JP3085481U - タッチパッド及びその他のタッチコントロール用触感フィードバック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチパッドを操作するユーザに触感フィー
ドバックを与える。 【解決手段】 触感フィードバックの平坦なタッチコン
トロールはコンピュータ（１０）に入力を与える。タッ
チ入力装置は、接触表面上のユーザ接触に基づいてコン
ピュータ（１０）のプロセッサに位置信号を入力する平
坦な接触表面を有する。コンピュータ（１０）は少なく
とも部分的に位置信号に基づいてグラフィック環境（１
８）内にカーソルを配置し、または異なる機能を実行す
る。少なくとも１つのアクチュエータはタッチ入力装置
に接続され、力を出力して、接触表面に触れているユー
ザに触感を与える。タッチ入力装置はコンピュータのデ
ィスプレイスクリーン（１２）から分離したタッチパッ
ドやタッチスクリーンとすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の背景】

本考案は一般的にはユーザによるコンピュータと機械装置のインターフェース に関し、さらに詳しくはコンピュータおよび電子装置とのインターフェースをと るのに使用される装置であってユーザに触感フィードバック（haptic feedback ）を与える装置に関する。

【０００２】 人間は様々なアプリケーションで電子装置および機械装置とインターフェース をとっており、もっと自然で、使用しやすく、有益なインターフェースに対する 要求は一定した関心事である。本考案に関連して、人間は様々なアプリケーショ ンでコンピュータ装置とインターフェースをとっている。ある分野では、ゲーム 、シミュレーションおよびアプリケーションプログラム等のコンピュータ生成環 境と相互作用している。マウスやトラックボール等のコンピュータ入力装置は、 グラフィック環境内でカーソルを制御するのに使用され、これらのアプリケーシ ョンに入力を与える。

【０００３】 あるインターフェース装置では、力フィードバック（force feedback）また は触知フィードバック（tactile feedback）もユーザに与えられる。ここでは 、これらを集合的に「触感フィードバック（haptic feedback）」と称する。例 えば、触感バージョンのジョイスティック、マウス、ゲームパッド、ステアリン グホィールその他の装置は、ゲームその他のアプリケーションプログラムのよう なグラフィック環境内で生じるイベントや相互作用に基づいて、ユーザに力を出 力することができる。

【０００４】 ラップトップコンピュータのようなポータブルコンピュータまたは電子機器で は、マウスは非常に大きな作業スペースが必要である。この結果、トラックボー ルのようなコンパクトな装置が使用される。ポータブルコンピュータでさらに評 判のよいのは、「タッチパッド」である。これは、小さな矩形の平坦なパッドで 、コンピュータのキーボードの近くに設けられている。タッチパッドは、該タッ チパッドに作用する圧力を検出する容量センサまたは圧力センサのような様々な 検出技術によってポインティング物体の位置を検出する。ユーザは通常指先でタ ッチパッドに触れ、該パッド上で指を移動させてグラフィック環境で表示された カーソルを移動させる。他の実施形態では、ユーザはタッチパッド上でスタイラ スチップを押圧することで、タッチパッドと関連させてスタイラスを操作し、該 スタイラスを移動させることができる。

【０００５】 既存のタッチパッドに関する一つの問題は、触感フィードバックがユーザに与 えられないということである。したがって、タッチパッドのユーザは、グラフィ ック型環境内でユーザにターゲッティングやその他の制御タスクを補助したり知 らせたりする触感を経験できない。従来のタッチパッドはポータブルコンピュー タ上で実行する既存の触感可能なソフトウェアの利点を得ることができない。

【０００６】

【考案の概要】

本考案はコンピュータシステムに入力を与えるのに使用される触感フィードバ ック型の平坦なタッチコントロールに向けられている。このコントロールは、ポ ータブルコンピュータに設けられたタッチパッドとすることができ、または様々 な装置に見られるタッチスクリーンとすることができる。タッチコントロールに 出力される触感は、電子装置を制御するとき、表示されたグラフィック環境での 相互作用と操作を向上する。

【０００７】 さらに詳しくは、本考案はコンピュータに信号を入力し、ユーザに力を出力す る触感フィードバック型タッチコントロールに関する。このコントロールは、ほ ぼ平坦な接触表面を有するタッチ入力装置を含み、該タッチ入力装置は接触表面 上のユーザ接触の位置に基づいてコンピュータのプロセッサに位置信号を入力す る。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ディスプレイ装置に 表示されたグラフィック環境内にカーソルを配置する。少なくとも１つのアクチ ュエータがタッチ入力装置に接続され、該タッチ入力装置に力を出力し、接触表 面に触れるユーザに触感を与える。アクチュエータはプロセッサによって出力さ れる力情報に基づいてアクチュエータに力を出力する。

【０００８】 タッチ入力装置は、コンピュータのディスプレイスクリーンから分離されたタ ッチパッドとすることができ、またはコンピュータのディスプレイスクリーンに タッチスクリーンとして含めることができる。タッチ入力装置はコンピュータま たはハンドヘルド装置のハウジングに一体化することができ、またはコンピュー タから分離されたハウジングに設けることができる。ユーザは接触表面に指やス タイラスその他の物体で触れる。力はタッチ入力装置の接触表面の面にほぼ垂直 に出力される線形力であることが好ましい。アクチュエータは圧電アクチュエー タ、音声コイルアクチュエータ、ポケットベルモータ、ソレノイド、または他の タイプのアクチュエータを含む。一つの実施形態では、アクチュエータはタッチ 入力装置と基礎表面（grounded surface）との間に接続される。他の実施形態 では、アクチュエータは慣性質量に接続される。ここで、アクチュエータは平坦 な接触表面に垂直な軸にほぼ沿って慣性力をタッチ入力装置に出力する。コンピ ュータのメインプロセッサから分離したタッチ装置のマイクロプロセッサはホス トコンピュータから力情報を受信し、該力情報に基づいて制御信号を与えてアク チュエータを制御する。

【０００９】 パルス、振動、空間テクスチャ（spatial texture）のような触感は、制御さ れたカーソルとグラフィック環境内のグラフィック物体との相互作用に従って出 力されるのが好ましい。例えば、カーソルがメニュー中のメニュー要素間を移動 されたとき、アイコン上を移動されたとき、あるいはハイパーリンク上を移動さ れたときに出力することができる。タッチ入力装置は多数の異なる領域を含むこ とができる。ここで、少なくとも１つの領域は位置信号を与え、少なくとも１つ の他の領域はコンピュータによって使用される信号を与えて、バリューのレート コントロール機能やボタン押圧のような異なる機能を制御する。異なる領域や該 領域間の協会はことなる触感と関連させることができる。

【００１０】 本考案はタッチパッドやタッチスクリーンのようなコンピュータの平坦なタッ チコントロール装置に触感を有利に与える。触感は、ユーザを援助し、ユーザに グラフィックユーザインターフェースや他の環境内での相互作用やイベントを知 らせ、カーソルターゲットタスクを容易にする。さらに、本考案は、ポータブル コンピュータ装置にこのようなタッチコントロールを保有させて、既存の触感フ ィードバックを可能にしたソフトウェアを利用する。ここに開示された触感タッ チ装置は、安価で、コンパクトであり、電力消費が低く、広範なポータブルコン ピュータや、デスクトップコンピュータ、電子機器に容易に組み込むことができ る。

【００１１】 本考案のこれらのおよび他の利点は、本考案の以下の明細書を読み、図面を検 討することで、当業者に明らかになる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

図１は、本考案の触感タッチパッドを含むポータブルコンピュータ１０の斜視 図である。コンピュータ１０は好ましくはポータブルすなわち「ラップトップ」 コンピュータであり、ユーザが持ち運んだり、輸送することができ、固定電源に 加えてバッテリーやその他のポータブル電源により給電される。コンピュータ１ ０は、１または複数のホストアプリケーションプログラムを実行し、それにより ユーザは周辺装置を介して相互作用（対話）する。

【００１３】 コンピュータ１０は、ユーザにグラフィック画像を出力するディスプレイ装置 １２、ユーザからコンピュータに文字またはトグル（toggle）入力を与えるキー ボード１４、および本考案のタッチパッド１６を含む図示されたような種々の入 力および出力装置を含む。ディスプレイ装置１２は、様々なタイプのディスプレ イ装置のいずれでもよいが、ポータブルコンピュータにはフラットパネル装置が 最も普通である。ディスプレイ装置１２は、動作しているアプリケーションプロ グラム及び／又はオペレーションシステムに基づいて、ユーザ入力により移動さ せることができるカーソル２０、ウィンドウ２２、アイコン２４、その他ＧＵＩ 環境で公知のグラフィック体を含むグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵ Ｉ）のようなグラフィック環境１８を表示することができる。記憶装置（ハード ディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等）、ネットワークサーバまたはク ライエント、ゲームコントローラ等の他の装置をコンピュータ１０に組み込みま たは接続してもよい。代案の実施形態では、コンピュータ１０は、卓上又はその 他の表面に載置する計算装置、直立のアーケードゲーム機、その他身体に装着さ れ、ユーザの片手で携帯され、使用されるポータブル装置を含む広範な形態をと ることができる。例えば、ホストコンピュータ１０は、ビデオゲームコンソール 、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビジョン「セットトップ ボックス（set top box）」、「ネットワークコンピュータ」、または他の計 算または電子機器とすることができる。

【００１４】 本考案のタッチパッド装置１６は、外観的に従来のタッチパッドに類似してい るように見えるのが好ましい。パッド１６は、平坦で矩形の滑らかな表面を有し 、図に示すようにコンピュータ１０のハウジングにあるキーボード１４の下方に 配置することができ、またはハウジングの他の領域に配置することができる。ユ ーザがコンピュータ１０を操作するとき、ユーザはタッチパッド１６の上に指先 または他の物体を置き、該指先を動かして対応するグラフィック環境１８内のカ ーソルを移動させる。

【００１５】 動作時、タッチパッド１６は、該タッチパッド上（または近傍）の物体の検出 位置に基づいて、座標データをコンピュータ１０の主マイクロプロセッサに入力 する。従来の多くのタッチパッドのように、タッチパッド１６は容量型、抵抗型 等、異なるタイプの検出器を使用することができる。ある現存のタッチパッドの 実施例は、例えば米国特許第５５２１３３６号や第５９４３０４４号に開示され ている。容量型タッチパッドは、典型的には、タッチパッドと物体のコンデンサ 間の容量結合に基づいて、タッチパッドの表面またはその近傍の物体の位置を検 出する。抵抗型タッチパッドは、典型的には、指や、スタイラス、その他パッド に対する物体の圧力を検出する圧力感知であり、該圧力によりパッド内の導電層 、トレース、スイッチ等が電気的に接続する。抵抗型や他の型式のタッチパッド は、ユーザによって加えられた圧力の大きさを検出することができ、コンピュー タ１０への比例または可変入力のために圧力度を使用することができる。抵抗型 タッチパッドは典型的には少なくとも部分的に変形可能であり、圧力が特定の位 置に加えられると、当該位置における導電体が電気的に接続する。このような変 形可能性は本考案では有益である。本考案に使用されるようなタッチパッド上に 出力されるパルスや振動のような力の大きさを潜在的に増幅することができるか らである。アクチュエータと移動する物体との間に調整された順応懸架装置（tu ned compliant suspension）が設けられているなら、力を増幅することができ る。本考案の実施形態では、容量型タッチパッドや著しい接触圧力を必要としな いその他の型式のタッチパッドがより良く適している。タッチパッド上の過剰圧 力が多くの場合、触感フィードバックのためのタッチパッドの運動と干渉するか らである。他の型式の検出技術もタッチパッドに使用することができる。ここで 、「タッチパッド」の用語は、タッチパッド１６の表面のほか、タッチパッド装 置に含まれる如何なる検出装置も含む。

【００１６】 タッチパッド１６は、既存のタッチパッドに類似した動作をするのが好ましく 、タッチパッド上の指先の速度はカーソルがグラフィック環境で移動する距離と 相関する。例えば、ユーザがパッドを横切るように指を迅速に動かすと、カーソ ルはユーザが指先をさらに緩やかに動かした場合よりも大きな距離を移動する。 カーソルが所望の目的地に達する前にユーザの指先がタッチパッドの縁に達する と、ユーザは単純に指をタッチパッドから離して移動し、縁から離れたところに 置いて、カーソルを動かすことを続ける。これは、マウスを表面から離して持ち 上げ、マウスの位置とカーソルの間のオフセットを変更するのと類似した「割出 し（indexing）」機能である。さらに、多くのタッチパッドは、カーソル位置に 関係のない特定の機能に割り当てられた特定の領域を設けることができる。この ような実施形態は図７を参照して以下に詳細に説明する。ある実施形態では、タ ッチパッド１６は、ユーザが特定の位置でタッチパッドを「タップ（tap）」（ 物体をパッドに迅速に接触させて離す）して、指令を与えるとができるようにし てもよい。例えば、ユーザは指でパッドをタップし、または「ダブルタップ」す る一方、制御されたカーソルをアイコンに重ねて該アイコンを選択する。

【００１７】 本考案では、タッチパッド１６は、該タッチパッド１６と物理的に接触（cont act）するユーザに、実体感覚のような触感フィードバックを出力する能力を備 えている。触感フィードバックタッチパッドの構造を詳述する多くの実施形態に ついて、以下により詳細に説明する。好ましくは、タッチパッドに出力される力 は、線形（またはほぼ線形）であり、ｚ軸に沿って向けられ、タッチパッド１６ の表面とコンピュータ１０の上面とにほぼ垂直である。異なる実施形態では、力 がタッチパッド１６に与えられて、その表面の面内でｚ軸運動に加えまたはｚ軸 運動の代わりに平面（ｘ−ｙ）運動を起こさせることができるが、そのような運 動は好ましくない。

【００１８】 タッチパッド１６に連結された１または複数のアクチュエータを使用して、様 々な触感をパッドに接触しているユーザに出力することができる。例えば、衝撃 、振動（可変または一定振幅）および質感（texture）を出力することができる 。パッドに出力される力は、パッド上の指の位置またはホストコンピュータ１０ のグラフィック環境内の制御された物体の状態に基づいて、および／または指の 位置または物体の状態にかかわらず、少なくとも部分的である。マイクロプロセ ッサや他の電子コントローラは電子信号を使用してアクチュエータの力出力の大 きさおよび／または方向を制御するので、タッチパッド１６に出力される力は、 「コンピュータ制御」と考えられる。パッド１６全体は、単一の一体部材として 触感を備えているのが好ましい。他の実施形態では、パッドの個々の移動部分に 、それ自身の触感フィードバックアクチュエータと関連伝動装置を設けて、特定 の位置にのみ触感を与えることができるようにすることができる。例えば、ある 実施形態は、曲げることができるか、あるいはパッドの他の部分に対して移動さ せることができる異なる部分を有するタッチパッドを含めてもよい。

【００１９】 他の実施形態では、タッチパッド１６は、ケーブルまたは無線通信を介してコ ンピュータ１０の一部に接続された別個のハウジングに設けることができ、該ハ ウジングは、コンピュータ１０から力情報を受け取り、該コンピュータ１０に位 置情報を送る。例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ファイアワイヤ または標準シリアルバスは、タッチパッドをコンピュータ１０に接続することが できる。このような実施形態では、コンピュータ１０はデスクトップまたは据置 コンピュータまたは装置とすることができ、ポータブル装置である必要はない。

【００２０】 １またはそれ以上のボタン２６を、タッチパッド１６と関連して使用されるコ ンピュータ１０のハウジングに設けることもできる。ユーザの手はボタンに容易 にアクセスすることができ、各ボタンを押して、ホストコンピュータに明確な入 力信号を与えることができる。典型的には、各ボタン２６はマウス入力装置に見 られる類似のボタンに対応しており、これにより左ボタンはグラフィック物体を 選択するのに使用することができ（クリックまたはダブルクリック）、右ボタン はコンテクストメニュー等を持ち出すことができる。ある実施形態では、１また は複数のボタン２６に触感フィードバックおよび／または運動感覚力フィードバ ックを与えることができる。この開示の他の特徴は、本考案とともに使用しても よい。

【００２１】 さらに、ある実施形態では、コンピュータ装置１０のハウジングに、ユーザが タッチパッド１６を操作するときにユーザによって接触させられて触感フィード バックを与えることができる１または複数の可動部２８を含めることができる。 このように、ハウジングは（例えば、ハウジングに接続されたモータに偏心回転 質量の使用により）触感フィードバックを与えることができ、タッチパッド１６ は別個の触感フィードバックを与えることができる。これにより、ホストはユー ザへの２つの異なる触感を同時に制御することができる。例えば、低周波の振動 はハウジングを介してユーザに伝達し、高周波振動はタッチパッド１６を介して ユーザに伝達することができる。触感フィードバックを備えた他のボタンまたは 他の制御は、他の制御から独立して触感フィードバックを与えることもできる。

【００２２】 ホストアプリケーションプログラムおよび／またはオペレーティングシステム は、ディスプレイ装置１２上に環境のグラフィック画像を表示するのが好ましい 。ホストコンピュータ１２で実行されるソフトウェアと環境は、広範な種類があ る。例えば、ホストアプリケーションプログラムは、ワードプロセッサ、表計算 、ビデオまたはコンピュータゲーム、描画プログラム、オペレーティングシステ ム、グラフィカルユーザインターフェース、シミュレーション、ＨＴＭＬまたは ＶＲＭＬ命令を使用するウェブページまたはブラウザ、科学解析プログラム、仮 想現実トレーニングプログラムまたはアプリケーション、またはタッチパッド１ ６からの入力を利用して力フィードバックコマンドをタッチパッド１６に出力す るその他のアプリケーションプログラムとすることができる。例えば、多くのゲ ームその他のアプリケーションプログラムは、力フィードバック機能性を含み、 米国カリフォルニア州サンホセのイマーションコーポレーションから入手できる Ｉ−Force（登録商標）、FEELit（登録商標）またはTouchsense（登録商標）の ような標準のプロトコル／ドライバを使用して、タッチパネル１６と通信しても よい。

【００２３】 タッチパッド１６は、ホストコンピュータ１０のマイクロプロセッサに制御信 号を報告するとともにホストのマイクロプロセッサからのコマンド信号を処理す るのに必要な回路を含めることができる。例えば、適切なセンサ（および関連回 路）がタッチパッド１６上のユーザの指の位置を報告するのに使用される。タッ チパッド装置は、ホストからの信号を受信し、該ホスト信号に従って１または複 数のアクチュエータを使用して触感を出力する回路を含む。ある実施形態では、 タッチパッド１６がタッチパッドセンサデータをホストに報告し、および／また は該ホストから受信した力コマンドを実行するために、分離した局所のマイクロ プロセッサを設けることができる。前記コマンドは、例えば、触感のタイプと、 指令された触感を記載するパラメータとを含む。代案として、タッチパッドマイ クロプロセッサは、メインプロセッサからアクチュエータへ流されたデータを単 に通過させることができる。「力情報」という用語には、コマンド／パラメータ と流されたデータとを含めることができる。タッチパッドマイクロプロセッサは 、タッチパッドアクチュエータを制御することにより、ホストコマンドを受信し た後、独立して触感を実行することができる。または、ホストプロセッサは、ア クチュエータをさらに直接に制御することによって、触感を越えて、より大きな 制御度（degree of control）を維持することができる。他の実施形態では、 タッチパッド１６に設けられたステートマシン（state machine）のような論理 回路が、ホストメインプロセッサによって指示された触感を取り扱うことができ る。センサ信号を読み取って装置に対する触感フィードバックを与えるのに使用 することができる構造や制御方法は、米国特許第５７３４３７３号に詳細に記載 されている。

【００２４】 図２は、本考案の能動タッチパッド１６を含むことができる装置の他の実施形 態の斜視図である。装置はハンドヘルド遠隔制御装置３０とすることができ、該 ハンドヘルド遠隔制御装置は、ユーザが片手で把持して操作し、電子装置または 機器の機能に遠隔的にアクセスするものである（例えば、テレビジョン、ビデオ カセットレコーダ、ＤＶＤプレーヤー、オーディオ／ビデオレシーバ、テレビジ ョンに接続されるインターネットまたはネットワークコンピュータ）。例えば、 制御された装置の機能を操作するために、いくつかのボタン３２を遠隔制御装置 ３０に含めることができる。ユーザがさらに複雑化した指向的入力（directiona l input）を与えることができるように、タッチパッド１６をさらに設けること ができる。例えば、制御される装置（controlled apparatus）は、カーソルが 移動される選択スクリーンを有していてもよい。また、タッチパッド１６は、２ 次元でカーソルを制御するように制御することができる。タッチパッド１６は、 制御された値またはイベントに基づいて、前述したようにユーザに触感を出力す る能力を含む。例えば、中点を通過しまたは最大レベルに達するボリュームレベ ル（volume level）により、パルスをタッチパッドまたはユーザに出力させる ことができる。

【００２５】 一つの応用例として、制御された装置は、マイクロソフトコーポレーションの Ｗｅｂ−ＴＶのようなコンピュータシステム、あるいはグラフィカルユーザイン ターフェースおよび／またはインターネットのようなネットワークを介してアク セスされるウェブページを表示する他のコンピュータ計算装置とすることができ る。ユーザは、タッチパッド１６上で指（または他の物体）を移動させることに よってカーソルの方向を制御することができる。カーソルは、アイコン、ウィン ドウ、メニューアイテム、グラフィカルボタン、スライドバー、スクロールバー 、またはグラフィカルユーザインターフェースまたはデスクトップ内のその他の グラフィック物体を選択および／または操作するために使用することができる。 また、カーソルは、リンク、画像、ボタン等のウェブページ上のグアラフィカル 物体を選択および／または操作するために使用することもできる。グラフィカル 物体と関連する他の力感覚は、図７を参照して以下に説明する。

【００２６】 図３は、触感フィードバックをユーザに与える本考案のタッチパッド１６の第 1実施形態４０の斜視図である。この実施形態では、１または複数の圧電アクチ ュエータ４２がタッチパッド１６の下面に接続されている。圧電アクチュエータ ４２は当業者に公知の適当な電子装置によって駆動される。ある実施形態では、 単一の圧電アクチュエータ４２が、タッチパッド１６の中央またはその近傍に配 置され、あるいはハウジングの空間的制約がそのような位置を要求するなら、一 方の側に離して配置される。他の実施形態では、複数の圧電アクチュエータ４２ をタッチパッドの異なる領域に配置することができる。破線は一つの形態を示す 。ここで、アクチュエータ４２はパッド１６の各角部とパッドの中央に配置され ている。

【００２７】 圧電アクチュエータ４２は、それぞれ、小さなパルス、振動またはテクスチャ 感覚をタッチパッド１６に出力することができ、またユーザがタッチパッドに接 触しているならユーザにも出力することができる。タッチパッド１６全体は、好 ましくは、アクチュエータ４２によって出力される力で移動される。好ましくは 、タッチパッドに出力される力は、線形（またはほぼ線形）で、ｚ軸に沿ってお り、タッチパッド１６の表面およびコンピュータ１０の上面にほぼ垂直である。 異なる実施形態では、前述したように、力をタッチパッド１６に作用させ、ｚ軸 運動に加えてまたはそれに代えて、その表面にパッドのサイドツーサイド（ｘ− ｙ）運動を引き起す。例えば、第１の線形アクチュエータはｘ軸の運動を与え、 第２の線形アクチュエータはｙ軸および／またはｘ軸に対する運動を与えること ができる。

【００２８】 アクチュエータ４２によって出力される振動の周波数は、アクチュエータ４２ に異なる制御信号を与えることによって変化させることができる。さらに、パル スまたは振動の大きさは、付与された制御信号に基づいて制御することができる 。多数のアクチュエータ４２が設けられているなら、２またはそれ以上のアクチ ュエータを同時に駆動することにより、より強い振動をタッチパッドに付与する ことができる。さらに、一つのアクチュエータがタッチパッドの最終端に設けら れ、それが駆動される唯一のアクチュエータである場合、ユーザは、タッチパッ ドのアクチュエータを有する側で、タッチパッドの反対側よりも強い振動を体験 することができる。異なる大きさと局所化された効果は、全てではなくいくつか のアクチュエータを駆動することによって得ることができる。パッドに接触して いるユーザの指の先端はかなり敏感であるので、触感を有効にして人を感動させ るのに、出力する力は大きな振幅を有する必要はない。

【００２９】 タッチパッドに接触する指に加えて、ユーザは、タッチパッドに直接接触する 他の物体を保持してもよい。タッチパッドに出力される触感は、ユーザの手に保 持された物体を介して伝達することができる。例えば、ユーザは、指よりも正確 にタッチパッド１６に接触するポイントを有するスタイラスを保持することがで きる。他の物体を使用してもよい。ある実施形態では、触感を向上するのに特別 な物体を使用することができる。例えば、スタイラスや、可撓性部分や順応性を 有する他の物体は、ユーザによって体験されるような少なくともいくつかのタッ チパッド触感を強めることができる。

【００３０】 圧電アクチュエータ４２は、タッチパッド１６に対するいくつかの利点を有す る。これらのアクチュエータは、非常に薄くかつ小さく作ることができるので、 ポータブル電子機器では典型的なコンパクトなハウジング内で使用することがで きる。また、これらは非常に低い電力を要求するので、電力が限定されている（ 例えば、バッテリーで給電される）装置に適している。ここに開示されたいくつ かの実施形態では、アクチュエータ用の電力は、コンピュータをタッチパッド（ またはタッチスクリーン）に接続するバスから離して引くことができる。例えば 、タッチパッド１６が別個のハウジングに設けられている場合、ユニバーサルシ リアルバスでパッドをコンピュータに接続し、該コンピュータから電力とデータ （例えば、流動する力データ、力コマンド）をパッドに供給することができる。

【００３１】 図４は、図３に示すように本考案のタッチパッド１６の実施形態４０の側面図 である。タッチパッド１６は、電子信号がアクチュエータに入力されたときにタ ッチパッド１６に力を生成するように動作する設置された圧電アクチュエータ４ ２に直接連結されている。典型的には、圧電アクチュエータは電流がアクチュエ ータに付与されると互いに移動することができる２つの層を含む。ここで、アク チュエータの基礎部分は、包囲ハウジング４１に対して静止したままであり、一 方アクチュエータおよびタッチパッドの移動部分はハウジング４１に対して移動 する。入力電気信号に基づいて力を出力する圧電アクチュエータの動作は、当業 者に公知である。

【００３２】 タッチパッド１６は、アクチュエータ４２にのみ連結することができ、または アクチュエータ４２を除く他の位置でコンピュータ装置のハウジングに追加的に 連結することができる。好ましくは、この他の連結手段（coupling）は、スプリ ングや泡のような材料や要素を使用する順応接続（compliant connection）で ある。このような接続が順応的に作られていない場合、タッチパッド１６は、パ ッドの部分がアクチュエータの力に応答して移動し、触感をさらに有効にユーザ に伝達するように、それ自身で順応性（compliance）を有しているのが好ましい 。

【００３３】 タッチパッドが直接アクチュエータ４２に連結されているので、生成されるど のような力もタッチパッド１６に直接付与することができる。電気信号は好まし くは、マイクロプロセッサや、マイクロプロセッサ信号を適切な信号に変換して アクチュエータ４２で使用するのに要求される如何なる回路から得られる。

【００３４】 図５は、本考案の他の実施形態５０の側面図であり、タッチパッド１６は１ま たは複数のスプリング５２の上に配置されている。スプリング５２は、タッチパ ッド１６をコンピュータ１０の剛性ハウジングに連結し、該タッチパッド１６を ｚ軸５６に沿って移動できるようにしている。パッド１６に有効なパルス（衝撃 ）または振動を生成するのに、非常に小さな範囲の運動だけが要求される。タッ チパッド１６の動程をｚ軸に沿った所望の範囲に制限するために、ストッパ（不 図示）を配置することができる。

【００３５】 タッチパッド１６には、該タッチパッドに力を付与し該タッチパッドをｚ軸に 沿って移動させるために、アクチュエータ５４が連結されている。この実施形態 では、アクチュエータ５４は線形音声コイルアクチュエータであり、ここで当該 アクチュエータの移動部（ボビン）は直接タッチパッド１６に接続されている。 アクチュエータ５４は、コンピュータ１０のハウジングにアースされて、タッチ パッド１６に線形力を出力し、タッチパッドをｚ軸に沿って駆動する。短いパル スや衝撃を出力し、あるいはアクチュエータの移動部分を振動させて、特定の所 望の周波数を有する振動を与えることができる。スプリング５２は、アクチュエ ータからの力がタッチパッドを上下動させた後、タッチパッド１６を静止位置に 復帰させることができる。スプリングはさらに、タッチパッド１６に順応支持を 提供し、前述したようにアクチュエータ５４によって出力される力を拡大させる ことができる。他の実施形態では、タッチパッド１６を剛性ハウジングに連結す るのに、板ばね、発泡材、可撓体その他の順応材料のような異なるタイプのスプ リング要素を使用することができる。

【００３６】 ある実施形態では、ユーザはｚ軸に沿ってタッチパッド１６を押圧し、コンピ ュータ１０に追加の入力を与えることができる。例えば、ｚ軸に沿ったタッチパ ッドの位置を検出するのに、光学センサ、磁気センサ、ポルヘムス（polhemus） センサ等を使用することができる。ｚ軸上の位置は例えばコンピュータに比例入 力を与えるのに使用することができる。さらに、ばね力、制動力、慣性力、およ び他の位置基準の力のような他のタイプの力をｚ軸に沿って出力することができ る。さらに、パッドをｚ軸に沿って異なる高さに移動させることによって、グラ フィカル環境内で３−Ｄエレベーション（elevation）をシュミレートすること ができる。パッド１６がパッド全体がｚ軸に沿って移動する距離に基づいてアナ ログ入力として使用することができる場合、および／または運動感覚性（力）フ ィードバックがｚ軸自由度で付与される場合、ｚ軸に沿ったパッド１６のより広 い範囲の運動が望ましい。ユーザがタッチパッド１６を押圧してスイッチを閉じ 、ボタンまたはスイッチ入力をコンピュータ１０に（例えば、接触スイッチ、光 学スイッチ等を使用して）与えることができる場合、エラストマー層を設けるこ とができる。このようなパッド１６のｚ軸移動が許容される場合、ｚ軸移動は少 なくとも初期にパッドを移動させるのに比較的大きな量の力を必要とする。この ようなｚ軸の移動は、ユーザがパッドを通常使用している間は望まれないからで ある。

【００３７】 音声コイルアクチュエータ５４は、好ましくはコイルとマグネットを含む。こ こで、電流はコイルを通って流れ、マグネットの磁界と相互作用して、当業者に 公知のように、アクチュエータの可動部（コイルまたはマグネット）に力を引き 起こす。標準のスピーカ、Ｅコアタイプアクチュエータ、ソレノイド、ポケット ベル（pager）モータ、ＤＣモータ、可動マグネットモータ、その他のアクチュ エータのような、他のタイプのアクチュエータも使用することができる。さらに 、アクチュエータは、ｚ軸に垂直な軸に沿って、あるいはｚ軸とは異なる他の方 向（回転または線形）に沿って、線形運動を出力するように配置することができ る。ここで、そのような出力運動は、当業者に公知のある機構によって、ｚ軸に 沿った線形運動に変換する。

【００３８】 タッチパッド１６は、エラストマー層および／または印刷回路板とサブアセン ブリで一体にすることができる。ここでは、１または複数のアクチュエータを印 刷回路板に連結し、タッチパッド１６に触感を与える。また、螺旋スプリングを 電気接点と係合するように設けることができる。あるいは、複数の音声コイルア クチュエータをタッチパッド１６の下方の異なる位置に配置することもできる。

【００３９】 図６は、本考案の触感タッチパッド１６の第３実施形態６０の側面図である。 この実施形態では、アクチュエータの固定部はタッチパッド１６に連結され、ア クチュエータの可動部は慣性質量に連結されて、慣性触感を与える。

【００４０】 タッチパッド１６は、前述の実施形態と同様に、コンピュータ装置の剛性ハウ ジングに順応して（compliantly）装着することができる。例えば、１または複 数のスプリング要素６２をタッチパッドとハウジングの間に装着することができ る。これらのスプリングは螺旋スプリングまたは板ばね、ゴム、発泡材、可撓体 等の順応（compliant）材料とすることができる。

【００４１】 １または複数のアクチュエータ６４がタッチパッド１６の下側に連結されてい る。図６の実施形態では、圧電アクチュエータが示されている。各アクチュエー タの一部分６６はタッチパッド１６に連結され、他の部分６８は質量７０に連結 されている。これにより、部分６８が部分６６に対して移動すると、部分６８と ともに質量７０が移動する。質量７０は、プラスチックや金属材料のような所望 の重量を有する任意の物体とすることができる。質量７０はほぼｚ軸に沿って移 動し、ハウジングには連結されておらず、自由運動ができる。ｚ軸に沿う質量７ ０の運動により慣性力が引き起こされ、該慣性力はアクチュエータ６４を介して タッチパッド１６に伝達され、タッチパッド１６は順応連結部材６２によりz軸 に沿って移動する。タッチパッド１６の運動は、タッチパッド１６に触れている ユーザが触感として感じる。

【００４２】 異なる実施形態では、他のタイプのアクチュエータを使用することができる。 例えば、図５に記載したような線形音声コイルアクチュエータを使用することが でき、該音声コイルアクチュエータの線形可動部に慣性質量が連結される。ソレ ノイド、ポケットベルモータ、移動磁気アクチュエータ、Ｅコアアクチュエータ 等のような他のアクチュエータもまた使用することができる。さらに、回転アク チュエータも使用することができ、ここで回転出力はほぼｚ軸に沿って線形の力 に変換される。例えば、回転力は可撓体（flexure）を使用して変換することが できる。

【００４３】 好ましい線形力手段（linear force implementation）では、力が慣性質量 に対してタッチパッドに付与される方向と自由度は重要である。力の主要成分が タッチパッドの平坦な作業空間（すなわち、ＸまたはＹ軸に沿って）に慣性質量 に対して付与される場合、短いパルスまたは信号は、二次元自由度のうち一つ又 は両方において、ユーザの目的運動と干渉する。これにより、カーソルのような 制御されたグラフィカル物体を所定のターゲットに正確にガイドするユーザの能 力が損なわれる。タッチパッドの主要な機能は正確な目標到達（targeting）で あるので、目標到達を曲げたり損なう触感はそれが緩やかであっても望ましくな い。この問題を解決するために、本考案のタッチパッド装置は、タッチパッド表 面のＸＹ軸に直交するＺ軸にほぼ沿った慣性力を付与する。このような形態では 、スクリーンのＸＹ軸においてユーザ制御グラフィカル物体を正確に位置決めす る能力を損なうことなく、触感は知覚的に強いレベルでユーザに付与することが できる。さらに、触感が２次元の平坦な作業空間に対して第３の自由度に向けら れているので、衝撃や振動は３次元の衝突やディボット（divots）のようなスク リーンから出たり入ったりする感覚をＺ軸に沿って出力する。これにより、触感 の現実性が増加し、もっと人を感動させるような相互作用が生成される。例えば 、カーソルをウィンドウ境界を越えて移動させたときに出力される上向きパルス は、ユーザが指または他の物体を動かしてウインドウ境界で衝突させるという錯 覚を生成する。

【００４４】 図７は本考案のタッチパッド１６の平面図である。タッチパッド１６はある実 施形態では単に位置決め装置として使用することができ、ここではパッドの全領 域はカーソルに制御を与える。他の実施形態では、パッドの異なる領域は異なる 機能に指定することができる。これらの領域のいくつかの実施形態では、各領域 は、該領域の下方にアクチュエータを設けることができる。一方、他の領域の実 施形態では、パッド１６全体に力を付与する単一のアクチュエータを使用しても よい。図示された実施形態では、中央のカーソル制御領域７０はカーソルを位置 決めするのに使用される。

【００４５】 パッド１６のカーソル制御領域７０は、制御されたカーソルとグラフィック環 境および／または当該グラフィック環境におけるイベントとの相互作用に基づい て、パッドパッドに力を出力させることができる。ユーザは、領域７０内で指ま たは他の物体を動かして、これに対応してカーソル２０を移動させることができ る。力は、カーソルと表示されたグラフィック物体との相互作用と関連している ことが好ましい。例えば、上下動（jolts）すなわち「パルス」感覚を出力する ことができ、その感覚は、迅速に所望の大きさに上昇して消える、すなわちゼロ または小さな大きさに迅速に減少する力の単一の衝撃である。タッチパッド１６ はｚ軸に上下動させてパルスを与えることができる。振動感覚も出力することが でき、該感覚は典型的には周期的に時間変化する力である。この振動により、タ ッチパッド１６またはその部分はｚ軸上を進退して往復する。またこの振動は、 ホストまたは局所マイクロプロセッサによって出力され、ホストアプリケーショ ンで生じる特定の効果をシミュレートする。

【００４６】 タッチパッド１６に出力することができる他のタイプの力感覚は、テクスチャ 力（texture force）である。このタイプの力は、パルス力に類似しているが、 タッチパッドの領域上のユーザの指の位置、および／または、グラフィック環境 内でのカーソルの位置に依存するものである。このように、テクスチャ衝突は、 カーソルがグラフィック物体における衝突の位置を越えて移動したか否かに依存 して出力される。このタイプの力は空間的に依存する。すなわち、カーソルが指 定されたテクスチャ領域を越えて移動した際に当該カーソルの位置に依存して力 が出力される。またカーソルがテクスチャの「バンプ（bumps）」間に位置して いるときは、力は出力されない。そして、カーソルがバンプを越えて移動すると 、力が出力される。これはホストの制御によって達成することができる（例えば 、カーソルがグレーチングの上をドラッグされるとホストはパルス信号を送る。 ）。ある実施形態では、別個のタッチパッドのマイクロプロセッサは、タッチパ ッドに対する触感フィードバックに専念することができる。テクスチャ効果は局 所制御を使用して達成することができる（例えば、ホストはテクスチャパラメー タを備えた高レベルコマンドを送信し、感覚はタッチパッドプロセッサによって 直接制御される。）。他のケースでは、テクスチャは、振動をユーザに呈示する ことで達成することができる。振動はタッチパッド上のユーザの指（または他の 物体）の現在速度に依存している。指が静止しているとき、振動は生じない。指 が速く動かされると、振動の周波数と振幅が増加する。この感覚は、タッチパッ ドプロセッサ（もしあれば）によって局所的に制御することができ、あるいはホ ストによって制御することができる。パッドプロセッサによる局所制御は、ある 実施形態における通信義務を排除する。他の空間的力感覚も出力することができ る。さらに、ここに記載した力感覚は、いずれも同時に出力することができるし 、望むように組み合わせて出力することもできる。

【００４７】 異なるタイプのグラフィック物体を、触感と関連させることができる。触感は 、カーソルとウィンドウの間の相互作用に基づいてタッチパッド１６に出力する ことができる。例えば、ｚ軸の「バンプ」またはパルスをタッチパッドに出力し て、カーソルがウィンドウの境界を越えて移動したときにユーザにカーソルの位 置を知らせることができる。カーソルがウィンドウの境界内で移動するときは、 テクスチャ力感覚は出力されない。テクスチャは、所定のパターンでウィンドウ の領域内に空間的に配置された一連のバンプとすることができる。カーソルを指 定されたバンプ領域を越えて移動させると、バンプ力がタッチパッド上に出力さ れる。表示されたウェブページ内のリンクまたはアイコンのような選択可能な物 体を越えてカーソルを移動させたときに、パルスまたはバンプ力を出力させるこ とができる。カーソルが現在位置するグラフィック物体を意味する振動を出力す ることもできる。さらに、ウィンドウに表示しているドキュメントの特徴を力感 覚と関連させることもできる。例えば、ウィンドウの特定の領域を過ぎてドキュ メント内のページ区切りがスクロールされると、タッチパッドのパルスを出力す ることができる。ドキュメント内のページ区切りまたは行区切りも同様に、バン プや振動のような力感覚と関連させることができる。

【００４８】 さらに、表示されたメニューのメニューアイテムは、メニューのヘッディング やグラフィックボタンを選択した後、ユーザが選択することができる。メニュー 内の個々のメニューアイテムを力感覚と関連させることができる。例えば、カー ソルがメニューアイテム間を越えたときに、垂直（ｚ軸）バンプまたはパルスを 出力することができる。あるメニュー選択に対する感覚を他のものより強くして 、使用の重要性または頻度を指示することができる。すなわち、最も使用される メニュー選択は、少なく使用されるメニュー選択よりも大きい大きさの（強い） パルスと関連させることができる。また、現在無能のメニュー選択は、当該メニ ュー選択が現在可能でないことを示すために、弱いパルスまたは無パルスとする ことができる。さらに、マイクロソフトのウィンドウズ（登録商標）のように、 特定のメニュー要素が選択された後にサブメニューが表示されるタイルメニュー （tiled menus）を設ける場合、サブメニューが表示されたときにパルス感覚を 送ることができる。これは非常に有益である。なぜなら、ユーザはメニュー要素 上にカーソルを動かしたときにサブメニューが表示されるのを期待していないか らである。アイコンは、前述したウィンドウと同様に、テクスチャ、パルス、お よび振動と関連させることができる。描画またはＣＡＤプログラムは、表示され た（または目に見えない）グリッドラインまたはドット、描かれた物体の制御ポ イント等、類似の触感と関連させることができる多くの特徴を有している。

【００４９】 他の関連する相互作用では、レート（rate）制御またはスクロール機能が（カ ーソルの使用により）タッチパッドで達成されたときに、振動を装置に表示して スクローリングが進行中であることを示すことができる。（ボリュームのように ）調整することができる数値的範囲の終りに達したときに、パルスを出力して範 囲の終りに達したことを示すことができる。調整された範囲内の設定や離散値に 対する「チック（ticks）」の位置を示すために、パルス感覚を使用することが できる。範囲の中心に達したときをユーザに知らせるためにパルスを出力するこ ともできる。異なる強さのパルスを使用することもでき、大きい強さはより重要 なチックを示す。他の状況では、振動の強さおよび／または周波数は、制御の調 整と関連させて、ボリューム（volume）または他の調整された値の現在の大きさ を示すことができる。他の相互作用では、制御機能が活動していることを示すた めに、振動感覚を使用することができる。さらに、ある場合には、ユーザはドキ ュメントを選択し、切り取り、または貼り付けする機能を行うが、その機能を指 令するボタンの押圧とその機能の実行との間には、処理の遅延やその他の遅延の ために、遅れが生じる。機能が（切り取りまたは貼り付け）が実行されたことを 示すために、パルス感覚を使用することができる。

【００５０】 さらに、タッチパッド上に出力される力の大きさは、グラフィック環境でのイ ベントや相互作用に依存させることができる。例えば、力のパルスは、カーソル と出会（encounter）ったグラフィック物体のタイプに依存して、異なる大きさ の力とすることができる。例えば、カーソルがウィンドウを越えて移動したとき に、より大きな大きさのパルスを出力することができる。一方、カーソルがアイ コンを越えて移動したときに、より小さい大きさのパルスを出力することができ る。また、パルスの大きさは、背景ウィンドウと区別された能動ウィンドウ、ユ ーザにより指定された異なる優先順位のファイルホルダアイコン、ビジネスアプ リケーション用アイコンから区別したゲーム用アイコン、ドロップダウンメニュ ー中の異なるメニューアイテム等、グラフィック物体の他の特徴に依存させるこ とができる。ユーザまたは開発者は、特定のグラフィック物体を、カスタマイズ された触感と関連させることができることが好ましい。

【００５１】 ユーザ独立イベントは、タッチパッド上の触角感覚を使用して、ユーザに中継 （relay）することもできる。アポイントメントリマインダー、電子メールの受 取り、ゲーム中の爆発等のグラフィック環境内で生じるイベントは、振動、パル スその他の時間ベースの力を使用して表すことができる。力感覚は、同じタイプ の異なるイベントを表すために変化させることができる。例えば、電子メールを 送る特定のユーザ、イベントの優先順位、特定のタスク（例えば、ネットワーク からのドキュメントまたはデータのダウンロード）の開始または結論のような、 異なるイベントまたは異なる特徴のイベントを区別するのに、異なる周波数の振 動を使用することができる。ホストシステムが「思考中」であるとき、機能が実 行されまたはアクセスされる間（通常、ホストによってタイマーが表示されると き）、ユーザに待機することを要求するので、機能が完了したときに驚かせるこ とがある。ユーザが目をスクリーンから離していると、機能が完了したことに気 付かない。「思考中」が終わったことを示すために、パルス感覚を送ることがで きる。

【００５２】 ソフトウェアの設計者は、ユーザがタッチパッドを使用してスクリーン上の領 域を越えて位置決めすることによりオプションまたはソフトウェア機能を選択で きるようにすることを望むが、物理的なボタンを押したり、タッチパッドをコツ コツ叩いてオプションを選択することは要求しない。現在、そのような選択を許 容することは問題がある。なぜなら、ユーザは物理的ボタンを押すときに実行の 物理的確認を行うからである。本考案のタッチパッドに送られるパルスは、ユー ザがボタン又は他の選択用制御機器を押すことのない物理的確認として、作用す ることができる。例えば、ウェブページ要素（web page element）を越えてカ ーソルを位置させることができ、カーソルが所定時間所望の領域内にあると、関 連する機能を実行することができる。このことはパッド１６に送られた触感パル スを介してユーザに指示される。

【００５３】 前述の力感覚は、ゲームまたはシミュレーションで使用することもできる。例 えば、ユーザが制御するレーシングカーが表示された道路のダート路肩を運転し ているときに振動を出力することができるし、車のエンジンがスタートしてゴロ ゴロ鳴っているときに可変周波数の振動を出力することができる。パルスの大き さは、衝突または爆発の烈しさ、制御されたグラフィック物体または実在物（en tity）のサイズ（および／またはこれと相互作用する異なるグラフィック物体／ 実在物のサイズ）等に基づかせることができる。力感覚は、弾丸がユーザキャラ クタのところで爆発したときのパルスのように、ゲームやシミュレーションにお けるユーザ独立イベントに基づいて出力することもできる。

【００５４】 本考案のタッチパッド１６をハウジングに含む他の制御装置やグリップは、コ ンピュータ生成環境内のカーソルや他のグラフィック物体を操作するためのゲー ムパッドや、マウス、トラックボール装置、あるいは圧力球体（pressure sphe re）等を含む。例えば、タッチパッド１６はコンピュータマウスのハウジングに 設けて、追加の入力をホストコンピュータに与えることができる。さらに、米国 特許第６０２０８７６号に記載のような力の選択的外乱フィルタ（selective d isturbance filtering）や、米国特許第５９５９６１３号に記載のような衝撃 波を用いるタッチパッドを駆動する力信号の成形（shaping）は、本考案ととも に使用することができる。このような衝撃は、コンピュータ１０上のバッテリー に蓄積された電力で駆動するとき、またはホストコンピュータに接続されたＵＳ Ｂのようなバスから駆動するときに有効である。

【００５５】 タッチパッド１６は、主カーソル制御領域７０とは異なる制御領域であって別 個の入力を与える制御領域を設けることもできる。ある実施形態では、異なる領 域は、パッド１６の表面にラインや、境界、またはテクスチャで物理的に（およ び／またはコンピュータ１０からの音で）マークしておくことができる。これに より、ユーザは、パッドのどの領域に接触しているかを視覚的、聴覚的、および ／または触感的に知らせることができる。

【００５６】 例えば、スクロールまたはレートコントロール領域６２ａと６２ｂは、ドキュ メントをスクロールしたり、（オーディオボリューム、スピーカバランス、モニ タ表示輝度等のような）バリューを調整し、ゲームや仮想現実シミュレーション における視野をパン（panning）／チルトするといったようなレートコントロー ルタスクを実行する入力を与えるのに使用することができる。領域６２ａは、該 領域に指（または他の物体）を置くことで使用することができる。ここで、当該 領域の上部はバリューを増加したり、スクロールアップ等をし、当外領域の下部 はバリューを減少し、スクロールダウン等をする。パッド１６に設置された圧力 の量を読み取ることができる実施形態では、圧力の量は調整量を直接制御するこ とができる。例えば、より大きい圧力はドキュメントをより速くスクロールさせ ることができる。領域６２ｂは、水平（左／右）スクロールや、異なるバリュー 、視野等のレートコントロール調整に使用することができる。

【００５７】 特定の触感効果をコントロール領域６２ａと６２ｂと関連させることができる 。例えば、レートコントロール領域６２ａまたは６２ｂを使用するとき、特定の 周波数の振動をパッド１６に出力することができる。多数のアクチュエータを有 する実施形態では、領域６２ａまたは６２ｂの直下に設置されるアクチュエータ を駆動して、「アクティブ」（現在使用されている）領域に対してさらに局所化 された触感を与えることができる。領域６２の一部がレートコントロールのため に押圧された際に、パルスをパッド（または該パッドの領域）に出力して、ペー ジがスクロールされたとき、特定のバリューが通過したとき等を示すことができ る。ユーザが領域６２ａまたは６２ｂに触れている間、振動を連続的に出力する こともできる。

【００５８】 他の領域６４を、タッチパッド１６に配置することもできる。例えば、各領域 ６４は、ボタンのような小さな矩形領域を備え、該領域をユーザが指示して、該 指示領域と関連した機能を開始させることができる。領域６４は、プログラムを 実行したり、ウインドウを開いたり閉じたりし、ウェブブラウザでウェブページ の列（queue）を「次へ」や「戻る」にし、コンピュータ１０を給電し、「スリ ープ」モードを開始し、メールをチェックし、ゲームで銃を射撃し、バッファー からデータを切り取りまたは貼り付けし、フォントを選択する等のコンピュータ 機能を開始することができる。領域６４は、アプリケーションプログラムに設け られた機能やボタンを複製したり、新たな異なる機能を設けることができる。

【００５９】 領域６２と同様に、領域６４はそれぞれ触感と関連させることができる。例え ば、領域６４は該領域がユーザによって選択されたときにパルス感覚を与えて、 当該機能が選択されたことの瞬間的なフィードバックを与えることができる。さ らに、同じタイプの領域を類似の感覚の触感と関連させることができる。例えば 、各ワードプロセッサ領域６４は、それが指示されたときに、特定長さのパルス を引き起こし、一方ゲーム関連領域は、異なる長さのパルスまたは振動を与える ことができる。さらに、ユーザがポインティング物体を一方の領域６２から他方 へ動かしたとき、（パルスのような）触感をパッド１６に出力して、領域境界が クロスしたことを表すことができる。

【００６０】 さらに、領域は、そのサイズと形状のほか、それらが関連する機能をプリグ楽 可能であることが好ましい。このように、領域６４に対する機能は、グラフィッ ク環境におけるアクティブアプリケーションプログラムに基づいて、および／ま たは、コンピュータに入力されおよび／またはコンピュータ１０に記憶されたユ ーザの好みに基づいて、変更することができる。好ましくは、各領域のサイズと 位置は、ユーザまたはアプリケーションプログラムによって調整することができ 、領域の全てまたはいくつかは、望むなら完全に取り除くことができる。さらに 、ユーザは、特定の触感を特定の領域または特定のタイプの領域に、当該領域と 関連するタイプの機能に基づいて、割り当てることができることが好ましい。米 国カリフォルニア洲サンホセのイマーションコーポレーションから入手できるイ マーションスタジオ（登録商標）のようなツールで、異なる触感を設計すること ができる。

【００６１】 領域６２と６４は、タッチパッド１６の物理的領域である必要はない。すなわ ち、タッチパッド１６の全表面はユーザ接触部の座標をコンピュータのプロセッ サに供給するだけで、コンピュータのソフトウェアが異なる領域がどこに位置し ているかを指定することができる。コンピュータは座標を解釈し、ユーザ接触部 の位置に基づいて、タッチパッド入力信号をカーソルコントロール信号またはレ ートコントロールやボタン機能等の異なるタイプの信号として解釈することがで きる。ローカルのタッチパッドマイクロプロセッサがある場合、代案として、当 該マイクロプロセッサは、ユーザ接触位置と関連する機能を解釈して、適切な信 号またはデータをホストプロセッサに報告するようにしてもよい（位置座標やボ タン信号）。これにより、ホストプロセッサが低レベル処理を知らないままにし ておくことができる。他の実施形態では、タッチパッド１６は、ユーザが触れる タッチパッドの表面にマークされた異なる領域に基づいて、異なる信号をコンピ ュータに出力するように物理的に設計することができる。例えば、各領域は異な るセンサまたはセンサアレイによって検出することができる。

【００６２】 図８ａと８ｂは、本考案の触感タッチパッド１６の形態を含む他の実施形態の コンピュータ装置８０の平面図と断面図である。装置８０は、「携帯情報端末」 （ＰＤＡ）、「ペン入力（pen−based）」コンピュータ、「電子ブック」、また は類似の装置（ここでは、これらを集合して「携帯情報端末」またはＰＤＡとい う）のようなポータブルコンピュータ装置の形態である。ユーザがディスプレイ 画面に接触することで情報を入力しある様式で読み取ることができるこれらの装 置は、本考案の実施形態に関連する。このような装置は、３コムコーポレーショ ンから入手できるパームパイロット、アップルコンピュータから入手できるニュ ートン、カシオやヒューレットパッカードその他のメーカから入手できるポケッ トサイズのコンピュータ装置、タッチスクリーンを有するセル式電話またはポケ ットベル等を含む。

【００６３】 装置８０の一つの実施形態では、ディスプレイスクリーン８２は典型的にはコ ンピュータ装置８０の表面の大部分を覆っている。スクリーン８２は、当業者に 公知のフラットパネルディスプレイであり、テキストや、画像、アニメーション 等を表示することができる。ある実施形態では、スクリーン８０は、パーソナル コンピュータのスクリーンのような機能である。ディスプレイスクリーン８２は 、ユーザがスクリーン８０を物理的に接触することで情報をコンピュータ装置８ ０に入力することができるセンサを含む「タッチスクリーン」であるのが好まし い（すなわち、タッチパッド１６に類似した平坦な「タッチ装置」の他の形態で ある。）。例えば、透明なセンサフィルムをスクリーン８０に重ねることができ る。ここで、フィルムは該フィルムに接触する物体からの圧力を検出することが できる。タッチスクリーンを実行するセンサ装置は、当業者に公知である。

【００６４】 ユーザは、指またはスタイラスをスクリーン８２のグラフィック物体が表示さ れている正確な場所に押し付けることで、グラフィック表示されたボタンや他の グラフィック物体を選択することができる。さらに、いくつかの実施形態は、ユ ーザがスタイラスや指その他の物体の先端を押圧した場所にグラフィック「イン ク」画像８５を表示することで、ユーザがスクリーンに「引く」または「描く」 ことができるようにする。手書き文字は、コマンド、データその他の入力として 、装置のマイクロプロセッサで実行されるソフトウェアで認識することができる 。他の実施形態では、ユーザは音声認識を介して追加的にまたは代案的に入力を 与えることができる。ここで、装置のマイクロホンはユーザの音声を入力し、該 音声は装置で実行されるソフトウェアによって適切なコマンドまたはデータに変 換される。また、物理的ボタン８４を装置８０のハウジングに含めて、当該ボタ ンが押されたときに装置８０に特定のコマンドを与えることができる。多くのＰ ＤＡは、ユーザから文字入力させる標準のキーボードがないことを特徴としてい る。むしろ、スクリーンに文字を描くスタイラスや音声入力等の代案の入力モー ドが使用される。しかしながら、いくつかのＰＤＡはタッチスクリーンはもちろ ん完全機能キーボードを含めることができる。ここで、このキーボードは典型的 には標準サイズのキーボードよりもはるかに小さい。さらに他の実施形態では、 標準のキーボードを備えた標準サイズのラップトップコンピュータは、フラット パネルのタッチ入力式ディスプレイスクリーンを含んでいてもよい。このような スクリーン（図１のスクリーン１２と同様）は本考案の触感フィードバックを設 けることができる。

【００６５】 本考案では、タッチスクリーン８２は、前述の実施形態で記載したタッチパッ ド１６のように、ユーザに触感フィードバックを与える。１または複数のアクチ ュエータ８６をタッチパネル８２の下側に接続して、パルス、振動、およびテク スチャのような触感フィードバックを与えることができる。例えば、図８ａに示 すように、スクリーン８２の各角部の近傍にアクチュエータ８６を配置すること ができる。アクチュエータの他の形態も使用することができる。ユーザはスクリ ーン８２に触れた指またはスタイラス８７のような保持した物体を介して触感フ ィードバックを体験することができる。

【００６６】 図８ｂに示すように、タッチスクリーン８２は、螺旋ばね、板ばね、可撓体、 順応材料（発泡材、ゴム等）のような１または複数のスプリングまたは順応要素 ９０によって、装置８０のハウジング８８に接続することが好ましい。順応要素 によりタッチパネル８２はほぼｚ軸に沿って移動する。これにより、前述したタ ッチパッドの実施形態に類似した触感フィードバックを与える。アクチュエータ ８６は、圧電アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、その他タッチパッド の実施形態で前述した任意のタイプのアクチュエータとすることができる。図８ ｂに示すように、アクチュエータ８６は図３のタッチパッドの実施形態と同様に タッチスクリーン８２に直接接続することができる。代案として、図６のタッチ パッドの実施形態と同様に、慣性質量を移動させて、タッチスクリーンのｚ軸に 慣性フィードバックを与えることができる。タッチパッドに対する前述した他の 特徴は、タッチスクリーンの実施形態８０に同様に適用可能である。

【００６７】 ここに記載したタッチ入力装置（タッチパッドおよびタッチスクリーン）の実 施形態では、ユーザの接触をタッチ入力装置で検出することが有利である。触感 フィードバックはユーザがタッチ装置に触れているときにのみ出力する必要があ るので、この検出により、触感フィードバックは物体がタッチ入力装置に接触し ていないときには停止される（アクチュエータが「停止する」）。この特徴によ りポータブル装置のバッテリー電力を節約することができる。ローカルのタッチ 装置のマイクロプロセッサ（または類似の回路）がコンピュータで使用される場 合、そのようなマイクロプロセッサはユーザ接触が検出されないときにアクチュ エータ出力を停止することができる。これにより、ホストプロセッサの追加の計 算負担が軽減される。

【００６８】 この考案はいくつかの好ましい実施形態で説明したが、それらの変更、置換、 均等は明細書を通読し図面を検討することで当業者に明らかである。例えば、多 くの異なるタイプのアクチュエータは触感をユーザに出力するのに使用すること ができる。さらに、一つの実施形態に記載された多くの特徴は他の実施形態につ いても相互に交換して使用することができる。さらに、説明を明確にするために ある技術を使用したが、これらは本考案を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の触感タッチパッドの斜視図。

【図２】 本考案のタッチパッドを含む遠隔制御装置の
斜視図。

【図３】 タッチパッドの下側に接続された１または複
数のアクチュエータを含む本考案のタッチパッドの第１
実施形態の斜視図。

【図４】 本考案のタッチパッドに圧電アクチュエータ
が直接接続された本考案の第１実施形態の側面図。

【図５】 線形アクチュエータを含む本考案のタッチパ
ッドの第２実施形態の側面図。

【図６】 慣性質量を有する本考案のタッチパッドの第
３実施形態の側面図。

【図７】 異なる制御領域を有する本考案のタッチパッ
ドの１例の平面図。

【図８】 （ａ）は本考案のタッチスクリーンの実施形
態を示す平面図。（ｂ）は本考案のタッチスクリーンの
実施形態を示す断面図。

【符号の説明】

１０ コンピュータ １２ ディスプレイスクリーン １４ キーボード １６ タッチパッド１６ １８ グラフィック環境 ２０ カーソル ２２ ウィンドウ ２４ アイコン

Claims (56)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号をコンピュータに入力し、タッチコ
   ントロールのユーザに力を出力する触感フィードバック
   タッチコントロールにおいて、 ほぼ平坦な接触表面を有するタッチ入力装置と、該タッ
   チ入力装置に接続された少なくとも一つのアクチュエー
   タとからなり、 前記タッチ入力装置はユーザが触れた前記接触表面上の
   位置に基づいて前記コンピュータのプロセッサに位置信
   号を入力するように動作し、前記位置信号は位置を２次
   元で表し、 前記アクチュエータは前記タッチ入力装置に力を出力し
   て、前記接触表面に触れているユーザに触感を与え、前
   記アクチュエータは前記プロセッサによって出力された
   力情報に基づいて前記力を出力し、前記アクチュエータ
   は前記タッチ入力装置に直接力を出力する触感フィード
   バックタッチコントロール。
2. 【請求項２】 前記コンピュータは少なくとも部分的に
   前記位置信号に基づいてディスプレイ装置に表示された
   グラフィック環境内にカーソルを配置する請求項１に記
   載の触感フィードバックタッチコントロール。
3. 【請求項３】 前記タッチ入力装置はタッチパッドであ
   り、該タッチパッドは前記コンピュータのディスプレイ
   スクリーンから分離されている請求項１に記載の触感フ
   ィードバックタッチコントロール。
4. 【請求項４】 前記タッチ入力装置はタッチスクリーン
   として前記コンピュータのディスプレイスクリーンに含
   まれる請求項１に記載の触感フィードバックタッチコン
   トロール。
5. 【請求項５】 前記タッチ入力装置は前記コンピュータ
   のハウジングに一体化されている請求項１に記載の触感
   フィードバックタッチコントロール。
6. 【請求項６】 前記コンピュータはポータブルコンピュ
   ータである請求項５に記載の触感フィードバックタッチ
   コントロール。
7. 【請求項７】 前記タッチ入力装置は前記コンピュータ
   から分離されているハウジングに設けられている請求項
   １に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
8. 【請求項８】 ユーザは指で前記接触表面に触れる請求
   項１に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
9. 【請求項９】 ユーザはユーザが保持した物理的物体を
   用いて前記接触表面に触れる請求項１に記載の触感フィ
   ードバックタッチコントロール。
10. 【請求項１０】 前記物理的物体はスタイラスである請
    求項９に記載の触感フィードバックタッチコントロー
    ル。
11. 【請求項１１】 前記タッチ入力装置はユーザの少なく
    とも一つの手で操作されるハンドヘルド装置のハウジン
    グに一体化されている請求項１に記載の触感フィードバ
    ックタッチコントロール。
12. 【請求項１２】 前記ハンドヘルド装置は電子装置また
    は器具の機能を制御する遠隔制御装置である請求項１１
    に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
13. 【請求項１３】 前記少なくとも一つのアクチュエータ
    は、第１アクチュエータであり、前記タッチ入力装置に
    力を出力するために前記タッチ入力装置に接続された少
    なくとも一つの追加のアクチュエータを有する請求項１
    に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
14. 【請求項１４】 前記力は前記タッチ入力装置の前記接
    触表面の面にほぼ垂直に出力される線形力である請求項
    １に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
15. 【請求項１５】 前記アクチュエータは線形の自由度で
    力を出力する線形アクチュエータであり、前記アクチュ
    エータは前記タッチパッドに強固に連結され、基礎ハウ
    ジングに強固に連結されている請求項１４に記載の触感
    フィードバックタッチコントロール。
16. 【請求項１６】 前記アクチュエータは回転の自由度で
    力を出力するロータリーアクチュエータであり、出力さ
    れた力は前記タッチ入力装置上で前記線形力に変換され
    る請求項１４に記載の触感フィードバックタッチコント
    ロール。
17. 【請求項１７】 前記アクチュエータは圧電アクチュエ
    ータを含む請求項１に記載の触感フィードバックタッチ
    コントロール。
18. 【請求項１８】 前記アクチュエータは音声コイルアク
    チュエータを含む請求項１に記載の触感フィードバック
    タッチコントロール。
19. 【請求項１９】 前記アクチュエータはポケットベルモ
    ータを含む請求項１に記載の触感フィードバックタッチ
    コントロール。
20. 【請求項２０】 前記アクチュエータはソレノイドを含
    む請求項１に記載の触感フィードバックタッチコントロ
    ール。
21. 【請求項２１】 前記プロセッサから分離したタッチ装
    置マイクロプロセッサからなり、前記アクチュエータに
    制御信号を与える請求項１に記載の触感フィードバック
    タッチコントロール。
22. 【請求項２２】 前記アクチュエータは前記タッチ入力
    装置に振動またはパルス触感を出力する請求項１に記載
    の触感フィードバックタッチコントロール。
23. 【請求項２３】 前記タッチ入力装置は複数の異なる領
    域を含み、ここで当該少なくとも１つの領域は前記位置
    信号を与え、少なくとも一つの他の領域は異なる機能を
    制御するために前記コンピュータによって使用される信
    号を与える請求項１に記載の触感フィードバックタッチ
    コントロール。
24. 【請求項２４】 前記異なる機能はバリューのレートコ
    ントロール機能を含む請求項２３に記載の触感フィード
    バックタッチコントロール。
25. 【請求項２５】 前記異なる機能はボタン押圧を含む請
    求項２３に記載の触感フィードバックタッチコントロー
    ル。
26. 【請求項２６】 前記少なくとも１つの領域は、前記タ
    ッチ入力装置に出力される前記他の一つの領域とは異な
    る触感と関連している請求項２３に記載の触感フィード
    バックタッチコントロール。
27. 【請求項２７】 ユーザが前記一つの領域から前記他の
    一つの領域に接触物体を移動させると、触感を出力する
    請求項２３に記載の触感フィードバックタッチコントロ
    ール。
28. 【請求項２８】 前記接触表面にほぼ垂直に前記タッチ
    入力装置の運動と位置を検出するセンサをさらに有し、
    前記検出された運動または位置に基づく入力信号は前記
    コンピュータに送信される請求項１に記載の触感フィー
    ドバックタッチコントロール。
29. 【請求項２９】 前記プロセッサは、前記力情報を出力
    して、前記カーソルと前記グラフィック環境内のグラフ
    ィック物体との相互作用に従って前記触感を与える請求
    項２に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
30. 【請求項３０】 前記グラフィック環境にメニューを表
    示し、該メニュー内のメニュー要素間で前記カーソルが
    移動すると、前記タッチ入力装置にパルスを出力し、該
    パルスにより前記タッチ入力装置を前記ｚ軸に沿って移
    動させ、前記パルスを前記接触表面に触れているユーザ
    に搬送する請求項２に記載の触感フィードバックタッチ
    コントロール。
31. 【請求項３１】 前記グラフィック環境にアイコンを表
    示し、該アイコンの上を前記カーソルが移動すると、前
    記タッチ入力装置にパルスを出力し、該パルスにより前
    記タッチ入力装置を前記ｚ軸に沿って移動させ、前記パ
    ルスを前記接触表面に触れているユーザに搬送する請求
    項２に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
32. 【請求項３２】 前記グラフィック環境にメニューを表
    示し、該メニュー内のメニュー要素間で前記カーソルが
    移動すると、前記タッチ入力装置にパルスを出力し、該
    パルスにより前記タッチ入力装置を前記ｚ軸に沿って移
    動させ、前記パルスを前記接触表面に触れているユーザ
    に搬送する請求項２に記載の触感フィードバックタッチ
    コントロール。
33. 【請求項３３】 前記グラフィック環境にウェブページ
    を表示するとともに、該ウェブページにハイパーリンク
    を表示し、該ハイパーリンク上を前記カーソルが移動す
    ると、前記タッチ入力装置にパルスを出力し、該パルス
    により前記タッチ入力装置を前記ｚ軸に沿って移動さ
    せ、前記パルスを前記接触表面に触れているユーザに搬
    送する請求項２に記載の触感フィードバックタッチコン
    トロール。
34. 【請求項３４】 信号をコンピュータに入力し、タッチ
    コントロールのユーザに力を出力する触感フィードバッ
    クタッチコントロールにおいて、 ほぼ平坦な接触表面を有するタッチ入力装置と、該タッ
    チ入力装置に接続された少なくとも一つのアクチュエー
    タとからなり、 前記タッチ入力装置はユーザが触れた前記接触表面上の
    位置に基づいて前記コンピュータのプロセッサに位置信
    号を入力するように動作し、前記位置信号は位置を２次
    元で表し、 前記アクチュエータは慣性質量に接続され、前記アクチ
    ュエータは前記平坦な接触表面に垂直な軸にほぼ沿って
    慣性力を出力し、前記慣性力を前記タッチ入力装置を介
    して前記接触表面に触れているユーザに搬送する触感フ
    ィードバックタッチコントロール。
35. 【請求項３５】 前記コンピュータは少なくとも部分的
    に前記位置信号に基づいてディスプレイ装置に表示され
    たグラフィック環境内にカーソルを配置する請求項３４
    に記載の触感フィードバックタッチコントロール。
36. 【請求項３６】 前記アクチュエータは線形アクチュエ
    ータであり、該アクチュエータは前記慣性質量を前記平
    坦な接触表面にほぼ垂直である線形軸に沿って２方向に
    移動させる請求項３４に記載の触感フィードバックタッ
    チコントロール。
37. 【請求項３７】 前記タッチ入力装置は前記コンピュー
    タのディスプレイスクリーンから分離されているタッチ
    パッドである請求項３４に記載の触感フィードバックタ
    ッチコントロール。
38. 【請求項３８】 前記タッチ入力装置は前記コンピュー
    タのディスプレイ装置に含まれ、タッチスクリーンを与
    える請求項３４に記載の触感フィードバックタッチコン
    トロール。
39. 【請求項３９】 グラフィック環境を実行するコンピュ
    ータ装置に入力を与え、ユーザに触感フィードバックを
    与える装置において、 ユーザにより接触されるタッチ入力装置と、該タッチ入
    力装置に接続されたアクチュエータとからなり、 前記タッチ入力装置は、該タッチ入力装置の平坦な表面
    上のユーザにより接触された位置を決定し、前記コンピ
    ュータ装置に前記位置を示す位置信号を与える少なくと
    も１つのセンサを有し、前記コンピュータ装置は少なく
    とも部分的に前記位置信号に基づいて前記グラフィック
    環境内にカーソルを配置し、 前記アクチュエータは、前記コンピュータ装置によって
    出力された力情報から引き出された制御信号を受け取
    り、前記力情報により前記アクチュエータは前記タッチ
    入力装置上に力を出力し、前記力は前記カーソルと異な
    るグラフィック物体との間の前記グラフィック環境で生
    じる相互作用と相関しているユーザに触感フィードバッ
    クを与える装置。
40. 【請求項４０】 前記タッチ入力装置に出力される前記
    力は、前記タッチ入力装置の前記表面にほぼ垂直な線形
    力である請求項３９に記載の装置。
41. 【請求項４１】 前記コンピュータ装置のホストプロセ
    ッサから離れたタッチ装置マイクロプロセッサをさらに
    有し、該マイクロプロセッサは前記ホストプロセッサか
    ら前記力情報を受信し、前記制御信号を前記アクチュエ
    ータに送信する請求項３９に記載の装置。
42. 【請求項４２】 前記グラフィック環境内で生じる相互
    作用は前記カーソルと前記異なるグラフィック物体との
    間の衝突を含む請求項３９に記載の装置。
43. 【請求項４３】 前記グラフィック環境内で生じる相互
    作用は前記カーソルによる前記異なるグラフィック物体
    の選択を含み、前記異なるグラフィック物体はアイコ
    ン、ウィンドウ、およびメニューアイテムのいずれかで
    ある請求項３９に記載の装置。
44. 【請求項４４】 前記タッチ入力装置は、該タッチ入力
    装置の前記平坦な表面にほぼ垂直な軸に沿って移動可能
    であり、前記軸に沿う移動を検出し、該移動を表す情報
    を前記コンピュータ装置に送信する請求項３９に記載の
    装置。
45. 【請求項４５】 前記コンピュータ装置は移動可能であ
    り、前記タッチ入力装置は前記コンピュータ装置のハウ
    ジングに一体化され、前記アクチュエータは圧電アクチ
    ュエータである請求項３９に記載の装置。
46. 【請求項４６】 ホストコンピュータシステムと使用す
    る触感タッチスクリーンインターフェースにおいて、 ほぼ平坦な表面を有するタッチスクリーンと、前記平坦
    なタッチ表面に接続された少なくとも１つのアクチュエ
    ータとからなり、 前記タッチスクリーンは、グラフィック画像を表示し、
    ユーザが接触している前記タッチ表面の位置に基づいて
    位置信号を前記コンピュータのプロセッサに報告するよ
    うに動作し、前記位置信号は２次元で前記接触の位置を
    表し、 前記アクチュエータは、前記表面に接触しているユーザ
    が感じる前記平坦な表面に垂直な力を出力する触感タッ
    チスクリーンインターフェース。
47. 【請求項４７】 前記アクチュエータは、前記平坦なタ
    ッチ表面に振動力を与える圧電アクチュエータである請
    求項４６に記載の触感タッチスクリーンインターフェー
    ス。
48. 【請求項４８】 前記アクチュエータは、前記平坦なタ
    ッチ表面に振動力を与える音声コイルアクチュエータで
    ある請求項４６に記載の触感タッチスクリーンインター
    フェース。
49. 【請求項４９】 前記平坦なタッチ表面は、可撓性の連
    結手段によって装着され、これにより前記平坦なタッチ
    表面は、前記圧電アクチュエータが前記力を作用させた
    ときに、前記平坦なタッチ表面に垂直な方向に沿ってハ
    ウジングに対して移動可能である請求項４７に記載の触
    感タッチスクリーンインターフェース。
50. 【請求項５０】 前記タッチ表面は可撓性の連結手段に
    よって装着され、これにより前記平坦なタッチ表面は、
    前記音声コイルアクチュエータが前記力を作用させたと
    きに、前記平坦なタッチ表面に垂直な方向に沿って、ハ
    ウジングに対して移動可能である請求項４８に記載の触
    感タッチスクリーンインターフェース。
51. 【請求項５１】 前記力を作用させることと組み合わせ
    て、多数の圧電アクチュエータを使用する請求項４７に
    記載の触感タッチスクリーンインターフェース。
52. 【請求項５２】 前記力を作用させることと組み合わせ
    て、多数の音声コイルアクチュエータを使用する請求項
    ４７に記載の触感タッチスクリーンインターフェース。
53. 【請求項５３】 前記力は周期的波形によって規定され
    る振動力である請求項４６に記載の触感タッチスクリー
    ンインターフェース。
54. 【請求項５４】 前記力は周期的波形の単一のサイクル
    によって規定されるパルス力である請求項４６に記載の
    触感タッチスクリーンインターフェース。
55. 【請求項５５】 前記力は周期的波形の所定数のサイク
    ルによって規定される振動力である請求項４６に記載の
    触感タッチスクリーンインターフェース。
56. 【請求項５６】 前記力は周期的波形およびエンベロー
    プによって規定される振動力である請求項４６に記載の
    触感タッチスクリーンインターフェース。