JP2008516348A - タッチ式入力装置におけるボタンおよびスクロール動作シミュレーション用の触覚フィードバック - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平面型タッチ制御装置は、コンピュータへの入力部に用いられ、触覚フィードバックは、入力部に対して与えられる。タッチ制御装置は、タッチ面上に接触したユーザの位置に基づいて、コンピュータに関連付けられた処理部に位置信号を入力する平面タッチ面を有するタッチ式入力装置を含む。コンピュータは、少なくとも部分的に位置信号に基づいて、表示されたグラフィック環境内でのカーソルまたは画像を位置付けあるいは変更することができ、または異なる機能を実行することができる。1つ以上のアクチュエータはまた、タッチ式入力装置に接続され、タッチ面を介してユーザに触覚による感覚を与えるために力を出力する。
【選択図】図10
Description
12 ディスプレイ装置
14 キーボード
16 タッチパッド
42 圧電アクチュエータ
52 バネ
100 アクチュエータ
102,104 構造要素
106,108 バイアス要素
110,112 ポール部
114a,114b コイル
Claims (93)
- コンピュータに信号を入力し、タッチ制御のユーザに力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置において、
前記タッチ制御は、
前記ユーザが接触するタッチ面上の位置に基づき前記コンピュータの処理部に位置信号を入力するために操作可能なタッチ面を含むタッチ式入力装置と、
前記タッチ式入力装置に接続された少なくとも1つのアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記タッチ面に接触している前記ユーザに触覚による感覚を与えるために前記タッチ式入力装置に、単一不連続波形に基づいた前記力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記単一不連続波形は、ボタン押下またはボタン解除の1つと関連する、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記ボタン押下または前記ボタン解除の他方に関連する第2の単一連続波形によりタッチスクリーンを動かすことを、さらに備える、請求項2に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 最初の第2の単一連続波形は、互いに異なる、請求項3に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 最初の第2の単一連続波形は、実質的に互いに同一である、請求項3に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記単一不連続波形は、対称形である、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記単一不連続波形は、非対称形である、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記タッチ面は、タッチスクリーンである、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記タッチ面は、タッチパッドである、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記接触は、オペレータの身体部分によって生じる、請求項1に記載の触覚フィードバック制御装置。
- 前記接触は、オペレータによって操作されるスタイラスペンによって生じる、請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 請求項1に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置において、
前記アクチュエータは、
第1の要素に装着可能な取付け構造を有する第1の構造要素と、
第2の要素に装着可能な取付け構造を有する第2の構造要素と、
前記第1の構造要素を前記第2の構造要素に接続している第1のバイアス要素と、
前記第1の構造要素によって設けられた、第1のポール部を含む第1の磁気装置と、
前記第2の構造要素によって設けられた、第2のポール部を含む第2の磁気装置と、
前記第1のポール部および前記第2のポール部のうち少なくとも1つに配された第1のコイルと、
を備え、
前記第1のバイアス要素は、
電流が前記第1のコイルに流れ、前記第1のコイルに流れた電流により触覚効果が前記第2の要素と第1の要素との間に生成される場合に、前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第2の磁気装置は、少なくとも1つの前記第1のポール部および前記第2のポール部の近辺に配置された第2のコイルを含む、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 電流が前記第1のコイルに流れる場合に、
前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される第2のバイアス要素を、さらに備える、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第1のバイアス要素は、バネからなる、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、エラストマー要素からなる、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、発泡体材料からなる、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1の構造要素および第2の構造要素と前記第1のバイアス要素は、同じ材料から全て形成され、
前記第1のバイアス要素は、前記第1の構造要素および前記第2の構造要素より薄く形成されることで、振動時に自在に変形する、請求項12に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - コンピュータに信号を入力し、タッチ制御のユーザに力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置において、
前記タッチ制御は、
前記ユーザが接触するタッチ面上の位置に基づき前記コンピュータの処理部に位置信号を入力するために操作可能なタッチ面を含むタッチ式入力装置と、
前記位置は、グラフィックオブジェクトも表示されているディスプレイスクリーン上のカーソル位置と関連し、
前記タッチ式入力装置に接続された少なくとも1つのアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記タッチ面に接触している前記ユーザに触覚による感覚を与えるために前記タッチ式入力装置に、ディスプレイスクリーン上のカーソル位置がタッチスクリーン上のグラフィックオブジェクトの位置と所定の関係にある限り、前記力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置 - 前記所定の関係は、位置の一致である、請求項19に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 請求項19に記載の触覚フィードバックを行うタッチ制御において、
前記アクチュエータは、
第1の要素に装着可能な取付け構造を有する第1の構造要素と、
第2の要素に装着可能な取付け構造を有する第2の構造要素と、
前記第1の構造要素を前記第2の構造要素に接続している第1のバイアス要素と、
前記第1の構造要素によって設けられた、第1のポール部を含む第1の磁気装置と、
前記第2の構造要素によって設けられた、第2のポール部を含む第2の磁気装置と、
前記第1のポール部および前記第2のポール部のうち少なくとも1つに配された第1のコイルと、
を備え、
前記第1のバイアス要素は、
電流が前記第1のコイルに流れ、前記第1のコイルに流れた電流により触覚効果が前記第2の要素と第1の要素との間に生成される場合に、前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第2の磁気装置は、少なくとも1つの前記第1のポール部および前記第2のポール部の近辺に配置された第2のコイルを含む、請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 電流が前記第1のコイルに流れる場合に、
前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される第2のバイアス要素を、さらに備える、請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第1のバイアス要素は、バネからなる、 請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、エラストマー要素からなる、請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、発泡体材料からなる、請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1の構造要素および第2の構造要素と前記第1のバイアス要素は、同じ材料から全て形成され、
前記第1のバイアス要素は、前記第1の構造要素および前記第2の構造要素より薄く形成されることで、振動時に自在に変形する、、請求項21に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - コンピュータに信号を入力し、タッチ制御のユーザに力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置において、
前記タッチ制御は、
前記ユーザが接触するタッチ面上の位置に基づき前記コンピュータの処理部に位置信号を入力するよう操作可能なタッチ面を含むタッチ式入力装置と、
前記位置は、グラフィックオブジェクトも表示されているディスプレイスクリーン上のカーソル位置と関連付し、
前記タッチ式入力装置に接続された少なくとも1つのアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記タッチ面に接触している前記ユーザに触覚による感覚を与えるために前記タッチ式入力装置に、動作がカーソルとグラフィクオブジェクトとの相対的位置によって起動される程度に基づいて、前記力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記動作は、スクロールである、請求項28に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 触覚フィードバックは、その周波数が動作の程度に応じて増加する反復性波形に基づいている、請求項28に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- タッチ面によって伝えられる触覚フィードバックを利用するボタン押下をシミュレートする装置において、
前記タッチ面との接触を検出する手段と、
第1の単一不連続波形に従って前記接触に応答するタッチスクリーンを動かすための手段と、
を備える、シミュレートする装置。 - ディスプレイスクリーン上に表示されるカーソルとグラフィックオブジェクトとの相対的位置を表現する触覚フィードバックを提供する装置において、
ディスプレイスクリーン内のカーソル位置をタッチスクリーン上の接触位置と関連付けるための手段と、
ディスプレイスクリーン上のカーソル位置が、タッチスクリーン上のグラフィックオブジェクトの位置と所定の関係にある限り、タッチスクリーンを介して触覚フィードバックを提供するための手段と、
を備える、装置。 - ディスプレイスクリーン上に表示されるグラフィックオブジェクトに関するカーソル操作によってトリガーされる動作が発生している程度を表現する触覚フィードバックを提供する装置において、
ディスプレイスクリーン内のカーソル位置をタッチスクリーン上の接触位置と関連付けるための手段と、
タッチスクリーンを介し、動作の程度に一致する程度を有する触覚フィードバックを提供するための手段と、
を備える、装置。 - グラフィックオブジェクトの操作に応答する触覚フィードバックを提供する装置において、
グラフィックオブジェクトの操作の特性をタッチスクリーンの接触の特性に関連させるための手段と、
操作の特性により変化する範囲のタッチスクリーンに力を与えるための手段と、
を備える、装置。 - コンピュータに信号を入力し、タッチ制御のユーザに力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置において、
前記タッチ制御は、
前記ユーザが接触するタッチ面上の位置に基づき前記コンピュータの処理部に位置信号を入力するために操作可能なタッチ面を含むタッチ式入力装置と、
前記タッチ式入力装置に接続された少なくとも1つのアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記タッチ面に接触している前記ユーザに触覚による感覚を与えるために前記タッチ式入力装置に、
前記ユーザによる接触の特性の関数であり、グラフィックオブジェクトの操作の特性の関数である、力を出力する、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記操作の特性は、速度、加速度または減速度の1つ以上である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記力は、反復し、前記1つ以上の速度、加速または減速につれてその周波数および/または大きさが増加する、請求項36に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記力は、反復し、前記操作の特性に基づく頻度および/または大きさにおいて増加する、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- グラフィックオブジェクトが複数のフォームをとり、前記操作の特性は、前記フォームを呈する速さである、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記力は、前記速さに基づいた周波数および/または大きさをもって、反復し増加する、請求項39に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記グラフィックオブジェクトはスクロールバーである、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記接触の特性は、接触の位置である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御。
- 前記接触の特性は、接触による与えられる圧力である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記接触の特性は、接触位置の変化率である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記接触の特性は、接触の速度の変化率である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記接触の特性は、接触位置の変化率である、請求項35に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 請求項35に記載の触覚フィードバックを行うタッチ制御において、
前記アクチュエータは、
第1の要素に装着可能な取付け構造を有する第1の構造要素と、
第2の要素に装着可能な取付け構造を有する第2の構造要素と、
前記第1の構造要素を前記第2の構造要素に接続している第1のバイアス要素と、
前記第1の構造要素によって設けられた、第1のポール部を含む第1の磁気装置と、
前記第2の構造要素によって設けられた、第2のポール部を含む第2の磁気装置と、
前記第1のポール部および前記第2のポール部のうち少なくとも1つに配された第1のコイルと、
を備え、
前記第1のバイアス要素は、
電流が前記第1のコイルに流れ、前記第1のコイルに流れた電流により触覚効果が前記第2の要素と第1の要素との間に生成される場合に、前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される、触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第2の磁気装置は、少なくとも1つの前記第1のポール部および前記第2のポール部の近辺に配置された第2のコイルを含む、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 電流が前記第1のコイルに流れる場合に、
前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される第2のバイアス要素を、さらに備える、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - 前記第1のバイアス要素は、バネからなる、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、エラストマー要素からなる、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1のバイアス要素は、発泡体材料からなる、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。
- 前記第1の構造要素および第2の構造要素と前記第1のバイアス要素は、同じ材料から全て形成され、
前記第1のバイアス要素は、前記第1の構造要素および前記第2の構造要素より薄く形成されることで、振動時に自在に変形する、、請求項47に記載の触覚フィードバックタッチ制御装置。 - タッチ面によって伝えられる触覚フィードバックを利用するボタン押下をシミュレートする方法において、
前記タッチ面との接触を検出し、
第1の単一不連続波形に従って前記接触に応答してタッチ面を動作させる方法。 - 請求項54に記載の方法において、
前記動作は、
前記接触に応答する第1の信号を生成する段階と、
前記第1の信号を処理部に送信する段階と、
前記第1の信号に応答する触覚出力用電流信号を発生させる段階と、
前記触覚出力用電流信号を機械的にタッチ面に接続された第1の構造要素と、機械的にディスプレイ装置またはハウジング構造に接続された第2の構造要素と、の間に相対運動を発生させるように配置されたアクチュエータへ伝える段階と、
アクチュエータを作動させることによって触覚効果を引き起こす段階と、を備える方法。 - 請求項54に記載の方法において、
前記動作は、
前記接触に応答する第1の信号を生成する段階と、
前記第1の信号を処理部に送信する段階と、
前記第1の信号に応答する触覚出力用電流信号を発生させる段階と、
前記触覚出力用電流信号を機械的にタッチ式検出パネルに接続された第1の構造要素と、機械的にディスプレイ装置またはハウジング構造に接続された第2の構造要素と、の間に相対運動を発生させるように配置されたアクチュエータへ伝える段階と、
アクチュエータを作動させることによって触覚効果を引き起こす段階と、
を備え、
前記アクチュエータは
前記第1の構造要素を前記第2の構造要素に接続している第1のバイアス要素と、
前記第1の構造要素によって設けられた、第1のポール部を含む第1の磁気装置と、
前記第2の構造要素によって設けられた、第2のポール部を含む第2の磁気装置と、
前記第1のポール部および前記第2のポール部のうち少なくとも1つに配された第1のコイルと、をさらに含み
前記第1のバイアス要素は、
電流が前記第1のコイルに流れる場合に、前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される、方法。 - 単一不連続波形は、ボタン押下またはボタン解除の1つと関連する、請求項54に記載の方法。
- 前記ボタン押下または前記ボタン解除の他方に関連する第2の単一連続波形によりタッチ面を動かすことを、さらに備える、請求項57に記載の方法。
- 最初の第2の単一連続波形は、互いに異なる、請求項58に記載の方法。
- 最初の第2の単一連続波形は、実質的に互いに同一である、請求項58に記載の方法。
- 単一不連続波形は、対称形である、請求項54に記載の方法。
- 単一不連続波形は、非対称形である、請求項54に記載の方法。
- 前記タッチ面は、タッチスクリーンである、請求項54に記載の方法。
- 前記タッチ面は、タッチパッドである、請求項54に記載の方法。
- 前記接触は、オペレータの身体部分によって生じる、請求項54に記載の方法。
- 前記接触は、オペレータによって操作されるスタイラスペンによって生じる、請求項54に記載の方法。
- ディスプレイスクリーン上に表示されるカーソルとグラフィックオブジェクトとの相対的位置を表現する触覚フィードバックを提供する方法において、
ディスプレイスクリーン内のカーソル位置をタッチスクリーン上の接触の位置と関連付ける段階と、
ディスプレイスクリーン上のカーソル位置がタッチスクリーン上のグラフィックオブジェクトの位置と所定の関係にある限り、タッチスクリーンを介して触覚フィードバックを提供する段階とを、備える方法。 - 前記所定の関係は、位置の一致である、請求項67に記載の方法。
- タッチ面は、タッチスクリーンである、請求項67に記載の方法。
- タッチ面は、タッチパッドである、請求項67に記載の方法。
- 前記接触は、オペレータの身体部分によって生じる、請求項67に記載の方法。
- 前記接触は、オペレータによって操作されるスタイラスペンによって生じる、請求項67に記載の方法。
- ディスプレイスクリーン上に表示されるグラフィックオブジェクトに関するカーソル操作によってトリガーされる動作が発生している程度を表現する触覚フィードバックを提供する方法において、
ディスプレイスクリーン内のカーソル位置をタッチスクリーン上の接触位置と関連付ける段階と、
タッチスクリーンを介し、動作の程度に一致する程度を有する触覚フィードバックを提供する段階と、を備える方法。 - 前記動作は、スクロールである、請求項73に記載の方法。
- 前記触覚フィードバックは、その周波数が動作の程度に応じて増加する反復性波形に基づいている、請求項73に記載の方法。
- タッチ面は、タッチスクリーンである、請求項75に記載の方法。
- タッチ面は、タッチパッドである、請求項73に記載の方法。
- 前記接触位置は、オペレータの身体部分によって生じる、請求項73に記載の方法。
- 前記接触位置は、オペレータによって操作されるスタイラスペンによって生じる、請求項73に記載の方法。
- グラフィックオブジェクトの操作に応答する触覚フィードバックを提供する方法において、
グラフィックオブジェクトの操作の特性をタッチスクリーンの接触の特性に関連させるための段階と、
操作の特性により変化する範囲のタッチスクリーンに力を与える段階と、
を備える、方法。 - 請求項80に記載の方法において、
前記力を与える段階は、
前記接触に応答する第1の信号を生成する段階と、
前記第1の信号を処理部に送信する段階と、
前記第1の信号に応答する触覚出力用電流信号を発生させる段階と、
前記触覚出力用電流信号を機械的にタッチ面に接続された第1の構造要素と、機械的にディスプレイ装置またはハウジング構造に接続された第2の構造要素と、の間に相対運動を発生させるように配置されたアクチュエータへ伝える段階と、
アクチュエータを作動させることによって触覚効果を引き起こす段階と、を備える方法。 - 請求項80に記載の方法において、
前記力を与える段階は、
前記接触に応答する第1の信号を生成する段階と、
前記第1の信号を処理部に送信する段階と、
前記第1の信号に応答する触覚出力用電流信号を発生させる段階と、
前記触覚出力用電流信号を機械的にタッチ式検出パネルに接続された第1の構造要素と、機械的にディスプレイ装置またはハウジング構造に接続された第2の構造要素と、の間に相対運動を発生させるように配置されたアクチュエータへ伝える段階と、
アクチュエータを作動させることによって触覚効果を引き起こす段階と、
を備え、
前記アクチュエータは、
前記第1の構造要素を前記第2の構造要素に接続している第1のバイアス要素と、
前記第1の構造要素によって設けられた、第1のポール部を含む第1の磁気装置と、
前記第2の構造要素によって設けられた、第2のポール部を含む第2の磁気装置と、
前記第1のポール部および前記第2のポール部のうち少なくとも1つに配された第1のコイルと、をさらに含み
前記第1のバイアス要素は、電流が前記第1のコイルに流れる場合に、前記第1のポール部と前記第2のポール部との両方を駆動する磁気吸引力に抗するバイアス力を与えるように配置される、方法。 - 前記操作の特性は、速度、加速度または減速度の1つ以上である、請求項80に記載の方法。
- 与えられた前記力は、反復し、前記1つ以上の速度、加速または減速につれてその周波数および/または大きさが増加する、請求項83に記載の方法。
- 与えられた前記力は、反復し、前記操作の特性に基づく頻度および/または大きさにおいて増加する、請求項80に記載の方法。
- グラフィックオブジェクトが複数のフォームをとり、前記操作の特性は、前記フォームを呈する速さである、請求項80に記載の方法。
- 与えられた前記力は、前記速さに基づいた周波数および/または大きさをもって、反復し増加する、請求項86に記載の方法。
- 前記グラフィックオブジェクトはスクロールバーである、請求項80に記載の方法。
- 前記接触の特性は、接触の位置である、請求項80に記載の方法。
- 前記接触の特性は、接触による与えられる圧力である、請求項80に記載の方法。
- 前記接触の特性は、接触位置の変化率である、請求項80に記載の方法。
- 前記接触の特性は、接触の速度の変化率である、請求項80に記載の方法。
- 前記接触の特性は、接触場所の変化率である、請求項80に記載の方法。
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