JP6890038B2 - Tactile transmitter - Google Patents
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本発明は、触覚伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a tactile transmission device.
電子機器において、タッチパネルやタッチパッドといったタッチ入力部を備えたものが一般に普及している。タッチ入力部は、操作入力面に操作者が触れたことを検知して入力信号を発生するインターフェースである。タッチパネルのように表示画面に重ねて操作入力面を備えるものでは、入力信号の発生を画面の表示変化によって視認することができるが、タッチ入力部は、キーボードのボタン操作のような確実な操作感が得られないことが一つの難点になっている。 Electronic devices equipped with a touch input unit such as a touch panel or a touch pad are generally widespread. The touch input unit is an interface that detects that the operator touches the operation input surface and generates an input signal. With a touch panel that has an operation input surface that overlaps the display screen, the generation of input signals can be visually recognized by changing the display on the screen, but the touch input unit has a reliable operation feeling like keyboard button operation. One of the drawbacks is that it cannot be obtained.
これに対して、インターフェースの入力確認を振動などで操作者にフィードバックする皮膚感覚フィードバック技術(触覚技術:haptic technology)が近年研究されており、タッチ入力部においても、操作入力面に触れた操作者の指などに振動をフィードバックするものが提案されている。例えば、下記特許文献1に記載される従来技術では、振動アクチュエータを有する振動板(タッチ入力部)を、弾性ダンパーを介して電子機器のフレームに弾性固定することなどが示されている。
On the other hand, skin sensation feedback technology (haptic technology) that feeds back the input confirmation of the interface to the operator by vibration etc. has been studied in recent years, and the operator who touches the operation input surface also in the touch input part. It has been proposed to feed back the vibration to the fingers of the user. For example, in the prior art described in
前述した従来技術によると、弾性ダンパを設けることで、振動板(タッチ入力部)の振動が抑制されるのを防いでいる。しかしながら、この従来技術では、振動板を指などで押し込むことで弾性ダンパが変位する方向と、振動板が振動する方向が一致するため、操作者は触覚フィードバックの振動を効果的に感知できない問題がある。 According to the above-mentioned prior art, the provision of the elastic damper prevents the vibration of the diaphragm (touch input portion) from being suppressed. However, in this conventional technique, the direction in which the elastic damper is displaced by pushing the diaphragm with a finger or the like coincides with the direction in which the diaphragm vibrates, so that the operator cannot effectively detect the vibration of the tactile feedback. is there.
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、タッチ入力に対して振動による触覚フィードバックを行う触覚伝達装置において、触覚フィードバックの振動を効果的に感知できるようにすること、などが本発明の課題である。 The present invention has been proposed to address such problems. That is, an object of the present invention is to enable an effective sense of vibration of tactile feedback in a tactile transmission device that provides tactile feedback by vibration to a touch input.
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
表面にタッチ操作面を有するタッチ入力モジュールと、
該タッチ入力モジュールに固定され、前記タッチ操作面へのタッチ入力によって駆動し、前記タッチ操作面に沿った横振動を行う振動アクチュエータと、
前記タッチ操作面に沿った弾性厚さを有し、前記タッチ入力モジュールの側面側を電子機器の筐体に支持する弾性ゴム材とを備え、
前記弾性ゴム材は、前記タッチ入力モジュール側を高反発ゴムとし、前記筐体側を低反発ゴムとすることを特徴とする触覚伝達装置。
In order to solve such a problem, the present invention has the following configurations.
A touch input module with a touch operation surface on the surface,
A vibration actuator fixed to the touch input module, driven by touch input to the touch operation surface, and laterally vibrating along the touch operation surface.
It is provided with an elastic rubber material having an elastic thickness along the touch operation surface and supporting the side surface side of the touch input module to the housing of the electronic device .
The elastic rubber material is a tactile transmission device characterized in that the touch input module side is a high-resilience rubber and the housing side is a low-resilience rubber.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different figures indicate parts having the same function, and duplicate description in each figure will be omitted as appropriate.
図1において、触覚伝達装置1は、タッチ入力モジュール2と、タッチ入力モジュール2に固定される振動アクチュエータ10と、弾性ゴム材3とを備え、電子機器の筐体20に外付けで取り付けられている。
In FIG. 1, the
タッチ入力モジュール2は、表面にタッチ操作面2Aを有している。振動アクチュエータ10は、タッチ操作面2Aへのタッチ入力によって駆動し、タッチ操作面に沿った横振動を行う。すなわち、図示の例では、タッチ操作面2AがX−Y方向の平面になっており、振動アクチュエータ10の振動方向は、X方向又はY方向に往復振動(リニア振動)するように設定されている。
The
弾性ゴム材3は、タッチ操作面2Aに沿った弾性厚さを有しており、タッチ入力モジュール2の側面側を筐体20に支持している。図示の例では、弾性ゴム材3は、X方向又はY方向に沿った弾性厚さを有しており、筐体20に設けた凹部21の側壁面21Aでタッチ入力モジュール2の側面を支持している。
The
図示の例では、電子機器の筐体20の凹部21は、タッチ入力モジュール2を収容し、前述したように凹部21の側壁面21Aとタッチ入力モジュール2の側面との間に設けた弾性ゴム材3を高反発のゴム材とし、タッチ入力モジュールの背面と凹部21の底面21Bとの間に低反発のゴム材4が設けられている。ここでの高反発のゴム材としては、密度の高い天然ゴムなどを用いることができ、低反発のゴム材4としては、低密度のスポンジ材などを用いることができる。
In the illustrated example, the
このような触覚伝達装置1によると、図2に示すように、タッチ操作面2Aを指Mなどで操作すると、そのタッチ入力によって振動アクチュエータ10が駆動して、図示のような横振動fを発生する。この際、指Mは、弾性ゴム材3の反発力Pを受けるので、タッチ操作面2Aに押し付けられた指Mには横振動fが伝わり易い状態になる。また、振動アクチュエータ10の横振動fの方向と弾性ゴム材3の弾性厚さ方向が一致しているので、弾性ゴム材3の弾性で横振動fが増幅されて伝達されることになる。
According to such a
この際、タッチ操作面2Aを指Mで操作することで、指Mに反発力Pが加えられると同時に、タッチ操作面2Aに反発力Pと交差する方向の横振動fが加えられる。これにより、指Mの皮膚表面近くに存在するマイスナー小体と呼ばれる触覚感覚受容器が皮膚表面のずれに似た感覚を受けることになり、指Mの皮下組織に存在するパチニ小体と呼ばれる触覚感覚受容器が指の沈み込みに似た感覚を受けることになる。このような感覚が脳に伝えられると、脳では恰もタッチ操作面2Aが押されたところだけ部分的に沈み込むような錯覚を起こし、クリック感のような心地よい操作感が得られるようになる。特に、反発力Pの方向と横振動fの方向が交差することで、指Mの前述した触覚感覚受容器は感度良く横振動fを感知することができる。
At this time, by operating the
図3に示した例は、前述した例における弾性ゴム材3が、タッチ入力モジュール2側を高反発ゴム3Aとし、筐体20側を低反発ゴム3Bとしている。このようにすることで、振動アクチュエータ10の横振動fが低反発ゴム3Bの減衰機能で吸収されるので、振動アクチュエータ10の横振動fが弾性ゴム材3を介して筐体20側に伝わるのを抑止することができる。ここでの高反発ゴム3Aとしては、密度の高い天然ゴムなどを用いることができ、低反発ゴム3Bとしては、低密度のスポンジ材などを用いることができる。
In the example shown in FIG. 3, the
筐体20を手で保持する携帯電子機器の場合には、前述した触覚感覚受容体の感覚を確実に起こさせるためには、筐体20を保持する手に振動アクチュエータ10の横振動fが伝わらないようにすることが必要である。このために、図3に示した例では、弾性ゴム材3の筐体20側に低反発ゴム3Bを配置している。このように低反発ゴム3Bを筐体側に配置することで、触覚伝達装置1を携帯用の電子機器にも適用することができる。
In the case of a portable electronic device that holds the
図4は、振動アクチュエータの構成例を示している。この振動アクチュエータ10は、固定子となる枠体40内に可動子50が一軸方向(図示x方向)に沿って振動自在に軸支されている。可動子50は、一対の錘部51とその間に配置されるマグネット部52を備えており、錘部51には振動方向に延びるガイドシャフト53が固定されている。マグネット部52は、振動方向に沿って着磁されて互いに同極が向き合うように配置されたマグネット片52A,52B,52Cを備え、マグネット片52A,52B,52Cの間にはスペーサ52D,52Eが配置されている。錘部51とマグネット部52は、連結部材54及び補強部材55によって一体に結合されている。
FIG. 4 shows a configuration example of the vibration actuator. In the
固定子となる枠体40には、コイル41が固定されている。コイル41は、振動方向(図示x方向)の周りに巻回されており、コイル41内に可動子50が摺動自在に配置される。図示の例では、直列に接続された一対のコイル41が巻方向を逆にして配置されており、各コイル41は、スペーサ52D,52Eの周囲にそれぞれ配置されている。また、枠体40には、可動子50のガイドシャフト53を軸支する軸受42が取り付けられ、可動子50(錘部51)と枠体40との間には複数の弾性部材43が配備されている。
A
このような振動アクチュエータ10は、枠体40に設けた入力端子40Aからコイル41に振動発生信号(例えば、可動子50の質量と弾性部材43の弾性係数によって決まる共振周波数の交流電流)を入力することで、マグネット部52に一軸方向(図示x方向)に沿ったローレンツ力(駆動力)が作用して、一軸方向に沿ったリニア振動(横振動)を発生する。
Such a
図5は、触覚伝達装置1を備える電子機器として、携帯情報端末(例えば、スマートホン)100を示している。携帯情報端末100は、通常、筐体20を一方の手で持って、他方の手の指Mで、タッチパネルなどのタッチ入力モジュール2のタッチ操作面2Aを操作する。この際、図3に示す例のように、筐体20に伝わる振動アクチュエータ10の横振動を抑制することで、指Mには効果的に触覚フィードバックの横振動が伝達され、触覚フィードバックの振動を効果的に感知できる携帯情報端末100を得ることができる。
FIG. 5 shows a mobile information terminal (for example, a smart phone) 100 as an electronic device including the
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。なお、前述した電子機器としては、枠体を手で保持する携帯型の電子機器に限らず、据え置き型の電子機器であってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design changes, etc. within the range not deviating from the gist of the present invention, etc. Even if there is, it is included in the present invention. Further, each of the above-described embodiments can be combined by diverting the technologies of each other as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration thereof. The electronic device described above is not limited to a portable electronic device that holds the frame by hand, and may be a stationary electronic device.
1:触覚伝達装置,2:タッチ入力モジュール,2A:タッチ操作面,
3:弾性ゴム材,3A:高反発ゴム,3B:低反発ゴム,
4:ゴム材(低反発のゴム材),10:振動アクチュエータ,20:筐体,
21:凹部,100:携帯情報端末
1: Tactile transmission device, 2: Touch input module, 2A: Touch operation surface,
3: Elastic rubber material, 3A: High resilience rubber, 3B: Low resilience rubber,
4: Rubber material (low-resilience rubber material), 10: Vibration actuator, 20: Housing,
21: Concave, 100: Mobile information terminal
Claims (3)
該タッチ入力モジュールに固定され、前記タッチ操作面へのタッチ入力によって駆動し、前記タッチ操作面に沿った横振動を行う振動アクチュエータと、
前記タッチ操作面に沿った弾性厚さを有し、前記タッチ入力モジュールの側面側を電子機器の筐体に支持する弾性ゴム材とを備え、
前記弾性ゴム材は、前記タッチ入力モジュール側を高反発ゴムとし、前記筐体側を低反発ゴムとすることを特徴とする触覚伝達装置。 A touch input module with a touch operation surface on the surface,
A vibration actuator fixed to the touch input module, driven by touch input to the touch operation surface, and laterally vibrating along the touch operation surface.
It is provided with an elastic rubber material having an elastic thickness along the touch operation surface and supporting the side surface side of the touch input module to the housing of the electronic device .
The elastic rubber material is a tactile transmission device characterized in that the touch input module side is a high-resilience rubber and the housing side is a low-resilience rubber.
An electronic device including the tactile transmission device according to claim 1 or 2.
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