特許 7076107 触覚効果の生成方法及びそれを用いた装置

(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】

(24)【登録日】2022-05-19

(45)【発行日】2022-05-27

(54)【発明の名称】触覚効果の生成方法及びそれを用いた装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20220520BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20220520BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20220520BHJP

   H04M 1/00 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 560

G06F3/041 480

G06F3/02 F

H04M1/00 R

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019536076

(86)(22)【出願日】2017-09-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-13

(86)【国際出願番号】 EP2017073923

(87)【国際公開番号】W WO2018121894

(87)【国際公開日】2018-07-05

【審査請求日】2020-09-04

(31)【優先権主張番号】16207426.4

(32)【優先日】2016-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】513121384

【氏名又は名称】ベステル エレクトロニク サナイー ベ ティカレト エー．エス．

(73)【特許権者】

【識別番号】519217777

【氏名又は名称】オジェイン ユニヴェルシテシ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】キリスケン，バルバロス

(72)【発明者】

【氏名】ベベク，オズカン

【審査官】日比野 可奈子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０７９１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８７５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７７３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５０９０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４９３１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０２

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｈ０４Ｍ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチスクリーンまたは容量性ボタンに触覚効果を発生させる方法であって、
ＡＣ駆動信号を生成して、駆動期間中に線形共振アクチュエータを振動させ、前記触覚効果を生成すること、及び
前記駆動期間の間に周波数を変化させるために前記ＡＣ駆動信号を制御すること、を含み、
前記駆動期間は、前記ＡＣ駆動信号の周波数が、前記線形共振アクチュエータの共振周波数より低い第１周波数値に実質的に一定に保たれる第１時間セグメントと、
前記ＡＣ駆動信号の周波数が、前記共振周波数にほぼ等しい第２周波数値に実質的に一定に保たれる第２時間セグメントと、
前記ＡＣ駆動信号の周波数が、前記第１周波数値より低い第３周波数値から前記第３周波数値より低い第４周波数値に減少するように制御される第３時間セグメントと、を含むことを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記第１時間セグメントが前記第２時間セグメントに先行し、前記第２時間セグメントが前記第３時間セグメントに先行する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１周波数値は、前記第２周波数値の少なくとも８５％、最大で９８％に達する、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＡＣ駆動信号は、前記駆動期間にわたってその振幅を変化させるようにさらに制御される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記ＡＣ駆動信号の振幅は、前記第１時間セグメントにおいて、前記第１時間セグメントの初期振幅値から極大振幅値まで増加し、前記第１時間セグメントの最終振幅値まで減少するように制御される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１時間セグメントの前記最終振幅値は、前記第１時間セグメントの前記初期振幅値よりも高い、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第１時間セグメントの前記最終振幅値は、前記第３時間セグメントの最終振幅値よりも高い、請求項５または請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記極大振幅値は、前記第２時間セグメントにおけるＡＣ駆動信号の振幅の最大値よりも低い、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記第３時間セグメントの間に、前記ＡＣ駆動信号の振幅が減少するように制御される、請求項４乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記第３時間セグメントの最終振幅値は、前記第１時間セグメントの初期振幅値以上である、請求項４乃至９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記第２時間セグメントは、前記第１時間セグメントよりも長い、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記第３時間セグメントは、前記第１時間セグメントよりも長い、又は前記第１時間セグメント及び前記第２時間セグメントよりも長い、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記ＡＣ駆動信号の振幅が、前記タッチスクリーン上で検出されたタッチと前記線形共振アクチュエータとの間の距離に応じてスケーリングされる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記タッチスクリーン及び／または前記容量性ボタン、前記線形共振アクチュエータ、及び前記ＡＣ駆動信号を制御するためのＡＣ駆動信号コントローラを備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、装置。

【請求項15】

逆ＥＭＦフィードバック制御を含む、請求項１４に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、触覚効果を生じさせる方法、及びそのような方法を使用するよう構成された装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

タッチスクリーン操作は、携帯電話や他の家庭用電子機器などの多数のアプリケーションにとって一般的な技術となっている。触覚フィードバックを提供し、操作のやりやすさを改善するために、振動を発生させるための様々なハードウェア要素、特に偏心回転質量モータ、圧電アクチュエータ及び線形共振アクチュエータが一般的に使用される。

【0003】

線形共振アクチュエータは、ばねに接続された可動磁気質量を押圧するボイスコイルを含む。ボイスコイルは、電気駆動信号によって駆動され、該電気駆動信号の周波数及び振幅に応じて単一の軸に沿って振動力を発生させる。ボイスコイルアクチュエータ自体は当該技術分野において周知である（Ｂｉｌｌ Ｂｌａｃｋ， ｅｔ ａｌ：１９９３年７月、ＰＣＩＭ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ「ボイスコイルアクチュエータの基本」）。

【0004】

概して、線形共振アクチュエータは、偏心回転質量モータよりも短い起動時間を有し、消費電力量がより少なく、そして生成ノイズがより少ないため、ますます普及してきている。

【0005】

タッチスクリーンと同様に、静電容量式ボタンは、ばねまたはエラストマー要素などの弾性要素によって支持された変位可能なボタンの機械的アセンブリを含む従来の押しボタンに代わることが多い。したがって、従来の押しボタンの感触を模倣することは、触覚効果としてしばしば望まれる。しかしながら、従来のボタンのやや現実的な印象は、振動触覚手段だけを使用して達成するのは容易ではなく、通常、複数の振動のアクチュエータまたはサイズが大きなアクチュエータを必要とする。結果として、それぞれの装置の内部に必要なスペース及びそのような解決策を実装するためのコストはかなりのものである。更に、そのような取り組みにもかかわらず、従来技術から知られている駆動パターンを使用して達成される振動触覚効果は、従来の押しボタンに満足な程度まで似ているとはユーザに認められないことが多い。

【0006】

ＵＳ２０１２／０２００５０９Ａ１は駆動パターン（「触覚プロファイル」）を受信し、該駆動パターンから所望の触覚効果に対応する正弦波を生成するようにコントローラに接続されたアクチュエータを開示している。駆動パターンに応じて、振幅、周波数と駆動期間の長さは、変化する。

【0007】

本発明に対する更なる背景先行技術は、ＵＳ２０１６／０２４６３７６Ａ１、ＵＳ２０１６／０１５５３０５Ａ１、ＵＳ９，２３５，２６７、ＵＳ２００７／０１５２９７４Ａ１、ＵＳ８，８６０，５６２、及びＵＳ２０１０／００９７１９８Ａ１で述べられている。

【発明の概要】

【0008】

［発明の目的］
したがって、本発明の目的は、先行技術の用途に関連する問題の少なくともいくつかを軽減する触覚効果を生み出すための方法及び装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、以前から知られている振動触覚効果とは異なる触覚印象を提供することである。

【0009】

［発明の説明］
上記の目的に鑑み、一態様によれば、本発明は、タッチスクリーンまたは静電容量式ボタン上に触覚効果を生じさせる方法を提供し、ここで、ＡＣ駆動信号は、触覚効果を生じさせるために駆動期間中に線形共振アクチュエータを振動させるために生成され、前記ＡＣ駆動信号は、前記駆動期間の間にその周波数を変えるように制御される。駆動期間は、ＡＣ駆動信号の周波数が線形共振アクチュエータの共振周波数よりも低い第１周波数値に実質的に一定に保たれる第１時間セグメントと、ＡＣ駆動信号の周波数が線形共振アクチュエータの共振周波数にほぼ等しい、好ましくは２％未満外れる第２周波数値に実質的に一定に保たれる第２時間セグメントと、ＡＣ駆動信号の周波数が第１周波数値よりも低い第３周波数値から第３周波数値よりも低い第４周波数値に減少するように制御される第３時間セグメントと、を含む。実質的に一定とは、経時的に好ましくは５％未満増減すること、特に好ましくは２％未満増減することを意味する。

【0010】

結果として生じる効果は、従来技術から一般に知られている振動触覚システムよりも、実際の機械式ボタンの感触を模倣することを可能にする。特に、第３時間セグメントにおいて周波数を徐々に減少させることは、柔らかさ知覚を与える。好ましくは、第１時間セグメントは第１時間セグメントに先行し、第２時間セグメントは第３時間セグメントに先行する。

【0011】

特に好ましい実施形態では、第１周波数値は、第２周波数値の少なくとも８５％、最大で９８％である。

【0012】

駆動期間の間にその振幅を変化させるようにＡＣ駆動信号を制御することがさらに好ましい。そこでは、第３時間セグメント中にＡＣ駆動信号の振幅が減少するように制御することが特に有利である。第３時間セグメントにおいて徐々に振幅を減少させることは、柔らかさ知覚が増す。

【0013】

有利な実施形態によれば、第１時間セグメントにおけるＡＣ駆動信号の振幅は、第１時間セグメントの初期振幅値から極大振幅値まで増加し、好ましくは第１時間セグメントの初期振幅値よりも高く、好ましくは第３時間セグメントの最終振幅値よりも高い、第１時間セグメントの最終振幅値まで減少するように制御される。また、好ましくは、前記極大振幅値は、第２時間セグメントにおけるＡＣ駆動信号の振幅の最大値より低い。更に、第３時間セグメントの最終値は、好ましくは第１時間セグメントの初期振幅値以上である。

【0014】

好ましくは、第２時間セグメントは、第１時間セグメントよりも長い。また好ましくは、第３時間セグメントは、前記第１時間セグメントよりも長く、好ましくは前記第２時間セグメントよりも長い。

【0015】

有利には、第１時間セグメントの長さの下限は０ｍｓであり、第１時間セグメントの長さの上限は１０ｍｓと１５ｍｓの間、最も好ましくは１２ｍｓであり、第２時間セグメントの長さの下限は１０ｍｓから１５ｍｓの間、最も好ましくは１２ｍｓであり、第２時間セグメントの長さの上限は２０ｍｓから３０ｍｓの間、最も好ましくは２５ｍｓであり、第３時間セグメントの長さの下限は２０ｍｓから３０ｍｓ、最も好ましくは２５ｍｓであり、第２時間セグメントの長さの上限は６０ｍｓから８０ｍｓの間、最も好ましくは７０ｍｓから７５ｍｓの間である。

【0016】

特に有利な実施形態によれば、ＡＣ駆動信号の振幅は、タッチスクリーン上で検出されたタッチと線形共振アクチュエータとの間の距離に応じて調整される。

【0017】

本発明は、（静電容量式または抵抗式）タッチスクリーン及び／または静電容量式ボタン、線形共振アクチュエータ、及びＡＣ駆動信号を制御するためのＡＣ駆動信号コントローラを備える装置で有利に実施されることができる。コントローラは、多くの方法で、例えば、カスタマイズされたＩＣ、ＤＳＰ、またはコントローラのソフトウェア実装を実行するＣＰＵを使用して有利に実装されることができる。好ましくは、装置は、線形共振アクチュエータ（ＬＲＡ）の閉ループ（逆ＥＭＦフィードバック制御）を含む。

【0018】

線形共振アクチュエータ（ＬＲＡ）は、標準ＬＲＡ、好ましくはコイン型（円筒形）ＬＲＡ、最も好ましくはブラシレスＬＲＡであることができる。したがって、本発明は、大部分の標準ハードウェア構成要素を使用して、低コストで実施することができる。

【0019】

発明を実施するために、対称ＡＣ電圧源は必要ではなく、非対称ＡＣ電圧源（負または正のＡＣ振幅）は適切なＡＣ駆動信号を生成するのに十分である。例えば、駆動電圧は、バッテリ電圧を３．８０Ｖ未満に保つためには最大２．８０Ｖ～３．２０Ｖ（駆動信号の最大振幅値）付近、又はバッテリ電圧を４．２０Ｖ未満に保つためには最大３．９０Ｖ（駆動信号の最大振幅値）まで維持される。駆動電圧を理論上無制限に、例えば実際の用途では１５Ｖ～２５Ｖまで増加させることができるように、ＤＣ－ＤＣブースト（ステップアップ）コンバータを使用することも可能であり、特に好ましくはないが有利である。

【0020】

本発明は、多種多様な装置、例えば、携帯電話、特にスマートフォン、タブレット、その他の家電製品に適用可能である。

【0021】

本発明は、単一のＬＲＡデバイスで特に有用であるが、２つ以上のＬＲＡを有するデバイスでも実施されることができる。

【0022】

通常、本明細書に記載の任意の実施形態または選択肢は、実際の適用条件に応じて特に有利であり得る。更に、１つの実施形態の特徴は、技術的に可能な限り、そして他に示されない限り、他の実施形態の特徴、並びに先行技術からそれ自体公知の特徴と組み合わせることができる。

【0023】

以下に、本発明とその好ましい実施形態は、例としてさらに詳細に説明する。添付の図面は、単なる概略図であり、本発明の特徴をよりよく理解するために役に立つ。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明を実施するスマートフォン装置のタッチスクリーン上の上面の概略図である。

【図2】本発明を実施する他のスマートフォン装置の図１と同様の上面の概略図である。

【図3】図２に示したスマートフォン装置と同様に、本発明を実施するスマートフォン装置の断面の概略図である。

【図4】本発明の一実施形態における例示的なアクチュエータ駆動回路のブロック図である。

【図5】横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとって、１駆動期間のＡＣ駆動信号波形の一例を表す図である。

【図6】図５に示したＡＣ駆動信号波形の包絡線を示す。

【図7】図６の包絡線における臨界振幅レベルを示す。

【図8】図５と同様であるが負の駆動電圧を有する例示的なＡＣ駆動信号波形を示す図である。

【図9】２つの異なるデューティサイクルを示す。

【図10】メイン駆動信号の振幅をスケーリングするためのスケーリング制御の一例を示すブロック図である。

【図11】時間経過に伴うピーク振幅における３つの異なる倍率の適用を示す。

【図12】本発明によって生成された触覚効果によって模倣された機械的押しボタンの概略例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

［詳細な説明］
図１は、本発明に係るタッチスクリーン装置１０１の概略上面図である。特に、図示されたタッチスクリーン装置１０１は、従来のスマートフォンと同様のスマートフォンであり、従来の静電容量式または抵抗式タッチスクリーン１０２と、ホームボタンなどの動かすことができない物理的な静電容量式ボタン１０６と、を備える。従来技術から一般に知られているように、タッチスクリーン１０２は、例えば、英数字及びグラフィックスクリーンの内容を表示するためのＥＰＤ（電子ペーパーディスプレイ）またはバックライトＴＦＴ（薄膜トランジスタ）又はＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）タイプであることができ、標準ＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を操作するためのユーザのタッチ操作を検出するために使用される。例示的な３つの異なるタッチ領域１０３、１０４、及び１０５が破線で示されており、タッチ領域１０３、１０４、及び１０５は、ＧＵＩの下で実行されるアプリケーションにおけるプッシュボタン画像を表している。

【0026】

図１には示されていないが、下側スクリーン部分タッチ領域１０５及び駆動回路並びにその閉ループ制御の真下及びそのすぐ近くに位置するコイン型ＬＲＡ（線形共振アクチュエータ）がある。円筒形のＬＲＡの長手方向軸は、タッチスクリーン１０２の表面に対して垂直である。製造コスト、全体のサイズ、重量及び消費電力を低減するために、タッチスクリーン装置１０１は単一のＬＲＡデバイスとして実施される。

【0027】

図２は、図１と同様のタッチスクリーン装置１０１を示し、例えば、戻るボタン２０１、ホームボタン２０２、機能ボタン２０３、音量アップボタン２０４、音量ダウンボタン２０５として使用される、第１の物理的な静電容量式ボタン２０１、第２の物理的な静電容量式ボタン２０２、第３の物理的な静電容量式ボタン２０３、第４の物理的な静電容量式ボタン２０４、及び第５の物理的な静電容量式ボタン２０５を有する。図１のタッチスクリーン装置１０１と同様に、図２のタッチスクリーン装置１０１は、ＧＵＩを使用して操作することができるスマートフォンである。

【0028】

図３は、ＬＲＡの配置のみを示した、図２のタッチスクリーン装置１０１の断面図であり、基本的に従来技術から知られているように実装することができる他の回路は示していない。ここで、第１のコイン型（円筒形）線形共振アクチュエータ３０１がタッチスクリーン装置１０１の右下（右側）の物理的な静電容量式ボタン２０３に近接して配置され、第２のコイン型線形共振アクチュエータ３０２が左の（第１の）物理的な静電容量式ボタン２０１に近接してタッチスクリーン装置１０１の左下側に配置され、タッチスクリーン装置１０１の中央に第３のコイン型線形共振アクチュエータ３０３が配置され、タッチスクリーン装置１０１の右上には第４のコイン型線形共振アクチュエータ３０４が配置され、タッチスクリーン装置１０１の左上には第５のコイン型線形共振アクチュエータ３０５が配置されている。参照番号３０６は、それ自体先行技術から知られている任意の他のタイプの線形共振アクチュエータ、または、例えば長方形の、タッチスクリーン１０２の中央下部付近に配置されたＬＲＡの組み合わせを表す。

【0029】

図４は、図１のタッチスクリーン装置１０１のＬＲＡの駆動に適した例示的なアクチュエータ駆動回路の概略ブロック図を示す。バッテリ４０１は、バッテリ管理回路４０２に接続され、バッテリ管理回路４０２は、ＣＰＵ、マイクロコントローラ、メモリチップセット、及び入出力チップセットを含むメインシステムＩＣセット４０３によって順に制御される。メインシステムＩＣセットはさらに、バッテリ管理回路４０２に接続され、メインシステムＩＣセット４０３によって制御されて、図５に示す波形などの所定の波形に従ってＡＣ駆動信号をＬＲＡ４０７に提供する、アクチュエータ駆動ステージ４０４を制御する。従来技術の閉ループＬＲＡ制御設定からそれ自体知られているように、アクチュエータ駆動ステージ４０４はまた、閉ループ制御のための逆ＥＭＦフィードバック４０９を検出するように構成される。図４の一般的な設定はまた、図２の第１から第６のＬＲＡ３０１～３０６などの追加の線形共振アクチュエータ４０８を制御するためにも使用することができる。

【0030】

従来のスマートフォンと同様に、メインシステムＩＣセット４０３は、（例えば静電容量式）タッチ検出４０６を用いて実際のディスプレイ（例えばＴＦＴまたはＯＬＥＤ）４０５をさらに制御する。

【0031】

アクチュエータ駆動ステージ４０４によって供給される典型的なＡＣ駆動信号波形は、図５に概略的に示されている。ここでは、電圧（縦座標５０１）は、参照番号５０７で示されるゼロ振幅レベルで経時的（横座標５０２）にプロットされている。変動する振幅は、図６及び図７に示されるそれぞれの包絡線５１２において最もよく見られ、図７は臨界振幅レベル７０１～７０５を示している。

【0032】

一般に、駆動期間の第１時間セグメント５０４において、図５に示されるＡＣ駆動信号波形によって具現化される新規のＬＲＡ駆動パターンは、ＬＲＡ４０７の共振周波数５１０のわずかに（例えば２～１５％）下の第１周波数５０９で約３００Ｈｚの全て正（または図８に示すように全て負）の作動開始振動を有することができる。次に、周波数は、第１時間セグメント５０４よりも長い第２時間セグメント５０５において共振周波数５１０に増加する。次に、振幅と共に駆動周波数は、第２時間セグメントよりも長い第３時間セグメント５０６において徐々に減少する。

【0033】

包絡線５１２から分かるように、ＡＣ駆動信号の振幅は、駆動期間の第３時間セグメント５０６だけでなく、好ましくは、第１及び第２時間セグメント５０４、５０５においても変化する。そこでは、振幅は、第１時間セグメント５０４の初期振幅値７０５から極大振幅値７０２まで増加し、次に、第１時間セグメント５０４の初期振幅値７０５よりも大きな、第１時間セグメント５０４の最終振幅値７０３まで減少する。

【0034】

第１時間セグメント５０４の直後の第２時間セグメント５０５では、振幅は、全体のピーク振幅値５０３まで急速に増加され、第２時間セグメント５０５の直後の第３時間セグメント５０６の初期振幅値７０１に急速に降下する前に所定の時間一定に保たれる。第３時間セグメント５０６の最終振幅値７０４は、第１時間セグメント５０４の初期振幅値７０５より高いことが好ましい。

【0035】

例えば、第１時間セグメントの長さは０ミリ秒から１０～１５ミリ秒、最も好ましくは１２ミリ秒の範囲であり、第２時間セグメントの長さは１０～１５ミリ秒、最も好ましくは１２ミリ秒から２０～３０ミリ秒、好ましくは２５ミリ秒の範囲であり、第３時間セグメントの長さは２０～３０ミリ秒、最も好ましくは２５ミリ秒から６０～８０ミリ秒、最も好ましくは７０～７５ミリ秒の範囲であってもよい。

【0036】

上述のように、また図８に示されるように、励起は、包絡線５１２－及び負ピーク振幅５０３－の負電圧のＡＣ駆動信号を用いても達成され得る。

【0037】

図９に示されるように、デューティサイクルは、ほぼ等しい長さのオンサイクル９０１及びオフサイクル９０３（図９の左側）、または、より長いオンサイクル９０３及びより短いオフサイクル９０４（図９の右側）でそれぞれ変化し得る。

【0038】

特に単一のＬＲＡの場合、スクリーン上の異なる位置を押すことは、ＬＲＡの位置とそれぞれのタッチ領域１０３～１０５との間の距離が異なっていても、本質的に同じ触覚印象を達成するために、ＡＣ駆動信号に対するいくらかの調整を必要とし得る。そこでは、駆動信号は、図１０のようなスケーリング制御に従ってスケーリングされる。メイン駆動信号１００１は、タッチが検出されたタッチ領域１０３～１０５に応じたタッチ入力検出信号に従って振幅スケーリング１００２が施される。スケーリングは、基本的に倍率による振幅乗算を含む。スケーリングされた出力信号１００４はＬＲＡを駆動するために使用される。

【0039】

図１１は、時間経過に伴うピーク振幅１１０１における３つの異なる倍率の適用を示す図である。グラフ１１０３は、左上のタッチ領域１０３のようなより離れたタッチ領域に適合するように適応された、例えば０．８～１の倍率による振幅スケーリングを示す。グラフ１１０５は、右上のタッチ領域１０４に適合するように適応された、例えば０．６～０．８の倍率による振幅スケーリングを示す。グラフ１１０７は、下部スクリーン部分タッチ領域１０５または物理的な静電容量式ボタン１０６のようなＬＲＡの位置付近のタッチ領域に適合するように適応された、例えば０．４～０．６の倍率による振幅スケーリングを示す。参照番号１１０４、１１０６及び１１０８は、それぞれのフィルタリングを示す。

【0040】

本発明は、図１２に示すような弾性エラストマー要素またはばねアセンブリ１２０３、１２０４によって支持された、変位可能な機械式ボタン１２０１で知覚されるものと同様の触覚効果を生み出すことを可能にする。

【0041】

本発明は、タッチスクリーンまたは静電容量式ボタン上に触覚効果を生成する方法を記載しており、前記方法は、駆動期間中に線形共振アクチュエータを振動させて前記触覚効果を生成させるＡＣ駆動信号を生成すること、及び前記駆動期間中にその周波数を変化させるために前記ＡＣ駆動信号を制御することを含み、前記駆動期間は、前記ＡＣ駆動信号の周波数が前記線形共振アクチュエータの共振周波数より低い第１周波数値に実質的に一定に保たれる第１時間セグメントと、前記ＡＣ駆動信号の周波数が前記共振周波数にほぼ等しい第２周波数値に実質的に一定に保たれる第２時間セグメントと、前記ＡＣ駆動信号の周波数が前記第１周波数値より低い第３周波数値から前記第３周波数値より低い第４周波数値まで減少するように制御される第３時間セグメントとを含む。

【符号の説明】

【0042】

［参照番号］
１０１ タッチスクリーン装置
１０２ タッチスクリーン
１０３ 左上のタッチ領域
１０４ 右上のタッチ領域
１０５ 画面下部のタッチ領域
１０６ 物理的な静電容量式ボタン
２０１ 第１の物理的な静電容量式ボタン
２０２ 第２の物理的な静電容量式ボタン
２０３ 第３の物理的な静電容量式ボタン
２０４ 第４の物理的な静電容量式ボタン
２０５ 第５の物理的な静電容量式ボタン
３０１ 第１線形共振アクチュエータ
３０２ 第２線形共振アクチュエータ
３０３ 第３線形共振アクチュエータ
３０４ 第４線形共振アクチュエータ
３０５ 第５線形共振アクチュエータ
３０６ 第６線形共振アクチュエータ
４０１ バッテリ
４０２ バッテリ管理
４０３ メインシステムＩＣ
４０４ アクチュエータ駆動ステージ
４０５ ディスプレイ
４０６ タッチ検出
４０７ 線形共振アクチュエータ
４０８ 追加の線形共振アクチュエータ
４０９ ＥＭＦフィードバック
５０１ 電圧軸
５０２ 時間軸
５０３ ピーク振幅
５０４ 第１時間セグメント
５０５ 第２時間セグメント
５０６ 第３時間セグメント
５０７ ゼロ振幅レベル
５０９ 第１駆動信号周波数
５１０ 共振周波数
５１１ 周波数の低下
５１２ 駆動信号エンベロープ
７０１ 第３時間セグメントの初期振幅値
７０２ 第１時間セグメントの極大振幅値
７０３ 第１時間セグメントの最終振幅値
７０４ 第３時間セグメントの最終振幅値
７０５ 第１時間セグメントの初期振幅値
９０１ ５０％オンサイクル
９０２ ５０％オフサイクル
９０３ より長いオンサイクル
９０４ より短いオフサイクル
１００１ メイン駆動信号
１００２ 振幅スケーリング
１００３ タッチ入力検出信号
１００４ 出力信号
１１０１ ピーク振幅軸
１１０２ 時間軸
１１０３ 第１スケーリング
１１０４ 第１フィルタリング
１１０５ 第２スケーリング
１１０６ 第２フィルタリング
１１０７ 第３スケーリング
１１０８ 第３フィルタリング
１２０１ プッシュボタン
１２０２ 弾性エラストマー要素
１２０３ スプリング
１２０４ スプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】