JP2016224767A - 触覚提示装置及び触覚提示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の実施形態)
図3は、第1の実施形態に係る触覚提示装置の構成を示す説明図である。図3に示すように、触覚提示装置100は矩形状の支持基板101を備えている。支持基板101上には、支持基板101の長辺に平行に複数の線状のX電極103が並列に配置されている。また、支持基板101の短辺に平行に複数の線状のY電極104が並列に配置されている。複数のY電極104は、複数のX電極103と絶縁されている。また、複数のX電極103と複数のY電極104とは互いに交差している。各X電極103にはX電極駆動回路105が接続されており、各Y電極104にはY電極駆動回路106が接続されている。X電極駆動回路105及びY電極駆動回路106には、制御部107が接続されている。制御部107は、プロセッサ及びメモリを含んで構成されている。第1の実施形態では、一例として、X電極103の数は32、Y電極104の数は42とする。図3中では、夫々のX電極103にX0、X1、・・・、X31を付し、夫々のY電極104にY0、Y1、・・・、Y41を付している。X電極103の数及びY電極104の数はその他の数であってもよい。また、X電極103同士のピッチ及びY電極104同士のピッチは5mm以下とする。触覚提示装置100の表面に、触覚のフレームが提示され、フレームの一部がテクスチャ感を提示する対象領域になる。
(Maxtoff )<T …(1)
本発明に係る触覚提示装置の第2の実施形態について説明する。図17は、第2の実施形態に係る触覚提示装置200の構成を示す説明図である。第2の実施形態では、各X電極103及び各Y電極104に同一の電極駆動回路206が接続されている。電極駆動回路206には、制御部207が接続されている。図18は、図17における電極駆動回路206の構成を示した説明図である。電極駆動回路206には、第1の交流電圧信号源210及び第2の交流電圧信号源220が含まれている。また、第1の実施形態におけるX電極駆動回路及びY電極駆動回路と同様に、出力端子211、スイッチング回路212、スイッチング素子213及び214が配置されている。また、同様に、各X電極103(X0,X1,…,X31)は、第1の交流電圧信号源210又はグランドと接続できるように構成されている。また、各Y電極104(Y0,Y1,…,Y41)は、第2の交流電圧信号源220又はグランドと接続できるように構成されている。触覚提示装置200のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
本発明に係る触覚提示装置の第3の実施形態について説明する。図19は、本発明の第3の実施形態に係るX電極303及びY電極304の構成を示す説明図である。図19に示すように、支持基板301上に、複数のX電極303及びY電極304が配置されている。更に、第3の実施形態では、一つのX電極303は、三つのサブ電極303a、303b及び303cで構成されている。これら三つのサブ電極は配線を用いて一つの接続端子305に共通に接続されている。同様に、一つのY電極304は、三つのサブY電極304a、304b及び304cで構成されており、これら三つのサブ電極は配線を用いて一つの接続端子306に共通に接続されている。なお、一つの電極を構成するサブ電極の数は三つに限らず、複数であればどんな数でもよい。
本発明に係る触覚提示装置の第4の実施形態について説明する。図20は、本発明の第4の実施形態に係る触覚提示装置400の構成を示す説明図である。第4の実施形態に係る触覚提示装置400の構成は、本発明の第1〜第3のいずれかの実施形態と同様の構成でよい。ここでは第1の実施形態と同様の構成を用いて第4の実施形態を説明する。
0≦TI<TH …(2)
本発明に係る触覚提示装置の第5の実施形態について説明する。図22は、本発明の第5の実施形態に係る触覚提示装置500の構成を示す説明図である。第5の実施形態の構成は、第1の実施形態の構成と類似しているが、X電極503及びY電極504が比較的細かいピッチで配置されている。図22に示す例においては、X電極XpがグループQに属し、Xp+1〜Xp+3の連続して隣接した三電極がグループQ+1に属し、Xp+4がグループQ+2に属している。p及びQは自然数である。グループQ+1に属するX電極Xp+1からXp+3までの間隔は5mm以下である。
101、301 支持基板
103、130、303、503 X電極
104、131、304、504 Y電極
110、210 第1の交流電圧信号源
120、220 第2の交流電圧信号源
21a、21b、21c、132a、132b 対象領域
105 X電極駆動回路
106 Y電極駆動回路
107、207 制御部
111、211 出力端子
112、212 スイッチング回路
113、114、213、214 スイッチング素子
115、116、215、216 制御信号線
132c Nフレームの対象領域とN+1フレームの対象領域とが重なる領域
206 電極駆動回路
303a、303b、303c サブX電極
304a、304b、304c サブY電極
305、306 接続端子
Claims (13)
- 支持基板と、
前記支持基板上に配置された複数のX電極と、
前記支持基板上に配置され、かつ前記X電極と互いに絶縁されている複数のY電極と、
前記X電極及び前記Y電極の夫々を交流電圧信号源または基準電圧源に接続するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を制御するための制御部とを備え、
前記X電極及び前記Y電極を少なくとも2以上のグループに分割しており、
前記X電極及び前記Y電極の状態を1グループずつ変化させることを特徴とする、
触覚提示装置。 - 前記交流電圧信号源、前記基準電圧源及び前記スイッチング回路を含む電極駆動回路を更に備え、
外部から入力された対象領域を前記制御部が前記電極駆動回路に与え、
前記対象領域に該当する前記X電極に対して前記電極駆動回路が第1の周波数の電圧信号を印加し、
前記対象領域に該当する前記Y電極に対して前記電極駆動回路が第2の周波数の電圧信号を印加し、
前記第1および第2の周波数の差の絶対値によって前記対象領域に電気的なうなり振動を発生させ、
前記電気的なうなりに起因する静電気力によってテクスチャ感を提示することを特徴とする、
請求項1に記載の触覚提示装置。 - 前記対象領域以外の領域で不要な触覚を提示しないことを特徴とする、
請求項2に記載の触覚提示装置。 - 前記対象領域に該当しない前記X電極及び前記Y電極を前記基準電圧源に接続し、
前記対象領域に該当する前記X電極及び前記Y電極の状態をグループ別に異なったタイミングで変化させることを特徴とする、
請求項3に記載の触覚提示装置。 - 前記対象領域に不要な触覚を提示しないことを特徴とする、
請求項2乃至4のいずれか一に記載の触覚提示装置。 - 前記対象領域に該当する前記X電極及び前記Y電極の前記交流電圧信号源との接続を開放するタイミングをグループ別に異ならせることを特徴とする、
請求項5に記載の触覚提示装置。 - 隣接した前記X電極同士及び隣接した前記Y電極同士が異なるグループに属するようにしてあることを特徴とする、
請求項1乃至6のいずれか一に記載の触覚提示装置。 - 支持基板と、
前記支持基板上に配置された複数のX電極と、
前記支持基板上に配置され、かつ前記X電極と互いに絶縁されている複数のY電極と、
前記X電極及び前記Y電極の夫々を交流電圧信号源あるいは基準電圧源のいずれかに選択的に接続するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を制御するための制御部とを備えた触覚提示装置の駆動方法であって、
前記X電極及び前記Y電極を少なくとも2以上のグループに分割し、
前記X電極及び前記Y電極の状態を1グループずつ変化させて駆動することを特徴とする、
触覚提示装置の駆動方法。 - 前記X電極及び前記Y電極の夫々の状態を、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源に接続した状態か、フローティングにした状態かどちらか一方に変化させることを特徴とする、
請求項8に記載の駆動方法。 - 前記X電極及び前記Y電極の夫々の状態を、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源に接続した状態となった後、フローティングにした状態となり、その後、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源に接続した状態となるように変化させることを特徴とする、
請求項9に記載の駆動方法。 - 前記X電極及び前記Y電極の分割を、隣接した前記X電極同士及び隣接した前記Y電極同士が異なるグループに属するように行うことを特徴とする、
請求項8乃至10のいずれか一に記載の駆動方法。 - 支持基板と、
前記支持基板上に配置された複数のX電極と、
前記支持基板上に配置され、かつ前記X電極と互いに絶縁されている複数のY電極と、
前記X電極及び前記Y電極の夫々と交流電圧信号源との間並びに前記X電極及び前記Y電極の夫々と基準電圧源との間の電気的接続をオンオフするスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を制御するための制御部と、を備え、
前記X電極及び前記Y電極の夫々は、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源のどちらか一方と接続された第1の状態と、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源のどちらにも接続されていない第2の状態とをとり、
前記制御部は、前記X電極及び前記Y電極の内少なくとも一部の隣接する電極同士において、互いの前記第2の状態の期間が一部重なるか、又は重ならないように、前記スイッチング回路を制御すること、
を特徴とする触覚提示装置。 - 支持基板と、
前記支持基板上に配置された複数のX電極と、
前記支持基板上に配置され、かつ前記X電極と互いに絶縁されている複数のY電極と、
前記X電極及び前記Y電極の夫々と交流電圧信号源との間並びに前記X電極及び前記Y電極の夫々と基準電圧源との間の電気的接続をオンオフするスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を制御するための制御部と、を備え、
前記X電極及び前記Y電極の夫々は、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源のどちらか一方と接続された第1の状態と、前記交流電圧信号源または前記基準電圧源のどちらにも接続されていない第2の状態とをとり、
前記X電極及び前記Y電極の内少なくとも一部の隣接する電極同士において、互いの前記第2の状態の期間が重なる期間の長さをTIとし、前記第2の状態の期間の長さをTHとする時、
0≦TI<TH
を満たす事を特徴とする触覚提示装置。
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