JP6589995B2 - 電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法 - Google Patents

電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法に関する。
従来より、触覚出力装置と、表面への接触入力及び当該表面での触知的知覚に基づいて周期的な駆動信号を生成するように構成された駆動モジュールと、当該駆動モジュール及び当該触覚出力装置に動作可能に接続され、当該触覚出力装置に当該周期的な駆動信号を印加するように構成された駆動回路を備えるインタフェース装置と備える触覚効果対応装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４−１１２３５７号公報
ところで、触覚効果対応装置は、人間が皮膚等で凹凸のような形状又は振動等を感じ取る感覚器官の特性を考慮していないため、良好な触感を提供できないおそれがある。
そこで、良好な触感を提供できる電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法を提供することを目的とする。
本発明の実施の形態の電子機器は、表示部と、前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、前記操作面に振動を発生させる振動素子と、前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、輝度情報を有する第１画像をフーリエ変換して、前記第１画像の輝度の空間周波数の第１分布を求めるフーリエ変換部と、前記輝度の空間周波数の第１分布に基づき、前記第１画像の表示サイズに応じた係数を乗じた前記輝度の空間周波数の第２分布を求める第１処理部と、前記輝度の空間周波数の第２分布と、前記操作入力の所定の速度とに基づいて、前記輝度の時間周波数の第１分布を求める第２処理部と、前記輝度の時間周波数の第１分布のうち、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を有するフィルタを透過する、前記輝度の時間周波数の第２分布を求めるフィルタ処理部と、前記係数及び前記所定の速度に基づいて、前記輝度の時間周波数の第２分布を前記輝度の空間周波数の第３分布に変換する第３処理部と、前記輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を施した第２画像を求めるフーリエ逆変換部と、前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する駆動制御部とを含む。
良好な触感を提供できる電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法を提供することができる。
実施の形態の電子機器を示す斜視図である。 実施の形態の電子機器を示す平面図である。 図２に示す電子機器のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。 超音波帯の固有振動によってトップパネルに生じる定在波のうち、トップパネル１２０の短辺に平行に形成される波頭を示す図である。 電子機器のトップパネルに生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。 人間の皮膚等の感覚器官が検知する触覚と周波数帯域の関係を示す図である。 実施の形態１の電子機器が駆動信号を生成する際に用いるフィルタの透過帯域を示す図である。 実施の形態の電子機器の構成を示す図である。 メモリに格納される輝度データを示す図である。 実施の形態１の電子機器の駆動制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 フィルタの透過特性を示す図である。 フィルタの透過特性を示す図である。 画像処理部が行う画像処理を示すフローチャートである。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。 加工画像を示す図である。 駆動制御部の処理を説明する図である。 加工画像から輝度を抽出する工程を説明する図である。 予測軌道のベクトルの画素の輝度の時間分布を示す図である。 図２２に示す輝度の時間分布から求めた駆動信号の振幅を示す図である。 加工画像と抽出した輝度の時間分布を示す図である。 実施の形態２の電子機器の構成を示す図である。 画像処理部が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。
以下、本発明の電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法を適用した実施の形態について説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の電子機器１００を示す斜視図である。
電子機器１００は、一例として、タッチパネルを入力操作部とする、スマートフォン端末機、又は、タブレット型コンピュータである。電子機器１００は、タッチパネルを入力操作部とする機器であればよいため、例えば、携帯情報端末機、又は、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）のように特定の場所に設置されて利用される機器であってもよい。
電子機器１００の入力操作部１０１は、タッチパネルの下にディスプレイパネルが配設されており、ディスプレイパネルにＧＵＩ(Graphic User Interface)による様々なボタン１０２Ａ、又は、スライダー１０２Ｂ等（以下、ＧＵＩ操作部１０２と称す）が表示される。
電子機器１００の利用者は、通常、ＧＵＩ操作部１０２を操作するために、指先で入力操作部１０１に触れる。
次に、図２を用いて、電子機器１００の具体的な構成について説明する。
図２は、実施の形態１の電子機器１００を示す平面図であり、図３は、図２に示す電子機器１００のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。なお、図２及び図３では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
電子機器１００は、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、振動素子１４０、タッチパネル１５０、ディスプレイパネル１６０、及び基板１７０を含む。
筐体１１０は、例えば、樹脂製であり、図３に示すように凹部１１０Ａに基板１７０、ディスプレイパネル１６０、及びタッチパネル１５０が配設されるとともに、両面テープ１３０によってトップパネル１２０が接着されている。
トップパネル１２０は、平面視で長方形の薄い平板状の部材であり、透明なガラス、又は、ポリカーボネートのような強化プラスティックで作製される。トップパネル１２０の表面（Ｚ軸正方向側の面）は、電子機器１００の利用者が操作入力を行う操作面の一例である。
トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着され、平面視における四辺が両面テープ１３０によって筐体１１０に接着されている。なお、両面テープ１３０は、トップパネル１２０の四辺を筐体１１０に接着できればよく、図３に示すように矩形環状である必要はない。
トップパネル１２０のＺ軸負方向側にはタッチパネル１５０が配設される。トップパネル１２０は、タッチパネル１５０の表面を保護するために設けられている。なお、トップパネル１２０の表面に、さらに別なパネル又は保護膜等が設けられていてもよい。
トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着された状態で、振動素子１４０が駆動されることによって振動する。実施の形態１では、トップパネル１２０の固有振動周波数でトップパネル１２０を振動させて、トップパネル１２０に定在波を生じさせる。ただし、トップパネル１２０には振動素子１４０が接着されているため、実際には、振動素子１４０の重さ等を考慮した上で、固有振動周波数を決めることが好ましい。
振動素子１４０は、トップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着されている。振動素子１４０は、超音波帯の振動を発生できる素子であればよく、例えば、ピエゾ素子のような圧電素子を含むものを用いることができる。
振動素子１４０は、後述する駆動制御部から出力される駆動信号によって駆動される。振動素子１４０が発生する振動の振幅（強度）及び周波数は駆動信号によって設定される。また、振動素子１４０のオン／オフは駆動信号によって制御される。
なお、超音波帯とは、例えば、約２０ｋＨｚ以上の周波数帯をいう。実施の形態１の電子機器１００では、振動素子１４０が振動する周波数は、トップパネル１２０の振動数と等しくなるため、振動素子１４０は、トップパネル１２０の固有振動数で振動するように駆動信号によって駆動される。
タッチパネル１５０は、ディスプレイパネル１６０の上（Ｚ軸正方向側）で、トップパネル１２０の下（Ｚ軸負方向側）に配設されている。タッチパネル１５０は、電子機器１００の利用者がトップパネル１２０に触れる位置（以下、操作入力の位置と称す）を検出する座標検出部の一例である。
タッチパネル１５０の下にあるディスプレイパネル１６０には、ＧＵＩによる様々なボタン等（以下、ＧＵＩ操作部と称す）が表示される。このため、電子機器１００の利用者は、通常、ＧＵＩ操作部を操作するために、指先でトップパネル１２０に触れる。
タッチパネル１５０は、利用者のトップパネル１２０への操作入力の位置を検出できる座標検出部であればよく、例えば、静電容量型又は抵抗膜型の座標検出部であればよい。ここでは、タッチパネル１５０が静電容量型の座標検出部である形態について説明する。タッチパネル１５０とトップパネル１２０との間に隙間があっても、静電容量型のタッチパネル１５０は、トップパネル１２０への操作入力を検出できる。
また、ここでは、タッチパネル１５０の入力面側にトップパネル１２０が配設される形態について説明するが、トップパネル１２０はタッチパネル１５０と一体的であってもよい。この場合、タッチパネル１５０の表面が図２及び図３に示すトップパネル１２０の表面になり、操作面を構築する。また、図２及び図３に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、トップパネル１２０の上にタッチパネル１５０が配設されていてもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、図２及び図３に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
ディスプレイパネル１６０は、例えば、液晶ディスプレイパネル又は有機ＥＬ(Electroluminescence)パネル等の画像を表示できる表示部であればよい。ディスプレイパネル１６０は、筐体１１０の凹部１１０Ａの内部で、図示を省略するホルダ等によって基板１７０の上（Ｚ軸正方向側）に設置される。
ディスプレイパネル１６０は、後述するドライバＩＣ(Integrated Circuit)によって駆動制御が行われ、電子機器１００の動作状況に応じて、ＧＵＩ操作部、画像、文字、記号、図形等を表示する。
基板１７０は、筐体１１０の凹部１１０Ａの内部に配設される。基板１７０の上には、ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０が配設される。ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０は、図示を省略するホルダ等によって基板１７０及び筐体１１０に固定されている。
基板１７０には、後述する駆動制御装置の他に、電子機器１００の駆動に必要な種々の回路等が実装される。
以上のような構成の電子機器１００は、トップパネル１２０に利用者の指が接触し、指先の移動を検出すると、基板１７０に実装される駆動制御部が振動素子１４０を駆動し、トップパネル１２０を超音波帯の周波数で振動させる。この超音波帯の周波数は、トップパネル１２０と振動素子１４０とを含む共振系の共振周波数であり、トップパネル１２０に定在波を発生させる。
電子機器１００は、超音波帯の定在波を発生させることにより、トップパネル１２０を通じて利用者に触感を提供する。
次に、図４を用いて、トップパネル１２０に発生させる定在波について説明する。
図４は、超音波帯の固有振動によってトップパネル１２０に生じる定在波のうち、トップパネル１２０の短辺に平行に形成される波頭を示す図であり、図４の（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。図４の（Ａ）、（Ｂ）では、図２及び図３と同様のＸＹＺ座標を定義する。なお、図４の（Ａ）、（Ｂ）では、理解しやすさのために、定在波の振幅を誇張して示す。また、図４の（Ａ）、（Ｂ）では振動素子１４０を省略する。
トップパネル１２０のヤング率Ｅ、密度ρ、ポアソン比δ、長辺寸法ｌ、厚さｔと、長辺方向に存在する定在波の周期数ｋとを用いると、トップパネル１２０の固有振動数（共振周波数）ｆは次式（１）、（２）で表される。定在波は１／２周期単位で同じ波形を有するため、周期数ｋは、０．５刻みの値を取り、０．５、１、１．５、２・・・となる。
なお、式（２）の係数βは、式（１）におけるｋ２以外の係数をまとめて表したものである。
図４の（Ａ）、（Ｂ）に示す定在波は、一例として、周期数ｋが１０の場合の波形である。例えば、トップパネル１２０として、長辺の長さｌが１４０ｍｍ、短辺の長さが８０ｍｍ、厚さｔが０．７ｍｍのGorilla（登録商標）ガラスを用いる場合には、周期数ｋが１０の場合に、固有振動数ｆは３３．５［ｋＨｚ］となる。この場合は、周波数が３３．５［ｋＨｚ］の駆動信号を用いればよい。
トップパネル１２０は、平板状の部材であるが、振動素子１４０（図２及び図３参照）を駆動して超音波帯の固有振動を発生させると、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように撓むことにより、表面に定在波が生じる。
なお、ここでは、１つの振動素子１４０がトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着される形態について説明するが、振動素子１４０を２つ用いてもよい。２つの振動素子１４０を用いる場合は、もう１つの振動素子１４０をトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸負方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着すればよい。この場合に、２つの振動素子１４０は、トップパネル１２０の２つの短辺に平行な中心線を対称軸として、軸対称になるように配設すればよい。
また、２つの振動素子１４０を駆動する場合は、周期数ｋが整数の場合は同一位相で駆動すればよく、周期数ｋが小数（整数部と小数部とを含む数）の場合は逆位相で駆動すればよい。
次に、図５を用いて、電子機器１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動について説明する。
図５は、電子機器１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。図５の（Ａ）、（Ｂ）では、利用者が指先でトップパネル１２０に触れながら、指をトップパネル１２０の奥側から手前側に矢印に沿って移動する操作入力を行っている。なお、振動のオン／オフは、振動素子１４０（図２及び図３参照）をオン／オフすることによって行われる。
また、図５の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
超音波帯の固有振動は、図４に示すようにトップパネル１２０の全体に生じるが、図５の（Ａ）、（Ｂ）には、利用者の指がトップパネル１２０の奥側から手前側に移動する間に振動のオン／オフを切り替える動作パターンを示す。
このため、図５の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
図５の（Ａ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオフであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオンになっている。
一方、図５の（Ｂ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオンであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオフになっている。
ここで、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を生じさせると、トップパネル１２０の表面と指との間にスクイーズ効果による空気層が介在し、指でトップパネル１２０の表面をなぞったときの動摩擦係数が低下する。
従って、図５の（Ａ）では、トップパネル１２０の奥側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きく、トップパネル１２０の手前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さくなる。
このため、図５の（Ａ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオンになると、指先に掛かる動摩擦力の低下を感知し、指先の滑り易さを知覚することになる。このとき、利用者はトップパネル１２０の表面がより滑らかになることにより、動摩擦力が低下するときに、トップパネル１２０の表面に凹部が存在するように感じる。
一方、図５の（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さく、トップパネル１２０の手前側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きくなる。
このため、図５の（Ｂ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオフになると、指先に掛かる動摩擦力の増大を感知し、指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚することになる。そして、指先が滑りにくくなることにより、動摩擦力が高くなるときに、トップパネル１２０の表面に凸部が存在するように感じる。
以上より、図５の（Ａ）と（Ｂ）の場合は、利用者は指先で凹凸を感じ取ることができる。このように人間が凹凸の知覚することは、例えば、"触感デザインのための印刷物転写法とSticky-band Illusion"(第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集 (SI2010, 仙台)____174-177, 2010-12)に記載されている。また、"Fishbone Tactile Illusion"(日本バーチャルリアリティ学会第10 回大会論文集(2005 年9 月))にも記載されている。
なお、ここでは、振動のオン／オフを切り替える場合の動摩擦力の変化について説明したが、これは、振動素子１４０の振幅（強度）を変化させた場合も同様である。
図６は、人間の皮膚等の感覚器官が検知する触覚と周波数帯域の関係を示す図である。図６において、横軸は周波数を表し、縦軸は、感覚器官の感度を表す。縦軸のレベルが低い方が触感を検知する感度が高く（高感度）、縦軸のレベルが高い方が触感を検知する感度が低い（低感度）ことを表す。
図６には、マイスナー小体とパチニ小体が触覚を検知する周波数帯域を示す。マイスナー小体とパチニ小体は、人間の皮膚に存在し、触覚を検知する感覚器官であり、人間が皮膚で感じ取る触覚は、主にマイスナー小体とパチニ小体によって検知される。
マイスナー小体は、約１００Ｈｚ以下に感度を有し、約３０Ｈｚあたりの触感を最も検知しやすい特性を有する。また、パチニ小体は、約３０Ｈｚから約５００Ｈｚの帯域に感度を有し、約２００Ｈｚあたりの触感を最も検知しやすい特性を有する。また、マイスナー小体よりもパチニ小体の方が感度が高い。
このため、人間の皮膚が物体等に触れたときに皮膚で感じる触感は、パチニ小体によって検知される触感が支配的であり、２００Ｈｚ前後の振動を最も強く感じる傾向がある。すなわち、振動素子１４０を駆動して振動が生じているトップパネル１２０に指先で触れると、２００Ｈｚ前後の振動を最も強く検知する。
換言すれば、２００Ｈｚ前後の振動を最も強く検知することにより、例えば、マイスナー小体によって検知される約１００Ｈｚ以下の振動、又は、パチニ小体によって検知される２００Ｈｚ前後以外の周波数帯域の振動が２００Ｈｚ前後の振動によって隠されてしまい、感じ取ることが困難になる。
このような傾向があるため、人間が感じる触感を改善するために、例えば、振動の周波数又は振幅等を調整しても、十分に触感を改善できないおそれがある。
そこで、実施の形態１の電子機器１００は、ディスプレイパネル１６０に表示する画像に応じて振動素子１４０を駆動する駆動信号を生成する際に、パチニ小体が検出可能な周波数帯域の振幅をある程度低下させるフィルタを用いる。
そして、このようなフィルタを利用して振幅を調整した駆動信号で振動素子１４０を駆動することにより、様々な周波数又は振幅の振動を人間が検知しやすくし、触感を改善する。
次に、図７を用いて、上述したようなフィルタの特性について説明する。
図７は、実施の形態１の電子機器１００が駆動信号を生成する際に用いるフィルタの透過帯域を示す図である。図７では、横軸は周波数を表し、縦軸は透過率を表す。また、図７には、マイスナー小体とパチニ小体が触覚を検知する周波数帯域を示す。マイスナー小体とパチニ小体の縦軸方向の位置は、透過率とは関係なく、周波数帯域の位置を示すものである。
図７に示すように、フィルタは、７．５Ｈｚから４０Ｈｚにかけて透過率が１から０．２まで線形的に減少し、４０Ｈｚから５０Ｈｚにかけて透過率が０．２から０．０５まで線形的に減少し、５０Ｈｚから１５０Ｈｚまでは透過率が０．０５に設定される特性を有する。また、１５０Ｈｚから３００Ｈｚまでは透過率がゼロ（０）であり、３００Ｈｚ以上は透過率は０．５で一定値に設定されている。
このように、２００Ｈｚ前後の１５０Ｈｚから３００Ｈｚの間で透過率をゼロ（０）まで低減し、また、５０Ｈｚから１５０Ｈｚの間で透過率を０．０５に設定している。このようなフィルタの特性により、パチニ小体によって検知される触感が支配的になることを抑制する。
また、７．５Ｈｚから４０Ｈｚにかけて透過率が１から０．２まで線形的に減少させることにより、マイスナー小体が検知する周波数帯域のうちの低周波数側のバランスを改善する。
さらに、３００Ｈｚで透過率が０．５に立ち上がるような特性にすることにより、周波数が高い触感を感じやすくしている。周波数が高い触感は、例えば、物体の角のように比較的鋭利な場所に触れたときに人間が知覚する触感である。
なお、周波数が非常に低い触感を提供することは、周波数が比較的高い周波数に比べると容易ではないため、７．５Ｈｚ以下の周波数帯域については、透過率をゼロ（０）にしている。
実施の形態１の電子機器１００は、図７に示すような透過帯域特性を有するフィルタを用いて、ディスプレイパネル１６０に表示する画像（原画像）を加工する。そして、ディスプレイパネル１６０に原画像を表示した状態で、トップパネル１２０に操作入力が行われると、原画像を加工した画像（加工画像）の中で操作入力の座標で得られる輝度に基づいて、駆動信号の振幅を求めて、振動素子１４０を駆動する。
このような処理を行うことにより、電子機器１００のトップパネル１２０に触れた指先を利用者が動かしたときに提供する触感を改善する。
なお、図７に示すフィルタの透過帯域は一例である。例えば、７．５Ｈｚ以下の周波数帯域の透過率を増大してもよい。また、７．５Ｈｚから３００Ｈｚの周波数帯域における透過率の値を変えてもよい。パチニ小体によって検知される触感が支配的になることを抑制することができるのであれば、透過率を様々な値に設定してよい。また、３００Ｈｚ以上で一定値（０．５）に設定しているが、３００Ｈｚ以上における透過率は０．５に限られるものではない。指先に提供される触感を調整するために、様々な値に設定してよい。また、３００Ｈｚ以上で透過率が線形的又は非線形的に増大する特性であってもよい。この場合に透過率の増やし方をパチニ小体の感度に合わせてもよい。また、３００Ｈｚで透過率がゼロ（０）から増大するのではなく、例えば、３００Ｈｚよりも低い２５０Ｈｚあたりの周波数であってもよいし、３００Ｈｚよりも高い４００Ｈｚあたりの周波数であってもよい。
次に、図８を用いて、実施の形態１の電子機器１００の構成について説明する。
図８は、実施の形態１の電子機器１００の構成を示す図である。
電子機器１００は、振動素子１４０、アンプ１４１、タッチパネル１５０、ドライバＩＣ(Integrated Circuit)１５１、ディスプレイパネル１６０、ドライバＩＣ１６１、制御装置２００、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０を含む。
制御装置２００は、アプリケーションプロセッサ２２０、通信プロセッサ２３０、及びメモリ２５０を有する。制御装置２００は、例えば、ＩＣチップで実現される。アプリケーションプロセッサ２２０は、画像処理部２２０Ａと駆動制御部２２０Ｂを有する。
なお、ここでは、アプリケーションプロセッサ２２０、通信プロセッサ２３０、及びメモリ２５０が１つの制御装置２００によって実現される形態について説明するが、アプリケーションプロセッサ２２０のうちの画像処理部２２０Ａと駆動制御部２２０Ｂは、制御装置２００の外部に別のＩＣチップ又はプロセッサとして設けられていてもよい。また、この場合に、画像処理部２２０Ａと駆動制御部２２０Ｂは、別々のＩＣチップ又はプロセッサとして設けられていてもよい。
図８では、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、及び基板１７０（図２参照）は省略する。また、ここでは、アンプ１４１、ドライバＩＣ１５１、ドライバＩＣ１６１、アプリケーションプロセッサ２２０、通信プロセッサ２３０、メモリ２５０、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０について説明する。
アンプ１４１は、アプリケーションプロセッサ２２０の駆動制御部２２０Ｂと振動素子１４０との間に配設されており、駆動制御部２２０Ｂから出力される駆動信号を増幅して振動素子１４０を駆動する。
ドライバＩＣ１５１は、タッチパネル１５０に接続されており、タッチパネル１５０への操作入力があった位置を表す位置データを検出し、位置データを制御装置２００に出力する。この結果、位置データは、アプリケーションプロセッサ２２０に入力される。
ドライバＩＣ１６１は、ディスプレイパネル１６０に接続されており、アプリケーションプロセッサ２２０から出力される描画データをディスプレイパネル１６０に入力し、描画データに基づく画像をディスプレイパネル１６０に表示させる。これにより、ディスプレイパネル１６０には、描画データに基づくＧＵＩ操作部又は画像等が表示される。
アプリケーションプロセッサ２２０の画像処理部２２０Ａは、利用者によって選択された原画像にフーリエ変換を行い、さらにフィルタ処理を行った画像にフーリエ逆変換を行うことによって加工画像を生成する。
アプリケーションプロセッサ２２０の駆動制御部２２０Ｂは、画像処理部２２０Ａによって生成される加工画像を用いて駆動信号を生成し、振動素子１４０を駆動する。
また、アプリケーションプロセッサ２２０のうちの画像処理部２２０Ａ及び駆動制御部２２０Ｂ以外の部分は、電子機器１００の種々のアプリケーションを実行する処理を行う。
画像処理部２２０Ａは、主制御部２２１Ａ、フーリエ変換部２２２Ａ、データ処理部２２３Ａ、データ処理部２２４Ａ、フィルタ処理部２２５Ａ、データ処理部２２６Ａ、及びフーリエ逆変換部２２７Ａを有する。
画像処理部２２０Ａは、利用者によって選択された原画像にフーリエ変換を行い、さらにフィルタ処理を行った画像にフーリエ逆変換を行うことによって加工画像を生成する。ここでは、主制御部２２１Ａ、フーリエ変換部２２２Ａ、データ処理部２２３Ａ、データ処理部２２４Ａ、フィルタ処理部２２５Ａ、データ処理部２２６Ａ、及びフーリエ逆変換部２２７Ａが行う処理について簡単に説明する。
主制御部２２１Ａは、画像処理部２２０Ａの処理を統括する処理部であり、例えば、利用者によって選択される原画像をメモリ２５０から読み出す処理、及び、加工画像をメモリ２５０に格納する処理等の処理を行う。
フーリエ変換部２２２Ａは、輝度情報を有する原画像をフーリエ変換して、原画像の輝度の空間周波数の第１分布を求める。原画像は、第１画像の一例である。
データ処理部２２３Ａは、原画像の輝度の空間周波数の第１分布に基づき、原画像の表示サイズに応じた係数を乗じた輝度の空間周波数の第２分布を求める。データ処理部２２３Ａは、第１処理部の一例である。
データ処理部２２４Ａは、原画像の輝度の空間周波数の第２分布と、操作入力の所定の速度とに基づいて、原画像の輝度の時間周波数の第１分布を求める。ここでは、操作入力の所定の速度が異なる複数の原画像の輝度の時間周波数の第１分布を生成するため、複数の操作入力の所定の速度を用いる。複数の操作入力の所定の速度については後述する。データ処理部２２４Ａは、第２処理部の一例である。
フィルタ処理部２２５Ａは、データ処理部２２４Ａによって求められる原画像の輝度の時間周波数の第１分布のうち、フィルタを透過した原画像の輝度の時間周波数の第２分布を求める。フィルタ処理部２２５Ａが利用するフィルタは、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を有するフィルタである。フィルタ処理部２２５Ａが利用するフィルタは、一例として、図７に示す透過特性を有する。
データ処理部２２６Ａは、データ処理部２２３Ａが利用する原画像の表示サイズに応じた係数と、データ処理部２２４Ａが利用する操作入力の所定の速度とに基づいて、原画像の輝度の時間周波数の第２分布を原画像の輝度の空間周波数の第３分布に変換する。データ処理部２２６Ａは、第３処理部の一例である。
フーリエ逆変換部２２７Ａは、原画像の輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を施して加工画像を生成する。加工画像は、第２画像の一例である。
なお、主制御部２２１Ａ、フーリエ変換部２２２Ａ、データ処理部２２３Ａ、データ処理部２２４Ａ、フィルタ処理部２２５Ａ、データ処理部２２６Ａ、及びフーリエ逆変換部２２７Ａが行う処理の詳細については、図１１乃至図１８を用いて後述する。
駆動制御部２２０Ｂは、ディスプレイパネル１６０に原画像を表示した状態で、トップパネル１２０に操作入力が行われると、加工画像の中で操作入力の座標に対応する画素の輝度に基づいて、駆動信号の振幅を求めて、振動素子１４０を駆動する。
駆動制御部２２０Ｂは、操作入力の位置を表す位置データが移動している場合に、振幅データを振幅変調器３２０に出力する。振幅データは、振動素子１４０の駆動に用いる駆動信号の強度を調整するための振幅値を表すデータである。振幅値は、加工画像の中で操作入力の座標に対応する画素の輝度に、所定の係数を乗じて求められる。
駆動制御部２２０Ｂは、操作入力の位置の移動速度が所定の閾値速度以上であるかどうかを判定することによって、位置データが移動しているかどうかを判定する。操作入力の位置の移動速度は、ドライバＩＣ１５１から入力される位置データの時間的な変化度合に基づいて、駆動制御部２２０Ｂが算出する。
駆動制御部２２０Ｂは、利用者の指先がトップパネル１２０の表面に沿って移動しているときに、指先に掛かる動摩擦力を変化させるためにトップパネル１２０を振動させる。動摩擦力は、指先が移動しているときに発生するため、駆動制御部２２０Ｂは、移動速度が所定の閾値速度以上になったときに、振動素子１４０を振動させる。
従って、駆動制御部２２０Ｂが出力する振幅データが表す振幅値は、移動速度が所定の閾値速度未満のときはゼロであり、移動速度が所定の閾値速度以上になると、加工画像の中で操作入力の座標に対応する画素の輝度に、所定の係数を乗じた値に設定される。
操作入力の種類としては、フリック、スワイプ、ドラッグ、タップ等がある。フリックは、指先をトップパネル１２０の表面に沿って、はじく（スナップする）ように比較的短い距離移動させる操作である。スワイプは、指先をトップパネル１２０の表面に沿って掃くように比較的長い距離移動させる操作である。ドラッグは、ＧＵＩボタン等をドラッグする操作である。タップは、トップパネル１２０の表面を軽く叩く操作である。
実施の形態１では、ディスプレイパネル１６０に写真又は絵等の画像を表示して、写真又は絵等に含まれる物体の表面又は生物の表皮等に触れたときの触感を再現することを１つの目的としているため、上述した操作入力の中では、トップパネル１２０の表面をスワイプする操作入力が主に行われることと考えられる。
通信プロセッサ２３０は、電子機器１００が３Ｇ(Generation)、４Ｇ(Generation)、LTE(Long Term Evolution)、WiFi等の通信を行うために必要な処理を実行する。
メモリ２５０は、アプリケーションの種類を表すデータと、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等を表す領域データと、振動パターンを表すパターンデータとを関連付けたデータを格納する。また、メモリ２５０は、輝度データを格納する。輝度データについては図９を用いて後述する。
また、メモリ２５０は、アプリケーションプロセッサ２２０がアプリケーションの実行に必要とするデータ及びプログラム、及び、通信プロセッサ２３０が通信処理に必要とするデータ及びプログラム等を格納する。
正弦波発生器３１０は、トップパネル１２０を固有振動数で振動させるための駆動信号を生成するのに必要な正弦波を発生させる。例えば、トップパネル１２０を３３．５［ｋＨｚ］の固有振動数ｆで振動させる場合は、正弦波の周波数は、３３．５［ｋＨｚ］となる。正弦波発生器３１０は、超音波帯の正弦波信号を振幅変調器３２０に入力する。
なお、ここでは、正弦波発生器３１０を用いる形態について説明するが、正弦波発生器３１０の代わりに、クロックを生成するクロック発生器を用いてもよい。例えば、クロック発生器が発生するクロックのスルーレートを小さく設定することにより、クロックの立ち上がりと立ち下がりの波形を鈍らせることができる。このようにスルーレートを小さく設定したクロックを正弦波発生器３１０が発生する正弦波の代わりに用いてもよい。すなわち、正弦波の代わりに、振幅が周期的に変化する波形信号を用いてもよい。
振幅変調器３２０は、駆動制御部２２０Ｂから入力される振幅データを用いて、正弦波発生器３１０から入力される正弦波信号の振幅を変調して駆動信号を生成する。振幅変調器３２０は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅のみを変調し、周波数及び位相は変調せずに、駆動信号を生成する。
このため、振幅変調器３２０が出力する駆動信号は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅のみを変調した超音波帯の正弦波信号である。なお、振幅データがゼロの場合は、駆動信号の振幅はゼロになる。これは、振幅変調器３２０が駆動信号を出力しないことと等しい。
次に、図９を用いて、メモリ２５０に格納される輝度データについて説明する。
図９は、メモリ２５０に格納される輝度データを示す図である。
図９に示すように、輝度データは、加工画像のＩＤ(Identifier)を表す加工画像ＩＤと、速度データと関連付けられてメモリ２５０に格納される。
加工画像ＩＤは、加工画像の識別子を表し、加工画像毎に割り当てられる。速度データは、加工画像に割り当てられる、操作入力の位置の移動速度を表す。例えば、物体の表面を指先でなぞるときに、速度によって触感が異なる。電子機器１００は、操作入力の位置の移動速度に応じて異なる触感を提供するために、１つの加工画像に複数の速度データを割り当てて、速度データに応じて異なる輝度データを与えている。
例えば、加工画像ＩＤがImage001の加工画像には、６つの速度データV1、V2、V3、V4、V5、V6が割り当てられており、６つの速度データV1、V2、V3、V4、V5、V6には、６つの輝度データBR11(X,Y)、BR12(X,Y)、BR13(X,Y)、BR14(X,Y)、BR15(X,Y)、BR16(X,Y)が割り当てられている。
輝度データBR11(X,Y)は、加工画像の座標(X,Y)の画素の輝度値を表すデータであり、加工画像に含まれるすべての画素の輝度値を含むデータである。これは、輝度データBR12(X,Y)、BR13(X,Y)、BR14(X,Y)、BR15(X,Y)、BR16(X,Y)も同様である。輝度データBR11(X,Y)、BR12(X,Y)、BR13(X,Y)、BR14(X,Y)、BR15(X,Y)、BR16(X,Y)に含まれる輝度値は、同一の座標の画素において、互いに異なる。
次に、図１０を用いて、実施の形態１の電子機器１００の駆動制御部２２０Ｂが実行する処理について説明する。
図１０は、実施の形態１の電子機器１００の駆動制御部２２０Ｂが実行する処理を示すフローチャートである。ここでは、一例として、利用者によって選択された原画像から求められる加工画像の加工画像ＩＤがImage001（図９参照）である場合について説明する。
電子機器１００のＯＳ（Operating System）は、所定の制御周期毎に電子機器１００を駆動するための制御を実行する。このため、駆動制御部２２０Ｂは、図１０に示すフローを所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
駆動制御部２２０Ｂは、電子機器１００の電源がオンにされることにより、処理をスタートさせる。
駆動制御部２２０Ｂは、現在の位置データを取得する（ステップＳ１）。現在の位置データは、現在、トップパネル１２０に行われている操作入力の位置を表す。
駆動制御部２２０Ｂは、移動速度が所定の閾値速度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。移動速度は、ベクトル演算によって算出すればよい。閾値速度は、例えば、スワイプして指先を移動させながら操作入力を行う際における指先の移動速度の最低速度として設定すればよい。このような最低速度は、実験結果に基づいて設定してもよく、タッチパネル１５０の分解能等に応じて設定してもよい。
駆動制御部２２０Ｂは、ステップＳ２で移動速度が所定の閾値速度以上であると判定した場合は、現在の位置データが表す座標と、移動速度とに基づき、Δｔ時間後の推定座標を演算する（ステップＳ３）。ここで、Δｔは、駆動制御部２２０Ｂの制御周期である。すなわち、駆動制御部２２０Ｂは、次の制御周期で検出されると推定される操作入力の座標を演算する。
駆動制御部２２０Ｂは、移動速度に最も近い速度データに関連付けられた輝度データから、現在の操作入力の位置の座標と推定座標との間にある輝度を読み出す（ステップＳ４）。
駆動制御部２２０Ｂは、ステップＳ４において、ステップＳ２で求めた移動速度に最も近い速度データに関連付けられた輝度データを選択する。ここで、一例として、輝度データBR11(X,Y)が選択されたとする。駆動制御部２２０Ｂは、輝度データBR11(X,Y)から、現在の操作入力の位置の座標と推定座標との間にある画素の輝度をすべて読み出す。
駆動制御部２２０Ｂは、ステップＳ４で読み出した輝度に所定の係数を乗じて振幅値を求める（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理により、現在の操作入力の位置の座標と推定座標との間にあるすべての画素に対応する振幅値が求まる。
駆動制御部２２０Ｂは、ステップＳ５で求めた振幅値を表す振幅データを出力する（ステップＳ６）。これにより、振幅変調器３２０において、正弦波発生器３１０から出力される正弦波の振幅が変調されることによって駆動信号が生成され、振動素子１４０が駆動される。
一方、ステップＳ２で移動速度が所定の閾値速度以上ではないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）は、駆動制御部２２０Ｂは、振幅値をゼロに設定する（ステップＳ７）。
この結果、駆動制御部２２０Ｂは、振幅値がゼロの振幅データが出力され、振幅変調器３２０において、正弦波発生器３１０から出力される正弦波の振幅がゼロに変調された駆動信号が生成される。このため、この場合は、振動素子１４０は駆動されない。
図１１及び図１２は、フィルタの透過特性を示す図である。ここで、ｕ軸とｖ軸は、モノクローム画像に変換した原画像をフーリエ変換した後のｕｖ座標系の２軸である。αは、原画像の単位長さあたりの画素数であり、単位はpixel/mである。また、ｃは、操作入力の移動速度である。移動速度ｃは、フィルタを生成するにあたってフィルタに設定する移動速度である。電子機器１００は、互いに異なる移動速度ｃに基づいて生成される複数のフィルタを用いる。図１１の（Ａ），（Ｂ）には、移動速度ｃが０．０１ｍ／ｓに設定されたフィルタの透過特性を示す。
図１１の（Ａ）には、αｕｃ軸とαｖｃ軸によって規定される平面におけるフィルタの透過特性を示す。濃淡は透過率を表し、薄い（白い）ところほど透過率が高く、濃い（黒い）ところほど透過率が低い。
図１１の（Ｂ）には、図１１の（Ａ）に示すフィルタのαｕｃ軸に沿った断面における透過特性を示す。αｕｃ軸に沿った断面における透過特性は、図７に示すフィルタの透過帯域を横軸が負の領域まで表したものである。ただし、図１１の（Ｂ）に示す透過特性では、周波数を表す横軸がαｕｃ軸になっている。また、図１１の（Ｂ）に示す透過特性は、αｕｃ軸に沿った周波数特性であるが、αｖｃ軸に沿った断面における透過特性も同様である。
図１１の（Ａ）に示すフィルタのうち、中心の濃い部分は、図１１の（Ｂ）に示す透過特性の７．５Ｈｚ以下の部分に対応する。図１１の（Ａ）に示すフィルタの中心の濃い部分の外側で白い部分が外側に向かって徐々に濃くなっていく部分は、図１１の（Ｂ）に示す透過特性の７．５Ｈｚ以上で５０Ｈｚ以下の部分に対応する。図１１の（Ａ）に示すフィルタの外側の黒い（濃い）部分は、図１１の（Ｂ）に示す透過特性の５０Ｈｚ以上で３００Ｈｚ以下の部分に対応する。
なお、図１１の（Ａ）に示すフィルタは、計算できる範囲で表したものであり、透過率が０．５になる３００Ｈｚ以上の領域は表示されていない。計算できる範囲とは、ｕ、ｖが最大で１／２になる範囲である。
図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、それぞれ、移動速度ｃが０．００５ｍ／ｓ、０．０５ｍ／ｓ、０．１ｍ／ｓに設定されたフィルタの透過特性を示す。
移動速度ｃが０．００５ｍ／ｓのフィルタの透過特性では、図１１の（Ａ）に示す移動速度ｃが０．０１ｍ／ｓのフィルタの透過特性よりも、５０Ｈｚ以下の部分が拡大されて外側に広がり、５０Ｈｚ以上で透過率が０．０５の部分が少なくなっている。
移動速度ｃが０．０５ｍ／ｓのフィルタの透過特性では、図１１の（Ａ）に示す移動速度ｃが０．０１ｍ／ｓのフィルタの透過特性よりも縮小され、透過率が０．０５と０．５の領域の境界（３００Ｈｚ）が表れている。
移動速度ｃが０．１ｍ／ｓのフィルタの透過特性では、移動速度ｃが０．０５ｍ／ｓのフィルタの透過特性よりもさらに縮小され、透過率が０．５の領域が大きくなっている。
このように、フィルタの透過特性は、移動速度ｃによって異なる。ここでは、一例として、移動速度ｃが０．００５ｍ／ｓ、０．０１ｍ／ｓ、０．０５ｍ／ｓ、０．１ｍ／ｓに設定された４つのフィルタの透過特性を示すが、フィルタの数は４つに限られない。フィルタの数はさらに多くてよい。また、フィルタは、少なくとも２つ以上あればよい。移動速度ｃの値は、画像の内容、又は、画像の種類等に応じて、適切な値に設定すればよい。
次に、図１３乃至図１８を用いて、画像処理部２２０Ａが行う画像処理について説明する。
図１３は、画像処理部２２０Ａが行う画像処理を示すフローチャートである。図１４乃至図１８は、画像処理部２２０Ａが原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。ここでは、６種類の移動速度ｃについて加工画像を求める形態について説明する。このため、６種類の移動速度ｃに対応した６つのフィルタを用いる。
まず、図１４の（Ａ）に示すように、主制御部２２１Ａが原画像をメモリ２５０から読み出す（ステップＳ１１）。これにより、原画像が準備される。原画像は、カラー画像であってもモノクローム画像であってもよいが、ここではカラー画像である場合について説明する。原画像を表すデータは、利用者によって選択される写真又は絵等であり、ここでは一例として、てんとう虫と植物を写した写真である。
次に、主制御部２２１Ａが原画像を図１４の（Ｂ）に示すモノクローム画像に変換する（ステップＳ１２）。ここでは、説明の便宜上、モノクローム画像に、ｘｙ座標を割り当てる。ｘｙ座標は、モノクローム画像の左上の角を原点とし、右方向にｘ軸、下方向にｙ軸である。なお、小文字で表すｘｙ座標は、図２及び図３に示すＸＹＺ座標系のＸＹ座標とは異なる。モノクローム画像の画素数は、Ｗ×Ｈであり、一例として、Ｗ＝１０２４ピクセル、Ｈ＝６８４ピクセルである。
カラー画像をモノクローム画像に変換するには、次式（３）を用いればよい。
式（３）において、Ｒ、Ｇ、Ｂは、カラー画像に含まれる光の三原色（赤、緑、青）の輝度を表す。式（３）でＲ、Ｇ、Ｂに乗じられる係数（０．２９９、０．５８７、０．１１４）は、人間の視覚に基づく経験則で与えられる数値である。なお、これらの係数の値は、一例である。
次に、フーリエ変換部２２２Ａがモノクローム画像にフーリエ変換を行い、図１４の（Ｃ）に示すモノクローム画像の輝度の空間周波数の第１分布を求める（ステップＳ１３）。フーリエ変換は、次式（４）を用いて行えばよい。式（４）におけるｕ,ｖは、フーリエ変換後のｕｖ座標系のｕ軸とｖ軸の値である。また、Ｗ、Ｈは、モノクローム画像のｘ軸方向、ｙ軸方向の画素数である。
モノクローム画像に含まれる輝度は、各画素に割り当てられているため、離散値である。このため、式（４）は、離散値をフーリエ変換する式である。
次に、データ処理部２２３Ａが、モノクローム画像の輝度の空間周波数の第１分布に、原画像の単位長さあたりの画素数α（ピクセル数(pixel/m）)を乗算して、図１５の（Ａ）に示すモノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布を求める（ステップＳ１４）。輝度の空間周波数の第２分布は、輝度の空間周波数の第１分布を原画像の表示における空間周波数に変換したものである。
輝度の空間周波数の第２分布では、輝度の空間周波数の第１分布のｕ軸とｖ軸は、α倍されて、αｕ軸とαｖ軸になる。
次に、データ処理部２２４Ａが、モノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布に、操作入力の移動速度ｃ(m/s)を乗算して、図１５の（Ａ）に示すモノクローム画像の輝度の時間周波数の第１分布を求める（ステップＳ１５）。移動速度ｃには、図９に示すV1、V2、V3、V4、V5、V6が代入される。
データ処理部２２４Ａは、移動速度ｃをV1、V2、V3、V4、V5、V6の各々に設定した６つのモノクローム画像の輝度の時間周波数の第１分布を求める。
輝度の時間周波数の第１分布では、輝度の空間周波数の第２分布のαｕ軸とαｖ軸は、ｃ倍されて、αｕｃ軸とαｖｃ軸になる。αｕｃ軸とαｖｃ軸における値の単位は、Ｈｚである。
次に、図１６に示すように、フィルタ処理部２２５Ａが、モノクローム画像の輝度の時間周波数の第１分布にフィルタ処理を行う（ステップＳ１６）。モノクローム画像の輝度の時間周波数の第１分布に、フィルタの透過率を乗算することになる。
フィルタ処理の結果、図１７の（Ａ）に示すように、モノクローム画像の輝度の時間周波数の第２分布が得られる。
フィルタ処理部２２５Ａは、移動速度ｃがV1、V2、V3、V4、V5、V6に設定された６つのフィルタを用いて、それぞれ、移動速度ｃがV1、V2、V3、V4、V5、V6の各々に設定された６つのモノクローム画像の輝度の時間周波数の第１分布から、６つのモノクローム画像の輝度の時間周波数の第２分布を求める。
次に、データ処理部２２６Ａが、原画像の単位長さあたりの画素数αと操作入力の移動速度ｃとで、モノクローム画像の輝度の時間周波数の第２分布を除算する（ステップＳ１７）。モノクローム画像の輝度の時間周波数の第２分布を原画像の単位長さあたりの画素数αと操作入力の移動速度ｃで割ると、図１７の（Ｂ）に示すモノクローム画像の輝度の空間周波数の第３分布が得られる。
ステップＳ１７の処理は、６つのモノクローム画像の輝度の時間周波数の第２分布のそれぞれについて行われ、６つのモノクローム画像の輝度の空間周波数の第３分布が得られる。
次に、フーリエ逆変換部２２７Ａが、モノクローム画像の輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を行う（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理により、図１８に示す加工画像が得られる。
フーリエ逆変換は、次式（５）を用いて行えばよい。式（５）におけるｘ、ｙは、モノクローム画像のｘｙ座標における座標値である。ｕ,ｖは、フーリエ変換されたｕｖ座標系のｕ軸とｖ軸の座標値であり、Ｗ、Ｈは、モノクローム画像のｘ軸方向、ｙ軸方向の画素数である。
モノクローム画像の輝度の空間周波数の第３分布は離散値であるため、式（５）は、離散値をフーリエ逆変換する式である。
以上のような処理を６つ移動速度ｃについて行うことにより、６つの加工画像を求める。加工画像のデータは、メモリ２５０に保存される。
図１９は、加工画像を示す図である。図１９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）にそれぞれ示す６つの加工画像は、操作入力の移動速度ｃを０．００５ｍ／ｓ、０．０１ｍ／ｓ、０．０３ｍ／ｓ、０．０６ｍ／ｓ、０．１ｍ／ｓ、０．１７ｍ／ｓに設定して、図１４の（Ａ）に示す原画像から求めたものである。
図１９に示すように、移動速度が低い加工画像は、てんとう虫と植物の画像が繊細に表現されている。移動速度が増大するに連れ、てんとう虫と植物の画像は、段々とぼやけてくる。
このような複数の加工画像をメモリ２５０に格納しておき、利用者がトップパネル１２０に触れた指先を移動させたときに、駆動制御部２２０Ｂが指先の移動速度に最も近い移動速度ｃで求められた加工画像のデータをメモリ２５０から読み出して、駆動信号を生成する。
次に、駆動制御部２２０Ｂによる駆動制御処理について説明する。
図２０は、駆動制御部２２０Ｂの処理を説明する図である。図２１は、加工画像から輝度を抽出する工程を説明する図である。
図２０には、ディスプレイパネル１６０に原画像が表示された状態で、トップパネル１２０に操作入力が行われる場合に、タッチパネル１５０で検出される位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を示す。トップパネル１２０に操作入力を行った場合に、実際には位置Ｐ１〜Ｐ４よりも細かい間隔でタッチパネル１５０によって操作入力の位置が検出されることになるが、ここでは説明の便宜上、連続した制御周期でタッチパネル１５０によって検出される位置として、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を示す。
駆動制御部２２０Ｂは、ディスプレイパネル１６０に原画像が表示された状態で、トップパネル１２０に操作入力が行われると、加工画像の中で操作入力の座標に対応する画素の輝度に基づいて、駆動信号の振幅を求めて、振動素子１４０を駆動する。
また、駆動制御部２２０Ｂは、現在の位置データが表す座標と、移動速度とに基づき、Δｔｐ時間後の推定座標を演算する。Δｔｐは、駆動制御部２２０Ｂの制御周期Δｔよりも長い時間である。一例として、Δｔｐは、０．１３秒であり、制御周期Δｔは０．１秒である。
実線の矢印Ａ１で示すように位置Ｐ１から位置Ｐ２に操作入力の位置が移動したときに、駆動制御部２２０Ｂは、破線の矢印Ｂ２で示すように、矢印Ａ１の延長上に操作入力の位置の予測軌道のベクトルを求める。矢印Ｂ２で示す予測軌道のベクトルは、基点が位置Ｐ２であり、終点が位置Ｐ２１である。
ここで、位置Ｐ２における操作入力の移動速度の速度ベクトルｃ２は、次式（６）で表される。なお、ｔ１は操作入力が位置Ｐ１で検出される時刻であり、ｔ２は操作入力が位置Ｐ２で検出される時刻である。また、ベクトルＰ１、Ｐ２は、図示しない原点から位置Ｐ１、Ｐ２までのベクトルである。ベクトルＰ１、Ｐ２の位置は、ピクセルで表されているため、単位をｍ／ｓにするために、原画像の単位長さあたりの画素数αで除算している。
矢印Ｂ２で示す予測軌道のベクトルＴ２は、次式（７）で与えられる。ベクトルＴ２が表す位置は、ベクトルＰ１、Ｐ２と同様にピクセルで表されるため、速度ベクトルｃ２にΔｔｐと原画像の単位長さあたりの画素数αとを乗じている。
このとき、駆動制御部２２０Ｂは、図２１の（Ａ）に示すように、６つの加工画像から、式（６）で得られる速度ベクトルが表す速度に最も近い加工画像を１つ選択する。ここでは、図２１の（Ｂ）に示す移動速度ｃが０．０６ｍ／ｓの加工画像が得られたとする。
図２１には、図２０に示す原画像における位置Ｐ１、Ｐ２と同一の位置に、位置Ｐ１、Ｐ２を示す。また、図２１には、図２０に示す矢印Ａ１、矢印Ｂ２、終点Ｐ２１を示す。
また、駆動制御部２２０Ｂは、予測軌道のベクトルＴ２の起点（位置Ｐ２）から終点Ｐ２１までの画素の輝度を読み取る。
図２２は、予測軌道のベクトルＴ２の画素の輝度の時間分布を示す図である。図２３は、図２２に示す輝度の時間分布から求めた駆動信号の振幅を示す図である。
図２２に示すように、予測軌道のベクトルＴ２の画素の輝度が得られたとする。図２２に示す画素は、０．１３秒間（Δｔｐ）にわたって得られており、０秒における位置は、予測軌道のベクトルＴ２の起点（位置Ｐ２）であり、０．１３秒における位置は、終点Ｐ２１である。
図２２に示す輝度の時間分布は、操作入力の位置の移動速度が０．０６ｍ／ｓである場合に、０．１３秒間に操作入力の位置が位置Ｐ２から終点Ｐ２１まで移動するときに、指先の位置の画素で得られる輝度の時間分布を表す。
このようにして求まる輝度に、駆動制御部２２０Ｂは、所定の係数を乗算して図２３に示すような振幅値の時間分布を求める。所定の係数は、電圧値であり、予め決めておけばよい。また、図９に示す輝度データに関連付けて、画像の種類等に応じて設定できるようにしてもよい。
駆動制御部２２０Ｂは、操作入力の位置が位置Ｐ２にあって移動しているときに、図２３に示す振幅の駆動信号で振動素子１４０を駆動する。図２３に示す振幅のデータは、制御周期Δｔ（０．１秒）よりも長い０．１３秒あるので、実際には、０．１秒だけ駆動した時点で、次の位置Ｐ３において、破線の矢印Ｂ３で示す予測軌道のベクトルに基づいて、図２２に示すような輝度の時間分布が求められ、新たに求められた輝度の時間分布に基づく振幅で、振動素子１４０が駆動される。
なお、図２３に示す振幅のデータにＬＰＦ(Low Pass Filter)でフィルタ処理を施すことにより、波形を平滑化してもよい。
図２４は、移動速度ｃが０．０１ｍ／ｓの加工画像と、抽出した輝度の時間分布を示す図である。図２４の（Ａ）に示す加工画像には、図２１に示す加工画像と同様に、位置Ｐ２、終点Ｐ２１、矢印Ｂ２を示す。
図２４の（Ｂ）に示すように、移動速度ｃが０．０１ｍ／ｓの加工画像から抽出される輝度の時間分布は、図２２に示す移動速度ｃが０．０６ｍ／ｓの加工画像から抽出される輝度の時間分布とは異なり、振幅が増減する時間間隔が短くなっており、振幅が増減する回数も増えている。
このように、移動速度ｃが異なる加工画像から抽出される輝度の時間分布は互いに異なるため、操作入力の位置の移動速度によって、振動素子１４０が駆動される駆動信号の振幅が異なることになる。
以上のように、実施の形態１の電子機器１００は、ディスプレイパネル１６０に表示する画像に応じて振動素子１４０を駆動する駆動信号を生成する際に、パチニ小体が検出可能な周波数帯域の振幅をある程度低下させるフィルタを用いる。
このようなフィルタを利用して振幅を調整した駆動信号で振動素子１４０を駆動するので、様々な周波数又は振幅の振動を人間が検知しやすくし、触感を改善することができる。
なお、以上では、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を発生させるために、振動素子１４０を超音波帯の駆動信号で駆動する形態について説明した。このために、超音波帯の正弦波を発生する正弦波発生器３１０を用いている。
しかしながら、正弦波発生器３１０は、可聴域の周波数の正弦波を発生するものであってもよい。そして、振動素子１４０を可聴域の駆動信号で駆動し、トップパネル１２０に可聴域の周波数の振動を発生させてもよい。
＜実施の形態２＞
図２５は、実施の形態２の電子機器１００Ａの構成を示す図である。
電子機器１００Ａは、振動素子１４０、アンプ１４１、タッチパネル１５０、ドライバＩＣ(Integrated Circuit)１５１、ディスプレイパネル１６０、ドライバＩＣ１６１、制御装置２００Ａ、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０を含む。
実施の形態２の電子機器１００Ａは、実施の形態１の電子機器１００の制御装置２００を制御装置２００Ａに置き換えた構成を有する。その他の構成は同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、以下では相違点を中心に説明する。
制御装置２００Ａは、アプリケーションプロセッサ２２０Ｃ、通信プロセッサ２３０、及びメモリ２５０を有する。制御装置２００Ａは、例えば、ＩＣチップで実現される。アプリケーションプロセッサ２２０Ｃは、画像処理部２２０Ａ１と駆動制御部２２０Ｂを有する。
制御装置２００Ａは、実施の形態１の制御装置２００の代わりに設けられている。制御装置２００Ａは、アプリケーションプロセッサ２２０Ｃを有する点が実施の形態１の制御装置２００と異なる。
アプリケーションプロセッサ２２０Ｃは、実施の形態１の画像処理部２２０Ａの代わりに、画像処理部２２０Ａ１を有する。
画像処理部２２０Ａ１は、主制御部２２１Ａ１、フーリエ変換部２２２Ａ、フィルタ処理部２２５Ａ１、及びフーリエ逆変換部２２７Ａ１を有する。フーリエ変換部２２２Ａは、実施の形態１の画像処理部２２０Ａのフーリエ変換部２２２Ａと同様である。
主制御部２２１Ａ１は、画像処理部２２０Ａ１の処理を統括する処理部であり、例えば、利用者によって選択される原画像をメモリ２５０から読み出す処理、及び、加工画像をメモリ２５０に格納する処理等の処理を行う。
フィルタ処理部２２５Ａ１は、フーリエ変換部２２２Ａによって生成される原画像の輝度の空間周波数の第１分布のうち、フィルタを透過した原画像の輝度の空間周波数の第２分布を求める。
実施の形態２のフィルタ処理部２２５Ａ１のフィルタは、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を、原画像の単位長さあたりの画素数αと、操作入力の移動速度ｃとに基づいて、空間周波数における透過帯域特性に変換した透過帯域特性を有する。
フーリエ逆変換部２２７Ａ１は、フィルタ処理部２２５Ａ１によって生成される原画像の輝度の空間周波数の第２分布にフーリエ逆変換を施すことにより、加工画像を求める。
すなわち、実施の形態２では、実施の形態１のフィルタの２軸（αｕｃ軸とαｖｃ軸）を画素数αと移動速度ｃで除算したフィルタを用いる。６つの移動速度ｃに応じた６つのフィルタを利用すればよい。
図２６は、画像処理部２２０Ａ１が原画像から加工画像を求める画像処理を段階的に説明する図である。
まず、主制御部２２１Ａ１が原画像をメモリ２５０から読み出す。これにより、原画像が準備される。原画像は、図１４の（Ａ）に示すものと同様である。
次に、主制御部２２１Ａ１が原画像を図２６の（Ａ）に示すモノクローム画像に変換する。
次に、フーリエ変換部２２２Ａが図２６の（Ａ）に示すモノクローム画像にフーリエ変換を行い、図２６の（Ｂ）に示すモノクローム画像の輝度の空間周波数の第１分布を求める。
ここまでは、実施の形態１におけるステップＳ１１乃至Ｓ１３と同様である。
次に、フィルタ処理部２２５Ａ１が、モノクローム画像の輝度の空間周波数の第１分布にフィルタ処理を行う。モノクローム画像の輝度の空間周波数の第１分布に、フィルタの透過率を乗算することになる。フィルタは、図２６の（Ｂ）に示すに示すように、ｕ軸とｖ軸で規定される空間周波数のフィルタである。
このようなフィルタは、実施の形態１のαｕｃ軸とαｖｃ軸で規定される時間周波数のフィルタを画素数αと移動速度ｃで除算することによって得られる。すなわち、実施の形態２のフィルタ処理部２２５Ａ１のフィルタは、実施の形態１のフィルタ処理部２２５Ａのフィルタを画素数αと移動速度ｃで除算して空間周波数のフィルタに変換したものである。例えば、実施の形態１のように６つの移動速度ｃを用いれば、６種類のフィルタを生成することができる。
フィルタ処理の結果、図２６の（Ｃ）に示すモノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布が得られる。
６つの移動速度ｃに応じた６つのフィルタを利用すれば、６つの移動速度ｃに応じた６つのモノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布が得られる。
次に、フーリエ逆変換部２２７Ａ１が、モノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布にフーリエ逆変換を行うことにより、図２６の（Ｄ）に示す加工画像が得られる。６つの移動速度ｃに応じた６つのモノクローム画像の輝度の空間周波数の第２分布から、６つの加工画像が得られる。
以上のような処理を複数の移動速度ｃについて行うことにより、複数の加工画像を求め、メモリ２５０に保存する。
そして、加工画像を用いて、実施の形態１と同様に、駆動制御部２２０Ｂは、ディスプレイパネル１６０に原画像が表示された状態で、トップパネル１２０に操作入力が行われると、加工画像の中で操作入力の座標に対応する画素の輝度に基づいて、駆動信号の振幅を求めて、振動素子１４０を駆動する。
以上のように、実施の形態２の電子機器１００Ａは、ディスプレイパネル１６０に表示する画像に応じて振動素子１４０を駆動する駆動信号を生成する際に、パチニ小体が検出可能な周波数帯域の振幅をある程度低下させるフィルタを用いる。
このようなフィルタを利用して振幅を調整した駆動信号で振動素子１４０を駆動するので、様々な周波数又は振幅の振動を人間が検知しやすくし、触感を改善することができる。
以上、本発明の例示的な実施の形態の電子機器、及び、電子機器の駆動制御方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
１００、１００Ａ 電子機器
１１０ 筐体
１２０ トップパネル
１３０ 両面テープ
１４０ 振動素子
１５０ タッチパネル
１６０ ディスプレイパネル
１７０ 基板
２００、２００Ａ 制御装置
２２０、２２０Ｃ アプリケーションプロセッサ
２２０Ａ、２２０Ａ１ 画像処理部
２２１Ａ、２２１Ａ１ 主制御部
２２２Ａ フーリエ変換部
２２３Ａ データ処理部
２２４Ａ データ処理部
２２５Ａ、２２５Ａ１ フィルタ処理部
２２６Ａ、２２６Ａ１ データ処理部
２２７Ａ、２２７Ａ１ フーリエ逆変換部
２２０Ｂ 駆動制御部
２３０ 通信プロセッサ
２５０ メモリ
３００ 駆動制御装置
３１０ 正弦波発生器
３２０ 振幅変調器

Claims (8)

  1. 表示部と、
    前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、
    前記操作面に振動を発生させる振動素子と、
    前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、
    輝度情報を有する第１画像をフーリエ変換して、前記第１画像の輝度の空間周波数の第１分布を求めるフーリエ変換部と、
    前記輝度の空間周波数の第１分布に基づき、前記第１画像の表示サイズに応じた係数を乗じた前記輝度の空間周波数の第２分布を求める第１処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第２分布と、前記操作入力の所定の速度とに基づいて、前記輝度の時間周波数の第１分布を求める第２処理部と、
    前記輝度の時間周波数の第１分布のうち、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を有するフィルタを透過する、前記輝度の時間周波数の第２分布を求めるフィルタ処理部と、
    前記係数及び前記所定の速度に基づいて、前記輝度の時間周波数の第２分布を前記輝度の空間周波数の第３分布に変換する第３処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を施した第２画像を求めるフーリエ逆変換部と、
    前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する駆動制御部と
    を含む、電子機器。
  2. 前記第２処理部は、複数の前記操作入力の所定の速度と、前記輝度の空間周波数の第２分布とに基づいて、複数の前記輝度の時間周波数の第１分布を求め、
    前記フィルタ処理部は、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた複数のフィルタを有しており、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた複数の前記輝度の空間周波数の第２分布を求め、
    前記第３処理部は、前記係数及び前記複数の操作入力の所定の速度に基づいて、それぞれ、前記複数の輝度の空間周波数の第２分布を複数の前記輝度の空間周波数の第３分布に変換し、
    前記フーリエ逆変換部は、前記複数の輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を施して、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた複数の前記第２画像を求め、
    前記駆動制御部は、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた複数の前記第２画像のうち、前記位置検出部によって検出される前記操作入力の移動速度に最も近い前記操作入力の所定の速度に対応する前記第２画像を用いて、前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する、請求項１記載の電子機器。
  3. 表示部と、
    前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、
    前記操作面に振動を発生させる振動素子と、
    前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、
    輝度情報を有する第１画像をフーリエ変換して、前記第１画像の輝度の空間周波数の第１分布を求めるフーリエ変換部と、
    前記空間周波数の第１分布のうち、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を、前記第１画像の表示サイズに応じた係数と、前記操作入力の所定の速度とに基づいて、空間周波数における透過帯域特性に変換した透過帯域特性を有するフィルタを透過する、前記輝度の空間周波数の第２分布を求めるフィルタ処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第２分布にフーリエ逆変換を施した第２画像を求めるフーリエ逆変換部と、
    前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する駆動制御部と
    を含む、電子機器。
  4. 前記フィルタ処理部は、複数の前記操作入力の所定の速度に応じた複数のフィルタを有しており、前記空間周波数の第１分布のうち、前記複数のフィルタを透過する、複数の前記輝度の空間周波数の第２分布を求め、
    前記フーリエ逆変換部は、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた前記複数の輝度の空間周波数の第２分布にフーリエ逆変換を施した複数の第２画像を求め、
    前記駆動制御部は、前記複数の操作入力の所定の速度に応じた複数の前記第２画像のうち、前記位置検出部によって検出される前記操作入力の移動速度に最も近い前記操作入力の所定の速度に対応する前記第２画像を用いて、前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する、請求項３記載の電子機器。
  5. 前記駆動制御部は、所定時間経過後の前記操作入力の位置を当該位置の時間的変化度合に応じて推定し、現在の前記操作入力の位置と、前記推定した操作入力の位置との間の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する、請求項１乃至４のいずれか一項記載の電子機器。
  6. 前記駆動信号は、前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号であり、
    前記駆動制御部は、前記操作面への操作入力の位置及び当該位置の時間的変化度合に応じて、前記固有振動の強度が変化するように前記振動素子を駆動する、請求項１乃至５のいずれか一項記載の電子機器。
  7. 表示部と、
    前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、
    前記操作面に振動を発生させる振動素子と、
    前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、
    輝度情報を有する第１画像をフーリエ変換して、前記第１画像の輝度の空間周波数の第１分布を求めるフーリエ変換部と、
    前記輝度の空間周波数の第１分布に基づき、前記第１画像の表示サイズに応じた係数を乗じた前記輝度の空間周波数の第２分布を求める第１処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第２分布と、前記操作入力の所定の速度とに基づいて、前記輝度の時間周波数の第１分布を求める第２処理部と、
    前記輝度の時間周波数の第１分布のうち、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を有するフィルタを透過する、前記輝度の時間周波数の第２分布を求めるフィルタ処理部と、
    前記係数及び前記所定の速度に基づいて、前記輝度の時間周波数の第２分布を前記輝度の空間周波数の第３分布に変換する第３処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第３分布にフーリエ逆変換を施した第２画像を求めるフーリエ逆変換部と
    を含む電子機器の駆動制御方法であって、
    前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する、電子機器の駆動制御方法。
  8. 表示部と、
    前記表示部の表示面側に配設され、操作面を有するトップパネルと、
    前記操作面に振動を発生させる振動素子と、
    前記操作面に行われる操作入力の位置を検出する位置検出部と、
    輝度情報を有する第１画像をフーリエ変換して、前記第１画像の輝度の空間周波数の第１分布を求めるフーリエ変換部と、
    前記空間周波数の第１分布のうち、パチニ小体が検出可能な周波数帯域における輝度の透過度合を所定度合まで低下させた透過帯域特性を、前記第１画像の表示サイズに応じた係数と、前記操作入力の所定の速度とに基づいて、空間周波数における透過帯域特性に変換した透過帯域特性を有するフィルタを透過する、前記輝度の空間周波数の第２分布を求めるフィルタ処理部と、
    前記輝度の空間周波数の第２分布にフーリエ逆変換を施した第２画像を求めるフーリエ逆変換部と
    を含む電子機器の駆動制御方法であって、
    前記位置検出部によって検出される前記操作入力の位置に対応する前記第２画像の輝度に応じた振幅を有する駆動信号で、前記振動素子を駆動する駆動制御部と
    を含む、電子機器の駆動制御方法。
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CN110874158B (zh) * 2018-09-04 2024-06-11 天马日本株式会社 触觉呈现设备
JP2020042609A (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 富士通コンポーネント株式会社 触感提示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333522A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Toyobo Co Ltd 手触り感計測装置および手触り感計測方法
WO2011043292A1 (ja) * 2009-10-06 2011-04-14 株式会社コト スピーカ型振動装置および振動機能付き電子機器
JP5496032B2 (ja) 2010-09-17 2014-05-21 京セラ株式会社 触感呈示装置及び触感呈示装置の制御方法
JP5766956B2 (ja) * 2011-01-13 2015-08-19 オリンパス株式会社 ジェスチャ入力装置
US9448713B2 (en) 2011-04-22 2016-09-20 Immersion Corporation Electro-vibrotactile display
JP5689362B2 (ja) 2011-05-23 2015-03-25 株式会社東海理化電機製作所 入力装置
US9196134B2 (en) 2012-10-31 2015-11-24 Immersion Corporation Method and apparatus for simulating surface features on a user interface with haptic effects
US10599218B2 (en) 2013-09-06 2020-03-24 Immersion Corporation Haptic conversion system using frequency shifting

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