JP5543671B2 - 触感呈示装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１１年８月３０日に出願された日本国特許出願２０１１−１８７８９６号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本発明は、触感呈示装置に関するものである。より詳細には、本発明は、操作者による操作に基づいて触感を呈示する触感呈示装置に関するものである。

近年、携帯電話等の携帯端末において、操作者による接触を検出する部材として、タッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備える電子機器が増えている。また、携帯端末以外に、電卓、券売機等の機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品、産業用機器（ＦＡ機器）等、タッチセンサを備える電子機器は広く使用されている。

従来、タッチセンサは、種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１は、生産コストが安価であり小型化が可能なアナログタイプの抵抗膜式タッチパネルを提案している。特許文献１に記載されているようなタッチパネルは、スペーサにより僅かな間隔を空けた２枚の導電膜により構成される。このタッチパネルは、導電膜が押圧されて接触した位置を、一方の導電膜にかけられた電圧勾配により、他方の導電膜で電圧として読み取る構成になっている。

このようなタッチセンサには、抵抗膜方式の他にも、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。いずれの方式のタッチセンサも、操作者の指やスタイラスペン等による接触を検出する。タッチセンサを備えた電子機器は、一般的に、タッチセンサの裏面側に配置した液晶ディスプレイのような表示部に、操作キーやボタンなどの画像（以下、「オブジェクト」と記す）を表示する。表示部に表示されたオブジェクトに対して操作者が接触する操作を行うと、当該オブジェクトに対応する位置における接触をタッチセンサが検出するようになっている。

このようなタッチパネルを備えた電子機器においては、使用するアプリケーションソフトウェア（以下、単に「アプリケーション」と記す）に応じて、種々のユーザインタフェースを、各種オブジェクトの表示によって構成することができる。したがって、タッチセンサを備えた電子機器は、種々のユーザインタフェースを高い自由度で構成することができる。このような電子機器は、操作者にとって操作がわかり易く使い勝手が良いため、タッチパネルを備えた電子機器は急速に普及している。

特開２００３−２４１８９８号公報

ところで、最近の電子機器の中には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に搭載されているオペレーティングシステム（ＯＳ）とほぼ同等の機能（または当該機能の一部）を備えているものもある。このような電子機器においては、例えば携帯電話などの小型のものであっても、操作者が文字を入力する際などに用いられる場合、ＰＣを操作する場合とほぼ同様な操作を行うことができる。

例えば携帯電話のような小型の携帯端末の場合、その筐体も小型であるため、本体にキーやボタン等のスイッチを数多く設けることができないという事情がある。このため、携帯端末の場合、ＰＣの場合とは入力方式の違いはあるが、操作者は、カーソルキー（方向キー）等によってカーソルを移動させて、文字などの各キーを押下することにより表示部に文字を表示させたり、表示された文字（数字、図形、記号、スペース、改行を含む）をデリートキーにより消去したりできる。すなわち、操作者がＰＣのＯＳにおける基礎的な操作を理解していれば、このような電子機器の基本的な操作も直感的に把握できることが多い。

また、電子機器の入力モードによっては、キーの長押し操作に応じてオートリピートが行われるものもある。例えば、電子機器においてオートリピートの機能が実行される場合、操作者が所定の文字のキーを押下した瞬間に、まず１文字目が表示されるが、当該キーを押下したままにすることにより、その後も連続して同じ文字が順次表示される。なお、「オートリピート」とは、キーリピート(key repeat)とも呼ばれ、同じキーを一定時間押したままの状態が保持されることで、対応する文字が１文字だけでなく複数連続して順次入力される機能のことをいう。また、「長押し」とは、所定の時間、同一のキー等を押下した状態を保持する操作のことをいう。

オートリピートは、通常、操作者が同じキーを何度も押下するのが煩わしいため、当該キーを押下したままにして、同じキーが何度も押下されるのと同様の効果を得るものである。このオートリピートは、操作者が文字を入力する際に限られる操作ではなく、例えば、文字入力中にカーソルキーを長押しすることにより、カーソルを大幅に移動させたりすることもできる。上述したタッチパネルを備えた電子機器においても、タッチパネルに対して操作者が長押しする操作による接触を検出することにより、オートリピートができるものがすでに普及している。

また、文字入力を行う際は、所定の領域に文字を入力する場合がほとんどであるが、このような文字を入力する領域には種々の仕様のものがある。例えば、表示部に表示されている領域にしか文字を入力できない、すなわち、表示部に表示される領域を超えて文字を入力することはできないように設定されている場合がある。このような設定においては、文字などがすでに入力された領域（以下、単に「入力領域」と略記する）は、その全体が表示部に表示される。したがって、このような設定においては、入力領域に入力済みの文字は全て表示部に表示されるため、すでに入力されているのに表示部に表示されていない文字は存在しない。

しかしながら、一般的に文字を入力する場面においては、表示部に表示されている領域を超えて文字を入力できる設定になっていることが多い。このような場合、入力領域は、表示部に表示される領域よりも大きくなることがある。このような設定においては、表示部に表示される部分を超えた領域に入力されている文字は、表示部に表示されない。このため、表示部に表示された文字が入力領域に入力された全ての文字であるとは限らず、表示部に表示されていないがすでに入力されている文字が存在することもある。したがって、このような設定においては、入力領域に入力された文字列がどこまで続いているのかを操作者が認識するためには、例えばカーソルを移動させるなどの操作により、入力領域の末尾を表示部に表示させて確認する必要がある。

ここで、入力領域に例えば長い文字列が入力されていた場合、操作者がカーソルキーを長押しするなどの操作を行ってカーソルを移動させることにより、入力領域のうち表示部に表示される部分を変移させて、当該入力領域の端部（つまり文字列の末尾）を表示させることができる。ここで、表示を「変移」させるとは、表示される内容を例えば１文字ずつなど順次動かすこと、すなわち、いわゆるスクロールさせることである。このような操作の際に、入力領域の文字列がそれぞれ異なる文字により構成されている場合は、カーソルが移動される最中に、表示部において異なる文字が変移するため、操作者は、入力領域のうち表示される部分が変移している様子を認識できる。

しかしながら、入力領域の文字が例えば同じ文字や似た文字により構成された文字列である場合は、カーソルを移動させることにより入力領域のうち表示部に表示される部分を変移させても、入力領域の文字が変移していないように見えることがある。このような場合、操作者にとって、入力領域のうち表示部に表示される部分が変移している様子を認識するのは困難である。したがって、カーソルキーを長押ししている操作者は、表示部に表示された文字列が、入力領域に入力された文字列の末尾に達しているのか否かを判断するのが困難であるという不都合がある。

例えば、図８（Ａ）に示すように、入力装置１００において、予め入力領域に全て同じＡの文字が入力されている例について説明する。入力装置１００において、操作者は、操作キー部４００を構成する各種キーを押下する操作を行うことにより、入力した文字を表示部３００に表示させたり、カーソル５００を前後に移動させたりすることができるものとする。ここで、図８（Ａ）に示す表示部３００にはＡの文字が８つのみ表示されているが、実際の入力領域には８つよりも多くのＡの文字が予め入力されているものとする。このような状況において、操作者は、図８（Ａ）に示すように、操作キー部４００の「右」のカーソルキーを長押しまたは複数回押下する操作をすることにより、カーソル５００を左から右に移動させることができる。

図８（Ｂ）は、操作者が上述のような操作を行うことによりカーソルが順次移動して、表示部３００においてカーソル５００が右端に達した状態を示している。図８（Ｂ）に示すように、カーソル５００が表示部３００の右端に達した状態で、さらに右のカーソルキーを長押しまたは複数回押下する場合、操作者は、カーソル５００が入力領域の端部（すなわちＡの文字列の末尾）に達しているのか否かを判断するのが困難になる。上述したように、この場合、入力領域には８つよりも多くのＡの文字が入力されているため、図８（Ｂ）に示す状態では、カーソル５００がまだ入力領域の端部に達しておらず、入力領域のうち表示部３００に表示される部分が変移している途中のこともある。

図８（Ｂ）に示すように、操作者が、充分に長い時間をかけて、右のカーソルキーを長押しまたは複数回押下すれば、やがてカーソル５００は入力領域の端部（すなわちＡの文字列の末尾）に達するものと考えられる。しかしながら、操作者にとっては、依然として、カーソル５００が入力領域の端部に達した瞬間を認識することは困難である。

そこで、例えば、図８（Ｂ）において、右のカーソルキーを長押しまたは複数回押下している最中にカーソル５００が入力領域の端部に達したら、表示部３００に表示される要素の表示態様を変更したり、または音声を出力したりすることも考えられる。しかしながら、音声によって操作者に知らせる措置は、騒音環境下では役に立たないことも想定される。また、表示部３００に表示される要素の表示態様を変更しても、特に携帯端末などの場合、操作者が他の行為を行いながら操作することも多く、必ずしも表示部を注視できる状況ではないことも想定される。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、操作者に認識し易い態様で確実に知らせることができる触感呈示装置を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る触感呈示装置の発明は、
接触物による接触を検出する接触検出部と、
前記接触検出部に接触している接触物に対して触感を呈示する触感呈示部と、
文字が入力された領域である入力領域およびカーソルを表示する表示部と、
前記接触検出部により検出される接触に基づいて前記カーソルの位置を移動するとともに、当該カーソルの位置の移動に基づいて前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分を変移するように前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記カーソルの位置の移動に伴って前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分を変移する場合は第１の触感を呈示し、前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分の変移に伴って当該入力領域の端部を前記表示部に表示する場合は前記第１の触感と異なる第２の触感を呈示するように、前記触感呈示部を制御し、
前記制御部は、前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分の変移を伴わずに前記カーソルの位置が移動された場合、前記第１または第２の触感とは異なる第３の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御するものである。

本発明によれば、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、操作者に認識し易い態様で確実に知らせることができる。

第１実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施の形態に係る触感呈示装置の部分的な実装構造の一例を示す図である。 第１実施の形態に係る触感呈示装置において入力領域に入力された文字列と表示部に表示された部分との関係を説明する図である。 第１実施の形態に係る触感呈示装置の処理を説明するフローチャートである。 第１実施の形態に係る触感呈示装置の処理の具体例を説明する図である。 第２実施の形態に係る触感呈示装置の処理を説明するフローチャートである。 第３実施の形態に係る触感呈示装置の処理を説明するフローチャートである。 従来の電子機器を説明する概略図である。

（第１実施の形態）
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、制御部１０と、表示部３０と、接触検出部４０と、触感呈示部５０とを備える。

制御部１０は、触感呈示装置１を構成する各機能部を制御することにより、触感呈示装置１の全体を制御および管理するプロセッサである。制御部１０による制御のうち本実施の形態特有のものについては後述する。

表示部３０は、例えば押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）等のようなオブジェクトを画像で表示する。このオブジェクトは、接触検出部４０において接触すべき領域を操作者に示唆する画像である。また、押しボタンスイッチとは、操作者が文字などを入力したり、またはカーソルを移動させるなどの操作に用いるボタンやキー等（以下、単に「キー等」と総称する）である。表示部３０は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成する。本実施の形態において、表示部３０は、所定の部位において、上述した入力領域およびカーソルを表示する。

接触検出部４０は、通常は表示部３０の前面側に配置して、表示部３０に表示したオブジェクトに対する操作者の指やスタイラスペン等（以下、単に「接触物」と総称する）による接触を、対応する接触検出部４０の接触面において検出する。また、接触検出部４０は、接触の位置を検出したら、当該検出した接触の位置を制御部１０に通知する。この接触検出部４０は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の方式のもので構成されたタッチセンサを用いることができる。

触感呈示部５０は、例えば圧電振動子等を用いて構成し、接触検出部４０を振動させる。この触感呈示部５０は、所定の振動パターンによる振動を発生させることにより、接触検出部４０に接触している接触物に対して触感を呈示する。本実施の形態において、触感呈示部５０は、制御部１０から供給される駆動信号に基づいて振動を発生する。すなわち、本実施の形態において、制御部１０は、触感呈示部５０が所定の態様の振動を発生するように制御する。

図２は、図１に示した触感呈示装置１の表示部３０、接触検出部４０、および触感呈示部５０の実装構造の一例を示す要部断面図である。

図２においては、操作者が、表示部３０に表示されたキー等のオブジェクトに対して接触する際に、当該オブジェクトの表示された位置に対応する位置の接触検出部４０を、指で接触している様子を表している。上述したように、接触検出部４０は、接触物による接触を検出することにより、当該接触の位置を制御部１０に通知する。あるいは、接触検出部４０により検出される接触物の接触の位置を、制御部１０が取得してもよい。

図２に示す接触検出部４０において、接触面を有する表面部材は、例えば透明フィルムやガラスで構成され、裏面部材はガラスやアクリルで構成される。また、接触検出部４０は、弾性部材からなるインシュレータ２０を介して表示部３０上に保持される。機器の構成に応じて、接触検出部４０は、筐体などに保持されるようにしてもよい。触感呈示部５０は、適切なタイミングで接触検出部４０の接触面を振動させて、接触物に対して触感を呈示する。このため、触感呈示部５０は、接触検出部４０に振動を伝達できるように、例えば接触検出部４０に接触するように配置する。あるいは、触感呈示部５０は、筐体などを振動させることにより、間接的に接触検出部４０に振動を伝達してもよい。触感呈示部５０が発生する振動は、制御部１０が、種々の条件に基づいて制御する。この際、制御部１０が行う触感の呈示に係る制御については後述する。

次に、本実施の形態に係る触感呈示装置１における入力領域と、入力領域のうち表示部３０に表示される部分との関係について説明する。

図３は、触感呈示装置１において、入力領域に入力された文字列と、入力領域のうち表示部３０に表示される部分との関係を説明する図である。本実施の形態においては、触感呈示装置１が、表示部３０に表示されている領域を超えて文字を入力できる設定になっている場合を想定して説明する。すなわち、上述したように、入力領域が、表示部３０に表示される領域よりも大きくなることができる場合について説明する。

図３に示す例においては、入力領域αには、予めＡの文字が２０文字ぶん入力されている。なお、それぞれのＡの文字には下線を施し、さらにそれぞれの下線の下側には１番から２０番までの数字を付してあるが、これらの下線および数字は説明のために記したものであり、実際に表示部３０に表示する必要はない。図３において、それぞれのＡの文字に施した下線は、当該下線を施した部分に１つの文字が入力されていることを表している。また、それぞれの下線の下側に付した数字は、２０文字ぶんの同じＡの文字に便宜上の区別をつけるために付したものである。

また、上述したように、図３に示す例においては、入力領域αは表示部３０に表示される領域よりも大きいため、入力領域αの文字の全てを表示部３０に表示することはできない。すなわち、図３において、入力領域αは、文字などがすでに入力された領域を意味するが、これは仮想的に示した領域であることに留意すべきである。

図３においては、入力領域αのうち表示部３０に（実際に）表示される部分をβとして表し、当該部分は、以下、適宜「表示領域β」と略記する。すなわち、表示領域βとは、表示部３０において、入力領域を部分的に表示する所定の部位を意味する。また、図３は、表示領域βにおいてカーソルγが表示されている様子も示している。なお、カーソルγは、図３に示したものの他にも、任意の態様のカーソルとすることができる。

図３に示すように、触感呈示装置１の表示部３０における表示領域βには、文字を８つぶん（例えば９番目から１６番目までのＡ）しか表示することができない。したがって、入力領域αに例えば１番目から２０番目までのＡがすでに入力されていても、図３に示すように、１７番目の以降のＡは表示部３０に表示されていない。１７番目の以降のＡを表示領域βに表示させるためには、操作者は、１６番目のＡの後までカーソルγの位置を右に移動させて、さらに順次右へとカーソルγを移動させる操作を行う。

次に、本実施の形態に係る触感呈示装置１が行う処理を説明する。本実施の形態において、触感呈示装置１は、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、触感の呈示によって操作者に知らせる。したがって、以下の説明においては、当該触感の呈示について重点的に説明する。カーソルを移動させたり、またカーソルの移動によって表示領域を変移させたりする際の表示関連の処理については、従来技術を適用できるため、詳細な説明を省略する。

図４は、本実施の形態に係る処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態に係る処理を行うにあたり、例えば図３に示したように、入力領域αには、表示領域βに表示できるよりも多くの文字が入力されているものとする。また、この処理を行うにあたり、操作者によるカーソルを移動させる操作を検出するために、例えば図５（Ａ）に示すように、表示部３０には、カーソルを移動させるためのカーソルキーのオブジェクトを表示しておくものとする。ここで、図５（Ａ）に示すように、表示部３０においてカーソルキーのオブジェクトを表示する位置は、表示領域βと重ならない位置にすれば、操作者がカーソルキーを操作する際に、操作を行う指などが表示領域βの表示を隠すことがないため好適である。さらに、図５（Ａ）に示すように、表示領域βにおいてカーソルγが表示されるようにする。なお、本実施の形態においては、カーソルを移動させることができれば、カーソルを移動させるためにカーソルキーのオブジェクトを表示部３０に表示することは必須ではない。

図４に示すように、本実施の形態に係る処理が開始すると、制御部１０は、表示部３０にカーソルキーが表示された位置に対応する位置の接触検出部４０において、接触が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。なお、ここでは、検出される「接触」とは、操作者の操作による接触であるものとする。以下、このように表示部３０にオブジェクトが表示された位置に対応する位置の接触検出部４０において接触が検出されることを、適宜「オブジェクトの位置に接触が検出される」または「オブジェクトに接触される」等のように略記する。

ステップＳ１１においてカーソルキーの位置に接触が検出されたら、制御部１０は、入力領域において、当該カーソルキーの示唆する方向に対応する方向にカーソルγを移動させる（ステップＳ１２）。なお、この時点では、入力領域において仮想的にカーソルγの移動を行うため、まだ表示部３０における表示には変化がないことに留意すべきである。

ステップＳ１２においてカーソルγを移動させたら、制御部１０は、カーソルγの位置の移動に伴って表示領域βが変移することになるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、カーソルγがもともと表示領域βの端に存在する場合、それ以上カーソルγを移動させると、表示領域βは変移することになる。一方、ステップＳ１３において、カーソルγがもともと表示領域βの端でない位置に存在する場合、さらにカーソルγを１文字ぶん移動させても、表示領域β内においてカーソルγが移動するため、表示領域βは変移しない。

ステップＳ１３においてカーソルγの位置の移動に伴って表示領域βが変移しないなら、制御部１０は、この時点でカーソルγの位置を表示部３０上で移動させて表示するように表示部３０を制御してから、ステップＳ１１に戻る。

ここまでの処理が行われると、例えば図５（Ａ）に示すように、操作者は、接触検出部４０においてカーソルキーのオブジェクトに接触することにより、表示領域βにおいてカーソルγを移動させることができる。

図５（Ａ）は、操作者が右方向のカーソルキーを操作（接触）することにより、表示領域βにおいてカーソルγを１番目のＡから５番目のＡの後まで移動させた様子を示している。操作者は、同様の操作を行い、例えば図５（Ｂ）に示すように、表示領域βにおいてカーソルγを８番目のＡの後まで移動させることができる。本実施の形態においては、このような操作に基づいて触感は呈示されない。

一方、ステップＳ１３においてカーソルγの位置の移動に伴って表示領域βが変移する場合、制御部１０は、表示領域βの変移に伴って入力領域αの端部を表示することになるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、カーソルγがもともと入力領域αの端から１文字ぶん前に存在する場合、それ以上カーソルγを移動させると、入力領域αの端を表示することになる。一方、ステップＳ１４において、カーソルγがもともと入力領域αの端から２文字ぶん以上前に存在する場合、さらにカーソルγを１文字ぶん移動させて表示領域βを変移させたとしても、まだ入力領域αの端を表示することにはならない。

ステップＳ１４において入力領域αの端を表示することにはならない場合、制御部１０は、第１の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する（ステップＳ１５）。なお、ここで「第１の触感」とは、例えば比較的弱い振動による触感や、比較的短い時間（例えば一瞬）の振動による触感とすることができるが、後述する他の触感と区別できる態様の触感であれば任意のものとすることができる。また、制御部１０は、この時点でカーソルγの位置を表示部３０上で移動させるとともに表示領域βを変移させて表示するように表示部３０を制御してから、ステップＳ１１に戻る。

このように、本実施の形態において、制御部１０は、接触検出部４０により検出される接触に基づいてカーソルγの位置を移動するとともに、カーソルγの位置の移動に基づいて入力領域αのうち表示部３０に表示される部分βを変移するように表示部３０を制御する。また、本実施の形態において、制御部１０は、カーソルγの位置の移動に伴って入力領域αのうち表示部３０に表示される部分βを変移する場合は、第１の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。

ここまでの処理が行われると、例えば図５（Ｃ）に示すように、操作者は、カーソルγが表示領域βの端に存在する場合でも、接触検出部４０においてカーソルキーのオブジェクトに接触することにより、表示領域βを変移させることができる。また、この時、操作者は、カーソルγの移動に伴って表示領域βが変移していることを、呈示される触感により確実に認識することができる。

図５（Ｃ）は、操作者が右方向のカーソルキーを操作（接触）することにより、表示領域βにおいてカーソルγを８番目のＡよりも先の１２番目のＡの後まで移動させた様子を示している。また、図５（Ｃ）において右方向のカーソルキーを操作する操作者の指の付近に示した波線は、操作者の指に第１の触感が呈示されたことを示している。操作者は、同様の操作を行い、表示領域βにおいてカーソルγを１９番目のＡまで移動させるごとに、触感の呈示によって、カーソルγの移動に伴って表示領域βが変移していることを認識することができる。

一方、ステップＳ１４において入力領域αの端を表示することになる場合、制御部１０は、第２の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する（ステップＳ１６）。なお、ここで「第２の触感」とは、例えば比較的強い振動による触感や、比較的長い時間（例えば一瞬よりも長い時間）の振動による触感のように、第１の触感とは異なる触感とする。ここでも、第２の触感は、第１の触感および後述する他の触感と区別できる態様の触感であれば任意のものとすることができる。また、制御部１０は、この時点でカーソルγの位置を表示部３０上で移動させるとともに表示領域βを変移させて入力領域αの端部（つまり文字列の末尾）を表示するように表示部３０を制御してから、ステップＳ１１に戻る。

このように、本実施の形態において、制御部１０は、入力領域αのうち表示部３０に表示される部分βの変移に伴って入力領域αの端部を表示部３０に表示する場合は、第１の触感と異なる第２の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。

ここまでの処理が行われると、例えば図５（Ｄ）に示すように、操作者は、カーソルγが入力領域αの端部に達した場合、これ以上接触検出部４０においてカーソルキーのオブジェクトに接触しても、表示領域βを変移させることはできない。また、この時、操作者は、表示領域βの変移に伴ってカーソルγが入力領域αの端部に達したことを、呈示される触感により確実に認識することができる。

図５（Ｄ）は、操作者が右方向のカーソルキーを操作（接触）することにより、表示領域βにおいてカーソルγを２０番目のＡの後、すなわち入力領域αの端部まで移動させた様子を示している。また、図５（Ｄ）において右方向のカーソルキーを操作する操作者の指の付近に示した波線は、操作者の指に第１の触感とは異なる第２の触感が呈示されたことを示している。これにより、操作者は、表示領域βにおいてカーソルγを移動させた際に、それまでの触感とは異なる触感が呈示されることで、カーソルγが入力領域αに入力された文字列の末尾に達したことを認識することができる。

このように、本実施の形態によれば、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動された際に、入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されずに表示領域βを変移する場合と、表示領域βを変移することにより入力領域αに入力された文字列の末尾が表示される場合とを、明確に区別して操作者に認識させることができる。したがって、本実施の形態によれば、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、操作者に認識し易い態様で確実に知らせることができる。

（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について説明する。

第２実施の形態は、上述した第１実施の形態に係る触感呈示装置１において、制御部１０による処理を変更するものである。具体的には、第２実施の形態に係る触感呈示装置２は、第１実施の形態に係る触感呈示装置１において、図４にて説明したステップＳ１３以降の処理を変更するものである。第２実施の形態に係る触感呈示装置２は、上記の点以外においては、上述した第１実施の形態で説明した触感呈示装置１と基本的に同じ構成および処理により実現することができる。このため、以下、第１実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は省略する。

上述した第１実施の形態においては、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動された際に、入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されず、かつ表示領域βも変移しない場合、何ら触感を呈示しなかった。そこで、第２実施の形態に係る触感呈示装置２においては、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動された際に、入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されず、かつ表示領域βも変移しない場合、第１の触感とも第２の触感とも異なる第３の触感を呈示する。

図６は、第２実施の形態に係る処理を示すフローチャートである。図６に示す第２実施の形態に係る処理は、図４にて説明したステップＳ１３において、カーソルγの位置の移動に伴って表示領域βが変移しないなら、制御部１０は、第３の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御し（ステップＳ２１）、ステップＳ１１に戻る。なお、ここで「第３の触感」とは、第１の触感や第２の触感と区別できる態様の触感であれば任意のものとすることができる。

したがって、第２実施の形態においては、例えば第３の触感を、例えば比較的弱い振動による触感や、比較的短い時間（例えば一瞬）の振動による触感とすることができる。この場合、第１の触感は、例えば比較的弱い振動が短い間隔で２回発生することによる触感や、比較的短い時間（例えば一瞬）の振動が短い間隔で２回発生することによる触感とすることができる。そして、第２の触感は、例えば比較的強い振動による触感や、比較的長い時間（例えば一瞬よりも長い時間）の振動による触感のようにすることができる。

このように、本実施の形態において、制御部１０は、入力領域αのうち表示部３０に表示される部分βの変移を伴わずにカーソルγの位置が移動された場合、第１または第２の触感とは異なる第３の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。

本実施の形態によれば、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動された際に、入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されずに表示領域βを変移する場合と、表示領域βを変移することにより入力領域αに入力された文字列の末尾が表示される場合と、さらに表示領域βが変移しない場合とを、明確に区別して操作者に認識させることができる。したがって、本実施の形態によれば、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、操作者に認識し易い態様で確実に知らせることができる。

（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態について説明する。

第３実施の形態は、上述した第２実施の形態と同様に、第１実施の形態に係る触感呈示装置１において、制御部１０による処理を変更するものである。具体的には、第３実施の形態に係る触感呈示装置３は、第１実施の形態に係る触感呈示装置１において、図４にて説明したステップＳ１１の後に、さらに処理を追加するものである。第３実施の形態に係る触感呈示装置３は、上記の点以外においては、上述した第１実施の形態で説明した触感呈示装置１と基本的に同じ構成および処理により実現することができる。このため、以下、第１実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は省略する。

上述した第１実施の形態においては、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動される前から、もともと入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されていた場合については規定していなかった。入力領域αに入力された文字列の末尾がもともと表示されていた場合、これ以上接触検出部４０においてカーソルキーのオブジェクトに対する接触が検出されても、表示領域βを変移させることはできない。そこで、第３実施の形態においては、接触検出部４０においてカーソルキーのオブジェクトに対する接触が検出された際に入力領域αに入力された文字列の末尾がもともと表示されていて、それ以上カーソルγの位置の移動ができない場合、第１実施の形態で説明した第２の触感を呈示する。

図７は、第３実施の形態に係る処理を示すフローチャートである。図７に示す第３実施の形態に係る処理は、図４にて説明したステップＳ１１において、カーソルキーの位置に接触が検出されたら、制御部１０は、入力領域αの端部がすでに表示領域βに表示されていてカーソルγが移動できないか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、入力領域αの端部がまだ表示領域βに表示されておらずカーソルγが移動できる場合、制御部１０は、ステップＳ１２以降の処理を行う。すなわち、操作者の操作によってカーソルγの位置が移動される前から、入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されているのではない場合、制御部１０は、第１実施の形態と同じ処理を行う。

一方、ステップＳ３１において、入力領域αの端部がすでに表示領域βに表示されていてカーソルγが移動できない場合、制御部１０は、ステップＳ１６に移行して、第２の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。このように、本実施の形態において、制御部１０は、接触検出部４０により接触が検出された際すでに入力領域αの端部が表示部３０に表示されていて、その接触に基づいてカーソルγの位置が移動できない場合、第２の触感を呈示するように触感呈示部５０を制御する。

本実施の形態によれば、入力領域αに入力された文字列の末尾が当初から表示されていた場合に、操作者がカーソルγの位置を移動させようとした際、表示領域βを変移させることができないことを、明確に操作者に認識させることができる。これにより、操作者は、すでに入力領域αに入力された文字列の末尾が表示されていることを明確に認識することができる。したがって、本実施の形態によれば、操作者による操作に応じて行われる処理の結果を、操作者に認識し易い態様で確実に知らせることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した各実施の形態では、表示部３０にオブジェクトを表示して接触検出部４０が操作者の接触を検出する態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば表示部３０を有さずに、接触検出部４０の接触面上にオブジェクトがインクなどにより直接印刷されているような態様を想定することもできる。

さらに、上述した各実施の形態では、触感を呈示するための好適な例として、タッチセンサにより接触を検出し、所定の条件に当てはまる場合には、所定の触感を呈示した。しかしながら、本発明において、接触検出部４０は、タッチセンサにより接触を検出する構成に限定されるものではない。例えば、表示部３０にキー等のオブジェクトを表示するのではなく、機械式の押しボタンスイッチやキーボードを介して接触物に触感を呈示することができる構成を想定することもできる。すなわち、触感呈示部５０による振動が機械式の押しボタンスイッチなどに伝導するようにして、それら機械式の押しボタンスイッチなどが押下された際に、所定の条件に当てはまる場合には、操作者に対して所定の触感を呈示するような構成にしてもよい。このような構成においては、接触検出部４０は、通常のスイッチやキーボード等とすることができ、タッチセンサを採用することは必須ではない。

また、上述した各実施の形態では、表示領域βを変移させる典型的な例として、入力領域αにおいて横方向にカーソルγの位置を移動させる態様について説明した。しかしながら、本発明において、カーソルγの位置の移動は横方向に限定されるものでもなく、例えば縦方向に入力された文字列について、カーソルγの縦方向の位置の移動に伴って、表示領域βを縦方向に変移させてもよい。

さらに、上述した各実施の形態では、入力領域αにアルファベットの文字を入力した例について説明した。ここで、入力領域αに入力されるのは文字などに限定されるものではなく、例えば各種の記号などとすることもでき、さらに空欄（スペース）などとしてもよい。また、入力領域αに入力されるものを、色彩を有するスペースなどとすることもできる。

また、上述した各実施の形態においては、第１乃至第３の触感を採用したが、これらの触感は、それぞれ操作者が区別できる「触感」であればよく、いずれかの触感を、何ら振動の発生しない触感とすることもできる。

また、上記実施の形態では、接触検出部４０を用いて、当該接触検出部の接触面に対する接触を検出したが、接触検出部４０の代わりに、あるいは接触検出部４０とともに、接触面に対する操作者の操作による押圧を検出する押圧検出部を備える構成としてもよい。

この押圧検出部は、接触面に対してユーザが操作を行う際の押圧を検出するもので、例えば、押圧に応じて物理的または電気的な特性（歪み、抵抗、電圧等）が変化する歪みゲージセンサや圧電素子等の素子等を用いて構成する。押圧検出部が、例えば、圧電素子等を用いて構成された場合、押圧検出部の圧電素子は、接触面に対する押圧に係る荷重（力）の大きさ（または、荷重（力）の大きさが変化する速さ（加速度））に応じて、電気的な特性である電圧の大きさ（電圧値（以下、押圧に基づくデータと称する））が変化する。そして、制御部１０は、押圧に基づくデータが所定の閾値以上である場合に、操作者による接触がなされたものと判定し、所定の処理を行うように制御する。

この場合、制御部１０は、押圧検出部が押圧に基づくデータを制御部１０に通知することにより、または、制御部１０が、押圧検出部の押圧に基づくデータを検出することにより、当該押圧に基づくデータを取得する。つまり、制御部１０は、接触面に対する押圧に基づくデータを押圧検出部から取得する。なお、押圧に基づくデータは、電圧値の代わりに、押圧に係る荷重の大きさ、電力値、抵抗値等でもよい。

また、このような押圧検出部は、接触検出部４０における接触検出方式に応じて構成することもできる。例えば、接触検出部４０が抵抗膜方式の場合には、接触面積の大きさに応じた抵抗の大きさを、接触検出部４０の接触面に対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。あるいは、接触検出部４０が静電容量方式の場合には、静電容量の大きさを、接触検出部４０に対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。

また、触感呈示部５０は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、接触検出部４０の全面に透明圧電素子を設けて構成したり、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成したり、することもできる。なお、触感呈示部５０は、振動モータ（偏心モータ）などに基づいて触感呈示装置１を振動させることにより、接触検出部４０を間接的に振動させるように構成してもよいし、接触検出部４０に圧電素子を配設することにより、接触検出部４０を直接的に振動させるように構成してもよい。

なお、上述した押圧検出部は、触感呈示部５０と一体化して構成することもできる。特に、押圧検出部および触感呈示部５０は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して押圧検出部兼触感呈示部を構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電圧を発生し、電圧が加えられると変形するためである。

また、触感呈示部５０は、押圧検出部も兼ねる圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の閾値を満たした際に（接触検出部４０がプレスされると）、当該圧電素子を駆動することにより振動を発生するようにもできる。ここで、圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の閾値を満たした際とは、電圧値（データ）が所定の基準値に達した際であってもよいし、電圧値（データ）が所定の基準値を超えた際でもよいし、所定の基準値と等しい電圧値（データ）が検出された際でもよい。

上述した実施の形態においては、接触検出部４０を表示部３０の上面に重ねて配置した構成を想定して説明した。本発明による触感呈示装置は、このような構成にすることは必須ではなく、接触検出部４０と表示部３０とを離間した構成にすることもできる。しかしながら、接触検出部４０を表示部３０の上面に重ねて配置した構成とする方が、表示される画像と発生する振動との対応関係を、操作者に容易に認識させることができる。

また、本実施の形態の説明における表示部３０および接触検出部４０は、表示部と接触検出部との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成されるようにしてもよい。このように表示部と接触検出部との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものを挙げることができる。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することによって、タッチ位置を検出することができる。

１ 触感呈示装置
１０ 制御部
２０ インシュレータ
３０ 表示部
４０ 接触検出部
５０ 触感呈示部

Claims (1)

1. 接触物による接触を検出する接触検出部と、
   前記接触検出部に接触している接触物に対して触感を呈示する触感呈示部と、
   文字が入力された領域である入力領域およびカーソルを表示する表示部と、
   前記接触検出部により検出される接触に基づいて前記カーソルの位置を移動するとともに、当該カーソルの位置の移動に基づいて前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分を変移するように前記表示部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記カーソルの位置の移動に伴って前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分を変移する場合は第１の触感を呈示し、前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分の変移に伴って当該入力領域の端部を前記表示部に表示する場合は前記第１の触感と異なる第２の触感を呈示するように、前記触感呈示部を制御し、
   前記制御部は、前記入力領域のうち前記表示部に表示される部分の変移を伴わずに前記カーソルの位置が移動された場合、前記第１または第２の触感とは異なる第３の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する触感呈示装置。

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