ユーザインターフェイス拡張システム
表面を規定し、かつ表面の下に構成された流体容器を少なくとも部分的に規定するシートと、流体容器に入れた所定量の流体であってシートと協調してシートを通る画像を実質的に遮断することなく透過する流体と、流体容器の中の流体の容量に影響を及ぼして流体容器の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより表面の特定領域を変形させる変位デバイスと、デバイスにシートを接続する取付部材とを具えるユーザインターフェイス拡張システムが開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する特許出願の相互参照
本願は、２００９年７月３日提出の「Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国仮出願第６１／２２３，００４号の利益を主張し、これを参照してその全体を援用する。
【０００２】
本願は、２００８年１月４日提出の「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒａｉｓｅｄ Ｔｏｕｃｈ Ｓｃｒｅｅｎｓ」と題する米国特許出願第１１／９６９，８４８号と、２００９年１月５日提出の「Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許出願第１２／３１９，３３４号とに関し、これを双方とも参照してそれら全体を援用する。
【０００３】
本発明は一般にユーザインターフェイスに関し、より具体的にはタッチディスプレイの一部を選択的に隆起させた新しく有用なマウントシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
例えば、タッチスクリーンなどのタッチディスプレイは、動的なユーザ入力インターフェイスを提供することができ、ユーザインターフェイスを様々な用途に利用するアプリケーションに有用であり、例えばユニバーサルリモコンでは、ユーザインターフェイスを変更してユーザが制御するデバイスに適合することができ、あるいは携帯電話では複数の機能を備える。しかしながら、別個の境界明瞭なキーを備えたキーパッドなどの専用の入力デバイスを有する静的なユーザ入力インターフェイスとは異なり、大抵のタッチディスプレイは通常平面である。その結果、タッチディスプレイは静的なユーザインターフェイスで見られ、および／または感じられる触覚誘導を殆ど提供していない。触覚誘導の重要性は、ＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅ（登録商標）とＲＩＭのＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）製品との競合で容易に理解することができる。触覚誘導がないと、幾つかの不便が生じる。例えば、ユーザがディスプレイから目を離して１つの入力選択を別のものと識別するのに苦労するか、あるいは入力するときに指を配置する場所を判断するのに苦労するであろう。スマートフォン、リモートコントローラ、パーソナルナビゲーションデバイス、携帯電話、および携帯型ゲームデバイスなどの多くの電子デバイスは機能が増加しており、メーカーが各デバイスの様々な機能に適合できる静的なユーザインターフェイスを提供するのが次第に困難になっている。より良いユーザ体験を提供する試みとして、多くの電子デバイスは次第にタッチディスプレイを用いて各デバイスの様々な機能に適合できる動的なユーザインターフェイスを提供しているので、メインのユーザ入力の受信デバイスとしてタッチディスプレイに頼って、機械的なキーパッドの触覚誘導を無くした一般に入手可能な電子デバイスがかなりの数存在している。本発明は、このようなデバイスに追加して触覚誘導を提供することができる新しく有用なユーザインターフェイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１ａおよび図１ｂはそれぞれ、好適な実施形態のユーザインターフェイスシステムの平面図と、好適な実施形態に従ったボタンアレイの動作を示す断面図である。
【図２】図２ａおよび図２ｂは、デバイスに接続した好適な実施形態のユーザインターフェイスシステムの概略図である。
【図３】図３ａ，図３ｂおよび図３ｃはそれぞれ、好適な実施形態の収縮、膨張、およびユーザ入力モードの断面図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂは、チャネルおよびキャビティの組み合わせを備えたシートの第２の変形例と、分割した層部分および基板部分を備えたシートの第３の変形例との断面図である。
【図５】図５は、好適な実施形態の取付部品の変形例の概略図である。
【図６】図６は、好適な実施形態の取付部品の変形例の概略図である。
【図７】図７ａと図７ｂはそれぞれ、シートと、キャビティと、キャビティの既存の流体を加減し、キャビティを収縮した容量設定と膨張した容量設定にする第１の好適な実施形態の変位デバイスとの断面図である。
【図８】図８は、シートと、キャビティと、キャビティの中に追加流体を移動する第１の好適な実施形態の第１の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図９】図９は、シートと、キャビティと、キャビティの中に追加流体を移動する第１の好適な実施形態の第２の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図１０】図１０ａと図１０ｂはそれぞれ、シートと、キャビティと、キャビティの中と外に追加流体を移動し、キャビティを収縮した容量設定と膨張した容量設定にする第１の好適な実施形態の第３の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図１１】図１１ａと図１１ｂは、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例の変位デバイスの概略図である。
【図１２】図１２ａと図１２ｂは、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例の変位デバイスの概略図である。
【図１３】図１３ａと図１３ｂは、第２の好適な実施形態の第２の変形例の変位デバイスの概略図である。
【図１４】図１４は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第１のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１５】図１５は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第１のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１６】図１６は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第２のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１７】図１７ａおよび図１７ｂは、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第３のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１８】図１８ａおよび図１８ｂは、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第３のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１９】図１９ａおよび図１９ｂはそれぞれ、解放状態および係合状態の第１および２の実施例のロック機構の概略図である。
【図２０】図２０ａおよび図２０ｂはそれぞれ、解放状態および係合状態の第１および２の実施例のロック機構の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の本発明の好適な実施形態の説明は、これらの好適な実施形態に本発明を限定するよう意図しておらず、あらゆる当業者が本発明を作成し用いることができるよう意図している。
【０００７】
図１および図２に示すように、好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００を用いて、図２に示すように、タッチインターフェイスデバイス１０のユーザインターフェイスを拡張することが好ましい。好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は、表面１１５を規定し、かつ少なくとも部分的に流体容器１２７を規定するシート１０２と、流体容器１２７に入れた所定量の流体１１２であってシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過する流体と、流体容器１２７の中の流体１１２の容量に影響を及ぼして流体容器１２７の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより表面１１５の特定領域１１３を変形させる変位デバイス１３０と、デバイス１０にシートを接続する取付部品２２０とを具えることが好ましい。図１ｂと図２に示すように、流体容器１２７はキャビティ１２５であることが好ましく、変位デバイス１３０はキャビティ１２５の中の流体の容量に影響を及ぼしてキャビティ１２５を膨脹および収縮させることが好ましい。流体容器１２７は代わりに、図４ａに示すように、チャネル１３８でもよいし、あるいはチャネル１３８とキャビティ１２５との組み合わせでもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００は、２つの好適な実施形態の１つであることが好ましい。第１の実施形態では、変位デバイス１３０が電気で動く。第２の実施形態では、変位デバイス１３０が手動で動く。図２に示すように、好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、好ましくはユーザインターフェイス拡張システム１００を動かすよう機能する固有の電源２００、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０とを通信させるよう機能するデータリンク２０５、および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０に電気的に接続するよう機能するコネクタ２１０を具える。変位デバイス１３０および／または固有の電源２００はさらにシート１０２の中に入れられるが、代わりにシート１０２の外部にあってもよい。流体容器１２７はさらに所定量の流体１１２を入れる第２のキャビティ１２５ｂを具え、変位デバイス１３０はさらに第２のキャビティ１２５ｂの中の流体の容量に影響を及ぼして第２のキャビティ１２５ｂを膨脹および収縮させることが好ましく、これにより表面１１５の第２の特定領域１１３を変形させる。変位デバイス１３０はキャビティ１２５と関係なく第２のキャビティ１２５ｂの中の流体１１２の容量に影響を及ぼすことが好ましいが、代わりに実質的に同時にキャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの双方の中の流体１１２の容量に影響を及ぼしてもよい。あるいは、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、第２のキャビティ１２５ｂの中の流体１１２の容量に影響を及ぼすよう機能して第２のキャビティ１２５ｂを膨脹および収縮させる第２の変位デバイス１３０を具え、これにより表面の第２の特定領域１１３を変形させることができる。第２のキャビティ１２５ｂはキャビティ１２５に類似あるいは同一であることが好ましいが、代わりに任意の他の適切な種類のキャビティでもよい。
【０００８】
好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は具体的には、電子デバイス１０のユーザインターフェイス、より好ましくはユーザ入力を受信するメインの手段としてタッチディスプレイを利用する電子デバイス１０に追加されるよう設計されている。これは、例えば、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、パーソナルナビゲーションデバイス、リモートコントローラ、パーソナルメディアプレーヤ、カメラ、トラックパッド、あるいはキーボードを含むことができる。しかしながら、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、触覚的および／または視覚的な方法でユーザと対話する任意の適切なデバイス（自動車のコンソール、デスクトップコンピュータ、テレビ、ラジオ、卓上電話、腕時計、リモコン、およびマウスなど）のユーザインターフェイスとして用いてもよい。図３に示すように、ユーザインターフェイス拡張システム１００の表面１１５は、特定領域１１３の位置でユーザに触覚誘導が提供されるまで平面のままであることが好ましい。次いで、変位デバイス１３０がキャビティ１２５を膨脹して特定領域１１３を外側に変形させ、ユーザが感じることができる変形を成し、かつユーザに触覚誘導を提供することが好ましい。彼または彼女が特定領域１１３に力を加えて入力を与えたときに膨張した特定領域１１３がさらにユーザに触覚フィードバックを提供することが好ましい。作用力が等しく相反する反力を有する場合、触覚フィードバックがニュートンの第３法則の形態となるが、代わりに任意の他の適切な種類の触覚フィードバックでもよい。あるいは、変位デバイス１３０がキャビティ１３５を収縮して特定領域１１３を内側に変形させることができる。しかしながら、特定領域１１３に任意の他の適切な変形を用いてもよい。ユーザ入力は、タッチディスプレイによって検出され、かつデバイス１０によって処理されることが好ましい。しかしながら、任意の他の適切な構成のユーザインターフェイス拡張システム１００を用いてよい。
【０００９】
図２ｂに示すように、ユーザインターフェイスシステム１００は画像を表示するデバイス１０のタッチディスプレイの上に配置されることが好ましい。上述したように、所定量の流体１１２がシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過することが好ましい。あるいは、流体容器１２７が特定の状態にあるとき、例えば、流体容器１２７が収縮状態にあるとき、または流体容器が膨張状態にあるときに限り、所定量の流体１１２がシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過してもよい。特定領域１１３の変形がユーザに触覚誘導を与えるよう機能するので、ユーザは画像による視覚的刺激を必要とすることなく触覚誘導が存在するときにユーザインターフェイスを操作することができる。しかしながら、所定量の流体１１２とシート１０２が協調して任意の他の適切な構成でシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過してもよい。画像透過の遮断とは、ユーザに到達する際に画像の視覚的な遮断を与える画像のあらゆる操作として規定することができる。遮断とは、画像の実質的な部分をブロックしたり、実質的に画像を薄暗くしたり、および／または実質的に画像を不鮮明に歪ませたりすることを含む。画像透過に対する遮断とはみなさない方が好ましい画像の操作には、画像を実質的に視覚的に理解させたり、実質的に画像に均一に色を付けたり、および／または実質的に画像を均一に拡大させたりしつつ画像を歪ませることを含む。第１の変形例では、画像の歪みを低減させるために、所定量の流体１１２とシート１０２が協調してディスプレイからの光をディスプレイから直接出る角度と実質的に同じ角度でシート１０２からユーザの目に到達させることが好ましく、このようなディスプレイからの画像はそれをディスプレイから直接見たかのようにシート１０２を介して見える。第２の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２がディスプレイからの光を実質的に均一に屈折させるよう機能することができ、ユーザが見たときに画像の異なる領域で実質的に同じ相対的比率を維持する。例えば、所定量の流体１１２とシート１０２が協調してデバイス１０のディスプレイからの画像を実質的に拡大するよう機能することができるため、ユーザが見たときに画像のサイズが増加するか、あるいは画像のある部分のサイズが別の部分より増加する。第３の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２が協調して画像の異なる部分からの光を異なって屈折して（すなわち、画像を「歪めて（ｗａｒｐ）」）画像の特定の部分の倍率を増加することができる。例えば、流体１１２とシート１０２が協調して魚眼型の倍率を画像に与えて画像の特定の部分の視認性を実質的に向上することができる。第１、第２、および第３の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２がそれぞれ実質的に同じ屈折率であることが好ましく、光がシート１０２を透過するときにディスプレイからの光が実質的に１つの屈折角を維持する。あるいは、所定量の流体１１２とシート１０２の屈折率は実質的に異なっていてもよいが、流体１１２とシート１０２が協調してユーザによる異なる屈折角の検出を低減させることが好ましい。例えば、流体１１２の屈折角の変化はユーザが実質的に検出できないように、シート１０２の厚さおよび／または幅の実質的に僅かな割合だけ所定量の流体１１２が占有することができる。第２の実施例では、チャネル１３８および／またはキャビティ１２５の壁を配置することができ、例えば、シート１０２に対して特定の角度で壁を配置することによって流体１１２とシート１０２の屈折率の違いを補う。画像の色および／または輝度の変化を低減させるために、シート１０２と流体１１２は双方とも実質的に透明であることが好ましい。同様に、シート１０２と流体１１２は双方とも実質的に同じ光吸収特性、複屈折特性、および／または色度特性を具えることが好ましい。しかしながら、シート１０２と流体１１２について、任意の他の適切な透光性、透明レベル、吸収性、屈折性、および／または任意の他の適切な光透過特性を用いてもよい。同様に、任意の他の適切な方法を用いて画像の透過に対する遮断効果を低減させることができる。
【００１０】
特定領域１１３の変形の形状は、指でユーザが感じるものであることが好ましく、（１）ユーザが押すことができるボタン、（２）スライダに沿って１つの位置にユーザが押すことができるスライダあるいはスライダに沿ってスライド動作でさっと動作することができるスライダ（第２世代のＡｐｐｌｅのｉＰｏｄ（登録商標）の「クリックホイール（ｃｌｉｃｋ ｗｈｅｅｌ）」など）、および／または、（３）表面に沿って複数の方向および／または位置からユーザが押すことができるポインティングスティックとして動作することが好ましく、これによりユーザは、第１の方向のタッチと第２の方向のタッチ、および／または第１の位置のタッチと第２の位置のタッチを識別する触覚フィードバックが与えられる（ＴＲＡＣＫＰＯＩＮＴとしてＩＢＭに商標登録されたポインティングスティックや、ＴＯＵＣＨＳＴＹＫとして商標登録されたポインティングスティック（これらは双方とも非公式に「ニップル（ｎｉｐｐｌｅ）」として知られている））。しかしながら、この変形は適切な触覚誘導とフィードバックを提供する任意の他の適切なデバイスあるいは方法として機能してもよい。
【００１１】
図１および図３に示すように、好適な実施形態のシート１０２は、触覚でユーザと対話する表面１１５を提供し、かつ流体容器１２７を少なくとも部分的に規定するよう機能する。上述したように、流体容器１２７は（図１ｂと図２に示すように）キャビティ１２５であることが好ましいが、代わりに（図４ａに示すように）チャネル１３８でもよいし、あるいはキャビティ１２５とチャネル１３８との組み合わせでもよい。表面１１５は連続していることが好ましく、これにより表面１１５にわたって指を滑らすときにユーザは表面１１５の縫い目あるいは他の種類の切れ目を全く感じないであろう。あるいは、表面１１５はユーザが１つの領域を別の領域と識別するのを容易にする特徴を具えていてもよい。表面１１５はさらに平らであることが好ましい。表面１１５は平面で構成することが好ましいが、代わりに湾曲面あるいは第１の面に構成し、次いで第１の面に実質的に垂直な第２の面の周囲を覆ってもよいし、または任意の他の適切な構成でもよい。表面１１５は代わりに、こぶ、隆起、くぼみ、質感を具えていてもよいし、あるいは任意の他の適切な種類もしくは形状の表面でもよい。表面１１５はさらに、キャビティ１２５の膨張の際に変形し、好適には「緩む（ｒｅｌａｘ）」あるいは「脱変形（ｕｎ−ｄｅｆｏｒｍ）」してキャビティ１２５の収縮の際に通常の平面の状態に戻るよう機能する。第１のバージョンでは、シート１０２が弾性の第１の部分と、相対的に非弾性の第２の部分とを具えている。第２のバージョンでは、シート１０２が第１の部分で相対的に弾性であり、第２の部分で相対的に非弾性であり、膨張したキャビティ１２５によって相対的に弾性部分で変形する。第１と第２のバージョンでは、シート１０２の長さと幅にわたって第１の部分と第２の部分を配置することができる。あるいは、シート１０２の厚さに沿って第１の部分と第２の部分を配置することができる。第３のバージョンでは、シート１０２がほぼ均一に弾性である。第４のバージョンでは、シート１０２が、選択的および／または可変的に弾性であるニッケルチタン（一般に「ニチノール」という）などの高性能な材料を含むか、あるいはこれで形成される。上述したように、シート１０２は光学的に透明であることが好ましいが、代わりに半透明でもよい。透明度に加えて、シート１０２が以下の特性：高透過率、低ヘイズ、広視野角、耐引っかき性、耐薬品性、耐染色性、耐破片保持性、清掃し易さ、耐破裂性と耐浸透性、および相対的な滑らかさ（べとつかなさ）を有することが好ましい。好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は電子デバイス１０のスクリーンに追加されることが好ましいので、シート１０２はさらに電子デバイス１０のディスプレイに最低限の後方反射を有することが好ましい。シート１０２はさらに、周囲条件および／または昼光条件で最も低いあるいは低いグレアを備えることが好ましい。シート１０２はさらに、電子デバイス１０のディスプレイおよび／またはタッチセンサに接着され、ディスプレイから出射する光の反射および／または屈折を低減することができる。しかしながら、任意の他の適切な構成のシート１０２を用いてもよい。シート１０２は適切な弾性材料で作製されることが好ましく、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）あるいはＲＴＶシリコン（例えば、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ ６１５）などのシリコンベースおよびウレタンのエラストマーを含む。シート１０２はさらに、平滑性（例えば、低摩擦係数）、撥水および撥油特性、耐引っかき性、および／または耐破片保持性などの特性を与えるコーティングを具えることができる。シート１０２はさらに、反射防止やギラツキ防止など、所望の光学特性を与えるコーティングを具えることができる。コーティングは表面１１５に施すことができるが、代わりにシート１０２の任意の他の適切な表面に施してもよい。このバージョンでは、シート１０２が弾性の第１の部分と、相対的に非弾性の第２の部分とを具え、非弾性の部分は、ポリマーあるいはガラスを含む材料、例えばエラストマー、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコンベースの有機高分子、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱硬化プラスチック、ペルフルオロポリエーテルなどの光硬化耐溶解性エラストマーで作製されることが好ましい。しかしながら、キャビティ１２５を変形させて規定する表面１１５を提供する任意の適切な材料でシート１０２を作製してもよい。
【００１２】
シート１０２は周知技術を用いて製造することができ、微量の流体アレイが１以上のキャビティおよび／またはマイクロチャネルを生成する。シート１０２は、同じ材料あるいは異なる適切な材料で多層を用いて構築することができ、例えば、シート１０２は、（図４ａと図４ｂに示すように）表面１１５を規定するある材料の層部分１１０と、第２の材料の基板部分１２０とを具えることができる。図４ａに示すように、基板部分１２０は、流体をチャネル１３８とキャビティ１２５の間で流して表面１１３の特定領域を変形し脱変形させる流体出口１１６を規定することが好ましい。流体出口１１６は基板部分１２０に形成することができ、例えば、流体出口１１６は、図４ｂに示すようにチャネル１３８とキャビティ１２５との間の基板に機械加工された一続きの穴、あるいは図４ａに示すようにキャビティ１２５とチャネル１３８との間の開口部とすることができるが、代わりに材料の特性とすることができ、例えば、基板部分１２０は一続きの相互接続したキャビティを含む多孔性材料を具えることができ、流体を基板部分１２０を介して流す。基板部分１２０は、任意の適切なサイズと形状の任意の適切な数の流体出口１１６を規定することができる。基板部分１２０はさらに、流体出口１１６を規定し、基板部分１２０から分離され、かつ基板部分１２０と層部分１１０との間に構成された流体出口層（図示せず）を具えることができる。しかしながら、任意の他の適切な構成の流体出口１１６を用いてもよい。図４ｂに示すように、流体出口１１６を含む基板部分１２０の部分（あるいは流体出口層）がさらに、層部分１１０を支持するよう機能することができ、力が特定領域１１３に加えられたときに層部分１１０をチャネル１３８の中に実質的に押し下げるのを実質的に防止する。しかしながら、基板部分１２０は任意の他の適切な方法で構成してもよく、任意の他の適切な方法で層部分１１０を支持してもよい。
【００１３】
層部分１１０は、特定領域１１３のサイズおよび／または形状を少なくとも部分的に規定する付着点１１７で基板部分１２０（あるいは流体出口層）に付着されることが好ましい。言い換えれば、付着点１１７は表面１１３の変形可能な特定領域と表面１１５の残りの部分との間に境界を規定するよう機能し、特定領域１１３のサイズはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８のサイズに実質的に依存しない。付着点１１７はエッジを規定する一続きの連続した点でよいが、代わりに一続きの連続しない点でもよい。付着点１１７は、例えば、接着剤、化学結合、表面活性化、溶接、あるいは任意の他の適切な付着材料および／または方法を用いて形成することができる。付着点１１７を形成するために用いる方法と材料は、層部分１１０と基板部分１２０とに類似する光学特性から成ることが好ましいが、代わりに他の光学特性でもよい。表面１１３の特定領域に対応しない層部分１１０の他の部分と基板部分１２０は、付着点１１７と類似あるいは同一の材料と方法を用いて接着することができる。あるいは、層部分１１０と基板部分１２０は、表面１１３の特定領域に対応しない他の部分では付着していなくてもよい。しかしながら、シート１０２は任意の他の適切な方法で構成してもよい。
【００１４】
好適な実施形態の流体容器１２７は、所定量の流体１１２を保持し、少なくとも２つの容量設定：（キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について図３ａに示すような）収縮した容量設定と、（キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について図３ｂに示した）膨張した容量設定とを有するよう機能する。流体１１２は実質的に圧縮不能な流体であることが好ましいが、代わりに圧縮可能な流体でもよい。流体１１２は（水、グリセリン、油、あるいはエチレングリコールなどの）液体であることが好ましいが、代わりに（空気、窒素、もしくはアルゴンなどの）気体あるいはキャビティ１２５を膨脹させて表面１１５を変形させる（ゲルもしくはエーロゲルなどの）任意の他の物質でもよい。膨張した容量設定では、キャビティ１２５が表面１１５の他の領域の面より上に表面１１５の特定領域１１３を変形させる。携帯電話である電子デバイス１０に用いる場合、キャビティ１２５は２〜１０ｍｍの直径を有することが好ましい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、キャビティ１２５が任意の適切な寸法を有していてもよい。
【００１５】
図２に示すように、好適な実施形態の取付部品２２０はデバイス１０にユーザインターフェイス拡張システム１００を取り付けるよう機能することが好ましい。取付部品２２０は、特定領域１１３の位置が実質的に触覚誘導を提供すべきタッチディスプレイの領域の上、近く、あるいは隣接して配置されるように、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間の相対的な位置を維持することが好ましい。配置すべきシート１０２の表面に配置された接着剤がデバイス１０のタッチディスプレイに実質的に直接接触するように、取付部品２２０は半永久的な取付機構であることが好ましい。あるいは、デバイス１０のタッチディスプレイとシート１０２との間に隙間が存在してもよい。接着剤は、ユーザインターフェイス拡張システム１００を透明にするために透明な両面テープとすることができる。両面テープは接触面全体に沿って配置することができるが、代わりに接触面の一部に沿って配置してもよい。両面テープの実施例は、３Ｍ ＶＨＢテープと３Ｍ Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ（ＯＣＡ）を含む。あるいは、接着剤は好適には透明なエポキシ樹脂などの液体接着剤でもよい。液体接着剤の屈折率は、ユーザインターフェイス拡張システム１００の屈折率と、デバイスの屈折率とに関して選択され、多層の視認性を低下させることが好ましい。しかしながら、任意の他の適切な種類の接着剤を用いてもよい。接着剤はさらに、ユーザインターフェイス拡張システム１００の一部とデバイス１０の一部との双方を包むよう配置することができる。取付部品２２０は代わりに、図５に示すように、ユーザが起動することができるクランプなどの相対的に非永久的な取付機構でもよい。取付部品２２０のクランプの変形例は、デバイス１０の全部あるいは大部分を入れ、かつデバイス１０のディスプレイ上にユーザインターフェイス拡張システム１００を位置決めするケースとすることができ、さらにデバイス１０の保護要素および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００の部品をユーザから隠す構造体（例えば、固有の電源２００）として機能するが、代わりにデバイス１０の小部分を入れてもよい。取付部品は代わりに、上記変形例の組み合わせでもよく、例えば、シート１０２はクランプに半永久的に接着することができ、次いでこれはデバイス１０に相対的に非永久的に接続される。しかしながら、任意の他の適切な種類の取付システム、材料、あるいは方法を用いてユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０に半永久的あるいは相対的に非永久的に接続してもよい。取付部品２２０は、（例えば、シート１０２をデバイス１０に接着する取付部品２２０の変形例では）１つの位置設定を提供するよう機能することが好ましいが、図６ａと図６ｂに示すように、（例えば、取付部品２２０の非永久的あるいは永久的と非永久的の組み合わせの変形例では）１以上の位置設定を具えていてもよい。この変形例では、ユーザが所望の設定をセットすることが好ましい。この設定は、ユーザが選択するか、あるいはユーザが適用するデバイス１０が指示することができる（例えば、横方向と縦方向のモードを備えたキーボードの特徴を具えるデバイスでは、横方向と縦方向のモードで変更がある場合、デバイス１０がユーザに指示して位置設定を変更することができる）。あるいは、取付部品２２０は、サーボモータもしくはリニアアクチュエータあるいは選択した位置設定を適用する任意の他の適切な動作誘導素子などの起動位置アジャスタを具えていてもよい。例えば、あるモードの機能では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０に対して１つの位置に方向づけることができ、第２のモードの機能では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０に対して第２の位置に方向づけることができる。しかしながら、任意の適切な構成の取付部品２２０を用いてもよい。
【００１６】
上述したように、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、変位デバイス１３０が電動で動く第１の好適な実施形態と、変位デバイス１３０が手動で動く第２の好適な実施形態との２つの好適な実施形態の１つであることが好ましい。双方の好適な実施形態では、変位デバイス１３０が流体容器１２７の中の流体１１２の容量に影響を及ぼすよう機能して流体容器１２７の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより表面１１５の特定領域１１３（および／または第２の特定領域１１３）を変形させる。キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について、携帯電話デバイス１０に用いる場合、変位デバイス１３０は約０．００３〜０．５ｍｌだけ流体容器１２７の中の流体１１２の容量を増加してキャビティ１２５を膨脹させ特定領域１１３を外側に変形させるが、代わりに任意の他の適切な量だけ流体１１２の容量を増加してもよい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、任意の適切な量だけ流体の容量を増加（あるいは場合により減少）してもよい。表面１１５の特定領域１１３の変形の要因は、流体容器１２７の流体の容量の変更として説明されているが、この変形の要因を表面１１５より上の圧力に対する表面１１５より下の圧力の増加あるいは減少として説明することができる。携帯電話デバイス１０に用いる場合、表面１１５より上の圧力に対する表面１１５より下の圧力の約０．１〜１０．０ｐｓｉの増加が、表面１１５の特定領域１１３を外側に変形させるのに十分であることが好ましい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、任意の適切な量だけ圧力の変更を増加（あるいは場合により減少）してもよい。
【００１７】
１．第１の好適な実施形態：電動
第１の好適な実施形態の変位デバイス１３０は電気で動かされ、（１）流体容器１２７の既存の流体の容量を変更することによって、または（２）流体容器１２７に流体を移動し、そこから流体を移動することによって、流体１１２の容量を変更する事が好ましい。しかしながら、変位デバイス１３０は、任意の適切な電動のデバイスあるいは方法によって流体１１２の容量に影響を及ぼしてもよい。流体容器１２７（あるいはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８）の既存の流体の容量を変更することはおそらく構成を複雑にしないという利点を有している一方、流体容器１２７（あるいはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８）に流体を移動し、そこから流体を移動することは（バルブあるいは他のロック可能な機構を用いる場合）おそらく追加エネルギを必要とすることなく表面１１５の変形を維持するという利点を有している。以下の実施例は、キャビティ１２５とチャネル１３８を含む流体容器１２７を膨脹させることを記載しているが、流体容器１２７はキャビティ１２５とチャネル１３８の任意の他の適切な組み合わせにすることができる。
【００１８】
キャビティ１２５の既存の流体を変更することは、幾つかの方法で達成することができる。第１の実施例では、図７ａおよび図７ｂに示すように、流体は気体などの膨張可能な流体とすることができ、変位デバイス１３０は膨張可能な流体を加熱する加熱素子を具え、これによりキャビティ１２５の既存の流体の容量を膨脹させる（例えば、理想気体の法則、ＰＶ＝ｎＲＴに従って）。加熱素子は、キャビティ１２５の中あるいは隣接して、または流体容器１２７の中の任意の他の適切な位置に配置することができ、抵抗ヒータであることが好ましい。抵抗ヒータはさらに画像を透過させることが好ましいが、代わりに画像の透過を遮断しない位置に配置してもよい。例えば、抵抗ヒータはＴａＮまたはニクロムなどの材料で作製することができる。第２の実施例では、流体が、プラスチックの膨張可能な微粒子など、膨張可能な物質を含むことができる。第３の実施例では、流体がパラフィンを含むことができる。第４の実施例では、流体は印加した電流および／または電界あるいは電圧で容量を増加する物質とすることができる。第５の実施例では、流体は流体１１２の容量に影響を及ぼす粒子、例えば帯電したプラスチックあるいはガラスの微粒子などの電気的に引きつけられるか、あるいは反発する粒子を含むことができ、流体１１２に電流が印加されたとき、流体１１２の容量に影響を与えるよう機能する。これらは５つの実施例であるが、変位デバイス１３０は、キャビティ１２５の既存の流体を変更するによって収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を最終的に膨脹させる任意の他の適切なデバイス１０あるいは方法とすることができる。
【００１９】
キャビティ１２５への流体の移動、そこからの流体の移動はさらに幾つかの方法で達成することができる。第１の実施例では、図８に示すように、変位デバイス１３０が追加流体を保持するリザーバ１３２と、リザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動するポンプ１３４とを具える。リザーバ１３２は剛体であることが好ましいが、代わりに柔軟でもよく、例えば、リザーバ１３２が折り畳み可能であり、その中の流体１１２の容量が減少するときに容量を減少することができる。リザーバ１３２は、キャビティ１２５から遠い（そしてチャネル１３８あるいは他の適切な接続デバイスによって接続される）ことが好ましいが、代わりにキャビティ１２５に隣接して配置し、キャビティ１２５に直接接続してもよい。チャネル１３８の部分は（１マイクロメートルから１０００マイクロメートルの範囲で断面寸法を有する）微小の流体チャネルであることが好ましいが、ユーザインターフェイス拡張システム１００のサイズとコストの制約条件により、チャネル１３８は任意の適切な寸法を有してもよい。ポンプ１３４はマイクロポンプであることが好ましい（ドイツ、ツワイブリュッケンのＴｈｉｎＸＸＳ Ｍｉｃｒｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧのポンプ＃ＭＤＰ２２０５や、ドイツ、ドルトムントのＢａｒｔｅｌｓ Ｍｉｋｒｏｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨのポンプ＃ｍｐ５など）。ポンプ１３４は代わりに電気浸透流ポンプでもよいが、ある位置から別の位置に流体を送り込む任意の適切なデバイスでもよい。ポンプ１３４はキャビティ１２５から離れて配置されることが好ましく、チャネル１３８によってキャビティ１２５に接続されることが好ましい。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、ポンプ１３４がリザーバ１３２から、チャネル１３８を介して、キャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、ポンプ１３４が「放出」するか、あるいはキャビティ１２５からリザーバ１３２に逆方向に送り込む。第２の実施例では、図９に示すように、変位デバイス１３０が、追加流体１１２を保持する第１の実施例に記載したリザーバと実質的に類似あるいは同一のリザーバ１３２と、リザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動する第１のポンプ１３４と、キャビティ１２５からリザーバ１３２に流体を移動する第２のポンプ１３６と、第１のポンプ１３４とキャビティ１２５との間に配置した第１のバルブと、キャビティ１２５と第２のポンプ１３６との間に配置した第２のバルブとを具える。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、第１のバルブが開かれ、第２のバルブが閉じられ、第１のポンプ１３４がリザーバ１３２から、チャネル１３８を介して、キャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、第１のバルブが閉じられ、第２のバルブが開かれ、第２のポンプ１３６がキャビティ１２５から、チャネル１３８を介して、リザーバ１３２の中に流体を移動する。あるいは、第１と第２のポンプ１３４および１３６はバルブの補助なしに流体の流れを導くよう機能してもよい。例えば、第１と第２のポンプ１３４と１３６はオフのときに流体の流れを止めることができる。したがって、キャビティ１２５を膨脹させるために、第２のポンプ１３６をオフにする一方で、第１のポンプ１３４をオンにして、キャビティ１２５の中の流体の容量を増加することができる。キャビティ１２５を膨脹させるために、第２のポンプ１３６をオンにする一方で、第１のポンプ１３４をオフにして、キャビティ１２５の中の流体の容量を減少することができる。その他の点では、第２の実施例は上記第１の実施例と類似している。ユーザインターフェイス拡張システム１００は第２のポンプ１３６を省略し、単純に第２のバルブを開き、（場合により未変形の状態に戻るシート１０２の弾性力により補助されて）リザーバ１３２の中へキャビティ１２５に放出あるいは「排出（ｄｒａｉｎ）」させることによって、膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させることができる。第３の実施例では、図１０ａと図１０ｂに示すように、変位デバイス１３０は、キャビティ１２５の中に流体を移動し、そこから流体を移動するリニアアクチュエータなどのアクチュエータを具える。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、図１０ａに示すように、リニアアクチュエータがチャネル１３８を介してキャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、図１０ｂに示すように、リニアアクチュエータがリザーバ１３２を介してキャビティ１２５の中に流体を移動する。その他の点では、第３の実施例は上記第２の実施例と類似している。第４の実施例では、変位デバイス１３０が、加圧されるリザーバ１３２と、加圧したリザーバ１３２からキャビティ１２５の中に流体を流すバルブとを具えることができる。この第４の実施例の変位デバイス１３０はさらに、リザーバ１３２の中の圧力に打ち勝つポンプ１３４を具え、キャビティ１２５からリザーバ１３２に流体を送り戻してキャビティ１２５を収縮させることが好ましい。第５の実施例では、変位デバイス１３０が、キャビティ１２５に流体接続した圧縮可能なリザーバと、リザーバを加圧し減圧するパドルを動かすモータとを具えることができ、キャビティ１２５に流体を移動し、そこから流体を移動する。あるいは、変位デバイスがキャビティ１２５に流体を移動し、そこから流体を移動するプランジャを備えたリザーバと、プランジャを動かすモータとを具えてもよい。これらは５つの実施例であるが、変位デバイス１３０はキャビティ１２５に流体を追加し、そこから除去することによって収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を最終的に膨脹させる任意の他の適切なデバイス１０あるいは方法とすることができる。
【００２０】
第１の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００は、図２に示すように、変位デバイス１３０に電力を供給する固有の電源２００を具え、デバイス１０から独立したユニットとしてユーザインターフェイスシステム１００を動作させる。固有の電源２００は実質的に小さい容量であることが好ましく、小さなディスクバッテリなどの携帯型であることが好ましく、固有の電源２００をユーザインターフェイス拡張システム１００の中に実質的に隠し、ユーザインターフェイス拡張システム１００を携帯および無線で機能させる。固有の電源２００はさらに、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池、あるいは任意の他の適切な種類の再充電可能バッテリタイプとすることができる。再充電可能な固有の電源２００は、コネクタ２１０を介してデバイス１０に接続してデバイス１０の電力を用いて充電することができるが、代わりに壁付きコンセント、ＵＳＢ電源、誘導充電器、あるいは充電すべき任意の他の適切な電源に接続してもよい。しかしながら、固有の電源２００は任意の他の適切なタイプでもよい。あるいは、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００はコネクタ２１０を介してデバイス１０に電気的に接続し、デバイス１０の電力を用いて変位デバイス１３０を動かしてもよい。同様に、ユーザインターフェイス拡張システム１００の他の適切な目的のためにデバイス１０によって与えられた電力を用いることができる。しかしながら、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００の電源は任意の他の適切な電源でもよい。
【００２１】
２．第２の好適な実施形態：手動
第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０は手動で動くことが好ましく、これがユーザインターフェイス拡張システム１００を相対的に単純な仕組みにすることができる。第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０の起動がさらに変位デバイス１３０を動かすことが好ましい。あるいは、変位デバイス１３０の起動を変位デバイス１３０の動力から切り離してもよい。例えば、ユーザが与えた動力を放出することによって変位デバイス１３０を起動するまで、ユーザが与えた動力を変位デバイス１３０に蓄えることができる。さらに具体的な実施例では、変位デバイス１３０がアキュムレータ（図示せず）を具えることができ、ユーザにより与えられた動力を用いてアキュムレータの中の流体を加圧することができる。ユーザは次いで、アキュムレータのバルブを開くことによって変位デバイス１３０を起動し、流体にキャビティ１２５を膨脹させる。ユーザは、アキュムレータに直接動力を与えることができる。例えば、アキュムレータは所定量の流体を入れるリザーバとして機能することができ、ユーザがアキュムレータの中の圧力を増加する力を与える。あるいは、ユーザがリザーバから加圧したアキュムレータに流体を押し込む力を与えてもよい。しかしながら、任意の他の適切な構成のアキュムレータを用いてもよい。しかしながら、任意の他の適切な構成の動力と変位デバイス１３０の起動とを用いてもよい。以下の実施例はさらに、デバイス１３０を動かす変位デバイス１３０の起動を説明するが、当業者は変位デバイス１３０の以下の実施例の起動を変位デバイス１３０の動力から切り離すことができることを理解するでろう。
【００２２】
手動の動力は、ユーザが直接的（例えば、ユーザインターフェイス拡張システム１００の上に直接的）あるいは間接的（例えば、デバイスを介してユーザインターフェイス拡張システム１００に間接的）に与えるが、代わりに任意の他の適切な手動の動力でもよい。以下の実施例は、キャビティ１２５とチャネル１３８を含む流体容器１２７を膨脹させることを説明しているが、流体容器１２７はキャビティ１２５とチャネル１３８の任意の他の適切な組み合わせとすることができる。
【００２３】
第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０は、様々な変形例の１つであることが好ましい。手動の変位デバイス１３０は、所定量の流体１１２を入れ、かつ流体チャネル１３８を介してキャビティ１２５に接続されたリザーバ１３２を具え、流体１１２がリザーバ１３２の操作によりリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で移動する。第１の変形例では、リザーバ１３２が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体を移動する。リザーバ１３２は徐々に圧縮されるので、キャビティ１２５の膨張の量はリザーバ１３２の圧縮に伴い任意の状態に調整することができ、これが特定領域１１３の変形の相対的に高度な個別化（ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）という利点を提供することができる。あるいは、リザーバ１３２は第１の状態と第２の状態に圧縮することができ、キャビティ１２５の２段階の膨張を提供してもよい。第１の変形例の実施例では、図１１ａと図１１ｂに示すように、リザーバ１３２がユーザにアクセス可能なボタン３１０として機能する。起動したとき、手で絞ったエアーポンプと同様に、ボタン３１０が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体を移動する。第１の変形例の別の実施例では、図１２ａと図１２ｂに示すように、変位デバイス１３０が、リザーバ１３２を「絞る（ｓｑｕｅｅｚｅ）」パドルとして機能してリザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を押し進めるスライダ３１２を具えることができる。しかしながら、任意の他の適切な圧縮の任意の他の種類のリザーバを用いてもよい。
【００２４】
第２の変形例では、変位デバイス１３０がリザーバ１３２の中に入れたプランジャ３１４を具えることができ、プランジャが流体に対して手動で動いてリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で流体を移動する。第２の変形例の実施例では、図１３ａと図１３ｂに示すように、プランジャ３１４がユーザにアクセス可能なレバー３１６を具えることができ、ユーザはレバー３１６を押してリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で流体１１２を移動することができる。第１の変形例と同様に、これは特定領域１１３の変形の高度な個別化を可能にする。しかしながら、変位デバイスは、ユーザにポンプ力を生成させてキャビティ１２５の中に流体を追加する任意の他の適切な有形の素子を具えていてもよい。
【００２５】
第３の変形例では、デバイスの一部の動作が起動し、変位デバイス１３０を動かしてリザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動するように、変位デバイス１３０がデバイス１０の一部に接続することができる。変位デバイス１３０に接続されるデバイスの一部は、ユーザがデバイス１０の通常の使用中に力を与えるものとすることができる。少なくとも２つの実施例がある。（１）ユーザインターフェイス拡張システム１００がフリップカバーとヒンジを備えた携帯機器１０に適用される場合、ユーザがカバーをひっくり返して開くことによって与えられる動力を用いてキャビティ１２５に流体を送り込み、（２）デバイスはユーザが押してデバイス１０をオンにするボタンを具えることができる。
【００２６】
第３の変形例の第１の実施例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がフリップカバーとヒンジを備えた携帯機器１０に適用される場合、ユーザがカバーをひっくり返して開くことによって与えられる動力を用いてキャビティ１２５に流体を送り込む。リザーバ１３２はチャネルリザーバ３２２であり、変位デバイス１３０はチャネルリザーバ３２２の中に入れたピストン３２０を具える。変位デバイス１３０は、デバイスのヒンジの中に組み込まれることが好ましい。ピストン３２０の第１のセットのねじ山と、チャネルリザーバ３２２の第２のセットのねじ山とが、ピストン３２０とチャネルリザーバ３２２との間に接点を形成する。デバイス１０のフリップカバーのヒンジはチャネルリザーバ３２２に接続することができ、これによりフリップカバーが開かれたときに、チャネルリザーバ３２２がさらに回転する一方、ピストン３２０は回転を防止するよう固定されているが、（図１４に示すように）チャネルリザーバ３２２に沿った平行移動が可能である。チャネルリザーバ３２２が回転すると、かみ合うねじ山がピストン３２０をチャネルリザーバ３２２の中で回転させるため、キャビティ１２５に流体を送り込む。あるいは、デバイス１０のフリップカバーのヒンジがピストン３２０に接続してもよく、これによりフリップカバーが開かれたときに、ピストン３２０が回転する一方、かみ合うねじ山によりチャネルリザーバ３２２に沿った平行移動が可能であるため、（図１５に示すように）キャビティ１２５の中に流体を送り込む。あるいは、デバイス１０のフリップカバーのヒンジがピストン３２０に接続してもよく、これによりフリップカバーが開かれたときに、ピストン３２０が回転するが、回転軸に沿って縦方向で静止したままであり、チャネルリザーバ３２２をピストン３２０に対して動かし、キャビティ１２５の中に流体を送り込む。
【００２７】
変位デバイス１３０は代わりに、デバイスのフリップカバーに接続してもよい。ピストン３２０とチャネルリザーバ３２２は、互いに対して摺動するよう機能する。ピストン３２０はフリップカバーに接続することができる一方、チャネルリザーバ３２２はデバイスの残りの部分に接続される。フリップカバーが開かれると、ピストンはチャネルリザーバ３２２の中で平行移動し、流体が（図１６に示すように）キャビティ１２５に送り込まれる。あるいは、フリップカバーが開かれるとチャネルリザーバ３２２がピストンに対して平行移動してもよい。しかしながら、任意の他の方向のポンプと、キャビティ１２５の中に流体を送り込むのに適切なチャネルリザーバ３２２を用いてもよい。
【００２８】
第１の実施例の別のバージョンは、変位デバイス１３０が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体１１２を移動するリザーバ１３２を具える第２の好適な実施形態の第１の変形例と実質的に類似する。リザーバ１３２は、デバイスのフリップカバーに接続された柔軟なキャビティ３１８であることが好ましく、フリップカバーのオープンが（図１７ａ、図１７ｂ、図１８ａ、および図１８ｂに示すように）柔軟なキャビティ３１８を絞るか、あるいは捻るように機能し、キャビティ１２５の中に流体を送り込む。しかしながら、デバイス１０のフリップカバーをひっくり返して開くことによるエネルギを利用するのに適切な任意の他のデバイス１０あるいは方法を用いてもよい。
【００２９】
第３の変形例の第２の実施例では、デバイス１０がデバイスの一部を覆い、かつデバイスの一部を現わすよう移動するスライダ、例えば、携帯電話のキーボードを隠し、かつキーボードを現わすよう摺動するスライダ、あるいはカメラのレンズを保護し、かつレンズを現わすよう摺動および／またはデバイスをオンにするよう摺動するスライダを具えることができる。摺動動作を用いて変位デバイス１３０を起動および／または動かすことができる。例えば、デバイス１０のスライダは、第２の好適な実施形態の第１および第２の変形例のスライダ３１２あるいはレバー３１６に接続することができ、デバイス１０のスライダの動作がスライダ３１２あるいはレバー３１６を起動してリザーバ１３２を圧縮しキャビティ１２５を膨脹することができる。
【００３０】
第３の変形例の第３の実施例では、デバイス１０がボタン、例えばユーザが押してデバイス１０をオンにするボタンを具えることができる。デバイス１０をオンにするのに用いる押圧力は、変位デバイス１３０に接続され、キャビティ１２５の中に流体を送り込むのに用いることができる。この実施例の変位デバイス１３０は、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１の実施例で上述したボタン３１０と類似のボタンとすることができ、ボタンはデバイス１０のボタンに接続され、デバイス１０のボタンと同時に起動される。しかしながら、デバイス１０の通常動作でユーザが与えた動力を利用し、かつ動力を移動してキャビティ１２５の膨張を起動する任意の他の適切なデバイスあるいは方法を用いてもよい。
【００３１】
第４の変形例では、収縮状態あるいは膨張状態の何れかにキャビティ１２５を付勢することができる。例えば、ユーザがキャビティ１２５を収縮状態に切り替える動作を行うまで、キャビティ１２５を膨張状態に付勢することができる。収縮状態の起動は、キャビティ１２５の膨張状態の起動の第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例に記載したものと類似あるいは同一の方法とシステムを用いて行うことができる。第１の実施例では、上述した第１の変形例の第１の実施例のボタン３１０を付勢してキャビティ１２５を膨脹することができる。この実施例のボタン３１０は、押されたときに、ボタン３１０の付勢を妨げるよう機能するレバーアームを具えることができる。レバーアームはフリップカバーに接触していることが好ましく、フリップカバーが閉じた状態に戻されたとき、閉じたままのフリップカバーの付勢を用いてレバーアームを押すため、ボタン３１０の付勢を妨げ、キャビティ１２５を収縮状態に戻す。第２の実施例では、キャビティ１２５の膨脹モードを維持するばねによって上述した第３の変形例のピストン３２０とチャネルリザーバ３２２を付勢することができる。ユーザがデバイス１０のフリップカバーを閉じると、ピストン３２０が３２２の中で平行移動し、ばねの付勢力が打ち勝ち、キャビティ１２５が収縮する。この変形例は代わりに、ユーザがエネルギ蓄積機構にエネルギを入力してキャビティ１２５の膨張の将来の起動に用いることを記載することができる。例えば、ユーザが圧縮ばねを圧縮し、引張ばねを延ばし、あるいは捻りばねを捻り、次いで蓄積エネルギを用いるよう選択してキャビティ１２５の膨張を起動することができる。第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ユーザがキャビティ１２５あるいは第２のキャビティ１２５ｂを選択して蓄積エネルギで膨張することが好ましい。例えば、リザーバは、バルブを具えるＹ接合部を介してキャビティ１２５と第２のキャビティ１２５の双方に流体接続することができる。バルブは、キャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの一方（あるいは双方）に流体を導く機械スイッチを具えることができる。ユーザは、所望のキャビティ（あるいは複数のキャビティ）を膨脹するスイッチを起動することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、ユーザにエネルギをエネルギ蓄積機構の中に容易に蓄えさせるエネルギ蓄積促進器を具えることが好ましい。促進器は、機械的なてこ装置（例えば、レバー）をユーザに提供することが好ましいが、代わりに任意の他の適切なタイプから成ってもよい。しかしながら、動力の入力をユーザから受けるまでキャビティ１２５を膨張状態に付勢する任意の他の適切なシステムあるいは適切な方法を用いてもよい。
【００３２】
ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、第２のキャビティ１２５ｂがキャビティ１２５と関係なく膨張することができる。あるいは、キャビティ１２５および１２５ｂが同時に膨張することができる。しかしながら、任意の他の適切なキャビティの膨張の組み合わせを用いてもよい。第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１の実施例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２の変位デバイス１３０として機能し第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を移動する第２のボタン３１０を具えることができる。変位デバイス１３０がパドルを起動してリザーバ１３２を「絞る（ｓｑｕｅｅｚｅ）」スライダ３１２を具える第１の変形例の第２の実施例では、変位デバイス１３０が第２のリザーバ１３２を具えることができ、スライダ３１２は一の方向に移動して第１のリザーバ１３２を「絞って」キャビティ１２５を膨脹させ、スライダ３１２は次いで第２の方向に移動して第２のリザーバ１３２を「絞り」第２のキャビティ１２５ｂを膨脹させる。変位デバイス１３０は代わりに、第２のリザーバ１３２を絞って第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動する第２のスライダ３１２を具えてもよい。レバーを備えたプランジャを具える第２の好適な実施形態の第２の変形例では、図１０ａと図１０ｂに示すシステムと方法に類似しており、レバーが一方の側にシフトしてキャビティ１２５の膨張を起動し、別の側にシフトして第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動することができる。変位デバイス１３０は代わりに、第２のリザーバと、第２のリザーバの中に入れた第２のプランジャとを具え、第２のレバーが第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動してもよい。
【００３３】
第３の変形例では、変位デバイス１３０がデバイス１０の一部に接続することができ、チャネルリザーバ３２２が第２のセットのねじ山を具えることができ、ピストン３２０をチャネルリザーバ３２２に対して第２の方向に平行移動させて第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を送り込む。あるいは、変位デバイス１３０が第２のチャネルリザーバ３２２と、第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を送り込むよう機能する第２のピストン３２０とを具えてもよい。第３の変形例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がユーザにキャビティ１２５および１２５ｂの一方または双方を選択させるセレクタを具えることが好ましい。セレクタは、フリップカバーの回転動作に所望のチャネルリザーバ３２２あるいはピストン３２０を接続するよう機能する一時的なカプラとすることができが、代わりに任意の他の適切なセレクタシステムあるいは方法でもよい。セレクタは、キャビティ１２５の膨張を起動するのに用いられる動作に先立ってユーザにアクセス可能であることが好ましい。例えば、フリップカバーのオープンに用いられる力を用いてキャビティ１２５の膨張（あるいは収縮）を起動する実施例では、ユーザはフリップカバーのオープンに先立って彼らが膨脹させたいキャビティを（例えば、デバイス１０の外部の選択ボタンを介して）選択できることが好ましく、これにより正しいキャビティがフリップカバーのオープンの際に膨張する。これは、一旦デバイス１０がオンにされてアクセス可能になった場合に直ちに触覚誘導をユーザに与える。あるいは、デバイス１０がオンにされてアクセス可能になった後にユーザがキャビティを選択してもよい。この変形例では、キャビティの一方が既に膨張し、セレクタが他方のキャビティあるいは双方のキャビティにわたって膨張を切り替えるよう機能する。ヒンジがピストン３２０に接続する変形例では、セレクタがユーザに第２の方向にピストン３２０を平行移動して第２のキャビティ１２５ｂを膨張させるよう機能することができる。セレクタはさらに、上述した２つの変形例の組み合わせを可能とすることができる。セレクタは代わりに、キャビティ１２５の膨張のレベルを調整するのに用いてもよい。しかしながら、第２のキャビティ１２５ｂの膨張に任意の他の適切なシステムあるいは方法を用いてもよい。
【００３４】
第２の好適な実施形態の第１、第２、および第３の変形例では、一旦キャビティ１２５が膨張した場合に、ユーザが与えた力をさらに必要とすることなくキャビティ１２５が膨張状態で保持されることが好ましい。キャビティ１２５の壁を押してキャビティ１２５を膨張するのに必要な力により、流体が自然に付勢されて後ろに流れてキャビティ１２５を収縮状態に戻す。第１の変形例の第１の実施例では、ボタン３１０がボタン３１０を起動状態にロックするロック機構３１５を具えることができ、図１９と図２０に示すように、流体がキャビティ１２５から離れてボタン３１０の中に戻るのを防止する。収縮状態にキャビティ１２５を戻すために、ユーザはロック機構３１５を解放することが好ましい。ボタン３１０がプッシュボタンである変形例では、ロック機構３１５が、図１９ａと図１９ｂに示すように、ボタン３１０の頂面とかみ合ってボタン３１０を起動状態に維持する摺動タブ３１７を具えることができる。スライダ３１２を具える変形例では、ロック機構３１５は、図２０ａと図２０ｂに示すように、キャビティ１２５が膨張するときにスライダと係合する係合部３１７とすることができる。係合部３１７は、スライダの穴もしくは出っ張りと係合するフック、スライダと係合するペグ、あるいはスライダと係合するクランプ、または任意の他の適切な種類の係合形状とすることができる。係合部３１７はさらに、スライダの係合を容易にするためにばねを具えることができる。しかしながら、ロック機構３１５は任意の他の適切な方法あるいはシステムでもよい。第２のバージョンでは、フリップカバーを有するデバイスが通常、開放位置にフリップカバーを維持するトーションばねなどの付勢ばねを有するため、ユーザインターフェイス拡張システム１００はキャビティ１２５の膨張状態を維持する付勢力を利用することが好ましい。しかしながら、ユーザから動力の入力をさらに必要とすることなく、キャビティ１２５を膨張状態に維持するのに適切な任意の他のシステムあるいは方法を用いてもよい。
【００３５】
３．キャビティの膨張の起動
双方の好適な実施形態の変位デバイス１３０は、デバイスによって起動することができるが、代わりにユーザが起動してもよい。変位デバイス１３０がデバイス１０によって起動される変形例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０と通信するよう機能し、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動するよう機能する。この好適な実施形態では、触覚誘導をユーザに提供すべきことをデバイス１０が決定したときはいつでも、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動する。デバイス１０は代わりに、触覚誘導が望まれるデバイス１０にユーザが入力したときにキャビティ１２５の膨張を起動することができる。デバイス１０はさらに、キャビティ１２５が膨張すべき時間の長さを決定することが好ましく、ユーザに与えた触覚誘導に影響しうるキャビティ１２５の膨張率、キャビティ１２５の膨張のレベル、および／またはキャビティ１２５の膨張の任意の他の特性は、デバイス１０によって制御することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、デバイス１０がさらに、キャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの一方あるいは双方の膨張を選択的に起動するよう機能することができる。膨張すべきキャビティあるいは複数のキャビティの選択は、対応する特定領域１１３の位置でユーザに触覚誘導を提供すべきかどうかに依存するであろう。しかしながら、キャビティ１２５および／または第２のキャビティ１２５ｂの膨張の起動を決定するのに適切な任意の他の要因を用いてもよい。
【００３６】
図２に示すように、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動する変形例では、キャビティ１２５がデバイス１０とユーザインターフェイス拡張システム１００との間に通信バスとして機能するデータリンク２０５を具えることが好ましい。データリンク２０５は、コネクタ２１０あるいは任意の他の適切な有線接続を介してデバイス１０のＩ／Ｏポートに接続するワイヤを具えることができるが、代わりにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＷｉＦｉ、あるいは任意の他の適切な無線プロトコルといったプロトコルを用いてデバイス１０と無線接続を確立する無線の送信機および／または受信機を具えることができる。しかしながら、データリンク２０５はユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０と通信させて所望の時にキャビティ１２５の膨張の起動あるいは収縮をもたらす任意の他の適切なタイプから成ってもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、デバイス１０と通信し、デバイス１０から変位デバイス１３０に受信した命令を中継してキャビティ１２５を膨張するプロセッサ（図示せず）を具えることができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、キャビティ１２５の状態、固有の電源２００に残っている電力、および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００の状態を表示するのに適切な任意の他のデータを表示するデバイス１０にデータを送信するよう機能することができる。しかしながら、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間に任意の他の適切な通信構成を用いてもよい。第１の好適な実施形態では、データリンク２０５がさらにデバイス１０の電力をユーザインターフェイスシステム１００に転送させるよう機能することができる。
【００３７】
あるいは、ユーザが変位デバイス１３０を起動してもよい。ユーザにキャビティ１２５の膨張を起動させることによって、デバイス１０が変位デバイス１３０を起動する変形例ではデータリンク２０５が必要でないのは、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間の通信はユーザインターフェイス拡張システム１００の動作に必要でないからである。異なる製造業者の電子デバイスは通常通信に異なる基準を有しているので、ユーザインターフェイス拡張システム１００を追加するデバイス１０と通信する必要を無くすことにより、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００を実質的に僅かな開発時間で種々様々の電子デバイスに適用可能することができる。一般に、ユーザインターフェイス拡張システム１００のユーザ起動の変形例を異なる電子デバイスに適合するために、キャビティ１２５の配置と、キャビティ１２５の形状と、ユーザインターフェイス拡張システム１００の外形寸法と、キャビティ１２５および１２５ｂの数とにおいて比較的単純な変更を行うことができる。
【００３８】
第２の好適な実施形態の手動の特徴のため、第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０はユーザが起動することが好ましい。第１の好適な実施形態の変位デバイス１３０はさらにユーザが起動することができる。例えば、第１の好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は、ユーザにキャビティ１２５の膨張を起動させるよう機能するボタン（あるいはスイッチ）を具えることができる。ボタンは、変位デバイス１３０にキャビティ１２５を膨張および／またはキャビティ１２５を収縮させるよう信号を送るよう機能する２つの状態ボタンとすることができるが、代わりにユーザにキャビティ１２５の膨張のレベルを選択させるよう機能する２以上の状態を備えたボタンとすることができる。ボタンの起動は、ボタンの第２の起動を受信するまで変位デバイス１３０にキャビティ１２５を膨張させるよう信号を送ることができ、ボタンの第２の起動は変位デバイス１３０にキャビティ１２５を収縮させるよう信号を送るものである。あるいは、ボタンの起動はボタンが初期状態に解除されるか戻されるまでキャビティ１２５の膨張をもたらすものでもよい（例えば、ユーザが第２の位置にスライダを移動するまでスライドボタンがある位置に残る）。キャビティ１２５の膨張の起動は代わりに、任意の他の適切なシーケンスから成っていてもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ボタンがさらに変位デバイス１３０に信号を送って第２のキャビティ１２５ｂを膨張させるよう機能することができる。例えば、このボタンは、非膨張信号を送る第１のスライダ位置と、キャビティ１２５の膨張信号を送る第２の位置と、第２のキャビティ１２５ｂの膨張信号を送る第３の位置と、および／またはキャビティ１２５と１２５ｂの双方の膨張信号を送る第４の位置とを備えたスライダとすることができる。スライダは代わりに、非膨張信号を送る第１のスライダ位置と、キャビティ１２５の第１の程度の膨張信号を送る第２の位置と、キャビティ１２５の第２の程度の膨張信号を送る第３の位置とを具えていてもよい。この変形例のスライダを用いて、変位デバイス１３０で利用可能な膨張の程度の範囲を示すことができる。あるいは、ユーザインターフェイス拡張システム１００は変位デバイス１３０に第２のキャビティ１２５ｂを膨張させる信号を送るよう機能する第２のボタンを具えることができる。しかしながら、任意の他の適切なユーザインターフェイスを用いてユーザに電気的にキャビティ１２５および／または第２のキャビティ１２５ｂを選択的に膨張させてもよい。
【００３９】
ユーザは、彼あるいは彼女が触覚誘導を望むとき、例えば、デバイス１０から目を離さないでいるのが困難であるか望まれない活動をユーザが行っているときに（例えば、かなり高速でタイプしている間、あるいはドライブしている間に）キャビティ１２５の膨張を起動することが好ましい。別の実施例では、デバイス１０が携帯の電力を低くし、ディスプレイは電力を節約するため暗くすることができ、視覚的刺激の欠如と触覚誘導の代替機能の必要性とをもたらす。このような状況では、ユーザがキャビティ１２５の膨張を起動して触覚誘導を得て彼らに視線誘導することなくデバイス１０を使用させる。ユーザはさらにキャビティ１２５の膨張のレベルを設定することができる。ユーザはさらに、デバイス１０の起動の際にキャビティ１２５を膨張するようユーザインターフェイス拡張システム１００を設定してもよいし、あるいは彼らはデバイス１０がオンあるいはオフであるかどうかによりキャビティ１２５を膨張したままに構成することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ユーザはさらにキャビティ１２５あるいは第２のキャビティ１２５ｂ、または双方の膨張を起動すべきかどうかを選択する。しかしながら、任意の他の適切な利用のシナリオを適用してもよい。
【００４０】
以下の請求項で規定された本発明の範囲から外れずに本発明の好適な実施形態に対して修正と変更を行うことができることを、当業者は前述の詳細な記載から、かつ図面と請求項から認識するであろう。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【技術分野】
【０００１】
関連する特許出願の相互参照
本願は、２００９年７月３日提出の「Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国仮出願第６１／２２３，００４号の利益を主張し、これを参照してその全体を援用する。
【０００２】
本願は、２００８年１月４日提出の「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒａｉｓｅｄ Ｔｏｕｃｈ Ｓｃｒｅｅｎｓ」と題する米国特許出願第１１／９６９，８４８号と、２００９年１月５日提出の「Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許出願第１２／３１９，３３４号とに関し、これを双方とも参照してそれら全体を援用する。
【０００３】
本発明は一般にユーザインターフェイスに関し、より具体的にはタッチディスプレイの一部を選択的に隆起させた新しく有用なマウントシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
例えば、タッチスクリーンなどのタッチディスプレイは、動的なユーザ入力インターフェイスを提供することができ、ユーザインターフェイスを様々な用途に利用するアプリケーションに有用であり、例えばユニバーサルリモコンでは、ユーザインターフェイスを変更してユーザが制御するデバイスに適合することができ、あるいは携帯電話では複数の機能を備える。しかしながら、別個の境界明瞭なキーを備えたキーパッドなどの専用の入力デバイスを有する静的なユーザ入力インターフェイスとは異なり、大抵のタッチディスプレイは通常平面である。その結果、タッチディスプレイは静的なユーザインターフェイスで見られ、および／または感じられる触覚誘導を殆ど提供していない。触覚誘導の重要性は、ＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅ（登録商標）とＲＩＭのＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）製品との競合で容易に理解することができる。触覚誘導がないと、幾つかの不便が生じる。例えば、ユーザがディスプレイから目を離して１つの入力選択を別のものと識別するのに苦労するか、あるいは入力するときに指を配置する場所を判断するのに苦労するであろう。スマートフォン、リモートコントローラ、パーソナルナビゲーションデバイス、携帯電話、および携帯型ゲームデバイスなどの多くの電子デバイスは機能が増加しており、メーカーが各デバイスの様々な機能に適合できる静的なユーザインターフェイスを提供するのが次第に困難になっている。より良いユーザ体験を提供する試みとして、多くの電子デバイスは次第にタッチディスプレイを用いて各デバイスの様々な機能に適合できる動的なユーザインターフェイスを提供しているので、メインのユーザ入力の受信デバイスとしてタッチディスプレイに頼って、機械的なキーパッドの触覚誘導を無くした一般に入手可能な電子デバイスがかなりの数存在している。本発明は、このようなデバイスに追加して触覚誘導を提供することができる新しく有用なユーザインターフェイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１ａおよび図１ｂはそれぞれ、好適な実施形態のユーザインターフェイスシステムの平面図と、好適な実施形態に従ったボタンアレイの動作を示す断面図である。
【図２】図２ａおよび図２ｂは、デバイスに接続した好適な実施形態のユーザインターフェイスシステムの概略図である。
【図３】図３ａ，図３ｂおよび図３ｃはそれぞれ、好適な実施形態の収縮、膨張、およびユーザ入力モードの断面図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂは、チャネルおよびキャビティの組み合わせを備えたシートの第２の変形例と、分割した層部分および基板部分を備えたシートの第３の変形例との断面図である。
【図５】図５は、好適な実施形態の取付部品の変形例の概略図である。
【図６】図６は、好適な実施形態の取付部品の変形例の概略図である。
【図７】図７ａと図７ｂはそれぞれ、シートと、キャビティと、キャビティの既存の流体を加減し、キャビティを収縮した容量設定と膨張した容量設定にする第１の好適な実施形態の変位デバイスとの断面図である。
【図８】図８は、シートと、キャビティと、キャビティの中に追加流体を移動する第１の好適な実施形態の第１の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図９】図９は、シートと、キャビティと、キャビティの中に追加流体を移動する第１の好適な実施形態の第２の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図１０】図１０ａと図１０ｂはそれぞれ、シートと、キャビティと、キャビティの中と外に追加流体を移動し、キャビティを収縮した容量設定と膨張した容量設定にする第１の好適な実施形態の第３の実施例の変位デバイスとの概略図である。
【図１１】図１１ａと図１１ｂは、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例の変位デバイスの概略図である。
【図１２】図１２ａと図１２ｂは、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例の変位デバイスの概略図である。
【図１３】図１３ａと図１３ｂは、第２の好適な実施形態の第２の変形例の変位デバイスの概略図である。
【図１４】図１４は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第１のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１５】図１５は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第１のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１６】図１６は、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第２のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１７】図１７ａおよび図１７ｂは、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第３のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１８】図１８ａおよび図１８ｂは、第２の好適な実施形態の第３の変形例の第１の実施例の第３のバージョンの変位デバイスの概略図である。
【図１９】図１９ａおよび図１９ｂはそれぞれ、解放状態および係合状態の第１および２の実施例のロック機構の概略図である。
【図２０】図２０ａおよび図２０ｂはそれぞれ、解放状態および係合状態の第１および２の実施例のロック機構の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の本発明の好適な実施形態の説明は、これらの好適な実施形態に本発明を限定するよう意図しておらず、あらゆる当業者が本発明を作成し用いることができるよう意図している。
【０００７】
図１および図２に示すように、好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００を用いて、図２に示すように、タッチインターフェイスデバイス１０のユーザインターフェイスを拡張することが好ましい。好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は、表面１１５を規定し、かつ少なくとも部分的に流体容器１２７を規定するシート１０２と、流体容器１２７に入れた所定量の流体１１２であってシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過する流体と、流体容器１２７の中の流体１１２の容量に影響を及ぼして流体容器１２７の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより表面１１５の特定領域１１３を変形させる変位デバイス１３０と、デバイス１０にシートを接続する取付部品２２０とを具えることが好ましい。図１ｂと図２に示すように、流体容器１２７はキャビティ１２５であることが好ましく、変位デバイス１３０はキャビティ１２５の中の流体の容量に影響を及ぼしてキャビティ１２５を膨脹および収縮させることが好ましい。流体容器１２７は代わりに、図４ａに示すように、チャネル１３８でもよいし、あるいはチャネル１３８とキャビティ１２５との組み合わせでもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００は、２つの好適な実施形態の１つであることが好ましい。第１の実施形態では、変位デバイス１３０が電気で動く。第２の実施形態では、変位デバイス１３０が手動で動く。図２に示すように、好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、好ましくはユーザインターフェイス拡張システム１００を動かすよう機能する固有の電源２００、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０とを通信させるよう機能するデータリンク２０５、および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０に電気的に接続するよう機能するコネクタ２１０を具える。変位デバイス１３０および／または固有の電源２００はさらにシート１０２の中に入れられるが、代わりにシート１０２の外部にあってもよい。流体容器１２７はさらに所定量の流体１１２を入れる第２のキャビティ１２５ｂを具え、変位デバイス１３０はさらに第２のキャビティ１２５ｂの中の流体の容量に影響を及ぼして第２のキャビティ１２５ｂを膨脹および収縮させることが好ましく、これにより表面１１５の第２の特定領域１１３を変形させる。変位デバイス１３０はキャビティ１２５と関係なく第２のキャビティ１２５ｂの中の流体１１２の容量に影響を及ぼすことが好ましいが、代わりに実質的に同時にキャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの双方の中の流体１１２の容量に影響を及ぼしてもよい。あるいは、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、第２のキャビティ１２５ｂの中の流体１１２の容量に影響を及ぼすよう機能して第２のキャビティ１２５ｂを膨脹および収縮させる第２の変位デバイス１３０を具え、これにより表面の第２の特定領域１１３を変形させることができる。第２のキャビティ１２５ｂはキャビティ１２５に類似あるいは同一であることが好ましいが、代わりに任意の他の適切な種類のキャビティでもよい。
【０００８】
好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は具体的には、電子デバイス１０のユーザインターフェイス、より好ましくはユーザ入力を受信するメインの手段としてタッチディスプレイを利用する電子デバイス１０に追加されるよう設計されている。これは、例えば、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、パーソナルナビゲーションデバイス、リモートコントローラ、パーソナルメディアプレーヤ、カメラ、トラックパッド、あるいはキーボードを含むことができる。しかしながら、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、触覚的および／または視覚的な方法でユーザと対話する任意の適切なデバイス（自動車のコンソール、デスクトップコンピュータ、テレビ、ラジオ、卓上電話、腕時計、リモコン、およびマウスなど）のユーザインターフェイスとして用いてもよい。図３に示すように、ユーザインターフェイス拡張システム１００の表面１１５は、特定領域１１３の位置でユーザに触覚誘導が提供されるまで平面のままであることが好ましい。次いで、変位デバイス１３０がキャビティ１２５を膨脹して特定領域１１３を外側に変形させ、ユーザが感じることができる変形を成し、かつユーザに触覚誘導を提供することが好ましい。彼または彼女が特定領域１１３に力を加えて入力を与えたときに膨張した特定領域１１３がさらにユーザに触覚フィードバックを提供することが好ましい。作用力が等しく相反する反力を有する場合、触覚フィードバックがニュートンの第３法則の形態となるが、代わりに任意の他の適切な種類の触覚フィードバックでもよい。あるいは、変位デバイス１３０がキャビティ１３５を収縮して特定領域１１３を内側に変形させることができる。しかしながら、特定領域１１３に任意の他の適切な変形を用いてもよい。ユーザ入力は、タッチディスプレイによって検出され、かつデバイス１０によって処理されることが好ましい。しかしながら、任意の他の適切な構成のユーザインターフェイス拡張システム１００を用いてよい。
【０００９】
図２ｂに示すように、ユーザインターフェイスシステム１００は画像を表示するデバイス１０のタッチディスプレイの上に配置されることが好ましい。上述したように、所定量の流体１１２がシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過することが好ましい。あるいは、流体容器１２７が特定の状態にあるとき、例えば、流体容器１２７が収縮状態にあるとき、または流体容器が膨張状態にあるときに限り、所定量の流体１１２がシート１０２と協調してシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過してもよい。特定領域１１３の変形がユーザに触覚誘導を与えるよう機能するので、ユーザは画像による視覚的刺激を必要とすることなく触覚誘導が存在するときにユーザインターフェイスを操作することができる。しかしながら、所定量の流体１１２とシート１０２が協調して任意の他の適切な構成でシート１０２を通る画像を実質的に遮断することなく透過してもよい。画像透過の遮断とは、ユーザに到達する際に画像の視覚的な遮断を与える画像のあらゆる操作として規定することができる。遮断とは、画像の実質的な部分をブロックしたり、実質的に画像を薄暗くしたり、および／または実質的に画像を不鮮明に歪ませたりすることを含む。画像透過に対する遮断とはみなさない方が好ましい画像の操作には、画像を実質的に視覚的に理解させたり、実質的に画像に均一に色を付けたり、および／または実質的に画像を均一に拡大させたりしつつ画像を歪ませることを含む。第１の変形例では、画像の歪みを低減させるために、所定量の流体１１２とシート１０２が協調してディスプレイからの光をディスプレイから直接出る角度と実質的に同じ角度でシート１０２からユーザの目に到達させることが好ましく、このようなディスプレイからの画像はそれをディスプレイから直接見たかのようにシート１０２を介して見える。第２の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２がディスプレイからの光を実質的に均一に屈折させるよう機能することができ、ユーザが見たときに画像の異なる領域で実質的に同じ相対的比率を維持する。例えば、所定量の流体１１２とシート１０２が協調してデバイス１０のディスプレイからの画像を実質的に拡大するよう機能することができるため、ユーザが見たときに画像のサイズが増加するか、あるいは画像のある部分のサイズが別の部分より増加する。第３の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２が協調して画像の異なる部分からの光を異なって屈折して（すなわち、画像を「歪めて（ｗａｒｐ）」）画像の特定の部分の倍率を増加することができる。例えば、流体１１２とシート１０２が協調して魚眼型の倍率を画像に与えて画像の特定の部分の視認性を実質的に向上することができる。第１、第２、および第３の変形例では、所定量の流体１１２とシート１０２がそれぞれ実質的に同じ屈折率であることが好ましく、光がシート１０２を透過するときにディスプレイからの光が実質的に１つの屈折角を維持する。あるいは、所定量の流体１１２とシート１０２の屈折率は実質的に異なっていてもよいが、流体１１２とシート１０２が協調してユーザによる異なる屈折角の検出を低減させることが好ましい。例えば、流体１１２の屈折角の変化はユーザが実質的に検出できないように、シート１０２の厚さおよび／または幅の実質的に僅かな割合だけ所定量の流体１１２が占有することができる。第２の実施例では、チャネル１３８および／またはキャビティ１２５の壁を配置することができ、例えば、シート１０２に対して特定の角度で壁を配置することによって流体１１２とシート１０２の屈折率の違いを補う。画像の色および／または輝度の変化を低減させるために、シート１０２と流体１１２は双方とも実質的に透明であることが好ましい。同様に、シート１０２と流体１１２は双方とも実質的に同じ光吸収特性、複屈折特性、および／または色度特性を具えることが好ましい。しかしながら、シート１０２と流体１１２について、任意の他の適切な透光性、透明レベル、吸収性、屈折性、および／または任意の他の適切な光透過特性を用いてもよい。同様に、任意の他の適切な方法を用いて画像の透過に対する遮断効果を低減させることができる。
【００１０】
特定領域１１３の変形の形状は、指でユーザが感じるものであることが好ましく、（１）ユーザが押すことができるボタン、（２）スライダに沿って１つの位置にユーザが押すことができるスライダあるいはスライダに沿ってスライド動作でさっと動作することができるスライダ（第２世代のＡｐｐｌｅのｉＰｏｄ（登録商標）の「クリックホイール（ｃｌｉｃｋ ｗｈｅｅｌ）」など）、および／または、（３）表面に沿って複数の方向および／または位置からユーザが押すことができるポインティングスティックとして動作することが好ましく、これによりユーザは、第１の方向のタッチと第２の方向のタッチ、および／または第１の位置のタッチと第２の位置のタッチを識別する触覚フィードバックが与えられる（ＴＲＡＣＫＰＯＩＮＴとしてＩＢＭに商標登録されたポインティングスティックや、ＴＯＵＣＨＳＴＹＫとして商標登録されたポインティングスティック（これらは双方とも非公式に「ニップル（ｎｉｐｐｌｅ）」として知られている））。しかしながら、この変形は適切な触覚誘導とフィードバックを提供する任意の他の適切なデバイスあるいは方法として機能してもよい。
【００１１】
図１および図３に示すように、好適な実施形態のシート１０２は、触覚でユーザと対話する表面１１５を提供し、かつ流体容器１２７を少なくとも部分的に規定するよう機能する。上述したように、流体容器１２７は（図１ｂと図２に示すように）キャビティ１２５であることが好ましいが、代わりに（図４ａに示すように）チャネル１３８でもよいし、あるいはキャビティ１２５とチャネル１３８との組み合わせでもよい。表面１１５は連続していることが好ましく、これにより表面１１５にわたって指を滑らすときにユーザは表面１１５の縫い目あるいは他の種類の切れ目を全く感じないであろう。あるいは、表面１１５はユーザが１つの領域を別の領域と識別するのを容易にする特徴を具えていてもよい。表面１１５はさらに平らであることが好ましい。表面１１５は平面で構成することが好ましいが、代わりに湾曲面あるいは第１の面に構成し、次いで第１の面に実質的に垂直な第２の面の周囲を覆ってもよいし、または任意の他の適切な構成でもよい。表面１１５は代わりに、こぶ、隆起、くぼみ、質感を具えていてもよいし、あるいは任意の他の適切な種類もしくは形状の表面でもよい。表面１１５はさらに、キャビティ１２５の膨張の際に変形し、好適には「緩む（ｒｅｌａｘ）」あるいは「脱変形（ｕｎ−ｄｅｆｏｒｍ）」してキャビティ１２５の収縮の際に通常の平面の状態に戻るよう機能する。第１のバージョンでは、シート１０２が弾性の第１の部分と、相対的に非弾性の第２の部分とを具えている。第２のバージョンでは、シート１０２が第１の部分で相対的に弾性であり、第２の部分で相対的に非弾性であり、膨張したキャビティ１２５によって相対的に弾性部分で変形する。第１と第２のバージョンでは、シート１０２の長さと幅にわたって第１の部分と第２の部分を配置することができる。あるいは、シート１０２の厚さに沿って第１の部分と第２の部分を配置することができる。第３のバージョンでは、シート１０２がほぼ均一に弾性である。第４のバージョンでは、シート１０２が、選択的および／または可変的に弾性であるニッケルチタン（一般に「ニチノール」という）などの高性能な材料を含むか、あるいはこれで形成される。上述したように、シート１０２は光学的に透明であることが好ましいが、代わりに半透明でもよい。透明度に加えて、シート１０２が以下の特性：高透過率、低ヘイズ、広視野角、耐引っかき性、耐薬品性、耐染色性、耐破片保持性、清掃し易さ、耐破裂性と耐浸透性、および相対的な滑らかさ（べとつかなさ）を有することが好ましい。好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は電子デバイス１０のスクリーンに追加されることが好ましいので、シート１０２はさらに電子デバイス１０のディスプレイに最低限の後方反射を有することが好ましい。シート１０２はさらに、周囲条件および／または昼光条件で最も低いあるいは低いグレアを備えることが好ましい。シート１０２はさらに、電子デバイス１０のディスプレイおよび／またはタッチセンサに接着され、ディスプレイから出射する光の反射および／または屈折を低減することができる。しかしながら、任意の他の適切な構成のシート１０２を用いてもよい。シート１０２は適切な弾性材料で作製されることが好ましく、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）あるいはＲＴＶシリコン（例えば、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ ６１５）などのシリコンベースおよびウレタンのエラストマーを含む。シート１０２はさらに、平滑性（例えば、低摩擦係数）、撥水および撥油特性、耐引っかき性、および／または耐破片保持性などの特性を与えるコーティングを具えることができる。シート１０２はさらに、反射防止やギラツキ防止など、所望の光学特性を与えるコーティングを具えることができる。コーティングは表面１１５に施すことができるが、代わりにシート１０２の任意の他の適切な表面に施してもよい。このバージョンでは、シート１０２が弾性の第１の部分と、相対的に非弾性の第２の部分とを具え、非弾性の部分は、ポリマーあるいはガラスを含む材料、例えばエラストマー、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコンベースの有機高分子、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱硬化プラスチック、ペルフルオロポリエーテルなどの光硬化耐溶解性エラストマーで作製されることが好ましい。しかしながら、キャビティ１２５を変形させて規定する表面１１５を提供する任意の適切な材料でシート１０２を作製してもよい。
【００１２】
シート１０２は周知技術を用いて製造することができ、微量の流体アレイが１以上のキャビティおよび／またはマイクロチャネルを生成する。シート１０２は、同じ材料あるいは異なる適切な材料で多層を用いて構築することができ、例えば、シート１０２は、（図４ａと図４ｂに示すように）表面１１５を規定するある材料の層部分１１０と、第２の材料の基板部分１２０とを具えることができる。図４ａに示すように、基板部分１２０は、流体をチャネル１３８とキャビティ１２５の間で流して表面１１３の特定領域を変形し脱変形させる流体出口１１６を規定することが好ましい。流体出口１１６は基板部分１２０に形成することができ、例えば、流体出口１１６は、図４ｂに示すようにチャネル１３８とキャビティ１２５との間の基板に機械加工された一続きの穴、あるいは図４ａに示すようにキャビティ１２５とチャネル１３８との間の開口部とすることができるが、代わりに材料の特性とすることができ、例えば、基板部分１２０は一続きの相互接続したキャビティを含む多孔性材料を具えることができ、流体を基板部分１２０を介して流す。基板部分１２０は、任意の適切なサイズと形状の任意の適切な数の流体出口１１６を規定することができる。基板部分１２０はさらに、流体出口１１６を規定し、基板部分１２０から分離され、かつ基板部分１２０と層部分１１０との間に構成された流体出口層（図示せず）を具えることができる。しかしながら、任意の他の適切な構成の流体出口１１６を用いてもよい。図４ｂに示すように、流体出口１１６を含む基板部分１２０の部分（あるいは流体出口層）がさらに、層部分１１０を支持するよう機能することができ、力が特定領域１１３に加えられたときに層部分１１０をチャネル１３８の中に実質的に押し下げるのを実質的に防止する。しかしながら、基板部分１２０は任意の他の適切な方法で構成してもよく、任意の他の適切な方法で層部分１１０を支持してもよい。
【００１３】
層部分１１０は、特定領域１１３のサイズおよび／または形状を少なくとも部分的に規定する付着点１１７で基板部分１２０（あるいは流体出口層）に付着されることが好ましい。言い換えれば、付着点１１７は表面１１３の変形可能な特定領域と表面１１５の残りの部分との間に境界を規定するよう機能し、特定領域１１３のサイズはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８のサイズに実質的に依存しない。付着点１１７はエッジを規定する一続きの連続した点でよいが、代わりに一続きの連続しない点でもよい。付着点１１７は、例えば、接着剤、化学結合、表面活性化、溶接、あるいは任意の他の適切な付着材料および／または方法を用いて形成することができる。付着点１１７を形成するために用いる方法と材料は、層部分１１０と基板部分１２０とに類似する光学特性から成ることが好ましいが、代わりに他の光学特性でもよい。表面１１３の特定領域に対応しない層部分１１０の他の部分と基板部分１２０は、付着点１１７と類似あるいは同一の材料と方法を用いて接着することができる。あるいは、層部分１１０と基板部分１２０は、表面１１３の特定領域に対応しない他の部分では付着していなくてもよい。しかしながら、シート１０２は任意の他の適切な方法で構成してもよい。
【００１４】
好適な実施形態の流体容器１２７は、所定量の流体１１２を保持し、少なくとも２つの容量設定：（キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について図３ａに示すような）収縮した容量設定と、（キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について図３ｂに示した）膨張した容量設定とを有するよう機能する。流体１１２は実質的に圧縮不能な流体であることが好ましいが、代わりに圧縮可能な流体でもよい。流体１１２は（水、グリセリン、油、あるいはエチレングリコールなどの）液体であることが好ましいが、代わりに（空気、窒素、もしくはアルゴンなどの）気体あるいはキャビティ１２５を膨脹させて表面１１５を変形させる（ゲルもしくはエーロゲルなどの）任意の他の物質でもよい。膨張した容量設定では、キャビティ１２５が表面１１５の他の領域の面より上に表面１１５の特定領域１１３を変形させる。携帯電話である電子デバイス１０に用いる場合、キャビティ１２５は２〜１０ｍｍの直径を有することが好ましい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、キャビティ１２５が任意の適切な寸法を有していてもよい。
【００１５】
図２に示すように、好適な実施形態の取付部品２２０はデバイス１０にユーザインターフェイス拡張システム１００を取り付けるよう機能することが好ましい。取付部品２２０は、特定領域１１３の位置が実質的に触覚誘導を提供すべきタッチディスプレイの領域の上、近く、あるいは隣接して配置されるように、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間の相対的な位置を維持することが好ましい。配置すべきシート１０２の表面に配置された接着剤がデバイス１０のタッチディスプレイに実質的に直接接触するように、取付部品２２０は半永久的な取付機構であることが好ましい。あるいは、デバイス１０のタッチディスプレイとシート１０２との間に隙間が存在してもよい。接着剤は、ユーザインターフェイス拡張システム１００を透明にするために透明な両面テープとすることができる。両面テープは接触面全体に沿って配置することができるが、代わりに接触面の一部に沿って配置してもよい。両面テープの実施例は、３Ｍ ＶＨＢテープと３Ｍ Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ（ＯＣＡ）を含む。あるいは、接着剤は好適には透明なエポキシ樹脂などの液体接着剤でもよい。液体接着剤の屈折率は、ユーザインターフェイス拡張システム１００の屈折率と、デバイスの屈折率とに関して選択され、多層の視認性を低下させることが好ましい。しかしながら、任意の他の適切な種類の接着剤を用いてもよい。接着剤はさらに、ユーザインターフェイス拡張システム１００の一部とデバイス１０の一部との双方を包むよう配置することができる。取付部品２２０は代わりに、図５に示すように、ユーザが起動することができるクランプなどの相対的に非永久的な取付機構でもよい。取付部品２２０のクランプの変形例は、デバイス１０の全部あるいは大部分を入れ、かつデバイス１０のディスプレイ上にユーザインターフェイス拡張システム１００を位置決めするケースとすることができ、さらにデバイス１０の保護要素および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００の部品をユーザから隠す構造体（例えば、固有の電源２００）として機能するが、代わりにデバイス１０の小部分を入れてもよい。取付部品は代わりに、上記変形例の組み合わせでもよく、例えば、シート１０２はクランプに半永久的に接着することができ、次いでこれはデバイス１０に相対的に非永久的に接続される。しかしながら、任意の他の適切な種類の取付システム、材料、あるいは方法を用いてユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０に半永久的あるいは相対的に非永久的に接続してもよい。取付部品２２０は、（例えば、シート１０２をデバイス１０に接着する取付部品２２０の変形例では）１つの位置設定を提供するよう機能することが好ましいが、図６ａと図６ｂに示すように、（例えば、取付部品２２０の非永久的あるいは永久的と非永久的の組み合わせの変形例では）１以上の位置設定を具えていてもよい。この変形例では、ユーザが所望の設定をセットすることが好ましい。この設定は、ユーザが選択するか、あるいはユーザが適用するデバイス１０が指示することができる（例えば、横方向と縦方向のモードを備えたキーボードの特徴を具えるデバイスでは、横方向と縦方向のモードで変更がある場合、デバイス１０がユーザに指示して位置設定を変更することができる）。あるいは、取付部品２２０は、サーボモータもしくはリニアアクチュエータあるいは選択した位置設定を適用する任意の他の適切な動作誘導素子などの起動位置アジャスタを具えていてもよい。例えば、あるモードの機能では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０に対して１つの位置に方向づけることができ、第２のモードの機能では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０に対して第２の位置に方向づけることができる。しかしながら、任意の適切な構成の取付部品２２０を用いてもよい。
【００１６】
上述したように、ユーザインターフェイス拡張システム１００は、変位デバイス１３０が電動で動く第１の好適な実施形態と、変位デバイス１３０が手動で動く第２の好適な実施形態との２つの好適な実施形態の１つであることが好ましい。双方の好適な実施形態では、変位デバイス１３０が流体容器１２７の中の流体１１２の容量に影響を及ぼすよう機能して流体容器１２７の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより表面１１５の特定領域１１３（および／または第２の特定領域１１３）を変形させる。キャビティ１２５を含む流体容器１２７の変形例について、携帯電話デバイス１０に用いる場合、変位デバイス１３０は約０．００３〜０．５ｍｌだけ流体容器１２７の中の流体１１２の容量を増加してキャビティ１２５を膨脹させ特定領域１１３を外側に変形させるが、代わりに任意の他の適切な量だけ流体１１２の容量を増加してもよい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、任意の適切な量だけ流体の容量を増加（あるいは場合により減少）してもよい。表面１１５の特定領域１１３の変形の要因は、流体容器１２７の流体の容量の変更として説明されているが、この変形の要因を表面１１５より上の圧力に対する表面１１５より下の圧力の増加あるいは減少として説明することができる。携帯電話デバイス１０に用いる場合、表面１１５より上の圧力に対する表面１１５より下の圧力の約０．１〜１０．０ｐｓｉの増加が、表面１１５の特定領域１１３を外側に変形させるのに十分であることが好ましい。しかしながら、このアプリケーションあるいは他のアプリケーションに用いる場合、任意の適切な量だけ圧力の変更を増加（あるいは場合により減少）してもよい。
【００１７】
１．第１の好適な実施形態：電動
第１の好適な実施形態の変位デバイス１３０は電気で動かされ、（１）流体容器１２７の既存の流体の容量を変更することによって、または（２）流体容器１２７に流体を移動し、そこから流体を移動することによって、流体１１２の容量を変更する事が好ましい。しかしながら、変位デバイス１３０は、任意の適切な電動のデバイスあるいは方法によって流体１１２の容量に影響を及ぼしてもよい。流体容器１２７（あるいはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８）の既存の流体の容量を変更することはおそらく構成を複雑にしないという利点を有している一方、流体容器１２７（あるいはキャビティ１２５および／またはチャネル１３８）に流体を移動し、そこから流体を移動することは（バルブあるいは他のロック可能な機構を用いる場合）おそらく追加エネルギを必要とすることなく表面１１５の変形を維持するという利点を有している。以下の実施例は、キャビティ１２５とチャネル１３８を含む流体容器１２７を膨脹させることを記載しているが、流体容器１２７はキャビティ１２５とチャネル１３８の任意の他の適切な組み合わせにすることができる。
【００１８】
キャビティ１２５の既存の流体を変更することは、幾つかの方法で達成することができる。第１の実施例では、図７ａおよび図７ｂに示すように、流体は気体などの膨張可能な流体とすることができ、変位デバイス１３０は膨張可能な流体を加熱する加熱素子を具え、これによりキャビティ１２５の既存の流体の容量を膨脹させる（例えば、理想気体の法則、ＰＶ＝ｎＲＴに従って）。加熱素子は、キャビティ１２５の中あるいは隣接して、または流体容器１２７の中の任意の他の適切な位置に配置することができ、抵抗ヒータであることが好ましい。抵抗ヒータはさらに画像を透過させることが好ましいが、代わりに画像の透過を遮断しない位置に配置してもよい。例えば、抵抗ヒータはＴａＮまたはニクロムなどの材料で作製することができる。第２の実施例では、流体が、プラスチックの膨張可能な微粒子など、膨張可能な物質を含むことができる。第３の実施例では、流体がパラフィンを含むことができる。第４の実施例では、流体は印加した電流および／または電界あるいは電圧で容量を増加する物質とすることができる。第５の実施例では、流体は流体１１２の容量に影響を及ぼす粒子、例えば帯電したプラスチックあるいはガラスの微粒子などの電気的に引きつけられるか、あるいは反発する粒子を含むことができ、流体１１２に電流が印加されたとき、流体１１２の容量に影響を与えるよう機能する。これらは５つの実施例であるが、変位デバイス１３０は、キャビティ１２５の既存の流体を変更するによって収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を最終的に膨脹させる任意の他の適切なデバイス１０あるいは方法とすることができる。
【００１９】
キャビティ１２５への流体の移動、そこからの流体の移動はさらに幾つかの方法で達成することができる。第１の実施例では、図８に示すように、変位デバイス１３０が追加流体を保持するリザーバ１３２と、リザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動するポンプ１３４とを具える。リザーバ１３２は剛体であることが好ましいが、代わりに柔軟でもよく、例えば、リザーバ１３２が折り畳み可能であり、その中の流体１１２の容量が減少するときに容量を減少することができる。リザーバ１３２は、キャビティ１２５から遠い（そしてチャネル１３８あるいは他の適切な接続デバイスによって接続される）ことが好ましいが、代わりにキャビティ１２５に隣接して配置し、キャビティ１２５に直接接続してもよい。チャネル１３８の部分は（１マイクロメートルから１０００マイクロメートルの範囲で断面寸法を有する）微小の流体チャネルであることが好ましいが、ユーザインターフェイス拡張システム１００のサイズとコストの制約条件により、チャネル１３８は任意の適切な寸法を有してもよい。ポンプ１３４はマイクロポンプであることが好ましい（ドイツ、ツワイブリュッケンのＴｈｉｎＸＸＳ Ｍｉｃｒｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧのポンプ＃ＭＤＰ２２０５や、ドイツ、ドルトムントのＢａｒｔｅｌｓ Ｍｉｋｒｏｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨのポンプ＃ｍｐ５など）。ポンプ１３４は代わりに電気浸透流ポンプでもよいが、ある位置から別の位置に流体を送り込む任意の適切なデバイスでもよい。ポンプ１３４はキャビティ１２５から離れて配置されることが好ましく、チャネル１３８によってキャビティ１２５に接続されることが好ましい。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、ポンプ１３４がリザーバ１３２から、チャネル１３８を介して、キャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、ポンプ１３４が「放出」するか、あるいはキャビティ１２５からリザーバ１３２に逆方向に送り込む。第２の実施例では、図９に示すように、変位デバイス１３０が、追加流体１１２を保持する第１の実施例に記載したリザーバと実質的に類似あるいは同一のリザーバ１３２と、リザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動する第１のポンプ１３４と、キャビティ１２５からリザーバ１３２に流体を移動する第２のポンプ１３６と、第１のポンプ１３４とキャビティ１２５との間に配置した第１のバルブと、キャビティ１２５と第２のポンプ１３６との間に配置した第２のバルブとを具える。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、第１のバルブが開かれ、第２のバルブが閉じられ、第１のポンプ１３４がリザーバ１３２から、チャネル１３８を介して、キャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、第１のバルブが閉じられ、第２のバルブが開かれ、第２のポンプ１３６がキャビティ１２５から、チャネル１３８を介して、リザーバ１３２の中に流体を移動する。あるいは、第１と第２のポンプ１３４および１３６はバルブの補助なしに流体の流れを導くよう機能してもよい。例えば、第１と第２のポンプ１３４と１３６はオフのときに流体の流れを止めることができる。したがって、キャビティ１２５を膨脹させるために、第２のポンプ１３６をオフにする一方で、第１のポンプ１３４をオンにして、キャビティ１２５の中の流体の容量を増加することができる。キャビティ１２５を膨脹させるために、第２のポンプ１３６をオンにする一方で、第１のポンプ１３４をオフにして、キャビティ１２５の中の流体の容量を減少することができる。その他の点では、第２の実施例は上記第１の実施例と類似している。ユーザインターフェイス拡張システム１００は第２のポンプ１３６を省略し、単純に第２のバルブを開き、（場合により未変形の状態に戻るシート１０２の弾性力により補助されて）リザーバ１３２の中へキャビティ１２５に放出あるいは「排出（ｄｒａｉｎ）」させることによって、膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させることができる。第３の実施例では、図１０ａと図１０ｂに示すように、変位デバイス１３０は、キャビティ１２５の中に流体を移動し、そこから流体を移動するリニアアクチュエータなどのアクチュエータを具える。収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を膨脹させるために、図１０ａに示すように、リニアアクチュエータがチャネル１３８を介してキャビティ１２５の中に流体を移動する。膨張した容量設定から収縮した容量設定にキャビティ１２５を収縮させるために、図１０ｂに示すように、リニアアクチュエータがリザーバ１３２を介してキャビティ１２５の中に流体を移動する。その他の点では、第３の実施例は上記第２の実施例と類似している。第４の実施例では、変位デバイス１３０が、加圧されるリザーバ１３２と、加圧したリザーバ１３２からキャビティ１２５の中に流体を流すバルブとを具えることができる。この第４の実施例の変位デバイス１３０はさらに、リザーバ１３２の中の圧力に打ち勝つポンプ１３４を具え、キャビティ１２５からリザーバ１３２に流体を送り戻してキャビティ１２５を収縮させることが好ましい。第５の実施例では、変位デバイス１３０が、キャビティ１２５に流体接続した圧縮可能なリザーバと、リザーバを加圧し減圧するパドルを動かすモータとを具えることができ、キャビティ１２５に流体を移動し、そこから流体を移動する。あるいは、変位デバイスがキャビティ１２５に流体を移動し、そこから流体を移動するプランジャを備えたリザーバと、プランジャを動かすモータとを具えてもよい。これらは５つの実施例であるが、変位デバイス１３０はキャビティ１２５に流体を追加し、そこから除去することによって収縮した容量設定から膨張した容量設定にキャビティ１２５を最終的に膨脹させる任意の他の適切なデバイス１０あるいは方法とすることができる。
【００２０】
第１の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００は、図２に示すように、変位デバイス１３０に電力を供給する固有の電源２００を具え、デバイス１０から独立したユニットとしてユーザインターフェイスシステム１００を動作させる。固有の電源２００は実質的に小さい容量であることが好ましく、小さなディスクバッテリなどの携帯型であることが好ましく、固有の電源２００をユーザインターフェイス拡張システム１００の中に実質的に隠し、ユーザインターフェイス拡張システム１００を携帯および無線で機能させる。固有の電源２００はさらに、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池、あるいは任意の他の適切な種類の再充電可能バッテリタイプとすることができる。再充電可能な固有の電源２００は、コネクタ２１０を介してデバイス１０に接続してデバイス１０の電力を用いて充電することができるが、代わりに壁付きコンセント、ＵＳＢ電源、誘導充電器、あるいは充電すべき任意の他の適切な電源に接続してもよい。しかしながら、固有の電源２００は任意の他の適切なタイプでもよい。あるいは、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００はコネクタ２１０を介してデバイス１０に電気的に接続し、デバイス１０の電力を用いて変位デバイス１３０を動かしてもよい。同様に、ユーザインターフェイス拡張システム１００の他の適切な目的のためにデバイス１０によって与えられた電力を用いることができる。しかしながら、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイスシステム１００の電源は任意の他の適切な電源でもよい。
【００２１】
２．第２の好適な実施形態：手動
第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０は手動で動くことが好ましく、これがユーザインターフェイス拡張システム１００を相対的に単純な仕組みにすることができる。第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０の起動がさらに変位デバイス１３０を動かすことが好ましい。あるいは、変位デバイス１３０の起動を変位デバイス１３０の動力から切り離してもよい。例えば、ユーザが与えた動力を放出することによって変位デバイス１３０を起動するまで、ユーザが与えた動力を変位デバイス１３０に蓄えることができる。さらに具体的な実施例では、変位デバイス１３０がアキュムレータ（図示せず）を具えることができ、ユーザにより与えられた動力を用いてアキュムレータの中の流体を加圧することができる。ユーザは次いで、アキュムレータのバルブを開くことによって変位デバイス１３０を起動し、流体にキャビティ１２５を膨脹させる。ユーザは、アキュムレータに直接動力を与えることができる。例えば、アキュムレータは所定量の流体を入れるリザーバとして機能することができ、ユーザがアキュムレータの中の圧力を増加する力を与える。あるいは、ユーザがリザーバから加圧したアキュムレータに流体を押し込む力を与えてもよい。しかしながら、任意の他の適切な構成のアキュムレータを用いてもよい。しかしながら、任意の他の適切な構成の動力と変位デバイス１３０の起動とを用いてもよい。以下の実施例はさらに、デバイス１３０を動かす変位デバイス１３０の起動を説明するが、当業者は変位デバイス１３０の以下の実施例の起動を変位デバイス１３０の動力から切り離すことができることを理解するでろう。
【００２２】
手動の動力は、ユーザが直接的（例えば、ユーザインターフェイス拡張システム１００の上に直接的）あるいは間接的（例えば、デバイスを介してユーザインターフェイス拡張システム１００に間接的）に与えるが、代わりに任意の他の適切な手動の動力でもよい。以下の実施例は、キャビティ１２５とチャネル１３８を含む流体容器１２７を膨脹させることを説明しているが、流体容器１２７はキャビティ１２５とチャネル１３８の任意の他の適切な組み合わせとすることができる。
【００２３】
第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０は、様々な変形例の１つであることが好ましい。手動の変位デバイス１３０は、所定量の流体１１２を入れ、かつ流体チャネル１３８を介してキャビティ１２５に接続されたリザーバ１３２を具え、流体１１２がリザーバ１３２の操作によりリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で移動する。第１の変形例では、リザーバ１３２が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体を移動する。リザーバ１３２は徐々に圧縮されるので、キャビティ１２５の膨張の量はリザーバ１３２の圧縮に伴い任意の状態に調整することができ、これが特定領域１１３の変形の相対的に高度な個別化（ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）という利点を提供することができる。あるいは、リザーバ１３２は第１の状態と第２の状態に圧縮することができ、キャビティ１２５の２段階の膨張を提供してもよい。第１の変形例の実施例では、図１１ａと図１１ｂに示すように、リザーバ１３２がユーザにアクセス可能なボタン３１０として機能する。起動したとき、手で絞ったエアーポンプと同様に、ボタン３１０が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体を移動する。第１の変形例の別の実施例では、図１２ａと図１２ｂに示すように、変位デバイス１３０が、リザーバ１３２を「絞る（ｓｑｕｅｅｚｅ）」パドルとして機能してリザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を押し進めるスライダ３１２を具えることができる。しかしながら、任意の他の適切な圧縮の任意の他の種類のリザーバを用いてもよい。
【００２４】
第２の変形例では、変位デバイス１３０がリザーバ１３２の中に入れたプランジャ３１４を具えることができ、プランジャが流体に対して手動で動いてリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で流体を移動する。第２の変形例の実施例では、図１３ａと図１３ｂに示すように、プランジャ３１４がユーザにアクセス可能なレバー３１６を具えることができ、ユーザはレバー３１６を押してリザーバ１３２とキャビティ１２５との間で流体１１２を移動することができる。第１の変形例と同様に、これは特定領域１１３の変形の高度な個別化を可能にする。しかしながら、変位デバイスは、ユーザにポンプ力を生成させてキャビティ１２５の中に流体を追加する任意の他の適切な有形の素子を具えていてもよい。
【００２５】
第３の変形例では、デバイスの一部の動作が起動し、変位デバイス１３０を動かしてリザーバ１３２からキャビティ１２５に流体を移動するように、変位デバイス１３０がデバイス１０の一部に接続することができる。変位デバイス１３０に接続されるデバイスの一部は、ユーザがデバイス１０の通常の使用中に力を与えるものとすることができる。少なくとも２つの実施例がある。（１）ユーザインターフェイス拡張システム１００がフリップカバーとヒンジを備えた携帯機器１０に適用される場合、ユーザがカバーをひっくり返して開くことによって与えられる動力を用いてキャビティ１２５に流体を送り込み、（２）デバイスはユーザが押してデバイス１０をオンにするボタンを具えることができる。
【００２６】
第３の変形例の第１の実施例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がフリップカバーとヒンジを備えた携帯機器１０に適用される場合、ユーザがカバーをひっくり返して開くことによって与えられる動力を用いてキャビティ１２５に流体を送り込む。リザーバ１３２はチャネルリザーバ３２２であり、変位デバイス１３０はチャネルリザーバ３２２の中に入れたピストン３２０を具える。変位デバイス１３０は、デバイスのヒンジの中に組み込まれることが好ましい。ピストン３２０の第１のセットのねじ山と、チャネルリザーバ３２２の第２のセットのねじ山とが、ピストン３２０とチャネルリザーバ３２２との間に接点を形成する。デバイス１０のフリップカバーのヒンジはチャネルリザーバ３２２に接続することができ、これによりフリップカバーが開かれたときに、チャネルリザーバ３２２がさらに回転する一方、ピストン３２０は回転を防止するよう固定されているが、（図１４に示すように）チャネルリザーバ３２２に沿った平行移動が可能である。チャネルリザーバ３２２が回転すると、かみ合うねじ山がピストン３２０をチャネルリザーバ３２２の中で回転させるため、キャビティ１２５に流体を送り込む。あるいは、デバイス１０のフリップカバーのヒンジがピストン３２０に接続してもよく、これによりフリップカバーが開かれたときに、ピストン３２０が回転する一方、かみ合うねじ山によりチャネルリザーバ３２２に沿った平行移動が可能であるため、（図１５に示すように）キャビティ１２５の中に流体を送り込む。あるいは、デバイス１０のフリップカバーのヒンジがピストン３２０に接続してもよく、これによりフリップカバーが開かれたときに、ピストン３２０が回転するが、回転軸に沿って縦方向で静止したままであり、チャネルリザーバ３２２をピストン３２０に対して動かし、キャビティ１２５の中に流体を送り込む。
【００２７】
変位デバイス１３０は代わりに、デバイスのフリップカバーに接続してもよい。ピストン３２０とチャネルリザーバ３２２は、互いに対して摺動するよう機能する。ピストン３２０はフリップカバーに接続することができる一方、チャネルリザーバ３２２はデバイスの残りの部分に接続される。フリップカバーが開かれると、ピストンはチャネルリザーバ３２２の中で平行移動し、流体が（図１６に示すように）キャビティ１２５に送り込まれる。あるいは、フリップカバーが開かれるとチャネルリザーバ３２２がピストンに対して平行移動してもよい。しかしながら、任意の他の方向のポンプと、キャビティ１２５の中に流体を送り込むのに適切なチャネルリザーバ３２２を用いてもよい。
【００２８】
第１の実施例の別のバージョンは、変位デバイス１３０が圧縮されてキャビティ１２５の中に流体１１２を移動するリザーバ１３２を具える第２の好適な実施形態の第１の変形例と実質的に類似する。リザーバ１３２は、デバイスのフリップカバーに接続された柔軟なキャビティ３１８であることが好ましく、フリップカバーのオープンが（図１７ａ、図１７ｂ、図１８ａ、および図１８ｂに示すように）柔軟なキャビティ３１８を絞るか、あるいは捻るように機能し、キャビティ１２５の中に流体を送り込む。しかしながら、デバイス１０のフリップカバーをひっくり返して開くことによるエネルギを利用するのに適切な任意の他のデバイス１０あるいは方法を用いてもよい。
【００２９】
第３の変形例の第２の実施例では、デバイス１０がデバイスの一部を覆い、かつデバイスの一部を現わすよう移動するスライダ、例えば、携帯電話のキーボードを隠し、かつキーボードを現わすよう摺動するスライダ、あるいはカメラのレンズを保護し、かつレンズを現わすよう摺動および／またはデバイスをオンにするよう摺動するスライダを具えることができる。摺動動作を用いて変位デバイス１３０を起動および／または動かすことができる。例えば、デバイス１０のスライダは、第２の好適な実施形態の第１および第２の変形例のスライダ３１２あるいはレバー３１６に接続することができ、デバイス１０のスライダの動作がスライダ３１２あるいはレバー３１６を起動してリザーバ１３２を圧縮しキャビティ１２５を膨脹することができる。
【００３０】
第３の変形例の第３の実施例では、デバイス１０がボタン、例えばユーザが押してデバイス１０をオンにするボタンを具えることができる。デバイス１０をオンにするのに用いる押圧力は、変位デバイス１３０に接続され、キャビティ１２５の中に流体を送り込むのに用いることができる。この実施例の変位デバイス１３０は、第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１の実施例で上述したボタン３１０と類似のボタンとすることができ、ボタンはデバイス１０のボタンに接続され、デバイス１０のボタンと同時に起動される。しかしながら、デバイス１０の通常動作でユーザが与えた動力を利用し、かつ動力を移動してキャビティ１２５の膨張を起動する任意の他の適切なデバイスあるいは方法を用いてもよい。
【００３１】
第４の変形例では、収縮状態あるいは膨張状態の何れかにキャビティ１２５を付勢することができる。例えば、ユーザがキャビティ１２５を収縮状態に切り替える動作を行うまで、キャビティ１２５を膨張状態に付勢することができる。収縮状態の起動は、キャビティ１２５の膨張状態の起動の第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１および第２の実施例に記載したものと類似あるいは同一の方法とシステムを用いて行うことができる。第１の実施例では、上述した第１の変形例の第１の実施例のボタン３１０を付勢してキャビティ１２５を膨脹することができる。この実施例のボタン３１０は、押されたときに、ボタン３１０の付勢を妨げるよう機能するレバーアームを具えることができる。レバーアームはフリップカバーに接触していることが好ましく、フリップカバーが閉じた状態に戻されたとき、閉じたままのフリップカバーの付勢を用いてレバーアームを押すため、ボタン３１０の付勢を妨げ、キャビティ１２５を収縮状態に戻す。第２の実施例では、キャビティ１２５の膨脹モードを維持するばねによって上述した第３の変形例のピストン３２０とチャネルリザーバ３２２を付勢することができる。ユーザがデバイス１０のフリップカバーを閉じると、ピストン３２０が３２２の中で平行移動し、ばねの付勢力が打ち勝ち、キャビティ１２５が収縮する。この変形例は代わりに、ユーザがエネルギ蓄積機構にエネルギを入力してキャビティ１２５の膨張の将来の起動に用いることを記載することができる。例えば、ユーザが圧縮ばねを圧縮し、引張ばねを延ばし、あるいは捻りばねを捻り、次いで蓄積エネルギを用いるよう選択してキャビティ１２５の膨張を起動することができる。第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ユーザがキャビティ１２５あるいは第２のキャビティ１２５ｂを選択して蓄積エネルギで膨張することが好ましい。例えば、リザーバは、バルブを具えるＹ接合部を介してキャビティ１２５と第２のキャビティ１２５の双方に流体接続することができる。バルブは、キャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの一方（あるいは双方）に流体を導く機械スイッチを具えることができる。ユーザは、所望のキャビティ（あるいは複数のキャビティ）を膨脹するスイッチを起動することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、ユーザにエネルギをエネルギ蓄積機構の中に容易に蓄えさせるエネルギ蓄積促進器を具えることが好ましい。促進器は、機械的なてこ装置（例えば、レバー）をユーザに提供することが好ましいが、代わりに任意の他の適切なタイプから成ってもよい。しかしながら、動力の入力をユーザから受けるまでキャビティ１２５を膨張状態に付勢する任意の他の適切なシステムあるいは適切な方法を用いてもよい。
【００３２】
ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、第２のキャビティ１２５ｂがキャビティ１２５と関係なく膨張することができる。あるいは、キャビティ１２５および１２５ｂが同時に膨張することができる。しかしながら、任意の他の適切なキャビティの膨張の組み合わせを用いてもよい。第２の好適な実施形態の第１の変形例の第１の実施例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２の変位デバイス１３０として機能し第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を移動する第２のボタン３１０を具えることができる。変位デバイス１３０がパドルを起動してリザーバ１３２を「絞る（ｓｑｕｅｅｚｅ）」スライダ３１２を具える第１の変形例の第２の実施例では、変位デバイス１３０が第２のリザーバ１３２を具えることができ、スライダ３１２は一の方向に移動して第１のリザーバ１３２を「絞って」キャビティ１２５を膨脹させ、スライダ３１２は次いで第２の方向に移動して第２のリザーバ１３２を「絞り」第２のキャビティ１２５ｂを膨脹させる。変位デバイス１３０は代わりに、第２のリザーバ１３２を絞って第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動する第２のスライダ３１２を具えてもよい。レバーを備えたプランジャを具える第２の好適な実施形態の第２の変形例では、図１０ａと図１０ｂに示すシステムと方法に類似しており、レバーが一方の側にシフトしてキャビティ１２５の膨張を起動し、別の側にシフトして第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動することができる。変位デバイス１３０は代わりに、第２のリザーバと、第２のリザーバの中に入れた第２のプランジャとを具え、第２のレバーが第２のキャビティ１２５ｂの膨張を起動してもよい。
【００３３】
第３の変形例では、変位デバイス１３０がデバイス１０の一部に接続することができ、チャネルリザーバ３２２が第２のセットのねじ山を具えることができ、ピストン３２０をチャネルリザーバ３２２に対して第２の方向に平行移動させて第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を送り込む。あるいは、変位デバイス１３０が第２のチャネルリザーバ３２２と、第２のキャビティ１２５ｂの中に流体を送り込むよう機能する第２のピストン３２０とを具えてもよい。第３の変形例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がユーザにキャビティ１２５および１２５ｂの一方または双方を選択させるセレクタを具えることが好ましい。セレクタは、フリップカバーの回転動作に所望のチャネルリザーバ３２２あるいはピストン３２０を接続するよう機能する一時的なカプラとすることができが、代わりに任意の他の適切なセレクタシステムあるいは方法でもよい。セレクタは、キャビティ１２５の膨張を起動するのに用いられる動作に先立ってユーザにアクセス可能であることが好ましい。例えば、フリップカバーのオープンに用いられる力を用いてキャビティ１２５の膨張（あるいは収縮）を起動する実施例では、ユーザはフリップカバーのオープンに先立って彼らが膨脹させたいキャビティを（例えば、デバイス１０の外部の選択ボタンを介して）選択できることが好ましく、これにより正しいキャビティがフリップカバーのオープンの際に膨張する。これは、一旦デバイス１０がオンにされてアクセス可能になった場合に直ちに触覚誘導をユーザに与える。あるいは、デバイス１０がオンにされてアクセス可能になった後にユーザがキャビティを選択してもよい。この変形例では、キャビティの一方が既に膨張し、セレクタが他方のキャビティあるいは双方のキャビティにわたって膨張を切り替えるよう機能する。ヒンジがピストン３２０に接続する変形例では、セレクタがユーザに第２の方向にピストン３２０を平行移動して第２のキャビティ１２５ｂを膨張させるよう機能することができる。セレクタはさらに、上述した２つの変形例の組み合わせを可能とすることができる。セレクタは代わりに、キャビティ１２５の膨張のレベルを調整するのに用いてもよい。しかしながら、第２のキャビティ１２５ｂの膨張に任意の他の適切なシステムあるいは方法を用いてもよい。
【００３４】
第２の好適な実施形態の第１、第２、および第３の変形例では、一旦キャビティ１２５が膨張した場合に、ユーザが与えた力をさらに必要とすることなくキャビティ１２５が膨張状態で保持されることが好ましい。キャビティ１２５の壁を押してキャビティ１２５を膨張するのに必要な力により、流体が自然に付勢されて後ろに流れてキャビティ１２５を収縮状態に戻す。第１の変形例の第１の実施例では、ボタン３１０がボタン３１０を起動状態にロックするロック機構３１５を具えることができ、図１９と図２０に示すように、流体がキャビティ１２５から離れてボタン３１０の中に戻るのを防止する。収縮状態にキャビティ１２５を戻すために、ユーザはロック機構３１５を解放することが好ましい。ボタン３１０がプッシュボタンである変形例では、ロック機構３１５が、図１９ａと図１９ｂに示すように、ボタン３１０の頂面とかみ合ってボタン３１０を起動状態に維持する摺動タブ３１７を具えることができる。スライダ３１２を具える変形例では、ロック機構３１５は、図２０ａと図２０ｂに示すように、キャビティ１２５が膨張するときにスライダと係合する係合部３１７とすることができる。係合部３１７は、スライダの穴もしくは出っ張りと係合するフック、スライダと係合するペグ、あるいはスライダと係合するクランプ、または任意の他の適切な種類の係合形状とすることができる。係合部３１７はさらに、スライダの係合を容易にするためにばねを具えることができる。しかしながら、ロック機構３１５は任意の他の適切な方法あるいはシステムでもよい。第２のバージョンでは、フリップカバーを有するデバイスが通常、開放位置にフリップカバーを維持するトーションばねなどの付勢ばねを有するため、ユーザインターフェイス拡張システム１００はキャビティ１２５の膨張状態を維持する付勢力を利用することが好ましい。しかしながら、ユーザから動力の入力をさらに必要とすることなく、キャビティ１２５を膨張状態に維持するのに適切な任意の他のシステムあるいは方法を用いてもよい。
【００３５】
３．キャビティの膨張の起動
双方の好適な実施形態の変位デバイス１３０は、デバイスによって起動することができるが、代わりにユーザが起動してもよい。変位デバイス１３０がデバイス１０によって起動される変形例では、ユーザインターフェイス拡張システム１００がデバイス１０と通信するよう機能し、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動するよう機能する。この好適な実施形態では、触覚誘導をユーザに提供すべきことをデバイス１０が決定したときはいつでも、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動する。デバイス１０は代わりに、触覚誘導が望まれるデバイス１０にユーザが入力したときにキャビティ１２５の膨張を起動することができる。デバイス１０はさらに、キャビティ１２５が膨張すべき時間の長さを決定することが好ましく、ユーザに与えた触覚誘導に影響しうるキャビティ１２５の膨張率、キャビティ１２５の膨張のレベル、および／またはキャビティ１２５の膨張の任意の他の特性は、デバイス１０によって制御することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、デバイス１０がさらに、キャビティ１２５と第２のキャビティ１２５ｂの一方あるいは双方の膨張を選択的に起動するよう機能することができる。膨張すべきキャビティあるいは複数のキャビティの選択は、対応する特定領域１１３の位置でユーザに触覚誘導を提供すべきかどうかに依存するであろう。しかしながら、キャビティ１２５および／または第２のキャビティ１２５ｂの膨張の起動を決定するのに適切な任意の他の要因を用いてもよい。
【００３６】
図２に示すように、デバイス１０がキャビティ１２５の膨張を起動する変形例では、キャビティ１２５がデバイス１０とユーザインターフェイス拡張システム１００との間に通信バスとして機能するデータリンク２０５を具えることが好ましい。データリンク２０５は、コネクタ２１０あるいは任意の他の適切な有線接続を介してデバイス１０のＩ／Ｏポートに接続するワイヤを具えることができるが、代わりにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＷｉＦｉ、あるいは任意の他の適切な無線プロトコルといったプロトコルを用いてデバイス１０と無線接続を確立する無線の送信機および／または受信機を具えることができる。しかしながら、データリンク２０５はユーザインターフェイス拡張システム１００をデバイス１０と通信させて所望の時にキャビティ１２５の膨張の起動あるいは収縮をもたらす任意の他の適切なタイプから成ってもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、デバイス１０と通信し、デバイス１０から変位デバイス１３０に受信した命令を中継してキャビティ１２５を膨張するプロセッサ（図示せず）を具えることができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００はさらに、キャビティ１２５の状態、固有の電源２００に残っている電力、および／またはユーザインターフェイス拡張システム１００の状態を表示するのに適切な任意の他のデータを表示するデバイス１０にデータを送信するよう機能することができる。しかしながら、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間に任意の他の適切な通信構成を用いてもよい。第１の好適な実施形態では、データリンク２０５がさらにデバイス１０の電力をユーザインターフェイスシステム１００に転送させるよう機能することができる。
【００３７】
あるいは、ユーザが変位デバイス１３０を起動してもよい。ユーザにキャビティ１２５の膨張を起動させることによって、デバイス１０が変位デバイス１３０を起動する変形例ではデータリンク２０５が必要でないのは、ユーザインターフェイス拡張システム１００とデバイス１０との間の通信はユーザインターフェイス拡張システム１００の動作に必要でないからである。異なる製造業者の電子デバイスは通常通信に異なる基準を有しているので、ユーザインターフェイス拡張システム１００を追加するデバイス１０と通信する必要を無くすことにより、第２の好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００を実質的に僅かな開発時間で種々様々の電子デバイスに適用可能することができる。一般に、ユーザインターフェイス拡張システム１００のユーザ起動の変形例を異なる電子デバイスに適合するために、キャビティ１２５の配置と、キャビティ１２５の形状と、ユーザインターフェイス拡張システム１００の外形寸法と、キャビティ１２５および１２５ｂの数とにおいて比較的単純な変更を行うことができる。
【００３８】
第２の好適な実施形態の手動の特徴のため、第２の好適な実施形態の変位デバイス１３０はユーザが起動することが好ましい。第１の好適な実施形態の変位デバイス１３０はさらにユーザが起動することができる。例えば、第１の好適な実施形態のユーザインターフェイス拡張システム１００は、ユーザにキャビティ１２５の膨張を起動させるよう機能するボタン（あるいはスイッチ）を具えることができる。ボタンは、変位デバイス１３０にキャビティ１２５を膨張および／またはキャビティ１２５を収縮させるよう信号を送るよう機能する２つの状態ボタンとすることができるが、代わりにユーザにキャビティ１２５の膨張のレベルを選択させるよう機能する２以上の状態を備えたボタンとすることができる。ボタンの起動は、ボタンの第２の起動を受信するまで変位デバイス１３０にキャビティ１２５を膨張させるよう信号を送ることができ、ボタンの第２の起動は変位デバイス１３０にキャビティ１２５を収縮させるよう信号を送るものである。あるいは、ボタンの起動はボタンが初期状態に解除されるか戻されるまでキャビティ１２５の膨張をもたらすものでもよい（例えば、ユーザが第２の位置にスライダを移動するまでスライドボタンがある位置に残る）。キャビティ１２５の膨張の起動は代わりに、任意の他の適切なシーケンスから成っていてもよい。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ボタンがさらに変位デバイス１３０に信号を送って第２のキャビティ１２５ｂを膨張させるよう機能することができる。例えば、このボタンは、非膨張信号を送る第１のスライダ位置と、キャビティ１２５の膨張信号を送る第２の位置と、第２のキャビティ１２５ｂの膨張信号を送る第３の位置と、および／またはキャビティ１２５と１２５ｂの双方の膨張信号を送る第４の位置とを備えたスライダとすることができる。スライダは代わりに、非膨張信号を送る第１のスライダ位置と、キャビティ１２５の第１の程度の膨張信号を送る第２の位置と、キャビティ１２５の第２の程度の膨張信号を送る第３の位置とを具えていてもよい。この変形例のスライダを用いて、変位デバイス１３０で利用可能な膨張の程度の範囲を示すことができる。あるいは、ユーザインターフェイス拡張システム１００は変位デバイス１３０に第２のキャビティ１２５ｂを膨張させる信号を送るよう機能する第２のボタンを具えることができる。しかしながら、任意の他の適切なユーザインターフェイスを用いてユーザに電気的にキャビティ１２５および／または第２のキャビティ１２５ｂを選択的に膨張させてもよい。
【００３９】
ユーザは、彼あるいは彼女が触覚誘導を望むとき、例えば、デバイス１０から目を離さないでいるのが困難であるか望まれない活動をユーザが行っているときに（例えば、かなり高速でタイプしている間、あるいはドライブしている間に）キャビティ１２５の膨張を起動することが好ましい。別の実施例では、デバイス１０が携帯の電力を低くし、ディスプレイは電力を節約するため暗くすることができ、視覚的刺激の欠如と触覚誘導の代替機能の必要性とをもたらす。このような状況では、ユーザがキャビティ１２５の膨張を起動して触覚誘導を得て彼らに視線誘導することなくデバイス１０を使用させる。ユーザはさらにキャビティ１２５の膨張のレベルを設定することができる。ユーザはさらに、デバイス１０の起動の際にキャビティ１２５を膨張するようユーザインターフェイス拡張システム１００を設定してもよいし、あるいは彼らはデバイス１０がオンあるいはオフであるかどうかによりキャビティ１２５を膨張したままに構成することができる。ユーザインターフェイス拡張システム１００が第２のキャビティ１２５ｂを具える変形例では、ユーザはさらにキャビティ１２５あるいは第２のキャビティ１２５ｂ、または双方の膨張を起動すべきかどうかを選択する。しかしながら、任意の他の適切な利用のシナリオを適用してもよい。
【００４０】
以下の請求項で規定された本発明の範囲から外れずに本発明の好適な実施形態に対して修正と変更を行うことができることを、当業者は前述の詳細な記載から、かつ図面と請求項から認識するであろう。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチインターフェイスデバイスのユーザインターフェイス拡張システムであって、
表面を規定し、かつ前記表面の下に構成された流体容器を少なくとも部分的に規定するシートと、
前記流体容器の中の所定量の流体であって前記シートと協調して前記シートを通る画像を実質的に遮断することなく光を透過させる流体と、
前記流体容器の中の流体の容量に影響を及ぼして前記流体容器の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより前記表面の特定領域を変形させる変位デバイスと、
前記タッチインターフェイスデバイスに前記シートを取り付ける取付部品とを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記流体容器がキャビティを具え、前記変位デバイスが前記キャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼし、前記キャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の特定領域を変形させることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３】
請求項２に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートが所定量の流体を入れる第２のキャビティを規定することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項４】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記第２のキャビティが前記キャビティと実質的に同一であることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項５】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼして前記第２のキャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の第２の特定領域を変形させる第２の変位デバイスを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項６】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスがさらに、前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼして前記第２のキャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の第２の特定領域を変形させることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項７】
請求項６に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記キャビティの中の流体の容量と関係なく前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項８】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートによって規定された表面が実質的に連続して平らであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項９】
請求項８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートが第１の面の第１の部分と第２の面の第２の部分とにより表面を規定することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記流体容器の中の流体の容量に影響を及ぼして前記流体容器の少なくとも一部を膨張して前記表面の特定領域を外側に変形させ、膨張した流体容器を収縮させて前記表面の特定領域を実質的に平らに戻すことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートと前記流体が実質的に透明であることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記流体が前記シートの少なくとも一部の屈折率と実質的に同一の屈折率から成ることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムがさらに、前記変位デバイスと前記タッチインターフェイスデバイスとを接続し、かつ前記変位デバイスと前記タッチインターフェイスデバイスとの間の通信を可能にするデータリンクを具え、前記変位デバイスが前記タッチインターフェイスデバイスによって起動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記データリンクが無線の送信機と受信機とを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが電動で動くことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが所定量の流体を入れ、かつ前記流体容器に流体結合されたリザーバを具え、前記リザーバと前記流体容器との間で流体が移動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記リザーバと前記流体容器との間で流体を移動する流体ポンプを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記流体の容量を拡大して前記流体容器を膨張することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスがヒータであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２０】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムがさらに、前記変位デバイスを動かす電源を具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２１】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが手動で動くことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスの起動が前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２３】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、手動の動力がアキュムレータに蓄えられ、前記変位デバイスの起動が前記アキュムレータから蓄えられた動力を解放して前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２４】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記タッチインターフェイスデバイスの一部に接続し、前記タッチインターフェイスデバイスの一部の動作が前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスがカバーを具え、前記カバーの動作が前記変位デバイスを起動して動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記カバーがヒンジで動くフリップカバーであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２７】
請求項２４に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスが前記タッチインターフェイスデバイスを起動するボタンを具え、前記ボタンの起動が前記変位デバイスを起動して動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２８】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが所定量の流体を入れ、かつ前記流体容器に流体結合されたリザーバを具え、前記リザーバと前記流体容器との間で流体が移動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２９】
請求項２８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記リザーバが手動で圧縮されて前記流体容器に流体を移動することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３０】
請求項２８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記リザーバに入れたプランジャを具え、前記プランジャが前記リザーバに対して手動で動いて前記リザーバと前記流体容器との間で流体を移動することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３１】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが付勢されて前記流体容器を膨張し、前記変位デバイスが手動で動いて前記流体容器を収縮することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記取付部品が実質的に前記タッチインターフェイスデバイスを入れることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３３】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスがタッチディスプレイを具え、前記取付部品が前記タッチディスプレイの上に前記シートを取り付けることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１】
タッチインターフェイスデバイスのユーザインターフェイス拡張システムであって、
表面を規定し、かつ前記表面の下に構成された流体容器を少なくとも部分的に規定するシートと、
前記流体容器の中の所定量の流体であって前記シートと協調して前記シートを通る画像を実質的に遮断することなく光を透過させる流体と、
前記流体容器の中の流体の容量に影響を及ぼして前記流体容器の少なくとも一部を膨脹および収縮させ、これにより前記表面の特定領域を変形させる変位デバイスと、
前記タッチインターフェイスデバイスに前記シートを取り付ける取付部品とを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記流体容器がキャビティを具え、前記変位デバイスが前記キャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼし、前記キャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の特定領域を変形させることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３】
請求項２に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートが所定量の流体を入れる第２のキャビティを規定することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項４】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記第２のキャビティが前記キャビティと実質的に同一であることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項５】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼして前記第２のキャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の第２の特定領域を変形させる第２の変位デバイスを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項６】
請求項３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスがさらに、前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼして前記第２のキャビティを膨脹および収縮させ、これにより前記表面の第２の特定領域を変形させることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項７】
請求項６に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記キャビティの中の流体の容量と関係なく前記第２のキャビティの中の前記流体の容量に影響を及ぼすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項８】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートによって規定された表面が実質的に連続して平らであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項９】
請求項８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートが第１の面の第１の部分と第２の面の第２の部分とにより表面を規定することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記流体容器の中の流体の容量に影響を及ぼして前記流体容器の少なくとも一部を膨張して前記表面の特定領域を外側に変形させ、膨張した流体容器を収縮させて前記表面の特定領域を実質的に平らに戻すことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記シートと前記流体が実質的に透明であることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記流体が前記シートの少なくとも一部の屈折率と実質的に同一の屈折率から成ることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムがさらに、前記変位デバイスと前記タッチインターフェイスデバイスとを接続し、かつ前記変位デバイスと前記タッチインターフェイスデバイスとの間の通信を可能にするデータリンクを具え、前記変位デバイスが前記タッチインターフェイスデバイスによって起動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記データリンクが無線の送信機と受信機とを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが電動で動くことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが所定量の流体を入れ、かつ前記流体容器に流体結合されたリザーバを具え、前記リザーバと前記流体容器との間で流体が移動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記リザーバと前記流体容器との間で流体を移動する流体ポンプを具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記流体の容量を拡大して前記流体容器を膨張することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスがヒータであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２０】
請求項１５に記載のユーザインターフェイス拡張システムがさらに、前記変位デバイスを動かす電源を具えることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２１】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが手動で動くことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスの起動が前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２３】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、手動の動力がアキュムレータに蓄えられ、前記変位デバイスの起動が前記アキュムレータから蓄えられた動力を解放して前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２４】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記タッチインターフェイスデバイスの一部に接続し、前記タッチインターフェイスデバイスの一部の動作が前記変位デバイスを動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスがカバーを具え、前記カバーの動作が前記変位デバイスを起動して動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記カバーがヒンジで動くフリップカバーであることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２７】
請求項２４に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスが前記タッチインターフェイスデバイスを起動するボタンを具え、前記ボタンの起動が前記変位デバイスを起動して動かすことを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２８】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが所定量の流体を入れ、かつ前記流体容器に流体結合されたリザーバを具え、前記リザーバと前記流体容器との間で流体が移動されることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項２９】
請求項２８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記リザーバが手動で圧縮されて前記流体容器に流体を移動することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３０】
請求項２８に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが前記リザーバに入れたプランジャを具え、前記プランジャが前記リザーバに対して手動で動いて前記リザーバと前記流体容器との間で流体を移動することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３１】
請求項２１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記変位デバイスが付勢されて前記流体容器を膨張し、前記変位デバイスが手動で動いて前記流体容器を収縮することを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３２】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記取付部品が実質的に前記タッチインターフェイスデバイスを入れることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【請求項３３】
請求項１に記載のユーザインターフェイス拡張システムにおいて、前記タッチインターフェイスデバイスがタッチディスプレイを具え、前記取付部品が前記タッチディスプレイの上に前記シートを取り付けることを特徴とするユーザインターフェイス拡張システム。
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ−１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ−１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ−１７Ｂ】
【図１８Ａ−１８Ｂ】
【図１９Ａ−１９Ｂ】
【図２０Ａ−２０Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ−１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ−１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ−１７Ｂ】
【図１８Ａ−１８Ｂ】
【図１９Ａ−１９Ｂ】
【図２０Ａ−２０Ｂ】
【公表番号】特表２０１２−５３２３８４（Ｐ２０１２−５３２３８４Ａ）
【公表日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１８６２４（Ｐ２０１２−５１８６２４）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４１００７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００３１１３
【国際公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（５１２００２２６４）タクタス テクノロジー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＣＴＵＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４１００７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００３１１３
【国際公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（５１２００２２６４）タクタス テクノロジー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＣＴＵＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【Ｆターム（参考）】
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