(57)【要約】【課題】タッチシート部材の構造及び機能を工夫して、所定の位置で触覚提示用の凹又は凸形状を構築できるようにすると共に、タッチシートにおける操作性や、滑り止めシートにおける親和性を向上できるようにする。【解決手段】所定の硬度を有してシート状を成す母材用のシート部材１と、所定の大きさを有してシート部材１の所々又は所定の位置に配設された触覚提示用の開孔部ｐ１〜ｐ２４と、この開孔部ｐ１〜ｐ２４に空気を供給する空調部３とを備えるものである。シート部材１の所々又は所定の位置において、開孔部ｐ１等が操作者の指に対して、開孔部ｐ１等から吹き出す空気又は、開孔部ｐ１に流入する空気による凹凸感を与えるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状を成す母材用の素材と、
前記母材用の素材の所定の位置に埋設された触覚提示用の複数の袋部と、
前記袋部に空気を供給する送風部と
を備え、
前記母材用の素材は、前記送風部によって前記袋部に圧縮空気が供給されたときに、前記袋部が膨張し、当該母材用の素材の上面に隆起形状が形成されるようになっている
触覚シート装置。
【請求項２】
前記母材用の素材は、前記送風部によって前記袋部に空気が供給されていないときに、前記袋部が押圧されると、前記袋部が凹むようになっている
請求項１に記載の触覚シート装置。
【請求項３】
操作体による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する入力装置であって、
操作面を有した表示部に設けられて前記操作体の摺動位置を検出する検出部と、
前記検出部の一部又は全部を覆うように設けられ、前記表示部の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される透明性の触覚シート手段と
を備え、
前記触覚シート手段は、
シート状を成す母材用の素材と、
前記母材用の素材の所定の位置に埋設された触覚提示用の複数の袋部と、
前記袋部に空気を供給する送風部と
を有し、
前記母材用の素材は、前記送風部によって前記袋部に圧縮空気が供給されたときに、前記袋部が膨張し、当該母材用の素材の上面に隆起形状が形成されるようになっている
入力装置。
【請求項４】
前記母材用の素材は、前記送風部によって前記袋部に空気が供給されていないときに、前記袋部が押圧されると、前記袋部が凹むようになっている
請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記送風部は、前記複数の袋部に個別又はグループ毎に空気を送風するプログラム可能な機能を有する
請求項３に記載の入力装置。
【請求項６】
前記母材用の素材に配設された複数の前記袋部に空気を誘導する流路パネルを備え、
前記送風部は、圧電素子を含んで構成され、かつ前記流路パネルを介して前記複数の袋部に個別又はグループ毎に圧縮空気を送風するようになっている
請求項３に記載の入力装置。
【請求項７】
前記複数の袋部は、前記表示部に表示される映像内容に対応した配置となっている
請求項３に記載の入力装置。
【請求項８】
前記表示部に表示される映像内容に対応して、前記複数の袋部への空気の供給を制御する制御部を備えた
請求項７に記載の入力装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記媒体供給部を制御して前記触覚提示用の触覚表現部に供給する媒体の量を調整し、当該操作体に与える触覚を可変するようにした
請求項７に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記触覚提示用の触覚表現部の押圧変化を読み取って操作体の押圧力を検知する
請求項３に記載の入力装置。
【請求項１１】
操作面を有した筐体と、
前記筐体に設けられて操作体による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する入力装置と
を備え、
前記入力装置は、
操作面を有した表示部に設けられて前記操作体の摺動位置を検出する検出部と、
前記検出部の一部又は全部を覆うように設けられ、前記表示部の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される透明性の触覚シート手段と
を有し、
前記触覚シート手段は、
シート状を成す母材用の素材と、
前記母材用の素材の所定の位置に埋設された触覚提示用の複数の袋部と、
前記袋部に空気を供給する送風部と
を有し、
前記母材用の素材は、前記送風部によって前記袋部に圧縮空気が供給されたときに、前記袋部が膨張し、当該母材用の素材の上面に隆起形状が形成されるようになっている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイコン画面に触れると触覚を提示する触覚入力機能を備えたデジタルカメラや、ビデオカメラ、携帯電話機、携帯端末装置、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ（以下パソコンという）、ノート型のパソコン、点字ブロック装置等の電子機器に適用可能な触覚シート装置、入力装置及び電子機器に関する。
【０００２】
詳しくは、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に配設された触覚提示用の触覚表現部を備え、媒体供給部から触覚表現部へ媒体を供給して、部材表面が平坦状に観察されても、実際に部材表面を手で触れられて、母材用の素材から触覚提示用の触覚表現部へ摺動したとき、母材用の素材の所々又は所定の位置において、触覚表現部により操作体に対して手触り凹凸感を与える触覚を提示できるようにすると共に、各種電子機器筐体のグリップ部分でプログラム可能な滑り止めシートや、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート等に応用できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００３】
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、それを利用するようになってきた。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。更に、ユーザが表示画面上を指で摺動すると、表示内容が切り替わる入力装置も製品化され始めてきている。
【０００４】
上述の入力装置の機能に関連して、特許文献１には、メニュー選択装置が開示されている。このメニュー選択装置によれば、項目選択手段及び項目入力手段を備え、項目入力手段が項目選択手段上に設けられ、項目の選択と入力とを同一のキーに割り当て、項目表示と項目選択入力キーとを並置するようにしたものである。このように装置を構成すると、同一のキーを用いて項目の選択と人力の指示（確定）とを実行できるというものである。
【０００５】
また、特許文献２には他の入力装置が開示されている。この入力装置によれば、ケーシングの所定の位置に窓孔が設けられ、この窓孔から露出する操作釦をスライド操作して項目選択を行ったり、他の操作ノブを押圧操作して特定された項目選択画面内の所定領域を拡大表示するようにした。このように装置を構成すると、項目選択動作を簡単かつ的確に実行できるというものである。
【０００６】
なお、振動を伴う入力装置に関連して、特許文献３にはエアコンや、オーディオ等の電子機器に実装可能な入力装置が開示されている。この入力装置によれば、ロータリスイッチ、プッシュスイッチ及びスライドスイッチの機能を併せ持つ操作子を備え、当該操作子を回転、スライド又は押圧することによって、操作項目の選択や、入力確定操作を行い、入力確定操作時には振動を伴うようになされる。このように装置を構成すると、操作負担が大幅に減少できるというものである。
【０００７】
また、アクチュエータを組み合わせた入力装置も開発されている。アクチュエータは、２層以上のひずみ量の異なる圧電素子、又は、圧電素子と非圧電素子とを貼り合わせ、この貼合体の圧電素子に振動制御電圧を印加したとき、双方のひずみ量の差によって生じる貼合体の曲げ変形を力学的に利用するものである（振動体機能）。
【０００８】
この種の圧電アクチュエータを備えた電子機器に関して、特許文献４には、入出力装置及び電子機器が開示されている。この電子機器によれば、多層圧電バイモルフ型の圧電アクチュエータ及びタッチパネルを有する入出力装置を備え、当該圧電アクチュエータは、情報の種類に応じてタッチパネルを通じて異なる触覚を使用者にフィードバックする。入出力装置は、支持フレーム上に支持部を介して圧電アクチュエータを取り付けた圧電体支持構造を有している。圧電アクチュエータの中央上部には、支持部が貼り付けられ、この支持部がタッチパネルに当接される。圧電アクチュエータへ振動制御電圧を供給すると、タッチパネルに振動を伝達するようになされる。
【０００９】
このように電子機器を構成すると、使用者に対して、情報の種類に応じた入力操作に対する触覚フィードバックを確実に提供できるというものである。これらの圧電アクチュエータを用いた触覚フィードバック制御では、タッチパネルが外部からの入力（位置および、加圧力）を検出し、制御系がタッチパネルからの入力情報をトリガにして、当該タッチパネルまたは筺体を振動させるようになされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平 ０２−２３０３１０号公報（第２頁 図１）
【特許文献２】特開２００５−０６３２２７号公報（第８頁 図１５）
【特許文献３】特開２００４−０７０５０５号公報（第５頁 図３）
【特許文献４】特開２００４−０９４３８９号公報（第９頁 図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来例に係る触覚入力機能付きの携帯電話機や、ビデオカメラ、デジタルカメラ、点字ブロック装置等の電子機器によれば、以下のような問題がある。
ｉ．特許文献１や特許文献３等に見られるような電子機器によれば、各種方式のタッチパネルと表示部とを合わせたタッチ入力機能付きの入力装置が実装されているが、表示部で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。
【００１２】
通常のタッチパネルは“視覚的な意味”において、また従来の触覚デバイスは“単一な振動を表現する触覚的な意味”において、同一面積内において多様な入力部を構成することが可能となっているが、表面形状を表現する触覚的な表現が付帯しないと完全な意味での入力機能の多機能化といえない。
【００１３】
ii．また、特許文献１〜３に見られるような入力装置によれば、キーボードをブラインドタッチしたとき、例えば、ドーム状のスイッチを押し込んだ際に指が感じる触覚によってキー操作感が与えられている。しかし、指が感じる触覚は、主に指と入力表面との接触面内における一様な振動又は力変化しか表現できていない場合が多い。
【００１４】
iii．この種の触覚デバイスを用いた入力操作性の改善に関して、ii．の問題を解決するために、特許文献４に見られるような入力装置によれば、複数の圧電アクチュエータを導入して、触覚表現力の強化を図っている。しかし、複数の圧電アクチュエータの大きさ（外形）に対して、指と入力表面の接触面積は小さく、その入力表面内において、多様な力変化を表現しきれない等の理由により、圧電アクチュエータを導入した触覚表現力としてはまだ不十分である。
【００１５】
iv．上述のiii．の問題を改善する入力装置に関連した、本願の発明者らが現在出願中の入力装置によれば、操作パネルの表示素子上に透明性の部材により補足的に凹又は凸状部位を設けたタッチシートを形成する方法が採られている。しかし、操作キー画面等のアプリケーションの状態に対して、そのタッチシートの凹又は凸状部位が固定されているので、その凹又は凸状部位下のアイコン画像が光学的に見えにくくなることが確認された。
【００１６】
v．上述のiv．の問題を改善する入力装置に関連して、本願の発明者らが更に現在出願中の入力装置によれば、表示画面上に、透明性の部材を使用して、操作キー画面のアプリケーションに対応させた位置に凹凸形状を形成して、操作性を向上する方法が採られている。しかし、凹凸形状が操作キー画面のアプリケーションに対して固定であり、アプリケーションの状態によって、その位置が可変されておらず、また、アプリケーションによって、その形状が可変されていない。これにより、ユーザに真の意味で十分に満足な操作性を与えているとはいえない。
【００１７】
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、タッチシート部材の構造及び機能を工夫して、所定の位置で触覚提示用の凹又は凸形状を構築できるようにすると共に、タッチシートにおける操作性や、滑り止めシートにおける親和性を向上できるようにした触覚シート装置、入力装置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】
【００１８】
上述した課題は、所定の硬度を有してシート状を成す母材用の素材と、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に配設された触覚提示用の触覚表現部と、触覚表現部に媒体を供給する媒体供給部とを備えることを特徴とする触覚シート装置によって解決される。
【００１９】
本発明に係る触覚シート装置によれば、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に配設された触覚提示用の触覚表現部に、媒体供給部から媒体を供給するようになされる。例えば、媒体供給部となる空調部は、触覚表現部を成す開孔部に空気を送風し、又は、当該開孔部から空気を吸い込むようになされる。
【００２０】
従って、母材用の素材の所々又は所定の位置において、触覚表現部が操作体に対して、開孔部から吹き出す空気又は、開孔部に流入する空気による凹凸感を与えるようになる。このように、部材表面が平坦状に観察されても、実際に部材表面を手で触れられて、母材用の素材から触覚提示用の触覚表現部へ摺動したとき、母材用の素材の所々又は所定の位置において、操作体に対して手触り凹凸感を与える触覚を提示できるようになる。
【００２１】
本発明に係る入力装置は、操作体による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する入力装置であって、操作面を有した表示部に設けられて操作体の摺動位置を検出する検出部と、この検出部の一部又は全部を覆うように設けられ、表示部の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される透明性の触覚シート手段とを備え、触覚シート手段は、所定の硬度を有してシート状を成す母材用の素材と、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に分布された触覚提示用の触覚表現部と、この触覚表現部に媒体を供給する媒体供給部とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明に係る入力装置によれば、本発明に係る触覚シート装置が備えられるので、表示面が平坦状に観察されても、表示部に表示されたアイコン画像等を手で触れ、母材用の素材から触覚表現部へ摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。
【００２３】
本発明に係る電子機器は、操作面を有した筐体と、この筐体に設けられて操作体による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する入力装置とを備え、入力装置は、操作面を有した表示部に設けられて操作体の摺動位置を検出する検出部と、検出部の一部又は全部を覆うように設けられ、表示部の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される透明性の触覚シート手段とを有し、触覚シート手段は、所定の硬度を有してシート状を成す母材用の素材と、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に分布された触覚提示用の触覚表現部と、触覚表現部に媒体を供給する媒体供給部とを含むことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る入力装置が備えられるので、表示内容と連動させた、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート付きの電子機器を提供できるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る触覚シート装置によれば、所定の大きさを有して母材用の素材の所々又は所定の位置に配設された触覚提示用の触覚表現部に媒体を供給する媒体供給部を備えるものである。
【００２６】
この構成によって、部材表面が平坦状に観察されても、実際に部材表面を手で触れられて、母材用の素材から触覚提示用の触覚表現部へ摺動したとき、母材用の素材の所々又は所定の位置において、触覚表現部により操作体に対して手触り凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。これにより、当該触覚シート装置を各種電子機器筐体のグリップ部分でプログラム可能な滑り止めシートや、入力装置でプログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート等に応用できるようになる。
【００２７】
本発明に係る入力装置によれば、本発明に係る触覚シート装置が備えられるので、表示面が平坦状に観察されても、表示部に表示されたアイコン画像等を手で触れ、母材用の素材から触覚表現部へ摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート付きの入力装置を提供できるようになる。
【００２８】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る入力装置が備えられるので、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート付きの電子機器を提供できるようになる。しかも、入力装置の小型化及び操作性を向上できることから、当該電子機器の誤動作の低減、コストダウン及び製造プロセスの簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施例としての触覚シート装置１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、触覚シート装置１００における空気の供給例を示す一部断面を含む上面図及び正面図である。
【図３】ブロワー３ｂの構成例を示す断面図である。
【図４】触覚シート装置１００におけるベース部材１及び流路パネル２の組立例を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は吹き出し口の形状例を示す上面図、（Ｂ）はそのＸ１−Ｘ１矢視断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その１）を示す上面図及びそのＸ２−Ｘ２矢視断面図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その２）を示す上面図及びそのＸ３−Ｘ３矢視断面図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その３）を示す上面図及びそのＸ４−Ｘ４矢視断面図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その４）を示す上面図及びそのＸ５−Ｘ５矢視断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その５）を示す上面図及びそのＸ６−Ｘ６矢視断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その６）を示す上面図及びそのＸ７−Ｘ７矢視断面図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その７）を示す上面図及びそのＸ８−Ｘ８矢視断面図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、吹き出し口の変形例（その８）を示す上面図及びそのＸ９−Ｘ９矢視断面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施例としての触覚シート装置２００の構成例を示す一部断面を含む正面図及び上面図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、ベース部材１１の形成例を示す工程図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、ベース部材１１の機能例を示す状態遷移図である。
【図１７】（Ａ）及び（Ｂ）は、ベース部材１１‘の変形例を示す上面図及びそのＸ１０−Ｘ１０矢視断面図である。
【図１８】触覚シート装置２００を応用した第３の実施例としての入力装置３００の構成例を示す斜視図である。
【図１９】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置３００を実装した携帯電話機６００の構成例を示す上面図である。
【図２０】携帯電話機６００の制御系の構成例及びその感触フィードバック機能例を示すブロック図である。
【図２１】（Ａ）〜（Ｅ）は、携帯電話機６００における摺動及び押圧操作例（その１）を示す状態図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｅ）は、携帯電話機６００における摺動及び押圧操作例（その２）を示す状態図である。
【図２３】携帯電話機６００におけるアプリケーション実行時の表示部及び触覚可変シート部の制御例を示すフローチャートである。
【図２４】触覚シート装置を応用した第４の実施例としての入力装置４００の構成例を示す斜視図である。
【図２５】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置４００における空気供給例を示す一部断面を含む正面図及び上面図である。
【図２６】（Ａ）〜（Ｃ）は、入力装置４００を実装した携帯電話機７１０における操作パネル画像の表示例を示す上面図である。
【図２７】携帯電話機７１０におけるアプリケーション実行時の表示部及び触覚提示用の積層シート部の制御例（その１）を示すフローチャートである。
【図２８】携帯電話機７１０におけるアプリケーション実行時の表示部及び触覚提示用の積層シート部の制御例（その２）を示すフローチャートである。
【図２９】（Ａ）及び（Ｂ）は、第５の実施例としての触覚シート装置１５０の構成例を示す斜視図及びその駆動例を示す図である。
【図３０】触覚シート装置１５０を応用した入力装置５００の構成例を示す斜視図である。
【図３１】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置５００の動作例を示す説明図である。
【図３２】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５１の構成例及びその駆動例を示す図である。
【図３３】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５２の構成例及びその駆動例を示す図である。
【図３４】（Ａ）及び（Ｂ）は、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５３の構成例及びその駆動例を示す図である。
【図３５】（Ａ）及び（Ｂ）は、第６の実施例としての触覚シート装置１６０の構成例を示す斜視図及びその駆動例を示す図である。
【図３６】第７の実施例としての入力装置７００の構成例を示す斜視図である。
【図３７】第８の実施例としての入力装置８００の構成例を示す斜視図である。
【図３８】触覚可変シート機能付きの表示装置１２９の構成例を示す斜視図である。
【図３９】表示装置１２９の断面の構成例を示す図（断面図）である。
【図４０】（Ａ）〜（Ｃ）は、入力装置８００における表示データ及び形状提示信号の多重例を示すデータフォーマットである。
【図４１】入力装置８００における触覚又は及び表示機能選択例を示す動作フローチャートである。
【図４２】入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置２２９の構成例を示す断面図である。
【図４３】入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置３２９の構成例を示す断面図である。
【図４４】入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置４２９の構成例を示す断面図である。
【図４５】入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置５２９の構成例を示す断面図である。
【図４６】入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置６２９の構成例を示す断面図である。
【図４７】第９の実施例としての入力装置９００の構成例を示すブロック図である。
【図４８】操作キー１要素に係る入力装置９００の動作例（その１）を説明するブロック図である。
【図４９】操作キー１要素に係る入力装置９００の動作例（その２）を説明するブロック図である。
【図５０】入力装置９００の入力処理例を示すフローチャートである。
【図５１】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１０の実施例としての携帯電話機１１０の構成例を示す斜視図及び断面図である。
【図５２】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１１の実施例としての点字可変シート装置２２０の構成例を示す斜視図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
続いて、この発明に係る触覚シート装置、入力装置及び電子機器の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
【実施例１】
【００３１】
図１は、第１の実施例としての触覚シート装置１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す触覚シート装置１００は、デジタルカメラや、ビデオカメラ、携帯電話機、携帯端末装置、デスクトップ型のパソコン、ノート型のパソコン、現金自動受け払い機、点字ブロック装置等の電子機器に適用可能なものである。触覚シート装置１００は、ベース部材１、流路パネル２及び空調部３を有して構成される。ベース部材１は、母材用の素材の一例を構成し、所定の硬度を有してシート状を成している。ベース部材１には、例えば、硬度２０乃至４０°の透明性の柔らかいシリコンゴム部材が使用される。
【００３２】
ベース部材１の所々又は所定の位置には触覚提示用の開孔部ｐｉ（ｉ＝１〜２４）が配設されている。開孔部ｐ１〜ｐ２４は、触覚表現部の一例を構成し、所定の大きさを有している。この例で、開孔部ｐ１〜ｐ２４は、所定の大きさの開孔径φを有して、ベース部材１の所定位置に複数開孔され、触覚提示用の触覚表現部を成している。開孔部ｐ１〜ｐ１２は、例えば、ベース部材１の表面下方部位にマトリクス状に開口され、その表面上方には開孔部ｐ１３〜ｐ１７が十字状に開口され、及び、右端側に沿ってライン状に開孔部ｐ１８〜ｐ２４が開口されている。
【００３３】
ベース部材１の下方には流路パネル２が設けられ、ベース部材１に開孔された複数の開孔部ｐ１〜ｐ１７又は及びｐ１８〜ｐ２４に空気を誘導するようになされる。流路パネル２は、例えば、基板２ｃと、ベース部材１の表面下方部位にマトリクス状に開口された開孔部ｐ１〜ｐ１２と、その表面上方に十字状に開口された開孔部ｐ１３〜ｐ１７とに連通する流路２ａと、その右端側に沿ってライン状に開口された開孔部ｐ１８〜ｐ２４に連通する流路２ｂから構成される（図４参照）。基板２ｃは流路パネル２の下方に設けられるが、この基板２ｃは流路パネル２の底部の強度が確保できれば、これを省略してもよい。
【００３４】
流路パネル２には媒体供給部の一例を構成する空調部３が接続され、開孔部ｐ１〜ｐ１７又は及びｐ１８〜ｐ２４に空気を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ１７又は及びｐ１８〜ｐ２４から空気を吸い込むようになされる。空調部３は、例えば、流路切替部３ａ及びブロワー３ｂを有して構成される。空調部３は、ベース部材１に開孔された複数の開孔部ｐ１〜ｐ１７又は及びｐ１８〜ｐ２４のようにグループ毎に空気を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ１７又は及びｐ１８〜ｐ２４から空気を吸い込むプログラム可能な機能を有している。もちろん、開孔部ｐ１〜ｐ２４へ個別に空気を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ２４から個別に空気を吸い込む構成にしてもよい。
【００３５】
この例では、ベース部材１の表面下方部位にマトリクス状に開口された開孔部ｐ１〜ｐ１２と、その表面上方に十字状に開口された開孔部ｐ１３〜ｐ１７とが第１グループとして取り扱われ、空気を送風するようになされる。右端側に沿ってライン状に開口された開孔部ｐ１８〜ｐ２４は、第２のグループとして取り扱われる。
【００３６】
流路パネル２には流路切替部３ａが接続され、他機能に対応して上述の第１のグループの開孔部ｐ１３〜ｐ１７と、第２のグループの開孔部ｐ１８〜ｐ２４とへ連通する流路２ａ，２ｂを切り替るようになされる。切替用の動力は、例えば、シートコイル型のモータ又は同原理を応用したソレノイド部材を使用するとよい。
【００３７】
流路切替部３ａには空気圧調整器の一例を構成するブロワー３ｂが接続され、流路切替部３ａ及び流路パネル２を介してベース部材１の１７個の開孔部ｐ１〜ｐ１７と、７個の開孔部ｐ１８〜ｐ２４のようにグループ毎に空気（媒体）を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ１７及びｐ１８からｐ２４のようにグループ毎に空気を吸い込むようになされる。この例でブロワー３ｂは、開孔部に空気を供給するようになされる。又は、開孔部ｐ１〜ｐ２４へ個別に空気を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ２４から個別に空気を吸い込むようなブロワー構成としてもよい。ブロワー３ｂには圧電素子を用いたものが使用される。
【００３８】
図２Ａ及びＢは、触覚シート装置１００における空気の供給例を示す一部断面を含む上面図及び正面図である。図２Ａに示す触覚シート装置１００によれば、ブロワー３ｂから流路切替部３ａ及び流路パネル２を介してベース部材１の複数の開孔部ｐ１〜ｐ２４へ空気を供給するようになされる。流路切替部３ａは、弁コア部３０１や、弁切替部３０２，３０３、弁体３０４，３０５等を有して構成される。弁コア部３０１は、例えば、矩形状を有しており、樹脂又は軽金属を金型で成形したコア部材から構成されている。
【００３９】
弁切替部３０２，３０３は弁コア部３０１内に扇形状を有して設けられる。弁切替部３０２，３０３には、吸気管３１４がブロワー３ｂに連通して設けられ、当該ブロワー３ｂからの空気を取り入れるようになされる。弁切替部３０２内には弁体３０４及び排気口３０６が設けられている。弁体３０４はモータやソレノイド等の駆動部３ｃの動力を得て排気口３０６を閉塞したり、又は、開放するように動作する。排気口３０６は流路２ａに連通されている。駆動部３ｃは、例えば、弁コア部３０１の裏面側に設けられる。
【００４０】
弁切替部３０３内には弁体３０５及び排気口３０７が設けられている。弁体３０５は駆動部３ｃの動力を得て排気口３０７を閉塞したり、又は、開放するように動作する。排気口３０７は流路２ｂに連通されている。弁体３０４，３０５には長丸板状のゴムシート部材が使用される。
【００４１】
上述の例で、弁体３０４が駆動部３ｃを介して開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０６、流路２ａを通って開孔部ｐ１〜ｐ３（図示せず）、開孔部ｐ４〜ｐ１２、及び、開孔部ｐ１３〜ｐ１７（図示せず）へ誘導される。また、弁体３０５が開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０７、流路２ｂを通って開孔部Ｐ１８，ｐ１９、開孔部ｐ２０〜ｐ２４（図示せず）へ誘導される。
【００４２】
なお、弁体３０４，３０５が共に開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０６、流路２ａを通って開孔部ｐ１〜ｐ１７に誘導されると共に、排気口３０７、流路２ｂを通って開孔部ｐ１８〜ｐ２４へ誘導される。また、弁体３０４，３０５が共に閉塞されると、開孔部ｐ１〜ｐ２４への空気の供給を断つようになされる。
【００４３】
これにより、ベース部材１に開孔された複数の開孔部ｐ１〜ｐ１７と開孔部ｐ１８〜ｐ２４のようなグループ毎に空気を送風し、又は、当該開孔部ｐ１〜ｐ１７と開孔部ｐ１８〜ｐ２４から空気を吸い込むプログラム可能な空調部３を構成する。図２Ｂに示すように触覚シート装置１００において、空調部３から流路２ａ等を通って供給される空気を開孔部ｐ５や、開孔部ｐ８、開孔部ｐ１０等から外部へ吹き出すことができる。なお、開孔部ｐ１〜ｐ１７及び開孔部ｐ１８〜ｐ２４から空気を吸い込む場合は、流路２ａ，２ｂと排気口３０６，３０７の接続を入れ替えることで実現できる。
【００４４】
図３は、ブロワー３ｂの構成例を示す断面図である。図３に示すブロワー３ｂはピストン型の構造のものであり、機器本体３１１、吸気口３１２、弁体３１３、ピストン部３１４、圧電部３１５、弁体３１６、排気口３１７及び蓋兼用基台３１８を有して構成される。機器本体３１１は矩形状を有しており、更に、ピストン部３１４が往復運動可能な内容積を有している。機器本体３１１は、例えば、樹脂又は軽金属を金型で成形した筐体部材から構成されている。
【００４５】
機器本体３１１には所定の大きさ（開口径）を有した吸気口３１２及び排気口３１７が設けられている。吸気口３１２及び排気口３１７は、例えば、機器本体３１１の一方の側面に上下に併設されている。吸気口３１２及び排気口３１７の開口径の大きさは同等又は吸気口３１２よりも排気口３１７の開口径を大きく設定される。排気口３１７の開口径を大きく設定するのは排気抵抗を低減させるためである。
【００４６】
吸気口３１２には弁体３１３が可動自在に取り付けられ、機器本体３１１内に空気を取り込むときに開放される。弁体３１３は機器本体３１１内から外部へ空気を放出するときには閉塞される。機器本体３１１の内部には、所定の形状を有したピストン部３１４が設けられる。ピストン部３１４の一方の側には圧電部３１５が取り付けられ、当該圧電部３１５の駆動力を得て往復運動をするように動作する。
【００４７】
排気口３１７には弁体３１６が可動自在に取り付けられ、機器本体３１１内から外部へ空気を放出するときに開放される。機器本体３１１内に空気を取り入れるときは閉塞される。弁体３１３，３１６には板状のゴムシート部材が使用される。圧電部３１５は、蓋体兼用の基台３１８に取り付けられる。圧電部３１５には圧電素子（ＰＺＴ：Actuator）が使用される。基台３１８は機器本体３１１を閉じるように組み立てられる。これにより、流路切替部３ａを介して流路パネル２へ空気を供給可能なブロワー３ｂを構成する。
【００４８】
この例ではピストン型の構造のブロワー３ｂについて説明したが、これに限られることはなく、ベンチュリー効果を利用したブロワーであってもよい。ベンチュリー型のブロワーは、ポンプ室内にダイヤフラムを備えており、ポンプ室の一端にはベンチュリー管部が接続される。ベンチュリー管部には、吸込口及び吹出口が設けられる。
【００４９】
このブロワーによれば、ダイヤフラムがポンプ室内の空気を押すことで、ポンプ室からベンチュリー管部へ向かう高速の気流が発生する。ベンチュリー管部は吸込口や吹出口の開口径よりも細く設計されているので、空気の（気体）の流速は吹出口の外側に比べて非常に高速になっている。
【００５０】
一方、吹出口の外側は大気圧（１気圧）であるが、ベンチュリー管部は流速が大きいため負圧になっている。ここにベンチュリー管部と吹出口の外側との間でベルヌーイの定理が成立する。空気の密度をρとし、ベンチュリー管部の速度をｖ１とし、その圧力をＰ１とし、吹出口の外側の速度をｖ２とし、その圧力をＰ２としたとき、ｖ１＞ｖ２，ｐ１＜ｐ２の関係から、（１）式、すなわち、
ρ・ｖ１2＋２・Ｐ１＝ρ・ｖ２2＋２・Ｐ２ ・・・・・（１）
となる。Ｐ２が大気圧で、Ｐ２が大気圧以下となることから、流路を介して吸込口から空気を吸い込むことなる。すなわち、ポンプ室内の空気を押した体積よりも大きな体積の空気を吹出口から吹き出すようになされる。
【００５１】
さらに、ダイヤフラムがポンプ室内の空気を引くことで、ベンチュリー管部からポンプ室へ向かう高速の気流が発生する。この場合も、上述と同様にして、ベンチュリー管部の空気の流速は吹出口の外側に比べて大きいため負圧になっている。従って、流路を介して吸込口から空気を吸い込むことなる。このようなベンチュリー効果を利用したブロワーを空調部３に応用することもできる。
【００５２】
図４は、触覚シート装置１００におけるベース部材１及び流路パネル２の組立例を示す斜視図である。図４に示す触覚シート装置１００の組立例によれば、ベース部材１及び流路パネル２を準備する。ベース部材１には、母材用の素材に開孔部ｐ１〜ｐ２４を開口したものを形成する。例えば、触覚シート装置１００を入力装置の一例となる携帯電話機のテンキーや、十字キー、ファンクション選択キー等の入力検出部に使用する場合、開孔部ｐ１は数字「１」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ２は数字「２」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ３は数字「３」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ４は数字「４」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ５は数字「５」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ６は数字「６」キーが表示される位置に合わせた部位に開口する。
【００５３】
更に、開孔部ｐ７は数字「７」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ８は数字「８」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ９は数字「９」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１０は数字「０」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１１は記号「＃」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１２は記号「＊」キーが表示される位置に合わせた部位に開口する。
【００５４】
また、十字キーを構成する開孔部ｐ１３は、決定「Ｏ」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１４は右向き矢印キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１５は上向き矢印キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１６は左向き矢印キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１７は下向き矢印キーが表示される位置に合わせた部位に開口する。
【００５５】
更に、ファンクション選択キーを構成する開孔部ｐ１８は、「ｅｔｃ」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ１９は「ＲＥＷ」キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ２０は左向き矢印停止キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ２１は右向き矢印停止キーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ２２は左向き早送りキーが表示される位置に合わせた部位に開口する。開孔部ｐ２３は右向き早送りキーが表示される位置に合わせた部位に開口し、開孔部ｐ２４は停止キーが表示される位置に合わせた部位に開口する（図１８参照）。いずれの開孔部ｐ１〜ｐ２４は開口径φで形成したものを準備する。
【００５６】
流路パネル２には、基板２ｃ上に流路２ａ，２ｂを有したものを形成する。例えば、ツリー形状の流路２ａ及び、直線状の流路２ｂを成すコア及びキャビティを加工する。流路２ａは、例えば、流路２０１〜２１１から構成される。流路２ａは、中央部位の流路２１１の上方部位から順に、流路２０１，２０６、流路２０２，２０７、流路２０３，２０８、流路２０４，２０８、流路２０５，２１０が直交するように配置される。
【００５７】
中央部位の流路２１１は、実装時、７個の開孔部ｐ１５，ｐ１３，ｐ１７，ｐ２，ｐ５，ｐ８，ｐ１０に空気を誘導し、流路２０１は開孔部ｐ１４に空気を誘導し、流路２０２は開孔部ｐ１に空気を誘導し、流路２０３は開孔部ｐ４に空気を誘導し、流路２０４は開孔部ｐ７に空気を誘導し、流路２０５は開孔部ｐ１１に空気を誘導する。
【００５８】
また、流路２０６は、実装時、開孔部ｐ１６に空気を誘導し、流路２０７は開孔部ｐ３に空気を誘導し、流路２０８は開孔部ｐ６に空気を誘導し、流路２０９は開孔部ｐ９に空気を誘導し、流路２１０は開孔部ｐ１２に空気を誘導するようにして使用される。このようなコア及びキャビティを有した金型を型締めして透明性の樹脂材料を封入することにより、流路パネル２を形成する。基板２ｃは流路２ａ，２ｂと共に同一の金型内で形成してもよい。
【００５９】
このようなベース部材１及び流路パネル２が準備できたら、ベース部材１と流路パネル２とを接着する。流路パネル２の上部にベース部材１を覆い被せるように接合する。接着剤には、例えば、ホットメルト系の樹脂接着剤や両面テープ等を使用して気密性を保つようになされる。これにより、流路パネル２上にベース部材１を有した中間部品としての触覚シート装置１００’が得られる。その後、空調部３を取り付けて触覚シート装置１００が完成する。この例では、流路切替部３ａの排気口３０６の延長部分が流路パネル２の流路２ａと連通するように、また、排気口３０７の延長部分が流路２ｂと連通するように流路切替部３ａと流路パネル２とを接続する。空調部３の構造については、図２Ａ，図３を参照されたい。
【００６０】
なお、ベース部材１及び流路パネル２には、空気の屈折率を１とし、その透過率を１００％としたとき、当屈折率が約１．４付近で、全光線透過率が７０〜９５％程度の透明性の材料が使用される。ベース部材１の厚みは、０．０１乃至５ｍｍが好ましい。
【００６１】
上述のベース部材１には、アクリル系の透明性の材料（以下透明材料という）、ポリカーボネート（ＰＣ）系の透明材料、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系の透明材料、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）系の透明材料、ポリアリレート（ＰＡＲ）系の透明材料、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系の透明材料、液晶ポリマー（ＬＣＰ）系の透明材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系の透明材料、ポリスチレン系の透明材料、スチレン系の透明材料、ウレタン系の透明材料、シリコン系の透明材料、ポリテトラフルオロチレン（ＰＴＦＥ）系の材料、フッ素系の樹脂材料、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）系の材料、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系の材料等の全ての材料相互の合成などにより形成される透明材料、上述の全ての材料から派生される透明材料、上述の全ての材料のうち透明でないもの、上述の全ての材料のうち、ゴムなどと混合して形成されるポリマーアロイが使用される。
【００６２】
また、ベース部材１及び流路パネル２には、次に挙げるような合成樹脂全般（上述の内容と重複する材料有り）が使用可能となる。フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ユリア樹脂（ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、テフロン（登録商標）Ｒ（ポリテトラフルオロエチレン、ＰＴＦＥ）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ナイロン、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ポリカーボネート系の透明材料）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ、変性ＰＰＥ、ＰＰＯ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタラート系の透明材料）、ポリエチレンテレフタレート・ガラス樹脂入り材料（ポリエチレンテレフタラート系の透明材料−Ｇ）、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ−ポリエチレンテレフタラート系の透明材料）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（（ＰＴＦＥ）：一般的にテフロン（登録商標）と呼ばれる）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ポリエーテルスルホン系の透明材料）、非晶ポリアリレート （ＰＡＲ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）の全ての材料相互の合成などにより形成される透明材料、上述の全ての材料から派生される透明材料、上述の全ての材料のうち透明でないもの（滑り止めシートに使用可）、上述の全ての材料のうちゴムなどと混合して形成されるポリマーアロイが使用される。
【００６３】
続いて、図５〜図１３を参照して、開孔部ｐ１等における吹き出し口の形状について説明する。図５Ａは吹き出し口Ｑ１の形状例を示す上面図であり、図５ＢはそのＸ１−Ｘ１矢視断面図である。図５Ａに示す吹き出し口Ｑ１は、図４に示したような開孔部ｐ１〜ｐ２４の終端部に形成され、その形状はオリジナルな円形を有している。開孔部ｐ１等は、図５Ｂに示すベース部材１を開口して形成される。
【００６４】
この例では、開孔部ｐ１等から単一に吹き出す空気の塊りによる触覚を得ることができる。図５〜図１３において、Ｉはいずれも表示領域であり、入力キーの１要素、例えば、数字「１」キーや、十字キーの決定キー等が表示される領域である。この表示領域Ｉには数字「１」キーや、十字キーの決定キー等が表示されるこの部分を摺動操作又は押圧操作するようになされる。
【００６５】
図６Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その１）を示す上面図及びそのＸ２−Ｘ２矢視断面図である。図６Ａに示す吹き出し口Ｑ２は、三重の円形状を有している。吹き出し口Ｑ２は、例えば、中心部位の円形開口部位と、その同心円上に円弧状の開口部位と、その外側に円弧状の開口部位とを有して構成される。各開口部位は梁部で係合されて支持されている。
【００６６】
なお、図６Ｂに示すように内側の開口幅に比べて外側の開口幅が狭くなるように設定されている。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ２から三重に分けて吹き出される空気の塊りによる多重な触覚を得ることができる。
【００６７】
図７Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その２）を示す上面図及びそのＸ３−Ｘ３矢視断面図である。図７Ａに示す吹き出し口Ｑ３は、分散型の多孔形状を有している。吹き出し口Ｑ３は、例えば、中心部位の大円形開口部位と、その同心縁外に放射状に複数の円形の開口部位と、更に、その外縁に放射状に複数の円形の開口部位とを有して構成される。なお、図７Ｂに示すように内側の開口径に比べて外側の開口径が小さくなるように設定されている。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ３から複数に分散して吹き出される空気の塊りによるユニークな触覚を得ることができる。
【００６８】
図８Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その３）を示す上面図及びそのＸ４−Ｘ４矢視断面図である。図８Ａに示す吹き出し口Ｑ４は、三重の円形状を有している。吹き出し口Ｑ４は、例えば、中心部位の小円形開口部位と、その同心円上に円弧状の開口部位と、その外側に円弧状の開口部位とを有して構成される。各開口部位は梁部で係合されて支持されている。なお、図８Ｂに示すように外側の開口幅に比べて内側の開口幅が狭くなるように設定されている。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ４から複数に分散して吹き出される空気の塊りによる多重な触覚を得ることができる。
【００６９】
図９Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その４）を示す上面図及びそのＸ５−Ｘ５矢視断面図である。図９Ａに示す吹き出し口Ｑ５は、分散型の多孔形状を有している。吹き出し口Ｑ５は、例えば、中心部位の小円形開口部位と、その同心縁外に放射状に複数の円形の開口部位と、更に、その外縁に放射状に複数の円形の開口部位とを有して構成される。なお、図９Ｂに示すように内側の開口径に比べて外側の開口径が大きくなるように設定されている。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ５から複数に分散して吹き出される空気の塊りによるユニークな触覚を得ることができる。
【００７０】
図１０Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その５）を示す上面図及びそのＸ６−Ｘ６矢視断面図である。図１０Ａに示す吹き出し口Ｑ６は単一形状であって、その内面側が円錐形状を有している。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ６から高速に吹き出される空気の塊りによるユニークな触覚を得ることができる。
【００７１】
図１１Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その６）を示す上面図及びそのＸ７−Ｘ７矢視断面図である。図１１Ａに示す吹き出し口Ｑ７は単一形状であって、内面側が逆さ小鉢形状を有している。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ７から高速に吹き出される空気の塊りに加えて、ベース部材１が盛り上がるユニークな触覚を得ることができる。
【００７２】
図１２Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その７）を示す上面図及びそのＸ８−Ｘ８矢視断面図である。図１２Ａに示す吹き出し口Ｑ８は円枠形状を有している。開口部位は梁部で係合されて支持されている。開孔部ｐ１等は、図１２Ｂに示すベース部材１を開口して形成される。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ８から円形枠状に吹き出される空気の塊りによるユニークな触覚を得ることができる。
【００７３】
図１３Ａ及びＢは、吹き出し口の変形例（その８）を示す上面図及びそのＸ９−Ｘ９矢視断面図である。図１３Ａに示す吹き出し口Ｑ９は外縁型の多孔形状を有している。開孔部ｐ１等は、図１３Ｂに示すベース部材１に複数の小開口部位を開口して形成される。この例では、オリジナルな吹き出し口Ｑ１から単一に吹き出す空気の塊りに比べて、吹き出し口Ｑ９から外縁枠状に吹き出される複数の空気の塊りによるユニークな触覚を得ることができる。
【００７４】
このように第１の実施例としての触覚シート装置１００によれば、ベース部材１に開口された２４個の開孔部ｐ１〜ｐ２４に空気を誘導する流路パネル２を備え、空調部３には圧電素子を用いたブロワー３ｂが使用され、ブロワー３ｂが流路パネル２に接続され、ブロワー３ｂは、流路パネル２を介してベース部材１の開孔部ｐ１〜ｐ２４をグループ毎に空気を送風するようになされる。
【００７５】
従って、ベース部材１の表面が平坦状に観察されても、実際に部材表面を手で触れられて、ベース部材１から触覚提示用の開孔部ｐ１等へ摺動したとき、ベース部材１の所定の位置において、開孔部ｐ１〜ｐ２４が操作者の指等（操作体）に対して、当該開孔部ｐ１〜ｐ２４から吹き出す空気による凹凸感を与える触覚を提示できるようになった。このような触覚シート装置１００を各種電子機器筐体のグリップ部分でプログラム可能な滑り止めシートや、入力装置でプログラム可能なアイコンタッチ用の触覚入力シート等に応用できるようになる。これにより、プログラム可能な触覚入力シートを有した入力装置を提供できるようになった。
【実施例２】
【００７６】
図１４Ａ及びＢは、第２の実施例としての触覚シート装置２００の構成例を示す一部断面を含む正面図及び上面図である。この例では、触覚表現部が所定の大きさを有した触覚提示用の袋部ｑ１〜ｑ２４を成し、ベース部材１１の所定の位置に配設するようになされる。
【００７７】
図１４Ａに示す触覚シート装置２００は、デジタルカメラや、ビデオカメラ、携帯電話機、携帯端末装置、デスクトップ型のパソコン、ノート型のパソコン、現金自動受け払い機等の電子機器に実装される入力装置に適用可能なものであって、シート部材１１、流路パネル２及び空調部３を有して構成される。
【００７８】
空調部３は媒体供給部の一例を構成し、袋部ｑ１〜ｑ２４（図中ではｑ５，ｑ８，ｑ１０のみを示す）に空気を送風するように動作する。この例で、空調部３はベース部材１１に配設された複数の袋部ｑ１〜ｑ２４を個別又はグループ毎に空気を送風するプログラム可能な機能を有している。この例でも、ベース部材１１に配設された複数の袋部ｑ１〜ｑ２４に空気を誘導する流路パネル２を備え、空調部３には、圧電素子を用いたブロワー３ｂ（空気圧力発生器）が使用される。
【００７９】
ブロワー３ｂは、図１４Ｂに示す流路切替部３ａを介して流路パネル２に接続される。ブロワー３ｂは、流路パネル２を介してベース部材１１の複数の袋部ｑ１〜ｑ２４を２つのグループに分けて圧縮空気を送風する。なお、第１の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
【００８０】
上述の例で、弁体３０４が駆動部３ｃを介して開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０６、流路２ａを通って袋部ｑ１〜ｑ３（図示せず）、袋部ｑ４〜ｑ１２、及び、袋部ｑ１３〜ｑ１７（図示せず）へ誘導される。また、弁体３０５が開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０７、流路２ｂを通って袋部ｑ１８，ｑ１９、袋部ｑ２０〜ｑ２４（図示せず）へ誘導される。
【００８１】
なお、弁体３０４，３０５が共に開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０６、流路２ａを通って袋部ｑ１〜ｑ１７に誘導されると共に、排気口３０７、流路２ｂを通って袋部ｑ１８〜ｑ２４へ誘導される。また、弁体３０４，３０５が共に閉塞されると、袋部ｑ１〜ｑ２４への空気の供給を断つようになされる。
【００８２】
これにより、ベース部材１１に配設された複数の袋部ｑ１〜ｑ１７と袋部ｑ１８〜ｑ２４のようなグループ毎に空気を送風し、又は、当該袋部ｑ１〜ｑ１７と袋部ｑ１８〜ｑ２４から空気を吸い込むプログラム可能な空調部３を構成する。図１４Ａに示した触覚シート装置２００において、空調部３から流路２ａ等を通って供給される空気を袋部ｑ５や、袋部ｑ８、袋部ｑ１０等へ充満させることができる。
【００８３】
続いて、図１５Ａ〜Ｃを参照しながら、ベース部材１１の形成方法について説明する。図１５Ａ〜Ｃは、ベース部材１１の形成例を示す工程図である。この例では、図１４Ａに示した袋部ｑ７，ｑ１１等を水平方向で折半した形状の第１のシート部材１１ａ及び第１のシート部材１１ｂを形成する。例えば、金型部材を加工して、袋部ｑ７，ｑ１１等を象った小鉢形状を成すコア及びキャビティを形成する。このようなコア及びキャビティを有した金型を型締めして透明性の樹脂材料を封入することにより、図１４Ａに示した袋部ｑ７，ｑ１１等を水平方向で折半した、図１５Ａに示すような凹状の半裁の袋部ｑ７，ｑ１１を有した第１のシート１１ａを形成する。
【００８４】
次に、図１５Ａに示した凹状の半裁の袋部ｑ７，ｑ１１等の相手方となる、空気挿入部１１ｃ及び凹状の半裁の袋部ｑ７，ｑ１１を有した第２のシート１１ｂを形成する。例えば、金型部材を加工して、半裁の袋部ｑ７，ｑ１１及び空気挿入部１１ｃ等を象った小鉢形状及び空気挿入部１１ｃの形状を成すコア及びキャビティを形成する。このようなコア及びキャビティを有した金型を型締めして透明性の樹脂材料を封入することにより、図１５Ｂに示すような空気挿入部１１ｃ及び凹状の半裁の袋部ｑ７，ｑ１１を有した第２のシート１１ｂを形成する。
【００８５】
その後、第１及び第２の凹状のシート１１ａ，１１ｂを接合して袋部ｑ１〜ｑ２４を有したベース部材１１を形成する。このとき、第１のシート１１ａの半裁の袋部ｑ７，ｑ１１の凹部位と、第２のシート１１ｂの半裁の袋部ｑ７，ｑ１１の凹部位とを位置合わせした状態で接合する。第１及び第２のシート１１ａ，１１ｂの接合には、ホットメルト系の樹脂接着剤や、両面テープを使用する。これにより、図１４Ａに示したような複数の袋部ｑ１〜ｑ２４を有したベース部材１１が完成する。
【００８６】
続いて、図１６Ａ〜Ｃを参照しながら、ベース部材１１の機能例について説明する。図１６Ａ〜Ｃは、ベース部材１１の機能例を示す状態遷移図である。図１６Ａに示す袋部ｑ１１等は、空気が充満されていない状態である。この状態で、袋部ｑ１１等を押下すると、凹状の触覚を得ることができる。図１６Ｂに示す袋部ｑ１１等は空気が充満された状態である。袋部ｑ１１等には図１４Ｂに示した空調部３から流路切替部３ｂを介して、常時、圧縮空気が充満される。
【００８７】
この例では、図１６Ｃに示す空気が充満された状態の袋部ｑ１１等に、操作者が指等（操作体）で触れると、操作者の指３０ａに対して袋部ｑ１１等の膨らみによる隆起形状によって凹凸感を与えるようになる。これにより、弾力感を伴った摺動操作及び押圧操作を行うことができる。
【００８８】
図１７Ａ及びＢは、ベース部材１１の変形例を示す上面図及びそのＸ１０−Ｘ１０矢視断面図である。図１７Ａに示すベース部材１１’は、図１１Ａに示した吹き出し口Ｑ７を有していない逆小鉢形状の袋体に等しい。このような図１７Ｂに示す半裁の袋部ｑ７を有したシート状のベース部材１１’は、図１５Ａにおいて形成され、図１５Ｂに示したような相方の半裁の袋部ｑ７等を形成することなく、図１４Ａに示した流路パネル２に接合して触覚シート装置１０２を構成することができるようになる。触覚シート装置１０２は図示しないが図１４Ａに示した流路パネル２に、図１７Ｂに示した半裁の袋部ｑ７を有したシート状のベース部材１１’を接合していたものである。なお、図中のＩは、アイコン画像を成す数字「１」キー等の表示領域である。この構造によっても、ベース部材１１’が盛り上がるユニークな触覚を得ることができる。
【００８９】
このように第２の実施例としての触覚シート装置２００によれば、ブロワー３ｂが流路切替部３ａを介してグループ毎に袋部ｑ１〜ｑ２４に圧縮空気を送風するようになる。従って、ベース部材１１の所々又は所定の位置において、操作者の指等（操作体）に対して袋部ｑ１〜ｑ２４の膨らみによる隆起形状又は送風無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。これにより、プログラム可能な触覚入力シートを有した入力装置を提供できるようになった。
【実施例３】
【００９０】
図１８は、本発明に係る触覚シート装置２００を応用した第３の実施例としての入力装置３００の構成例を示す斜視図である。この例では、ベース部材１０１の同一平面に設けられた１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７から成る第１のグループ及び又は、８個の要素袋部Ｅ１８〜Ｅ２５から成る第２のグループを選択可能した操作パネル構築モードを実行可能な入力装置３００を提供する。
【００９１】
図１８に示す入力装置３００は、操作者３０の指等（操作体）による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する装置である。入力装置３００は、表示部２９、入力検出部４５及び触覚可変シート部１０３を有して構成される。
【００９２】
表示部２９は操作面を有しており、入力操作時、複数の押しボタンスイッチ映像を表示する。押しボタンスイッチ映像は入力操作用のアイコン画像を構成する。押しボタンスイッチ映像は、数字「１」キーＫ１〜〜数字「０」キーＫ１０、記号「＊」キーＫ１１や、記号「＃」キー等のＫ１２、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７、「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４及び停止キーＫ２５等から構成される。表示部２９には、カラーの有機ＧＬ表示素子又は液晶表示素子（ＬＣＤ装置）が使用される。
【００９３】
表示部２９の上方には検出部の一例を構成する入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は操作面を有している。入力検出部４５は、表示部２９の上方に設けられて操作者の指等の摺動位置を検出するように動作する。入力検出部４５には、例えば、静電容量方式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５は、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、静電容量方式の入力デバイスの他に、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、好ましくは位置検出情報と押圧検知情報を制御系に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。
【００９４】
入力検出部４５の上方には触覚シート手段の一例を構成する、透明性の触覚可変シート部１０３が設けられている。触覚可変シート部１０３は、入力検出部４５の全部を覆うように設けられ、表示部２９の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される。もちろん、触覚可変シート部１０３は、入力検出部４５の一部を覆う形態であってもよい。触覚可変シート部１０３には本発明に係る袋構造を有した触覚シート装置２００が備えられる。
【００９５】
この例で、触覚可変シート部１０３は、所定の硬度を有し、かつ、矩形皿状の複数の凹部を有して流路パネル２を兼用するベース部材１０１と、その上部を気密性良く覆うシート状の蓋用のフィルム部５と、ベース部材１０１とフィルム部５とにより構成される触覚提示用の複数の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給する空調部３とを有して構成される。空調部３は、図２に示したような流路切替部３ａ及びブロワー３ｂを有している。ブロワー３ｂ内には圧電部３１５を有したものが使用される。ベース部材１０１とフィルム部５とにより構成される要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５は、所定の大きさを有しており、ベース部材１０１の所々又は所定の位置に分布される。
【００９６】
例えば、ベース部材１０１は、その所々に、所定の大きさの凹部を成して所定の位置に分布された複数の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５を有している。要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５は触覚表現部の一例を構成する。この例で、入力操作用のアイコン画像に対応する数字「０」〜「９」キー、記号「＊」や記号「＃」等のキー用の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１２や、十字キー用の要素袋部Ｅ１３〜Ｅ１７は、例えば、四角凹形状を有している。
【００９７】
ファンクション選択キー用の「ｅｔｃ」キーの要素袋部Ｅ１８、その「ＲＥＷ」キーの要素袋部Ｅ１９、その左向き矢印停止キーの要素袋部Ｅ２０、その右向き矢印停止キーの要素袋部Ｅ２１、その左向き早送りキーの要素袋部Ｅ２２、その早送りキーの要素袋部Ｅ２３、その再生キーの要素袋部Ｅ２４、その停止キーの要素袋部Ｅ２５も四角凹形状を有している。各々の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５は、流路パネル２’を兼用する硬度２０°乃至４０°を有したベース部材１０１に形成される。
【００９８】
上述の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５は、機能キーＫ１〜Ｋ２５に対応させて配置されている。例えば、要素袋部Ｅ１は、表示部２９に表示されるアイコン画像の数字「１」キーＫ１上に配設され、要素袋部Ｅ２は、数字「２」キーＫ２上に配設され、要素袋部Ｅ３は、数字「３」キーＫ３上に配設され、要素袋部Ｅ４は、数字「４」キーＫ４上に配設され、要素袋部Ｅ５は、数字「５」キーＫ５上に配設され、要素袋部Ｅ６は、数字「６」キーＫ６上に配設され、要素袋部Ｅ７は、数字「７」キーＫ７上に配設され、要素袋部Ｅ８は、数字「８」キーＫ８上に配設され、要素袋部Ｅ９は、数字「９」キーＫ９上に配設され、要素袋部Ｅ１０は、数字「０」キーＫ１０上に配設される。
【００９９】
また、要素袋部Ｅ１１は、同アイコン画像の記号「＊」キーＫ１１上に配設され、要素袋部Ｅ１２は、記号「＃」キーＫ１２上に配設される。要素袋部Ｅ１３は、表示部２９に表示される十字キーのアイコン画像の決定「Ｏ」キー上に配設され、要素袋部Ｅ１４は、右向き矢印キー上に配設され、要素袋部Ｅ１５は、上向き矢印キー上に配設され、要素袋部Ｅ１６は、左向き矢印キー上に配設され、要素袋部Ｅ１７は、下向き矢印キー上に配設される。
【０１００】
更に、要素袋部Ｅ１８は表示部２９に表示されるアイコン画像の「ｅｔｃ」キー上に配設され、要素袋部Ｅ１９は「ＲＥＷ」キー上に配設され、要素袋部Ｅ２０は左向き矢印停止キー上に配設され、要素袋部Ｅ２１は右向き矢印停止キー上に配設され、要素袋部Ｅ２２は左向き早送りキー上に配設され、要素袋部Ｅ２３は早送りキー上に配設され、要素袋部Ｅ２４は再生キー上に配設され、要素袋部Ｅ２５は停止キー上に配設される。
【０１０１】
この例で、要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５を有したベース部材１０１の上部には蓋部の機能を構成するフィルム部５が設けられる。フィルム部５には、当該ベース部材１０１の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の材料が使用される。例えば、膜厚２５［μｍ］程度のゼオノアが使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。
【０１０２】
このように入力装置３００を構成すると、ブロワー３ｂがグループ毎に要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に圧縮空気を送風するようになる。従って、ベース部材１０１の所定の位置において、要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５が操作者の指等に対して要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５の膨らみによる隆起形状又は送風無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０１０３】
図１９Ａ及びＢは、入力装置３００を実装した携帯電話機６００の構成例を示す上面図である。図１９Ａに示す携帯電話機６００は電子機器の一例を構成し、携帯電話機６００によれば、操作面を有する表示部２９には、第１のグループを成す数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７のアイコン画像が表示される。これらの第１のグループのキーアイコン画像は、例えば、アプリケーション＃Ａを実行する際に表示部２９に表示される。
【０１０４】
この例では、数字「１」キーＫ１の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１となされ、同様にして数字「２」キーＫ２の表示領域が要素袋部Ｅ２となされ、数字「３」キーＫ３の表示領域が要素袋部Ｅ３となされ、数字「４」キーＫ４の表示領域が要素袋部Ｅ４となされ、数字「５」キーＫ５の表示領域が要素袋部Ｅ５となされ、数字「６」キーＫ６の表示領域が要素袋部Ｅ６となされ、数字「７」キーＫ７の表示領域が要素袋部Ｅ７となされ、数字「８」キーＫ８の表示領域が要素袋部Ｅ８となされ、数字「９」キーＫ９の表示領域が要素袋部Ｅ９となされ、数字「０」キーＫ１０の表示領域が要素袋部Ｅ１０となされ、摺動操作又は押圧操作した際に各々手触り凹凸感が得られるようになされている。
【０１０５】
更に、記号「＊」キーＫ１１の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１１となされ、記号「＃」キーＫ１２の表示領域が要素袋部Ｅ１２となされ、各々手触り凹凸感が得られるようになされている。同様にして、十字キーを成す決定「Ｏ」キーＫ１３の表示領域が要素袋部Ｅ１３となされ、その右向き矢印キーＫ１４の表示領域が要素袋部Ｅ１４となされ、その上向き矢印キーＫ１５の表示領域が要素袋部Ｅ１５となされ、その左向き矢印キーＫ１６の表示領域が要素袋部Ｅ１６となされ、その下向き矢印キーＫ１７の表示領域が要素袋部Ｅ１７となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。このような第１グループの手触り凹凸感は、流路切替部３ａが流路２ａを選択するように空調部３を制御して空気を流路パネルを兼用するベース部材１０１に送風したことにより生ずる。
【０１０６】
図１９Ｂに示す携帯電話機６００によれば、操作面を有する表示部２９に、第２のグループを成す「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４、停止キーＫ２５のアイコン画像と共に再生アプリケーション等の映像が表示される。これらの第２のグループのキーアイコン画像は、例えば、アプリケーション＃Ｂを実行する際に表示部２９に表示される。
【０１０７】
この例では、「ｅｔｃ」キーＫ１８の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１８となされ、同様にして、「ＲＥＷ」キーＫ１９の表示領域が要素袋部Ｅ１９となされ、左向き矢印停止キーＫ２０の表示領域が要素袋部Ｅ２０となされ、右向き矢印停止キーＫ２１の表示領域が要素袋部Ｅ２１となされ、左向き早送りキーＫ２２の表示領域が要素袋部Ｅ２２となされ、早送りキーＫ２３の表示領域が要素袋部Ｅ２３となされ、再生キーＫ２４の表示領域が要素袋部Ｅ２４となされ、停止キーＫ２５の表示領域が要素袋部Ｅ２５となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。このような第２グループの手触り凹凸感は、流路切替部３ａが流路２ｂを選択するように空調部３を制御して空気を流路パネルを兼用するベース部材１０１に送風したことにより生ずる。
【０１０８】
このように、携帯電話機６００によれば、操作キー画面のアプリケーション＃Ａや＃Ｂの状態によって、その凹凸形状の表現位置が可変であることから、従来のキーボードや、従来方式の固定方式と比較した場合に、同一面積内において、すなわち、“表面形状を表現する触覚的な意味において、”多様な入力部を構成することが可能となった。
【０１０９】
次に、携帯電話機６００の制御系等について説明をする。図２０は、携帯電話機６００の制御系の構成例及びその感触フィードバック機能例を示すブロック図である。
この例では、触覚可変シート部１０３の圧電部３１５を制御して触覚提示用の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５へ供給する空気の量をグループ毎に調整し、当該操作者の指３０ａ（操作体）に与える触覚を可変するようになされる。
【０１１０】
図２０に示す携帯電話機６００は、制御部１５、受信部１８、送信部２２、アンテナ共用器２３、入力検出部４５、表示部２９、電源ユニット３３、カメラ３４、記憶部３５、着信メロディ用のスピーカー３６ａ、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ及び、触覚可変シート部１０３を有している。入力検出部４５、表示部２９及び、触覚可変シート部１０３は入力装置３００を構成する。
【０１１１】
入力検出部４５は操作者３０の指３０ａの摺動位置及び押し込みを検出して、少なくとも、摺動位置を示す位置検出信号Ｓ１および押圧力Ｆを示す押圧検知信号Ｓ２を制御部１５に出力する。入力検出部４５には、静電容量方式、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が使用される。
【０１１２】
入力検出部４５は制御部１５に接続される。制御部１５は、画像処理部２６、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２及びメモリ部３７を有している。Ａ／Ｄドライバ３１には、入力検出部４５からの位置検出信号Ｓ１および押圧検知信号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および押圧検知信号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あるいは位置検出情報Ｄ１または押圧検知情報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。
【０１１３】
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携帯電話機全体を制御するようになされる。記憶部３５には当該携帯電話機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、記憶部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。
【０１１４】
例えば、ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄドライバ３１からの位置検出情報Ｄ１、押圧検知情報Ｄ２及びフラグデータＤ３（以下単に入力データともいう）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、記憶部３５、メモリ部３７、映像＆音声処理部４４、触覚可変シート部１０３等のデバイスに供給したり、受信部１８からの受信データを取り込んだり、送信部２２へ送信データを転送するように制御する。
【０１１５】
この例で、ＣＰＵ３２には入力検出部４５の他に触覚可変シート部１０３が接続され、当該ＣＰＵ３２の駆動制御を受けて、触覚提示用の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５へ供給する空気の量を圧電部３１５を介してグループ毎に調整し、操作者の指３０ａ（操作体）に与える触覚を可変するようになされる。
【０１１６】
ＣＰＵ３２は、例えば、入力検出部４５から得られる押圧検知情報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触覚可変シート部１０３に所定の指令データＤを出力してその圧電部３１５を駆動制御するようになされる。ここで、入力検出部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の押圧力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提供される。
【０１１７】
また、触覚＃ｂは、その押下位置における操作者の指３０ａの押圧力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提供される。入力検出面におけるこれらの振動パターン出力制御は、触覚可変シート部１０３の圧電部３１５による駆動制御を行うことで実行される。もちろん、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを振動制御するようにメモリ部３７を制御してもよい。なお、スピーカー３６ｂの振動制御を省略してもよい。触覚可変シート部１０３を駆動制御する場合は、媒体が空気で、その量を調整制御するようになるので、スピーカー３６ｂの振動制御に比べてより強い触覚を提示できるようになる。
【０１１８】
上述のＣＰＵ３２には表示部２９及び記憶部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情報Ｄ４や、当該表示情報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。制御情報Ｄｃには、表示部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。記憶部３５には、ＥＥＰＲＯＭや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が使用される。
【０１１９】
この例でＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄドライバ３１から出力される位置検出情報Ｄ１、押圧検知情報Ｄ２及びフラグデータＤ３に基づいて表示部２９の表示制御、触覚可変シート部１０３の駆動制御及び又はアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂの出力制御を実行する。
【０１２０】
例えば、ＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚可変シート部１０３の触覚提示用の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給するように空調部３を制御し、当該要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５が映像内容に対応したベース部材１０１の所定の位置に分布するようになされる。また、ＣＰＵ３２は、入力検出部４５から得られる位置検出情報Ｄ１及び、押圧検知情報Ｄ２に基づいて触覚可変シート部１０３の圧電部３１５を制御して触覚提示用の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５へ供給する空気の量をグループ毎に調整し、当該操作者の指３０ａ（操作体）に与える触覚を可変するようになされる。
【０１２１】
更に、ＣＰＵ３２は、記憶部３５から制御情報Ｄｃを読み出して、メモリ部３７へアクセスし、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂに振動発生信号Ｓａを供給するような制御もなされる。この制御は省略してもよい。
【０１２２】
ＣＰＵ３２は、更に、入力検出部４５が押下判定閾値Ｆthを越える押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚可変シート部１０３又は及びスピーカー３６ｂを制御して触覚＃ａを起動し、その後、押下判定閾値Ｆthを下回る押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚可変シート部１０３又は及びスピーカー３６ｂを制御して触覚＃ｂを起動するように、圧電部３１５の駆動制御又は及びメモリ部３７の読み出し制御を実行する。この制御によって、操作者の指３０ａ等の”押圧力”に合わせたユニークな振動パターンを発生するようになる。
【０１２３】
ＣＰＵ３２にはメモリ部３７が接続され、ＣＰＵ３２からの制御情報Ｄｃに基づいて振動発生データＤａを読み出す。振動発生データＤａはＣＰＵ３２を介して触覚可変シート部１０３にも出力される。振動発生データＤａは、正弦波、鋸歯状波、パルス波、矩形波等からなる出力波形を有している。メモリ部３７には映像＆音声処理部４４が接続され、各々の振動発生データＤａが映像＆音声処理部４４に供給され、その振動発生データＤａが音声処理（デジタル・アナログ変換・増幅等）され、振動発生信号Ｓout２となってアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂに供給される。スピーカー３６ｂは、振動発生信号Ｓout２に基づいて振動するようになされる。
【０１２４】
この例で、メモリ部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記憶部３５に設けられたＲＯＭ等に予め格納される。記憶部３５は、ＣＰＵ３２のメモリ制御を受けて、押圧検知情報Ｄ２を入力し、予め設定された押下判定閾値Ｆthと、押圧検知情報Ｄ２から得られる押圧力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。
【０１２５】
例えば、押下判定閾値Ｆth＝１００［ｇｆ］をメモリ部３７に設定すると、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。
【０１２６】
ＣＰＵ３２にはメモリ部３７の他に画像処理部２６が接続され、ボタンアイコン等を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を表示部２９に供給するようになされる。この例で、ＣＰＵ３２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部２９を表示制御する。
【０１２７】
このように構成された入力装置３００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検出部４５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。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。
【０１２８】
表示部２９の表示内容は操作者の目３０ｂ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３０ｃ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９８を構成する表示部２９及び入力検出部４５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。表示部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。
【０１２９】
また、図２０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１８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１８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。
【０１３０】
映像＆音声処理部４４には大音響用を構成するスピーカー３６ａ及び、受話器を構成するアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂが接続される。スピーカー３６ａは、着呼時、音響信号Ｓout１に基づいて着信音や着信メロディ等を鳴動するようになされる。
【０１３１】
また、スピーカー３６ｂは振動体の一例を構成し、触覚提示時、触覚可変シート部１０３と共に、又は、単独で振動発生信号Ｓout２に基づいて振動するようになされる。スピーカー３６ｂは、入力検出部４５から得られる位置検出信号Ｓ１に基づいて表示部２９の操作面に振動を与えるようになされる。もちろん、スピーカー３６ｂは、音声信号Ｓout２’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。
【０１３２】
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３０ｄを集音して音声信号Ｓin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。
【０１３３】
ＣＰＵ３２には受信部１８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。
【０１３４】
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。カメラ３４は筐体４０１の背面側に設けている。電源ユニット３３は、バッテリー９４を有しており、受信部１８、送信部２２、表示部２９、ＣＰＵ３２、カメラ３４、記憶部３５、メモリ部３７、映像＆音声処理部４４、入力検出部４５及び触覚可変シート部１０３にＤＣ電源を供給するようになされる。なお、この例で、メモリ部３７を映像＆音声処理部４４とは別個に設ける場合について説明したが、映像＆音声処理部４４に備え付けの記憶装置を兼用するようにしてもよい。部品点数が低減できる。
【０１３５】
続いて、入力検出部４５の機能例について説明する。図２１Ａ〜Ｅ及び図２２Ａ〜Ｅは、携帯電話機６００における摺動及び押圧操作例（その１，２）を示す状態図である。図２１Ａ及び図２２Ａは、操作者の指３０ａの操作例、図２１Ｂ及び図２２Ｂは、入力検出部４５から得られる位置検知例、図２１Ｃ及び図２２Ｃは、入力検出部４５から得られる押圧検知例、図２１Ｄ及び図２２Ｄは、空調部３の圧電部３１５の駆動例、及び、図２１Ｅ及び図２２Ｅは、操作者の指３０ａに与える反力例を示す各々状態Ｉから状態XIに至る遷移図である。
【０１３６】
この例では、触覚可変シート部１０３の空調部３の圧電部３１５は、要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給して膨らませている状態を前提とする。また、図２１Ａに示す要素袋部Ｅ１は、触覚可変シート部１０３における、例えば、数字「１」キーＫ１の表示領域上に生じた触覚提示用の触覚表現部である。この要素袋部Ｅ１において、ｘ１はＸＹＺ座標系におけるＸ軸方向の位置であり、図中における要素袋部Ｅ１の左側の突起縁部の位置であり、ｘ２はその突起中央部の位置であり、ｘ３はその右側の突起縁部の位置である。
【０１３７】
これらを入力検知条件にして、図２１Ａに示す状態Iは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１に触れていない場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、位置検出信号Ｓ１は入力検出部４５から出力されていない。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、押圧検知信号Ｓ２は入力検出部４５から得られていない。図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、手触り凹凸感を提示するために２４個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給して膨らませている状態である。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが要素袋部Ｅ１に触れていないので、反力は生じていない。
【０１３８】
図２１Ａに示す状態IIは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３上をスライド（摺動）操作している場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、入力検出部４５による位置検知が継続され、何らかの位置検出信号Ｓ１が出力される。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、手触り凹凸感を提示するために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給して膨らませている状態が維持される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが触覚可変シート部１０３上を触れているが要素袋部Ｅ１を押圧していないので、反力は生じていない。
【０１３９】
図２１Ａに示す状態IVは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３上をスライド（摺動）操作に続いて要素袋部Ｅ１の左側の突起縁部に到達した場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、要素袋部Ｅ１の左側の突起縁部の位置ｘ１を示す位置検出信号Ｓ１が入力検出部４５から出力される。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、手触り凹凸感を提示するために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に、更に空気を供給してより一層膨らませている状態である。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが触覚可変シート部１０３に触れているが押圧していないので、反力は生じていない。
【０１４０】
図２１Ａに示す状態Vは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部に到達した場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、要素袋部Ｅ１の突起中央部の位置ｘ２を示す位置検出信号Ｓ１が入力検出部４５から出力される。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、手触り凹凸感を提示するために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませている状態が維持される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部に触れており、要素袋部Ｅ１が一層膨らむことで、その反力を手触り凹凸感として得られるようになる。
【０１４１】
図２１Ａに示す状態VIは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部から右側の突起縁部に移行した場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、要素袋部Ｅ１の右側の突起縁部の位置ｘ３を示す位置検出信号Ｓ１が入力検出部４５から出力される。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。
【０１４２】
図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませた状態から、通常時の手触り凹凸感を提示するための空気を供給に戻る。この例では、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の右側の突起縁部から突起中央部に戻される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部から右側の突起縁部に触れており、要素袋部Ｅ１が一層膨らむことで、図２１Ａにした状態Ｖよりも弱い反力を手触り凹凸感として得られるようになる。
【０１４３】
図２１Ａに示す状態VIIは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部に戻った場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、要素袋部Ｅ１の突起中央部の位置ｘ２を示す位置検出信号Ｓ１が入力検出部４５から出力される。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。
【０１４４】
図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、手触り凹凸感を提示するために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませている状態が維持される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部に触れており、要素袋部Ｅ１が一層膨らむことで、その反力を手触り凹凸感として得られるようになる。
【０１４５】
図２１Ａに示す状態VIIIは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部で押圧操作を開始した場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、操作者の指３０ａが要素袋部Ｅ１の突起中央部で止まっているので、位置検出信号Ｓ１は入力検出部４５から出力されない。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５による押圧検知が継続されるが、判定閾値を越える押圧力Ｆが未だ検知されない状態である。
【０１４６】
図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、操作者の指３０ａの押圧操作に対する押圧力Ｆに打ち勝つために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませ始めた状態である。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部からＺ方向に押圧操作しており、要素袋部Ｅ１が一層膨らむことで、その反力を手触り凹凸感として得られるようになる。
【０１４７】
図２１Ａに示す状態IXは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部での押圧操作を完了する直前の場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、操作者の指３０ａが要素袋部Ｅ１の突起中央部で止まっているので、位置検出信号Ｓ１は入力検出部４５から出力されない。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５が判定閾値を越える押圧力Ｆを示す押圧検知信号Ｓ２を検知した状態である。
【０１４８】
図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、操作者の指３０ａの押圧操作に対する押圧力Ｆに打ち勝つために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませている状態が維持される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部からＺ方向に押圧操作しており、要素袋部Ｅ１が一層膨らむことで、その反力を手触り凹凸感として得られるようになる。
【０１４９】
図２１Ａに示す状態Xは、操作者の指３０ａが触覚可変シート部１０３の要素袋部Ｅ１の突起中央部での押圧操作を完了して押圧力Ｆを徐々に低減した場合である。この場合、図２１Ｂに示す位置検知例によれば、操作者の指３０ａが要素袋部Ｅ１の突起中央部で止まっているので、位置検出信号Ｓ１は入力検出部４５から出力されない。また、図２１Ｃに示す押圧検知例によれば、入力検出部４５が判定閾値を下回り、徐々に低減する押圧力Ｆを示す押圧検知信号Ｓ２を検知している状態である。
【０１５０】
図２１Ｄに示す圧電部３１５の駆動例によれば、操作者の指３０ａの押圧操作に対する押圧力Ｆに打ち勝つために２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給してより一層膨らませている状態が継続される。図２１Ｅに示す操作者の指３０ａに与える反力例によれば、当該指３０ａが突起中央部のＺ方向で徐々に緩める押圧操作しており、要素袋部Ｅ１が徐々に通常の膨らみに移行することで、その反力も徐々に低減するようにな手触り凹凸感を得られるようになる。このように、位置検出信号Ｓ１及び押圧検知信号Ｓ２をトリガーにして圧電部３１５の出力［ｐａ］を制御するようにしたので、よりリアルで局所的な手触り凹凸感を表現できるようになった。
【０１５１】
続いて、携帯電話機６００における情報処理例について説明する。図２３は、携帯電話機６００におけるアプリケーション実行時の表示部２９及び触覚可変シート部１０３の制御例を示すフローチャートである。
【０１５２】
この実施例では、入力装置３００を実装した携帯電話機６００において、アプリケーション＃Ａ又は＃Ｂの選択に基づいて、図１９Ａ及びＢに示した操作画面のいずれかを表示すると共に、この表示に連動して触覚可変シート部１０３における要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７（第１のグループ）又は要素袋部Ｅ１８〜Ｅ２５（第２のグループ）に空気を送風して触覚表現部を構築する場合を例に挙げる（以下操作パネル構築モードという）。この例では、アプリケーション実行命令が有った場合に、操作パネル構築モードに関して、アプリケーション＃Ａ→アプリケーション＃Ｂの順に選択候補を切り替える場合を例に挙げる。
【０１５３】
これらを操作パネル切替条件にして、図２３に示すフローチャートのステップＳＴ１でＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令を入力する。アプリケーション実行命令は、例えば、電源スイッチのオン情報をトリガーにしてＣＰＵ３２へ付与する。その後、ステップＳＴ２に移行してＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令がアプリケーション＃Ａ、又は、それ以外のアプリケーション実行命令に対応して制御を分岐する。アプリケーション実行命令がアプリケーション＃Ａである場合は、ステップＳＴ３に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ａの制御情報を読み込む。制御情報は予めアプリケーション＃Ａやアプリケーション＃Ｂ等に対応付けられている。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示を切り替えるように表示部２９を制御する。
【０１５４】
このとき、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく表示信号Ｓｖを表示部２９に出力する。表示部２９は、表示信号Ｓｖに基づいて第１のグループのアイコン画像を成す数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７のアイコン画像を表示する（図１９Ａ参照）。
【０１５５】
また、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく指令データＤを触覚可変シート部１０３の空調部３に出力する。空調部３は、流路２ａを選択するために、指令データＤに基づいて弁体３０４を開放し、弁体３０５を閉塞するような切替制御を実行する。流路切替部３ａが選択した流路２ａにブロワー３ｂから空気が送風される。空気の量はブロワー３ｂを構成する圧電部３１５によって調整される。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって制御される。この制御によって、第１グループの１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７の手触り凹凸を可変するようになされる。
【０１５６】
この例では、数字「１」キーＫ１の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１となされ、同様にして数字「２」キーＫ２の表示領域が要素袋部Ｅ２となされ、数字「３」キーＫ３の表示領域が要素袋部Ｅ３となされ、数字「４」キーＫ４の表示領域が要素袋部Ｅ４となされ、数字「５」キーＫ５の表示領域が要素袋部Ｅ５となされ、数字「６」キーＫ６の表示領域が要素袋部Ｅ６となされ、数字「７」キーＫ７の表示領域が要素袋部Ｅ７となされ、数字「８」キーＫ８の表示領域が要素袋部Ｅ８となされ、数字「９」キーＫ９の表示領域が要素袋部Ｅ９となされ、数字「０」キーＫ１０の表示領域が要素袋部Ｅ１０となされ、摺動操作又は押圧操作した際に各々手触り凹凸感が得られるようになされている。
【０１５７】
更に、記号「＊」キーＫ１１の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１１となされ、記号「＃」キーＫ１２の表示領域が要素袋部Ｅ１２となされ、各々手触り凹凸感が得られるようになされている。同様にして、十字キーを成す決定「Ｏ」キーＫ１３の表示領域が要素袋部Ｅ１３となされ、その右向き矢印キーＫ１４の表示領域が要素袋部Ｅ１４となされ、その上向き矢印キーＫ１５の表示領域が要素袋部Ｅ１５となされ、その左向き矢印キーＫ１６の表示領域が要素袋部Ｅ１６となされ、その下向き矢印キーＫ１７の表示領域が要素袋部Ｅ１７となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０１５８】
そして、ステップＳＴ４でＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ａを実行する。アプリケーション＃Ａは、例えば、数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７を操作して情報を入力するような処理である。
【０１５９】
その後、ステップＳＴ５に移行して、ＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ａの終了を判別する。当該アプリケーション＃Ａの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ４に戻って表示部２９は当該アプリケーション＃Ａに係る操作パネル画像の表示を継続する。当該アプリケーション＃Ａの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ６に移行して、ＣＰＵ３２は、空調部３に指令データＤを送信して圧電部３１５を停止するように制御する。この時点でアプリケーション＃Ａに係る操作パネル画像の表示を例えばメニュー画面等に表示を切り替えてもよい。その後、ステップＳＴ１３に移行する。
【０１６０】
上述のステップＳＴ２でアプリケーション＃Ａ以外のアプリケーション実行命令が設定されている場合は、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７では、アプリケーション実行命令がアプリケーション＃Ｂ、又は、それ以外のアプリケーションによって制御を分岐する。アプリケーション実行命令がアプリケーション＃Ｂである場合にはステップＳＴ８に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ｂの制御情報を読み込む。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示を切り替えるように表示部２９を制御する。
【０１６１】
このとき、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく表示信号Ｓｖを表示部２９に出力する。表示部２９は、第２のグループのアイコン画像を成す「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４、停止キーＫ２５のアイコン画像と共に再生アプリケーション等の映像が表示される（図１９Ｂ参照）。
【０１６２】
また、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく指令データＤを空調部３に出力する。空調部３は、流路２ａを選択するために、指令データＤに基づいて弁体３０５を開放し、弁体３０４を閉塞するような切替制御を実行する。流路切替部３ａが選択した流路２ｂにブロワー３ｂから空気が送風される。空気の量はブロワー３ｂを構成する圧電部３１５によって調整される。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって制御される。この制御によって、第２グループの８個の要素袋部Ｅ１８〜Ｅ２５の手触り凹凸を可変するようになされる。
【０１６３】
この例では、「ｅｔｃ」キーＫ１８の表示領域が図１８に示した要素袋部Ｅ１８となされ、同様にして、「ＲＥＷ」キーＫ１９の表示領域が要素袋部Ｅ１９となされ、左向き矢印停止キーＫ２０の表示領域が要素袋部Ｅ２０となされ、右向き矢印停止キーＫ２１の表示領域が要素袋部Ｅ２１となされ、左向き早送りキーＫ２２の表示領域が要素袋部Ｅ２２となされ、早送りキーＫ２３の表示領域が要素袋部Ｅ２３となされ、再生キーＫ２４の表示領域が要素袋部Ｅ２４となされ、停止キーＫ２５の表示領域が要素袋部Ｅ２５となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０１６４】
そして、ステップＳＴ９でＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ｂを実行する。アプリケーション＃Ｂは、例えば、「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４、停止キーＫ２５を操作して映像情報を再生するような処理である。
【０１６５】
その後、ステップＳＴ１０に移行して、ＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃Ｂの終了を判別する。当該アプリケーション＃Ｂの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ９に戻って表示部２９は当該アプリケーション＃Ｂに係る操作パネル表示を継続する。当該アプリケーション＃Ｂの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１１に移行して、ＣＰＵ３２は、空調部３に指令データＤを送信して圧電部３１５を停止するように制御する。その後、ステップＳＴ１３に移行する。
【０１６６】
なお、ステップＳＴ７でアプリケーション＃Ａ及び＃Ｂ以外のアプリケーション実行命令が設定されている場合は、ステップＳＴ１２に移行する。ステップＳＴ１２では、その他のアプリケーションを実行する。この他のアプリケーションにおける処理では、例えば、表示画面を切り替えて待ち受け映像等を表示部２９に表示するようになされる。また、空調部３では、流路２ａ及び２ｂのいずれも非選択とするために、指令データＤに基づいて弁体３０４、弁体３０５を閉塞するような切替制御を実行する。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって駆動を停止する。この制御によって、第１及び第２のグループの２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５のいずれも手触り凹凸感を喪失するようになる。
【０１６７】
その後、ステップＳＴ１３に移行して、当該携帯電話機６００における入力処理の終了を判別する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オフ情報を検出する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＳＴ１に戻って上述した処理を繰り返すようになされる。電源オフ情報が検出された場合は、当該携帯電話機６００における入力処理を終了するようになされる。
【０１６８】
このように第３の実施例としての携帯電話機６００によれば、本発明に係る入力装置３００が備えられ、アプリケーション＃Ａ及び＃Ｂに応じて、ユーザの摺動操作又は押圧操作に対して操作画面を凹凸形状又は圧力変化させる構造を提供できるようになった。従って、触覚可変シート部１０３による触覚表現機能と、表示部２９のアイコン画像の表示機能により操作パネル構築モード（アイコン画像＋触覚表現部）を実行できるので、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの携帯電話機６００を提供できるようになった。しかも、入力装置３００の小型化及び操作性を向上できることから、当該携帯電話機６００の誤動作の低減、コストダウン及び製造プロセスの簡素化を図ることができる。
【０１６９】
この実施例では、触覚シート手段に監視して２５個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５を有した触覚可変シート部１０３の場合について説明したが、これに限られることはなく、ベース部材１の所定の位置に２５個の触覚提示用の開孔部ｐ１〜ｐ２５を有した触覚可変シート部を構成してもよい。そして、これらの開孔部ｐ１〜ｐ２４にブロワー３ｂから空気を送風し、このブロワー３ｂを圧電部３１５及びＣＰＵ３２でフィードバック制御して、当該開孔部ｐ１〜ｐ２４から吹き出す空気の量を調整して、操作者の指３０ａに与える触覚を可変するようにしても、同様な効果が得られる。
【実施例４】
【０１７０】
図２４は、本発明に係る触覚シート装置を応用した第４の実施例としての入力装置４００の構成例を示す斜視図である。この実施例では、第３の実施例と異なり、表示部２９上の異平面で各々グループのアイコン画像を成す形態で要素袋部が３層に区分されて配置され、この３つのグループの中から、アイコン画像に対応したグループの要素袋部を選択可能した操作パネル構築モードを実行可能とする入力装置４００を提供する。
【０１７１】
図２４に示す入力装置４００は、操作者３０の指等（操作体）による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する装置である。入力装置４００は、表示部２９上に入力検出部４５及び触覚可変用の透明性の積層シート部１４０を順に積層して構成される。
【０１７２】
積層シート部１４０は触覚シート手段の一例を構成し、下方から順に第１層目の触覚可変シート部１４１、第２層目の触覚可変シート部１４２及び第３層目の触覚可変シート部１４３が順次に積層されて構成される。積層シート部１４０には本発明に係る触覚シート装置２００の袋構造が応用されている。
【０１７３】
表示部２９は入力操作時、第１層目用〜第３層目用の複数の押しボタンスイッチ映像を各々表示する。押しボタンスイッチ映像の内容は、入力操作用のアイコン画像を構成する。第１層目用の押しボタンスイッチ映像として、キーボード用のキーアレイＫ１００等が表示部２９に表示される。この例では、操作キーが手前から後方に向かって５列に並んだ数字、アルファベット、ひらがな等の文字を含むキーアレイの配置に対応したアイコン画像が表示される。
【０１７４】
第２層目用の押しボタンスイッチ映像としては、例えば、各種機能選択用の２０個のキーＫ４１〜Ｋ６０等から構成される。例えば、インターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のアイコン画像が表示部２９に表示される。
【０１７５】
第３層目用の押しボタンスイッチ映像としては、第３の実施例と同様にして、数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、記号「＊」キーＫ１１や、記号「＃」キー等のＫ１２等のアイコン画像や、十字キーを構成する決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７等のアイコン画像が表示される。表示部２９には、カラーの液晶表示素子（ＬＣＤ装置）が使用される。
【０１７６】
表示部２９の上方には第３の実施例と同様にして入力検出部４５が設けられ、操作者の指等の摺動位置及び押圧力を検出するように動作する。入力検出部４５には、第３の実施例で説明したように、静電容量方式のタッチパネルや、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、位置検出情報と押圧検知情報を制御系に与えられる構成の入力デバイスが使用される。
【０１７７】
入力検出部４５の上方には第１層目の透明性の触覚可変用シート部１４１が設けられている。触覚可変シート部１４１は、入力検出部４５の全部を覆うように設けられ、表示部２９の操作面に沿って押下操作するようになされる。この例で触覚可変シート部１４１は、基板２ｃと、その上部に所定の硬度を有し、かつ、矩形皿状の複数の凹部（以下要素袋部アレイＥ１００という）及び複数の流路２ｄ〜２ｈを有したベース部材１０４とを備えている。この例では、操作キーが手前から後方に向かって５列に並んだキーアレイ（数字、アルファベット、ひらがな等の文字を含む）の配置に対応した要素袋部アレイＥ１００が配設されている。
【０１７８】
ベース部材１０４には、例えば、１列目の操作キーに対応して流路２ｄが配設され、２列目の操作キーに対応して流路２ｅが配設され、３列目の操作キーに対応して流路２ｆが配設され、４列目の操作キーに対応して流路２ｈが配設され、５列目の操作キーに対応して流路２ｉが配設されている。もちろん、触覚可変シート部１４１は、入力検出部４５の一部を覆う形態であってもよい。この例で、ベース部材１０４の上部は、気密性を良くするために第２層目の触覚可変シート部１４２の裏面側の基板２ｃが蓋となって密閉される（覆われる）。これにより、ベース部材１０４と触覚可変シート部１４２の基板２ｃにより要素袋部アレイＥ１００が構成される。
【０１７９】
上述の触覚可変シート部１４１の上方には触覚可変シート部１４２が配設される。触覚可変シート部１４２は、基板２ｃと、その上部に所定の硬度を有し、かつ、矩形皿状の２０個の要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０及び流路２ｉを有したベース部材１０５とを備えている。この例では、インターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のアイコン画像に対応した位置に要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０が配設されている。このベース部材１０５の上部も、気密性良くするために、第３層目の触覚可変シート部１４３の裏面側の基板２ｃが蓋となって密閉される。これにより、ベース部材１０５と触覚可変シート部１４３の基板２ｃにより要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０が構成される。
【０１８０】
上述の触覚可変シート部１４２の上方には触覚可変シート部１４３が配設される。触覚可変シート部１４３は、基板２ｃと、その上部に所定の硬度を有し、かつ、楕円皿状の１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７及び流路２ａを有したベース部材１０６とを備えている。この例では、数字「０」〜「９」キーや、記号「＊」キー、記号「＃」キー等のアイコン画像に対応した位置に要素袋部Ｅ１〜Ｅ１２が配置され、十字キー等のアイコン画像に対応した位置に要素袋部Ｅ１３〜Ｅ１７が配置されている。
【０１８１】
この例で、ベース部材１０６の上部は、気密性良くするために、シート状の蓋用のフィルム部５で密閉する（覆う）ようになされる。フィルム部５には、当該ベース部材１０１の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の材料が使用される。例えば、膜厚２５［μｍ］程度のゼオノアが使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。これにより、ベース部材１０６とフィルム部５により１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７が構成される。
【０１８２】
上述の３層の触覚可変シート部１４１〜１４３の７本の流路２ａ，２ｄ〜２ｉには図２５Ａに示すような空調部３’が接続される。図２５Ａ及びＢは、入力装置４００の構成例を示す一部断面を含む正面図及び上面図である。図２５Ａに示す入力装置４００は、表示部２９、入力検出部４５、積層シート部１４０及び空調部３’を有して構成される。空調部３’は、第１層目の触覚可変シート部１４１の流路２ｄ〜２ｈ、第２層目の触覚可変シート部１４２の流路２ｉ又は、第３層目の触覚可変シート部１４３の流路２ａに空気を送風するように動作する。この例で、空調部３’は積層シート部１４０を構成する３層の触覚可変シート部１４１〜１４３を層毎に空気を送風するプログラム可能な機能を有している。この例でも、空調部３’には、圧電素子を用いたブロワー３ｂ（空気圧力発生器）が使用される。
【０１８３】
図２５Ｂは、入力装置４００の第２層目の触覚可変シート部１４２の構成例及び、流路切替部３ａ’における第２層目用の弁切替部３０８の構成例を示す上面図である。図２５Ｂに示す空調部３’は、流路切替部３ａ’及びブロワー３ｂを有している。ブロワー３ｂ内には圧電部３１５を有したものが使用される。ブロワー３ｂは、図２５Ｂに示すような流路切替部３ａ’を介して７本の流路２ａ，２ｄ〜２ｉに接続される。
【０１８４】
ブロワー３ｂは、流路切替部３ａ’及び５本の流路２ｄ〜２ｈを介して触覚可変シート部１４１の要素袋部アレイＥ１００に圧縮空気を送風し、流路切替部３ａ’及び１本の流路２ｉを介して触覚可変シート部１４２の２０個の要素袋Ｅ４１〜Ｅ６０に圧縮空気を送風し、流路切替部３ａ’及び１本の流路２ａを介して触覚可変シート部１４３の１７個の要素袋Ｅ１〜Ｅ１７に圧縮空気を送風する。
【０１８５】
流路切替部３ａ’は、弁コア部３０１’や、弁切替部３０２，３０８，３１１、弁体３０４，３０９，３１２等を有して構成される。弁コア部３０１’は、例えば、矩形状を有しており、樹脂又は軽金属を金型で成形したコア部材から構成されている。
【０１８６】
弁切替部３０２，３０８，３１１は弁コア部３０１’内に扇形状を有して設けられる。弁切替部３０２，３０８，３１１には、吸気管３１４がブロワー３ｂに連通して設けられ、当該ブロワー３ｂからの空気を取り入れるようになされる。弁切替部３０２内には弁体３０４及び排気口３０６が設けられている。弁体３０４はモータやソレノイド等の駆動部３ｃの動力を得て排気口３０６を閉塞したり、又は、開放するように動作する。排気口３０６は流路２ａに連通されている。駆動部３ｃは、例えば、弁コア部３０１’の裏面側に設けられる。
【０１８７】
弁切替部３０８内には弁体３０９及び排気口３１０が設けられている。弁体３０９は駆動部３ｃの動力を得て排気口３１０を閉塞したり、又は、開放するように動作する。排気口３１０は流路２ｉに連通されている。
【０１８８】
弁切替部３１１内には弁体３１２及び排気口３１３が設けられている。弁体３１１は駆動部３ｃの動力を得て排気口３１３を閉塞したり、又は、開放するように動作する。排気口３１３は流路２ｄ〜２ｈに連通されている。弁体３０４，３０９，３１２には長丸板状のゴムシート部材が使用される。なお、第１の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
【０１８９】
上述の例で、弁体３０４が駆動部３ｃを介して開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３０６、流路２ａを通って触覚可変シート部１４３の１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７へ誘導される。
【０１９０】
また、弁体３０８が開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３１０、流路２ｉを通って触覚可変シート部１４２の２０個の要素袋部Ｅ４１〜Ｅ５２（図２４参照）及び、要素袋部Ｅ５３〜Ｅ６０へ誘導される。更に、弁体３１２が開放されると、ブロワー３ｂから供給された空気は、排気口３１３、流路２ｄ〜２ｈを通って触覚可変シート部１４１の要素袋部アレイＥ１００（図２４参照）及び、要素袋部Ｅ５３〜Ｅ６０へ誘導される。なお、弁体３０４，３０８，３１２が共に閉塞されると、積層シート部１４０の全ての要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７、要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０及び要素袋部アレイＥ１００への空気の供給を断つようになされる。
【０１９１】
これにより、第１層目の触覚可変シート部１４１の流路２ｄ〜２ｈ、第２層目の触覚可変シート部１４２の流路２ｉ又は、第３層目の触覚可変シート部１４３の流路２ａに空気を送風するプログラム可能な空調部３’を構成できるので、図２４に示した入力装置４００において、空調部３’から流路２ａ，２ｄ〜２ｉ等を通って供給される空気を要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７、要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０又は要素袋部アレイＥ１００等へ充満させることができる。
【０１９２】
図２６Ａ〜Ｃは、入力装置４００を実装した携帯電話機７１０における操作パネル画面の表示例を示す上面図である。図２６Ａに示す携帯電話機７１０は縦長にして使用され、携帯電話機７１０によれば、操作面を有する表示部２９には、アプリケーション＃１のアイコン画像を成す数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７が操作画面として表示される。
【０１９３】
この例では、数字「１」キーＫ１の表示領域が図２４に示した要素袋部Ｅ１となされ、同様にして数字「２」キーＫ２の表示領域が要素袋部Ｅ２となされ、数字「３」キーＫ３の表示領域が要素袋部Ｅ３となされ、数字「４」キーＫ４の表示領域が要素袋部Ｅ４となされ、数字「５」キーＫ５の表示領域が要素袋部Ｅ５となされ、数字「６」キーＫ６の表示領域が要素袋部Ｅ６となされ、数字「７」キーＫ７の表示領域が要素袋部Ｅ７となされ、数字「８」キーＫ８の表示領域が要素袋部Ｅ８となされ、数字「９」キーＫ９の表示領域が要素袋部Ｅ９となされ、数字「０」キーＫ１０の表示領域が要素袋部Ｅ１０となされ、摺動操作又は押圧操作した際に各々手触り凹凸感が得られるようになされている。
【０１９４】
更に、記号「＊」キーＫ１１の表示領域が図２４に示した要素袋部Ｅ１１となされ、記号「＃」キーＫ１２の表示領域が要素袋部Ｅ１２となされ、各々手触り凹凸感が得られるようになされている。同様にして、十字キーを成す決定「Ｏ」キーＫ１３の表示領域が要素袋部Ｅ１３となされ、その右向き矢印キーＫ１４の表示領域が要素袋部Ｅ１４となされ、その上向き矢印キーＫ１５の表示領域が要素袋部Ｅ１５となされ、その左向き矢印キーＫ１６の表示領域が要素袋部Ｅ１６となされ、その下向き矢印キーＫ１７の表示領域が要素袋部Ｅ１７となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。このようなアプリケーション＃１のアイコン画像上の手触り凹凸感は、図２５Ｂに示した流路切替部３ａ’が流路２ａを選択するように空調部３’を制御して空気を流路パネル兼用のベース部材１０６を有した触覚可変シート部１４３に送風したことにより生ずる。
【０１９５】
図２６Ｂに示す携帯電話機７１０によれば、操作面を有する表示部２９には、アプリケーション＃２のアイコン画像を成すインターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のキー映像が操作画面として表示される。この例では、インターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のアイコン画像に対応した位置に要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０が配設され、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。このようなアプリケーション＃２のアイコン画像上の手触り凹凸感は、図２５Ｂに示した流路切替部３ａ’が流路２ｉを選択するように空調部３’を制御して空気を流路パネル兼用のベース部材１０５を有した触覚可変シート部１４２に送風したことにより生ずる。
【０１９６】
図２６Ｃに示す携帯電話機７１０は横長にして使用され、携帯電話機７１０によれば、操作面を有する表示部２９には、アプリケーション＃３のアイコン画像を成すキーボード用のキーアレイＫ１００が操作画面として表示される。キーアレイＫ１００の映像には、操作キーが手前から後方に向かって５列に並んだ数字、アルファベット、ひらがな等の文字を含んでいる。この例では、キーボード用の操作キーが手前から後方に向かって５列に並んだキーアレイのアイコン画像に対応した位置に要素袋部アレイＥ１００が配設され、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０１９７】
このようなアプリケーション＃３のアイコン画像上の手触り凹凸感は、図２５Ｂに示した流路切替部３ａ’が流路２ｄ〜２ｈを選択するように空調部３’を制御して空気を流路パネル兼用のベース部材１０４を有した触覚可変シート部１４１に送風したことにより生ずる。
【０１９８】
この例で、アプリケーション＃３のアイコン画像を成すキーボード用のキーアレイＫ１００をブラインドタッチをしているときに、指３０ａが感じる触覚や、平面でないキートップ（たとえばドーム状なもの）を押し込んだ際に、指３０ａが感じる触覚の表現を得ることが可能となる。また、触覚を使用した形状表現が操作画面上で実現することが可能となり、かつ、その触覚表現は操作キー画面のアプリケーション＃３の状態によってその位置を可変とすることが可能となる。
【０１９９】
続いて、携帯電話機７１０における情報処理例について説明する。図２７及び図２８は、携帯電話機７１０におけるアプリケーション実行時の表示部２９及び触覚提示用の積層シート部１４０の制御例（その１，２）を示すフローチャートである。
【０２００】
この実施例では、入力装置４００を実装した携帯電話機７１０において、アプリケーション＃１〜＃３の選択に基づいて、図２６Ａ〜Ｃに示した操作画面のいずれかを表示すると共に、この表示に連動して触覚可変シート部１４１〜１４３における要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７、要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０又は要素袋部アレイＥ１００に空気を送風して触覚表現部を構築する場合を例に挙げる（操作パネル構築モード）。
【０２０１】
この例では、アプリケーション実行命令が有った場合に、操作パネル構築モードに関して、アプリケーション＃１→アプリケーション＃２→アプリケーション＃３の順に選択候補を切り替える場合を例に挙げる。もちろん、触覚提示用の積層シート部１４０を制御するＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、積層シート部１４０の触覚提示用の３層の要素袋部Ｅ１〜Ｅ２５に空気を供給するように空調部３’を制御し、当該触覚可変シート部１４１〜１４３が映像内容に対応したベース部材１０４、１０５，１０６の所定の位置に分布するようになされる。
【０２０２】
これらを操作パネル切替条件にして、図２７に示すフローチャートのステップＳＴ２１でＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令を入力する。アプリケーション実行命令は、例えば、電源スイッチのオン情報をトリガーにしてＣＰＵ３２へ付与する。その後、ステップＳＴ２２に移行してＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令がアプリケーション＃１、又は、それ以外のアプリケーション実行命令に対応して制御を分岐する。アプリケーション実行命令がアプリケーション＃１である場合は、ステップＳＴ２３に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃１の制御情報を読み込む。制御情報は予めアプリケーション＃１や、アプリケーション＃２、アプリケーション＃３等に対応付けられている。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示を切り替えるように表示部２９を制御する。
【０２０３】
このとき、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく表示信号Ｓｖを表示部２９に出力する。表示部２９は、表示信号Ｓｖに基づいてアプリケーション＃１のアイコン画像を成す数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７のアイコン画像を表示する（図２６Ａ参照）。
【０２０４】
また、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく指令データＤを入力装置４００の空調部３’に出力する。空調部３’は、触覚可変シート部１４３の流路２ａを選択するために、指令データＤに基づいて弁体３０４を開放し、弁体３０９，３１２を閉塞するような切替制御を実行する。流路切替部３ａ’が選択した流路２ａにブロワー３ｂから空気が送風される。空気の量はブロワー３ｂを構成する圧電部３１５によって調整される。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって制御される。この制御によって、アプリケーション＃１のアイコン画像に対応した位置の１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７の手触り凹凸を可変するようになされる。
【０２０５】
この例では、数字「１」キーＫ１の表示領域が図２４に示した要素袋部Ｅ１となされ、同様にして数字「２」キーＫ２の表示領域が要素袋部Ｅ２となされ、数字「３」キーＫ３の表示領域が要素袋部Ｅ３となされ、数字「４」キーＫ４の表示領域が要素袋部Ｅ４となされ、数字「５」キーＫ５の表示領域が要素袋部Ｅ５となされ、数字「６」キーＫ６の表示領域が要素袋部Ｅ６となされ、数字「７」キーＫ７の表示領域が要素袋部Ｅ７となされ、数字「８」キーＫ８の表示領域が要素袋部Ｅ８となされ、数字「９」キーＫ９の表示領域が要素袋部Ｅ９となされ、数字「０」キーＫ１０の表示領域が要素袋部Ｅ１０となされ、摺動操作又は押圧操作した際に各々手触り凹凸感が得られるようになされている。
【０２０６】
更に、記号「＊」キーＫ１１の表示領域が図２４に示した要素袋部Ｅ１１となされ、記号「＃」キーＫ１２の表示領域が要素袋部Ｅ１２となされ、各々手触り凹凸感が得られるようになされている。同様にして、十字キーを成す決定「Ｏ」キーＫ１３の表示領域が要素袋部Ｅ１３となされ、その右向き矢印キーＫ１４の表示領域が要素袋部Ｅ１４となされ、その上向き矢印キーＫ１５の表示領域が要素袋部Ｅ１５となされ、その左向き矢印キーＫ１６の表示領域が要素袋部Ｅ１６となされ、その下向き矢印キーＫ１７の表示領域が要素袋部Ｅ１７となされ、摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０２０７】
そして、ステップＳＴ２４でＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃１を実行する。アプリケーション＃１は、例えば、数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、「＊」記号キーＫ１１や記号「＃」キーＫ１２等、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７を操作して情報を入力するような処理である。
【０２０８】
その後、ステップＳＴ２５に移行して、ＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃１の終了を判別する。当該アプリケーション＃１の終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２４に戻って表示部２９は当該アプリケーション＃１に係る操作パネル画像の表示を継続する。当該アプリケーション＃１の終了命令が有った場合は、ステップＳＴ２６に移行して、ＣＰＵ３２は、空調部３に指令データＤを送信して圧電部３１５を停止するように制御する。この時点でアプリケーション＃１に係る操作パネル画像の表示を例えばメニュー画面等に表示を切り替えてもよい。その後、ステップＳＴ３８に移行する。
【０２０９】
上述のステップＳＴ２２でアプリケーション＃１以外のアプリケーション実行命令が設定されている場合は、ステップＳＴ２７に移行する。ステップＳＴ２７では、アプリケーション実行命令がアプリケーション＃２、又は、それ以外のアプリケーションによって制御を分岐する。アプリケーション実行命令がアプリケーション＃２である場合にはステップＳＴ２８に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃２の制御情報を読み込む。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示を切り替えるように表示部２９を制御する。
【０２１０】
このとき、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく表示信号Ｓｖを表示部２９に出力する。表示部２９は、アプリケーション＃２のアイコン画像を成すインターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のキー映像を操作画面として表示する（図２６Ｂ参照）。
【０２１１】
また、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく指令データＤを空調部３’に出力する。空調部３’は、流路２ｉを選択するために、指令データＤに基づいて弁体３０９を開放し、弁体３０４、３１２を閉塞するような切替制御を実行する。流路切替部３ａ’が選択した流路２ｂにブロワー３ｂから空気が送風される。空気の量はブロワー３ｂを構成する圧電部３１５によって調整される。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって制御される。この制御によって、アプリケーション＃２のアイコン画像に対応した２０個の要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０の手触り凹凸を可変するようになされる。
【０２１２】
そして、ステップＳＴ２９でＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃２を実行する。アプリケーション＃２は、例えば、インターネット、カレンダー、カメラ、計算機、音楽、電話、マルチメディア、ユーザデータ、アルバム、各種設定、時計、テレビ、Ｗｅｂ、目覚まし等のアイコン画像に対応した２０個の各種機能選択用の操作キーＫ４１〜Ｋ６０を操作して情報を処理するようになされる。その摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０２１３】
その後、ステップＳＴ３０に移行して、ＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃２の終了を判別する。当該アプリケーション＃２の終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２９に戻って表示部２９は当該アプリケーション＃２に係る操作パネル画像の表示を継続する。当該アプリケーション＃２の終了命令が有った場合は、ステップＳＴ３１に移行して、ＣＰＵ３２は、空調部３’に指令データＤを送信して圧電部３１５を停止するように制御する。その後、ステップＳＴ３８に移行する。
【０２１４】
なお、ステップＳＴ２７でアプリケーション＃１及び＃２以外のアプリケーション実行命令が設定されている場合は、図２８のステップＳＴ３２に移行する。ステップＳＴ３２では、アプリケーション実行命令がアプリケーション＃３である場合にはステップＳＴ３３に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃３の制御情報を読み込む。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示を切り替えるように表示部２９を制御する。
【０２１５】
このとき、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく表示信号Ｓｖを表示部２９に出力する。表示部２９は、アプリケーション＃３のアイコン画像を成すキーボード用のキーアレイＫ１００を操作画面として表示する（図２６Ｃ参照）。また、ＣＰＵ３２は制御情報に基づく指令データＤを空調部３’に出力する。空調部３’は、流路２ｄ〜２ｈを選択するために、指令データＤに基づいて弁体３１２を開放し、弁体３０４、３０９を閉塞するような切替制御を実行する。流路切替部３ａ’が選択した流路２ｄ〜２ｈにブロワー３ｂから空気が送風される。空気の量はブロワー３ｂを構成する圧電部３１５によって調整される。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって制御される。この制御によって、アプリケーション＃３のアイコン画像に対応した要素袋部アレイＥ１００の手触り凹凸を可変するようになされる。
【０２１６】
そして、ステップＳＴ２９でＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃３を実行する。アプリケーション＃３は、例えば、キーボード用のキーアレイＫ１００を操作して情報を処理するようになされる。その摺動操作又は押圧操作した際に、各々手触り凹凸感が得られるようになされる。
【０２１７】
その後、ステップＳＴ３０に移行して、ＣＰＵ３２は当該アプリケーション＃３の終了を判別する。当該アプリケーション＃３の終了命令が無い場合は、ステップＳＴ３４に戻って表示部２９は当該アプリケーション＃３に係る操作パネル表示を継続する。当該アプリケーション＃３の終了命令が有った場合は、ステップＳＴ３６に移行して、ＣＰＵ３２は、空調部３’に指令データＤを送信して圧電部３１５を停止するように制御する。その後、ステップＳＴ３８に移行する。
【０２１８】
上述のステップＳＴ３２でアプリケーション＃１〜＃３以外のアプリケーション実行命令の場合は、ステップＳＴ３７に移行して、他のアプリケーションを実行する。他のアプリケーションにおける処理では、例えば、表示画面を切り替えて待ち受け映像等を表示部２９に表示するようになされる。また、空調部３’では、流路２ａ，２ｄ〜２ｉのいずれも非選択とするために、指令データＤに基づいて弁体３０４、弁体３０９，３１２を閉塞するような切替制御を実行する。圧電部３１５は、ＣＰＵ３２から入力した指令データＤによって駆動を停止する。この制御によって、アプリケーション＃１〜＃３のアイコン画像に対応した１７個の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７、２０個の要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０及び要素袋部アレイＥ１００のいずれも手触り凹凸感を喪失するようになる。
【０２１９】
その後、ステップＳＴ３８に移行して、当該携帯電話機７１０における入力処理の終了を判別する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オフ情報を検出する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＳＴ２１に戻って上述した処理を繰り返すようになされる。電源オフ情報が検出された場合は、当該携帯電話機７１０における入力処理を終了するようになされる。
【０２２０】
このように第４の実施例としての携帯電話機７１０によれば、本発明に係る入力装置４００が備えられ、触覚提示用の積層シート部１４０が３層の触覚可変シート部１４１〜１４３から構成され、ブロワー３ｂが触覚可変シート部１４１の要素袋部アレイＥ１００に、又は、触覚可変シート部１４２の要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０に、あるいは、触覚可変シート部１４３の要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７に圧縮空気を送風するようになる。
【０２２１】
従って、ベース部材１０４の所定の位置において、要素袋部アレイＥ１００が操作者の指等に対して当該要素袋部アレイＥ１００の各々の膨らみによる隆起形状により、又は、ベース部材１０５の所定の位置において、要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０が操作者の指等に対して当該要素袋部Ｅ４１〜Ｅ６０の各々の膨らみによる隆起形状により、あるいは、ベース部材１０６の所定の位置において、要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７が操作者の指等に対して当該要素袋部Ｅ１〜Ｅ１７の膨らみによる隆起形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０２２２】
これにより、積層シート部１４０による触覚表現機能と、表示部２９のアイコン画像の表示機能により、操作パネル構築モード（アイコン画像＋触覚表現部）を実行できるので、層間でプログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの携帯電話機７１０提供できるようになった。しかも、入力装置４００の小型化及び操作性を向上できることから、当該携帯電話機７１０の誤動作の低減、コストダウン及び製造プロセスの簡素化を図ることができる。
【実施例５】
【０２２３】
図２９Ａ及びＢは、第５の実施例としての触覚シート装置１５０の構成例を示す斜視図及びその駆動例を示す図である。この例で、触覚提示用の触覚シート装置１５０を制御するＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚シート装置１５０の要素筋肉部５４に駆動電圧を供給するように駆動電源５５を制御し、当該要素筋肉部５４が映像内容に対応したベース枠部５３の所定の位置に分布するようになされる。
【０２２４】
図２９Ａに示す触覚シート装置１５０は、上部用の電極５１、下部用の電極５２、シート状のベース枠部５３及び要素筋肉部５４を有して構成される。ベース枠部５３は、母材用の素材の一例を構成し、当該ベース枠部５３には所定の開口径を有した開孔部５３ａが形成され、この開孔部５３ａ内には、触覚提示用の要素筋肉部５４を嵌入するようにして配設される。ベース枠部５３には、硬度２０乃至４０°の透明性の柔らかいシリコンゴム部材が使用される。開孔部５３ａは、ベース枠部５３の所定の位置に配設されている。要素筋肉部５４には、透明性かつ導電性を有した高分子素材（人工筋肉）が使用される。高分子素材には、動作電圧が１．５Ｖ程度で、しなやかかつ強靱な導電性エンブラフィルムや、良溶媒中で大きく膨潤可能な導電性ゲルポリマーが含まれる。
【０２２５】
開孔部５３ａ内に嵌入された要素筋肉部５４は上下方向から電極５１及び電極５２で挟み込むようになされる。電極５１，電極５２は所定の大きさを有しており、電極５１，５２間には所定の駆動電圧を印加するようになされる。電極５１，電極５２には共通化したパターンや、個々に分割したパターンが適用される。電極５１，５２には透明性のＩＴＯ膜が使用される。この要素筋肉部５４の動作原理によれば、電極５１，５２に印加するＤＣ電圧の極性を入れ替えることで、その伸縮運動を得るようになされる。
【０２２６】
図２９Ｂに示す触覚シート装置１５０において、電極５１及び電極５２には、媒体供給部としての電源供給部の一例を構成する駆動電源５５が接続され、高分子素材を挟み込んだ電極５１，５２に駆動電圧（媒体）を供給するようになされる。駆動電源５５には直流電源が使用される。駆動電源５５は±ＤＣ電圧１．０〜３．０Ｖ程度が出力される。例えば、駆動電源５５から電極５１へプラス極性の電圧を印加し、電極５２へマイナス極性の電圧を印加すると、要素筋肉部５４にマイナスイオンが取り込まれて、当該要素筋肉部５４が膨潤する形態となる。
【０２２７】
反対に、駆動電源５５から電極５１へマイナス極性の電圧を印加し、電極５２へプラスの電圧を印加すると、要素筋肉部５４からマイナスイオンが放出されて、当該要素筋肉部５４が収縮する形態となる。
【０２２８】
また、シリコンや、アクリル等の導電エラストマー（人工筋肉）を挟み込んだ電極５１，５２に駆動電圧が印加されると、電極同士が引き付け合うようになされる。その結果、導電エラストマーは、電極５１，５２の外側へはみ出すようになる。電極５１，５２への駆動電圧の供給を止めると、弾性変位域内であれば、電極５１，５２も、導電エラストマーも元の形状に戻るようになる。
【０２２９】
因みに、人の筋肉の収縮率は２０％で、最大発生力は０．３５ＭＰａ（１ＭＰａ＝１０ｋｇｆ／ｃｍ2）程度である。これに対して、高発生力タイプの人工筋肉によれば、駆動電圧が１．５Ｖで、その伸縮率は１２〜１５％で最大発生力は４９ＭＰａ程度である。また、高収縮タイプの人工筋肉によれば、駆動電圧が１．５Ｖで、その伸縮率は２０〜４０％で最大発生力は２〜１０ＭＰａ程度である。
【０２３０】
このように触覚シート装置１５０を構成し、駆動電源５５から、要素筋肉部５４の上下方向に配置された電極５１，５２へ駆動電圧を供給すると、膨潤や収縮等の伸縮運動が約２秒間で可能な導電性の高分子アクチュエータとして要素筋肉部５４を機能させることができる。従って、ベース枠部５３の所々又は所定の位置において、要素筋肉部５４が操作者の指３０ａに対して、要素筋肉部５４の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０２３１】
図３０は、本発明に係る触覚シート装置１５０を応用した入力装置５００の構成例を示す斜視図である。この例では、ベース枠部５３の同一平面に設けられた第１のグループを成す１７個の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７及び又は第２のグループを成す８個の要素筋肉部Ｇ１８〜Ｇ２５をグループ毎に選択可能した操作パネル構築モードを実行可能な入力装置５００を提供する。
【０２３２】
図３０に示す入力装置５００は、図２９に示した触覚シート装置１５０を応用したものであって、操作者３０の指等（操作体）による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する装置である。入力装置５００は、表示部２９、入力検出部４５及び触覚可変シート部１４５を有して構成される。
【０２３３】
表示部２９は操作面を有しており、入力操作時、複数の押しボタンスイッチ映像を表示する。押しボタンスイッチ映像は入力操作用のアイコン画像を構成する。押しボタンスイッチ映像は、数字「１」キーＫ１〜〜数字「０」キーＫ１０、記号「＊」キーＫ１１や、記号「＃」キー等のＫ１２、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７、「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４及び停止キーＫ２５等から構成される。表示部２９には、カラーの液晶表示素子（ＬＣＤ装置）が使用される。
【０２３４】
表示部２９の上方には検出部の一例を構成する入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は操作面を有している。入力検出部４５は、表示部２９の上方に設けられて操作者の指等の摺動位置を検出するように動作する。入力検出部４５には、例えば、静電容量方式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５は、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、静電容量方式の入力デバイスの他に、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、好ましくは位置検出情報と押圧検知情報を制御系に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。
【０２３５】
入力検出部４５の上方には触覚シート手段の一例を構成する、透明性の触覚可変シート部１４５が設けられている。触覚可変シート部１４５は、入力検出部４５の全部を覆うように設けられ、表示部２９の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される。もちろん、触覚可変シート部１４５は、入力検出部４５の一部を覆う形態であってもよい。触覚可変シート部１４５には本発明に係る対向電極構造を有した触覚シート装置１５０が備えられる。
【０２３６】
この例で、触覚可変シート部１４５は透明性のベース枠部５３を有しており、ベース枠部５３は、所定の硬度を有し、かつ、楕円凹形状の２５個の開孔部ｒ１〜ｒ２５を有している。ベース枠部５３には、厚みが０．０１〜０．５［ｍｍ］程度のポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等が使用される。
【０２３７】
ベース枠部５３の上部には、第１グループ用の電極パターン５１ａと第２グループ用の電極パターン５１ｂとが電気的に区分されて並設されている。電極パターン５１ａ，５１ｂは絶縁性のベースシート５１’上に設けられる。ベース枠部５３の下部には、第１グループ用の電極パターン５２ａと第２グループ用の電極パターン５２ｂとが電気的に区分されて並設されている。電極パターン５２ａ，５２ｂは絶縁性のベースシート５２’上に設けられる。電極パターン５１ａ，５１ｂとベース枠部５３と電極パターン５２ａ，５２ｂとにより挟み込まれる要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は、所定の大きさの体積を有しており、ベース枠部５３の開孔部ｒ１〜ｒ２５に１つずつ嵌入して配設される。
【０２３８】
例えば、ベース枠部５３の開孔部ｒ１には要素筋肉部Ｇ１が嵌入される。同様にして、開孔部ｒ２には要素筋肉部Ｇ２、開孔部ｒ３には要素筋肉部Ｇ３、開孔部ｒ４には要素筋肉部Ｇ４、開孔部ｒ５には要素筋肉部Ｇ５、開孔部ｒ６には要素筋肉部Ｇ６、開孔部ｒ７には要素筋肉部Ｇ７、開孔部ｒ８には要素筋肉部Ｇ８、開孔部ｒ９には要素筋肉部Ｇ９、開孔部ｒ１０には要素筋肉部Ｇ１０、開孔部ｒ１１には要素筋肉部Ｇ１１、開孔部ｒ１２には要素筋肉部Ｇ１２、開孔部ｒ１３には要素筋肉部Ｇ１３、開孔部ｒ１４には要素筋肉部Ｇ１４、開孔部ｒ１５には要素筋肉部Ｇ１５、開孔部ｒ１６には要素筋肉部Ｇ１６、開孔部ｒ１７には要素筋肉部Ｇ１７が各々嵌入又は一体成形される。
【０２３９】
また、開孔部ｒ１８には要素筋肉部Ｇ１８、開孔部ｒ１９には要素筋肉部Ｇ１９、開孔部ｒ２０には要素筋肉部Ｇ２０、開孔部ｒ２１には要素筋肉部Ｇ２１、開孔部ｒ２２には要素筋肉部Ｇ２２、開孔部ｒ２３には要素筋肉部Ｇ２３、開孔部ｒ２４には要素筋肉部Ｇ２４、開孔部ｒ２５には要素筋肉部Ｇ２５が各々嵌入又は一体成形される。上述の嵌入方法を採る場合は、各々の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５がリング状の両面テープ５６を介して電極パターン５２ａ，５２ｂに接着される。要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は触覚表現部の一例を構成する。要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は例えば、楕円柱状を有しており、その厚みは０．０１〜０．５［ｍｍ］程度である。
【０２４０】
上述のベース枠部５３において、入力操作用のアイコン画像に対応する数字「０」〜「９」キー、記号「＊」や記号「＃」等のキー用の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１２や、十字キー用の要素筋肉部Ｇ１３〜Ｇ１７は楕円凹形状を有している。上述の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は、機能キーＫ１〜Ｋ２５に対応させて配置されている。
【０２４１】
例えば、要素筋肉部Ｇ１は、表示部２９に表示されるアイコン画像の数字「１」キーＫ１上に配設され、要素筋肉部Ｇ２は、数字「２」キーＫ２上に配設され、要素筋肉部Ｇ３は、数字「３」キーＫ３上に配設され、要素筋肉部Ｇ４は、数字「４」キーＫ４上に配設され、要素筋肉部Ｇ５は、数字「５」キーＫ５上に配設され、要素筋肉部Ｇ６は、数字「６」キーＫ６上に配設され、要素筋肉部Ｇ７は、数字「７」キーＫ７上に配設され、要素筋肉部Ｇ８は、数字「８」キーＫ８上に配設され、要素筋肉部Ｇ９は、数字「９」キーＫ９上に配設され、要素筋肉部Ｇ１０は、数字「０」キーＫ１０上に配設される。
【０２４２】
また、要素筋肉部Ｇ１１は、同アイコン画像の記号「＊」キーＫ１１上に配設され、要素筋肉部Ｇ１２は、記号「＃」キーＫ１２上に配設される。要素筋肉部Ｇ１３は、表示部２９に表示される十字キーのアイコン画像の決定「Ｏ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１４は、右向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１５は、上向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１６は、左向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１７は、下向き矢印キー上に配設される。
【０２４３】
更に、要素筋肉部Ｇ１８は表示部２９に表示されるアイコン画像の「ｅｔｃ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１９は「ＲＥＷ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２０は左向き矢印停止キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２１は右向き矢印停止キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２２は左向き早送りキー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２３は早送りキー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２４は再生キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２５は停止キー上に配設される。
【０２４４】
これらの要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５を挟持する電極パターン５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂには、当該ベース枠部５３の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の薄膜材料が使用される。例えば、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂには膜厚０．１〜０．１２５［ｍｍ］程度のＩＴＯ膜が使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。
【０２４５】
電極パターン５１ａ，５１ｂ及び、電極パターン５２ａ，５２ｂには、図示せずも、駆動電源５５が接続され、電極パターン５１ａ，５１ｂとベース枠部５３と電極パターン５２ａ，５２ｂとにより挟持された触覚提示用の２５個の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５にグループ毎に駆動電圧を印加するようになされる。駆動電源５５には図２９で説明したような直流電源が使用される。
【０２４６】
続いて、入力装置５００の動作例について説明する。図３１Ａ及びＢは、入力装置５００の動作例を示す説明図である。
【０２４７】
図３１Ａに示す入力装置５００は、図３０に示した触覚可変シート部１５０を有している。触覚可変シート部１５０は、ベースシート５１’上の電極パターン５１ａ及び、ベースシート５２’上の電極パターン５２ａに接続された駆動電源５５が駆動電圧を供給していない場合である。この場合は、電極パターン５１ａとベース枠部５３と電極パターン５２ａとに挟持された要素筋肉部Ｇ１，Ｇ４等が膨潤することなく元の形状を維持している。
【０２４８】
図３１Ｂに示す触覚可変シート部１５０は、駆動電源５５から電極パターン５１ａ，５２ａ間に駆動電圧が供給されている場合である。例えば、駆動電源５５は＋１．５Ｖ程度のＤＣ電圧を電極パターン５１ａ，５２ａに印加する。この場合は、電極パターン５１ａとベース枠部５３と電極パターン５２ａとに挟持された要素筋肉部Ｇ１，Ｇ４等が膨潤して凸形状を維持するようになる。
【０２４９】
上述の触覚可変シート部１５０の動作原理に従って、入力装置５００で第１のグループを選択する場合は、電極パターン５１ａと電極パターン５２ａとにプラス極の電圧を印加する。この電圧印加によって、電極パターン５１ａとベース枠部５３と電極パターン５２ａとに挟持された１７個の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７が一斉に膨潤して姿勢を凸形状に変化するようになる。
【０２５０】
同様にして、第２のグループを選択する場合は、電極パターン５１ｂと電極パターン５２Ｂとにプラス極の電圧を印加する。この電圧印加によって、電極パターン５１ｂとベース枠部５３と電極パターン５２ｂとに挟持された８個の要素筋肉部Ｇ１８〜Ｇ２５が一斉に膨潤して姿勢を凸形状に変化するようになる。いずれの要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５も、電極パターン５１ａ，５１ｂや、電極パターン５２ａ，５２ｂ等へ駆動電圧の印加を止めると元の形状に戻るようになる。このような要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７又はＧ１８〜Ｇ２５の凸形状が、摺動操作又は押圧操作した際の各々手触り凹凸感を与えるようになる。
【０２５１】
当該入力装置５００を実装した携帯電話機の構成例及び情報処理例については、図２０に示した携帯電話機６００の構成例及び、図２３に示した情報処理例とほぼ同様となるので、その説明を省略する。なお、入力装置５００を実装した携帯電話機については、図２０に示したブロック図中、入力装置３００を入力装置５００と読み替え、更に、触覚可変シート部１０３を触覚可変シート部１５０と読み替えて適用できる。また、図２３に示したフローチャートにおいて、要素袋部Ｅ１・・・は要素筋肉部Ｇ１・・・に読み替え、空調部３は駆動電源５５に読み替えて適用できる。
【０２５２】
このように入力装置５００を構成すると、駆動電源５５がグループ毎に要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７又は要素筋肉部Ｇ１８〜Ｇ２５にＤＣ駆動電圧を印加するようになる。従って、ベース枠部５３の所定の位置において、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５が操作者の指等に対して要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の膨らみによる隆起形状、陥没形状又は通電無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０２５３】
続いて、触覚シート装置１５０の変形例（その１）について説明する。図３２Ａ及びＢは、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５１の構成例及びその駆動例を示す図である。図３２Ａに示す触覚シート装置１５１は、上部用の電極５１、下部用の電極５２、シート状のベース枠部５３１及び要素筋肉部５４１を有して構成される。
【０２５４】
ベース枠部５３１は、母材用の素材の一例を構成し、当該ベース枠部５３１には所定の開口リング幅を有したＣ状の開孔部５３ｂが形成され、この開孔部５３ｂ内には、触覚提示用のＣ状の要素筋肉部５４１を嵌入するようにして配設される。ベース枠部５３１には、硬度２０乃至４０°の透明性の柔らかいシリコンゴム部材が使用される。
【０２５５】
開孔部５３ｂは、ベース枠部５３１の所定の位置に配設されている。要素筋肉部５４１には触覚シート装置１５０と同様な素材が用いられる。開孔部５３ｂ内に嵌入された要素筋肉部５４１は上下方向から電極５１及び電極５２で挟み込み、当該電極５１，５２間に所定の駆動電圧を印加するようになされる。電極５１，５２には透明性のＩＴＯ膜が使用される。なお、触覚シート装置１５０と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
【０２５６】
図３２Ｂに示す触覚シート装置１５１において、電極５１及び電極５２にも駆動電源５５が接続され、電極５１，５２に駆動電圧を供給するようになされる。この要素筋肉部５４１の動作原理については、触覚シート装置１５０と同様となるのでその説明を省略する。
【０２５７】
このように触覚シート装置１５１を構成し、駆動電源５５から、要素筋肉部５４１の上下方向に配置された電極５１，５２へ駆動電圧を供給すると、Ｃ状に膨潤や収縮等の伸縮運動が約２秒間で可能な導電性の高分子アクチュエータとして要素筋肉部５４１を機能させることができる。従って、ベース枠部５３１の所々又は所定の位置において、要素筋肉部５４１が操作者の指３０ａに対して、要素筋肉部５４１の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。これにより、触覚シート装置１５１を応用した入力装置５００等を提供できるようになる。
【０２５８】
続いて、触覚シート装置１５０の変形例（その２）について説明する。図３３Ａ及びＢは、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５２の構成例及びその駆動例を示す図である。図３３Ａに示す触覚シート装置１５２は、上部用の電極５１、下部用の電極５２、シート状のベース枠部５３２及び要素筋肉部５４２を有して構成される。
【０２５９】
ベース枠部５３２は、母材用の素材の一例を構成し、当該ベース枠部５３２には所定の開口径を有した半球状の穴部５３ｃが形成され、この穴部５３ｃ内には、触覚提示用の半球状の要素筋肉部５４２を嵌入するようにして配設される。ベース枠部５３２には、硬度２０乃至４０°の透明性の柔らかいシリコンゴム部材が使用される。
【０２６０】
穴部５３ｃは、ベース枠部５３２の所定の位置に配設されている。要素筋肉部５４２には触覚シート装置１５０と同様な素材が用いられる。穴部５３ｃ内に嵌入された要素筋肉部５４２は上下方向から電極５１及び電極５２で挟み込み、当該電極５１，５２間に所定の駆動電圧を印加するようになされる。電極５１，５２には透明性のＩＴＯ膜が使用される。なお、触覚シート装置１５０と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
【０２６１】
図３３Ｂに示す触覚シート装置１５２において、電極５１及び電極５２にも駆動電源５５が接続され、電極５１，５２に駆動電圧を供給するようになされる。この要素筋肉部５４２の動作原理については、触覚シート装置１５０と同様となるのでその説明を省略する。
【０２６２】
このように触覚シート装置１５２を構成し、駆動電源５５から、要素筋肉部５４２の上下方向に配置された電極５１，５２へ駆動電圧を供給すると、半球状に膨潤や、凹状に収縮等の伸縮運動が可能な導電性の高分子アクチュエータとして要素筋肉部５４２を機能させることができる。従って、ベース枠部５３２の所々又は所定の位置において、要素筋肉部５４２が操作者の指３０ａに対して、要素筋肉部５４２の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。これにより、触覚シート装置１５２を応用した入力装置５００等を提供できるようになる。
【０２６３】
続いて、触覚シート装置１５０の変形例（その３）について説明する。図３４Ａ及びＢは、入力装置５００に適用可能な触覚シート装置１５３の構成例及びその駆動例を示す図である。図３４Ａに示す触覚シート装置１５３は、上部用の電極５１、下部用の電極５２、シート状のベース枠部５３３及び要素筋肉部５４３を有して構成される。
【０２６４】
ベース枠部５３３は、母材用の素材の一例を構成し、当該ベース枠部５３３には所定の開口径を有した逆さすり鉢状の穴部５３ｄが形成され、この穴部５３ｄ内には、触覚提示用のすり鉢状の要素筋肉部５４３を嵌入するようにして配設される。ベース枠部５３３には、硬度２０乃至４０°の透明性の柔らかいシリコンゴム部材が使用される。
【０２６５】
穴部５３ｄは、ベース枠部５３３の所定の位置に配設されている。要素筋肉部５４３には触覚シート装置１５０と同様な素材が用いられる。穴部５３ｄ内に嵌入された要素筋肉部５４３は上下方向から電極５１及び電極５２で挟み込み、当該電極５１，５２間に所定の駆動電圧を印加するようになされる。電極５１，５２には透明性のＩＴＯ膜が使用される。なお、触覚シート装置１５０と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
【０２６６】
図３４Ｂに示す触覚シート装置１５３において、電極５１及び電極５２にも駆動電源５５が接続され、電極５１，５２に駆動電圧を供給するようになされる。この要素筋肉部５４３の動作原理については、触覚シート装置１５０と同様となるのでその説明を省略する。
【０２６７】
このように触覚シート装置１５３を構成し、駆動電源５５から、要素筋肉部５４３の上下方向に配置された電極５１，５２へ駆動電圧を供給すると、すり鉢状に膨潤や、凹状に収縮等の伸縮運動が可能な導電性の高分子アクチュエータとして要素筋肉部５４３を機能させることができる。従って、ベース枠部５３３の所々又は所定の位置において、要素筋肉部５４３が操作者の指３０ａに対して、要素筋肉部５４３の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。これにより、触覚シート装置１５３を応用した入力装置５００等を提供できるようになる。
【実施例６】
【０２６８】
図３５Ａ及びＢは、第６の実施例としての触覚シート装置１６０の構成例を示す斜視図及びその駆動例を示す図である。この例で、触覚提示用の触覚シート装置１６０を制御するＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚シート装置１６０の筋肉シート部５４’に駆動電圧を供給するように駆動電源５５’を制御し、当該筋肉シート部５４’が映像内容に対応した電極形成位置に分布するようになされる。
図３５Ａに示す触覚シート装置１６０は、上部用の複数の電極５１、下部用の複数の電極５２、筋肉シート部５４’を有して構成される。筋肉シート部５４’は、母材用の素材及び触覚表現部の一例を構成し、操作画面のアイコン画像の複数の操作キー要素に対応する位置で凹凸形状を構築するようになされる。筋肉シート部５４’には、透明性かつ導電性を有した高分子素材（人工筋肉）が使用される。高分子素材には、動作電圧が１．５Ｖ程度で、しなやかかつ強靱な導電性エンブラフィルムや、良溶媒中で大きく膨潤可能な導電性ゲルポリマーが含まれる。
【０２６９】
筋肉シート部５４’の上部には所定の面積を有した複数の電極５１が設けられる。筋肉シート部５４’の下部には、所定の電極５１と対向する面積を有した複数の電極５２が設けられる。対向電極構造の触覚シート装置１６０を構成する場合、所定位置の電極５１及び電極５２で、筋肉シート部５４’を上下方向から挟み込むようになされる。電極５１，５２間には第５の実施例と同様にして、所定の駆動電圧を印加するようになされる。電極５１，５２は第５の実施例と異なり、複数の操作キー要素毎に、個々に分割したものである。電極５１，５２には透明性のＩＴＯ膜が使用される。この筋肉シート部５４’の動作原理によれば、個々の電極５１，５２に印加するＤＣ電圧の極性を入れ替えることで、その伸縮運動を操作キー要素毎に得るようになされる。
【０２７０】
図３５Ｂに示す触覚シート装置１６０において、電極５１及び電極５２には、駆動電源５５’が接続され、個々の電極５１及び５２間に駆動電圧（媒体）を供給するようになされる。駆動電源５５’には直流電源及び、電極選択機能を備えたものが使用される。駆動電源５５’は±ＤＣ電圧１．０〜３．０Ｖ程度が出力される。例えば、駆動電源５５’から電極５１へプラス極性の電圧を印加し、電極５２へマイナス極性の電圧を印加すると、筋肉シート部５４’にマイナスイオンが取り込まれて、当該筋肉シート部５４’が膨潤する形態となる。反対に、駆動電源５５’から電極５１へマイナス極性の電圧を印加し、電極５２へプラスの電圧を印加すると、筋肉シート部５４’からマイナスイオンが放出されて、当該筋肉シート部５４’が収縮する形態となる。
【０２７１】
このように第６の実施例としての触覚シート装置１６０を構成し、駆動電源５５’から、筋肉シート部５４’の上下方向に配置された電極５１，５２の個々に駆動電圧を供給すると、操作キー要素毎に膨潤や収縮等の伸縮運動が可能な導電性の高分子アクチュエータとして筋肉シート部５４’を機能させることができる。従って、触覚シート装置１６０の所々又は所定の位置において、筋肉シート部５４’が操作者の指３０ａに対して、当該筋肉シート部５４’の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０２７２】
上述の例では、電極５１及び電極５２が対向する場合について説明したが、これに限られることはなく、図３５Ｃに示すように電極５１及び電極５２を筋肉シート部５４’の一方の面、例えば、筋肉シート部５４’の裏面に所定の距離を保持して並設してもよい。このような構成によっても、電極５１及び電極５２の上部の筋肉シート部５４’が操作者の指３０ａに対して、当該筋肉シート部５４’の圧力変化による隆起形状又は駆動電圧を供給無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。図３５Ｂ及びＣに示す二点鎖線は表面保護用の透明性のフィルム部材や、透明性の層間絶縁フィルム部材である。
【実施例７】
【０２７３】
図３６は、第７の実施例としての入力装置７００の構成例を示す斜視図である。この例では、本発明に係る触覚シート装置１５０及び１６０’を組み合わせた入力装置７００を構成し、ベース枠部５３の同一平面に設けられた第１のグループを成す１７個の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７及び又は第２のグループを成す８個の要素筋肉部Ｇ１８〜Ｇ２５をグループ毎に選択可能した操作パネル構築モードを実行可能な入力装置７００を提供する。
【０２７４】
この例でも、触覚提示用の触覚シート装置１７０を制御するＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚シート装置１７０の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５に駆動電圧を供給するように駆動制御をし、当該要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５が映像内容に対応した電極形成位置に分布するようになされる。
【０２７５】
図３６に示す入力装置７００は、第５の実施例に示した触覚シート装置１５０の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の構造と、第６の実施例に係る触覚シート装置１６０’の電極５１，５２の構造を応用したものであって、操作者３０の指等（操作体）による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する装置である。入力装置７００は、表示部２９、入力検出部４５及び触覚可変シート部１７０を有して構成される。
【０２７６】
表示部２９は第５の実施例と同様にして、入力操作時、数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、記号「＊」キーＫ１１や、記号「＃」キー等のＫ１２、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７、「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４及び停止キーＫ２５等のアイコン画像を表示する。表示部２９には、カラーの有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子（ＬＣＤ装置）等が使用される。
【０２７７】
表示部２９の上方には検出部の一例を構成する入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は操作面を有している。入力検出部４５は、表示部２９の上方に設けられて操作者の指等の摺動位置を検出するように動作する。入力検出部４５には、例えば、静電容量方式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５は、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、静電容量方式の入力デバイスの他に、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、好ましくは位置検出情報と押圧検知情報を制御系に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。
【０２７８】
入力検出部４５の上方には触覚シート手段の一例を構成する、透明性の触覚可変シート部１７０が設けられている。触覚可変シート部１７０は、入力検出部４５の全部を覆うように設けられ、表示部２９の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される。もちろん、触覚可変シート部１７０は、入力検出部４５の一部を覆う形態であってもよい。触覚可変シート部１７０には、第５の実施例に示した触覚シート装置１５０の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の個別嵌入構造と、第６の実施例に係る触覚シート装置１６０’の電極並設構造が備えられる。
【０２７９】
この例で、触覚可変シート部１７０は、入力検出部４５の上部に絶縁性かつ透明性の電極フィルム部５１１を有している。電極フィルム部５１１は、厚みが０．１［ｍｍ］程度のポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系の透明材料及びＩＴＯ膜から構成される。電極フィルム部５１１には、第１グループ用の操作キー要素に個々に対応した複数の正負の電極パターン５１ａ，５２ａと、第２グループ用の操作キー要素に個々に対応した複数の正負の電極パターン５１ｂ，５２ｂとが電気的に区分されて並設されている。これらの複数の電極パターン５１ａ，５２ａが並列に接続されると共に、第２グループ用の操作キー要素に個々に対応した複数の電極パターン５１ｂ，５２ｂが並列に接続されるものである。各々の並列に接続され正負にまとめられた配線パターンは引き出し端子５１２に集結されている。
【０２８０】
電極フィルム部５１１には、第５の実施例で説明したような透明性のベース枠部５３が設けられている。ベース枠部５３は、所定の硬度を有し、かつ、楕円凹形状の２５個の開孔部ｒ１〜ｒ２５を有している。ベース枠部５３には、厚みが０．０１〜０．５［ｍｍ］程度のポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等が使用される。この例でも、ベース枠部５３と電極フィルム部５１１とにより構成される楕円凹形状内には、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５が配設される。例えば、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は所定の大きさの体積を有しており、ベース枠部５３で対応する開孔部ｒ１〜ｒ２５へ１つずつ嵌入して配設される。
【０２８１】
例えば、ベース枠部５３の開孔部ｒ１には要素筋肉部Ｇ１が嵌入される。同様にして、開孔部ｒ２には要素筋肉部Ｇ２、開孔部ｒ３には要素筋肉部Ｇ３、開孔部ｒ４には要素筋肉部Ｇ４、開孔部ｒ５には要素筋肉部Ｇ５、開孔部ｒ６には要素筋肉部Ｇ６、開孔部ｒ７には要素筋肉部Ｇ７、開孔部ｒ８には要素筋肉部Ｇ８、開孔部ｒ９には要素筋肉部Ｇ９、開孔部ｒ１０には要素筋肉部Ｇ１０、開孔部ｒ１１には要素筋肉部Ｇ１１、開孔部ｒ１２には要素筋肉部Ｇ１２、開孔部ｒ１３には要素筋肉部Ｇ１３、開孔部ｒ１４には要素筋肉部Ｇ１４、開孔部ｒ１５には要素筋肉部Ｇ１５、開孔部ｒ１６には要素筋肉部Ｇ１６、開孔部ｒ１７には要素筋肉部Ｇ１７が各々嵌入又は一体成形される。
【０２８２】
また、開孔部ｒ１８には要素筋肉部Ｇ１８、開孔部ｒ１９には要素筋肉部Ｇ１９、開孔部ｒ２０には要素筋肉部Ｇ２０、開孔部ｒ２１には要素筋肉部Ｇ２１、開孔部ｒ２２には要素筋肉部Ｇ２２、開孔部ｒ２３には要素筋肉部Ｇ２３、開孔部ｒ２４には要素筋肉部Ｇ２４、開孔部ｒ２５には要素筋肉部Ｇ２５が各々嵌入又は一体成形される。上述の嵌入方法を採る場合は、各々の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５がリング状の両面テープ５６を介して電極フィルム部５１１，５２ｂに接着される。要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は触覚表現部の一例を構成する。要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は例えば、楕円柱状を有しており、その厚みは０．０１〜０．５［ｍｍ］程度である。
【０２８３】
ベース枠部５３の上部には、蓋部の機能を構成するフィルム部５が設けられる。フィルム部５には、当該ベース枠部５３の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の材料が使用される。例えば、膜厚２５［μｍ］程度のゼオノアが使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。
【０２８４】
上述のベース枠部５３において、入力操作用のアイコン画像に対応する数字「０」〜「９」キー、記号「＊」や記号「＃」等のキー用の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１２や、十字キー用の要素筋肉部Ｇ１３〜Ｇ１７は楕円凹形状を有している。上述の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５は、機能キーＫ１〜Ｋ２５に対応させて配置されている。
【０２８５】
要素筋肉部Ｇ１は、第５の実施例と同様にして、表示部２９に表示されるアイコン画像の数字「１」キーＫ１上に配設され、要素筋肉部Ｇ２は、数字「２」キーＫ２上に配設され、要素筋肉部Ｇ３は、数字「３」キーＫ３上に配設され、要素筋肉部Ｇ４は、数字「４」キーＫ４上に配設され、要素筋肉部Ｇ５は、数字「５」キーＫ５上に配設され、要素筋肉部Ｇ６は、数字「６」キーＫ６上に配設され、要素筋肉部Ｇ７は、数字「７」キーＫ７上に配設され、要素筋肉部Ｇ８は、数字「８」キーＫ８上に配設され、要素筋肉部Ｇ９は、数字「９」キーＫ９上に配設され、要素筋肉部Ｇ１０は、数字「０」キーＫ１０上に配設される。
【０２８６】
また、要素筋肉部Ｇ１１は、同アイコン画像の記号「＊」キーＫ１１上に配設され、要素筋肉部Ｇ１２は、記号「＃」キーＫ１２上に配設される。要素筋肉部Ｇ１３は、表示部２９に表示される十字キーのアイコン画像の決定「Ｏ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１４は、右向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１５は、上向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１６は、左向き矢印キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１７は、下向き矢印キー上に配設される。
【０２８７】
更に、要素筋肉部Ｇ１８は表示部２９に表示されるアイコン画像の「ｅｔｃ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ１９は「ＲＥＷ」キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２０は左向き矢印停止キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２１は右向き矢印停止キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２２は左向き早送りキー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２３は早送りキー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２４は再生キー上に配設され、要素筋肉部Ｇ２５は停止キー上に配設される。
【０２８８】
これらの要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５を挟持する電極フィルム部５１１には、当該ベース枠部５３の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の薄膜材料が使用される。例えば、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂには膜厚０．１〜０．１２５［ｍｍ］程度のＩＴＯ膜が使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。
【０２８９】
電極フィルム部５１１で正負にまとめられた複数の電極パターン５１ａ，５１ｂ及び、複数の電極パターン５２ａ，５２ｂには、図示せずも、駆動電源５５’が接続され、フィルム部５とベース枠部５３と電極フィルム部５１１とにより挟持された触覚提示用の２５個の要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５をグループ毎に駆動電圧を印加するようになされる。駆動電源５５’には図２９で説明したような直流電源及び電極選択機能を有したものが使用される。
【０２９０】
当該入力装置７００を実装した携帯電話機の構成例及び情報処理例については、図２０に示した携帯電話機６００の構成例及び、図２３に示した情報処理例とほぼ同様となるので、その説明を省略する。なお、入力装置７００を実装した携帯電話機については、図２０に示したブロック図中、入力装置３００を入力装置７００と読み替え、更に、触覚可変シート部１０３を触覚可変シート部１７０と読み替えて適用できる。また、図２３に示したフローチャートにおいて、要素袋部Ｅ１・・・は要素筋肉部Ｇ１・・・に読み替え、空調部３は駆動電源５５’の機能に読み替えて適用できる。
【０２９１】
このように第７の実施例としての入力装置７００によれば、駆動電源５５’がグループ毎に要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ１７又は要素筋肉部Ｇ１８〜Ｇ２５にＤＣ駆動電圧を印加するようになる。従って、ベース枠部５３の個々の操作キーに対応する位置において、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５が操作者の指等に対して要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の膨らみによる隆起形状、陥没形状又は通電無しによる元形状によって凹凸感を与えるような触覚を提示できるようになる。
【０２９２】
もちろん、電極パターン５１ａ，５１ｂ及び電極パターン５２ａ，５２ｂを並列に接続することなく、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂを個々の操作キーに対応するように配線して引き出し端子５１２に集結し、駆動電源５５’から、個々の操作キーに対応する要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５にＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加する。このように構成すれば、ベース枠部５３の個々の操作キーに対応する位置において、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の各々が操作者の指等に対して、要素筋肉部Ｇ１〜Ｇ２５の膨らみ量が可変調整された隆起形状、陥没形状又は通電無しによる元形状によって凹凸感を与えるプログラム可能な触覚を提示できるようになる。
【実施例８】
【０２９３】
図３７は、第８の実施例としての入力装置８００の構成例を示す斜視図である。この例では、触覚シート手段を構成する配線パターンが、表示部２９を構成する配線パターンの一部を共用する入力装置８００を提供する。この例でも、触覚提示用の触覚シート部１８０を制御するＣＰＵ３２は、表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚シート部１８０の導電ラバー１８２に駆動電圧を供給するように駆動制御をし、当該導電ラバー１８２が映像内容に対応した電極形成位置に分布するようになされる。
【０２９４】
図３７に示す入力装置８００は、第６の実施例に係る触覚シート装置１６０’の電極５１，５２の構造を応用したものであって、操作者３０の指等（操作体）による摺動又は及び押下操作によって情報を入力する装置である。入力装置８００は、フィルム部５、入力検出部４５及び触覚可変シート機能付きの表示装置１２９を有して構成される。
【０２９５】
表示装置１２９は第５の実施例で説明した表示部２９の機能と、第６の実施例で説明した触覚シート装置１６０の対向電極構造とを有している。表示装置１２９は、第５の実施例と同様にして、入力操作時、数字「１」キーＫ１〜数字「０」キーＫ１０、記号「＊」キーＫ１１や、記号「＃」キー等のＫ１２、十字キーの決定「Ｏ」キーＫ１３、その右向き矢印キーＫ１４、その上向き矢印キーＫ１５、その左向き矢印キーＫ１６、その下向き矢印キーＫ１７、「ｅｔｃ」キーＫ１８、「ＲＥＷ」キーＫ１９、左向き矢印停止キーＫ２０、右向き矢印停止キーＫ２１、左向き早送りキーＫ２２、早送りキーＫ２３、再生キーＫ２４及び停止キーＫ２５等のアイコン画像を表示する。表示装置１２９には、カラーの有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子（ＬＣＤ装置）等が使用される。
【０２９６】
表示装置１２９の上方には入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は操作面を有している。入力検出部４５は、表示装置１２９の上方に設けられて操作者の指等の摺動位置を検出するように動作する。入力検出部４５には、例えば、静電容量方式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５は、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、静電容量方式の入力デバイスの他に、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、好ましくは位置検出情報と押圧検知情報を制御系に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。
【０２９７】
入力検出部４５の上方にはフィルム部５が設けられる。フィルム部５には、当該入力検出部４５の透過率及び屈折率とほぼ等しい透過率及び屈折率の透明性の材料が使用される。例えば、膜厚２５［μｍ］程度のゼオノアが使用される。硬度は、２０°乃至４０°程度である。
【０２９８】
図３８は、触覚可変シート機能付きの表示装置１２９の構成例を示す斜視図である。図３９は、その表示装置１２９の断面の構成例を示す図（断面図）である。図３８に示す表示装置１２９によれば、触覚シート手段の一例を構成する透明性の触覚可変シート部１８０と、触覚可変シート部１８０上に表示部２９を備えて構成される。表示部２９には、例えば、有機ＥＬ素子が使用される。
【０２９９】
触覚可変シート部１８０は、表示部２９の下面全部をカバーする位置に設けられ、表示部２９の操作面に沿って摺動又は及び押下操作される。もちろん、触覚可変シート部１８０は、表示部２９の一部の下面をカバーする形態であってもよい。
【０３００】
触覚可変シート部１８０には、筋肉シート部５４’の構造と、第６の実施例に係る触覚シート装置１６０の対向電極構造とが備えられ、しかも、表示部２９の配線パターンと、触覚可変シート部１８０の配線パターンとが一部共用されるものである。
【０３０１】
この例で、触覚可変シート部１８０は、図３９に示すように、ベースフィルム１８１上に導電ラバー部１８２及び中間層フィルム１８３を積層して構成される。ベースフィルム１８１は、厚みが０．１［ｍｍ］程度のポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系の透明性の材料、及び、当該材料上にパターニングされた配線パターン群５７を成すＩＴＯ膜から構成される。配線パターン群５７の配線ピッチは表示画素の配置ピッチの約１／２〜１倍程度である。
【０３０２】
ベースフィルム１８１の上部には、導電ラバー部１８２が接着剤等で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。導電ラバー部１８２には、動作電圧が１．５Ｖ程度で、しなやかかつ強靱な導電性エンブラフィルムや、良溶媒中で大きく膨潤可能な導電性ゲルポリマーが含まれる。
【０３０３】
導電ラバー１８２の下面には、個々の操作キーに対応する位置に、図３９に示すように電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に上述の配線パターン群５７に接続される。導電ラバー部１８２の上部には中間層フィルム１８３が接着剤等で接合されている。中間層フィルム１８３には絶縁性かつ透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。
【０３０４】
中間層フィルム１８３の上部には、有機ＥＬ素子を成す表示部２９が接着剤等で接合されている。表示部２９は、封止層２９ａ、自発光有機材料２９ｂ、中間層フィルム２９ｃ、ベースパネル２９ｄ及び電極パターン２９ｅを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示すように枠形状を有して中間層フィルム１８３上に設けられ、自発光有機材料２９ｂを封止するようになされる。
【０３０５】
封止層２９ａ及び自発光有機材料２９ｂの上部には中間層フィルム２９ｃが接着剤等で接合されている。中間層フィルム２９ｃにも絶縁性かつ透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。中間層フィルム２９ｃの上部にはベースパネル２９ｄが配設されている。ベースパネル２９ｄには、透明性のフィルム部材や、ガラス部材が使用される。
【０３０６】
ベースパネル２９ｄの下面側には、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅが配設されている。電極パターン２９ｅはＩＴＯ膜から構成され、単一又はブロックに分割されたベタパターンや、マトリクス状に区分されたパターンのどちらでもよい。
【０３０７】
上述の配線パターン群５７は、表示部２９の電極パターン２９ｅと共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、有機ＥＬ表示素子の電極パターン２９ｅとの間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００を構成する。
【０３０８】
図４０Ａ〜Ｃは、入力装置８００における表示データ及び形状提示信号の多重例を示すデータフォーマットである。
【０３０９】
図４０Ａに示すデータフォーマットＤＦ１によれば、表示部２９におけるアイコン画像の表示と、触覚シート部１８０における導電ラバー１８２による触覚表現とを同時に機能させる場合であって、表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・及び、形状提示信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・が交互に電極パターン２９ｅと配線パターン群５７との間にパケット化して印加される。１パケットの最小駆動周波数ｆｍは１００Ｈｚ〜１ＫＨｚ（周期で０．１〜１０ｍｓ）程度である。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・は、デジタルアナログ変換されて表示信号Ｓｖとなされる。
【０３１０】
例えば、個々の操作キー映像毎に配設された電極５２と電極パターン２９ｅとの間に、配線パターン群５７を介して表示データＤ１に次いで形状提示信号Ｓ１が印加され、表示データＤ２に次いで形状提示信号Ｓ２が印加され、表示データＤ３に次いで形状提示信号Ｓ３が印加され、表示データＤ４に次いで形状提示信号Ｓ４が印加され、表示データＤ５次いで形状提示信号Ｓ５が印加され、表示データＤ６に次いで形状提示信号Ｓ６が時分割に多重して印加される。
【０３１１】
図４０Ｂに示すデータフォーマットＤＦ２によれば、触覚シート部１８０における導電ラバー１８２による触覚表現のみを機能させる場合であって、形状提示信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６・・・が電極パターン２９ｅと配線パターン群５７との間にパケット化して印加される。例えば、個々の操作キー映像毎に配設された電極５２と電極パターン２９ｅとの間に、配線パターン群５７を介して形状提示信号Ｓ１を空の１パケット置きに次の形状提示信号Ｓ２を伝送するような間欠的伝送方式が採られる。もちろん、２パケットに形状提示信号Ｓ１を載せて転送するような冗長伝送方式であってもよい。
【０３１２】
図４０Ｃに示すデータフォーマットＤＦ３によれば、表示部２９におけるアイコン画像の表示のみを機能させる場合であって、表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・が電極パターン２９ｅと配線パターン群５７との間にパケット化して印加される。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・は、デジタルアナログ変換されて表示信号Ｓｖとなされる。例えば、間欠的伝送方式では、個々の操作キー映像に対応して配設された電極５２と電極パターン２９ｅとの間に、配線パターン群５７を介して表示データＤ１を空の１パケット置きに、次の表示データＤ２が順次伝送される。冗長伝送方式では、２パケットに表示データＤ１を載せて次の表示データＤ１は次の２パケットに載せて転送するようになされる。
【０３１３】
上述の入力装置８００において、表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・は、図２０に示した映像＆音声処理部４４のような図示しない信号処理部から表示信号Ｓｖに代えて表示部２９へ出力されると共に、形状提示信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・は、振動制御信号Ｓout２に代えて触覚シート部１８０に出力されるようになる。もちろん、映像＆音声処理部４４から表示部２９へ表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・を供給したり、形状提示信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・を触覚シート部１８０に出力するようにしてもよい。
【０３１４】
続いて、入力装置８００における動作例について説明する。触覚又は及び表示機能選択例について説明する。図４１は、入力装置８００における触覚又は及び表示機能選択例を示す動作フローチャートである。 この実施例では、触覚シート部１８０を実装した入力装置８００において、アイコン画像の表示出力アプリケーション又は形状提示アプリケーションの選択に基づいて、操作画面を表示すると共に、この表示に連動して触覚シート部１８０における導電ラバー１８２に電極５２及び電極パターン２９ｅを介して駆動電圧を印加して触覚表現部を構築する場合を例に挙げる。この例では、アプリケーション実行命令が有った場合に、表示出力アプリケーション→形状提示アプリケーションの順に選択候補を切り替える場合を例に採る。
【０３１５】
この例で、入力装置５０には図２０に示した制御部１５が接続され、そのＣＰＵ３２が表示部２９に表示される映像内容に対応して、触覚シート部１８０の複数の電極５２及び電極パターン２９ｅを介して駆動電圧を印加するように図示しない駆動電源５５’を制御し、当該導電ラバー１８２が映像内容に対応した所定の位置で凹凸形状を形成するようになされる。
【０３１６】
これらを触覚又は及び表示機能選択条件にして、図４１に示すフローチャートのステップＳＴ８１でＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令を入力する。アプリケーション実行命令は、例えば、電源スイッチのオン情報をトリガーにしてＣＰＵ３２へ付与する。その後、ステップＳＴ８２に移行してＣＰＵ３２はアプリケーション実行命令が表示出力アプリケーション、又は、それ以外のアプリケーション実行命令に対応して制御を分岐する。
【０３１７】
アプリケーション実行命令が表示出力アプリケーション及び形状提示アプリケーションを伴う命令を実行する、あるいは、表示出力アプリケーション命令のみを実行する場合は、ステップＳＴ８３に移行してＣＰＵ３２は当該表示出力アプリケーションの制御情報を読み込む。制御情報は予め表示出力アプリケーションや形状提示アプリケーション等に対応付けられている。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて表示部２９又は及び触覚シート部１８０の出力を制御する。
【０３１８】
この例でＣＰＵ３２は、アプリケーション実行命令が表示出力アプリケーションでも、形状提示アプリケーションを並行して実行する場合を想定しているので、ステップＳＴ８３でも、アプリケーション実行命令の内容に対応して制御を分岐する。形状提示アプリケーションの実行を伴う場合は、ステップＳＴ８４に移行してＣＰＵ３２は、操作キー用のアイコン画像の表示と、導電ラバー１８２による触覚表現とを同時に機能させるように表示部２９及び触覚シート部１８０を制御する。
【０３１９】
例えば、ＣＰＵ３２は、図４０Ａに示したデータフォーマットＤＦ１で表示データ及び形状提示信号Ｄ１，Ｓ１，Ｄ２，Ｓ２，Ｄ３，Ｓ３，Ｄ４，Ｓ４，Ｄ５，Ｓ５，Ｄ６・・・を入力装置８００に出力する。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・及び、形状提示信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・は、交互に電極パターン２９ｅと配線パターン群５７との間にパケット化して印加される。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・は、デジタルアナログ変換されて表示信号Ｓｖとなされる。表示部２９は表示信号Ｓｖに基づいて操作キー用のアイコン画像を表示する。図示しない駆動電源５５’は、操作キー用のアイコン画像の表示内容に対応した位置で、触覚シート部１８０の複数の電極５２及び電極パターン２９ｅに駆動電圧を印加する。これにより、導電ラバー１８２が映像内容に対応した所定の位置で凹凸形状を形成するようになされる。その後、ステップＳＴ８８に移行する。
【０３２０】
上述のステップＳＴ８３で、アプリケーション実行命令が表示出力アプリケーションのみを実行する場合は、ステップＳＴ８５に移行してＣＰＵ３２は、操作キー用のアイコン画像の表示のみを機能させるように表示部２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、図４０Ｃに示したデータフォーマットＤＦ３で表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６・・・を入力装置８００に出力する。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・電極パターン２９ｅと配線パターン群５７との間に１パケット置き又は２パケットを使用して印加される。表示データＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・は、デジタルアナログ変換されて表示信号Ｓｖとなされる。表示部２９は表示信号Ｓｖに基づいて操作キー用のアイコン画像を表示する。その後、ステップＳＴ８８に移行する。
【０３２１】
また、上述のステップＳＴ８２で表示出力アプリケーション以外のアプリケーション実行命令が設定されている場合は、ステップＳＴ８６に移行して、アプリケーション実行命令が形状提示アプリケーション、又は、それ以外のアプリケーションによって制御を分岐する。アプリケーション実行命令が形状提示アプリケーションである場合にはステップＳＴ８７に移行してＣＰＵ３２は当該形状提示アプリケーションの制御情報を読み込む。ＣＰＵ３２は制御情報に基づいて図示しない駆動電源５５’を制御して、触覚シート部１８０の複数の電極５２及び電極パターン２９ｅに駆動電圧を印加する。これにより、導電ラバー１８２が所定の位置で凹凸形状を形成するようになされる。その後、ステップＳＴ８８に移行する。
【０３２２】
ステップＳＴ８８に移行して、当該入力装置８００における入力処理の終了を判別する。例えば、ＣＰＵ３２は上位の制御系から出力される終了命令を検出する。終了命令が検出されない場合は、ステップＳＴ８１に戻って上述した処理を繰り返すようになされる。終了命令が検出された場合は、当該入力装置８００における入力処理を終了するようになされる。
【０３２３】
このように、第８の実施例としての入力装置８００によれば、本発明に係る触覚シート部１８０を有した触覚可変シート機能付きの表示装置１２９が備えられるので、表示面が平坦状に観察されても、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになった。
【０３２４】
上述した例によれば、駆動電源５５’から、個々の操作キーに対応する電極５２と電極パターン２９ｅにＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加する。このように構成すれば、導電ラバー１８２の個々の操作キーに対応する位置において、キー要素となる電極５２と電極パターン２９ｅに挟まれた導電ラバー１８２の各々が操作者の指等に対して、その部分の導電ラバー１８２の膨らみ量が可変調整された隆起形状、陥没形状又は通電無しによる元形状によって凹凸感を与えるプログラム可能な触覚を提示できるようになる。
【０３２５】
続いて、入力装置８００における表示装置の変形例（その１）について説明する。図４２は、入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置２２９の構成例を示す断面図である。図４２に示す表示装置２２９は、触覚シート手段の一例を構成する透明性の触覚可変シート部１８０と、触覚可変シート部１８０上に表示部２９を備え、当該触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅ、配線パターン群５７を有して構成される。この例で、表示部２９には有機ＥＬ素子に代えて液晶表示素子が使用され、最下層にはバックライト２９ｇが備えられる。他の構成部材及び機能は表示装置１２９と同様な構成部材が使用され、同様な機能を有するので、その説明を省略する。
【０３２６】
この例では、触覚可変シート部１８０は、図４２に示すバックライト２９ｇ上に設けられる。バックライト２９ｇ上にはベースフィルム１８１が設けられ、この上部に導電ラバー部１８２及び中間層フィルム１８３を積層して構成される。ベースフィルム１８１の上部には、導電ラバー部１８２が接着剤等で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。
【０３２７】
導電ラバー１８２の下面には、個々の操作キーに対応する位置に、図４２に示すように電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に上述の配線パターン群５７に接続される。導電ラバー部１８２の上部には中間層フィルム１８３が接着剤等で接合されている。中間層フィルム１８３の上部には、液晶表示素子を成す表示部２９が接着剤等で接合されている。
【０３２８】
表示部２９は、封止層２９ａ、液晶材料２９ｆ、中間層フィルム２９ｃ、ベースパネル２９ｄ、電極パターン２９ｅ及びバックライト２９ｇを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示したような枠形状を有して中間層フィルム１８３上に設けられ、液晶材料２９ｆを封止するようになされる。
【０３２９】
封止層２９ａ及び液晶材料２９ｆの上部には中間層フィルム２９ｃが接着剤等で接合されている。中間層フィルム２９ｃの上部にはベースパネル２９ｄが配設されている。ベースパネル２９ｄの下面側には、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅが配設されている。上述の配線パターン群５７は、表示部２９の電極パターン２９ｅと共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、液晶表示素子の電極パターン２９ｅとの間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００に適用可能な表示装置２２９を構成する。
【０３３０】
このように触覚可変シート部１８０上に液晶表示素子を有した表示装置２２９を構成すると、表示面が平坦状に観察されても、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになる。
【０３３１】
続いて、入力装置８００における表示装置の変形例（その２）について説明する。図４３は、入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置３２９の構成例を示す断面図である。図４３に示す表示装置３２９は、透明性の触覚可変シート部１８０と、当該触覚可変シート部１８０上に表示部２９を備え、当該触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅと、個々に配設された配線パターン群５７，５８を有して構成される。この例で、表示部２９には液晶表示素子に代えて有機ＥＬ素子が使用される。
【０３３２】
この例では、触覚可変シート部１８０は、図４３に示すベースフィルム１８１を有しており、ベースフィルム１８１上に中間層フィルム１８３及び導電ラバー部１８２を積層して構成される。中間層フィルム１８３は省略してもよい。ベースフィルム１８１の上部には中間層フィルム１８３が接着剤等で接合され、中間層フィルム１８３上には導電ラバー部１８２が同剤で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。
【０３３３】
導電ラバー１８２の上部には配線用のフィルム部１８４が設けられる。フィルム部１８４には絶縁性、かつ、透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。フィルム部１８４の下面側には触覚可変シート用の配線パターン群５７が設けられ、その上面側には、有機ＥＬ素子用の配線パターン群５８が設けられる。この例で、導電ラバー１８２上面側には、個々の操作キー映像に対応する位置に、図４３に示す電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に配線パターン群５７に接続される。
【０３３４】
配線用のフィルム部１８４の上部には、有機ＥＬ素子を有する表示部２９が接着剤等で接合されている。表示部２９は、封止層２９ａ、自発光有機材料２９ｂ、中間層フィルム２９ｃ、ベースパネル２９ｄ及び、電極パターン２９ｅを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示したような枠形状を有して中間層フィルム２９ｈ上に設けられ、自発光有機材料２９ｂを封止するようになされる。
【０３３５】
封止層２９ａ及び自発光有機材料２９ｂの上部には中間層フィルム２９ｃが接着剤等で接合されている。中間層フィルム２９ｃの上部にはベースパネル２９ｄが配設されている。ベースパネル２９ｄの下面側には電極パターン２９ｅが配設され、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用するようになされる。中間層フィルム２９ｈの下面側の配線パターン群５８は、電極パターン２９ｅと共に自発光有機材料２９ｂの各画素に駆動電圧を印加するようになされる。
【０３３６】
上述の配線パターン群５７，５８は、表示部２９の電極パターン２９ｅと共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、有機ＥＬ素子と共用する電極パターン２９ｅとの間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００に適用可能な表示装置２２９を構成する。他の構成部材及び機能は、表示装置１２９と同様な構成部材が使用され、同様な機能を有するので、その説明を省略する。
【０３３７】
このように触覚可変シート部１８０上に有機ＥＬ素子を有した表示装置３２９を構成し、配線パターン群５７を共用することなく、配線パターン群５８を設けた場合であっても、表示面が平坦状に観察され、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになる。
【０３３８】
続いて、入力装置８００における表示装置の変形例（その３）について説明する。図４４は、入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置４２９の構成例を示す断面図である。図４４に示す表示装置４２９は、透明性の触覚可変シート部１８０と、当該触覚可変シート部１８０上に表示部２９を備え、当該触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅと、個々に配設された配線パターン群５７，５８を有して構成される。この例で、表示部２９には有機ＥＬ素子に代えて液晶表示素子が使用される。
【０３３９】
この例では、触覚可変シート部１８０は、図４４に示すバックライト２９ｇの上部にベースフィルム１８１を有しており、ベースフィルム１８１上に中間層フィルム１８３及び導電ラバー部１８２を積層して構成される。中間層フィルム１８３やベースフィルム１８１等は省略してもよい。中間層フィルム１８３はベースフィルム１８１の上部に接着剤等で接合され、中間層フィルム１８３上には導電ラバー部１８２が同剤で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。
【０３４０】
導電ラバー１８２の上部には配線用のフィルム部１８４が設けられる。フィルム部１８４には絶縁性、かつ、透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。フィルム部１８４の下面側には触覚可変シート用の配線パターン群５７が設けられ、その上面側には、液晶表示素子用の配線パターン群５８が設けられる。この例で、導電ラバー１８２上面側には、個々の操作キー映像に対応する位置に、図４４に示す電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に配線パターン群５７に接続される。
【０３４１】
配線用のフィルム部１８４の上部には、液晶表示素子を有する表示部２９が接着剤等で接合されている。表示部２９は、封止層２９ａ、液晶材料２９ｆ、中間層フィルム２９ｃ、ベースパネル２９ｄ及び、電極パターン２９ｅを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示したような枠形状を有して中間層フィルム２９ｈ上に設けられ、液晶材料２９ｆを封止するようになされる。
【０３４２】
封止層２９ａ及び液晶材料２９ｆの上部には中間層フィルム２９ｃが接着剤等で接合されている。中間層フィルム２９ｃの上部にはベースパネル２９ｄが配設されている。ベースパネル２９ｄの下面側には電極パターン２９ｅが配設され、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用するようになされる。中間層フィルム２９ｈの下面側の配線パターン群５８は、電極パターン２９ｅと共に液晶材料２９ｆの各画素に駆動電圧を印加するようになされる。
【０３４３】
上述の配線パターン群５７，５８は、表示部２９の電極パターン２９ｅと共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、液晶表示素子と共用する電極パターン２９ｅとの間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００に適用可能な表示装置２２９を構成する。他の構成部材及び機能は、表示装置１２９と同様な構成部材が使用され、同様な機能を有するので、その説明を省略する。
【０３４４】
このように触覚可変シート部１８０上に液晶表示素子を有した表示装置４２９を構成し、配線パターン群５７を共用することなく、配線パターン群５８を設けた場合であっても、表示面が平坦状に観察され、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになる。
【０３４５】
続いて、入力装置８００における表示装置の変形例（その４）について説明する。図４５は、入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置５２９の構成例を示す断面図である。図４５に示す表示装置５２９は、透明性の触覚可変シート部１８０と、当該触覚可変シート部１８０上に表示部２９を備え、当該触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン１８５と、個々に配設された配線パターン群５７，５８を有して構成される。この例で、表示部２９には液晶表示素子に代えて有機ＥＬ素子が使用され、更に、触覚可変シート部１８０が表示部２９の上部に配置されるものである。
【０３４６】
この例で、表示装置５２９は有機ＥＬ配線用のフィルム部２９ｉを備えている。フィルム部２９ｉには絶縁性、かつ、透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。フィルム部２９ｉの上面側には、有機ＥＬ素子用の配線パターン群５８が設けられる。
フィルム部２９ｉの上部には、有機ＥＬ素子を有する表示部２９が接着剤等で接合されている。表示部２９は、封止層２９ａ、自発光有機材料２９ｂ、中間層フィルム２９ｃ及びベースパネル２９ｄを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示したような枠形状を有して中間層フィルム２９ｃ上に設けられ、自発光有機材料２９ｂを封止するようになされる。封止層２９ａ及び自発光有機材料２９ｂの上部には封止パネル２９ｄ’が配設されている。封止パネル２９ｄ’の上部には触覚可変シート部１８０が設けられている。
【０３４７】
この例では、触覚可変シート部１８０は、図４５に示すベースフィルム１８１を有しており、ベースフィルム１８１上に導電ラバー部１８２、電極パターン１８５及びベースパネル１８６を積層して構成される。ベースフィルム１８１の上面側には配線パターン群５７が配設されている。ベースフィルム１８１の上部には導電ラバー部１８２が接着剤等で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。
【０３４８】
この例で、導電ラバー１８２の下面側には、個々の操作キー映像に対応する位置に、図４５に示す電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に配線パターン群５７に接続される。導電ラバー１８２の上部には、電極パターン１８５が配設され、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用するようになされる。電極パターン１８５の上部にはベースパネル１８６が設けられる。上述の中間層フィルム２９ｃの下面側の配線パターン群５８は、電極パターン１８５と共に自発光有機材料２９ｂの各画素に駆動電圧を印加するようになされる。
【０３４９】
上述の配線パターン群５７，５８は、表示部２９の電極パターン１８５と共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、有機ＥＬ素子と共用する電極パターン１８５との間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００に適用可能な表示装置５２９を構成する。他の構成部材及び機能は、表示装置１２９と同様な構成部材が使用され、同様な機能を有するので、その説明を省略する。
【０３５０】
このように表示部２９上に触覚可変シート部１８０を有した表示装置５２９を構成し、配線パターン群５７を共用することなく、配線パターン群５８を設けた場合であっても、表示面が平坦状に観察され、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになる。
【０３５１】
続いて、入力装置８００における表示装置の変形例（その５）について説明する。図４６は、入力装置８００に適用可能な触覚可変シート機能付きの表示装置６２９の構成例を示す断面図である。図４６に示す表示装置６２９は、表示部２９と、表示部２９上に透明性の触覚可変シート部１８０とを備え、当該触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用する電極パターン２９ｅと、個々に配設された配線パターン群５７，５８を有して構成される。この例で、表示部２９には有機ＥＬ素子に代えて液晶表示素子が使用される。
【０３５２】
この例で表示部２９は、図４６に示すバックライト２９ｇの上部に液晶配線用のフィルム部２９ｊを有している。フィルム部２９ｊには、絶縁性、かつ、透明性のポリイミド系のフィルム部材が使用される。フィルム部２９ｊの下面側には液晶表示素子用の配線パターン群５８が設けられる。
【０３５３】
配線用のフィルム部２９ｊの上部には、液晶表示素子を有する表示部２９が接着剤等で接合されている。表示部２９は、封止層２９ａ、中間層フィルム２９ｃ、封止パネル２９ｄ’及び液晶材料２９ｆを有して構成される。封止層２９ａは図３８に示したような枠形状を有して中間層フィルム２９ｃ上に設けられ、液晶材料２９ｆを封止するようになされる。封止層２９ａ及び液晶材料２９ｆの上部には封止パネル２９ｄ’が接着剤等で接合されている。封止パネル２９ｄ’の上部には触覚可変シート部１８０が設けられている。
【０３５４】
この例では、触覚可変シート部１８０は、図４６に示すベースフィルム１８１を有しており、ベースフィルム１８１上に導電ラバー部１８２、電極パターン１８５及びベースパネル１８６を積層して構成される。ベースフィルム１８１の上面側には配線パターン群５７が配設されている。ベースフィルム１８１の上部には導電ラバー部１８２が接着剤等で接合されている。導電ラバー部１８２には、透明性かつ導電性を有したシート状の高分子素材（人工筋肉）が使用される。
【０３５５】
この例で、導電ラバー１８２の下面側には、個々の操作キー映像に対応する位置に、図４６に示す電極５２が配設され、これら複数の電極５２は個々に配線パターン群５７に接続される。導電ラバー１８２の上部には、電極パターン１８５が配設され、触覚可変シート部１８０及び表示部２９で共用するようになされる。電極パターン１８５の上部にはベースパネル１８６が設けられる。上述の中間層フィルム２９ｃの下面側の配線パターン群５８は、電極パターン１８５と共に液晶材料２９ｆの各画素に駆動電圧を印加するようになされる。
【０３５６】
上述の配線パターン群５７，５８は、触覚可変シート部１８０の電極パターン１８５と共に図示しない駆動電源５５’に接続され、当該駆動電源５５’で個々の操作キー毎に電極５２と、液晶表示素子と共用する電極パターン１８５との間にＤＣ駆動電圧を印加するようになされる。その際に、ＤＣ駆動電圧の大きさを可変して印加するようにしてもよい。これらにより入力装置８００に適用可能な表示装置６２９を構成する。他の構成部材及び機能は、表示装置１２９と同様な構成部材が使用され、同様な機能を有するので、その説明を省略する。
【０３５７】
このように液晶表示素子上に触覚可変シート部１８０を有した表示装置６２９を構成し、配線パターン群５７を共用することなく、配線パターン群５８を設けた場合であっても、表示面が平坦状に観察され、表示部２９に表示されたアイコン画像等を手で触れ、表示画面下の導電ラバー１８２の上部を摺動したとき、凹凸感を伴った入力操作を提示できるようになる。これにより、プログラム可能なアイコンタッチ用の触覚可変シート機能付きの入力装置８００を提供できるようになる。
【実施例９】
【０３５８】
図４７は第９の実施例としての入力装置９００の構成例を示すブロック図である。この実施例では、第８の実施例で説明したような入力検出部４５を最上層のフィルム部５と触覚可変シート機能付きの表示装置１２９との間に設けるのではなく、表示装置１２９における要素筋肉部５４（導電ラバー１８２）の押圧変位を読み取って操作者の指３０ａ等の摺動位置及び押圧力を検知するようになされる。
【０３５９】
図４７に示す入力装置９００は、ある１つの操作キー要素に対応する部分を抜き出した構成例において、触覚可変シート部１９０、負荷抵抗ＲＬ、比較回路４５０及び駆動電源５０５を備えて構成される。
【０３６０】
触覚可変シート部１９０は、電極５１，５２及び要素筋肉部５４（導電ラバー１８２でもよい）を有している。この例でも、操作キー要素に対応する要素筋肉部５４が電極５１及び５２で挟み込まれている。電極５１は例えば、接地線ＧＮＤに接続され、電極５２は負荷抵抗ＲＬを介在して駆動電源５０５に接続される。
【０３６１】
負荷抵抗ＲＬと電極５２の接続点には検出部の他の一例を構成する比較回路４５０が接続され、要素筋肉部５４の押圧変位（変化）を読み取って操作体の押圧力を検知するようになる。この例では負荷抵抗ＲＬには要素筋肉部５４に与えられる押圧力Ｆに対応した電圧降下（以下出力電圧Ｖ０という）を生じるようになる。比較回路４５０には２つの比較器４５１，４５２が使用され、各々比較器４５１，４５２は電源線ＶＣＣ及び接地線ＧＮＤに接続される。負荷抵抗ＲＬと電極５２の接続点は比較器４５１，４５２の各々＋端子に接続される。
【０３６２】
比較回路４５０の各段の比較器４５１，４５２の−端子には駆動電源５０５が接続され、基準電圧ＶREFが供給される。位置検出用の比較器４５１には基準電圧ＶREFとして位置検出用の閾値電圧Ｖth１が供給され、押圧力判定閾値用の比較器４５２には押圧力判定用の閾値電圧Ｖth２が供給される。駆動電源５０５は電源線ＶＣＣ及び接地線ＧＮＤに接続される。閾値電圧Ｖth１，Ｖth２及び駆動電圧Ｖｏは、ＣＰＵ３２からの指令データＤによって設定される。比較器４５１は閾値電圧Ｖth１と出力電圧Ｖ０と比較して、閾値電圧Ｖth１を越える出力電圧Ｖ０が得られた場合に位置検出信号Ｓ１をＣＰＵ３２に出力する。比較器４５２は閾値電圧Ｖth２と出力電圧Ｖ０と比較して、閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖ０が得られた場合に押圧力検知信号Ｓ２をＣＰＵ３２に出力する。
【０３６３】
続いて、入力装置９００における入力処理例について説明する。図４８及び４９は、操作キー１要素の動作例（その１，２）を説明するブロック図である。図５０は、その入力処理例を示すフローチャートである。
この例で、駆動電源５０５はＣＰＵ３２から入力した形状提示の指令データＤに基づく大きさの駆動電圧Ｖｏを電極５１及び電極５２間に印加する。比較器４５１には閾値電圧Ｖth１が設定され、比較器４５２には閾値電圧Ｖth２が設定されている場合を例に挙げる。
【０３６４】
これらを入力条件にして、図５０に示すフローチャートのステップＳＴ９１でＡ／Ｄドライバ３１に位置検出信号Ｓ１及び押圧検知信号Ｓ２を入力する。図４８に示す触覚可変シート部１９０によれば、形状提示時、要素筋肉部５４が凸状に変化している。この形状変化は、駆動電源５０５がＣＰＵ３２から形状提示の指令データＤを入力し、指令データＤに基づく大きさの駆動電圧Ｖｏを電極５１及び電極５２間に印加することで、要素筋肉部５４が凸状に形状を変えるためである。この状態は、比較器４５１が閾値電圧Ｖth１を越える出力電圧Ｖ０を検出しないので、位置検出信号Ｓ１はロー・レベル＝「０」である。また、比較器４５２も、閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖ０を検出しないので押圧検知信号Ｓ２もロー・レベル＝「０」である。
【０３６５】
そして、ステップＳＴ９２における位置検出とステップＳＴ９５における押圧検知とを並行して処理する。図４９に示す触覚可変シート部１９０によれば、形状提示時であって、操作者の指３０ａ等により、要素筋肉部５４上を押圧され、その要素筋肉部５４が凹状に変化した場合である。しかし、操作者の指３０ａ等が要素筋肉部５４上を押圧しているので、負荷抵抗ＲＬを流れる電流ｉが変化する。例えば、要素筋肉部５４上を押圧されていない状態の電流ｉに比べて減少又は増加する。この電流ｉの変化は負荷抵抗ＲＬの両端の電圧降下によって現れる。
【０３６６】
ステップＳＴ９２における位置検出処理によれば、負荷抵抗ＲＬと電極５２の接続点の出力電圧Ｖ０を監視することで、操作者の指３０ａ等の摺動位置を検知するようなされる。この例では、ステップＳＴ９３で比較器４５１は閾値電圧Ｖth１と出力電圧Ｖ０とを比較して閾値電圧Ｖth１を越える出力電圧Ｖ０を監視する。このとき、比較器４５１が閾値電圧Ｖth１を越える出力電圧Ｖ０を検出した場合に、例えば、ハイ・レベル＝「１」の位置検出信号Ｓ１（位置検出電圧Ｖ１でもよい）がＡ／Ｄドライバ３１へ出力される。Ａ／Ｄドライバ３１は位置検出信号Ｓ１をアナログ・デジタル変換した位置検出情報Ｄ１をＣＰＵ３２に出力する。このような閾値電圧Ｖth１を越える出力電圧Ｖ０が検出された場合は、ステップＳＴ９４に移行して、位置検出情報Ｄ１を図２０に示したような記憶部３５に格納する。
【０３６７】
上述の処理に並行してステップＳＴ９５で実行される押圧検知処理によれば、負荷抵抗ＲＬと電極５２の接続点の出力電圧Ｖ０を監視することで、操作者の指３０ａ等の押圧力を検知するようになされる。この例では、ステップＳＴ９６で比較器４５２は閾値電圧Ｖth２と出力電圧Ｖ０とを比較して、閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖ０を監視する。このとき、要素筋肉部５４上を更に強く押圧されると、当該比較器４５２が閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖ０を検出するようになるので、例えば、ハイ・レベル＝「１」の押圧検知信号Ｓ２（押圧検知電圧Ｖ２でもよい）をＡ／Ｄドライバ３１へ出力する。位置検出電圧Ｖ１と押圧検知電圧Ｖ２とは大きさが異なる（Ｖ１≠Ｖ２）。Ａ／Ｄドライバ３１は、押圧検知信号Ｓ２をアナログ・デジタル変換した押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に出力する。
【０３６８】
上述の例で閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖ０が検出された場合は、ステップＳＴ９７に移行して押圧検知情報Ｄ２をトリガーにして入力を確定する。これにより、ＣＰＵ３２において、位置検出情報Ｄ１及び押圧検知情報Ｄ２から操作者の指３０ａ等の摺動位置及び押圧力Ｆを検知できるようになる。
【０３６９】
このように、第９の実施例としての入力装置９００によれば、操作キー１要素に関して触覚可変シート部１９０、負荷抵抗ＲＬ及び比較回路４５０を備え、触覚可変シート部１９０の電極５２と負荷抵抗ＲＬとの接続点の出力電圧Ｖ０を比較回路４５０によって監視するようになされる。操作キーが例えば２０個存在する場合は、上述の出力電圧Ｖ０を監視する回路を２０個具備するようにすればよい。
【０３７０】
従って、入力検出部４５の機能を触覚可変シート部１９０の要素筋肉部５４（導電ラバー１８２）及び、比較回路４５０によって構築できるので、第５の実施例〜第８の実施例で入力検出部４５の構成していた抵抗膜方式のタッチパネルや、静電容量方式のタッチパネルを省略できるようになる。比較回路４５０は表示画面上に配置することなく、当該表示画面から外れた回路基板上に配置でき、入力検出部４５の設計制約を緩和できるようになった。
【０３７１】
しかも、従来方式に比べて表示画面上で触覚を通した凹凸形状表現を行うことができ、かつ、操作キー画面のアプリケーションの状態によって、その表現する場所を変えることができるので、ユーザは今までのキーボードや、実存世界の凹凸形状を有する物質に接触して得ているような触覚情報（簡単な凹凸や、服の肌さわりなど）を、本発明の操作平面から得ることが可能となり、操作性を飛躍的に向上できるようになった。
【実施例１０】
【０３７２】
図５１Ａ〜Ｃは、第１０の実施例としての携帯電話機１１０の構成例を示す斜視図及び断面図である。 図５１Ａに示す携帯電話機１１０によれば、第６の実施例で説明した触覚シート装置１６０を応用した滑り止めシート１６０’を備えている。滑り止めシート１６０’は、例えば、携帯電話機１１０で操作者が把持する側面部位に取り巻くように設けられる。
【０３７３】
図５１Ｂに示す携帯電話機１１０は筐体１１１を有しており、この筐体１１１を取り巻くように、例えば、電極５２、筋肉シート部５４’及び電極５１が積層されている。図３５に示した駆動例を参照すると、上位のＣＰＵ３２から駆動電源５５’への形状提示を実行する形状提示命令が無い（オフ）の場合である。この場合は、筐体１１１の側面周囲に凹凸形状の変化が見られない。従来方式の携帯電話機の側面周囲の状態と何ら変わりがない。
【０３７４】
図５１Ｃに示す携帯電話機１１０によれば、上位のＣＰＵ３２から駆動電源５５’への形状提示命令が有った（オン）場合である。この場合は、筐体１１１の側面周囲に凹凸形状が出現する。この例で、操作者が把持する携帯電話機１１０の筐体側面部分が波形に凹凸形状に変化するようになる。把持部分だけを凹凸形状に変化させるための制御は、第９の実施例で説明した制御方法を採ればよい。これにより、従来方式の携帯電話機の側面周囲の状態に比べて、グリップ感を与えるようになる。
【実施例１１】
【０３７５】
図５２Ａ〜Ｃは、第１１の実施例としての点字可変シート装置２２０の構成例を示す斜視図及び断面図である。図５２Ａに示す点字可変シート装置２２０によれば、第８の実施例で説明した触覚シート装置１８０を応用した点字可変シート１８０’を備えている。点字可変シート１８０’は、例えば、点字可変シート装置２２０で操作者が手で触れる操作画面上に設けられる。図中、破線に示す円柱形状は要素点字を成し、図示しない円形状の電極５１の形状を反映して筋肉シート部５４’が凸状に盛り上がった部分である。
【０３７６】
図５２Ｂに示す点字可変シート装置２２０は表示部２９上に入力検出部４５及び点字可変シート１８０’を順に積層して構成される。例えば、点字可変シート１８０’は、配線パターン群５７を有したベースフィルム１８１と、このベースフィルム１８１上に接着された筋肉シート部５４’と、この筋肉シート部５４’の裏面側に設けられた電極５１と、電極５１上にフィルム部１８６とが積層されて構成される。なお、表示部２９及び入力検出部４５は省略してもよい。
【０３７７】
この例でも、図３５に示した駆動例を参照すると、上位のＣＰＵ３２から駆動電源５５’には、要素点字の形状提示を実行する形状提示命令が供給される。この例では形状提示命令が無い（オフ）の場合である。この場合は、操作者が手で触れる操作画面上には凹凸形状の変化が見られない。
【０３７８】
図５２Ｃに示す点字可変シート装置２２０によれば、上位のＣＰＵ３２から駆動電源５５’への形状提示命令が有った（オン）場合である。この場合は、操作者が手で触れる操作画面上に凹凸形状が出現する。この例で、操作者が手で触れる点字可変シート装置２２０の筐体側面部分が円柱突起（凸）状に変化するようになる。点字ブロックを構成する凸部分を凸形状に変化させるための点字出現制御は、第９の実施例で説明した制御方法を採ればよい。これにより、従来方式の固定式の点字ブロックに比べて、点字ブロックを制御情報に基づいて可変して出現させる点字対話可能な点字可変シート装置２２０を提供できるようになった。
【０３７９】
上述した第１〜第１１の実施例では、触覚シート手段に関して各々個別の機能について説明したがこれらに限られることはなく、各々個別の機能を有する触覚シート手段を組み合わせて使用してもよい。例えば、触覚表現部が所定の大きさの開孔径を有してベース部材１の所定の位置に開孔された触覚提示用の要素開孔部ｐ１〜ｐ２５を成し、媒体供給部が要素開孔部ｐ１〜ｐ２５に空気を送風し、又は、当該要素開孔部ｐ１〜ｐ２５から空気を吸い込む空調部３を有する第１の触覚シート手段と、触覚表現部が所定の大きさを有してベース部材１１の所定の位置に配設された触覚提示用の要素袋部ｑ１〜ｑ２５を成し、媒体供給部が要素袋部ｑ１〜ｑ２５に空気を送風する送風部を有する第２の触覚シート手段と、触覚表現部には、所定の大きさの電極５１，５２を有して絶縁性かつ透明性の部材の所定の位置に配設された触覚提示用の導電性の要素筋肉部Ｅ１〜Ｅ２５や導電ラバー１８２等が使用され、媒体供給部が要素筋肉部Ｅ１〜Ｅ２５や導電ラバー１８２等の電極５１，５２に駆動電圧Ｖｏを供給する駆動電源５５’を有する第３の触覚シート手段とを組み合わせる等である。
【産業上の利用可能性】
【０３８０】
この発明は、アイコン画面に触れると触覚を提示する触覚入力機能を備えたデジタルカメラや、ビデオカメラ、携帯電話機、携帯端末装置、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ（以下パソコンという）、ノート型のパソコン、点字ブロック装置、現金自動受け払い機等の電子機器に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０３８１】
１，１１，１０１・・・ベース部材、２・・・流路パネル、３・・・空調部（媒体供給部）、５・・・フィルム部、１３・・・マイクロフォン、１５・・・制御部、１６・・・アンテナ、１８・・・受信部、２１・・・受信部、２２・・・送信部、２３・・・アンテナ共用器、２６・・・画像処理部、２９・・・表示部、３１・・・Ａ／Ｄドライバ、３２・・・ＣＰＵ（制御部）、３３・・・電源ユニット、３４・・・カメラ、３５・・・記憶部、３６ａ・・・スピーカー、３６ｂ・・・アクチュエータ機能付きのスピーカー、３７・・メモリ部、４４・・・映像＆音声処理部、４５・・・入力検出部、５１，５２・・・電極、５３・・・絶縁性かつ透明性の部材、５４・・・要素筋肉部、５５，５５’，５０５・・・駆動電源、５７，５８・・・配線パターン群、１００，１５０，１５１，１５２，１５３，２００・・・触覚シート装置、１０３・・・触覚シート部、２２０・・・点字可変シート装置（電子機器）、３００，４００，５００，７００，８００，９００・・・入力装置、１１０，６００，７１０・・・携帯電話機（電子機器）
【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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【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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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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