(57)【要約】  スクリーンに接続された少なくとも1つの電気機械的励振器を介して感覚応答をユーザに与えるよう構成されたタッチセンスデータエントリスクリーンに類するものを製造する方法であって、前記データエントリスクリーン、及び少なくとも１つの励振器を含む機械的及び電気機械的に接続されたシステムを分析するステップと、人間のタッチに応答して、低い周波数で、前記スクリーンの必要な変位及び加速度を提供するために、前記接続されたシステムのパラメータの値を選択するステップと、を有する方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに接続された少なくとも1つの電気機械的励振器を介して感覚応答をユーザに与えるよう構成されたタッチセンスデータエントリスクリーンに類するものを製造する方法であって、
前記タッチセンスデータエントリスクリーンを弾性的にサスペンションにマウントするステップと、
前記データエントリスクリーン、サスペンション、及び少なくとも１つの励振器を含む機械的及び電気機械的に接続されたシステムを分析するステップと、
人間のタッチに応答して、低い周波数で、前記スクリーンの必要な変位及び加速度を提供するために、前記接続されたシステムのパラメータの値を選択するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記値を選択するステップは、前記接続されたシステムの電気的な効率を向上させるステップ、を有する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記値を選択するステップは、前記接続されたシステムの機械的設置面積を減少させるステップ、を有する請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２００mmのサイズを有するスクリーンに適用される、請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記スクリーンは、少なくとも２００ｇの質量を有する、請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記必要なスクリーンの加速度が５ないし５０ｍ／ｓ２の範囲である、請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記加速度は、２０ｍ／ｓ２のオーダである、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記分析は、前記弾性的にマウントされたスクリーンの共振の分析を含む、請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記分析は、前記又は各励振器の共振の分析を含む、請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記分析は、スクリーン表面及び励振器の両者の接続の共振の分析を含む、請求項１ないし９のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
面外の動きに前記スクリーンを付勢するために前記又は各励振器を接続するステップ、を有する請求項１ないし１０のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
面内の動きに前記スクリーンを付勢するために前記又は各励振器を接続するステップ、を有する請求項１ないし１１のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
揺れる変位に前記スクリーンを付勢するために前記又は各励振器を接続するステップ、を有する請求項１ないし１２のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
磁気的に分極した、又は圧電性に類する、前記又は各励振器を選択するステップ、を有する請求項１ないし１３のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
複数の励振器が協働する形で動作するよう構成するステップ、を有する請求項１ないし１４のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
ユーザに対して追加的な情報を提供するために、前記又は各励振器に複合的な感覚信号を提供するステップ、を有する請求項１ないし１５のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
感覚信号を前記又は各励振器に与えるために、スイッチング増幅器を利用するステップ、を有する請求項１ないし１６のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
ローパスフィルタを通過させた波形の形の信号を出力するために、前記スイッチング増幅器を構成するステップ、を有する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記波形は、少なくとも方形波に類似である、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のうちいずれか１項記載の方法によって製造された、ユーザに対して感覚応答を持つタッチスクリーン装置。
【請求項２１】
音響信号を生じさせるための装置を有する、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
屈曲波ラウドスピーカを有する、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
電子的ディスプレイを有する、請求項２０ないし２２のうちいずれか１項記載の装置。
【請求項２４】
前記又は各励振器に感覚信号を与えるためのスイッチング増幅器を有する、請求項２０ないし２３のうちいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンススクリーン又はパネルを有するタッチセンスデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１ないし４には、タッチした場合に、ユーザに対する感覚フィードバックを与えるタッチ操作の装置を開示している。特許文献１は、感覚フィードバックを提供するためにアクチュエータが付勢されるとＣＲＴに動きを伝える。特許文献２は、圧電素子に電圧が加えられ、ユーザの指に反作用の力を与える。特許文献３は、指又はポインタによってスクリーンをタッチすると、感覚フィードバックユニットが機械的な振動を生成し、ユーザによって感知される。機械的な振動の振幅、振動周波数、及びパルス長が制御され、パルス幅は、知覚され得るよう十分に長く、しかしながら、次のキータッチの前に終わるよう十分に短い。特許文献４には、ボタンクリックをシミュレートするために、過渡的スパイク（transient  spike）の形式のパルスを提供する第２の変換器を有する。
【０００３】
Immersion  Corporationによる国際公開公報２００８／０４５６９４号は、ケース及びサスペンションによってこのケースと接続されているタッチスクリーンを有する感覚効果デバイスを開示している。このサスペンションは、アクチュエータが第１の振動を第１の周波数で生成したときに、この第１の振動が実質的にケースから隔離され、かつ、タッチスクリーンに適用され、機械的ボタンをシミュレートするように調節される。更に、アクチュエータが第2の振動を第2の周波数で生成したときに、この第2の振動は、振動する警報を形成するように実質的にケースを通過する。他のタッチセンスデバイスは、以下の文献に記載されている。米国特許公開公報２００１／００６００６号,  米国特許公開公報２００７／０８０９５１号,  米国特許公開公報２００９／１８１７２４号,  米国特許公開公報２００７／０８０９５１号,  米国特許公開公報２００９／１８１７２４号,  国際公開公報２００８／１５１８６３号,  米国特許公開公報２００９／１８９８７３号,  米国特許公開公報２００９／２６７８９２号,  米国特許公開公報２００８／１００５６８号,  米国特許公開公報２００７／０２４５９３号，国際公開公報２００９／０７４８２６号，日本国特開２００９−２４５１０５号、米国特許公開公報２００７／２３６４５０号。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許４，８８５，５６５号明細書
【特許文献２】米国特許５，６３８，０６０号明細書
【特許文献３】米国特許５，９７７，８６７号明細書
【特許文献４】米国特許公開公報２００２／００７５１３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本方法の目的は、改良されたタッチセンススクリーン又はパネルを有するタッチセンスデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、スクリーンに接続された少なくとも1つの電気機械的励振器を介して感覚応答をユーザに与えるよう構成されたタッチセンスデータエントリスクリーンに類するものを製造する方法であって、前記タッチセンスデータエントリスクリーンを弾性的にサスペンションにマウントするステップと、前記データエントリスクリーン、サスペンション、及び少なくとも１つの励振器を含む機械的及び電気機械的に接続されたシステムを分析するステップと、人間のタッチに応答して、低い周波数で、前記スクリーンの必要な変位（displacement）及び加速度（acceleration）を提供するために、前記接続されたシステムのパラメータの値を選択するステップと、を有する方法が提供される。
【０００７】
この分析は、前記又は各励振器の共振を分析することが含まれる。各々の励振器は、同じ又は異なる共振を有する。この分析は、弾性的に宙に浮いたスクリーンの共振を分析するステップを有する。
【０００８】
弾性的にマウントされたスクリーン及び励振器の結合された共振も、この分析に含めてもよい。
【０００９】
本発明は、明細書において図面を参照しながら例示として説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】タッチセンス装置の平面図である。
【図１ｂ】図１ａのタッチセンスデバイスの断面図である。
【図２】ダンピングゼロ及び多少のダンピングをそれぞれが持つ発泡状のプラスチックサスペンションにマウントされた図１のスクリーンに対して周波数を異ならせた場合の加速度の振幅のシミュレーションを示す図である。
【図３】設置された（grounded）励振器、慣性励振器（inertial  exciter）、及び調整された（tuned）慣性励振器のそれぞれによって、ドライブされた、図１のスクリーンに対して、周波数を異ならせた場合の加速度の振幅のシミュレーションを示す図である。
【図４】図１のスクリーンに対して、周波数を異ならせた場合の加速度の振幅のシミュレーションと、音響ＳＰＬ計測から得られた振幅を示す図である。
【図５】システムのコンポーネントを示すブロック図である。
【図６】図１に示されたデバイスのパラメータを選択するための方法ステップのフローチャートである。
【図７】システムの機械的応答のシミュレーションのための回路図である。
【図８】図７の回路における様々なコンポーネントの信号を、共振（１００Ｈｚ）の近くでの時間に対する出力をプロットした図である。
【図９】共振の近くでの、パルス列の幅を変化させたデバイスのシミュレートされた機械的応答の変化を示す図である。
【図１０】周波数を変化させた場合のデバイスの機械的応答のシミュレーションの変化を示す図である。
【図１１】ダンピング抵抗を変化させた場合の機械的応答のシミュレーションの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本方法は、タッチ表面の加速度及び変位に関する、タッチ表面の出力応答の識別を含む。分析に含まれるパラメータは、少なくとも1つ以上の励振器の電気的及び機械的プロパティ、前記又は各ドライブ増幅器の効率性及び電子的プロパティ、及び、所望の感覚出力のための電気的ドライブ信号のコーディング及び形状から選択される。
【００１２】
全体的なボディの共振システムとしてスクリーンを分析に含めることによって、スクリーン表面の機械的プロパティも、整合させる（matched）。ここにおいて、Qファクタ、移動質量（moving  mass）、及びスクリーンのコンプライアンスが励振器の電気的及び機械的の両方に対する機械的整合に含まれる。換言すれば、この分析は、表面がサポートされた共振を採用することである。値の選択には、接続されたシステムの、電気的効率（electrical  efficiency）及び／又は機械的設置面積（mechanical  footprint）を向上させることが含まれる。特に、結果として生しる厚さが含まれてもよい。値の選択には、スクリーンのパラメータ（サイズ、材料、重量が含まれるが、これらに限定されない）、励振器のパラメータ（サイズ、高さ、内部共振が含まれるが、これらに限定されない）、及びいかなるスクリーンサスペンションのパラメータ（材料、及びスクリーンにおける位置を含むが、これらに限定されない）の一部又は全部が含まれてもよい。
【００１３】
スクリーンは、少なくとも２００ｍｍのサイズを有し、及び/又は、重量として少なくとも２００グラムを有する。例えば、スクリーンは、ネットブック又はこれに類似のデバイスに適していてもよい。スクリーンは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン及びタッチスクリーンを有してもよい。ＬＣＤスクリーン及びタッチスクリーンは、同じ広がりを持ち得る。
【００１４】
要求されるスクリーンの加速度（アクセラレーション）は、５から５０ｍ／ｓ２の範囲で、そして、１５ｍ／ｓｅｃよりは大きく、略２０ｍ／ｓ２のオーダである。
【００１５】
前記又は各励振器は、スクリーンを面外（out-of-plane）での動き及び／又は面内（in-plane）での動き及び／又は前後左右に揺れる（rocking）変位（displacement）として付勢するために、スクリーンに接続されてもよい。面外での動きに対して、スクリーンは、ピストン状（pistonically）に動作し得る。前記又は各励振器は、慣性電磁的励振器（inertial  electromagnetic  exciter）であってもよい。このような励振器は、当技術分野において知られており、例えば、出願人に帰属している国際公開公報９７／０９８５９号,  国際公開公報９８／３４３２０号及び  国際公開公報９９／１３６８４号に開示されており、引用により、本明細書に組み込まれる。あるいは、少なくとも１つの励振器は、圧電トランスデューサ、磁わい励振器、又は曲げ又は捻れトランスデューサ（例えば、国際公開公報００／１３４６４号に記載されているようなタイプ）であってもよい。複数の励振器（異なるタイプであり得る）は、協調した形で動作するよう選択されてもよい。
【００１６】
感覚信号（haptic  signal）は、ユーザに対して、ボタンクリックの感覚を提供してもよい。あるいは、（変位及び／又は加速度に関して）複合的な感覚信号が生成され、ユーザに対して追加的な情報を提供してもよい。感覚応答信号は、ユーザのアクションやジェスチャに関連してもよい。あるいは、又はこれらに加えて、感覚信号は、ディスプレイのアクションやリアクションに関するレスポンスに関連してもよい。感覚信号を前記又は各励振器に与えるためにスイッチング増幅器が用いられてもよい。そして、ローパスフィルタを通過した波形の形での信号を出力してもよい。この増幅器により出力される波形は、少なくとの方形波に近似したものであってもよい。
【００１７】
本発明のその他の側面によれば、感覚応答をユーザに与える、いかなるクレームの方法によって作られたタッチスクリーン装置も提供され得る。
【００１８】
本装置は、音響信号を生成する手段を有してもよい。例えば、国際公開公報００／０２４１７号（引用により本明細書に組み込まれる。）に記載された屈曲波ラウドスピーカが挙げられる。この文献は、ラウドスピーカとビジュアルディスプレイデバイスの複合体を開示しており、透明な屈曲波スピーカを有し、フロントディスプレイスクリーンから小さな空気のレイヤを隔てて、設置されている。あるいは、ラウドスピーカの機能性は、タッチスクリーン自体の適切な励振に包含されてもよい。この点については国際公開公報９７／０９８４２号に記載されている（引用により本明細書に組み込まれる）。このような音響信号は、音響出力を生成し、これは、感覚信号、ユーザアクション及び／又は装置応答との間で有利な関係を強化する。
【００１９】
この装置は、電子的ディスプレイ（例えばＬＣＤ）を有してもよい。この装置は、感覚信号を前記又は各励振器に供給するためにスイッチング増幅器を有してもよい。
【実施例】
【００２０】
［詳細な説明］
図１ａ及び１ｂは、ノートブック及びその他の類似のサイズの応用に適したタッチセンスデバイスを示している。ノートブックは、ラップトップのタイプのコンピュータであり、大きなラップトップと比較して、小さくかつ軽く、制限された仕様と処理パワーを持つ。ノートブックは、一般的にウエッブベースアクセスあるいはインターネットアプリケーションに、非常に適している。しかしながら、複合的な又はリソースを集中させるアプリケーションを実行するためには、適切でない場合が多い。このようなデバイスは、通常、対角線で８ないし１０インチの長方形のタッチセンススクリーンを備えている。同様のサイズのセンシティブスクリーンは、他の応用にも見ることができる。例えば、コピー機のスクリーンである。これらの分野において、デバイスは、振動デバイスを含む電磁気的励振器によりドライブされる。振動デバイスとしては、携帯電話に利用される重りを付けたスプリングタイプ、又は、偏心ウエイトと回転シャフトのタイプが挙げられる。すなわち、従来技術のデバイスは、通常、小さなモータの励振器を用いている。これらの知られているタイプは、不利な点が存在する。例えば、不十分な加速度、遅いレスポンスタイム、低効率であり、かつ、より複合的な変調された感覚信号を、ユーザの知覚の感覚に適切に変換することができない。
【００２１】
図１ａ及び図１ｂに示すように、デバイスは、タッチセンシティブなデータエントリスクリーン５を有し、これは、ＬＣＤパネル１２と、同一の広がりを持つタッチスクリーン１４を含む。ユーザは、図示するように、パネル形式のタッチスクリーンを指、又は、スタイラス９によって触る。このＬＣＤスクリーン１２は、弾力のある発泡状のプラスチックサスペンション６を用いて、接地されたフレーム３にマウントされる。プラスチックサスペンション６は、スクリーン５の周辺部に延在する。ロープロファイルの電気力学的な励振器１３が、フレーム３に各コーナーに１つずつマウントされる。そして、カプラ８によってＬＣＤスクリーンの裏に接続され、ＬＣＤスクリーンに共振屈曲波刺激を付勢する。したがって、これらの励振器は、固定されて（grounded）いるが、慣性励振器（すなわちフレームにはマウントされない）も用いられ、あるいは、慣性及び固定された励振器のコンビネーションが用いられる。励振（excitation）は、例えば、触感覚（haptic  sensation）を生み出す。すなわち、タッチセンスデバイスにタッチしているユーザに対する力のフィードバックである。ユーザの指先により、矢印２で示すように、その表面１０がタッチされた場合、この励振器１３は、変調された、又は、一時的なスパイク信号をパネルに与える。そして、ボタン又はキークリックをシミュレートするために、対向するフィードバック力を、矢印４で示すように指先に与える。この励振器は、ブロードバンドの音響オペレーションにデザインされた、販売されているユニットである。感覚の応用の、より狭いバンド幅の要求によって、よりパワフルなユニットが開発されるものと予測される。
【００２２】
図示するように追加的なトランスデューサ１５も、スクリーン５の裏又は内部にマウントされており、屈曲波エネルギーをスクリーン５に与え、音響的出力を生成する。このトランスデューサは、慣性を持ち、オプションとして含まれ、国際公開公報９７／０９８４２号または、国際公開公報０１／５４４５０号に記載されているようなものであってもよい。国際公開公報９７／０９８４２号の記載によれば、励振器は、パネルの中央にマウントされ、スクリーンにおいて、最適に屈曲波振動をドライブする。
【００２３】
図２ないし図４は、９インチＬＣＤスクリーンを備えるテストベッドデバイスに基づいた、シミュレーション及び実験の一部の結果を示している。システムをモデリングするために、ＬＣＤスクリーンの質量は１８３ｇであり、見積もられた６４ｇが、タッチスクリーンに加えられ、トータルのスクリーンの質量は、約２５０ｇとなっている。タッチスクリーンの材料は、１ｍｍのガラスであり、ＬＣＤスクリーンと同じエリアに設定されている。励振器は、４オームの電磁的デバイスであり、２５ｍｍの直径のボイスコイルを有し、ロープロファイルのデザイン（厚さは、６ミリ未満）である。
【００２４】
最初に、マウンティングサスペンションのコンプライアンス上で共振するトータルのスクリーンの質量のターゲット共振周波数は、１００Ｈｚに設定され、発泡体の固さは、スクリーン質量２５０ｇで所望の１００Ｈｚ共振を与えるよう選定された。この固さは、要求された共振周波数を与えるように適宜選定されたが、データベースでチェックを行い、その値は、通常の発泡体の特徴の範囲内である点に留意すべきである。
【００２５】
図２は、励振器に対する１Ｗ（２Ｖ）シヌソイド入力に応答して、スクリーン（ＬＣＤ及びタッチスクリーン）の周波数に対するシミュレートされた加速度の変化を示す。一方のシミュレーション（ライン２２）は、ダンピングゼロのサスペンションを用いている。そして、他方の（ライン２４）は、より現実的なダンピングの値によるものである。両ケースとも、励振器のマグネットカップはフレームにグランドされている（すなわち固定されている）。そして、１００Ｈｚにおいて目標の加速度２０ｍ／ｓ２が達成された。
【００２６】
図３は、固定された励振器（ライン３２）及び慣性モード（ライン３４）（すなわち、マグネットカップが拘束するフレームに設置されていない場合）を用いた結果を検討したシミュレーションの結果を示している。図示するように、慣性モードのときは、励振器のサスペンションの磁石の共振が５７Ｈｚで発生した。第３のラインは、励振器のサスペンションの選択の結果をプロットしたものである。これにより、励振器の共振を１００Ｈｚに対応させた。図２に示すように、慣性の構成に励振器をマウントすることは、スクリーンの加速度を増加させる。励振器の共振をパネルの共振と関連させるよう調整することにより、これは更に増強される。図４は、計測された結果（ライン４４）と、図２及び図３の結果を用いたシミュレーション結果（ライン４２）との比較を示す。測定において、発泡体ストリップを介してパネルの周囲のＭＤＦボードにマウントされたＬＣＤパネル（ＬＣＤスクリーン及びタッチスクリーン）を持つ単純なテストベッドモックアップが作成され、固定されたポジションから生成される音圧レベル（SPL：sound  pressure  level）は、その加速度に比例する。所定の入力に対するポジションの領域及びＳＰＬを（所定の距離からの測定によって）知ることにより、そのポジションにおいて必要な加速度を得ることができる。図４に示すように、シミュレートされたシステムと測定されたシステムは、ほぼ一致している。
【００２７】
ＳＰＬの測定は、通常の部屋で行われた（すなわち、無響室ではない）。したがって、主に２５０Ｈｚ以下のノイズの影響が存在する。また、室内での反射及び／又は、定常波の相互作用が、ＳＰＬ測定データに対し存在する。
【００２８】
上述のように、測定及びシミュレーションのコンビネーションにより、典型的な９インチＬＣＤディスプレイパネルに対して、２０ｍ／ｓ２の加速度を得ることが可能であることが判明した。
【００２９】
図５は、システムの構成のブロック図を示している。スクリーンへの接触は、１つ以上のセンサ１７によって、検出及び／又はトラッキングされる。センサ１７は、測定値をプロセッサ２０に与え、接触の情報が取得される。例えば、位置、又はその他の特徴が取得される。この点に関しては、出願人に帰属する国際公開公報０１／４８６８４号,  国際公開公報０３／００５２９２号及び国際公開公報０４／０５３７８１号に開示されている。これらの国際特許出願については、引用により本明細書に組み込まれる。あるいは、このような接触を記録し検知するために、静電的、又は抵抗による方法を含む他の既知の方法が用いられてもよい。接触の位置を用いることにより、信号ジェネレータ／増幅器２１は、励振器１３に信号を提供する。そして、タッチスクリーン１４において共振を与える。
【００３０】
図６は、システムパラメータを選択するための方法ステップをまとめたものである。これは、デバイスが所望の出力を出すために用いられる。ステップＳ１００で、触感覚を生み出すパネルが励振されるべき所望の共振周波数と、この周波数での所望のパネル加速度とが設定される。ステップＳ１０２において、パネル（すなわち、上述のようなＬＣＤスクリーン及びタッチパネル）の質量が（たとえば、パネル材質、及びサイズに基づいて）特定される。ステップＳ１０４において、励振器がパネルの共振を付勢する。特に共振周波数が選定される。上述の実施例において、平均的なロープロファイルの励振器が選択される。必要に応じて、内部励振の共振が所望の共振周波数に整合させられる。また、更なる最適化及び向上として、励振器のマウント及びそのサスペンション剛性の調整当が行われる。
【００３１】
最後に、ステップＳ１０６において、このシステムの他のパラメータの知識に基づいて、所望の共振を達成するために、パネルの材料及び位置を含むサスペンションパラメータが選択される。図６において、パネル、励振器、及びサスペンションのパラメータの全ては、最適な結果を得るために考慮される。これは、複合的な電気的に接続されたシステムであり、システムの複数の要素全体が、パフォーマンスを最適化するために考慮される。この結合されたシステムのある追加的なパラメータのうち、考慮されなければならないものとしては、結合されたシステムの電気的効率（例えば、システムが動作する場合のバッテリー寿命の増加）、及び、結合されたシステムの機械的に占める面積である。しかしながら、これは、パラメータのサブセットの適切な選定であってもよい。例えば、あるパラメータが固定された場合、必ずしも最適な解決ではなくても、有用である。
【００３２】
図７から図１２は、励振器のうちの１つのための電気的パラメータの選択を示している。図７は、共振（例えば１００Ｈｚ）に近いシステムの機械的応答のシミュレーションの詳細な回路図を示している。励振器のパラメータは、図の右側の部分にモデル化されている。励振器の質量は、インダクタンスＬ１として、励振器のダンピングは抵抗Ｒ２として示されている。この励振器は、オープンドレイン・シングルエンド・エキサイタ（励振器）である。回路の左側の部分は、増幅器であり、ＭＯＳ・ＦＥＴ（Ｔ３）を介して励振器と接続されている。したがって、増幅器は、スイッチング増幅器であり、スイッチオフされる。したがって、ソースとドレインとの間の電導を阻止し、励振器の電気的効率を向上させる。
【００３３】
この回路は、自動キャリブレーションとして用いることができ、入力デバイスとして、ドライビング励振器を用いることによって、共振の近傍でドライブ周波数を見つけることができる。ＭＯＳ・ＦＥＴドライブトランジスタがオフされるという事実は、パネルの変位（displacement）をモニタすることを容易にする。（これは、プッシュプルＨブリッジドライブでも可能である。なぜなら、ドライビングパルスを適用した後に、ＭＯＳ・ＦＥＴをオフすることができるからである。）自動キャリブレーションを行うモチベーションは、典型的な支持発泡体の機械的性質の大きな温度ドリフトを軽減させることである。
【００３４】
図８は、図７の回路の様々なコンポーネントにおける異なる信号を示している。図の上部に示すように、入力トリガパルスがＶＧ１に適用される。これは、１０ｍｓの長さと５Ｖの電圧を有する。第３の図に示されるように、方形波パルス列がオープンドレインＭＯＳ・ＦＥＴに適用される（Ｔ３  ＩＲＦＺ４４のラベルが付されている）。このパルス列は、入力パルス幅１００ｍｓで、略４．５Ｖである。励振器の機械回路（これは励振器の類自体である）の出力は、図の下部に示されている（ＶＭ３）。これは、方形波パルス列を変形させたものである。これらの信号は、結果として、キャパシタＣ（Ｃ  １９２１）電圧応答（ＶＭ１）となる。キャパシタは、励振器により提供される変位と等価である。
【００３５】
図示するように、増幅器は、ムービングコイルエキサイタ及びそれに付随するドライブされているスクリーンの質量である、移動質量（Ｌ１  ２７５ｍ）、電気的抵抗（Ｒ２）及びインダクタンス（Ｃ  １９２１）と協働して動作する。このようにして、図８の第３のグラフに示される、近似的な方形波の出力は、ローパスフィルタを通過した波形又はよりサイン波に近い形状に変換され、図８の第２のグラフに示されるように、触感覚に適したものとなる。したがって、効率の低いクラスＢ又はクラスＡ／Ｂリニア増幅器は必要ない。オーディオタイプのリニア増幅器と比較して、より高いシステム効率を達成し得る。
【００３６】
出力は、１００ｍｓの短い間隔であり、パルス的な信号を形成し、ユーザの指先にボタンクリック感覚を提供する。感覚パルスを生成するために用いられる信号の内容を形成する方法の範囲は広い。例えば、ユーザの指によってなされるタッチアクションとしては、スイープ、ピンチ、エクスパンション、プッシュ、タップなどのジェスチャが含まれる。この感覚信号は、これらのタッチアクションの各々に整合（match）し得る。このような、整合した信号は、より複雑になり得る（例えば、プッシュのコンビネーションは、変位及び／又は加速度の多様性が存在する）。このような、より複合的な信号は、入力パルス列の幅、方形波パルス列の周波数、及び／又は、励振器からの距離を変化させることにより、提供することができる。
【００３７】
図９は、ＶＭ１に関して、入力パルス列の幅を変化させることによる、出力の様子を示したグラフである。最上段の図（ＶＭ１［１］）は、入力の幅を略５５ｍｓに設定している。最下段の図（ＶＭ１［６］）は、入力の幅を略１４５ｍｓに設定している。それ以外の図は、これらの値の中間の値を設定したグラフである。
【００３８】
図１０は、ＶＭ１に関して、方形波のパルス列の周波数を変化させたことによる、出力の様子を示したグラフである。最上段の図（ＶＭ１［１］）は、周波数を３５０Ｈｚにしたものであり、最下段の図は（ＶＭ１［６］）は、周波数を３５Ｈｚにしたものである。その他のグラフは、これらの中間の値を設定したグラフである。周波数１００Ｈｚは４番目のグラフ（ＶＭ１［４］）に示されている。
【００３９】
図１１は、ＶＭ１に関して、励振器の内部抵抗（図７のＲ２）を変化させた場合、出力がどのように変わるかを示したグラフである。最上段の図（ＶＭ１［１］）は、抵抗が１０オームであり、最下段の図（ＶＭ１［６］）は、抵抗が１０オームである場合を示している。その他のグラフは、これらの中間の値を設定したグラフである。
【００４０】
当業者であれば、多くの他の有用な代替の方法が考えつくはずである。本発明は、記載された実施例に限定されるものではないことを理解すべきである。そして、本明細書に添付の請求項の精神及び技術的範囲にあることが当業者に明らかである修正を含むと理解すべきである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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【国際調査報告】
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