JP2019091198A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】触覚フィードバック性能を改善する。【解決手段】入力装置１０は、操作が入力される液晶表示装置（被入力部材）１１と、液晶表示装置１１が取り付けられるベース部材１２と、液晶表示装置１１を振動させるアクチュエータ（振動部）１３と、液晶表示装置１１の振動を検出する振動検出部１１Ｂと、元振動信号を出力してアクチュエータ１３を発振させることで振動させた液晶表示装置１１の振動波形を振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づいて取得し、振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成することでアクチュエータ１３の駆動を制御する制御基板（振動制御部）１４と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、入力装置に関する。

従来、タッチパネルを備える電子機器の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された電子機器は、タッチパネルと、ユーザのタッチパネルへのタッチを検出する検出部として機能するタッチパネル制御部と、タッチパネルを振動させる振動部と、振動部を駆動するための信号を生成する信号生成部として機能する振動制御部と、を備える。信号生成部が生成した信号は、タッチパネルの慣性振動を抑制するための抑制信号を含む。

国際公開第２０１５／１３６９２３号公報

上記した特許文献１に記載された電子機器では、まず振動部に駆動信号を供給し、タッチパネルを振動させてから、タッチパネルの慣性振動を抑制するために振動部に抑制信号を供給している。この抑制振動は、位相が先に供給される駆動信号の位相とは１８０度ずれたものとなっている。しかしながら、タッチパネルの大きさや重量には製品毎に個体差が生じ得るものであり、このような個体差に起因してタッチパネルの振動の仕方には差異が生じるおそれがある。上記した抑制信号には、タッチパネルの個体差が反映されていないため、タッチパネルの慣性駆動を十分に抑制することができず、触覚フィードバック性能が悪化する場合があり、改善の余地があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、触覚フィードバック性能を改善することを目的とする。

本発明の入力装置は、操作が入力される被入力部材と、前記被入力部材が取り付けられるベース部材と、前記被入力部材を振動させる振動部と、前記被入力部材の振動を検出する振動検出部と、元振動信号を出力して前記振動部を発振させることで振動させた前記被入力部材の振動波形を前記振動検出部からの出力信号に基づいて取得し、前記振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成することで前記振動部の駆動を制御する振動制御部と、を備える。

このようにすれば、振動制御部から元振動信号が出力されると、振動部が発振され、それに伴って被入力部材がベース部材に対して振動させられる。このとき被入力部材の振動が振動検出部によって検出されると、振動検出部から出力信号が出力される。振動制御部は、振動検出部からの出力信号に基づいて被入力部材の振動波形を取得し、その振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成する。従って、被入力部材の個体差などに起因して元振動信号に基づく被入力部材の振動波形が不定であっても、振動制御部は、その振動波形を取得して生成した抑制信号に基づいて振動部の駆動を制御しているので、被入力部材の残留振動を速やかに収束させることができる。以上により、被入力部材に個体差などが生じていても、優れた触覚フィードバック性能が得られる。

本発明によれば、触覚フィードバック性能を改善することができる。

本発明の一実施形態に係る入力装置の概略構成に示す側面図 入力装置の平面図 入力装置の主要な電気的構成を示すブロック図 制御基板に備わる駆動回路部の詳細を示すブロック図 制御基板に備わるフィードバック回路部の詳細を示すブロック図 元駆動信号生成部にて生成される元駆動信号の波形を示すグラフ 元振動信号に基づく液晶表示装置の振動波形を示すグラフ 元振動信号に基づく液晶表示装置の振動波形をアース電位クランプ回路部によりクランプした振動波形を示すグラフ 半波整流回路部及びゲイン調整回路部から出力されたフィードバック信号の波形を示すグラフ 抑制信号生成部にて生成された抑制信号の波形を示すグラフ 検証実験に係る駆動回路部の詳細を示すブロック図 加算器から出力された加算信号を示すグラフ 加算信号に基づく液晶表示装置の振動波形を示すグラフ

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１から図１３によって説明する。本実施形態では、触覚フィードバック機能（触感フィードバック機能）を備えた入力装置１０について説明する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図１を基準とし、且つ各図上側を表側とするとともに各図下側を裏側とする。

入力装置１０は、図１に示すように、画像を表示するとともに使用者によるタッチ操作（操作）が入力される液晶表示装置（被入力部材）１１と、液晶表示装置１１が取り付けられるベース部材１２と、を少なくとも備える。このうちの液晶表示装置１１は、画像を表示する表示機能に加えて、使用者によるタッチ操作が入力された位置（入力位置）を検出するタッチパネル機能（位置入力機能）を有する。ベース部材１２は、液晶表示装置１１に対して裏側に所定の間隔を空けて対向状に配されている。

液晶表示装置１１は、図１に示すように、表示機能及びタッチパネル機能を発揮する液晶モジュール１１Ａと、液晶モジュール１１Ａに取り付けられて液晶モジュール１１Ａの振動を検出するための振動検出部１１Ｂと、を少なくとも備える。液晶モジュール１１Ａは、図２に示すように、画像が表示される表示面１１ＤＳを有する液晶パネル（表示パネル）１１Ａ１と、液晶パネル１１Ａ１に対して裏側（操作の入力側とは反対側）に配されて液晶パネル１１Ａ１にて表示に利用される光を照射するバックライト装置（図示せず）と、液晶パネル１１Ａ１及びバックライト装置を収容する筐体（図示せず）と、を少なくとも備える。液晶パネル１１Ａ１は、平面形状が横長の方形をなしており、その表示面１１ＤＳが、画像が表示される表示領域（アクティブエリア）ＡＡと、表示領域ＡＡを取り囲む額縁状（枠状）をなす非表示領域（ノンアクティブエリア）ＮＡＡと、に区分される。なお、図２では、一点鎖線が表示領域ＡＡの外形を表しており、当該一点鎖線よりも外側の領域が非表示領域ＮＡＡとなっている。そして、液晶パネル１１Ａ１は、使用者によるタッチ操作がなされた入力位置を検出するためのタッチパネルパターン１１ＴＰを内蔵している。タッチパネルパターン１１ＴＰは、いわゆる投影型静電容量方式とされており、その検出方式が例えば自己容量方式とされる。タッチパネルパターン１１ＴＰは、表示領域ＡＡにマトリクス状に並んで配される複数のタッチ電極（位置検出電極）１１ＴＰＥを少なくとも備える。従って、液晶パネル１１Ａ１における表示領域ＡＡは、入力位置を検出可能なタッチ領域とほぼ一致しており、非表示領域ＮＡＡが入力位置を検出不能な非タッチ領域とほぼ一致していることになる。そして、使用者が視認する表示領域ＡＡの画像に基づいて指によってタッチ操作を入力すると、その指とタッチ電極１１ＴＰＥとの間で静電容量が形成されることになる。これにより、指の近くにあるタッチ電極１１ＴＰＥにて検出される静電容量には指が近づくのに伴って変化が生じ、指から遠くにあるタッチ電極１１ＴＰＥとは異なるものとなるので、それに基づいて入力位置を検出することが可能となる。なお、タッチ操作の入力方向は、Ｚ軸方向、つまり表示面１１ＤＳの法線方向とほぼ一致している。

振動検出部１１Ｂは、図３に示すように、液晶モジュール１１Ａが振動したときの加速度を検出する加速度センサからなる。加速度センサは、例えば検出軸が１つのみの１軸タイプとされており、その検出軸が液晶モジュール１１Ａの振動方向（Ｘ軸方向）と一致するよう、液晶モジュール１１Ａの筐体に取り付けられている。この加速度センサは、加速度の検出範囲が例えば±３ｇ程度であり、感度が例えば３３０ｍｖ／ｇ程度であり、０ｇ出力電圧が例えば１．６５Ｖ程度である。また、加速度センサとしては、例えば圧電素子を用いた圧電型のものを用いることが可能である。液晶表示装置１１は、上記した液晶モジュール１１Ａ及び振動検出部１１Ｂに加えて、主制御部１１Ｃを備える。主制御部１１Ｃは、例えばＣＰＵからなり、液晶パネル１１Ａ１の駆動を制御することで、所定の画像を表示面１１ＤＳに表示させることが可能とされる。従って、主制御部１１Ｃは、タッチパネルパターン１１ＴＰによりタッチ操作の入力位置が検出されたら、その入力位置に基づいた画像を液晶パネル１１Ａ１の表示面１１ＤＳに表示させることができる。

入力装置１０は、図１に示すように、液晶表示装置１１及びベース部材１２に加えて、液晶表示装置１１を振動させるためのアクチュエータ（振動部）１３と、アクチュエータ１３の駆動を制御する駆動回路部１４Ａなどを備える制御基板（振動制御部）１４と、液晶表示装置１１及びベース部材１２に取り付けられる弾性部材１５と、を少なくとも備える。アクチュエータ１３は、電磁アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）とされており、ベース部材１２における液晶表示装置１１側の面に取り付けられる固定部と、板ばね部材１６を介して液晶表示装置１１におけるベース部材１２側の面に取り付けられて固定部に対してＸ軸方向（振動方向）について相対変位可能とされる可動部（固定部共々図示を省略する）と、を有する。固定部は、固定磁極及びその周りに巻装されたコイルを少なくとも有しているのに対し、可動部は、固定磁極に対して相対変位可能な可動磁極を少なくとも有している。アクチュエータ１３は、コイルの通電に伴って固定磁極に生じた磁界によって可動磁極が吸着されることで、固定部に対して可動部をＸ軸方向（液晶パネル１１Ａ１の表示面１１ＤＳに並行する方向）に沿って接近するよう移動させることが可能とされ、それにより可動部が取り付けられた液晶表示装置１１はＸ軸方向に沿って振動させられる。液晶表示装置１１の振動方向は、タッチ操作の入力方向（Ｚ軸方向）と直交（交差）する関係となっている。板ばね部材１６は、Ｘ軸方向に沿って延在し、その一端側が上記した可動部に、他端側が液晶モジュール１１Ａの筐体に固定されたブロック状のブラケット１１Ａ２に、それぞれ固定されている。従って、板ばね部材１６は、アクチュエータ１３の発振に伴って可動部に固定された一端側を支点として他端側がＸ軸方向に沿って相対変位されることで、液晶モジュール１１Ａがタッチ操作の入力に伴ってＸ軸方向に変位することが可能とされる。

弾性部材１５は、図１に示すように、Ｚ軸方向に沿って延在する板ばねであり、その一端側が液晶モジュール１１Ａの筐体に、他端側がベース部材１２の端部に、それぞれ固定されている。弾性部材１５は、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向、つまりアクチュエータ１３の振動方向について弾性変形可能とされる。従って、アクチュエータ１３の発振に伴って液晶表示装置１１がＸ軸方向に沿って振動されると、弾性部材１５がＸ軸方向について弾性変形されることで、ベース部材１２に対する液晶表示装置１１のＸ軸方向についての相対変位が許容されるようになっている。

制御基板１４は、図１に示すように、ベース部材１２における液晶表示装置１１側の面に取り付けられている。制御基板１４は、図３に示すように、駆動回路部１４Ａに加えて、フィードバック回路部１４Ｂを備える。制御基板１４には、駆動回路部１４Ａ及びフィードバック回路部１４Ｂを構成する各種回路素子や配線などが実装・配索されている。駆動回路部１４Ａは、主制御部１１Ｃによって駆動が制御されている。すなわち、駆動回路部１４Ａは、入力位置の検出に伴って主制御部１１Ｃから出力される加振信号に基づいて元振動信号を生成し、その元振動信号をアクチュエータ１３に出力することで、アクチュエータ１３を発振させることができる。フィードバック回路部１４Ｂは、振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づいてフィードバック信号を生成し、そのフィードバック信号を駆動回路部１４Ａに出力する。そして、駆動回路部１４Ａは、フィードバック回路部１４Ｂから入力されたフィードバック信号に基づいてアクチュエータ１３の残留振動を抑制するための抑制信号を生成し、アクチュエータ１３に出力する。

具体的には、駆動回路部１４Ａは、図４に示すように、元振動信号を生成する元振動信号生成部１４Ａ１と、フィードバック信号に基づいて抑制信号を生成する抑制信号生成部１４Ａ２と、元振動信号生成部１４Ａ１から出力された元振動信号や抑制信号生成部１４Ａ２から出力された抑制信号を増幅する増幅器１４Ａ３と、を備える。元振動信号生成部１４Ａ１は、主制御部１１Ｃから出力される加振信号に基づいて元振動信号として図６に示される１／２正弦波或いは矩形波等のパルスを生成する。図６は、元振動信号の波形を表すグラフであり、縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。この元振動信号は、正極性の信号であり、ピーク電圧値が約１０Ｖ程度とされる。この元振動信号によりアクチュエータ１３は、固定部に対して可動部がＸ軸方向に沿って片側のみに移動させられる形で発振する。

このように発振するアクチュエータ１３により液晶表示装置１１は、図７に示すように、Ｘ軸方向に沿って左右に繰り返し慣性振動させられる。図７は、抑制信号を含まない元振動信号のみに基づく液晶表示装置１１の振動波形を表すグラフであり、左側の縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、右側の縦軸が加速度（単位は「ｇ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。図７に示される液晶表示装置１１の振動波形は、液晶モジュール１１Ａに取り付けられた振動検出部１１Ｂからの出力信号に含まれる。図７における左側の縦軸は、振動検出部１１Ｂからの出力信号に係る電圧を表しており、右側の縦軸は、上記出力信号に係る電圧を換算して得られる加速度を表している。具体的には、電圧１．６５Ｖを加速度０ｇに換算している。図７によれば、元振動信号によって液晶表示装置１１は、Ｘ軸方向について左右に最大で３ｇの加速度でもって振動していることになる。図７に示される液晶表示装置１１の振動波形では、アクチュエータ１３の発振直後の振動が最大の振幅となっており、この最大の振幅が使用者の指に伝達されることで、使用者には、ラテラルフォースフィールド現象により表示面１１ＤＳにて仮想的なボタンをＺ軸方向に押下したような触覚が得られるようになっている。そして、図７に示される液晶表示装置１１の振動波形では、時間の経過に伴って振幅が漸減しており、液晶表示装置１１は、約１００ｍｓまたはそれ以上にわたって繰り返し慣性振動することになり、最大振幅以降（具体的には約１０ｍｓ以降）の振動が不要な残留振動である、と言える。この残留振動は、使用者には単なる横揺れとして知覚されるため、触覚フィードバック性能を悪化させる要因となる。

次に、抑制信号生成部１４Ａ２の説明に先立ってフィードバック回路部１４Ｂに関して説明する。フィードバック回路部１４Ｂは、図５に示すように、振動検出部１１Ｂからの出力信号をアース電位にクランプするアース電位クランプ回路部１４Ｂ１と、振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づく振動波形に含まれる正負いずれかの波形を選択的に抽出する半波整流回路部１４Ｂ２と、半波整流回路部１４Ｂ２から出力された信号を増幅してフィードバック信号を生成するゲイン調整回路部１４Ｂ３と、を有する。アース電位クランプ回路部１４Ｂ１は、図７に示される振動波形を、その中心軸がアース電位（０Ｖ）となるようクランプしており、回路素子としてコンデンサ及びダイオードを備える。アース電位クランプ回路部１４Ｂ１によりクランプされた振動波形は、図８に示される通りである。図８のグラフは、縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。半波整流回路部１４Ｂ２は、入力信号を正負反転せずに出力する非反転型の半波整流回路からなり、回路素子としてオペアンプ及びダイオードを備える。具体的には、半波整流回路部１４Ｂ２は、図７に示される振動波形に含まれる正極側の波形と負極側の波形とのうちの負極側の波形を選択的に抽出することができる。ゲイン調整回路部１４Ｂ３は、入力信号を正負反転せずに出力する非反転型の増幅回路からなり、回路素子としてオペアンプ及び抵抗（可変抵抗を含む）を備える。ゲイン調整回路部１４Ｂ３は、半波整流回路部１４Ｂ２から出力された信号の利得を調整して抑制信号生成部１４Ａ２にフィードバック信号を出力する。半波整流回路部１４Ｂ２及びゲイン調整回路部１４Ｂ３を経て得られたフィードバック信号の波形は、図９に示される通りである。このフィードバック信号の波形は、図８に示される振動波形のうちの負極側の波形を抽出したものとなっている。図９のグラフは、縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。

改めて抑制信号生成部１４Ａ２について説明する。抑制信号生成部１４Ａ２は、図４に示すように、上記したフィードバック回路部１４Ｂから出力されたフィードバック信号に基づいて抑制信号を生成する。抑制信号生成部１４Ａ２にて生成される抑制信号は、元振動信号の入力に伴うアクチュエータ１３の発振により振動した液晶表示装置１１の振動波形（図７を参照）の一部とは逆位相となっている。具体的には、抑制信号生成部１４Ａ２は、フィードバック信号の極性を反転させることで抑制信号を生成しており、その抑制信号の波形は図１０に示される通りである。図１０のグラフは、縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。この抑制信号は、正極性の信号、つまり直流信号となっているので、アクチュエータ１３を直流駆動することができる。しかも、抑制信号は、元振動信号と同じ極性の直流信号となっているので、アクチュエータ１３の駆動が容易になる。抑制信号生成部１４Ａ２から出力された抑制信号が増幅器１４Ａ３を経てアクチュエータ１３に供給されることで、アクチュエータ１３が発振される。抑制信号に基づくアクチュエータ１３の振動方向は、元振動信号の入力に伴うアクチュエータ１３の発振により振動した液晶表示装置１１の振動方向とは逆方向となるので、抑制信号に基づくアクチュエータ１３の振動によって液晶表示装置１１の振動が相殺され、もって液晶表示装置１１の残留振動が速やかに収束されるようになっている。具体的には、振動検出部１１Ｂによりリアルタイムで液晶表示装置１１の振動状態を検出し、制御基板１４は、取得した振動波形に負極側の波形が現れたタイミングで抑制信号を生成・出力してアクチュエータ１３の駆動を制御することで、液晶表示装置１１の残留振動を随時に繰り返し収束させることができる。従って、液晶表示装置１１を構成する液晶モジュール１１Ａの重量・大きさなどに個体差があった場合や弾性部材１５の弾性定数・厚さ・大きさなどに個体差があった場合に、元振動信号に基づく液晶表示装置１１の振動波形が不定となっていても、制御基板１４は、その振動波形を随時に取得して生成した抑制信号に基づいてアクチュエータ１３の駆動を制御しているので、個体差に拘わらず液晶表示装置１１の残留振動を速やかに収束させることができる。以上により、液晶表示装置１１や弾性部材１５に個体差などが生じていても、残留振動を速やかに収束させて優れた触覚フィードバック性能が得られる。

続いて、抑制信号による残留振動の低減効果を検証するため、駆動回路部１４Ａの構成を以下のように変更して検証実験を行った。この検証実験に係る駆動回路部１４Ａ−１は、図１１に示すように、本段落以前に説明した駆動回路部１４Ａと同様の元振動信号生成部１４Ａ１及び増幅器１４Ａ３を有するものの、抑制信号生成部１４Ａ２に代えて加算器１４Ａ４を有している。加算器１４Ａ４は、フィードバック回路部１４Ｂから出力されるフィードバック信号に基づいて抑制信号を生成し、その抑制信号と元振動信号とを加算して増幅器１４Ａ３に出力するものである。加算器１４Ａ４にて生成される抑制信号は、抑制信号生成部１４Ａ２にて生成される抑制信号とほぼ同じものである。加算器１４Ａ４の出力信号（加算信号）は、図１２に示される通りである。図１２のグラフは、縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。加算器１４Ａ４から出力された加算信号によりアクチュエータ１３が発振されるのに伴う液晶表示装置１１の振動波形は、図１３に示される通りである。この液晶表示装置１１の振動波形は、振動検出部１１Ｂからの出力信号に含まれる。図１３は、加算信号（元振動信号及び抑制信号）に基づく液晶表示装置１１の振動波形を表すグラフであり、右側の縦軸が電圧（単位は「Ｖ」）とされ、左側の縦軸が加速度（単位は「ｇ」）とされ、横軸が時間（単位は「ｍｓ」）とされる。加算信号に基づく液晶表示装置１１の振動波形は、図１３に示すように、アクチュエータ１３の発振直後の最大振幅については、元振動信号に基づく液晶表示装置１１の振動波形（図７を参照）と比べて僅かに小さくなり、その後（１０ｍｓ以降）の残留振動に係る振幅については、元振動信号に基づく液晶表示装置１１の振動波形と比べて遙かに小さくなっており、特に３０ｍｓ以降は殆ど残留振動が解消されていることが分かる。このように、元振動信号の入力に伴うアクチュエータ１３の発振により振動した液晶表示装置１１の振動波形の一部とは逆位相となる抑制信号に基づいてアクチュエータ１３を駆動することで、液晶表示装置１１の残留振動を速やかに収束させることができ、もって優れた触覚フィードバック性能を得ることができる。

以上説明したように本実施形態の入力装置１０は、操作が入力される液晶表示装置（被入力部材）１１と、液晶表示装置１１が取り付けられるベース部材１２と、液晶表示装置１１を振動させるアクチュエータ（振動部）１３と、液晶表示装置１１の振動を検出する振動検出部１１Ｂと、元振動信号を出力してアクチュエータ１３を発振させることで振動させた液晶表示装置１１の振動波形を振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づいて取得し、振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成することでアクチュエータ１３の駆動を制御する制御基板（振動制御部）１４と、を備える。

このようにすれば、制御基板１４から元振動信号が出力されると、アクチュエータ１３が発振され、それに伴って液晶表示装置１１がベース部材１２に対して振動させられる。このとき液晶表示装置１１の振動が振動検出部１１Ｂによって検出されると、振動検出部１１Ｂから出力信号が出力される。制御基板１４は、振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づいて液晶表示装置１１の振動波形を取得し、その振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成する。従って、液晶表示装置１１の個体差などに起因して元振動信号に基づく液晶表示装置１１の振動波形が不定であっても、制御基板１４は、その振動波形を取得して生成した抑制信号に基づいてアクチュエータ１３の駆動を制御しているので、液晶表示装置１１の残留振動を速やかに収束させることができる。以上により、液晶表示装置１１に個体差などが生じていても、優れた触覚フィードバック性能が得られる。

また、制御基板１４は、振動検出部１１Ｂからの出力信号に基づいてフィードバック信号を生成するフィードバック回路部１４Ｂと、フィードバック回路部１４Ｂから出力されたフィードバック信号に基づいて抑制信号を生成してアクチュエータ１３に出力する駆動回路部１４Ａと、を有する。このようにすれば、振動検出部１１Ｂからの出力信号が入力されたフィードバック回路部１４Ｂは、フィードバック信号を生成し、駆動回路部１４Ａに出力する。フィードバック回路部１４Ｂからフィードバック信号が入力された駆動回路部１４Ａは、抑制信号を生成してアクチュエータ１３に出力することで、アクチュエータ１３の駆動がフィードバック制御される。

また、駆動回路部１４Ａは、元振動信号を生成する元振動信号生成部１４Ａ１と、フィードバック回路部１４Ｂから出力されたフィードバック信号に基づいて抑制信号を生成する抑制信号生成部１４Ａ２と、を有する。このようにすれば、元振動信号生成部１４Ａ１にて生成された元振動信号が駆動部に入力されることで、駆動部が発振する。抑制信号生成部１４Ａ２にてフィードバック回路部１４Ｂから出力されたフィードバック信号に基づいて生成された抑制信号が駆動部に入力されることで、アクチュエータ１３の駆動がフィードバック制御される。

また、フィードバック回路部１４Ｂは、振動波形に含まれる正負いずれかの波形を選択的に抽出する半波整流回路部１４Ｂ２と、半波整流回路部１４Ｂ２から出力された信号を増幅してフィードバック信号を生成するゲイン調整回路部１４Ｂ３と、を有する。このようにすれば、半波整流回路部１４Ｂ２にて、振動波形に含まれる正負いずれかの波形が選択的に抽出されると、ゲイン調整回路部１４Ｂ３は、半波整流回路部１４Ｂ２からの出力信号を増幅することでフィードバック信号を生成する。このとき生成されるフィードバック信号は、正負いずれかの極性の信号、つまり直流信号となるので、アクチュエータ１３を直流駆動することができる。

また、駆動回路部１４Ａは、正負いずれかの極性となる元振動信号を出力するとともに、フィードバック回路部１４Ｂから出力されたフィードバック信号に基づいて元振動信号と同じ極性となる抑制信号を生成する。このようにすれば、元振動信号及び抑制信号が共に同じ極性の直流信号となるので、アクチュエータ１３の駆動が容易になる。

また、振動検出部１１Ｂは、加速度センサからなる。このようにすれば、振動する液晶表示装置１１の加速度を加速度センサにより検出することができる。入力体にフィードバックされる触覚は、加速度により評価されるものであることから、液晶表示装置１１の振動を検出する振動検出部１１Ｂを加速度センサとすることで、アクチュエータ１３の駆動をより高精度に制御することができ、もって液晶表示装置１１の残留振動をより速やかに収束させることができる。

また、液晶表示装置１１は、画像を表示する表示面１１ＤＳを有する液晶パネル（表示パネル）１１Ａ１と、表示面１１ＤＳにおける操作の入力位置を検出するタッチパネルパターン１１ＴＰと、入力位置に基づいた画像を表示面１１ＤＳに表示させるよう液晶パネル１１Ａ１を制御するとともに入力位置の検出に伴って元振動信号を出力するよう制御基板１４を制御する主制御部１１Ｃと、を備える。このようにすれば、液晶パネル１１Ａ１の表示面１１ＤＳに表示された画像に基づいて操作が入力されると、その入力位置をタッチパネルパターン１１ＴＰによって検出することができる。主制御部１１Ｃは、タッチパネルパターン１１ＴＰにより検出された入力位置に基づいた画像を表示面１１ＤＳに表示させるよう液晶パネル１１Ａ１を制御する。主制御部１１Ｃは、タッチパネルパターン１１ＴＰによる入力位置の検出に伴って元振動信号を出力するよう駆動制御部を制御する。このように、入力体による操作の入力に伴って画像の表示と、駆動部の駆動による触覚フィードバックと、を連動して行うことができる。

また、液晶表示装置１１とベース部材１２とに取り付けられて少なくともアクチュエータ１３の振動方向に弾性変形可能な弾性部材１５を備える。このようにすれば、アクチュエータ１３の発振時には、液晶表示装置１１とベース部材１２とに取り付けられる弾性部材１５がアクチュエータ１３の振動方向について弾性変形されることで、ベース部材１２に対する液晶表示装置１１の振動方向についての相対変位が許容される。この弾性部材１５は、弾性定数などの特性に個体差が生じ得るものとされ、その個体差が液晶表示装置１１の振動波形に影響する可能性がある。その点、制御基板１４は、液晶表示装置１１の振動波形を取得して生成した抑制信号に基づいてアクチュエータ１３の駆動を制御しているので、弾性部材１５の特性に個体差が生じていても、液晶表示装置１１の残留振動を速やかに収束させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記した実施形態では、フィードバック回路部に備わる半波整流回路及びゲイン調整回路が共に非反転型とされる場合を示したが、半波整流回路及びゲイン調整回路が共に反転型であっても構わない。
（２）上記した実施形態では、フィードバック回路部が半波整流回路及びゲイン調整回路を備える回路構成を示したが、回路設計の工夫により１つの回路によって半波整流機能と利得調整機能とを発揮させることも可能である。
（３）上記した実施形態では、元振動信号生成部にて生成される元振動信号が正極性の信号とされる場合を示したが、元振動信号生成部が元振動信号として負極性の信号を生成する場合でも構わない。その場合は、フィードバック回路部（半波整流回路）にて液晶表示装置の振動波形のうちの正極側（元振動信号とは逆の極性）の波形を選択的に抽出するようにすればよい。
（４）上記した実施形態では、駆動回路部（抑制信号生成部）がフィードバック信号を正負反転させた抑制信号を生成する場合を示したが、駆動回路部がフィードバック信号を正負反転しない抑制信号を生成しても構わない。その場合は、フィードバック回路部（半波整流回路）にて液晶表示装置の振動波形のうちの正極側（元振動信号と同じ極性）の波形を選択的に抽出するようにすればよい。
（５）上記した実施形態では、アクチュエータがＸ軸方向について片側にのみ変位する形で発振する場合を示したが、アクチュエータがＸ軸方向について両側に繰り返し変位する形で発振する構成であっても構わない。その場合は、フィードバック回路部にて液晶表示装置の振動波形における正極側及び負極側の波形をいずれも抽出してフィードバック信号を生成し、駆動回路部にてフィードバック信号に基づいて液晶表示装置の振動波形と逆位相となる抑制信号を生成すればよい。この抑制信号は、交流信号となる。なお、元振動信号も交流信号となる。
（６）上記した実施形態では、アクチュエータの振動方向が液晶パネルの表示面に並行する場合を示したが、アクチュエータの振動方向が液晶パネルの表示面の法線方向（タッチ操作の入力方向）に並行するようにしても構わない。
（７）上記した実施形態では、振動検出部が圧電型の加速度センサとされる場合を示したが、振動検出部として用いる加速度センサは、圧電型以外にもサーボ型、ひずみゲージ式、半導体式、静電容量型などであっても構わない。また、加速度センサは、検出軸が１軸タイプのもの以外にも、２軸タイプや３軸タイプであっても構わない。
（８）上記した実施形態では、振動検出部として加速度センサを用いた場合を示したが、振動検出部として例えば変位センサを用いることも可能である。変位センサは、液晶表示装置の振動に伴う変位量を検出するものである。
（９）上記した実施形態では、弾性部材が板ばねとされる場合を示したが、板ばね以外の弾性部材を用いることも可能である。
（１０）上記した実施形態では、アクチュエータが電磁アクチュエータとされる場合を示したが、アクチュエータがピエゾアクチュエータやリニアアクチュエータなどの慣性駆動アクチュエータであっても構わない。その場合、慣性駆動アクチュエータはベース部材側には配されず、専ら液晶表示装置側に配される。また、アクチュエータの具体的な種類は上記した電磁アクチュエータや慣性駆動アクチュエータ以外にも適宜に変更可能である。
（１１）上記した実施形態では、タッチパネルパターンが液晶パネルに内蔵されるインセルタイプを示したが、液晶パネルの表側にタッチパネルパターンを備えるタッチパネルを設置するアウトセルタイプであっても構わない。
（１２）上記した実施形態では、タッチパネルパターンが自己容量方式とされる場合を例示したが、タッチパネルパターンが相互容量方式であっても構わない。また、タッチパネルパターンを構成するタッチ電極の平面形状は、方形以外にも、菱形、円形、五角形以上の多角形などに適宜に変更可能である。
（１３）上記した実施形態では、タッチパネルパターンを備えた液晶表示装置を用いた場合を例示したが、タッチパネルパターンを備えない液晶表示装置を用いた場合であっても構わない。
（１４）上記した実施形態では、入力装置（液晶表示装置やベース部材）の平面形状が横長の方形とされる場合を示したが、入力装置の平面形状が縦長の方形、正方形、長円形状、楕円形状、円形、台形、部分的に曲面を持つ形状などであっても構わない。
（１５）上記した実施形態では、液晶パネルを備えた液晶表示装置を用いた場合を例示したが、他の種類の表示パネル（ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、有機ＥＬパネル、ＥＰＤ（電気泳動ディスプレイパネル）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）表示パネルなど）を備えた表示装置を用いることも可能である。

１０…入力装置、１１…液晶表示装置（被入力部材）、１１Ａ１…液晶パネル（表示パネル）、１１Ｂ…振動検出部、１１Ｃ…主制御部、１１ＤＳ…表示面、１１ＴＰ…タッチパネルパターン、１２…ベース部材、１３…アクチュエータ（振動部）、１４…制御基板（振動制御部）、１４Ａ…駆動回路部、１４Ａ１…元振動信号生成部、１４Ａ２…抑制信号生成部、１４Ｂ…フィードバック回路部、１４Ｂ２…半波整流回路部、１４Ｂ３…ゲイン調整回路部、１５…弾性部材

Claims (8)

1. 操作が入力される被入力部材と、
   前記被入力部材が取り付けられるベース部材と、
   前記被入力部材を振動させる振動部と、
   前記被入力部材の振動を検出する振動検出部と、
   元振動信号を出力して前記振動部を発振させることで振動させた前記被入力部材の振動波形を前記振動検出部からの出力信号に基づいて取得し、前記振動波形の少なくとも一部とは逆位相となる抑制信号を生成することで前記振動部の駆動を制御する振動制御部と、を備える入力装置。
2. 前記振動制御部は、前記振動検出部からの出力信号に基づいてフィードバック信号を生成するフィードバック回路部と、前記フィードバック回路部から出力された前記フィードバック信号に基づいて前記抑制信号を生成して前記振動部に出力する駆動回路部と、を有する請求項１記載の入力装置。
3. 前記駆動回路部は、前記元振動信号を生成する元振動信号生成部と、前記フィードバック回路部から出力された前記フィードバック信号に基づいて前記抑制信号を生成する抑制信号生成部と、を有する請求項２記載の入力装置。
4. 前記フィードバック回路部は、前記振動波形に含まれる正負いずれかの波形を選択的に抽出する半波整流回路部と、前記半波整流回路部から出力された信号を増幅して前記フィードバック信号を生成するゲイン調整回路部と、を有する請求項２または請求項３記載の入力装置。
5. 前記駆動回路部は、正負いずれかの極性となる前記元振動信号を出力するとともに、前記フィードバック回路部から出力された前記フィードバック信号に基づいて前記元振動信号と同じ極性となる前記抑制信号を生成する請求項４記載の入力装置。
6. 前記振動検出部は、加速度センサからなる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の入力装置。
7. 前記被入力部材は、画像を表示する表示面を有する表示パネルと、前記表示面における前記操作の入力位置を検出するタッチパネルパターンと、前記入力位置に基づいた画像を前記表示面に表示させるよう前記表示パネルを制御するとともに前記入力位置の検出に伴って前記元振動信号を出力するよう前記振動制御部を制御する主制御部と、を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の入力装置。
8. 前記被入力部材と前記ベース部材とに取り付けられて少なくとも前記振動部の振動方向に弾性変形可能な弾性部材を備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の入力装置。

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