本發(fā)明涉及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
以往,存在一種數(shù)據(jù)輸入設(shè)備,該數(shù)據(jù)輸入設(shè)備具備:具有觸摸檢測(cè)機(jī)構(gòu)的觸摸輸入接口、和由形狀、尺寸或者粘度通過(guò)電壓而變化的材料構(gòu)成的多個(gè)區(qū)域。上述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的特征在于,通過(guò)向利用上述觸摸檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用戶的觸摸的區(qū)域中的材料的形狀、尺寸、粘度變化的區(qū)域施加電壓,而至少暫時(shí)地使用戶所觸摸的特定區(qū)域的材料活性化,由此通過(guò)觸覺(jué)來(lái)提示上述用戶所觸摸到的上述特定區(qū)域。上述材料為電活性聚合物(eap)、電粘度流體或者壓電性材料等的智能流體(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-521027號(hào)公報(bào)
另外,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的多個(gè)區(qū)域由上述那樣的智能流體實(shí)現(xiàn),因此可動(dòng)作的頻率存在上限,例如,無(wú)法以超聲波頻帶進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此,所能夠提供的觸感有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,本發(fā)明的目的在于提供能夠提供各種良好的觸感的電子設(shè)備。
本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備包括:頂部面板,在該頂部面板的表面?zhèn)染哂胁僮髅?;坐?biāo)檢測(cè)部,其對(duì)在上述操作面進(jìn)行的操作輸入的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè);殼體,其配設(shè)于上述頂部面板的背面?zhèn)?;第一振?dòng)元件,其配設(shè)于上述頂部面板;支承體,其將上述頂部面板支承于上述殼體,并能夠?qū)⑸鲜鲰敳棵姘逑鄬?duì)于上述殼體的支承剛度在第一等級(jí)、與比上述第一等級(jí)低的第二等級(jí)之間進(jìn)行切換;以及控制部,其在以使上述操作面產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述第一振動(dòng)元件時(shí),將上述支承體的支承剛度設(shè)定為上述第一等級(jí),在以使上述操作面產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述第一振動(dòng)元件時(shí),將上述支承體的支承剛度設(shè)定為上述第二等級(jí)。
由此,能夠提供能夠提供各種良好的觸感的電子設(shè)備。
附圖說(shuō)明
圖1是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的立體圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的俯視圖。
圖3是圖2所示的電子設(shè)備100的剖視圖。
圖4是表示模擬模型的圖。
圖5是表示模擬結(jié)果的圖。
圖6是表示支承體130的構(gòu)造的圖。
圖7是對(duì)進(jìn)行操作輸入的指尖所承受的動(dòng)摩擦力因使電子設(shè)備100的頂部面板120產(chǎn)生的超聲波頻帶的固有振動(dòng)而變化的情況進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖8是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的控制數(shù)據(jù)的圖。
圖10是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖11是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖12是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的動(dòng)作例的圖。
圖13是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的動(dòng)作例的圖。
圖14是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的動(dòng)作例的圖。
圖15是表示用于提供行程感的支承體130的控制圖形和表示行程感的反作用力的圖。
圖16是表示實(shí)施方式1的變形例的電子設(shè)備100v1的一部分的圖。
圖17是表示實(shí)施方式2的支承體530的構(gòu)造的剖視圖。
圖18是表示支承體530相對(duì)于沿z軸方向施加于支承體530的外力fz和沿剪切方向施加于支承體530的外力fs在z方向收縮的變形量(壓入量)的測(cè)定結(jié)果的圖。
圖19是表示支承體530a、530b的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
<實(shí)施方式1>
圖1是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的立體圖。
作為一個(gè)例子,電子設(shè)備100是以觸摸面板為輸入操作部的智能手機(jī)終端機(jī)或者平板電腦。電子設(shè)備100是以觸摸面板為輸入操作部的設(shè)備即可,因此例如也可以是如便攜式信息終端機(jī)或者atm(自動(dòng)取款機(jī):automatictellermachine)那樣設(shè)置于特定場(chǎng)所進(jìn)行利用的設(shè)備。
電子設(shè)備100的輸入操作部101在觸摸面板之下配設(shè)有顯示面板,在顯示面板顯示有g(shù)ui(圖形用戶界面:graphicuserinterface)的各種按鈕102a或者滑動(dòng)條102b等(以下,稱為gui操作部102)。
電子設(shè)備100的利用者通常為了對(duì)gui操作部102進(jìn)行操作而用指尖接觸輸入操作部101。
接下來(lái),使用圖2對(duì)電子設(shè)備100的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的俯視圖,圖3是圖2所示的電子設(shè)備100的剖視圖。圖3的(a)表示圖2中的a-a向視截面,圖3的(b)表示圖2中的b-b向視截面。應(yīng)予說(shuō)明,在圖2以及圖3中,如圖示那樣對(duì)作為直角坐標(biāo)系的xyz坐標(biāo)系進(jìn)行定義。
電子設(shè)備100包括:殼體110、頂部面板120、支承體130、振動(dòng)元件140、觸摸面板150、顯示面板160以及基板170。
殼體110例如為樹脂制,如圖3所示在凹部110a配設(shè)有基板170、顯示面板160以及觸摸面板150,并且利用支承體130將頂部面板120固定于殼體110。
頂部面板120是俯視下呈長(zhǎng)方形的薄平板狀的部件,由透明玻璃或者聚碳酸酯之類的強(qiáng)化塑料制成。頂部面板120的表面(z軸正方向側(cè)的面)是供電子設(shè)備100的利用者進(jìn)行操作輸入的操作面的一個(gè)例子。
在頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面粘合有支承體130以及振動(dòng)元件140。頂部面板120利用支承體130固定于殼體110。應(yīng)予說(shuō)明,頂部面板120的俯視下的四邊也可以利用雙面膠帶等粘合于殼體110。另外,也可以在頂部面板120與殼體110的間隙施設(shè)防水用或者防塵用薄膜等。
在頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)配設(shè)有觸摸面板150。頂部面板120被設(shè)置為用于保護(hù)觸摸面板150的表面。應(yīng)予說(shuō)明,也可以在頂部面板120的表面進(jìn)一步設(shè)置其他面板或者保護(hù)膜等。觸摸面板150可以配設(shè)于頂部面板120的z軸正方向側(cè)。另外,觸摸面板150也可以安裝于頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面。
在頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面粘合有支承體130以及振動(dòng)元件140的狀態(tài)下,頂部面板120被振動(dòng)元件140驅(qū)動(dòng)而振動(dòng)。在實(shí)施方式1中,存在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況、和以頂部面板120的固有振動(dòng)頻率使頂部面板120振動(dòng)而使頂部面板120產(chǎn)生駐波的情況。其中,由于在頂部面板120粘合有支承體130以及振動(dòng)元件140,所以實(shí)際上優(yōu)選在考慮支承體130的支承剛度以及振動(dòng)元件140的重量等的基礎(chǔ)上決定固有振動(dòng)頻率。
有四個(gè)支承體130,在頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面上的x軸正方向側(cè)和x軸負(fù)方向側(cè)沿著在y軸方向延伸的長(zhǎng)邊,各粘合有兩個(gè)支承體130。如圖2所示,四個(gè)支承體130配置于兩條長(zhǎng)邊的y軸負(fù)方向側(cè)和y軸正方向側(cè)。
支承體130的z軸正方向側(cè)的端部被粘合于頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面,支承體130的z軸負(fù)方向側(cè)的端部被粘合于殼體110的凹部110a的z軸正方向側(cè)的面。利用這種支承體130將頂部面板120固定于殼體110。
支承體130能夠根據(jù)從后述的驅(qū)動(dòng)控制部輸入的控制信號(hào),以兩個(gè)階段切換z軸正方向側(cè)的端部與z軸負(fù)方向側(cè)的端部之間的支承剛度。在頂部面板120所產(chǎn)生的振動(dòng)的頻率較高的情況下,提高支承剛度能夠得到較大的振幅,因此支承剛度被設(shè)定為第一等級(jí)。
另外,在頂部面板120所產(chǎn)生的振動(dòng)的頻率較低的情況下,降低支承剛度能夠獲得較大的振幅,因此支承剛度被設(shè)定為比第一等級(jí)低的第二等級(jí)。對(duì)支承體130的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況在后文中敘述。另外,關(guān)于支承剛度與振幅之間的關(guān)系,使用模擬結(jié)果在后文中敘述。
振動(dòng)元件140在y軸正方向側(cè)沿著在x軸方向延伸的短邊粘合于頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面。振動(dòng)元件140是能夠產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)和超聲波頻帶的振動(dòng)的元件即可,例如能夠使用包括壓電元件(piezoelectricelement)的元件。振動(dòng)元件140是第一振動(dòng)元件的一個(gè)例子。
通過(guò)從后述的驅(qū)動(dòng)控制部輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定振動(dòng)元件140所產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅(強(qiáng)度)以及頻率。另外,通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉。
第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)是為了使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)而向振動(dòng)元件140輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外,第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)是為了使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)而向振動(dòng)元件140輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在此,聽力范圍例如是約不足20khz的頻帶,通常是指人所能夠聽見(jiàn)的頻帶。另外,超聲波頻帶例如是指約20khz以上的頻帶。
在實(shí)施方式1的電子設(shè)備100中,在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)時(shí),振動(dòng)元件140進(jìn)行振動(dòng)的頻率變得與頂部面板120的振動(dòng)頻率相等。因此,通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140以頂部面板120的固有振動(dòng)頻率進(jìn)行振動(dòng)。
另外,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)時(shí),通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
應(yīng)予說(shuō)明,也可以沿著頂部面板120的y軸負(fù)方向側(cè)的短邊配設(shè)有與振動(dòng)元件140相同的另一個(gè)振動(dòng)元件,通過(guò)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)振動(dòng)元件,使頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng)頻率的振動(dòng)。
另外,振動(dòng)元件140也可以設(shè)置于頂部面板120的側(cè)面或者表面。
觸摸面板150配設(shè)于顯示面板160之上(z軸正方向側(cè))且頂部面板120之下(z軸負(fù)方向側(cè))。觸摸面板150可以配設(shè)于頂部面板120的下表面,是對(duì)電子設(shè)備100的利用者接觸頂部面板120的位置(以下,稱為操作輸入的位置)進(jìn)行檢測(cè)的坐標(biāo)檢測(cè)部的一個(gè)例子。
在處于觸摸面板150之下的顯示面板160顯示有基于gui形成的各種按鈕等(以下,稱為gui操作部)。因此,電子設(shè)備100的利用者通常為了對(duì)gui操作部進(jìn)行操作而用指尖接觸頂部面板120。
觸摸面板150是能夠?qū)谜呦蝽敳棵姘?20進(jìn)行的操作輸入的位置進(jìn)行檢測(cè)的坐標(biāo)檢測(cè)部即可,例如可以是電容型或者電阻膜型坐標(biāo)檢測(cè)部。在此,對(duì)觸摸面板150是電容型坐標(biāo)檢測(cè)部的方式進(jìn)行說(shuō)明。即便在觸摸面板150與頂部面板120之間存在間隙,電容型觸摸面板150也能夠?qū)ο蝽敳棵姘?20進(jìn)行的操作輸入進(jìn)行檢測(cè)。
另外,在此,對(duì)在觸摸面板150的輸入面?zhèn)扰湓O(shè)有頂部面板120的方式進(jìn)行說(shuō)明,但頂部面板120也可以與觸摸面板150形成為一體。在該情況下,觸摸面板150的表面成為圖2以及圖3所示的頂部面板120的表面,并構(gòu)建操作面。另外,也可以是省略了圖2以及圖3所示的頂部面板120的結(jié)構(gòu)。該情況也同樣,觸摸面板150的表面構(gòu)建操作面。另外,在該情況下,使具有操作面的部件以該部件的固有振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)即可。
另外,在觸摸面板150為電容型的情況下,也可以在頂部面板120之上配設(shè)觸摸面板150。該情況也同樣,觸摸面板150的表面構(gòu)建操作面。另外,在觸摸面板150為電容型的情況下,也可以是省略了圖2以及圖3所示的頂部面板120的結(jié)構(gòu)。該情況也同樣,觸摸面板150的表面構(gòu)建操作面。另外,在該情況下,使具有操作面的部件以該部件的固有振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)即可。
顯示面板160例如是液晶顯示面板或者有機(jī)el(電致發(fā)光:electroluminescence)面板等的能夠顯示圖像的顯示部即可。顯示面板160在殼體110的凹部110a的內(nèi)部利用省略圖示的支架等設(shè)置于基板170之上(z軸正方向側(cè))。
利用后述的驅(qū)動(dòng)器ic(集成電路:integratedcircuit)對(duì)顯示面板160進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制,該顯示面板160根據(jù)電子設(shè)備100的動(dòng)作狀況顯示gui操作部、圖像、文字、符號(hào)以及圖形等。
基板170配設(shè)于殼體110的凹部110a的內(nèi)部。在基板170之上配設(shè)有顯示面板160以及觸摸面板150。顯示面板160以及觸摸面板150利用省略圖示的支架等固定于基板170以及殼體110。
在基板170除了安裝有后述的驅(qū)動(dòng)控制裝置之外,還安裝有電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)所需的各種電路等。
對(duì)于以上那樣的結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備100而言,在利用者的手指接觸頂部面板120并檢測(cè)到指尖的移動(dòng)時(shí),安裝于基板170的驅(qū)動(dòng)控制部驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)或者超聲波頻帶的振動(dòng)。該超聲波頻帶的頻率是包括頂部面板120和振動(dòng)元件140的諧振系統(tǒng)的諧振頻率,使頂部面板120產(chǎn)生駐波。
電子設(shè)備100通過(guò)使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)或者超聲波頻帶的振動(dòng),而通過(guò)頂部面板120向利用者提供觸感。
接下來(lái),對(duì)用于針對(duì)支承剛度與振幅之間的關(guān)系進(jìn)行模擬的模擬模型進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示模擬模型的圖。作為模擬模型的電子設(shè)備100s包括圖4所示的殼體110s、頂部面板120s、支承體130s、振動(dòng)元件140sa、140sb。殼體110s、頂部面板120s以及振動(dòng)元件140sa分別對(duì)應(yīng)于圖2所示的殼體110、頂部面板120以及振動(dòng)元件140。
另外,支承體130s的位置對(duì)應(yīng)于圖2所示的支承體130,但在此并不是利用驅(qū)動(dòng)控制部改變支承剛度,而是通過(guò)使用楊氏模量不同的兩種材料改變支承體130s的支承剛度。
電子設(shè)備100s在板狀的殼體110s之上經(jīng)由四個(gè)支承體130s固定有頂部面板120s,并在頂部面板120s的內(nèi)表面(圖4中的下側(cè)的面)安裝有振動(dòng)元件140sa、140sb。振動(dòng)元件140sa的位置與圖2所示的位置相等。振動(dòng)元件140sb配置于俯視下與振動(dòng)元件140sa相對(duì)于與頂部面板120s的兩個(gè)短邊平行的中心軸線對(duì)稱的位置。
應(yīng)予說(shuō)明,在如此配設(shè)兩個(gè)振動(dòng)元件140sa、140sb的情況下,振動(dòng)元件140sa是第一振動(dòng)元件的一個(gè)例子,振動(dòng)元件140sb是第二振動(dòng)元件的一個(gè)例子。
圖5是表示模擬結(jié)果的圖。在對(duì)于支承體130s的材料使用了楊氏模量不同的兩種材料的情況下,通過(guò)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140sa、140sb,而使頂部面板120s產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)和超聲波頻帶的固有振動(dòng),并求出了振動(dòng)的振幅。在圖5的(a)~(d)中,越黑的部分表示振幅越大,越白的部分表示振幅越小。
圖5的(a)表示使用硅橡膠制的支承體130s,并使頂部面板120s產(chǎn)生了聽力范圍的振動(dòng)的情況下的振幅的分布。圖5的(b)表示使用硅橡膠制的支承體130s,并使頂部面板120s產(chǎn)生了超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下的振幅的分布。應(yīng)予說(shuō)明,將硅橡膠的楊氏模量設(shè)定為2.6×106(pa)。
圖5的(c)表示使用abs樹脂(丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)共聚物合成樹脂)制的支承體130s,并使頂部面板120s產(chǎn)生了聽力范圍的振動(dòng)的情況下的振幅的分布。圖5的(d)表示使用abs樹脂制的支承體130s,并使頂部面板120s產(chǎn)生了超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下的振幅的分布。應(yīng)予說(shuō)明,將abs樹脂的楊氏模量設(shè)定為2.0×109(pa)。
若對(duì)圖5的(a)與圖5的(c)進(jìn)行比較,則在圖5的(a)中最大振幅約為24μm,在圖5的(c)中最大振幅約為7μm,根據(jù)這些結(jié)果可知:在使頂部面板120s產(chǎn)生了聽力范圍的振動(dòng)的情況下,與使用楊氏模量較高的abs樹脂制的支承體130s的情況相比,使用楊氏模量較低的硅橡膠制的支承體130s能夠得到較大的振幅。
另外,若對(duì)圖5的(b)與圖5的(d)進(jìn)行比較,則在圖5的(a)中最大振幅約為0.6μm,在圖5的(d)中駐波的最大振幅約為2.4μm。根據(jù)這些結(jié)果可知:在使頂部面板120s產(chǎn)生了超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,與使用楊氏模量較低的硅橡膠制的支承體130s的情況相比,使用楊氏模量較高的abs樹脂制的支承體130s能夠得到較大的振幅。
根據(jù)以上說(shuō)明可知:在使頂部面板120s產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,將支承體130s的楊氏模量設(shè)定得較低,在使頂部面板120s產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,將支承體130s的楊氏模量設(shè)定得較高,由此能夠增大頂部面板120s產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅。
換言之,可見(jiàn)在支承體130s的支承剛度較低時(shí),基于聽力范圍的振動(dòng)的觸感容易獲知,在支承體130s的支承剛度較高時(shí),基于超聲波頻帶的固有振動(dòng)的觸感容易獲知。
接下來(lái),使用圖6對(duì)支承體130進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示支承體130的構(gòu)造的圖。在圖6中示出了支承體130的截面構(gòu)造。
支承體130包括:電極131、電極132、殼體133以及er(electro-rheological)流體134。電極131的上表面被粘合于頂部面板120的z軸負(fù)方向側(cè)的面,電極132的下表面被粘合于殼體110的凹部110a的z軸正方向側(cè)的面。電極131、電極132分別是第一支承部、第二支承部的一個(gè)例子。應(yīng)予說(shuō)明,在圖6示出了與圖3的(b)相同的xyz坐標(biāo)系。
電極131以及電極132分別將筒狀的殼體133上下密封。在由電極131、電極132以及殼體133形成的內(nèi)部空間封入有er流體134。電極131以及電極132例如能夠使用實(shí)施了鍍鋁、銅、鎳鉻的鐵制材料。殼體133由硅橡膠等樹脂等形成即可。
在電極131、132連接有電源135以及開關(guān)136。通過(guò)從后述的驅(qū)動(dòng)控制部輸出的控制信號(hào)切換開關(guān)136開啟/關(guān)閉。
er流體134是粘度因所施加的電場(chǎng)而變化的流體。在因開關(guān)136處于關(guān)閉(未導(dǎo)通)的狀態(tài)而未被施加電場(chǎng)的狀態(tài)下,er流體134的粘度較低。另一方面,在因開關(guān)136處于開啟(導(dǎo)通)的狀態(tài)而被電源135施加了電場(chǎng)時(shí),er流體134的粘度增高。
在這種封入有er流體134的支承體130中,若切換開關(guān)136的開啟/關(guān)閉,則能夠使支承體130的電極131與支承體130的電極132之間的支承剛度變化。若開啟開關(guān)136則支承剛度增高,若關(guān)閉開關(guān)136則支承剛度降低。
另外,er流體134具有與所施加的電場(chǎng)的增大相對(duì)應(yīng),相對(duì)于剪切方向的外力的耐性增高的特性。此處所說(shuō)的剪切方向的外力是沿著使電極131、132在x軸方向以及y軸方向偏移的方向施加的外力。
在施加于er流體134的電場(chǎng)較小的情況下,支承體130除了能夠如使電極131與電極132的間隔變窄那樣在z軸方向進(jìn)行位移之外,還能夠以使電極131、132在x軸方向以及y軸方向偏移的方式進(jìn)行位移。支承體130的z軸方向的位移例如如下:
在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,電子設(shè)備100將支承體130的支承剛度設(shè)定得較高。此時(shí)的支承剛度為第一等級(jí)。另外,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,電子設(shè)備100將支承體130的支承剛度設(shè)定得較低。此時(shí)的支承剛度為第二等級(jí)。
第一等級(jí)的支承剛度為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140而使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)那樣的高值即可,例如可以為2.0×109(pa)左右的值。
另外,第二等級(jí)的支承剛度為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140而使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)那樣的低值即可,例如可以為2.6×106(pa)左右的值。
接下來(lái),使用圖7對(duì)使電子設(shè)備100的頂部面板120產(chǎn)生的超聲波頻帶的固有振動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是對(duì)進(jìn)行操作輸入的指尖所承受的動(dòng)摩擦力因使電子設(shè)備100的頂部面板120產(chǎn)生的超聲波頻帶的固有振動(dòng)而變化的情況進(jìn)行說(shuō)明的圖。在圖7的(a)、(b)中,利用者進(jìn)行如下操作輸入,即:一邊用指尖接觸頂部面板120、一邊將手指從頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)向近前側(cè)沿箭頭移動(dòng)。應(yīng)予說(shuō)明,通過(guò)開啟/關(guān)閉振動(dòng)元件140(參照?qǐng)D2以及圖3)來(lái)進(jìn)行振動(dòng)的開啟/關(guān)閉。
另外,在圖7的(a)、(b)中,在頂部面板120的進(jìn)深方向,用灰色表示振動(dòng)關(guān)閉的期間手指接觸的范圍,用白色表示振動(dòng)開啟的期間手指接觸的范圍。
超聲波頻帶的固有振動(dòng)如圖5的(d)所示產(chǎn)生于頂部面板120整體,但在圖7的(a)、(b)中,示出了在利用者的手指從頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)向近前側(cè)移動(dòng)的期間切換振動(dòng)的開啟/關(guān)閉的動(dòng)作圖形。
因此,在圖7的(a)、(b)中,在頂部面板120的進(jìn)深方向,用灰色表示在振動(dòng)關(guān)閉的期間手指接觸的范圍,用白色表示在振動(dòng)開啟的期間手指接觸的范圍。
在圖7的(a)所示的動(dòng)作圖形中,在利用者的手指處于頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)時(shí)振動(dòng)關(guān)閉,在使手指向近前側(cè)移動(dòng)的中途振動(dòng)開啟。
另一方面,在圖7的(b)所示的動(dòng)作圖形中,在利用者的手指處于頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)時(shí)振動(dòng)開啟,在使手指向近前側(cè)移動(dòng)的中途振動(dòng)關(guān)閉。
在此,若使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng),則在頂部面板120的表面與手指之間存在基于擠壓效應(yīng)而產(chǎn)生的空氣層,從而用手指撫摸頂部面板120的表面時(shí)的動(dòng)摩擦系數(shù)降低。
因此,在圖7的(a)中,在頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)且用灰色表示的范圍,指尖所承受的動(dòng)摩擦力增大,在頂部面板120的近前側(cè)且白色表示的范圍,指尖所承受的動(dòng)摩擦力減小。
因此,如圖7的(a)所示,向頂部面板120進(jìn)行操作輸入的利用者在振動(dòng)開啟時(shí)感知到指尖所承受的動(dòng)摩擦力降低,從而察覺(jué)到指尖易滑。此時(shí),在動(dòng)摩擦力因頂部面板120的表面變得更光滑而降低時(shí),利用者感到在頂部面板120的表面存在凹部。
另一方面,在圖7的(b)中,在頂部面板120的遠(yuǎn)端側(cè)且用白色表示的范圍,指尖所承受的動(dòng)摩擦力減小,在頂部面板120的近前側(cè)且用灰色表示的范圍,指尖所承受的動(dòng)摩擦力增大。
因此,如圖7的(b)所示,向頂部面板120進(jìn)行操作輸入的利用者在振動(dòng)關(guān)閉時(shí)感知到指尖所承受的動(dòng)摩擦力增大,從而察覺(jué)到指尖難滑或者絆手感。而且,在動(dòng)摩擦力因指尖變得難滑而增高時(shí),感到在頂部面板120的表面存在凸部。
如以上那樣,在圖7的(a)、(b)的情況下,利用者能夠用指尖感覺(jué)凹凸。人如此通過(guò)摩擦感的變化而察覺(jué)凹凸的情況例如記載于“用于觸感外觀設(shè)計(jì)的打印物轉(zhuǎn)印法和sticky-bandillusion”(第11次計(jì)測(cè)自動(dòng)控制學(xué)會(huì)系統(tǒng)集成部門講演會(huì)論文集(si2010、仙臺(tái))___174-177、2010-12)。另外,還記載于“fishbonetactileillusion”(日本虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)會(huì)第10次大會(huì)論文集(2005年9月))。
應(yīng)予說(shuō)明,在此,雖對(duì)切換振動(dòng)的開啟/關(guān)閉的情況下的動(dòng)摩擦力的變化進(jìn)行了說(shuō)明,但這對(duì)于使振動(dòng)元件140的振幅(強(qiáng)度)變化的情況也相同。
接下來(lái),使用圖8對(duì)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖8是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的圖。
電子設(shè)備100包括:支承體130、振動(dòng)元件140、放大器141、觸摸面板150、驅(qū)動(dòng)器ic(integratedcircuit)151、顯示面板160、驅(qū)動(dòng)器ic161、控制部200、正弦波產(chǎn)生器310a、正弦波產(chǎn)生器310b、振幅調(diào)制器320a以及振幅調(diào)制器320b。
控制部200具有:應(yīng)用程序處理器220、通信處理器230、驅(qū)動(dòng)控制部240以及存儲(chǔ)器250??刂撇?00例如由ic芯片實(shí)現(xiàn)。
另外,驅(qū)動(dòng)控制部240、正弦波產(chǎn)生器310a、正弦波產(chǎn)生器310b、振幅調(diào)制器320a以及振幅調(diào)制器320b構(gòu)建驅(qū)動(dòng)控制裝置300。應(yīng)予說(shuō)明,在此,雖對(duì)應(yīng)用程序處理器220、通信處理器230、驅(qū)動(dòng)控制部240以及存儲(chǔ)器250由一個(gè)控制部200實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行了說(shuō)明,但驅(qū)動(dòng)控制部240也可以作為其他ic芯片或者處理器設(shè)置于控制部200的外部。在該情況下,以將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的數(shù)據(jù)中的驅(qū)動(dòng)控制部240的驅(qū)動(dòng)控制所需的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于與存儲(chǔ)器250不同的存儲(chǔ)器的方式將驅(qū)動(dòng)控制部240設(shè)置于驅(qū)動(dòng)控制裝置300的內(nèi)部即可。
在圖8中省略了殼體110、頂部面板120以及基板170(參照?qǐng)D2)。另外,在此,對(duì)支承體130、放大器141、驅(qū)動(dòng)器ic151、驅(qū)動(dòng)器ic161、驅(qū)動(dòng)控制部240、存儲(chǔ)器250、正弦波產(chǎn)生器310a、正弦波產(chǎn)生器310b、振幅調(diào)制器320a以及振幅調(diào)制器320b進(jìn)行說(shuō)明。
支承體130與驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240連接,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制部240所輸出的控制信號(hào)控制施加于er流體134的電場(chǎng)。通過(guò)控制信號(hào)控制支承體130的支承剛度。
在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,驅(qū)動(dòng)控制部240將支承體130的支承剛度設(shè)定為第一等級(jí)。另外,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,驅(qū)動(dòng)控制部240將支承體130的支承剛度設(shè)定為第二等級(jí)。
放大器141配設(shè)于驅(qū)動(dòng)控制裝置300與振動(dòng)元件140之間,放大從驅(qū)動(dòng)控制裝置300輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
驅(qū)動(dòng)器ic151與觸摸面板150連接,對(duì)表示向觸摸面板150進(jìn)行的操作輸入所處的位置的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),并將位置數(shù)據(jù)輸出至控制部200。其結(jié)果是,位置數(shù)據(jù)被輸入至應(yīng)用程序處理器220和驅(qū)動(dòng)控制部240。應(yīng)予說(shuō)明,位置數(shù)據(jù)被輸入至驅(qū)動(dòng)控制部240與位置數(shù)據(jù)被輸入至驅(qū)動(dòng)控制裝置300等效。
驅(qū)動(dòng)器ic161與顯示面板160連接,將從驅(qū)動(dòng)控制裝置300輸出的描繪數(shù)據(jù)輸入至顯示面板160,使基于描繪數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的圖像顯示于顯示面板160。由此,在顯示面板160顯示基于描繪數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的gui操作部或者圖像等。
應(yīng)用程序處理器220進(jìn)行執(zhí)行電子設(shè)備100的各種應(yīng)用程序的處理。應(yīng)用程序處理器220是應(yīng)用程序控制部的一個(gè)例子。
通信處理器230執(zhí)行為了使電子設(shè)備100進(jìn)行3g(generation)、4g(generation)、lte(longtermevolution)、wifi等的通信所需的處理。
驅(qū)動(dòng)控制部240根據(jù)操作輸入的有無(wú)以及操作輸入的位置的移動(dòng)距離,將振幅數(shù)據(jù)輸出至振幅調(diào)制器320。振幅數(shù)據(jù)是表示用于對(duì)振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)所使用的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整的振幅值的數(shù)據(jù)。
驅(qū)動(dòng)控制部240在執(zhí)行中的應(yīng)用程序?yàn)槭鬼敳棵姘?20產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的應(yīng)用程序的情況下,在所顯示的gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作輸入,若操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量(單位操作距離),則利用第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉。這是因?yàn)槿羟袚Q使頂部面板120產(chǎn)生的超聲波頻帶的固有振動(dòng)的開啟/關(guān)閉,則利用者的指尖所承受的動(dòng)摩擦力變化,因此通過(guò)觸感使利用者感知操作量。
另外,驅(qū)動(dòng)控制部240在執(zhí)行中的應(yīng)用程序?yàn)槭鬼敳棵姘?20產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的應(yīng)用程序的情況下,在所顯示的gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作輸入,若操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量(單位操作距離),則利用第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)切換頂部面板120的振動(dòng)的開啟/關(guān)閉,而通過(guò)基于聽力范圍的振動(dòng)的觸感使利用者感知操作量。
在此,顯示面板160所顯示的gui操作部、顯示圖像的區(qū)域、或者表示頁(yè)面整體的區(qū)域等的顯示面板160上的位置由表示該區(qū)域的區(qū)域數(shù)據(jù)特定。區(qū)域數(shù)據(jù)存在于全部應(yīng)用程序中,即針對(duì)顯示面板160所顯示的全部gui操作部、顯示圖像的區(qū)域、或者表示頁(yè)面整體的區(qū)域而存在區(qū)域數(shù)據(jù)。由于顯示面板160的顯示因應(yīng)用程序的種類而不同,所以按照每種應(yīng)用程序分配區(qū)域數(shù)據(jù)。
驅(qū)動(dòng)控制部240使用區(qū)域數(shù)據(jù)對(duì)從驅(qū)動(dòng)器ic151輸入的位置數(shù)據(jù)所示的位置是否處于應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)的規(guī)定的區(qū)域的內(nèi)部進(jìn)行判定。這是因?yàn)轱@示面板160所顯示的全部gui操作部因應(yīng)用程序而不同,因此在各應(yīng)用程序中,對(duì)gui操作部是否被操作進(jìn)行判定。
存儲(chǔ)器250存儲(chǔ)將表示應(yīng)用程序的種類的數(shù)據(jù)、表示被進(jìn)行操作輸入的gui操作部等的區(qū)域所顯示的坐標(biāo)值的區(qū)域數(shù)據(jù)、表示振動(dòng)圖形的圖形數(shù)據(jù)、以及表示規(guī)定距離d的數(shù)據(jù)建立了關(guān)聯(lián)的控制數(shù)據(jù)。應(yīng)予說(shuō)明,關(guān)于規(guī)定距離d,將在后文中敘述。
另外,存儲(chǔ)器250存儲(chǔ)應(yīng)用程序處理器220執(zhí)行應(yīng)用程序所需的數(shù)據(jù)和程序、以及通信處理器230進(jìn)行通信處理所需的數(shù)據(jù)以及程序等。
正弦波產(chǎn)生器310a產(chǎn)生生成用于使頂部面板120以超聲波頻帶的固有振動(dòng)頻率進(jìn)行振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)所需的正弦波。例如,在使頂部面板120以33.5[khz]的固有振動(dòng)頻率f進(jìn)行振動(dòng)的情況下,正弦波的頻率形成為33.5[khz]。正弦波產(chǎn)生器310a將超聲波頻帶的正弦波信號(hào)輸入至振幅調(diào)制器320a。應(yīng)予說(shuō)明,為了使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng),而使正弦波的頻率為20khz~50khz左右即可。
正弦波產(chǎn)生器310b產(chǎn)生生成用于使頂部面板120在聽力范圍內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)所需的正弦波。例如,在使頂部面板120以300[hz]的固有振動(dòng)頻率f進(jìn)行振動(dòng)的情況下,正弦波的頻率形成為300[khz]。正弦波產(chǎn)生器310b將聽力范圍的正弦波信號(hào)輸入至振幅調(diào)制器320b。應(yīng)予說(shuō)明,為了使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng),而使正弦波的頻率為50hz~300hz左右即可。
振幅調(diào)制器320a使用從驅(qū)動(dòng)控制部240輸入的振幅數(shù)據(jù),調(diào)制從正弦波產(chǎn)生器310a輸入的超聲波頻帶的正弦波信號(hào)的振幅而生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。振幅調(diào)制器320a以僅調(diào)制從正弦波產(chǎn)生器310輸入的超聲波頻帶的正弦波信號(hào)的振幅、不調(diào)制頻率以及相位的方式生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
振幅調(diào)制器320a所輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)是僅調(diào)制了從正弦波產(chǎn)生器310a輸入的超聲波頻帶的正弦波信號(hào)的振幅的超聲波頻帶的正弦波信號(hào)。應(yīng)予說(shuō)明,在振幅數(shù)據(jù)為0的情況下,第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅形成為0。這與振幅調(diào)制器320a不輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況相等。
振幅調(diào)制器320b使用從驅(qū)動(dòng)控制部240輸入的振幅數(shù)據(jù),調(diào)制從正弦波產(chǎn)生器310b輸入的聽力范圍的正弦波信號(hào)的振幅而生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。振幅調(diào)制器320b以僅調(diào)制從正弦波產(chǎn)生器310b輸入的聽力范圍的正弦波信號(hào)的振幅、不調(diào)制頻率以及相位的方式生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
振幅調(diào)制器320b所輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)是僅調(diào)制了從正弦波產(chǎn)生器310b輸入的聽力范圍的正弦波信號(hào)的振幅的聽力范圍的正弦波信號(hào)。應(yīng)予說(shuō)明,在振幅數(shù)據(jù)為0的情況下,第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅形成為0。這與振幅調(diào)制器320b不輸出第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況相等。
接下來(lái),使用圖9對(duì)于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是表示存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的控制數(shù)據(jù)的圖。
圖9的(a)所示的控制數(shù)據(jù)是為了生成用于使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第一等級(jí)的控制信號(hào)而使用的數(shù)據(jù)。圖9的(b)所示的控制數(shù)據(jù)是為了生成用于使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二等級(jí)的控制信號(hào)而使用的數(shù)據(jù)。
如圖9的(a)、(b)所示,存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的控制數(shù)據(jù)是將表示應(yīng)用程序的種類的數(shù)據(jù)、表示被進(jìn)行操作輸入的gui操作部等所顯示的區(qū)域的坐標(biāo)值的區(qū)域數(shù)據(jù)、表示振動(dòng)圖形的圖形數(shù)據(jù)、表示規(guī)定距離d的數(shù)據(jù)、以及表示剛度等級(jí)的數(shù)據(jù)建立了關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
在圖9的(a)中,作為表示應(yīng)用程序的種類的數(shù)據(jù),示出了應(yīng)用程序id(identification)。id1表示使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的應(yīng)用程序的id。
另外,作為區(qū)域數(shù)據(jù),示出了表示被進(jìn)行操作輸入的gui操作部等所顯示的區(qū)域的坐標(biāo)值的式f11~f14。另外,作為表示振動(dòng)圖形的圖形數(shù)據(jù),示出了p11~p14。另外,作為表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù)示出了d11~d14。
圖形數(shù)據(jù)p11~p14例如主要能夠分為兩種。第一種圖形數(shù)據(jù)表示在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量之前開啟振動(dòng)元件140,在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量時(shí)關(guān)閉振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)圖形。第二種圖形數(shù)據(jù)表示在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量之前關(guān)閉振動(dòng)元件140,在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量時(shí)開啟振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)圖形。
第一種圖形數(shù)據(jù)表示在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量時(shí),將頂部面板120的振動(dòng)從開啟切換為關(guān)閉,由此向利用者的指尖給予接觸到凸部的觸感的驅(qū)動(dòng)圖形。
第二種圖形數(shù)據(jù)表示在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量時(shí),將頂部面板120的振動(dòng)從關(guān)閉切換為開啟,由此向利用者的指尖給予接觸到凹部的觸感的驅(qū)動(dòng)圖形。
如上述那樣,振動(dòng)圖形表示在操作輸入的位置的移動(dòng)量達(dá)到gui操作部等的單位操作量時(shí),將頂部面板120的振動(dòng)從開啟切換為關(guān)閉、或者從關(guān)閉切換為開啟。
另外,振動(dòng)圖形表示如上述那樣開啟振動(dòng)時(shí)的振幅。從驅(qū)動(dòng)控制部240輸出表示振動(dòng)圖形所示的振幅的數(shù)據(jù)作為振幅數(shù)據(jù)。
表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù)d11~d14是表示撥號(hào)式或者滑動(dòng)式等之類的gui操作部的單位操作量的數(shù)據(jù)。單位操作量是為了進(jìn)行撥號(hào)式或者滑動(dòng)式等的gui操作部中的最小單位的操作所需的距離。最小單位相當(dāng)于相鄰接的刻度彼此之間的一個(gè)區(qū)間。即,例如,在為滑動(dòng)條102b的情況下,單位操作量相當(dāng)于滑動(dòng)條102b的各刻度彼此之間的距離(一個(gè)區(qū)間的距離)。
針對(duì)每個(gè)區(qū)域數(shù)據(jù)f11~f14設(shè)定表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù)d11~d14是由于最小單位(一個(gè)區(qū)間分)的操作量因區(qū)域數(shù)據(jù)f11~f14所特定的gui操作部而不同。
表示剛度等級(jí)的數(shù)據(jù)是表示支承體130的支承剛度的等級(jí)的數(shù)據(jù)。剛度等級(jí)為第一等級(jí)或者第二等級(jí)。圖9的(a)所示的控制數(shù)據(jù)是為了生成用于使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第一等級(jí)的控制信號(hào)而使用的數(shù)據(jù),因此剛度等級(jí)為表示第一等級(jí)的1。
應(yīng)予說(shuō)明,存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器250的控制數(shù)據(jù)所包含的應(yīng)用程序id所示的應(yīng)用程序包括智能手機(jī)終端機(jī)或者平板電腦所能夠利用的所有應(yīng)用程序。
在圖9的(b)中,作為表示應(yīng)用程序的種類的數(shù)據(jù),示出了應(yīng)用程序id。另外,作為區(qū)域數(shù)據(jù),示出了表示被進(jìn)行操作輸入的gui操作部等所顯示的區(qū)域的坐標(biāo)值的式f21~f24。另外,作為表示振動(dòng)圖形的圖形數(shù)據(jù),示出了p21~p24。另外,作為表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù)示出了d21~d24。另外,示出了表示剛度等級(jí)的數(shù)據(jù)。
id2表示使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的應(yīng)用程序的id。圖9的(b)所示的控制數(shù)據(jù)是為了生成用于使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二等級(jí)的控制信號(hào)而使用的數(shù)據(jù),因此剛度等級(jí)為表示第二等級(jí)的2。
另外,圖9的(b)所示的區(qū)域數(shù)據(jù)、振動(dòng)圖形以及規(guī)定距離d除了數(shù)據(jù)值不同以外,分別與圖9的(a)所示的區(qū)域數(shù)據(jù)、振動(dòng)圖形以及規(guī)定距離d相同。
接下來(lái),使用圖10對(duì)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240所執(zhí)行的處理進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240所執(zhí)行的處理的流程圖。
電子設(shè)備100的os(操作系統(tǒng):operatingsystem)在每個(gè)規(guī)定的控制周期都執(zhí)行用于驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備100的控制。因此,驅(qū)動(dòng)控制裝置300在每個(gè)規(guī)定的控制周期都進(jìn)行運(yùn)算。這對(duì)于驅(qū)動(dòng)控制部240也相同,驅(qū)動(dòng)控制部240在每個(gè)規(guī)定的控制周期都反復(fù)執(zhí)行圖10所示的流程。
在此,對(duì)于從將位置數(shù)據(jù)從驅(qū)動(dòng)器ic151輸入至驅(qū)動(dòng)控制裝置300起到驅(qū)動(dòng)控制部240基于該位置數(shù)據(jù)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)信號(hào)為止的所需時(shí)間,如果將該所需時(shí)間設(shè)為δt,則所需時(shí)間δt約等于控制周期。
能夠?qū)⒁?guī)定的控制周期的一個(gè)周期的時(shí)間,作為相當(dāng)于從將位置數(shù)據(jù)從驅(qū)動(dòng)器ic151輸入至驅(qū)動(dòng)控制裝置300起到基于該位置數(shù)據(jù)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)信號(hào)為止的所需時(shí)間δt的時(shí)間進(jìn)行對(duì)待。
驅(qū)動(dòng)控制部240通過(guò)開啟電子設(shè)備100的電源而開始處理。
驅(qū)動(dòng)控制部240對(duì)所選擇的應(yīng)用程序是否是生成超聲波頻帶的固有振動(dòng)的應(yīng)用程序進(jìn)行判定(步驟s1)。具體而言,例如,對(duì)從應(yīng)用程序處理器220輸入的應(yīng)用程序id是被包含于圖9的(a)所示的用于生成超聲波頻帶的固有振動(dòng)的控制數(shù)據(jù)、還是被包含于圖9的(b)所示的用于生成聽力范圍的振動(dòng)的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行判定即可。應(yīng)予說(shuō)明,應(yīng)用程序處理器220基于向觸摸面板150進(jìn)行的操作輸入來(lái)識(shí)別應(yīng)用程序id即可。
在判定為所選擇的應(yīng)用程序是生成超聲波頻帶的固有振動(dòng)的應(yīng)用程序(s1:是)時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240基于圖9的(a)所示的控制數(shù)據(jù),將支承體130的支承剛度設(shè)定為第一等級(jí)(步驟s2a)。在步驟s2a的處理結(jié)束時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240前進(jìn)至步驟s3。
另外,在判定為所選擇的應(yīng)用程序不是生成超聲波頻帶的固有振動(dòng)的應(yīng)用程序(s1:否)時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240基于圖9的(b)所示的控制數(shù)據(jù),將支承體130的支承剛度設(shè)定為第二等級(jí)(步驟s2b)。在步驟s2b的處理結(jié)束時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240前進(jìn)至步驟s3。
驅(qū)動(dòng)控制部240對(duì)是否存在接觸進(jìn)行判定(步驟s3)。有無(wú)接觸基于是否從驅(qū)動(dòng)器ic151(參照?qǐng)D8)輸入了位置數(shù)據(jù)來(lái)判定即可。
當(dāng)在步驟s3中判定為存在接觸的情況下(s3:是),驅(qū)動(dòng)控制部240根據(jù)當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)所示的坐標(biāo)和當(dāng)前的應(yīng)用程序的種類,對(duì)當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)所表的坐標(biāo)是否處于任意一個(gè)gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi)進(jìn)行判定(步驟s4)。當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)表示當(dāng)前利用者進(jìn)行操作輸入的坐標(biāo)。
在步驟s4中,在判定為當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)所表的坐標(biāo)處于任意一個(gè)gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi)(s4:是)時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240從控制數(shù)據(jù)之中提取距離數(shù)據(jù),該距離數(shù)據(jù)表示與包含當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)所示的坐標(biāo)的gui操作部等對(duì)應(yīng)的規(guī)定距離d(步驟s5)。驅(qū)動(dòng)控制部240將所提取的距離數(shù)據(jù)設(shè)定作為步驟s6中的判定值。
驅(qū)動(dòng)控制部240對(duì)位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離是否為規(guī)定距離d以上進(jìn)行判定(步驟s6)。位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離是利用前次的控制周期中的步驟s3中取得的位置數(shù)據(jù)、與本次的控制周期中的步驟s3中取得的位置數(shù)據(jù)之差求出的。
由于通過(guò)電子設(shè)備100的os在每個(gè)控制周期反復(fù)執(zhí)行圖10所示的流程,因此驅(qū)動(dòng)控制部240基于前次的控制周期的步驟s3中取得的位置數(shù)據(jù)、與本次的控制周期的步驟s3中取得的位置數(shù)據(jù)之差求出位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離。然后,對(duì)所求出的位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離是否為規(guī)定距離d以上進(jìn)行判定。
應(yīng)予說(shuō)明,位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離例如并不局限于使滑動(dòng)條102b單向地移動(dòng)的情況下的移動(dòng)距離,也可以是滑動(dòng)條102b向相反方向返回的情況下的移動(dòng)距離。例如,在使滑動(dòng)條102b從左向右移動(dòng)之后,再次向左返回那樣的情況下,還包括向左方返回的移動(dòng)距離。
在判定為位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離為規(guī)定距離d以上(s6:是)的情況下,驅(qū)動(dòng)控制部240使用第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào),切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉(步驟s7)。步驟s7的處理是為了在gui操作部的操作量達(dá)到相當(dāng)于單位操作量的規(guī)定距離d以上時(shí),通過(guò)切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉,來(lái)使傳遞至利用者的指尖的觸感變化而進(jìn)行的處理。
例如,在將振動(dòng)元件140的振動(dòng)從開啟切換為關(guān)閉的情況下,能夠向利用者的指尖給予接觸到凸部的觸感。另一方面,在將振動(dòng)元件140的振動(dòng)從關(guān)閉切換為開啟的情況下,能夠向利用者的指尖給予接觸到凹部的觸感。
如此,切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉來(lái)切換向接觸頂部面板120的利用者的指尖提供的觸感,由此通過(guò)觸感使利用者感知操作量達(dá)到了單位操作量的情況。
另外,在步驟s7中,在使用第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下,在頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng),在使用第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下,在頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)控制部240使應(yīng)用程序處理器220(參照?qǐng)D8)執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理(步驟s8)。例如,在當(dāng)前執(zhí)行中的應(yīng)用程序顯示作為用于使音量變化的音量開關(guān)的滑動(dòng)條102b,利用者進(jìn)行了用于調(diào)整音量的操作輸入的情況下,應(yīng)用程序處理器220調(diào)整音量。
另外,在步驟s6中,在判定為位置數(shù)據(jù)的移動(dòng)距離未達(dá)到規(guī)定距離d以上(s6:否)的情況下,驅(qū)動(dòng)控制部240將流程返回步驟s3。由于移動(dòng)距離未達(dá)到規(guī)定距離d,所以驅(qū)動(dòng)控制部240不切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉。
另外,在步驟s4中,在判定為當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)所示的坐標(biāo)不處于任意一個(gè)gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi)的情況下(s4:否),驅(qū)動(dòng)控制部240將流程返回步驟s3。這是因?yàn)橛捎诋?dāng)前的位置數(shù)據(jù)所示的坐標(biāo)不處于gui操作部等的顯示區(qū)域內(nèi),所以無(wú)需切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉,無(wú)需進(jìn)入步驟s5以及步驟s6的處理。
另外,對(duì)于步驟s3而言,在步驟s3中判定為不存在接觸的情況下(s3:否),驅(qū)動(dòng)控制部240結(jié)束基于圖10所示的流程的驅(qū)動(dòng)控制(end)。在正在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的情況下,驅(qū)動(dòng)控制部240停止振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)。為了停止振動(dòng)元件140,驅(qū)動(dòng)控制部240將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅值設(shè)定為0。
因此,通過(guò)在每個(gè)控制周期反復(fù)執(zhí)行圖10所示的控制處理,從而每當(dāng)利用者的指尖一邊接觸gui操作部等一邊移動(dòng)而操作量達(dá)到單位操作量時(shí),都切換頂部面板120的振動(dòng)的開啟/關(guān)閉。由此,能夠向利用者的指尖給予接觸到凸部或者凹部的觸感,從而能夠通過(guò)觸感使利用者感知操作量達(dá)到單位操作量的情況。
另外,每當(dāng)操作量達(dá)到單位操作量時(shí),都執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理。
而且,在利用者的指尖從頂部面板120分離時(shí),全部處理結(jié)束。
應(yīng)予說(shuō)明,在圖10的流程圖所示的控制處理中,每當(dāng)操作量達(dá)到單位操作量時(shí),都執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理,但也可以在利用者的操作結(jié)束的時(shí)刻,執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理。這種處理的流程如圖11所示。
圖11是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖11所示的流程的步驟s3~步驟s7與圖10所示的步驟s3~步驟s7的流程相同。
在圖11所示的流程中,在步驟s7的處理結(jié)束時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240將流程返回步驟s3。然后,在步驟s3中判定為不存在接觸(s3:否)的情況下,流程前進(jìn)至步驟s8a。
根據(jù)圖11所示的流程,在利用者的操作輸入結(jié)束而指尖從頂部面板120離開之后,在步驟s8a中,驅(qū)動(dòng)控制部240使應(yīng)用程序處理器220(參照?qǐng)D8)執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理。
因此,通過(guò)在每個(gè)控制周期反復(fù)執(zhí)行圖11所示的控制處理,從而每當(dāng)利用者的指尖一邊接觸gui操作部等一邊移動(dòng)而操作量達(dá)到單位操作量時(shí),切換頂部面板120的振動(dòng)的開啟/關(guān)閉。這與圖10所示的處理相同。
但是,在圖11所示的控制處理中,在利用者的操作輸入結(jié)束而指尖從頂部面板120離開時(shí),執(zhí)行基于應(yīng)用程序的處理。
實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制裝置300的驅(qū)動(dòng)控制部240通過(guò)圖10或者圖11中的任一個(gè)所示的控制處理來(lái)進(jìn)行振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)控制。
應(yīng)予說(shuō)明,在圖10以及圖11所示的控制處理中,使用控制數(shù)據(jù)所包含的表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù)對(duì)操作量是否達(dá)到單位操作量進(jìn)行判定。然而,也可以不使用控制數(shù)據(jù)所包含的表示規(guī)定距離d的距離數(shù)據(jù),而在操作量前進(jìn)了規(guī)定距離d時(shí),切換開啟/關(guān)閉。
例如,在規(guī)定距離d的值為一個(gè)即可的情況、或者針對(duì)多個(gè)gui操作部的規(guī)定距離d為統(tǒng)一的值的情況下,不將規(guī)定距離d的值作為控制數(shù)據(jù)所包含的距離數(shù)據(jù)使用,驅(qū)動(dòng)控制部240保持作為固定值表示規(guī)定距離d的值即可。
接下來(lái),使用圖12~圖14對(duì)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的動(dòng)作例進(jìn)行說(shuō)明。
圖12~圖14是表示實(shí)施方式1的電子設(shè)備100的動(dòng)作例的圖。在圖12~圖14中,定義與圖2以及圖3相同的xyz坐標(biāo)。另外,在此,作為一個(gè)例子,對(duì)通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)在頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的方式進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明,在使用第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下,在頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)。
在圖12中示出了在執(zhí)行規(guī)定的應(yīng)用程序的狀態(tài)下,利用滑動(dòng)條102進(jìn)行規(guī)定的等級(jí)的調(diào)整的動(dòng)作模式?;瑒?dòng)條102是以能夠以五個(gè)階段調(diào)整等級(jí)的方式被構(gòu)建的,具有五個(gè)刻度。
在此,在移動(dòng)滑動(dòng)條102之前,利用者的指尖接觸頂部面板120的狀態(tài)下,在頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),利用者的指尖處于易滑狀態(tài)。
另外,在此,設(shè)定為通過(guò)如下驅(qū)動(dòng)圖形驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,即:每當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)條102到達(dá)各刻度時(shí),都關(guān)閉頂部面板120的振動(dòng),從而利用者的指尖變得難滑來(lái)向利用者提供在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。存在凸部的觸感作為所謂點(diǎn)擊感被利用者感知。
另外,從滑動(dòng)條102的左端起到第一個(gè)刻度為止的距離、與各刻度彼此之間的距離全部相等,圖10所示的流程圖中的步驟s4的判定所使用的規(guī)定距離d被設(shè)定為刻度彼此的間隔(一個(gè)區(qū)間的距離)。
在這種動(dòng)作模式中,若利用者用指尖從左端向右方拖動(dòng)滑動(dòng)條102直至到達(dá)第三個(gè)刻度,則每當(dāng)滑動(dòng)條102到達(dá)各刻度時(shí),都利用驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140,從而關(guān)閉頂部面板120的固有振動(dòng)。
因此,每當(dāng)利用者使指尖移動(dòng)到從滑動(dòng)條102的左端起的第一個(gè)刻度、從左端起的第二個(gè)刻度、以及從左端起的第三個(gè)刻度時(shí),驅(qū)動(dòng)控制裝置300都能夠向利用者的指尖提供存在凸部的觸感。
在此,使用圖13對(duì)該驅(qū)動(dòng)圖形進(jìn)行說(shuō)明。在圖13中,使頂部面板120以33.5[khz]的固有振動(dòng)頻率進(jìn)行振動(dòng)。
如圖13所示,若在時(shí)刻t1利用者的指尖接觸滑動(dòng)條102,則利用驅(qū)動(dòng)控制部240驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,由此在頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng)。此時(shí),在頂部面板120產(chǎn)生振幅a1的固有振動(dòng)。
而且,在時(shí)刻t1~時(shí)刻t2利用者的指尖停止,在此期間在頂部面板120產(chǎn)生振幅a1的固有振動(dòng)。若在時(shí)刻t2利用者的指尖開始移動(dòng),并在時(shí)刻t3到達(dá)從左端起的第一個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t3之后不久頂部面板120的振幅變?yōu)?。另外,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第一個(gè)刻度的情況。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t4利用驅(qū)動(dòng)控制部240驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,從而在頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),在頂部面板120產(chǎn)生振幅a1的固有振動(dòng)。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t3~時(shí)刻t4關(guān)閉振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為50ms。
而且,若在時(shí)刻t5到達(dá)從左端起的第二個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t5之后不久頂部面板120的振幅變?yōu)?。另外,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第二個(gè)刻度的情況。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t6利用驅(qū)動(dòng)控制部240驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,從而在頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),在頂部面板120產(chǎn)生振幅a1的固有振動(dòng)。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t5~時(shí)刻t6關(guān)閉振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為50ms。
而且,若在時(shí)刻t7到達(dá)從左端起的第三個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t7之后不久頂部面板120的振幅變?yōu)?。另外,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第三個(gè)刻度的情況。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t8利用驅(qū)動(dòng)控制部240驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,從而在頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),在頂部面板120產(chǎn)生振幅a1的固有振動(dòng)。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t7~時(shí)刻t8關(guān)閉振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為50ms。
而且,若在時(shí)刻t9利用者將指尖從頂部面板120撤離,則驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t9之后不久頂部面板120的振幅變?yōu)?。
之后,由于利用者不接觸頂部面板120,因此頂部面板120的振幅為0,頂部面板120不振動(dòng)的狀態(tài)持續(xù)。
以上,每當(dāng)利用者用指尖操作滑動(dòng)條102到達(dá)從左端起的第一個(gè)刻度、第二個(gè)刻度、第三個(gè)刻度時(shí),驅(qū)動(dòng)控制裝置300都能夠向利用者的指尖提供在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。
因此,利用者用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了各刻度的情況。
另外,在圖13中,在時(shí)刻t1利用者的指尖接觸到滑動(dòng)條102時(shí),驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140使頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),在指尖的移動(dòng)距離到達(dá)了規(guī)定距離d時(shí),關(guān)閉振動(dòng)元件140,提供在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。
然而,也可以在時(shí)刻t1利用者的指尖接觸到滑動(dòng)條102時(shí),不使頂部面板120產(chǎn)生固有振動(dòng),與圖13所示的驅(qū)動(dòng)圖形相比使開啟/關(guān)閉相反。使用圖14對(duì)這種驅(qū)動(dòng)圖形進(jìn)行說(shuō)明。
如圖14所示,在時(shí)刻t11利用者的指尖接觸滑動(dòng)條102。此時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部240不驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140,在頂部面板120不產(chǎn)生固有振動(dòng)。
而且,在時(shí)刻t11~時(shí)刻t12利用者的指尖停止,在此期間在頂部面板120不產(chǎn)生固有振動(dòng)的狀態(tài)持續(xù)。若在時(shí)刻t12利用者的指尖開始移動(dòng),并在時(shí)刻t13到達(dá)從左端起的第一個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240開啟振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t13之后不久頂部面板120的振幅升高。如圖14所示,頂部面板120的振幅稍緩慢地升高。另外,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凹部的觸感。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t14利用驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140,從而頂部面板120的振動(dòng)關(guān)閉。由此,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t13~時(shí)刻t14開啟振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為100ms。
由于時(shí)刻t13與時(shí)刻t14之差是100ms這一極短的時(shí)間,所以利用者能夠用指尖感受凹凸,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第一個(gè)刻度的情況。
而且,若在時(shí)刻t15到達(dá)從左端起的第二個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240開啟振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t15之后不久頂部面板120的振幅升高。由此,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凹部的觸感。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t16利用驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140,從而頂部面板120的振動(dòng)關(guān)閉。由此,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t15~時(shí)刻t16開啟振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為100ms。
由于時(shí)刻t15與時(shí)刻t16之差是100ms這一極短的時(shí)間,所以利用者能夠用指尖感受凹凸,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第二個(gè)刻度的情況。
而且,若在時(shí)刻t17到達(dá)從左端起的第三個(gè)刻度,則指尖的移動(dòng)距離到達(dá)規(guī)定距離d,從而驅(qū)動(dòng)控制部240開啟振動(dòng)元件140。由此,在時(shí)刻t17之后不久頂部面板120的振幅升高。另外,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凹部的觸感。
另外,若利用者將滑動(dòng)條102向右方持續(xù)移動(dòng),則在時(shí)刻t18利用驅(qū)動(dòng)控制部240關(guān)閉振動(dòng)元件140,從而頂部面板120的振動(dòng)關(guān)閉。由此,利用者能夠用指尖得到在頂部面板120的表面存在凸部的觸感。應(yīng)予說(shuō)明,作為一個(gè)例子,在時(shí)刻t17~時(shí)刻t18開啟振動(dòng)元件140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間為100ms。
由于時(shí)刻t17與時(shí)刻t18之差是100ms這一極短的時(shí)間,所以利用者能夠用指尖感受凹凸,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了從左端起的第一個(gè)刻度的情況。
而且,在時(shí)刻t19利用者將指尖從頂部面板120撤離,從而基于驅(qū)動(dòng)控制部240的控制處理結(jié)束。
之后,由于利用者不接觸120,因此頂部面板120的振幅為0,頂部面板120不振動(dòng)的狀態(tài)持續(xù)。
以上,每當(dāng)利用者用指尖操作滑動(dòng)條102到達(dá)從左端起的第一個(gè)刻度、第二個(gè)刻度、第三個(gè)刻度時(shí),驅(qū)動(dòng)控制裝置300都能夠向利用者的指尖提供在頂部面板120的表面存在凹凸的觸感。
因此,利用者用指尖得到在頂部面板120的表面存在凹凸的觸感,從而能夠識(shí)別指尖到達(dá)了各刻度的情況。
應(yīng)予說(shuō)明,在圖14所示的驅(qū)動(dòng)圖形中,使用在時(shí)刻t13、t15、t17振幅緩慢升高那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這與在圖13所示的驅(qū)動(dòng)圖形的時(shí)刻t1、t4、t6、t8振動(dòng)以矩形形狀升高那樣的驅(qū)動(dòng)圖形不同。振動(dòng)的升高方式可以如圖13所示那樣以矩形形狀升高,也可以如圖14所示那樣緩慢升高。對(duì)于如圖14所示那樣緩慢升高而言,例如使用升高形成為正弦波形那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)即可。
應(yīng)予說(shuō)明,在圖12~圖14所示的動(dòng)作例中,對(duì)通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)在頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的方式進(jìn)行了說(shuō)明。然而,在使用第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下,在頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)。在頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,雖無(wú)法得到動(dòng)摩擦力因擠壓效應(yīng)而降低的效果,但在能夠通過(guò)聽力范圍的振動(dòng)向利用者的指尖提供觸感這方面相同。
以上,根據(jù)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100,在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,將支承體130的支承剛度的等級(jí)設(shè)定為第一等級(jí)(高等級(jí))之后,以使得產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
因此,能夠使頂部面板120高效地產(chǎn)生振幅較大的超聲波頻帶的固有振動(dòng),從而利用者能夠更容易感覺(jué)指尖所承受的動(dòng)摩擦力的變化。因此,能夠向利用者提供良好的觸感。
另外,根據(jù)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,將支承體130的支承剛度的等級(jí)設(shè)定為第二等級(jí)(低等級(jí))之后,以使得產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
因此,能夠使頂部面板120高效地產(chǎn)生振幅較大的聽力范圍的振動(dòng),從而利用者能夠更容易用指尖感覺(jué)振動(dòng)。因此,能夠向利用者提供良好的觸感。
以上,根據(jù)實(shí)施方式1的電子設(shè)備100,通過(guò)切換支承體130的支承剛度的等級(jí),能夠增大超聲波頻帶的固有振動(dòng)和聽力范圍的振動(dòng)的雙方的振幅。因此,能夠提供能夠提供各種良好的觸感的電子設(shè)備100。
另外,實(shí)施方式1的電子設(shè)備100通過(guò)利用振幅調(diào)制器320a僅調(diào)制由正弦波產(chǎn)生器310a產(chǎn)生的超聲波頻帶的正弦波的振幅來(lái)生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由正弦波產(chǎn)生器310a產(chǎn)生的超聲波頻帶的正弦波的頻率與頂部面板120的固有振動(dòng)頻率相等,并且,兼顧振動(dòng)元件140設(shè)定該固有振動(dòng)頻率。
即,無(wú)需不調(diào)制由正弦波產(chǎn)生器310a產(chǎn)生的超聲波頻帶的正弦波的頻率或者相位,僅通過(guò)利用振幅調(diào)制器320a調(diào)制振幅來(lái)生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
因此,能夠使頂部面板120產(chǎn)生頂部面板120的超聲波頻帶的固有振動(dòng),從而能夠利用基于擠壓效應(yīng)的空氣層的存在,使用手指撫摸頂部面板120的表面時(shí)的動(dòng)摩擦系數(shù)可靠地降低。另外,通過(guò)sticky-bandillusion效應(yīng)或者fishbonetactileillusion效應(yīng),能夠向利用者提供在頂部面板120的表面存在凹凸那樣的良好的觸感。
另外,實(shí)施方式1的電子設(shè)備100能夠通過(guò)利用振幅調(diào)制器320b僅調(diào)制由正弦波產(chǎn)生器310b產(chǎn)生的聽力范圍的正弦波的振幅來(lái)生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
應(yīng)予說(shuō)明,以上,將使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法作為圖12~圖14所示的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行了說(shuō)明。然而,圖12~圖14所示的驅(qū)動(dòng)方法是一個(gè)例子,只要是使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法,那么可以是任何驅(qū)動(dòng)方法。
實(shí)施方式1的電子設(shè)備100只要能夠使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)和聽力范圍的振動(dòng)雙方的振動(dòng)即可,此時(shí),可以通過(guò)切換支承體130的支承剛度的等級(jí),而在超聲波頻帶的固有振動(dòng)和聽力范圍的振動(dòng)雙方得到較大的振幅。
另外,以上,對(duì)為了向利用者提供在頂部面板120存在凹凸那樣的觸感,而切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉的方式進(jìn)行了說(shuō)明。關(guān)閉振動(dòng)元件140是指將驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)所示的振幅值形成為0。
然而,為了提供這種觸感,無(wú)需一定將振動(dòng)元件140從開啟變?yōu)殛P(guān)閉。例如,也可以代替振動(dòng)元件140的關(guān)閉的狀態(tài),轉(zhuǎn)而使用減小振幅而驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的狀態(tài)。例如,也可以將振幅減小至1/5左右,從而與將振動(dòng)元件140從開啟變?yōu)殛P(guān)閉的情況相同,向利用者提供在頂部面板120存在凹凸那樣的觸感。
在該情況下,以切換振動(dòng)元件140的振動(dòng)的強(qiáng)度那樣的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。其結(jié)果是,能夠切換在頂部面板120產(chǎn)生的固有振動(dòng)或者聽力范圍的振動(dòng)的強(qiáng)度,從而能夠向利用者的指尖提供存在凹凸那樣的觸感。
若為了切換振動(dòng)元件140的振動(dòng)的強(qiáng)度,而在減弱振動(dòng)時(shí)關(guān)閉振動(dòng)元件140,則切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉。切換振動(dòng)元件140的開啟/關(guān)閉是指間歇地驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
例如,能夠通過(guò)使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅變化來(lái)實(shí)現(xiàn)這種固有振動(dòng)或者聽力范圍的振動(dòng)的強(qiáng)度的切換。若增大第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅,則固有振動(dòng)或者聽力范圍的振動(dòng)的強(qiáng)度增大,若減小第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅,則固有振動(dòng)或者聽力范圍的振動(dòng)的強(qiáng)度減小。另外,也可以代替調(diào)整第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅或者除了振幅的調(diào)整之外,調(diào)整第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。
另外,以上,對(duì)利用四個(gè)支承體130將頂部面板120固定于殼體110的便攜式進(jìn)行了說(shuō)明,但支承體130的數(shù)量并不限定于四個(gè)。另外,支承體130的位置并不限定于圖2所示的位置。例如,也可以沿著頂部面板120的四邊配設(shè)壁狀的支承體。
另外,以上,對(duì)在以第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140時(shí),分別將支承體130的支承剛度設(shè)定為第一等級(jí)或者第二等級(jí)的方式進(jìn)行了說(shuō)明。
然而,也可以除了上述那樣的控制之外,在不驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的情況下,通過(guò)使支承體130的支承剛度變化,而向接觸頂部面板120的利用者的指尖提供例如由鍵式彈片實(shí)現(xiàn)的按壓機(jī)械按鈕的觸感(行程感)。
圖15是表示用于提供行程感的支承體130的控制圖形和表示行程感的反作用力的圖。
在圖15的(a)中,橫軸表示時(shí)刻,縱軸表示施加于支承體130的電極131、132之間的電場(chǎng)e。從時(shí)刻t=0開始向電極131、132之間施加電場(chǎng)e2,在時(shí)刻t1將電場(chǎng)e1(<e2)施加于電極131、132之間,在時(shí)刻t3將電場(chǎng)e3(>e2)施加于電極131、132之間。
在通過(guò)這種控制圖形控制支承體130的支承剛度的情況下,在時(shí)刻t=0開始接觸頂部面板120的操作面的利用者的指尖以恒定的速度進(jìn)行移動(dòng)。
在圖15的(b)中,橫軸表示操作輸入的位置的位移。在此,在施加于er流體134的電場(chǎng)較小的情況下,支承體130除了能夠如使電極131與電極132的間隔變窄那樣進(jìn)行位移之外,還能夠以使電極131、132在圖3中的x軸方向以及y軸方向偏移的方式進(jìn)行位移。因此,圖15的(b)的橫軸的位移表示整合了x、y、z軸方向的全部位移的量。
另外,圖15的(b)中的縱軸表示利用者的指尖所承受的反作用力f。
如圖15的(b)所示,從在時(shí)刻t=0位移為0的狀態(tài)開始指尖持續(xù)按壓頂部面板120,直至在時(shí)刻t1位移變?yōu)閐1為止,指尖所承受的反作用力呈大致線性地增大至f2。這是因?yàn)樵诒唤o予電場(chǎng)e2而支承體130的支承剛度恒定的狀態(tài)下,指尖持續(xù)按壓頂部面板120。
而且,若在時(shí)刻t2電場(chǎng)降低至e1,則支承體130的支承剛度降低,因此反作用力降低至f1(<f2)。
并且,若在時(shí)刻t3電場(chǎng)增大至e3(>e2),則反作用力f從f1開始再次增大。
這種反作用力f的特性與由鍵式彈片實(shí)現(xiàn)的按壓機(jī)械按鈕時(shí)的行程感相似。另外,這種反作用力f的特性與按壓機(jī)械鍵盤的鍵時(shí)的行程感相似。鍵式彈片的按鈕以及機(jī)械鍵盤的鍵具有如下特性,即:在開始按壓時(shí)反作用力較強(qiáng),并在按壓達(dá)到操作被確定的程度前反作用力減弱,在操作確定之后無(wú)法進(jìn)一步進(jìn)行按壓,因此反作用力再次增強(qiáng)。
圖15的(b)所示的反作用力的特性與鍵式彈片的按鈕以及機(jī)械鍵盤的鍵那樣的反作用力的特性相似。
另外,通過(guò)選擇使施加于支承體130的電極131、132之間的電場(chǎng)變化的時(shí)機(jī)、和變化的前后的電場(chǎng)的值,能夠?qū)崿F(xiàn)如圖15的(c)所示的各種反作用力的特性(1)、(2)、(3)。
因此,也可以在不驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140的情況下,通過(guò)使支承體130的支承剛度如上述那樣變化,而向接觸頂部面板120的利用者的指尖提供例如按壓利用鍵式彈片實(shí)現(xiàn)的機(jī)械按鈕的觸感(行程感)。
另外,以上,對(duì)在殼體110與頂部面板120之間沿z軸方向配設(shè)有支承體130的方式進(jìn)行了說(shuō)明。然而,也可以如圖16所示那樣配設(shè)支承體130。
圖16是表示實(shí)施方式1的變形例的電子設(shè)備100v1的一部分的圖。圖16的(a)所示的電子設(shè)備100v1包括殼體110v、頂部面板120v以及振動(dòng)元件130。與圖2以及圖3所示的電子設(shè)備100同樣,電子設(shè)備100v1包括振動(dòng)元件140、觸摸面板150、顯示面板160以及基板170,但在圖16的(a)中省略表示。
殼體110v是板狀的殼體,在z軸正方向側(cè)的面具有壁部111。另外,頂部面板120v在z軸負(fù)方向側(cè)的面具有壁部121。壁部111、121均沿y軸方向延伸。
支承體130如圖16的(a)所示地配設(shè)于壁部111與壁部121之間。如此配設(shè)的支承體130相比x軸方向的位移而言更容易產(chǎn)生z軸方向和y軸方向的位移。
因此,根據(jù)圖16的(a)所示那樣的殼體110v、頂部面板120v、振動(dòng)元件130的配置,能夠提供更容易提供z軸方向的行程感的電子設(shè)備100v1。
另外,也可以如圖16的(b)所示地配置振動(dòng)元件140v。圖16的(b)所示的電子設(shè)備100v2是在圖16的(a)所示的電子設(shè)備100v1的基礎(chǔ)上追加振動(dòng)元件140v而成的。振動(dòng)元件140v被粘合于殼體110v的壁部111的x軸正方向側(cè)的面。
這種振動(dòng)元件140v是為了使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)而設(shè)置的。振動(dòng)元件140v是第二振動(dòng)元件的一個(gè)例子。
振動(dòng)元件140v是能夠產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的元件即可,例如能夠使用lra(線性諧振執(zhí)行器:linearresonantactuator)或者偏心馬達(dá)(erm:eccentricrotatingmass)等。lra是具有線圈和磁鐵,并使電流在線圈中流動(dòng)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁鐵的磁場(chǎng)相排斥而使線圈上下振動(dòng)的元件。偏心馬達(dá)是通過(guò)使相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸存在偏重的轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)的元件。
通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部240輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140v。通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定振動(dòng)元件140v所產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅(強(qiáng)度)以及頻率。
應(yīng)予說(shuō)明,在此,對(duì)振動(dòng)元件140v被粘合于殼體110v的壁部111的x軸正方向側(cè)的面的方式進(jìn)行了說(shuō)明,但振動(dòng)元件140v也可以配設(shè)于殼體110v的其他場(chǎng)所。例如,振動(dòng)元件140v可以安裝于支承體130,另外,也可以配設(shè)于頂部面板120。
另外,作為振動(dòng)元件140v也可以使用壓電元件。另外,在該情況下,也可以通過(guò)以第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140v來(lái)使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)。
<實(shí)施方式2>
圖17是表示實(shí)施方式2的支承體530的構(gòu)造的剖視圖。圖17所示的截面構(gòu)造與圖6對(duì)應(yīng)。實(shí)施方式2的電子設(shè)備代替實(shí)施方式1的支承體130包括支承體530。應(yīng)予說(shuō)明,由于其他構(gòu)成要素相同,所以在此僅對(duì)支承體530進(jìn)行說(shuō)明。
支承體530包括:基部531、基部532、殼體533以及mr(magneto-rheological)流體534。應(yīng)予說(shuō)明,在圖17中示出了與圖6相同的xyz坐標(biāo)系。支承體530利用磁場(chǎng)控制支承剛度。
基部531以及基部532分別將筒狀的殼體533上下密封。在由基部531、基部532以及殼體533形成的內(nèi)部空間封入有mr流體534。
mr流體534是粘度因所施加的磁場(chǎng)h而變化的流體。在未被施加磁場(chǎng)h的狀態(tài)下,mr流體534的粘度較低。另一方面,在被施加了磁場(chǎng)h時(shí),mr流體534的粘度增高。
mr流體534是使強(qiáng)磁性體的粉末以高濃度分散于聚α烯烴之類的溶劑中而成的漿液。因此,若在基部531與基部532之間沿z軸方向施加磁場(chǎng)h,則強(qiáng)磁性體的粉末在z軸方向排列,因此z軸方向的支承剛度增高。
在封入有這種mr流體534的支承體530中,通過(guò)在z軸方向控制磁場(chǎng)h,能夠使支承體530的基部531與支承體530的基部532之間的支承剛度變化。若增強(qiáng)磁場(chǎng)h則支承剛度增高,若減弱磁場(chǎng)h則支承剛度降低。
圖18是表示支承體530相對(duì)于沿z軸方向施加于支承體530的外力fz和沿剪切方向施加于支承體530的外力fs在z方向收縮的變形量(壓入量)的測(cè)定結(jié)果的圖。在圖18的(a)中,橫軸表示基部531與基部532之間的壓入量l(μm),縱軸表示外力fz(g·f)。在圖18的(b)中,橫軸表示基部531與基部532之間的壓入量l(μm),縱軸表示外力fs(g·f)。
如圖17所示,外力fz是以使支承體530收縮的方式沿z軸方向施加的外力,相對(duì)于外力fz的反作用力對(duì)應(yīng)于支承體530的z軸方向的基部531與基部532之間的支承剛度的大小。
如圖17所示,外力fs是沿基部531與基部532在x軸方向以及y軸方向偏移的方向(剪切方向)施加的外力。
另外,在此,代替磁場(chǎng)h,用存在于基部531與基部532之間且沿z軸方向的磁通密度來(lái)表示磁場(chǎng)h的大小。另外,在圖18的(a)、(b)中,橫軸的比例尺與縱軸的比例尺不同。
如圖18的(a)所示,外力fz隨著壓入量l增大而增大。外力fz的增大量在磁通密度為0(mt)的情況下最小,并按照40(mt)、60(mt)的順序增大。
在磁通密度為0(mt)的情況下,壓入量l約為20(μm)時(shí),外力fz約為22(g·f)。另外,在磁通密度為60(mt)的情況下,壓入量l約為13(μm)時(shí),外力fz約為50(g·f)。
另外,如圖18的(b)所示,在磁通密度為0(mt)的情況下,即便壓入量l增大,外力fs也不增大,但在磁通密度為40(mt)、60(mt)的情況下,外力fs隨著壓入量l增大而增大。對(duì)于外力fs的增大量而言,與磁通密度為40(mt)的情況相比,磁通密度為60(mt)的情況更大。
在磁通密度為0(mt)的情況下,壓入量l約為100(μm)時(shí),外力fs約為3(g·f)。另外,在磁通密度為60(mt)的情況下,壓入量l約為15(μm)時(shí),外力fs約為22(g·f)。
以上,與施加于mr流體534的沿z方向的磁場(chǎng)較大的情況相比,在施加于mr流體534的沿z方向的磁場(chǎng)較小的情況下,支承體530除了能夠如使基部531與基部532的間隔變窄那樣在z軸方向進(jìn)行位移之外,還能夠以使基部531、532在x軸方向以及y軸方向偏移的方式進(jìn)行位移。
在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,實(shí)施方式2的電子設(shè)備將支承體530的支承剛度設(shè)定得較高。此時(shí)的支承剛度為第一等級(jí)。另外,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,實(shí)施方式2的電子設(shè)備將支承體530的支承剛度設(shè)定得較低。此時(shí)的支承剛度為第二等級(jí)。
第一等級(jí)的支承剛度為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140而使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)那樣的高值即可,例如為2.0×109(pa)左右的值即可。
另外,第二等級(jí)的支承剛度為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140而使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)那樣的低值即可,例如為2.6×106(pa)左右的值即可。
圖19是表示支承體530a、530b的剖視圖。支承體530a、530b包括施加磁場(chǎng)h的結(jié)構(gòu)。
圖19的(a)所示的支承體530a包括:基部531a、基部532a、殼體533a、mr流體534、磁軛535a以及線圈536a。
基部531a、基部532a以及殼體533a分別對(duì)應(yīng)于圖17所示的基部531、基部532以及殼體533。基部531a和基部532a收納于殼體533a的內(nèi)部。
基部531a、基部532a以及磁軛535a成為磁路的一部分,因此由鐵素體或者氧化鐵等磁性體形成即可。殼體533a為非磁性體即可,為硅橡膠等絕緣體即可,基部531a、532a均密封mr流體534。
磁軛535a以將基部531a的z軸正方向側(cè)的面、與基部532a的z軸負(fù)方向側(cè)的面連接的方式形成為コ字形。磁軛535a與基部531a、基部532a以及mr流體534一起構(gòu)建剖視下呈矩形形狀的磁路。
當(dāng)基部531a、532a在z軸方向位移時(shí),磁軛535a撓曲。因此,支承體530a能夠以在z軸方向收縮的方式變形。應(yīng)予說(shuō)明,基部531a、532a與磁軛535a也可以形成為一體。
線圈536a在磁軛535a的x軸正方向側(cè)的部分卷繞于磁軛535a。若在從z軸正方向側(cè)觀察z軸負(fù)方向側(cè)的狀態(tài)下使線圈536a中流動(dòng)順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t能夠向mr流體534施加箭頭所示的z軸正方向的磁場(chǎng)h。
在這種結(jié)構(gòu)的支承體530a中,若使線圈536a中流動(dòng)電流,則形成如下磁路,即:線圈536a所產(chǎn)生的磁通通過(guò)磁軛535a、基部532a并如箭頭所示那樣貫通mr流體534的內(nèi)部,進(jìn)而通過(guò)基部531a返回磁軛535a。
若利用驅(qū)動(dòng)控制部240調(diào)整在線圈536a中流動(dòng)的電流量,則mr流體534的粘度變化,因此能夠控制支承體530a的支承剛度。若在線圈536a中流動(dòng)的電流量增大,則mr流體534的粘度增高,從而支承剛度增大。
也可以使用如以上那樣的結(jié)構(gòu)的支承體530a來(lái)代替圖2以及圖3的(b)所示的支承體130。
圖19的(b)所示的支承體530b包括:基部531b、基部532b、殼體533b、mr流體534、磁軛535b以及線圈536b。
基部531b、基部532b以及殼體533b分別對(duì)應(yīng)于圖17所示的基部531、基部532以及殼體533?;?31b和基部532b收納于殼體533b的內(nèi)部。
基部531b、基部532b以及磁軛535b成為磁路的一部分,因此由鐵素體或者氧化鐵等磁性體形成即可。殼體533b為非磁性體即可,為硅橡膠等絕緣體即可,基部531b、532b均密封mr流體534。
磁軛535b被連接于基部532b的z軸負(fù)方向側(cè)的面,并配設(shè)于基部535b的z軸負(fù)方向側(cè)。
線圈536b以與基部532b的z軸負(fù)方向側(cè)鄰接的方式卷繞于磁軛535b。若在從z軸正方向側(cè)觀察z軸負(fù)方向側(cè)的狀態(tài)下使線圈536b中流動(dòng)逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,則構(gòu)建如下磁路,即:磁通從基部531b的z軸正方向側(cè)通過(guò)殼體533b的周圍并向z軸負(fù)方向側(cè)繞回,進(jìn)而返回磁軛535b。
由此,能夠向mr流體534施加箭頭所示的z軸正方向的磁場(chǎng)h。
若利用驅(qū)動(dòng)控制部240調(diào)整在線圈536b中流動(dòng)的電流量,則mr流體534的粘度變化,因此能夠控制支承體530b的支承剛度。若在線圈536b中流動(dòng)的電流量增大,則mr流體534的粘度增高,從而支承剛度增大。
也可以使用如以上那樣的結(jié)構(gòu)的支承體530b來(lái)代替圖2以及圖3的(b)所示的支承體130。
以上,根據(jù)實(shí)施方式2,在使頂部面板120產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的情況下,將支承體530a或者支承體530b的支承剛度的等級(jí)設(shè)定為第一等級(jí)(高等級(jí))之后,以使得產(chǎn)生超聲波頻帶的固有振動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
因此,能夠使頂部面板120高效地產(chǎn)生振幅較大的超聲波頻帶的固有振動(dòng),從而利用者能夠更容易感覺(jué)指尖所承受的動(dòng)摩擦力的變化。因此,能夠向利用者提供良好的觸感。
另外,根據(jù)實(shí)施方式2,在使頂部面板120產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的情況下,將支承體530a或者支承體530b的支承剛度的等級(jí)設(shè)定為第二等級(jí)(低等級(jí))之后,以使得產(chǎn)生聽力范圍的振動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件140。
因此,能夠使頂部面板120高效地產(chǎn)生振幅較大的聽力范圍的振動(dòng),從而利用者能夠更容易用指尖感覺(jué)振動(dòng)。因此,能夠向利用者提供良好的觸感。
以上,根據(jù)實(shí)施方式2,通過(guò)切換支承體530a或者支承體530b的支承剛度的等級(jí),能夠增大超聲波頻帶的固有振動(dòng)和聽力范圍的振動(dòng)的雙方的振幅。因此,能夠提供可提供各種良好的觸感的電子設(shè)備。
以上,對(duì)本發(fā)明的例示的實(shí)施方式的電子設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于具體公開的實(shí)施方式,在不脫離權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上,能夠進(jìn)行各種變形、改變。
符號(hào)說(shuō)明:
100…電子設(shè)備;110…殼體;120…頂部面板;130、530、530a、530b…支承體;140、140a、140b、140v…振動(dòng)元件;150…觸摸面板;160…顯示面板;170…基板;200…控制部;220…應(yīng)用程序處理器;230…通信處理器;240…驅(qū)動(dòng)控制部;250…存儲(chǔ)器;300…驅(qū)動(dòng)控制裝置;310a、310b…正弦波產(chǎn)生器;320a、320b…振幅調(diào)制器。