CN107077198B - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供能够提供各种良好的触感的电子设备。电子设备包括:在上表面侧具有操作面的顶部面板;对在操作面进行的操作输入的坐标进行检测的坐标检测部;配设于顶部面板的背面侧的壳体;配设于顶部面板的第一振动元件;支承体,其将顶部面板支承于壳体,并能够将顶部面板相对于壳体的支承刚度在第一等级、与比第一等级低的第二等级之间进行切换;以及控制部,其在以使操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动第一振动元件时,将支承体的支承刚度设定为第一等级,在以使操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动第一振动元件时,将支承体的支承刚度设定为第二等级。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备。
背景技术
以往,存在一种数据输入设备,该数据输入设备具备:具有触摸检测机构的触摸输入接口、和由形状、尺寸或者粘度通过电压而变化的材料构成的多个区域。上述数据输入设备的特征在于,通过向利用上述触摸检测机构检测用户的触摸的区域中的材料的形状、尺寸、粘度变化的区域施加电压,而至少暂时地使用户所触摸的特定区域的材料活性化,由此通过触觉来提示上述用户所触摸到的上述特定区域。上述材料为电活性聚合物(EAP)、电粘度流体或者压电性材料等的智能流体(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2012-521027号公报
另外,现有的数据输入设备的多个区域由上述那样的智能流体实现,因此可动作的频率存在上限,例如,无法以超声波频带进行驱动。因此,所能够提供的触感有限。
发明内容
为此,本发明的目的在于提供能够提供各种良好的触感的电子设备。
本发明的实施方式的电子设备包括:顶部面板,在该顶部面板的表面侧具有操作面;坐标检测部,其对在上述操作面进行的操作输入的坐标进行检测;壳体,其配设于上述顶部面板的背面侧;第一振动元件,其配设于上述顶部面板;支承体,其将上述顶部面板支承于上述壳体,并能够将上述顶部面板相对于上述壳体的支承刚度在第一等级、与比上述第一等级低的第二等级之间进行切换;以及控制部,其在以使上述操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动上述第一振动元件时,将上述支承体的支承刚度设定为上述第一等级,在以使上述操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动上述第一振动元件时,将上述支承体的支承刚度设定为上述第二等级。
由此,能够提供能够提供各种良好的触感的电子设备。
附图说明
图1是表示实施方式1的电子设备100的立体图。
图2是表示实施方式1的电子设备100的俯视图。
图3是图2所示的电子设备100的剖视图。
图4是表示模拟模型的图。
图5是表示模拟结果的图。
图6是表示支承体130的构造的图。
图7是对进行操作输入的指尖所承受的动摩擦力因使电子设备100的顶部面板120产生的超声波频带的固有振动而变化的情况进行说明的图。
图8是表示实施方式1的电子设备100的结构的图。
图9是表示存储于存储器250的控制数据的图。
图10是表示实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240所执行的处理的流程图。
图11是表示实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240所执行的处理的流程图。
图12是表示实施方式1的电子设备100的动作例的图。
图13是表示实施方式1的电子设备100的动作例的图。
图14是表示实施方式1的电子设备100的动作例的图。
图15是表示用于提供行程感的支承体130的控制图形和表示行程感的反作用力的图。
图16是表示实施方式1的变形例的电子设备100V1的一部分的图。
图17是表示实施方式2的支承体530的构造的剖视图。
图18是表示支承体530相对于沿Z轴方向施加于支承体530的外力Fz和沿剪切方向施加于支承体530的外力Fs在Z方向收缩的变形量(压入量)的测定结果的图。
图19是表示支承体530A、530B的剖视图。
具体实施方式
以下,对应用了本发明的电子设备的实施方式进行说明。
<实施方式1>
图1是表示实施方式1的电子设备100的立体图。
作为一个例子,电子设备100是以触摸面板为输入操作部的智能手机终端机或者平板电脑。电子设备100是以触摸面板为输入操作部的设备即可,因此例如也可以是如便携式信息终端机或者ATM(自动取款机:Automatic Teller Machine)那样设置于特定场所进行利用的设备。
电子设备100的输入操作部101在触摸面板之下配设有显示面板,在显示面板显示有GUI(图形用户界面:Graphic User Interface)的各种按钮102A或者滑动条102B等(以下,称为GUI操作部102)。
电子设备100的利用者通常为了对GUI操作部102进行操作而用指尖接触输入操作部101。
接下来,使用图2对电子设备100的具体结构进行说明。
图2是表示实施方式1的电子设备100的俯视图,图3是图2所示的电子设备100的剖视图。图3的(A)表示图2中的A-A向视截面,图3的(B)表示图2中的B-B向视截面。应予说明,在图2以及图3中,如图示那样对作为直角坐标系的XYZ坐标系进行定义。
电子设备100包括:壳体110、顶部面板120、支承体130、振动元件140、触摸面板150、显示面板160以及基板170。
壳体110例如为树脂制,如图3所示在凹部110A配设有基板170、显示面板160以及触摸面板150,并且利用支承体130将顶部面板120固定于壳体110。
顶部面板120是俯视下呈长方形的薄平板状的部件,由透明玻璃或者聚碳酸酯之类的强化塑料制成。顶部面板120的表面(Z轴正方向侧的面)是供电子设备100的利用者进行操作输入的操作面的一个例子。
在顶部面板120的Z轴负方向侧的面粘合有支承体130以及振动元件140。顶部面板120利用支承体130固定于壳体110。应予说明,顶部面板120的俯视下的四边也可以利用双面胶带等粘合于壳体110。另外,也可以在顶部面板120与壳体110的间隙施设防水用或者防尘用薄膜等。
在顶部面板120的Z轴负方向侧配设有触摸面板150。顶部面板120被设置为用于保护触摸面板150的表面。应予说明,也可以在顶部面板120的表面进一步设置其他面板或者保护膜等。触摸面板150可以配设于顶部面板120的Z轴正方向侧。另外,触摸面板150也可以安装于顶部面板120的Z轴负方向侧的面。
在顶部面板120的Z轴负方向侧的面粘合有支承体130以及振动元件140的状态下,顶部面板120被振动元件140驱动而振动。在实施方式1中,存在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况、和以顶部面板120的固有振动频率使顶部面板120振动而使顶部面板120产生驻波的情况。其中,由于在顶部面板120粘合有支承体130以及振动元件140,所以实际上优选在考虑支承体130的支承刚度以及振动元件140的重量等的基础上决定固有振动频率。
有四个支承体130,在顶部面板120的Z轴负方向侧的面上的X轴正方向侧和X轴负方向侧沿着在Y轴方向延伸的长边,各粘合有两个支承体130。如图2所示,四个支承体130配置于两条长边的Y轴负方向侧和Y轴正方向侧。
支承体130的Z轴正方向侧的端部被粘合于顶部面板120的Z轴负方向侧的面,支承体130的Z轴负方向侧的端部被粘合于壳体110的凹部110A的Z轴正方向侧的面。利用这种支承体130将顶部面板120固定于壳体110。
支承体130能够根据从后述的驱动控制部输入的控制信号,以两个阶段切换Z轴正方向侧的端部与Z轴负方向侧的端部之间的支承刚度。在顶部面板120所产生的振动的频率较高的情况下,提高支承刚度能够得到较大的振幅,因此支承刚度被设定为第一等级。
另外,在顶部面板120所产生的振动的频率较低的情况下,降低支承刚度能够获得较大的振幅,因此支承刚度被设定为比第一等级低的第二等级。对支承体130的结构的详细情况在后文中叙述。另外,关于支承刚度与振幅之间的关系,使用模拟结果在后文中叙述。
振动元件140在Y轴正方向侧沿着在X轴方向延伸的短边粘合于顶部面板120的Z轴负方向侧的面。振动元件140是能够产生听力范围的振动和超声波频带的振动的元件即可,例如能够使用包括压电元件(Piezoelectric element)的元件。振动元件140是第一振动元件的一个例子。
通过从后述的驱动控制部输出的第一驱动信号或者第二驱动信号驱动振动元件140。通过第一驱动信号或者第二驱动信号设定振动元件140所产生的振动的振幅(强度)以及频率。另外,通过第一驱动信号或者第二驱动信号控制振动元件140的开启/关闭。
第一驱动信号是为了使顶部面板120产生超声波频带的固有振动而向振动元件140输入的驱动信号。另外,第二驱动信号是为了使顶部面板120产生听力范围的振动而向振动元件140输入的驱动信号。
在此,听力范围例如是约不足20kHz的频带,通常是指人所能够听见的频带。另外,超声波频带例如是指约20kHz以上的频带。
在实施方式1的电子设备100中,在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动时,振动元件140进行振动的频率变得与顶部面板120的振动频率相等。因此,通过第一驱动信号驱动振动元件140以顶部面板120的固有振动频率进行振动。
另外,在使顶部面板120产生听力范围的振动时,通过第二驱动信号驱动振动元件140。
应予说明,也可以沿着顶部面板120的Y轴负方向侧的短边配设有与振动元件140相同的另一个振动元件,通过同时驱动两个振动元件,使顶部面板120产生固有振动频率的振动。
另外,振动元件140也可以设置于顶部面板120的侧面或者表面。
触摸面板150配设于显示面板160之上(Z轴正方向侧)且顶部面板120之下(Z轴负方向侧)。触摸面板150可以配设于顶部面板120的下表面,是对电子设备100的利用者接触顶部面板120的位置(以下,称为操作输入的位置)进行检测的坐标检测部的一个例子。
在处于触摸面板150之下的显示面板160显示有基于GUI形成的各种按钮等(以下,称为GUI操作部)。因此,电子设备100的利用者通常为了对GUI操作部进行操作而用指尖接触顶部面板120。
触摸面板150是能够对利用者向顶部面板120进行的操作输入的位置进行检测的坐标检测部即可,例如可以是电容型或者电阻膜型坐标检测部。在此,对触摸面板150是电容型坐标检测部的方式进行说明。即便在触摸面板150与顶部面板120之间存在间隙,电容型触摸面板150也能够对向顶部面板120进行的操作输入进行检测。
另外,在此,对在触摸面板150的输入面侧配设有顶部面板120的方式进行说明,但顶部面板120也可以与触摸面板150形成为一体。在该情况下,触摸面板150的表面成为图2以及图3所示的顶部面板120的表面,并构建操作面。另外,也可以是省略了图2以及图3所示的顶部面板120的结构。该情况也同样,触摸面板150的表面构建操作面。另外,在该情况下,使具有操作面的部件以该部件的固有振动进行振动即可。
另外,在触摸面板150为电容型的情况下,也可以在顶部面板120之上配设触摸面板150。该情况也同样,触摸面板150的表面构建操作面。另外,在触摸面板150为电容型的情况下,也可以是省略了图2以及图3所示的顶部面板120的结构。该情况也同样,触摸面板150的表面构建操作面。另外,在该情况下,使具有操作面的部件以该部件的固有振动进行振动即可。
显示面板160例如是液晶显示面板或者有机EL(电致发光:Electroluminescence)面板等的能够显示图像的显示部即可。显示面板160在壳体110的凹部110A的内部利用省略图示的支架等设置于基板170之上(Z轴正方向侧)。
利用后述的驱动器IC(集成电路:Integrated Circuit)对显示面板160进行驱动控制,该显示面板160根据电子设备100的动作状况显示GUI操作部、图像、文字、符号以及图形等。
基板170配设于壳体110的凹部110A的内部。在基板170之上配设有显示面板160以及触摸面板150。显示面板160以及触摸面板150利用省略图示的支架等固定于基板170以及壳体110。
在基板170除了安装有后述的驱动控制装置之外,还安装有电子设备100的驱动所需的各种电路等。
对于以上那样的结构的电子设备100而言,在利用者的手指接触顶部面板120并检测到指尖的移动时,安装于基板170的驱动控制部驱动振动元件140,使顶部面板120产生听力范围的振动或者超声波频带的振动。该超声波频带的频率是包括顶部面板120和振动元件140的谐振系统的谐振频率,使顶部面板120产生驻波。
电子设备100通过使顶部面板120产生听力范围的振动或者超声波频带的振动,而通过顶部面板120向利用者提供触感。
接下来,对用于针对支承刚度与振幅之间的关系进行模拟的模拟模型进行说明。
图4是表示模拟模型的图。作为模拟模型的电子设备100S包括图4所示的壳体110S、顶部面板120S、支承体130S、振动元件140SA、140SB。壳体110S、顶部面板120S以及振动元件140SA分别对应于图2所示的壳体110、顶部面板120以及振动元件140。
另外,支承体130S的位置对应于图2所示的支承体130,但在此并不是利用驱动控制部改变支承刚度,而是通过使用杨氏模量不同的两种材料改变支承体130S的支承刚度。
电子设备100S在板状的壳体110S之上经由四个支承体130S固定有顶部面板120S,并在顶部面板120S的内表面(图4中的下侧的面)安装有振动元件140SA、140SB。振动元件140SA的位置与图2所示的位置相等。振动元件140SB配置于俯视下与振动元件140SA相对于与顶部面板120S的两个短边平行的中心轴线对称的位置。
应予说明,在如此配设两个振动元件140SA、140SB的情况下,振动元件140SA是第一振动元件的一个例子,振动元件140SB是第二振动元件的一个例子。
图5是表示模拟结果的图。在对于支承体130S的材料使用了杨氏模量不同的两种材料的情况下,通过驱动振动元件140SA、140SB,而使顶部面板120S产生听力范围的振动和超声波频带的固有振动,并求出了振动的振幅。在图5的(A)~(D)中,越黑的部分表示振幅越大,越白的部分表示振幅越小。
图5的(A)表示使用硅橡胶制的支承体130S,并使顶部面板120S产生了听力范围的振动的情况下的振幅的分布。图5的(B)表示使用硅橡胶制的支承体130S,并使顶部面板120S产生了超声波频带的固有振动的情况下的振幅的分布。应予说明,将硅橡胶的杨氏模量设定为2.6×106(Pa)。
图5的(C)表示使用ABS树脂(丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)共聚物合成树脂)制的支承体130S,并使顶部面板120S产生了听力范围的振动的情况下的振幅的分布。图5的(D)表示使用ABS树脂制的支承体130S,并使顶部面板120S产生了超声波频带的固有振动的情况下的振幅的分布。应予说明,将ABS树脂的杨氏模量设定为2.0×109(Pa)。
若对图5的(A)与图5的(C)进行比较,则在图5的(A)中最大振幅约为24μm,在图5的(C)中最大振幅约为7μm,根据这些结果可知:在使顶部面板120S产生了听力范围的振动的情况下,与使用杨氏模量较高的ABS树脂制的支承体130S的情况相比,使用杨氏模量较低的硅橡胶制的支承体130S能够得到较大的振幅。
另外,若对图5的(B)与图5的(D)进行比较,则在图5的(A)中最大振幅约为0.6μm,在图5的(D)中驻波的最大振幅约为2.4μm。根据这些结果可知:在使顶部面板120S产生了超声波频带的固有振动的情况下,与使用杨氏模量较低的硅橡胶制的支承体130S的情况相比,使用杨氏模量较高的ABS树脂制的支承体130S能够得到较大的振幅。
根据以上说明可知:在使顶部面板120S产生听力范围的振动的情况下,将支承体130S的杨氏模量设定得较低,在使顶部面板120S产生超声波频带的固有振动的情况下,将支承体130S的杨氏模量设定得较高,由此能够增大顶部面板120S产生的振动的振幅。
换言之,可见在支承体130S的支承刚度较低时,基于听力范围的振动的触感容易获知,在支承体130S的支承刚度较高时,基于超声波频带的固有振动的触感容易获知。
接下来,使用图6对支承体130进行说明。
图6是表示支承体130的构造的图。在图6中示出了支承体130的截面构造。
支承体130包括:电极131、电极132、壳体133以及ER(Electro-Rheological)流体134。电极131的上表面被粘合于顶部面板120的Z轴负方向侧的面,电极132的下表面被粘合于壳体110的凹部110A的Z轴正方向侧的面。电极131、电极132分别是第一支承部、第二支承部的一个例子。应予说明,在图6示出了与图3的(B)相同的XYZ坐标系。
电极131以及电极132分别将筒状的壳体133上下密封。在由电极131、电极132以及壳体133形成的内部空间封入有ER流体134。电极131以及电极132例如能够使用实施了镀铝、铜、镍铬的铁制材料。壳体133由硅橡胶等树脂等形成即可。
在电极131、132连接有电源135以及开关136。通过从后述的驱动控制部输出的控制信号切换开关136开启/关闭。
ER流体134是粘度因所施加的电场而变化的流体。在因开关136处于关闭(未导通)的状态而未被施加电场的状态下,ER流体134的粘度较低。另一方面,在因开关136处于开启(导通)的状态而被电源135施加了电场时,ER流体134的粘度增高。
在这种封入有ER流体134的支承体130中,若切换开关136的开启/关闭,则能够使支承体130的电极131与支承体130的电极132之间的支承刚度变化。若开启开关136则支承刚度增高,若关闭开关136则支承刚度降低。
另外,ER流体134具有与所施加的电场的增大相对应,相对于剪切方向的外力的耐性增高的特性。此处所说的剪切方向的外力是沿着使电极131、132在X轴方向以及Y轴方向偏移的方向施加的外力。
在施加于ER流体134的电场较小的情况下,支承体130除了能够如使电极131与电极132的间隔变窄那样在Z轴方向进行位移之外,还能够以使电极131、132在X轴方向以及Y轴方向偏移的方式进行位移。支承体130的Z轴方向的位移例如如下:
在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的情况下,电子设备100将支承体130的支承刚度设定得较高。此时的支承刚度为第一等级。另外,在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,电子设备100将支承体130的支承刚度设定得较低。此时的支承刚度为第二等级。
第一等级的支承刚度为能够通过驱动振动元件140而使顶部面板120产生超声波频带的固有振动那样的高值即可,例如可以为2.0×109(Pa)左右的值。
另外,第二等级的支承刚度为能够通过驱动振动元件140而使顶部面板120产生听力范围的振动那样的低值即可,例如可以为2.6×106(Pa)左右的值。
接下来,使用图7对使电子设备100的顶部面板120产生的超声波频带的固有振动进行说明。
图7是对进行操作输入的指尖所承受的动摩擦力因使电子设备100的顶部面板120产生的超声波频带的固有振动而变化的情况进行说明的图。在图7的(A)、(B)中,利用者进行如下操作输入,即:一边用指尖接触顶部面板120、一边将手指从顶部面板120的远端侧向近前侧沿箭头移动。应予说明,通过开启/关闭振动元件140(参照图2以及图3)来进行振动的开启/关闭。
另外,在图7的(A)、(B)中,在顶部面板120的进深方向,用灰色表示振动关闭的期间手指接触的范围,用白色表示振动开启的期间手指接触的范围。
超声波频带的固有振动如图5的(D)所示产生于顶部面板120整体,但在图7的(A)、(B)中,示出了在利用者的手指从顶部面板120的远端侧向近前侧移动的期间切换振动的开启/关闭的动作图形。
因此,在图7的(A)、(B)中,在顶部面板120的进深方向,用灰色表示在振动关闭的期间手指接触的范围,用白色表示在振动开启的期间手指接触的范围。
在图7的(A)所示的动作图形中,在利用者的手指处于顶部面板120的远端侧时振动关闭,在使手指向近前侧移动的中途振动开启。
另一方面,在图7的(B)所示的动作图形中,在利用者的手指处于顶部面板120的远端侧时振动开启,在使手指向近前侧移动的中途振动关闭。
在此,若使顶部面板120产生超声波频带的固有振动,则在顶部面板120的表面与手指之间存在基于挤压效应而产生的空气层,从而用手指抚摸顶部面板120的表面时的动摩擦系数降低。
因此,在图7的(A)中,在顶部面板120的远端侧且用灰色表示的范围,指尖所承受的动摩擦力增大,在顶部面板120的近前侧且白色表示的范围,指尖所承受的动摩擦力减小。
因此,如图7的(A)所示,向顶部面板120进行操作输入的利用者在振动开启时感知到指尖所承受的动摩擦力降低,从而察觉到指尖易滑。此时,在动摩擦力因顶部面板120的表面变得更光滑而降低时,利用者感到在顶部面板120的表面存在凹部。
另一方面,在图7的(B)中,在顶部面板120的远端侧且用白色表示的范围,指尖所承受的动摩擦力减小,在顶部面板120的近前侧且用灰色表示的范围,指尖所承受的动摩擦力增大。
因此,如图7的(B)所示,向顶部面板120进行操作输入的利用者在振动关闭时感知到指尖所承受的动摩擦力增大,从而察觉到指尖难滑或者绊手感。而且,在动摩擦力因指尖变得难滑而增高时,感到在顶部面板120的表面存在凸部。
如以上那样,在图7的(A)、(B)的情况下,利用者能够用指尖感觉凹凸。人如此通过摩擦感的变化而察觉凹凸的情况例如记载于“用于触感外观设计的打印物转印法和Sticky-band Illusion”(第11次计测自动控制学会系统集成部门讲演会论文集(SI2010、仙台)___174-177、2010-12)。另外,还记载于“Fishbone Tactile Illusion”(日本虚拟现实学会第10次大会论文集(2005年9月))。
应予说明,在此,虽对切换振动的开启/关闭的情况下的动摩擦力的变化进行了说明,但这对于使振动元件140的振幅(强度)变化的情况也相同。
接下来,使用图8对实施方式1的电子设备100的结构进行说明。
图8是表示实施方式1的电子设备100的结构的图。
电子设备100包括:支承体130、振动元件140、放大器141、触摸面板150、驱动器IC(Integrated Circuit)151、显示面板160、驱动器IC161、控制部200、正弦波产生器310A、正弦波产生器310B、振幅调制器320A以及振幅调制器320B。
控制部200具有:应用程序处理器220、通信处理器230、驱动控制部240以及存储器250。控制部200例如由IC芯片实现。
另外,驱动控制部240、正弦波产生器310A、正弦波产生器310B、振幅调制器320A以及振幅调制器320B构建驱动控制装置300。应予说明,在此,虽对应用程序处理器220、通信处理器230、驱动控制部240以及存储器250由一个控制部200实现的方式进行了说明,但驱动控制部240也可以作为其他IC芯片或者处理器设置于控制部200的外部。在该情况下,以将存储于存储器250的数据中的驱动控制部240的驱动控制所需的数据存储于与存储器250不同的存储器的方式将驱动控制部240设置于驱动控制装置300的内部即可。
在图8中省略了壳体110、顶部面板120以及基板170(参照图2)。另外,在此,对支承体130、放大器141、驱动器IC151、驱动器IC161、驱动控制部240、存储器250、正弦波产生器310A、正弦波产生器310B、振幅调制器320A以及振幅调制器320B进行说明。
支承体130与驱动控制装置300的驱动控制部240连接,并通过驱动控制部240所输出的控制信号控制施加于ER流体134的电场。通过控制信号控制支承体130的支承刚度。
在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的情况下,驱动控制部240将支承体130的支承刚度设定为第一等级。另外,在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,驱动控制部240将支承体130的支承刚度设定为第二等级。
放大器141配设于驱动控制装置300与振动元件140之间,放大从驱动控制装置300输出的第一驱动信号或者第二驱动信号并驱动振动元件140。
驱动器IC151与触摸面板150连接,对表示向触摸面板150进行的操作输入所处的位置的位置数据进行检测,并将位置数据输出至控制部200。其结果是,位置数据被输入至应用程序处理器220和驱动控制部240。应予说明,位置数据被输入至驱动控制部240与位置数据被输入至驱动控制装置300等效。
驱动器IC161与显示面板160连接,将从驱动控制装置300输出的描绘数据输入至显示面板160,使基于描绘数据而产生的图像显示于显示面板160。由此,在显示面板160显示基于描绘数据而产生的GUI操作部或者图像等。
应用程序处理器220进行执行电子设备100的各种应用程序的处理。应用程序处理器220是应用程序控制部的一个例子。
通信处理器230执行为了使电子设备100进行3G(Generation)、4G(Generation)、LTE(Long Term Evolution)、WiFi等的通信所需的处理。
驱动控制部240根据操作输入的有无以及操作输入的位置的移动距离,将振幅数据输出至振幅调制器320。振幅数据是表示用于对振动元件140的驱动所使用的第一驱动信号以及第二驱动信号的强度进行调整的振幅值的数据。
驱动控制部240在执行中的应用程序为使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的应用程序的情况下,在所显示的GUI操作部等的显示区域内进行操作输入,若操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量(单位操作距离),则利用第一驱动信号切换振动元件140的开启/关闭。这是因为若切换使顶部面板120产生的超声波频带的固有振动的开启/关闭,则利用者的指尖所承受的动摩擦力变化,因此通过触感使利用者感知操作量。
另外,驱动控制部240在执行中的应用程序为使顶部面板120产生听力范围的振动的应用程序的情况下,在所显示的GUI操作部等的显示区域内进行操作输入,若操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量(单位操作距离),则利用第二驱动信号切换振动元件140的开启/关闭。这是因为通过切换顶部面板120的振动的开启/关闭,而通过基于听力范围的振动的触感使利用者感知操作量。
在此,显示面板160所显示的GUI操作部、显示图像的区域、或者表示页面整体的区域等的显示面板160上的位置由表示该区域的区域数据特定。区域数据存在于全部应用程序中,即针对显示面板160所显示的全部GUI操作部、显示图像的区域、或者表示页面整体的区域而存在区域数据。由于显示面板160的显示因应用程序的种类而不同,所以按照每种应用程序分配区域数据。
驱动控制部240使用区域数据对从驱动器IC151输入的位置数据所示的位置是否处于应产生振动的规定的区域的内部进行判定。这是因为显示面板160所显示的全部GUI操作部因应用程序而不同,因此在各应用程序中,对GUI操作部是否被操作进行判定。
存储器250存储将表示应用程序的种类的数据、表示被进行操作输入的GUI操作部等的区域所显示的坐标值的区域数据、表示振动图形的图形数据、以及表示规定距离D的数据建立了关联的控制数据。应予说明,关于规定距离D,将在后文中叙述。
另外,存储器250存储应用程序处理器220执行应用程序所需的数据和程序、以及通信处理器230进行通信处理所需的数据以及程序等。
正弦波产生器310A产生生成用于使顶部面板120以超声波频带的固有振动频率进行振动的第一驱动信号所需的正弦波。例如,在使顶部面板120以33.5[kHz]的固有振动频率f进行振动的情况下,正弦波的频率形成为33.5[kHz]。正弦波产生器310A将超声波频带的正弦波信号输入至振幅调制器320A。应予说明,为了使顶部面板120产生超声波频带的固有振动,而使正弦波的频率为20kHz~50kHz左右即可。
正弦波产生器310B产生生成用于使顶部面板120在听力范围内进行振动的第二驱动信号所需的正弦波。例如,在使顶部面板120以300[Hz]的固有振动频率f进行振动的情况下,正弦波的频率形成为300[kHz]。正弦波产生器310B将听力范围的正弦波信号输入至振幅调制器320B。应予说明,为了使顶部面板120产生听力范围的振动,而使正弦波的频率为50Hz~300Hz左右即可。
振幅调制器320A使用从驱动控制部240输入的振幅数据,调制从正弦波产生器310A输入的超声波频带的正弦波信号的振幅而生成第一驱动信号。振幅调制器320A以仅调制从正弦波产生器310输入的超声波频带的正弦波信号的振幅、不调制频率以及相位的方式生成第一驱动信号。
振幅调制器320A所输出的第一驱动信号是仅调制了从正弦波产生器310A输入的超声波频带的正弦波信号的振幅的超声波频带的正弦波信号。应予说明,在振幅数据为0的情况下,第一驱动信号的振幅形成为0。这与振幅调制器320A不输出第一驱动信号的情况相等。
振幅调制器320B使用从驱动控制部240输入的振幅数据,调制从正弦波产生器310B输入的听力范围的正弦波信号的振幅而生成第二驱动信号。振幅调制器320B以仅调制从正弦波产生器310B输入的听力范围的正弦波信号的振幅、不调制频率以及相位的方式生成第二驱动信号。
振幅调制器320B所输出的第二驱动信号是仅调制了从正弦波产生器310B输入的听力范围的正弦波信号的振幅的听力范围的正弦波信号。应予说明,在振幅数据为0的情况下,第二驱动信号的振幅形成为0。这与振幅调制器320B不输出第二驱动信号的情况相等。
接下来,使用图9对于存储于存储器250的控制数据进行说明。
图9是表示存储于存储器250的控制数据的图。
图9的(A)所示的控制数据是为了生成用于使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号和第一等级的控制信号而使用的数据。图9的(B)所示的控制数据是为了生成用于使顶部面板120产生听力范围的振动的第二驱动信号和第二等级的控制信号而使用的数据。
如图9的(A)、(B)所示,存储于存储器250的控制数据是将表示应用程序的种类的数据、表示被进行操作输入的GUI操作部等所显示的区域的坐标值的区域数据、表示振动图形的图形数据、表示规定距离D的数据、以及表示刚度等级的数据建立了关联的数据。
在图9的(A)中,作为表示应用程序的种类的数据,示出了应用程序ID(Identification)。ID1表示使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的应用程序的ID。
另外,作为区域数据,示出了表示被进行操作输入的GUI操作部等所显示的区域的坐标值的式f11~f14。另外,作为表示振动图形的图形数据,示出了P11~P14。另外,作为表示规定距离D的距离数据示出了D11~D14。
图形数据P11~P14例如主要能够分为两种。第一种图形数据表示在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量之前开启振动元件140,在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量时关闭振动元件140的驱动图形。第二种图形数据表示在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量之前关闭振动元件140,在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量时开启振动元件140的驱动图形。
第一种图形数据表示在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量时,将顶部面板120的振动从开启切换为关闭,由此向利用者的指尖给予接触到凸部的触感的驱动图形。
第二种图形数据表示在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量时,将顶部面板120的振动从关闭切换为开启,由此向利用者的指尖给予接触到凹部的触感的驱动图形。
如上述那样,振动图形表示在操作输入的位置的移动量达到GUI操作部等的单位操作量时,将顶部面板120的振动从开启切换为关闭、或者从关闭切换为开启。
另外,振动图形表示如上述那样开启振动时的振幅。从驱动控制部240输出表示振动图形所示的振幅的数据作为振幅数据。
表示规定距离D的距离数据D11~D14是表示拨号式或者滑动式等之类的GUI操作部的单位操作量的数据。单位操作量是为了进行拨号式或者滑动式等的GUI操作部中的最小单位的操作所需的距离。最小单位相当于相邻接的刻度彼此之间的一个区间。即,例如,在为滑动条102B的情况下,单位操作量相当于滑动条102B的各刻度彼此之间的距离(一个区间的距离)。
针对每个区域数据f11~f14设定表示规定距离D的距离数据D11~D14是由于最小单位(一个区间分)的操作量因区域数据f11~f14所特定的GUI操作部而不同。
表示刚度等级的数据是表示支承体130的支承刚度的等级的数据。刚度等级为第一等级或者第二等级。图9的(A)所示的控制数据是为了生成用于使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号和第一等级的控制信号而使用的数据,因此刚度等级为表示第一等级的1。
应予说明,存储于存储器250的控制数据所包含的应用程序ID所示的应用程序包括智能手机终端机或者平板电脑所能够利用的所有应用程序。
在图9的(B)中,作为表示应用程序的种类的数据,示出了应用程序ID。另外,作为区域数据,示出了表示被进行操作输入的GUI操作部等所显示的区域的坐标值的式f21~f24。另外,作为表示振动图形的图形数据,示出了P21~P24。另外,作为表示规定距离D的距离数据示出了D21~D24。另外,示出了表示刚度等级的数据。
ID2表示使顶部面板120产生听力范围的振动的应用程序的ID。图9的(B)所示的控制数据是为了生成用于使顶部面板120产生听力范围的振动的第二驱动信号和第二等级的控制信号而使用的数据,因此刚度等级为表示第二等级的2。
另外,图9的(B)所示的区域数据、振动图形以及规定距离D除了数据值不同以外,分别与图9的(A)所示的区域数据、振动图形以及规定距离D相同。
接下来,使用图10对实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240所执行的处理进行说明。
图10是表示实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240所执行的处理的流程图。
电子设备100的OS(操作系统:Operating System)在每个规定的控制周期都执行用于驱动电子设备100的控制。因此,驱动控制装置300在每个规定的控制周期都进行运算。这对于驱动控制部240也相同,驱动控制部240在每个规定的控制周期都反复执行图10所示的流程。
在此,对于从将位置数据从驱动器IC151输入至驱动控制装置300起到驱动控制部240基于该位置数据计算出驱动信号为止的所需时间,如果将该所需时间设为Δt,则所需时间Δt约等于控制周期。
能够将规定的控制周期的一个周期的时间,作为相当于从将位置数据从驱动器IC151输入至驱动控制装置300起到基于该位置数据计算出驱动信号为止的所需时间Δt的时间进行对待。
驱动控制部240通过开启电子设备100的电源而开始处理。
驱动控制部240对所选择的应用程序是否是生成超声波频带的固有振动的应用程序进行判定(步骤S1)。具体而言,例如,对从应用程序处理器220输入的应用程序ID是被包含于图9的(A)所示的用于生成超声波频带的固有振动的控制数据、还是被包含于图9的(B)所示的用于生成听力范围的振动的控制数据进行判定即可。应予说明,应用程序处理器220基于向触摸面板150进行的操作输入来识别应用程序ID即可。
在判定为所选择的应用程序是生成超声波频带的固有振动的应用程序(S1:是)时,驱动控制部240基于图9的(A)所示的控制数据,将支承体130的支承刚度设定为第一等级(步骤S2A)。在步骤S2A的处理结束时,驱动控制部240前进至步骤S3。
另外,在判定为所选择的应用程序不是生成超声波频带的固有振动的应用程序(S1:否)时,驱动控制部240基于图9的(B)所示的控制数据,将支承体130的支承刚度设定为第二等级(步骤S2B)。在步骤S2B的处理结束时,驱动控制部240前进至步骤S3。
驱动控制部240对是否存在接触进行判定(步骤S3)。有无接触基于是否从驱动器IC151(参照图8)输入了位置数据来判定即可。
当在步骤S3中判定为存在接触的情况下(S3:是),驱动控制部240根据当前的位置数据所示的坐标和当前的应用程序的种类,对当前的位置数据所表的坐标是否处于任意一个GUI操作部等的显示区域内进行判定(步骤S4)。当前的位置数据表示当前利用者进行操作输入的坐标。
在步骤S4中,在判定为当前的位置数据所表的坐标处于任意一个GUI操作部等的显示区域内(S4:是)时,驱动控制部240从控制数据之中提取距离数据,该距离数据表示与包含当前的位置数据所示的坐标的GUI操作部等对应的规定距离D(步骤S5)。驱动控制部240将所提取的距离数据设定作为步骤S6中的判定值。
驱动控制部240对位置数据的移动距离是否为规定距离D以上进行判定(步骤S6)。位置数据的移动距离是利用前次的控制周期中的步骤S3中取得的位置数据、与本次的控制周期中的步骤S3中取得的位置数据之差求出的。
由于通过电子设备100的OS在每个控制周期反复执行图10所示的流程,因此驱动控制部240基于前次的控制周期的步骤S3中取得的位置数据、与本次的控制周期的步骤S3中取得的位置数据之差求出位置数据的移动距离。然后,对所求出的位置数据的移动距离是否为规定距离D以上进行判定。
应予说明,位置数据的移动距离例如并不局限于使滑动条102B单向地移动的情况下的移动距离,也可以是滑动条102B向相反方向返回的情况下的移动距离。例如,在使滑动条102B从左向右移动之后,再次向左返回那样的情况下,还包括向左方返回的移动距离。
在判定为位置数据的移动距离为规定距离D以上(S6:是)的情况下,驱动控制部240使用第一驱动信号或者第二驱动信号,切换振动元件140的开启/关闭(步骤S7)。步骤S7的处理是为了在GUI操作部的操作量达到相当于单位操作量的规定距离D以上时,通过切换振动元件140的开启/关闭,来使传递至利用者的指尖的触感变化而进行的处理。
例如,在将振动元件140的振动从开启切换为关闭的情况下,能够向利用者的指尖给予接触到凸部的触感。另一方面,在将振动元件140的振动从关闭切换为开启的情况下,能够向利用者的指尖给予接触到凹部的触感。
如此,切换振动元件140的开启/关闭来切换向接触顶部面板120的利用者的指尖提供的触感,由此通过触感使利用者感知操作量达到了单位操作量的情况。
另外,在步骤S7中,在使用第一驱动信号的情况下,在顶部面板120产生超声波频带的固有振动,在使用第二驱动信号的情况下,在顶部面板120产生听力范围的振动。
驱动控制部240使应用程序处理器220(参照图8)执行基于应用程序的处理(步骤S8)。例如,在当前执行中的应用程序显示作为用于使音量变化的音量开关的滑动条102B,利用者进行了用于调整音量的操作输入的情况下,应用程序处理器220调整音量。
另外,在步骤S6中,在判定为位置数据的移动距离未达到规定距离D以上(S6:否)的情况下,驱动控制部240将流程返回步骤S3。由于移动距离未达到规定距离D,所以驱动控制部240不切换振动元件140的开启/关闭。
另外,在步骤S4中,在判定为当前的位置数据所示的坐标不处于任意一个GUI操作部等的显示区域内的情况下(S4:否),驱动控制部240将流程返回步骤S3。这是因为由于当前的位置数据所示的坐标不处于GUI操作部等的显示区域内,所以无需切换振动元件140的开启/关闭,无需进入步骤S5以及步骤S6的处理。
另外,对于步骤S3而言,在步骤S3中判定为不存在接触的情况下(S3:否),驱动控制部240结束基于图10所示的流程的驱动控制(end)。在正在驱动振动元件140的情况下,驱动控制部240停止振动元件140的驱动。为了停止振动元件140,驱动控制部240将驱动信号的振幅值设定为0。
因此,通过在每个控制周期反复执行图10所示的控制处理,从而每当利用者的指尖一边接触GUI操作部等一边移动而操作量达到单位操作量时,都切换顶部面板120的振动的开启/关闭。由此,能够向利用者的指尖给予接触到凸部或者凹部的触感,从而能够通过触感使利用者感知操作量达到单位操作量的情况。
另外,每当操作量达到单位操作量时,都执行基于应用程序的处理。
而且,在利用者的指尖从顶部面板120分离时,全部处理结束。
应予说明,在图10的流程图所示的控制处理中,每当操作量达到单位操作量时,都执行基于应用程序的处理,但也可以在利用者的操作结束的时刻,执行基于应用程序的处理。这种处理的流程如图11所示。
图11是表示实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240所执行的处理的流程图。
图11所示的流程的步骤S3~步骤S7与图10所示的步骤S3~步骤S7的流程相同。
在图11所示的流程中,在步骤S7的处理结束时,驱动控制部240将流程返回步骤S3。然后,在步骤S3中判定为不存在接触(S3:否)的情况下,流程前进至步骤S8A。
根据图11所示的流程,在利用者的操作输入结束而指尖从顶部面板120离开之后,在步骤S8A中,驱动控制部240使应用程序处理器220(参照图8)执行基于应用程序的处理。
因此,通过在每个控制周期反复执行图11所示的控制处理,从而每当利用者的指尖一边接触GUI操作部等一边移动而操作量达到单位操作量时,切换顶部面板120的振动的开启/关闭。这与图10所示的处理相同。
但是,在图11所示的控制处理中,在利用者的操作输入结束而指尖从顶部面板120离开时,执行基于应用程序的处理。
实施方式1的电子设备100的驱动控制装置300的驱动控制部240通过图10或者图11中的任一个所示的控制处理来进行振动元件140的驱动控制。
应予说明,在图10以及图11所示的控制处理中,使用控制数据所包含的表示规定距离D的距离数据对操作量是否达到单位操作量进行判定。然而,也可以不使用控制数据所包含的表示规定距离D的距离数据,而在操作量前进了规定距离D时,切换开启/关闭。
例如,在规定距离D的值为一个即可的情况、或者针对多个GUI操作部的规定距离D为统一的值的情况下,不将规定距离D的值作为控制数据所包含的距离数据使用,驱动控制部240保持作为固定值表示规定距离D的值即可。
接下来,使用图12~图14对实施方式1的电子设备100的动作例进行说明。
图12~图14是表示实施方式1的电子设备100的动作例的图。在图12~图14中,定义与图2以及图3相同的XYZ坐标。另外,在此,作为一个例子,对通过第一驱动信号在顶部面板120产生超声波频带的固有振动的方式进行说明。应予说明,在使用第二驱动信号的情况下,在顶部面板120产生听力范围的振动。
在图12中示出了在执行规定的应用程序的状态下,利用滑动条102进行规定的等级的调整的动作模式。滑动条102是以能够以五个阶段调整等级的方式被构建的,具有五个刻度。
在此,在移动滑动条102之前,利用者的指尖接触顶部面板120的状态下,在顶部面板120产生固有振动,利用者的指尖处于易滑状态。
另外,在此,设定为通过如下驱动图形驱动振动元件140,即:每当移动滑动条102到达各刻度时,都关闭顶部面板120的振动,从而利用者的指尖变得难滑来向利用者提供在顶部面板120的表面存在凸部的触感。存在凸部的触感作为所谓点击感被利用者感知。
另外,从滑动条102的左端起到第一个刻度为止的距离、与各刻度彼此之间的距离全部相等,图10所示的流程图中的步骤S4的判定所使用的规定距离D被设定为刻度彼此的间隔(一个区间的距离)。
在这种动作模式中,若利用者用指尖从左端向右方拖动滑动条102直至到达第三个刻度,则每当滑动条102到达各刻度时,都利用驱动控制部240关闭振动元件140,从而关闭顶部面板120的固有振动。
因此,每当利用者使指尖移动到从滑动条102的左端起的第一个刻度、从左端起的第二个刻度、以及从左端起的第三个刻度时,驱动控制装置300都能够向利用者的指尖提供存在凸部的触感。
在此,使用图13对该驱动图形进行说明。在图13中,使顶部面板120以33.5[kHz]的固有振动频率进行振动。
如图13所示,若在时刻t1利用者的指尖接触滑动条102,则利用驱动控制部240驱动振动元件140,由此在顶部面板120产生固有振动。此时,在顶部面板120产生振幅A1的固有振动。
而且,在时刻t1~时刻t2利用者的指尖停止,在此期间在顶部面板120产生振幅A1的固有振动。若在时刻t2利用者的指尖开始移动,并在时刻t3到达从左端起的第一个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240关闭振动元件140。由此,在时刻t3之后不久顶部面板120的振幅变为0。另外,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感,从而能够识别指尖到达了从左端起的第一个刻度的情况。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t4利用驱动控制部240驱动振动元件140,从而在顶部面板120产生固有振动,在顶部面板120产生振幅A1的固有振动。应予说明,作为一个例子,在时刻t3~时刻t4关闭振动元件140的驱动信号的时间为50ms。
而且,若在时刻t5到达从左端起的第二个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240关闭振动元件140。由此,在时刻t5之后不久顶部面板120的振幅变为0。另外,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感,从而能够识别指尖到达了从左端起的第二个刻度的情况。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t6利用驱动控制部240驱动振动元件140,从而在顶部面板120产生固有振动,在顶部面板120产生振幅A1的固有振动。应予说明,作为一个例子,在时刻t5~时刻t6关闭振动元件140的驱动信号的时间为50ms。
而且,若在时刻t7到达从左端起的第三个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240关闭振动元件140。由此,在时刻t7之后不久顶部面板120的振幅变为0。另外,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感,从而能够识别指尖到达了从左端起的第三个刻度的情况。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t8利用驱动控制部240驱动振动元件140,从而在顶部面板120产生固有振动,在顶部面板120产生振幅A1的固有振动。应予说明,作为一个例子,在时刻t7~时刻t8关闭振动元件140的驱动信号的时间为50ms。
而且,若在时刻t9利用者将指尖从顶部面板120撤离,则驱动控制部240关闭振动元件140。由此,在时刻t9之后不久顶部面板120的振幅变为0。
之后,由于利用者不接触顶部面板120,因此顶部面板120的振幅为0,顶部面板120不振动的状态持续。
以上,每当利用者用指尖操作滑动条102到达从左端起的第一个刻度、第二个刻度、第三个刻度时,驱动控制装置300都能够向利用者的指尖提供在顶部面板120的表面存在凸部的触感。
因此,利用者用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感,从而能够识别指尖到达了各刻度的情况。
另外,在图13中,在时刻t1利用者的指尖接触到滑动条102时,驱动振动元件140使顶部面板120产生固有振动,在指尖的移动距离到达了规定距离D时,关闭振动元件140,提供在顶部面板120的表面存在凸部的触感。
然而,也可以在时刻t1利用者的指尖接触到滑动条102时,不使顶部面板120产生固有振动,与图13所示的驱动图形相比使开启/关闭相反。使用图14对这种驱动图形进行说明。
如图14所示,在时刻t11利用者的指尖接触滑动条102。此时,驱动控制部240不驱动振动元件140,在顶部面板120不产生固有振动。
而且,在时刻t11~时刻t12利用者的指尖停止,在此期间在顶部面板120不产生固有振动的状态持续。若在时刻t12利用者的指尖开始移动,并在时刻t13到达从左端起的第一个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240开启振动元件140。由此,在时刻t13之后不久顶部面板120的振幅升高。如图14所示,顶部面板120的振幅稍缓慢地升高。另外,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凹部的触感。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t14利用驱动控制部240关闭振动元件140,从而顶部面板120的振动关闭。由此,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感。应予说明,作为一个例子,在时刻t13~时刻t14开启振动元件140的驱动信号的时间为100ms。
由于时刻t13与时刻t14之差是100ms这一极短的时间,所以利用者能够用指尖感受凹凸,从而能够识别指尖到达了从左端起的第一个刻度的情况。
而且,若在时刻t15到达从左端起的第二个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240开启振动元件140。由此,在时刻t15之后不久顶部面板120的振幅升高。由此,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凹部的触感。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t16利用驱动控制部240关闭振动元件140,从而顶部面板120的振动关闭。由此,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感。应予说明,作为一个例子,在时刻t15~时刻t16开启振动元件140的驱动信号的时间为100ms。
由于时刻t15与时刻t16之差是100ms这一极短的时间,所以利用者能够用指尖感受凹凸,从而能够识别指尖到达了从左端起的第二个刻度的情况。
而且,若在时刻t17到达从左端起的第三个刻度,则指尖的移动距离到达规定距离D,从而驱动控制部240开启振动元件140。由此,在时刻t17之后不久顶部面板120的振幅升高。另外,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凹部的触感。
另外,若利用者将滑动条102向右方持续移动,则在时刻t18利用驱动控制部240关闭振动元件140,从而顶部面板120的振动关闭。由此,利用者能够用指尖得到在顶部面板120的表面存在凸部的触感。应予说明,作为一个例子,在时刻t17~时刻t18开启振动元件140的驱动信号的时间为100ms。
由于时刻t17与时刻t18之差是100ms这一极短的时间,所以利用者能够用指尖感受凹凸,从而能够识别指尖到达了从左端起的第一个刻度的情况。
而且,在时刻t19利用者将指尖从顶部面板120撤离,从而基于驱动控制部240的控制处理结束。
之后,由于利用者不接触120,因此顶部面板120的振幅为0,顶部面板120不振动的状态持续。
以上,每当利用者用指尖操作滑动条102到达从左端起的第一个刻度、第二个刻度、第三个刻度时,驱动控制装置300都能够向利用者的指尖提供在顶部面板120的表面存在凹凸的触感。
因此,利用者用指尖得到在顶部面板120的表面存在凹凸的触感,从而能够识别指尖到达了各刻度的情况。
应予说明,在图14所示的驱动图形中,使用在时刻t13、t15、t17振幅缓慢升高那样的驱动信号。这与在图13所示的驱动图形的时刻t1、t4、t6、t8振动以矩形形状升高那样的驱动图形不同。振动的升高方式可以如图13所示那样以矩形形状升高,也可以如图14所示那样缓慢升高。对于如图14所示那样缓慢升高而言,例如使用升高形成为正弦波形那样的驱动信号即可。
应予说明,在图12~图14所示的动作例中,对通过第一驱动信号在顶部面板120产生超声波频带的固有振动的方式进行了说明。然而,在使用第二驱动信号的情况下,在顶部面板120产生听力范围的振动。在顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,虽无法得到动摩擦力因挤压效应而降低的效果,但在能够通过听力范围的振动向利用者的指尖提供触感这方面相同。
以上,根据实施方式1的电子设备100,在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的情况下,将支承体130的支承刚度的等级设定为第一等级(高等级)之后,以使得产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动振动元件140。
因此,能够使顶部面板120高效地产生振幅较大的超声波频带的固有振动,从而利用者能够更容易感觉指尖所承受的动摩擦力的变化。因此,能够向利用者提供良好的触感。
另外,根据实施方式1的电子设备100,在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,将支承体130的支承刚度的等级设定为第二等级(低等级)之后,以使得产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动振动元件140。
因此,能够使顶部面板120高效地产生振幅较大的听力范围的振动,从而利用者能够更容易用指尖感觉振动。因此,能够向利用者提供良好的触感。
以上,根据实施方式1的电子设备100,通过切换支承体130的支承刚度的等级,能够增大超声波频带的固有振动和听力范围的振动的双方的振幅。因此,能够提供能够提供各种良好的触感的电子设备100。
另外,实施方式1的电子设备100通过利用振幅调制器320A仅调制由正弦波产生器310A产生的超声波频带的正弦波的振幅来生成第一驱动信号。由正弦波产生器310A产生的超声波频带的正弦波的频率与顶部面板120的固有振动频率相等,并且,兼顾振动元件140设定该固有振动频率。
即,无需不调制由正弦波产生器310A产生的超声波频带的正弦波的频率或者相位,仅通过利用振幅调制器320A调制振幅来生成第一驱动信号。
因此,能够使顶部面板120产生顶部面板120的超声波频带的固有振动,从而能够利用基于挤压效应的空气层的存在,使用手指抚摸顶部面板120的表面时的动摩擦系数可靠地降低。另外,通过Sticky-band Illusion效应或者Fishbone Tactile Illusion效应,能够向利用者提供在顶部面板120的表面存在凹凸那样的良好的触感。
另外,实施方式1的电子设备100能够通过利用振幅调制器320B仅调制由正弦波产生器310B产生的听力范围的正弦波的振幅来生成第二驱动信号。
应予说明,以上,将使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的驱动方法作为图12~图14所示的驱动方法进行了说明。然而,图12~图14所示的驱动方法是一个例子,只要是使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的驱动方法,那么可以是任何驱动方法。
实施方式1的电子设备100只要能够使顶部面板120产生超声波频带的固有振动和听力范围的振动双方的振动即可,此时,可以通过切换支承体130的支承刚度的等级,而在超声波频带的固有振动和听力范围的振动双方得到较大的振幅。
另外,以上,对为了向利用者提供在顶部面板120存在凹凸那样的触感,而切换振动元件140的开启/关闭的方式进行了说明。关闭振动元件140是指将驱动振动元件140的第一驱动信号或者第二驱动信号所示的振幅值形成为0。
然而,为了提供这种触感,无需一定将振动元件140从开启变为关闭。例如,也可以代替振动元件140的关闭的状态,转而使用减小振幅而驱动振动元件140的状态。例如,也可以将振幅减小至1/5左右,从而与将振动元件140从开启变为关闭的情况相同,向利用者提供在顶部面板120存在凹凸那样的触感。
在该情况下,以切换振动元件140的振动的强度那样的第一驱动信号或者第二驱动信号来驱动振动元件140。其结果是,能够切换在顶部面板120产生的固有振动或者听力范围的振动的强度,从而能够向利用者的指尖提供存在凹凸那样的触感。
若为了切换振动元件140的振动的强度,而在减弱振动时关闭振动元件140,则切换振动元件140的开启/关闭。切换振动元件140的开启/关闭是指间歇地驱动振动元件140。
例如,能够通过使驱动振动元件140的第一驱动信号或者第二驱动信号的振幅变化来实现这种固有振动或者听力范围的振动的强度的切换。若增大第一驱动信号或者第二驱动信号的振幅,则固有振动或者听力范围的振动的强度增大,若减小第一驱动信号或者第二驱动信号的振幅,则固有振动或者听力范围的振动的强度减小。另外,也可以代替调整第一驱动信号或者第二驱动信号的振幅或者除了振幅的调整之外,调整第一驱动信号或者第二驱动信号的占空比。
另外,以上,对利用四个支承体130将顶部面板120固定于壳体110的便携式进行了说明,但支承体130的数量并不限定于四个。另外,支承体130的位置并不限定于图2所示的位置。例如,也可以沿着顶部面板120的四边配设壁状的支承体。
另外,以上,对在以第一驱动信号或者第二驱动信号驱动振动元件140时,分别将支承体130的支承刚度设定为第一等级或者第二等级的方式进行了说明。
然而,也可以除了上述那样的控制之外,在不驱动振动元件140的情况下,通过使支承体130的支承刚度变化,而向接触顶部面板120的利用者的指尖提供例如由键式弹片实现的按压机械按钮的触感(行程感)。
图15是表示用于提供行程感的支承体130的控制图形和表示行程感的反作用力的图。
在图15的(A)中,横轴表示时刻,纵轴表示施加于支承体130的电极131、132之间的电场E。从时刻t=0开始向电极131、132之间施加电场E2,在时刻t1将电场E1(<E2)施加于电极131、132之间,在时刻t3将电场E3(>E2)施加于电极131、132之间。
在通过这种控制图形控制支承体130的支承刚度的情况下,在时刻t=0开始接触顶部面板120的操作面的利用者的指尖以恒定的速度进行移动。
在图15的(B)中,横轴表示操作输入的位置的位移。在此,在施加于ER流体134的电场较小的情况下,支承体130除了能够如使电极131与电极132的间隔变窄那样进行位移之外,还能够以使电极131、132在图3中的X轴方向以及Y轴方向偏移的方式进行位移。因此,图15的(B)的横轴的位移表示整合了X、Y、Z轴方向的全部位移的量。
另外,图15的(B)中的纵轴表示利用者的指尖所承受的反作用力F。
如图15的(B)所示,从在时刻t=0位移为0的状态开始指尖持续按压顶部面板120,直至在时刻t1位移变为D1为止,指尖所承受的反作用力呈大致线性地增大至F2。这是因为在被给予电场E2而支承体130的支承刚度恒定的状态下,指尖持续按压顶部面板120。
而且,若在时刻t2电场降低至E1,则支承体130的支承刚度降低,因此反作用力降低至F1(<F2)。
并且,若在时刻t3电场增大至E3(>E2),则反作用力F从F1开始再次增大。
这种反作用力F的特性与由键式弹片实现的按压机械按钮时的行程感相似。另外,这种反作用力F的特性与按压机械键盘的键时的行程感相似。键式弹片的按钮以及机械键盘的键具有如下特性,即:在开始按压时反作用力较强,并在按压达到操作被确定的程度前反作用力减弱,在操作确定之后无法进一步进行按压,因此反作用力再次增强。
图15的(B)所示的反作用力的特性与键式弹片的按钮以及机械键盘的键那样的反作用力的特性相似。
另外,通过选择使施加于支承体130的电极131、132之间的电场变化的时机、和变化的前后的电场的值,能够实现如图15的(C)所示的各种反作用力的特性(1)、(2)、(3)。
因此,也可以在不驱动振动元件140的情况下,通过使支承体130的支承刚度如上述那样变化,而向接触顶部面板120的利用者的指尖提供例如按压利用键式弹片实现的机械按钮的触感(行程感)。
另外,以上,对在壳体110与顶部面板120之间沿Z轴方向配设有支承体130的方式进行了说明。然而,也可以如图16所示那样配设支承体130。
图16是表示实施方式1的变形例的电子设备100V1的一部分的图。图16的(A)所示的电子设备100V1包括壳体110V、顶部面板120V以及振动元件130。与图2以及图3所示的电子设备100同样,电子设备100V1包括振动元件140、触摸面板150、显示面板160以及基板170,但在图16的(A)中省略表示。
壳体110V是板状的壳体,在Z轴正方向侧的面具有壁部111。另外,顶部面板120V在Z轴负方向侧的面具有壁部121。壁部111、121均沿Y轴方向延伸。
支承体130如图16的(A)所示地配设于壁部111与壁部121之间。如此配设的支承体130相比X轴方向的位移而言更容易产生Z轴方向和Y轴方向的位移。
因此,根据图16的(A)所示那样的壳体110V、顶部面板120V、振动元件130的配置,能够提供更容易提供Z轴方向的行程感的电子设备100V1。
另外,也可以如图16的(B)所示地配置振动元件140V。图16的(B)所示的电子设备100V2是在图16的(A)所示的电子设备100V1的基础上追加振动元件140V而成的。振动元件140V被粘合于壳体110V的壁部111的X轴正方向侧的面。
这种振动元件140V是为了使顶部面板120产生听力范围的振动而设置的。振动元件140V是第二振动元件的一个例子。
振动元件140V是能够产生听力范围的振动的元件即可,例如能够使用LRA(线性谐振执行器:Linear Resonant Actuator)或者偏心马达(ERM:Eccentric Rotating Mass)等。LRA是具有线圈和磁铁,并使电流在线圈中流动而产生的磁场与磁铁的磁场相排斥而使线圈上下振动的元件。偏心马达是通过使相对于旋转轴存在偏重的转子进行旋转而产生振动的元件。
通过从驱动控制部240输出的第二驱动信号驱动振动元件140V。通过驱动信号设定振动元件140V所产生的振动的振幅(强度)以及频率。
应予说明,在此,对振动元件140V被粘合于壳体110V的壁部111的X轴正方向侧的面的方式进行了说明,但振动元件140V也可以配设于壳体110V的其他场所。例如,振动元件140V可以安装于支承体130,另外,也可以配设于顶部面板120。
另外,作为振动元件140V也可以使用压电元件。另外,在该情况下,也可以通过以第一驱动信号驱动振动元件140V来使顶部面板120产生超声波频带的固有振动。
<实施方式2>
图17是表示实施方式2的支承体530的构造的剖视图。图17所示的截面构造与图6对应。实施方式2的电子设备代替实施方式1的支承体130包括支承体530。应予说明,由于其他构成要素相同,所以在此仅对支承体530进行说明。
支承体530包括:基部531、基部532、壳体533以及MR(Magneto-Rheological)流体534。应予说明,在图17中示出了与图6相同的XYZ坐标系。支承体530利用磁场控制支承刚度。
基部531以及基部532分别将筒状的壳体533上下密封。在由基部531、基部532以及壳体533形成的内部空间封入有MR流体534。
MR流体534是粘度因所施加的磁场H而变化的流体。在未被施加磁场H的状态下,MR流体534的粘度较低。另一方面,在被施加了磁场H时,MR流体534的粘度增高。
MR流体534是使强磁性体的粉末以高浓度分散于聚α烯烃之类的溶剂中而成的浆液。因此,若在基部531与基部532之间沿Z轴方向施加磁场H,则强磁性体的粉末在Z轴方向排列,因此Z轴方向的支承刚度增高。
在封入有这种MR流体534的支承体530中,通过在Z轴方向控制磁场H,能够使支承体530的基部531与支承体530的基部532之间的支承刚度变化。若增强磁场H则支承刚度增高,若减弱磁场H则支承刚度降低。
图18是表示支承体530相对于沿Z轴方向施加于支承体530的外力Fz和沿剪切方向施加于支承体530的外力Fs在Z方向收缩的变形量(压入量)的测定结果的图。在图18的(A)中,横轴表示基部531与基部532之间的压入量l(μm),纵轴表示外力Fz(g·f)。在图18的(B)中,横轴表示基部531与基部532之间的压入量l(μm),纵轴表示外力Fs(g·f)。
如图17所示,外力Fz是以使支承体530收缩的方式沿Z轴方向施加的外力,相对于外力Fz的反作用力对应于支承体530的Z轴方向的基部531与基部532之间的支承刚度的大小。
如图17所示,外力Fs是沿基部531与基部532在X轴方向以及Y轴方向偏移的方向(剪切方向)施加的外力。
另外,在此,代替磁场H,用存在于基部531与基部532之间且沿Z轴方向的磁通密度来表示磁场H的大小。另外,在图18的(A)、(B)中,横轴的比例尺与纵轴的比例尺不同。
如图18的(A)所示,外力Fz随着压入量l增大而增大。外力Fz的增大量在磁通密度为0(mT)的情况下最小,并按照40(mT)、60(mT)的顺序增大。
在磁通密度为0(mT)的情况下,压入量l约为20(μm)时,外力Fz约为22(g·f)。另外,在磁通密度为60(mT)的情况下,压入量l约为13(μm)时,外力Fz约为50(g·f)。
另外,如图18的(B)所示,在磁通密度为0(mT)的情况下,即便压入量l增大,外力Fs也不增大,但在磁通密度为40(mT)、60(mT)的情况下,外力Fs随着压入量l增大而增大。对于外力Fs的增大量而言,与磁通密度为40(mT)的情况相比,磁通密度为60(mT)的情况更大。
在磁通密度为0(mT)的情况下,压入量l约为100(μm)时,外力Fs约为3(g·f)。另外,在磁通密度为60(mT)的情况下,压入量l约为15(μm)时,外力Fs约为22(g·f)。
以上,与施加于MR流体534的沿Z方向的磁场较大的情况相比,在施加于MR流体534的沿Z方向的磁场较小的情况下,支承体530除了能够如使基部531与基部532的间隔变窄那样在Z轴方向进行位移之外,还能够以使基部531、532在X轴方向以及Y轴方向偏移的方式进行位移。
在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的情况下,实施方式2的电子设备将支承体530的支承刚度设定得较高。此时的支承刚度为第一等级。另外,在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,实施方式2的电子设备将支承体530的支承刚度设定得较低。此时的支承刚度为第二等级。
第一等级的支承刚度为能够通过驱动振动元件140而使顶部面板120产生超声波频带的固有振动那样的高值即可,例如为2.0×109(Pa)左右的值即可。
另外,第二等级的支承刚度为能够通过驱动振动元件140而使顶部面板120产生听力范围的振动那样的低值即可,例如为2.6×106(Pa)左右的值即可。
图19是表示支承体530A、530B的剖视图。支承体530A、530B包括施加磁场H的结构。
图19的(A)所示的支承体530A包括:基部531A、基部532A、壳体533A、MR流体534、磁轭535A以及线圈536A。
基部531A、基部532A以及壳体533A分别对应于图17所示的基部531、基部532以及壳体533。基部531A和基部532A收纳于壳体533A的内部。
基部531A、基部532A以及磁轭535A成为磁路的一部分,因此由铁素体或者氧化铁等磁性体形成即可。壳体533A为非磁性体即可,为硅橡胶等绝缘体即可,基部531A、532A均密封MR流体534。
磁轭535A以将基部531A的Z轴正方向侧的面、与基部532A的Z轴负方向侧的面连接的方式形成为コ字形。磁轭535A与基部531A、基部532A以及MR流体534一起构建剖视下呈矩形形状的磁路。
当基部531A、532A在Z轴方向位移时,磁轭535A挠曲。因此,支承体530A能够以在Z轴方向收缩的方式变形。应予说明,基部531A、532A与磁轭535A也可以形成为一体。
线圈536A在磁轭535A的X轴正方向侧的部分卷绕于磁轭535A。若在从Z轴正方向侧观察Z轴负方向侧的状态下使线圈536A中流动顺时针方向的电流,则能够向MR流体534施加箭头所示的Z轴正方向的磁场H。
在这种结构的支承体530A中,若使线圈536A中流动电流,则形成如下磁路,即:线圈536A所产生的磁通通过磁轭535A、基部532A并如箭头所示那样贯通MR流体534的内部,进而通过基部531A返回磁轭535A。
若利用驱动控制部240调整在线圈536A中流动的电流量,则MR流体534的粘度变化,因此能够控制支承体530A的支承刚度。若在线圈536A中流动的电流量增大,则MR流体534的粘度增高,从而支承刚度增大。
也可以使用如以上那样的结构的支承体530A来代替图2以及图3的(B)所示的支承体130。
图19的(B)所示的支承体530B包括:基部531B、基部532B、壳体533B、MR流体534、磁轭535B以及线圈536B。
基部531B、基部532B以及壳体533B分别对应于图17所示的基部531、基部532以及壳体533。基部531B和基部532B收纳于壳体533B的内部。
基部531B、基部532B以及磁轭535B成为磁路的一部分,因此由铁素体或者氧化铁等磁性体形成即可。壳体533B为非磁性体即可,为硅橡胶等绝缘体即可,基部531B、532B均密封MR流体534。
磁轭535B被连接于基部532B的Z轴负方向侧的面,并配设于基部535B的Z轴负方向侧。
线圈536B以与基部532B的Z轴负方向侧邻接的方式卷绕于磁轭535B。若在从Z轴正方向侧观察Z轴负方向侧的状态下使线圈536B中流动逆时针方向的电流,则构建如下磁路,即:磁通从基部531B的Z轴正方向侧通过壳体533B的周围并向Z轴负方向侧绕回,进而返回磁轭535B。
由此,能够向MR流体534施加箭头所示的Z轴正方向的磁场H。
若利用驱动控制部240调整在线圈536B中流动的电流量,则MR流体534的粘度变化,因此能够控制支承体530B的支承刚度。若在线圈536B中流动的电流量增大,则MR流体534的粘度增高,从而支承刚度增大。
也可以使用如以上那样的结构的支承体530B来代替图2以及图3的(B)所示的支承体130。
以上,根据实施方式2,在使顶部面板120产生超声波频带的固有振动的情况下,将支承体530A或者支承体530B的支承刚度的等级设定为第一等级(高等级)之后,以使得产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动振动元件140。
因此,能够使顶部面板120高效地产生振幅较大的超声波频带的固有振动,从而利用者能够更容易感觉指尖所承受的动摩擦力的变化。因此,能够向利用者提供良好的触感。
另外,根据实施方式2,在使顶部面板120产生听力范围的振动的情况下,将支承体530A或者支承体530B的支承刚度的等级设定为第二等级(低等级)之后,以使得产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动振动元件140。
因此,能够使顶部面板120高效地产生振幅较大的听力范围的振动,从而利用者能够更容易用指尖感觉振动。因此,能够向利用者提供良好的触感。
以上,根据实施方式2,通过切换支承体530A或者支承体530B的支承刚度的等级,能够增大超声波频带的固有振动和听力范围的振动的双方的振幅。因此,能够提供可提供各种良好的触感的电子设备。
以上,对本发明的例示的实施方式的电子设备进行了说明,但本发明并不限定于具体公开的实施方式,在不脱离权利要求书的基础上,能够进行各种变形、改变。
符号说明:
100…电子设备;110…壳体;120…顶部面板;130、530、530A、530B…支承体;140、140A、140B、140V…振动元件;150…触摸面板;160…显示面板;170…基板;200…控制部;220…应用程序处理器;230…通信处理器;240…驱动控制部;250…存储器;300…驱动控制装置;310A、310B…正弦波产生器;320A、320B…振幅调制器。
Claims (30)
1.一种电子设备,其中,包括:
顶部面板,在该顶部面板的表面侧具有操作面;
坐标检测部,其对在所述操作面进行的操作输入的坐标进行检测;
壳体,其配设于所述顶部面板的背面侧;
第一振动元件,其配设于所述顶部面板;
支承体,其将所述顶部面板相对于所述壳体支承,并能够将所述顶部面板相对于所述壳体的支承刚度在第一等级、与比所述第一等级低的第二等级之间进行切换;以及
控制部,其在以使所述操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,使在所述操作面产生的所述超声波频带的所述固有振动的振幅增大,在以使所述操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级,使在所述操作面产生的所述听力范围的所述振动的振幅增大。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述支承体包括粘度根据基于从所述控制部输入的控制信号的电效应或磁效应而变化的流体,通过所述控制信号将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述支承体具有:
第一支承部,其固定于所述顶部面板;
第二支承部,其固定于所述壳体;
流体,其配设于所述第一支承部与所述第二支承部之间,且粘度根据电场或者磁场的变化而变化;以及
施加部,其向所述流体施加电场或者磁场,
通过从所述控制部输入的控制信号控制所述施加部向所述流体施加的电场或者磁场,使得所述流体的粘度变化,由此将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述第一驱动信号是以根据向所述操作面进行的操作输入的位置的移动量切换所述固有振动的强度的方式来驱动所述第一振动元件的驱动信号。
5.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述控制部根据向所述操作面进行的操作输入选择第一驱动模式或者第二驱动模式,在所述第一驱动模式中,进行基于所述第一驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,在所述第二驱动模式中,进行基于所述第二驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
在未选择所述第一驱动模式以及所述第二驱动模式时,所述支承体根据向所述操作面进行的操作输入使所述支承体的支承刚度变化,以提供与所述操作输入相对应的触感。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述第一驱动信号是以恒定的频率和恒定的相位使所述操作面产生超声波频带的固有振动的驱动信号。
8.根据权利要求1所述的电子设备,其中,
所述操作面在俯视视角中呈具有长边和短边的矩形形状,所述控制部使所述第一振动元件振动,从而产生在所述操作面的所述长边的方向上振幅变化的驻波。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的电子设备,其中,
还包括显示部,该显示部配设于所述顶部面板与所述壳体之间。
10.一种电子设备,其中,包括:
顶部面板,在该顶部面板的表面侧具有操作面;
坐标检测部,其对在所述操作面进行的操作输入的坐标进行检测;
壳体,其配设于所述顶部面板的背面侧;
第一振动元件,其配设于所述顶部面板;
支承体,其将所述顶部面板相对于所述壳体支承,并能够将所述顶部面板相对于所述壳体的支承刚度在第一等级、与比所述第一等级低的第二等级之间进行切换;
第二振动元件,其配设于所述顶部面板的所述背面、所述支承体或者所述壳体;以及
控制部,其在以使所述操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,使在所述操作面产生的所述超声波频带的所述固有振动的振幅增大,在以使所述操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动所述第二振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级,使在所述操作面产生的所述听力范围的所述振动的振幅增大。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述支承体包括粘度根据基于从所述控制部输入的控制信号的电效应或磁效应而变化的流体,通过所述控制信号将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
12.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述支承体具有:
第一支承部,其固定于所述顶部面板;
第二支承部,其固定于所述壳体;
流体,其配设于所述第一支承部与所述第二支承部之间,且粘度根据电场或者磁场的变化而变化;以及
施加部,其向所述流体施加电场或者磁场,
通过从所述控制部输入的控制信号控制所述施加部向所述流体施加的电场或者磁场,使得所述流体的粘度变化,由此将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
13.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述第一驱动信号是以根据向所述操作面进行的操作输入的位置的移动量切换所述固有振动的强度的方式来驱动所述第一振动元件的驱动信号。
14.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述控制部根据向所述操作面进行的操作输入选择第一驱动模式或者第二驱动模式,在所述第一驱动模式中,进行基于所述第一驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,在所述第二驱动模式中,进行基于所述第二驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级。
15.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
在未选择所述第一驱动模式以及所述第二驱动模式时,所述支承体根据向所述操作面进行的操作输入使所述支承体的支承刚度变化,以提供与所述操作输入相对应的触感。
16.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述第一驱动信号是以恒定的频率和恒定的相位使所述操作面产生超声波频带的固有振动的驱动信号。
17.根据权利要求10所述的电子设备,其中,
所述操作面在俯视视角中呈具有长边和短边的矩形形状,所述控制部使所述第一振动元件振动,从而产生在所述操作面的所述长边的方向上振幅变化的驻波。
18.根据权利要求10~17中的任一项所述的电子设备,其中,
还包括显示部,该显示部配设于所述顶部面板与所述壳体之间。
19.一种电子设备的控制方法,
所述电子设备包括:
顶部面板,在该顶部面板的表面侧具有操作面;
坐标检测部,其对在所述操作面进行的操作输入的坐标进行检测;
壳体,其配设于所述顶部面板的背面侧;
第一振动元件,其配设于所述顶部面板;以及
支承体,其将所述顶部面板相对于所述壳体支承,并能够将所述顶部面板相对于所述壳体的支承刚度在第一等级、与比所述第一等级低的第二等级之间进行切换,
在所述电子设备的控制方法中,
在以使所述操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,使在所述操作面产生的所述超声波频带的所述固有振动的振幅增大,在以使所述操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级,使在所述操作面产生的所述听力范围的所述振动的振幅增大。
20.根据权利要求19所述的电子设备的控制方法,其中,
所述支承体包括粘度根据电效应或磁效应变化的流体,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
21.根据权利要求19所述的电子设备的控制方法,其中,
所述支承体具有:
第一支承部,其固定于所述顶部面板;
第二支承部,其固定于所述壳体;
流体,其配设于所述第一支承部与所述第二支承部之间,且粘度根据电场或者磁场的变化而变化;以及
施加部,其向所述流体施加电场或者磁场,
控制所述施加部向所述流体施加的电场或者磁场,使得所述流体的粘度变化,由此将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
22.根据权利要求19所述的电子设备的控制方法,其中,
所述第一驱动信号是以根据向所述操作面进行的操作输入的位置的移动量切换所述固有振动的强度的方式来驱动所述第一振动元件的驱动信号。
23.根据权利要求19所述的电子设备的控制方法,其中,
根据向所述操作面进行的操作输入选择第一驱动模式或者第二驱动模式,在所述第一驱动模式中,进行基于所述第一驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,在所述第二驱动模式中,进行基于所述第二驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级。
24.根据权利要求19~23中的任一项所述的电子设备的控制方法,其中,
在未选择所述第一驱动模式以及所述第二驱动模式时,所述支承体根据向所述操作面进行的操作输入使所述支承体的支承刚度变化,以提供与所述操作输入相对应的触感。
25.一种电子设备的控制方法,
所述电子设备包括:
顶部面板,在该顶部面板的表面侧具有操作面;
坐标检测部,其对在所述操作面进行的操作输入的坐标进行检测;
壳体,其配设于所述顶部面板的背面侧;
第一振动元件,其配设于所述顶部面板;
支承体,其将所述顶部面板相对于所述壳体支承,并能够将所述顶部面板相对于所述壳体的支承刚度在第一等级、与比所述第一等级低的第二等级之间进行切换;以及
第二振动元件,其配设于所述顶部面板的所述背面、所述支承体或者所述壳体,
在所述电子设备的控制方法中,
在以使所述操作面产生超声波频带的固有振动的第一驱动信号驱动所述第一振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,使在所述操作面产生的所述超声波频带的所述固有振动的振幅增大,在以使所述操作面产生听力范围的振动的第二驱动信号驱动所述第二振动元件时,将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级,使在所述操作面产生的所述听力范围的所述振动的振幅增大。
26.根据权利要求25所述的电子设备的控制方法,其中,
所述支承体包括粘度根据电效应或磁效应变化的流体,将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
27.根据权利要求25所述的电子设备的控制方法,其中,
所述支承体具有:
第一支承部,其固定于所述顶部面板;
第二支承部,其固定于所述壳体;
流体,其配设于所述第一支承部与所述第二支承部之间,且粘度根据电场或者磁场的变化而变化;以及
施加部,其向所述流体施加电场或者磁场,
控制所述施加部向所述流体施加的电场或者磁场,使得所述流体的粘度变化,由此将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级或者所述第二等级。
28.根据权利要求25所述的电子设备的控制方法,其中,
所述第一驱动信号是以根据向所述操作面进行的操作输入的位置的移动量切换所述固有振动的强度的方式来驱动所述第一振动元件的驱动信号。
29.根据权利要求25所述的电子设备的控制方法,其中,
根据向所述操作面进行的操作输入选择第一驱动模式或者第二驱动模式,在所述第一驱动模式中,进行基于所述第一驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第一等级,在所述第二驱动模式中,进行基于所述第二驱动信号的驱动,并且将所述支承体的支承刚度设定为所述第二等级。
30.根据权利要求25~29中的任一项所述的电子设备的控制方法,其中,
在未选择所述第一驱动模式以及所述第二驱动模式时,所述支承体根据向所述操作面进行的操作输入使所述支承体的支承刚度变化,以提供与所述操作输入相对应的触感。
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