JP6673898B2 - 改良された触覚コントローラ - Google Patents

Description

本発明は、音響発生中に１つ以上の音響特性を調節するための操作手段を備えた触覚コントローラの分野に関する。

奏者が電子楽器又はデジタル式の楽器を使用するとき、奏者は、発される音響の特性をリアルタイムに調節可能にするために、しばしば１つ以上の触覚コントローラを使用できる。

このため、このような調節を実行するために、ポテンシオメータ又はノブを用いることが一般的に行われている。

しかしながら、現行の装置には、その装置が提供する調節可能性の点で限界があるだけでなく、楽器との類似性の点でも限界がある。このような類似性は、特に、第一線のミュージシャンであるユーザーによって求められており、彼らにとって、直感的であり、かつ、できるだけ楽器に似ている操作が好ましい。

そこで、本発明はこれらの問題を少なくとも部分的に解決することを目的としている。

本発明は、
基部と、
近位端、遠位端、及び調節可能な力を前記近位端と前記遠位端との間の１つ以上の点に加えることができるように構成された操作支持部を有する操作部材と、
前記操作部材を前記基部に接続している接続部材であって、近位端及び遠位端を有する接続部材と、を備えた触覚コントローラを提案する。
この触覚コントローラは、
前記接続部材の前記遠位端が、前記接続部材を前記基部に対して軸X2-X2を枢軸として回転可能にする遠位ピボットによって前記基部に接続されており、前記接続部材の前記近位端が、前記操作部材を前記接続部材に対して前記軸X2-X2に平行な軸X1-X1を枢軸として回転可能にする近位ピボットによって前記操作部材の前記近位端に接続されていることと、
当該触覚コントローラが、前記基部と前記接続部材との間及び前記接続部材と前記操作部材との間にそれぞれに配置され、前記操作支持部に力が加えられたときに前記接続部材及び前記操作部材のピボットによる移動を制動するための複数のダンパーエレメントをさらに備えることとを特徴とする。

特定の実施態様において、前記複数のダンパーエレメントは、前記操作支持部の法線方向に対して一直線上に並ばないように構成されている。

また、前記触覚コントローラは、典型的には、
前記基部と前記接続部材との間に配置され、前記近位ピボットの近くに配置されている第一ダンパーエレメントと、
前記接続部材と前記操作部材との間に配置され、前記遠位ピボットの近く配置されている第二ダンパーエレメントと、を備えている。

別の特定の実施態様において、前記接続部材は、互いに平行に配置された２つの板ばねによってお互いに接続された第一セグメント及び第二セグメントを有することにより、前記操作部材が前記基部に対して前記軸X1-X1に沿って並進運動可能である。

前記２つの板ばねは、典型的には、前記２つの板ばねの剛性を調節するように構成された調節エレメントに連結されている。

特定の実施形態において、前記複数のダンパーエレメントは、外力の大きさの関数である非線形な変形プロフィールを示すエレメントである。

例えば、前記複数のダンパーエレメントは、変形可能な複数の円筒であって、それぞれ円筒の軸線に平行に配置され、かつ、その軸線からずれている穴を有する複数の円筒、平らな底面及び前記平らな底面と相対する曲面を有するとともに典型的には縦穴を有する特定の断面を有する複数の部材、又は半球状ドームなどの変形可能な複数のドームである。

特定の実施形態において、前記操作部材は、取り外し可能な操作面を受け入れるように構成された操作支持部を備えている。

特定の実施形態において、前記触覚コントローラは、制御器と、前記複数のダンパーエレメントの変形量を測定し、かつ、測定された前記変形量の関数である出力信号を送り出すように構成された複数のセンサとをさらに備えている。

変形例において、前記触覚コントローラは、制御器と、前記接続部材の移動量及び前記操作部材の移動量を測定し、かつ、測定された前記接続部材の移動量及び前記操作部材の移動量の関数である出力信号を送り出すように構成された複数のセンサとをさらに備えている。

添付の図面を参照しつつ読み取れる単なる例示的かつ非限定的な以下の説明から、本発明の他の特徴、目的、及び利点が明らかになる。

図１は、本発明のある観点に係るコントローラの一例を示す全体図である。 図２は、図１に示すコントローラの断面を断片的に示す図である。 図３は、図１に示すコントローラの断面を断片的に示す図である。

全ての図面において、共通のエレメントは、同一の参照符号によって特定されている。

図１〜図３は、本発明のある観点に係る触覚コントローラの一例を異なる視点から見た図である。

図示の通り、触覚コントローラ１は、基部２と、操作部材３と、操作部材３を基部２に接続している接続部材４とを備えている。基部２は箱２３と一体になっており、箱２３の内部には後で説明する様々なエレメントが配置されている。

触覚コントローラ１の端１１及び端１２を、説明の便宜のために、近位端１１及び遠位端１２と定めるものとする。

以下の説明において、コントローラ１の近位端１１及び遠位端１２を参照しつつ、触覚コントローラ１の様々なエレメントが近位端及び遠位端を有するものとして定められている。特定のコンポーネントの近位端は、コントローラ１の近位端１１に最も近いコンポーネントの端であり、そのコンポーネントの遠位端は、コントローラ１の遠位端１２に最も近いコンポーネントの端である。

従って、基部２は、近位端２１及び遠位端２２を有するものと定義され、操作部材３は、近位端３１及び遠位端３２を有するものと定義される。

操作部材３は、接続部材４によって基部２に接続されている。

接続部材４は、基部２上において、操作部材３を含むＺ形状のアセンブリを形成するように構成されている。これにより、基部２に対して、２つの連続的な梃子の作用がもたらされる。

接続部材４は、以下のように構成された複数のピボット接続を有する。

遠位ピボット７２は、接続部材４の遠位端４２を基部２の遠位端２２に接続しており、接続部材４を基部２に対して軸X2-X2を枢軸として回転可能にしている。

近位ピボット７１は、接続部材４の近位端４１を操作部材３の近位端３１に接続しており、操作部材３を接続部材４に対して軸X2-X2に平行な軸X1-X1を枢軸として回転可能にしている。

複数のダンパーエレメントは、これらの様々なエレメントのピボットによる移動を制動するように配置されている。

従って、第一ダンパーエレメント８１は基部２と接続部材４との間に配置され、第二ダンパーエレメント８２は接続部材と操作部材３との間に配置されている。

ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、接続部材４及び操作部材３のピボットによる移動を制動する。

図３に示す通り、ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、典型的には円筒である。この円筒のそれぞれは、円筒の軸線に平行であり、かつ、厚みが一定でない筒状のエレメントを形成するように円筒の軸線に対してずれている穴を有する。複数のダンパーエレメントは変形可能な複数のドーム、典型的には複数の半球状ドームであってもよい。複数のダンパーエレメントは、平らな底面及び相対する湾曲した端を有するとともに縦穴を有する特定の断面を有する複数の部材であってもよい。例えば、複数のダンパーエレメントは、円弧状の１つの面を有するとともに断面視で正方形の断面を有していてもよく、その円弧状の面によってできた突出部には縦穴が形成されている。複数のダンパーエレメントは、円状部及び矩形部を有し、これらが矩形部の辺によってつながっている断面を有していてもよい。

平らな底面を有するこのような複数のエレメントは、位置調整の点で有利であり、特殊な調整を必要としない。

ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、有利には外力の大きさの関数である非線形な変形プロフィールを示すエレメントであり、これにより、わずかな動きを通じた細かな調節をユーザーに提供できる。

ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、所望の用途に応じて有利に変更されてもよい。

操作部材３は、典型的には、その近位端３１からその遠位端３２まで延びている平らな表面を有する操作支持部３３を有するように構成されており、ユーザーは操作支持部３３の１つ以上の点に応力を加えることができる。これにより、触覚コントローラ１に対してユーザーによって加えられた操作が定まる。操作面は、典型的には、操作支持部３３に取り付けられている。操作面は、有利には取り外し可能であり、ユーザー又は音響発生に応じて取り替え可能である。操作面は、例えば木製であってもよいし、留め具によって操作支持部３３に取り付けられていてもよい。ユーザーが操作面に力を加えると、その力は操作支持部３３に伝わる。操作面には、タッチセンサ及びタッピングセンサ（des capteurs de frappe, des capteurs tactiles）等の様々な手段が取付けられていてもよい。

ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、操作部材３の操作支持部３３の法線方向として定義される垂直方向に対して互いにずれているように構成されている。

図示の例において、ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、第一ダンパーエレメント８１が第二ダンパーエレメント８２よりも触覚コントローラ１の近位端１１の近くに位置するように、配置されている。第二ダンパーエレメント８２は、第一ダンパーエレメント８１よりも、触覚コントローラ１の遠位端１２の近くに位置する。第一ダンパーエレメント８１は近位ピボット７１の近くに配置され、第二ダンパーエレメント８２は遠位ピボット７２の近くに配置されている。

ユーザーが触覚コントローラ１を操作するとき、ユーザーは、操作部材３の操作支持部３３の１つ以上の点に応力を加えて、それを基部２に向かって移動させようとする。

この操作力は、ピボット７２及びピボット７１において、作用点及び加えられた力の大きさに応じてピボットによる移動をもたらす。このため、ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２に加わる圧縮力も同様に作用点及び加えられた力の大きさに応じて変化する。

ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２は、有利には、なされた操作に応じてユーザーに復元力を作用させる。

圧縮力は、操作された点に応じて、ダンパーエレメント８１とダンパーエレメント８２とに同じように割り当てられるわけではない。

例えば、図示された構成を参照すると、触覚コントローラ１の構造は、操作部材３の近位端３１の近傍に加えられた圧縮力によって操作されるときに、第二ダンパーエレメント８２に加わる圧縮力よりも大きな圧縮力が第一ダンパーエレメント８１に加わることを示している。

逆に、コントローラの構造は、操作部材３の遠位端３２の近傍に加えられた圧縮力によって操作されるときに、第一ダンパーエレメント８１に加わる圧縮力よりも大きな圧縮力が第二ダンパーエレメント８２に加わることを示している。

触覚コントローラ１は、典型的には、ダンパーエレメント８１及びダンパーエレメント８２の変形量、及び／又は、ピボット７２及びピボット７１による移動量すなわちより一般的には接続部材４及び操作部材３等の様々なエレメントの移動量を測定するように構成された一組のセンサを含んでいる。これらのセンサによる測定により、ユーザーによってなされた操作によって変動する出力信号が送り出され、その後典型的にはコンピュータ９によって出力信号が処理される。ここでは、コンピュータ９は基部２に配置されており、音響発生中に１つ以上の音響特性を調節するためのアルゴリズムを適用する。

操作部材３の操作支持部３３は、典型的には、ユーザーが操作支持部３３（特に操作支持部３３の材料）を変更できるように、留め具によって操作部材３に組み付けられてもよい取り外し可能な面である。操作支持部３３は、典型的には木製であり、プラスチック材料又は金属で通常できているコントローラの感触よりも従来型の楽器の感触に近い感触をユーザーに提供する。

図示された特定の実施形態において、接続部材４は、第一セグメント５及び第二セグメント６を有し、これらはそれぞれビーム（de poutre）の形状を有する。

セグメント５及びセグメント６のそれぞれは、近位端５１又は近位端６１及び遠位端５２又は遠位端６２を有する。

この実施形態において、第一セグメント５及び第二セグメント６は、平行に配置された２つの板ばね３６によってお互いに接続されており、第一セグメント５に対して第二セグメント６が移動可能になっている。

２つの板ばね３６のそれぞれは、板ばねが第一セグメント５に取り付けられた点に対して第二セグメント６のピボットによる移動を可能にしている。しかしながら、２つの板ばねは平行に配置されているので、これら２つの板ばね３６によって可能な移動は、かなり小さい曲率の回転移動に近く、第一セグメント５に対する第二セグメント６の、軸X1-X1に沿った並進運動とみなすことができる。従って、ここでは、この移動を並進運動と呼ぶ。また、軸X2-X2は軸X1-X1に平行であり、第二セグメント６の第一セグメント５に対する並進運動は軸X2-X2に沿って生じる。

このような構造により、触覚コントローラ１の操作支持部３３に追加的な自由度がもたらされ、追加的な操作レベルをユーザーに提供できる。

触覚コントローラ１は、典型的には、軸X1-X1に沿った並進運動において操作部材３に加えられた力を測定し、かつ、対応する出力信号を送り出す１つ以上のセンサを有する。その後、その出力信号は典型的には音響発生中に１つ以上の特性を調節するために特定のアルゴリズムによって処理される。

２つの板ばね３６は、典型的には、２つの板ばね３６の剛性を調節するように構成された調節エレメント３７に連結されており、調節エレメント３７は、例えば、２つの板ばね３６に対して滑るように取り付けられ、滑ることによって２つの板ばね３６の剛性を調節するエレメントである。このため、調節エレメント３７により、操作部材３の操作支持部３３の軸X1-X1に沿った並進運動による移動が調節される。

このように、触覚コントローラ１は、操作に関してかなり広範な種類のオプションを提供し、音響発生中に特性を調節するために、複数の点において複数の軸に沿った操作がなされることを可能にする。このため、提案された触覚コントローラは、触れることによって複数の特性又は複数の特性の組み合わせに対するリアルタイムな調節を提供できる。複数の特性又は複数の特性の組み合わせは独立に又は一緒に調節可能である。また、提案された操作は細かく、異なる用途にも適用でき、ノブ又はペダルなどの基本的な操作部材のユーザーインターフェースよりも楽器のインターフェースにより近いユーザーインターフェースを提供できる。

提案された触覚コントローラ１は、音響発生機械に接続されるのに適した独立したコントローラの形態で製造されていてもよく、音響発生機械の構造に組み込まれていてもよい。

Claims (8)

1. 触覚コントローラ（１）であって、
   基部（２）と、
   近位端（３１）、遠位端（３２）、及び調節可能な力を前記近位端（３１）と前記遠位端（３２）との間の１つ以上の点に加えることができるように構成された操作支持部（３３）を有する操作部材（３）と、
   前記操作部材（３）を前記基部（２）に接続している接続部材（４）であって、近位端（４１）及び遠位端（４２）を有する接続部材（４）と、を備え、
   前記接続部材（４）の前記遠位端（４２）が、前記接続部材（４）を前記基部（２）に対して軸X2-X2を枢軸として回転可能にする遠位ピボット（７２）によって前記基部（２）に接続されており、前記接続部材（４）の前記近位端（４１）が、前記操作部材（３）を前記接続部材（４）に対して前記軸X2-X2に平行な軸X1-X1を枢軸として回転可能にする近位ピボット（７１）によって前記操作部材（３）の前記近位端（３１）に接続されていることと、
   当該触覚コントローラ（１）が、前記基部（２）と前記接続部材（４）との間及び前記接続部材（４）と前記操作部材（３）との間にそれぞれに配置され、前記操作支持部（３３）に力が加えられたときに前記接続部材（４）及び前記操作部材（３）のピボットによる移動を制動するための複数のダンパーエレメント（８１、８２）をさらに備えることとを特徴とし、
   前記接続部材（４）は、互いに平行に配置された２つの板ばね（３６）によってお互いに接続された第一セグメント（５）及び第二セグメント（６）を有することにより、前記操作部材が前記基部（２）に対して前記軸X1-X1に沿って並進運動可能である、
   触覚コントローラ。
2. 前記複数のダンパーエレメント（８１、８２）は、前記操作支持部（３３）の法線方向に対して一直線上に並ばないように構成されている、請求項１に記載の触覚コントローラ（１）。
3. 前記基部（２）と前記接続部材（４）との間に配置され、前記近位ピボット（７１）の近くに配置されている第一ダンパーエレメント（８１）と、
   前記接続部材（４）と前記操作部材（３）との間に配置され、前記遠位ピボット（７２）の近くに配置されている第二ダンパーエレメント（８２）と、を備えている、
   請求項２に記載の触覚コントローラ（１）。
4. 前記２つの板ばね（３６）は、前記２つの板ばね（３６）の剛性を調節するように構成された調節エレメント（３７）に連結されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の触覚コントローラ（１）。
5. 前記複数のダンパーエレメント（８１、８２）は、外力の大きさの関数である非線形な変形プロフィールを示すエレメントである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の触覚コントローラ（１）。
6. 前記操作部材（３）は、センサを取り付け可能である取り外し可能な操作面を受け入れるように構成された操作支持部（３３）を備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の触覚コントローラ（１）。
7. 制御器（９）と、前記複数のダンパーエレメント（８１、８２）の変形量を測定し、かつ、測定された前記変形量の関数である出力信号を送り出すように構成された複数のセンサとをさらに備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の触覚コントローラ（１）。
8. 制御器（９）と、前記接続部材（４）の移動量及び前記操作部材（３）の移動量を測定し、かつ、測定された前記接続部材（４）の移動量及び前記操作部材（３）の移動量の関数である出力信号を送り出すように構成された複数のセンサとをさらに備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の触覚コントローラ（１）。

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