JP2006181513A - 人体装着用振動呈示装置 - Google Patents

Abstract

【構成】 人体装着用振動呈示装置１０はケース１２を含み、ケース１２は弾性物質１４を介在して振動モータ１６を内蔵する。たとえば、振動モータ１６は弾性物質１４に封止される。また、ケース１２は人体に接触させるべき側の面に開口１２ａを有している。このような構成の振動呈示装置１０は粘着テープ等の固定部材を用いて人体に固定（装着）される。振動モータ１６は、固定部材に直接接することがなく、ケース１２と振動モータ１６との間には弾性物質１４が介在される。
【効果】 ケースと振動モータとの間に弾性物質が介在するため、振動呈示装置の固定による圧力の影響をほとんど受けずに振動モータは作動するので、所望の振動を確実に呈示することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は人体装着用振動呈示装置に関し、特にたとえば、使用者に振動による情報を呈示する、人体装着用振動呈示装置に関する。

この種の従来の振動呈示装置の一例が特許文献１に開示される。この特許文献１によれば、たとえばシリコンゴムで形成されるバイブレータ保持体の内部に、モータ本体（バイブレータ）が挟持され、バイブレータが挟持されたバイブレータ保持体が携帯用電子機器の筐体を構成するリアケースの内面に嵌入される。これにより、バイブレータの駆動により発生される音を低減（消音）するとともに、バイブレータの振動がバイブレータ保持体を経てリアケース（筐体）に確実に伝達される。
特開平１１−１５６２９７号

しかし、特許文献１では、バイブレータおよびバイブレータ保持体は、携帯用電子機器の筐体に内蔵されるため、携帯用電子機器（筐体）自体が振動呈示装置になっているのと同等である。したがって、この振動呈示装置（携帯用電子機器）をベルトなどで人体に直接装着して振動を与える場合には、その装着による筐体の人体に対する押圧力の程度によって、振動状態（振動周波数など）および振動の伝達が影響を受ける。つまり、同じ電気信号をバイブレータに与えても、筐体の固定方法（装着方法）によって振動の伝わり具合が異なってしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、固定方法に拘わらず所望の振動を呈示することができる、人体装着用振動呈示装置を提供することである。

請求項１の発明は、振動子と、少なくとも人体に接触すべき面側に開口を有するケースとを備え、ケースは、弾性物質を介在して振動子を内蔵し、当該弾性物質より硬い材料で形成されることを特徴とする、人体装着用振動呈示装置である。

請求項１の発明では、人体装着用振動呈示装置は偏心モータのような振動子と、少なくとも人体に接触すべき面側に開口を有するケースとを備える。ケースは、弾性物質を介在して振動子を内蔵し、その弾性物質よりも硬い材料で形成される。たとえば、ケースには、振動子を封止した弾性物質が内蔵される。このような人体装着用振動呈示装置を人体に装着する場合には、たとえば、ケースを人体に向けて押し込むように粘着テープやベルトによって人体に固定する。ただし、少なくとも振動子とケースとの間には、弾性物質が介在しているため、振動子が発生する振動は、固定の仕方（荷重，強さ）の影響を受けることが少ない。

請求項１の発明によれば、振動子とケースとの間に弾性物質を介在させるため、固定の仕方に拘わらず所望の振動を呈示することができる。このため、振動の仕方を変化させることにより、様々な情報を呈示することができる。

請求項２の発明は請求項１に従属し、弾性物質は、シリコンゴムまたはウレタンゴムを含む。

請求項２の発明では、弾性物質としては、シリコンゴムまたはウレタンゴムを用いることができる。したがって、人体装着用振動呈示装置を人体に装着（固定）した場合には、シリコンゴムやウレタンゴムの硬さは人体に近似し、したがって、人体内に振動子を埋め込んだ状態と実質的に同等である。ただし、弾性物質としては、他の通常の合成ゴムやゲル状の物質（樹脂）を用いることもできる。

請求項２の発明によれば、シリコンゴムやウレタンゴムをケースと振動子との間に介在させるように、振動子をケースに内蔵するため、人体装着用振動呈示装置の固定方法にかかわらず、確実に振動を伝えることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１（Ａ）を参照して、この実施例の人体装着用振動呈示装置（以下、単に「振動呈示装置」という。）１０は、金属（鉄、アルミ、ステンレスなど）或いはプラスチックで成形されたケース１２を含む。つまり、ケース１２は、後述する弾性物質１４よりも堅い材料で成形される。図１（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）から分かるように、ケース１２は、その底面に開口１２ａを有し、たとえば、ドーム状（すり鉢を上下逆にした形状）に形成される。このケース１２には、シリコンゴムやウレタンゴムのような弾性物質（粘弾性物質）１４が収納される。したがって、弾性物質１４の表面は開口１２ａから露出される。

弾性物質１４としては、たとえば、人体の装着対象の部位の硬さに応じた硬さのものを用いることができる。たとえば、弾性物質１４としてウレタンゴムを用いる場合には、硬度０度〜１５度のものを用いることができ、具体的には、株式会社エクシールコーポレーションが提供する「人肌ゲル（商品名）」（http://www.exseal.co.jp/）を用いることができる。この人肌ゲルは、超軟質ウレタン造形用樹脂であり、その特長は、人肌そっくりの質感を持っていることである。また、硬度０の人肌ゲルは、赤ちゃんの肌または腹部程度の堅さ（柔らかめ）であり、硬度５では、顔または腕程度の堅さ（普通）であり、硬度１５では、足の裏または背中程度の柔らかさ（堅め）である。

なお、この実施例では、弾性物質としてシリコンゴムやウレタンゴムを用いるようにしているが、これに限定される必要はなく、他の通常の合成ゴムやゲル状の物質（樹脂）などを用いることができる。

図１（Ｂ）のII−II断面図である図２を参照して、上述したように、ケース１２に弾性物質１４が収納される。また、図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および図２に示すように、弾性物質１４の内部には、振動子として、偏心モータのような振動モータ１６が封止される。ただし、振動モータ１６としては、ボイスコイル型のモータを用いることもできる。図１（Ｂ），（Ｃ）および図２からよく分かるように、振動モータ１６は、ケース１２の略中心に配置される。つまり、振動モータ１６は、弾性物質１４を介在してケース１２に内蔵される。

また、振動モータ１６には、電源（駆動電圧）の供給を受けるためのケーブル１６ａが設けられる。このケーブル１６ａは、弾性物質１４を介して、ケース１２の一部に設けた孔１２ｂ（図１（Ａ）では、簡単のため、省略してある。）からケース１２の外部に引き出される。図示は省略するが、このケーブル１６ａに電源制御部が接続され、所望の振幅および周波数で振動するように、電源が供給されるのである。

なお、図１（Ｂ）および図２においては、ケース１２に設けられた孔１２ｂを分かり易く示すために、ケーブル１６ａを省略してある。ただし、孔１２ｂは、弾性物質１４が露出された面（人体に接触すべき面）すなわちケース１２の開口１２ａ以外からケーブル１６ａを引き出せる位置に設ければよいため、図１（Ｂ），（Ｃ）および図２に示した位置に設ける必要はない。

このような構成の振動呈示装置１０は、図３に示すように、たとえば、粘着テープや腕時計ベルト（バンド）のような固定部材１８によって人体に固定される。図３では、振動呈示装置１０（ケース１２）全体を覆うように、固定部材１８で振動呈示装置１０を人体に固定している。また、図４に示すように、腕時計ベルトのような固定部材１８をケース１２に一体的に設けるようにすれば、腕時計を装着するように、振動呈示装置１０を人体（たとえば、腕，脚，胴，首など）に固定することができる。

なお、図３および図４においては、簡単のため、ケーブル１６ａは省略してある。

このように、固定部材１８で振動呈示装置１０を人体に固定する場合には、振動呈示装置１０の位置がずれないように、比較的強固に固定する必要がある。これは、振動を所望の箇所（位置）に呈示するためであり、たとえば、複数の振動呈示装置１０を人体に装着する場合には、その位置や配列（分布）によって、振動による様々な情報を呈示するためである。

ここで、振動呈示装置１０を強固に人体に固定した場合には、振動呈示装置１０全体としては、人体に向けて比較的強い力で押し付けられることになる。しかし、振動呈示装置１０では、振動モータ１６と固定部材１８とは直接接することがなく、しかもケース１２と振動モータ１６との間には弾性物質１４が介在するため、振動呈示装置１０の固定（装着）による圧力は弾性物質１４で吸収され、振動モータ１６に加わることがない。したがって、装着（装着の強度や圧力）による影響をほとんど受けずに、振動モータ１６は駆動され、その振動が人体に伝わる。

また、この実施例では、振動モータ１６を弾性物質１４内に封止し、この弾性物質１４の一部が人体に接触するようにしてあるため、弾性物質１４が人体に接触する面では、一様に振動を与えることができる。このことは、振動呈示装置１０の固定の仕方すなわち固定の強度や固定により振動呈示装置１０に加わる圧力が多少変化しても同様である。さらに、弾性物質１４（この実施例では、シリコンゴムやウレタンゴム）の硬さは人体に近く、振動モータ１６を人体内に埋め込んだ状態と実質的に同等であり、振動エネルギが反射されることなく人体に伝達される。

したがって、振動モータ１６として偏心モータを用いる場合には、これに与える駆動電圧、或いはＰＷＭ駆動の場合のデューティ比を変化させることにより、振動周波数を変化させることができる。また、振動モータ１６としてボイスコイル型のモータを用いる場合には、これに与える正弦波信号の振幅と周波数を変化させることにより、振動周波数と振動強度を変化させることができる。上述したように、振動モータ１６は、振動呈示装置１０の装着による影響を受けることが少ないため、所望の振動周波数（および振動強度）で振動される。つまり、所望の振動を人体に伝達（呈示）することができるのである。

上述したように、この実施例では、振動呈示装置１０（ケース１２）をドーム状に形成し、弾性物質１４を介在して、振動モータ１６を内蔵するようにしたが、その形態は限定されるべきではない。たとえば、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すような形態にすることも可能である。

図５（Ａ）に示す振動呈示装置１０では、ケース１２は、その断面が円形であり、筒状に形成され、その内部に円柱状の弾性物質１４が収納され、その内部に振動モータ１６が封止される。つまり、振動モータ１６は、弾性物質１４を介在してケース１２に内蔵される。ただし、図５（Ａ）では、人体に接触されるべき面すなわち開口１２ａを分かり易く示すために、開口１２ａが上面にくるように振動呈示装置１０を示してある。

また、図５（Ｂ）に示す振動呈示装置１０では、ケース１２は、その断面が四角形であり、筒状に形成され、その内部に四角柱状の弾性物質１４が収納され、その弾性物質１４に振動モータ１６が封止される。つまり、振動モータ１６は、弾性物質１４を介在してケース１２に内蔵される。開口１２ａを分かり易く示すために、その開口１２ａが上面に来るように振動呈示装置１０を図示している点は図５（Ａ）の場合と同様である。

このように、振動呈示装置１０の形態が変化しても、弾性物質１４に振動モータ１６が封止される点は同じであり、つまりケース１２と振動モータ１６との間には弾性物質１４が介在するため、振動呈示装置１０の装着方法（固定方法）による影響をほとんど受けず、振動モータ１６の振動を確実に人体に伝達することができる。

なお、図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、簡単のため、振動モータ１６のケーブル１６ａは省略してあるが、ケーブル１６ａは、弾性物質１４が露出された面（開口１２ａ）以外から引き出すようにすればよい。

また、この実施例では、１つの振動モータ１６を弾性物質１４に封止するようにしたが、複数の振動モータ１６を弾性物質１４に封止するようにしてもよい。かかる場合には、複数の振動呈示装置１０を一度に複数装着しているのと同等である。つまり、振動呈示装置１０の装着が簡単である。また、各振動モータ１６を別個独立に駆動制御することにより、一部の振動モータ１６または全部の振動モータ１６を一度に振動させることができる。ただし、各振動モータ１６の駆動電圧の振幅および周波数を異なる値に設定して、振動の仕方を変化させることが可能である。たとえば、図６に示すように、弾性物質１４をいわゆるブレスレッド状（リング状）に形成し、たとえば、等間隔に、複数（ここでは、４つ）の振動モータ１６を封止することができる。ただし、図６では、簡単のため、ケース１２は省略してあるが、ケース１２は、たとえば、弾性物質１４の外周面に沿って固定されており、弾性物質１４のうち人体に接触させるべき面（ここでは、内面）が少なくとも露出されるように、開口１２ａ（または切り欠き）が設けられる。

なお、図示は省略するが、弾性物質１４に複数の振動モータ１６を封止する場合には、１の振動モータ１６の振動が他の振動モータ１６が配置される箇所へ伝達するのを防止するために、仕切りを設けるようにしてもよい。かかる場合には、弾性物質１４とは異なる物質を混入させたり、弾性物質１４の一部に孔を形成したりすることにより、仕切りを設けることができる。

この実施例によれば、弾性物質に振動モータを封止し、ケースと振動モータとの間に弾性物質を介在させるので、固定方法に拘わらず、所望の振動を呈示することができる。したがって、振動の振幅および周波数を変化させて、様々な情報を呈示することができる。

なお、上述の実施例では、振動モータ１６と人体との間にも弾性物質１４を介在させるようにして、振動呈示装置１０と人体との間の硬さの差を無くすようにした。しかし、上述したように、振動呈示装置１０では、ケース１２と振動モータ１６との間に介在された弾性物質１４により、装着による圧力等を吸収していると考えられるため、振動モータ１６と人体との間に弾性物質１４を介在させなくても振動呈示装置１０が発生する振動は、振動呈示装置１０の装着方法に拘わらず、人体に伝達されると考えられる。つまり、振動モータ１６と人体との間に弾性物質１４を介在させることは必須ではなく、振動モータ１６の一部が人体に接触するように設けてもよい。たとえば、図７に示すように、図１ないし図４に示した振動呈示装置１０において、振動モータ１６の筐体の一部がケース１２の開口１２ａから露出するように、ケース１２に内蔵するようにしてもよい。このことは、図５および図６に示した他の振動呈示装置１０についても同様である。

また、上述の実施例では、ケース１２は人体に接触されるべき側の面にのみ開口１２ａを設けるようにしたがこれに限定されるべきではない。たとえば、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示した振動呈示装置１０では、開口１２ａを下面（人体に接触されるべき面とは反対の面）にも設けるようにしてもよい。かかる場合であっても、振動呈示装置１０を装着することによる圧力は弾性物質１４により吸収される。したがって、上述の実施例と同様に、装着による圧力の影響をほとんど受けずに、振動モータ１６は駆動し、その振動が人体に確実に伝達される。

図１はこの発明の人体装着用振動呈示装置の一例を示す斜視図、上面図および下面図である。 図２は図１に示す人体装着用振動呈示装置の断面図である。 図３は図１に示す人体装着用振動呈示装置を人体に装着する場合の装着例を示す図解図である。 図４は図１に示す人体装着用振動呈示装置を人体に装着する場合の他の装着例を示す図解図である。 図５はこの発明の人体装着用振動呈示装置の他の例を示す斜視図である。 図６はこの発明の人体装着用振動呈示装置のその他の例を示す斜視図である。 図７はこの発明の人体装着用振動呈示装置のさらに他の例を示す断面図である。

符号の説明

１０ …人体装着用振動呈示装置
１２ …ケース
１４ …弾性物質
１６ …振動モータ（振動子）
１８ …固定部材

Claims (2)

1. 振動子と、
   少なくとも人体に接触すべき面側に開口を有するケースとを備え、
   前記ケースは、弾性物質を介在して少なくとも１つの前記振動子を内蔵し、当該弾性物質より硬い材料で形成されることを特徴とする、人体装着用振動呈示装置。
2. 前記弾性物質は、シリコンゴムまたはウレタンゴムを含む、請求項１記載の人体装着用振動呈示装置。

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