WO2011074159A1 - 触感呈示装置 - Google Patents

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WO2011074159A1
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control unit
touch sensor
unit
input
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Inventor
智裕 三木
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Definitions

  • the present invention relates to a tactile sensation providing apparatus including a touch sensor.
  • an operation unit that accepts an input operation by an operator in portable terminals such as mobile phones, information devices such as calculators and ticket vending machines, household appliances such as microwave ovens, televisions, and lighting equipment, and industrial equipment (FA devices)
  • input devices such as switches and switches
  • input devices including touch sensors such as touch panels and touch switches are widely used.
  • any type of touch sensor accepts a touch input (input operation) by a pressing target (pressed object) such as a finger or a stylus pen.
  • a pressing target such as a finger or a stylus pen.
  • the touch sensor itself is a push button switch even if it is touched. It is not physically displaced like
  • the input to the touch sensor is monitored by the control unit, and when the input is detected, the piezoelectric element is driven via the piezoelectric element control unit to vibrate the touch sensor, thereby causing the operator's fingertips to touch.
  • An input device for feedback has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • input processing by the input device may take time.
  • the processing may take time depending on the display screen to be switched.
  • an input detection signal to the touch sensor is also supplied to the piezoelectric element control unit, and thereby, the piezoelectric element is independent from the control unit that executes input processing. It is conceivable to perform feedback control of input operations by a control unit.
  • the input information input when the control unit is busy is stored in the storage unit, and the input information stored in the storage unit when the control unit is ready to accept input. Are read out and executed sequentially. In the case of such an input device, if re-input is repeated as described above, the input operation performed during the busy period is not performed after switching to a predetermined display screen, Depending on the input screen, an unintended process may be executed.
  • an object of the present invention made in view of such a viewpoint is that re-operation can be suppressed to a minimum, thereby preventing the operator from being stressed and effectively avoiding execution of unintended processing.
  • An object of the present invention is to provide a tactile sensation presentation apparatus that is easy to use.
  • the invention of the tactile sensation providing apparatus is as follows: A touch sensor; A main control for processing the data; A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface of the touch sensor; An operation detection unit for detecting an operation on the touch sensor; A tactile sensation presentation control unit that controls driving of the tactile sensation presentation unit, The main control unit outputs a first operation state that is not busy with the processing of the data, or a state signal indicating a second operation state that is busy with the processing of the data, The tactile sensation providing control unit operates the touch surface by vibrating the tactile sensation providing unit in the first vibration mode when the operation detecting unit detects the operation in the first operation state based on the state signal. Presenting a first tactile sensation to an object, and presenting the second tactile sensation to the operation object by vibrating the tactile sensation providing section in a second vibration mode when the operation detection unit detects the operation in the second motion state. , It is characterized by this.
  • the invention according to the second aspect is the tactile sensation providing apparatus according to the first aspect,
  • the tactile sensation providing unit has a piezoelectric element,
  • the operation detection unit detects an operation based on an output of the piezoelectric element.
  • the invention according to a third aspect is the tactile sensation providing apparatus according to the first aspect,
  • the operation detection unit detects an operation based on an output of the touch sensor.
  • the invention according to a fourth aspect is the tactile sensation providing apparatus according to the first aspect, It further has a display part which displays a touch input screen by the touch sensor.
  • the operator can recognize whether or not the processing corresponding to the operation can be executed based on the difference in the tactile sensation presented at the time of operation. Accordingly, it is possible to provide a tactile sensation providing apparatus that can prevent the operator from being stressed, can effectively avoid execution of unintended processing, and is excellent in usability.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a tactile sensation providing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a main part sectional view and a main part plan view showing a schematic configuration example of a mounting structure of a touch sensor, a tactile sensation providing unit, and a display unit shown in FIG. 1. It is a block diagram which shows schematic structure of the tactile sense presentation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the tactile sensation providing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the tactile sensation presentation apparatus includes a touch sensor 11, an input detection unit 12, a tactile sensation presentation unit 13, a tactile sensation presentation control unit 14, a display unit 15, and a main control unit 16.
  • the touch sensor 11 receives a touch input (operation) by a pressing object (operation target) such as a finger with respect to the display unit 15, and is a touch panel or a touch switch of a publicly known system such as a resistive film system, a capacitance system, and an optical system. Etc.
  • the input position information corresponding to the operation of the pressed object on the touch surface 11a (see FIG. 2) of the touch sensor 11 is detected by the input detection unit 12 based on the output of the touch sensor 11, and the detection information corresponding to the operation. (For example, a task) is supplied to the main control unit 16.
  • the tactile sensation providing unit 13 vibrates the touch sensor 11 and is composed of, for example, a piezoelectric element.
  • the tactile sensation presentation unit 13 is driven by the tactile sensation presentation control unit 14 based on a tactile sensation presentation instruction signal from the main control unit 16. Thereby, the tactile sensation providing unit 13 vibrates the touch sensor 11.
  • the display unit 15 displays a screen based on an application or OS (Operating System). Then, an input object (touch input screen) such as an input button such as a push button switch (push button switch) is displayed on the screen.
  • the display unit 15 is configured using, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL display panel.
  • the main control unit 16 processes various data.
  • the main control unit 16 processes corresponding data based on the detection information from the input detection unit 12, and controls the display operation by the display unit 15 according to the processing.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration example of the mounting structure of the touch sensor 11, the tactile sensation providing unit 13, and the display unit 15 shown in FIG. 1, FIG. It is a principal part top view.
  • the display unit 15 is housed and held in the housing 21.
  • the touch sensor 11 is held on the display unit 15 via an insulator 22 made of an elastic member.
  • the touch sensor 11 is held on the display unit 15 via the insulators 22 arranged at the four corners deviated from the display area A of the display unit 15 indicated by virtual lines in FIG. Has been.
  • the casing 21 is provided with an upper cover 23 so as to cover the surface area of the touch sensor 11 deviated from the display area of the display unit 15, and an elastic member is provided between the upper cover 23 and the touch sensor 11.
  • a dustproof insulator 24 is provided.
  • the surface member having the touch surface 11 a is made of, for example, a transparent film or glass
  • the back member is made of glass or acrylic
  • the touch surface 11 a is pressed via the insulator 24.
  • the pressing portion is configured to be bent (distorted) by a small amount in accordance with the pressing force, and the entire touch sensor 11 including the back member is bent by a small amount.
  • piezoelectric elements 25 are mounted in the vicinity of one side or a plurality of sides covered with the upper cover 23, in this case, in the vicinity of three sides. These three piezoelectric elements 25 constitute the tactile sensation providing unit 13 that vibrates the touch sensor 11 and presents a tactile sensation to a pressed object (operation target) pressing the touch surface 11a.
  • the three piezoelectric elements 25 are connected in parallel to the tactile sensation presentation control unit 14 (see FIG. 1). In FIG. 2B, the casing 21, the upper cover 23, and the insulator 24 shown in FIG. 2A are not shown.
  • the main control unit 16 outputs a state signal indicating the operation state of the main control unit 16 to the tactile sensation presentation control unit 14.
  • This state signal is set to the first operation state (for example, high level) when the main control unit 16 is not busy (non-busy) for data processing, and when the main control unit 16 is busy for data processing.
  • the second operation state (for example, low level) is set.
  • the tactile sensation presentation control unit 14 detects an operation of pressing (pushing) the touch sensor 11 using the piezoelectric effect of the piezoelectric element 25 constituting the tactile sensation presentation unit 13. That is, in the present embodiment, the tactile sensation presentation control unit 14 constitutes an operation detection unit. Then, the tactile sensation presentation control unit 14 controls the driving of the piezoelectric element 25 based on the output of the piezoelectric element 25 and the state signal from the main control unit 16.
  • the tactile sensation presentation control unit 14 detects an operation on the touch surface 11a based on the output of the piezoelectric element 25 when the state signal indicates the first operation state, the tactile sensation presentation control unit 14 vibrates the piezoelectric element 25 in the first vibration mode. Let Thereby, the first tactile sensation is presented to the operation target operating the touch surface 11a.
  • the tactile sensation presentation control unit 14 vibrates the piezoelectric element 25 in the second vibration mode. Thereby, the second tactile sensation different from the first tactile sensation is presented to the operation target operating the touch surface 11a.
  • the vibration pattern of the first vibration mode by the piezoelectric element 25 can be appropriately set by a drive signal applied to the piezoelectric element 25.
  • a drive signal applied to the piezoelectric element 25.
  • the touch surface 11a is vibrated by about 15 ⁇ m.
  • a real click tactile sensation is presented as the first tactile sensation to the operator via the operation target (pressed object) pressing the touch surface 11a of the touch sensor 11, and the operation is recognized. Can do.
  • the piezoelectric element 25 is driven by the same drive signal as that at the time of pressing to present the same click feeling (in this case, release feeling).
  • the release tactile sensation is not necessarily the same drive signal as the click tactile sensation.
  • a sine wave signal or a rectangular wave signal of about 200 Hz to 500 Hz is applied for one cycle as a drive signal.
  • the vibration pattern of the second vibration mode by the piezoelectric element 25 can be appropriately set by a drive signal applied to the piezoelectric element 25 as in the case of the first vibration mode.
  • a drive signal applied to the piezoelectric element 25 as in the case of the first vibration mode.
  • a sine wave signal of about 200 Hz to 500 Hz is applied for two to three cycles as a drive signal.
  • a sine wave signal of about 200 Hz to 500 Hz is applied as a drive signal for four cycles or more.
  • the drive signal information presenting these various tactile sensations is stored in a storage unit (not shown) so that the user can appropriately set a drive signal presenting a desired tactile sensation.
  • “Cut”, “Chip”, “Cachi”, “Bull”, “Buni”, “Bulle” described in this specification represent how the operator feels in Japanese.
  • the drive signals for actually presenting the tactile sensation are as illustrated.
  • the input detection unit 12, the tactile sensation presentation control unit 14, and the main control unit 16 are software executed on any suitable processor such as a CPU (central processing unit). It can be configured by a dedicated processor (for example, DSP (digital signal processor)) specialized for each processing. Further, the input detection unit 12 and the tactile sensation presentation control unit 14 may be configured as a sub control unit.
  • a CPU central processing unit
  • DSP digital signal processor
  • the tactile sensation providing apparatus when an operation on the touch sensor 11 is detected in the first operation state in which the main control unit 16 is not busy with data processing, 11a vibrates in the first vibration mode, and the first tactile sensation is presented to the operation target.
  • the touch surface 11a vibrates in the second vibration mode, and the operation is performed.
  • a second tactile sensation is presented to the subject. Therefore, when the operator operates the touch sensor, the operator can recognize whether or not the process corresponding to the operation can be executed based on the difference in the tactile sensation, so that the re-input operation can be minimized. As a result, it is possible to prevent the operator from being stressed, to effectively avoid execution of unintended processing, and to improve usability.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the tactile sensation providing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • This tactile sensation providing apparatus is configured to detect an operation based on the output of the input detection unit 12 instead of detecting the operation by the piezoelectric element 25 in the configuration of the first embodiment. That is, the input detection unit 12 constitutes an operation detection unit. Therefore, the input detection unit 12 supplies the detection information of the operation target detected from the touch sensor 11 or a signal corresponding thereto, that is, a signal related to the detection information to the tactile sensation presentation control unit 14.
  • the tactile sensation presentation control unit 14 causes the input detection unit 12 to operate the touch surface 11a when the state signal from the main control unit 16 indicates the first operation state.
  • the tactile sensation providing unit 13 is vibrated in the first vibration mode.
  • the tactile sensation providing control unit 14 causes the tactile sensation providing unit 13 to Vibrate in vibration mode.
  • the first vibration mode and the second vibration mode may be different vibrations. Therefore, also in this embodiment, the same operational effects as in the case of the first embodiment can be obtained.
  • the operation detection unit may include both the first embodiment and the second embodiment.
  • the operation detection unit that detects an operation on the touch sensor 11 is configured by providing a dedicated operation detection element such as a strain sensor or a piezoelectric element separately from the piezoelectric element for presenting the tactile sensation. You can also.
  • the touch sensor 11 was integrally provided on the display part 15, this invention is applied also to the structure which isolate

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Abstract

　メイン制御部16がデータの処理に対してビジーでない第１動作状態に、タッチセンサ11への操作が検出されると、触感呈示制御部14により触感呈示部13を介してタッチ面11aを第１振動モードで振動させて、操作対象に第１触感を呈示する。これに対し、メイン制御部16がデータの処理に対してビジーである第２動作状態に、操作が検出されると、タッチ面11aを第２振動モードで振動させて、操作対象に第２触感を呈示する。これにより、操作者に、呈示される触感の違いにより、操作に対応する処理の実行可否を認識させて、再操作を最小限に抑える。

Description

触感呈示装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２００９年１２月１４日に出願された日本国特許出願２００９－２８３０３２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、タッチセンサを備え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、電卓、券売機等の情報機器、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）等には、操作者による入力操作を受け付ける操作部やスイッチ等の入力装置として、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入力装置が広く使用されている。
　タッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかし、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペン等の押圧対象（押圧物）によるタッチ入力（入力操作）を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。
　そこで、例えば、タッチセンサへの入力を制御部により監視し、入力が検出されると圧電素子制御部を介して圧電素子を駆動してタッチセンサを振動させ、これにより操作者の指先に触覚をフィードバックする入力装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００３－２８８１５８号公報 特開２００８－１３００５５号公報
　ところで、入力装置による入力処理には、時間がかかる場合がある。例えば、表示装置と組み合わされたタッチセンサを有する入力装置においては、入力処理として表示画面を切り替える際、切り替える表示画面によっては処理に時間がかかる場合がある。
　このような場合、上述したように、入力が検出された後、当該入力操作に対してフィードバックを返しても、その入力処理に時間がかかると、操作者は、表示画面が切り替わらないために、入力が受け付けられていないと勘違いして、再入力を行う場合がある。しかし、この場合、制御部はビジー状態にあるために、当該再入力に対してはフィードバック制御ができない。このため、操作者は、当該再入力も受け付けられていないと勘違いして、さらに再入力を繰り返すことになり、ストレスを感じる場合がある。なお、このような再入力操作は、タッチセンサが表示装置と組み合わされていない場合であっても、制御部が例えばマルチタスク処理を行っている場合等、入力処理に時間を要する場合は同様に生じるものである。
　このような不要な入力操作を極力少なくする対策として、例えば、タッチセンサへの入力検出信号を圧電素子制御部にも供給し、これにより、入力処理を実行する制御部から独立して、圧電素子制御部により入力操作のフィードバック制御を行うことが考えられる。
　しかしながら、この場合は、制御部がビジー状態で、新たな入力操作に対する入力処理が実行できない状態であっても、入力操作のフィードバック制御が行われることになる。このため、制御部がビジー状態の場合、操作者は、逆に、入力が受け付けられているにもかかわらず、表示画面が切り替わらないと思い込んで、表示画面が切り替わるまで、再入力を繰り返すことが想定される。その結果、タッチセンサに対する入力検出処理等の負荷が増大して、制御部の処理速度をさらに低下させることになる。
　また、入力装置として、制御部がビジー状態のときに入力された入力情報を記憶部に記憶し、制御部が入力を受付可能な状態となった時点で、記憶部に記憶されている入力情報を読み出して、順次処理を実行するものがある。このような入力装置の場合は、上記のように再入力が繰り返されると、ビジー期間中に行われた入力操作が所定の表示画面に切り替わった後に行われたものではないために、切り替え前後の入力画面によっては、意図しない処理が実行されることがある。
　したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、再操作を最小限に抑えることができ、これにより操作者にストレスを与えるのを防止できるとともに、意図しない処理の実行を有効に回避できる使い勝手に優れた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、
　タッチセンサと、
　データを処理するメイン制御部と、
　前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
　前記タッチセンサへの操作を検出する操作検出部と、
　前記触感呈示部の駆動を制御する触感呈示制御部と、を有し、
　前記メイン制御部は、前記データの処理に対してビジーでない第１動作状態、または、前記データの処理に対してビジーである第２動作状態を表す状態信号を出力し、
　前記触感呈示制御部は、前記状態信号に基づいて、前記第１動作状態に、前記操作検出部が前記操作を検出すると、前記触感呈示部を第１振動モードで振動させて前記タッチ面の操作対象に第１触感を呈示し、前記第２動作状態に、前記操作検出部が前記操作を検出すると、前記触感呈示部を第２振動モードで振動させて前記操作対象に第２触感を呈示する、
　ことを特徴とするものである。
　第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る触感呈示装置において、
　前記触感呈示部は圧電素子を有し、
　前記操作検出部は、前記圧電素子の出力に基づいて操作を検出する、ことを特徴とするものである。
　第３の観点に係る発明は、第１の観点に係る触感呈示装置において、
　前記操作検出部は、前記タッチセンサの出力に基づいて操作を検出する、ことを特徴とするものである。
　第４の観点に係る発明は、第１の観点に係る触感呈示装置において、
　前記タッチセンサによるタッチ入力画面を表示する表示部を、さらに有することを特徴とするものである。
　本発明に係る触感呈示装置によると、操作者は、操作した時点で、呈示される触感の違いにより、操作に対応する処理の実行可否を認識できるので、再操作を最小限に抑えることができる。これにより、操作者にストレスを与えるのを防止できるとともに、意図しない処理の実行を有効に回避でき、使い勝手に優れた触感呈示装置を提供することができる。
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に示したタッチセンサ、触感呈示部および表示部の実装構造の概略構成例を示す要部断面図および要部平面図である。 本発明の第２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。
　以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
（第１実施の形態）
　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。この触感呈示装置は、タッチセンサ１１、入力検出部１２、触感呈示部１３、触感呈示制御部１４、表示部１５、および、メイン制御部１６を有する。タッチセンサ１１は、表示部１５に対する指などの押圧物（操作対象）によるタッチ入力（操作）を受け付けるもので、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のタッチパネルやタッチスイッチ等により構成される。このタッチセンサ１１のタッチ面１１ａ（図２参照）に対する押圧物の操作に対応する入力位置情報は、タッチセンサ１１の出力に基づいて入力検出部１２で検出されて、その操作に対応する検出情報（例えば、タスク）がメイン制御部１６に供給される。
　触感呈示部１３は、タッチセンサ１１を振動させるもので、例えば、圧電素子により構成される。この触感呈示部１３は、メイン制御部１６からの触感呈示指示信号に基づいて触感呈示制御部１４により駆動される。これにより、触感呈示部１３は、タッチセンサ１１を振動させる。表示部１５は、アプリケーションやＯＳ（Operating System）に基づく画面を表示する。そして、その画面において、例えば、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のような入力ボタン等の入力用オブジェクト（タッチ入力画面）を表示する。表示部１５は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。
　メイン制御部１６は、各種データを処理する。また、メイン制御部１６は、入力検出部１２からの検出情報に基づいて対応するデータを処理するとともに、その処理に応じて表示部１５による表示動作を制御する。
　図２は、図１に示したタッチセンサ１１、触感呈示部１３および表示部１５の実装構造の概略構成例を示すもので、図２（ａ）は要部断面図、図２（ｂ）は要部平面図である。表示部１５は、筐体２１内に収納保持される。表示部１５上には、弾性部材からなるインシュレータ２２を介して、タッチセンサ１１が保持される。なお、本実施の形態において、タッチセンサ１１は、図２（ｂ）に仮想線で示す表示部１５の表示領域Ａから外れた４隅に配設したインシュレータ２２を介して表示部１５上に保持されている。
　また、筐体２１には、表示部１５の表示領域から外れたタッチセンサ１１の表面領域を覆うようにアッパカバー２３が設けられ、このアッパカバー２３とタッチセンサ１１との間に、弾性部材からなる防塵用のインシュレータ２４が配設される。
　なお、図２に示すタッチセンサ１１は、タッチ面１１ａを有する表面部材が、例えば透明フィルムやガラスで構成され、裏面部材がガラスやアクリルで構成されて、インシュレータ２４を介してタッチ面１１ａが押圧されると、押圧部分が押圧力に応じて微少量撓む（歪む）とともに、裏面部材を含むタッチセンサ１１の全体が微少量撓むように構成されている。
　タッチセンサ１１には、その裏面上で、アッパカバー２３で覆われる一辺または複数辺の近傍、ここでは３辺の近傍に、それぞれ圧電素子２５が装着されている。これら３個の圧電素子２５は、タッチセンサ１１を振動させて、タッチ面１１ａを押圧している押圧物（操作対象）に触感を呈示する触感呈示部１３を構成する。３個の圧電素子２５は、触感呈示制御部１４（図１参照）に並列に接続される。なお、図２（ｂ）においては、図２（ａ）に示した筐体２１、アッパカバー２３およびインシュレータ２４の図示を省略している。
　本実施の形態に係る触感呈示装置において、メイン制御部１６は、触感呈示制御部１４に対して、当該メイン制御部１６の動作状態を表す状態信号を出力する。この状態信号は、メイン制御部１６がデータの処理に対してビジーでない（ノンビジー）状態にあるときは第１動作状態（例えば、高レベル）とし、データの処理に対してビジー状態にあるときは第２動作状態（例えば、低レベル）とする。
　また、触感呈示制御部１４は、触感呈示部１３を構成する圧電素子２５の圧電効果を利用して、タッチセンサ１１への押圧（プッシュ）する操作を検出する。すなわち、本実施の形態において、触感呈示制御部１４は、操作検出部を構成している。そして、触感呈示制御部１４は、圧電素子２５の出力と、メイン制御部１６からの状態信号とに基づいて、圧電素子２５の駆動を制御する。
　すなわち、触感呈示制御部１４は、状態信号が第１動作状態を示すときに、圧電素子２５の出力に基づいてタッチ面１１ａへの操作を検出すると、当該圧電素子２５を第１振動モードで振動させる。これにより、タッチ面１１ａを操作している操作対象に第１触感を呈示する。これに対し、状態信号が第２動作状態を示すときに、圧電素子２５の出力に基づいて操作を検出すると、触感呈示制御部１４は、当該圧電素子２５を第２振動モードで振動させる。これにより、タッチ面１１ａを操作している操作対象に、第１触感とは異なる第２触感を呈示する。
　ここで、圧電素子２５による第１振動モードの振動パターンは、圧電素子２５に印加する駆動信号により適宜設定することができる。例えば、押しボタンスイッチを押下した際に得られる「カッ」と感じられるクリック触感を呈示する場合は、例えば、１００Ｈｚ～２００Ｈｚ、好ましくは１７０Ｈｚの一定周波数のＳｉｎ波１周期分を、駆動信号として圧電素子２５に印加して、タッチ面１１ａを約１５μｍ振動させる。これにより、タッチセンサ１１のタッチ面１１ａを押圧している操作対象（押圧物）を介して、操作者にリアルなクリック触感を第１触感として呈示して、操作が完了したことを認識させることができる。また、リリース時においても、押圧時と同様の駆動信号により圧電素子２５を駆動して同様のクリック触感（この場合はリリース触感）を呈示する。このようにすれば、押下時に「カッ」、リリース時に「チッ」と感じられるよりリアルなクリック触感を呈示することができる。もちろん、リリース触感は、必ずしもクリック触感と同一の駆動信号でなくてもよい。なお、「カッ」よりも硬質な「カチ」と感じられるクリック触感を呈示する場合は、駆動信号として、２００Ｈｚ～５００Ｈｚ程度の正弦波信号または矩形波信号を１周期分印加する。
　また、圧電素子２５による第２振動モードの振動パターンも、第１振動モードの場合と同様に、圧電素子２５に印加する駆動信号により適宜設定することができる。例えば、第２触感として、「ブル」や「ブニ」と感じられる軟質的な触感を呈示する場合は、駆動信号として、２００Ｈｚ～５００Ｈｚ程度の正弦波信号を２～３周期分印加する。あるいは、「ブルル」と感じられる振動として認知できる触感を呈示する場合は、駆動信号として、２００Ｈｚ～５００Ｈｚ程度の正弦波信号を４周期分以上印加する。これらの種々の触感を呈示する駆動信号情報は、図示しない記憶部に記憶して、ユーザにより所望の触感を呈示する駆動信号を適宜設定できるようにするのが好ましい。ここで、本明細書に記載されている「カッ」、「チッ」、「カチ」、「ブル」、「ブニ」、「ブルル」は、操作者の感じ方を日本語で表現したものであり、実際に触感を呈示するための駆動信号は例示した通りである。
　なお、本実施の形態に係る触感呈示装置において、入力検出部１２、触感呈示制御部１４およびメイン制御部１６は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、各処理に特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることができる。また、入力検出部１２や触感呈示制御部１４をサブ制御部として構成しても良い。
　以上のように、本実施の形態に係る触感呈示装置によると、メイン制御部１６がデータの処理に対してビジーでない第１動作状態に、タッチセンサ１１への操作が検出されると、タッチ面１１ａが第１振動モードで振動して、操作対象に第１触感が呈示される。これに対し、メイン制御部１６がデータの処理に対してビジーである第２動作状態に、タッチセンサ１１への操作が検出されると、タッチ面１１ａが第２振動モードで振動して、操作対象に第２触感が呈示される。したがって、操作者は、タッチセンサを操作した時点で、呈示される触感の違いにより、操作に対応する処理の実行可否を認識できるので、再入力操作を最小限に抑えることができる。これにより、操作者にストレスを与えるのを防止できるとともに、意図しない処理の実行を有効に回避でき、使い勝手を向上することができる。
（第２実施の形態）
　図３は、本発明の第２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。この触感呈示装置は、第１実施の形態の構成において、圧電素子２５により操作を検出するのに代えて、入力検出部１２の出力に基づいて操作を検出するように構成されている。すなわち、入力検出部１２が操作検出部を構成している。このため、入力検出部１２は、タッチセンサ１１から検出した操作対象の検出情報、あるいはそれに対応する信号、すなわち検出情報に関する信号を触感呈示制御部１４に供給する。
　そして、触感呈示制御部１４は、第１実施の形態の場合と同様に、メイン制御部１６からの状態信号が第１動作状態を示すときに、入力検出部１２がタッチ面１１ａへの操作を検出すると、触感呈示部１３を第１振動モードで振動させる。これに対し、メイン制御部１６からの状態信号がビジー状態を表す第２動作状態を示すときに、入力検出部１２が操作を検出すると、触感呈示制御部１４は、触感呈示部１３を第２振動モードで振動させる。もちろん、第１振動モードと第２振動モードとは異なる振動でも良い。したがって、本実施の形態においても、第１実施の形態の場合と同様の作用効果が得られる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に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、操作検出部として、第１実施の形態および第２実施の形態の両方とも含む構成でも良い。また、タッチセンサ１１への操作を検出する操作検出部は、タッチセンサ１１に、触感呈示用の圧電素子とは別個に、歪センサや圧電素子等の専用の操作検出素子を設けて構成することもできる。また、上記実施の形態では、表示部１５上に一体的にタッチセンサ１１を設けたが、これらを空間的に分離した構成や、表示部１５を省略した構成においても、本発明を適用することができる。
　１１　タッチセンサ
　１１ａ　タッチ面
　１２　入力検出部
　１３　触感呈示部
　１４　触感呈示制御部
　１６　メイン制御部

Claims (4)

  1. 　タッチセンサと、
    　データを処理するメイン制御部と、
    　前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
    　前記タッチセンサへの操作を検出する操作検出部と、
    　前記触感呈示部の駆動を制御する触感呈示制御部と、を有し、
    　前記メイン制御部は、前記データの処理に対してビジーでない第１動作状態、または、前記データの処理に対してビジーである第２動作状態を表す状態信号を出力し、
    　前記触感呈示制御部は、前記状態信号に基づいて、前記第１動作状態に、前記操作検出部が前記操作を検出すると、前記触感呈示部を第１振動モードで振動させて前記タッチ面の操作対象に第１触感を呈示し、前記第２動作状態に、前記操作検出部が前記操作を検出すると、前記触感呈示部を第２振動モードで振動させて前記操作対象に第２触感を呈示する、
    　ことを特徴とする触感呈示装置。
  2. 　前記触感呈示部は圧電素子を有し、
    　前記操作検出部は、前記圧電素子の出力に基づいて操作を検出する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の触感呈示装置。
  3. 　前記操作検出部は、前記タッチセンサの出力に基づいて操作を検出する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の触感呈示装置。
  4. 　前記タッチセンサによるタッチ入力画面を表示する表示部を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の触感呈示装置。
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