JPH09319509A - 入力装置 - Google Patents
入力装置Info
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- JPH09319509A JPH09319509A JP8157629A JP15762996A JPH09319509A JP H09319509 A JPH09319509 A JP H09319509A JP 8157629 A JP8157629 A JP 8157629A JP 15762996 A JP15762996 A JP 15762996A JP H09319509 A JPH09319509 A JP H09319509A
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- JP
- Japan
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- input
- viscosity
- resistance
- viscous fluid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンピュータ画面等の処理に従って、入力装
置へ反力が生じ、現実感あふれる入力装置を提供する。 【解決手段】 入力すべき機械本体からのフィードバッ
ク信号によってその粘度が変化する電気粘性流体が、入
力の抵抗となる位置に設けられている。
置へ反力が生じ、現実感あふれる入力装置を提供する。 【解決手段】 入力すべき機械本体からのフィードバッ
ク信号によってその粘度が変化する電気粘性流体が、入
力の抵抗となる位置に設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力装置に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】入力装置とは、押ボタン式又はスナップ
式等の種々のスイッチ、所謂ジョイスティック、十字キ
ー、マウス等を言う。即ち、種々の命令やデータをコン
ピュータやその他の装置にインプットするものである。
式等の種々のスイッチ、所謂ジョイスティック、十字キ
ー、マウス等を言う。即ち、種々の命令やデータをコン
ピュータやその他の装置にインプットするものである。
【０００３】この中で、単なる押ボタンではなく、コン
ピュータの画面のカーソルやゲームのキャラクターを移
動させるためには、通常十字キーやジョイスティック、
マウスが用いられている。
ピュータの画面のカーソルやゲームのキャラクターを移
動させるためには、通常十字キーやジョイスティック、
マウスが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】入力装置は、例えば、
コンピュータ画面でどのような処理や画像移動が行なわ
れていたとしても、画面内でのできごとは入力側に感触
（触覚での）として反映されない。即ち、入力抵抗（手
に受ける反力）はあくまでも独立しており、コンピュー
タ世界からのフィードバックは画像（視覚）現象のみで
ある。コンピュータ画面で自己が操作しているオブジェ
クトがバーチャルリアリティー内で障害物に衝突した
り、抵抗のある場所を通過したりしても同じ入力抵抗で
は、非常に物足りないものとなる。このため、バーチャ
ルリアリティーの現実感が現象し、コンピュータゲーム
等でも面白さが半減していた。
コンピュータ画面でどのような処理や画像移動が行なわ
れていたとしても、画面内でのできごとは入力側に感触
（触覚での）として反映されない。即ち、入力抵抗（手
に受ける反力）はあくまでも独立しており、コンピュー
タ世界からのフィードバックは画像（視覚）現象のみで
ある。コンピュータ画面で自己が操作しているオブジェ
クトがバーチャルリアリティー内で障害物に衝突した
り、抵抗のある場所を通過したりしても同じ入力抵抗で
は、非常に物足りないものとなる。このため、バーチャ
ルリアリティーの現実感が現象し、コンピュータゲーム
等でも面白さが半減していた。
【０００５】また、コンピュータではない単なる打撃装
置であっても、その打撃抵抗がボタンを押す手に伝われ
ば、非常に便利である。例えば、ある程度の抵抗になれ
ば打撃を停止せざるえない等の使用方法ができるのであ
る。
置であっても、その打撃抵抗がボタンを押す手に伝われ
ば、非常に便利である。例えば、ある程度の抵抗になれ
ば打撃を停止せざるえない等の使用方法ができるのであ
る。
【０００６】現在、これらの抵抗（感触）を機械的に創
り出す装置も実験的に製作されているが、モーター等に
より張力を高める等の必要があり、非常に高価なものと
なり装置自体も大掛かりである。また、どうしても応答
時間が長く人間の神経や筋肉のような応答時間は得られ
ない。
り出す装置も実験的に製作されているが、モーター等に
より張力を高める等の必要があり、非常に高価なものと
なり装置自体も大掛かりである。また、どうしても応答
時間が長く人間の神経や筋肉のような応答時間は得られ
ない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上のような現状に鑑
み、本発明者は鋭意研究の結果本発明装置を完成したも
のであり、その特徴とするところは、入力すべき機械本
体からのフィードバック信号によってその粘度が変化す
る電気粘性流体が、入力の抵抗となる位置に設けられて
いる点にある。
み、本発明者は鋭意研究の結果本発明装置を完成したも
のであり、その特徴とするところは、入力すべき機械本
体からのフィードバック信号によってその粘度が変化す
る電気粘性流体が、入力の抵抗となる位置に設けられて
いる点にある。
【０００８】入力すべき機械本体とは、コンピュータや
その他の機械で、本入力装置からの信号を受けて操作さ
れる機械を言う。通常はコンピュータであるが、単なる
押圧機械、打撃装置その他、どのようなものでもよい。
また、フィードバック信号とは、その機械本体から出力
される信号であり、コンピュータの内部で演算された
り、機械で測定された値等によって出る電気信号であ
る。勿論、この信号をそのまま使用しても、変圧したり
増幅したりしてもよい。
その他の機械で、本入力装置からの信号を受けて操作さ
れる機械を言う。通常はコンピュータであるが、単なる
押圧機械、打撃装置その他、どのようなものでもよい。
また、フィードバック信号とは、その機械本体から出力
される信号であり、コンピュータの内部で演算された
り、機械で測定された値等によって出る電気信号であ
る。勿論、この信号をそのまま使用しても、変圧したり
増幅したりしてもよい。
【０００９】粘度が変化する電気粘性流体とは、その液
体に電荷を掛けると粘度が変化する流体を言う。分散媒
に粒子が分散したもので、電荷を掛けるとその粒子が配
向して粘度を高めるものである。勿論、すでに市販され
ておりこれ自体は新規なものではない。通常、この種の
流体はかける電圧と粘度に相関関係があり、自由に粘度
を調整できる。よって、フィードバック信号により、手
に与える抵抗感も自由に調整でき現実感が得られる。ま
た、この電気粘性流体の粘度変化は非常に短時間（数ミ
リ秒）に起こり、応答の遅れは感じられない。
体に電荷を掛けると粘度が変化する流体を言う。分散媒
に粒子が分散したもので、電荷を掛けるとその粒子が配
向して粘度を高めるものである。勿論、すでに市販され
ておりこれ自体は新規なものではない。通常、この種の
流体はかける電圧と粘度に相関関係があり、自由に粘度
を調整できる。よって、フィードバック信号により、手
に与える抵抗感も自由に調整でき現実感が得られる。ま
た、この電気粘性流体の粘度変化は非常に短時間（数ミ
リ秒）に起こり、応答の遅れは感じられない。
【００１０】この電気粘性流体は柔軟な密閉容器に入
れ、電極を設ける必要がある。電極間の距離は必要な電
圧を決めるため、数mm〜数cmがよい。また、単に容器に
充填するのではなく、連続気泡を有するプラスチック
(スポンジ等) の気泡中にこの電気粘性流体を充填し、
そのスポンジを容器に入れてもよい。スポンジを厚さ数
mmの板状に裁断し、その空隙に電気粘性流体を充填し、
可撓性面電極 (金属箔) を上下に載置し、それぞれから
リード線を出し、全体を柔軟なゴムで封止するとう方法
が好適である。
れ、電極を設ける必要がある。電極間の距離は必要な電
圧を決めるため、数mm〜数cmがよい。また、単に容器に
充填するのではなく、連続気泡を有するプラスチック
(スポンジ等) の気泡中にこの電気粘性流体を充填し、
そのスポンジを容器に入れてもよい。スポンジを厚さ数
mmの板状に裁断し、その空隙に電気粘性流体を充填し、
可撓性面電極 (金属箔) を上下に載置し、それぞれから
リード線を出し、全体を柔軟なゴムで封止するとう方法
が好適である。
【００１１】入力の抵抗となる位置とは、この電気粘性
流体の粘度の変化が入力する人間に伝わる位置、即ち抵
抗として感じられる位置をいう。押圧ボタンではそのボ
タンの下方となる。
流体の粘度の変化が入力する人間に伝わる位置、即ち抵
抗として感じられる位置をいう。押圧ボタンではそのボ
タンの下方となる。
【００１２】また、従来のどの入力装置でも、押圧した
程度を知りたい場合や、押圧した程度によって異なった
信号を発することを望む場合がある。例えば、コンピュ
ータ内のキャラクターが、強く押せば移動速度を増す、
打撃する力を増す等である。このようにすると、例え
ば、同じスイッチの入力で、キャラクターが強く叩いた
り弱く叩いたりすることがでる。現在の入力装置では同
じスイッチの入力では同じ強さの打撃しかできない。
程度を知りたい場合や、押圧した程度によって異なった
信号を発することを望む場合がある。例えば、コンピュ
ータ内のキャラクターが、強く押せば移動速度を増す、
打撃する力を増す等である。このようにすると、例え
ば、同じスイッチの入力で、キャラクターが強く叩いた
り弱く叩いたりすることがでる。現在の入力装置では同
じスイッチの入力では同じ強さの打撃しかできない。
【００１３】そこで、弾性導電体を用いて、その変形程
度に従って抵抗値が変化し、オン・オフだけでなく、そ
の押圧程度によって入力信号を変化させるものを出願人
は考案し、特許出願もしている。
度に従って抵抗値が変化し、オン・オフだけでなく、そ
の押圧程度によって入力信号を変化させるものを出願人
は考案し、特許出願もしている。
【００１４】ここで、弾性導電体とは、弾性を有し、且
つその変形に従って抵抗値が変化する導電体を言う。例
えば、導電性物質を含有したゴムや連続発泡プラスチッ
クである。導電性物質とは、繊維状や粉状のグラファイ
ト、金属繊維、金属粉末等導電性を有し、プラスチック
内に混入できるものを言う。この導電性物質の種類や量
によって、電気伝導度が変化し、適当な量に調整すれば
よい。
つその変形に従って抵抗値が変化する導電体を言う。例
えば、導電性物質を含有したゴムや連続発泡プラスチッ
クである。導電性物質とは、繊維状や粉状のグラファイ
ト、金属繊維、金属粉末等導電性を有し、プラスチック
内に混入できるものを言う。この導電性物質の種類や量
によって、電気伝導度が変化し、適当な量に調整すれば
よい。
【００１５】連続発泡プラスチックとは、スポンジのよ
うに連続発泡体であり、内部の空隙が外部と連通してい
るものである。プラスチックの種類は、ウレタン、シリ
コン、ポリカーボネート等スポンジができるものであれ
ばよい。また、プラスチック自身もある程度柔軟性を有
するものであることが必要である。
うに連続発泡体であり、内部の空隙が外部と連通してい
るものである。プラスチックの種類は、ウレタン、シリ
コン、ポリカーボネート等スポンジができるものであれ
ばよい。また、プラスチック自身もある程度柔軟性を有
するものであることが必要である。
【００１６】この弾性導電体は、体積収縮に伴って、電
気伝導度が増すため、その電気伝導度を測定すれば、ど
の程度体積収縮があったかを測定できるものである。換
言すると、人間が大きく押圧して、体積を大きく収縮さ
せると、それに伴って電気伝導度が増し、種々の装置に
その増加程度を出力するのである。
気伝導度が増すため、その電気伝導度を測定すれば、ど
の程度体積収縮があったかを測定できるものである。換
言すると、人間が大きく押圧して、体積を大きく収縮さ
せると、それに伴って電気伝導度が増し、種々の装置に
その増加程度を出力するのである。
【００１７】この弾性導電体を本発明入力装置に応用す
ると、より効果的である。即ち、電気粘性流体と弾性導
電体に並列に位置させると、電気粘性流体の粘度が高く
なるにつれて弾性導電体を変形するのに大きな力が必要
となる。また、弾性導電体の上部に板状の容器に入れた
電気粘性流体を位置させる方法もある。
ると、より効果的である。即ち、電気粘性流体と弾性導
電体に並列に位置させると、電気粘性流体の粘度が高く
なるにつれて弾性導電体を変形するのに大きな力が必要
となる。また、弾性導電体の上部に板状の容器に入れた
電気粘性流体を位置させる方法もある。
【００１８】本発明の入力装置は、単なるプッシュボタ
ン、スティック状のものその他どのような形式でもよ
い。単なるプッシュボタンの場合には、弾性導電体の抵
抗値を検出できるように接続し、入力装置の移動方向に
前記電気粘性流体を配置しフィードバック信号がその流
体にかかるようにする。勿論、その抵抗値の変化に従っ
て新たな信号を出力できる回路が必要であることは当然
である。しかし、このようなものは周知のものであり、
本発明の要旨ではない。また、抵抗値を検知せず、そこ
に電圧を掛けて、その電圧の変化によっても同じことで
ある。要するに、抵抗値（電気伝導度）の変化によるも
のであるためである。
ン、スティック状のものその他どのような形式でもよ
い。単なるプッシュボタンの場合には、弾性導電体の抵
抗値を検出できるように接続し、入力装置の移動方向に
前記電気粘性流体を配置しフィードバック信号がその流
体にかかるようにする。勿論、その抵抗値の変化に従っ
て新たな信号を出力できる回路が必要であることは当然
である。しかし、このようなものは周知のものであり、
本発明の要旨ではない。また、抵抗値を検知せず、そこ
に電圧を掛けて、その電圧の変化によっても同じことで
ある。要するに、抵抗値（電気伝導度）の変化によるも
のであるためである。
【００１９】スティック状の入力装置の場合には、通常
前後左右の４つの接点を有しているため、その４つの各
部に弾性導電体と電気粘性流体が必要である。押圧の方
法は種々存在するが、スティックで周囲方向に押圧する
タイプでも、足を設けて下方に押圧するタイプのもので
もよい。
前後左右の４つの接点を有しているため、その４つの各
部に弾性導電体と電気粘性流体が必要である。押圧の方
法は種々存在するが、スティックで周囲方向に押圧する
タイプでも、足を設けて下方に押圧するタイプのもので
もよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態に基づい
て本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明を単な
る押圧ボタン１に応用した例の端面図である。上下の支
持体２の間に金属接点３と、電気粘性流体４（可撓性容
器に封止されている）が挟持されている。両支持体２を
この位置に保持するためのバネ等を設けてもよい。電気
粘性流体４には粘度を変えるための電圧をかけるための
電極５が設けられ、金属接点３にも当然入力用の配線６
がされている。電気粘性流体４に電荷がかかっていない
時は粘度の小さい液体であるため、押圧する時に抵抗は
ほとんどない。保持用のバネの抵抗のみで、通常のスイ
ッチと変わらない。しかし、電気粘性流体が粘度を増す
と、押圧時の抵抗となり両接点を接触させるために、よ
り大きな力が必要となる。電気粘性流体の粘度を増すた
め、電極５に機械からのフィードバック信号を入力す
る。
て本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明を単な
る押圧ボタン１に応用した例の端面図である。上下の支
持体２の間に金属接点３と、電気粘性流体４（可撓性容
器に封止されている）が挟持されている。両支持体２を
この位置に保持するためのバネ等を設けてもよい。電気
粘性流体４には粘度を変えるための電圧をかけるための
電極５が設けられ、金属接点３にも当然入力用の配線６
がされている。電気粘性流体４に電荷がかかっていない
時は粘度の小さい液体であるため、押圧する時に抵抗は
ほとんどない。保持用のバネの抵抗のみで、通常のスイ
ッチと変わらない。しかし、電気粘性流体が粘度を増す
と、押圧時の抵抗となり両接点を接触させるために、よ
り大きな力が必要となる。電気粘性流体の粘度を増すた
め、電極５に機械からのフィードバック信号を入力す
る。
【００２１】図２は図１と同様の図であるが、金属接点
の代わりに弾性導電体７を用いたものである。この場合
では、上記と同様であるが、押圧する程度によって弾性
導電体７の変形程度が代わり、それに応じた入力ができ
る。
の代わりに弾性導電体７を用いたものである。この場合
では、上記と同様であるが、押圧する程度によって弾性
導電体７の変形程度が代わり、それに応じた入力ができ
る。
【００２２】図３は、いわゆるジョイスティック８（ス
ティック状の入力装置）に本発明を応用した例である。
ジョイスティックは通常、４方、又は８方の入力が可能
である。この図では端面図であり、その内の２方のみを
示している。２方の足のそれぞれの下部に図１又は図２
のようなスイッチを設けて、ジョイスティックを各方向
に傾斜させた時に、その方向の下部が押圧されるため、
図１又は図２の機能が各方向において達成できるもので
ある。
ティック状の入力装置）に本発明を応用した例である。
ジョイスティックは通常、４方、又は８方の入力が可能
である。この図では端面図であり、その内の２方のみを
示している。２方の足のそれぞれの下部に図１又は図２
のようなスイッチを設けて、ジョイスティックを各方向
に傾斜させた時に、その方向の下部が押圧されるため、
図１又は図２の機能が各方向において達成できるもので
ある。
【００２３】図４は、面状電極９（電気粘性流体に荷電
するための）間に電気粘性流体４を保持し、その下方に
弾性導電体７を設けたものである。当然、電気粘性流体
４は封止されており、面状電極９は柔軟性を有するもの
である。また、下方の弾性導電体７は多数の区画１０に
分割されており、それぞれの上下に入力用の配線がなさ
れている（図示略）。この面状電極９のある部分を押圧
すると，電極も電気粘性流体も柔軟であるため、その部
分のみ凹むこととなる（図５参照）。よって、弾性導電
体の中でその押圧部分のみ変形し、その部分の接点のみ
が入ることとなる。この接点も変形の程度に応じて通電
量が変わるため、位置と強度の両方が検知できることと
なる。
するための）間に電気粘性流体４を保持し、その下方に
弾性導電体７を設けたものである。当然、電気粘性流体
４は封止されており、面状電極９は柔軟性を有するもの
である。また、下方の弾性導電体７は多数の区画１０に
分割されており、それぞれの上下に入力用の配線がなさ
れている（図示略）。この面状電極９のある部分を押圧
すると，電極も電気粘性流体も柔軟であるため、その部
分のみ凹むこととなる（図５参照）。よって、弾性導電
体の中でその押圧部分のみ変形し、その部分の接点のみ
が入ることとなる。この接点も変形の程度に応じて通電
量が変わるため、位置と強度の両方が検知できることと
なる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明した本発明では、次のよ
うな大きな効果がある。 本発明入力装置では、入力すべきで機械からのフィ
ードバック信号によって入力抵抗が変化するため、ゲー
ムならばよりリアルなものとなる。 コンピュータやゲームでなく、工作機械等において
も非常に迅速な対応ができる。 バーチャルリアリティーの世界においても、入力す
る部分に迅速な反力が生ずるため、非常に現実感のある
ものとなる。
うな大きな効果がある。 本発明入力装置では、入力すべきで機械からのフィ
ードバック信号によって入力抵抗が変化するため、ゲー
ムならばよりリアルなものとなる。 コンピュータやゲームでなく、工作機械等において
も非常に迅速な対応ができる。 バーチャルリアリティーの世界においても、入力す
る部分に迅速な反力が生ずるため、非常に現実感のある
ものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明入力装置の１例を示す端面図である。
【図２】本発明入力装置の他の例を示す端面図である。
【図３】本発明入力装置の他の例を示す端面図である。
【図４】本発明入力装置の他の例を示す端面図である。
【図５】図４の使用状態を示す部分端面図である。
１ 押圧ボタン ２ 支持体 ３ 金属接点 ４ 電気粘性流体 ５ 電極 ６ 配線 ７ 弾性導電体 ８ ジョイスティック ９ 面状電極 １０ 区画
Claims (3)
- 【請求項１】 入力すべき機械本体からのフィードバッ
ク信号によってその粘度が変化する電気粘性流体が、入
力の抵抗となる位置に設けられていることを特徴とする
入力装置。 - 【請求項２】 両電極間に、その変形量に従って抵抗値
の変化する弾性導電体が設けられているものである請求
項１記載の入力装置。 - 【請求項３】 該弾性導電体は、導電性物質を混入した
連続発泡プラスチック製である請求項２記載の入力装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157629A JPH09319509A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157629A JPH09319509A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09319509A true JPH09319509A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15653908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8157629A Pending JPH09319509A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09319509A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0864961A1 (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-16 | Avix Inc. | An input device for improving a man-machine interface |
| JP2003076496A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Kpe Inc | 入力装置、並びにこれを用いる情報処理装置及びゲーム機 |
| JP2011003188A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Samsung Electronics Co Ltd | タッチパネル及びそれを備えた電子機器 |
| US8581866B2 (en) | 2010-05-11 | 2013-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | User input device and electronic apparatus including the same |
| US8791908B2 (en) | 2010-01-07 | 2014-07-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel and electronic device including the same |
| US8847895B2 (en) | 2009-06-19 | 2014-09-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel and electronic device including the same |
| US8970513B2 (en) | 2010-10-11 | 2015-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel having deformable electroactive polymer actuator |
| US8982089B2 (en) | 2010-03-22 | 2015-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel and electronic device including the same |
| US8994685B2 (en) | 2010-11-23 | 2015-03-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Input sensing circuit and touch panel including the same |
| US9013443B2 (en) | 2011-04-18 | 2015-04-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel and driving device for the same |
| US9189066B2 (en) | 2010-01-28 | 2015-11-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Touch panel and electronic device including the same |
| CN108281583A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-07-13 | 宁波格林美孚新材料科技有限公司 | 一种微积分弹性单元电池储能材料及其制备方法 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8157629A patent/JPH09319509A/ja active Pending
Cited By (13)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060110 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070403 |