WO2016157264A1 - 力覚提示装置 - Google Patents

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WO2016157264A1
WO2016157264A1 PCT/JP2015/005675 JP2015005675W WO2016157264A1 WO 2016157264 A1 WO2016157264 A1 WO 2016157264A1 JP 2015005675 W JP2015005675 W JP 2015005675W WO 2016157264 A1 WO2016157264 A1 WO 2016157264A1
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WO
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presentation device
force sense
sense presentation
actuator
weight
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/005675
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English (en)
French (fr)
Inventor
小野　彰
竹中　幹雄
俊輝 柴岡
雅輝 川田
秀晃 林
哲博 中田
Original Assignee
ソニー株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
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Priority to US15/560,231 priority patent/US10502644B2/en
Priority to JP2017508801A priority patent/JP6711349B2/ja
Priority to CN201580078192.0A priority patent/CN107407962B/zh
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Priority to US16/676,894 priority patent/US11248970B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators

Definitions

  • This technology relates to a force sense presentation device that presents a force sense in a specific direction to a user.
  • the portable device described in Patent Document 1 includes a force generation device that linearly moves two weights by two ball screw structures. This device can give the user a force sense generated in the direction of reaction caused by the translational motion by translating the two weights in the same direction.
  • Patent Document 1 requires two ball screw structures on both sides of the device casing, and requires synchronous control for translational movement of the two weights by them, resulting in a large control load.
  • An object of the present technology is to provide a haptic device having a novel structure that does not require a large control load such as synchronous control.
  • a force sense presentation device includes a housing structure, a weight, and a drive unit.
  • the weight is provided in the housing structure or is built in the housing structure.
  • the drive unit includes a first support unit configured by a pair of support structures that support a first side of the weight and a second side facing the first side, and at least one of the pair of support structures. Is configured to include an actuator capable of giving a partial acceleration to the weight. That is, even if the actuator is connected to both sides of the first side and the second side, the two actuators and the weight are mechanically connected and integrated, so that a large control load such as synchronous control is not required. .
  • the actuator may be configured to generate a first partial acceleration in a direction from the first side to the second side of the weight or from the second side to the first side. Thereby, the driving direction of the weight by the driving unit is determined, and the direction of presentation of the force sense is determined.
  • Passive drive configured such that when one of the pair of support structures is the actuator, the other of the pair of support structures is driven in an axial direction including the direction of the first partial acceleration. May have a part. Thereby, in the axial direction including the direction of the partial acceleration, the operation loss of the weight can be reduced and the weight can be greatly displaced.
  • the passive drive unit may have a linear motion guide structure, a ball bush structure, a self-lubricating bearing structure, or an anisotropic elastic modulus material.
  • the force sense presentation device includes a second support portion configured by a pair of support structures respectively provided on a third side different from the first side and the second side of the weight and on a fourth side facing the third side. Furthermore, you may comprise.
  • the pair of support structures constituting the second support part may each have a slide structure that slides in an axial direction including the direction of the first partial acceleration.
  • At least one of the pair of support structures constituting the second support portion is second in the direction from the third side to the fourth side or from the fourth side to the third side of the weight.
  • the actuator may be configured to include a partial acceleration.
  • the pair of support structures constituting the first support part may each have a slide structure that slides in an axial direction including the direction of the second partial acceleration.
  • the slide structure may be a linear motion guide structure, a ball bush structure, a self-lubricating bearing structure, or an anisotropic elastic modulus material.
  • an anisotropic elastic modulus material greatly contributes to miniaturization of the force sense presentation device.
  • Both of the pair of support structures constituting the first support part may each include the actuator.
  • Both of the pair of support structures constituting the second support portion may each include the actuator.
  • the weight may be a part constituting a part of the housing structure or a part built in the housing structure. Since the component is used as a weight, it is not necessary to use a separate weight. Therefore, it is possible to reduce the size of the portable terminal device that is a force sense presentation device.
  • the force sense presentation device may be a portable terminal device, and the component may be a battery, a control board, a display panel, or a touch panel.
  • the actuator may include a piezoelectric element and a shim.
  • the shim may include a fixing portion fixed to the housing structure, an attachment portion to which the piezoelectric element is attached, and a bent portion provided between the fixing portion and the attachment portion.
  • the number of parts of the actuator can be reduced by integrating the fixed portion and the mounting portion with a shim having a bent portion.
  • the actuator can be reduced in height and size, and the force sense presentation device can be reduced in size.
  • the actuator may be configured to vibrate with a displacement smaller than a difference in height between the fixed portion and the mounting portion, which is configured by the bent portion.
  • the bent portion may be provided between the attachment portion and the fixing portion by bending at least two portions of the shim. Thereby, it is possible to give the shim a fixed portion, an attaching portion, and a bent portion with a simple structure.
  • the portion of the bent portion between the attachment portion and the fixing portion may be configured in a straight line shape, a curved shape, or a bellows shape.
  • the fixing portion may be fixed to the housing structure by welding, bonding with an adhesive, mechanical engagement, or embedding. Thereby, the fixing portion is fixed to the housing structure with a simple structure, which contributes to the miniaturization of the actuator and the force sense presentation device.
  • the shim may include two or more attachment portions and one fixed portion common between the two attachment portions. Thereby, these actuators can be reduced in size in the arrangement direction of the piezoelectric elements.
  • the shim may have an opening. Thereby, at the time of manufacturing the actuator, the weight and / or rigidity of the shim is adjusted, and the displacement amount and the elastic force can be adjusted.
  • a force sense presentation device that does not require a large control load such as synchronous control can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a force sense presentation device according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a plan view of the force sense presentation device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the actuator.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating specific moments when the weight vibrates.
  • FIG. 5A shows a force sense presentation device having a slide structure
  • FIG. 5B shows a configuration of the device having no slide structure.
  • FIG. 6A shows the displacement amount of the weight of the apparatus having the slide structure shown in FIG. 5A and the acceleration that is a second-order derivative with respect to the time of the displacement amount.
  • FIG. 6B shows the amount of displacement of the weight of the device that does not have the slide structure shown in FIG. 5B.
  • FIG. 5A shows a force sense presentation device having a slide structure
  • FIG. 5B shows a configuration of the device having no slide structure.
  • FIG. 6A shows the displacement amount of the weight of the apparatus having the
  • FIG. 7 shows an example in which the force sense presentation device according to the present embodiment is applied to, for example, a portable terminal device.
  • FIGS. 8A to 8C show vibration states in which actuators are connected to different positions of the built-in components.
  • 9A and 9B show a form of a force sense presentation device in which one of a pair of support structures on both sides of the weight has an actuator and the other has a passive drive unit.
  • FIG. 10 shows a form of a force sense presentation device in which the support structures on both sides in the uniaxial direction of the weight have actuators, and the support structures on both sides in the other uniaxial direction have passive drive units.
  • FIG. 11 shows a form of a force sense presentation device in which each biaxial support structure includes an actuator and an anisotropic elastic modulus material.
  • FIG. 12 shows an example of an anisotropic elastic modulus material.
  • 13A and 13B show other examples of anisotropic elastic modulus materials.
  • FIG. 14 is a plan view showing a main part of the force sense presentation device including a weight or a part having an asymmetric shape in the vibration direction.
  • FIG. 15 shows a force sense presentation device according to still another embodiment.
  • FIG. 16 is a side view or a cross-sectional view showing an actuator according to another embodiment connected to the housing structure.
  • FIG. 17A is a plan view of a shim according to one embodiment, and FIG. 17B is a side view of the shim.
  • FIG. 18 shows a shim according to a configuration in which the inclination angle ⁇ of the bent portion is larger than 90 °.
  • FIG. 19 is a table showing dimensional configurations of three bent portions of an Invar shim.
  • 20A to 20E show a plurality of examples of the fixing structure of the fixing part of the shim.
  • FIG. 21 is a side view or sectional view showing an actuator according to still another embodiment.
  • FIG. 22 is a side view showing a shim of an actuator according to still another embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing an actuator according to still another embodiment.
  • FIGS. 24A to 24C show a configuration of a force sense presentation device using an actuator according to another embodiment (without a slide structure).
  • FIGS. 25A to 25C show the configuration of a force sense presentation device using an actuator according to another embodiment (with a slide structure).
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a force sense presentation device according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a plan view of the force sense presentation device 100 shown in FIG.
  • the force sense presentation device 100 includes a housing structure 10, a weight 20 (inertial load) built in the housing structure 10, and a drive unit that supports and drives the weight 20 within the housing structure 10. 30.
  • the housing structure 10 has, for example, a rectangular shape and is configured by the outer casing itself, or is configured by integrally attaching a chassis and a frame to the outer casing.
  • the weight 20 is typically formed in a rectangular plate shape that matches the housing structure 10, but may have any shape.
  • the drive unit 30 includes a first support unit 31 and a second support unit 32 that support the weight 20.
  • the first support portion 31 has a pair of support structures 315 connected to the first side 21 of the weight 20 and the second side 22 facing this in the x-axis direction.
  • the second support portion 32 has a pair of support structures 325 respectively connected to the third side 23 of the weight 20 and the fourth side 24 facing the third side 23 in the y-axis direction.
  • the pair of support structures 315 of the first support portion 31 each have, for example, an X actuator 35x.
  • the pair of support structures 325 of the second support portion 32 have Y actuators 35y, respectively.
  • these actuators for example, piezoelectric actuators are used, and the basic configurations are all the same.
  • the size may be different between the X actuator 35x and the Y actuator 35y.
  • actuator 35 when any one of the X actuator 35x and the Y actuator 35y is indicated, it is simply referred to as “actuator 35”.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the actuator 35.
  • the actuator 35 includes, for example, a plate-like piezoelectric element 31 and connection portions 33 and 34 to which the piezoelectric element 31 is connected.
  • the connecting portions 34 are provided at both ends of the piezoelectric element 31, for example, and are fixed to the housing structure 10 (see FIG. 1A).
  • the connection part 33 is provided in the center part of the piezoelectric element 31, for example, and is connected to the weight 20 through the slide structure mentioned later.
  • the piezoelectric element 31 is provided with an input terminal for an electric signal, and a drive signal is input thereto. Thereby, the actuator 35 can vibrate in the vertical direction in FIG.
  • the weight 20 can vibrate in two directions of x and y axes, that is, in any direction, amplitude and acceleration in the xy plane.
  • the actuator 35 may include a piezoelectric element 31 and a shim (not shown). In this case, the actuator 35 may have a unimorph structure in which one piezoelectric element is provided on one side of the shim, or a bimorph structure in which two piezoelectric elements are provided on both sides of the shim.
  • the configuration of the actuator 35 is merely an example, and devices having various shapes, sizes, and structures using the piezoelectric element 31 can be applied.
  • the response speed of the actuator can be increased as compared with a device using, for example, an eccentric motor or a linear motor.
  • the response speed of the piezoelectric device can realize a response speed of 5 ms or less.
  • the pair of support structures 315 (see FIG. 1) of the first support portion 31 each have a Y slide structure 31y as shown in FIG.
  • Each of the pair of support structures 325 of the second support portion 32 has an X slide structure 32x. In FIG. 1, illustration of these slide structures is omitted.
  • the Y slide structure 31y has a guide portion extending along the y-axis for sliding with respect to the connection portion 33 of the X actuator 35x.
  • the X slide structure 32x has a guide portion that extends along the x-axis for sliding with respect to the connection portion 33 of the Y actuator 35y. These guide portions are fixed to the first side 21, the second side 22, the third side 23, and the fourth side 24 of the weight 20, respectively.
  • slide structure for example, a known structure such as a linear motion guide structure, a ball bush structure, or a self-lubricating bearing structure can be applied.
  • the weight 20 vibrates with translational motion along the x direction by driving the X actuator 35x. Further, the weight 20 vibrates with translational motion along the y direction by driving the Y actuator 35y.
  • an intended force sense does not occur in a steady vibration operation with the same amplitude and frequency.
  • an eccentric motor which is rotating body always redirect multiplication become centripetal force of the eccentric load (Delta] m) and a centripetal acceleration (r ⁇ 2) ( ⁇ mr ⁇ 2) with time, it can be detected as a vibration, direction It is not a force display with sexuality.
  • the difference between the forward path acceleration (a1) and the return path acceleration (a2) is set (a1-a2), and the vibration is continuously operated, so that Force with directionality (m (a1-a2)), that is, a force due to partial acceleration is generated, which is considered to be detected as a force sense.
  • the perceived force is presumed to be a kind of illusion due to the human perception mechanism.
  • the generation principle of the virtual force sense is called Stevens's power law, which is based on the relationship between the stimulus and the accompanying sensory strength.
  • Stevens's power law is based on the relationship between the stimulus and the accompanying sensory strength.
  • the measured acceleration integral value is zero, the perceived sensory integral value is not zero, and it is presumed that it may be felt as a force.
  • Another factor is the masking effect of the stimulus. This is a phenomenon in which a weak stimulus immediately after a strong stimulus is masked (not easily perceived). It is considered that the sense of force is detected by these human perception mechanisms.
  • the force sense presentation device 100 uses the X actuator 35 x to detect the partial acceleration (first partial acceleration) in the + (or ⁇ ) direction of the x-axis. ).
  • the force sense presentation device 100 when the force sense presentation device 100 tries to present a force sense in the + (or ⁇ ) direction on the y axis, the force sense presentation device 100 causes the Y actuator 35y to make a force sense in the + (or ⁇ ) direction on the y axis.
  • a partial acceleration (second partial acceleration) is generated.
  • the force sense presentation device 100 can generate a combined partial acceleration of the x and y axes by simultaneously driving the X actuator 35x and the Y actuator 35y, and can present the force sense in the direction of the synthesis. .
  • 4A and 4B are diagrams showing a specific moment when the weight 20 vibrates.
  • the X actuator 35x is driven to move the weight 20 along the x axis (for example, upward in the figure), so that the second support portion 32 slides the X slide structure 32x.
  • the weight 20 can move smoothly along the x-axis direction.
  • the Y support 35y is driven to move the weight 20 along the y axis (for example, in the right direction in the figure), so that the first support portion 31 has the X slide structure 32x.
  • the weight 20 can smoothly move along the y-axis direction.
  • the movements of the two X actuators 35x are the same.
  • the movements of the two Y actuators 35y are the same.
  • the same movement means that the two actuators move in substantially the same amplitude and direction.
  • the partial acceleration is in the x-axis + direction. Occurs, and a force sense is presented in the + direction of the x-axis. Further, when the acceleration in the movement path in the y-axis + direction of the weight 20 is greater than the acceleration in the movement path in the y-axis-direction during vibration in the y-axis direction, a partial acceleration occurs in the y-axis + direction. Thereby, a force sense is presented in the y-axis + direction.
  • the two actuators 35 and the weight 20 are mechanically connected and integrated. There is no need for a control load.
  • the X actuators 35x are provided on both sides of the weight 20, so that it is possible to generate a larger driving force than when only one X actuator 35x is provided.
  • the second support portion 32 the same applies to the X actuators 35x.
  • the actuator 35 since a piezoelectric actuator is used as the actuator 35, the actuator 35 can be disposed in a narrow gap between the housing structure 10 and the weight 20, and the force sense presentation device 100 can be reduced in size. .
  • the first support portion 31 has a pair of Y slide structures 31y
  • the second support portion 32 has a pair of X slide structures 32x. Therefore, during vibration only in the x-axis direction, the weight 20 can be greatly displaced in the x-axis direction, and the movement of the weight 20 in the y-axis direction different from that axis can be restricted. In addition, during vibration only in the y-axis direction, the weight 20 can be greatly displaced in the y-axis direction, and the movement of the weight 20 in the x-axis direction different from that axis can be restricted.
  • the pseudo force sense generating device described in Japanese Patent No. 4413105 transmits the rotational power of the motor to a rotating member (disk), and the rotational power of the rotating member is rotated. It is comprised so that it may transmit to the link mechanism (two links) connected on the circumference of a member.
  • a crank slider structure is realized, and a weight 20 is attached to the end of the sliding link mechanism.
  • the volume of the power conversion structure realized as a crank slider is large, and it is difficult to reduce the size of the device.
  • the two links generate acceleration in a direction orthogonal to the acceleration direction of the weight 20, and this becomes an extra acceleration, which hinders the efficiency of the linear motion of the weight 20.
  • the force sense presentation device 100 does not include the above-described slide structure as an essential element, and it is essential that the pair of support structures 315 (and / or 325) be provided on both sides of the weight 20. Elements.
  • FIG. 5A shows a configuration of a force sense presentation device having slide structures 31y and 32x
  • FIG. 5B shows a configuration of a device having no slide structure (hereinafter referred to as a device according to a comparative example).
  • a weight 20A having a substantially square outer shape was used, and a housing structure 10A having a substantially square outer shape was also used.
  • a linear motion guide structure was used as the slide structures 31y and 32x of the apparatus of FIG. 5A.
  • the device according to the comparative example does not have a slide structure, and the actuator 35 is directly connected to the weight 20A.
  • the weight of the weight 20A was 18 g.
  • FIG. 6A shows the displacement amount of the weight 20A of the device having the slide structure
  • FIG. 6B shows the displacement amount of the weight 20A of the device according to the comparative example
  • 6A and 6B show the output voltage (V) and acceleration (G) from the control unit (not shown) to the drive unit 30 in addition to the displacement amount.
  • the acceleration is measured by an accelerometer in addition to being calculated by second-order differentiation of the displacement amount with time.
  • the partial acceleration was 2.9 (G)
  • the partial acceleration was 15.0 (G).
  • the connection of the actuator 35 in the axial direction (y-axis direction) different from the driving direction (for example, the x-axis direction) does not disturb the driving force in the driving direction.
  • a large partial acceleration can be obtained.
  • the force sense presentation device 100 can present a large force sense with the same output voltage as compared with the comparative example without increasing the weight and size of the weight 20A. Can be realized, and driving loss can be eliminated, thereby increasing the electrical efficiency for driving.
  • FIG. 7 shows an example in which the force sense presentation device 100 according to the present embodiment is applied to, for example, a portable terminal device.
  • portable terminal device 100A includes devices such as smartphones and tablets.
  • the portable terminal device 100A includes a display panel (and touch panel) 111, a chassis 113, a back panel 115, and the like as the housing structure 10A. Further, the portable terminal device 100A includes a control board 201 and a battery 203 attached to the chassis 113 as built-in components, and these built-in components are connected to the housing structure via the drive unit 30 (actuator 35 as a support structure). 10A.
  • an X actuator 35x is provided as the drive unit 30 indicated by a solid line, that is, a pair of support structures 315 that drive only in the x-axis direction are provided.
  • a pair of support structures 325 having a Y actuator 35y for driving in the y-axis direction as shown by a one-dot chain line may also be provided and may be driven in two axes.
  • the slide structure mentioned above may be provided and does not need to be provided.
  • the X actuator 35x (see FIG. 7) is connected to both sides of the battery 203 in the x-axis direction, and is connected to the control board 201. No form. Thereby, only the battery 203 can be vibrated. In this case, it is preferable that the battery 203 and the control board 201 are electrically connected by, for example, a flexible printed board. In the case of two-axis drive, Y actuators 35y are connected to both sides of battery 203 in the y-axis direction.
  • FIG. 8B shows a form in which, among the built-in components, for example, the X actuator 35x (see FIG. 7) is connected to both sides of the control board 201 in the x-axis direction and is not connected to the battery 203. Thereby, only the control board 201 can be vibrated. In this case, it is preferable that the battery 203 and the control board 201 are electrically connected by, for example, a flexible printed board.
  • FIG. 8C shows a form in which, for example, the battery 203 and the control board 201 are fixed and the whole of these built-in components vibrates.
  • the X actuators 35x may be connected to both sides of the control board 201 in the x-axis direction, or the X actuators 35x may be connected to both sides of the battery 203 in the x-axis direction.
  • the component of the portable terminal device 100A is used as a weight, it is not necessary to use a separate weight. Therefore, it is possible to reduce the size of the portable terminal device 100A that is a force sense presentation device.
  • force sense presentation devices according to other various embodiments will be described.
  • elements that are substantially the same as members, functions, and the like included in the force sense presentation device 100 according to the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted, and is different. The explanation will be focused on.
  • the drive unit 30 may be configured to be driven by only one axis.
  • the drive unit 30 may include actuators on both sides of the weight 20 as the pair of support structures 315.
  • one of the pair of support structures may have an actuator 35 and the other may be a passive drive unit 45.
  • a spring structure particularly a leaf spring structure, is employed as the passive drive unit 45.
  • the passive drive unit may have a coil spring structure.
  • a plurality of (for example, two) slide structures 46 may be provided on the same side of the weight 20 as the passive drive unit.
  • the number of slide structures 46 may be one.
  • the slide structure includes a linear motion guide structure, a ball bush structure, and a self-lubricating bearing structure.
  • a plurality of actuators 35 are connected to one side (for example, the first side 21 (see FIG. 1)) of the weight 20, and a plurality of actuators are also connected to the opposite side (for example, the second side 22). It may be. The number of the actuators 35 on both sides may be the same or different.
  • the support structure connected to the opposite side of the weight 20 may be one or a plurality of passive drive units instead of the actuator 35.
  • the drive unit when configured as a biaxial drive of x and y axes, for example, two pairs of support structures (a pair of an actuator and a passive drive unit) shown in FIG. 9A or B are provided. It may be done.
  • the pair of support structures on the x axis are each configured by an actuator 35, and the pair on the y axis
  • the support structure may be a passive drive unit (for example, the slide structure 46) that drives in the x-axis direction.
  • a force sense presentation device 100E shown in FIG. 11 includes an X actuator 35x as a pair of support structures of the first support portion 31, and a Y actuator 35y as a pair of support structures of the second support portion 32, respectively.
  • An anisotropic elastic modulus material 50 as a slide structure is used as a connection portion (connection portion to the weight 20) provided in each actuator 35.
  • ⁇ is the Poisson's ratio.
  • the longitudinal elastic coefficient means the elastic coefficient in the short direction of the material
  • the transverse elastic coefficient means the elastic coefficient in the longitudinal direction of the material.
  • anisotropic elastic modulus material 50 for example, a material having a smaller transverse elastic modulus than the longitudinal elastic modulus, that is, a material satisfying, for example, G ⁇ E / 3 is used.
  • E is, for example, about 20 KPa, but is not limited thereto.
  • FIG. 12 is a plan view showing an example of such an anisotropic elastic modulus material.
  • This anisotropic elastic modulus material 50A has a ladder structure. Specifically, as shown in the upper part of FIG. 12, the anisotropic elastic modulus material 50A has a plurality of holes 52 that are long in the y direction and arranged in the x direction when viewed in the xy plane, for example. . In addition, although it is preferable that the hole 52 has penetrated in the z direction, it is not essential to penetrate.
  • the transverse elastic modulus in the x direction is smaller than the longitudinal elastic modulus in the y direction. Accordingly, the anisotropic elastic modulus material 50 is easily elastically deformed in the x direction as shown in the lower part of FIG.
  • FIG. 13A is a plan view (cross-sectional view) showing another example of an anisotropic elastic modulus material.
  • This anisotropic elastic modulus material 50B is a synthetic resin material including disk-shaped fine particles 54 arranged so as to have as much directivity as possible.
  • 13B is a side view (cross-sectional view) of this anisotropic elastic modulus material 50B.
  • the anisotropic elastic modulus is configured so that the transverse elastic modulus in the x direction is smaller than the longitudinal elastic modulus in the y direction as shown in the lower part of FIG.
  • the material 50B can be realized.
  • FIG. 14 is a plan view showing a main part of the force sense presentation device including a weight having an asymmetric shape in the vibration direction.
  • a weight having an asymmetric shape in the vibration direction.
  • the modified substrate 204 is positioned such that the center of gravity P of the modified substrate 204 having an asymmetric shape is located on an axis connecting the connection portions (fulcrums) of the pair of support structures 315. 204 and the arrangement relationship of the drive unit 30 are configured.
  • the center of gravity of each connection portion (each fulcrum) of the plurality of support structures may be considered.
  • the center of gravity is defined as “one side center of gravity”
  • the center of gravity of the weight is designed to be positioned on the axis connecting the one side center of gravity and the connecting portion of the support structure connected to the other side of the weight. Good.
  • it may be designed so that the center of gravity of the weight is positioned on an axis connecting the one side of the center of gravity and the centers of gravity of the connection portions of the plurality of support structures connected to the other side of the weight (other side center of gravity).
  • FIG. 15 shows a main part of a force sense presentation device according to still another embodiment.
  • a pair of support structures 315 are arranged on the first side 21 of the weight 20 and the second side 22 opposite to the weight 20 at a rotationally symmetric position about the center of gravity of the weight 20.
  • an actuator 35 is applied to each of the pair of support structures 315.
  • this force sense presentation device has a force sense in the rotational direction of the weight 20 by causing the vibration directions of the actuator 35 to be opposite to each other and generating a partial acceleration as in the above embodiments. Can be presented.
  • the x and y axis drive orthogonal to each other is given as an example of the biaxial drive, but it is not necessarily limited to the form in which the respective axes are orthogonal. That is, the axial direction in which the pair of support structures are attached and the axial direction in which the other pair of support structures are attached are not limited to the form orthogonal to each other.
  • the uniaxial or biaxial drive unit 30 is taken as an example, but triaxial drive may be used. Thereby, a three-dimensional force sense can be presented.
  • the actuator having the third axis z-axis support structure may have the same configuration as the above-described piezoelectric actuator, but may be, for example, a disk-shaped piezoelectric actuator.
  • the battery 203 and / or the control board 201 are used as weights, but a display panel, a touch panel, and other parts provided as parts in the housing structure may be used as weights.
  • the anisotropic elastic modulus material 50 according to the fourth embodiment may be applied as any one of the passive driving units of the first to third, fifth, and sixth embodiments.
  • a slide structure other than the anisotropic elastic modulus material 50 may be applied to the support structure of the fifth embodiment or the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a side view or a cross-sectional view showing an actuator according to another embodiment connected to the housing structure 10.
  • the actuator 65 is a piezoelectric actuator including, for example, a plurality of piezoelectric elements 61 and shims 62 that support them.
  • the bimorph structure provided with the two piezoelectric elements 61 was shown here as a piezoelectric actuator, the unimorph structure comprised by one piezoelectric element may be sufficient.
  • 17A is a plan view of the shim 62
  • FIG. 17B is a side view of the shim 62.
  • the shape of the shim 62 is, for example, a long shape.
  • the shim 62 includes a fixing portion 62a fixed to the housing structure 10, an attachment portion 62b to which the piezoelectric element 61 is attached, and a bent portion 62c provided between the fixing portion 62a and the attachment portion 62b.
  • the fixing portions 62a are provided at both ends of the shim 62, for example. As shown in FIG. 16, for example, two piezoelectric elements 61 are provided so as to sandwich the mounting portion 62b of the shim 62 via an adhesive layer 63 made of, for example, an adhesive.
  • the bending portion 62c is configured to be bent at two locations and connected from the fixing portion 62a to the mounting portion 62b, and the longitudinal direction of the fixing portion 62a and the longitudinal direction of the mounting portion 62b are parallel to each other.
  • the longitudinal directions of the fixing portion 62a and the attachment portion 62b do not necessarily have to be parallel. If these longitudinal directions are the y direction in FIG. 16, the displacement direction of the piezoelectric element 61 due to the vibration of the actuator 65 is the x direction substantially perpendicular to the y direction.
  • a portion of the bent portion 62c that is inclined with respect to the y-axis is typically linearly provided.
  • the shim 62 in this case is typically made of metal.
  • the metal Invar, 42 alloy, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, or the like is used.
  • Length a 10 mm to 50 mm, more preferably 20 mm to 40 mm Width b: 1 mm to 10 mm, more preferably 2 mm to 5 mm Thickness c: 0.1 mm to 1 mm, more preferably 0.2 mm to 0.4 mm Height d: 1 mm to 10 mm, more preferably 1.5 mm to 5 mm Length e of fixing portion 62a: 0.5 mm to 5 mm, more preferably 1 mm to 3 mm Length in the x direction of the bent portion 62c f: 0 mm to 10 mm, more preferably 0 mm to 5 mm Inclination angle ⁇ with respect to the x direction of the bent portion 62c: 180 ° ⁇ ⁇ 0 °
  • the inclination angle ⁇ is 0 °.
  • the inclination angle ⁇ may be larger than 90 ° as shown in FIG.
  • the height d is determined by the amount of displacement when the actuator 65 is operated at a target vibration frequency with the thickness of the piezoelectric element 61 and the thickness of the adhesive layer as parameters. Further, the height d is designed to a height at which the piezoelectric element 61 does not contact the housing structure 10 during operation. That is, the actuator 65 is configured to vibrate with a displacement smaller than the difference in height between the fixed portion 62a and the mounting portion 62b.
  • FIG. 19 is a table showing the dimensional form of the three bent portions 62c of the Invar shim having a thickness of 0.2 mm and a height d of 1.54 mm. This table also shows the results of simulation analysis of natural frequencies.
  • the physical quantity of the actuator 65 used for this simulation is as follows.
  • Fig. 19 confirms that the rate of change of the natural frequency is within 4% when the inclination angle ⁇ is in the range of 40 ° to 90 ° compared to when the bending angle is 90 °.
  • the fixed portion 62a and the mounting portion 62b are integrated by the shim 62 having the bent portion 62c, whereby the number of parts of the actuator 65 can be reduced. Further, the actuator 65 can be reduced in height and size, and the force sense presentation device can be reduced in size.
  • the shim 62 can have the fixed portion 62a, the mounting portion 62b, and the bent portion 62c with a simple structure.
  • the flexural vibration type actuator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-129971 includes a base plate and a diaphragm in addition to shims, the thickness of the actuator increases and it is difficult to install in a small and thin electronic device. It is. Further, in this actuator, since small and precise parts are used, the number of processing and assembly steps increases, and the manufacturing cost increases.
  • the fixing portion 62a, the attaching portion 62b, and the bent portion 62c are configured by the shim 62, and the configuration of the actuator 65 is realized with a simple structure. Therefore, the problems described in the above documents can be solved.
  • FIG. 20A to 20E show a plurality of examples of the fixing structure of the fixing part 62a of the shim 62.
  • FIG. 20A to 20E show a plurality of examples of the fixing structure of the fixing part 62a of the shim 62.
  • the fixing portion 62a is fixed to the housing structure 10 by welding.
  • the shim 62 and the housing structure 10 are both made of metal, they are fixed by welding.
  • both the shim 62 and the housing structure 10 are resin, they are fixed by welding such as ultrasonic bonding.
  • the fixing portion 62a is fixed to the housing structure 10 by an adhesive layer 68 such as a double-sided tape.
  • the shim 62 is not limited to metal, and may be resin or rubber.
  • the housing structure 10 is not limited to metal.
  • the fixing portion 62a and the housing structure 10 are fixed by mechanical engagement.
  • a hook portion 69 is provided in the housing structure 10, and a fixing portion 62 a is engaged with the hook portion 69.
  • the pair of hook portions 69 are provided in the housing structure 10 so that the respective opening surfaces face each other.
  • the hook portion 69 may be made of the same material as that of the housing structure 10 or may be made of a different material.
  • the height position of the surface of the hook part 69 ′ may substantially coincide with the height position of the surface (inner wall surface) of the housing structure 10.
  • the hook portion 69 ′ and the housing structure 10 may be integrally formed of the same material.
  • a material of the housing structure 10 a metal or a resin is used.
  • the shim 62 is fixed to the casing structure 10 by the fixing portion 62a being embedded in the casing structure 10.
  • the fixing portion 62a can be embedded in the housing structure 10 by insert molding. Of course, it is not limited to insert molding.
  • FIG. 21 is a side view or a cross-sectional view showing a shim of an actuator according to still another embodiment.
  • the shim 72 has a fixed portion 72a, an attaching portion 72b, and a bellows-like bent portion 72c. Thereby, a displacement can be enlarged.
  • FIG. 22 is a side view showing a shim of an actuator according to still another embodiment.
  • the shim 82 has a plurality (two in this case) of mounting portions 82b, and a piezoelectric element is mounted on each of the mounting portions 82b. Further, the shim 82 has a common fixed portion 82d in addition to the fixed portions 82a provided at both ends. Thereby, it is possible to increase the driving force while reducing the size of the actuator in the arrangement direction of the piezoelectric elements (not shown) (the left-right direction in the drawing). A portion indicated by reference numeral 82c is a bent portion.
  • FIG. 23 is a plan view showing a shim of an actuator according to still another embodiment.
  • the shim 92 has a bent portion 92c.
  • the bent portion 92c is provided with an opening 92e.
  • the size, shape, and / or position of the opening 92e can be adjusted as appropriate.
  • the weight and / or rigidity of the shim 92 is adjusted, and the displacement amount and driving force can be adjusted, and the natural frequency of the actuator can be adjusted.
  • a portion indicated by reference numeral 92a is a fixed portion
  • a portion indicated by reference numeral 92b is an attachment portion.
  • the shape of the opening 92e is not limited to a circle, and may be a long hole, an ellipse, or a slit.
  • the position where the opening 92e is provided is not limited to the bent portion 92c, but may be the attachment portion 62b.
  • FIGS. 24A to 24C and FIGS. 25A to 25C show the configuration of a force sense presentation device using an actuator according to another embodiment described above.
  • two actuators 65 are connected to the weight 20 so as to face each other in the x direction.
  • the piezoelectric element 61 of the actuator 65 is fixed to the weight 20.
  • the actuator 65 can generate acceleration or partial acceleration in the weight 20.
  • the arrangement of the actuator 65 does not have to be symmetrical with respect to the center of gravity of the weight 20.
  • the two actuators 65 may be connected to the weight 20 so as to face not the x direction but the y direction.
  • an actuator 95 having shims 92 to which a plurality of piezoelectric elements shown in FIG. 22 can be attached is provided facing the x direction.
  • This embodiment is effective when the driving force is insufficient with one piezoelectric element 61 as compared with the weight 20.
  • the actuator 65 is provided at a rotationally symmetric position around the center of gravity of the weight 20 as in the embodiment shown in FIG. With such a configuration, the weight 20 can rotate within a predetermined angle range around its center of gravity.
  • two actuators 65 are connected to the Y slide structure 81y in the first support portion provided facing the x direction.
  • two actuators 65 are connected to the X slide structure 81x in the second support portion provided facing the y direction.
  • the X slide structure 81x and the Y slide structure 81y have the same configuration, and these are hereinafter simply referred to as “slide structure”.
  • the slide structure 81 includes a slide base 811 and a slider 812 that moves along the slide base 811.
  • the slide base 811 is attached to the piezoelectric element 61 of the actuator 65, and the slider 812 is attached to the weight 20.
  • actuators 95 (see FIG. 24B) having two piezoelectric elements 61 are provided on the opposite sides of the weight 20, respectively.
  • actuators 95 having two piezoelectric elements 61 are provided on the opposite sides of the weight 20, respectively.
  • one actuator 65 is provided on each of the opposing sides of the weight 20.
  • a slide structure 81 is connected to each piezoelectric element.
  • the actuator 65 and the slide structure 81 are provided at rotationally symmetric positions around the center of gravity of the weight 20 as in the embodiment shown in FIGS. 15 and 24C. With such a configuration, the weight 20 can rotate within a predetermined angle range around its center of gravity.
  • the actuators shown in FIGS. 24A, 24B, 25A, and 25B are desirably arranged symmetrically (mirror symmetry) with respect to the x and / or y axis passing through the center of gravity of the weight 20.
  • the actuator 65 shown in FIG. 25C is arranged rotationally symmetrically around the center of gravity of the weight 20, but this need not be the case.
  • the bent portion of the shim is inclined and provided in a linear shape or a bellows shape, but may be provided in a curved shape.
  • At least one of the forms shown in FIGS. 23 and 20A to E may be applied to one of the forms shown in FIGS.
  • an actuator facing in the y direction may be further provided.
  • the actuators facing in the y direction may be arranged rotationally symmetric about the center of gravity of the weight 20, or may be arranged symmetric (mirror image symmetry) with respect to the x axis.
  • smartphones and tablets are taken as examples of portable terminal devices to which the haptic device of the present technology is applied.
  • the portable terminal device can also be applied to a wearable terminal such as a watch, glasses, a hat, shoes, clothing, bands (bracelets and rings), and the like.
  • the present invention is not limited to a wearable terminal, and can be applied to a digital camera, a walking stick for a disabled person, and the like.
  • this technique can also take the following structures.
  • a housing structure A weight provided in the housing structure or built in the housing structure; A first support portion configured of a pair of support structures that support a first side of the weight and a second side facing the first side, wherein at least one of the pair of support structures is attached to the weight; And a drive unit configured to include an actuator capable of giving a partial acceleration.
  • the force sense presentation device (1), The haptic device according to claim 1, wherein the actuator is configured to generate a first partial acceleration in a direction from the first side to the second side of the weight or from the second side to the first side.
  • the force sense presentation device Passive drive configured such that when one of the pair of support structures is the actuator, the other of the pair of support structures is driven in an axial direction including the direction of the first partial acceleration.
  • a haptic device having a section.
  • the passive drive unit has a linear motion guide structure, a ball bush structure, a self-lubricating bearing structure, or an anisotropic elastic modulus material.
  • a force sense presentation device further comprising a second support portion configured by a pair of support structures respectively provided on a third side different from the first side and the second side of the weight and on a fourth side facing the third side .
  • the force sense presentation device (6)
  • the pair of support structures constituting the second support unit each have a slide structure that slides in an axial direction including the direction of the first partial acceleration.
  • At least one of the pair of support structures constituting the second support portion is second in the direction from the third side to the fourth side or from the fourth side to the third side of the weight.
  • Configured to include an actuator capable of providing a partial acceleration The pair of support structures constituting the first support part each have a slide structure that slides in an axial direction including a direction of the second partial acceleration.
  • the force sense presentation device according to (6) or (7), The haptic presentation device, wherein the slide structure is a linear motion guide structure, a ball bush structure, a self-lubricating bearing structure, or an anisotropic elastic modulus material.
  • the force sense presentation device according to (1), The force sense presentation device in which both of the pair of support structures constituting the first support portion have the actuator.
  • the force sense presentation device according to (5) above, The force sense presentation device in which both of the pair of support structures constituting the second support portion have the actuator.
  • (11) The force sense presentation device according to any one of (1) to (10), The force sense presentation device, wherein the weight is a part constituting a part of the casing structure or a part built in the casing structure.
  • the force sense presentation device is a portable terminal device,
  • the haptic device is a battery, a control board, a display panel, or a touch panel.
  • the force sense presentation device is A piezoelectric element;
  • a force sense presentation device comprising: a fixed portion fixed to the housing structure; an attachment portion to which the piezoelectric element is attached; and a shim having a bent portion provided between the fixed portion and the attachment portion.
  • the force sense presentation device according to (13) or (14), A force sense presentation device in which the bent portion is provided between the attachment portion and the fixing portion by bending at least two portions of the shim.
  • the force sense presentation device according to (15), A force sense presentation device configured between the attachment portion and the fixing portion of the bent portion in a linear shape, a curved shape, or an accordion shape.
  • the force sense presentation device according to any one of (13) to (16), The force sense presentation device, wherein the fixing portion is fixed to the housing structure by welding, bonding with an adhesive, mechanical engagement, or embedding.
  • the shim has two or more attachment parts and one fixed part common between the two attachment parts.
  • the force sense presentation device according to any one of (13) to (18), has a haptic presentation device having an opening.

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Abstract

力覚提示装置１００は、筐体構造１０と、錘２０と、駆動部３０とを具備する。前記錘２０は、前記筐体構造１０に設けられ、または前記筐体構造１０に内蔵される。前記駆動部３０は、前記錘２０の第１側および前記第１側に対向する第２側を支持する一対の支持構造で構成される第１支持部３１を有し、前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘２０に偏加速度を与えることが可能なアクチュエータ３５を含むように構成される。

Description

力覚提示装置
　本技術は、ユーザに特定方向の力覚を提示する力覚提示装置に関する。
　特許文献１に記載の携帯型装置は、２つの錘を２つのボールネジ構造によりリニアに移動させる力覚発生装置を備えている。この装置は、２つの錘を同じ方向に並進運動させることにより、その並進運動による反作用の方向に発生する力覚をユーザに与えることができる。
特許第4692605号
　しかしながら、特許文献１の装置では、装置筐体の両辺に２つのボールネジ構造を必要とし、それらによる２つの錘の並進運動のための同期制御が必要となり、制御負荷が大きい。
　本技術の目的は、同期制御等の大きな制御負荷を必要としない新規な構造を備える力覚提示装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本技術に係る力覚提示装置は、筐体構造と、錘と、駆動部とを具備する。
　前記錘は、前記筐体構造に設けられ、または前記筐体構造に内蔵される。
　前記駆動部は、前記錘の第１側および前記第１側に対向する第２側を支持する一対の支持構造で構成される第１支持部を有し、前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘に偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成される。
　すなわち、たとえ第１側および第２側の両側にアクチュエータが接続されているとしても、２つのアクチュエータおよび錘が機械的に接続されて一体であるため、同期制御等の大きな制御負荷を必要としない。
　前記アクチュエータは、前記錘の前記第１側から前記第２側へ、または前記第２側から前記第１側への方向に第１の偏加速度を発生させるように構成されていてもよい。
　これにより、駆動部による錘の駆動方向が決まり、力覚の提示方向が決まる。
　前記一対の支持構造のうちの一方が前記アクチュエータである場合に、前記一対の支持構造のうちの他方は、前記第１の偏加速度の方向を含む軸方向で駆動するように構成されたパッシブ駆動部を有していてもよい。
　これにより、偏加速度の方向を含む軸方向で、錘の動作ロスを低減させるとともに、錘を大きく変位させることができる。
　前記パッシブ駆動部は、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料を有していてもよい。
　前記力覚提示装置は、前記錘の前記第１側および前記２側とは異なる第３側およびこれに対向する第４側にそれぞれ設けられた一対の支持構造で構成される第２支持部をさらに具備してもよい。
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造は、第１の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有していてもよい。
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘の前記第３側から前記第４側へ、または前記第４側から前記第３側への方向に第２の偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成されていてもよい。
　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造は、前記第２の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有していてもよい。
　これにより、錘の可動軸が２軸（多軸）であっても、第１支持部と錘との接続が、第２支持部に設けられたアクチュエータによる錘の動きを妨げず、動作ロスを軽減できる。
　前記スライド構造は、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料であってもよい。
　特に、異方性弾性係数材料を使用することで、力覚提示装置の小型化に大きく寄与する。
　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有していてもよい。
　錘の第１側および第２側の両側にアクチュエータが設けられることにより、大きな駆動力を発生させることが可能となる。また、上記したように同期制御の必要がない。
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有していてもよい。
　錘の第３側および第４側の両側にアクチュエータが設けられることにより、大きな駆動力を発生させることが可能となる。また、上記したように同期制御の必要がない。
　前記錘は、前記筐体構造の一部を構成する部品、または前記筐体構造に内蔵された部品であってもよい。
　部品を錘として利用するので、別途の錘を用いる必要がない。したがって、力覚提示装置である携帯型端末装置の小型化を図ることができる。
　前記力覚提示装置は、携帯型端末装置であり、前記部品は、バッテリ、制御基板、ディスプレイパネル、またはタッチパネルであってもよい。
　前記アクチュエータは、圧電要素と、シムとを含んでいてもよい。
　前記シムは、前記筐体構造に固定される固定部と、前記圧電要素が取り付けられる取付部と、前記固定部および前記取付部の間に設けられた屈曲部とを有していてもよい。
　固定部および取付部が、屈曲部を持つシムによって一体化されることにより、アクチュエータの部品点数を削減できる。また、アクチュエータを低背型化、小型化することができ、力覚提示装置の小型化を実現できる。
　前記アクチュエータは、前記屈曲部により構成される、前記固定部と前記取付部との高さの差より小さい変位で振動するように構成されていてもよい。
　前記シムの少なくとも２箇所が折り曲げられることにより、前記取付部と前記固定部との間に、前記屈曲部が設けられていてもよい。
　これにより、簡単な構造で、シムに固定部、取付部および屈曲部を持たせることができる。
　前記屈曲部の、前記取付部および前記固定部の間は、直線状、湾曲状、または、蛇腹状に構成されていてもよい。
　前記固定部は、溶着、接着剤による接着、機械的な係合、または、埋め込みにより、前記筐体構造に固定されていてもよい。
　これにより、簡単な構造で、固定部が筐体構造に固定され、アクチュエータおよび力覚提示装置の小型化に寄与する。
　前記シムは、２以上の前記取付部と、２つの前記取付部の間で共通の１つの前記固定部とを有していてもよい。
　これにより、圧電要素の配列方向で、これらのアクチュエータを小型化することができる。
　前記シムは、開口部を有していてもよい。
　これにより、アクチュエータの製造時において、シムの重量および／または剛性が調整され、変位量や弾性力を調整することができる。
　以上、本技術によれば、同期制御等の大きな制御負荷を必要としない力覚提示装置を提供することができる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図１は、本技術の第１の実施形態に係る力覚提示装置を示す分解斜視図である。 図２は、図１に示す力覚提示装置の平面図である。 図３は、アクチュエータの構成の例を示す斜視図である。 図４Ａ、Ｂは、錘が振動する場合の特定の瞬間を示す図である。 図５Ａは、スライド構造を持つ力覚提示装置であり、図５Ｂは、スライド構造を持たない装置の構成を示す。 図６Ａは、図５Ａに示すスライド構造を持つ装置の錘の変位量と、その変位量の時間による二階微分である加速度を示す。図６Ｂは、図５Ｂに示すスライド構造を持たない装置の錘の変位量を示す。 図７は、本実施形態に係る力覚提示装置を、例えば、携帯型端末装置に適用した例を示す。 図８Ａ～Ｃは、内蔵部品のうち、それぞれ異なる位置にアクチュエータが接続された形態の振動状態をそれぞれ示す。 図９Ａ、Ｂは、錘の両側の一対の支持構造のうちの一方がアクチュエータを有し、他方はパッシブ駆動部を有する力覚提示装置の形態を示す。 図１０は、錘の一軸方向の両側の支持構造がアクチュエータを有し、他の一軸方向の両側の支持構造がパッシブ駆動部を有する力覚提示装置の形態を示す。 図１１は、２軸の各支持構造がアクチュエータおよび異方性弾性係数材料を有する力覚提示装置の形態を示す。 図１２は、異方性弾性係数材料の例を示す。 図１３Ａ、Ｂは、異方性弾性係数材料の他の例を示す。 図１４は、振動方向で非対称形状を有する錘または部品を備える力覚提示装置の要部を示す平面図である。 図１５は、さらに別の実施形態に係る力覚提示装置を示す。 図１６は、筐体構造に接続された、他の実施形態に係るアクチュエータを示す側面図あるいは断面図である。 図１７Ａは、一形態に係るシムの平面図であり、図１７Ｂはシムの側面図である。 図１８は、屈曲部の傾斜角θが、90°より大きい形態に係るシムを示す。 図１９は、インバー製のシムの３通りの屈曲部の寸法形態を示す表である。 図２０Ａ～Ｅは、シムの固定部の固定構造の複数の例を示す。 図２１は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータを示す側面図あるいは断面図である。 図２２は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータのシムを示す側面図である。 図２３は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータを示す平面図である。 図２４Ａ～Ｃは、上記他の実施形態に係るアクチュエータを利用した力覚提示装置の構成を示す（スライド構造なし）。 図２５Ａ～Ｃは、上記他の実施形態に係るアクチュエータを利用した力覚提示装置の構成を示す（スライド構造あり）。
　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　１．一実施形態に係る力覚提示装置
　１．１）力覚提示装置の構成
　図１は、本技術の一実施形態に係る力覚提示装置を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す力覚提示装置１００の平面図である。力覚提示装置１００は、筐体構造１０と、筐体構造１０に内蔵された錘２０（慣性負荷）と、錘２０を筐体構造１０内で支持し、かつ駆動することが可能な駆動部３０とを備える。
　筐体構造１０は、例えば矩形状でなり、外筐そのもので構成されるか、または、外筐にシャーシやフレームが一体的に取り付けられて構成される。錘２０は、典型的には、筐体構造１０に合わせた矩形の板状で構成されるが、どのような形状であってもかまわない。
　駆動部３０は、錘２０を支持する第１支持部３１および第２支持部３２を有する。第１支持部３１は、錘２０の第１側２１およびこれにｘ軸方向で対向する第２側２２にそれぞれ接続された一対の支持構造３１５を有する。第２支持部３２は、錘２０の第３側２３およびこれにｙ軸方向で対向する第４側２４にそれぞれ接続された一対の支持構造３２５を有する。
　第１支持部３１の一対の支持構造３１５は、例えばＸアクチュエータ３５ｘをそれぞれ有する。第２支持部３２の一対の支持構造３２５も同様に、Ｙアクチュエータ３５ｙをそれぞれ有する。これらのアクチュエータとして、例えば圧電アクチュエータが用いられ、基本的な構成はすべて同じである。サイズは、Ｘアクチュエータ３５ｘと、Ｙアクチュエータ３５ｙとで異なる場合もある。説明の便宜上、Ｘアクチュエータ３５ｘ、Ｙアクチュエータ３５ｙのうち任意の１つを指すときは、単に「アクチュエータ３５」と言う。
　図３は、アクチュエータ３５の構成の例を示す斜視図である。アクチュエータ３５は、例えば板状の圧電要素３１と、この圧電要素３１が接続された接続部３３、３４とを有する。接続部３４は、例えば圧電要素３１の両端部に設けられ、筐体構造１０に固定される（図１Ａ参照）。接続部３３は、例えば圧電要素３１の中央部に設けられ、後述するスライド構造を介して錘２０に接続される。圧電要素３１には、図示しないが電気信号の入力端子が設けられ、駆動信号が入力される。これによりアクチュエータ３５は、接続部３４、３４を節とし、接続部３３を腹として、図３中、上下方向に振動することが可能となっている。すなわち、図２を参照して、錘２０がｘ、ｙ軸の２軸、つまりｘ－ｙ平面内の任意の方向、振幅、加速度で振動可能となる。
　なお、後述するように、アクチュエータ３５は、圧電要素３１と図示しないシムを含んでよい。この場合、アクチュエータ３５は、シムの片面に１つの圧電要素が設けられて構成されるユニモルフ構造、または、シムの両面に２つの圧電要素が設けられて構成されるバイモルフ構造であってもよい。
　なお、上記アクチュエータ３５の構成はあくまでも一例であり、圧電要素３１を利用する様々な形状、サイズ、構造のデバイスが適用され得る。
　このようにアクチュエータ３５として圧電デバイスが用いられることにより、例えば偏心モータやリニアモータ等を利用するデバイスに比べ、アクチュエータによる応答速度を高めることができる。圧電デバイスの応答速度は、5ms以下の応答速度を実現することができる。
　第１支持部３１の一対の支持構造３１５（図１参照）は、図２に示すように、それぞれＹスライド構造３１ｙを有する。第２支持部３２の一対の支持構造３２５は、それぞれＸスライド構造３２ｘを有する。図１では、これらのスライド構造の図示を省略している。
　Ｙスライド構造３１ｙは、Ｘアクチュエータ３５ｘの接続部３３に対してスライドするための、ｙ軸に沿って延設されたガイド部をそれぞれ有する。Ｘスライド構造３２ｘは、Ｙアクチュエータ３５ｙの接続部３３に対してスライドするための、ｘ軸に沿って延設されたガイド部を有する。これらのガイド部は、錘２０の第１側２１、第２側２２、第３側２３、第４側２４にそれぞれ固定されている。
　スライド構造としては、例えばリニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、または、自己潤滑軸受構造等、公知の構造を適用することができる。
　１．２）駆動部による駆動動作
　１．２．１）偏加速度について
　本実施形態に係る力覚提示装置１００では、Ｘアクチュエータ３５ｘの駆動により、錘２０がｘ方向に沿う並進運動を伴って振動する。また、Ｙアクチュエータ３５ｙの駆動により、錘２０がｙ方向に沿う並進運動を伴って振動する。
　一般に、振幅、周波数を同一にした定常的な振動動作の中では意図した力覚は発生しない。回転体である偏心モータを例に挙げると、偏心荷重（Δm）と向心加速度（rω2）の乗算となる向心力（Δmrω2）が時間とともに常に方向を変え、振動としては検知できるが、方向性を持つ力覚提示とはならない。
　慣性負荷（m）の並進運動の中で、往路の加速度（a1）と復路の加速度（a2）に差分（a1-a2）を設けた上で、その振動を連続動作させることで、定常的に方向性を持った力（m（a1-a2））、つまり偏加速度による力が発生し、これが力覚として検知されると考えられる。
　加速度を一定時間積分すればその値はゼロになり、現実には力は発生していない。したがって、感じられる力は人間の知覚機構によるある種の錯覚であると推定される。仮想力覚の発生原理について、Stevensの冪法則（Stevens's power law）と呼ばれる、刺激とそれに伴う感覚の強さの関係によるものがある。測定された加速度の積分値はゼロになるが、知覚された感覚の積分値はゼロにはならず、力として感じられるのではないかと推測されている。他の要因は、刺激のマスキング効果である。強い刺激の直後の弱い刺激がマスクされる（知覚されにくい）という現象である。これら人間の知覚機構により、力覚は検知されると考えられる。
　以上のように、振動の往路の加速度と、復路の加速度とに差を発生させることにより、偏加速度を発生させることができる。本技術は、この偏加速度の発生原理を、力覚提示装置１００に適用する。例えばｘ軸上の＋（または－）方向に力覚を提示しようとする場合、力覚提示装置１００は、Ｘアクチュエータ３５ｘによりｘ軸の＋（または－）方向に偏加速度（第１の偏加速度）を発生させる。また、力覚提示装置１００は、ｙ軸上の＋（または－）方向に力覚を提示しようとする場合、力覚提示装置１００は、Ｙアクチュエータ３５ｙによりｙ軸の＋（または－）方向に偏加速度（第２の偏加速度）を発生させる。
　さらに、力覚提示装置１００は、Ｘアクチュエータ３５ｘおよびＹアクチュエータ３５ｙを同時に駆動することにより、ｘ、ｙ軸の合成の偏加速度を発生させて、その合成の方向に力覚を提示することができる。
　１．２．２）駆動部による駆動時における各支持構造の動作
　図４Ａ、Ｂは、錘２０が振動する場合において、ある特定の瞬間を示す図である。
　図４Ａに示すように、Ｘアクチュエータ３５ｘが駆動して錘２０をｘ軸に沿って（図では、例えば上方向に）移動させることにより、第２支持部３２では、Ｘスライド構造３２ｘのスライド動作により、錘２０がｘ軸方向に沿ってスムーズに移動することができる。あるいは、図４Ｂに示すように、Ｙアクチュエータ３５ｙが駆動して錘２０をｙ軸に沿って（図では、例えば右方向に）移動させることにより、第１支持部３１では、Ｘスライド構造３２ｘのスライド動作により、錘２０がｙ軸方向に沿ってスムーズに移動することができる。このように本実施形態では、スライド構造がない場合に比べ、駆動ロスを軽減することができる。
　本実施形態では、２つのＸアクチュエータ３５ｘの動きは同じになる。また、２つのＹアクチュエータ３５ｙの動きは同じになる。動きが同じとは、それら２つのアクチュエータが、実質的に同じ振幅、同じ方向に動くことを意味する。
　上述したように、ｘ軸方向の振動時において、錘２０のｘ軸＋方向の移動経路での加速度が、ｘ軸－方向の移動経路での加速度より大きい場合、ｘ軸＋方向に偏加速度が発生し、これによりそのｘ軸＋方向に力覚が提示される。また、ｙ軸方向の振動時において、錘２０のｙ軸＋方向の移動経路での加速度が、ｙ軸－方向の移動経路での加速度より大きい場合、ｙ軸＋方向に偏加速度が発生し、これによりそのｙ軸＋方向に力覚が提示される。
　１．３）まとめ
　以上のように、本実施形態では、たとえ錘２０の両側にアクチュエータ３５が接続されているとしても、２つのアクチュエータ３５および錘２０が機械的に接続されて一体であるため、同期制御等の大きな制御負荷を必要とすることはない。
　本実施形態では、第１支持部３１において、例えば錘２０の両側にＸアクチュエータ３５ｘが設けられるので、１つのＸアクチュエータ３５ｘのみが設けられる場合に比べ、大きな駆動力を発生させることができる。このことは、第２支持部３２についても同様である。
　本実施形態では、アクチュエータ３５として圧電アクチュエータが利用されるので、筐体構造１０と錘２０との狭い隙間に、このアクチュエータ３５を配置させることができ、力覚提示装置１００の小型化を実現できる。
　本実施形態では、第１支持部３１は、一対のＹスライド構造３１ｙを有し、第２支持部３２は、一対のＸスライド構造３２ｘを有する。したがって、ｘ軸方向のみの振動時においては、ｘ軸方向で錘２０を大きく変位させることができるとともに、その軸とは異なるｙ軸方向における錘２０の動きを規制することができる。また、ｙ軸方向のみの振動時においては、ｙ軸方向で錘２０を大きく変位させることができるとともに、その軸とは異なるｘ軸方向における錘２０の動きを規制することができる。
　上記特許文献１の他、別の特許文献として特許第4413105号に記載の疑似力覚発生装置は、モータの回転動力を回転部材（円板）に伝達し、この回転部材の回転動力を、回転部材の円周上で接続されたリンク機構（２本のリンク）に伝達するように構成されている。これによりクランクスライダー構造が実現され、スライドするリンク機構の端部には錘２０が取り付けられている。このような装置では、クランクスライダーとして実現される動力変換構造の体積が大きく、装置の小型化が困難である。また、例えば２本のリンクが、錘２０の加速度方向とは直交する方向に加速度を発生するので、これが、余分な加速度となり、錘２０の直線運動の効率を妨げる。
　なお、本技術に係る力覚提示装置１００は、上記のスライド構造を必須の要素とするものではなく、あくまで、錘２０の両側に一対の支持構造３１５（および／または３２５）を備えることが必須の要素である。
　１．４）錘の変位量の実験例
　本発明者らは、上記スライド構造を持つ力覚提示装置１００と、スライド構造を持たない装置とを用い、それらの錘２０Ａの変位量を実験で調べた。図５Ａ、Ｂはこの実験で用いられた構成例を示す。図５Ａは、スライド構造３１ｙ、３２ｘを持つ力覚提示装置の構成を示し、図５Ｂは、スライド構造を持たない装置（以下、比較例に係る装置と言う。）の構成を示す。
　この実験では、実質的に正方形の外形を有する錘２０Ａが用いられ、筐体構造１０Ａもそれに合わせて実質的に正方形の外形を持つものが用いられた。図５Ａの装置のスライド構造３１ｙ、３２ｘとしては、リニアモーションガイド構造が用いられた。図５Ｂに示すように、比較例に係る装置は、スライド構造を持たず、アクチュエータ３５が直接錘２０Ａに接続されている。錘２０Ａの重さは、18gとされた。
　図６Ａは、スライド構造を持つ装置の錘２０Ａの変位量等を示し、図６Ｂは、比較例に係る装置の錘２０Ａの変位量等を示す。図６Ａ、Ｂでは、変位量の他、制御部（図示を省略）から駆動部３０への出力電圧(V)と、加速度(G)を示している。なお、加速度は変位量の時間による二階微分により算出することに加え、加速度計により測定されるものとされる。これらの実験結果は、ｘまたはｙ軸の１軸のみでの駆動の結果を示す。
　図６Ｂに示すように、比較例では、偏加速度が2.9(G)であったのに対し、図６Ａに示すように、スライド構造３１ｙ、３２ｘを持つ装置では、偏加速度が15.0(G)であった。スライド構造３１ｙ、３２ｘが設けられることにより、駆動方向（例えばｘ軸方向）とは異なる軸方向（ｙ軸方向）でのアクチュエータ３５の接続が、その駆動方向における駆動力を妨げないので、比較例に対して大きな偏加速度を得ることができる。
　これにより、本実施形態に係る力覚提示装置１００は、錘２０Ａの重量やサイズを増やすことなく、比較例に比べて同じ出力電圧により大きな力覚を提示することができるので、装置の小型化を実現できるとともに、駆動ロスをなくし、これにより駆動のための電気的効率を上げることができる。
　１．５）本実施形態に係る力覚提示装置の応用例
　図７は、本実施形態に係る力覚提示装置１００を、例えば、携帯型端末装置に適用した例を示す。携帯型端末装置１００Ａとしては、典型的には、スマートフォンやタブレット等の機器が挙げられる。
　この携帯型端末装置１００Ａは、筐体構造１０Ａとして、ディスプレイパネル（およびタッチパネル）１１１、シャーシ１１３、および背面パネル１１５等を備える。また、携帯型端末装置１００Ａは、内蔵部品として、シャーシ１１３に取り付けられた制御基板２０１およびバッテリ２０３等を備え、これら内蔵部品が駆動部３０（支持構造としてのアクチュエータ３５）を介して筐体構造１０Ａに接続される。
　ここでは、実線で示された駆動部３０として、Ｘアクチュエータ３５ｘが設けられ、つまりｘ軸方向のみの駆動を行う一対の支持構造３１５が設けられる。もちろん、一点鎖線で示したようにｙ軸方向の駆動を行うＹアクチュエータ３５ｙを有する一対の支持構造３２５も設けられ、２軸駆動可能であってもよい。なお、上述したスライド構造は設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。
　図８Ａは、例えば上記携帯型端末装置１００Ａの内蔵部品のうち、バッテリ２０３のｘ軸方向での両側にＸアクチュエータ３５ｘ（図７参照）がそれぞれ接続されており、制御基板２０１には接続されていない形態を示す。これにより、バッテリ２０３のみを振動させることができる。この場合、バッテリ２０３と制御基板２０１とが例えばフレキシブルプリント基板により電気的に接続されることが好ましい。なお、２軸駆動の場合、バッテリ２０３のｙ軸方向での両側にＹアクチュエータ３５ｙがそれぞれ接続される。
　図８Ｂは、例えば上記内蔵部品のうち、制御基板２０１のｘ軸方向での両側にＸアクチュエータ３５ｘ（図７参照）がそれぞれ接続されており、バッテリ２０３には接続されていない形態を示す。これにより、制御基板２０１のみを振動させることができる。この場合、バッテリ２０３と制御基板２０１とが例えばフレキシブルプリント基板により電気的に接続されることが好ましい。
　図８Ｃは、例えば上記内蔵部品のうち、バッテリ２０３および制御基板２０１が固定され、これら全体が振動する形態を示す。この場合、例えば制御基板２０１のｘ軸方向での両側にＸアクチュエータ３５ｘがそれぞれ接続されてもよいし、または、バッテリ２０３のｘ軸方向での両側にＸアクチュエータ３５ｘがそれぞれ接続されてもよい。
　以上のように、携帯型端末装置１００Ａの部品を錘として利用するので、別途の錘を用いる必要がない。したがって、力覚提示装置である携帯型端末装置１００Ａの小型化を図ることができる。
　２．他の各種の実施形態に係る力覚提示装置
　次に、他の各種の実施形態に係る力覚提示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態に係る力覚提示装置１００が含む部材や機能等について実質的に同様の要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
　２．１）他の実施形態１
　例えば、図７を用いて説明したように、駆動部３０は、１軸のみで駆動するように構成されていてもよい。この場合、駆動部３０は、一対の支持構造３１５として錘２０の両側にアクチュエータを備えていてもよい。
　あるいは、図９Ａ、Ｂに示すように、一対の支持構造のうちの一方がアクチュエータ３５を有し、他方はパッシブ駆動部４５であってもよい。図９Ａに示す力覚提示装置１００Ｂでは、パッシブ駆動部４５として、バネ構造、特に板バネ構造が採用される。パッシブ駆動部は、コイルバネ構造であってもよい。
　図９Ｂに示す力覚提示装置１００Ｃでは、パッシブ駆動部として、錘２０の同じ側に複数（例えば２つ）のスライド構造４６が挙げられる。もちろんスライド構造４６は１つであってもよい。スライド構造としては、上述したように、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造が挙げられる。
　あるいは、図示しないが、錘２０の一側（例えば第１側２１（図１参照））に複数のアクチュエータ３５が接続され、その反対側（例えば第２側２２）にも複数のアクチュエータが接続されていてもよい。両側のそれらアクチュエータ３５の数は同じでもよいし、異なっていてもよい。あるいは、錘２０のその反対側に接続される支持構造は、アクチュエータ３５ではなく、１または複数のパッシブ駆動部であってもよい。
　２．２）他の実施形態２
　図示しないが、駆動部が、ｘ、ｙ軸の２軸駆動として構成されている場合、例えば上記図９ＡまたはＢに示した一対の支持構造（アクチュエータとパッシブ駆動部の組）が、２組設けられていてもよい。
　２．３）他の実施形態３
　図１０に示すように、駆動部が１軸のみで駆動するように構成されている力覚提示装置１００Ｄにおいて、ｘ軸上の一対の支持構造がアクチュエータ３５でそれぞれ構成され、ｙ軸上の一対の支持構造が、ｘ軸方向に駆動するパッシブ駆動部（例えば上記スライド構造４６）であってもよい。
　２．４）他の実施形態４
　図１１に示す力覚提示装置１００Ｅは、第１支持部３１の一対の支持構造としてＸアクチュエータ３５ｘをそれぞれ備え、第２支持部３２の一対の支持構造としてＹアクチュエータ３５ｙをそれぞれ備える。各アクチュエータ３５に設けられる接続部（錘２０との接続部）として、スライド構造としての異方性弾性係数材料５０が用いられている。
　等方性弾性係数材料の場合、縦弾性係数Eと横弾性係数Gには、G=E/{2(1+ν)}の関係がある。νはポアソン比である。材料を平面視した場合において、縦弾性係数は、材料の短手方向での弾性係数を意味し、横弾性係数は、材料の長手方向での弾性係数を意味する。ゴム等の弾性材料はν≒0.5となり、簡易的にはG≒E/3となる。
　異方性弾性係数材料５０は、例えば縦弾性係数に比べ横弾性係数が小さいこと、つまり例えばG＜E/3を満たすような材料が用いられる。Eは例えば20KPa程度とされるが、これに限られない。
　図１２は、このような異方性弾性係数材料の一例を示す平面図である。この異方性弾性係数材料５０Ａは、梯子構造を有する。具体的には、図１２の上に示すうように、異方性弾性係数材料５０Ａは、例えばｘ－ｙ平面で見て、ｙ方向に長く、ｘ方向に配列された複数の穴５２を有する。なお、穴５２はｚ方向に貫通していることが好ましいが、貫通していることは必須ではない。
　このように構成された異方性弾性係数材料５０では、ｘ方向の横弾性係数が、ｙ方向の縦弾性係数より小さい。したがって、この異方性弾性係数材料５０は、図１２の下に示すように、ｘ方向に弾性変形しやすいが、ｙ方向にはしにくい。
　図１３Ａは、異方性弾性係数材料の他の例を示す平面図（断面図）である。この異方性弾性係数材料５０Ｂは、できるだけ方向性を持つように配置されたディスク状微粒子５４を含む合成樹脂材料である。図１３Ｂの上は、この異方性弾性係数材料５０Ｂの側面図（断面図）である。このように、ディスク状微粒子５４の配列の仕方で、例えば図１３Ｂの下に示すように、ｘ方向の横弾性係数がｙ方向の縦弾性係数より小さくなるように構成された異方性弾性係数材料５０Ｂを実現できる。
　２．５）他の実施形態５
　図１４は、振動方向で非対称形状を有する錘を備える力覚提示装置の要部を示す平面図である。例えば携帯型端末装置の制御基板として、矩形基板ではなく異型基板が存在する。このような異型基板２０４が錘として利用される場合、非対称形状を有する異型基板２０４の重心Ｐが、一対の支持構造３１５の接続部（支点）同士を結ぶ軸上に位置するように、異型基板２０４および駆動部３０の配置関係が構成される。このことは、２軸駆動の場合も同様であり、一対の支持構造３２５（図中、一点鎖線で示す）を結ぶ軸上に重心Ｐが位置するように、異型基板２０４および駆動部３０の配置関係が構成される。
　異型基板２０４の一側に複数の支持構造が接続される場合、それら複数の支持構造の各接続部（各支点）の重心を考えればよい。その重心を「一側重心」と定義すると、その一側重心と、錘の他側に接続された支持構造の接続部とを結ぶ軸上に、錘の重心が位置するように設計されればよい。あるいは、その一側重心と、錘の他側に接続された複数の支持構造の接続部の重心（他側重心）を結ぶ軸上に、錘の重心が位置するように設計されればよい。
　２．６）他の実施形態６
　図１５は、さらに別の実施形態に係る力覚提示装置の要部を示す。この例では、錘２０の重心を中心として回転対称位置であって、錘２０の第１側２１およびその反対側である第２側２２に一対の支持構造３１５が配置されている。一対の支持構造３１５には、例えばアクチュエータ３５がそれぞれ適用される。
　図１５に示すように、この力覚提示装置は、アクチュエータ３５の振動方向を互いに逆向きとし、かつ、上記各実施形態と同様に偏加速度を発生させることにより、錘２０の回転方向の力覚を提示することができる。
　２．７）他の種々の実施形態
　本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
　例えば、上記実施形態では、２軸駆動として、互いに直交するｘ、ｙ軸駆動を例に挙げたが、必ずしも各軸が直交する形態に限られない。つまり、一対の支持構造が取り付けられる軸線方向と、他の一対の支持構造が取り付けられる軸線方向とが直交する形態に限られない。
　上記各実施形態では、１軸または２軸駆動の駆動部３０を例に挙げたが、３軸駆動であってもよい。これにより、立体的な力覚の提示が可能となる。この場合、例えば第３軸目のｚ軸の支持構造のアクチュエータは、上記した圧電アクチュエータと同様の構成を有していてもよいが、例えば円板状の圧電アクチュエータであってもよい。
　図７で示した実施形態において、バッテリ２０３および／または制御基板２０１が錘として利用されたが、筐体構造に部品として設けられるディスプレイパネル、タッチパネル、その他の部品が錘として利用されてもよい。
　以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。例えば、実施形態４に係る異方性弾性係数材料５０が、上記実施形態１～３、５、６のうちいずれかのパッシブ駆動部として適用されてもよい。
　あるいは、異方性弾性係数材料５０以外のスライド構造が、上記実施形態５または６等の支持構造に適用されてもよい。
　３．他の実施形態に係るアクチュエータ
　図１６は、筐体構造１０に接続された、他の実施形態に係るアクチュエータを示す側面図あるいは断面図である。アクチュエータ６５は、例えば複数の圧電要素６１と、これらを支持するシム６２とを含む圧電アクチュエータである。なお、圧電アクチュエータとして、ここでは２つの圧電要素６１が設けられるバイモルフ構造を示したが、１つの圧電要素で構成されるユニモルフ構造であってもよい。図１７Ａはシム６２の平面図であり、図１７Ｂはシム６２の側面図である。
　シム６２の形状は、例えば長尺状である。シム６２は、筐体構造１０に固定される固定部６２ａと、圧電要素６１が取り付けられる取付部６２ｂと、固定部６２ａおよび取付部６２ｂの間に設けられた屈曲部６２ｃとを有する。
　固定部６２ａは、例えばシム６２の両端部にそれぞれ設けられている。図１６に示すように、例えば２つの圧電要素６１が、例えば接着剤で構成される接着層６３を介して、シム６２の取付部６２ｂを挟み込むように設けられている。
　屈曲部６２ｃは、２箇所で折り曲げられて、固定部６２ａから取付部６２ｂへつながるように構成され、固定部６２ａの長手方向と取付部６２ｂの長手方向とが平行になっている。固定部６２ａと取付部６２ｂのそれぞれの長手方向は、必ずしも平行でなくてもよい。これらの長手方向を、図１６ではｙ方向とすると、圧電要素６１によるアクチュエータ６５の振動による変位方向は、ｙ方向に実質的に直交するｘ方向となる。屈曲部６２ｃにおいてｙ軸に対して傾斜する部分は、典型的には直線状に設けられている。
　シム６２の寸法の一形態を以下に示す（図１７Ａ、Ｂ参照）。この場合のシム６２は、典型的には金属製とされる。金属としては、インバー、42アロイ、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等が用いられる。
　長さａ：10mm～50mm、より好ましくは20mm～40mm
　幅ｂ：1mm～10mm、より好ましくは2mm～5mm
　厚さｃ：0.1mm～1mm、より好ましくは0.2mm～0.4mm
　高さｄ：1mm～10mm、より好ましくは1.5mm～5mm
　固定部６２ａの長さｅ：0.5mm～5mm、より好ましくは1mm～3mm
　屈曲部６２ｃのｘ方向の長さｆ：0mm～10mm、より好ましくは0mm～5mm
　屈曲部６２ｃのｘ方向に対する傾斜角θ：180°<θ<0°
　屈曲部６２ｃのｘ方向の長さｆが0mmである場合、傾斜角θは0°となる。
　傾斜角θは、図１８に示すように、90°より大きくてもよい。
　高さｄは、圧電要素６１の厚さおよび接着層の厚さをパラメータとし、目的の振動周波数でアクチュエータ６５が動作したときの変位量によって決定される。また、高さｄは、圧電要素６１が動作時に筐体構造１０に接触しない高さに設計される。すなわち、アクチュエータ６５は、固定部６２ａと取付部６２ｂとの高さの差より小さい変位で振動するように構成される。
　図１９は、0.2mmの厚さ、1.54mmの高さｄを持つ、インバー製のシムの３通りの屈曲部６２ｃの寸法形態を示す表である。また、この表では固有振動数のシミュレーション解析が行われた結果も示されている。このシミュレーションに使用されたアクチュエータ６５の物理量は、以下の通りである。
　シム：厚さｃ=0.2mm、ヤング率=145GPa、密度=8.125g/cm3、ポアソン比=0.3
　圧電要素：厚さ=0.18mm、ヤング率：70GPa、密度：7.6g/cm3、ポアソン比：0.3
　図１９より、傾斜角θが40°～90°の範囲では、屈曲角度が90°の時と比べ固有振動数の変化率が4%以内に収まることが確認された。
　以上のように、本実施形態に係るアクチュエータ６５では、固定部６２ａおよび取付部６２ｂが、屈曲部６２ｃを持つシム６２によって一体化されることにより、アクチュエータ６５の部品点数を削減できる。また、アクチュエータ６５を低背型化、小型化することができ、力覚提示装置の小型化を実現できる。
　シム６２の２箇所で折り曲げられて屈曲部６２ｃが構成されることにより、簡単な構造で、シム６２に固定部６２ａ、取付部６２ｂおよび屈曲部６２ｃを持たせることができる。
　ここで、特開2011-129971号公報に開示された撓み振動型アクチュエータは、シムの他、ベースプレートや振動板を含むため、アクチュエータの厚みが増し、小型薄型の電子機器には設置することが困難である。また、このアクチュエータでは、小さく精密な部品が用いられるため、加工や組立工数が多くなり製造費用が増加してしまう。
　一方、特開2013-31040号公報に開示された圧電アクチュエータでは、部品点数は少ないものの変位量を大きくするために、支持体と圧電素子の上下面に空隙を設ける必要があり、小型薄型の電子機器に内蔵するには不向きである。また、支持体と圧電素子との間にシリコーン樹脂が充填される場合、長期的な振動を繰り返すことでシリコーン樹脂が劣化することも考えられる。
　本技術では、シム６２により固定部６２ａ、取付部６２ｂおよび屈曲部６２ｃが構成され、簡単な構造でアクチュエータ６５の構成が実現されるので、上記各文献のような問題を解決することができる。
　図２０Ａ～Ｅは、シム６２の固定部６２ａの固定構造の複数の例を示す。
　図２０Ａに示す例では、固定部６２ａが溶着により筐体構造１０に固定される。例えば、シム６２および筐体構造１０が共に金属でなる場合、これらは溶接により固定される。シム６２および筐体構造１０の両方が樹脂の場合、超音波接合等による溶着により固定される。
　図２０Ｂに示す例では、両面テープ等の接着層６８により、固定部６２ａが筐体構造１０に固定される。この場合、シム６２は金属に限定されず、樹脂またはゴムであってもよい。筐体構造１０も同様に、金属に限定されない。
　図２０Ｃに示す例では、固定部６２ａと筐体構造１０とが機械的な係合により固定されている。例えば、筐体構造１０にフック部６９が設けられ、フック部６９に固定部６２ａが係合している。一対のフック部６９は、それぞれの開口面が対面するように筐体構造１０に設けられている。フック部６９は、筐体構造１０の材料と同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
　図２０Ｄに示すように、フック部６９'の表面の高さ位置が、筐体構造１０の表面（内壁面）の高さ位置と実質的に一致していてもよい。この場合、フック部６９'と筐体構造１０は同じ材料で一体的に構成されていてもよい。筐体構造１０の材料としては、金属や樹脂が用いられる。
　図２０Ｅに示す例では、固定部６２ａが筐体構造１０内に埋め込まれることにより、シム６２が筐体構造１０に固定されている。筐体構造１０が樹脂でなる場合、例えば、インサート成形によって固定部６２ａを筐体構造１０に埋め込み可能である。もちろん、インサート成形に限られない。
　図２１は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータのシムを示す側面図あるいは断面図である。シム７２は、固定部７２ａ、取付部７２ｂ、蛇腹状の屈曲部７２ｃを有する。これにより、変位を大きくすることができる。
　図２２は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータのシムを示す側面図である。このシム８２は、複数（ここでは２つ）の取付部８２ｂを有し、これらの取付部８２ｂにそれぞれ圧電要素が取り付けられる。また、シム８２は、両端にそれぞれ設けられた固定部８２ａの他、共通の１つの固定部８２ｄを有する。これにより、ここでは図示しない圧電要素の配列方向（図中左右方向）でアクチュエータの小型化を図りつつ、駆動力を高めることができる。符号８２ｃで示す部分は屈曲部である。
　図２３は、さらに別の実施形態に係るアクチュエータのシムを示す平面図である。このシム９２は、屈曲部９２ｃを有する。屈曲部９２ｃには開口部９２ｅが設けられている。アクチュエータの製造時において、開口部９２ｅのサイズ、形状、および／または、位置を適宜調整可能である。これにより、シム９２の重量および／または剛性が調整され、変位量や駆動力を調整したり、アクチュエータの固有振動数を調整したりすることができる。符号９２ａで示す部分は固定部、符号９２ｂで示す部分は取付部である。
　開口部９２ｅの形状は、円に限られず、長穴、楕円、またはスリット等でもよい。開口部９２ｅが設けられる位置は、屈曲部９２ｃに限られず、取付部６２ｂであってもよい。
　４．他の実施形態に係るアクチュエータを利用した力覚提示装置
　図２４Ａ～Ｃ、図２５Ａ～Ｃは、上記した他の実施形態に係るアクチュエータを利用した力覚提示装置の構成を示す。
　図２４Ａに示す例では、ｘ方向に対向するように、２つのアクチュエータ６５が錘２０に接続されている。具体的には、アクチュエータ６５の圧電要素６１が錘２０に固定されている。これにより、アクチュエータ６５は、錘２０に加速度、あるいは偏加速度を発生させることができる。この場合、アクチュエータ６５の配置は、錘２０の重心を中心に対称的な配置でなくてもよい。
　ｘ方向ではなく、ｙ方向に対向するように２つのアクチュエータ６５が錘２０に接続されていてもよい。
　図２４Ｂに示す例では、図２２に示した複数の圧電要素を取付可能なシム９２を有するアクチュエータ９５が、ｘ方向に対向して設けられている。錘２０に比べ、１つの圧電要素６１では駆動力が足りない場合に、本形態は有効である。
　図２４Ｃに示す例では、図１５に示した形態と同様に、錘２０の重心を中心として回転対称位置に、アクチュエータ６５が設けられてる。このような構成により、錘２０がその重心を中心に所定の角度範囲で回転可能となる。
　図２５Ａに示す例では、ｘ方向に対向して設けられた第１支持部において、２つのアクチュエータ６５（Ｘアクチュエータ６５ｘ）が、Ｙスライド構造８１ｙに接続されている。また、ｙ方向に対向して設けられた第２支持部において、２つのアクチュエータ６５（Ｙアクチュエータ６５ｙ）が、Ｘスライド構造８１ｘに接続されている。
　Ｘスライド構造８１ｘ、Ｙスライド構造８１ｙは、同様の構成を有しており、これらを以下では、単に「スライド構造」と言う。スライド構造８１は、スライドベース８１１と、スライドベース８１１に沿って移動するスライダ８１２とを備える。スライドベース８１１は、アクチュエータ６５の圧電要素６１に取り付けられ、スライダ８１２は錘２０に取り付けられている。
　図２５Ｂに示す例では、ｘ方向に対向して設けられた第１支持部では、２つの圧電要素６１を持つアクチュエータ９５（図２４Ｂ参照）が、錘２０の対向する辺にそれぞれ設けられている。また、ｙ方向に対向して設けられた第２支持部では、アクチュエータ６５が、錘２０の対向する辺に１つずつ設けられている。各圧電要素にそれぞれスライド構造８１が接続されている。
　図２５Ｃに示す例では、図１５、図２４Ｃに示した形態と同様に、錘２０の重心を中心として回転対称位置に、アクチュエータ６５およびスライド構造８１が設けられてる。このような構成により、錘２０がその重心を中心に所定の角度範囲で回転可能となる。
　図２４Ａ、Ｂ、図２５Ａ、Ｂに示したアクチュエータは、錘２０の重心を通るｘおよび／またはｙの軸に関して対称（鏡像対称）に配置されることが望ましい。図２５Ｃに示したアクチュエータ６５は、錘２０の重心を中心に回転対称に配置されたが、必ずしもそうでなくてもよい。
　５．アクチュエータまたは力覚提示装置の他の種々の形態
　以上の説明では、シムの屈曲部は、傾斜して直線状、または、蛇腹状に設けられていたが、湾曲状に設けられていてもよい。
　以上説明した各形態に係るアクチュエータおよび／または力覚提示装置の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。
　例えば、図２３、図２０Ａ～Ｅに示した形態のうち少なくとも１つの形態を、図２２、２４、および２５のうち１つの形態に適用してもよい。
　例えば、図２４Ｃまたは２５Ｃに示した形態に、さらに、ｙ方向で対向するアクチュエータが設けられてもよい。この場合、ｙ方向で対向する各アクチュエータは、錘２０の重心を中心に回転対称に配置されていてもよいし、ｘ軸に関して対称（鏡像対称）に配置されてもよい。
　上記では、本技術の力覚提示装置が適用される携帯型端末装置として、スマートフォンやタブレットを例に挙げた。しかし、携帯型端末装置は、例えば時計、眼鏡、帽子、靴、衣類、バンド類（腕輪や指輪）等の、ウェアラブル端末にも適用可能である。ウェアラブル端末に限られず、デジタルカメラや、障害者用の杖等にも適用可能である。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
　筐体構造と、
　前記筐体構造に設けられ、または前記筐体構造に内蔵された錘と、
　前記錘の第１側および前記第１側に対向する第２側を支持する一対の支持構造で構成される第１支持部を有し、前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘に偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成された駆動部と
　を具備する力覚提示装置。
（２）
　前記（１）に記載の力覚提示装置であって、
　前記アクチュエータは、前記錘の前記第１側から前記第２側へ、または前記第２側から前記第１側への方向に第１の偏加速度を発生させるように構成される
　力覚提示装置。
（３）
　前記（２）に記載の力覚提示装置であって、
　前記一対の支持構造のうちの一方が前記アクチュエータである場合に、前記一対の支持構造のうちの他方は、前記第１の偏加速度の方向を含む軸方向で駆動するように構成されたパッシブ駆動部を有する
　力覚提示装置。
（４）
　前記（３）に記載の力覚提示装置であって、
　前記パッシブ駆動部は、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料を有する
　力覚提示装置。
（５）
　前記（２）に記載の力覚提示装置であって、
　前記錘の前記第１側および前記２側とは異なる第３側およびこれに対向する第４側にそれぞれ設けられた一対の支持構造で構成される第２支持部をさらに具備する
　力覚提示装置。
（６）
　前記（５）に記載の力覚提示装置であって、
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造は、第１の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有する
　力覚提示装置。
（７）
　前記（６）に記載の力覚提示装置であって、
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘の前記第３側から前記第４側へ、または前記第４側から前記第３側への方向に第２の偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成され、
　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造は、前記第２の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有する
　力覚提示装置。
（８）
　前記（６）または（７）に記載の力覚提示装置であって、
　前記スライド構造は、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料である
　力覚提示装置。
（９）
　前記（１）に記載の力覚提示装置であって、
　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有する
　力覚提示装置。
（１０）
　前記（５）に記載の力覚提示装置であって、
　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有する
　力覚提示装置。
（１１）
　前記（１）から（１０）のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
　前記錘は、前記筐体構造の一部を構成する部品、または前記筐体構造に内蔵された部品である
　力覚提示装置。
（１２）
　前記（１１）に記載の力覚提示装置であって、
　前記力覚提示装置は、携帯型端末装置であり、
　前記部品は、バッテリ、制御基板、ディスプレイパネル、またはタッチパネルである
　力覚提示装置。
（１３）
　前記（１）から（１２）のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
　前記アクチュエータは、
　　圧電要素と、
　　前記筐体構造に固定される固定部と、前記圧電要素が取り付けられる取付部と、前記固定部および前記取付部の間に設けられた屈曲部とを有するシムと
　を含む
　力覚提示装置。
（１４）
　前記（１３）に記載の力覚提示装置であって、
　前記アクチュエータは、前記屈曲部により構成される、前記固定部と前記取付部との高さの差より小さい変位で振動するように構成される
　力覚提示装置。
（１５）
　前記（１３）または（１４）に記載の力覚提示装置であって、
　前記シムの少なくとも２箇所が折り曲げられることにより、前記取付部と前記固定部との間に、前記屈曲部が設けられる
　力覚提示装置。
（１６）
　前記（１５）に記載の力覚提示装置であって、
　前記屈曲部の、前記取付部および前記固定部の間は、直線状、湾曲状、または、蛇腹状に構成される
　力覚提示装置。
（１７）
　前記（１３）から（１６）のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
　前記固定部は、溶着、接着剤による接着、機械的な係合、または、埋め込みにより、前記筐体構造に固定されている
　力覚提示装置。
（１８）
　前記（１３）から（１７）のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
　前記シムは、２以上の前記取付部と、２つの前記取付部の間で共通の１つの前記固定部とを有する
　力覚提示装置。
（１９）
　前記（１３）から（１８）のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
　前記シムは、開口部を有する
　力覚提示装置。
　１０、１０Ａ…筐体構造
　２０、２０Ａ…錘
　２１…第１側
　２２…第２側
　２３…第３側
　２４…第４側
　３０…駆動部
　３１…第１支持部
　３１ｙ…Ｙスライド構造
　３２…第２支持部
　３２ｘ…Ｘスライド構造
　３３、３４…接続部
　３５ｘ、６５ｘ…Ｘアクチュエータ
　３５ｙ、６５ｙ…Ｙアクチュエータ
　３５、６５、９５…アクチュエータ
　４５…パッシブ駆動部
　４６…スライド構造
　５０、５０Ａ、５０Ｂ…異方性弾性係数材料
　６１…圧電要素
　６２、７２、８２、９２…シム
　６２ａ、７２ａ、８２ａ、９２ａ…固定部
　６２ｂ、７２ｂ、８２ｂ、９２ｂ…取付部
　６２ｃ、７２ｃ、８２ｃ、９２ｃ…屈曲部
　６８…接着層
　６９…フック部
　８１…スライド構造
　９２ｅ…開口部
　１００、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ…力覚提示装置
　１００Ａ…形態型端末装置
　１１３…シャーシ
　１１５…背面パネル
　２０１…制御基板
　２０３…バッテリ
　２０４…異型基板
　３１５…第１支持部の一対の支持構造
　３２５…第２支持部の一対の支持構造

Claims (19)

  1. 　筐体構造と、
    　前記筐体構造に設けられ、または前記筐体構造に内蔵された錘と、
    　前記錘の第１側および前記第１側に対向する第２側を支持する一対の支持構造で構成される第１支持部を有し、前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘に偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成された駆動部と
    　を具備する力覚提示装置。
  2. 　請求項１に記載の力覚提示装置であって、
    　前記アクチュエータは、前記錘の前記第１側から前記第２側へ、または前記第２側から前記第１側への方向に第１の偏加速度を発生させるように構成される
    　力覚提示装置。
  3. 　請求項２に記載の力覚提示装置であって、
    　前記一対の支持構造のうちの一方が前記アクチュエータである場合に、前記一対の支持構造のうちの他方は、前記第１の偏加速度の方向を含む軸方向で駆動するように構成されたパッシブ駆動部を有する
    　力覚提示装置。
  4. 　請求項３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記パッシブ駆動部は、スライド構造、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料を有する
    　力覚提示装置。
  5. 　請求項２に記載の力覚提示装置であって、
    　前記錘の前記第１側および前記２側とは異なる第３側およびこれに対向する第４側にそれぞれ設けられた一対の支持構造で構成される第２支持部をさらに具備する
    　力覚提示装置。
  6. 　請求項５に記載の力覚提示装置であって、
    　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造は、第１の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有する
    　力覚提示装置。
  7. 　請求項６に記載の力覚提示装置であって、
    　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造のうち少なくとも一方が、前記錘の前記第３側から前記第４側へ、または前記第４側から前記第３側への方向に第２の偏加速度を与えることが可能なアクチュエータを含むように構成され、
    　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造は、前記第２の偏加速度の方向を含む軸方向でスライドするスライド構造をそれぞれ有する
    　力覚提示装置。
  8. 　請求項６に記載の力覚提示装置であって、
    　前記スライド構造は、リニアモーションガイド構造、ボールブッシュ構造、自己潤滑軸受構造、または異方性弾性係数材料である
    　力覚提示装置。
  9. 　請求項１に記載の力覚提示装置であって、
    　前記第１支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有する
    　力覚提示装置。
  10. 　請求項５に記載の力覚提示装置であって、
    　前記第２支持部を構成する前記一対の支持構造の両方が、前記アクチュエータをそれぞれ有する
    　力覚提示装置。
  11. 　請求項１に記載の力覚提示装置であって、
    　前記錘は、前記筐体構造の一部を構成する部品、または前記筐体構造に内蔵された部品である
    　力覚提示装置。
  12. 　請求項１１に記載の力覚提示装置であって、
    　前記力覚提示装置は、携帯型端末装置であり、
    　前記部品は、バッテリ、制御基板、ディスプレイパネル、またはタッチパネルである
    　力覚提示装置。
  13. 　請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の力覚提示装置であって、
    　前記アクチュエータは、
    　　圧電要素と、
    　　前記筐体構造に固定される固定部と、前記圧電要素が取り付けられる取付部と、前記固定部および前記取付部の間に設けられた屈曲部とを有するシムと
    　を含む
    　力覚提示装置。
  14. 　請求項１３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記アクチュエータは、前記屈曲部により構成される、前記固定部と前記取付部との高さの差より小さい変位で振動するように構成される
    　力覚提示装置。
  15. 　請求項１３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記シムの少なくとも２箇所が折り曲げられることにより、前記取付部と前記固定部との間に、前記屈曲部が設けられる
    　力覚提示装置。
  16. 　請求項１５に記載の力覚提示装置であって、
    　前記屈曲部の、前記取付部および前記固定部の間は、直線状、湾曲状、または、蛇腹状に構成される
    　力覚提示装置。
  17. 　請求項１３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記固定部は、溶着、接着剤による接着、機械的な係合、または、埋め込みにより、前記筐体構造に固定されている
    　力覚提示装置。
  18. 　請求項１３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記シムは、２以上の前記取付部と、２つの前記取付部の間で共通の１つの前記固定部とを有する
    　力覚提示装置。
  19. 　請求項１３に記載の力覚提示装置であって、
    　前記シムは、開口部を有する
    　力覚提示装置。
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