特許 6019093 触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6019093

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20161020BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20161020BHJP

   G06F 3/0488 20130101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 480

   G06F3/01 560

   G06F3/0488

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-250971(P2014-250971)

(22)【出願日】2014年12月11日

(62)【分割の表示】特願2011-540784(P2011-540784)の分割

【原出願日】2009年12月3日

(65)【公開番号】特開2015-92371(P2015-92371A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2015年1月8日

(31)【優先権主張番号】12/334,189

(32)【優先日】2008年12月12日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】500390995

【氏名又は名称】イマージョン コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＭＭＥＲＳＩＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(72)【発明者】

【氏名】オリエン、 ニール ティー．

【審査官】 萩島 豪

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１６７５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１６４９７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００３０９７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００７７１６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３３４７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０３ − ３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

触覚タッチパネルを安定化させるためのシステムであって、
ベースを有するハウジングと、
タッチ感応入力デバイスと、
第一の蝶番を介してベースと結合され、第二の蝶番を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第一のサポート部材と、
第三の蝶番を介してベースと結合され、第四の蝶番を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第二のサポート部材と、
タッチ感応入力デバイスに結合されたアクチュエータと
を含み、
第一のサポート部材と第二のサポート部材は、実質的に歪みを生じない剛性であり、タッチ感応入力デバイスの横の自由度での動きを容易にするように構成され、タッチ感応入力デバイスは、縦の自由度では動かされず且つ実質的に垂直の自由度で固定されている、システム。

【請求項2】

アクチュエータは触覚フィードバックを提供するように構成されている、請求項１のシステム。

【請求項3】

アクチュエータは、電気モーター、電磁アクチュエータ、ボイスコイル、線形共鳴アクチュエータ、形状記憶合金、電気活性ポリマー、ソレノイド、偏心回転体モーターまたは線形共鳴アクチュエータを含む、請求項２のシステム。

【請求項4】

アクチュエータはタッチ感応入力デバイスの荷重を担持しない、請求項２のシステム。

【請求項5】

第一のサポート部材は第二のサポート部材の実質的に反対側に位置している、請求項１のシステム。

【請求項6】

第一の蝶番は、第一のサポート部材を第一の蝶番に係留している第一のピンを含み、
第二の蝶番は、第一のサポート部材を第二の蝶番に係留している第二のピンを含む、
請求項１のシステム。

【請求項7】

タッチ感応入力デバイスはタッチパネルである、請求項１のシステム。

【請求項8】

タッチ感応入力デバイスは実質的に剛性である、請求項１のシステム。

【請求項9】

触覚タッチパネルを安定化させるためのシステムであって、
ベースを有するハウジングと、
タッチ感応入力デバイスと、
第一の曲げ材を介してベースと結合され、第二の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第一のサポート部材と、
第三の曲げ材を介してベースと結合され、第四の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第二のサポート部材と、
タッチ感応入力デバイスに結合されたアクチュエータと
を含み、
第一のサポート部材と第二のサポート部材は、実質的に歪みを生じない剛性であり、タッチ感応入力デバイスの横の自由度での動きを容易にするように構成され、タッチ感応入力デバイスは縦の自由度では動かされず且つ実質的に垂直の自由度で固定されている、システム。

【請求項10】

触覚タッチパネルを安定化させるように構成されたシステムであって、
ベースを有するハウジングと、
ベースの上に位置するタッチパネルと、
タッチパネルと通信しており、タッチパネルからの入力信号を受け取るように構成されたプロセッサと、
タッチパネルに結合され、タッチパネルに触覚フィードバックを提供するように構成されたアクチュエータであって、アクチュエータは、プロセッサと通信しており、プロセッサからの振動信号を受け取るように構成されているものと、
第一の蝶番を介してベースと結合され、第二の蝶番を介してタッチパネルと結合された第一のサポート部材と、
第三の蝶番を介してベースと結合され、第四の蝶番を介してタッチパネルと結合された第二のサポート部材であって、第二のサポート部材は第一のサポート部材の実質的に反対側に位置するものと、を含み、
第一のサポート部材と第二のサポート部材は、実質的に歪みを生じない剛性であり、タッチパネルをハウジングの上に懸架するように構成され、第一のサポート部材と第二のサポート部材はタッチパネルの横の自由度での動きをサポートするように構成され、タッチパネルは縦の自由度では動かされず且つ実質的に垂直の自由度で固定されている、システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願へのクロスリファレンス］この出願は、２００８年１２月１２日に出願され、“Systems And Methods For Stabilizing A Haptic Touch Panel Or Touch Surface”と題された米国特許出願第12/334,189号の優先権を主張し、ここでその全体がここに引用によって組み込まれる。

【0002】

本発明は、全体的にタッチ表面に関し、より特定には触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法に関する。

【背景技術】

【0003】

従来、触覚フィードバックをもったタッチパネルは、多数のアクチュエータによって安定化されている。タッチパネルをもった従来の触覚デバイスの一例は、実効的な安定性と触覚効果を提供するためにその下に載置された４つのアクチュエータをもったタッチパネルからなる。多数のアクチュエータがサポートのために使われるので、従来の触覚デバイスのコスト、サイズおよび重量は増加される。よって、触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法についての必要が存在する。

【発明の概要】

【0004】

本発明の実施形態は、触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法を提供する。一実施形態では、触覚タッチパネルを安定化させるためのシステムは、ベースを有するハウジングと、タッチ感応入力デバイスからなる。加えて、システムは、第一の蝶番を介してベースと結合され、第二の蝶番を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第一のサポート部材と、第三の蝶番を介してベースと結合され、第四の蝶番を介してタッチ感応入力デバイスと結合された第二のサポート部材からなり、ここで第一の蝶番、第二の蝶番、第三の蝶番および第四の蝶番は、タッチ感応入力デバイスの第一の自由度での動きを容易にするように構成されている。

【0005】

別の実施形態では、触覚タッチパネルを安定化させるためのシステムは、ハウジングと、タッチ感応入力デバイスと、第一のサポート部材と、第二のサポート部材からなる。第一のサポート部材は、第一の曲げ材を介してベースと結合され、第二の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスと結合されており、第二のサポート部材は、第三の曲げ材を介してベースと結合され、第四の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスと結合されており、第一の曲げ材、第二の曲げ材、第三の曲げ材および第四の曲げ材は、タッチ感応入力デバイスの第一の自由度での動きを容易にするように構成されている。

【0006】

これらの描写的実施形態は、発明を限定または規定するためではなく、その理解を援助するために２つの例を提供するために言及されている。描写的実施形態は、詳細な説明中で説明され、発明の更なる記載がそこで提供される。本発明の様々な実施形態によって供される利点は、この明細書を精査することによって更に理解され得る。

【0007】

本発明のこれらおよびその他の特徴、側面および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明が読まれた時により良く理解される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】図１Ａは、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの第一の状態の描写である。

【図1B】図１Ｂは、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの第二の状態の描写である。

【図2】図２は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの第三の状態の描写である。

【図3】図３は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第二のシステムを描いている図である。

【図4】図４は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第三のシステムを描いている図である。

【図5】図５は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第四のシステムを描いている図である。

【図6】図６は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第五のシステムを描いている図である。

【図7】図７は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第六のシステムを描いている図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態は、触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるためのシステムと方法からなる。本発明によるシステムは、数々のやり方で実施され得る。本発明の或る実施形態は、例えば、お互いに反対側に位置する２つの蝶番で取り付けられたサポート部材を通してタッチパネルの横の動きを容易にし得る。

【0010】

触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの例
本発明の一つの描写的実施形態では、カーステレオのようなシステムは、タッチパネルのようなタッチ感応入力デバイスからなる。カーステレオシステムのハウジングは、コンソールまたはストレージコンパートメント上に載置されたベースを含む。タッチパネルは、お互いに反対側に位置する２つのサポート部材によってハウジングのベースの上に懸架されている。第一のサポート部材は、第一の蝶番を介してハウジングのベースに結合され、第二の蝶番を介してタッチパネルに結合されている。第二のサポート部材は、第三の蝶番を介してハウジングのベースに結合され、第四の蝶番を介してタッチパネルに結合されている。

【0011】

第一の蝶番、第二の蝶番、第三の蝶番および第四の蝶番は、タッチ感応入力デバイスの、横に左から右またはサイドからサイドへの方向のような、第一の自由度での動きを容易にするように構成されている。一つのバリエーションでは、第一の蝶番と第二の蝶番はお互いと揃えられており、第三の蝶番と第四の蝶番の揃いと正反対に位置している。各蝶番の軸を揃え、第一の蝶番と第二の蝶番を第三の蝶番と第四の蝶番の反対側に位置させることにより、タッチパネルは、横のまたはサイドからサイドへの方向にサポート部材によって動かされ得る。

【0012】

別のバリエーションでは、第一のサポート部材は、第一の曲げ材を介してハウジングのベースに結合され、第二の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスに結合されている。同様に、第二のサポート部材は、第三の曲げ材を介してベースに結合され、第四の曲げ材を介してタッチ感応入力デバイスに結合されている。そのようなバリエーションでは、第一の曲げ材、第二の曲げ材、第三の曲げ材および第四の曲げ材は、タッチ感応入力デバイスの動きを容易にするように構成されている。一つのバリエーションでは、各曲げ材はサポート部材の横方向での動きをサポートする一方で、サポート部材のその他の方向での動きに抵抗するように構成される。各曲げ材を揃えることにより、タッチパネルは、その他の方向での動きに抵抗する一方で、横方向にサポート部材によって動かされ得る。

【0013】

この例は、ここで説明される全体的な主題を読者に紹介するために与えられている。開示はこの例には限定されない。触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるための様々な実施形態の更なる詳細が以下に記載される。

【0014】

触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの描写的実施形態
ここでいくつかの図を通して同様の番号が同様の要素を示す図面を参照すると、図１Ａおよび１Ｂは、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの第一の状態と第二の状態の描写である。その他の実施形態が利用されても良い。

【0015】

図１Ａに示されるように、システム１００は、タッチ感応入力デバイス１０１からなる。タッチ感応入力デバイス１０１は、タッチパネルまたはタッチ表面からなっていても良い。タッチパネルまたはタッチ表面は、移動またはセルラー電話、ナビゲーション用グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信器、携帯ビデオゲームデバイス、または携帯メディアプレーヤーのような、携帯デバイスの一部であっても良い。その他のバリエーションでは、タッチパネルまたはタッチ表面は、搭載型または嵌め込み型のナビゲーションユニット、カーステレオ、壁面パネル、皿洗い機パネル、洗濯機または乾燥機パネル、卓上電話、扉パネル、または電子レンジパネルのような、恒久的または半恒久的デバイスに一体化されていても良い。タッチ感応入力デバイスは、実質的に剛性、つまり通常使用下でタッチされたかまたは接触された時に実質的な変形に晒されないもの、であっても良い。

【0016】

１つ以上のアクチュエータ１０５が、タッチ感応入力デバイス１０１に結合されていても良い。一実施形態では、第一のアクチュエータ１０５がベース１０２に結合され、第二のアクチュエータ１０５がタッチ感応入力デバイス１０１に結合される。別の実施形態では、１つ以上のアクチュエータ１０５がタッチ感応入力デバイス１０１と結合されるだけであっても良い。アクチュエータ１０５は、タッチ表面に触覚フィードバックを提供するように構成されることができる。一つのバリエーションでは、１つ以上のアクチュエータ１０５が、接続メカニズムを通してタッチ感応入力デバイスと通信していても良い。

【0017】

アクチュエータ１０５は、電気モーター、電磁アクチュエータ、ボイスコイル、線形共鳴アクチュエータ、形状記憶合金、電気活性ポリマー、ソレノイド、偏心回転体モーター（ＥＲＭ）または線形共鳴アクチュエータ（ＬＲＡ）であっても良い。アクチュエータ１０５は、入力デバイスおよび／またはセンサーから受け取った信号に同期してかまたは応答して触覚フィードバック効果を作成するように構成されても良い。機械的または電気的センサー（図１には図示せず）が、いつタッチ感応入力デバイス１０１がタッチされたかまたは起動されたかを検出し、アクチュエータ１０５に信号を送ることによって応答しても良い。代替的に、タッチ感応入力デバイスが、入力デバイスの使用または起動に少なくとも部分的に基づいて信号を生成しても良い。システム１００は追加的にプロセッサ１０６からなっていても良い。プロセッサ１０６は、タッチ感応入力デバイス１０１から信号を受け取り、アクチュエータ１０５に信号を送信しても良い。

【0018】

システム１００は更に、第一のサポート部材１０３および第二のサポート部材１０４からなる。２つのサポート部材が図１Ａでは描かれているが、その他のバリエーションは、１つのサポート部材または多数のサポート部材（３つ以上のサポート部材）からなっていても良い。

【0019】

第一のサポート部材１０３および第二のサポート部材１０４は、プラスチックのような剛性または半剛性の材料からなっていても良い。サポート部材１０３、１０４は一緒に、タッチ感応入力デバイス１０１の主要サポート部材である。サポート部材１０３、１０４はまた、タッチ感応入力デバイス１０１とアクチュエータ１０５とプロセッサ１０６がベース１０２の上に懸架されるように、アクチュエータ１０５とプロセッサ１０６の重量をサポートしても良い。従って、図１Ａに示された実施形態では、アクチュエータ１０５は、タッチ感応入力デバイス１０１の荷重を担持しない。むしろ、第一のサポート部材１０３および第二のサポート部材１０４がベース１０２の上にタッチ感応入力デバイスをサポートする。

【0020】

サポート部材１０３、１０４がベース１０２の上にタッチ感応入力デバイス１０１を懸架するための構造的サポートを提供するので、デバイスは、構造的サポートのためにいかなるアクチュエータ１０５も利用しなくても良い。よって、タッチ感応入力デバイスに触覚フィードバックを提供するように構成されたアクチュエータ１０５は、より小さくおよび／またはより効率的なものであっても良い。

【0021】

サポート部材１０３、１０４は、お互いに反対側に位置していても良い。一つのバリエーションでは、第一のサポート部材１０３はタッチ感応入力デバイス１０１の一端上に位置し、第二のサポート部材はタッチ感応入力デバイス１０１の反対端上に位置する。別のバリエーションでは、図１Ａに描かれているように、サポート部材１０３、１０４はお互いに反対側で、タッチ感応入力デバイス１０１によって規定されたエリア内に位置する。

【0022】

図１Ａに示されるように、第一のサポート部材１０３は、第一の蝶番１１１を介してベース１０２に結合しており、第二の蝶番１１２を介してタッチ感応入力デバイス１０１に結合している。同様に、サポート部材１０４は、第三の蝶番１１３を介してベース１０２に結合しており、第四の蝶番１１４を介してタッチ感応入力デバイス１０１に結合している。蝶番１１２と１１４は、図１Ａに示されるようにタッチ感応入力デバイス１０１の下に、または代替的にタッチ感応入力デバイス１０１のエッジにおいて、位置していても良い。

【0023】

第一の蝶番１１１、第二の蝶番１１２、第三の蝶番１１３および第四の蝶番１１４は、タッチパネルの、矢印１１５によって示された横のまたはサイドからサイドへの方向のような、第一の自由度での動きを容易にするように構成されている。図１Ａでは、第一の蝶番１１１と第二の蝶番１１２は第一のサポート部材１０３の動きを容易にするように揃えられている。第一の蝶番１１１と第二の蝶番１１２を揃えることにより、第一のサポート部材１０３は、第一の蝶番１１１の軸の周りおよび第二の蝶番１１２の軸の周りを旋回することによって第一の自由度１１５で動くことができる。

【0024】

同様のやり方で、第三の蝶番１１３と第四の蝶番１１４は、第一の自由度１１５での第二のサポート部材１０４の動きを容易にするように揃えられることができる。第三の蝶番１１３と第四の蝶番１１４を揃えることにより、第二のサポート部材１０４は、第三の蝶番１１３の軸の周りおよび第四の蝶番１１４の周りを旋回することによって第一の自由度１１５で横に動くことができる。

【0025】

第一の軸、第二の軸、第三の軸および第四の軸を適切に向き付けするかまたは揃えることによって、第一のサポート部材１０３および第二のサポート部材１０４は、同じ横の自由度１１５で動いても良い。第一のサポート部材１０３および第二のサポート部材１０４は両方ともベース１０２およびタッチ感応入力デバイス１０１に結合されているので、サポート部材１０３、１０４は一緒に、調和して動いて、タッチ感応入力デバイス１０１を横の自由度１１５で動かしても良い。反対側のサポート部材１０３、１０４は、タッチ感応入力デバイス１０１が同じ向きを維持するために、同じかまたは実質的に同様の長さであっても良い。図１Ａでは、タッチ感応入力デバイス１０１は左横方向にずらされて示されている。図１Ｂでは、タッチ感応入力デバイス１０１は右横方向にずらされて示されている。

【0026】

サポート部材１０３、１０４および蝶番１１１、１１２、１１３、１１４は、１つの方向の運動を許容する一方でその他の方向のずらしまたは運動を実質的に防止するように構成されても良い。タッチパネルまたはタッチ表面が横のまたはサイドからサイドへの自由度１１５でずらされている間、その他の自由度ではずらしが殆ど無くても良い。一実施形態では、タッチ表面が直交する方向１１６では実質的にずらされないように、横のずらしの弧は小さくても良い。例として、１００ミリメーター×６０ミリメーターの寸法のタッチ表面は、中心位置から０．５ミリメーターで横に振動しても良い。そのような横方向１１５での小さなずらしは、ずらしの小さな弧に相当しても良く、ユーザに向けてのまたはユーザから離れての直交する方向１１６での知覚不能なずらしに変換される。別のバリエーションでは、蝶番またはサポート部材１０３、１０４の長さは、アクチュエータ１０５のばね部材の長さと同様であっても良く、それは直交する方向での入力デバイス１０１のずらしのために余地を殆ど残さなくても良い。

【0027】

一つのバリエーションでは、サポート部材１０３、１０４は、プラスチックまたは金属のような、剛性の実質的に歪みを生じない材料からなる。剛性のサポート部材１０３、１０４は、横の自由度１１５に直交するかまたは直角の様々な自由度での圧縮または動きに抵抗しても良い。

【0028】

例として、アクチュエータは、横の振動のような触覚フィードバックをタッチパネルに提供しても良い。これに応答して、第一および第二のサポート部材は、タッチパネルをサイドからサイドへのまたは横の方向にずらしても良い。同時に、タッチパネルは、上下のまたは垂直の方向に動かなくても良い。第一の蝶番と第三の蝶番の位置と揃え、および第二の蝶番と第四の蝶番の位置と揃えは、単一の自由度での動きまたはずらしを容易にしても良い。

【0029】

図２は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させるシステムの第三の状態の描写である。このシステムの構成要素は、図１Ａと１Ｂに描かれたシステムを参照して記載される。様々なその他の実装も可能である。

【0030】

図２に示されるように、第一のサポート部材１０３は、第二のサポート部材１０４の実質的に反対側に位置する。同様に、蝶番１１１、１１２の第一のペアは、蝶番１１３、１１４の第二のペアの実質的に反対側に位置する。各蝶番１１１、１１２、１１３、１１４は、軸の周りに位置する。第一の蝶番１１１は第一の軸１２１の周りに位置し、第二の蝶番１１２は第二の軸１２２の周りに位置し、第三の蝶番１１３は第三の軸１２３の周りに位置し、第四の蝶番１１４は第四の軸１２４の周りに位置する。

【0031】

軸のペアを揃えることによって、対応する蝶番のペアは、一つの自由度での動きをサポートしても良い。図２に描写されているように、第一の蝶番１１１と第二の蝶番１１２は、軸１２１が軸１２２と平行であるように揃えられている。各軸１２１、１２２を揃えることによって、第一のサポート部材１０３は各蝶番１１１、１１２の周りを旋回して、横方向１１５に動いても良い。

【0032】

各軸１２１、１２２、１２３、１２４を揃えることによって、各サポート部材１０３、１０４は一様なやり方で動いて、タッチ感応入力デバイス１０１が横の自由度１１５で動くことを引き起こしても良い。

【0033】

本発明に従った様々なシステムが構築されても良い。図３は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第二のシステムを描いている図である。

【0034】

示された実施形態では、タッチパネル３０１は、第一のサポート部材３０３および第二のサポート部材３０４を介してハウジングのベース３０２の上にサポートされている。第一のサポート部材３０３は、第一のピン止めされた蝶番３１１を介してベース３０２に結合され、第二のピン止めされた蝶番（図３には図示せず）を介してタッチパネル３０１に結合されている。第一の蝶番ピン３３１は、第一のサポート部材３０３の第一のピン止めされた蝶番３１１との結合を係留するかまたはあるべき場所に保持し、第二の蝶番ピン３３２は、第一のサポート部材３０３の第二のピン止めされた蝶番との結合を係留する。第二のサポート部材３０４は、第三のピン止めされた蝶番３１３を介してベース３０２に結合され、第四のピン止めされた蝶番（図３には図示せず）を介してタッチパネルに結合されている。第三の蝶番ピン３３３は、第二のサポート部材３０４の第三のピン止めされた蝶番３１３との結合を係留し、第四の蝶番ピン３３４は、第二のサポート部材３０３の第四のピン止めされた蝶番との結合を係留する。

【0035】

各ピン止めされた蝶番の軸は、各ピン止めされた蝶番の蝶番ピンを通じて通っている。例えば、第一のピン止めされた蝶番の軸は、第一の蝶番ピン３３１に沿って通っている。各蝶番ピン３３１、３３２、３３３および３３４を揃えることによって、各蝶番の軸が揃えられる。そのような配置では、サポート部材３０３、３０４は調和して各蝶番の軸の周りを旋回して、タッチパネル３０１を横の自由度３１５に沿って動かす。二重蝶番のセットを使うことによって、サポート部材の剛性がその他の自由度での運動を妨げる一方で、横の運動が容易にされても良い。二重蝶番のセットはまた、外向き／内向きの自由度で相対的に僅かなずらしをもった横の運動を容易にしても良い。

【0036】

横の自由度３１５に渡るタッチパネル３０１の運動の範囲は制限されていても良い。横の運動の範囲を制限することによって、タッチパネル３０１は、垂直の自由度で実質的に固定されたまま留まっても良い。

【0037】

その他の実施形態は、サポート部材のタッチパネルおよびハウジングへの結合のその他の方法を利用しても良い。例えば、各サポート部材は、柔軟なカップリングまたは曲げ材を介してベースにおよびタッチ感応入力デバイスに結合されても良い。柔軟なカップリングは、１つ以上のその他の自由度での運動を阻止する一方で、横の自由度での運動を容認しても良い。一実施形態では、柔軟なカップリングは、１つの自由度での動きに寛容なゴムカップリングからなる。別の実施形態では、柔軟なカップリングは、ポリエチレンまたはポリプロピレン材料からなる一体成形蝶番のような、一つの自由度で変形するかまたは屈曲するように構成された材料からなる。

【0038】

図４は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第三のシステムを描いている図である。図４に示されるように、システム４００は、タッチ感応入力デバイス４０１からなる。タッチ感応入力デバイス４０１は、第一のサポート部材４０３および第二のサポート部材４０４によってベース４０２の上に懸架されている。１つ以上のアクチュエータ（図４には図示せず）が、タッチ感応入力デバイスに結合されて、触覚フィードバックを提供するように構成されていても良い。加えて、プロセッサ（図４には図示せず）がタッチ感応入力デバイス４０１に結合されて、タッチ感応入力デバイス４０１から入力信号を受け取るように構成されていても良い。

【0039】

第一のサポート部材４０３は、第一の曲げ材４１１を介してベース４０２に結合され、第二の曲げ材４１２を介してタッチ感応入力デバイス４０１に結合されている。同様に、第二のサポート部材４０４は、第三の曲げ材４１３を介してベース４０２に結合され、第四の曲げ材４１４を介してタッチ感応入力デバイス４０１に結合されている。第一の曲げ材４１１、第二の曲げ材４１２、第三の曲げ材４１３および第四の曲げ材４１４は、タッチ感応入力デバイス４０１の、第一の自由度４１５での動きを容易にするように構成されている。例えば、曲げ材は、それらの軸の周りで屈曲するかまたは動くように構成されたプラスチックまたはゴム材料からなっていても良い。一つのバリエーションでは、サポート部材４０３、４０４は、タッチ感応入力デバイスの横の動きをサポートするようにその全長に渡って屈曲するように構成されていても良い。

【0040】

各曲げ材４１１、４１２、４１３、４１４がタッチ感応入力デバイス４０１の横の動きを容易にしても良い一方で、各曲げ材と各サポート部材４０３、４０４は、その他の自由度４１６、４１７での動きを阻害または妨害しても良い。例えば、第一のサポート部材４０３が横に曲がる時に、それは垂直の自由度４１７では剛性のまま留まっても良い。更には、例えば、サポート部材４０３、４０４の分離に基づいて、タッチ感応入力デバイス４０１の横の動きの弧を制限することによって、第三の自由度４１６に沿ったタッチ感応デバイスの動きは制限されるかまたは無視できるものとなっていても良い。タッチ感応入力デバイスが横の自由度４１５に沿って動く時に、第三の自由度４１６に沿った無視できる動きは知覚不能であっても良い。

【0041】

図５は、本発明の第三の実施形態を描いている図である。図５は、移動電話デバイス５００を描いている。移動電話デバイス５００は、タッチスクリーン５０１のようなタッチ感応入力デバイスと、デバイスハウジング５０２からなる。デバイスハウジング５０２は更に、ベース（図５には図示せず）からなっていても良い。ベースは、タッチスクリーン５０１をサポートするためのサポート部材（図５には図示せず）のためのプラットフォームを提供しても良い。

【0042】

タッチスクリーン５０１は、パネルのエリア内での接触またはタッチの検出を通して入力を受け付けるように構成されることができる。タッチスクリーン５０１は、タッチスクリーン５０１の表面上の同時の多数の接触を検出することによって入力を受け付けるように構成されたマルチタッチデバイスからなっていても良い。プロセッサ（図５には図示せず）は、タッチスクリーン５０１からの入力信号を受け取り、タッチスクリーン５０１に、アクチュエータ（図５には図示せず）に、およびその他のデバイスに信号を出力するように構成されていても良い。

【0043】

タッチスクリーン５０１は、タッチスクリーン５０１の表面下、背後または下に位置するサポート部材のペアによってサポートされていても良い。各サポート部材は、蝶番または曲げ材のようなサポート手段を通してタッチスクリーン５０１におよびハウジング５０２に結合されていても良い。一つのバリエーションでは、タッチパネルをハウジング５０２の上に懸架するように、単一のサポート部材がタッチスクリーン５０１の表面下に位置する。その他のバリエーションでは、３つ以上のサポート部材がタッチスクリーン５０１をハウジング５０２の上にサポートする。

【0044】

タッチスクリーン５０１は、５１５によって示された横の自由度で動くように構成されても良い。サポート部材をハウジング５０２におよびタッチスクリーン５０１に結合している各蝶番の軸を揃えることによって、サポート部材は、横のまたはサイトからサイドへの方向５１５に動いても良い。一つのバリエーションでは、サポート部材をハウジング５０２におよびタッチスクリーン５０１に結合している各曲げ材が揃えられ、サポート部材の横の方向５１５での動きを容易にする。サポート部材が蝶番または曲げ材の周りを旋回するにつれて、タッチスクリーン５０１は横の方向に動く。横の方向５１５でのタッチスクリーン５０１の運動の範囲は、外向きまたは内向きの自由度５１６でのタッチスクリーンの動きを制限または排除するように、制限されていても良い。

【0045】

タッチスクリーン５０１が横の方向５１６で動くように構成されていても良い一方で、５１７によって示されるようなその他の方向でのタッチパネルの動きは妨げられても良い。一つのバリエーションでは、サポート部材をハウジング５０２におよびタッチスクリーン５０１に結合している各蝶番は、横の方向をサポートするようにだけ構成されていても良い。

【0046】

図６は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第五のシステムを描いている図である。図６は、タッチスクリーン６０１を含んだ嵌め込み型のＧＰＳユニット６００を描いている。タッチスクリーン６０１は、垂直６１７に動くこと無しに、横６１５にまたはサイドからサイドに動くように構成されても良い。加えて、サポート部材と結合装置は、タッチスクリーンが横に動く時のタッチスクリーンのデバイスから外へのまたはデバイスの中への動きを阻止するように構成されても良い。

【0047】

図７は、一実施形態による触覚タッチパネルまたはタッチ表面を安定化させる第六のシステムを描いている図である。図７は、タッチスクリーンを含んだ電子レンジを描いている。タッチスクリーンは、上下７１７に動くこと無しに、またはユーザに向けてかまたはユーザから離れて屈曲すること無しに、横７１５にまたはサイドからサイドに動くように構成されても良い。別の実施形態では、タッチスクリーンは、横７１５にずらされること無しに、垂直７１７に動くように構成されても良い。

【0048】

触覚タッチパネルまたはタッチスクリーンを安定化させるためのシステムの一実施形態は、タッチ感応入力デバイスに結合されたアクチュエータによって提供されるいかなる構造的サポートも無しに、タッチ感応入力デバイスの第一の自由度での動きを容易にするように構成されている。タッチパネルの運動を制限するための異なるベアリングシステムが使われるので、アクチュエータ自体はそれらの自由度において剛性である必要はない。触覚タッチパネルまたはタッチスクリーンを安定化させるための実施形態の顕著な恩恵は、デバイス中でより少ない数のアクチュエータが使われても良く、より大きなデザインの自由性を生み出すということである。例えば、アクチュエータのデザインは、どのようにタッチ感応入力デバイスが積載されるかまたは使われるかを考慮に入れる必要が無くても良い。

【0049】

加えて、タッチ感応入力デバイスはアクチュエータから独立した装置によってサポートされているので、アクチュエータは、構造的サポートのためにデザインされる必要はない。アクチュエータをこの要求から解放することは、デバイスのサイズ、重量および複雑度を削減し得て、より小さく、より経済的で、より信頼性のある触覚デバイスに結果としてなる。

【0050】

触覚タッチパネルまたはタッチスクリーンを安定化させるためのシステムと方法は、故障に対してより強健であっても良い。システムは構造的サポートのためにアクチュエータに依存しなくても良いので、より少ない圧力がアクチュエータに掛けられ、アクチュエータの故障の確率を削減する。更に、もしアクチュエータが故障すると、その故障はシステム全体上に低減された影響を有し得る。例えば、アクチュエータが故障した時に、触覚効果は弱まるかまたは停止し得るが、タッチパネルは依然として適切にあるべき場所に保持されている。

【0051】

第二または第三の自由度での運動を制限することはまた、システムに安定性を追加し得る。アクチュエータ中のばね部材の長さと長さが同様の２つの二重蝶番の使用は、アクチュエータの方向に動くことは自由であるが、その他の方向には実質的により剛性であるシステムを作り出す。

【0052】

加えて、触覚フィードバックデバイスのタッチスクリーンまたはタッチ表面は、より安定であり得る。安定させる装置は、その他の自由度での動きを阻止する一方で、一つの自由度での動きを容易にし得る。

【0053】

一般
発明の好ましい実施形態を含んだ実施形態の前述した記載は、描写と記載の目的のためだけに提示されており、網羅的であることや発明を開示された厳密な形態に限定することは意図されていない。その数々の変形および適応は、逸脱することなく当業者には明白であり得る。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】