JP6587941B2 - 入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法 - Google Patents

入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法に関する。
従来、ユーザに触覚を与えることで入力を受け付けたことを知らせる入力装置が知られている。かかる入力装置では、たとえばユーザによる押圧力に応じて振動を発生させることで、ユーザに対して入力を受け付けたことを知らせている（たとえば特許文献１参照）。
特開２０１３−２３５６１４号公報
しかしながら、従来の入力装置では、例えば、操作面を有する操作部や操作部を振動させる振動素子など部品の経年劣化あるいは温度特性によって操作面の振動状態が変化するおそれがあり、ユーザに対して操作面の感触を一定に保つことができないおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作面の振動状態を検出することができる入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の入力装置は、複数の振動素子と、制御部とを備える。前記複数の振動素子は、操作面を振動させる。前記制御部は、前記複数の振動素子の一部によって前記操作面を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって前記操作面の振動状態を検出する。
本発明によれば、操作面の振動状態を検出することができる入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法を提供することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る入力装置の振動状態検出処理を説明するための図である。 図２は、実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 図３は、実施形態に係る表示装置の正面模式図である。 図４は、図３に示すＡ−Ａ’線断面模式図である。 図５は、図２に示す振動制御部および振動検出部の構成例を示す図である。 図６は、駆動電圧の一例を示す図である。 図７は、図５に示す電圧調整部の構成例を示す図である。 図８は、操作面の振動状態を示す図である。 図９は、入力装置の振動制御部が実行する処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、図９に示すステップＳ２の周波数補正制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、図９に示すステップＳ３の振幅補正制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、表示装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
以下に、本発明にかかる入力装置、表示装置、および、入力装置の振動状態検出方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、かかる実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜１．入力装置の振動状態検出方法＞
図１は、本発明の実施形態に係る入力装置の振動状態検出処理を説明するための図である。図１に示すように、実施形態に係る入力装置は、操作部と、第１〜第４の振動素子と、制御部とを備える入力装置であり、振動機能付きのタッチパッドとも呼ばれる。かかる入力装置は、後述するように、液晶ディスプレイなどの表示部と組み合わせて、振動機能付きのタッチパネルとして用いることもできる。
操作部は、例えば静電容量方式の情報入力機能を有する平板状の部材である。かかる操作部は、操作面を備え、ユーザの操作面に対する接触操作（以下、ユーザ接触操作と記載する）を検出する。ユーザ接触操作は、例えば、ユーザが指を操作面へ接触させたり、タッチペンを操作面へ接触させたりすることによって行われる。
第１〜第４の振動素子は、たとえば圧電素子であり、操作部に接着剤などによって固定され、操作部の操作面を振動させることができる。したがって、例えば、ユーザの指が操作面に接触した状態において第１〜第４の振動素子を振動させることで、ユーザの指に振動を与えることができる。
制御部は、例えば、ユーザの指が操作面に接触した状態において第１〜第４の振動素子を超音波周波数帯で操作面を振動させることにより、ユーザの指と操作面との間に空気層の膜が発生し、ユーザの指と操作面との間の摩擦力を変化させることができる。かかる状態でユーザが指を動かすと、変化した摩擦力に応じた触覚を指に与えることができる。
図１に示す例では、複数の振動素子として第１〜第４の振動素子が入力装置に設けられるが、２以上の振動素子であればよく、振動素子の数は、図１に示す例に限定されるものではない。
入力装置の制御部は、操作面に対して所定のユーザ接触操作を検出した場合、第１〜第４の振動素子を振動させる。これにより、入力装置の制御部は、ユーザの入力装置に対する入力操作を受け付けたことを操作面の振動によってユーザに通知することができる。また、制御部は、振動状態（例えば、振動周波数、振動周期、振動量など）を変化させることによって操作面を操作しているユーザに対して異なる触感を与えることができる。
ところで、入力装置の部品（例えば、振動素子、操作部、振動素子を操作部に固定する接着材など）の経年変化や温度特性によって、例えば、操作面の振動が不十分になることがある。そこで、入力装置の制御部は、第１〜第４の振動素子の一部によって操作面を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって操作面の振動を検出する。
例えば、図１に示すように、制御部は、第１〜第３の振動素子に駆動電圧を印加することにより第１〜第３の振動素子により操作面を振動させた状態で、第４の振動素子の出力電圧に基づいて操作面の振動状態を検出することができる。
これにより、例えば、入力装置の部品の経年劣化あるいは温度特性によって操作面の振動状態が変化しているか否かを検出することができる。また、操作面を振動させるために用いる振動素子を操作面の振動を検出する振動素子と兼用することによって、操作面の振動を検出する部品を別途追加することを避けることができ、コストや部品点数を抑えつつ、入力装置の振動状態を検出することが可能となる。
また、複数の振動素子のうち操作面を振動させる振動素子と操作面の振動を検出する振動素子との組み合わせを変更することで、各振動素子による振動状態を把握することができる。例えば、第１〜第４の振動素子を一つずつ操作面の振動状態を検出する振動素子として順番に変えていくことで、例えば、第１〜第４の振動素子の劣化や故障の状態を把握することができる。
また、操作面の振動状態が例えば製品出荷時から変化している場合、操作面の振動状態が一定の振動量になるように振動素子を駆動する駆動電圧を調整することによって、入力装置の振動状態を補正することができる。そのため、入力装置の製品品質を向上させることができる。
以下、実施形態に係る入力装置をさらに詳細に説明する。なお、以下においては、入力装置を表示部と組み合わせた表示装置を一例に挙げて説明する。かかる表示装置は、例えば、車両に搭載されるナビゲーション装置であるが、スマートフォンやタブレット端末、パソコンなどであってもよい。
＜２．表示装置＞
図２は、本実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。図２に示すように、表示装置１は、表示部１０と、表示制御部１１と、入力装置１２とを備える。
＜２．１．表示部１０＞
表示部１０は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイであり、表示制御部１１が出力する画像のデータに基づく画像を表示する。これにより、表示制御部１１が出力する画像をユーザに提示することができる。
＜２．２．表示制御部１１＞
表示制御部１１は、例えば入力装置１２がユーザから受け付けた入力操作に基づいて、表示部１０に表示させる画像を生成する。表示制御部１１は生成した画像のデータを表示部１０に出力する。
＜２．３．入力装置１２＞
入力装置１２は、表示装置１に対するユーザによる入力操作を受け付け、ユーザの入力操作に応じた信号を表示制御部１１へ出力する。入力装置１２は、操作部２１と、振動部２２と、制御部２３とを備える。
＜２．３．１．操作部２１＞
操作部２１は、例えば静電容量方式の情報入力機能を有する平板状の部材である。なお、操作部２１は、ユーザの接触を検出可能な操作面を有する構成であればよく、静電容量方式に限定されず、例えば、赤外線方式や抵抗膜方式などによってユーザの接触を検出する操作部であってもよい。
図３は、表示装置１の正面模式図である。図３に示すように、操作部２１の表面側には、ユーザによる入力操作を受け付ける操作面２７が配置される。ユーザが操作面２７に接触すると、操作部２１は、ユーザの接触位置に応じた検出値を操作検出部２４へ出力する。
＜２．３．２．振動部２２＞
振動部２２は、第１〜第４の振動素子３１〜３４（以下、振動素子３０と総称する場合がある）を備える。振動素子３０は、例えば圧電素子（ピエゾ素子）などの圧電アクチュエータであり、振動制御部２６から供給される交流電圧によって伸縮することで操作部２１を振動させる。
振動素子３０の振動周波数を操作部２１の共振周波数に設定することによって、操作部２１を効率的に振動させることができる。なお、振動素子３０の振動周波数は、例えば超音波帯域の周波数であるが、超音波帯域の周波数以外の周波数であってもよい。
図４は、図３に示すＡ−Ａ’線断面模式図である。図３および図４に示すように、第１〜第４の振動素子３１〜３４は、操作部２１の操作面２７の周囲かつ操作部２１の裏面側に接着剤などによって固定される。なお、図４は、操作面２７および振動素子３０の配置例を説明するための模式図であり、表示制御部１１および制御部２３は、表示装置１の内部に配置されることを示すに留まる。
なお、図２〜図４に示す振動素子３０の個数および配置は一例であり、かかる例に限定されない。例えば、振動素子３０は２つでもよく３つでもよい。また、振動素子３０は、５つ以上であってもよい。例えば、図３に示す操作部２１の左右両端にそれぞれ２つずつ上下に振動素子３０が配置されるが、振動素子３０は、例えば、図３に示す操作部２１の左右両端それぞれ１つずつ左右に配置される構成であってもよい。
また、ここでは、振動素子３０として圧電素子を用いる場合について説明したが、これに限られず、振動素子３０は、操作面２７を所定の周波数（例えば、超音波周波数帯）で振動させ、かつ、操作面２７の振動状態に応じた信号（電圧または電流）を出力する素子であればよい。
＜２．３．３．制御部２３＞
制御部２３は、操作部２１の操作面２７（図３、４参照）へのユーザ操作を検出し、かかる検出結果を表示制御部１１へ通知する。また、制御部２３は、操作部２１の操作面２７の振動を制御する。
かかる制御部２３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。
制御部２３は、操作検出部２４と、振動検出部２５と、振動制御部２６と、を備える。かかる操作検出部２４、振動検出部２５および振動制御部２６の機能は、例えば、上記ＣＰＵが上記プログラムを読み出して実行することにより実現される。
なお、操作検出部２４、振動検出部２５および振動制御部２６は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。
＜２．３．３．１．操作検出部２４＞
操作検出部２４は、操作部２１が出力する検出値に基づいて、操作面２７に対するユーザの接触位置を検出する。例えば、操作検出部２４は、所定の周期でユーザの接触位置を検出する。操作検出部２４は、ユーザの接触位置に基づいて、操作面２７に対してユーザが所定操作をしたか否かを判定する。
例えば、操作検出部２４は、操作面２７に対するスクロール操作、フリック操作、タップ操作、ジェスチャー操作などのユーザ操作を検出する。操作検出部２４は、操作面２７に対するユーザ操作の検出結果を表示制御部１１や振動制御部２６へ通知する。
＜２．３．３．２．振動検出部２５＞
振動検出部２５は、第１〜第４の振動素子３１〜３４の振動状態を検出する。振動検出部２５は、例えば、第１〜第４の振動素子３１〜３４の出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４（以下、出力電圧Ｖｄと記載する場合がある）に基づいて、第１〜第４の振動素子３１〜３４の振動状態を検出することができる。
かかる出力電圧Ｖｄは、第１〜第４の振動素子３１〜３４のうち一部の振動素子３０に駆動電圧Ｖｓが印加され、かつ、残りの振動素子３０に駆動電圧Ｖｓが印加されていない状態で、この残りの振動素子３０から出力される。
図５は、振動検出部２５および振動制御部２６の構成例を示す図である。図５に示すように、振動検出部２５は、第１〜第４の電圧検出部７１〜７４を備える。第１の電圧検出部７１は、第１の振動素子３１の出力電圧Ｖｄ１の振幅Ｖｄｍ１を検出し、第２の電圧検出部７２は、第２の振動素子３２の出力電圧Ｖｄ２の振幅Ｖｄｍ２を検出する。
第３の電圧検出部７３は、第３の振動素子３３の出力電圧Ｖｄ３の振幅Ｖｄｍ３を検出し、第４の電圧検出部７４は、第４の振動素子３４の出力電圧Ｖｄ４の振幅Ｖｄｍ４を検出する。
＜２．３．３．３．振動制御部２６＞
振動制御部２６は、例えば、振動モード（第１モードの一例）と補正モード（第２モードの一例）を切り替えて実行することができる。振動モードは、操作面２７へのユーザ操作に応じて、第１〜第４の振動素子３１〜３４を駆動して操作面２７を振動させる動作モードである。
例えば、振動制御部２６は、操作面２７への所定のユーザ操作（例えば、スクロール操作、フリック操作、タップ操作、ジェスチャー操作など）が操作検出部２４によって検出された場合に、第１〜第４の振動素子３１〜３４を駆動する。なお、振動制御部２６は、操作面２７への所定のユーザ操作として、ユーザによる操作面２７への接触が操作検出部２４によって検出された場合に、第１〜第４の振動素子３１〜３４を駆動することもできる。
また、補正モードは、第１〜第４の振動素子３１〜３４の少なくとも一つの振動素子３０によって操作面２７を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子３０によって操作面２７の振動を検出する動作モードである。
図５に示すように、振動制御部２６は、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４（以下、印加電圧生成部５０と記載する場合がある）と、出力制御部５５と、切替部５６と、電圧調整部５７とを備える。第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４は、電圧調整部５７によって設定された振幅値および周波数に応じた駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４（以下、駆動電圧Ｖｓと総称する場合がある）をそれぞれ生成する。
図６は、駆動電圧Ｖｓの一例を示す図である。図６に示すように、駆動電圧Ｖｓは、周波数ｆｓおよび振幅Ｖｍを有する交流電圧である。なお、図６に示す駆動電圧Ｖｓは、正弦波状の電圧であるが、駆動電圧Ｖｓは、例えば、三角波状の電圧やパルス状の電圧であってもよい。
出力制御部５５は、振動モードおよび補正モードにおいて、切替部５６を制御し、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４によって生成された駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４のうち振動部２２へ出力する駆動電圧Ｖｓを選択する。切替部５６は、スイッチ６１〜６４を備える。
出力制御部５５は、スイッチ６１をＯＮにすることで第１の印加電圧生成部５１が生成した駆動電圧Ｖｓ１を第１の振動素子３１へ印加し、第１の振動素子３１を振動させる。また、出力制御部５５は、スイッチ６２をＯＮにすることで第２の印加電圧生成部５２が生成した駆動電圧Ｖｓ２を第２の振動素子３２へ印加し、第２の振動素子３２を振動させる。
また、出力制御部５５は、スイッチ６３をＯＮにすることで第３の印加電圧生成部５３が生成した駆動電圧Ｖｓ３を第３の振動素子３３へ印加し、第３の振動素子３３を振動させる。また、出力制御部５５は、スイッチ６４をＯＮにすることで第４の印加電圧生成部５４が生成した駆動電圧Ｖｓ４を第４の振動素子３４へ印加し、第４の振動素子３４を振動させる。
出力制御部５５は、例えば、動作モードが振動モードである場合、切替部５６を制御し、スイッチ６１〜６４をすべてＯＮにする。これにより、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４が第１〜第４の振動素子３１〜３４へ入力される。
また、出力制御部５５は、例えば、動作モードが補正モードである場合、切替部５６を制御し、スイッチ６１〜６４のうちＯＮにするスイッチとＯＦＦにするスイッチを所定の規則に従って切り替える。
例えば、スイッチ６１〜６４のうち一つのみをＯＦＦにし、かつ、ＯＦＦにするスイッチを切り替える。これにより、第１〜第４の振動素子３１〜３４のうち一つの振動素子３０には駆動電圧Ｖｓが入力されず、かつ、このように駆動電圧Ｖｓが入力されない振動素子３０が切り替わる。したがって、一部の振動素子３０を振動させる振動素子として用い、残りの振動素子３０を操作面２７の振動を検出する振動素子として用いることができる。
なお、出力制御部５５は、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４を制御することもできる。例えば、出力制御部５５は、動作モードが補正モードである場合において、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４のうち振動部２２へ出力する駆動電圧Ｖｓを生成する印加電圧生成部５０の動作をオンにし、残りの印加電圧生成部５０をオフにすることができる。
そして、印加電圧生成部５０は、出力制御部５５に動作がオフにされた場合に出力をハイインピーダンスにすることもできる。この場合、出力制御部５５が切替部５６の機能を有し、図５に示す切替部５６を設けなくてよい。
電圧調整部５７は、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４によって生成させる駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の振幅および周波数を調整する。かかる電圧調整部５７は、例えば、初期状態においては、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の振幅および周波数の初期値を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
また、電圧調整部５７は、出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づいて、第１〜第４の振動素子３１〜３４による操作面２７の振動状態を検出し、かかる振動状態に基づいて駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の振幅および周波数を調整することができる。かかる処理は、例えば、周期的（例えば、１回／日）または表示装置１の起動時に行われる。
図７は、電圧調整部５７の構成例を示す図である。図７に示す電圧調整部５７は、初期値記憶部８１と、設定値出力部８２と、補正演算部８３と、を備える。
初期値記憶部８１は、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４と、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数初期値ｆｓｏ１〜ｆｓｏ４とを記憶する。振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４および周波数初期値ｆｓｏ１〜ｆｓｏ４は、例えば、表示装置１の製造時に調整された駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の初期値であり、例えば、表示装置１の製造時や工場出荷時に設定される。
設定値出力部８２は、振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。具体的には、設定値出力部８２は、振幅設定値Ｖｍ１および周波数設定値ｆｓ１を第１の印加電圧生成部５１に設定する。これにより、第１の印加電圧生成部５１は、振幅設定値Ｖｍ１および周波数設定値ｆｓ１と振幅と周波数が一致するように駆動電圧Ｖｓ１を生成して出力する。
また、設定値出力部８２は、振幅設定値Ｖｍ２および周波数設定値ｆｓ２を第２の印加電圧生成部５２に設定する。これにより、第２の印加電圧生成部５２は、振幅設定値Ｖｍ２および周波数設定値ｆｓ２と振幅と周波数が一致するように駆動電圧Ｖｓ２を生成して出力する。
また、設定値出力部８２は、振幅設定値Ｖｍ３および周波数設定値ｆｓ３を第３の印加電圧生成部５３に設定する。これにより、第３の印加電圧生成部５３は、振幅設定値Ｖｍ３および周波数設定値ｆｓ３と振幅と周波数が一致するように駆動電圧Ｖｓ３を生成して出力する。
また、設定値出力部８２は、振幅設定値Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ４を第４の印加電圧生成部５４に設定する。これにより、第４の印加電圧生成部５４は、振幅設定値Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ４と振幅と周波数が一致するように駆動電圧Ｖｓ４を生成して出力する。
設定値出力部８２は、初期状態において、初期値記憶部８１に記憶された振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４および周波数初期値ｆｓｏ１〜ｆｓｏ４を振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４として第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
その後、設定値出力部８２は、動作モードが振動モードである場合、振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。また、補正演算部８３の演算に基づいて振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４が変更された場合、設定値出力部８２は、変更された振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４および周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
例えば、設定値出力部８２は、補正演算部８３によって変更された周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。また、設定値出力部８２は、補正演算部８３から通知される第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４に基づいて振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を変更し、変更した振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
また、設定値出力部８２は、補正モードの周波数補正制御処理において、周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を所定値Δｆｓずつずらしながら、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
これにより、第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４から所定値Δｆｓずつ周波数が変更された駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４が出力される。第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４から同時に出力する駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数は同じであることが望ましいが、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数は必ずしも互いに完全に同一の周波数にしなくてもよい。
また、設定値出力部８２は、補正モードの振幅補正制御処理において、振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４にそれぞれ第１振幅調整係数Ｋｎ１〜Ｋｎ４を乗算し、かかる乗算結果を新たな振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４として第１〜第４の印加電圧生成部５１〜５４に設定する。
第１振幅調整係数Ｋｎ１〜Ｋｎ４（＞１）は、振動モードで振動させる振動素子３０の数と補正モードで振動させる振動素子３０の数との差による振動量の差を補償する値に設定される。すなわち、振動モードと補正モードとで操作部２１の操作面２７の振動量が変わらないように第１振幅調整係数Ｋｎ１〜Ｋｎ４が設定される。
なお、後述するように、設定値出力部８２は、補正モードの振幅補正制御処理において、振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を変更しないようにすることもできる。この場合、補正演算部８３は、振動モードと補正モードとの振動量の差を補償するように第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を生成することができる。
補正演算部８３は、補正モードの周波数補正制御処理において、振動検出部２５によって検出された振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づいて、周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を決定する。例えば、補正演算部８３は、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の平均値を最大にする駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数を周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４として決定することができる。
これにより、例えば、操作部２１の温度変化によって操作部２１の共振周波数がずれた場合であっても、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数を操作部２１の共振周波数に合せることができ、操作部２１を効率的に振動させることができる。
また、補正演算部８３は、例えば、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４のいずれか一つ以上が極大または最大になる駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数を周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４として決定することができる。
また、補正演算部８３は、例えば、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の平均値Ｖｄｍａｖまたは振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４のいずれか１以上が閾値以上になる駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の周波数を周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４として決定することができる。
補正演算部８３は、補正モードの周波数補正制御処理において、周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を決定した後、決定した周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を設定値出力部８２に設定する。これにより、補正演算部８３から調整された周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４と一致する周波数の駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４を出力することができる。
なお、補正演算部８３は、決定した周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４と周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４との差Δｆｓ１〜Δｆｓ４を、補正演算部８３に通知することもできる。この場合、設定値出力部８２は、差Δｆｓ１〜Δｆｓ４をそれぞれ周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４に加算することで、周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４を生成する。
また、補正演算部８３は、補正モードの電圧補正制御処理において、振動検出部２５によって検出された振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づいて、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４の振幅を補正する第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を演算する。
例えば、補正演算部８３は、振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４のそれぞれに対する振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の比を第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４として求めることができる。例えば、補正演算部８３は、下記式（１）〜（４）の演算によって、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を求めることができる。
Ｋｍ１＝Ｖｍｏ１／Ｖｄｍ１ ・・・（１）
Ｋｍ２＝Ｖｍｏ２／Ｖｄｍ２ ・・・（２）
Ｋｍ３＝Ｖｍｏ３／Ｖｄｍ３ ・・・（３）
Ｋｍ４＝Ｖｍｏ４／Ｖｄｍ４ ・・・（４）
この場合、設定値出力部８２は、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４をそれぞれ振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４に乗算することで、新たな振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を更新することができる。
なお、上述した例では、操作面２７に振動量Ａ（振動量Ａは任意）を生じさせる駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｄｍと、この振動量Ａによって生じる出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍは同じであるものとしているが、これらは同じでない場合がある。この場合、補正演算部８３は、振動量Ａにおける駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｄｍと出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍとの対応関係のずれを考慮した第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を生成することができる。
例えば、補正演算部８３は、振動量Ａにおける、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍに対する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｄｍの比Ｄｍを調整係数Ｋｍｄとし、下記式（５）〜（８）の演算によって、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を求めることができる。なお、振幅Ｖｄｍと振幅Ｖｄｍとの対応関係のずれを補償することができればよく、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４の生成は、下記式（５）〜（８）に限定されるものではない。
Ｋｍ１＝Ｄｍ×Ｖｍｏ１／Ｖｄｍ１ ・・・（５）
Ｋｍ２＝Ｄｍ×Ｖｍｏ２／Ｖｄｍ２ ・・・（６）
Ｋｍ３＝Ｄｍ×Ｖｍｏ３／Ｖｄｍ３ ・・・（７）
Ｋｍ４＝Ｄｍ×Ｖｍｏ４／Ｖｄｍ４ ・・・（８）
また、設定値出力部８２が補正モードの振幅補正制御処理において振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を変更しない場合、補正演算部８３は、振動モードと補正モードとの振動量の差を補償するように第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を生成することができる。この場合、補正演算部８３は、振動モードと補正モードとの振動量の差を補償する係数Ｋ１〜Ｋ４を式（１）〜（４）の右辺に乗算することができ、また、係数Ｋ１〜Ｋ４を式（５）〜（８）の右辺に乗算することができる。
なお、上述した例では、補正演算部８３は、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４のそれぞれに対する振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４の比に基づいて、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を求めたが、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４の演算方法はかかる方法に限定されない。
例えば、補正演算部８３は、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の平均値Ｖｄｍａｖに対する振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４の平均値Ｖｍｏａｖの比に基づいて、第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４を求めることができる。例えば、補正演算部８３は、下記式（９）または下記式（１０）の演算によって第２振幅調整係数Ｋｍ１〜Ｋｍ４（以下、第２振幅調整係数Ｋｍと総称する場合がある）を求めることができる。
Ｋｍ＝Ｖｍｏａｖ／Ｖｄｍａｖ ・・・（９）
Ｋｍ＝Ｄｍ×Ｖｍｏａｖ／Ｖｄｍａｖ ・・・（１０）
また、補正演算部８３は、例えば、振動検出部２５によって検出された振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づき、上述した演算を行うことなく、予め設定された第２振幅調整係数Ｋｍを設定値出力部８２に設定することもできる。
例えば、補正演算部８３は、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の平均値Ｖｄｍａｖが閾値ＴＨ以下である場合、予め設定された固定係数Ｋｏを第２振幅調整係数Ｋｍとして設定値出力部８２に設定することができる。
また、平均値Ｖｄｍａｖと比較する閾値ＴＨを複数設け、多段階に異なる固定係数Ｋｏを予め設定することもできる。例えば、補正演算部８３は、第１閾値〜第３閾値ＴＨ１〜ＴＨ３と第１〜第３の固定係数Ｋｏ１〜Ｋｏ３とを有する。
この場合、補正演算部８３は、平均値Ｖｄｍａｖが第１閾値ＴＨ１未満第２閾値ＴＨ２以上であれば第１の固定係数Ｋｏ１を第２振幅調整係数Ｋｍとする。また、補正演算部８３は、平均値Ｖｄｍａｖが第２閾値ＴＨ２未満第３閾値ＴＨ３以上であれば第２の固定係数Ｋｏ２（＞Ｋｏ１）を第２振幅調整係数Ｋｍとする。また、補正演算部８３は、平均値Ｖｄｍａｖが第３閾値ＴＨ３未満であれば第３の固定係数Ｋｏ３（＞Ｋｏ２）を第２振幅調整係数Ｋｍとする。
また、振動制御部２６は、振幅補正制御処理において、出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づいて、第１〜第４の振動素子３１〜３４のうちいずれかに異常があるか否かを検出する。
例えば、第１の振動素子３１が故障しているか、第１の振動素子３１と操作部２１との接着状態の異常があるとする。この場合、出力電圧Ｖｄ１の振幅Ｖｄｍ１が閾値Ｖｔｈ以下になったり、また、第１の振動素子３１を振動させない場合の振幅Ｖｄｍ２〜Ｖｄｍ４の平均値に比べ、第１の振動素子３１を振動させた場合の振幅Ｖｄｍ（Ｖｄｍ１を除く）の平均値が所定値以上小さくなったりする。
振動制御部２６の電圧調整部５７は、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍが閾値Ｖｔｈ以下になった場合に、この出力電圧Ｖｄに対応する振動素子３０に異常があると判定することができる。また、振動制御部２６の電圧調整部５７は、各振動素子３０について、振動させない場合の振幅Ｖｄｍの平均値に比べ、振動させた場合の振幅Ｖｄｍの平均値が所定値以上小さくなった場合に、異常があると判定することができる。
ここで、補正モードの実行による操作面２７の振動状態の変化について説明する。図８は、操作面２７の振動状態を示す図である。図８（ａ）に示すように、振動部２２が初期状態である場合、操作面２７は、振動量Ｍ１で振動する。なお、振動制御部２６は、例えば、操作部２１へのユーザ操作に基づいて、振動部２２への駆動電圧Ｖｓの印加を開始する。これにより、操作面２７の振動が開始される。
また、振動部２２が劣化した状態である場合や、温度変化によって振動部２２の特性が変化した場合、図８（ｂ）に示すように、操作面２７は、振動量Ｍ１より小さい振動量Ｍ２で振動することがある。
そこで、振動制御部２６は、図８（ｃ）に示すように、振動モードを実行する前に、補正モードを実行し、振動部２２の振動素子３０へ印加する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓを調整する。
そして、振動制御部２６は、次に実行する振動モードにおいて、振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓが調整された駆動電圧Ｖｓを振動部２２の振動素子３０へ印加する。これにより、振動モードにおいて、操作面２７の振動量が初期状態と同様の振動量Ｍ１に調整される。
図８（ｃ）に示す例では、振動モードを実行する直前で補正モードを実行することから、振動開始当初は操作面２７の振動量が小さいがすぐに振動量が調整される。振動量が小さいところから振動量が大きくなる場合、ユーザに対してそれほど違和感を与えずに振動量を調整することができる。また、振動させることが必要な状態で補正モードを実行するため、操作面２７の振動時間を低減しつつ、操作面２７の振動量の調整を行うことができる。
また、振動制御部２６は、図８（ｄ）に示すように、操作面２７へのユーザ操作が行われていない状態で、補正モードを実行することができる。このように、操作面２７へのユーザ操作が行われていない状態で補正モードを実行することにより、ユーザに対して違和感を与えることなく操作面２７の振動量の調整を行うことができる。
＜３．入力装置１２の処理＞
次に、図９を参照して入力装置１２の振動制御部２６によって実行される処理について説明する。図９は、入力装置１２の振動制御部２６が実行する処理手順を示すフローチャートであり、かかる処理手順は振動制御部２６によって繰り返し実行される。
図９に示すように、入力装置１２の振動制御部２６は、補正モードの実行タイミングになったか否かを判定する（ステップＳ１）。かかる処理において、振動制御部２６は、例えば、操作検出部２４が所定のユーザ操作を検出した場合に、補正モードの実行タイミングになったと判定する。
また、振動制御部２６は、例えば、操作検出部２４が所定のユーザ操作が検出されていない場合に、補正モードの実行タイミングになったと判定することもできる。なお、この場合、補正モードのタイミングとする周期は、所定の周期（例えば、１時間や１日）とすることができる。
振動制御部２６は、補正モードの実行タイミングになったと判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、振動制御部２６は、周波数補正制御処理を実行し（ステップＳ２）、次に、振幅補正制御処理を実行する（ステップＳ３）。
一方、補正モードの実行タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、振動制御部２６は、振動モードの実行タイミングになったか否かを判定する（ステップＳ４）。かかる処理において、振動制御部２６は、例えば、操作検出部２４が所定のユーザ操作を検出した場合に、振動モードの実行タイミングになったと判定する。
なお、振動制御部２６は、操作検出部２４が所定のユーザ操作を検出した場合に補正モードを実行する場合、補正モードが終了した場合に、振動モードの実行タイミングになったと判定することができる。
振動モードの実行タイミングになったと判定した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、振動制御部２６は、駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４を振動部２２へ印加し、第１〜第４の振動素子３１〜３４を振動させる（ステップＳ５）。
ステップＳ３の処理が終了した場合、振動制御部２６は、異常検出したか否かを判定する（ステップＳ６）。かかる処理において、振動制御部２６は、例えば、振幅補正制御処理において、上述したように、出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４に基づいて、第１〜第４の振動素子３１〜３４のうちいずれかに異常があるか否かを検出する。
異常検出したと判定した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、振動制御部２６は、第１〜第４の振動素子３１〜３４のうち異常がある振動素子３０の情報を例えば表示制御部１１へ通知する（ステップＳ７）。これにより、表示装置１のユーザは、振動素子３０の異常を把握することができる。
ステップＳ５、Ｓ７の処理が終了した場合、振動モードの実行タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、および、異常検出がないと判定した場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、振動制御部２６は、次の演算周期においてステップＳ１からの処理を開始する。
図１０は、図９に示すステップＳ２の周波数補正制御処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、振動制御部２６は、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍが最大になったか否かを判定する（ステップＳ１０）。
かかる処理において、振動制御部２６は、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍが最大になったか否かを、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４の平均値が最大になったか否かや、振幅Ｖｄｍ１〜Ｖｄｍ４のいずれか一つ以上が極大または最大になるか否かによって判定することもできる。
ステップＳ１０において、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍが最大になっていないと判定した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、振動制御部２６は、駆動電圧Ｖｓの周波数ｆｓを設定または変更する（ステップＳ１１）。例えば、振動制御部２６は、最初に印加する駆動電圧Ｖｓの周波数ｆｓを初期値に設定し、その後印加する駆動電圧Ｖｓの周波数ｆｓを前回の周波数から所定値Δｆｓだけ変更する。
次に、振動制御部２６は、一つの周波数ｆｓに対して全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。振動制御部２６は、全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が完了したと判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０へ移行する。
一方、振動制御部２６は、全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が完了していないと判定すると（ステップＳ１２；Ｎｏ）、駆動用振動素子とモニタ用振動素子とを決定する（ステップＳ１３）。駆動用振動素子は、操作面２７を振動させるために用いる振動素子３０であり、モニタ用振動素子は、操作面２７の振動を検出するために用いる振動素子３０である。
ステップＳ１３の処理において、振動制御部２６は、例えば、第１の振動素子３１、第２の振動素子３２、第３の振動素子３３、第４の振動素子３４の順に、モニタ用振動素子とし、残りの３つの振動素子３０を駆動用振動素子として決定する。
次に、振動制御部２６は、ステップＳ１３で決定した駆動用振動素子に駆動電圧Ｖｓを印加し（ステップＳ１４）、ステップＳ１３で決定したモニタ用振動素子の出力電圧Ｖｄを検出する（ステップＳ１５）。その後、振動制御部２６は、処理をステップＳ１２へ移行する。
また、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍが最大になったと判定した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、振動制御部２６は、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍを最大にする駆動電圧Ｖｓの周波数ｆｓを周波数設定値ｆｓ１〜ｆｓ４として決定する（ステップＳ１６）。
図１１は、図９に示すステップＳ３の振幅補正制御処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、振動制御部２６は、まず、全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０）。
全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、振動制御部２６は、駆動用振動素子とモニタ用振動素子を決定する（ステップＳ２１）。かかるステップＳ２１は、例えば、図１０に示すステップＳ１３の処理と同様の処理である。
次に、振動制御部２６は、ステップＳ２１で決定した駆動用振動素子に駆動電圧Ｖｓを印加する（ステップＳ２２）。また、ステップＳ２１で決定したモニタ用振動素子の出力電圧Ｖｄを検出する（ステップＳ２３）。振動制御部２６は、ステップＳ２２、Ｓ２３の処理が終了すると、処理をステップＳ２０へ移行する。
ステップＳ２０の処理において、全ての振動素子３０での出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍの検出が終了したと判定した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、振動制御部２６は、第２振幅調整係数Ｋｍを演算する（ステップＳ２４）。かかる処理において、振動制御部２６は、例えば、上記式（１）〜（４）や上記式（５）〜（８）などに基づいて、第２振幅調整係数Ｋｍを演算することができる。
次に、振動制御部２６は、第２振幅調整係数Ｋｍに基づいて、振幅設定値Ｖｍ１〜Ｖｍ４を変更する（ステップＳ２５）。これにより、振動制御部２６は、適切に調整された駆動電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４を第１〜第４の振動素子３１〜３４へ印加することができる。
上述した実施形態では、振動制御部２６によって、周波数補正制御処理と振幅補正制御処理とを共に実行する例を説明したが、振動制御部２６は、周波数補正制御処理および振幅補正制御処理の少なくとも一方を実行するものであってよい。
また、上述した実施形態では、４つの振動素子３０のうち、３つの振動素子３０を駆動用振動素子として用い、１つの振動素子３０をモニタ用振動素子として用いる例を主に説明したが、駆動用振動素子の数とモニタ用振動素子の数とは上述した例に限定されない。例えば、４つの振動素子３０のうち２つの振動素子を駆動用振動素子とし、残りの２つの振動素子３０をモニタ用振動素子とすることもできる。
この場合、例えば、図１に示す第１および第３の振動素子を駆動用振動素子とし、第２および第４の振動素子をモニタ用振動素子とすることができる。また、図１に示す第１および第２の振動素子を駆動用振動素子とし、第３および第４の振動素子をモニタ用振動素子とすることができる。
また、上述した例では、駆動用振動素子とモニタ用振動素子とを兼用する例を説明したが、駆動用振動素子とモニタ用振動素子とはそれぞれ専用であってもよい。
＜４．ハードウェア構成＞
本実施形態に係る表示装置１は、図１２に一例として示す構成のコンピュータ１００で実現することができる。図１２は、表示装置１の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
コンピュータ１００は、ＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１２０と、記憶部１３０と、メディアインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５０と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６０と、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１７０〜１７２とを備える。なお、記憶部１３０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）およびＲＯＭの少なくとも一つによって構成される。
記憶部１３０は、例えば、コンピュータ１００の起動時にＣＰＵ１１０によって実行されるブートプログラム、コンピュータ１００のハードウェアに依存するプログラム、および、かかるプログラムによって使用されるデータ等を格納する。
メディアＩ／Ｆ１５０は、記憶媒体１８０に格納されたプログラムやデータを読み取り、ＲＡＭ１２０を介してＣＰＵ１１０に提供する。ＣＰＵ１１０は、かかるプログラムを、メディアＩ／Ｆ１５０を介して記憶媒体１８０からＲＡＭ１２０上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。あるいは、ＣＰＵ１１０は、かかるデータを用いてプログラムを実行する。記憶媒体１８０は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光磁気記録媒体やＳＤカード、ＵＳＢメモリなどである。
通信Ｉ／Ｆ１６０は、ネットワーク１９０を介して他の機器からデータを受信してＣＰＵ１１０に送り、ＣＰＵ１１０が生成したデータを、ネットワーク１９０を介して他の機器へ送信する。あるいは、通信Ｉ／Ｆ１６０は、ネットワーク１９０を介して他の機器からプログラムを受信してＣＰＵ１１０に送り、ＣＰＵ１１０がかかるプログラムを実行する。
ＣＰＵ１１０は、入出力Ｉ／Ｆ１７０を介して、生成したデータをディスプレイ等の表示部１０やスピーカ等の出力部へ出力し、表示部１０や出力部を制御する。また、ＣＰＵ１１０は、入出力Ｉ／Ｆ１７１を介して、操作部１２へのユーザの接触位置に応じた検出値を取得する。また、ＣＰＵ１１０は、入出力Ｉ／Ｆ１７２を介して、振動部２２の振動素子３０へ駆動電圧Ｖｓを出力し、操作部２１の操作面２７の振動を制御したり、振動素子３０の出力電圧Ｖｄを取得したりする。
コンピュータ１００が表示装置１として機能する場合、コンピュータ１００のＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１２０上にロードされたプログラムを実行することにより、表示制御部１１、操作検出部２４、振動検出部２５および振動制御部２６の各機能を実現する。
コンピュータ１００のＣＰＵ１１０は、例えばこれらのプログラムを記憶媒体１８０から読み取って実行するが、他の例として、他の装置からネットワーク１９０を介してこれらのプログラムを取得してもよい。また、記憶部１３０は、例えば、初期値記憶部８１が記憶する情報を記憶することができる。
＜５．効果等＞
以上のように、実施形態に係る入力装置１２は、複数の振動素子３０と、制御部２３とを備える。複数の振動素子３０は、操作面２７を振動させる。制御部２３は、複数の振動素子３０の一部によって操作面２７を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子３０によって操作面２７の振動状態を検出する。これにより、例えば、入力装置１２の部品の経年劣化あるいは温度特性によって操作面２７の振動状態が変化しているか否かを検出することができる。
また、制御部２３は、複数の振動素子３０を振動させて操作面２７を振動させる振動モード（第１モードの一例）と、複数の振動素子３０の一部によって操作面２７を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子３０によって操作面２７の振動状態を検出する補正モード（第２モードの一例）とを切り替えて実行する。これにより、操作面２７を振動させるために用いる振動素子３０を操作面の振動を検出する振動素子３０と兼用することができる。そのため、操作面２７の振動を検出する部品を別途追加することを避けることができ、コストや部品点数を抑えつつ、入力装置１２の振動状態を検出することが可能となる。
また、制御部２３は、振動制御部２６と、振動検出部２５とを備える。振動制御部２６は、振動モードにおいて複数の振動素子３０にそれぞれ駆動電圧Ｖｓを印加して複数の振動素子３０を振動させ、かつ、補正モードにおいて駆動用振動素子（一部の振動素子の一例）に駆動電圧Ｖｓを印加して駆動用振動素子を振動させる。振動検出部２５は、補正モードにおいてモニタ用振動素子（残りの少なくとも一つの振動素子の一例）から出力される出力電圧Ｖｄに基づいて、出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍ（操作面２７の振動状態の一例）を検出する。これにより、例えば、振動素子３０が圧電素子の場合に、入力装置１２の部品の経年劣化あるいは温度特性によって操作面２７の振動状態が変化しているか否かを精度よく検出することができる。
また、振動制御部２６は、電圧調整部５７を備える。電圧調整部５７は、振動検出部２５によって検出された出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍ（操作面２７の振動状態の一例）に基づいて、駆動用振動素子に印加する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓの少なくとも一方を調整する。これにより、例えば、操作部２１の共振周波数が変化した場合であっても、振動素子３０の周波数を操作部２１の共振周波数に合せることができ、また、振動素子３０が劣化した場合であっても、操作部２１の振動状態を一定に維持することができる。
また、電圧調整部５７は、予め設定された第１〜第３の固定係数Ｋｏ１〜Ｋｏ３（係数の一例）に基づいて、駆動用振動素子に印加する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓの少なくとも一方を調整する。これにより、複雑な演算を行うことなく、容易に駆動電圧Ｖｓを調整することができる。
また、電圧調整部５７は、振幅初期値Ｖｍｏ１〜Ｖｍｏ４（予め設定された基準値の一例）と出力電圧Ｖｄの振幅Ｖｄｍとの関係（例えば、比）に基づいて、駆動用振動素子に印加する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓの少なくとも一方を調整する。これにより、駆動電圧Ｖｓを精度よく調整することができる。
また、振動制御部２６は、補正モードにおいて複数の振動素子３０の中から操作面２７の振動状態を検出する振動素子３０を所定の規則に従って切り替える切替部５６を備える。これにより、各振動素子３０による操作面２７の振動状態を検出することができ、例えば、各振動素子３０の劣化および故障や各振動素子３０の操作部２１への状態などを精度よく検出することができる。
また、電圧調整部５７は、複数の振動素子３０のすべてが操作面２７の振動状態を検出する振動素子３０として切替部５６によって切り替えられてそれぞれの振動素子３０で検出された操作面２７の振動状態に基づいて、複数の振動素子３０に印加する駆動電圧Ｖｓの振幅Ｖｍおよび周波数ｆｓの少なくとも一方を調整する。これにより、例えば、操作面２７の振動をより高精度に調整することができる。
また、制御部２３は、操作面２７へのユーザによる所定の接触操作を検出する操作検出部２４を備える。振動制御部２６は、操作検出部２４によって所定の接触操作が検出されている状態で補正モードを実行する。これにより、ユーザに対して違和感を与えることなく操作面２７の振動量の調整を行うことができる。
また、制御部２３は、操作面２７へのユーザによる所定の接触操作を検出する操作検出部２４を備える。振動制御部２６は、操作検出部２４によって所定の接触操作が検出されていない状態で補正モードを実行する。これにより、例えば、振動量が小さいところから振動量が大きくなる場合、ユーザに対してそれほど違和感を与えずに振動量を調整することができる。
また、制御部２３は、操作検出部２４によって所定の接触操作の検出が開始された場合に補正モードを実行し、その後、振動モードを実行する。これにより、振動させることが必要な状態で補正モードを実行するため、操作面２７の振動時間を低減しつつ、操作面２７の振動量の調整を行うことができる。
また、実施形態にかかる表示装置１は、上述した入力装置１２と、入力装置１２によって受け付けられたユーザの入力操作に応じて、画像を表示する表示部１０と、を備える。これにより、入力装置の部品の経年劣化あるいは温度特性によって操作面２７の振動状態が変化しているか否かを検出することができる表示装置１を提供することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ 表示装置
１０ 表示部
１１ 表示制御部
１２ 入力装置
２１ 操作部
２２ 振動部
２３ 制御部
２４ 操作検出部
２５ 振動検出部
２６ 振動制御部
２７ 操作面
３０、３１〜３４ 振動素子
５０、５１〜５４ 第１〜第４の印加電圧生成部
５５ 出力制御部
５６ 切替部
５７ 電圧調整部
７１〜７４ 第１〜第４の電圧検出部
８１ 初期値記憶部
８２ 設定値出力部
８３ 補正演算部

Claims (8)

  1. 操作面を振動させる複数の振動素子と、
    前記複数の振動素子の一部によって前記操作面を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって前記操作面の振動状態を検出する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記複数の振動素子を振動させて前記操作面を振動させる第１モードと、前記複数の振動素子の一部によって前記操作面を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって前記操作面の振動状態を検出する第２モードとを切り替えて実行し、
    前記制御部は、
    前記第１モードにおいて前記複数の振動素子にそれぞれ駆動電圧を印加して前記複数の振動素子を振動させ、かつ、前記第２モードにおいて前記一部の振動素子に駆動電圧を印加して当該一部の振動素子を振動させる振動制御部と、
    前記第２モードにおいて前記残りの少なくとも一つの振動素子から出力される電圧に基づいて前記操作面の振動状態を検出する振動検出部と、を備え、
    前記振動制御部は、
    前記振動検出部によって検出された前記操作面の振動状態に基づいて、前記一部の振動素子に印加する駆動電圧の振幅および周波数の少なくとも一方を調整する電圧調整部と、
    前記第２モードにおいて前記複数の振動素子の中から前記操作面の振動状態を検出する振動素子を所定の規則に従って切り替える切替部と、を備え、
    前記電圧調整部は、
    前記複数の振動素子のすべてが前記操作面の振動状態を検出する振動素子として前記切替部によって切り替えられてそれぞれの振動素子で検出された前記操作面の振動状態に基づいて、前記複数の振動素子に印加する駆動電圧の振幅および周波数の少なくとも一方を調整する
    ことを特徴とする入力装置。
  2. 前記電圧調整部は、
    予め設定された係数に基づいて、前記一部の振動素子に印加する駆動電圧の振幅を調整する
    ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
  3. 前記電圧調整部は、
    予め設定された基準値と前記振動素子から出力される電圧との関係に基づいて、前記一部の振動素子に印加する駆動電圧の振幅を調整する
    ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
  4. 前記制御部は、
    前記操作面へのユーザによる所定の接触操作を検出する操作検出部を備え、
    前記振動制御部は、
    前記操作検出部によって前記所定の接触操作が検出されている状態で前記第２モードを実行する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の入力装置。
  5. 前記制御部は、
    前記操作面へのユーザによる所定の接触操作を検出する操作検出部を備え、
    前記振動制御部は、
    前記操作検出部によって前記所定の接触操作が検出されていない状態で前記第２モードを実行する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の入力装置。
  6. 前記制御部は、
    前記操作検出部によって前記所定の接触操作の検出が開始された場合に前記第２モードを実行し、その後、前記第１モードを実行する
    ことを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
  7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の入力装置と、
    前記入力装置によって受け付けられたユーザの入力操作に応じて、画像を表示する表示部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  8. 複数の振動素子の一部によって操作面を振動させる工程と、
    前記複数の振動素子の一部によって前記操作面が振動されている状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって前記操作面の振動状態を検出する工程と、を含み、
    前記操作面の振動状態を検出する工程では、
    前記複数の振動素子を振動させて前記操作面を振動させる第１モードと、前記複数の振動素子の一部によって前記操作面を振動させた状態で、残りの少なくとも一つの振動素子によって前記操作面の振動状態を検出する第２モードとが切り替えて実行され、
    前記操作面の振動状態を検出する工程は、
    前記第１モードにおいて前記複数の振動素子にそれぞれ駆動電圧を印加して前記複数の振動素子を振動させ、かつ、前記第２モードにおいて前記一部の振動素子に駆動電圧を印加して当該一部の振動素子を振動させる振動制御工程と、
    前記第２モードにおいて前記残りの少なくとも一つの振動素子から出力される電圧に基づいて前記操作面の振動状態を検出する振動検出工程と、を含み、
    前記振動制御工程は、
    前記振動検出工程によって検出された前記操作面の振動状態に基づいて、前記一部の振動素子に印加する駆動電圧の振幅および周波数の少なくとも一方を調整する電圧調整工程と、
    前記第２モードにおいて前記複数の振動素子の中から前記操作面の振動状態を検出する振動素子を所定の規則に従って切り替える切替工程と、を含み、
    前記電圧調整工程では、
    前記複数の振動素子のすべてが前記操作面の振動状態を検出する振動素子として前記切替工程によって切り替えられてそれぞれの振動素子で検出された前記操作面の振動状態に基づいて、前記複数の振動素子に印加する駆動電圧の振幅および周波数の少なくとも一方が調整される
    ことを特徴とする入力装置の振動状態検出方法。
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