(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザからの接触を検出する接触検出部と、
ユーザが音として感知できる音声振動、及び、ユーザの触覚を刺激する触覚振動を出力する単一の振動出力部と、
音声振動と触覚振動とを含み、触覚振動が音声振動よりも時間的に早く出力される、合成された出力用パターンを保存するパターン保存部と、
上記接触検出部がユーザの接触を検出したとき、上記パターン保存部に保存された振動パターンを基に、音声振動と触覚振動とを含む出力振動パターンを生成するパターン生成部と、
上記出力振動パターンに従って上記振動出力部を駆動し、上記振動出力部に音声振動、及び、触覚振動を出力させる単一の駆動部とを有する
電子機器。
【請求項２】
上記パターン保存部は、複数種類の触覚振動パターンと、この触覚振動パターンに続く複数種類の音声振動パターンとからなる複数種類の振動パターンを保存する請求項１記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの接触部分を振動させる振動発生機能を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器にデータを入力する入力装置としては、キーボード、ジョグダイヤル、マウス、スキャナ、音声認識装置等が挙げられる。キーボードは、複数のキーを備え、キーに対応するアルファベットや記号が入力できる。ジョグダイヤルは、回転子の回転量が入力できる。キーボードやジョグダイヤルを電子機器に組み込むためには、サイズや重量などの設計上の制限が発生してしまうという問題がある。
【０００３】
従来、これらの入力装置の機械設計を簡素化するために、ジョグダイヤルに接触検出センサを設け、接触位置の変化又は接触面積に対応して、接触位置近傍を一時的に振動させ、ジョグダイヤルを操作したときと同じ操作感をユーザに与えて、機器全体のサイズや重量をより小さくした入力装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、タッチパネルは、表示画面と一体化した入力装置である。タッチパネルは、入力対象に直接触れるため、自然な操作性を持たせることができる。また、タッチパネルは、ソフトウェア制御により、自由にレイアウトを変更することができる。タッチパネルは、操作したときの触感がなく、味気ない印象をユーザに与える。そこで、近年、タッチパネルを振動させて、ボタンの押下やスライドの抵抗などに対応した触感を再現してリアルな操作性を持たせた入力装置が開発されている。
【０００５】
図１２は、触感再現機能を備えた携帯電話機１００の内部構造を示すブロック図である。携帯電話機１００は、電波を送受信するアンテナ１０１と、電波を増幅する共用器１０２と、アンテナ１０１が受信した電波を復調する受信部１０３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４から出力された信号を変調してアンテナ１０１に出力する送信部１０５と、ＣＰＵ１０４の作業領域としてのメモリ１０６と、画像を表示する表示部１０７と、表示部１０７に表示させる画像を生成する画像処理部１０８と、ユーザの通話音を入力するマイクロフォン１０９と、着信音や通話音などを出力するスピーカ１１０とを備える。また、携帯電話機１００は、触感を与える機能として、入力位置及び入力量（力）を検出する入力検出部１１１と、入力検出部１１１の出力を増幅するＡ／Ｄドライバ１１２と、振動を発生する圧電アクチュエータ１１３Ａ〜１１３Ｃと、圧電アクチュエータ１１３Ａ〜１１３Ｃを駆動するアクチュエータ駆動部１１４とを備える。
【０００６】
携帯電話機１００は、入力検出手段１１１によって検出された入力位置情報と入力量とを基に圧電アクチュエータ１１３Ａ〜１１３Ｃに振動パターンを出力し、圧電アクチュエータ１１３Ａ〜１１３Ｃを振動させ、実際のスイッチの入力触覚に対応した触覚を発生する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２５２８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、携帯電話機は、通話のためのマイクロフォン１０９、スピーカ１１０、表示部１０７などが設けられている。図１２の携帯電話機１００では、さらに、振動を発生させるために、アクチュエータ駆動回路１１４や複数の圧電アクチュエータ１１３Ａ〜１１３Ｃが必要となる。携帯電話機に限らず、機能を追加すると、部品数が増加し、サイズや重量などの設計上の制限が発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、振動発生機能を備えた電子機器の構造を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明にかかる電子機器は、ユーザからの接触を検出する接触検出部と、ユーザが音として感知できる音声振動、及び、ユーザの触覚を刺激する触覚振動を出力する単一の振動出力部と、音声振動と触覚振動とを含み、触覚振動が音声振動よりも時間的に早く出力される、合成された出力用パターンを保存するパターン保存部と、上記接触検出部がユーザの接触を検出したとき、上記パターン保存部に保存された振動パターンを基に、音声振動と触覚振動とを含む出力振動パターンを生成するパターン生成部と、上記出力振動パターンに従って上記振動出力部を駆動し、上記振動出力部に音声振動、及び、触覚振動を出力させる単一の駆動部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる電子機器は、ユーザが音として感知できる音声振動と、ユーザの触覚を刺激する触覚振動との２種類の振動が１つの振動出力部から出力されるため、構造が簡略になっている。また、本発明にかかる電子機器は、音声振動と触覚振動の出力振動パターンを１つのパターン生成部で生成し、かつ、１つの駆動部で振動出力部を駆動して音声振動と触覚振動とを発生させるため、構造が簡略になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１を参照して本発明を適用した電子機器５０について説明する。本発明を適用した電子機器５０は、ユーザの指先や専用のペンで直接触れて入力する接触型の入力インターフェースとしてタッチパネル５１を備える。電子機器５０は、振動出力部としての圧電アクチュエータ５３を備える。圧電アクチュエータ５３は、ユーザの触覚を刺激する触覚振動と、ユーザが音声として感知できる音声振動とを出力する。
【００１３】
図１は、電子機器５０の内部構成を示すブロック図である。電子機器５０は、図１に示すように、ユーザの接触を検出するタッチパネル５１、表示画面を表示する表示部５２、音声振動及び触覚振動を発生する圧電アクチュエータ５３、振動パターンを保存する振動データ保存部５４、圧電アクチュエータ５３を駆動するための出力用振動パターンを生成するＣＰＵ（Central Processing Unit）５５、出力用振動パターンに従い圧電アクチュエータ５３を駆動するアクチュエータ駆動回路５６を備える。
【００１４】
タッチパネル５１は、表示部５２に重ねて配置されている。タッチパネル５１は、透過性があり、タッチパネル５１を透して表示部５２の表示画面を見ることができる。表示画面には、コマンドボタンやスライドバーなどのオブジェクトが表示されている。ユーザがタッチパネル５１に触れると、接触された位置情報がＣＰＵ５５に出力される。
【００１５】
ＣＰＵ５５は、タッチパネル５１から入力した位置情報を基に、ユーザがどのオブジェクトに触れたかを特定する。ＣＰＵ５５は、ユーザが触れたオブジェクトに合わせて振動データ保存部５４に保存された振動パターンを選択し、選択した振動パターンを基に出力用振動パターンを生成する。出力用振動パターンは、単一の振動パターン、若しくは、複数の振動パターンを合成したものである。
【００１６】
振動パターンは、振動の周波数、振幅、振動回数で表現される。ＣＰＵ５５は、複数の振動パターンを組み合わせる際、個々の振動パターンを時分割で合成する。これにより、振動パターンが互いに干渉してノイズとなることを防止できる。また、ＣＰＵ５５は、音声振動の振動パターンと触覚振動の振動パターンとを組み合わせる際、触覚振動の振動パターンが音声振動の振動パターンよりも時間的に早く出力されるように合成する。触覚振動を先に発生させると、タッチパネル５１に触れた瞬間と触覚を返す時間のタイムラグが発生せずユーザに違和感を与えない。
【００１７】
アクチュエータ駆動回路５６は、ＣＰＵ５５から出力用振動パターンを入力する。出力用振動パターンは、振動の周波数、振幅、振動回数で表されている。アクチュエータ駆動回路５６は、この出力用振動パターンを圧電アクチュエータ５３にかかる電圧の波形に変換する。
【００１８】
触覚振動の周波数帯は、５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ付近である。この周波数帯は、実験によって得られたものである。今回の実験では、被験者が圧電アクチュエータ５３に指を添えた状態で、圧電アクチュエータ５３に周波数、振幅を替えた電圧波形を印加している。図２は、周波数［Ｈｚ］及び振幅［μｍ］を替えたときに振動を感知した被験者の数をグラフ化したものである。このグラフより、振動を感知した被験者の数は、周波数が５０Ｈｚ〜５００Ｈｚに存在し、周波数が２００Ｈｚ付近でピークを持つことが分かる。また、図２より、振幅［μｍ］を高くすれば振動の感度を強化できることが分かる。
【００１９】
一方、音声振動の周波数帯は、５００Ｈｚ以上である。音声振動の周波数帯と触覚振動の周波数帯とは隔たりがあるため、人間は、音声振動を振動として感じず、逆に、触覚振動を音として聞くことはない。
【００２０】
電子機器５０では、触覚振動と音声振動との周波数帯の隔たりを利用して、圧電アクチュエータ５３で触覚振動と音声振動との両方を出力させる。これにより、スピーカやブザーなどの音声出力に必要な部材を省略することができる。
【００２１】
また、本発明を適用した電子機器５０は、圧電アクチュエータを駆動する回路をアクチュエータ駆動回路５６の１つにまとめたことを特徴とする。比較のため、本発明を適用する以前の電子機器６０の構成を示す。図３に示す電子機器６０は、ユーザの接触を検出するタッチパネル６１、タッチパネル６１越しに見える画像を表示する表示部６２、触覚振動及び音声振動を出力する圧電アクチュエータ６３、触覚振動の振動パターンを記憶する触覚データ保存部６４、音声振動の振動パターンを記憶する音声データ保存部６５、振動パターンを選択するＣＰＵ６６、触覚振動の振動パターンに従い圧電アクチュエータ６３にかける電圧を制御する触覚振動駆動回路６７、音声振動の振動パターンに従い圧電アクチュエータ６３にかける電圧を制御する音声振動駆動回路６８を備える。
【００２２】
タッチパネル６１、表示部６２、圧電アクチュエータ６３の構成は、図１に示す電子機器５０のタッチパネル５１、表示部５２、圧電アクチュエータ５３と略同じであるため、説明を省略する。
【００２３】
触覚データ保存部６４には、触覚振動の振動パターンが保存されている。触覚データ保存部６４の振動パターンには、夫々名称がつけられている。ＣＰＵ６６は、適当な触覚振動の振動パターンを選択し、選択した振動パターンの名称を触覚振動駆動回路６７に出力する。触覚振動駆動回路６７は、ＣＰＵ６６から入力した名称を基に選択された振動パターンを触覚データ保存部６４から読み出す。
【００２４】
触覚振動駆動回路６７は、振動パターンの周波数、振幅、振動回数に従い、圧電アクチュエータ６３にかかる電圧の波形を変換する。
【００２５】
一方、音声データ保存部６５には、音声振動の振動パターンが保存されている。ＣＰＵ６６は、適当な音声振動の振動パターンを選択し、選択した音声振動の振動パターンを音声振動駆動回路６８に出力する。
【００２６】
音声振動駆動回路６８は、ＣＰＵ６６から入力した振動パターンの周波数、振動、振幅、振動回数に従い、圧電アクチュエータ６３にかかる電圧の波形を変換する。
【００２７】
本発明を適用する以前の電子機器６０では、触覚振動駆動回路６７と音声振動駆動回路６８との２つの回路で圧電アクチュエータ６３を駆動していたため、部品数が増加するとともに、システムの構造が複雑になる。
【００２８】
また、電子機器６０では、触覚振動駆動回路６７と音声振動駆動回路６８とが夫々独立にアクチュエータを駆動するため、触覚振動の振動パターンと音声振動の振動パターンが互いに干渉してノイズとなることがあった。さらに、音声振動が触覚振動よりも手前に出力されると、タッチパネル６１に触れた瞬間と触覚を返す時間のタイムラグが発生してユーザに違和感を与える。
【００２９】
本発明を適用した電子機器５０は、音声データ保存部６５と触覚データ保存部６４との２つのブロックを振動データ保存部５４という１つのブロックにまとめ、かつ、音声振動駆動回路６８と触覚振動駆動回路６７との２つのブロックをアクチュエータ駆動回路５６という１つのブロックにまとめたことにより、電子機器５０の構造を簡素化している。
【００３０】
また、本発明を適用した電子機器５０では、複数の振動パターンを組み合わせる際、個々の振動パターンを時分割に合成するため、振動パターン同士の干渉によるノイズが発生しない。
【００３１】
さらに、本発明を適用した電子機器５０では、音声振動の振動パターンと触覚振動の振動パターンとを組み合わせる際には、触覚振動の振動パターンが音声振動の振動パターンよりも時間的に早く出力されるように合成するため、タッチパネル５１に触れた瞬間と触覚を返す時間のタイムラグが発生せずユーザに違和感を与えない。
【００３２】
なお、本発明を適用した電子機器５０には、ユーザからの接触を検出する接触検出部として、タッチパネルに限らず、ジョグダイヤル、キーボード、マウスなどを適用してもよい。また、ＣＰＵ５５が触覚振動の振動パターンと音声振動の振動パターンとを合成するのではなく、既に合成した出力用パターンを振動データ保存部５４に保存してもよい。さらに、本発明を適用した電子機器５０には、振動を発生する振動発生部として、圧電アクチュエータ５３に限らず、ボイスコイルモータ、偏心振動モータなどを適用してもよい。
【００３３】
次いで、本発明の具体例としての電子機器について説明する。図４は、電子機器１の分解斜視図である。電子機器１は、筐体２と、表示部３と、表示部３の周囲を囲うシャーシ４と、筐体２の上部を覆う位置検出部５とから構成される。
【００３４】
位置検出部５は、接触を検出するタッチパネル６と、タッチパネル６の周囲を囲う外枠７とから構成される。タッチパネル６は、表示部３に重ねて配置される。タッチパネル６は、透過性があるため、表示部３の表示画像はタッチパネル６上から見ることができる。ユーザは、表示画像を見ながら、タッチパネル６の所望の位置に触れる。タッチパネル６は、ユーザが触れた位置を検出し、検出した位置情報をＣＰＵ（Central Processing Unit）に出力する。
【００３５】
シャーシ４は、表示部３の周囲を囲む四角形のフレームである。シャーシ４は、位置検出部５の外枠７の裏面に着接されている。シャーシ４の四方に設けられた力検出手段８ａ〜８ｄは、位置検出部５に掛かる圧力を検出する。
【００３６】
シャーシ４の側面には、圧電アクチュエータ９ａ，９ｂが組み込まれている。圧電アクチュエータ９ａ，９ｂの突起部１０ａ，１０ｂは、位置検出部５の外枠７の裏面に着接されている。突起部１０は、位置検出部５の外枠７を振動させる。
【００３７】
図５及び図６に圧電アクチュエータ９の一例を示す。図５（ａ）は圧電アクチュエータ９の上面図であり、図５（ｂ）は圧電アクチュエータ９の側断面図である。圧電アクチュエータ９は、中央電極１１と、中央電極１１の表裏に積層された圧電素子１２と、圧電アクチュエータ９と位置検出部５の接点である突起部１０とを備える。
【００３８】
図６は圧電アクチュエータ９の主要部を拡大した側断面図である。本実施の形態における圧電アクチュエータ９は、薄く延ばした１６層の圧電素子１２＿１〜１２＿１６と、圧電素子の間に積層された１８層の電極１３＿１〜１３＿１８と、電極１３＿１〜１３＿１８に電圧を負荷する中央電極１１とを備える。
【００３９】
中央電極１１の周囲は絶縁体３０に覆われている。そして、絶縁体３０の図面上側には９層の圧電素子１２＿１〜１２＿９と８層の電極（上部電極と記す）１３＿１〜１３＿８が交互に積層されている。図面最上層の電極１２＿１の上には上部絶縁層１４が設けられている。上部絶縁層１４は、中心に突起部１０を有する。圧電アクチュエータ９の振動は、突起部１０を介して位置検出部５に伝達する。また、絶縁体３０の図面下側には、７８の圧電素子１２＿９〜１２＿１６と９層の電極（下部電極と記す）１３＿１０〜１３＿１８が交互に積層されており、最下層の電極１３＿１８の下には下部絶縁層１５が設けられている。
【００４０】
中央電極１１は、絶縁体３０によって第１の電圧を負荷する第１電極部１１ａと、第２の電圧を負荷する第２電極１１ｂに分割されている。第１電極部１１ａは電極１３＿２、１３＿４、１３＿６、１３＿８、１３＿１１、１３＿１３、１３＿１５、１３＿１７に接続されており、第２電極部は電極１３＿１、１３＿３、１３＿５、１３＿７、１３＿９、１３＿１０、１３＿１２、１３＿１４、１３＿１６、１３＿１８に接続されている。圧電素子１２＿１〜１２＿１６は、第１の電圧が負荷される電極と、第２の電圧が負荷される電極に挟まれている。圧電素子１２＿１〜１２＿１６は、２枚の電極が発生する電位差により伸長又は収縮する。アクチュエータ駆動部（後述）は、交流電圧を出力する。これにより、圧電素子１２は伸縮を繰り返し振動が発生する。この振動は、上部絶縁層１４に形成された突起部１０を介して位置検出部５に伝達する。
【００４１】
積層型の圧電アクチュエータは、通常の圧電アクチュエータよりも低い駆動電圧、例えば、±５Ｖで駆動する。この駆動電圧は、ビデオカメラや再生装置などの音声出力システムの定格を満たす。これに対し、通常の圧電アクチュエータは、高い駆動電圧、例えば、±１０Ｖで駆動する。本発明を適用した入力装置では、積層型の圧電アクチュエータを使用したことにより、昇圧回路を省略することができる。
【００４２】
図７は、電子機器１の内部構成を示すブロック図である。電子機器１は、ユーザの指先や専用のペンが接触した位置を検出する位置検出部５と、接触時の入力量（力）を検出する力検出手段８と、アナログ信号である位置情報及び入力量をデジタル信号に変換するとともに、位置検出部５への入力がカーソリング入力か選択入力かを検出し入力フラグをＣＰＵ１７に出力するＡＤドライバ１６と、ＡＤドライバ１６から入力した位置情報、入力量、入力フラグを基に出力振動パターンを生成するＣＰＵ１７と、ＣＰＵ１７の作業領域となるメモリ１８と、ＣＰＵ１７から入力した出力用振動パターンに従い圧電アクチュエータ９の駆動電圧を変換するアクチュエータ駆動回路１９と、ＣＰＵ１７から入力した画像情報を表示部３に表示させる画像処理部２０と、振動を発生する圧電アクチュエータ９とを備える。
【００４３】
振動データ保存部３２には、複数の振動パターンが記録されている。振動パターンは、振動の周波数、振幅、回数で表される。振動パターンにおいて、触覚振動の周波数は５０〜５００Ｈｚ、音声振動の周波数は５００Ｈｚ以上となっている。
【００４４】
これは、人間が周波数５０〜５００Ｈｚの振動に感度があり、周波数２００Ｈｚ付近でピークを持つとともに、振幅を高くすれば、振動の感度を強化できるためである。
【００４５】
また、音声振動の周波数帯と触覚振動の周波数帯とはずれているため、人間は、音声振動を振動として感じず、逆に、触覚振動を音として聞くことはない。本実施の形態における電子機器１は、音声振動と触覚振動の周波数帯のずれを利用して、圧電アクチュエータ９に音声振動と触覚振動の両方を発生させる。本実施形態における電子機器１は、圧電アクチュエータ９が音声振動を出力することにより、スピーカやブザーなどの音声出力に必要な部材を省略することができる。
【００４６】
ＣＰＵ１７は、振動パターン保存部３２から適当な振動パターンを選択し、出力用振動パターンを生成する。表１に触覚振動の振動パターンを示し、表２に音声振動の振動パターンを示す。
【００４７】
【表１】
0005208362.tif 000002
【００４８】
上記の表１は、指先を大きく１回上下動させる触覚振動ＣＬＩＣＫ、指先を小さく２回上下動させる触覚振動ＳＴＯＰ、振動を徐々に減衰させるときの触覚信号ＷＡＮの振動パターンを例示している。触覚振動ＣＬＩＣＫは、周波数２００Ｈｚ、振幅±５Ｖの１回の振動である。触覚振動ＳＴＯＰは、周波数２００Ｈｚ、振幅±５Ｖの振動を１回、周波数５０Ｈｚ、振幅±２．５Ｖの振動を２回、周波数２００Ｈｚ、振幅５Ｖの振動を１回からなる。触覚振動ＷＡＮは、周波数２００Ｈｚ、振幅±５Ｖの振動を２回、周波数２００Ｈｚ、振幅±２．５Ｖの振動を４回、周波数２００Ｈｚ、振幅±０．５の振動を４回からなる。
【００４９】
【表２】
0005208362.tif 000003
【００５０】
上記の表２は、入力を“承諾”したときの音声振動Ｅｎａｂｌｅ、入力を“拒否”したときの音声振動Ｄｉｓａｂｌｅ、入力に対して“警告”する音声振動Ｃａｔｉｏｎを例示している。音声振動Ｅｎａｂｌｅは、周波数１ｋＨｚ、振幅±０．５Ｖの振動を３２回出力させて３２ｍｓ待機し、周波数１ｋＨｚ、振幅±０．５Ｖの振動を１８回出力させる。音声振動Ｄｉｓａｂｌｅは、周波数６２５Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を４３回出力させて１６ｍｓ待機し、周波数６２５Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を３１回出力させて１６ｍｓ待機し、周波数６２５Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を３４回出力させる。音声振動Ｃａｔｉｏｎは、周波数７７０Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を３０回出力させて３０ｍｓ待機し、周波数５８４Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を５８回出力して１００ｍｓ待機し、周波数７７０Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を３０回出力して３０ｍｓ待機し、周波数５８４Ｈｚ、振幅±０．５Ｖの振動を５８回出力して１００ｍｓ待機させる。
【００５１】
アクチュエータ駆動回路１９は、ＣＰＵ１７から出力用振動パターンを入力し、入力した出力用振動パターンに従い、圧電アクチュエータ９にかかる電圧を変化させる。図８にアクチュエータ駆動電圧の波形を示す。図８では、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の４つの電圧の変化を示している。図８（ａ）は、音声振動を出力するときのアクチュエータ駆動電圧の電圧波形である。図８（ｂ）は、触覚振動を出力するときのアクチュエータ駆動電圧の電圧波形である。
【００５２】
図８（ｃ）及び図８（ｄ）は、音声振動と触覚振動とを連続して出力するときのアクチュエータ駆動電圧の電圧波形である。
【００５３】
図８（ｃ）のアクチュエータ駆動電圧がかけられると、圧電アクチュエータ９は、触覚振動を先に出力し、触覚振動を出力した後に、音声振動を連続して出力する。図８（ｄ）のアクチュエータ駆動電圧がかけられると、圧電アクチュエータは、音声振動を先に出力し、音声振動を出力した後に、触覚振動を連続して出力する。
【００５４】
図８（ｃ）と図８（ｄ）の方法であれば、図８（ｃ）の方法がよりよい。なぜなら、図８（ｃ）のように、触覚振動を先に発生させると、タッチパネル６に触れた瞬間と触覚を返す時間のタイムラグが発生せずユーザに違和感を与えない。
【００５５】
また、図８（ｅ）に示すように、触覚振動の駆動電圧と音声振動の駆動電圧とを重畳させることもできる。しかし、図８（ｅ）のアクチュエータ駆動電圧を圧電アクチュエータ９に負荷すると、互いの振動がノイズ成分となってしまう。本発明を適用した電子機器１は、音声振動と触覚振動とを時間的にずらして発生させて、振動パターンの合成によるノイズの発生を回避している。
【００５６】
図９は、表１、表２の触覚振動の振動パターンと音声振動の振動パターンとを合成したときの電圧波形である。図９（ａ）の電圧波形は、触覚振動ＣＬＩＣＫと音声振動Ｅｎａｂｌｅを合成している。これにより、圧電アクチュエータ９は、１回大きく振動し、高いビープ音を２回出力する。
【００５７】
図９（ｂ）の電圧波形は、触覚信号ＳＴＯＰと音声信号Ｄｉｓａｂｌｅと合成している。これにより、圧電アクチュエータ９は、２回振動し、低いビープ音を３回出力する。
【００５８】
図９（ｃ）の電圧波形は、触覚信号ＷＡＮと音声信号Ｃａｔｉｏｎとを合成している。これにより、圧電アクチュエータ９は、徐々に減衰しながら１０回振動し、振動を減衰させるとともに高いビープ音と低いビープ音とを繰り返し３回出力する。
【００５９】
これまでの説明では、電子機器１は、触覚と音声との両方を出力していたが、マナーモードを設定することにより、触覚のみの出力に切り替えたり、音声のみの出力に切り替えたりすることもできる。
【００６０】
図１０は、触覚のみを出力するマナーモード処理を説明するフローチャートである。電子機器１は、ユーザがタッチパネル６を操作しないとき（ステップＳ１１；ＮＯ）、ユーザの操作を待機する。ユーザがタッチパネル６を操作すると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、マナーモードが設定されているか否かを検出する。
【００６１】
マナーモードが設定されている場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、触覚振動の振動パターンのみ選択して、アクチュエータ駆動回路１９に出力する。アクチュエータ駆動回路１９は、ＣＰＵ１７から入力した振動パターンに従い、触覚振動のみを発生する（ステップＳ１３）。
【００６２】
一方、ステップＳ１２においてマナーモードが設定されていない場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、ＣＰＵ１７は、電子機器１が何らかの音声を録音しているか否かを検出する。電子機器１が録音している場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、ステップＳ１３に処理を移し触覚振動のみを発生する。一方、電子機器１が何も音声を録音していない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ＣＰＵは、触覚振動の振動パターンと音声振動の振動パターンとを合成して、アクチュエータ駆動回路１９に出力する。アクチュエータ駆動回路１９は、ＣＰＵ１７から入力した振動パターンに従い、触覚振動と音声振動との両方を発生する（ステップＳ１５）。
【００６３】
次いで、圧電アクチュエータ９の代わりに使用するボイスコイル式スピーカデバイス２５について説明する。図１１（ａ）は従来のボイスコイル式スピーカデバイス２１の側断面図であり、図１１（ｂ）は本発明を適用したボイスコイル式スピーカデバイス２６の断面図である。
【００６４】
従来のボイスコイル式スピーカデバイス２１は、マグネット２２で発生する磁束がヨーク２３に導かれボイスコイル２４に強い磁場を作る。ボイスコイル２４は、この磁場でローレンツ力を受け図面上下方向に動く。この動きがコーン２５に伝わり周りの空気を振動させ音を出力している。
【００６５】
本発明を適用したボイスコイル式スピーカデバイス２６は、従来のボイスコイル式スピーカデバイス２１と同様、マグネット２７で発生する磁束がヨーク２８に導かれボイスコイル３０に強い磁場を作る。そして、ボイスコイル３０は、磁場でローレンツ力を受けて図面上下方向に動く。
【００６６】
ボイスコイル式スピーカデバイス２６は、コーン（第２のコーンと記す）３１を１枚追加している。第２のコーン３１上には、マグネット２７が設けられる。ボイスコイル式スピーカデバイスを駆動させると、ボイスコイル３０とマグネット２７が図面上下方向に動く。このとき、マグネット２７が錘となり振動モータとして機能する。ボイスコイル式スピーカデバイス２６は、従来のボイスコイル式スピーカデバイス２１と略同じ構成であるため、質の高い音声を出力することができる。
【００６７】
なお、本発明を適用した電子機器１では、ボイスコイル式スピーカデバイス２６のほかに、圧電スピーカやバイブレーション式スピーカも圧電アクチュエータ９の代わりに適用できる。また、本発明は、タッチパネルでなくとも、キーボードやジョグダイヤルなどのユーザが接触して操作する入力装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明を適用した電子機器の内部構成を示すブロック図である。
【図２】触覚振動の周波数帯を説明するためのグラフ図である。
【図３】本発明を適用する以前の電子機器の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の具体例である電子機器の分解斜視図である。
【図５】圧電アクチュエータの構造を示す上面図及び側断面図である。
【図６】圧電アクチュエータの主要部を拡大した側断面図である。
【図７】本発明の具体例である電子機器の内部構成を示すブロック図である。
【図８】アクチュエータ駆動電圧の波形を示すグラフ図である。
【図９】触覚振動の振動パターンと音声振動の振動パターンとを合成したときのアクチュエータ駆動電圧の波形を示すグラフ図である。
【図１０】マナーモード処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１１】ボイスコイル式スピーカデバイスの構成を示す概略図である。
【図１２】触感再現機能を備えた携帯電話機の内部構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
５０  電子機器、５１  タッチパネル、５２  表示部、５３  圧電アクチュエータ、５４  振動データ保存部、５５  ＣＰＵ、５６  アクチュエータ駆動回路
【図１】
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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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【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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