JP2013092513A - 三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル電子装置 - Google Patents

三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル電子装置 Download PDF

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Abstract

【課題】三つの軸方向の触覚感知フィードバックを発生させるために用いられ、電子装置とユーザーの間の相互作用を増加させ、従来の電子装置の単一方向触覚感知フィードバックとは異なる三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル装置を提供する。
【解決手段】第一、第二、第三軸方向の作動部材セットはケース体の内側の表面に固定設置され、これが発生させる振動慣性力の方向はそれぞれ第一、第二、第三軸方向と平行である。第一、第二、第三軸方向の作動部材セットを個別、或いは、組み合わせて駆動させ、触覚感知フィードバックを発生させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、アクチュエータに関し、より詳しくは、三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル電子装置に関する。
アクチュエータ(actuator)は一種のエネルギー変換部材であり、例えば、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換し、さらに音波や触覚感知フィードバック(haptic feedback)を発生させる。アクチュエータはスマート材料(smart material)によってその設計が実現され、よく目にするスマート材料は、例えば、圧電(piezoelectric)材料、電気活性高分子(electroactive polymer,EAP)、形状記憶合金(shape memory alloy,SMA)、磁気歪み材料(magnetostrictive material)、電歪材料(Electrostrictive Material)などがある。
従来の触覚感知フィードバックの電子装置のアクチュエータは一般的にはディスプレイの下の表面に設置される。アクチュエータが駆動させられる時、前記アクチュエータは電機エネルギーを力学的エネルギーに変換させ、この力学的エネルギーによって、前記タッチパネルは作動させられ、振動を発生させ、この振動により、触覚フィードバックが発生させられる。
しかしながら、前述した従来の触覚感知フィードバック電子装置は垂直な単一方向振動しか発生させることができないため、多元化されたフィードバック制御を実現できず、その応用レベルは制限される。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、三つの軸方向の触覚感知フィードバックを発生させるために用いられ、電子装置とユーザーの間の相互作用を増加させ、従来の電子装置の単一方向触覚感知フィードバックとは異なる三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル装置を提供することを主目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る三次元触覚感知フィードバック発生方法とポータブル電子装置は、
ケース体と、
前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第一軸方向と平行である、第一軸方向の作動部材セットと、
前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第二軸方向と平行で、この方向は前記第一軸方向と垂直である、第二軸方向の作動部材セットと、
前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第三軸方向と平行で、この方向は前記第一軸方向と前記第二軸方向によって形成される平面と垂直に交わる、第三軸方向の作動部材セットと、
を含むことを特徴とする。
また、本発明の別な実施形態に基づけば、前記第一軸方向の作動部材セットと、前記第二軸方向の作動部材セットと、前記第三軸方向の作動部材セットを個別、或いは、組み合わせて駆動させることにより、触覚感知フィードバックが発生させられる。
本発明によれば、三つの軸方向の触覚感知フィードバックにより、電子装置とユーザーの間の相互作用を増加させる効果が得られる。
本発明の実施形態に係る三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置の分解図である。 第一、第二と、第三軸方向の作動部材セットの作動部材の斜視図を示す。 第一、第二と、第三軸方向の作動部材セットの作動部材の別な斜視図を示す。 ケース体の内側の表面に配置される第一、第二と、第三軸方向の作動部材セットの斜視図を示す。 各種駆動信号の波形を示す。 各種駆動信号の波形を示す。 各種駆動信号の波形を示す。 ケース体の内側の表面に配置される第一、第二と、第三軸方向の作動部材セットの概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第二軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第二軸方向の作動部材セットと第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。 第一、第二、第三軸方向の作動部材セットを駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示す。
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明の三次元触覚感知フィードバック発生方法の第1実施形態について説明する。本発明の第1実施形態の構成を図1から図5に示す。図1は本発明の実施形態に係る三次元触覚感知フィードバック(haptic feedback)ポータブル電子装置の分解図である。本実施形態では、三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置(以下“電子装置”と略称する)はタッチパネル11、表示パネル12、メインボード13、電池14、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16、第三軸方向の作動部材セット17、ケースフレーム18と、ケース19によって構成されるが、これに限定されない。
ここでは、ケースフレーム18とケース19の表面は相互に垂直であり、かつ、ケースフレーム18とケース19は組み合わせられて電子装置のケースとなり、これとタッチパネル11は組み合わせられた後、収納空間として形成される。第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17は個別、或いは、その組み合わせによって、ケースフレーム18、ケース19に対して振動を発生させ、電子装置全体に対して触覚感知フィードバックを発生させるために用いられる。
図2Aは第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の作動部材の斜視図を示す。本実施形態では、作動部材15/16/17の片側の表面には少なくとも一つのマスブロック101を別途増加させることができ、振動の慣性力量を増強させるために用いられる。作動部材15/16/17の別の側には支持部材102が設けられ、通常その一端は作動部材15/16/17の中央の位置に固定設置され、別の一端はケースフレーム18、ケース19の内側の表面に固定設置され、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17に振動空間を提供させるために用いられる。
図2Bは第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の作動部材の別な斜視図を示す。本実施形態では、作動部材15/16/17の両側の表面にはそれぞれ少なくとも一つのマスブロック101が別途増加させられる。作動部材の材質は、圧電(piezoelectric)材料、電気活性高分子(electroactive polymer,EAP)、形状記憶合金(shape memory alloy,SMA)、磁気歪み材料(magnetostrictive material)、音声コイルモーター(voice coil motor)、リニア振動作動部材(linear resonance actuator,LRA)のいずれかの一つを含むが、これに限定されない。作動部材は単圧電シート(unimorph)か、双圧電シート(bimorph)か、多圧電シート(multimorph)を使用できる。
図3はケースフレーム18、ケース19の内側の表面に配置される第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の斜視図を示している。本実施形態では、第一軸方向の作動部材セット15、第一軸方向の作動部材セット16と、第一軸方向の作動部材セット17はそれぞれ四つの作動部材を含むが、これに限定されない。各軸方向の作動部材の数は必要とされる振動の強度に基づき定められ、かつ、その個別の軸方向の作動部材が設けられる位置は電子装置全体の構造特性によって決められる。
図3に示すように、第一軸方向の作動部材セット15はケースフレーム18の内側の表面に固定設置され、発生させられる振動慣性力の方向F15は第一軸方向(例えば、X軸方向31)と平行である。第二軸方向の作動部材セット16はケースフレーム18の内側の表面に固定設置され、発生させられる振動慣性力の方向F16は第二軸方向(例えば、Y軸方向32)と平行であって、前記第二軸方向32は第一軸方向31に垂直である。第三軸方向の作動部材セット17はケース19の内側の表面に固定設置され、発生させられる振動慣性力の方向F17は第三軸方向(例えば、Z軸方向33)と平行であって、前記第三軸方向は第一軸方向31と第二軸方向32によって形成される平面と垂直に交わる。
上述の作動部材セット(15/16/17)は駆動させられることにより、対応する軸方向に振動慣性力を発生させる。図4Aは正と負の電圧値波形を有し、かつ、緩やかな立ち上がりエッジ(rising edge)を有する駆動信号の波形を示しており、作動部材を駆動させ、これに双方向に交互に往復する振動慣性力を発生させる。図4Bは別な駆動信号波形を示しており、図4Aと異なる点は、その波形は正の電圧値のみであり、かつ、急峻な立ち上がりエッジを有しており、作動部材を駆動させ、単一方向の振動慣性力を発生させ、作動部材は単一方向な力をケースフレーム18、ケース19に供給し続ける。図4Cも駆動信号の波形を示しており、その波形は負の電圧値のみであり、かつ、急峻な降下エッジを有しており、作動部材を駆動させ、単一方向の振動慣性力を発生させる。図4Bと異なる点は、その作動部材は振動慣性力をケースフレーム18、ケース19に供給し続けるが、その方向は図4Bとは反対である点にある。
図5はケースフレーム18、ケース19の内側の表面に配置される第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の概略図を示している。ここでは、第一軸方向の作動部材セット15はその配置位置に基づき、それぞれX(1,1)、X(1,2)、X(2,1)、X(2,2)と標示され、第二軸方向の作動部材セット16はその配置位置に基づき、それぞれY(1,1)、Y(1,2)、Y(2,1)、Y(2,2)と標示され、第三軸方向の作動部材セット17はその配置位置に基づき、それぞれZ(1,1)、Z(1,2)、Z(2,1)、Z(2,2)と標示される。
前述の通り、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17は個別で駆動させられるか、組み合わせられて駆動させられ、各種触覚感知フィードバックの類型を発生させ、以下では図を参照しながら、それぞれを詳細に説明する。説明を明確にさせるため、以下、X軸方向31を第一軸方向と例示し、Y軸方向32を第二軸方向と例示し、Z軸方向33を第三軸方向と例示する。
図6Aから図6Dは第一軸方向の駆動部材セット15を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図6Aに図示されているように、第一軸方向の作動部材セット15を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のX軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させ、これは細い矢印で示されている。複数の同じ向きの単一方向振動慣性力は合力として形成され、その方向は正のX軸方向を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。図6Bは図6Aと類似しているが、その方向(例えば、負のX軸方向)は図6Aの方向(例えば、正のX軸方向)と反対となっている。
図6Cに示されているように、正のY軸方向に設定されている第一軸方向の作動部材セット15(例えば、X(1,1)、X(1,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向(例えば、正のX軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fx11、Fx12)を発生させる。これ以外に、負のY軸方向に設定されている第一軸方向の作動部材セット15(例えば、X(2,1)と、X(2,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの(第一方向と反対の)第二方向(例えば、負のX軸方向)の単一方向第二振動慣性力(例えば、Fx21、Fx22)を発生させる。
上述の第一振動慣性力と第二振動慣性力は合力として形成され、これはZ軸方向の周りで回転させられ(例えば、時計回りに回転)、例えば、太い矢印(或いは、ΣMZ)で示されている。図6Dは図6Cと類似しているが、第一方向、第二方向と、合力の回転方向は図6Cとは反対である。本明細書中では、時計回り、或いは、反時計回りの方向とは該軸方向の正の方向を示しており、例えば、正のX軸方向を向いている時、図6Cの合力は時計回りの方向である。
図7Aから図7Dは第二軸方向の作動部材セット16を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図7Aから図7Dに示す触覚感知フィードバックの類型は図6Aから図6Dで示されているものと類似しており、主にはX軸方向とY軸方向とが互換されているだけであるため、その詳細は省略する。
図8Aから図8Dは第三軸方向の作動部材セット17を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図8Aに示されているように、第三軸方向の作動部材セット17を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のZ軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させ、これは細い矢印で示されている。複数の同じ向きの単一方向振動慣性力は合力として形成され、その方向は正のZ軸方向を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。図8Bは図8Aと類似しているが、その方向(例えば、負のZ軸方向)は図8Aの方向(例えば、正のZ軸方向)と反対となっている。
図8Cに示されているように、正のX軸方向に設定されている第三軸方向の作動部材セット17(例えば、Z(1,2)、Z(2,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向(例えば、正のZ軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fz12、Fz22)を発生させる。これ以外に、負のX軸方向に設定されている第三軸方向の作動部材セット17(例えば、Z(1,1)と、Z(2,1))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの(第一方向と反対の)第二方向(例えば、負のZ軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fz11、Fz21)を発生させる。上述の第一振動慣性力と第二振動慣性力は合力として形成され、これは、Y軸方向の周りで回転させられ(例えば、時計回りに回転)、太い矢印(或いは、ΣMY)で示されている。図8Dは図8Cと類似しているが、第一方向、第二方向と、合力の回転方向は図8Cとは反対である。
図8Eに示されているように、正のY軸方向に設定されている第三軸方向の作動部材セット17(例えば、Z(1,1)、Z(1,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向(例えば、正のZ軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fz11、Fz12)を発生させる。これ以外に、負のY軸方向に設定されている第三軸方向の作動部材セット17(例えば、Z(2,1)と、Z(2,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの(第一方向と反対の)第二方向(例えば、負のZ軸方向)の単一方向第二振動慣性力(例えば、Fz21、Fz22)を発生させる。上述の第一振動慣性力と第二振動慣性力は合力として形成され、これは、X軸方向の周りで回転させられ(例えば、逆時計回りに回転)、太い矢印(或いは、ΣMX)で示されている。図8Fは図8Eと類似しているが、第一方向、第二方向と、合力の回転方向は図8Eとは反対である。
以上の記述は第一軸方向の作動部材セット15か、第二軸方向の作動部材セット16か、第三軸方向の作動部材セット17を個別に駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型である。以下、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の(一部分か全部)を組み合わせて駆動させた時の触覚フィードバックの類型を記述する。
図9Aから図9Fは第一軸方向の作動部材セット15と第二軸方向の作動部材セット16を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図9Aに示されているように、第一軸方向の作動部材セット15を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のX軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。
これ以外に、第二軸方向の作動部材セット16を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のY軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。X軸方向の振動慣性力とY軸方向の振動慣性力は合力として形成され、その方向は正のX軸方向と正のY軸方向の間を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。その大きさと正のX軸とで挟まれる間の角度は正のX軸と正のY軸方向の合力の大きさによって調整される。図9Bは図9Aと類似しているが、その方向は図9Aの方向と反対となっている。
図9Cに示されているように、第一軸方向の作動部材セット15を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、負のX軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。これ以外に、第二軸方向の作動部材セット16を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のY軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。X軸方向の振動慣性力とY軸方向の振動慣性力は合力として形成され、その方向は負のX軸方向と正のY軸方向の間を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。その大きさと正のX軸で挟まれる間の角度は負のX軸と正のY軸方向の合力の大きさによって調整される。図9Dは図9Cと類似しているが、その方向は図9Cの方向と反対となっている。
図9Eに示されているように、正のY軸方向に設定されている第一軸方向の作動部材セット15(例えば、X(1,1)、X(1,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向(例えば、正のX軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fx11、Fx12)を発生させ、かつ、負のY軸方向に設定されている第一軸方向の作動部材セット15(例えば、X(2,1)、X(2,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの(第一方向と反対の)第二方向(例えば、負のX軸方向)の単一方向第一振動慣性力(例えば、Fx21、Fx22)を発生させる。上述の第一軸方向の作動部材セット15の第一振動慣性力と第二振動慣性力は合力として形成され、これは、Z軸方向の周りで回転させられる(例えば、時計回りに回転)。
これ以外に、正のX軸方向に設定されている第二軸方向の作動部材セット16(例えば、Y(1,2)、Y(2,2))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第三方向(例えば、負のY軸方向)の単一方向第三振動慣性力(例えば、Fy12、Fy22)を発生させ、かつ、負のX軸方向に設定されている第二軸方向の作動部材セット16(例えば、Y(1,1)、Y(2,1))の一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの(第三方向と反対の)第四方向(例えば、正のY軸方向)の単一方向第四振動慣性力(例えば、Fy11、Fy21)を発生させる。上述の第二軸方向の作動部材セット16の第三振動慣性力と第四振動慣性力は合力として形成され、これは、Z軸方向の周りで回転させられる(例えば、時計回りに回転)。
上述の二つの合力はZ軸方向の周りで回転させられる(例えば、時計回りに回転)総合力として形成され、太い矢印(或いは、ΣMX)で示されている。図9Fは図9Eと類似しているが、それぞれの方向は図9Eの方向とは反対である。
図10Aから図10Dは第一軸方向の作動部材セット15と第三軸方向の作動部材セット17を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図10Aに示されているように、第一軸方向の作動部材セット15を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のX軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。これ以外に、第三軸方向の作動部材セット17を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のZ軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。X軸方向の振動慣性力とZ軸方向の振動慣性力は合力として形成され、その方向は正のX軸方向と正のZ軸方向の間を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。その大きさと正のX軸で挟まれる間の角度は正のX軸と正のZ軸方向の合力の大きさによって調整される。図10Bは図10Aと類似しているが、その方向は図10Aの方向と反対となっている。
図10Cに示されているように、第一軸方向の作動部材セット15を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、負のX軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。これ以外に、第三軸方向の作動部材セット17を駆動させ、これに複数の大きさと方向(例えば、正のZ軸方向)が同じ単一方向振動慣性力を発生させる。X軸方向の振動慣性力とZ軸方向の振動慣性力は合力として形成され、その方向は負のX軸方向と正のZ軸方向の間を指しており、太い矢印(或いは、ΣF)で示されている。その大きさと正のX軸で挟まれる間の角度は負のX軸と正のZ軸方向の合力の大きさによって調整される。図10Dは図10Cと類似しているが、その方向は図10Cの方向と反対となっている。
図11Aから図11Dは第二軸方向の作動部材セット16と第三軸方向の作動部材セット17を駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型の概略図を示している。図11Aから図11Dで示されている触覚感知フィードバックの類型は図10Aから図10Dで示されているものと類似しており、主にはX軸方向とY軸方向とが互換されているだけであるため、その詳細は省略する。
以上の実施形態では第一軸方向の作動部材セット15か、第二軸方向の作動部材セット16か、第三軸方向の作動部材セット17を個別に駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型及び、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の一部分を組み合わせて駆動させた時の触覚感知フィードバックの類型を例示している。これ以外に、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17の全部を組み合わせてもよく、これにより、それぞれの触覚感知フィードバック類型が形成される。一般的には、図12に示されているように、第一軸方向の作動部材セット15、第二軸方向の作動部材セット16と、第三軸方向の作動部材セット17を組み合わせて駆動させることによって、ポータブル電子装置はどの方向の直線や回転振動フィードバックでも発生させることができるようになる。
上述の各種触覚感知フィードバック類型に基づき、本発明の実施形態は三つの軸方向の触覚感知フィードバックを発生させ、電子装置とユーザーの間の相互作用を増加させ、従来の電子装置の単一方向触覚感知フィードバックとは異なる。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
11 タッチパネル
12 表示パネル
13 メインボード
14 電池
15 第一軸方向の作動部材セット
16 第二軸方向の作動部材セット
17 第三軸方向の作動部材セット
18 ケースフレーム
19 ケース
31 X軸方向
32 Y軸方向
33 Z軸方向
101 マスブロック
102 支持部材

Claims (19)

  1. 三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置であって、
    ケース体と、
    前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第一軸方向と平行である、第一軸方向の作動部材セットと、
    前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第二軸方向と平行で、この方向は前記第一軸方向と垂直である、第二軸方向の作動部材セットと、
    前記ケース体の内側の表面に固定設置され、その発生させる振動慣性力の方向は第三軸方向と平行で、この方向は前記第一軸方向と前記第二軸方向によって形成される平面と垂直に交わる、第三軸方向の作動部材セットと、
    を含むことを特徴とする、三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  2. 前記ケース体はケースフレームとケースを含み、前記ケースフレームの表面は前記ケースの表面に垂直であることを特徴とする、請求項1に記載の三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  3. 前記第一軸方向の作動部材セットか、前記第二軸方向の作動部材セットか、前記第三軸方向の作動部材セットは、少なくとも一つの作動部材を含むことを特徴とする、請求項1に記載の三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  4. 前記作動部材の材質は、圧電(piezoelectric)材料、電気活性高分子(electroactive polymer,EAP)、形状記憶合金(shape memory alloy,SMA)、磁気歪み材料(magnetostrictive material)、音声コイルモーター(voice coil motor)、リニア振動作動部材(linear resonance actuator,LRA)のいずれかの一つを含むことを特徴とする、請求項3に記載の三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  5. さらに支持部材を含み、その一端は前記作動部材に固定設置され、別の一端は前記ケース体の内側の表面に固定設置されることを特徴とする、請求項3に記載の三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  6. さらに前記作動部材の表面に設けられるマスブロックを含むことを特徴とする、請求項3に記載の三次元触覚感知フィードバックポータブル電子装置。
  7. 三次元触覚感知フィードバック発生方法であって、
    前記第一軸方向の作動部材セットが発生させる振動慣性力の方向は第一軸方向と平行で、前記第二軸方向の作動部材セットが発生させる振動慣性力の方向は第二軸方向と平行であると共に、前記第一軸方向と垂直で、前記第三軸方向の作動部材セットが発生させる振動慣性力の方向は第三軸方向と平行であると共に、前記第一軸方向と前記第二軸方向によって形成される平面と垂直に交わる、第一軸方向の作動部材セット、第二軸方向の作動部材セットと、第三軸方向の作動部材セットを提供する方法と、
    前記第一軸方向の作動部材セットの一部分か全部と、第二軸方向の作動部材セットの一部分か全部と、第三軸方向の作動部材セットの一部分か全部を個別に駆動させる、或いは、組み合わせて駆動させることによって、触覚感知フィードバックを発生させる方法を含むことを特徴とする、三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  8. 前記第一軸方向の作動部材セット、前記第二軸方向の作動部材セット、前記第三軸方向の作動部材セットのいずれかは、少なくとも一つの作動部材を含むことを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  9. 前記作動部材の材質は、圧電(piezoelectric)材料、電気活性高分子(electroactive polymer,EAP)、形状記憶合金(shape memory alloy,SMA)、磁気歪み材料(magnetostrictive material)、音声コイルモーター(voice coil motor)、リニア振動作動部材(linear resonance actuator,LRA)のいずれかの一つを含むことを特徴とする、請求項8に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  10. 前記駆動ステップは、
    前記第一軸方向の作動部材セット、前記第二軸方向の作動部材セット、前記第三軸方向の作動部材セットのいずれかを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させ、ここでは、前記複数の同一方向な単一方向振動慣性力は一つの合力として形成されるというステップを含むことを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  11. 前記駆動ステップは、
    前記第一軸方向の作動部材セットの一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向の単一方向第一振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第一軸方向の作動部材セットの別な部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第二方向の単一方向第二振動慣性力を発生させ、ここでは、前記第二方向は前記第一方向と反対であるステップとを含み、
    ここでは、前記第一振動慣性力と前記第二振動慣性力は一つの合力として形成され、これは第三軸方向の周りで回転させられることを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  12. 前記駆動ステップは、
    前記第二軸方向の作動部材セットの一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向の単一方向第一振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第二軸方向の作動部材セットの別な部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第二方向の単一方向第二振動慣性力を発生させ、ここでは、前記第二方向は前記第一方向と反対であるステップとを含み、
    ここでは、前記第一振動慣性力と前記第二振動慣性力は一つの合力として形成され、これは第三軸方向の周りで回転させられることを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  13. 前記駆動ステップは、
    前記第三軸方向の作動部材セットの一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向の単一方向第一振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第三軸方向の作動部材セットの別な部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第二方向の単一方向第二振動慣性力を発生させ、ここでは、前記第二方向は前記第一方向と反対であるステップとを含み、
    ここでは、前記第一振動慣性力と前記第二振動慣性力は一つの合力として形成され、これは第一軸方向か、前記第二軸方向の周りで回転させられることを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  14. 前記駆動ステップは、
    前記第一軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第二軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップとを含み、
    ここでは、前記第一軸方向の作動部材セットの振動慣性力と前記第二軸方向の作動部材セットの振動慣性力は一つの合力として形成され、その方向は前記第一軸と前記第二軸の間を指すことを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  15. 前記駆動ステップは、
    前記第一軸方向の作動部材セットの一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第一方向の単一方向第一振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第一軸方向の作動部材セットの別な部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第二方向の単一方向第二振動慣性力を発生させ、ここでは、前記第二方向は前記第一方向と反対であるステップと、
    前記第二軸方向の作動部材セットの一部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第三方向の単一方向第三振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第二軸方向の作動部材セットの別な部分を駆動させ、これに少なくとも一つの第四方向の単一方向第四振動慣性力を発生させるステップとを含み、
    ここでは、前記第一振動慣性力と前記第二振動慣性力は一つの合力として形成され、これは第三軸方向の周りで回転させられ、かつ、前記第三振動慣性力と前記第四振動慣性力は一つの合力として形成され、これは第三軸方向の周りで回転させられることを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  16. 前記駆動ステップは、
    前記第一軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第三軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップとを含み、
    ここでは、前記第一軸方向の作動部材セットの振動慣性力と前記第三軸方向の作動部材セットの振動慣性力は一つの合力として形成され、その方向は前記第一軸と前記第三軸の間を指すことを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  17. 前記駆動ステップは、
    前記第二軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップと、
    前記第三軸方向の作動部材セットを駆動させ、これに複数の同一方向な単一方向振動慣性力を発生させるステップとを含み、
    ここでは、前記第二軸方向の作動部材セットの振動慣性力と前記第三軸方向の作動部材セットの振動慣性力は一つの合力として形成され、その方向は前記第一軸と前記第三軸の間を指すことを特徴とする、請求項7に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  18. 前記駆動ステップはさらに、
    正と負の電圧値波形を有し、かつ、緩やかな立ち上がりエッジ(rising edge)を有し、前記作動部材に双方向に交互に往復する振動慣性力を発生させるために用いられる駆動信号を提供させるステップを含むことを特徴とする、請求項8に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
  19. 前記駆動ステップはさらに、
    正或いは、負の波形のみである電圧値を有し、かつ、尖った立ち上がりエッジを有し、前記作動部材に双方向に交互に往復する振動慣性力を発生させるために用いられる駆動信号を提供させるステップを含むことを特徴とする、請求項8に記載の三次元触覚感知フィードバック発生方法。
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