JP6892838B2 - 音響出力装置及び音響出力方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルを振動させて音響を出力する技術に関する。

タッチパネル（タッチパッド）付き表示パネルを振動させて音響を出力する音響出力装置（入出力装置）が特許文献１に開示されている。特許文献１の図１１及び図２０に記載されている音響出力装置は、タッチパネル付き表示パネルを振動させて音響を出力する機能（音響出力機能）と、タッチパネル付き表示パネルに対する押し込みを検知する機能（押し込み検知機能）と、を同時に実行することができる。

特開２０１３−１６２１６７号公報（請求項６、段落００２０、図１１、図２０）

音響出力機能及び押し込み検知機能を同時に実行した場合、押し込み検知機能の検知精度が音響出力機能の振動によって低下するおそれがある。また、音響出力機能を実行しているときに操作者がタッチパネル付き表示パネルに対して操作を行った場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えるおそれがある。

なお、特許文献１の段落００６３−００６６には、押し込み検知機能における押圧検知精度が音響出力機能の振動によって低下することを回避する回路構成が開示されている。しかしながら、当該回路構成では、音響出力機能及び押し込み検知機能を同時に実行しているときの音響信号を用いてノイズキャンセルを行うことができないため、押し込み検知機能における押圧検知精度を良好なレベルに維持することが困難である。

本発明は、上記の課題に鑑み、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる音響出力技術を提供することを目的とする。

本発明に係る音響出力装置は、タッチパネルと、音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動子と、前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、前記音響信号を制御する制御部と、を備える構成（第１の構成）である。

上記第１の構成の音響出力装置において、前記制御部は、前記タッチパネルへの操作体の近接が前記タッチパネルによって検知されている期間中も、前記音響信号を制御する構成（第２の構成）であってもよい。

上記第１又は第２の構成の音響出力装置において、前記制御部は、少なくとも前記音響信号の第１帯域を低減する制御を行う構成（第３の構成）であってもよい。

上記第３の構成の音響出力装置において、前記第１帯域は、５００Ｈｚ以下を上限とする帯域である構成（第４の構成）であってもよい。

上記第１〜第４いずれかの構成の音響出力装置において、前記制御部は、少なくとも前記音響信号の第２帯域を増幅する制御を行う構成（第５の構成）であってもよい。

上記第５の構成の音響出力装置において、前記第２帯域は、５００Ｈｚ以下を上限とする帯域を含まない帯域である構成（第６の構成）であってもよい。

上記第１〜第６いずれかの構成の音響出力装置において、前記タッチパネルにかかる圧力を検知する圧力検知部と、前記圧力検知部の出力信号に、前記音響信号の逆位相信号又は前記音響信号を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号を重畳する重畳部と、を備える構成（第７の構成）であってもよい。

上記第７の構成の音響出力装置において、前記重畳部は、前記圧力検知部の出力信号に、前記補正後音響信号の逆位相信号を重畳し、前記補正後音響信号は、前記音響信号に対して前記タッチパネルの振動特性に応じた補正を行って得られる信号である構成（第８の構成）であってもよい。

上記第１〜第８いずれかの構成の音響出力装置において、前記タッチパネルに対向する表示パネルを備える構成（第９の構成）であってもよい。

本発明に係る音響出力方法は、タッチパネルを用いた音響出力方法であって、音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動工程と、前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、前記音響信号を制御する制御工程と、を備える構成（第１０の構成）である。

本発明の音響出力技術によれば、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。

音響出力装置の構成例を示す図 音響出力装置の動作例を示すフローチャート 各種信号の波形例を模式的に示すタイミングチャート 人間の指の触覚受容器が有する周波数特性を示す図 タッチパネル付き表示パネルの振動特性の一例を示す図 補正ゲインの周波数特性の一例を示す図 音響出力装置の他の動作例を示すフローチャート 各種信号の波形例を模式的に示すタイミングチャート

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜１．音響出力装置の構成例＞
図１は、音響出力装置の構成例を示す図である。図１に示す音響出力装置は、マイクロコンピュータ１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２と、駆動回路３と、圧電素子４と、表示パネル５と、タッチパネル６と、減算器７と、フィルタ回路８と、押し込み検知回路９と、を備える。タッチパネル付き表示パネルＰ１は、表示パネル５と、タッチパネル６と、を備える。表示パネル５とタッチパネル６とは互いに対向する。

図１に示す音響出力装置は、タッチパネル付き表示パネルＰ１を振動させて音響を出力する機能（音響出力機能）と、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みを検知する機能（押し込み検知機能）と、例えばタッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込み等が検知された際に、操作者の指やタッチペン等の操作体に対して振動触感による応答を返す機能（触感フィードバック機能）と、を有する。

マイクロコンピュータ１は、図１に示す音響出力装置全体を制御する。マイクロコンピュータ１は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を備える。マイクロコンピュータ１は、ソフトウェア的に実現される機能として、音響信号出力部１ａ、触感フィードバック信号出力部１ｂ、映像信号出力部１ｃ、及び操作処理部１ｄを備える。

音響信号出力部１ａは、音響信号ＳＧ１をＤＳＰ２に出力する。音響信号ＳＧ１は、音響信号出力部１ａ自身が生成してもよく、音響信号出力部１ａがマイクロコンピュータ１の外部から取得してもよい。

触感フィードバック信号出力部１ｂは、操作処理部１ｄの処理結果に基づいて触感フィードバック信号ＳＧ２を生成し、触感フィードバック信号ＳＧ２を駆動回路３に出力する。

映像信号出力部１ｃは、映像信号ＳＧ３を表示パネル５に出力する。映像信号ＳＧ３は、映像信号出力部１ｃ自身が生成してもよく、映像信号出力部１ｃがマイクロコンピュータ１の外部から取得してもよい。

操作処理部１ｄは、タッチパネル６から出力される検知信号ＳＧ８及び押し込み検知回路９から出力される検知信号ＳＧ１１に基づいて入力操作を認識し、入力操作に応じた処理を実行する。例えば、入力操作が表示パネル５に対する押し込みである場合、操作処理部１ｄは触感フィードバック信号出力部１ｂに対して触感フィードバック信号ＳＧ２の生成及び出力を指示する。

ＤＳＰ２は、音響信号ＳＧ１に対して各種の信号処理を実行することで、図１に示す音響出力装置から出力される音響の音質を変更させることができる。例えば、ＤＳＰ２は、音響信号の周波数特性を変更するイコライザ機能を有している。ＤＳＰ２は、音響信号ＳＧ１に対して各種の信号処理を実行して音響信号ＳＧ１を音響信号ＳＧ４に変換し、音響信号ＳＧ４を駆動回路３に出力する。

またＤＳＰ２は、音響信号ＳＧ１に基づいてノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５を生成し、ノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５を減算器７に出力する。ノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５の詳細については後述する。

駆動回路３は、第１Ｄ／Ａコンバータと、第２Ｄ／Ａコンバータと、重畳回路と、アンプと、を備える。なお、本実施形態とは異なり、第１Ｄ／Ａコンバータをマイクロコンピュータ１側に設けて、アナログ信号である触感フィードバック信号ＳＧ２を駆動回路３が受け取るようにしてもよい。また、本実施形態とは異なり、第２Ｄ／ＡコンバータをＤＳＰ２側に設けて、アナログ信号である音響信号ＳＧ４を駆動回路３が受け取るようにしてもよい。

駆動回路３の第１Ｄ／Ａコンバータは、デジタル信号である触感フィードバック信号ＳＧ２をアナログ信号に変換する。駆動回路３の第２Ｄ／Ａコンバータは、デジタル信号である音響信号ＳＧ４をアナログ信号に変換する。駆動回路３の重畳回路は、駆動回路３の第２Ｄ／Ａコンバータから出力されるアナログ信号に駆動回路３の第１Ｄ／Ａコンバータから出力されるアナログ信号を重畳して、重畳アナログ信号を生成する。

なお、マイクロコンピュータ１から音響信号ＳＧ１は出力されているが触感フィードバック信号ＳＧ２は出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は駆動回路３の第２Ｄ／Ａコンバータから出力されるアナログ信号と等価になる。また、マイクロコンピュータ１から触感フィードバック信号ＳＧ２は出力されているが音響信号ＳＧ１は出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は駆動回路３の第１Ｄ／Ａコンバータから出力されるアナログ信号と等価になる。また、マイクロコンピュータ１から音響信号ＳＧ１も触感フィードバック信号ＳＧ２も出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は無信号になる。

駆動回路３のアンプは、駆動回路３の重畳回路によって生成された重畳アナログ信号を増幅して駆動信号ＳＧ６を生成し、駆動信号ＳＧ６を圧電素子４に出力する。

圧電素子４は、例えばピエゾ素子である。圧電素子４の個数は単数であっても複数であってもよい。圧電素子４は、表示パネル５の背面（操作者側と反対の面）に配置され、タッチパネル付き表示パネルＰ１に固定される。本実施形態では、圧電素子４は、例えば接着剤を介して表示パネル５の背面に固定される。圧電素子４は、駆動信号ＳＧ６に応じてタッチパネル付き表示パネルＰ１を振動させる。これにより、音響出力機能及び触感フィードバック機能が実現される。すなわち、圧電素子４は、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子の一例である。

上述の通り圧電素子４はタッチパネル付き表示パネルＰ１に固定されるので、タッチパネル付き表示パネルＰ１が押し込まれた際には圧電素子４に圧力がかかる。圧電素子４は、圧電素子４自身にかかる圧力に応じて発生した電圧を電圧信号ＳＧ７として減算器７に出力する。すなわち、圧電素子４は、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力を検知する圧力検知部の一例である。

表示パネル５は、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルである。有機ＥＬパネルはフィルム状であって可撓性を有する。表示パネル５は、映像信号ＳＧ３に基づく映像を表示する。

タッチパネル６は、表示パネル５の前面（操作者側の面）に配置される。表示パネル５によって表示される映像の視認性を向上させるために、例えばＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）又はＯＣＲ（Optical Clear Resin）を表示パネル５とタッチパネル６との間に設けてもよい。

タッチパネル６は、検知信号ＳＧ８をマイクロコンピュータ１に出力する。検知信号ＳＧ８は、操作体の接触状態を示す信号であって、タッチパネル６に対する操作体の接触有無に関する情報を含む。また、タッチパネル６に対して操作体が接触している場合には、検知信号ＳＧ８は、接触位置に関する情報も含む。

タッチパネル６の検出方式は特に限定されないが、タッチパネル６は静電容量方式のタッチパネルであることが好ましい。静電容量方式のタッチパネルであれば、タッチパネル６に対する操作体の接触のみならず、タッチパネル６に対する操作体の近接も検知できるからである。タッチパネル６が静電容量方式のタッチパネルである場合、検知信号ＳＧ８は操作体の接触状態のみならず操作体の近接状態も示す。この場合、検知信号ＳＧ８は、タッチパネル６に対する操作体の近接有無に関する情報を含む。また、タッチパネル６に対して操作体が近接している場合には、検知信号ＳＧ８は、近接位置に関する情報も含む。

減算器７は、第３Ｄ／Ａコンバータと、減算回路と、を備える。なお、本実施形態とは異なり、第３Ｄ／ＡコンバータをＤＳＰ２側に設けて、アナログ信号であるノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５を減算器７が受け取るようにしてもよい。

減算器７の第３Ｄ／Ａコンバータは、デジタル信号であるノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５をアナログ信号に変換する。減算器７の減算回路は、アナログ信号に変換された後のノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５を電圧信号ＳＧ７から引いて電圧信号ＳＧ９を生成し、電圧信号ＳＧ９をフィルタ回路８に出力する。

フィルタ回路８は、電圧信号ＳＧ９に対して所定の帯域を抑圧して電圧信号ＳＧ１０を生成し、電圧信号ＳＧ１０を押し込み検知回路９に出力する。

押し込み検知回路９は、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みを電圧信号ＳＧ１０に基づいて検知し、検知結果である検知信号ＳＧ１１をマイクロコンピュータ１に出力する。例えば、押し込み検知回路９をコンパレータで構成することができる。押し込み検知回路９をコンパレータで構成した場合、押し込み検知回路９は、電圧信号ＳＧ１０のレベルと所定の閾値電圧とをコンパレータで比較し、電圧信号ＳＧ１０のレベルが所定の閾値電圧Ｖｔｈ（後述の図３参照）より大きい場合に、検知信号ＳＧ１１をハイレベルの電圧信号とし、電圧信号ＳＧ１０のレベルが所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下である場合に、検知信号ＳＧ１１をローレベルの電圧信号とする。ハイレベルの検知信号ＳＧ１１は、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されていることを示している。一方、ローレベルの検知信号ＳＧ１１は、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されていないことを示している。

＜２．音響出力装置の動作例＞
図２は、図１に示す音響出力装置の動作例を示すフローチャートである。図３は、各種信号の波形例を模式的に示すタイミングチャートである。なお、図３は、図１に示す音響出力装置が音響を出力している期間のタイミングチャートであって、操作体がタッチパネル６に接触していない状態から接触している状態に推移し、その後タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されて操作体に対して振動触感による応答が返るまでのタイミングチャートである。

図２に示すフローチャートでは、まず図１に示す音響出力装置が音響出力中であるか否かがマイクロコンピュータ１によって判定される（ステップＳ１０）。音響信号出力部１ａが音響信号ＳＧ１をＤＳＰ２に出力しているとき、図１に示す音響出力装置は音響出力中である。一方、音響信号出力部１ａが音響信号ＳＧ１をＤＳＰ２に出力していないとき、図１に示す音響出力装置は音響出力中でない。

図１に示す音響出力装置が音響出力中でないと判定された場合（ステップＳ１０のＮＯ）、後述するステップＳ５０に進む。

一方、図１に示す音響出力装置が音響出力中であると判定された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、操作処理部１ｄが、タッチパネル６から出力される検知信号ＳＧ８に基づいて、操作体がタッチパネル６に接触しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。

操作体がタッチパネル６に接触していないと判定された場合（ステップＳ２０のＮＯ）、ＤＳＰ２は音響信号ＳＧ４を制御せずに音響信号ＳＧ４を駆動回路３に出力する（ステップＳ３０）。

一方、操作体がタッチパネル６に接触していると判定された場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、ＤＳＰ２は音響信号ＳＧ４を制御してから音響信号ＳＧ４を駆動回路３に出力する（ステップＳ４０）。本実施形態では、操作処理部１ｄは、操作体がタッチパネル６に接触していると判定した場合、音響信号ＳＧ４を制御することを指示する制御信号ＣＮＴをＤＳＰ２に出力する。音響信号ＳＧ４の制御は、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感（不快な触感）を操作者に与えることを低減できるような制御であればよい。このような制御により、図３に示す接触期間Ｔ１（操作体がタッチパネル６に接触している期間）において、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。

例えば、ＤＳＰ２が音響信号ＳＧ４の全帯域を低減する制御を実行すればよい。これにより、駆動信号ＳＧ６によるタッチパネル付き表示パネルＰ１の全帯域の振動が小さくなるので、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。なお、音響信号ＳＧ４の全帯域を低減するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号ＳＧ４の全帯域のレベルを低減することを意味している。

また例えば、ＤＳＰ２が少なくとも音響信号ＳＧ４の第１帯域を低減する制御を実行してもよい。これにより、駆動信号ＳＧ６によるタッチパネル付き表示パネルＰ１の第１帯域の振動が小さくなるので、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。さらに、音響信号ＳＧ４の第１帯域以外の帯域を低減しないので、音響出力の音量低下を抑えることができる。なお、音響信号ＳＧ４の第１帯域を低減するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号ＳＧ４の第１帯域のレベルを低減することを意味している。

人間の指の触覚受容器は、図４に示す周波数特性を有している。したがって、第１帯域は５００Ｈｚ以下の帯域であることが望ましい。第１帯域が５００Ｈｚ以下の帯域であれば、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを効果的に低減できるからである。なお、ここでは５００Ｈｚ以下としたが、例えば３００Ｈｚ以下といったように、実質的に指の周波数特性のピークである２００Ｈｚ付近を含む帯域であればよい。さらに、たとえば２００Ｈｚ付近を中心としたプラスマイナス１００Ｈｚを含む帯域（約１００〜３００Ｈｚの帯域）としてもよい。

また例えば、ＤＳＰ２が少なくとも音響信号ＳＧ４の第２帯域を増幅する制御を実行してもよい。これにより、駆動信号ＳＧ６によるタッチパネル付き表示パネルＰ１の第２帯域の振動が大きくなるので、操作体の接触によるタッチパネル付き表示パネルＰ１の振動低減を補填することができる。さらに、音響信号ＳＧ４の第２帯域以外の帯域を増幅しないので、違和感のある触感が増えることを抑制できる。なお、音響信号ＳＧ４の第２帯域を増幅するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号ＳＧ４の第２帯域のレベルを増幅することを意味している。また、第２帯域の増幅量を例えば電圧信号ＳＧ１０のレベル及び検知信号ＳＧ８に含まれる接触位置に関する情報の少なくとも一方に応じて可変してもよい。この場合、ＤＳＰ２が電圧信号ＳＧ１０及び検知信号ＳＧ８の少なくとも一方を受信する構成にしてもよく、ＤＳＰ２がマイクロコンピュータ１から第２帯域の増幅量に関する指示を受け取るようにしてもよい。

第２帯域は５００Ｈｚ以下を含まない帯域であることが望ましい。第２帯域が５００Ｈｚを含まない帯域であれば、人間の指の触覚受容器が触感を感じにくい帯域が増幅されるので、違和感のある触感が増えることを効果的に抑制できるからである。なお、ここでは５００Ｈｚ以下としたが、例えば３００Ｈｚ以下といったように、実質的に指の周波数特性のピークである２００Ｈｚ付近を含まない帯域であればよい。さらに、たとえば２００Ｈｚ付近を中心としたプラスマイナス１００Ｈｚを含まない帯域（０〜約１００Ｈｚ、および約３００Ｈｚ以上の帯域）としてもよい。

なお、上述した帯域周波数とは、厳密な意味で、その帯域周波数外の信号を全く含まないという意味ではなく、例えば電気工学・通信工学の分野で常識的に用いられる３ｄＢ帯域幅や６ｄＢ帯域幅のように、実質的にその帯域周波数外の信号のレベルが問題にならない程度に減衰するような周波数という意味である。

ステップＳ３０又はステップＳ４０に続くステップＳ５０において、ＤＳＰ２は、ノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５を出力する。ステップＳ５０の処理が完了すると、ステップＳ６０に進む。なお、本実施形態とは異なり、ステップＳ３０が実行された場合にはステップＳ５０を実行せずにステップＳ３０から直接ステップＳ６０に進むようにしてもよい。

ノイズキャンセル用音響信号ＳＧ５は、音響信号ＳＧ４と同一の信号、又は、音響信号ＳＧ４を補正して得られる補正後音響信号（音響信号ＳＧ４とゲインのみが相違する信号を含む）である。したがって、減算器７において、圧力検知部である圧電素子４から出力される電圧信号ＳＧ７に、音響信号ＳＧ４の逆位相信号又は音響信号ＳＧ４を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号が重畳される。これにより、電圧信号ＳＧ７に含まれるノイズ成分（音響信号ＳＧ４に基づく振動に起因するノイズ成分）をキャンセルすることができる。したがって、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力の検知精度が向上する。

駆動信号ＳＧ６のレベルを一定とした場合のタッチパネル付き表示パネルＰ１の振動量は、通常、図５に示す例のように駆動信号ＳＧ６の周波数に応じて異なる。したがって、補正後音響信号は、音響信号ＳＧ４に対してタッチパネル付き表示パネルＰ１の振動特性に応じた補正を行って得られる信号であることが望ましい。これにより、ノイズ成分キャンセルの精度が向上する。タッチパネル付き表示パネルＰ１の振動特性が図５に示すような特性である場合、ＤＳＰ２は、ＤＳＰ２の内部で生成した音響信号ＳＧ４に対して図６に示すような周波数特性を有する補正ゲインを乗じて補正後音響信号を生成すればよい。ＤＳＰ２は、補正ゲインの周波数特性を関係式やデータテーブルの形式で不揮発的に記憶しておけばよい。また、ＤＳＰ２が不揮発的に記憶する情報は、ＤＳＰ２の外部から書き換え可能であることが望ましい。

そして、ステップＳ６０において、フィルタ回路８は、減算器７から出力される電圧信号ＳＧ９に対して所定の帯域を抑圧する。所定の帯域は、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力の検知にとって不要な帯域であって、例えば駆動信号ＳＧ６によるタッチパネル付き表示パネルＰ１の振動帯域（例えば２００Ｈｚ以上）と一致させればよい。

なお、図１に示す音響出力装置は減算器７及びフィルタ回路８の双方を備える構成であるが、減算器７又はフィルタ回路８のいずれか一方のみでもタッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力の検知精度を向上させることができる。したがって、本実施形態とは異なり、音響出力装置は減算器７又はフィルタ回路８のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。

ステップＳ６０に続くステップＳ７０において、押し込み検知回路９は、フィルタ回路８から出力される電圧信号ＳＧ１０に基づいて、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されているか否かを判定する。

タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されていないと判定された場合（ステップＳ７０のＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。一方、タッチパネル付き表示パネルＰ１に対する押し込みが検知されていると判定された場合（ステップＳ７０のＹＥＳ）、操作処理部１ｄからの指示に従って、触感フィードバック信号出力部１ｂが触感フィードバック信号ＳＧ２を駆動回路３に出力する（ステップＳ８０）。ステップＳ８０の処理が終了すると、ステップＳ１０に戻る。

＜４．留意事項＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

例えばタッチパネル６がタッチパネル６に対する操作体の近接も検知できる場合、図１に示す音響出力装置は、例えば図７を示すフローチャートのように動作すればよい。図７を示すフローチャートは、図３を示すフローチャートにおいてステップＳ２０をステップＳ２１に置換したものである。

ステップＳ２１では、操作処理部１ｄが、タッチパネル６から出力される検知信号ＳＧ８に基づいて、操作体がタッチパネル６に近接又は接触しているか否かを判定する。

操作体がタッチパネル６に近接も接触もしていないと判定された場合（ステップＳ２１のＮＯ）、ステップＳ３０に進む。一方、操作体がタッチパネル６に近接又は接触していると判定された場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ステップＳ４０に進む。したがって、図１に示す音響出力装置が図７を示すフローチャートの動作を行った場合、図８に示すように操作体がタッチパネル６に接触する前から音響信号ＳＧ４が制御される。

図１に示す音響出力装置が図３を示すフローチャートの動作を行った場合、操作体がタッチパネル６に接触してから音響信号ＳＧ４の制御が開始されるまでに若干の遅延があるため、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できない期間が極短時間であるけれども存在することになる。一方、図１に示す音響出力装置が図７を示すフローチャートの動作を行った場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できない期間をなくすことができる。

図１に示す音響出力装置において、例えば図２又は図７に示すステップＳ４０の処理を行わないようにしてもよい。この場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できるという効果を得ることはできないが、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力の検知精度が向上する効果を得ることができる。

なお、図２又は図７に示すステップＳ４０の処理を行う第１のモードと、図２又は図７に示すステップＳ４０の処理を行わない第２のモードと、を設け、第１のモードと第２のモードとを図１に示す音響出力装置に対する操作によって選択できるようにしてもよい。

また、本実施形態では、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子と、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力を検知する圧力検知部をともに圧電素子４としたが、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子と、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力を検知する圧力検知部とは別々の部品であってもよい。例えば、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子を振動ソレノイド、振動モータ等の圧電素子以外のアクチュエータにしてもよく、タッチパネル付き表示パネルＰ１にかかる圧力を検知する圧力検知部をひずみゲージ等の圧電素子以外のセンサにしてもよい。

また、本実施形態では、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子と、触感フィードバック信号ＳＧ２に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させる振動子をともに圧電素子４としたが、音響信号ＳＧ４に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させて音響を発生させる振動子と、触感フィードバック信号ＳＧ２に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルＰ１に発生させる振動子とは別々の振動子であってもよい。別々の振動子にする場合、同じ種類の複数の振動子を用いてもよく、異なる種類の振動子を用いてもよい。

また、本実施形態では、音響出力装置がタッチパネル付き表示パネルＰ１を備える構成であったが、音響出力装置は表示パネルを備えない構成であってもよい。音響出力装置が表示パネルを備えない構成である場合、表示パネルに対向していないタッチパネル（一般的に「タッチパッド」と称されるタッチ入力装置）に音響信号に基づく振動を発生させることになる。

１ マイクロコンピュータ
２ ＤＳＰ
３ 駆動回路
４ 圧電素子
５ 表示パネル
６ タッチパネル
７ 減算器
８ フィルタ回路
９ 押し込み検知回路

Claims (9)

1. タッチパネルと、
   音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動子と、
   前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、少なくとも前記音響信号の第１帯域を低減する制御を行う制御部と、
   を備える、音響出力装置。
2. 前記制御部は、前記タッチパネルへの操作体の近接が前記タッチパネルによって検知されている期間中も、前記音響信号を制御する、請求項１に記載の音響出力装置。
3. 前記第１帯域は、５００Ｈｚ以下を上限とする帯域である、請求項１又は請求項２に記載の音響出力装置。
4. 前記制御部は、少なくとも前記音響信号の第２帯域を増幅する制御を行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響出力装置。
5. 前記第２帯域は、５００Ｈｚ以下を上限とする帯域を含まない帯域である、請求項４に記載の音響出力装置。
6. 前記タッチパネルにかかる圧力を検知する圧力検知部と、
   前記圧力検知部の出力信号に、前記音響信号の逆位相信号又は前記音響信号を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号を重畳して重畳信号を生成する重畳部と、
   前記タッチパネルに対する押し込みを前記重畳信号に基づいて検知する押し込み検知回路と、
   を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の音響出力装置。
7. 前記重畳部は、前記圧力検知部の出力信号に、前記補正後音響信号の逆位相信号を重畳し、
   前記補正後音響信号は、前記音響信号に対して前記タッチパネルの振動特性に応じた補正を行って得られる信号である、請求項６に記載の音響出力装置。
8. 前記タッチパネルに対向する表示パネルを備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の音響出力装置。
9. タッチパネルを用いた音響出力方法であって、
   音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動工程と、
   前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、少なくとも前記音響信号の第１帯域を低減する制御を行う制御工程と、
   を備える、音響出力方法。

Images