JPS59144474A - 顔の動きを模擬するマネキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動くマネキンに関し、より詳しくは顔の皮膚を
模弯した層とこの模擬皮膚を変形させる運動要素の組合
わせに関する。

ゲイラ（Ｖｌｌｌａ　）の米国特許第グ、／７スｓｇｑ
号に訃いて、顔が動くマネキンの運動要素はピストン型
操作シリンダであって、このピストンはシリンダ内に空
気圧を加えることによって動かされ、ピストンのこの運
動はシリンダ内の圧力変化と共に変化する。運動要素は
口を取囲んで配設されたばねに結合されていて、これら
のばねを作動させる。

）：記特許に記載されているマネキンは一見満足すべき
もののように思われるけれども、かかる運動要素は人が
話しをしたり感情を表出したりしている間に起こる実際
の局所的変形、即ち顔の皮膚の運動を唯不完全に模擬す
る、つまり模倣゛することができるにすぎない。人の顔
の場合、顔面の筋肉は細長くて、狭く平行な管状要素に
類似の形をしている。本発明によれば、顔面筋肉のより
いっそう忠実な模倣、しだがって人の顔の表情が新規な
運動要素を使用することによって得られる。本発明の／
実施態様に使用の運動ｖＪ素は比較的直径が小さいベロ
ーズ形管であり、そのため変動する流体圧をベローズ形
管内に印加するとすぐに管は伸びるか又は縮むかする。

ベローズ形管は皮膚を模擬する撓み易い層に結合され、
そのため管状運動要素の伸長又は収縮によって表面の運
動、つまりマネキンの皮膚の変形が生じる。本発明の運
動要素はマネキンの枢着された顎を動かしたり眼をぎょ
ろつかせたりするために使用される電磁弁などのような
運動体とは明確に区別されてしかるべきものである。

本発明のベローズ型運動要素には２種の基本型式があっ
て、どちらの型式もその動作は運動要素を引き延ばして
、運動要素を（大気圧の下にあるような）圧力を印加さ
れずにいる時の長さよりも長い「定常状態の長さ」にす
る［定常状態の圧力Ｊ即ち［動作点流体圧カー１から動
作が開始されるよう処するのが好ましい。第１の型式の
場合、変形しつる管は膨張しつるベローズを具備し、ベ
ローズの外表面はこの外表面にそって連続螺旋溝が形成
されるように作られる。たとえば鋼のばねのようなレジ
リエンスを有するばね要素が螺旋溝内に配設される。こ
の実施態様の動作様式について説明するに、管内の流体
圧が増大してその定常態値、即ち正常値を越えると、管
とこれを取囲んでいるばねハ膨張し、つるベローズのお
かげでその定常状態の長さを越えて引き延ばされる、流
体圧力が緩和、すなわち減少するとすぐにレジリエンス
を有するコイルばねが作動して管をその定常状態の長さ
に復帰させる。流体圧がさらに減少すると管はその長さ
を（その定常状態の流体圧力の下の長さから）またして
もコイルはねの作用に基因してその一ヒに収縮せしめら
れる。皮膚を模擬する撓みつるシート（後に説明するよ
う（（、弾性を有しかつ撓みつるシート、又は単に撓み
つるだけのシート）が管状運動要素に付着される。運動
要素の伸長と収縮は皮膚を模擬するシートの、対応する
引っ張り又は膨出をもたらす。

第ユの型式の場合、運動要素は又しても膨張しつるベロ
ーズを具備した管であって、ベローズの外表面は螺旋で
あってもよいが、螺旋でなければならないということは
ない。各管状運動要素は支持体又は弾性支持体の厚いシ
ート内に少なくとも部分的に埋設される。支持体はその
一方の表面上に模擬された人の皮膚を形成される。管状
運動体内の流体圧が増大するとすぐに管Ｆｉ延びる。

かかる圧力が緩和されるとすぐに、弾性支持体の弾性に
よって管は短縮させられてその定常状態の長さに達する
。流体圧力をさらに減少させると、支持体の弾性に基因
して、管のその上の短縮が生じる１、かくして、管が定
常状態の流体圧力東件、即ち動作圧力値にあるとき、弾
性支持体は引き伸ばされている。そうする代りに１厚い
支持体を使用せずに支持体に組合わされた皮膚を模擬す
る弾性シートのレジリエンスを利用することもできる。

ベローズの両実施態様において、管状運動要素の収縮に
は同要素に隣接、即ち接触する、皮膚を模擬する支持体
又は支持層の変形が伴って生じ、それによって会話をし
ている間や感動している間に生じるような人の顔の皮膚
の運動を模倣する。

＠Ｖ″の実施態様の場合、皮Ｊｌｆｌ−が人の頭蓋を表
わす硬い支持体に載置されると共にこの支持体に固定さ
れた状態にある運動要素の上に配置される。

第一の実施態様の場合、埋設された運動要素を有する弾
性支持体が人の頭蓋骨の模型によって担持されると共に
この模型に付着される。

管状運動要素は本来的に弾性をもたせることも、ばねに
よって弾性を賦与きれるようにすることも、あるいはか
かる運動要素はその長さにそって単に変形しつるように
することもできる。最初のコ例の場合、皮膚を模擬する
支持体は弾性を有するようにすることもできるが、そう
する必要はない１、第３の例の場合、皮膚を模擬する支
持体のシートは管状運動要素内の流体圧が減少するとす
ぐに収縮できるように弾性を有していなければならない
。

本発明の細長い管状運動要素は厚みをもった単一層の形
で使用することもできるし、あるいは平行な管の束を形
成するような様式で使用することもできる。任意所定の
組を構成する各成分ベローズはその長さが同じであって
もよいし違っていてもよい。

本発明の変形態様によれば、前述のタイプの、２枚の積
重ねられた層がマネキンの頭蓋骨の前頭骨、すなわち顔
の部分を覆って配置される。頭にすぐ隣接する１ｉ１（
第１の層Ｈ−を最初に模擬した個人の同一性に対応する
、最初の顔面の土台を確定するために使用される。第一
の層、すなわち外層はこの模擬した個人の変化する顔面
の表情を生じるために使用される。生きているようなマ
ネキンの頭を動作させている間じゅう、第１の層の管状
運動体の内圧は時が経っても一定に固定され、それによ
って最初に模擬した人の同一性は固定される。つぎに別
の人を模擬、すなわち描写しようとするときは、＃！／
の層の管状運動体の圧力は別の顔面の土台、すなわち、
高い頬骨が低い頬骨、大きな下顎か小さな下顎、別の形
状をした額などを確定するために使用される。その後、
第一の層、すなわち外層が前と同様にして変化する顔面
の表情を生じるために使用される。

本発明の更に別の実施態様によれば、運動要素を模擬す
る細長い、顔面筋肉が直流電流を流される螺旋コイルか
ら形成される。周知の物理学の法則によれば、コイルの
隣接する巻き輪、すなわち渦巻は互に接近し合うように
引き寄せられる。コイルは、その隣接する渦巻がその中
心軸にそって互に接近し合うように動くとすぐに支持体
が変形して、それによって顔面の表情を模擬するように
、変形しつる、皮膚を模擬する層内に埋設される。

隣接する渦巻間の吸引力は軟鉄のような小さい強磁性体
の粒子を埋設層中の到る所に、又は少なくともコイルの
近傍における領域中に分配することによって増大させる
ことができる。

２人の模擬した人の顔面の土台が比較的僅かしか相違し
ていない場合には、単一層を使用し７て土台を変えてや
ることが充分にできる。この場合は、この単一層に埋設
されている鎖管状運動体の定常状体の圧力を変えてやり
、これらの管状運動体の動作中心値を与える、定常状態
圧力の諸値のもう７つの組を確走しさえすればそれで充
分である。

第１図を参照して説明するに、参照数字１０は本発明の
一実施態様による管状運動要素を示す。

この要素はエラストマーなどの変形しつる材料で作った
管１２の形をしている。この管は全体が参照数字１４で
標示されているベローズの複、数個の区画を具備する。

そうする代りに、ベローズを具備したかかる管は薄板で
形成することもできる。

管１０がどのようにして使われるかによって（それは後
に記載するつもりである）、管は変形しつると共に弾性
を有するようにすることもできるし、あるいは弾性をも
たずに単に変形しつるよう忙することもできる。ベロー
ズ形運動要素は管１０の縦軸１０に垂直であってよい、
即ちベローズ形運動要素は螺旋を形成してもよい。理解
できるように、管が両端を閉じられて、そのために閉じ
られた容積を形成する状態では、管内の流体圧が増加す
ると管のベローズ部分の伸びが生じる。管の滑らかな部
分の直径の変化、即ち管のベローズ部分の直径の変化は
この際無視できる。

第一図を参照して説明するに、参照数字１６は概して薄
い壁で作られた管１２によって又しても形成された、本
発明の管状流体運動要素の第コの実施態様を標示する。

膨張しつるベローズ部分１４Ｆｉ第１図に示すものと概
ね同じ構造をもつが、この第２図の場合は螺旋の形をし
ている。付設されている螺旋溝は鋼製のコイルばねのよ
うなばね城素１Ｂを具備する。動作の場合は、管１２の
内部における流体圧が増大すると、ベローズ１４の膨張
によって又しても管の伸びが生じる。流体圧が緩和され
るとすぐばね１８Ｆｉ、その固有のレジリエンス（ｒｅ
ｓｌｌｌｅｎｃｅ　）　　によって、管１２に働いて管
１２をその初めの長さ、即ち定常状態における長さに戻
す。

第３図について説、明するに１参照数字２４けデラヌチ
ツク、木、硬質樹脂材料などで形成された模擬した人の
頭蓋骨、すなわち人以外のマネキンの頭の外側顔面部を
標示する。参照数字２２はエラストマーの変形しつる層
を形成する、皮膚を模擬する顔面材料を標示し、かかる
エラストマーとしては、たとえば、メチルポリシロキザ
ン、天然ゴム、エチレンとポリプロピレンの共重合体、
ＳＢＲ（ブタジェンとスチレンの共重合体）、？リンブ
チレン・ゴム、ポリプタゾエン争ゴム、ニトリル・コ９
ム（ブタジェンとアクリロニド９ルの共重合体）などの
合成ゴムが含まれる。かなりの弾性、即ちレジリエンス
を有するは力１でなく相当大きく伸長させなくとも変形
させられる、即ち歪まされる能力を有するといり性質を
特徴とするエラストマーは周知である。（スプリング（
Ｓｐｒ＋ｎｑ）の米国特許第、２．　弘９２１２９号、
クリニブル（にｒｌｅｂｌｅ　）の米国特許第２　’！
！；７．４ｇｇ号、ブツセ（ＢＵＳＳｅ　）の米国特許
第３，４．ｔｌＩ、　４７４号、オール（ｏｒｒ　）の
米国特許第３．１１−１７．１．２０号、およびオファ
　Ｌ／／ｌ／　（０’　Ｆａｒｒｅｌｌ　）　　の米国
特許第３．　ｇ３Ａ、’　！ｒ／／号）。そうする代り
に、皮膚を模擬する顔面材料は変形しつる性質をもつば
かりでなく、少しはレジリエンス、即ち弾性を示すよう
な材料を包含するようＫすることもできる。

かかる材料は周知であって、かかる材料にはポリビニル
クロライド、ポリエチレン、ポリゾロピレン、ナイロン
６６のような４９丁ミド、およびポリエチレンテレフタ
レートのようなポリエステルなどが含まれる。層２２と
支持体２４は一般的に参照数字１０．１６によって標示
された複数個の管状、５１！素をサンドインチ状に挾ん
でいる。即ち、第７図の運動要素１０と第２図の運動要
素１６のどちらかの運動要素が使用されるのである。シ
ート２２が弾性を有していれは、運動要素１０と運動要
素１６グ）どちらの運動要素も使用できる。皮膚を模擬
するシート部材２２と運動要素のどちらかがレジリエン
スを有していで、そのために運動要素内の流体圧が減じ
るとすぐに運動要素は正常状卯の位置、つまり定常状態
の位置に復帰するということが必要である。もしも非弾
性運動要素１０を使用するとすれば、シート２２は弾性
を有していなければならない。もしも運動要素１０力く
弾性を有しているとすれば、シート２２は単に変形可能
でありさえすればよい。もしも運動要素１６を使用する
とすれば、シート、つまり層２２は単に変形可能であり
さえすればよい。もちろん、１＠２２が要素１６と同様
に弾性を有していてもよいけれども。読者は第３図を考
察して気づくものと思うが、顔面の表情を模擬するだめ
になされる、皮膚を模擬する１＠２２の変形は予め選択
された糺」に属する各管状運動要素内の流体圧を変イヒ
享せることによって生ぜしめられる。大気圧以上である
のが好捷しい、運動要素１０．１６の定常状態における
内圧は運動要素がその定常状鰭において、即ちマネキン
が固定した表情をしている時に、普通には長く伸ばされ
ているようなものである。この定常状態における値を中
心として圧力力工変動すると、特定の組に属する各運動
要素にすく゛接触している層２２の収縮とこれに伴う膨
出を生じる力施、あるいは上記変動に対応する、層２２
のイ申長を生じる。従って、第３図の実施態様の場合に
、本発明によって顔面の表情、又はマネキンの頭に現わ
れる感動を模擬するには、管状運動要素１０．１６の特
定の管状要素内の圧力をこれらの特定の管状要素が定常
状態でとる−を中心として選択的に変化させ、それによ
って前記特定要素に燐接する層２２の膨出と伸長のどち
らかを生じさせることが必要である。

第３図の管状運動要素１０．１６は、又第３８図に示す
ように、マネキンの頭の外表面２４に刻設された相補性
溝の中に配置されるよう圧してもよい。第３図と第３ａ
図の両方の図に使用されている管状運動要素１０．１６
の中間部分は接着剤などＫよって支持体２４に固着され
ているのに対して、ベローズ杉運動要素１４の各曹素又
は選択された特定の要素のＬ部は接着剤などによってシ
ート２２の裏面に付着されている。

皮膚を模擬する顔面シートの部分が行なう運動の間に経
時変動性対応関係をつくり出すため、マネキンの頭２４
に内蔵された電気スピーカーなどのスピーカーが発する
スピーチ（唇の動き、渋面、微笑など）を特定の組に属
する運動要素内の圧力変動と相関させる仕方は本発明の
一部を形成しない。かかる相関関係は日常の実験によっ
て確立しつる。定常状態の圧力からの圧力偏差値は、所
望の表情が得られるようになるまで、模擬すべき皮膚に
使用する材料ばかりでなく運動要素の数及び位置にも依
存する分量だけ変えられる。

第を図を参照して説明するに、同図には管状運動要素１
０と１６のどちらがを又使用する別の構造が示されてい
る。第ダ図において、運動萼素はシート２２に関連して
前に特定したような変形しつるプラスチック、即ちエラ
ストマーから成る比較的厚い変形しつる層２６内に完全
に埋設されている。シート２２の場合と同様に、この場
合も又、この層２６の外表面は皮膚を模擬するような物
理的質感と色とを有する。第３図に示す実施態様の場合
のよう罠、支持体２６が単に変形可能なだけで弾性を有
しない場合には、１６のような（弾性）管状運動要素を
使用［７なければならない。他方、支持体２６が変形可
能なだけでなく弾性も有する場合には、非弾性運動要素
と（弾性）運動要素°１６のどちらも使用することがで
きる。ａ＜＜図の実施態様の動作Ｆｉ第３図について記
載したものと類似している。、（弾性運動要素１６の）
個々のベローズ区画１４は、接着剤などによって、各自
のト画の外縁において支持体２６を貫通する円形断面の
通路の内面に付着されている。そうする代りに、層２６
は管状運動要素を取囲むように成形してもよい。

第３図と第ｑ図のどちらかの管状運動要素が弾性を有し
ないならば、かかる管状運動要素が加圧されてその内圧
が定常状態の圧力条件にある時弾性皮膚（第３図）の弾
性層（第を図）のどちらががかかる管状運動ｅ素と供働
するように配置されなければならない。

第Ｓ図を参照して説明するに、同図には管状運動要素を
組３０にする配列が示されている。一般に、運動要素（
運動体１０，１６）は平行であって概ね同一平面、１−
、にあるが、さもなければマネキンの頭の支持体２４の
外形に少なくとも倣った配列をとる。図面では組３０１
Ｃはががる運動要素が数にして３個あるように示しであ
るが、読者は任意適当な個数の委素で組３ｏを構成でき
るものと理解されよう。組３０を構成する数個の管状運
動体１０．１６０個々の運動体のベローズの長さは、管
状運動体の任意の７つの組に対して、その絹から選択さ
れた１個以上の運動体が作動されて（選択された運動体
の内圧が増加又は減少させられて）前記特定の組を構成
する運動体が異なる長さの最大行程を生じるように変化
させられる。組３ｏは第３図またはｉｑ図に示す構造忙
使用することができる。

ｖ、Ａ図について説明するに、参照数字３２は組３０と
類似の組を示し、組３ｏと相違する点は絹３２を構成す
る各管状運動要素１０，１６１１異なる長さのベローズ
部分を有する束の形をしている点にある。支持体２４を
覆って配設された運動要素の組３２のなかの選択された
組が仁の選択された組を構成する運勢要素内の流体圧の
変動によって作動される点も組３０の場合と又同様であ
る。

読者は第Ｓ図及び第６図を考察し、第３図及び第７図と
比較すれば気付くように１運動要素の絹３Ｇ、３２の任
意の組を第３図と第り図に示す単一の運動要素の任意の
要素に代えて使用できることを思い浮べるであろう。概
ね偏平な組３ｏを使用するか、比較的厚い組３２を使用
するか、それともｍ３図と第７図に示すような単一要素
を使用するかの選択は個々の運動要素の長さに依存し、
マネキンに対し賦与しようと考えている表情に依存し、
さらにマネキンの頭の大きさに依存して決められる。そ
れは又運動要素がマネキンの顔面とに占める位置にも依
存する。たとえば、唇の筋肉、０ｒｂｌｃｌｒｃｕｌａ
ｒｌｓ　ｏｖｌｓ　（口輸筋）は運動要素の束の組３２
によって模擬されるのに、鼻の筋肉ｄｌｌａｔａｔｏｒ
　ｎａｒｌｓ　ａｎｔｅｒｉｏｒ　　（鼻腔前方拡張筋
）は運動要素の偏平な組３０によって模擬される。

本発明の一般型式の運動要素はそれ自体すでに公知であ
る。たとえば、ニラグルストン（Ｅρｇｌｅｓｔｏｎ）
の７９２７年の米国特許第１．５Ａ／、　０６Ｓ号には
ばねつきのベローズ構造を含む、膨張可能で、且つ折畳
み可能な要素が開示されている。さらに、ビニ−ｔｖ　
（Ｐｌθｒｌｅ　＞　　（０１９３０年の米国特許第１
．７り乞２’ｌ１号には螺旋状波形構造を有する変形し
つる管が開示されているが、この波形構造はコイルばね
を具備する。さらにブラウン（Ｂｒｏｗｎ　）の、７９
ｇｏ年の米国特許第ダ、　、、２４／、７１１０号には
同じ一般型式の収縮可能な要素が開示されている。しか
しながら、これらの先行技術の構造のなかで、かかる管
状要素を皮膚を模擬する層、即ちシートとマネキンの頭
とに組合わされる運動要素として顔の筋肉を模擬するだ
めに使用することを開示したものけ伺一つとしてない。

さらに、生きているような人体を模擬するのにベローズ
を使用することはすでに公知である。

／９３を年のりウシュッッ（Ｌｌｗｓｃｈｕｔｚ　）の
米国特許第ツθ４７．３７７号と／９３Ａ年の同じ発明
者の米国特許第、２　ｏｕ、９７３号では、肢を動かす
・目的でベローズが関節で接合された肢の接合部に使用
されてイル。ベローズ内の圧力変動によってベローズの
収縮又は膨張が引き起こされ、その結果として肢の運動
が生じる。リウシュッツはまえ下顎、唇および眼のよう
な人体の顔（額から下顎まで）の部分を動かすためにか
かるベローズを使用することを企図している。加えて、
リウシュッッは人体に接続された話す機械も使用してい
る。ベローズがどちらにも使用されているという意味で
、リウシュツツの特許は皮相的には本発明に類似してい
るけれども、リウシュツツのベローズは生きているよう
な人体の肢、顎、眼などの運動を（模擬的に）起させる
一捜の流体圧式゛Ｔクチュエータでおるにすぎない。リ
ウシュツツのベローズは生きているようなマネキンの頭
に被せた顔面の皮膚のしわ寄せ、引き伸ばし、膨ら壕せ
などを皮膚の変形によって模擬するためには決して使用
されない。

使用時に、各運動要素の内部は閉じ込められた流体、好
ましくは空気、の一部を形成するということは明らかで
ある。種々の管状運動体内の空気圧をその定常状態にお
ける値を中心として変動させるために空気弁が使用され
る。管状運動体は互に平行に配列するように図示しであ
るけれども、管状運動体を異なる平面、すなわち層内に
互にある角度をなして配列しうろことは明らかである。

これまでに記載してきた発明は生きているような人体、
即ちマネキンの模擬した皮膚上のしわ寄り、引伸ばしな
どのような皮膚の運動を模擬することに関する。従って
、第１の人に似せた頭の支持体２４を用いて本発明を実
施すればその人の声に対、応すると共にこの声に関連し
て通常とられる種々の顔面の表情を模擬することが可能
になるはずである。異々る顔面の特長を有する第コの人
物を描写しようとすれば、通常は異なる顔面の土台、即
ち顔面の形状を有する第コの頭の支持体２４を使用する
こと忙なる。しかしながら、本発明の別の特徴によれば
、異なる顔面の特徴を有する別の顔を描写するための第
コの、即ち、別の２６のような変形しつる支持体を使用
することは必ずしも必要でない。

本発明のこの追加の特徴によれば、共働する管状運動体
１０．１６を具備したエラストマーの第１の層、即ち２
６のような変形しつる材料が頭の支持体２４０表面を覆
って配設される。マネキンの頭２４の全面が第１の層に
よって覆われているものと仮定すれば、すぐに分かるよ
うに１種々の管状運動体内の圧力を適当に定めることに
よって唇の厚み、眼窩の距離、頬骨の高さなどのような
所望の顔面の基本特徴を確定することができる。

これらの種々の管内圧力が定まりさえすれば、かかる圧
力は変わらず、管状運動体中のかがる時間が経っても不
変の圧力によって第１の人物の顔面の表情の模擬作用は
定着する。前もって、第一のシート、即ちエラストマー
、もしくは（又しても２６のような）変形しつる材料の
層が第１の層、即ちシートを株って配設される。第７の
層はもちろん、第２の層もすでに記載したようＫして作
られる。こうして、特定の第１の個人を表現する、生き
ているようなマネキンの動作が続いている間、！、２の
、つまり外ツ１１の層、即ちシートは前に述べたように
して動作する。

第１の層の管状運動体内の定常状態の圧力の第７の組に
よって確定された基本的な顔面の釣合が確立されるに先
立って、第２のシート、即ち層が第１の層に被せられる
ということはもちろんすぐに明白になることであろう。

別の時点になって、第一の人を描写する、つまり表現す
ることを行ないたくなった場合には、第１の層の鎖管状
要素が呈する管内圧力の値の組を確定し、それによって
描写すべき第２の人物の基本的な顔面の釣合などを決め
、しかる後に前のようにして第一の層を第１の層に被せ
さえすればそれで充分である。多数の基本的な顔面の釣
合が第１の層の管状運動体内の定常状態の圧力の値の組
を固定することによって確立されることは明らかである
。こうして、本発明の第一の特徴によって、マネキンの
頭は描写すべき人の基本的な顔面の釣合を確定するため
に第１の層を具備する一方、第２の層は模擬すべき人の
、たとえば話し言葉に付随した感動などの顔面の動きを
模擬する。従って、いろいろな場合に、本発明に従って
作られた生きているようなマネキンの顔面の扮装を単に
変えてやるだけで多数の個人を描写することが可能であ
る。

マネキンの頭１００に使用されるような第７と第２の層
の用法が＠７図に示されている。第１のＩ＠　２６０が
マネキンの頭に被せられる。この層は第り図に示す層２
６と同一の構造である。そうする代りに、この層は第３
図、または第３ａ図に示す構造にすることもできる。２
６０の構造に類似の、第一の層、即ち外層２６２が層２
６０に重ね合わされる。２つのＩｇｉは図示のように接
触してもよいし、あるいは変形しつる壁で分離されるよ
うにしてもよい。これらの層の動作を述べれば次の通り
である。

模擬すべき人の顔面の部分はその全部または大部分が第
７図の層２６に対応する、第１の層２６０の管状運動体
１０．１６を作動させることによって固定される。これ
は所望の顔面の釣合が得られるまで日常の実験を重ねる
ことによって達成される。その後、第１の層の鎖管状運
動体の内部流体圧は時間が経っても変わらぬよう一定に
保持される。

第２の層２６２が第１図乃至第６図について前に記載し
たようにしてその動作を開始させられる。

すなわち、層２６２はこの層が固定していて変わること
のない顔面の釣合を有するマネキンの頭をあたかも榎っ
ていたかのようＫして動作を開始させられるのである。

異なる顔面の釣合を有する人を模擬しようとするならば
、第１の層２６０の管状運動体１０゜１６内の圧力を変
え、（又しても日常の実験により）所望の顔面の釣合が
得られるようになるまで、この実験を続ける。

本発明の理解を助けるため、管状運動体１ｏ、１６は平
行に図示されている１、しかし、実際圧は、これらの運
動体を７７７７年、ニューヨーク市ノパウンティブック
ス社（Ｂｏｕｎｔｙ　Ｂｏｏｋｓ　）　　が版権を所有
して刊行した［グレイ氏の解剖学（Ｇｒａｇ’５Ａｎａ
ｔｏｍｙ　）」なる題ｏ’ｔｖ物ノ第２９９Ｍ　ノｆｆ
ｉ　／？５図に示されているような、実際の顔面の筋肉
が配列されている仕方にならって排列するのが好ましい
。

この書物は、参考として本明細書中に組み入れられてい
る。

第３図を参照して説明するに、同図には、本図でも又し
ても、皮膚を模擬する層と共働する運動要素の別の実施
態様が示されている。参照数字２６は、前の場合と同様
に、エラストマー材料の層を標示し、この層はマネキン
の頭の表面２４゜部分圧載置されている。参照数字３４
はコイルばねの形の複数個の細長いばね要素の任意の７
個を標示する。図面を見易くするため、唯ａ個のコイル
ばねが図示されていて、これらのコイルばねの両端はエ
ラストマー２６の縁面、すなわちエラストマの区画を越
えて延びているように示されている。コイルばね３４は
銅のような導電性の材料で作られて、エラストマーの材
料２６内に埋込まれている。参照数字３６Ｆｉ軟鉄のよ
うな強磁性材料の小粒子を標示する。

第３図の実施態様の作動様式を以下忙述べる１、図示さ
れてない適当な接続平膜によって、個々のコイルばね要
素８４の全部を通って電流を流す。

弾性はエラストマー２６から引き出すことができるか呟
これらのばねは比較的弱いものであってよい。

エラストマ−２６とげね３４０間の相対弾性率、すなわ
ちレジリエンスは異なる応用九対し変えることができる
。より大きな弾性率を望むのであれば、鋼のばねを使用
すればよい。電流がコ本の平行な針金を通り、しかも各
針金において同一方向に流れるものとすれば、これら２
本の針金は互忙接近し合うようにする力を受けるという
ことが知られている。この有名な物理的効果のため、各
コイルばね要素３０の隣接する巻輪、すなわち渦巻は電
流がこれらのコイルを通って流れるとすぐにかかるコイ
ルの隣接する渦巻の全部を一緒に動かそうとする力の作
用を受けるはずだということを読者はすぐ理解できょう
。この周知の電磁効果を増強するため、即ちこの効果を
いっそう高かめるため、電流がこれらのコイルを流れる
ことによって惹起される磁場の強さを増すように強磁性
体の粒子３６をエラストマー２６に添加する。強磁性体
の粒子を撓み易い材料に結合させる技術は周知である（
モリナ（Ｍｏ１ｌｎａ　）　　の米国特許第り、／／θ
。

２３６号、コッヵルト（Ｃｏｃｈａｒｄｔ　）　　の米
国特許第３、７１．’Ｉ、　５．３９号、およびクロエ
ンヶ（Ｋｒｏｅｎｋｅ　）の米国特許第、？、　’１２
ｇ、　４θ３号）。明らかなように、充分な電流をコイ
ルに通すとコイルは長さを収縮し、それによってコイル
が埋設されている層２６を変形させる。コイルを流れる
電流の正常状態、つまり定常状態における電流値はこの
状態においては僅かばかりの短縮がコイルに見られるＫ
すぎないようなものであるけれども、この値を越えて電
流を増すとその上の短縮が起＾、その結果としてエラス
トマー２６の締付けがいっそう助長される。

コイルに流れる電流を減らすとコイル３ｏの長さの相対
的伸長を生じ、その結果としてコイルにすぐ隣接した諸
領域におけるエラストマー２６の表面の平滑化、すなわ
ちエラストマーの緊張がもたらされる１、好寸しくは、
コイル３ｏは皮膚を模擬する層２６の露出面に比較的近
く配置される。

ここまで来れば読者はコイル３ｏが第１図乃至第６図の
実施態様における管状運動要素１ｏ、１６と全く類似の
様式で使用できるということを理解できよう。従って明
らやなように、コイルばね３４け（第９図の用法で）Ｐ
ｇＡ図に示Ｉ７た形で使用されるばかりでなく、第３図
、第５図および第４図に関連して示したようにしても使
用される。

また明らかなように、第３図の実施態様は第７図につい
て示し、かつ記載したように使用することもできる。

螺旋コイルばね型運動要素を使用する代りに、エラスト
マーを含む強磁性体粒子の間に埋設された撓み易い針金
を使用することもできよう１．これらの針金はマネキン
の顔の外観と外形とをとるように形成され、かかる針金
は鳥籠やフェンシングのマスクを作るような仕方で少な
くともその部分ト画においてはその全域にわたって平行
に配置される。日常の実験を通じて決定の上選択された
針金の諸対および針金対の鎖線に直流電流を通すことに
よっても又顔面の表情を模擬することができる。よりい
っそう忠実な模擬を実現するＫＶｉ、互に直交する針金
の、２個の格子を使用する。これは第９図に示されてい
て、概して平行な針金４２から成る第１の格子μ強磁性
体の粒子３６を分散させて内蔵するエラストマーの層２
６に埋設される。

針金４尋から成る第コの格子が第１の格子を構成する針
金に直角な方位に配置されている。図示してない適当な
接続手段によって、第７の格子と第コの格子を構成する
釦金の各組はその全長にわたって、あるいは単にその選
択された部分に限って％：流を流すようにされる。第３
図の実施態様の場合と同様に、隣接する平行な針金の間
に生じた磁場はこれらの針金を接近させるように動かし
、こりしてかかる針金に接触しているエラストマーの層
を変形させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実１Ａ態様による管状運動要素の部
分断面図を示す。 第２図は類似の図であって、第コの実施態様を示す。 第３図は管状運動要素が如何にして変形しつる皮膚と人
の頭蓋骨の支持体とに結合されるかを示す部分斜視図で
ある。 第３ａ図は第３図に類似の図であって、第３図の変形態
様を示す。 第７図は第３図に類似の図であって、管状運動要素を皮
膚を横壁する層に結合する別の仕方を示す。 第５図は平面内に配列された、本発明の管状運動要素の
３個から成る組を示し、各要素のベローズの長さは相違
している。 第６図は同一平面内忙なく、束の形に配列された、本発
明の３本の管状運動要素を示し、各要素のベローズの長
さは相違している。 第７図は第１図又は第２図の管状運動要素に結合された
、２層の変形しつる材料を具備したマネキンの頭を示す
切欠図である。 第３図は第４図に類似の図であって、さらに別の細長い
運動要素を示し、同図の場合かかる運動要１ｇは電気的
に付勢される針金のコイルの形をしている。 第９図は第７図に類似の図であって別の型の運動要素を
示す。 １０・・・運動要素（非弾性） １２・・・管 １４・・・ベローズ １６・・・運動要素（弾性） ２２・・・（変形しつる）層 ２４・・・支持体 ２６・・・（変形しつる）層 ３０・・・組（運動要素の） ３２・・・組（運動要素の） ３４・・・螺旋コイル ３６・・・強磁性体の粒子 ４２・・・針金 ４４・・・針金 １００・・・頭 ２６０・・・第１の層 ２６２・・・第２の層 ｌ２．　　　粒　　？ｉｌｉ　　　　ｔト　　　吉　　
　　　　　５３，６．−７（＃Ｉ’出ラ　う　　　　　
　　　　　　　　　昭和　　　年　　　月　　　１１特
許庁に官　若　杉　和　夫　殿 １、”株イ２］の表ボ 昭和：）８年　特許側　第１．４４８８号２、発明の名
称　　　　ｆｌｎが動くマネキン用の運動要素：）、ン
ｄｉ、’＋ｌ−をずイ）ｆｔ 事件との関係　　　１１１１９１１人 ４、代理人 ５、袖＋Ｅ命令のＨ付　　　自　　発 ＋ｒ、補１１−によと）増加する発明の数竹詐請求の範
囲 １、　実杓の、または非実在の人のｔｉｌｌの形をした
基質を包含し、前記基質は頭の基質の少なく店も一部分
を榎っ−（配置された模擬ψ項を変形させる電動要素を
具備し、かかる皮膚゛の変形は頭と連結した人の顔の種
々の顔向表情を８ｉ擬するタイプの動くマネキ二／の構
造において、伸張及び収縮ｉｉ１能である管によって形
成された電輪要素をイ１シ２、かかる管はその内部の流
体圧力の剃切に、（：リレさ方向の伸づＫ及び収縮ａｔ
ｅであり、さらにかかる管は皮膚に接触するＪ共にこの
皮頂゛に固着されているか皮膚の外表）ｌ■か１４は見
ることができず、かかる管番：１概ね皮膚の外ＪＦ３に
平行であると共にこの）Ｊ／膚の外形に倣っＹ十？幻　
、 以１の構成によっ−（、皮膚の変形の）ごめζ・こ、前
記イ；・の特定の管のＩＮ力を選択的に変えて、、　Ｉ
Ｎ力を変泳にフれた管に接剤；才る皮膚°を変形し了そ
の外観を変え、そ−れによって顔向の表情を々９擾１２
、Ｉ記皮膚及び管状電動要素皮膚が第］（７）ＩＮを形
成することを特徴とするり」くマネキンの構Ｘ５１ｔ。 ２、　曲記管は弾性を自すると共に、その内部流体１１
・力（１１和されるとすぐに収縮してｉＥ當な長さに縮
小する性質を自重る特許請求の範囲第１項記載の動くマ
ネキンの構造。 土　前ｈＬｉ皮晴ば弾性を自し、このｐμ＋ｉ゛は通雷
の形状を有し、これＧこよって管内の流体１１・の増大
が、流体ｌ）二が増大し人−管番に接触する）υ膚を管
の伸びる方向に平行番ご引き伸ばさせ、さらに管内のＦ
ｆＡｔ。 体圧の緩和が皮膚のその通當の形状へ戻る特許請求の範
囲第１項記載の動くマネキンの構３１１１゜４、　　＋
ｉｉｉ記皮清番：１シートを形成１．７、ま六・管は曲
〇ＪＩＩ’。 質と皮ＩＩ４のシーＩ・との間に配置され−ｒいる特許
請求の範囲第２１ｂまたは第３　ｉｎ記載の→’！３４
　＜−７ネキンの構造。 ”　　１ｔｉｌ　ｆｉＬ皮１＋％’は１す、みが仙のｉ
自ｉ蚤よりも大きな！一番、二形成され、また前記；）
１は少なくとも一部が前記層に埋設されている特許請求
の範囲第３項記載の動くマネキンの構造。 ｆｉ、　　１ｉｉｆｉｉ！’ｌ！ｌが曲；ｉ月Ｈ内に完
全に埋設され了いるゲｒ許請求の範囲第５　ｊＴｊ記載
の動くマネキンの構造。 １．　　マネキンは第２のＩＨを具備Ｌ７、第２（７）
ＩＮは第１の層に頻（声の構造から成り、以十の構成に
より、第１０））−は第１の模擬されノ、二人に訪当す
る第１の基本的な頭面のプｒ：Ｉボーシ田ンを確立する
ために使用され、さらに第２の屓は会話中に現われるよ
・うな顔向の表情を模擬するために使用され、さら？、
二また第１の屓は、しかるべき時には、第２の模擬ずべ
き人に対応する第２の基本的ム′βｎ向のプｒ１ポーシ
ョンを確立するためい使用されることができる特許請求
の範囲第【Ｊ、ｙｌ記載の動くマネキン。 ８、　１ｉｉｉ記簀１ｘモータ要素がベローズによって
形成される特許請求の範囲第１項、第２ｒｌ’ｊ、、第
３ｉｉ、、第！ｉ　ＬＩｉ、第６項または第゛１項の何
れかに記載の動くマネキンの構造。 ９、管内の流体が空気である特許請求の範囲第））”Ｒ
，ｆａ　ｈ載の動くマネキンの構造。 １０、人の＋ｔｎの形をした基質を包含し、０：１記基
質は１ｊｒＩＩの基質の少なくとも一部分を４！−、て
配置された模擬皮膚を変形さ一１！る電りＪ要素をＶ！
備し、かかる皮膚の変形が人の顔の種々の顔向表情を模
擬するタイプの動くマネキンの構造におい−（，１−記
電動・′／ｉ憎１が電気伝導性コイルからつくられた螺
旋：ｔ−４ルによ−、て形成され、本構成において各螺
）ｆ＋ｉフィルに直情電流を流才こさによ−。 て岬旋′：ｌイルの隣接する渦巻をｈに引寄・（トる力
が仕じ、それ１．こよっ−（螺旋フィルをその長さ方向
にそって収縮させ、 一方、」記コイルは皮膚に接触すると共１．ここの皮膚
に固着されているが、皮膚の外表面からは見ることがで
きず、かかるτＩイルｔｉ楯ね皮膚。 の外形にＩＨ７行であると共にこの皮）＾゛の外形Ｇこ
倣−２てオンリ、本構成に；衿いて、皮膚を変形すイ１
プζめに、フィルにｒｌ’４流電流全電流ずろと１．皮
膚゛のｍｌイルに接触し７ている部分の外観が変化し、
叩曲の表情を模擬し、皮膚とフィル伏電動要素とが第１
の１−を形成することを特徴とずイ）動くマネキンの横
系つ １１、前記τ１イルが模擬皮膚に埋設されている特許請
求の範囲第１０項記載の動くマネキンの構造。 １２、各螺ＩＭ　：：ｌイルはそ０月３さにそって弾性
をイ１ｊ、７、それによって各螺旋′：ｌｍｌイルイル
を流れる電泳が無くな、、た時浦富の長さに復帰する特
許請求の範囲第１（）項記載のりＬきＣいるような動く
マネキンの構造。 ＋　３　、模擬皮膚が弾性を自する特許請求の範囲第Ｈ
項記載の仕き了いるような動くマネキンの構ｉ５〜。 １４、人のｌ［「１の形をした基質を包含し１．前記基
質は＋Ｉｎの基γｒの少なくとも一部分を覆って配ｆｌ
され六−模擬８／膚を変形させる電動要素をす備し７、
かかる皮膚°の変形が人の顔の種々の顔面表情を模擬す
るタイプの動くマネキンの牟衿造に才？いて、。 １記電動要素は導電性の、司撓牲針金によって形成され
、各訓金番Ｊ少なくともその長さの線分にわた−２−（
隣接する４金にｊＩ／行であり、曲記章ｉ金の総体はマ
ネキンのｔＪｉの輪郭と外形に一致し、かかる制令は前
記模擬皮膚゛を形成するエラス］・マーの層内に埋設さ
れ、それによっ°ζ針金の選択された絹に直情をηを才
ことＣ１，・よ−、て吸引力が前記３％１．１された対
により形成された隣接する、平行な線分間に仕じ　それ
Ｃ１こ、１−１て・１！行な線分をそのｋさに対し、て
直角方向に＾に接近し７合うように移動さＯ・、かかる
コイルは概ね模擬皮膚の外形Ｇ、−中行であると共にこ
の皮膚の外形に倣い、ｌし漬を変形するためにコイルに
１１！４流１１１流を印加すると、ｌす膚のコイルに接
触している部分の外観が変化し、それによ−、了ｌｉ向
の表情を模擬することを特徴とするマネキンの構Ａ１ｆ
。 １５、強磁性体の特許が模擬皮膚内ζ、こ分１１にされ
で、強＠個体の粒子が模擬皮膚の自効透研率を増し、Φ
１金ぜ５こ電治が流れたとき、隣接才ろΦ１金の線分間
番に働く吸引力を増やすように１．、　ノ；二特許請求
の範囲第１ＩＩｌ′１．第１２　ｒｒｊ、、第１３　ｌ
１７ｉ、ｔ　＊、　ｔｉｔ第１／１項記載の動くマネキ
ンの構造。 １６、ｔｔｊｌの形をＣ７に基質吉、顔を形成才イまた
めに７　Ｃ１２なくともｆｉｆｌの一部を覆って配置さ
れた抄擬皮晴と、種々のｉｌｊｌ表向を模擬するＡ−う
心こ模擬ｌυｍを変形するために該皮膚に密着した市、
動要幸Ｊ−からなり、１記電動要素は外部から見えない
ように皮膚に接触し７て固定され、かつ概ね皮、塙゛の
外形にＣ１ｊ行でこの皮膚゛の外形番こ俊−２了才罰）
、−個又はそれツーＬ、の選ぽれた′電動り５＋素の所
定の変形がそれに接触する皮膚を地形Ｌ７７その外＼観
を変え、それによ７て顔向表情を模擬し７　［記皮膚と
電動要素が第１層を形成することを特徴とする顔が動く
マネキン。 １７．１記マネキンのＩ旧ま第］　Ｔ＠の外側に配置さ
れた第２）Ｃ４を自し、該第２層は第１層と間挿の構造
であり、１−記構成番こよって、第１１−は第１模擬体
に対応する第１の基本的ｌ！Ｊ′１表情をつくるためＣ
５こ便用され、第２１−は会話中に起きろような顔向表
情をつくるために使用され、しかるべき時１．．ｍ　Ｉ
＝；ｌ、第１旧及び第２１１は第２模擬体に対応する第
２の基本的頗表情をつくるために一緒に使用される特許
請求の範囲第１（１項記載の顔が動くマネキン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、実在の、または非実在の人の頭の形をした支持体を
   包含し、前記支持体は頭の支持体の少々くとも一部分を
   覆って配置された模擬皮膚を変形させる運動要素を具備
   し、かかる皮膚の変形が頭と関連した人の顔の種々の顔
   面表情を模擬するタイプの動くマネキンの構造において
   、 膨張及び収縮可能である管によって形成された動力要素
   を有し、かかる管はその内部流体圧力の変動により長さ
   方向に膨張及び収縮可能であり、さらにかかる管は皮膚
   に接触すると共にこの皮膚に固着されているが皮膚の外
   表面からは見ることができず、かかる管は概ね皮膚の外
   形に平行であると共にこの皮膚の外形に倣っており、以
   上の構成によって、前記管の特定の管の圧力を選択的に
   変えると、圧力を変えられた管に接触する皮膚の外観が
   皮膚の変形によって変化するという結果がもたらされ、
   それによって顔面の表情を模擬し、上記管状運動要素を
   具備した皮膚は第１の層を形成することを特徴とする動
   くマネキンの構造。 λ、前記管は弾性を有すると共に、その内部流体圧が緩
   和されるとすぐに収縮して正常な長さになる性質を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の動くマネキンの構造。 ３、前記皮膚は弾性を有し、この皮膚は正常の配置を有
   し、これによって管内の流体圧の増大が流体圧が増大し
   た管に接触する皮膚を管の伸びる方向に平行に引き伸ば
   させ、さらに上記構成によって管内の流体圧の緩和が皮
   膚のその正常の配置への復帰を生じる特許請求の範囲第
   １項記載の動くマネキンの構造。 グ、前記皮膚はシートの形をしていて、また管は頭の支
   持体と皮膚のシートとの間に配置される特許請求の範囲
   第２項または第３項記載の動くマネキンの構造。 り、前記皮膚は厚みが管の直径よりも大きな層であり、
   また前記管は少なくとも一部が前記層に埋役されている
   特許請求の範囲第３項記載の動くマネキンのｍ造。 乙、前記管が前記層内に完全に埋設されている特許請求
   の範囲第Ｓ項記載の動くマネキンの構造。 ７、　マネキンは第一の層を具備し、第２の層は第１の
   層に類似の構造から成り、μ上の構成により第１の層は
   第１の模擬された人に該当する基本的な顔面の諸性質の
   第１の組を確立するために使用され、それによって第一
   の層は会話中に現われるような顔面の表情を模擬するた
   めに使用され、さらに寸だ、そｉｌによって第１の層は
   、しかるべき時には、第一の模擬すべき人に該当する基
   本的な顔面の諸性質の第一の組を確立するために使用さ
   れてもよい特許請求の範囲第１項記載の動くマネキン。 ｇ、管状運動要素がベローズによって形成される特許Ｎ
   Ｆｔ求の範囲第１項、第２項、第３項、第５項、第乙項
   または第７項の何れかに記載の動くマネキンの構造。 ９、管内の流体が空気である特許請求の範囲第ｇ項記載
   の動くマネキンの構造。 ｎ６人の頭の形をした支持体を包含し、前記支持体は頭
   の支持体の少なくとも一部分を覆って配置された模擬皮
   膚を変形させる運動要素を具備し、かかる皮膚の変形が
   人の顔の種々の顔面表情を模擬するタイプの動くマネキ
   ンの構造において、電気伝導性コイルから作られた螺旋
   コイルによって形成された運動要素を包含し、それによ
   って各岬旋コイルに直流電流を流すことによって螺旋コ
   イルの隣接する渦巻を互に引寄せる力が生じ、それによ
   って螺旋コイルをその長さにそって収縮上せ、かかるコ
   イルは皮膚圧接触すると共にこの皮膚に固ｔｒａれてい
   るが、皮膚の外表面からは見ることができず、かかるコ
   イルは概ね皮膚の外形に平行であると共にこの皮膚の外
   形釦倣っており、それによってコイルに直流電流を印加
   すると、皮膚のコイルに接触している部分の外観の変化
   が、皮膚の変形に基因して、顔面の表情を模擬すること
   をもたらし、皮膚とコイル状運動要素とはｔ４／の層を
   形成することを特徴とする動くマネキンの構造。 ／／、前記コイルが模擬皮膚に埋設されている特許請求
   の範囲ｌ＠／θ項記載の動くマネキンの構造。 ／２．各螺旋コイルはその長さにそって弾性を有し、そ
   れによつ、て各螺旋コイルはコイルを流れる電流が無く
   なった時正常な長さに復帰する特許請求の範囲第１θ項
   記載の生きているような動くマネキンの構造。 ／３．模擬皮膚が弾性を有する特許請求の範囲第１／項
   記載の生きているような動くマネキンの構造。 私人の頭の形をした支持体を包含し、前記支持体Ｆ′ｉ
   頭の支持体の少々くとも一部分を損って配置された模擬
   皮膚を変形させる運動要素を具備し、かかる皮膚の変形
   が人の顔の種々の顔面表情を模擬するタイプの動くマネ
   キンの構造において、運動要素は伝導性の、撓み易い針
   金によって形成され、各針金は少なくともその長さの線
   分にわたって隣接する針金に平行であり、前記針金の全
   集合はマネキンの顔の輪郭と外形に一致し、かかる針金
   は前記模擬皮膚を形成するエラストマーの層内に埋設さ
   れ、それによって針金の選択された組に直流を流すこと
   によって吸引力が前記選択された組により形成された隣
   接する、平行な線分間に生じ、それによって平行な線分
   をその長さに対して直角方向に互に接近し合うように動
   かし、かかるコイルは概ね模擬皮膚の外形に平行である
   と共にこの皮膚の外形に倣い、それによってコイル罠直
   流電流を印加すると、皮膚のコイルに接触している部分
   の外観の変化が、皮膚の変形に基因して顔面の表情を模
   擬することをもたらす特徴とするマネキンの構造。 Ｒ１強磁性体の粒子が模擬皮膚の有効透磁率を増すよう
   に、強磁性体の粒子は模擬皮膚内に分散されていて、そ
   れによって隣接する針金の線分間に働く吸引力をかかる
   針金を通って電流が流れた時に増やすようにする特許請
   求の範囲第１／項、第７２項、第７３項、または第１グ
   項記載の動くマネキンの構造。