｆと上限判定閾値Ｆth２との関係がＦ＞Ｆth２とならない場合は、ステップＨ７に移行する。ここで、Ｆ＝ｆ／２を満たす入力検出情報Ｄ２が得られた場合を例に採ると、ステップＨ７では、加圧力Ｆと下限判定閾値Ｆth１との関係がＦ＜Ｆth１となるか否かを判別する。これらの関係がＦ＜Ｆth１となる場合は、ステップＨ８に移行してアクチュエータ駆動回路３７又はＣＰＵ３２は、Ｆ・Ｓ（ｔ）／ｆを起動して、触覚波形＝０．５×Ｓ（ｔ）を与える振動パターンＰ３を発生する。このとき、アクチュエータ駆動回路３７又はＣＰＵ３２は、図１８Ｂに示した振動パターンＰ１を１／２倍に補正して振動パターンＰ３を発生する。
【０１４２】
この例で、振動パターンＰ３の周波数ｆｘ、振幅Ａｘ及び回数Ｎｘに関して、第１段階ｉでは約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ０．５  １］で振動し、第２段階iiでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  １  １］で振動し、第３段階iiiで約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１５０  １．５  １］で振動し、第４段階ivでは、約０．１秒間、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ２  １］で振動する。このような振動制御信号Ｓａがアクチュエータ２５ａに供給される。他のアクチュエータ２５ｂ〜２５ｆにも、同様な振動制御信号Ｓｂ〜Ｓｆが供給される。その後、ステップＨ４に戻る。
【０１４３】
なお、ステップＨ７で、加圧力Ｆと下限判定閾値Ｆth１との関係がＦ＜Ｆth１とならない場合、つまり、Ｆth１＜Ｆ＜Ｆth２となる場合は、ステップＨ９に移行して振動パターンＰ１を発生して基準触覚波形Ｓ（ｔ）を起動する。その後、ステップＨ１０に移行して入力を確定する。このとき、入力手段２４は、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。そして、ステップＨ１２に移行する。
【０１４４】
また、ステップＨ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＨ１１に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードでは、シャッタボタン操作、消去ボタン操作、電源ボタン操作、標準モード又はスナップモードの切り替え操作等が実行される。他の処理モードを実行した後は、ステップＨ１２に移行する。ステップＨ１２でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＨ２に戻って、モニタ画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０１４５】
このように、第２の実施例としての触覚機能付き入力装置を応用したデジタルカメラ及び情報入力方法によれば、本発明に係る触覚機能付き入力装置９０’が応用され、入力検出面ＰＲにおける操作者の指３０ａの接触位置及び当該操作者の指３０ａの加圧力Ｆに基づいて演算された振動パターンにより当該入力検出面ＰＲを振動するアクチュエータ２５ａ〜２５ｆを備え、ＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａが入力検出面ＰＲ上を摺動接触操作される場合であって、その摺動接触操作に対応して、入力検出手段４５’から得られる入力検出情報Ｄ２に基づき、振動パターンを補正し、補正後の振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆ等に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｆの出力を制御するようになされる。
【０１４６】
従って、操作者の摺動接触操作による加圧力Ｆが基準押圧力に比べて大きい場合は、基準の振動パターンＰ１を図１９Ｂに示したような振動パターンＰ２に補正し、手に伝わる触覚の振幅を大きく補正することができる。また、加圧力Ｆが基準押圧力に比べて小さい場合、基準の振動パターンＰ１を図２０Ｂに示したような振動パターンＰ３に補正し、手に伝わる触覚の振幅を小さく補正することができる。
【０１４７】
つまり、操作者に違和感を与えることなく、Ｚ方向の加圧力Ｆに応じた、触覚を指３０ａに伝えることができる。これにより、それぞれの加圧力Ｆに対応した異なる複数の入力状態に対して、確実な触覚を発生させることができる。従って、触覚付き入力装置９０’を導入する範囲をデジタルカメラに限られることはなく、入力行為が多岐多用に渡るようなパソコン、電子辞書、ゲーム機等の他の電子機器にも拡張することができる。
【実施例３】
【０１４８】
図２３は第３の実施例としての３次元文字入力機能付きの携帯電話機３００の構成例を示す概念図である。
この実施例では、操作者の指３０ａによって、入力検出面のＸ方向及びＹ方向に摺動するように接触操作される場合であって、その操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、入力検出手段４５から得られるＺ方向の入力検出情報（加圧力情報）と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御するようになされる。
【０１４９】
図２３に示す携帯電話機３００は、３次元文字入力機能を有しており、図２〜図６に示した携帯電話機１００の構成がそのまま応用される。携帯電話機３００の表示手段２９には、文字入力操作画面が表示され、この文字入力操作画面には、文字情報が立体表示される。文字入力操作画面の上部には、表示領域ｗ１が割り当てられ、文字入力時の文字変換候補の内容を記述するようになされる。表示領域ｗ１の下方には、文字変換ボックスＢＸ１が表示され、文字変換候補となった文字情報を格納するようになされる。
【０１５０】
文字変換ボックスＢＸ１の下方には、文字情報表示領域ｗ２が割り当てられ、例えば、間口方向には「あ行、か行、さ行・・・」が表示される。「あ行」の奥行方向には、母音「あ」に続く「いうえお」が隠れて表示される。同様にして「か行」の奥行方向には、「か」に続く「きくけこ」が隠れて表示される。「さ行」の奥行方向には、「さ」に続く「しすせそ」が隠れて表示される。
【０１５１】
文字情報表示領域ｗ２の下方には、文字決定ボックスＢＸ２が表示され、文字変換決定となった文字情報を格納するようになされる。文字決定ボックスＢＸ２の下方には、表示領域ｗ３が割り当てられ、決定後の文字（文章）内容を記述するようになされる。この例では、表示手段２９上の入力検出面の一方をＸ方向とし、当該Ｘ方向と直交する他方をＹ方向とし、Ｘ及びＹ方向と直交する方向をＺ方向とする。
【０１５２】
図２４は、文字入力操作時の加圧力Ｆと複数の押下判定閾値Ｆthｉとの関係例を示す図である。図２４において、縦軸は加圧力Ｆであり、入力検出情報Ｄ２から得られる。横軸は時間ｔである。Ｆ０は、文字入力操作時の力分布である。
【０１５３】
この例で、加圧力Ｆに対して５つの押下判定閾値Ｆthｉ（ｉ＝１〜５）が設定される。Ｆth１は母音「あ」を判定する押下判定閾値であり、例えば、押下判定閾値Ｆth１は２０［ｇｆ］に設定される。Ｆth２は母音「い」を判定する押下判定閾値であり、例えば、押下判定閾値Ｆth２は４０［ｇｆ］に設定される。Ｆth３は母音「う」を判定する押下判定閾値であり、例えば、押下判定閾値Ｆth３は６０［ｇｆ］に設定される。Ｆth４は母音「え」を判定する押下判定閾値であり、例えば、押下判定閾値Ｆth４は８０［ｇｆ］に設定される。Ｆth５は母音「お」を判定する押下判定閾値であり、例えば、押下判定閾値Ｆth５は１００［ｇｆ］に設定される。
【０１５４】
図６に示したＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａを入力検出面のＸ方向及びＹ方向に摺動するように接触操作される場合であって、その操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、入力検出手段４５から得られるＺ方向の入力検出情報Ｄ２と、予め設定された複数の押下判定閾値Ｆthｉ（ｉ＝１〜ｎ）とを順次比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御するようになされる。
【０１５５】
例えば、ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５から前回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２と今回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２との差分を演算し、この差分に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御する。このようにすると、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における奥行の入力情報を触覚を伴って３次元表示することができる。ユニークな文字入力表示機能を実現できるようになる。
【０１５６】
図２５Ａ及びＢは文字入力時の表示手段２９における表示例を示す図である。図２５Ａは、子音「か行」の「き」の文字のボタンアイコン押込み前の表示例を示す図である。図２５Ａに示すＺ方向は、３次元表示された文字ボタンアイコンを押し込む方向である（各行の文字選択操作）。
【０１５７】
例えば、文字入力しようとする「今」の文字に続いて、子音「か行」の「か」、「き」、「く」の各々の文字を順次選択する場合を例に挙げる。この場合、図２３に示した表示手段２９の文字表示領域ｗ２において、操作者は、入力検出面のＸ方向又は／及びＹ方向に指３０ａを摺動して、図２３に示す子音「か行」を選択する。ここで選択された子音「か」の文字は、押下判定閾値ｆth1を越え、押下判定閾値ｆth２以下の加圧力Ｆを与えることで、決定ボックスＢＸ２に格納される。このとき、他の行の母音「あ」及び子音「さ」の文字は、決定ボックスＢＸ２に格納されることなく、例えば、表示領域ｗ２で他の文字の整列位置から外され、スケルトン表示等がなされる。
【０１５８】
その後、子音「か行」の選択位置で、更に、Ｚ方向に力を加える。この加圧力Ｆは力検出手段５５ａ〜５５ｄによって検出される。ここで、操作者は、押下判定閾値ｆth２を越え、押下判定閾値ｆth３以下の加圧力Ｆを与える。力検出手段５５ａ〜５５ｄは、Ａ／Ｄドライバ３１に入力検出信号Ｓ２を出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は、入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に出力する。
【０１５９】
ＣＰＵ３２は、入力検出情報Ｄ２に基づいて表示手段２９を制御する。表示手段２９は、ここで選択された子音「き」の文字を他の文字に比べて大きく表示する。つまり、奥の文字「くけこ」の各々の文字は、選択された子音「き」の文字をよりも小さく表示される。なお、表示領域ｗ３には、「今か・・・」等の決定後の文章が記述される。また、決定ボックスＢＸ２内で、１つ前に選択された文字、この例では、子音「か」の文字を薄く表示するようになされる（スケルトン表示）。
【０１６０】
図２５Ｂは、子音「か行」の「き」の文字のボタンアイコン押込み後の表示例を示す図である。
上述の例で、子音「か行」の「き」の文字を選択する。ここで選択された子音「き」の文字は、押下判定閾値ｆth２を越え、押下判定閾値ｆth３以下の加圧力Ｆを与えることで、決定ボックスＢＸ２に格納される。このとき、他の行の母音「い」及び子音「し」の文字は、決定ボックスＢＸ２に格納されることなく、表示領域ｗ２で他の文字の整列位置から外され、スケルトン表示等がなされる。
【０１６１】
その後、子音「か行」の選択位置で、更に、Ｚ方向に力を加える。この加圧力Ｆは力検出手段５５ａ〜５５ｄによって検出される。ここで、操作者は、押下判定閾値ｆth３を越え、押下判定閾値ｆth４以下の加圧力Ｆを与える。力検出手段５５ａ〜５５ｄは、Ａ／Ｄドライバ３１に入力検出信号Ｓ２を出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は、入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２をＣＰＵ３２に出力する。
【０１６２】
ＣＰＵ３２は、入力検出情報Ｄ２に基づいて表示手段２９を制御する。表示手段２９は、ここで選択された子音「く」の文字を他の文字に比べて大きく表示する。つまり、奥の文字「けこ」の各々の文字は、選択された子音「く」の文字よりも小さく表示される。なお、表示領域ｗ３には、「今かき・・・」等の決定後の文章が記述される。また、決定ボックスＢＸ２内で、１つ前に選択された文字、この例では、子音「き」の文字を薄く表示するようになされる。もちろん、２つ前に選択された文字、この例では、「か」の文字を薄く表示するようにしてよい（スケルトン表示）。
【０１６３】
図２６は第３の実施例に係る振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。この例で、ＣＰＵ３２は、押下操作位置における「あいうえお」等の母音奥移動処理を実行する。この母音奥移動処理では、母音と母音の境界で触覚を発生するようになされる。
【０１６４】
図２６に示す表図によれば、３次元文字入力機能付きの携帯電話機３００において、その記憶手段３５には、８通りの振動パターンＰ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１，Ｐ８１が予め準備される。振動パターンＰ１１は、入力情報内容として「決定」ボタンアイコン等を選択する際に右欄に示す触覚波形を与える。「決定」ボタンアイコンは、決定ボックスＢＸ２を押下した際に入力が確定される。その際の振動条件は、周波数ｆｘ［Ｈｚ］、振幅Ａｘ「μｍ］及び回数Ｎｘ［回］に関して［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ３０  １］、［２５０  ５  ４］、及び［２００  ３０  １］である。
【０１６５】
振動パターンＰ２１は、入力情報内容として「変換」ボタンアイコン等を選択する際に右欄に示す触覚波形（目安）を与える。「決定」ボタンアイコンは、変換ボックスＢＸ１を押下した際に入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［８０  １５  ４］、［２８０  ３０  ４］、８５ｍｓの空白期間（無振動）、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２８０  ３０  ４］及び［１６０  １５  ４］である。
【０１６６】
振動パターンＰ３１は、入力情報内容として「右移動」の摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「右移動」の摺動接触操作では、入力検出面を＋Ｘ方向に操作体をスライドした選択位置の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］、［５００  １０  ２］、［６００  ２０  ４］及び［８００  ３０  ８］である。
【０１６７】
振動パターンＰ４１は、入力情報内容として「左移動」の摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「左移動」の摺動接触操作では、入力検出面を−Ｘ方向に操作体をスライドした選択位置の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］、［５００  １０  ２］、［６００  ２０  ４］及び［８００  ３０  ８］である。
【０１６８】
振動パターンＰ５１は、入力情報内容として「あ→い又はあ←い」への奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「あ→い又はあ←い」への奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「あ」又は母音「い」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］及び［４５０  ５  １］である。
【０１６９】
振動パターンＰ６１は、入力情報内容として「い→う又はい←う」への奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「い→う又はい←う」への奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「い」又は母音「う」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］及び［５００  １０  ２］である。
【０１７０】
振動パターンＰ７１は、入力情報内容として「う→え又はう←え」への奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「う→え又はう←え」への奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「う」又は母音「え」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］、［５００  １０  ２］及び［６００  ２０  ４］である。
【０１７１】
振動パターンＰ８１は、入力情報内容として「え→お又はえ←お」への奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「え→お又はえ←お」への奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「え」又は母音「お」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］、［５００  １０  ２］、［６００  ２０  ４］及び［８００  ３０  ８］である。
【０１７２】
これらの振動パターンＰ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１，Ｐ８１は記憶手段３５に格納され、例えば、振動パターンＰ１１に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。同様にして他の振動パターンＰ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１，Ｐ８１に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。これにより、文字入力時等において、文字情報に関して変換、決定、左・右移動、奥移動等において、触覚を得ることができる。
【０１７３】
図２７〜図３０は、第３の実施例としての携帯電話機３００における情報処理例（その１〜４）を示すフローチャートである。
この例では、入力検出面のＸ方向及びＹ方向に操作者の指３０ａを摺動する場合であって、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって検出されるＺ方向の入力検出情報Ｄ２と、予め設定された５個の押下判定閾値Ｆth１〜Ｆth５とを順次比較し、当該比較結果に基づいて入力検出面を振動及び入力情報を表示制御する場合を例に挙げる。
【０１７４】
例えば、ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５から前回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２と今回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２との差分を演算し、この差分に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御する。図２に示した入力検出手段４５は、入力手段２４及び力検出手段５５ａ〜５５ｄから構成されることは前述した通りである。入力手段２４は、操作者の指３０ａのＸ方向及びＹ方向への移動量を測定する。この例で、指３０ａのＸＹ方向における入力位置をｘ，ｙとし、ある時刻からＸ方向及びＹ方向への指３０ａの移動量の総和をそれぞれΣｘ、Σｙとすると、入力手段２４は、Σｘ、Σｙを検出する。
【０１７５】
また、前記のサンプリングの際に検出された指３０ａのＺ方向への押圧力をＺｆ［ｇｆ］とし、さらに、今回のサンプリングの際に検出されるＺ方向への押圧力をＺｆ’とする。この例では、指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆは押下判定領域が設定されており、押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値をＦとし、Ｚｆ’に対応する押下判定領域の値をＦ’とする。
【０１７６】
このＺ方向への力関係において、入力手段２４が、Ｚ方向の入力を検出することができる最小の押圧力をα［ｇｆ］とする。また、入力手段２４には、横（Ｘ）移動及び縦（Ｙ）移動に関して閾値が設定されており、それぞれの閾値をＬｘ、Ｌｙとする。
【０１７７】
更にまた、力検出手段５５ａ〜５５ｄには、５段階の押下判定閾値が設定されている。それぞれの押下判定閾値は、α＝Ｆth１、Ａ＝Ｆth２、Ｂ＝Ｆth３、Ｃ＝Ｆth４、Ｄ＝Ｆth５［ｇｆ］であり、これらの５つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの間には、α＜Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄなる関係に設定される。これらの５つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係は、Ａ＜α＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄであってもよい。
【０１７８】
力検出手段５５ａ〜５５ｄには、５つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを運用する５つの押下判定領域が設定され、それぞれを第１〜第５判定領域とし、これらの第１〜第５判定領域は値を持ち、次のような値に設定する。第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。第２判定領域ではその判定条件が、Ａ＜Ｚｆ＜Ｂでその値（Ｆ）が「２」である。第３判定領域ではその判定条件が、Ｂ＜Ｚｆ＜Ｃでその値（Ｆ）が「４」である。第４判定領域ではその判定条件が、Ｃ＜Ｚｆ＜Ｄでその値（Ｆ）が「７」である。第５判定領域ではその判定条件が、Ｄ＜Ｚでその値（Ｆ）が「１１」である。
【０１７９】
このように入力装置９０を構成すると、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置におけるＺ方向（奥行）の入力検出情報Ｄ２に基づいて、３次元表示された文字情報を触覚を伴って入力することができる。ユニークな文字入力表示機能を実現できるようになる。
【０１８０】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図２７に示すフローチャートのステップＫ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０１８１】
そして、ステップＫ２に移行してＣＰＵ３２は、アイコン画面を表示するように表示手段２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示手段２９に表示データＤ４を供給して表示画面に、メニュー入力情報等を表示する。このメニュー入力情報にはメール作成が含まれ、このメール作成には、文字入力モードが含まれる。この表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出手段４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＫ３に移行してＣＰＵ３２は、文字入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。
【０１８２】
文字入力モードが設定された場合、ＣＰＵ３２は、ステップＫ４に移行して文字入力画面を表示するように表示手段２９を制御する。このとき、表示手段２９は図２３に示したような母音「あ行」、子音「か行」及び「さ行」等の文字入力画面を表示する。「あ行」、「か行」、「さ行」等のボタンアイコンは、メール作成時に使用される。
【０１８３】
そして、ステップＫ５に移行してＣＰＵ３２は、指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、第１判定閾値αを越える押圧力Ｚｆ（Ｚｆ＞α）が検出されたか否かを判別する。押圧力Ｚｆは力検出手段５５ａ〜５５ｄから出力される入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１によりＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２によって得られる。指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、Ｚ＞αとならない場合は、力検出手段５５ａ〜５５ｄにおける押圧力Ｚｆの監視を継続する。
【０１８４】
ステップＫ５で、Ｚ＞αとなった場合は、ステップＫ６に移行して、ＣＰＵ３２は、Ｘ，Ｙの移動量検出をリセットして指３０ａのＸ方向及びＹ方向への検出を開始する。このとき、入力手段２４は、操作者の指３０ａのＸ方向及びＹ方向への移動量を測定する。この例で、指３０ａのＸＹ方向における入力位置をｘ，ｙとし、ある時刻からＸ方向及びＹ方向への指３０ａの移動量の総和をそれぞれΣｘ、Σｙとすると、入力手段２４は、Σｘ、Σｙを検出する。
【０１８５】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＫ７に移行してＹ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙに関して、閾値Ｌｙと比較し、その閾値Ｌｙを越える総和Σｙ（Σｙ＞Ｌｙ）が検出されたか否かを判別する。Σｙ＞Ｌｙとなる場合は、ステップＫ８に移行して振動パターンＰ１１を発振する（決定）。その後、ステップＫ９に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。
【０１８６】
そして、図２８に示すステップＫ３２に移行して、ＣＰＵ３２は、文字入力終了か否かを判別する。文字入力終了か否かは、例えば、その他の処理モードで送信表示モードが選択されることで識別される。文字入力処理が全部終了した場合は、ステップＫ３４に移行するが、文字入力処理が全部終了していない場合は、図２７に示したステップＫ５に戻る。その後、ステップＫ６の処理を実行する。
【０１８７】
次に、上述のステップＫ７でＹ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙと、閾値Ｌｙとの関係がΣｙ＞Ｌｙとならない場合は、図２９に示すステップＫ１０に移行する。ステップＫ１０で、ＣＰＵ３２は、−Ｙ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙに関して、閾値−Ｌｙと比較し、その閾値−Ｌｙを下回る総和Σｙ（Σｙ＜−Ｌｙ）が検出されたか否かを判別する。Σｙ＜−Ｌｙとなる場合は、ステップＫ１１に移行して振動パターンＰ２１を発振する（変換）。その後、ステップＫ１２に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７を経由してステップＫ１０に移行する。
【０１８８】
ステップＫ１０でΣｙ＜−Ｌｙとならない場合は、ステップＫ１３に移行する。ステップＫ１３で、ＣＰＵ３２は、Ｘ方向への指３０ａの移動量の総和Σｘに関して、閾値Ｌｘと比較し、その閾値Ｌｘを越える総和Σｘ（Σｘ＞Ｌｘ）が検出されたか否かを判別する。Σｘ＞Ｌｘである場合は、ステップＫ１４に移行して振動パターンＰ３１を発振する（子音変更右移動変換）。その後、ステップＫ１５に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０を経由してステップＫ１３に移行する。
【０１８９】
ステップＫ１３でΣｘ＞Ｌｘとならない場合は、ステップＫ１６に移行してＣＰＵ３２は、−Ｘ方向への指３０ａの移動量の総和Σｘに関して、閾値−Ｌｘと比較し、その閾値−Ｌｘを下回る総和Σｘ（Σｘ＜−Ｌｘ）が検出されたか否かを判別する。Σｘ＜−Ｌｘである場合は、ステップＫ１７に移行して振動パターンＰ４１を発振する（子音変更左移動）。その後、ステップＫ１８に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３を経由してステップＫ１６に移行する。
【０１９０】
ステップＫ１６でΣｘ＜−Ｌｘとならない場合は、図３０に示すステップＫ１９に移行してＣＰＵ３２は、前回のサンプリングの際に検出された指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆ［ｇｆ］と、今回のサンプリングの際に検出されるＺ方向への押圧力Ｚｆ’に関して、｜Ｆ’−Ｆ｜を演算する。この例でＦは、前回のサンプリング時の押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値である。Ｆ’は、今回のサンプリング時の押圧力Ｚｆ’に対応する押下判定領域の値である。第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「２」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「１」となる。
【０１９１】
この例ではステップＫ２０に移行してＣＰＵ３２は、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「１」か否かを判別する。｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「１」である場合は、ステップＫ２１に移行して振動パターンＰ５１を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＫ２２に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３、Ｋ１６を経由してステップＫ１９に移行する。
【０１９２】
ステップＫ２０で｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「１」とならない場合は、ステップＫ２３に移行して、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「２」か否かを判別する。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「２」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「４」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「２」となる。このように｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「２」である場合は、ステップＫ２４に移行して振動パターンＰ６１を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＫ２５に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３、Ｋ１６、Ｋ２０を経由してステップＫ２３に移行する。
【０１９３】
また、ステップＫ２３で｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「２」とならない場合は、ステップＫ２６に移行して、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「３」か否かを判別する。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「４」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「７」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「３」となる。このように｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「３」である場合は、ステップＫ２７に移行して振動パターンＰ７１を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＫ２８に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３、Ｋ１６、Ｋ２０、Ｋ２３を経由してステップＫ２６に移行する。
【０１９４】
更に、ステップＫ２６で｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「３」とならない場合は、ステップＫ２９に移行して、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「４」か否かを判別する。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「７」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「１１」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「４」となる。このように｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「４」である場合は、ステップＫ３０に移行して振動パターンＰ８１を発振する（子音変更奥移動）。
【０１９５】
その後、ステップＫ３１に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＫ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＫ５に戻り、その後、ステップＫ６、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３、Ｋ１６、Ｋ２０、Ｋ２３、Ｋ２６を経由してステップＫ２９に移行する。なお、ステップＫ２９で｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果が「０」の場合は、ステップＫ３０をパスして、ステップＫ３１に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、図２８に示したステップＫ３２に移行し、文字入力処理の終了によりステップＫ３４に移行する。
【０１９６】
また、上述のステップＫ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＫ３３に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードや送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＫ３４に移行する。ステップＫ３４でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＫ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０１９７】
このように、第３の実施例に係る３次元文字入力機能付きの携帯電話機によれば、操作者の指３０ａによって、入力検出面のＸ方向及びＹ方向に摺動するように接触操作される場合であって、その操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、入力検出手段４５から得られるＺ方向の入力検出情報Ｄ２と、予め設定された５つの押下判定閾値α、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとを順次比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御するようになされる。
【０１９８】
従って、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置におけるＺ方向（奥行）の入力検出情報Ｄ２に基づいて、３次元表示された文字情報を触覚を伴って入力することができる。ユニークな文字入力表示機能を実現できるようになる。
【実施例４】
【０１９９】
図３１は、第４の実施例としての振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。この例でも、ＣＰＵ３２が押下操作位置における「あいうえお」等の母音奥移動処理を実行するが、この母音奥移動処理では、母音を選択する毎に触覚を発生するようになされる。
【０２００】
図３１に示す表図によれば、３次元文字入力機能付きの携帯電話機３００において、その記憶手段３５には、９通りの振動パターンＰ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２，Ｐ６２，Ｐ７２，Ｐ８２，Ｐ９２が予め準備される。振動パターンＰ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２は、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例共に第３の実施例に係る振動パターンＰ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１と同様であるのでその説明を省略する。
【０２０１】
振動パターンＰ５２は、入力情報内容として文字母音「あ」の奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。文字母音「あ」の奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「あ」の入力が確定される。その際の振動条件は、周波数ｆｘ［Ｈｚ］、振幅Ａｘ［μｍ］及び回数Ｎｘ［回］に関して［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  １５  連続］である。振動パターンＰ６２は、入力情報内容として文字母音「い」の奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。文字母音「い」の奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「い」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１００  １５  連続］である。
【０２０２】
振動パターンＰ７２は、入力情報内容として文字母音「う」の奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。文字母音「う」の奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「う」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  １５  連続］である。振動パターンＰ８２は、入力情報内容として文字母音「え」の奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。文字母音「え」の奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「え」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  １５  連続］である。
【０２０３】
振動パターンＰ９２は、入力情報内容として文字母音「お」の奥移動操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。文字母音「お」の奥移動操作では、入力検出面をＺ方向に操作体を押下し、加圧力Ｆに応じた文字情報「お」の入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［８００  １５  連続］である。
【０２０４】
このような振動パターンＰ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２，Ｐ６２，Ｐ７２，Ｐ８２，Ｐ９２は記憶手段３５に格納され、これらの振動パターンＰ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２，Ｐ６２，Ｐ７２，Ｐ８２，Ｐ９２に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。これにより、文字入力時等において、文字情報に関して変換、決定、左・右移動、奥移動等において、母音を選択する毎に触覚を得ることができる。
【０２０５】
図３２〜図３５は、第４の実施例としての携帯電話機４００の情報処理例（その１〜４）を示すフローチャートである。
【０２０６】
この実施例は、第３の実施例と異なり、母音を選択する毎にアクチュエータ駆動回路３７は振動パターンを発生し、その母音である「あいうえお」毎に触覚を変化させる場合を前提とする。その他の条件は第３の実施例と同様である。
【０２０７】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図３２に示すフローチャートのステップＱ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０２０８】
そして、ステップＱ２に移行してＣＰＵ３２は、アイコン画面を表示するように表示手段２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示手段２９に表示データＤ４を供給して表示画面に、メニュー入力情報等を表示する。このメニュー入力情報にはメール作成が含まれ、このメール作成には、文字入力モードが含まれる。この表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出手段４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＱ３に移行してＣＰＵ３２は、文字入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。
【０２０９】
文字入力モードが設定された場合、ＣＰＵ３２は、ステップＱ４に移行して文字入力画面を表示するように表示手段２９を制御する。このとき、表示手段２９は図２３に示したような母音「あ行」、子音「か行」及び「さ行」等の文字入力画面を表示する。「あ行」、「か行」、「さ行」等のボタンアイコンは、メール作成時に使用される。
【０２１０】
そして、ステップＱ５に移行してＣＰＵ３２は、指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、第１判定閾値αを越える押圧力Ｚｆ（Ｚｆ＞α）が検出されたか否かを判別する。押圧力Ｚｆは力検出手段５５ａ〜５５ｄから出力される入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１によりＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２によって得られる。指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、Ｚ＞αとならない場合は、力検出手段５５ａ〜５５ｄにおける押圧力Ｚｆの監視を継続する。
【０２１１】
ステップＱ５で、Ｚ＞αとなった場合は、ステップＱ６に移行して、ＣＰＵ３２は、Ｘ，Ｙの移動量検出をリセットして指３０ａのＸ方向及びＹ方向への検出を開始する。このとき、入力手段２４は、操作者の指３０ａのＸ方向及びＹ方向への移動量を測定する。この例で、指３０ａのＸＹ方向における入力位置をｘ，ｙとし、ある時刻からＸ方向及びＹ方向への指３０ａの移動量の総和をそれぞれΣｘ、Σｙとすると、入力手段２４は、Σｘ、Σｙを検出する。
【０２１２】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＱ７に移行してＹ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙに関して、閾値Ｌｙと比較し、その閾値Ｌｙを越える総和Σｙ（Σｙ＞Ｌｙ）が検出されたか否かを判別する。Σｙ＞Ｌｙとなる場合は、ステップＱ８に移行して振動パターンＰ１１を発振する（決定）。その後、ステップＱ９に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。
【０２１３】
そして、図３３に示すステップＱ３５に移行して、ＣＰＵ３２は、文字入力終了か否かを判別する。文字入力終了か否かは、例えば、その他の処理モードで送信表示モードが選択されることで識別される。文字入力処理が全部終了した場合は、ステップＱ３７に移行するが、文字入力処理が全部終了していない場合は、図３２に示したステップＱ５に戻る。その後、ステップＱ６の処理を実行する。
【０２１４】
次に、上述のステップＱ７でＹ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙと、閾値Ｌｙとの関係がΣｙ＞Ｌｙとならない場合は、図３４に示すステップＱ１０に移行する。ステップＱ１０で、ＣＰＵ３２は、−Ｙ方向への指３０ａの移動量の総和Σｙに関して、閾値−Ｌｙと比較し、その閾値−Ｌｙを下回る総和Σｙ（Σｙ＜−Ｌｙ）が検出されたか否かを判別する。Σｙ＜−Ｌｙとなる場合は、ステップＱ１１に移行して振動パターンＰ２２を発振する（変換）。その後、ステップＱ１２に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７を経由してステップＱ１０に移行する。
【０２１５】
ステップＱ１０でΣｙ＜−Ｌｙとならない場合は、ステップＱ１３に移行する。ステップＱ１３で、ＣＰＵ３２は、Ｘ方向への指３０ａの移動量の総和Σｘに関して、閾値Ｌｘと比較し、その閾値Ｌｘを越える総和Σｘ（Σｘ＞Ｌｘ）が検出されたか否かを判別する。Σｘ＞Ｌｘである場合は、ステップＱ１４に移行して振動パターンＰ３１を発振する（子音変更右移動変換）。その後、ステップＱ１５に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０を経由してステップＱ１３に移行する。
【０２１６】
ステップＱ１３でΣｘ＞Ｌｘとならない場合は、ステップＱ１６に移行してＣＰＵ３２は、−Ｘ方向への指３０ａの移動量の総和Σｘに関して、閾値−Ｌｘと比較し、その閾値−Ｌｘを下回る総和Σｘ（Σｘ＜−Ｌｘ）が検出されたか否かを判別する。Σｘ＜−Ｌｘである場合は、ステップＱ１７に移行して振動パターンＰ４２を発振する（子音変更左移動）。その後、ステップＱ１８に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３を経由してステップＱ１６に移行する。
【０２１７】
ステップＱ１６でΣｘ＜−Ｌｘとならない場合は、図３５に示すステップＱ１９に移行してＣＰＵ３２は、押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値Ｆの演算処理を実行する。この例でも第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。
【０２１８】
この例ではステップＱ２０に移行してＣＰＵ３２は押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１」か否かを判別する。押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１」である場合は、ステップＱ２１に移行して振動パターンＰ５２を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＱ２２に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３、Ｑ１６、Ｑ１９を経由してステップＱ２０に移行する。
【０２１９】
ステップＱ２０で押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１」とならない場合は、ステップＱ２３に移行して、押下判定領域の値Ｆの演算結果が「２」か否かを判別する。この例でも第２判定領域では、その判定条件が、Ａ＜Ｚｆ＜Ｂでその値（Ｆ）が「２」である。このように押下判定領域の値Ｆの演算結果が「２」である場合は、ステップＱ２４に移行して振動パターンＰ６２を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＱ２５に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３、Ｑ１６、Ｑ１９、Ｑ２０を経由してステップＱ２３に移行する。
【０２２０】
また、ステップＱ２３で押下判定領域の値Ｆの演算結果が「２」とならない場合は、ステップＱ２６に移行して、押下判定領域の値Ｆの演算結果が「４」か否かを判別する。この例でも第３判定領域では、その判定条件が、Ｂ＜Ｚｆ＜Ｃでその値（Ｆ）が「４」である。このように押下判定領域の値Ｆの演算結果が「４」である場合は、ステップＱ２７に移行して振動パターンＰ７２を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＱ２８に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３２に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３、Ｑ１６、Ｑ１９、Ｑ２０、Ｑ２３を経由してステップＱ２６に移行する。
【０２２１】
更に、ステップＱ２６で押下判定領域の値Ｆの演算結果が「４」とならない場合は、ステップＱ２９に移行して、押下判定領域の値Ｆの演算結果が「７」か否かを判別する。この例でも第４判定領域では、その判定条件が、Ｃ＜Ｚｆ＜Ｄでその値（Ｆ）が「７」である。このように押下判定領域の値Ｆの演算結果が「７」である場合は、ステップＱ３０に移行して振動パターンＰ８２を発振する（母音変更奥移動）。その後、ステップＱ３１に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３、Ｑ１６、Ｑ１９、Ｑ２０、Ｑ２３、Ｑ２６を経由してステップＱ２９に移行する。
【０２２２】
なお、ステップＱ２９で押下判定領域の値Ｆの演算結果が「７」とならない場合は、図３３に示すステップＱ３２に移行して、押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１１」か否かを判別する。この例でも第５判定領域では、その判定条件が、Ｚｆ＞Ｄでその値（Ｆ）が「１１」である。このように押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１１」である場合は、ステップＱ３３に移行して振動パターンＰ９２を発振する（母音変更奥移動）。
【０２２３】
その後、ステップＱ３４に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行して、文字入力処理が全部終了していない場合は、ＣＰＵ３２はステップＱ５に戻り、その後、ステップＱ６、Ｑ７、Ｑ１０、Ｑ１３、Ｑ１６、Ｑ１９、Ｑ２０、Ｑ２３、Ｑ２６、Ｑ２９を経由してステップＱ３２に移行する。このステップＱ３２で押下判定領域の値Ｆの演算結果が「１１」とならない場合は、ステップＱ３３をパスして、ステップＱ３４に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＱ３５に移行し、文字入力処理の終了によりステップＱ３７に移行する。
【０２２４】
また、上述のステップＱ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＱ３６に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードや送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＱ３７に移行する。ステップＱ３７でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＱ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０２２５】
このように、第４の実施例に係る３次元文字入力機能付きの携帯電話機４００によれば、操作者の指３０ａによって、入力検出面のＸ方向及びＹ方向に摺動するように接触操作される場合であって、その操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、入力検出手段４５から得られるＺ方向の入力検出情報Ｄ２と、予め設定された５つの押下判定閾値α、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとを順次比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御するようになされる。
【０２２６】
従って、母音を選択する毎にアクチュエータ駆動回路３７ではＰ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２，Ｐ６２，Ｐ７２，Ｐ８２，Ｐ９２に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。これにより、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置におけるＺ方向（奥行）の入力検出情報Ｄ２に基づいて、３次元表示されたその母音である「あいうえお」毎に触覚を変化させることができ、文字情報を触覚を伴って入力することができる。第３の実施例と同様にして、ユニークな文字入力表示機能を実現できるようになる。
【実施例５】
【０２２７】
図３６は、第５の実施例に係るゲーム機能付きの携帯電話機５００の構成例を示す概念図である。
この実施例では、携帯電話機５００にゲーム機能が備えられる。例えば、ゲーム機能として、「なでなでゲームモード」が選択可能となされる。このゲームモードでは、表示手段２９にキャラクタ操作入力画面が表示され、この操作入力画面を強くタッチしたり、柔らかくタッチしたりするようになされる。
【０２２８】
図３６に示す携帯電話機５００は、３次元触覚入力映像表示機能を有しており、図２〜図６に示した携帯電話機１００の構成がそのまま応用される。携帯電話機５００の表示手段２９には、「なでなでゲームモード」選択時に、「モグラ」等のキャラクタ操作入力画面が表示される。このキャラクタ操作入力画面では、立体表示されたモグラ等のキャラクタをなでると、そのなで方によって、そのモグラの表情が変化するようになされる。
【０２２９】
この「なでなでゲームモード」では、例えば、優しくモグラの頭をなでると「なでられて嬉しい」表現をする。また、頭を強く押したり、キャラクタ操作入力画面を強く押した状態でなでると「お、重い・・・！」あるいは「痛い！」等の表情をする。
【０２３０】
つまり、操作者の指３０ａをキャラクタ操作入力画面（入力検出面）のＸ方向及びＹ方向を摺動するように接触操作される場合であって、入力検出手段４５は、キャラクタ操作入力画面における操作者の指３０ａの移動速度を検出すると共に、押下位置のＺ方向の加圧力Ｆを検出し、ＣＰＵ３２は、操作者の指３０ａの移動速度及び押下位置の加圧力Ｆに基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５で検出された入力検出情報Ｄ２と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて入力検出面を振動するようにアクチュエータ駆動回路３７を制御する。
【０２３１】
図３７は、第５の実施例に係る振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。この例で、ＣＰＵ３２は、押下操作位置における「モグラ」等のキャラクタ操作入力画面で表示及び振動制御を実行するが、「なでなでゲームモード」が選択された場合に、その摺動接触操作（なで方）によって、そのモグラの表情が変化するようになされる。
【０２３２】
図３７に示す表図によれば、ゲーム機能付きの携帯電話機５００において、その記憶手段３５には、６通りの振動パターンＰ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３が予め準備され格納される。
【０２３３】
振動パターンＰ１３は、入力情報内容として「なでられて嬉しい」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「なでられて嬉しい」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋth以下の移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、その第１の押下判定領域内で検出される加圧力Ｆに応じて、「なでられて嬉しい」の入力が確定される。その際の振動条件は、周波数ｆｘ［Ｈｚ］、振幅Ａｘ［μｍ］及び回数Ｎｘ［回］に関して［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５０  ３０  １］である。
【０２３４】
振動パターンＰ２３は、入力情報内容として「正常反応（１）」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「正常反応（１）」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋth以下の移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、第２の押下判定領域内で検出される加圧力Ｆに応じて、「正常反応（１）」を表現する入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２００  ３０  １］、［２５０  ５  ４］及び、［４００  ３０  １］である。
【０２３５】
振動パターンＰ３３は、入力情報内容として「お、重い・・・」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「お、重い・・・」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋth以下の移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、第３押下判定閾値を越える加圧力Ｆに応じて、「お、重い・・・」を表現する入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［５００  １５  連続］である。
【０２３６】
振動パターンＰ４３は、入力情報内容として「あれ、誰かさわったかな？」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「あれ、誰かさわったかな？」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋthを越える移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、第１の押下判定領域内で検出される加圧力Ｆに応じて、「あれ、誰かさわったかな？」を表現する入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［４００  ３０  １］、［４５０  ５  １］、［５００  １０  ２］、［６００  ２０  ４］及び［８００  ３０  ８］である。
【０２３７】
振動パターンＰ５３は、入力情報内容として「正常反応（２）」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「正常反応（２）」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋthを越える移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、第２の押下判定領域内で検出される加圧力Ｆに応じて、「正常反応（２）」を表現する入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［８０  １５  ４］、［２８０  ３０  ４］、空白期間８５ｍｓ（無振動）、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２８０  ３０  ４］及び［１６０  １５  ４］である。
【０２３８】
振動パターンＰ６３は、入力情報内容として「痛い！」を表現する場合であって、その摺動接触操作をする際に右欄に示す触覚波形を与える。「痛い！」の摺動接触操作では、入力検出面を判定閾値Ｋthを越える移動速度ＨｔでＺ方向に操作体を押下し、第３の押下判定領域内で検出される加圧力Ｆに応じて、「痛い！」を表現する入力が確定される。その際の振動条件は、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［１０００  ３０  １］、空白期間３００ｍｓ（無振動）、［ｆｘ  Ａｘ  Ｎｘ］＝［２０００  ３０  １］及び空白期間７００ｍｓ（無振動）であって、これらを連続する。
【０２３９】
このような振動パターンＰ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３は記憶手段３５に格納され、これらの振動パターンＰ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。これにより、「なでなでゲームモード」が選択された場合に、その摺動接触操作（なで方）によって、そのモグラの表情が変化し、しかも、操作者の指３０ａに触覚を与えることができる。
【０２４０】
図３８〜図４１は、第５の実施例としての携帯電話機５００の情報処理例（その１〜４）を示すフローチャートである。
この例では、キャラクタ操作入力画面（入力検出面）のＸ方向及びＹ方向に、操作者の指３０ａを摺動する場合であって、入力検出面における操作者の指３０ａの移動速度を検出すると共に、押下位置のＺ方向の加圧力Ｆを検出し、操作者の指３０ａの移動速度及び押下位置の加圧力Ｆに基づいて入力検出面を振動及び入力情報を表示制御する場合を例に挙げる。
【０２４１】
例えば、ＣＰＵ３２は、入力検出手段４５から前回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２と今回の検出によって得られた入力検出情報Ｄ２との差分を演算し、この差分に基づいてアクチュエータ２５ａ〜２５ｄ及び表示手段２９の出力を制御する。図２に示した入力検出手段４５は、入力手段２４及び力検出手段５５ａ〜５５ｄから構成されることは前述した通りである。入力手段２４は、操作者の指３０ａのＸ方向及びＹ方向への移動量を測定する。この例で、指３０ａのＸＹ方向における入力位置をｘ，ｙとし、ある時刻からＸ方向及びＹ方向への指３０ａの移動量の総和をそれぞれΣｘ、Σｙとすると、入力手段２４は、Σｘ、Σｙを検出する。
【０２４２】
また、前記のサンプリングの際に検出された指３０ａのＺ方向への押圧力をＺｆ［ｇｆ］とし、さらに、今回のサンプリングの際に検出されるＺ方向への押圧力をＺｆ’とする。この例では、指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆは押下判定領域が設定されており、押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値をＦとし、Ｚｆ’に対応する押下判定領域の値をＦ’とする。
【０２４３】
このＺ方向への力関係において、入力手段２４が、Ｚ方向の入力を検出することができる最小の押圧力をα［ｇｆ］とする。また、入力手段２４は、指３０ａの横（Ｘ）移動及びその縦（Ｙ）移動を検出するが、そのＸ及びＹ移動における移動量の合計をＨとすると、移動量Ｈは、Ｈ＝（Σｘ＋Σｙ）／２である。
【０２４４】
この移動量Ｈには誤動作防止のために閾値が設定され、その閾値をＪthとする。また、単位時間当たりの移動量をＨｔとする。なお、触覚区別のために、単位時間当たりの移動量Ｈｔには閾値が設定されており、それをＫthとする。
【０２４５】
更にまた、力検出手段５５ａ〜５５ｄには、３段階の押下判定閾値が設定されている。それぞれの押下判定閾値は、α＝Ｆth１、Ａ＝Ｆth２、Ｂ＝Ｆth３［ｇｆ］であり、これらの３つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂの間には、α＜Ａ＜Ｂなる関係に設定される。これらの３つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂの関係は、Ａ＜α＜Ｂであってもよい。
【０２４６】
力検出手段５５ａ〜５５ｄには、３つの押下判定閾値α、Ａ、Ｂを運用する３つの押下判定領域が設定され、それぞれを第１〜第３判定領域とし、これらの第１〜第３判定領域は値を持ち、次のような値に設定する。第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。第２判定領域ではその判定条件が、Ａ＜Ｚｆ＜Ｂでその値（Ｆ）が「２」である。第３判定領域ではその判定条件が、Ｚｆ＞Ｂでその値（Ｆ）が「３」である。このように入力装置９０を構成すると、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置におけるＺ方向（奥行）の入力検出情報Ｄ２に基づいて、３次元表示された文字情報を触覚を伴って入力することができる。ユニークな「なでなでゲーム」モード等のゲーム機能を実現できるようになる。
【０２４７】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図３８に示すフローチャートのステップＳＴ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０２４８】
そして、ステップＳＴ２に移行してＣＰＵ３２は、メニュー画面を表示するように表示手段２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示手段２９に表示データＤ４を供給して表示画面に、メニュー画面を表示する。このメニュー画面には「なでなでゲーム」モードが含まれる。このメニュー画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出手段４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＳＴ３に移行してＣＰＵ３２は、「なでなでゲーム」モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。
【０２４９】
「なでなでゲーム」モードが設定された場合、ＣＰＵ３２は、ステップＳＴ４に移行して「なでなでゲーム」画面を表示するように表示手段２９を制御する。このとき、表示手段２９は図３６に示したような土中から顔を出しているモグラ等のキャラクタ操作入力画面を表示する。
【０２５０】
そして、ステップＳＴ５に移行してＣＰＵ３２は、指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、第１判定閾値αを越える押圧力Ｚｆ（Ｚｆ＞α）、かつ、指３０ａのＸ，Ｙ方向への移動量Ｈに関して、閾値Ｊthを越える移動量Ｈ（Ｈ＞Ｊth）が検出されたか否かを判別する。この閾値Ｊthは、移動量Ｈの誤動作防止のために設定される。入力手段２４では、操作者の指３０ａのＸ方向及びＹ方向への移動量が測定される。
【０２５１】
この例で、指３０ａのＸＹ方向における入力位置をｘ，ｙとし、ある時刻からＸ方向及びＹ方向への指３０ａの移動量の総和をそれぞれΣｘ、Σｙとすると、入力手段２４は、Σｘ、Σｙを検出する。指３０ａのＸ方向への移動及びそのＹ方向への移動における合計の移動量Ｈは、Ｈ＝（Σｘ＋Σｙ）１／２で与えられる。
【０２５２】
この移動量Ｈは入力手段２４から出力される位置検出信号Ｓ１をＡ／Ｄドライバ３１によりＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の位置検出情報Ｄ１によって得られる。押圧力Ｚｆは力検出手段５５ａ〜５５ｄから出力される入力検出信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１によりＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の入力検出情報Ｄ２によって得られる。
【０２５３】
指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆと、入力手段２４における最小の押圧力αとに関して、Ｚ＞αとならない場合、かつ、指３０ａのＸ，Ｙ方向への移動量Ｈ及びその閾値Ｊthに関して、Ｈ＞Ｊthとならない場合は、入力手段２４における移動量４及び力検出手段５５ａ〜５５ｄにおける押圧力Ｚｆの監視を継続する。
【０２５４】
上述のステップＳＴ５で、Ｚ＞αかつＨ＞Ｊthとなった場合は、ステップＳＴ６に移行して、ＣＰＵ３２は、単位時間当たりの移動量（移動速度）Ｈｔを演算処理する。移動量Ｈｔは移動時間をＴとすると、Ｈｔ＝Ｈ／Ｔで与えられる。触覚区別のために、単位時間当たりの移動量Ｈｔには閾値Ｋthが設定される。
【０２５５】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳＴ７に移行して単位時間当たりの移動量Ｈｔと、その判定閾値Ｋthに関して、判定閾値Ｋthを越える移動量Ｈｔ（Ｈｔ＞Ｋth）が検出されたか否かを判別する。Ｈｔ＞Ｋthとなる場合は、図３９に示すステップＳＴ８に移行してＣＰＵ３２は、前回のサンプリングの際に検出された指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆ［ｇｆ］と、今回のサンプリングの際に検出されるＺ方向への押圧力Ｚｆ’に関して、｜Ｆ’−Ｆ｜を演算する。
【０２５６】
この例でＦは、前回のサンプリング時の押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値である。Ｆ’は、今回のサンプリング時の押圧力Ｚｆ’に対応する押下判定領域の値である。例えば、第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「１」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「０」となる。
【０２５７】
そして、ステップＳＴ９に移行して、上述の演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝０となるかを検出する。この演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝０となる場合は、ステップＳＴ１０に移行して、振動パターンＰ１３を発振する。入力情報内容は「なでられて嬉しい」である。その後、ステップＳＴ１１に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。
【０２５８】
その後、図４１に示すステップＳＴ２８に移行して、ＣＰＵ３２は、「なでなでゲーム」終了か否かを判別する。「なでなでゲーム」終了か否かは、例えば、図示しないゲーム終了ボタンの押下を検出することで識別される。ゲーム処理を終了する場合は、ステップＳＴ３０に移行するが、ゲーム処理を終了しない場合は、図３８に示したステップＳＴ５に戻る。その後、ステップＳＴ６〜ＳＴ９の処理を実行する。
【０２５９】
上述のステップＳＴ９で演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝０とならない場合は、ステップＳＴ１２に移行して、上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝１となるかを検出する。例えば、第２判定領域では、その判定条件が、Ａ＜Ｚｆ＜Ｂでその値（Ｆ）が「２」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「２」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「１」となる。
【０２６０】
従って、演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝１となる場合は、ステップＳＴ１３に移行して振動パターンＰ２３を発振する。入力情報内容は「正常反応（１）」である。その後、ステップＳＴ１４に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６〜ＳＴ９を経由してステップＳＴ１２に移行する。
【０２６１】
このステップＳＴ１２で上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝１とならない場合は、ステップＳＴ１５に移行して、上述の演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝２となるかを検出する。例えば、第３判定領域では、その判定条件が、Ｚｆ＞Ｂでその値（Ｆ）が「３」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「３」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「２」となる。
【０２６２】
従って、演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝２となる場合は、ステップＳＴ１６に移行して振動パターンＰ３３を発振する。入力情報内容は、「お、重い・・・」である。その後、ステップＳＴ１６に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６〜ＳＴ９及びＳＴ１２を経由してステップＳＴ１５に移行する。
【０２６３】
このステップＳＴ１５で上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝２とならない場合は、ステップＳＴ１６をパスしてＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６を経由してステップＳＴ７に移行する。
【０２６４】
このステップＳＴ７で単位時間当たりの移動量Ｈｔと、その判定閾値Ｋthに関して、移動量Ｈｔが判定閾値Ｋth以下（Ｈｔ≦Ｋth）となる場合は、図４０に示すステップＳＴ１８に移行してＣＰＵ３２は、前回のサンプリングの際に検出された指３０ａのＺ方向への押圧力Ｚｆ［ｇｆ］と、今回のサンプリングの際に検出されるＺ方向への押圧力Ｚｆ’に関して、｜Ｆ’−Ｆ｜を演算して、｜Ｆ’−Ｆ｜＝０となるかを検出する。
【０２６５】
この例でＦは、前回のサンプリング時の押圧力Ｚｆに対応する押下判定領域の値である。Ｆ’は、今回のサンプリング時の押圧力Ｚｆ’に対応する押下判定領域の値である。例えば、第１判定領域では、その判定条件が、α＜Ｚｆ＜Ａでその値（Ｆ）が「１」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「１」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「０」となる。
【０２６６】
従って、演算結果で｜Ｆ’−Ｆ｜＝０となる場合は、ステップＳＴ２０に移行して、振動パターンＰ４３を発振する。入力情報内容は、「あれ、誰かさわったかな？」である。その後、ステップＳＴ９に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、図４１に示すステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６、ＳＴ７、ステップＳＴ１８を経由してステップＳＴ１９に移行する。
【０２６７】
ステップＳＴ１９で｜Ｆ’−Ｆ｜＝０とならない場合は、ステップＳＴ２２に移行して、上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝１となるかを検出する。例えば、第２判定領域では、その判定条件が、Ａ＜Ｚｆ＜Ｂでその値（Ｆ）が「２」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「２」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「１」となる。
【０２６８】
従って、演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝１となる場合は、ステップＳＴ２３に移行して振動パターンＰ５３を発振する。入力情報内容は、「正常反応（２）」である。その後、ステップＳＴ２４に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６、ＳＴ７、ＳＴ１８、ＳＴ１９を経由してステップＳＴ２２に移行する。
【０２６９】
このステップＳＴ２２で上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝１とならない場合は、ステップＳＴ２５に移行して、上述の演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝２となるかを検出する。例えば、第３判定領域では、その判定条件が、Ｚｆ＞Ｂでその値（Ｆ）が「３」である。ここで、前回の押下判定領域の値Ｆを「１」とし、今回の押下判定領域の値Ｆ’を「３」とすると、｜Ｆ’−Ｆ｜の演算結果は「２」となる。
【０２７０】
従って、演算結果が｜Ｆ’−Ｆ｜＝２となる場合は、ステップＳＴ２６に移行して振動パターンＰ６３を発振する。入力情報内容は、「お、痛い！」である。その後、ステップＳＴ２７に移行してＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理を終了していない場合、ＣＰＵ３２はステップＳＴ５に戻り、その後、ステップＳＴ６、ＳＴ７、ＳＴ１８、ＳＴ１９及びステップＳＴ２２を経由してステップＳＴ２５に移行する。
【０２７１】
このステップＳＴ２５で上述の演算結果が、｜Ｆ’−Ｆ｜＝２とならない場合は、ステップＳＴ２６をパスしてＸ，Ｙの移動量検出をリセットする。そして、ステップＳＴ２８に移行して、ゲーム処理の終了を判別する。ゲーム処理の終了によりステップＳＴ３０に移行する。
【０２７２】
なお、上述のステップＳＴ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＳＴ２９に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードや送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＳＴ３０に移行する。ステップＳＴ３０でＣＰＵ３２は、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＳＴ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０２７３】
このように、第５の実施例に係るゲーム機能付きの携帯電話機５００によれば、キャラクタ操作入力画面のＸ方向及びＹ方向に、操作者の指３０ａを摺動する場合であって、キャラクタ操作入力画面における操作者の指３０ａの単位時間当たりの移動量（移動速度）を検出すると共に、押下位置のＺ方向の加圧力Ｆを検出し、操作者の指３０ａの移動速度及び押下位置の加圧力Ｆに基づいて入力検出面を振動及び入力情報を表示制御するようになされる。
【０２７４】
従って、表示手段２９に表示されたキャラクタ操作入力画面を強くタッチしたり、柔らかくタッチしたりする毎に、アクチュエータ駆動回路３７では振動パターンＰ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３に基づく振動制御信号Ｓａ〜Ｓｆがアクチュエータ駆動回路３７からアクチュエータ２５ａ〜２５ｆに供給される。これにより、操作者の指３０ａの摺動接触操作を停止した位置におけるＺ方向（奥行）の入力検出情報Ｄ２に基づいて、３次元表示されたモグラ等のキャラクタから、「なでられて嬉しい」、「お、重い・・・」「あれ、誰かさわったかな？」、「あお、痛い」等の表情映像と共に、あたかも、そのモグラからの触覚を得ることができ、キャラクタ操作情報を触覚を伴って入力することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２７５】
この発明は、入力検出面上を摺動するように接触操作して情報を入力するデジタルカメラや、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０２７６】
【図１】本発明に係る第１の実施例としての触覚入力機能付き携帯電話機１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】触覚機能付きの入力装置９０の構成例を示す斜視図である。
【図３】Ａ及びＢは、アクチュエータ２５ａ〜２５ｄ、力検出手段５５ａ及び５５ｂ等の配置例を示す断面の構成図である。
【図４】ボタンアイコン２９ａ等の表示例を示す図である。
【図５】Ａ及びＢは力検出手段５５ａ等の内部構成例を示す図である。
【図６】触覚入力機能付き携帯電話機１００の内部構成例を示すブロック図である。
【図７】Ａ及びＢは、触覚Ａ及びＢに係る振動パターン例を示す波形図である。
【図８】Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その１）を示す図である。
【図９】Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その２）を示す図である。
【図１０】Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その３）を示す図である。
【図１１】Ａ及びＢは、加圧力Ｆと振動パターンとの関係例（その４）を示す図である。
【図１２】第１の実施例に係る携帯電話機１００における情報処理例を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施例としての触覚機能付き入力装置を応用したデジタルカメラ２００の構成例を示す斜視図である。
【図１４】カメラ本体６０の背面の構成例を示す斜視図である。
【図１５】Ａ及びＢは、カメラ本体６０を底面及び上面から見た構成例を示す断面図である。
【図１６】デジタルカメラ２００の内部構成例を示すブロック図である。
【図１７】第２の実施例としての入力検出手段４５’における操作例を示す斜視図である。
【図１８】Ａ及びＢは、基準押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。
【図１９】Ａ及びＢは、Ｆ＝２ｆ押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。
【図２０】Ａ及びＢは、Ｆ＝ｆ／２押圧時の触覚例及び振動パターンの波形例を示す図である。
【図２１】加圧力Ｆと上限・下限判定閾値との関係例を示す図である。
【図２２】第２の実施例に係るデジタルカメラ２００における情報処理例を示すフローチャートである。
【図２３】第３の実施例としての３次元文字入力機能付きの携帯電話機３００の構成例を示す概念図である。
【図２４】文字入力操作時の加圧力Ｆと複数の押下判定閾値Ｆthｉとの関係例を示す図である。
【図２５】Ａ及びＢは、文字入力時の表示手段２９における表示例を示す図である。
【図２６】第３の実施例に係る振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。
【図２７】第３の実施例としての携帯電話機３００における情報処理例（その１）を示すフローチャートである。
【図２８】その携帯電話機３００における情報処理例（その２）を示すフローチャートである。
【図２９】その携帯電話機３００における情報処理例（その３）を示すフローチャートである。
【図３０】その携帯電話機３００における情報処理例（その４）を示すフローチャートである。
【図３１】第４の実施例に係る振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。
【図３２】第４の実施例としての携帯電話機４００の情報処理例（その１）を示すフローチャートである。
【図３３】その携帯電話機４００の情報処理例（その２）を示すフローチャートである。
【図３４】その携帯電話機４００の情報処理例（その３）を示すフローチャートである。
【図３５】その携帯電話機４００の情報処理例（その４）を示すフローチャートである。
【図３６】第５の実施例に係るゲーム機能付きの携帯電話機５００の構成例を示す概念図である。
【図３７】第５の実施例に係る振動パターン、入力情報内容、振動条件及び具体的波形例を示す表図である。
【図３８】第５の実施例としてのゲーム機能付きの携帯電話機５００の情報処理例（その１）を示すフローチャートである。
【図３９】その携帯電話機５００の情報処理例（その２）を示すフローチャートである。
【図４０】その携帯電話機５００の情報処理例（その３）を示すフローチャートである。
【図４１】その携帯電話機５００の情報処理例（その４）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２７７】
１５・・・制御手段、２０・・・上部筐体、２４・・・入力手段、２５ａ〜２５ｆ・・・アクチュエータ（振動手段）、２９，２９’・・・表示手段、３２・・・ＣＰＵ（制御手段）、３５・・・記憶手段、３７・・・アクチュエータ駆動回路、４０・・・振動手段、４５，４５’・・・入力検出手段、６０・・・カメラ本体、６１Ａ・・・前面ケース、６１Ｂ・・・後面ケース、６２・・・筐体、９０，９０’・・・入力装置、１００・・・携帯電話機（電子機器）、２００・・・デジタルカメラ（電子機器）
【図１】
2005332063.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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