TWI680018B - 虛擬力感覺產生裝置 - Google Patents
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Abstract
有效率地呈現虛擬性之力感覺。虛擬力感覺產生裝置,係具備有:基體機構;和接觸機構,係相對於基體機構而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力,接觸機構之質量係較基體機構之質量更小,或者是,接觸機構之質量係較基體機構之質量與被安裝於基體機構處的機構之質量的合計而更小。
Description
本發明,係有關於使利用者感覺到虛擬力感覺之技術。
係提案有基於控制訊號來控制致動器(例如,線性致動器)並成為能夠感覺到牽引力錯覺等之虛擬力感覺的虛擬力感覺產生裝置(例如,參照「雨宮智浩,高椋慎也,伊藤翔,五味裕章,“若是以手指來抓捏則會產生被拉扯的感覺之裝置「BURUNAVI3(音譯)」”,2014年,NTT技術技術期刊,Vol.26,No.9,pp.23~26(非專利文獻1)」等)。在至今為止的方式中,係於框體殼內設置致動器。藉由在使利用者握住框體殼(外部側)的狀態下來使致動器之可動元件(內部側)進行非對稱振動,在框體殼側處所產生的應力(反作用力)係傳導至該利用者之皮膚處,而能夠使利用者感覺到虛擬性的力感覺。
在先前技術的方式中,致動器之振動係透過框體殼而被傳導至皮膚處。因此,若是在智慧型手機終端裝置等之質量為大的物體之框體殼內設置致動器,則會成為無法對於皮膚傳導充分的振動並感覺到充分的力感覺,或者是成為需要衝程為大且消耗電力為大的致動器。
本發明之課題,係在於相較於先前技術而更有效率地呈現虛擬性的力感覺。
本發明之虛擬力感覺產生裝置,係具備有:基體機構;和接觸機構,係相對於基體機構而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力。但是,接觸機構之質量係較基體機構之質量更小,或者是,接觸機構之質量係較基體機構之質量與被安裝於基體機構處的機構之質量的合計而更小。
藉由此,係能夠相較於先前技術而更有效率地呈現虛擬性之力感覺。
1-12、2001-2007、3001-3005‧‧‧虛擬力感覺產生裝置
圖1A以及圖1B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之概念圖。圖1B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖,圖1A係為圖1B之1A-1A概略剖面圖。
圖1C係為圖1B之1A-1A擴大剖面圖。
圖1D係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的使用狀態作說明之概念圖。
圖2A以及圖2B,係為對於實施形態之振動元件的構成作例示之概念圖。圖2A以及圖2B,係對於實施形態之振動元件的1A-1A概略剖面作展示。
圖3A~圖3D,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖4A~圖4F,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖5A~圖5D,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖6A~圖6D,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖7A以及圖7B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之概念圖。圖7B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖,圖7A係為圖7B之7A-7A概略剖面圖。
圖7C係為圖7B之7A-7A擴大剖面圖。
圖8A~圖8C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生
裝置的構成作例示之概念圖。圖8B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖,圖8A係為圖8B之8A-8A概略剖面圖,圖8C係為圖8B之8C-8C概略剖面圖。
圖8D係為圖8B之8A-8A擴大剖面圖。
圖9A~圖9C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之概念圖。圖9B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖,圖9A係為圖9B之9A-9A概略剖面圖,圖9C係為圖9B之9C-9C概略剖面圖。
圖9D係為圖9B之9A-9A擴大剖面圖。
圖9E係為圖9B之9C-9C擴大剖面圖。
圖10A以及圖10B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之概念平面圖。
圖11A~圖11B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之概念圖。圖11B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖,圖11A係為圖11B之11A-11A概略剖面圖。
圖11C係為圖11B之11A-11A擴大剖面圖。
圖11D係為對於變形例作展示之概略剖面圖,並基於圖11C之11A-11A擴大剖面圖而被作置換。
圖12A~圖12D,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖13A~圖13F,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖14A~圖14D,係為對於實施形態之中介構件的構
成作例示之概念圖。
圖15A~圖15D,係為對於實施形態之中介構件的構成作例示之概念圖。
圖16A以及圖16B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的概略平面圖。
圖17A~圖17C,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。
圖18A,係為對於實施形態之構成作例示之概念平面圖。
圖18B,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。
圖19A以及圖19B,係為對於實施形態之構成作例示之部分擴大圖。
圖20A以及圖20B,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。
圖21A~圖21C,係為用以對於實施形態之動作作例示之概念圖。
圖22A~圖22C,係為用以對於實施形態之動作作例示之概念圖。
圖23A以及圖23B,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。
圖24A以及圖24B,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。
圖25A以及圖25B,係為對於實施形態之構成作例示之概念圖。圖25B係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的
概略平面圖,圖25A係為圖25B之25A-25A概略剖面圖。
圖26,係為用以對於虛擬力感覺產生裝置之力學特定模式以及皮膚之力學特性模式作說明之概念圖。
圖27A~圖27C係為對於先前技術之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料,圖27D~圖27F係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料。圖27A以及圖27D,係對於虛擬力感覺產生裝置之驅動控制訊號的輸入波形〔V〕之時間序列資料作例示,圖27B以及圖27E,係對於從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力〔N〕之時間序列資料作例示,圖27C以及圖27F,係對於虛擬力感覺產生裝置之位置〔m〕之時間序列資料作例示。
圖28A~圖28C係為對於先前技術之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料,圖28D~圖28F係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料。圖28A以及圖28D,係對於虛擬力感覺產生裝置之驅動控制訊號的輸入波形〔V〕之時間序列資料作例示,圖28B以及圖28E,係對於從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力〔N〕之時間序列資料作例示,圖28C以及圖28F,係對於虛擬力感覺產生裝置之位置〔m〕之時間序列資料作例示。
圖29A~圖29C係為對於先前技術之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料,圖29D~圖29F係為對於實施
形態之虛擬力感覺產生裝置的特性作例示之資料。圖29A以及圖29D,係對於虛擬力感覺產生裝置之驅動控制訊號的輸入波形〔V〕之時間序列資料作例示,圖29B以及圖29E,係對於從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力〔N〕之時間序列資料作例示,圖29C以及圖29F,係對於虛擬力感覺產生裝置之位置〔m〕之時間序列資料作例示。
圖30A~圖30F,係為針對當虛擬力感覺產生裝置之驅動控制訊號的輸入波形為正的期間T1、和輸入波形為負的期間T2、以及從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力的非對稱性,此些之間的關係之其中一例,針對質量m1、m2之各組而分別作了枝圖描繪(stem plot)之圖。
圖31A~圖31F,係為針對當虛擬力感覺產生裝置之驅動控制訊號的輸入波形為正的期間T1、和輸入波形為負的期間T2、以及從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力的非對稱性,此些之間的關係之其中一例,針對質量m1、m2之各組而以折線圖來作了展示之圖。
圖32A,係為對於作了非線性最適化之驅動控制訊號的輸入波形之時間序列資料作了例示之圖,圖32B,係為對於從藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力之時間序列資料(最適化波形圖案)作了例示之圖,圖32C,係為對於藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置之位置波形之時間序列資料作了例示之圖。
圖33A,係為對於作了非線性最適化之驅動控制訊號的輸入波形之時間序列資料作了例示之圖,圖33B,係為對於從藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力之時間序列資料(最適化波形圖案)作了例示之圖,圖33C,係為對於藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置之位置波形之時間序列資料作了例示之圖。
圖34A,係為對於作了非線性最適化之驅動控制訊號的輸入波形之時間序列資料作了例示之圖,圖34B,係為對於從藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力之時間序列資料(最適化波形圖案)作了例示之圖,圖34C,係為對於藉由作了非線性最適化之驅動控制訊號而被作控制的虛擬力感覺產生裝置之位置波形之時間序列資料作了例示之圖。
圖35A~圖35D,係為針對當驅動控制訊號的輸入波形為正的期間T1、和輸入波形為負的期間T2、以及從虛擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力的非對稱性,此些之間的關係之其中一例,針對質量m1、m2之各組而分別作了枝圖描繪(stem plot)之圖。但是,在圖35A以及圖35C中,係使用有身為時間非對稱矩形波之驅動控制訊號,在圖35B以及圖35D中,係使用有作了非線性最適化之驅動控制訊號。
圖36A~圖36D,係為針對當驅動控制訊號的輸入波形為正的期間T1、和輸入波形為負的期間T2、以及從虛
擬力感覺產生裝置所施加至皮膚之力的非對稱性,此些之間的關係之其中一例,針對質量m1、m2之各組而以折線圖來作了展示之圖。但是,在圖36A以及圖36C中,係使用有身為時間非對稱矩形波之驅動控制訊號,在圖36B以及圖36D中,係使用有作了非線性最適化之驅動控制訊號。
圖37A,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的立體圖。圖37B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的底面圖。
圖38A,係為圖38B之38A-38A剖面圖。圖38B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的平面圖。
圖39,係為圖38A之擴大圖。
圖40,係為用以對於虛擬力感覺產生裝置的使用狀態作說明之概念圖。
圖41A以及圖41B,係為對於實施形態之振動元件的構成作例示之概念圖。圖41A以及圖41B,係對於實施形態之振動元件的38A-38A概略剖面作展示。
圖42A以及圖42B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作說明之圖。
圖43A,係為圖43B之43A-43A剖面圖。圖43B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的平面圖。
圖44A,係為圖44B之44A-44A剖面圖。圖44B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的平面圖。圖44C,係為圖44B之44C-44C剖面圖。
圖45,係為圖44A之擴大圖。
圖46,係為圖44C之擴大圖。
圖47A以及圖47B,係為實施形態之變形例之虛擬力感覺產生裝置的底面圖。
圖48,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置作了展示的圖38B之38A-38A擴大剖面圖。
圖49A,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的立體圖。圖49B,係為實施形態之虛擬力感覺產生裝置的平面圖。
圖50A以及圖50B,係為實施形態之變形例之虛擬力感覺產生裝置的立體圖。
圖51,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視立體圖。
圖52,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之分解圖。
圖53,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視平面圖。
圖54A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置之構成作例示的透視正面圖(XZ平面圖),圖54B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置之構成作例示的透視右側面圖(YZ平面圖)。
圖55A以及圖55B,係為對於實施形態之振動元件的構成作例示之概念圖。
圖56A以及圖56B,係為用以對於實施形態之虛擬力
感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖57A以及圖57B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖58,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視立體圖。
圖59,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之分解圖。
圖60A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視平面圖。圖60B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視正面圖。圖60C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視左側面圖。
圖61A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的內部構成作例示之透視平面圖。圖61B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的內部構成作例示之透視正面圖。圖61C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的內部構成作例示之透視左側面圖。
圖62A以及圖62B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖63A以及圖63B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖64A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視平面圖。圖64B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視正面圖。圖
64C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視左側面圖。
圖65A以及圖65B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖66A以及圖66B,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖67,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視立體圖。
圖68,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之分解圖。
圖69A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視平面圖。圖69B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視正面圖。圖69C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視左側面圖。
圖70,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的動作作例示之圖。
圖71A,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視平面圖。圖71B,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視正面圖。圖71C,係為對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的構成作例示之透視左側面圖。
圖72,係為用以對於實施形態之虛擬力感覺產生裝置的使用狀態作說明之概念圖。
以下,對本發明之實施形態作說明。
第1~9實施形態之虛擬力感覺產生裝置,係具備有「基體機構」;和「接觸機構」,係相對於「基體機構」而進行周期性之「非對稱運動」,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力。但是,「接觸機構」之質量係較「基體機構」之質量更小,或者是,「接觸機構」之質量係較「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量的合計而更小。在此種構成中,就算是在系全體之質量為大的情況時,亦由於身為與「接觸部」一同振動之系的「接觸機構」之質量係為小,因此,係從「接觸機構」而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。藉由此,就算是身為衝程以及輸出為與先前技術之方式相同的致動器,也能夠更明確地呈現力感覺。或者是,就算是身為相較於先前技術而衝程以及輸出為更小之致動器,也能夠呈現與先前技術方式相同程度的力感覺。亦即是,在本形態中,係能夠相較於先前技術而更有效率地呈現力感覺。
周期性之「非對稱運動」,係身為會使基於其而從「接觸機構」所賦予至皮膚或黏膜處的力被感知為虛擬性之力感覺一般的周期運動,並身為「特定方向」之
運動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之運動的時間序列波形係成為非對稱的周期運動。「非對稱運動」,係可身為用以在平移方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之平移運動,亦可身為用以在旋轉方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之旋轉運動。周期性之「非對稱運動」之例,係為非對稱振動。較理想,「接觸機構」基於「非對稱運動」所賦予至皮膚或黏膜處之力的「波形圖案」,在「第1時間區間」中,係代表朝向乃身為特定方向並且絕對值係為「第1臨限值」以上之力,在與「第1時間區間」相異之「第2時間區間」中,係代表朝向乃身為該「特定方向」之相反方向並且絕對值係為較「第1臨限值」而更小的「第2臨限值」以內之力,並且係身為「第1時間區間」為較「第2時間區間」而更短一般之「非對稱運動」。換言之,較理想,係身為該「波形圖案」會成為矩形圖案或者是近似於矩形圖案之圖案一般的「非對稱運動」。此係因為,藉由此,係能夠更明確地呈現虛擬性的力感覺之故。
例如,(1)「基體機構」,係包含有「基體機構側構件」,(2)「接觸機構」,係包含有進行相對於「基體機構側構件」之「非對稱運動」的「接觸機構側構件」、和被賦予有基於該「非對稱運動」所致之力,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力的「接觸部」。「接觸部」之至少一部分係被配置在「接觸機構側構件」之外側處,
「接觸部」係進行基於「接觸機構側構件」之「非對稱振動」所致的「非對稱運動」。亦即是,係並非為「接觸部」之全體均被配置在「接觸機構側構件」的內部,「接觸部」之至少一部分係被配置在「接觸機構側構件」之外部。身為與「接觸部」一同振動之系的「接觸機構」之質量,係較支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之質量(「基體機構」之質量或者是「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量)的合計而更小。「非對稱振動」,係身為用以藉由從「接觸機構」所賦予至皮膚或黏膜處的力來感知到虛擬性之力感覺的振動,並代表「特定方向」之振動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之振動的時間序列波形係成為非對稱的振動。「非對稱振動」,例如,係身為「接觸機構側構件」之「特定方向」之「物理量」的時間序列波形和該「接觸機構側構件」之與該「特定方向」相反方向之「物理量」的時間序列波形會成為非對稱一般之「接觸機構側構件」的振動。「物理量」之例,係存在有:被賦予至支撐「接觸機構側構件」之「基體機構側構件」處的力;該「基體機構側構件」之加速度、速度或位置;「接觸機構側構件」所賦予至「基體機構側構件」處之力;「接觸機構側構件」之加速度、速度或位置;從「接觸機構側構件」所賦予至皮膚或黏膜處之力;或者是「接觸機構側構件」之加速度、速度或位置等。
「基體機構」,係可被構成為能夠安裝在身
為其他物體之「基部」上的形狀(被作支撐的形狀),亦可並不構成為能夠被安裝在其他物體處的形狀(被作支撐的形狀)。藉由將前者之「基體機構」安裝在「基部」處,「基體機構」係藉由「基部」而被作支撐。所謂「α被支撐於β處」,係代表α被直接性或間接性地支撐在β處。換言之,所謂「α被支撐於β處」,係指α之運動的一部分或者是全部為被β所限制,例如,係指α之運動的自由度之一部分或者是全部為被β所限制。不僅是當α為被固定在β的情況,就算是α為能夠相對於β而相對性地作移動或旋轉,當α之某些的動作會被β所限制的情況時,便可說是「α被支撐於β處」。所謂「α正被支撐於β處」以及「α被β作了支撐」,係指正成為「α為被支撐於β處」的狀態。
所謂「接觸機構」所「直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜」,係指並未隔著中介物地而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜或者是隔著中介物而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜之任一者。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,係指成為從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,例如,係指成為α與β直接作接觸,β與γ直接作接觸,而從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。此中介物,係可為剛體、彈性體、塑性體、流體、或者是一併具有該些之至少一部分的特性之物,但是,係有必要身為能夠將從「接觸機構」而來之力傳導至皮膚或黏膜處者。
例如,「接觸機構」,係為支撐「虛擬力感覺產生裝置」之重量(由重力所致之力、亦即是重量)的機構。換言之,例如「虛擬力感覺產生裝置」之重量的反作用力係僅被賦予至「接觸機構」處。亦即是,「接觸機構」係亦可以說是支撐「虛擬力感覺產生裝置」之重量的反作用力之機構。「虛擬力感覺產生裝置」係經由「接觸機構」而被利用者所直接性或間接性地把持或被安裝於利用者處。較理想,僅有「接觸機構」(例如,僅有「接觸部」)係身為與皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸之部位。亦即是,實施形態之虛擬力感覺產生裝置,較理想,係透過「接觸機構」之部位來與利用者之皮膚或黏膜直接性或間接性作接觸,但是,「基體機構」、被安裝於「基體機構」處之機構等的「接觸機構」以外之部分,係並不與利用者之皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸。換言之,較理想,在「接觸機構」以外之部位處,係並不會被賦予反作用力等之外力。此係因為,藉由此,係能夠將用以感覺到虛擬性之力感覺的力有效率地傳導至利用者之皮膚或黏膜處之故。例如,較理想,「接觸部」係被構成為被配置在支撐了「基體機構側構件」的「基部」之外側處的形狀。例如,較理想,「接觸部」係被構成為將支撐了「基體機構側構件」的「基部」之外側的至少一部分之區域作覆蓋的形狀。例如,「接觸部」係可被構成為將該「基部」之外側的區域作50%以上之覆蓋的形狀,「接觸部」係亦可被構成為將該「基部」之外側之所有的區域
作覆蓋的形狀。「接觸部」係可身為虛擬力感覺產生裝置之「把持部」,亦可身為對於利用者之「安裝部」。「基部」,係可如同前述一般而身為被安裝在「基體機構」處之機構(其他之物體),亦可身為被包含在「基體機構」中之機構。「基部」之例,係為智慧型手機終端裝置、平板終端裝置、電子書籍閱讀裝置、行動電話終端裝置、筆記型個人電腦、攜帶型遊戲機等之移動體終端裝置。鍵盤、滑鼠、控制器等之其他之電子機器,係亦可身為「基部」,電子機器以外之構件,係亦可身為「基部」。「基部」,係亦可包含有行動電話終端裝置等之移動體終端裝置和其他之構件。係亦可將虛擬力感覺產生裝置作為「基部」之一部分而預先作組入。亦可身為使「基部」包含有「移動體終端裝置」並使「接觸部」將「移動體終端裝置」之外側的至少一部分之區域(例如,包含外側之至少1個面之區域)作覆蓋的構成。
若是如同前述一般之身為與「接觸部」一同振動之系的「接觸機構」之質量,係較支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之質量(「基體機構」之質量或者是「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量)的合計而更小,則係可呈現明確的力感覺。但是,更理想,與該「接觸部」一同振動之系的質量,係較0而更大,並且身為支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之質量的1/3以下。換言之,相對於「支撐與接觸部一同振動之系的系」之質量的「與接觸部一同振動之系」
之質量的比例,係較0而更大,並為1/3以下。藉由此,係能夠更有效率地使虛擬性之力感覺被感覺到。
「接觸部」,例如,係被安裝在「接觸機構側構件」處,或者是係與「接觸機構側構件」成為一體,並且能夠相對於「基體機構側構件」而作振動。例如,「接觸機構側構件」係在被支撐於「基體機構側構件」處的狀態下而進行「非對稱振動」,藉由此,被與「接觸機構側構件」作連接或者是作一體化的「接觸部」亦係相對於「基體機構側構件」而振動。另外,所謂「α被安裝於β處」,係指α被固定在β處、α被連接於β處、α被可裝卸地而保持於β處、或者是α為以具備有「空隙(餘裕)」或「可晃動」的狀態而被保持於β處的任一者。又,所謂「α被安裝於β處」,係為並不僅是指α被直接安裝於β處,而亦包含有α經由中介物來間接性地被安裝於β處的情形之概念。
如同前述一般,「與接觸部一同振動之系」之質量,係較「支撐與該接觸部一同振動之系的系」之質量而更小。於此情況,「與接觸部一同振動之系」的振動之平均振幅(「接觸機構」之振動的平均振幅),係較「支撐與接觸部一同振動之系的系」的振動之平均振幅(「基體機構」之振動的平均振幅、或者是「基體機構」以及被安裝於「基體機構」處的機構之振動的平均振幅)而更大。所謂「與接觸部一同振動之系的振動之平均振幅」,係指構成「與接觸部一同振動之系(接觸機構)」
的各構件之振幅(絕對值)之平均的時間平均(絕對值)。同樣的,所謂「支撐與接觸部一同振動之系的系之振動之平均振幅」,係指構成「支撐與接觸部一同振動之系的系(「基體機構」、或者是「基體機構」以及「被安裝於基體機構處之機構」)的各構件之振幅(絕對值)之平均的時間平均(絕對值)。換言之,「與接觸部一同振動之系」之振動的大小,係較「支撐與接觸部一同振動之系的系」之振動的大小而更大。例如,「支撐與該接觸部一同振動之系的系」,係並不與「與接觸部一同振動之系」一同振動,或者是以較「與接觸部一同振動之系」而更小的平均振幅來振動。
係可使「支撐與該接觸部一同振動之系的系」之全部均被包含在「虛擬力感覺產生裝置」中,亦可僅使「支撐與該接觸部一同振動之系的系」之一部分被包含在「虛擬力感覺產生裝置」中。
係亦可構成為:「基體機構」,係更進而包含有「第2基體機構側構件」,「接觸機構」,係更進而包含有進行相對於「第2基體機構側構件」之「第2非對稱振動」的「第2接觸機構側構件」。前述之「接觸機構側構件」,係沿著「第1軸」而進行相對於「基體機構側構件」之非對稱振動,「第2接觸機構側構件」,係沿著「第2軸」而進行相對於「第2基體機構側構件」之「第2非對稱振動」。「第1軸」和「第2軸」,係可為相互平行,亦可並非為相互平行。「第1軸」和「第2軸」係
可存在於同軸上,此些亦可並非為存在於同軸上。在「接觸部」處,係被賦予有基於「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之至少其中一者所致之力(被傳導有振動)。「接觸部」,係進行基於「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之至少其中一者所致之「非對稱運動」。藉由此,「接觸部」係將基於「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之至少其中一者所致之力賦予至皮膚或黏膜處。藉由此,係成為能夠進行多樣化之力感覺的呈現。「第2非對稱振動」之定義,係與「非對稱振動」之定義相同,但是,「第2非對稱振動」之振動方向和時間序列波形,係可為與「非對稱振動」之振動方向和時間序列波形相同,亦可為相異。
在如此這般地除了「接觸機構側構件」以外亦更進而設置有「第2接觸機構側構件」的情況時,較理想,「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之雙方的振動均係有效率地被傳導至「接觸部」處,並且,「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之振動還有由「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」之合成所致的運動(例如,振動)也不會被「接觸部」所妨礙(不會被作較大程度的妨礙)。作為實現此事之手段,係亦可設置「中介構件」和「第2中介構件」。「中介構件」,係被配置在支撐「基體機構側構件」以及「第2基體機構側構件」之「基部」與「接觸部」之間。「中介構件」,係將基於「非對稱振動」所致之沿著「第1軸」的方向成分之力賦予至
「接觸部」處(將振動傳導至「接觸部」處),並且使朝向沿著與「第1軸」相異方向之軸的方向之「接觸部」的移動(「接觸部」之相對於「基部」之移動)成為可能。「第2中介構件」,係將基於「第2非對稱振動」所致之沿著「第2軸」的方向成分之力賦予至「接觸部」處(將振動傳導至「接觸部」處),並且使朝向沿著與「第2軸」相異方向之軸的方向之「接觸部」的移動(「接觸部」之相對於「基部」之移動)成為可能。另外,所謂「沿著α之β」之例,係為與α並行之β、與α平行之β、與α略平行之β。又,「與α軸相異方向之軸」之例,係為「與α軸相正交之軸」、「與α軸略相正交之軸」、「與α軸之間所成之角度為較0°更大並較180°更小之軸」等。又,「沿著軸之方向」之例,係為「與軸相平行之方向」、「與軸略平行之方向」、「軸上之方向」、「與軸之間所成之角度為特定範圍內之方向」等。
具備有此種功能之「中介構件」以及「第2中介構件」,例如,係可利用剛性之向異性來實現之。例如,係可將沿著「第1軸」之方向的剛性為較沿著與「第1軸」相異之方向的軸之方向的剛性而更高之構件,作為「中介構件」,亦可將沿著「第2軸」之方向的剛性為較沿著與「第2軸」相異之方向的軸之方向的剛性而更高之構件,作為「第2中介構件」。
在利用有剛性之向異性的「中介構件」之配置中,係存在有各種的變化。
例11-1:係亦可將「中介構件」配置在「基體機構側構件」與「基部」之間。例如,係亦可使「中介構件」之其中一側被安裝於「基體機構側構件」側處,並使「中介構件」之另外一側被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「中介構件」而支撐「基體機構側構件」。
例11-2:係亦可將「中介構件」配置在「接觸機構側構件」與「接觸部」之間。例如,係亦可使「中介構件」之其中一側被安裝於「接觸機構側構件」側處,並使「中介構件」之另外一側被安裝於「接觸部」側處。
同樣的,在利用有剛性之向異性的「第2中介構件」之配置中,亦存在有各種的變化。
例12-1:係亦可將「第2中介構件」配置在「第2基體機構側構件」與「基部」之間。例如,係亦可使「第2中介構件」之其中一側被安裝於「第2基體機構側構件」側處,並使「第2中介構件」之另外一側被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「第2中介構件」而支撐「第2基體機構側構件」。
例12-2:係亦可將「第2中介構件」配置在「第2接觸機構側構件」與「接觸部」之間。例如,係亦可使「第2中介構件」之其中一側被安裝於「第2接觸機構側構件」側處,並使「第2中介構件」之另外一側被安裝於「接觸部」側處。
係以身為例11-1且身為例12-1、或者是身為
例11-2且身為例12-2為理想,但是,係亦能夠以其他之組合來作配置。
「中介構件」以及「第2中介構件」,係亦可為樞軸(hinge)。例如,「中介構件」,係亦可身為包含有「第1安裝部」和能夠相對於該「第1安裝部」而在樞軸之軸周圍作相對性旋轉的「第2安裝部」之「樞軸」。係可藉由將以柔軟性素材所構成的「第1安裝部」與「第2安裝部」作一體性構成或者是作連結,來實現此種構成,亦可使「第1安裝部」和「第2安裝部」作樞軸結合。但是,該「樞軸」之樞軸之軸,係被配置在沿著「第1軸」的方向上。「第2中介構件」,係亦可身為包含有「第3安裝部」和能夠相對於該「第3安裝部」而在樞軸之軸周圍作相對性旋轉的「第4安裝部」之「第2樞軸」。係可藉由將以柔軟性素材所構成的「第3安裝部」與「第4安裝部」作一體性構成或者是作連結,來實現此種構成,亦可使「第3安裝部」和「第4安裝部」作樞軸結合。但是,該「第2樞軸」之樞軸之軸,係被配置在沿著「第2軸」的方向上。另外,「沿著α軸之方向」之例,係為「與α軸相平行之方向」、「與α軸略平行之方向」、「α軸上之方向」、「與α軸之間所成之角度為特定範圍內之方向」等。
在身為「樞軸」之「中介構件」之配置中,亦存在有各種的變化。
例21-1:係亦可使「第1安裝部」被安裝於「基體機
構側構件」側處,並使「第2安裝部」被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「中介構件」而支撐「基體機構側構件」。
例21-2:係亦可使「第1安裝部」被安裝於「接觸機構側構件」側處,並使「第2安裝部」被安裝於「接觸部」側處。
在身為「第2樞軸」之「第2中介構件」之配置中,亦存在有各種的變化。
例22-1:係亦可使「第3安裝部」被安裝於「第2基體機構側構件」側處,並使「第4安裝部」被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「第2中介構件」而支撐「第2基體機構側構件」。
例22-2:係亦可使「第3安裝部」被安裝於「第2接觸機構側構件」側處,並使「第4安裝部」被安裝於「接觸部」側處。
係以身為例21-1且身為例22-1、或者是身為例21-2且身為例22-2為理想,但是,係亦能夠以其他之組合來作配置。
「中介構件」以及「第2中介構件」,係亦可為滑動機構。例如,係亦可構成為:「中介構件」,係身為包含「軌部」和被可滑動地支撐於該「軌部」上之「滑動部」的「滑動機構」,「軌部」係被配置在沿著與「第1軸」相異之方向之「滑動軸」的方向上,「滑動部」係可沿著「滑動軸」而滑動。係亦可構成為:「第2
中介構件」,係身為包含「第2軌部」和被可滑動地支撐於該「第2軌部」上之「第2滑動部」的「第2滑動機構」,「第2軌部」係被配置在沿著與「第2軸」相異之方向之「第2滑動軸」的方向上,「第2滑動部」係可沿著「第2滑動軸」而滑動。
在身為「滑動機構」之「中介構件」之配置中,亦存在有各種的變化。
例31-1:係亦可使「軌部」被安裝於「基體機構側構件」側處,並使「滑動部」被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「中介構件」而支撐「基體機構側構件」。
例31-2:係亦可使「軌部」被安裝於「接觸機構側構件」側處,並使「滑動部」被安裝於「接觸部」側處。
在身為「第2滑動機構」之「第2中介構件」之配置中,亦存在有各種的變化。
例32-1:係亦可使「第2軌部」被安裝於「第2基體機構側構件」側處,並使「第2滑動部」被安裝於「基部」側處。於此情況,「基部」係經由「第2中介構件」而支撐「第2基體機構側構件」。
例32-2:係亦可使「第2軌部」被安裝於「第2接觸機構側構件」側處,並使「第2滑動部」被安裝於「接觸部」側處。
係以身為例31-1且身為例32-1、或者是身為例31-2且身為例32-2為理想,但是,係亦能夠以其他之
組合來作配置。
係亦可並不設置「中介構件」和「第2中介構件」,而藉由所謂的XY平台構造來實現同樣的功能。於此情況,係亦可構成為:「基部」,係被安裝於「基體機構側構件」處,或者是與「基體機構側構件」成為一體,並且「接觸機構側構件」係能夠沿著「第1軸」來相對於「基體機構側構件」而振動,「接觸部」,係被安裝在「第2接觸機構側構件」處,或者是係與「第2接觸機構側構件」成為一體,並且能夠沿著「第2軸」來相對於「第2基體機構側構件」而作振動。但是,「第1軸」與「第2軸」之方向係為相異,相對於「第1軸」之「第2軸」的相對位置係被作固定或者是被作限制。例如,係亦可使「接觸機構側構件」被安裝於「第2基體機構側構件」處,亦可使「接觸機構側構件」與「第2基體機構側構件」成為一體。又,「第1軸」,係可與「第2軸」略正交,亦可為正交。「第1軸」與「第2軸」之間所成之角度,係亦可為較0°更大並較180°更小。
係亦可更進而設置「第n基體機構側構件」和進行相對於該「第n基體機構側構件」之「第n非對稱振動」的「第n接觸機構側構件」。但是,n係為3以上之整數,「第n基體機構側構件」係沿著「第n軸」而進行相對於「第n基體機構側構件」之非對稱振動。較理想,「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」還有「第n非對稱振動」之各者之力(振動)均係有效率地被傳導至
「接觸部」處,並且,「非對稱振動」以及「第2非對稱振動」還有「第n非對稱振動」之各者之振動也不會被「接觸部」所妨礙(不會被作較大程度的妨礙)。為了實現此,係亦可設置與「中介構件」或「第2中介構件」相同之「第n中介構件」,亦可設為如同上述一般之XY平台構造。
以下,參考圖面,針對各實施形態作說明。
〈構成〉
如同圖1A~圖1D、圖2A以及圖2B中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置1,係具備有基部101、和包含支撐部1026-1以及進行相對於支撐部1026-1之非對稱振動的可動部1025-1之振動元件102-1、和包含支撐部1026-2以及進行相對於支撐部1026-2之非對稱振動的可動部1025-2之振動元件102-2、和接觸部103、以及中介構件104-1,104-2。在本形態中,支撐部1026-i(但是,i=1、2)係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-i(但是,i=1、2)係相當於「接觸機構側構件」。又,接觸部103,係為支撐虛擬力感覺產生裝置1之重量的構件。本形態之可動部1025-i(但是,i=1、2),係基於驅動控制裝置100之驅動控制訊號DCS,而在被支撐於支撐部1026-i處的狀態下,進行沿著D-i軸(第i軸)之非
對稱振動。此些之非對稱振動,係為用以感覺到虛擬性之力感覺的振動。關於此種非對稱振動之詳細內容,例如,係在非專利文獻1和參考文獻1(日本專利第4551448號公報)以及參考文獻2(日本特開2015-223563)等之中有所揭示。基於各非對稱振動所致之振動,係被傳導至接觸部103處。藉由此,接觸部103係進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜賦予基於該非對稱運動所致之力。於此,與接觸部103一同振動之系之質量m1,係較支撐與該接觸部103一同振動之系的系之質量m2而更小。在此種構成中,就算是在系全體之質量m1+m2為大的情況時,亦由於與接觸部103一同振動之系的質量m1係為小,因此係從接觸部103而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。其結果,係能夠藉由具有相同之衝程以及輸出的振動元件102-i,來對於皮膚或黏膜賦予較先前技術之方式而更大的變形。又,由於係能夠將可動部1025-i與支撐部1026-i之間的相對位移縮小,因此,係能夠使用衝程為更小之振動元件102-i。藉由使用此種機構來使振動元件102-i進行非對稱振動,係能夠有效率地感覺到牽引感覺等之虛擬性的力感覺。
〈基部101〉
如同圖1A~圖1D中所例示一般,本形態之基部101係為板狀之構件,在其之底面101b側處,係被設置有凹
部101d-i,在該凹部101d-i中,係分別配置有振動元件102-i以及中介構件104-i。如同前述一般,基部101,不論是身為何種物品均可,例如,係可將包含有智慧型手機終端裝置等之移動體終端裝置的部位作為基部101。
〈中介構件104-i〉
在凹部101d-i之底面101ba-i處,係被安裝有中介構件104-i之其中一側。中介構件104-i,係為用以將各可動部1025-i之沿著D-i軸(第i軸)之非對稱振動有效率地傳導至接觸部103處並且用以使由各可動部1025-i之非對稱振動以及可動部1025-1,1025-2之非對稱振動之合成所成的振動成為不會被接觸部103而作較大程度之妨礙的構件。換言之,中介構件104-i,係為將基於可動部1025-i之非對稱振動所致之沿著D-i軸的方向成分之振動傳導至接觸部103處,並且使朝向沿著與D-i軸相異方向之E-i軸的方向之接觸部103的移動(相對於基部101之接觸部103的移動、亦即是「緩衝」)成為可能的構件。在本形態中,D-i軸與E-i軸係存在於同一平面上,並且D-i軸與E-i軸係構成為相互正交。例如,在以使振動元件102-1和振動元件102-2相互朝向反方向而呈現虛擬性之力感覺的方式來進行驅動(例如,以逆相來驅動)的情況時、接觸部103係相對於基部101而進行旋轉運動。中介構件104-i係使朝向E-i軸之方向的「緩衝」成為可能,並藉由此而使形變逸散,而使此旋轉運動成為可能。
關於中介構件104-i之詳細內容,係於後再述。
〈振動元件102-i〉
在中介構件104-i之另外一側處,係被安裝有振動元件102-i之支撐部1026-i。藉由此,振動元件102-i係經由中介構件104-i而被支撐於基部101處(亦即是,支撐部1026-i係被設為能夠進行由基部101所致之支撐的構成),振動元件102-i之一部分係被配置在凹部101d-i之內部。振動元件102-i之可動部1025-i,係能夠在被支撐部1026-i所支撐的狀態下,沿著D-i軸而進行相對於支撐部1026-i之非對稱振動。以下,針對振動元件102-i之具體性構成作例示。
如同圖2A以及圖2B中所例示一般,振動元件102-i,例如,係身為線性致動器,並具備有:包含殼體1027-i以及導引構件1021-i之支撐部1026-i、彈簧1022-i、1023-i(彈性體)、線圈1024-i、身為永久磁石之可動部1025-i、以及連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i。本形態之殼體1027-i以及導引構件1021-i,係均身為由將筒(例如,圓筒或多角筒)之雙方的開放端之一部分作了關閉的形狀所成之中空之構件。但是,導引構件1021-i係較殼體1027-i而更小,並為能夠收容在殼體1027-i之內部的大小。殼體1027-i、導引構件1021-i以及連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i,例如係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。彈簧1022-i、1023-i,
例如係為由金屬等所構成之螺旋彈簧或板彈簧等。彈簧1022-i、1023-i之彈性係數(彈簧常數),較理想,係為相同,但是,係亦可互為相異。可動部1025-i,例如,係為圓柱形狀之永久磁石,長邊方向之其中一方的端部1025a-i側係為N極,另外一方之端部1025b-i側係為S極。線圈1024-i,例如,係為連接為一之漆包線,並具備有第1捲繞部1024a-i和第2捲繞部1024b-i。
可動部1025-i,係被收容在導引構件1021-i之內部,並於該處而可在長邊方向上滑動地被作支撐。關於此種支撐機構之詳細內容,雖並未作圖示,但是,例如,係可在導引構件1021-i的內壁面上設置沿著長邊方向的筆直之軌,並在可動部1025-i的側面處設置能夠在此軌上滑動地而作支撐之軌支撐部。在導引構件1021-i之長邊方向的其中一端側之內壁面1021a-i處,係被固定有彈簧1022-i之其中一端(亦即是,在導引構件1021-i處係支撐有彈簧1022-i之其中一端),彈簧1022-i之另外一端,係被固定在可動部1025-i之端部1025a-i處(亦即是,可動部1025-i之端部1025a-i係被彈簧1022-i之另外一端所支撐)。又,在導引構件1021-i之長邊方向的另外一端側之內壁面1021b-i處,係被固定有彈簧1023-i之其中一端(亦即是,在導引構件1021-i處係支撐有彈簧1023-i之其中一端),彈簧1023-i之另外一端,係被固定在可動部1025-i之端部1025b-i處(亦即是,可動部1025-i之端部1025b-i係被彈簧1023-i之另外一端所支
撐)。
在導引構件1021-i之外周側處,係被捲繞有線圈1024-i。但是,在可動部1025-i之端部1025a-i側(N極側)處,第1捲繞部1024a-i係被朝向A1方向(從深處而朝向前方之方向)作捲繞,在端部1025b-i側(S極側)處,第2捲繞部1024b-i係被朝向與A1方向相反方向之B1方向(從前方而朝向深處之方向)作捲繞。亦即是,在從可動部1025-i之端部1025a-i側(N極側)來作觀察的情況時,第1捲繞部1024a-i係在順時針方向上被作捲繞,第2捲繞部1024b-i係在逆時針方向上被作捲繞。又,較理想,在可動部1025-i停止而從彈簧1022-i、1023-i而來之彈性力為相互平衡的狀態下,可動部1025-i之端部1025a-i側(N極側)係被配置在第1捲繞部1024a-i之區域處,端部1025b-i側(S極側)係被配置在第2捲繞部1024b-i之區域處。
如同上述一般而被作了配置構成的導引構件1021-i、彈簧1022-i、1023-i、線圈1024-i以及可動部1025-i,係被收容於殼體1027-i內,導引構件1021-i係被固定在殼體1027-i之內部。亦即是,殼體1027-i之相對於導引構件1021-i的相對位置係被作固定。但是,殼體1027-i之長邊方向,係與導引構件1021-i之長邊方向以及可動部1025-i之長邊方向相互一致。
在殼體1027-i以及導引構件1021-i之內壁面1021a-i側處,係被設置有貫通孔1028a-i,在內壁面
1021b-i側處,係被設置有貫通孔1028b-i。在貫通孔1028a-i中,係被插入有棒狀之連結部102ea-i,在貫通孔1028b-i中,係被插入有棒狀之連結部102eb-i。連結部102ea-i之其中一端側係與可動部1025-i之端部1025a-i側作接觸,連結部102ea-i之另外一端側,係被可旋轉地支撐於被配置在殼體1027-i之外部處的連結部102da-i之其中一端側(可在連結部102ea-i之軸周圍旋轉)處。連結部102eb-i之其中一端側係與可動部1025-i之端部1025b-i側作接觸,連結部102eb-i之另外一端側,係被可旋轉地支撐於被配置在殼體1027-i之外部處的連結部102db-i之其中一端側(可在連結部102eb-i之軸周圍旋轉)處。連結部102ea-i之其中一端側,係可被連接於可動部1025-i之端部1025a-i側處,亦可並未被作連接。連結部102eb-i之其中一端側,係可被連接於可動部1025-i之端部1025b-i側處,亦可並未被作連接。例如,可動部1025-i之端部1025a-i、1025b-i,係亦可藉由連結部102ea-i之其中一端側和連結部102db-i之其中一端側而被作夾入。但是,連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i係有必要伴隨著可動部1025-i之運動而移動。亦即是,連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i,係必須要與可動部1025-i一同地移動。除此之外,連結部102ea-i之其中一端側係亦可與可動部1025-i之端部1025a-i側成為一體,連結部102eb-i之其中一端側係亦可與可動部1025-i之端部1025b-i側成為一體。
線圈1024-i,係將與所流動了的電流相對應之力賦予至可動部1025-i處,藉由此,可動部1025-i,係相對於導引構件1021-i而進行周期性之非對稱振動(以導引構件1021-i作為基準之在軸方向上而具有非對稱性的周期性之並進往返運動)。亦即是,若是於線圈1024-i處而在A1方向(B1方向)上流動電流,則基於以弗萊明左手定則所說明的勞倫茲力之反作用,在可動部1025-i處係被施加有C1方向(從可動部1025-i之N極而朝向S極之方向:右方向)之力(圖2A)。相反的,若是於線圈1024-i處而在A2方向(B2方向)上流動電流,則在可動部1025-i處係被施加有C2方向(從可動部1025-i之S極而朝向N極之方向:左方向)之力(圖2B)。但是,A2方向係為A1方向之相反方向。藉由此些之動作,係對於由可動部1025-i以及彈簧1022-i、1023-i所成之系而賦予有運動能量。藉由此,來使以殼體1027-i作為基準之可動部1025-i之位置以及加速度(以導引構件1021-i作為基準之軸方向的位置以及加速度)改變,伴隨於此,係亦能夠使連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i之位置以及加速度改變。亦即是,可動部1025-i,係基於所被賦予的驅動控制訊號DCS,而在被支撐於支撐部1026-i處的狀態下,沿著D-i軸而進行相對於支撐部1026-i之非對稱振動,伴隨於此,連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i亦係沿著D-i軸而進行非對稱振動。
另外,振動元件102-i之構成,係並不被限定
於圖2A以及圖2B者。例如,亦可採用在可動部1025-i之端部1025a-i側處而使線圈1024-i之第1捲繞部1024a-i在A1方向上被作捲繞,並在端部1025b-i側處而並未被捲繞有線圈1024-i之構成。相反的,亦可採用在端部1025b-i側處而使線圈1024-i之第2捲繞部1024b-i在B1方向上被作捲繞,而在可動部1025-i之端部1025a-i側處並未被捲繞有線圈1024-i之構成。或者是,第1捲繞部1024a-i和第2捲繞部1024b-i係亦可身為互為相異之線圈。亦即是,係亦可採用第1捲繞部1024a-i和第2捲繞部1024b-i並未被作電性連接並且被賦予有互為相異之電性訊號的構成。
〈接觸部103〉
在各振動元件102-i之可動部1025-i處,係被安裝有接觸部103,藉由此,接觸部103係藉由各振動元件102-i而被作支撐。亦即是,接觸部103,係被安裝在可動部1025-i處,並且係被設為能夠相對於支撐部1026-i而進行振動。如同圖1A~圖1D中所例示一般,本形態之接觸部103,係如同上述一般地身為能夠將經由中介構件104-i而將振動元件102-i作了支撐的基部101作收容之箱狀構件。亦即是,接觸部103,係被構成為將支撐了支撐部1026-i的基部101之外側之至少一部分的區域作覆蓋之形狀。例如,接觸部103,係將身為支撐了支撐部1026-i之移動體終端裝置的基部101之外側之至少一部分的區域
(例如,一部分的面)作覆蓋之殼體。接觸部103,較理想,係藉由具有能夠將基於可動部1025-i之非對稱振動所致的振動作傳導之硬度、並具有可作為把持部而起作用的強度、並且盡可能為輕量之材質所構成。作為此種材質,例如,係可例示有ABS樹脂等之合成樹脂。
在接觸部103之內側底面103b處,係被設置有用以安裝振動元件102-i之可動部1025-i的凹部103ba-i。如同前述一般,將振動元件102-i作了支撐的基部101,係被收容於接觸部103之內側處,振動元件102-i之可動部1025-i,係經由前述之連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於凹部103ba-i之底面側處。亦即是,連結部102da-i、102db-i之另外一端側(支撐連結部102ea-i、102eb-i之部分的另外一端側),係被安裝於凹部103ba-i之底面側處,藉由此,可動部1025-i係被安裝於接觸部103處。又,基部101之底面101b係與接觸部103之內側底面103b相對向地而被作配置,基部101之側面101a係與接觸部103之內壁面103a相對向地而被作配置。但是,在底面101b與內側底面103b之間係存在有空隙,此些係並未相互接觸。同樣的,在側面101a與內壁面103a之間係存在有空隙,此些係並未相互作固定。故而,接觸部103,係能夠進行相對於基部101、中介構件104-i以及支撐部1026-i之振動。進而,與前述之中介構件104-i之功能相輔相成地,接觸部103係亦能夠進行沿著D-i軸之振動或沿著D-1軸以及D-2軸
所存在之平面的旋轉振動。
〈系之質量〉
身為與本形態之接觸部103一同振動之系的「接觸機構」之振動的平均振幅,係較身為支撐與接觸部103一同振動之系的系之「基體機構」之振動的平均振幅而更大。但是,「與接觸部103一同振動之系」以及「支撐與接觸部103一同振動之系的系」,係身為被包含在虛擬力感覺產生裝置1中之系。在上述之構成的情況時,身為與接觸部103一同振動之系的「接觸機構」,係包含接觸部103以及可動部1025-i。此「接觸機構」,係亦可更進而包含有連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i。身為支撐與接觸部103一同振動之系的系之「基體機構」,係包含支撐部1026-i。此「基體機構」,係亦可更進而包含有基部101、中介構件104-i、彈簧1022-i、1023-i以及線圈1024-i之至少其中一者。
身為與接觸部103一同振動之系的「接觸機構」之質量m1,係較身為支撐與該接觸部103一同振動之系的系之「基體機構」之質量m2而更小。藉由此,係能夠有效率地(明確地、及/或藉由衝程為更小之振動元件102-i)來呈現虛擬性之力感覺。較理想,「接觸機構」之質量m1,係較0而更大,並且係為「基體機構」之質量m2的質量之1/3以下。換言之,係為0<m1/m2≦1/3。此係因為,藉由此,係能夠更有效率地呈現虛擬
性的力感覺之故(關於其之實驗資料,係於後再述)。
〈驅動控制裝置100〉
驅動控制裝置100,例如係為藉由使具備有CPU(central processing unit)等之處理器(硬體處理器)以及RAM(random-access memory)、ROM(read-only memory)等之記憶體等的汎用或專用之電腦實行特定之程式一事所構成的裝置。此電腦,係可具備有1個的處理器和記憶體,亦可具備有複數個的處理器和記憶體。此程式,係可被安裝在電腦中,亦可預先記錄在ROM等之中。又,亦可並非身為如同CPU一般之藉由將程式讀入來實現功能構成的電子電路(circuitry),而是使用並不使用程式地來實現處理功能的電子電路而構成一部分或所有的處理部。又,構成1個的裝置之電子電路,係亦可包含有複數之CPU。
〈動作〉
在虛擬力感覺產生裝置1之利用時,僅有虛擬力感覺產生裝置1之接觸部103的外側會被手掌1000所把持(圖1D)。基部101等之其他部位係並不會被把持。藉由此,僅有接觸部103會作為直接與皮膚接觸之部位而起作用。又,亦可並非為藉由手掌1000來直接把持接觸部103,而是隔著手套等之構件來作把持。亦即是,接觸部103係亦可間接性地藉由手掌1000而被作把持。或者
是,係亦能夠使接觸部103與手以外之人體的皮膚或黏膜作接觸。但是,就算是在此情況時,基部101等之其他部位也不會與人體相接觸。亦即是,僅有接觸部103會作為與皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸之部位而起作用。換言之,進行利用時之虛擬力感覺產生裝置1的重量,係藉由接觸部103而被作支撐。
驅動控制裝置100,係將用以驅動振動元件102-i之驅動控制訊號DCS供給至振動元件102-i處。驅動控制訊號DCS,係可為被作了電壓控制的訊號,亦可為被作了電流控制的訊號。藉由此驅動控制訊號DCS,係周期性地反覆成為在線圈1024-i中而流動會對於可動部1025-i而賦予所期望的方向(圖2A以及圖2B:C1方向或C2方向)之加速度的方向之電流的期間T1、和其以外的期間T2。此時,係使在特定之方向上流動電流的期間(時間)與其以外的期間(時間)之間之比(反轉比)偏向其中一者之期間。換言之,係在線圈1024-i中,流動在1個的周期中所佔據之期間T1之比例和在該周期中所佔據之期間T2之比例為互為相異的周期性之電流。藉由此,至少其中一個的可動部1025-i係相對於支撐部1026-i而沿著D-i軸來進行非對稱振動。由可動部1025-i所致之非對稱振動,係透過連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被傳導至接觸部103處。換言之,基於由可動部1025-i所致之非對稱振動而產生的力,係透過連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被賦予至接觸部
103處。藉由此,接觸部103,係相對於基部103以及支撐部1026-i而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚賦予基於該非對稱運動所致之力。藉由此,係能夠呈現所期望之並進方向或旋轉方向的虛擬性之力感覺。例如,當可動部1025-1和可動部1025-2藉由相同相位之非對稱振動而在相同方向(沿著D-1軸以及D-2軸之相同方向)而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係感覺到並進力感覺。例如,當可動部1025-1和可動部1025-2藉由相反相位之非對稱振動而相互在相反方向(沿著D-1軸以及D-2軸之互為相反之方向)而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係感覺到旋轉方向之虛擬性的力感覺。
另外,較理想,接觸部103所賦予至皮膚或黏膜處之力的波形圖案(時間序列波形圖案),在時間區間τ1(第1時間區間)中,係代表朝向乃身為特定方向DIR1並且絕對值係為臨限值TH1(第1臨限值)以上之力,在時間區間τ2(與第1時間區間相異之第2時間區間)中,係代表朝向乃身為特定方向之相反方向DIR2並且絕對值係為臨限值TH2(TH2<TH1)以內的力。但是,τ1<τ2,時間區間τ1和時間區間τ2係被周期性地反覆。將此種波形圖案稱作「最適化波形圖案」。藉由此,係能夠更明確地使虛擬性之力感覺被感覺到。更理想,該力之波形圖案係為矩形圖案或者是近似於矩形圖案之圖案。
〈中介構件104-i之具體例〉
在可動部1025-1和可動部1025-2進行了相反相位之非對稱振動的情況時,接觸部103係相對於基部101而進行旋轉(轉動)。此種動作,係藉由前述之中介構件104-i的作用而實現。以下,針對中介構件104-i的構成例作說明。
≪利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例≫
係可將沿著D-i軸(第i軸)之方向的剛性為較沿著E-i軸(與D-i軸相異方向之軸)之方向的剛性而更高之構件,作為中介構件104-i。本形態之中介構件104-i,係均為被配置在支撐部1026-i與基部101之間。
≪例1-1≫
在圖3A以及圖3B中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-1的中介構件1041-i作展示。圖3A,係為中介構件1041-i之右側面圖,圖3B,係為中介構件1041-i之正面圖。中介構件1041-i,係為直方體之柔軟性構件(例如,合成樹脂或橡膠等之彈性體)。例如,係亦可將附有海綿的雙面膠帶等,作為中介構件1041-i。振動元件102-i之可動部1025-i,係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於接觸部103處,振動元件102-i之支撐部1026-i,係被安裝於中
介構件1041-i之其中一側面處。中介構件1041-i之該其中一側面的相反面,係被安裝在基部101處。中介構件1041-i之長邊方向(沿著D-i軸之方向)的剛性,係較短邊方向(沿著E-i軸之方向)的剛性而更高。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於振動元件102-i係朝向E-15方向旋轉,因此,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的振動係並不會被作較大程度的妨礙(接觸部103係能夠相對於基部101而在沿著E-i軸之方向上作微小振動)。
≪例1-2≫
在圖3C以及圖3D中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-2的中介構件1042-i作展示。圖3C,係為中介構件1042-i之右側面圖,圖3D,係為中介構件1042-i之正面圖。中介構件1042-i,係由被相互略平行(例如,平行)地作了配置的長方形之2枚的板狀部1042a-i、1042b-i以及將板狀部1042a-i、1042b-i之間作連結並且相互被略平行(例如,平行)地作了配置的長方形之2枚的板狀部1042c-i、1042d-i所成。板狀部1042a-i、1042b-i和板狀部1042c-i、1042d-i係相互略正交(例如,正交)。中介構件1042-i係由柔軟性構件所成,並例如被一體性地構成。振動元件102-i之可動部1025-i,係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安
裝於接觸部103處,振動元件102-i之支撐部1026-i係被安裝於中介構件1042-i之板状部1042b-i處。中介構件1042-i之板状部1042a-i係被安裝於基部101處。中介構件1042-i之長邊方向(沿著D-i軸之方向)的剛性,係較短邊方向(沿著E-i軸之方向)的剛性而更高。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於振動元件102-i係朝向E-16方向旋轉,因此,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的振動係並不會被作較大程度的妨礙。
≪例1-3≫
在圖4A以及圖4B中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-3的中介構件1043-i作展示。圖4A,係為中介構件1043-i之右側面圖,圖4B,係為中介構件1043-i之正面圖。中介構件1043-i,係為由被相互略平行地作了配置的長方形之2枚的板狀部以及將該些傾斜地作連結之1枚的長方形之板狀部所成的右側面為呈Z形之構件。中介構件1043-i係由柔軟性構件所成,並例如被一體性地構成。振動元件102-i之可動部1025-i,係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於接觸部103處,振動元件102-i之支撐部1026-i,係被安裝於中介構件1043-i之其中一側面處,中介構件1043-i的另外一端,係被安裝於基部101處。中介構件1043-i
之長邊方向(沿著D-i軸之方向)的剛性,係較短邊方向(沿著E-i軸之方向)的剛性而更高。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於振動元件102-i係朝向E-13方向移動,因此,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的移動係並不會被作較大程度的妨礙。進而,振動元件102-i係亦能夠朝向E-12方向移動,接觸部103之相對於基部101的E-12方向之移動亦並不會被作較大程度的妨礙。
≪例1-4≫
在圖4C以及圖4D中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-4的中介構件1044-i作展示。圖4C,係為中介構件1044-i之右側面圖,圖4D,係為中介構件1044-i之正面圖。中介構件1044-i,係為由被相互略平行地作了配置的長方形之2枚的板狀部1044c-i、1044d-i以及將板狀部1044c-i、1044d-i之間作連結之2枚的蛇腹狀部1044a-i、1044b-i所成。中介構件1044-i係由柔軟性構件所成,並例如被一體性地構成。振動元件102-i之可動部1025-i,係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於接觸部103處,振動元件102-i之支撐部1026-i係被安裝於中介構件1044-i之板状部1044d-i處。中介構件1044-i之板狀部1044c-i係被安裝於基部101處。中介構件1044-i之長邊方向(沿著D-i
軸之方向)的剛性,係較短邊方向(沿著E-i軸之方向)的剛性而更高。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的移動係並不會被作較大程度的妨礙。進而,振動元件102-i係亦能夠朝向E-12方向移動,接觸部103之相對於基部101的E-12方向之移動亦並不會被作較大程度的妨礙。
≪例1-5≫
在圖4E以及圖4F中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-5的中介構件1045-i作展示。圖4E,係為中介構件1045-i之右側面圖,圖4F,係為中介構件1045-i之正面圖。中介構件1045-i,係為將上述之中介構件1044-i之2枚的蛇腹狀部1044a-i、1044b-i置換為彎曲部1045a-i、1045b-i者。中介構件1045-i係由柔軟性構件所成,並例如被一體性地構成。就算是藉由此構成,亦能夠實現與例1-4同樣的功能。
≪例1-6≫
在圖6A以及圖6B中,針對身為利用有剛性之相異性的中介構件104-i之例1-6的中介構件1048-i作展示。圖6A,係為中介構件1048-i之右側面圖,圖6B,係為中介構件1048-i之正面圖。中介構件1048-i,係為由相互略正交的長方形之2枚的板狀部1048a-i、1048c-i以及將該
些作連結之1枚的長方形之板状部1048b-i所成的構件。板狀部1048b-i,係不論是將板狀部1048a-i、1048c-i之何者之位置作連結均可。中介構件1048-i係由柔軟性構件所成,並例如被一體性地構成。振動元件102-i之可動部1025-i,係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於接觸部103處,振動元件102-i之支撐部1026-i的側面係被安裝於中介構件1048-i之板状部1048a-i處。位置在中介構件1048-i之另外一端處的板狀部1048c-i,係被安裝於基部101處。中介構件1048-i之長邊方向(沿著D-i軸之方向)的剛性,係較短邊方向(沿著E-i軸之方向)的剛性而更高。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於振動元件102-i係朝向E-14方向移動,因此,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的移動係並不會被作較大程度的妨礙。進而,振動元件102-i係亦能夠朝向E-12方向移動,接觸部103之相對於基部101的E-12方向之移動亦並不會被作較大程度的妨礙。
≪由樞軸所致之中介構件104-i之例≫
亦可將樞軸作為中介構件104-i。
≪例2-1≫
在圖5A以及圖5B中,針對身為由樞軸機構所致之
中介構件104-i之例2-1的中介構件1046-i作展示。圖5A,係為中介構件1046-i之右側面圖,圖5B,係為中介構件1046-i之正面圖。中介構件1046-i,係身為包含有安裝部1046a-i和能夠相對於安裝部1046a-i而在樞軸之軸1046c-i周圍作相對性旋轉的安裝部1046b-i之樞軸。中介構件1046-i,係可藉由聚丙烯等之柔軟性構件而被一體性地構成,亦可被連接有藉由柔軟性構件所構成的其他之獨立之安裝部1046a-i、1046b-i。但是,樞軸之軸1046c-i,係必須要被配置在沿著D-i軸(第i軸)的方向上。安裝部1046a-i係被安裝於支撐部1026-i側處,安裝部1046b-i係被安裝在基部101側處。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於振動元件102-i之朝向E-17方向旋轉和沿著連結部102eb-i的軸周圍之旋轉,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向的移動係並不會被作較大程度的妨礙。
≪例2-2≫
在圖5C以及圖5D中,針對身為由樞軸機構所致之中介構件104-i之例2-2的中介構件1047-i作展示。圖5C,係為中介構件1047-i之右側面圖,圖5D,係為中介構件1047-i之正面圖。中介構件1047-i,係身為包含有安裝部1047a-i和能夠相對於安裝部1047a-i而在樞軸之軸1047c-i周圍作相對性旋轉的安裝部1047b-i之樞軸。與例
2-1之間之差異,係在於安裝部1047a-i、1047c-i為藉由樞軸之軸1047c-i而被機械性地作樞軸結合。中介構件1047-i,例如,係藉由合成樹脂等所構成。樞軸之軸1047c-i,係必須要被配置在沿著D-i軸(第i軸)的方向上。安裝部1047a-i係被安裝於支撐部1026-i側處,安裝部1047b-i係被安裝在基部101側處。就算是藉由此構成,亦能夠實現與例2-1同樣的功能。
≪由滑動機構所致之中介構件104-i之例≫
亦可藉由滑動機構來構成中介構件104-i。
在圖6C以及圖6D中,針對身為由滑動機構所致之中介構件104-i之例的中介構件1049-i作展示。圖6C,係為中介構件1049-i之右側面圖,圖6D,係為中介構件1049-i之正面圖。中介構件1049-i,係身為包含有軌部1049b-i和被可滑動地支撐於軌部1049b-i處之滑動部1049a-i的滑動機構。軌部1049b-i,係被配置在沿著E-i軸(與第i軸相異之方向的滑動軸)的方向上。滑動部1049a-i,係在被支撐於軌部1049b-i處的狀態下,能夠沿著E-i軸(滑動軸)而滑動。軌部1049b-i係被安裝於支撐部1026-i側處,滑動部1049a-i係被安裝在基部101側處。藉由此,由可動部1025-i所致之沿著D-i軸方向的振動,係被有效率地傳導至接觸部103處。又,由於滑動部1049a-i係能夠沿著E-i軸而滑動,因此,接觸部103之相對於基部101的沿著E-i軸之方向之移動係並不會被作較
大程度的妨礙。
係亦可在第1實施形態之虛擬力感覺產生裝置1中而將中介構件104-i省略,並使支撐部1026-i被直接安裝於基部101之凹部101d-i的底面101ba-i處。於此情況,雖然無法呈現旋轉方向之虛擬性的力感覺,但是,藉由使可動部1025-1和可動部1025-2進行相同相位之非對稱振動,係能夠呈現並進力感覺。
在本形態中,接觸部103係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於可動部1025-i處。然而,接觸部103係亦能夠與可動部1025-i成為一體。
在第1實施形態中,雖係構成為僅有基部101之底面101b以及側面101a會被接觸部103所覆蓋,但是,係亦能夠使基部101之外部全部被接觸部所覆蓋。另外,以下,係針對與至今為止所說明了的事項之間之差異點作為中心來進行說明,關於已說明了的事項,則係使用相同的元件符號而將說明簡略化。
如同在圖7A~圖7C中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置2,係具備有基部101、和振動元
件102-1、102-2、和接觸部203、以及中介構件104-1、104-2。在本形態中,亦同樣的,振動元件102-i(但是,i=1、2)之支撐部1026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-i係相當於「接觸機構側構件」。又,接觸部203,係為支撐虛擬力感覺產生裝置2之重量的構件。與第1實施形態之間的差異點係在於:接觸部203係身為將基部101之外部完全作覆蓋的箱狀構件,被收容在接觸部203內之基部101的底面101b係被與接觸部203之內側底面203b相對向地作配置,基部101之側面101a係被與接觸部203之內壁面203a相對向地作配置,基部101之上面101c係被與接觸部203之內側上面203c相對向地作配置。在底面101b與內側底面203b之間、側面101a與內壁面203a之間、上面101c與內側上面203c之間,係分別存在有空隙,基部101與接觸部203係成為非接觸。除此之外,除了將接觸部103置換為接觸部203以外,係可設為與第1實施形態及其之變形例相同。
在第1、第2實施形態中,虛擬力感覺產生裝置1、2,係具備有2個的振動元件102-1、102-2,此些係經由中介構件104-1、104-2而被安裝於基部處。但是,虛擬力感覺產生裝置係亦可僅具備有1個的振動元件102-1。於此情況,中介構件104-1係成為不必要。
如同在圖8A~圖8D中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3,係具備有基部101、和振動元件102-1、和接觸部103、以及由柔軟之素材所成的支撐構件305。在本形態中,振動元件102-1之支撐部1026-1係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-1係相當於「接觸機構側構件」。與第1實施形態之間的差異點係在於:振動元件102-1之支撐部1026-1係被直接安裝於基部101之凹部101d-1的底面101ba-1處,並且代替振動元件102-2而安裝有支撐構件305。支撐構件305之其中一端係被安裝於基部101之底面101b側處,支撐構件305之另外一端係被安裝於接觸部103之底面103b側處。除此之外,係可設為與第1實施形態及其之變形例相同。藉由使支撐構件305中介存在於基部101和接觸部103之間,在基部101和接觸部103之間係能夠產生空隙,又,係藉由將接觸部103以柔軟的構件來構成,來防止接觸部103之D-1軸方向的振動被作較大程度的妨礙。另外,亦可代替柔軟之支撐構件305,而設置不會對於D-1軸方向之振動作較大程度的妨礙之機構(例如,軌機構或樞軸)等。或者是,係亦可將支撐構件305藉由柔軟性為小之構件來構成,並將接觸部103藉由柔軟性為高之素材來構成。於此情況,亦同樣的,接觸部103係可藉由柔軟性(形變變形),來防止接觸部103之D-1軸方向的振動被作較大程度的妨礙。除此之外,在第2實施形態之構成中,亦可設為使振動元件102-1之支撐部1026-1被直接
安裝於基部101之凹部101d-i的底面101ba-i處,並且代替振動元件102-2而安裝有支撐構件305。或者是,係亦可並不將中介構件104-1省略地,而將支撐部1026-i經由中介構件104-1來安裝於基部101處。
虛擬力感覺產生裝置所具備的振動元件102-i之配置和個數,係並不被限定於第1~3實施形態的構成。例如,如同在圖9A~圖9E中所例示一般,亦可身為下述一般之虛擬力感覺產生裝置4,其係具備有基部101、和包含支撐部1026-i(但是,i=1、2、3)以及進行相對於支撐部1026-i之非對稱振動的可動部1025-i之振動元件102-i、和接觸部103、以及中介構件104-i。在本形態中,振動元件102-i(但是,i=1、2、3)之支撐部1026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-i係相當於「接觸機構側構件」。與第1實施形態之間之差異點係在於:在第1實施形態中,係成為i=1、2,相對於此,在虛擬力感覺產生裝置4中,則係成為i=1、2、3,D-3軸係與D-1、2軸略正交,E-3軸係與E-1、2軸略正交,在振動元件102-1和振動元件102-2之間之區域處,係被配置有振動元件102-3。或者是,亦可如同圖10A之虛擬力感覺產生裝置4’一般地,構成為i=1、2、3、4,D-3、4軸係與D-1、2軸略正交,E-3、4軸係與E-1、2軸略正交,在並未被配置有振動元件102-1或者是振動元件102-
2之基部101的邊緣部處,係被配置有振動元件102-3、4。或者是,亦可如同圖10B之虛擬力感覺產生裝置4”一般地,構成為i=1、2,D-1軸係與D-2軸略正交,E-1軸係與E-2軸略正交。除此之外,係可設為與第1實施形態及其之變形例相同。
在第1~4實施形態中,振動元件102-i之支撐部1026-i係經由中介構件104-i而被安裝於基部101處,振動元件102-i之可動部1025-i係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於接觸部103處。然而,基部101和接觸部103之間的位置係亦可為相反。亦即是,如同圖11A~圖11C、圖2A以及圖2B中所例示之虛擬力感覺產生裝置5一般,亦可構成為使支撐部1026-i經由中介構件104-i而被安裝於接觸部103處,並使可動部1025-i經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於基部101之凹部101d-i的底面101ba-i處。亦即是,係亦可構成為:在支撐部1026-i和接觸部103之間係被配置有中介構件104-i,接觸部103係經由中介構件104-i而被安裝於支撐部1026-i處,並且能夠相對於可動部1025-i而進行振動。在本形態中,振動元件102-i(但是,i=1、2)之可動部1025-i係相當於「基體機構側構件」,支撐部1026-i係相當於「接觸機構側構件」。
在此構成中,身為與接觸部103一同振動之系的「接觸機構」,係包含接觸部103以及支撐部1026-i。此「接觸機構」,係亦可更進而包含有中介構件104-i、彈簧1022-i、1023-i以及線圈1024-i之至少其中一者。身為支撐與接觸部103一同振動之系的系之「基體機構」,係包含基部101。此支撐「基體機構」之系,係亦可更進而包含有連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i以及可動部1025-i之至少其中一者。另外,於此情況,亦同樣的,「接觸機構」之振動的平均振幅,係設為較「基體機構」之振動的平均振幅而更大。又,「接觸機構」之質量m1,係較「基體機構」之質量m2而更小。較理想,「接觸機構」之質量m1,係為「基體機構」之質量m2的質量之1/3以下。
中介構件104-i之具體例,係可與第1實施形態相同。但是,中介構件104-i係被配置在支撐部1026-i與接觸部103之間。亦即是,如同在圖12~圖15中所例示一般,係只要設為將第1實施形態之圖3~圖6之基部101和接觸部103相互作了交換的配置構成即可。例如,在≪對於剛性之向異性作了利用的中介構件104-i之例≫的情況,係只要使振動元件102-i之支撐部1026-i經由中介構件1041-i-1245-i、1048-i而被安裝於接觸部103側處,並使振動元件102-i之可動部1025-i經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於基部101處即可(圖12、圖13、圖15A以及圖15B)。例如,在
≪由樞軸所致之中介構件104-i之例≫的情況時,係只要使安裝部1046a-i、1047a-i被安裝於支撐部1026-i側處,並使安裝部1046b-i、1047b-i被安裝於接觸部103側處,並且使振動元件102-i之可動部1025-i經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於基部101處即可(圖14)。在≪由滑動機構所致之中介構件104-i之例≫的情況時,係只要使軌部1049b-i被安裝於支撐部1026-i側處,並使滑動部1049a-i被安裝於接觸部103側處,並且使振動元件102-i之可動部1025-i經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i而被安裝於基部101處即可(圖15C以及圖15D)。
如同圖11D中所例示之虛擬力感覺產生裝置5’一般地,亦可構成為:振動元件102-i之支撐部1026-i係直接被安裝於基部101之凹部101d-i的底面101ba-i處,振動元件102-i之可動部1025-i係經由連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i以及中介構件104-i而被安裝於接觸部103處。亦即是,係亦可將中介構件104-i配置在可動部1025-i與接觸部103之間。於此情況,振動元件102-i之支撐部1026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-i係相當於「接觸機構側構件」。在此種構成的情況時,身為與接觸部103一同振動之系的「接觸機構」,係包含接觸部103以及可動部1025-i。此「接觸機構」,係
亦可更進而包含有中介構件104-i以及連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i之至少其中一者。身為支撐與接觸部103一同振動之系的系之「基體機構」,係包含支撐部1026-i。此「基體機構」,係亦可更進而包含有基部101、彈簧1022-i、1023-i以及線圈1024-i之至少其中一者。於此情況,亦同樣的,「接觸機構」之振動的平均振幅,係設為較「基體機構」之振動的平均振幅而更大。又,「接觸機構」之質量m1,係較「基體機構」之質量m2而更小。較理想,「接觸機構」之質量m1,係為「基體機構」之質量m2的質量之1/3以下。
在本形態中,接觸部103係經由中介構件104-i而被安裝於支撐部1026-i處。然而,接觸部103係亦能夠並不經由中介構件104-i地而與支撐部1026-i成為一體。或者是,接觸部103係亦能夠與中介構件104-i以及支撐部1026-i成為一體。
係亦可構成為並不使用中介構件104-i地而使振動方向為相異之複數個的振動元件之支撐部相互被作安裝或者是被作固定,並藉由此來使接觸部103能夠相對於基部101而在任意之2維方向上振動。在圖16A、圖17A以及圖17B所例示之虛擬力感覺產生裝置5”中,基部101係
經由連結部102da-2、102db-2、102ea-2、102eb-2而被安裝於振動元件102-2之可動部1025-2處,或者是被與可動部1025-2設為一體。又,接觸部103,係經由連結部102da-1、102db-1、102ea-1、102eb-1而被安裝於振動元件102-1之可動部1025-1處,或者是被與可動部1025-1設為一體。振動元件102-i,係能夠沿著D-i軸(第i軸)而相對於支撐部1026-i進行振動。但是,D-1軸與D-2軸之方向係為相異,相對於D-1軸之D-2軸的相對位置係被作固定或是被作限制。在圖16A、圖17A以及圖17B之例中,D-1軸與D-2軸係略正交,支撐部1026-1之外面係被安裝於支撐部1026-2之外面處,或者是支撐部1026-1、1026-2係成為一體。藉由此種構成,在接觸部103處,係被傳導有基於可動部1025-1之非對稱振動以及1025-2之非對稱振動的至少其中一者所致之振動,接觸部103,係對於皮膚或黏膜而賦予基於該非對稱振動之至少其中一者所致之力。
如同上述一般,係亦可使支撐部彼此被作安裝,或者是亦可存在有複數組之被作了固定的振動元件之組。例如,如同在圖16B中所例示之虛擬力感覺產生裝置5”一般,基部101,係經由連結部102da-i2、102db-i2、102ea-i2、102eb-i2而被安裝於振動元件102-i2之可動部1025-i2處,或者是被與可動部1025-i2設為一體。又,接觸部103,係經由連結部102da-i1、102db-i1、102ea-i1、102eb-i1而被安裝於振動元件102-i1之可動部1025-1處,
或者是被與可動部1025-i1設為一體。但是,i1係為奇數,i2係為偶數,i2=i1+1。在圖16B之例中,雖係成為(i1,i2)=(1,2),(3,4),但是,係亦可進而設置更多的振動元件之組。振動元件102-i,係能夠沿著D-i軸而相對於支撐部1026-i進行振動。但是,D-i1軸與D-i2軸之方向係為相異,相對於D-i1軸之D-i2軸之相對位置係被作固定或者是被作限制。在圖16B之例中,D-1軸與D-2軸係略正交,D-3軸與D-4軸係略正交,D-1軸與D-3軸係略平行。但是,本發明係並不被限定於此,只要D-i1軸與D-(i1+1)軸係互為相異即可。
除此之外,振動方向為相異之複數個的振動元件之支撐部,係亦可並非為被相互直接作連接,而是經由某些之構件而被相互作連接。例如,如同在圖17C中所例示一般,亦可構成為:透過由相互成為略平行之板狀部504aa、504ab以及將該些作連結之與板狀部504aa、504ab略正交之板狀部504ac所成的階梯狀構件504a,來使振動元件102-1之支撐部1026-1與振動元件102-2之支撐部1026-2被作連接。在此例中,基部101,係經由連結部102da-2、102db-2、102ea-2、102eb-2而被安裝於振動元件102-2之可動部1025-2處,或者是被與可動部1025-2設為一體。接觸部103,係經由連結部102da-1、102db-1、102ea-1、102eb-1而被安裝於振動元件102-1之可動部1025-1處,或者是被與可動部1025-1設為一體。支撐部1026-1,係被連接於階梯狀構件504a之板狀部504ab
處,支撐部1026-2,係被連接於板狀部504aa處。支撐部1026-1與板狀部504ab之間的接觸面、和支撐部1026-2與板狀部504aa之間的接觸面,係並非為位在同一平面上。包含支撐部1026-2與板狀部504aa之間的接觸面之平面,係被配置在包含支撐部1026-1與板狀部504ab之間的接觸面之平面和接觸部103之間。包含支撐部1026-1與板狀部504ab之間的接觸面之平面,係被配置在包含支撐部1026-2與板狀部504aa之間的接觸面之平面和基部101之間。藉由此,相較於必須要使基部101與接觸部103之間的間隔較支撐部1026-1、1026-2之合計厚度而更大的構成(例如,圖17A以及圖17B),係能夠使厚度變薄。
在接觸部、基部、支撐部以及可動部的配置構成中,係存在有各種的變化。例如,如同在圖18A中所例示之虛擬力感覺產生裝置6一般地,亦可構成為:使平面形狀成為略四角形之板狀的基部601之側面之外側被框體之接觸部603所包圍,並在基部601之4個的側面601a-i(但是,i=1、2、3、4)與接觸部603之4個的內壁面603a-i之間,分別配置振動元件102-i。在此例中,振動元件102-i之支撐部1026-i係被安裝在基部601之側面601a-i處,振動元件102-i之可動部1025-i係經由連結部1029-i(連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i)而被安裝
於棒狀支撐部6021-i之其中一端側處。在接觸部603之4個的內壁面603a-i處,係分別被設置有貫通孔6031-i,在貫通孔6031-i中係被貫通插入有棒狀支撐部6021-i之另外一端側。貫通孔6031-i之內徑係較棒狀支撐部6021-i之外徑而更些許大,棒狀支撐部6021-i係成為能夠沿著與貫通孔6031-i同軸之H-i軸(沿著內壁面603a-i的貫通方向之軸)而移動。係亦可構成為藉由滾珠軸承等之機構,來使棒狀支撐部6021-i能夠沿著貫通孔6031-i而自由移動。振動元件102-i之可動部1025-i,係相對於支撐部1026-i而在沿著G-i軸的方向上進行非對稱振動。在側面601a-i與內壁面603a-i之間係存在有空隙,並且,沿著G-i軸的方向之非對稱振動係透過連結部1029-i以及棒狀支撐部6021-i而被傳導至接觸部603處。另一方面,接觸部603,係能夠相對於棒狀支撐部6021-i而在沿著H-i軸之方向上自由移動。因此,接觸部603之沿著H-i軸之方向的振動,係並不會起因於棒狀支撐部6021-i或者是被安裝於該處之振動元件102-i而被作較大程度的限制。在本形態中,振動元件102-i(但是,i=1、2、3、4)之支撐部1026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-i係相當於「接觸機構側構件」。又,接觸部603,係為支撐虛擬力感覺產生裝置6之重量的構件。在接觸部603處,係被傳導有基於至少其中一者的可動部1025-i之非對稱振動所致的振動,接觸部603,係對於與其直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該
非對稱振動之至少其中一者所致之力。藉由此,係亦能夠呈現虛擬性的力感覺。
係亦可沿著3維之各軸而配置振動元件。例如,如同在圖18B中所例示之虛擬力感覺產生裝置7一般地,係亦可構成為:使略6面體(例如,略立方體)之基部701被收容在箱狀之接觸部703的內部,並在基部701之各面701a-i(但是,i=1、2、3、4、5、6)與接觸部703之6個的內壁面703a-i之間,分別配置振動元件102-i。但是,面701a-1、701a-2、701a-3係相互略正交,面701a-4、701a-5、701a-6(未圖示)係相互略正交。面701a-1與面701a-4係為略平行,面701a-2與面701a-5係為略平行,面701a-3與面701a-6係為略平行。又,接觸部703,係為支撐虛擬力感覺產生裝置7之重量的構件。在此例中,振動元件102-i之支撐部1026-i係被安裝在基部701之面701a-i處,振動元件102-i之可動部1025-i係經由連結部1029-i而被安裝在棒狀支撐部7021-i之其中一端側處。各振動元件102-i之可動部1025-i,係相對於支撐部1026-i而在沿著J-i軸的方向上進行非對稱振動。J-1軸、J-2軸、J-3軸係相互略正交。J-4軸、J-5軸、J-6軸(未圖示)係相互略正交。J-1軸與J-4軸係為略平行,J-2軸與J-5軸係為略平行,J-3軸與J-6軸係為略平行。在接觸部703之6個的內壁面703a-i處,係被設置有將棒狀
支撐部7021-i之另外一端側以可在K-i-2軸(與J-i軸略正交之軸)上滑動的方式而作保持之溝703aa-i。如同圖19A中所例示一般,在溝703aa-i之底面與棒狀支撐部7021-i之前端之間,係存在有空隙(餘裕),接觸部703係能夠相對於基部701而在K-i-1軸方向(與面701a-i略正交之方向)上移動。在面701a-i與內壁面703a-i之間係存在有空隙,並且,沿著J-i軸之方向的非對稱振動係經由棒狀支撐部7021-i而被傳導至接觸部703處。又,如同在身為圖19A之右側面圖的圖19B中所例示一般,接觸部703,係能夠相對於棒狀支撐部7021-i而在沿著K-i-2軸(與J-i軸略正交之軸)的方向上移動。因此,接觸部703之沿著K-i-1軸以及K-i-2軸的方向之振動,係不會有起因於棒狀支撐部7021-i和被安裝於該處之振動元件102-i而被作較大程度之限制的情形。在接觸部703處,係被傳導有基於至少其中一者的可動部102-i之非對稱振動所致的振動,接觸部703,係對於與其直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該非對稱振動之至少其中一者所致之力。藉由此,係能夠呈現6個自由度(參照第8實施形態)之虛擬性的力感覺。
作為第7實施形態之變形例,代替棒狀支撐部7021-i和溝703aa-i,係亦可使用在第1實施形態中所說明了的中介構件104-i。例如,如同在圖20A以及圖20B中所例
示之虛擬力感覺產生裝置8一般地,係亦可構成為:使略6面體(例如,略立方體)之基部701被收容在箱狀之接觸部703的內部,並在基部701之各面701a-i(但是,i=1、2、3、4、5、6)與接觸部703之6個的內壁面703a-i之間,分別配置振動元件102-i以及中介構件104-i。本形態之接觸部103,係為支撐虛擬力感覺產生裝置8之重量的構件。在此例中,振動元件102-i之支撐部1026-i係被安裝在基部701之面701a-i處,振動元件102-i之可動部1025-i係經由連結部1029-i而被安裝在中介構件104-i之其中一側處。中介構件104-i之另外一側,係被安裝在接觸部703之內壁面703a-i處。作為中介構件104-i,例如,係以中介構件1044-i和中介構件1045-i為理想。各振動元件102-i之可動部1025-i,係相對於支撐部1026-i(參考圖2A以及圖2B等)而在沿著J-i軸的方向上進行非對稱振動。基於此非對稱振動所致之振動,係透過中介構件104-i而被有效率地傳導至接觸部703處。另一方面,藉由中介構件104-i之作用,接觸部703之沿著K-i-1軸以及K-i-2軸之方向的振動係並不會有起因於棒狀支撐部7021-i和被安裝於該處之振動元件102-i而被作較大程度之限制的情形。在接觸部703處,係被傳導有基於至少其中一者的可動部102-i之非對稱振動所致的振動,接觸部703,係對於與其直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該非對稱振動之至少其中一者所致之力。藉由此,係亦能夠如同下述一般
地而呈現6個自由度之虛擬性的力感覺。
如同圖21A中所例示一般,當振動元件102-3以及振動元件102-6以在相同的xa方向上而呈現虛擬性的力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到xa方向之並進力感覺。如同圖21B中所例示一般,當振動元件102-1以及振動元件102-4以在相同的ya方向上而呈現虛擬性的力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到ya方向之並進力感覺。如同圖21C中所例示一般,當振動元件102-2以及振動元件102-5以在相同的za方向上而呈現虛擬性的力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到za方向之並進力感覺。
如同圖22A中所例示一般,當振動元件102-3以及振動元件102-6以在互為相反之xb方向以及xa方向上而分別呈現虛擬性的力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到z軸周圍之虛擬性的旋轉力感覺。如同圖22B中所例示一般,當振動元件102-1以及振動元件102-5以在互為相反之yb方向以及ya方向上而分別呈現虛擬性的力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到x軸周圍之虛擬性的旋轉力感覺。如同圖22C中所例示一般,當振動元件102-2以及振動元件102-4以在互為相反之zb方向以及za方向上而分別呈現虛擬性的
力感覺的方式來進行了非對稱振動的情況時,與接觸部703作接觸的利用者係感覺到y軸周圍之虛擬性的旋轉力感覺。
振動元件之支撐部,係亦可並未被支撐於基部處。例如,在圖23A以及圖23B中所例示之虛擬力感覺產生裝置9,係具備有振動元件102-1、板狀之接觸部903、以及帶狀之接觸部904。接觸部903係由合成樹脂等所構成,接觸部904係由合成樹脂或皮等所構成。振動元件102-1之可動部1025-1,係經由連結部102da-1、102db-1、102ea-1、102eb-1而被安裝在接觸部903之板面903c處。進而,在接觸部903之邊緣部903a、903b處,係被安裝有接觸部904之兩端。另外,振動元件102-1之可動部1025-1係沿著L-1軸而進行非對稱振動,但是,邊緣部903a、903b係為沿著該L-1軸(與L-1軸略平行)之邊緣部。如同在圖23B中所例示一般,虛擬力感覺產生裝置9,例如,係以使接觸部903、904與利用者之手腕900的皮膚相接觸的方式而被作裝著。在本形態中,振動元件102-1之支撐部1026-1係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-1係相當於「接觸機構側構件」。
在此種構成的情況時,身為與接觸部903、904一同振動之系的「接觸機構」,係包含接觸部903、904以及可動部1025-1。此「接觸機構」,係亦可更進而
包含有連結部102da-1、102db-1、102ea-1、102eb-1。身為支撐與接觸部903、904一同振動之系的系之「基體機構」,係包含支撐部1026-i。此「基體機構」,係亦可更進而包含有彈簧1022-i、1023-i以及線圈1024-i之至少其中一者。「接觸機構」之質量m1,係較「基體機構」之質量m2而更小。藉由此,係能夠有效率地呈現虛擬性的力感覺。較理想,身為與接觸部903、904一同振動之系的「接觸機構」之質量m1,係為身為支撐與該接觸部903、904一同振動之系的系之「基體機構」之質量m2的質量之1/3以下。此係因為,藉由此,係能夠更有效率地呈現虛擬性的力感覺之故。
如同在圖24A中所例示之虛擬力感覺產生裝置10一般,亦可在與L-1軸略正交之邊緣部903d、903e處,被安裝有接觸部904之兩端。
又,如同在圖24B中所例示之虛擬力感覺產生裝置11一般,係亦可在接觸部903處,安裝包含有進行沿著L-i軸的非對稱振動之可動部之複數個的振動元件。圖24B之L-1軸與L-2軸係略正交。
藉由帶狀之接觸部而被裝著於手腕等處的虛擬力感覺產生裝置,係亦可包含有基部。例如,如同在圖25A以及圖25B中所例示之虛擬力感覺產生裝置12一般,亦可在如同於第1實施形態中所例示一般的具備有基部101和包含可動部1025-1以及支撐部1026-1之振動元件102-1還有接觸部103之虛擬力感覺產生裝置處,被安
裝有帶狀之接觸部904。另外,圖25A,係為圖25B之25A-25A概略剖面圖。在此例中,振動元件102-1之支撐部1026-1係相當於「基體機構側構件」,可動部1025-1係相當於「接觸機構側構件」。
針對用以對於利用者之皮膚而賦予所期望的波形圖案之力之驅動控制訊號DCS的設定方法作例示。於此,係藉由振動系之動態解析,來設定驅動控制訊號DCS。如同在圖1D中所例示一般,想定為使虛擬力感覺產生裝置1之接觸部103的外側被利用者之手掌1000而作了把持的狀態。將此狀態,藉由虛擬力感覺產生裝置1之力學特性模式Md以及與接觸部103作接觸的手賞1000之皮膚之力學特性模式Ms來作表現。此例之虛擬力感覺產生裝置1之力學特性模式Md,係對於由各別之質量為m1、m2的質點M1、M2;將該些作連接之彈性係數k2之彈簧;黏性係數(衰減係數)b2之阻尼;以及因應於驅動電壓Vout而作用於質點M1、M2處的周期性之勞倫茲力f,所成的力學系之特性作表現。在圖2A以及圖2B中所例示之構成的情況時,勞倫茲力f係可標記為f=ι2BL。但是,ι2〔A〕係為在線圈1024-i中所流動之電流,B係為由線圈1024-i所致之磁通量,L〔m〕係為與於長邊方向上而貫通支撐部1026-i之磁通量方向相垂直的線圈1024-i之長
度。將相對於基準原點O1之質點質点M1的位置表現為x1,並將相對於基準原點O2之質點M2的位置表現為x2。但是,基準原點O1、O2係為使相對於手掌1000之重心的相對位置被作了固定的點。又,x1、x2,係均為將從手掌1000的重心起之圖1D中的右方向作為正,並將從手掌1000的重心起之圖1D中的左方向作為負。於此,假設手掌1000的重心係為不會相對於外界而移動者。將x1、x2之時間微分值、亦即是速度,標記為
。但是,起因於記載標記上的限制,在本說明書中,係亦會有將此些標記為x. 1、x. 2的情況。圖26中所例示之皮膚之力學特性模式Ms,係對於由質點M1和手掌1000之重心之間的彈性係數k1之彈簧以及黏性係數b1之阻尼所成的力學系之特性作表現。於此,係將對於與把持部126作接觸的手掌1000之皮膚所賦予之力(相對於該力而在皮膚處所產生的應力)表現為fs。
虛擬力感覺產生裝置1之力學特性模式Md以及皮膚之力學特性模式Ms的數式表現,例如係成為如同下述一般。
≪力學特性模式Md之例≫
力學特性模式Md之力學系參數m1、m2、k2、b2,係可根據虛擬力感覺產生裝置1之設計值或者是計測值來獲得,亦可藉由系統同定等之方法來獲得。
≪≪力學特性模式Ms之例≫
fs=k1‧x1+b1‧x. 1 (2)力學特性模式Ms之力學系參數k1、b1,係可藉由系統同定等之方法來獲得,亦可採用典型之值。
《控制對象之逆動態模式Mc之例》
上述之數式(1)(2)之未知的時間序列參數,係為f、x1、x. 1、x2、x. 2、fs,但是,藉由使用上述之數式(1)(2)來將x1、x. 1、x2、x. 2消去,係能夠得到f與fs之間的關係式fs=F(f)。於此,在圖2A以及圖2B之力中,係能夠標記為f=ι2BL。B以及L,係藉由虛擬力感覺產生裝置1之設計值或者是系統同定等之方法來獲得。根據fs=F(ι2BL)=F2(ι2),係能夠得到關係式fs=F2(ι2) (3A)。係亦可將身為此關係式(3A)之逆函數或近似逆函數的ι2=Inv(fs) (3B)作為控制對象之逆動態模式Mc。
若是將線圈1024-i之電阻值設為R,並將被賦予至線圈1024-i處之電壓設為Vout,則當起因於磁石和線圈間之相對性的移動所導致的逆激發電力為充分小的情況時,由於係成為ι2=Vout/R,因此係成為fs=F2(Vout/R)=FR(Vout)。係亦可將身為此關係式fs=FR(Vout)(4A)之逆函數或近似逆函數的
Vout=InvR(fs) (4B)作為控制對象之逆動態模式Mc。
藉由在此種逆動態模式Mc中適用想要賦予至手掌1000之皮膚處的力之波形圖案,係能夠得到用以得到該力之波形圖案的驅動控制訊號DCS。例如,係可將藉由把想要賦予至手掌1000之皮膚處的力fs之波形圖案(時間序列之波形圖案)代入至式(3B)中一事所得到的ι2之時間序列之波形圖案,作為驅動控制訊號DCS。或者是,係亦可藉由把想要賦予至手掌1000之皮膚處的力fs之波形圖案代入至式(4B)中一事所得到的Vout之時間序列之波形圖案,作為驅動控制訊號DCS。想要賦予至手掌1000之皮膚處的力fs之波形圖案之例,係為前述之「最適化波形圖案」或者是「用以得到最適化波形圖案之矩形波形圖案」。又,假設係將對應於「最適化波形圖案」之驅動控制訊號DCS稱作「作了非線性最適化的驅動控制訊號DCS」。
接著,將針對先前技術型之虛擬力感覺產生裝置(在本體中內藏振動元件)和第5實施形態之虛擬力感覺產生裝置5(圖11A、圖11C)作了比較的比較模擬結果作展示。
〈正弦波之驅動控制訊號DCS下的比較〉
使用圖27A~圖27F,針對作為驅動控制訊號DCS而輸入了正弦波的情況時之比較模擬結果作展示。圖27A~圖27C,係展示先前技術型之虛擬力感覺產生裝置的模擬結果,圖27D~圖27F,係展示虛擬力感覺產生裝置5之模擬結果。圖27A以及圖27D,係展示被輸入至先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5中的驅動控制訊號DCS之輸入波形。縱軸係代表輸入波形之電壓值〔V〕,橫軸係代表時間〔sec〕。圖27B以及圖27E,係展示當對於先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5而賦予了圖27A以及圖27D之輸入波形之驅動控制訊號DCS時的從接觸部所賦予至皮膚處之力。縱軸係代表被賦予至皮膚處之力〔N〕,橫軸係代表時間〔sec〕。圖27C以及圖27F,係展示當對於先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5而賦予了圖27A以及圖27D之輸入波形之驅動控制訊號DCS時的接觸部之振動波形(位置波形)。縱軸係代表接觸部之位置〔m〕,橫軸係代表時間〔sec〕。但是,於圖27A~圖27C中,在先前技術型之虛擬力感覺產生裝置中,係將由質量135g之基部(例如,智慧型手機終端裝置)、質量10g之接觸部(例如,智慧型手機殼體)、質量10g之支撐部(例如,致動器殼體)所成之系的質量設為m1=155g,並將由質量5g之可動部(例如,致動器可動元件)所成之系的質量設為m2=5g。另一方面,於圖27D
~圖27F中,係將由質量10g之接觸部103(例如,智慧型手機殼體)以及質量10g之支撐部1026-i(例如,致動器殼體)所成之系的質量設為m1=20g,並將由質量5g之可動部1025-i(例如,致動器可動元件)以及質量135g之基部101(例如,智慧型手機終端裝置)所成之系的質量設為m2=140g。如同根據圖27A~圖27F而可得知一般,本形態,相較於先前技術型,係能夠相對於質量m1而將質量m2增大,其結果,接觸部之振動係變大,對於皮膚所賦予的力亦係變強。
〈時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS下的比較1〉
使用圖28A~圖28F,針對作為驅動控制訊號DCS而輸入了時間非對稱矩形波的情況時之比較模擬結果作展示。但是,此時間非對稱矩形波,係為驅動控制訊號DCS之輸入波形為正的期間T1以及為負的期間T2乃成為〔T1,T2〕=〔8,16〕〔ms〕者。圖28A~圖28C,係展示先前技術型之虛擬力感覺產生裝置的模擬結果,圖28D~圖28F,係展示虛擬力感覺產生裝置5之模擬結果。圖28A以及圖28D,係展示被輸入至先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5中的驅動控制訊號DCS之輸入波形。縱軸係代表輸入波形之電壓值〔V〕,橫軸係代表時間〔sec〕。圖28B以及圖28E,係展示當對於先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5而賦予了圖28A以及圖28D之輸入波形之驅動控制訊號DCS時的從接觸部所賦予至皮
膚處之力。縱軸係代表被賦予至皮膚處之力〔N〕,橫軸係代表時間〔sec〕。圖28C以及圖28F,係展示當對於先前技術型以及虛擬力感覺產生裝置5而賦予了圖28A以及圖28D之輸入波形之驅動控制訊號DCS時的接觸部之振動波形(位置波形)。縱軸係代表接觸部之位置〔m〕,橫軸係代表時間〔sec〕。但是,於圖28A~圖28C中,在先前技術型之虛擬力感覺產生裝置中,係將由質量135g之基部(例如,智慧型手機終端裝置)、質量10g之接觸部(例如,智慧型手機殼體)、質量10g之支撐部(例如,致動器殼體)所成之系的質量設為m1=155g,並將由質量5g之可動部(例如,致動器可動元件)所成之系的質量設為m2=5g。另一方面,於圖28D~圖28F中,係將由質量10g之接觸部103(例如,智慧型手機殼體)以及質量10g之支撐部1026-i(例如,致動器殼體)所成之系的質量設為m1=20g,並將由質量5g之可動部1025-i(例如,致動器可動元件)以及質量135g之基部101(例如,智慧型手機終端裝置)所成之系的質量設為m2=140g。如同根據圖28A~圖28F而可得知一般,本形態,相較於先前技術型,係能夠相對於質量m1而將質量m2增大,而能夠使接觸部之振動的非對稱性以及對於皮膚所賦予的力之非對稱性均增大。其結果,在本形態之構成中,係能夠相較於先前技術而更明確地呈現虛擬性之力感覺。
〈時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS下的比較2〉
圖29A~圖29F,係對於當作為驅動控制訊號DCS而輸入了〔T1,T2〕=〔5,14〕〔ms〕之時間非對稱矩形波的情況時之比較模擬結果作展示。於此情況,亦同樣的,本形態,相較於先前技術型,係能夠相對於質量m1而將質量m2增大,而能夠使從接觸部而對於皮膚所賦予的力之非對稱性增大。其結果,在本形態之構成中,係能夠相較於先前技術而更明確地呈現虛擬性之力感覺。
〈時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS下的比較3〉
圖30A~圖30F,係為對於在將身為〔T1,T2〕〔ms〕之時間非對稱矩形波的驅動控制訊號DCS輸入至了虛擬力感覺產生裝置5(圖11A、圖11C)中時,從接觸部103所賦予至皮膚處之力的非對稱性之其中一例,而針對各〔m1,m2〕〔g〕之每一者而作了枝圖描繪之圖。各圖之底面的二軸。係分別代表期間T1以及T2,縱軸係代表被賦予至皮膚處之力的非對稱性。另外,係將被賦予至皮膚處的第1方向(正方向)之力的絕對值之最大值、和與第1方向相反方向(負方向)之力的絕對值之最大值,此兩者之減算,作為「力之非對稱性」之值。圖31A~圖31F,係為將與圖30A~圖30F相同的資料藉由折線圖表來作了表現之圖。各圖,係對應於以下之〔m1,m2〕。
圖30A、圖31A:〔m1,m2〕=〔10,150〕〔g〕
圖30B、圖31B:〔m1,m2〕=〔20,140〕〔g〕
圖30C、圖31C:〔m1,m2〕=〔40,120〕〔g〕
圖30D、圖31D:〔m1,m2〕=〔60,100〕〔g〕
圖30E、圖31E:〔m1,m2〕=〔80,80〕〔g〕
圖30F、圖31F:〔m1,m2〕=〔120,40〕〔g〕
根據此些之圖,可以得知,若是相對於質量m2而質量m1為越小,則從接觸部103而對於皮膚所賦予的力之非對稱性係變得越大,而能夠使皮膚感覺到明確的力感覺。特別是,在圖30A~圖30C中,從接觸部103而對於皮膚所賦予的力之非對稱性係為大,而能夠使皮膚感覺到明確的力感覺,因此可以說係為理想。亦即是,可以得知,較理想,係滿足0<m1/m2≦1/3之關係,藉由此,係能夠更明確地呈現虛擬性的力感覺。
<力之最適化波形圖案之例>
圖32A~34A,係為對於作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS的輸入波形之時間序列資料作了例示之圖,圖32B~34B,係為對於從藉由此種驅動控制訊號DCS而被作控制的虛擬力感覺產生裝置5之接觸部103所施加至皮膚之力之時間序列資料(最適化波形圖案)作了例示之圖,圖32C~34C,係為對於此情況時之接觸部103之位置波形之時間序列資料作了例示之圖。係成為〔m1,m2〕=〔20,140〕〔g〕。驅動控制訊號DCS,係將圖32B之以虛線所示的矩形波形圖案(用以得到最適化波形圖案之矩形波形圖案)適用至前述之逆動態模式Mc中而作了
計算。各圖之〔T1,T2〕係如同下述一般。
圖32A~32C:〔T1,T2〕=〔2,16〕〔ms〕
圖33A~33C:〔T1,T2〕=〔5,18〕〔ms〕
圖34A~34C:〔T1,T2〕=〔8,18〕〔ms〕
如同根據此些之圖而可得知一般,在最適化波形圖案的情況時,從接觸部103而對於皮膚所賦予的力之非對稱性係為大,進而,接觸部103之位置波形之非對稱性係為大,而能夠使皮膚感覺到更為明確的力感覺。
〈身為時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS與身為作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS之間的比較〉
圖35A~圖35D,係為對於在將〔T1,T2〕〔ms〕之驅動控制訊號DCS輸入至了虛擬力感覺產生裝置5(圖11A、圖11C)中時,從接觸部103所賦予至皮膚處之力的非對稱性之其中一例,而針對各〔m1,m2〕〔g〕之每一者而作了枝圖描繪之圖。但是,在圖35A以及圖35C中,係使用有身為時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS,在圖35B以及圖35D中,係使用有作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS。各圖之底面的二軸。係分別代表期間T1以及T2,縱軸係代表被賦予至皮膚處之力的非對稱性。另外,係將被賦予至皮膚處的第1方向(正方向)之力的絕對值之最大值、和與第1方向相反方向(負方向)之力的絕對值之最大值,此兩者之減算,作為「力之非對稱性」之值。圖36A~圖36D,係為將與圖35A~圖
35D相同的資料藉由折線圖表來作了表現之圖。各圖,係對應於以下之〔m1,m2〕。
圖35A、35B、36A、36B:〔m1,m2〕=〔20,140〕〔g〕
圖35C、35D、36C、36D:〔m1,m2〕=〔60,100〕〔g〕
根據此些之圖,可以得知,藉由使用作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS,相較於使用身為時間非對稱矩形波之驅動控制訊號DCS的情況,從接觸部103所賦予至皮膚處的力之非對稱性係變大。進而,可以得知,藉由使用作了非線性最適化的驅動控制訊號DCS,係亦相對於〔T1,T2〕之變化而具有更穩健(robust)的傾向。亦即是,如同根據圖35C、35D、36C、36D而可得知一般,藉由使用作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS,就算是在m1與m2之間之質量差變小的情況時,藉由使用作了非線性最適化之驅動控制訊號DCS,亦能夠實現某種程度的力之非對稱性。
第10~15實施形態之虛擬力感覺產生裝置,係具備有「基體機構」;和複數個的「接觸機構」,係相對於「基體機構」而進行周期性之「非對稱運動」,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力。換言之,此虛擬力感覺產生裝置,
係至少具備有:「基體機構」;和1個的「接觸機構」,係相對於「基體機構」而進行周期性之「非對稱運動」,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力;和其他之1個的「接觸機構(第3接觸機構)」,係相對於「基體機構」而進行周期性之「非對稱運動(第3非對稱運動)」,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於「非對稱運動(第3非對稱運動)」所致之力。但是,「接觸機構」之各者的質量係較「基體機構」之質量更小,或者是,「接觸機構」之各者的質量係較「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量的合計而更小。在此種構成中,亦同樣的,就算是在系全體之質量為大的情況時,亦由於身為與皮膚或黏膜而直接性或間接性地作接觸並且進行振動之複數個的「接觸機構」之各者的質量係為小,因此,係從複數個的「接觸機構」而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。藉由此,就算是身為衝程以及輸出為與先前技術之方式相同的致動器,也能夠更明確地呈現力感覺。或者是,就算是身為相較於先前技術而衝程以及輸出為更小之致動器,也能夠呈現與先前技術方式相同程度的力感覺。亦即是,在本形態中,係能夠相較於先前技術而更有效率地呈現力感覺。
進而,由於「接觸機構」係存在有複數個,並分別將基於「非對稱運動」所致之力賦予至皮膚或黏膜處,因此,係能夠從此些之複數個的「接觸機構」來呈現
虛擬性的力感覺。藉由從複數個的「接觸機構」所呈現之虛擬性的力感覺之組合,係亦能夠呈現旋轉方向之力感覺或者是呈現朝向所期望之方向的力感覺。較理想,複數個的「接觸機構」之各者,係相對於「基體機構」而相互獨立地進行周期性之「非對稱運動」。換言之,例如,某一個的「接觸機構」之「非對稱運動」以及其他之一個的「接觸機構(第3接觸機構)」之「非對稱運動(第3非對稱運動)」,係相對於「基體機構」而相互獨立。亦即是,複數個的「接觸機構」之各者的「非對稱運動」係並不會相互干涉,並各別獨立地對於皮膚或黏膜賦予基於「非對稱運動」所致之力。例如,複數個的「接觸機構」彼此係相互分離,而不會互相對於振動作限制。複數個的「接觸機構」,係可相互為非接觸,亦能夠以不會互相對於振動作限制的方式來經由滑動機構或柔軟物(彈性體)而作連結。藉由此種構成,係能夠對於基於複數個的「接觸機構」之各者的「非對稱運動」所致之力相互抵消的情形作抑制,而能夠有效率地呈現力感覺。又,當複數個的「接觸機構」之各者的「非對稱運動」為朝向互為相異之方向而呈現虛擬性的力感覺的情況時,係亦能夠藉由該些之組合而呈現旋轉方向之力感覺或者是呈現朝向所期望之方向的力感覺。
周期性之「非對稱運動」,係身為會使基於其而從「接觸機構」所賦予至皮膚或黏膜處的力被感知為虛擬性之力感覺一般的周期運動,並身為「特定方向」之
運動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之運動的時間序列波形係成為非對稱的周期運動。「非對稱運動」,係可身為用以在平移方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之平移運動,亦可身為用以在旋轉方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之旋轉運動。周期性之「非對稱運動」之例,係為相對於「基體機構側構件」之「非對稱振動」(周期性之非對稱振動)。較理想,「接觸機構」基於「非對稱運動」所賦予至皮膚或黏膜處之力的「波形圖案」,在「第1時間區間」中,係代表朝向乃身為特定方向並且絕對值係為「第1臨限值」以上之力,在與「第1時間區間」相異之「第2時間區間」中,係代表朝向乃身為該「特定方向」之相反方向並且絕對值係為較「第1臨限值」而更小的「第2臨限值」以內之力,並且係身為「第1時間區間」為較「第2時間區間」而更短一般之「非對稱運動」。換言之,較理想,係身為該「波形圖案」會成為矩形圖案或者是近似於矩形圖案之圖案一般的「非對稱運動」。此係因為,藉由此,係能夠更明確地呈現虛擬性的力感覺之故。當「周期性之非對稱運動」係為相對於「基體機構側構件」之「非對稱振動」的情況時,由複數個的「接觸機構」所致之「非對稱振動」,係可為沿著相互平行或者是略平行的軸之振動,亦可為沿著並非為相互平行之軸、亦即是沿著互為相異之方向之軸(例如,相互正交之軸或者是相互略正交之軸)的振動。由複數個的「接觸機構」所致之「非對稱振動」,雖然亦可為
沿著相同之軸的振動(沿著相同之軸的方向之振動),但是,較理想,此些係身為沿著互為相異之軸的非對稱振動(沿著相異之軸的方向之非對稱振動)。此係因為,當由複數個的「接觸機構」所致之「非對稱振動」乃身為沿著互為相異之軸之振動的情況時,係如同前述一般而能夠呈現旋轉方向之力感覺或者是呈現朝向所期望之方向的力感覺之故。所謂「沿著α之β」之例,係為與α並行之β、與α平行之β、與α略平行之β、α上之β。「沿著軸之方向」之例,係為「與軸相平行之方向」、「與軸略平行之方向」、「軸上之方向」、「與軸之間所成之角度為特定範圍內之方向」等。
(1)「基體機構」,係包含有「基體機構側構件」,(2)「接觸機構」之各者,係包含有進行相對於「基體機構側構件」之「非對稱運動」的「接觸機構側構件」、和被賦予有基於該「非對稱運動」所致之力,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力的「接觸部」。相對於「接觸機構側構件」之「接觸部」的相對位置,係可被作固定,亦可並未被作固定。為了更有效率地呈現力感覺,較理想,相對於「接觸機構側構件」之「接觸部」的相對位置係被作固定,例如,「接觸部」係被固定在「接觸機構側構件」處,「接觸部」與「接觸機構側構件」係成為一體。身為與「接觸部」一同振動之系的「接觸機構」之各者之質量,係較支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之
質量(「基體機構」之質量或者是「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量的合計)而更小。「非對稱振動」,係身為用以藉由從「接觸機構」之各者所賦予至皮膚或黏膜處的力來感知到虛擬性之力感覺的振動,並代表「特定方向」之振動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之振動的時間序列波形係成為非對稱的振動。「非對稱振動」,例如,係身為「接觸機構側構件」之「特定方向」之「物理量」的時間序列波形和該「接觸機構側構件」之與該「特定方向」相反方向之「物理量」的時間序列波形會成為非對稱一般之「接觸機構側構件」的振動。「物理量」之例,係存在有:被賦予至支撐「接觸機構側構件」之「基體機構側構件」處的力;該「基體機構側構件」之加速度、速度或位置;「接觸機構側構件」所賦予至「基體機構側構件」處之力;「接觸機構側構件」之加速度、速度或位置;從「接觸機構側構件」所賦予至皮膚或黏膜處之力;或者是「接觸機構側構件」之加速度、速度或位置等。
「基體機構」,係可被構成為能夠安裝在身為其他物體之「基部」上的形狀(被作支撐的形狀),亦可並不構成為能夠被安裝在其他物體處的形狀(被作支撐的形狀)。藉由將前者之「基體機構」安裝在「基部」處,「基體機構」係藉由「基部」而被作支撐。所謂「α被支撐於β處」,係代表α被直接性或間接性地支撐在β處。換言之,所謂「α被支撐於β處」,係指α之運動的
一部分或者是全部為被β所限制,例如,係指α之運動的自由度之一部分或者是全部為被β所限制。不僅是當α為被固定在β的情況,就算是α為能夠相對於β而相對性地作移動或旋轉,當α之某些的動作會被β所限制的情況時,便可說是「α被支撐於β處」。所謂「α正被支撐於β處」以及「α被β作了支撐」,係指正成為「α為被支撐於β處」的狀態。
所謂「接觸機構」所「直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜」,係指並未隔著中介物地而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜或者是隔著中介物而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜之任一者。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,係指成為從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,例如,係指成為α與β直接作接觸,β與γ直接作接觸,而從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。此中介物,係可為剛體、彈性體、塑性體、流體、或者是一併具有該些之至少一部分的特性之物,但是,係有必要身為能夠將從「接觸機構」而來之力傳導至皮膚或黏膜處者。
「接觸機構」,係為支撐「虛擬力感覺產生裝置」之重量(由重力所致之力、亦即是重量)的機構。換言之,利用者所把持或者是安裝於利用者處之「虛擬力感覺產生裝置」之重量的反作用力,係僅被賦予至「接觸機構」處。亦即是,「接觸機構」係亦可以說是支撐「虛擬力感覺產生裝置」之重量的反作用力之機構。「虛擬力
感覺產生裝置」係經由「接觸機構」而被利用者所直接性或間接性地把持或被安裝於利用者處。較理想,僅有「接觸機構」(例如,僅有「接觸部」)係作為與皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸之部位而起作用。亦即是,實施形態之虛擬力感覺產生裝置,較理想,係透過「接觸機構」之部位來與利用者之皮膚或黏膜直接性或間接性作接觸,但是,「基體機構」、被安裝於「基體機構」處之機構等的「接觸機構」以外之部分,係並不與利用者之皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸。換言之,較理想,在「接觸機構」以外之部位處,係並不會被賦予反作用力等之外力。此係因為,藉由此,係能夠將用以感覺到虛擬性之力感覺的力有效率地傳導至利用者之皮膚或黏膜處之故。例如,較理想,「接觸部」係被構成為被配置在支撐了「基體機構側構件」的「基部」之外側處的形狀。例如,較理想,「接觸部」係被構成為將支撐了「基體機構側構件」的「基部」之外側的至少一部分之區域作覆蓋的形狀。例如,「接觸部」係可被構成為將該「基部」之外側的區域作50%以上之覆蓋的形狀,「接觸部」係亦可被構成為將該「基部」之外側之所有的區域作覆蓋的形狀。「接觸部」係可身為虛擬力感覺產生裝置之「把持部」,亦可身為對於利用者之「安裝部」。「基部」,係可如同前述一般而身為被安裝在「基體機構」處之機構(其他之物體),亦可身為被包含在「基體機構」中之機構。「基部」之例,係為智慧型手機終端裝置、平板終端
裝置、電子書籍閱讀裝置、行動電話終端裝置、筆記型個人電腦、攜帶型遊戲機等之移動體終端裝置。鍵盤、滑鼠、控制器等之其他之電子機器,係亦可身為「基部」,電子機器以外之構件,係亦可身為「基部」。「基部」,係亦可包含有行動電話終端裝置等之移動體終端裝置和其他之構件。係亦可將虛擬力感覺產生裝置作為「基部」之一部分而預先作組入。亦可身為使「基部」包含有「移動體終端裝置」並使「接觸部」將「移動體終端裝置」之外側的至少一部分之區域(例如,包含外側之至少1個面之區域)作覆蓋的構成。
若是如同前述一般之身為與「接觸部」一同振動之系的「接觸機構」之質量,係較支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之質量(「基體機構」之質量或者是「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量)的合計而更小,則係可呈現明確的力感覺。但是,更理想,與該「接觸部」一同振動之系的質量,係較0而更大,並且身為支撐與該「接觸部」一同振動之系的系之質量的1/3以下。換言之,相對於「支撐與接觸部一同振動之系的系」之質量的「與接觸部一同振動之系」之質量的比例,係較0而更大,並為1/3以下。亦即是,較理想,「接觸機構」之各者的質量係較0而更大,並且為「基體機構」之質量的1/3以下,或者是,「接觸機構」之各者的質量係較0而更大,並且為「基體機構」之質量與被安裝於「基體機構」處的機構之質量的合
計的1/3以下。藉由此,係能夠更有效率地使虛擬性之力感覺被感覺到。
「接觸部」,例如,係被安裝在「接觸機構側構件」處,或者是係與「接觸機構側構件」成為一體,並且能夠相對於「基體機構側構件」而作振動。例如,「接觸機構側構件」係在被支撐於「基體機構側構件」處的狀態下而進行「非對稱振動」,藉由此,被與「接觸機構側構件」作連接或者是作一體化的「接觸部」亦係相對於「基體機構側構件」而振動。另外,所謂「α被安裝於β處」,係指α被固定在β處、α被連接於β處、α被可裝卸地而保持於β處、或者是α為以具備有「空隙(餘裕)」或「可晃動」的狀態而被保持於β處的任一者。又,所謂「α被安裝於β處」,係為並不僅是指α被直接安裝於β處,而亦包含有α經由中介物來間接性地被安裝於β處的情形之概念。
如同前述一般,「接觸部」之各者的質量(與「接觸部」一同振動之系的質量),係較「基體機構」之質量或者是「基體機構」以及被安裝於「基體機構」處的機構之質量的合計(支撐與「接觸部」一同振動之系的系之質量)而更小。於此情況,「接觸機構」之各者之振動的平均振幅),係較「基體機構」之振動的平均振幅或者是「基體機構」以及被安裝於「基體機構」處的機構之振動的平均振幅而更大。所謂「接觸機構之各者的振動之平均振幅」,係指構成「接觸部」之各者的各構件之振幅(絕
對值)之平均的時間平均(絕對值)。同樣的,所謂「基體機構之振動之平均振幅、或者是基體機構以及被安裝於基體機構處之機構之振動之平均振幅」,係指構成「基體機構」、或者是「基體機構」以及「被安裝於基體機構處之機構」的各構件之振幅(絕對值)之平均的時間平均(絕對值)。換言之,「接觸機構之各者」之振動的大小,係較「基體機構、或者是基體機構以及被安裝於基體機構處的機構」之振動的大小而更大。例如,「基體機構、或者是基體機構以及被安裝於基體機構處的機構」,係為不會與「接觸機構之各者」一同振動,或者是以較「接觸機構之各者」而更小的平均振幅來振動。
係可使「被安裝於基體機構處之機構」的全部均被包含在「虛擬力感覺產生裝置」中,亦可僅使「被安裝於基體機構處之機構」的一部分被包含在「虛擬力感覺產生裝置」中,亦可並不使「被安裝於基體機構處之機構」被包含在「虛擬力感覺產生裝置」中。
以下,參考圖面,針對各實施形態作說明。
〈構成〉
如同圖37A~圖41B中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置2001,係具備有基部20101、和包含進行相對於支撐部201026-1以及支撐部201026-1之非對稱振動
的可動部201025-1之振動元件20102-1、和包含進行相對於支撐部201026-2以及支撐部201026-2之非對稱振動的可動部201025-2之振動元件20102-2、以及接觸部20103-1、2。在本形態中,支撐部201026-i(但是,i=1、2)係相當於「基體機構側構件」,可動部201025-i(但是,i=1、2)係相當於「接觸機構側構件」。又,接觸部20103-i(但是,i=1、2),係為支撐虛擬力感覺產生裝置2001之重量的構件。本形態之可動部201025-i(但是,i=1、2),係基於驅動控制裝置20100之驅動控制訊號DCS,而在被支撐於支撐部201026-i處的狀態下,進行沿著D20-i軸(第i軸)之非對稱振動。此些之非對稱振動,係為用以在所期望之方向上而感覺到虛擬性之力感覺的振動。關於此種非對稱振動之詳細內容,例如,係在非專利文獻1和參考文獻1以及參考文獻2等之中有所揭示。藉由各可動部201025-i之非對稱振動,各接觸部20103-i亦係進行非對稱振動。亦即是,藉由可動部201025-1之非對稱振動,接觸部20103-1係進行非對稱振動,藉由可動部201025-2之非對稱振動,接觸部20103-2係進行非對稱振動。藉由此,接觸部20103-i之各者,係對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜賦予基於該非對稱運動所致之力。亦即是,接觸部20103-1係將基於可動部201025-1之非對稱振動所致之力賦予至皮膚或黏膜處,接觸部20103-2係將基於可動部201025-2之非對稱振動所致之力賦予至皮膚或黏膜處。接觸部20103-1、
2,例如,係相互為非接觸,各別之運動係相互獨立。於此,與接觸部20103-i之各者一同振動之系的質量m1-i,係較分別支撐與該接觸部20103-i一同振動之系的系之質量m2而更小(接觸機構之各者的質量m1-i,係較基體機構之質量m2而更小)。在此種構成中,就算是在系全體之質量(m1-1)+(m1-2)+m2為大的情況時,只要與接觸部20103-i一同振動之系的質量m1-i係為充分小,便會從接觸部20103-i而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。其結果,係能夠藉由具有相同之衝程以及輸出的振動元件20102-i,來對於皮膚或黏膜賦予較先前技術之方式而更大的變形。又,由於係能夠將可動部201025-i與支撐部201026-i之間的相對位移縮小,因此,係能夠使用衝程為更小之振動元件20102-i。藉由使用此種機構來使振動元件20102-i進行非對稱振動,係能夠有效率地感覺到牽引感覺等之虛擬性的力感覺。又,由於係能夠使接觸部20103-1、2相互獨立地進行振動,因此,接觸部20103-1、2係不會有對於相互之振動造成妨礙的情形。進而,藉由使接觸部20103-1、2相互獨立地進行振動,係能夠呈現多樣化的力感覺。
〈基部20101〉
如同圖37A~圖40中所例示一般,本形態之基部20101係為板狀之構件,在其之底面20101b側處,係被設置有凹部20101d-i,在該凹部20101d-i中,係分別配置
有振動元件20102-i。如同前述一般,基部20101,不論是身為何種物品均可,例如,係可將包含有智慧型手機終端裝置等之移動體終端裝置的部位作為基部20101。
〈振動元件20102-i〉
在凹部20101d-i之底面20101ba-i處,係被安裝有振動元件20102-i之支撐部201026-i。藉由此,振動元件20102-i係被支撐於基部20101處,振動元件20102-i之一部分係被配置在凹部20101d-i之內部。振動元件20102-i之可動部201025-i,係能夠在被支撐部201026-i所支撐的狀態下,沿著D20-i軸而進行相對於支撐部201026-i之非對稱振動。本形態之D20-1軸和D20-2軸,係為相互平行或者是略平行之互為相異之軸。以下,針對振動元件20102-i之具體性構成作例示。
如同圖41A以及圖41B中所例示一般,振動元件20102-i,例如,係身為線性致動器,並具備有:包含殼體201027-i以及導引構件201021-i之支撐部201026-i、彈簧201022-i、201023-i(彈性體)、線圈201024-i、身為永久磁石之可動部201025-i、以及連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i。本形態之殼體201027-i以及導引構件201021-i,係均身為由將筒(例如,圓筒或多角筒)之雙方的開放端之一部分作了關閉的形狀所成之中空之構件。但是,導引構件201021-i係較殼體201027-i而更小,並為能夠收容在殼體201027-i之
內部的大小。殼體201027-i、導引構件201021-i以及連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i,例如係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。彈簧201022-i、201023-i,例如係為由金屬等所構成之螺旋彈簧或板彈簧等。彈簧201022-i、201023-i之彈性係數(彈簧常數),較理想,係為相同,但是,係亦可互為相異。可動部201025-i,例如,係為圓柱形狀之永久磁石,長邊方向之其中一方的端部201025a-i側係為N極,另外一方之端部201025b-i側係為S極。線圈201024-i,例如,係為連接為一之漆包線,並具備有第1捲繞部201024a-i和第2捲繞部201024b-i。
可動部201025-i,係被收容在導引構件201021-i之內部,並於該處而可在長邊方向上滑動地被作支撐。關於此種支撐機構之詳細內容,雖並未作圖示,但是,例如,係可在導引構件201021-i的內壁面上設置沿著長邊方向的筆直之軌,並在可動部201025-i的側面處設置能夠在此軌上滑動地而作支撐之軌支撐部。在導引構件201021-i之長邊方向的其中一端側之內壁面201021a-i處,係被固定有彈簧201022-i之其中一端(亦即是,在導引構件201021-i處係支撐有彈簧201022-i之其中一端),彈簧201022-i之另外一端,係被固定在可動部201025-i之端部201025a-i處(亦即是,可動部201025-i之端部201025a-i係被彈簧201022-i之另外一端所支撐)。又,在導引構件201021-i之長邊方向的另外一端
側之內壁面201021b-i處,係被固定有彈簧201023-i之其中一端(亦即是,在導引構件201021-i處係支撐有彈簧201023-i之其中一端),彈簧201023-i之另外一端,係被固定在可動部201025-i之端部201025b-i處(亦即是,可動部201025-i之端部201025b-i係被彈簧201023-i之另外一端所支撐)。
在導引構件201021-i之外周側處,係被捲繞有線圈201024-i。但是,在可動部201025-i之端部201025a-i側(N極側)處,第1捲繞部201024a-i係被朝向A1方向(從深處而朝向前方之方向)作捲繞,在端部201025b-i側(S極側)處,第2捲繞部201024b-i係被朝向與A1方向相反方向之B1方向(從前方而朝向深處之方向)作捲繞。亦即是,在從可動部201025-i之端部201025a-i側(N極側)來作觀察的情況時,第1捲繞部201024a-i係在順時針方向上被作捲繞,第2捲繞部201024b-i係在逆時針方向上被作捲繞。又,較理想,在可動部201025-i停止而從彈簧201022-i、201023-i而來之彈性力為相互平衡的狀態下,可動部201025-i之端部201025a-i側(N極側)係被配置在第1捲繞部201024a-i之區域處,端部201025b-i側(S極側)係被配置在第2捲繞部201024b-i之區域處。
如同上述一般而被作了配置構成的導引構件201021-i、彈簧201022-i、201023-i、線圈201024-i以及可動部201025-i,係被收容於殼體201027-i內,導引構件
201021-i係被固定在殼體201027-i之內部。亦即是,殼體201027-i之相對於導引構件201021-i的相對位置係被作固定。但是,殼體201027-i之長邊方向,係與導引構件201021-i之長邊方向以及可動部201025-i之長邊方向相互一致。
在殼體201027-i以及導引構件201021-i之內壁面201021a-i側處,係被設置有貫通孔201028a-i,在內壁面201021b-i側處,係被設置有貫通孔201028b-i。在貫通孔201028a-i中,係被插入有棒狀之連結部20102ea-i,在貫通孔201028b-i中,係被插入有棒狀之連結部20102eb-i。連結部20102ea-i之其中一端側係與可動部201025-i之端部201025a-i側作接觸,連結部20102ea-i之另外一端側,係被可旋轉地支撐於被配置在殼體201027-i之外部處的連結部20102da-i之其中一端側(可在連結部20102ea-i之軸周圍旋轉)處。連結部20102eb-i之其中一端側係與可動部201025-i之端部201025b-i側作接觸,連結部20102eb-i之另外一端側,係被可旋轉地支撐於被配置在殼體201027-i之外部處的連結部20102db-i之其中一端側(可在連結部20102eb-i之軸周圍旋轉)處。連結部20102ea-i之其中一端側,係可被連接於可動部201025-i之端部201025a-i側處,亦可並未被作連接。連結部20102eb-i之其中一端側,係可被連接於可動部201025-i之端部201025b-i側處,亦可並未被作連接。例如,可動部201025-i之端部201025a-i、201025b-i,係亦可藉由連
結部20102ea-i之其中一端側和連結部20102db-i之其中一端側而被作夾入。但是,連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i係有必要伴隨著可動部201025-i之運動而移動。亦即是,連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i,係必須要與可動部201025-i一同地移動。除此之外,連結部20102ea-i之其中一端側係亦可與可動部201025-i之端部201025a-i側成為一體,連結部20102eb-i之其中一端側係亦可與可動部201025-i之端部201025b-i側成為一體。
線圈201024-i,係將與所流動了的電流相對應之力賦予至可動部201025-i處,藉由此,可動部201025-i,係相對於導引構件201021-i而進行周期性之非對稱振動(以導引構件201021-i作為基準之在軸方向上而具有非對稱性的周期性之並進往返運動)。亦即是,若是於線圈201024-i處而在A1方向(B1方向)上流動電流,則基於以弗萊明左手定則所說明的勞倫茲力之反作用,在可動部201025-i處係被施加有C1方向(從可動部201025-i之N極而朝向S極之方向:右方向)之力(圖41A)。相反的,若是於線圈201024-i處而在A2方向(B2方向)上流動電流,則在可動部201025-i處係被施加有C2方向(從可動部201025-i之S極而朝向N極之方向:左方向)之力(圖41B)。但是,A2方向係為A1方向之相反方向。藉由此些之動作,係對於由可動部201025-i以及彈簧201022-i、201023-i所成之系而賦予有
運動能量。藉由此,來使以殼體201027-i作為基準之可動部201025-i之位置以及加速度(以導引構件201021-i作為基準之軸方向的位置以及加速度)改變,伴隨於此,係亦能夠使連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i之位置以及加速度改變。亦即是,可動部201025-i,係基於所被賦予的驅動控制訊號DCS,而在被支撐於支撐部201026-i處的狀態下,沿著D20-i軸而進行相對於支撐部201026-i之非對稱振動,伴隨於此,連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i亦係沿著D20-i軸而進行非對稱振動。
另外,振動元件20102-i之構成,係並不被限定於圖41A以及圖41B者。例如,亦可採用在可動部201025-i之端部201025a-i側處而使線圈201024-i之第1捲繞部201024a-i在A1方向上被作捲繞,並在端部201025b-i側處而並未被捲繞有線圈201024-i之構成。相反的,亦可採用在端部201025b-i側處而使線圈201024-i之第2捲繞部201024b-i在B1方向上被作捲繞,而在可動部201025-i之端部201025a-i側處並未被捲繞有線圈201024-i之構成。或者是,第1捲繞部201024a-i和第2捲繞部201024b-i係亦可身為互為相異之線圈。亦即是,係亦可採用第1捲繞部201024a-i和第2捲繞部201024b-i並未被作電性連接並且被賦予有互為相異之電性訊號的構成。
〈接觸部20103-i〉
在各振動元件20102-i之可動部201025-i處,係被安裝有各接觸部20103-i,藉由此,各接觸部20103-i係藉由各振動元件20102-i而被作支撐。亦即是,各接觸部20103-i,係被安裝在各可動部201025-i處,並且係被設為能夠相對於各支撐部201026-i而進行振動。接觸部20103-1和各接觸部20103-2,係被相互分離,而身為非接觸。如同圖37A、圖37B以及圖38B中所例示一般,本形態之接觸部20103-i,係如同上述一般地身為將支撐了振動元件20102-i的基部20101作覆蓋之箱狀構件。接觸部20103-1,係被構成為將支撐了支撐部201026-1之基部20101的外側之一部分的區域作覆蓋之形狀,接觸部20103-2,係被構成為將支撐了支撐部201026-2之基部20101的外側之一部分的區域作覆蓋之形狀。例如,接觸部20103-1、2,係將身為支撐了支撐部201026-1、2之移動體終端裝置的基部20101之外側之至少一部分的區域(例如,一部分的面)作覆蓋之殼體。接觸部20103-i,較理想,係藉由具有能夠將基於可動部201025-i之非對稱振動所致的振動作傳導之硬度、並具有可作為把持部而起作用的強度、並且盡可能為輕量之材質所構成。作為此種材質,例如,係可例示有ABS樹脂等之合成樹脂。
在接觸部20103-i之內側底面20103b-i處,係被設置有用以安裝振動元件20102-i之可動部201025-i的凹部20103ba-i(圖38A、圖39)。將振動元件20102-i
作了支撐的基部20101,係被收容於接觸部20103-i之內側處,振動元件20102-i之可動部201025-i,係經由前述之連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被安裝於凹部20103ba-i之底面側處。亦即是,連結部20102da-i、20102db-i之另外一端側(支撐連結部20102ea-i、20102eb-i之部分的另外一端側),係被安裝於凹部20103ba-i之底面側處,藉由此,可動部201025-i係被安裝於接觸部20103-i處。又,基部20101之底面20101b係與接觸部20103-i之內側底面20103b-i相對向地而被作配置,基部20101之側面20101a係與接觸部20103-i之內壁面20103a-i相對向地而被作配置。但是,在底面20101b與內側底面20103b-i之間係存在有空隙,此些係並未相互接觸。同樣的,在側面20101a與內壁面20103a-i之間係存在有空隙,此些係並未相互作固定。故而,接觸部20103-i,係能夠進行相對於基部20101以及支撐部201026-i之振動(沿著D20-i軸之非對稱振動)。如同前述一般,由於接觸部20103-1、2係相互為非接觸,因此,接觸部20103-1、2之各別之振動係並不會成為對於相互之振動的妨礙。又,接觸部20103-1、2係分別進行沿著D20-1、2軸之非對稱振動。
〈系之質量〉
身為與本形態之接觸部20103-i一同振動之系的「接觸機構」之各者之振動的平均振幅,係較身為支撐與接觸
部20103-i一同振動之系的系之「基體機構」之振動的平均振幅而更大。但是,「與接觸部20103-i一同振動之系」以及「支撐與接觸部20103-i一同振動之系的系」,係身為被包含在虛擬力感覺產生裝置2001中之系。在上述之構成的情況時,身為與接觸部20103-i一同振動之系的「接觸機構」之各者,係包含接觸部20103-i以及可動部201025-i。各「接觸機構」,係亦可更進而包含有連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i。身為支撐與接觸部20103-i一同振動之系的系之「基體機構」,係包含支撐部201026-i。此「基體機構」,係亦可更進而包含有基部20101、彈簧201022-i、201023-i以及線圈201024-i之至少其中一者。
身為與接觸部20103-i一同振動之系的「接觸機構」之質量m1-i,係較身為支撐與該接觸部20103-i一同振動之系的系之「基體機構」之質量m2而更小。藉由此,係能夠有效率地(明確地、及/或藉由衝程為更小之振動元件20102-i)來呈現虛擬性之力感覺。較理想,「接觸機構」之質量m1-i,係較0而更大,並且係為「基體機構」之質量m2的1/3以下。換言之,係為0<(m1-i)/m2≦1/3。此係因為,藉由此,係能夠更有效率地呈現虛擬性的力感覺之故。
〈驅動控制裝置20100〉
驅動控制裝置20100,例如係為藉由使具備有CPU
(central processing unit)等之處理器(硬體處理器)以及RAM(random-access memory)、ROM(read-only memory)等之記憶體等的汎用或專用之電腦實行特定之程式一事所構成的裝置。此電腦,係可具備有1個的處理器和記憶體,亦可具備有複數個的處理器和記憶體。此程式,係可被安裝在電腦中,亦可預先記錄在ROM等之中。又,亦可並非身為如同CPU一般之藉由將程式讀入來實現功能構成的電子電路(circuitry),而是使用並不使用程式地來實現處理功能的電子電路而構成一部分或所有的處理部。又,構成1個的裝置之電子電路,係亦可包含有複數之CPU。
〈動作〉
在虛擬力感覺產生裝置2001之利用時,僅有虛擬力感覺產生裝置2001之接觸部20103-i的外側會被手掌2000所把持(圖40)。基部20101等之其他部位係並不會被把持。藉由此,僅有接觸部20103-i會作為直接與皮膚接觸之部位而起作用。又,亦可並非為藉由手掌2000來直接把持接觸部20103-i,而是隔著手套等之構件來作把持。亦即是,接觸部20103-i係亦可間接性地藉由手掌2000而被作把持。或者是,係亦能夠使接觸部20103-i與手以外之人體的皮膚或黏膜作接觸。但是,就算是在此情況時,基部20101等之其他部位也不會與人體相接觸。亦即是,僅有接觸部20103-i會作為與皮膚或黏膜直接性或
間接性地作接觸之部位而起作用。換言之,進行利用時之虛擬力感覺產生裝置2001的重量,係藉由接觸部20103-i而被作支撐。
驅動控制裝置20100,係將用以驅動振動元件20102-i之驅動控制訊號DCS供給至振動元件20102-i處。驅動控制訊號DCS,係可為被作了電壓控制的訊號,亦可為被作了電流控制的訊號。藉由此驅動控制訊號DCS,係周期性地反覆成為在線圈201024-i中而流動會對於可動部201025-i而賦予所期望的方向(圖41A以及圖41B:C1方向或C2方向)之加速度的方向之電流的期間T1、和其以外的期間T2。此時,係使在特定之方向上流動電流的期間(時間)與其以外的期間(時間)之間之比(反轉比)偏向其中一者之期間。換言之,係在線圈201024-i中,流動在1個的周期中所佔據之期間T1之比例和在該周期中所佔據之期間T2之比例為互為相異的周期性之電流。藉由此,至少其中一個的可動部201025-i係相對於支撐部201026-i而沿著D20-i軸來進行非對稱振動。由可動部201025-i所致之非對稱振動,係透過連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被傳導至接觸部20103-i處。換言之,基於由可動部201025-i所致之非對稱振動而產生的力,係透過連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被賦予至接觸部20103-i處。藉由此,接觸部20103-i,係相對於基部20101以及支撐部201026-i而進行周期性之非對稱運動,
並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚賦予基於該非對稱運動所致之力。如此這般,藉由使接觸部20103-1、2的其中一者或者是接觸部20103-1、2的雙方對於皮膚賦予基於該非對稱運動所致之力,係能夠呈現所期望之並進方向或者是旋轉方向的虛擬性之力感覺。例如,當藉由使可動部201025-1和可動部201025-2進行相同相位之非對稱振動,而使接觸部20103-1和接觸部20103-2在相同方向(沿著D20-1軸以及D20-2軸之相同方向)而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係作為全體而感覺到並進力感覺。亦即是,如同在圖42A中所例示一般,當接觸部20103-1和接觸部20103-2均在E201方向上而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係在E201方向上而感覺到並進力感覺。相反的,當接觸部20103-1和接觸部20103-2均在E202方向上而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係作為全體而在E202方向上感覺到並進力感覺。又,當可動部201025-1和可動部201025-2藉由相反相位之非對稱振動而相互在相反方向(沿著D20-1軸以及D20-2軸之互為相反之方向)而呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係作為全體而感覺到旋轉方向之虛擬性的力感覺(旋轉力感覺)。亦即是,如同在圖42B中所例示一般,當接觸部20103-1在D20-12方向上呈現虛擬性之力感覺,而接觸部20103-2在D20-21方向上呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係作為全體而在F201方向上感覺到旋轉力感覺。相反的,當接觸部20103-1在D20-
11方向上呈現虛擬性之力感覺,而接觸部20103-2在D20-22方向上呈現了虛擬性之力感覺的情況時,利用者係作為全體而在F202方向上感覺到旋轉力感覺。
另外,較理想,接觸部20103-i所賦予至皮膚或黏膜處之力的波形圖案(時間序列波形圖案),在時間區間τ1(第1時間區間)中,係代表朝向乃身為特定方向DIR1-i並且絕對值係為臨限值TH1(第1臨限值)以上之力,在時間區間τ2(與第1時間區間相異之第2時間區間)中,係代表朝向乃身為特定方向之相反方向DIR2-i並且絕對值係為臨限值TH2(TH2<TH1)以內的力。但是,τ1<τ2,時間區間τ1和時間區間τ2係被周期性地反覆。將此種波形圖案稱作「最適化波形圖案」。藉由此,係能夠更明確地使虛擬性之力感覺被感覺到。更理想,該力之波形圖案係為矩形圖案或者是近似於矩形圖案之圖案。
在本形態中,接觸部20103-i係經由連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被安裝於可動部201025-i處。然而,接觸部20103-i係亦能夠與可動部201025-i成為一體。
在第10實施形態中,雖係構成為僅有基部20101之
底面20101b以及側面20101a會被接觸部20103-i所覆蓋,但是,係亦能夠並不僅是基部20101之底面以及側面而亦使上面被接觸部所覆蓋。另外,以下,係針對與至今為止所說明了的事項之間之差異點作為中心來進行說明,關於已說明了的事項,則係使用相同的元件符號而將說明簡略化。
如同在圖43A以及圖43B中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置2002,係具備有基部20101、和振動元件20102-1、20102-2、以及接觸部20203-1、20203-2。在本形態中,亦同樣的,振動元件20102-i(但是,i=1、2)之支撐部201026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部201025-i係相當於「接觸機構側構件」。又,接觸部20203-i,係為支撐虛擬力感覺產生裝置2002之重量的構件。與第10實施形態之間的差異,係在於接觸部20203-i係將基部20101之外側作覆蓋。被收容在接觸部20203-i(但是,i=1、2)內之基部20101的底面20101b,係被與接觸部20203-i之內側底面20203b-i相對向地作配置,基部20101之側面20101a,係被與接觸部20203-i之內壁面20203a-i相對向地作配置,基部20101之上面20101c,係被與接觸部20203-i之內側上面20203c-i相對向地作配置。在底面20101b與內側底面20203b-i之間、側面20101a與內壁面20203a-i之間、上面20101c與內側上面20203c-i之間,係分別存在有空隙,基部20101與接觸部20203-i係成為非接觸。又,接
觸部20103-1、2,係相互為非接觸,各別之運動係相互獨立。除此之外,除了將接觸部20103-i置換為接觸部20203-i以外,係可設為與第10實施形態及其之變形例相同。
虛擬力感覺產生裝置所具備的振動元件20102-i之配置和個數,係並不被限定於第10、11實施形態的構成。如同在圖44A~圖46中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置2003,係具備有基部20101、和包含支撐部201026-i(但是,i=1、2、3)以及進行相對於支撐部201026-i之非對稱振動的可動部201025-i之振動元件20102-i、以及接觸部20303-i。在本形態中,振動元件20102-i(但是,i=1、2、3)之支撐部201026-i係相當於「基體機構側構件」,可動部201025-i係相當於「接觸機構側構件」。與第10實施形態之間之差異點係在於:在第10實施形態中,係成為i=1、2,相對於此,在虛擬力感覺產生裝置2004中,則係成為i=1、2、3,D20-3軸係與D20-1、2軸略正交,在振動元件20102-1和振動元件20102-2之間之區域處,係被配置有振動元件20102-3,在接觸部20303-1與接觸部20303-2之間,係被配置有接觸部20303-3。在接觸部20303-i之內側底面20303b-i處,係被設置有用以安裝振動元件20102-i之可動部201025-i的凹部20303ba-i。將振動元件20102-i作
了支撐的基部20101,係被收容於接觸部20303-i之內側處,振動元件20102-i之可動部201025-i,係經由前述之連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被安裝於凹部20303ba-i之底面側處。又,基部20101之底面20101b係與接觸部20303-i之內側底面20303b-i相對向地而被作配置,基部20101之側面20101a係與接觸部20303-i之內壁面20303a-i相對向地而被作配置。但是,在底面20101b與內側底面20303b-i之間係存在有空隙,此些係並未相互接觸。同樣的,在側面20101a與內壁面20303a-i之間係存在有空隙,此些亦並未相互作固定。故而,接觸部20303-i,係能夠進行相對於基部20101以及支撐部201026-i之振動(沿著D20-i軸之非對稱振動)。接觸部20303-1、2、3,係相互為非接觸,各別之運動係相互獨立。接觸部20303-1、2、3之非對稱振動,係相互在非接觸的狀態下而進行。接觸部20303-i(但是,i=1、2、3),係相對於基部20101以及支撐部201026-i而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚賦予基於該非對稱運動所致之力。藉由使接觸部20303-1、2、3的其中一者或者是接觸部20303-1、2、3的全部對於皮膚賦予基於該非對稱運動所致之力,係能夠呈現所期望之並進方向或者是旋轉方向的虛擬性之力感覺。例如,當僅使接觸部20303-1和接觸部20303-2在相同方向(沿著D20-1軸以及D20-2軸之相同方向)而進行呈現虛擬性之力感覺的相同相位之非對稱振動的情況時,
將接觸部20303-i作把持的利用者係感覺到並進力感覺。當僅使接觸部20303-1和接觸部20303-2在相反方向(沿著D20-1軸以及D20-2軸之相反方向)而進行呈現虛擬性之力感覺的相同相位之非對稱振動的情況時,將接觸部20303-i作把持的利用者係感覺到旋轉力感覺。在使接觸部20303-1、3進行了非對稱振動的情況時、使接觸部20303-2、3進行了非對稱振動的情況時、或者是使接觸部20303-1、2、3進行了非對稱振動的情況時,將接觸部20303-i作把持的利用者,係感覺到沿著D20-1~D20-3軸之任意的2維方向之並進力感覺及/或旋轉力感覺。除此之外,係與第10實施形態及其之變形例相同。
除此之外,亦可如同圖47A之虛擬力感覺產生裝置2003’一般地,構成為i=1、2、3、4,D20-3、4軸係與D20-1、2軸分別略正交,在並未被配置有振動元件20102-1以及振動元件20102-2之基部20101的邊緣部處,係被配置有振動元件20102-3、4,在接觸部20303-1與接觸部20303-2之間,係被配置有接觸部20303'-3和接觸部20303'-4。接觸部20303-1、2以及20303'-3、4,係相互為非接觸,各別之運動係相互獨立。接觸部20303-1、2以及20303'-3、4之非對稱振動,係相互在非接觸的狀態下而進行。或者是,亦可如同圖47B之虛擬力感覺產生裝置2003”一般地,構成為i=1、2,D20-1軸係與D20-2軸略正交。就算是在此種情況時,亦同樣的,係能夠使將接觸部20303-i作把持的利用者感覺到沿著任意的
2維方向之並進力感覺及/或旋轉力感覺。
在第10~12實施形態中,振動元件20102-i之支撐部201026-i係被安裝於基部20101處,振動元件20102-i之可動部201025-i係經由連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被安裝於接觸部20103-i處。然而,基部20101和接觸部20103-i之間的位置關係係亦可為相反。例如,如同圖37A、圖37B、圖38B、圖48、圖41A以及圖41B中所例示之虛擬力感覺產生裝置2004一般,亦可構成為使支撐部201026-i被安裝於接觸部20103-i處,並使可動部201025-i經由連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i而被安裝於基部20101之凹部20101d-i的底面20101ba-i處。亦即是,接觸部20103-i,係被安裝在支撐部201026-i處,並且係被設為能夠相對於可動部201025-i而進行振動。在本形態中,振動元件20102-i(但是,i=1、2)之可動部201025-i係相當於「基體機構側構件」,支撐部201026-i係相當於「接觸機構側構件」。
在此構成中,身為與接觸部20103-i一同振動之系的「接觸機構」,係包含接觸部20103-i以及支撐部201026-i。此「接觸機構」,係亦可更進而包含有彈簧201022-i、201023-i以及線圈201024-i之至少其中一者。身為支撐與接觸部20103-i一同振動之系的系之「基體機
構」,係包含基部20101。此支撐「基體機構」之系,係亦可更進而包含有連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i以及可動部201025-i之至少其中一者。於此情況,亦同樣的,「接觸機構」之振動的平均振幅,係設為較「基體機構」之振動的平均振幅而更大。又,「接觸機構」之各者的質量m1-i,係較「基體機構」之質量m2而更小。較理想,「接觸機構」之各者的質量m1-i,係為「基體機構」之質量m2的質量之1/3以下。
在第10~13實施形態或其之變形例中,接觸部20103-i彼此,係亦能夠以不會對於相互之振動作限制的方式來經由滑動機構或柔軟物而作連結。例如,如同在圖49A以及圖49B中所例示之虛擬力感覺產生裝置2005一般地,接觸部20103-1和接觸部20103-2係亦可經由中介部20404a以及20404b而被作連結。中介部20404a以及20404b,係可為胺甲酸乙酯、橡膠、彈簧等之柔軟物,亦可為具備有能夠使接觸部20103-1、2作某種程度之獨立動作的柔軟之剛性之物,亦可為使接觸部20103-1能夠相對於接觸部20103-2而在D20-1方向上滑動並且使接觸部20103-2能夠相對於接觸部20103-1而在D20-2方向上滑動的滑動機構。
在接觸部、基部、支撐部以及可動部的配置構成中,係存在有各種的變化。例如,如同圖50A一般,係亦可身為將第10實施形態之虛擬力感覺產生裝置2001的接觸部20103-1、2置換為接觸部20603-1、2的虛擬力感覺產生裝置2006。第10實施形態之接觸部20103-1、2,係將基部20101之長邊方向的端部之外側作覆蓋,但是,本形態之接觸部20603-1、2,係並未將基部20101之長邊方向的端部之外側作覆蓋。僅有此點係成為與第10實施形態之間的差異。又,如同圖50B一般,亦可身為使虛擬力感覺產生裝置2006之接觸部20103-1和接觸部20103-2經由中介部20404a以及20404b而被作了連結的虛擬力感覺產生裝置2007。除此之外,複數之接觸部,係亦可並非為在相互平行之方向或相互正交之方向上進行非對稱振動者,複數之接觸部的各別之非對稱振動之方向,係亦可為其他之角度θ(0°<θ<90°)。又,係亦可在基部之底面側與側面側處設置相互獨立之接觸部,並使該些相互獨立地進行非對稱振動,亦可在基部之側面側處設置獨立之接觸部,並使該些相互獨立地進行非對稱振動,亦可在基部之底面側與上面側處設置相互獨立之接觸部,並使該些相互獨立地進行非對稱振動。
第16~20實施形態之虛擬力感覺產生裝置,係具備有「基體機構」;和「接觸機構」,係相對於「基體機
構」而進行周期性之「非對稱運動」,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於該「非對稱運動」所致之力。「接觸機構」,係具備有相對於「基體機構」而進行沿著「第1軸」的非對稱振動之「第1可動機構」、和與「第1可動機構」一同進行非對稱振動之「第1板彈簧機構」、和使至少一部分被配置在「第1板彈簧機構」之外側處並且進行基於「第1板彈簧機構」之「非對稱振動」所致的「非對稱運動」之「接觸部」。「第1可動機構」,係在能夠進行相對於「基體機構」之非對稱振動的狀態下,而被支撐於「基體機構」處。「第1板彈簧機構」,當被賦予有沿著方向為與「第1軸」相異之「第2軸」的方向之力時,係在沿著「第2軸」的方向上作彈性變形,當從「第1可動機構」而被賦予有沿著「第1軸」的方向之力時,係對於「接觸部」而賦予沿著「第1軸」的方向之力。在此構成中,係從與「第1可動機構」一同振動之「接觸機構」的「接觸部」而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。藉由此,就算是身為衝程以及輸出為與先前技術之方式相同的致動器,也能夠更明確地呈現力感覺。或者是,就算是身為相較於先前技術而衝程以及輸出為更小之致動器,也能夠呈現與先前技術方式相同程度的力感覺。亦即是,係能夠相較於先前技術而更有效率地呈現力感覺。又,「第1板彈簧機構」,當被賦予有沿著方向為與「第1軸」相異之「第2軸」的方向之力時,係在沿著「第2軸」的方向上作彈性變形。藉由
此,來對於所被賦予之沿著「第2軸」的方向之非對稱振動被「第1可動機構」而妨礙的情形作抑制,而能夠將沿著「第2軸」的方向之力有效率地賦予至「接觸部」處。一般而言,當在致動器的軸承處被施加有徑向荷重的情況時,摩擦係會增加,並對於致動器的驅動造成妨礙,但是,藉由以「第2板彈簧機構」來使沿著「第2軸」的方向之動作逸散,係能夠將該徑向荷重減少。亦即是,係亦對起因於沿著「第2軸」的方向之力而導致「第1可動機構」之非對稱振動被作妨礙的情形作抑制,而能夠將從「第1可動機構」所賦予的沿著「第1軸」的方向之力有效率地賦予至「接觸部」處。亦即是,係能夠藉由「第1板彈簧機構」來使沿著「第2軸」的方向之力逸散,並且將從「第1可動機構」所賦予的沿著「第1軸」的方向之力有效率地賦予至「接觸部」處。其結果,係能夠在任意之方向上而有效率地呈現力感覺。又,係可將「第1板彈簧機構」藉由ABS樹脂等之合成樹脂來一體性地形成,進而,係亦可將「基體機構」以及「接觸機構」全部藉由相同的材料來形成。亦可藉由3D印刷形成,來形成「基體機構」以及「接觸機構」。如此這般,本形態之構成,在小型化、低價化、易於成形的觀點來看,係具備有優勢。又,在藉由樞軸或滑動機構來使沿著「第2軸」的方向之力逸散的構成中,會產生起因於滑動等所導致的摩擦及起因於該摩擦所導致的雜音,但是,在使用有「第1板彈簧機構」的構成中,係並不會發生此種問題。
另外,沿著「第2軸」之方向之例,係為與沿著「第1軸」之方向略正交的方向。但是,沿著「第2軸」之方向,係只要為與沿著「第1軸」之方向相異即可,沿著「第2軸」之方向和沿著「第1軸」之方向係亦可並非為略正交。「沿著α的方向」之例,係為α之方向、與α並行之方向、與α略平行之方向。所謂「略α」,係指α或者是近似於α。
較理想,「第1板彈簧機構」,係具備有在沿著「第1軸」之方向上而並排的「第1板彈簧部」和「第2板彈簧部」。例如,「第1板彈簧部」和「第2板彈簧部」係被配置在略同一直線上。「第1可動機構」之其中一端係支撐「第1板彈簧部」之其中一端,「第1板彈簧部」之另外一端係支撐「接觸部」。「第1可動機構」之另外一端係支撐「第2板彈簧部」之其中一端,「第2板彈簧部」之另外一端係支撐「接觸部」。例如,「第1可動機構」之其中一端,係被固定於「第1板彈簧部」之其中一端處,或者是構成為與「第1板彈簧部」之其中一端一體化,「第1板彈簧部」之另外一端,係被固定於「接觸部」處,或者是構成為與「接觸部」一體化。例如,「第1可動機構」之另外一端,係被固定於「第2板彈簧部」之其中一端處,或者是構成為與「第2板彈簧部」之其中一端一體化,「第2板彈簧部」之另外一端,係被固定於「接觸部」處,或者是構成為與「接觸部」一體化。例如,「第1可動機構」之其中一端、「第1板彈
簧部」之其中一端、「第1板彈簧部」之另外一端、「第1可動機構」之另外一端、「第2板彈簧部」之其中一端、「第2板彈簧部」之另外一端,係被配置在略同一直線上。「第1板彈簧部」之另外一端以及「第2板彈簧部」之另外一端,係被配置在「第1板彈簧部」之其中一端和「第2板彈簧部」之其中一端之間。在此種構成中,當使「第1可動機構」在從其之其中一端而朝向另外一端之方向上移動時,「第2板彈簧部」係將「接觸部」朝向該方向作拉扯。相反的,當使「第1可動機構」在從其之另外一端而朝向其中一端之方向上移動時,「第1板彈簧部」係將「接觸部」朝向該方向作拉扯。亦即是,「接觸部」,係藉由被從「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」而交互作拉張,而在沿著「第1軸」之方向上進行非對稱振動。在採用使「接觸部」被從「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」而交互作拉張之構成的情況時,就算是「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」之厚度為薄,也能夠將從「第1可動機構」而來之力充分地傳導至「接觸部」處,並使「接觸部」有效率地進行非對稱振動。亦即是,在採用使「接觸部」被從「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」而交互作拉張之構成的情況時,係並不會發生「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」彎折變形並導致力無法被有效率地作傳導的問題。故而,係能夠將「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧部」之厚度作極限性的薄化。又,藉由使「第1板彈簧部」以及「第2板彈簧
部」之厚度薄化,係能夠將為了使「第1板彈簧機構」在沿著「第2軸」之方向上作彈性變形所需要的力縮小。亦即是,係能夠使沿著「第2軸」的方向之振動幾乎不被作抑制地而藉由「第1板彈簧機構」來逸散,並且將從「第1可動機構」所賦予的沿著「第1軸」的方向之力有效率地賦予至「接觸部」處。
沿著「第2軸」之方向之力,例如係為從與「第1可動機構」相異之「第2可動機構」所賦予之力。例如,「接觸機構」,係更進而具備有相對於「基體機構」而進行沿著「第2軸」的非對稱振動之「第2可動機構」、和與「第2可動機構」一同進行非對稱振動之「第2板彈簧機構」。「第2可動機構」,係在能夠進行相對於「基體機構」之非對稱振動的狀態下,而被支撐於「基體機構」處。「接觸部」,係更進而進行基於「第2板彈簧機構」之「非對稱振動(第2非對稱振動)」所致之「非對稱運動」。「第2板彈簧機構」,當被賦予有沿著「第1軸」的方向之力時,係在沿著「第1軸」的方向上作彈性變形,當從「第2可動機構」而被賦予有沿著「第2軸」的方向之力時,係對於「接觸部」而賦予沿著「第2軸」的方向之力。於此種構成的情況時,基於「第1可動機構」之沿著「第1軸」的非對稱振動和「第2可動機構」之沿著「第2軸」的非對稱振動,「接觸部」係進行非對稱運動。
與「第1板彈簧機構」相同的,較理想,
「第2板彈簧機構」,係具備有在沿著「第2軸」之方向上而並排的「第3板彈簧部」和「第4板彈簧部」。例如,「第3板彈簧部」和「第4板彈簧部」係被配置在略同一直線上。「第2可動機構」之其中一端係支撐「第3板彈簧部」之其中一端,「第3板彈簧部」之另外一端係支撐「接觸部」。「第2可動機構」之另外一端係支撐「第4板彈簧部」之其中一端,「第4板彈簧部」之另外一端係支撐「接觸部」。例如,「第2可動機構」之其中一端,係被固定於「第3板彈簧部」之其中一端處,或者是構成為與「第3板彈簧部」之其中一端一體化,「第2板彈簧部」之另外一端,係被固定於「接觸部」處,或者是構成為與「接觸部」一體化。例如,「第2可動機構」之另外一端,係被固定於「第4板彈簧部」之其中一端處,或者是構成為與「第4板彈簧部」之其中一端一體化,「第4板彈簧部」之另外一端,係被固定於「接觸部」處,或者是構成為與「接觸部」一體化。例如,「第2可動機構」之其中一端、「第3板彈簧部」之其中一端、「第3板彈簧部」之另外一端、「第2可動機構」之另外一端、「第4板彈簧部」之其中一端、「第4板彈簧部」之另外一端,係被配置在略同一直線上。「第3板彈簧部」之另外一端以及「第4板彈簧部」之另外一端,係被配置在「第3板彈簧部」之其中一端和「第4板彈簧部」之其中一端之間。在此種構成中,當使「第2可動機構」在從其之其中一端而朝向另外一端之方向上移動時,
「第4板彈簧部」係將「接觸部」朝向該方向作拉扯。相反的,當使「第2可動機構」在從其之另外一端而朝向其中一端之方向上移動時,「第3板彈簧部」係將「接觸部」朝向該方向作拉扯。亦即是,「接觸部」,係藉由被從「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」而交互作拉張,而在沿著「第2軸」之方向上進行非對稱振動。在採用使「接觸部」被從「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」而交互作拉張之構成的情況時,就算是「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」之厚度為薄,也能夠將從「第2可動機構」而來之力充分地傳導至「接觸部」處,並使「接觸部」有效率地進行非對稱振動。亦即是,在採用使「接觸部」被從「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」而交互作拉張之構成的情況時,係並不會發生「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」彎折變形並導致力無法被有效率地作傳導的問題。故而,係能夠將「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」之厚度作極限性的薄化。又,藉由使「第3板彈簧部」以及「第4板彈簧部」之厚度薄化,係能夠將為了使「第2板彈簧機構」在沿著「第1軸」之方向上作彈性變形所需要的力縮小。亦即是,係能夠使沿著「第1軸」的方向之振動幾乎不被作抑制地而藉由「第2板彈簧機構」來逸散,並且將從「第2可動機構」所賦予的沿著「第2軸」的方向之力有效率地賦予至「接觸部」處。
「接觸機構」,係亦可更進而具備有相對於
「基體機構」而進行沿著「第2軸」的非對稱振動之「第3可動機構」。「接觸部」係與「第3可動機構」一同進行非對稱振動,「接觸部」係被可旋轉地支撐於「第3可動機構」之一部分處。「接觸部」,係能夠進行以與「第1軸」略正交之「旋轉軸」作為中心的旋轉。例如,「接觸部」係能夠進行以與「第1軸」以及「第2軸」略正交之「旋轉軸」作為中心的旋轉。藉由此,係能夠將從「第1可動機構」所賦予至「接觸部」處的沿著「第1軸」的方向之力,藉由以「旋轉軸」作為中心之「接觸部」的旋轉來作逸散。藉由此,係成為能夠藉由從「第1可動機構」所賦予之力來使「接觸部」進行非對稱振動,並藉由從「第2可動機構」所賦予之力來使「接觸部」進行非對稱振動,並且藉由從「第1可動機構」以及「第2可動機構」之雙方或者是其中一者所賦予之力來使「接觸部」進行非對稱運動。亦即是,「接觸部」係能夠進行基於「第1板彈簧機構」之非對稱振動以及「第3可動機構」之非對稱振動之至少其中一者所致的非對稱運動。
虛擬力感覺產生裝置,係亦可更進而具備有相對於「基體機構」而進行沿著「第2軸」之「第3非對稱振動」的「第3可動機構」、和使其中一端被可旋轉地支撐於「第3可動機構」之一部分處的「連接部」。「接觸部」,係被支撐於「連接部」之另外一端處,並能夠進行以與「第1軸」以及「第2軸」略正交的旋轉軸作為中心之旋轉,並且進行基於「第1板彈簧機構」之非對稱振
動以及「第3可動機構」之「第3非對稱振動」的至少其中一者所致之非對稱運動。在此構成中,較理想,「連接部」之另外一端以及「接觸部」,係被安裝於「第1板彈簧機構」之一部分處。例如,較理想,「第1板彈簧機構」係具備有在沿著「第1軸」之方向上而並排的「第1板彈簧部」和「第2板彈簧部」,「第1可動機構」之其中一端係支撐「第1板彈簧部」之其中一端,「第1板彈簧部」之另外一端係被安裝於「連接部」之另外一端以及「接觸部」處,「第1可動機構」之另外一端係支撐「第2板彈簧部」之其中一端,「第2板彈簧部」之另外一端係被安裝於「連接部」之另外一端以及「接觸部」處。更理想,在與「第2軸」略正交並且包含「第1軸」之假想性的平面上之任意之位置處,「接觸部」係被安裝於「第1板彈簧機構」之一部分處。藉由此,沿著「第1軸」的方向之非對稱振動係有效率地被傳導至「接觸部」處,而能夠將沿著「第1軸」的方向之力感覺成分有效率地賦予至皮膚等處。
較理想,「接觸部」,係包含有被配置在「基體機構」之其中一面側處的「第1區域」、和被支撐於「第1區域」之其中一端處的「第2區域」、和被支撐於「第2區域」之另外一端處並且被配置在「基體機構」之另外一面側處的「第3區域」,「第1區域」係被支撐於「第1板彈簧機構」之一部分處,在「第1區域」和「第3區域」之間,係被配置有「基體機構」之至少一部
分、「第1可動機構」之至少一部分、以及「第1板彈簧機構」之至少一部分。較理想,「第1區域」以及「第3區域」係具有略板形狀部分,「第1區域」之略板形狀部分和「第3區域」之略板形狀部分係被相互略平行地作配置,「第1區域」以及「第3區域」之端部係藉由「第2區域」而被作支撐。「第1區域」「第2區域」以及「第3區域」係可為一體化,亦可構成為在「第1區域」之其中一端處被固定有「第2區域」,在「第2區域」之另外一端處被固定有「第3區域」。利用者,係藉由手掌等來支撐「基體機構」側,並且以將「接觸部」之「第1區域」和「第3區域」作夾入的方式來作把持,而感覺到基於「接觸部」之非對稱運動所致的力感覺。在利用者以將「第1區域」和「第3區域」作夾入的方式來作了把持的情況時,從利用者所賦予至「第1區域」處之力(例如,從利用者之大拇指所賦予之力)的至少一部分,係經由「第2區域」而被賦予至「第3區域」處,「第3區域」係藉由利用者(利用者之食指)而被作支撐。藉由此,係能夠對起因於利用者所賦予至「第1區域」處之力被施加於「第1可動機構」處的情形作抑制,而能夠減輕「第1可動機構」之負擔。其結果,係能夠減低「第1可動機構」之磨耗,並對於「第1可動機構」之動作被妨礙的情形作抑制,而能夠使故障率降低,並對於皮膚等而有效率地賦予力感覺。
較理想,「接觸機構」之質量係較「基體機
構」之質量更小,或者是,「接觸機構」之質量係較「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量的合計而更小。在此種構成中,就算是在系全體之質量為大的情況時,亦由於「接觸機構」之系的質量係為小,因此,係從「接觸機構」之「接觸部」而對於皮膚或黏膜傳導有充分的大小之力。其結果,係能夠更有效率地呈現力感覺。更理想,相對於「接觸機構」之質量的「基體機構」之質量的比例係較0而更大,並為1/3以下,或者是,相對於「接觸機構」之質量的「基體機構」之質量與「被安裝於基體機構處的機構」之質量的合計之比例係較0而更大,並為1/3以下。藉由此,係能夠更有效率地使虛擬性之力感覺被感覺到。
周期性之「非對稱運動」,係身為會使基於其而從「接觸機構」之「接觸部」所賦予至皮膚或黏膜處的力被感知為虛擬性之力感覺一般的周期運動,並身為「特定方向」之運動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之運動的時間序列波形係成為非對稱的周期運動。「非對稱運動」,係可身為用以在平移方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之平移運動,亦可身為用以在旋轉方向上呈現虛擬性之力感覺的周期性之旋轉運動(非對稱旋轉運動)。周期性之「非對稱運動」之例,係為非對稱振動。較理想,「接觸機構」基於「非對稱運動」所賦予至皮膚或黏膜處之力的「波形圖案」,在「第1時間區間」中,係代表朝向乃身為特定方向並且絕對值係為「第
1臨限值」以上之力,在與「第1時間區間」相異之「第2時間區間」中,係代表朝向乃身為該「特定方向」之相反方向並且絕對值係為較「第1臨限值」而更小的「第2臨限值」以內之力,並且係身為「第1時間區間」為較「第2時間區間」而更短一般之「非對稱運動」。換言之,較理想,係身為該「波形圖案」會成為矩形圖案或者是近似於矩形圖案之圖案一般的「非對稱運動」。此係因為,藉由此,係能夠更明確地呈現虛擬性的力感覺之故。
「非對稱振動」,係身為用以藉由從「接觸部」所賦予至皮膚或黏膜處的力來感知到虛擬性之力感覺的振動,並代表「特定方向」之振動的時間序列波形和與該「特定方向」相反方向之振動的時間序列波形係成為非對稱的振動。例如,「第1可動機構之非對稱振動」,係身為「第1可動機構」之「特定方向」之「物理量」的時間序列波形和該「第1可動機構」之與該「特定方向」相反方向之「物理量」的時間序列波形會成為非對稱一般之「第1可動機構」的振動。此「物理量」之例,係存在有:被賦予至支撐「第1可動機構」之「基體機構」處的力;該「基體機構」之加速度、速度或位置;「接觸機構」所賦予至「第1可動機構」處之力;「第1可動機構」之加速度、速度或位置等。
「基體機構」,係可被構成為能夠安裝在其他物體之上的形狀(被作支撐的形狀),亦可並不構成為能夠被安裝在其他物體處的形狀(被作支撐的形狀)。藉
由將前者之「基體機構」安裝在「其他物體」處,「基體機構」係藉由「其他物體」而被作支撐。所謂「α被支撐於β處」,係代表α被直接性或間接性地支撐在β處。換言之,所謂「α被支撐於β處」,係指α之運動的一部分或者是全部為被β所限制,例如,係指α之運動的自由度之一部分或者是全部為被β所限制。不僅是當α為相對於β而被作固定的情況或者是α為被與β作一體性構成的情況,就算是α為能夠相對於β而相對性地作移動或旋轉,當α之某些的動作會被β所限制的情況時,便可說是「α被支撐於β處」。
所謂「接觸機構」所「直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜」,係指並未隔著中介物地而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜或者是隔著中介物而與「接觸機構」作了接觸的皮膚或黏膜之任一者。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,係指成為從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。所謂「α係隔著β而與γ作接觸」,例如,係指成為α與β直接作接觸,β與γ直接作接觸,而從α來經由β而對於γ賦予有力的狀態。此中介物,係可為剛體、彈性體、塑性體、流體、或者是一併具有該些之至少一部分的特性之物,但是,係有必要身為能夠將從「接觸機構」而來之力傳導至皮膚或黏膜處者。
針對第16實施形態作說明。
〈構成〉
使用圖51~圖53、圖54A、圖54B、圖55A以及圖55B,來對於本形態之虛擬力感覺產生裝置3001的構成作說明。另外,在圖54A以及圖54B中,係將殼體30105省略。如同在圖51~圖53、圖54A以及圖54B中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3001,係具備有基部30101、和固定部301011-1、301011-2、301012-2、和振動元件30102-1、30102-2、和連結部301041-1、301042-1、301041-2、301042-2、和板彈簧部301043-1、301044-1、301043-2、301044-2、和固定部301045、和殼體30105、以及接觸部30103。振動元件30102-i(但是,i=1、2),係具備有支撐部301026-i、和可動部301025-i、和連結部30102ea-i、以及連結部30102eb-i。
包含基部30101、殼體30105、支撐部301026-1、301026-2以及固定部301011-1、301011-2、301012-2之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「基體機構」。包含可動部301025-i、連結部30102ea-i、30102eb-i、301041-i、301042-i、板彈簧部301043-i、301044-i(但是,i=1、2)、固定部301045以及接觸部30103之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「接觸機構」。「接觸機構」係相對於「基體機構」而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力,藉由此
來呈現虛擬性之力感覺。「接觸機構」之質量,係較「基體機構」之質量而更小。較理想,相對於「接觸機構」之質量的「基體機構」之質量的比例,係較0而更大,並為1/3以下。包含可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1可動機構」。包含可動部301025-2以及連結部30102ea-2、30102eb-2、301041-2、301042-2之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第2可動機構」。包含板彈簧部301043-1、301044-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1板彈簧機構」,包含板彈簧部301043-2、301044-2之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第2板彈簧機構」。板彈簧部301043-1係相當於「第1板彈簧部」,板彈簧部301044-1係相當於「第2板彈簧部」,板彈簧部301043-2係相當於「第3板彈簧部」,板彈簧部301044-2係相當於「第4板彈簧部」。
<基部30101以及固定部301011-1、301011-2、301012-2>
基部30101,係為圓盤形狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,基部30101,係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。基部30101,係可為虛擬力感覺產生裝置3001所專用之構件,亦可身為智慧型手機終端裝置等之電子機器的一部分之部位。在基部30101之其中一方之板面
30101b側處,固定部301011-1、301011-2、301012-2係被作固定或者是被一體性地形成。固定部301011-1,係為與振動元件30102-1之底面以及底面附近的4個側面之外形相合致的矩形之框。在固定部301011-1之框內,係被嵌入有振動元件30102-1之底面側,藉由此,振動元件30102-1之底面側(支撐部301026-1之底面側)係被固定在基部30101之板面30101b處。固定部301011-2,係為與振動元件30102-2之長邊方向的其中一端側之底面以及該底面附近的3個側面之外形相合致的框。固定部301012-2,係為與振動元件30102-2之長邊方向的另外一端側之底面以及該底面附近的3個側面之外形相合致的框。固定部301011-2,係被配置在如同上述一般地而被固定於基部30101處的振動元件30102-1之短邊方向的其中一方之側面側處、固定部301012-2,係被配置在振動元件30102-1之短邊方向的另外一方之側面側處。固定部301011-2、301012-2之厚度,係較振動元件30102-1之厚度而更厚,在固定部301011-2以及固定部301012-2之框內,振動元件30102-2之兩端的底面側(支撐部301026-2之兩端的底面側)係分別被作嵌入,藉由此,振動元件30102-2之兩端的底面側係被固定於基部30101之板面30101b處。藉由如此這般而被作了固定的振動元件30102-1之長邊方向和振動元件30102-2之長邊方向所成的角度,係為略90°,在振動元件30102-2之中央部和基部30101之板面30101b之間,係被配置有振動元件
30102-1之中央部。
〈振動元件30102-i〉
振動元件30102-i(但是,i=1、2),係具備有支撐部301026-i、進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動的可動部301025-i、被與可動部301025-i之長邊方向的其中一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之棒狀的連結部30102eb-i、被與可動部301025-i之長邊方向的另外一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之連結部30102ea-i。可動部301025-i,係在被支撐於支撐部301026-i處的狀態下,能夠沿著通過連結部30102ea-i、30102eb-i之L1-i軸(第i軸)而進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動。此些之非對稱振動之振動方向(L1-i軸之軸心方向),係均為與基部30101之板面30101b略平行,L1-1軸和L1-2軸所成之角度係為略90°。以下,對於振動元件30102-i之構成例作展示。
如同圖55A以及圖55B中所例示一般,振動元件30102-i,例如,係身為線性致動器,並具備有:包含殼體301027-i以及導引構件301021-i之支撐部301026-i、彈簧301022-i、301023-i(彈性體)、線圈301024-i、身為永久磁石之可動部301025-i、以及連結部30102ea-i、30102eb-i。本形態之殼體301027-i以及導引構件301021-i,係均身為由將筒(例如,圓筒或多角筒)之雙
方的開放端之一部分作了關閉的形狀所成之中空之構件。但是,導引構件301021-i係較殼體301027-i而更小,並為能夠收容在殼體301027-i之內部的大小。殼體301027-i、導引構件301021-i以及連結部30102ea-i、30102eb-i,例如係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。彈簧301022-i、301023-i,例如係為由金屬等所構成之螺旋彈簧或板彈簧等。彈簧301022-i、301023-i之彈性係數(彈簧常數),較理想,係為相同,但是,係亦可互為相異。可動部301025-i,例如,係為圓柱形狀之永久磁石,長邊方向之其中一方的端部301025a-i側係為N極,另外一方之端部301025b-i側係為S極。線圈301024-i,例如,係為連接為一之漆包線,並具備有第1捲繞部301024a-i和第2捲繞部301024b-i。
可動部301025-i,係被收容在導引構件301021-i之內部,並於該處而可在長邊方向上滑動地被作支撐。關於此種支撐機構之詳細內容,雖並未作圖示,但是,例如,係可在導引構件301021-i的內壁面上設置沿著長邊方向的筆直之軌,並在可動部301025-i的側面處設置能夠在此軌上滑動地而作支撐之軌支撐部。在導引構件301021-i之長邊方向的其中一端側之內壁面301021a-i處,係被固定有彈簧301022-i之其中一端(亦即是,在導引構件301021-i處係支撐有彈簧301022-i之其中一端),彈簧301022-i之另外一端,係被固定在可動部301025-i之端部301025a-i處(亦即是,可動部301025-i
之端部301025a-i係被彈簧301022-i之另外一端所支撐)。又,在導引構件301021-i之長邊方向的另外一端側之內壁面301021b-i處,係被固定有彈簧301023-i之其中一端(亦即是,在導引構件301021-i處係支撐有彈簧301023-i之其中一端),彈簧301023-i之另外一端,係被固定在可動部301025-i之端部301025b-i處(亦即是,可動部301025-i之端部301025b-i係被彈簧301023-i之另外一端所支撐)。
在導引構件301021-i之外周側處,係被捲繞有線圈301024-i。但是,在可動部301025-i之端部301025a-i側(N極側)處,第1捲繞部301024a-i係被朝向A1方向(從深處而朝向前方之方向)作捲繞,在端部301025b-i側(S極側)處,第2捲繞部301024b-i係被朝向與A1方向相反方向之B1方向(從前方而朝向深處之方向)作捲繞。亦即是,在從可動部301025-i之端部301025a-i側(N極側)來作觀察的情況時,第1捲繞部301024a-i係在順時針方向上被作捲繞,第2捲繞部301024b-i係在逆時針方向上被作捲繞。又,較理想,在可動部301025-i停止而從彈簧301022-i、301023-i而來之彈性力為相互平衡的狀態下,可動部301025-i之端部301025a-i側(N極側)係被配置在第1捲繞部301024a-i之區域處,端部301025b-i側(S極側)係被配置在第2捲繞部301024b-i之區域處。
如同上述一般而被作了配置構成的導引構件
301021-i、彈簧301022-i、301023-i、線圈301024-i以及可動部301025-i,係被收容於殼體301027-i內,導引構件301021-i係被固定在殼體301027-i之內部。亦即是,殼體301027-i之相對於導引構件301021-i的相對位置係被作固定。但是,殼體301027-i之長邊方向,係與導引構件301021-i之長邊方向以及可動部301025-i之長邊方向相互一致。
在殼體301027-i以及導引構件301021-i之內壁面301021a-i側處,係被設置有貫通孔301028a-i,在內壁面301021b-i側處,係被設置有貫通孔301028b-i。在貫通孔301028a-i中,係被插入有棒狀之連結部30102ea-i,在貫通孔301028b-i中,係被插入有棒狀之連結部30102eb-i。連結部30102ea-i之其中一端側係與可動部301025-i之端部301025a-i側作接觸,連結部30102ea-i之另外一端側係被配置在殼體301027-i之外部。連結部30102eb-i之其中一端側係與可動部301025-i之端部301025b-i側作接觸,連結部30102eb-i之另外一端側係被配置在殼體301027-i之外部。連結部30102ea-i之其中一端側,係可被連接於可動部301025-i之端部301025a-i側處,亦可並未被作連接。連結部30102eb-i之其中一端側,係可被連接於可動部301025-i之端部301025b-i側處,亦可並未被作連接。但是,連結部30102ea-i、30102eb-i係有必要伴隨著可動部301025-i之運動而移動。亦即是,連結部30102ea-i、30102eb-i,係必須要與
可動部301025-i一同地移動。除此之外,連結部30102ea-i之其中一端側係亦可與可動部301025-i之端部301025a-i側成為一體,連結部30102eb-i之其中一端側係亦可與可動部301025-i之端部301025b-i側成為一體。
線圈301024-i,係將與所流動了的電流相對應之力賦予至可動部301025-i處,藉由此,可動部301025-i,係相對於導引構件301021-i而進行周期性之非對稱振動(以導引構件301021-i作為基準之在軸方向上而具有非對稱性的周期性之並進往返運動)。亦即是,若是於線圈301024-i處而在A1方向(B1方向)上流動電流,則基於以弗萊明左手定則所說明的勞倫茲力之反作用,在可動部301025-i處係被施加有C1方向(從可動部301025-i之N極而朝向S極之方向:右方向)之力(圖55A)。相反的,若是於線圈301024-i處而在A2方向(B2方向)上流動電流,則在可動部301025-i處係被施加有C2方向(從可動部301025-i之S極而朝向N極之方向:左方向)之力(圖55B)。但是,A2方向係為A1方向之相反方向。藉由此些之動作,係對於由可動部301025-i以及彈簧301022-i、301023-i所成之系而賦予有運動能量。藉由此,來使以殼體301027-i作為基準之可動部301025-i之位置以及加速度(以導引構件301021-i作為基準之軸方向的位置以及加速度)改變,伴隨於此,係亦能夠使連結部30102ea-i、30102eb-i之位置以及加速度改變。亦即是,可動部301025-i,係基於所被賦予的驅
動控制訊號DCS,而在被支撐於支撐部301026-i處的狀態下,沿著L1-i軸而進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動,伴隨於此,連結部30102ea-i、30102eb-i亦係沿著L1-i軸而進行非對稱振動。
另外,振動元件30102-i之構成,係並不被限定於圖55A以及圖55B者。例如,亦可採用在可動部301025-i之端部301025a-i側處而使線圈301024-i之第1捲繞部301024a-i在A1方向上被作捲繞,並在端部301025b-i側處而並未被捲繞有線圈301024-i之構成。相反的,亦可採用在端部301025b-i側處而使線圈301024-i之第2捲繞部301024b-i在B1方向上被作捲繞,並在可動部301025-i之端部301025a-i側處並未被捲繞有線圈301024-i之構成。或者是,第1捲繞部301024a-i和第2捲繞部301024b-i係亦可身為互為相異之線圈。亦即是,係亦可採用第1捲繞部301024a-i和第2捲繞部301024b-i並未被作電性連接並且被賦予有互為相異之電性訊號的構成。
<連結部301041-i、301042-i>
連結部301041-i、301042-i(但是,i=1、2),係為柱狀之剛體或者是可視為剛體之構件。連結部301041-i、301042-i,例如係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。被配置在支撐部301026-i之外部處的連結部30102ea-i之另外一端側,係支撐連結部301042-i之其中一端側之側面。
被配置在支撐部301026-i之外部處的連結部30102eb-i之另外一端側,係支撐連結部301041-i之其中一端側之側面。例如,連結部30102ea-i之另外一端側係被固定在連結部301042-i之其中一端側的側面處或者是被設為一體化,連結部30102eb-i之另外一端側係被固定在連結部301041-i之其中一端側的側面處或者是被設為一體化。連結部301041-i係被配置在振動元件30102-i之長邊方向的其中一端側之外側處,連結部301042-i係被配置在振動元件30102-i之長邊方向的另外一端側之外側處。連結部301041-i、301042-i係與L1-i軸略正交,連結部301041-i和連結部301042-i係相互被略平行地作配置。在本形態中,L1-i軸係相對於基部30101之板面30101b而成為略平行,連結部301041-1、301041-2、301042-1、301042-2係相互成為略平行,連結部301041-1、301041-2、301042-1、301042-2係相對於板面30101b而成為略垂直。
<板彈簧部301043-i、301044-i以及固定部301045>
板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i,係為進行彈性變形之板狀的彈簧構件。例如,係亦可將ABS樹脂等之合成樹脂成形為薄的板狀,並將此作為板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i。固定部301045,係為具備有挿入孔301045e之筒狀(例如,圓筒狀)的構件。固定部301045,例如係可藉由ABS樹脂等之合成樹脂來構
成。係亦可將板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i還有固定部301045作一體成形。板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i(但是,i=1、2),係在沿著L1-i軸(第i軸)之方向上而被作並排,在板彈簧部301043-i和板彈簧部301044-i之間係被配置有固定部301045。例如,板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i,係沿著包含L1-i軸之平面而被作配置,此些係沿著與L1-i軸略平行之直線而被作配置。該包含有L1-1軸之平面和包含有L1-2軸之平面,係相互略正交,在此些之平面相交叉的位置處,係被配置有固定部301045。連結部301041-1之另外一端側之側面(第1可動機構之其中一端),係支撐板彈簧部301043-1(第1板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301043-1之另外一端係支撐固定部301045。連結部301042-1之另外一端側之側面(第1可動機構之另外一端),係支撐板彈簧部301044-1(第2板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301044-1之另外一端係支撐固定部301045。連結部301041-2之另外一端側之側面(第2可動機構之其中一端),係支撐板彈簧部301043-2(第3板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301043-2之另外一端係支撐固定部301045。連結部301042-2之另外一端側之側面(第2可動機構之另外一端),係支撐板彈簧部301044-2(第4板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301044-2之另外一端係支撐固定部301045。例如,連結部301041-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部
301043-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301043-1之另外一端係被固定在固定部301045處或者是被設為一體化。例如,連結部301042-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301044-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301044-1之另外一端係被固定在固定部301045處或者是被設為一體化。例如,連結部301041-2之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301043-2之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301043-2之另外一端係被與固定部301045設為一體化。例如,連結部301042-2之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301044-2之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301044-2之另外一端係被固定在固定部301045處或者是被設為一體化。板彈簧部301043-i、301044-i之另外一端,係被配置在板彈簧部301043-i之其中一端和板彈簧部301044-i之其中一端之間。如同後述一般,在被支撐於板彈簧部301043-i、301044-i之另外一端處的固定部301045處,係被固定有接觸部30103。藉由此,板彈簧部301043-i、301044-i之另外一端,係經由固定部301045而支撐接觸部30103。
<接觸部30103以及殼體30105>
接觸部30103以及殼體30105,係身為剛體或者是可視為剛體之構件,例如,係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。接觸部30103,係具備有身為略圓盤狀之構件的圓
盤部30103a,並在圓盤部30103a之其中一方之板面側處具備有突部301031。殼體30105,係為被設置有貫通孔301051之杯形狀的構件。殼體30105,係收容如同上述一般地所構成之包含有固定部301011-1、301011-2、301012-2、振動元件30102-1、30102-2、連結部301041-1、301042-1、301041-2、301042-2、板彈簧部301043-1、301044-1、301043-2、301044-2以及固定部301045之機構,並被固定在基部30101處。接觸部30103之圓盤部30103a,係被配置在殼體30105之外側處,突部301031係被插入至殼體30105之貫通孔301051中,並被插入至被配置在殼體30105之內部的固定部301045之插入孔301045e中。藉由此,接觸部30103係被固定在固定部301045處。
〈動作〉
使用圖56A~圖57B,對於虛擬力感覺產生裝置3001的動作作說明。另外,在圖56A~圖57B中,為了對於伴隨著動作所產生的內部之動作作明示,係將殼體30105以及接觸部30103省略,並將接觸部30103之位置以二點鍊線來作標示。實際上,被裝著有殼體30105以及接觸部30103之虛擬力感覺產生裝置3001(圖51~圖53),係進行以下之動作。
利用者,係在使自身之皮膚或黏膜與接觸部30103作了接觸的狀態下、或者是在使布中介存在於皮膚
或黏膜與接觸部30103之間的狀態下,而把持虛擬力感覺產生裝置3001。
若是驅動振動元件30102-1,則可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1(第1可動機構)係沿著L1-1軸而在XA1-XB1方向上進行非對稱振動(圖56A以及圖56B)。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-1、301042-1處之板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處係被賦予有沿著L1-1軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係與可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1一同地沿著L1-1軸而在XA1-XB1方向上進行非對稱振動。從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L1-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L1-1軸之方向之力賦予至固定部301045以及接觸部30103處。藉由此,固定部301045以及接觸部30103係在XA1-XB1方向上進行非對稱振動,並對於與接觸部30103直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱振動所致之力。另一方面,在板彈簧部301043-2、301044-2(第2板彈簧機構)處,亦係透過固定部301045而被賦予有沿著L1-1軸之方向之力,板彈簧部301043-2、301044-2係在沿著L1-1軸之方向上作彈性變形(撓折)。亦即是,當從連結部301042-1而朝向連結部301041-1的沿著L1-1軸之XB1方向之力被賦予至板彈簧部301043-2、301044-2處時,
板彈簧部301043-2、301044-2係在此XB1方向上作彈性變形(圖56A)。相反的,當從連結部301041-1而朝向連結部301042-1的沿著L1-1軸之XA1方向之力被賦予至板彈簧部301043-2、301044-2處時,板彈簧部301043-2、301044-2係在此XA1方向上作彈性變形(圖56B)。藉由此,來對於沿著L1-1軸的接觸部30103之非對稱振動被振動元件30102-2而妨礙的情形作抑制,而能夠有效率地呈現虛擬性之力感覺。
另一方面,若是驅動振動元件30102-2,則可動部301025-2以及連結部30102ea-2、30102eb-2、301041-2、301042-2(第2可動機構)係沿著L1-2軸而在YA1-YB1方向上進行非對稱振動(圖57A以及圖57B)。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-2、301042-2處之板彈簧部301043-2、301044-2(第2板彈簧機構)處係被賦予有沿著L1-2軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-2、301044-2,係與可動部301025-2以及連結部30102ea-2、30102eb-2、301041-2、301042-2一同地沿著L1-2軸而在YA1-YB1方向上進行非對稱振動。從連結部301041-2、301042-2而被賦予了沿著L1-2軸之方向之力的板彈簧部301043-2、301044-2,係將沿著L1-2軸之方向之力賦予至固定部301045以及接觸部30103處。藉由此,固定部301045以及接觸部30103係在YA1-YB1方向上進行非對稱振動,並對於與接觸部30103直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱振動
所致之力。另一方面,在板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處,亦係透過固定部301045而被賦予有沿著L1-2軸之方向之力,板彈簧部301043-1、301044-1係在沿著L1-2軸之方向上作彈性變形(撓折)。亦即是,當從連結部301042-2而朝向連結部301041-2的沿著L1-2軸之YA1方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此YA1方向上作彈性變形(圖57A)。相反的,當從連結部301041-2而朝向連結部301042-2的沿著L1-2軸之YB1方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此YB1方向上作彈性變形(圖57B)。藉由此,來對於沿著L1-2軸的接觸部30103之非對稱振動被振動元件30102-1而妨礙的情形作抑制,而能夠有效率地呈現虛擬性之力感覺。
在同時驅動振動元件30102-1以及振動元件30102-2的情況時,亦為相同。於此情況,從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L1-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L1-1軸之方向之力賦予至固定部301045以及接觸部30103處,從連結部301041-2、301042-2而被賦予了沿著L1-2軸之方向之力的板彈簧部301043-2、301044-2,係將沿著L1-2軸之方向之力賦予至固定部301045以及接觸部30103處。藉由此,接觸部30103係進行非對稱振動,並對於與接觸
部30103直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱振動所致之力。另一方面,從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L1-1軸之方向之力的板彈簧部301043-2、301044-2,係在沿著L1-1軸之方向上作彈性變形,從連結部301041-2、301042-2而被賦予了沿著L1-2軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係在沿著L1-2軸之方向上作彈性變形。藉由此,來對於沿著L1-1軸的接觸部30103之非對稱振動被振動元件30102-2而妨礙的情形作抑制,並對於沿著L1-2軸的接觸部30103之非對稱振動被振動元件30102-1而妨礙的情形作抑制,而能夠在任意之方向上來有效率地呈現虛擬性之力感覺。
針對第17實施形態作說明。以下,關於已說明了的事項,係使用相同的元件符號而將說明簡略化。
〈構成〉
使用圖58、圖59、圖60A~圖60C以及圖61A~圖61C,來對於本形態之虛擬力感覺產生裝置3002的構成作說明。另外,在圖61A~圖61C中,係將接觸部30203省略。如同在圖58、圖59、圖60A~圖60C以及圖61A~圖61C中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3002,係具備有基部30201、和電子裝置302011、和振動
元件30102-i(但是,i=1、3)、和板彈簧部301043-1、301044-1、和連結部301041-1、301042-1、和固定部302045-1、和連結部302045-3、以及接觸部30203。振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、和可動部301025-i、和連結部30102ea-i、以及連結部30102eb-i。
包含基部30201、電子裝置302011、支撐部301026-1、301026-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「基體機構」。包含可動部301025-i、連結部30102ea-i、30102eb-i(但是,i=1、3)、板彈簧部301043-1、301044-1、固定部302045-1、連結部302045-3以及接觸部30203之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「接觸機構」。「接觸機構」係相對於「基體機構」而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力,藉由此來呈現虛擬性之力感覺。包含可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1可動機構」。包含可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第3可動機構」。包含板彈簧部301043-1、301044-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1板彈簧機構」。板彈簧部301043-1係相當於「第1板彈簧部」,板彈簧部301044-1係相當
於「第2板彈簧部」。
<基部30201以及電子裝置302011>
基部30201,係為板狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,基部30201,係由合成樹脂等所構成。基部30201之例,係為被安裝有電子零件的電子電路基板(例如,智慧型手機終端裝置之電路基板)。在基部30201之其中一方之板面30201a側處,係被固定有電子裝置302011。電子裝置302011之例,係為包含有電池之電源裝置等。在基部30201之另外一方之板面30201b側處,係被固定有振動元件30102-1之底面側(支撐部301026-1之底面側)以及振動元件30102-3之底面側(支撐部301026-3之底面側)。被作了固定的振動元件30102-1之長邊方向和振動元件30102-3之長邊方向之間所成的角度,係為略90°。振動元件30102-1之長邊方向係沿著基部30201之其中一邊而被作配置,振動元件30102-3之長邊方向係與此其中一邊略正交,在將振動元件30102-3於長邊方向上作了延長的位置處,係被配置有振動元件30102-1之中央部分。
〈振動元件30102-i〉
振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動的可動部301025-i、被與可動部301025-i之長邊方向的其中
一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之棒狀的連結部30102eb-i、被與可動部301025-i之長邊方向的另外一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之連結部30102ea-i。可動部301025-i,係在被支撐於支撐部301026-i處的狀態下,能夠沿著通過連結部30102ea-i、30102eb-i之L2-i軸(第i軸)而進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動。此些之非對稱振動之振動方向(L2-i軸之軸心方向),係均為與基部30201之板面30201b略平行,L2-1軸和L2-2軸所成之角度係為略90°。振動元件30102-i之構成例,係如同在第16實施形態中所說明一般。
<連結部301041-1、301042-1>
連結部301041-1、301042-1之構成,係與第16實施形態相同。
<板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部302045-1>
板彈簧部301043-1、301044-1之構成,係與第16實施形態相同。但是,板彈簧部301043-1以及301044-1之另外一端,係並非為支撐固定部301045,而是支撐固定部302045-1。固定部302045-1,係為具備有挿入孔302045a-1、302045b-1之板狀的構件。固定部302045-1,例如係可藉由ABS樹脂等之合成樹脂來構成。係亦可將板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i還有固定部
301045-1作一體成形。板彈簧部301043-1以及板彈簧部301044-1,係在沿著L2-1軸(第1軸)之方向上而被作並排,在板彈簧部301043-1和板彈簧部301044-1之間係被配置有固定部302045-1。例如,板彈簧部301043-1以及板彈簧部301044-1,係沿著與L2-2軸略正交並且包含L2-1軸之平面而被作配置,此些係沿著與L2-1軸略平行之直線而被作配置。連結部301041-1之另外一端側之側面(第1可動機構之其中一端),係支撐板彈簧部301043-1(第1板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301043-1之另外一端係支撐固定部302045-1。連結部301042-1之另外一端側之側面(第1可動機構之另外一端),係支撐板彈簧部301044-1(第2板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301044-1之另外一端係支撐固定部302045-1。例如,連結部301041-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301043-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301043-1之另外一端係被固定在固定部302045-1處或者是被設為一體化。例如,連結部301042-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301044-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301044-1之另外一端係被固定在固定部302045-1處或者是被設為一體化。板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端,係被配置在板彈簧部301043-1之其中一端和板彈簧部301044-1之其中一端之間。如同後述一般,在被支撐於板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端處的固定
部302045-1處,係被固定有接觸部30203。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端,係經由固定部302045-1而支撐接觸部30203。
<連結部302045-3>
連結部302045-3,係為略G型之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,連結部302045-3,係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。被配置在振動元件30102-3之支撐部301026-3之外部處的連結部30102ea-3之另外一端側,係支撐連結部302045-3之其中一端302045b-3。被配置在支撐部301026-3之外部處的連結部30102eb-3之另外一端側,係支撐連結部302045-3之另外一端302045c-3。例如,連結部30102ea-3之另外一端側係被固定在連結部302045-3之其中一端302045b-3處或者是被設為一體化,連結部30102eb-3之另外一端側係被固定在連結部302045-3之另外一端302045c-3處或者是被設為一體化。在本形態中,於振動元件30102-1和連結部302045-3之另外一端302045c-3之間,係被配置有連結部302045-3之其中一端302045b-3。連結部302045-3之其中一端302045b-3以及另外一端302045c-3還有連結部30102ea-3、30102eb-3之軸心,係沿著L2-2軸(第2軸)而被作配置。在連結部302045-3之另外一端302045c-3側處,係被設置有具備有插入孔302045aa-3之支撐部302045a-3。插入孔302045aa-3之中心軸的軸心與L2-1軸之間所成之
角度、以及插入孔302045aa-3之中心軸的軸心與L2-2軸之間所成之角度,係均為略90°。若是驅動振動元件30102-3,則連結部302045-3係相對於基部30201而進行沿著L2-2軸(第2軸)的非對稱振動。
〈接觸部30203〉
接觸部30203,係為板狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,接觸部30203,係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。在接觸部30203之其中一方之板面30203a側處,係被設置有突部302032、302033以及圓柱狀之旋轉軸302031。接觸部30203,係將其之板面30203a側朝向基部30201之板面30201b側而作配置,突部302032、302033係被插入至固定部302045-1之插入孔302045a-1、302045b-1中,旋轉軸302031係被插入至支撐部302045a-3之插入孔302045aa-3中。突部302032、302033係被固定在插入孔302045a-1、302045b-1處,旋轉軸302031係可旋轉地而被支撐於插入孔302045aa-3處。藉由此,接觸部30203,係可旋轉地而被支撐於連結部302045-3之支撐部302045a-3(第3可動機構之一部分)處,並能夠進行以與L2-1軸(第1軸)略正交之旋轉軸302031作為中心的旋轉。進而,接觸部30203,係能夠與包含有可動部301025-3和連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。
〈動作〉
使用圖62A~圖63B,對於虛擬力感覺產生裝置3002的動作作說明。另外,在圖62A~圖63B中,為了對於伴隨著動作所產生的內部之動作作明示,係將接觸部30203省略,並將接觸部30203之位置以二點鍊線來作標示。實際上,具備有接觸部30203之虛擬力感覺產生裝置3002,係進行以下之動作(圖59、圖60A~圖60C)。
利用者,係在使自身之皮膚或黏膜與接觸部30203作了接觸的狀態下、或者是在使布中介存在於皮膚或黏膜與接觸部30203之間的狀態下,而把持虛擬力感覺產生裝置3002。
若是驅動振動元件30102-3,則可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)係沿著L2-2軸(第2軸)而在XA2-XB2方向上進行非對稱振動(圖62A以及圖62B)。伴隨於此,在被支撐於連結部302045-3處之接觸部30203處係被賦予有沿著L2-2軸之方向之力。藉由此,接觸部30203,係能夠與可動部301025-3和連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。其結果,係對於與接觸部30203直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱振動所致之力。被賦予至接觸部30203處之沿著L2-2軸的方向之力,係亦被賦予至被固定於接觸部
30203之突部302032、302033處的固定部302045-1處,並進而被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係在沿著L2-2軸之方向上作彈性變形(撓折)。亦即是,當從振動元件30102-3而朝向振動元件30102-1的沿著L2-2軸之XA2方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此XA2方向上作彈性變形(圖62A)。相反的,當從振動元件30102-1而朝向振動元件30102-3的沿著L2-2軸之XB2方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此XB2方向上作彈性變形(圖62B)。藉由此,來對於沿著L2-2軸的接觸部30203之非對稱振動被振動元件30102-1而妨礙的情形作抑制,而能夠有效率地呈現虛擬性之力感覺。
另一方面,若是驅動振動元件30102-1,則可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1(第1可動機構)係沿著L2-1軸(第1軸)而在YA2-YB2方向上進行非對稱振動(圖63A以及圖63B)。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-1、301042-1處之板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處係被賦予有沿著L2-1軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係與可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1一同地沿著L2-1軸而在YA2-YB2方向上進行非對稱振動。
從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L2-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L2-1軸之方向之力賦予至固定部302045-1以及接觸部30203處。藉由此,接觸部30203,係進行以連結部302045-3之支撐部302045a-3的插入孔302045aa-3作為中心之周期性之非對稱旋轉運動(以與L2-1軸以及L2-2軸略正交之旋轉軸302031作為中心的非對稱旋轉運動)。亦即是,當固定部302045-1在從連結部301042-1而朝向連結部301041-1之YA2方向上作了移動的情況時,接觸部30203係以旋轉軸302031作為中心而在RA2方向上旋轉。相反的,當固定部302045-1在從連結部301041-1而朝向連結部301042-1之YB2方向上作了移動的情況時,接觸部30203係以旋轉軸302031作為中心而在RB2方向上旋轉。藉由此,係對於與接觸部30203直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱旋轉運動所致之力。又,沿著L2-1軸的接觸部30203之非對稱振動被振動元件30102-3而妨礙的情形係被作抑制,而對於與接觸部30203直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜來有效率地賦予虛擬性之力感覺。
在同時驅動振動元件30102-1以及振動元件30102-3的情況時,亦為相同。亦即是,藉由振動元件30102-3之驅動,可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3係沿著L2-2軸而在XA2-XB2方向上進行非對稱振動。伴隨於此,在被支撐於連結
部302045-3處之接觸部30203處係被賦予有沿著L2-2軸之方向之力。被賦予至接觸部30203處之沿著L2-2軸的方向之力,係亦被賦予至被固定於接觸部30203之突部302032、302033處的固定部302045-1處,並進而被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係在沿著L2-2軸之方向上作彈性變形。又,藉由振動元件30102-1之驅動,可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1(第1可動機構)係沿著L2-1軸(第1軸)而在YA2-YB2方向上進行非對稱振動。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-1、301042-1處之板彈簧部301043-1、301044-1處係被賦予有沿著L2-1軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係與可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1一同地沿著L2-1軸而在YA2-YB2方向上進行非對稱振動。從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L2-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L2-1軸之方向之力賦予至固定部302045-1以及接觸部30203處。藉由以上構成,接觸部30203,係具備有沿著L2-2軸之方向(XA2-XB2方向)之非對稱振動成分和以連結部302045-3之支撐部302045a-3的插入孔302045aa-3作為中心之旋轉方向(RA2-RB2方向)的非對稱旋轉運動成分,並進行周期性之非對稱運動。藉由此,係能夠對於與接觸部30203直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏
膜而有效率地呈現虛擬性之力感覺。
針對第18實施形態作說明。
〈構成〉
使用圖64A~圖64C,對於本形態之虛擬力感覺產生裝置3003的構成作說明。如同在圖64A~圖64C中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3003,係具備有基部30301、和振動元件30102-i(但是,i=1、3)、和板彈簧部301043-1、301044-1、和連結部301041-1、301042-1、和固定部303045-1、和連結部302045-3、以及接觸部30303。振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、和可動部301025-i、和連結部30102ea-i、以及連結部30102eb-i。
包含基部301、支撐部301026-1、301026-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「基體機構」。包含可動部301025-i、連結部30102ea-i、30102eb-i(但是,i=1.3)、板彈簧部301043-1、301044-1、固定部303045-1、連結部302045-3以及接觸部30303之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「接觸機構」。「接觸機構」係相對於「基體機構」而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力,藉由此來呈現虛擬性之
力感覺。包含可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1可動機構」。包含可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第3可動機構」。包含板彈簧部301043-1、301044-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1板彈簧機構」。板彈簧部301043-1係相當於「第1板彈簧部」,板彈簧部301044-1係相當於「第2板彈簧部」。
〈基部30101〉
基部30301,係為板狀或棒狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,基部30301,係由合成樹脂等所構成。基部30301之例,係為遊戲機等之控制器的一部分。在基部30301之其中一方之板面30301b側處,係被固定有振動元件30102-1之底面側(支撐部301026-1之底面側)以及振動元件30102-3之底面側(支撐部301026-3之底面側)。被作了固定的振動元件30102-1之長邊方向和振動元件30102-3之長邊方向之間所成的角度,係為略90°。振動元件30102-1之長邊方向係被與基部30301之其中一邊略平行地作配置,振動元件30102-3之長邊方向係與此其中一邊略正交,在將振動元件30102-3於長邊方向上作了延長的位置處,係被配置有振動元件30102-1之中央部分。
〈振動元件30102-i〉
振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動的可動部301025-i、被與可動部301025-i之長邊方向的其中一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之棒狀的連結部30102eb-i、被與可動部301025-i之長邊方向的另外一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之連結部30102ea-i。可動部301025-i,係在被支撐於支撐部301026-i處的狀態下,能夠沿著通過連結部30102ea-i、30102eb-i之L3-i軸(第i軸)而進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動。此些之非對稱振動之振動方向(L3-i軸之軸心方向),係均為與基部30301之板面30301b略平行,L3-1軸和L3-2軸所成之角度係為略90°。振動元件30102-i之構成例,係如同在第16實施形態中所說明一般。
<連結部301041-1、301042-1>
連結部301041-1、301042-1之構成,係與第16實施形態相同。
<板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部303045-1>
板彈簧部301043-1、301044-1之構成,係與第16實施形態相同。但是,板彈簧部301043-1以及301044-1之
另外一端,係並非為支撐固定部301045,而是支撐固定部303045-1。固定部303045-1,係為具備有插入孔303045a-1之板狀的構件。固定部303045-1,例如係可藉由ABS樹脂等之合成樹脂來構成。係亦可將板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i還有固定部303045-1作一體成形。
<連結部302045-3>
連結部302045-3之構成,係與第17實施形態相同。但是,在本形態中,係以與第17實施形態之構成相反之方向而被作安裝,在振動元件30102-1和連結部302045-3之其中一端302045b-3之間,係被配置有具備有插入孔302045aa-3之支撐部302045a-3。
〈接觸部30303〉
接觸部30303,係為鞘狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,接觸部30303,係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。在接觸部30303之其中一個的內壁面30303a側處,係被設置有突部303032以及圓柱狀之旋轉軸303031。接觸部30303,係將其之內壁面30303a側朝向基部30301之板面30301b側而作配置,突部303032係被插入至固定部303045-1之插入孔303045a-1中,旋轉軸303031係被插入至支撐部302045a-3之插入孔302045aa-3中。突部303032係被固定在插入孔303045a-1處,旋轉
軸303031係可旋轉地而被支撐於插入孔302045aa-3處。藉由此,接觸部30303,係可旋轉地而被支撐於連結部302045-3之支撐部302045a-3(第3可動機構之一部分)處,而能夠進行以與L3-1軸(第1軸)略正交之旋轉軸303031作為中心的旋轉,並且係能夠與包含可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。
〈動作〉
使用圖65A~圖66B,對於虛擬力感覺產生裝置3003的動作作說明。另外,在圖65A~圖66B中,為了對於伴隨著動作所產生的內部之動作作明示,係將接觸部30303省略,並將接觸部30303之位置以二點鍊線來作標示。實際上,具備有接觸部30303之虛擬力感覺產生裝置3003,係進行以下之動作(圖64A~圖64C)。
利用者,係在使自身之皮膚或黏膜與接觸部30303作了接觸的狀態下、或者是在使布中介存在於皮膚或黏膜與接觸部30303之間的狀態下,而把持虛擬力感覺產生裝置3003。較理想,利用者係將接觸部30303自身作把持。
若是驅動振動元件30102-3,則可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)係沿著L3-2軸(第2軸)而
在XA3-XB3方向上進行非對稱振動(圖65A以及圖65B)。伴隨於此,在被支撐於連結部302045-3處之接觸部30303處係被賦予有沿著L3-2軸之方向之力。藉由此,接觸部30303,係能夠與可動部301025-3和連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。其結果,係對於與接觸部30303直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱振動所致之力。被賦予至接觸部30303處之沿著L3-2軸的方向之力,係亦被賦予至被固定於接觸部30303之突部303032處的固定部303045-1處,並進而被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係在沿著L3-2軸之方向上作彈性變形。亦即是,當從振動元件30102-3而朝向振動元件30102-1的沿著L3-2軸之XA3方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此XA3方向上作彈性變形(圖65A)。相反的,當從振動元件30102-1而朝向振動元件30102-3的沿著L3-2軸之XB3方向之力被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1處時,板彈簧部301043-1、301044-1係在此XB3方向上作彈性變形(圖65B)。藉由此,來對於沿著L3-2軸的接觸部30303之非對稱振動被振動元件30102-1而妨礙的情形作抑制,而能夠有效率地對於皮膚等來賦予虛擬性之力感覺。
另一方面,若是驅動振動元件30102-1,則可
動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1(第1可動機構)係沿著L3-1軸(第1軸)而在YA3-YB3方向上進行非對稱振動(圖66A以及圖66B)。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-1、301042-1處之板彈簧部301043-1、301044-1(第1板彈簧機構)處係被賦予有沿著L3-1軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係與可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1一同地沿著L3-1軸而在YA3-YB3方向上進行非對稱振動。從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L3-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L3-1軸之方向之力賦予至固定部303045-1以及接觸部30303處。藉由此,接觸部30303,係進行以連結部302045-3之支撐部302045a-3的插入孔302045aa-3作為中心之周期性之非對稱旋轉運動(以與L3-1軸以及L3-2軸略正交之旋轉軸303031作為中心的非對稱旋轉運動)。亦即是,當固定部303045-1在從連結部301042-1而朝向連結部301041-1之YA3方向上作了移動的情況時,接觸部30303係以旋轉軸303031作為中心而在RA3方向上旋轉。相反的,當固定部303045-1在從連結部301041-1而朝向連結部301042-1之YB3方向上作了移動的情況時,接觸部30303係以旋轉軸303031作為中心而在RB3方向上旋轉。藉由此,係對於與接觸部30303直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱旋轉運動
所致之力。又,沿著L3-1軸的接觸部30303之非對稱振動被振動元件30102-3而妨礙的情形係被作抑制,而對於與接觸部30303直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜來有效率地賦予虛擬性之力感覺。但是,在本形態中,在振動元件30102-1和連結部302045-3之其中一端302045b-3之間,係被配置有具備有插入孔302045aa-3之支撐部302045a-3。亦即是,接觸部30303,係以被配置在振動元件30102-1和振動元件30102-3之間的旋轉軸303031作為中心而進行旋轉。因此,相較於如同第17實施形態一般之在旋轉軸302031和振動元件30102-1之間而配置有振動元件30102-3的構成,旋轉幅度係為小,角加速度之時間變化係為大。藉由此,係能夠呈現與第17實施形態之構成相異的虛擬力感覺。
在同時驅動振動元件30102-1以及振動元件30102-3的情況時,亦同樣的,與第17實施形態相同地,接觸部30303,係具備有沿著L3-2軸之方向(XA3-XB3方向)的非對稱振動成分、和以連結部302045-3之支撐部302045a-3的插入孔302045aa-3作為中心之旋轉方向(RA3-RB3方向)之非對稱旋轉運動成分,而進行周期性之非對稱運動。藉由此,係能夠對於與接觸部30303直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而有效率地呈現虛擬性之力感覺。
針對第19實施形態作說明。以下,關於已說明了的事項,係使用相同的元件符號而將說明簡略化。
〈構成〉
使用圖67、圖68、圖69A~圖69C以及圖70,來對於本形態之虛擬力感覺產生裝置3004的構成作說明。如同在圖67、圖68、圖69A~圖69C以及圖70中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3004,係具備有基部30401、和振動元件30102-i(但是,i=1、3)、和板彈簧部301043-1、301044-1、和連結部301041-1、301042-1、和固定部304045-1、和連結部302045-3、和台座30409、和連接部30403、以及接觸部30408。振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、和可動部301025-i、和連結部30102ea-i、以及連結部30102eb-i。
包含基部30401、台座30409、支撐部301026-1、301026-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「基體機構」。包含可動部301025-i、連結部30102ea-i、30102eb-i(但是,i=1、3)、板彈簧部301043-1、301044-1、固定部304045-1、連結部302045-3、連接部30403以及接觸部30408之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「接觸機構」。「接觸機構」係相對於「基體機構」而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱運動所致之力,藉由此來呈現虛擬性之力感覺。包含
可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1可動機構」。包含可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第3可動機構」。包含板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部304045-1之機構(例如,由此些所成之機構),係相當於「第1板彈簧機構」。板彈簧部301043-1係相當於「第1板彈簧部」,板彈簧部301044-1係相當於「第2板彈簧部」。
〈基部30401〉
基部30401,係為板狀之剛體或者是可視為剛體之構件。例如,基部30401,係由合成樹脂等所構成。基部30401之例,係為被安裝有電子零件的電子電路基板(例如,智慧型手機終端裝置之電路基板)。在基部30401之其中一方之板面30401b側處,係被固定有振動元件30102-1之底面側(支撐部301026-1之底面側)以及板狀之台座30409之其中一方之板面30409a。在台座30409之另外一方之板面30409b處,係被固定有振動元件30102-3之底面側(支撐部301026-3之底面側)。被作了固定的振動元件30102-1之長邊方向和振動元件30102-3之長邊方向之間所成的角度,係為略90°。振動元件30102-1之長邊方向係沿著基部30401之其中一邊而被作
配置,振動元件30102-3之長邊方向係與此其中一邊略正交,在將振動元件30102-3於長邊方向上作了延長的位置處,係被配置有振動元件30102-1之中央部分。
〈振動元件30102-i〉
振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動的可動部301025-i、被與可動部301025-i之長邊方向的其中一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之棒狀的連結部30102eb-i、被與可動部301025-i之長邊方向的另外一端作連接或者是作一體性的構成並且於該長邊方向上而延伸之連結部30102ea-i。可動部301025-i,係在被支撐於支撐部301026-i處的狀態下,能夠沿著通過連結部30102ea-i、30102eb-i之L4-i軸(第i軸)而進行相對於支撐部301026-i之非對稱振動。此些之非對稱振動之振動方向(L4-i軸之軸心方向),係均為與基部30401之板面30401b略平行,L4-1軸和L4-2軸所成之角度係為略90°。振動元件30102-i之構成例,係如同在第16實施形態中所說明一般。
<連結部301041-1、301042-1>
連結部301041-1、301042-1之構成,係與第16實施形態相同。
<板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部304045-1>
板彈簧部301043-1、301044-1之構成,係與第16實施形態相同。但是,板彈簧部301043-1以及301044-1之另外一端,係並非為支撐固定部301045,而是支撐固定部304045-1。固定部304045-1,係為具備有圓柱狀之突部304045a-1之板狀的構件。固定部304045-1,例如係可藉由ABS樹脂等之合成樹脂來構成。係亦可將板彈簧部301043-i以及板彈簧部301044-i還有固定部304045-1作一體成形。板彈簧部301043-1以及板彈簧部301044-1,係在沿著L4-1軸(第1軸)之方向上而被作並排,在板彈簧部301043-1和板彈簧部301044-1之間係被配置有固定部304045-1。例如,板彈簧部301043-1以及板彈簧部301044-1,係沿著與L4-2軸略正交並且包含L4-1軸之平面而被作配置,此些係沿著與L4-1軸略平行之直線而被作配置。連結部301041-1之另外一端側之側面(第1可動機構之其中一端),係支撐板彈簧部301043-1(第1板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301043-1之另外一端係支撐固定部304045-1。連結部301042-1之另外一端側之側面(第1可動機構之另外一端),係支撐板彈簧部301044-1(第2板彈簧部)之其中一端,板彈簧部301044-1之另外一端係支撐固定部304045-1。例如,連結部301041-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301043-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301043-1之另外一端係被固定在固定部304045-1處或者
是被設為一體化。例如,連結部301042-1之另外一端側的側面係被固定在板彈簧部301044-1之其中一端處或者是被設為一體化,板彈簧部301044-1之另外一端係被固定在固定部304045-1處或者是被設為一體化。板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端,係被配置在板彈簧部301043-1之其中一端和板彈簧部301044-1之其中一端之間。如同後述一般,在被支撐於板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端處的固定部304045-1處,係被固定有接觸部30408。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1之另外一端,係經由固定部304045-1而支撐接觸部30408。突部304045a-1,係被設置在固定部304045-1之外側(振動元件30102-1側之相反側)處。
<連結部302045-3>
連結部302045-3之構成,係與第17實施形態相同。被配置在振動元件30102-3之支撐部301026-3之外部處的連結部30102ea-3之另外一端側,係支撐連結部302045-3之其中一端302045b-3。被配置在支撐部301026-3之外部處的連結部30102eb-3之另外一端側,係支撐連結部302045-3之另外一端302045c-3。連結部302045-3之其中一端302045b-3以及另外一端302045c-3還有連結部30102ea-3、30102eb-3之軸心,係沿著L4-2軸(第2軸)而被作配置。在連結部302045-3之另外一端302045c-3側處,係被設置有具備有插入孔302045aa-3
之支撐部302045a-3。插入孔302045aa-3之中心軸的軸心與L4-1軸之間所成之角度、以及插入孔302045aa-3之中心軸的軸心與L4-2軸之間所成之角度,係均為略90°。若是驅動振動元件30102-3,則連結部302045-3係相對於基部30401而進行沿著L4-2軸(第2軸)的非對稱振動。
<連接部30403以及接觸部30408>
連接部30403,係為板狀之剛體或者是可視為剛體之構件,接觸部30408,係為圓盤狀之剛體或者是可視為剛體之構件。此些,例如係由ABS樹脂等之合成樹脂所構成。在連接部30403之其中一端之其中一方之板面304033側處,係被設置有圓柱狀之旋轉軸304031。在連接部30403之另外一端處,係被設置有將板面304033和身為該板面304033之背面的板面304032之間作貫通之貫通孔304034。貫通孔304034之開口端係為圓狀,貫通孔304034之內徑係較突部304045a-1的端面之外徑而更大。在接觸部30408之其中一方之板面30408b側的中央處,係被設置有使前端部作了開放的圓筒狀之筒狀突起部304081。筒狀突起部304081之軸心方向係與板面30408b略正交。筒狀突起部304081之外徑係較貫通孔304034之內徑而更些許小,筒狀突起部304081之內徑係與突部304045a-1的端面之外徑略相同。
連接部30403,係將板面304033側朝向台座30409之板面30409b側(基部30401之板面30401b側)
而作配置。連接部30403之旋轉軸304031,係被可旋轉地支撐於插入孔302045aa-3處。藉由此,連接部30403,係可旋轉地而被支撐於連結部302045-3之支撐部302045a-3(第3可動機構之一部分)處,並能夠進行以與L4-1軸(第1軸)以及L4-2軸(第2軸)略正交之旋轉軸304031作為中心的旋轉。固定部304045-1之突部304045a-1,係從板面304033側起來插入至連接部30403之貫通孔304034中。接觸部30408之筒狀突起部304081,係從板面304032側起來插入至連接部30403之貫通孔304034中。又,在筒狀突起部304081之內壁面側處,貫通了貫通孔304034之突部304045a-1係被插入並被作固定。藉由此,連接部30403之另外一端以及接觸部30408係被安裝在固定部301045-1處。另外,接觸部30408之筒狀突起部304081,係可並未被固定在貫通孔304034之內壁面處,亦可被作固定。於前者之情況時,接觸部30408,係能夠進行以貫通孔304034之軸心作為中心的旋轉(相對於連接部30403之旋轉)。就算是在後者之情況時,亦同樣的,板彈簧部301043-1、301044-1係撓折,連接部30403係能夠以旋轉軸304031作為中心而旋轉,因此,可動部301025-1之動作係並不會有被連接部30403所妨礙的情形。又,由於若是在筒狀突起部304081與貫通孔304034之內壁面之間存在有空隙,則會成為振動雜訊的原因,因此,為了減少雜訊,係以將此些作固定為理想。藉由以上構成,接觸部30408,係被支撐
於連接部30403之另外一端處,並能夠進行以和L4-1軸(第1軸)以及L4-2軸(第2軸)略正交之旋轉軸304031作為中心的旋轉。進而,接觸部30408,係能夠與包含有可動部301025-3和連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。
〈動作〉
使用圖70,對於虛擬力感覺產生裝置3004的動作作說明。利用者,係在使自身之皮膚或黏膜與接觸部30408作了接觸的狀態下、或者是在使布中介存在於皮膚或黏膜與接觸部30408之間的狀態下,而把持虛擬力感覺產生裝置3004。
若是驅動振動元件30102-3,則可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)係沿著L4-2軸(第2軸)而在XA4-XB4方向上進行非對稱振動。伴隨於此,在被支撐於連結部302045-3處之連接部30403處,係被賦予有沿著L4-2軸之方向之力,在被支撐於連接部30403處之接觸部30408處,亦係被賦予有沿著L4-2軸之方向之力。藉由此,接觸部30408,係能夠與可動部301025-3和連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3(第3可動機構)一同地而進行非對稱振動。其結果,係對於與接觸部30408直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏
膜而賦予基於非對稱振動所致之力。被賦予至連接部30403處之沿著L4-2軸的方向之力,係亦被賦予至固定部303045-1處,並進而被賦予至板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部304045-1(第1板彈簧機構)處。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係在沿著L4-2軸之方向上作彈性變形(撓折)。藉由此,來對於沿著L4-2軸的接觸部30408之非對稱振動被振動元件30102-1而妨礙的情形作抑制,而能夠從被支撐於連接部30403處之接觸部30408來有效率地呈現虛擬性之力感覺。
另一方面,若是驅動振動元件30102-1,則可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1(第1可動機構)係沿著L4-1軸(第1軸)而在YA4-YB4方向上進行非對稱振動。伴隨於此,在被支撐於連結部301041-1、301042-1處之板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部304045-1(第1板彈簧機構)處係被賦予有沿著L4-1軸之方向之力。藉由此,板彈簧部301043-1、301044-1,係與可動部301025-1以及連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1一同地沿著L4-1軸而在YA4-YB4方向上進行非對稱振動。從連結部301041-1、301042-1而被賦予了沿著L4-1軸之方向之力的板彈簧部301043-1、301044-1,係將沿著L4-1軸之方向之力賦予至固定部304045-1處。固定部304045-1,係將此方向之力賦予至連接部30403以及接觸部30408處。藉由此,連接部30403以及接觸部30408,係
進行以連結部302045-3之支撐部302045a-3的插入孔302045aa-3作為中心之周期性之非對稱旋轉運動(以與L4-1軸以及L4-2軸略正交之旋轉軸304031作為中心的非對稱旋轉運動)。藉由此,係對於與接觸部30408直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於非對稱旋轉運動所致之力。又,沿著L4-1軸的接觸部30408之非對稱振動被振動元件30102-3而妨礙的情形係被作抑制,而對於與接觸部30408直接性或者是間接性地作了接觸的皮膚或黏膜來有效率地賦予虛擬性之力感覺。
在同時驅動振動元件30102-1以及振動元件30102-3的情況時,亦為相同。
亦即是,係對於振動元件30102-1以及振動元件30102-3相互對於彼此之動作造成妨礙的情形作抑制,並使接觸部30408,進行基於包含板彈簧部301043-1、301044-1以及固定部304045-1之機構(第1板彈簧機構)的非對稱振動和基於包含可動部301025-3、連結部30102ea-3、30102eb-3以及連結部302045-3之機構(第3可動機構)的非對稱振動之至少其中一者所致之非對稱運動。藉由此,係能夠有效率地呈現虛擬性的力感覺。
又,接觸部30408係被安裝在固定部304045-1(第1板彈簧機構之一部分)處。具體而言,係在與L4-2軸(第2軸)略正交並且包含有L4-1軸(第1軸)的假想性之平面上的任意之位置處,使接觸部30408被安裝在固定部304045-1處。藉由此,由振動元件30102-1
之驅動所致的沿著L4-1軸(第1軸)之YA4-YB4方向之非對稱振動,係被有效率地賦予至接觸部30408處,而能夠有效率地呈現虛擬性之力感覺。
針對第20實施形態作說明。本實施形態,係為第19實施形態之變形例。第20實施形態與第19實施形態之間的差異,係在於接觸部之構造。
使用圖71A~圖71C以及圖72,來對於本形態之虛擬力感覺產生裝置3005的構成作說明。如同在圖71A~圖71C以及圖72中所例示一般,本形態之虛擬力感覺產生裝置3005,係具備有基部30401、和振動元件30102-i(但是,i=1、3)、和板彈簧部301043-1、301044-1、和連結部301041-1、301042-1、和固定部304045-1、和連結部302045-3、和台座30409、和連接部30403、以及接觸部30508。振動元件30102-i(但是,i=1、3),係具備有支撐部301026-i、和可動部301025-i、和連結部30102ea-i、以及連結部30102eb-i。
接觸部30508,係為剛體或者是可視為剛體之構件。接觸部30508,係包含有被配置在基部30401之其中一面30401b側(基體機構之其中一面側)處的第1區域305081、和被支撐於第1區域305081之其中一端處的第2區域305082、和被支撐於第2領域305082之另外一端處並且被配置在基部30401之另外一面30401a側(基
體機構之另外一面側)處的第3區域305083。第1區域305081、第2區域305082以及第3區域305083,係可為一體化,亦可並非為一體化。第1區域305081、第2區域305082以及第3區域305083之各者,係具有略板形狀。在本形態中,第1區域305081之略板形狀部分和第3區域305083之略板形狀部分係被略平行地作配置,第2區域305082之略板形狀部分係與此些略正交。但是,第1區域305081之略板形狀部分和第3區域305083之略板形狀部分,係亦可並非為略平行。又,第1區域305081之略板形狀部分和第3區域305083之略板形狀部分,係亦可並非為與第2區域305082之略板形狀部分略正交。第1區域305081、第2區域305082以及第3區域305083之至少其中一者,係亦可包含有作了彎曲的略板形狀部分。在第1區域305081之其中一方之板面305081b側的中央處,係被設置有在第19實施形態中所說明了的筒狀突起部304081。如同前述一般,連接部30403,係將板面304033側朝向台座30409之板面30409b側而作配置。連接部30403之旋轉軸304031,係被可旋轉地支撐於插入孔302045aa-3處。固定部304045-1之突部304045a-1,係從板面304033側起來插入至連接部30403之貫通孔304034中。接觸部30508之筒狀突起部304081,係從板面304032側起來插入至連接部30403之貫通孔304034中。又,在筒狀突起部304081之內壁面側處,貫通了貫通孔304034之突部304045a-1係被插入並被作固定。藉
由此,第1區域305081,係被支撐於固定部304045-1(第1板彈簧機構之一部分)處。又,在第1區域305081和第3區域305083之間,係被配置有包含台座30409、支撐部301026-1、301026-3之機構(基體機構)的至少一部分、包含可動部301025-1和連結部30102ea-1、30102eb-1、301041-1、301042-1之機構(第1可動機構)的至少一部分、以及包含板彈簧部301043-1、301044-1和固定部304045-1之機構(第1板彈簧機構)的至少一部分。
如同圖72中所例示一般,利用者,係以手掌3000來支撐包含台座30409、支撐部301026-1、301026-3之機構(基體機構)側,並且以將接觸部30508之第1區域305081的外側之板面305081a和第3區域305083的外側之板面305083a作夾入的方式來作把持。若是在此狀態下而驅動虛擬力感覺產生裝置3005並使接觸部30508進行非對稱運動,則利用者係感覺到基於該非對稱運動所致的力感覺。在如同本形態一般地而使利用者以將第1區域305081和第3區域305083作夾入的方式來把持了接觸部30508的情況時,從利用者之大拇指所賦予至第1區域305081處的力之至少一部分,係經由第2區域305082而被賦予至第3區域305083處,此第3區域305083係藉由利用者之食指而被作支撐。藉由此,係能夠對起因於利用者所賦予至第1區域305081處之力被施加於振動元件30102-1、3處的情形作抑制,而能夠減輕振動元件
30102-1、3之負擔。其結果,係能夠減低振動元件30102-1、3之磨耗,並對於振動元件30102-1、3之動作被妨礙的情形作抑制,而能夠使故障率降低,並對於利用者而有效率地賦予力感覺。
另外,本發明係並不被限定於上述之實施形態。例如,在第1~5實施形態及其變形例中,虛擬力感覺產生裝置之基部(例如,智慧型手機終端裝置)係亦可為可進行裝卸。於此情況,係亦可將虛擬力感覺產生裝置1~5及其之變形例的構成中之由除了基部101以外的部分所構成之裝置,作為虛擬力感覺產生裝置來流通。此種基部101,係相當於「被安裝於基體機構處的機構」。於此情況,只要「接觸機構」之質量m1係較「基體機構」之質量與身為「被安裝於基體機構處的機構」之基部101之質量的合計m2而更小即可。更理想,係為0<m1/m2≦1/3。又,連結部102ea-i係可被固定在連結部102da-i處,連結部102eb-i係亦可被固定在連結部102db-i處。除此之外,連結部102da-i、102db-i、102ea-i、102eb-i係亦可為一體化,進而,該些和可動部及接触部等之部位係亦可為一體化。
同樣的,在第10~15實施形態及其變形例中,虛擬力感覺產生裝置之基部(例如,智慧型手機終端裝置)係亦可為可進行裝卸。於此情況,係亦可將虛擬力
感覺產生裝置10~15及其之變形例的構成中之由除了基部20101以外的部分所構成之裝置,作為虛擬力感覺產生裝置來流通。此種基部20101,係相當於「被安裝於基體機構處的機構」。於此情況,只要「接觸機構」之各者的質量m1-i係較「基體機構」之質量與身為「被安裝於基體機構處的機構」之基部20101之質量的合計m2而更小即可。更理想,係為0<(m1-i)/m2≦1/3。又,連結部20102ea-i係可被固定在連結部20102da-i處,連結部20102eb-i係亦可被固定在連結部20102db-i處。除此之外,連結部20102da-i、20102db-i、20102ea-i、20102eb-i係亦可為一體化,進而,該些和可動部及接触部等之部位係亦可為一體化。
另外,在上述之實施形態中,係亦可對於在虛擬力感覺產生裝置中所包含之各部位是被包含於身為「與接觸部一同振動之系」的「接觸機構」或者是在「支撐與接觸部一同振動之系的系」中所包含之「基體機構」的何者之中一事預先作規定。
作為其他之方法,當振動元件為具備有可動部和支撐部的情況時,係亦可針對可動部和支撐部係會恆常隸屬於相異之機構一事,而因應於各部之動作(位置之時間變化及其振幅)是與可動部和支撐部之何者相似一事,來對於所隸屬之系作判定(例如,當與可動部相似的情況時,係判定該部為隸屬於可動部所隸屬之系)。具體而言,係亦可使用在被固定於可動部與支撐部之其中一者
處的相對座標中之各部的位置之時間變化及其振幅,來判定各部是隸屬於「基體機構」和「接觸機構」之何者。當座標系為被固定於支撐部處的情況時,由於支撐部之位置係並不會變動,因此位置之時間變化係成為0。另一方面,在此座標系中之可動部的位置,係成為會因應於非對稱振動而周期性地使位置改變。故而,係只要針對想要對於所隸屬之系作判定的部位之在此座標系中的位置之時間變化是與「位置之時間變化為0的情況」或「位置係周期性地改變」的何者相似,並判斷其為隸屬於相似之系者即可。關於是否為相似一事的判斷,例如,係亦可求取出想要對於所隸屬之系作判定的部位之"位置之時間變化的振幅",並當此振幅為特定之臨限值以下的情況時,判斷為「位置之時間變化為0的情況」。亦可將對於「位置係周期性地改變」時的位置變化之振幅值而乘上了0以上1以下之特定之數(例如,0.5)之後的值,作為特定之臨限值。
另外,當座標系為被固定在可動部處的情況時,對於此座標系而言,由於以與可動部相同之形態而移動的部位,係展現有「位置之時間變化為接近於0」之位置變化,而身為可動部之相對性地進行周期性之非對稱運動的對象之支撐部以及以與支撐部相同之形態而移動的部位,係成為進行「位置係周期性地改變」之動作,因此,係能夠與當座標系為被固定在支撐部處的情況時同樣地來判定所隸屬之系。
另外,當虛擬力感覺產生裝置為具備有複數之振動元件(具備可動部和支撐部)的情況時,係亦可構成為針對各振動元件而藉由與振動元件為1個的情況時相同的方法來判定基體機構和接觸機構。此時,於求取出在被固定於其中一個的部位處之相對座標中之各部位之位置之時間變化及其振幅時,若是使用沿著所針對的振動元件之進行運動之軸的方向之位置之時間變化及其振幅,則為理想。
除此之外,係亦可將運動之振幅為預先所制定的臨限值以上之部位,判定為隸屬於「接觸機構」,亦可將運動之振幅為預先所制定的臨限值以下之部位,判定為隸屬於「基體機構」。進而,依存於虛擬力感覺產生裝置之「基體機構」為被以何種程度之強度而作支撐一事,從外部座標系所觀察到的各部位之位置之時間變化的振幅之大小係會相異。因此,例如,係亦可在特定之複數之支撐強度下而求取出各部位之位置之時間變化的振幅之大小,並使用在振幅之大小為最大的支撐強度下之振幅,來進行上述之判定。
又,在第16~20實施形態中,虛擬力感覺產生裝置係具備有2個的振動元件,進行沿著第1軸的非對稱振動之其中一方之振動元件,係對於第1板彈簧機構而賦予沿著第1軸之方向之力,進行沿著第2軸的非對稱振動之另外一方之振動元件,係對於第1板彈簧機構而賦予沿著第2軸之方向之力。但是,係亦可構成為:進行沿著
第1軸的非對稱振動之其中一方之振動元件,係對於第1板彈簧機構而賦予沿著第1軸之方向之力,振動元件以外之機構,係對於第1板彈簧機構而賦予沿著第2軸之方向之力。於此情況,亦同樣的,第1板彈簧機構,當被賦予有沿著第2軸之方向之力時,係在沿著第2軸之方向上作彈性變形,當從第1可動機構而被賦予有沿著第1軸之方向之力時,係對於接觸部而賦予沿著第1軸之方向之力。又,2個的振動元件之振動方向,係並不被限定於略相同,並且,對於基部之振動元件的固定位置,亦並未特別作限定。又,係亦可並不僅是在基部之其中一方之板面上,而亦在基部之另外一方之面上設置相同之機構。例如,係亦可將在第16實施形態中所說明了的包含有固定部301011-1、301011-2、301012-2、振動元件30102-1、30102-2、連結部301041-1、301042-1、301041-2、301042-2、板彈簧部301043-1、301044-1、301043-2、301044-2、固定部301045以及接觸部30103之機構,在基部30101之表背面處而分別作設置。同樣的,係亦可將在第17實施形態中所說明了的包含有電子裝置302011、振動元件30102-i(但是,i=1、3)、板彈簧部301043-1、301044-1、固定部302045-1、連結部302045-3以及接觸部30203之機構,在基部30201之表背面處而分別作設置。藉由此,係能夠以多樣化之方向以及形態來呈現力感覺。除此之外,係亦可將此種機構設置在立體的複數之面處。例如,係亦可將在第16實施形態中所說明了的包含
有固定部301011-1、301011-2、301012-2、振動元件30102-1、30102-2、連結部301041-1、301042-1、301041-2、301042-2、板彈簧部301043-1、301044-1、301043-2、301044-2、固定部301045以及接觸部30103之機構,在立方體之6面處而分別作設置。
作為本技術之其他應用,係可例示有布偶或其他之玩具。於此情況,亦同樣的,藉由將被配置在玩具等之內部等處的基部之質量增大,並將利用者所直接或間接性地作接觸的接觸部之質量設為較基部而更小,係能夠對於利用者而賦予像是牽引感覺之類的虛擬性之力感覺。
在藉由電腦來實現驅動控制裝置100、20100之構成的情況時,該裝置所應具備的功能之處理內容,係藉由程式來作記述。藉由以電腦來實行該程式,上述處理功能係在電腦上而被實現。將此處理內容作了記述的程式,係可預先記錄在能夠藉由電腦來讀取的記錄媒體中。能夠藉由電腦來讀取的記錄媒體之例,係為非暫時性(non-transitory)之記錄媒體。此種記錄媒體之例,係為磁性記錄裝置、光碟、光磁性記錄媒體、半導體記憶體等。
此程式之流通,例如,係可藉由將記錄有該程式之DVD、CD-ROM等之可攜式記錄媒體進行販賣、讓渡、借貸等,而進行之。進而,係亦可構成為:將此程式預先儲存在伺服器電腦之記憶裝置中,並藉由透過網路來從伺服器電腦而將該程式傳輸至其他的電腦處,來使此
程式流通。
實行此種程式之電腦,例如,首先,係將被記錄在可攜式記錄媒體中之程式或者是從伺服器電腦所傳輸而來之程式,暫時儲存在自身之記憶裝置中。在處理之實行時,此電腦,係對於被儲存在自身之記憶裝置中的程式進行讀取,並進行依循於所讀取了的程式之處理。作為此程式之其他的實行形態,係亦可使電腦直接從可攜式記錄媒體而讀取程式,並實行依循於該程式之處理,進而,係亦可在每次從伺服器電腦而將程式傳輸至此電腦處時,逐次地實行依循於所接收了的程式之處理。亦可設為下述之構成:亦即是,係藉由並不進行從伺服器電腦所對於此電腦之程式的傳輸地而僅藉由該實行指示和結果取得來實現處理功能的所謂ASP(Application Service Provider)型之服務,來實行上述之處理。
在上述實施形態中,雖係在電腦上實行特定之程式而實現了本裝置之處理功能,但是,此些之處理功能的至少一部分,係亦可藉由硬體來實現。
Claims (25)
- 一種虛擬力感覺產生裝置,其特徵為,係具備有:基體機構;和接觸機構,係相對於前述基體機構而進行周期性之非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於前述非對稱運動所致之力,前述接觸機構之質量係較前述基體機構之質量更小,或者是,前述接觸機構之質量係較前述基體機構之質量與被安裝於前述基體機構處的機構之質量的合計而更小。
- 如申請專利範圍第1項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構,係為支撐前述虛擬力感覺產生裝置之重量的機構。
- 如申請專利範圍第1項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,僅有前述接觸機構係身為與前述皮膚或黏膜直接性或間接性地作接觸之部位。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構之質量係較0而更大,並且為前述基體機構之質量的1/3以下,或者是,前述接觸機構之質量係較0而更大,並且為前述基體機構之質量與被安裝於前述基體機構處的機構之質量的合計的1/3以下。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構之振動的平均振幅,係較前述基體機構之振動的平均振幅或者是前述基體機構以及被安裝於前述基體機構處的機構之振動的平均振幅而更大。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述基體機構,係包含基體機構側構件,前述接觸機構,係包含進行相對於前述基體機構側構件之非對稱振動的接觸機構側構件、和至少一部分為被配置在前述接觸機構側構件之外側處並且進行基於前述接觸機構側構件之前述非對稱振動所致的非對稱運動之接觸部。
- 如申請專利範圍第6項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸部,係被配置在將前述基體機構側構件作了支撐的基部之外側處,前述基部,係身為被包含在前述基體機構中之機構,或者是身為被安裝於前述基體機構處之機構。
- 如申請專利範圍第6項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸部,係為將被包含在將前述基體機構側構件作了支撐的基部中之移動體終端裝置的外側之至少一部分的區域作覆蓋之殼體,前述基部,係身為被包含在前述基體機構中之機構,或者是身為被安裝於前述基體機構處之機構。
- 如申請專利範圍第6項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,係更進而具備有中介構件和第2中介構件,前述基體機構,係更進而包含有第2基體機構側構件,前述接觸機構,係更進而包含有進行相對於前述第2基體機構側構件之第2非對稱振動之第2接觸機構側構件,前述接觸機構側構件,係為沿著第1軸而進行相對於前述基體機構側構件之前述非對稱振動之構件,前述第2接觸機構側構件,係為沿著第2軸而進行相對於前述第2基體機構側構件之前述第2非對稱振動之構件,前述中介構件,係被配置在將前述基體機構側構件以及前述第2基體機構側構件作支撐的基部和前述接觸部之間,前述第2中介構件,係被配置在前述基部和前述接觸部之間,前述基部,係身為被包含在前述基體機構中之機構,或者是身為被安裝於前述基體機構處之機構,前述中介構件,係為將基於前述非對稱振動所致的沿著前述第1軸之方向成分之力賦予至前述接觸部處並且使朝向沿著與前述第1軸相異方向之軸的方向之前述接觸部的相對於前述基部之移動成為可能之構件,前述第2中介構件,係為將基於前述第2非對稱振動所致的沿著前述第2軸之方向成分之力賦予至前述接觸部處並且使朝向沿著與前述第2軸相異方向之軸的方向之前述接觸部的相對於前述基部之移動成為可能之構件,前述接觸部,係為被賦予有基於前述非對稱振動以及前述第2非對稱振動的至少其中一者所致之力並且進行基於前述非對稱振動以及前述第2非對稱振動的至少其中一者之非對稱運動之構件。
- 如申請專利範圍第9項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述中介構件,係為沿著前述第1軸之方向的剛性為較沿著與前述第1軸相異方向之軸之方向的剛性而更高之構件,並被安裝在前述基體機構側構件與前述基部之間,或者是被安裝在前述接觸機構側構件與前述接觸部之間,前述第2中介構件,係為沿著前述第2軸之方向的剛性為較沿著與前述第2軸相異方向之軸之方向的剛性而更高之構件,並被安裝在前述第2基體機構側構件與前述基部之間,或者是被安裝在前述第2接觸機構側構件與前述接觸部之間。
- 如申請專利範圍第9項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述中介構件,係身為包含有第1安裝部和可相對於前述第1安裝部而在轉樞軸周圍作相對性之旋轉的第2安裝部之轉樞,前述轉樞之轉樞軸係被配置在沿著前述第1軸之方向上,前述第1安裝部係被安裝在前述基體機構側構件側處,前述第2安裝部係被安裝在前述基部側處,或者是,前述第1安裝部係被安裝在前述接觸機構側構件側處,前述第2安裝部係被安裝在前述接觸部側處,前述第2中介構件,係身為包含有第3安裝部和可相對於前述第3安裝部而在轉樞軸周圍作相對性之旋轉的第4安裝部之第2轉樞,前述第2轉樞之轉樞軸係被配置在沿著前述第2軸之方向上,前述第3安裝部係被安裝在前述第2基體機構側構件側處,前述第4安裝部係被安裝在前述基部側處,或者是,前述第3安裝部係被安裝在前述第2接觸機構側構件側處,前述第4安裝部係被安裝在前述接觸部側處。
- 如申請專利範圍第9項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述中介構件,係身為包含有軌部和在前述軌部處而被可滑動地作支撐之滑動部的滑動機構,前述軌部係被配置在沿著與前述第1軸相異方向之滑動軸的方向上,前述滑動部係可沿著前述滑動軸而滑動,前述軌部係被安裝在前述基體機構側構件側處,前述滑動部係被安裝在前述基部側處,或者是,前述軌部係被安裝在前述接觸機構側構件側處,前述滑動部係被安裝在前述接觸部側處,前述第2中介構件,係身為包含有第2軌部和在前述第2軌部處而被可滑動地作支撐之第2滑動部的第2滑動機構,前述第2軌部係被配置在沿著與前述第2軸相異方向之第2滑動軸的方向上,前述第2滑動部係可沿著前述第2滑動軸而滑動,前述第2軌部係被安裝在前述第2基體機構側構件側處,前述第2滑動部係被安裝在前述基部側處,或者是,前述第2軌部係被安裝在前述第2接觸機構側構件側處,前述第2滑動部係被安裝在前述接觸部側處。
- 如申請專利範圍第6項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述基體機構,係更進而包含有第2基體機構側構件,前述接觸機構,係更進而包含有進行相對於前述第2基體機構側構件之第2非對稱振動之第2接觸機構側構件,前述接觸機構側構件,係為沿著第1軸而進行相對於前述基體機構側構件之前述非對稱振動之構件,前述第2接觸機構側構件,係為沿著第2軸而進行相對於前述第2基體機構側構件之前述第2非對稱振動之構件,前述基部,係被安裝在前述基體機構側構件處,或者是與前述基體機構側構件成為一體,並且,前述接觸機構側構件係能夠沿著前述第1軸而相對於前述基體機構側構件作振動,前述接觸部,係被安裝在前述第2接觸機構側構件處,或者是與前述第2接觸機構側構件成為一體,並且能夠沿著前述第2軸而相對於前述第2基體機構側構件作振動,前述第1軸與前述第2軸之方向係為相異,相對於前述第1軸之前述第2軸的相對位置係被作固定或被作限制,前述接觸部,係為被賦予有基於前述非對稱振動以及前述第2非對稱振動的至少其中一者所致之力並且進行基於前述非對稱振動以及前述第2非對稱振動的至少其中一者之非對稱運動之構件。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構,係包含有相對於前述基體機構而進行沿著第1軸的非對稱振動之第1可動機構、和與前述第1可動機構一同進行前述非對稱振動之第1板彈簧機構、和使至少一部分被配置在前述第1板彈簧機構之外側處並進行基於前述第1板彈簧機構之前述非對稱振動所致的非對稱運動之接觸部,前述第1板彈簧機構,當被賦予有沿著方向為與前述第1軸相異之第2軸的方向之力時,係在沿著前述第2軸之方向上作彈性變形,當從前述第1可動機構而被賦予有沿著前述第1軸的方向之力時,係將沿著前述第1軸之方向的力賦予至前述接觸部處。
- 如申請專利範圍第14項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述第1板彈簧機構,係具備有在沿著前述第1軸之方向上而並排的第1板彈簧部和第2板彈簧部,前述第1可動機構之其中一端係支撐前述第1板彈簧部之其中一端,前述第1板彈簧部之另外一端係支撐前述接觸部,前述第1可動機構之另外一端係支撐前述第2板彈簧部之其中一端,前述第2板彈簧部之另外一端係支撐前述接觸部,前述第1板彈簧部之另外一端以及前述第2板彈簧部之另外一端,係被配置在前述第1板彈簧部之其中一端與前述第2板彈簧部的其中一端之間。
- 如申請專利範圍第14項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構,係更進而具備有:相對於前述基體機構而進行沿著前述第2軸之第2非對稱振動之第2可動機構;和與前述第2可動機構一同進行前述第2非對稱振動之第2板彈簧機構,前述接觸部,係進行基於前述第2板彈簧機構之前述第2非對稱振動的非對稱振動,前述第2板彈簧機構,當被賦予有沿著前述第1軸的方向之力時,係在沿著前述第1軸之方向上作彈性變形,當從前述第2可動機構而被賦予有沿著前述第2軸的方向之力時,係將沿著前述第2軸之方向的力賦予至前述接觸部處。
- 如申請專利範圍第16項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述第2板彈簧機構,係具備有在沿著前述第2軸之方向上而並排的第3板彈簧部和第4板彈簧部,前述第2可動機構之其中一端係支撐前述第3板彈簧部之其中一端,前述第3板彈簧部之另外一端係支撐前述接觸部,前述第2可動機構之另外一端係支撐前述第4板彈簧部之其中一端,前述第4板彈簧部之另外一端係支撐前述接觸部,前述第3板彈簧部之另外一端以及前述第4板彈簧部之另外一端,係被配置在前述第3板彈簧部之其中一端與前述第4板彈簧部的其中一端之間。
- 如申請專利範圍第14項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,係更進而具備有相對於前述基體機構而進行沿著前述第2軸之第3非對稱振動之第3可動機構,前述接觸部,係被可旋轉地支撐於前述第3可動機構之一部分處,並能夠進行以和前述第1軸以及前述第2軸略正交的旋轉軸作為中心之旋轉,並進行基於前述第1板彈簧機構之前述非對稱振動以及前述第3可動機構之前述第3非對稱振動之至少其中一方的非對稱運動。
- 如申請專利範圍第14項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,係更進而具備有:相對於前述基體機構而進行沿著前述第2軸之第3非對稱振動之第3可動機構;和使其中一端被可旋轉地支撐於前述第3可動機構之一部分處的連接部,前述接觸部,係被支撐於前述連接部之另外一端處,並能夠進行以和前述第1軸以及前述第2軸略正交的旋轉軸作為中心之旋轉,並進行基於前述第1板彈簧機構之前述非對稱振動以及前述第3可動機構之前述第3非對稱振動的至少其中一方之非對稱運動。
- 如申請專利範圍第19項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述連接部之另外一端以及前述接觸部,係被安裝於前述第1板彈簧機構之一部分處。
- 如申請專利範圍第19項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸部,係包含有:被配置在前述基體機構之其中一面側處的第1區域、和被支撐於前述第1區域之其中一端處的第2區域、以及被支撐於前述第2區域之另外一端處並被配置在前述基體機構之另外一面側處的第3區域,前述第1區域,係被支撐於前述第1板彈簧機構之前述一部分處,在前述第1區域和前述第3區域之間,係被配置有前述基體機構之至少一部分、前述第1可動機構之至少一部分以及前述第1板彈簧機構之至少一部分。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,係更進而具備有:第3接觸機構,係相對於前述基體機構而進行周期性之第3非對稱運動,並對於直接性或間接性地作了接觸的皮膚或黏膜而賦予基於前述第3非對稱運動所致之力,前述第3接觸機構之質量係較前述基體機構之質量更小,或者是,前述第3接觸機構之質量係較前述基體機構之質量與被安裝於前述基體機構處的機構之質量的合計而更小。
- 如申請專利範圍第22項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構之前述非對稱運動以及前述第3接觸機構之前述第3非對稱運動,係相對於前述基體機構而相互獨立。
- 如申請專利範圍第22項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構之前述非對稱運動以及前述第3接觸機構之前述第3非對稱運動,係身為沿著相對於前述基體機構側構件之互為相異之軸的非對稱振動。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之虛擬力感覺產生裝置,其中,前述接觸機構所賦予至前述皮膚或黏膜處之力的波形圖案,在第1時間區間中,係代表朝向乃身為特定方向並且絕對值係為第1臨限值以上之力,在與前述第1時間區間相異之第2時間區間中,係代表朝向乃身為前述特定方向之相反方向並且絕對值係為較前述第1臨限值而更小的第2臨限值以內之力,前述第1時間區間係較前述第2時間區間更短。
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