(57)【要約】視覚的な顔の表情を伝えることができるアニメのキャラクターのための機構が提供される。その機構(10)は、上または下の唇ごとに２つの噛合するギアを有している（図１Ｂ）。各組のうちの１つのギアが、それぞれ単一の駆動部（２０、２２）によって回転させられる。各々のギアは、２つの案内装置（６０、６２、５６、５８）を備えている。エラストマ材料（８０）が案内装置を介して接続される任意のギアの回転は、エラストマ材料の引き伸ばしあるいは収縮能力に帰着する。ギア上の第２の案内装置（６４、６６、６８、７０）は、エラストマ材料と接触して、エラストマ材料の屈曲ないしゆがみを生じさせる。結果として、エラストマ材料の引き伸ばしないし曲がりは、顔の表情を模倣することになる。
2005525917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間のような表情を模倣するための装置であって、
取付ポイントを有する第１の回転可能な手段と、
取付ポイントを有する第２の回転可能な手段であって、前記第２の回転可能な手段は、前記第１および第２の回転可能な手段が同時に回転するように、前記第１の回転可能な手段と駆動可能に接続されてなる第２の回転可能な手段と、
前記第１および第２の回転可能な手段の前記取付ポイントに取り付け可能な弾性手段と、
前記回転可能な手段の少なくとも一方を駆動するための駆動手段とを有し、
前記第１および第２の回転可能な手段の回転が、前記弾性手段に、人間の表情を示す形態を呈させてなる装置。
【請求項２】
前記第１および第２の回転可能な手段は、反対方向に回転する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の回転可能な手段に配置される屈曲ゆがみピンと、
前記第２の回転可能な手段に配置される屈曲ゆがみピンとをさらに有し、
前記弾性手段を変形させて前記人間の表情をよりリアルにするために、前記第１および第２の回転可能な手段が回転すると、前記屈曲ゆがみピンが前記弾性手段に接触する請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記弾性手段は、中央に穴部を有する円形弾性手段を有し、前記取付ポイントは、前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２の回転可能な手段は、相互に噛合する歯を有する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
基部をさらに有し、
前記第１および第２の回転可能な手段は、前記基部に取り付けられる請求項５に記載の装置。
【請求項７】
取付ピンおよび屈曲ゆがみピンが設けられた第３の回転可能な手段をさらに有し、
前記取付ピンもまた前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
取付ピンおよび屈曲ゆがみピンが設けられた第４の回転可能な手段をさらに有し、
前記取付ピンもまた前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記円形弾性手段の動作と協調して作動する、一対のアニメの目のシミュレーション手段をさらに含む請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記弾性手段は、前記第１の回転可能な手段の上面にある取付ポイント、および前記第２の回転可能な手段の上面にある取付ポイントにつながれる弾性材料を有し、当該弾性材料は回転可能な手段の少なくとも一方の軸回転によって変形され得る請求項３に記載の装置。
【請求項１１】
基部と、
前記弾性手段に接触するための、前記基部に取り付けられた第１の静止ポイント手段とをさらに有し、
前記第１の静止ポイント手段は、前記基部に関して移動しない請求項３に記載の装置。
【請求項１２】
前記弾性手段に接触するための、前記基部に取り付けられた第２の静止ポイント手段とをさらに有し、
前記第２の静止ポイント手段は、前記基部に関して移動しない請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の回転可能な手段における前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンは、第１の支持アームによって前記第１の回転可能な手段から間隔を置いて離れており、前記第２の回転可能な手段における前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンは、第２の支持アームによって前記第２の回転可能な手段から間隔を置いて離れている請求項３に記載の装置。
【請求項１４】
弾性材料は、前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンと係合するための隆起を含む請求項３に記載の装置。
【請求項１５】
弾性材料は、前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンに係合するための唇部と、前記唇部の間に配置される弾性口部とを含む請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アニメのキャラクターの顔に種々の表情を生じさせるのに使用される機械的な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、アニメのキャラクターにおいて使用される顔表情の機構に関係する。本発明の目的は、人間のような認識できる顔の表情の全範囲を達成することである。この目的は、他の人々によって取り上げられ、話すかまたは吸い込むことを模倣するために開閉する口を有するアニメのキャラクターにおいて使用される装置の発展にしばしばつながった。このような作品の例は、ベルリナーによる米国特許第４、８０８，１４２号である。そして、それは、開位置と閉位置の間で口を動かすために、モータで駆動される口アクチュエータを有している。
【０００３】
マグルーダによる米国特許第２，２５０，９１６号は、上および下の唇が同期して見えるように活気づける電磁コイルを使用する。
【０００４】
ライアンによる米国特許第３，８４１，０２０号は、人形の腕の動きに接続された顔の表情の範囲を許容するレバーとアクチュエータの複合セットを使用する。
【０００５】
ジルーによる米国特許第３，８２８，４６９号は、上および下の唇を動かすための２つの操作ロッドを有する機構を記述している。
【０００６】
さらに近年に付与された特許は、唇の運動のより大きい制御を可能にする技術を記述している。例えば、マッドランドらによる米国特許第６，３５２，４６４号は、アニメのキャラクターのための機構を記述している。マッドランドの特許は、２つの唇の背後に埋め込まれた２つの唇チェーンを有する顔の制御システムを記述している。移動可能な端部と関連して移動可能な中心部を配置することによって、種々の顔の表情が達成され得るが、記述された機構は、人間や動物の顔に起こるような唇の伸長を可能にしない。
【０００７】
ビラによる米国特許第４，１７７，５８９号に記載されているもののような他の方法は、口を開閉するための空気機構を示している。この方法は、唇を丸めることを可能にするが、例えば不機嫌な表情または幅広い微笑などの表情の全範囲を可能にするものではない。
【０００８】
ハンプトンによる米国特許第６，５４４，０９８号のような機構は、いくらかの認識できる表情が可能であるが、例えば垂れている耳または閉じている目などの他の動きの追加のみである。
【０００９】
本発明は、最小の構成要素および最小のコストの機構にて、複雑な顔の表情を持ったアニメのキャラクターを作るための手段を有する。記述された発明によれば、最小限の構成要素の動きで、全範囲の動きを作ることができる。
【発明の開示】
【００１０】
発明者：  ブライアン  パットン
関連出願の記載
本出願は、発明の名称が「アニメのキャラクターのための顔表情の機構および装置」である２００２年５月１７日に出願された米国仮出願第６０／３８１，７２２号の優先権を主張するものであり、その全ての内容および実体は参照され全体としてここに組み入れられている。
【００１１】
簡単に説明すると、本発明は、人間のような表情を生成するのに使用される、一対のホィールまたは噛合されたギアを有している。各ホィールまたはギアには、取付ポイント、およびエラストマすなわち可撓性の材料または装置を屈曲ないしゆがませるための装置が存在する。ホィールまたはギアの第１の目的は、半径に沿う点に取り付けられるエラストマすなわち可撓性の材料または装置を、引き伸ばすか、あるいは縮むことを許容することである。ギアの噛合は、運動の左右相称を維持しつつ、駆動源の低減を可能にする。独立したホィールは、非対称の運動を許容する。噛合されたギア機構において、１つのギアおよびその取付ポイントは、組内の他方を反映する。組内の一方のギアが時計回りに回転すると、組内の他方のギアは反時計回りに回転する。取付ポイントは一組の各ギアの各他方を反映するため、一組の回転は、各取付ポイント間の距離を増加するかあるいは減少させる。取付ポイントを取り囲んでいるエラストマすなわち可撓性の材料または装置は、ギアが回転するとき、引き伸ばされるか、あるいは縮む。屈曲ゆがみ装置は、エラストマすなわち可撓性の材料または装置を曲げることによって生み出される誇張された表情の認識の増加を提供する。
【００１２】
より基本の表情システムは、取付ポイントの間でエラストマすなわち可撓性の材料または装置を曲げることなく、製作され得る。エラストマすなわち可撓性の材料または手段は、連続した帯から、隠れており機構全体に取り付けられる成形マスクまでに及ぶ範囲の種々の形態を含み得る。ギアからエラストマすなわち可撓性の材料または装置への運動の伝達はまた、磁気などの間接的なカップリングを経て起こり得る。
【００１３】
本発明は、有利にも、デザインおよび構造において簡単な、アニメのキャラクターのための可動唇の機構または装置を提供する。本装置は、種々の表情および口の動きをシミュレーションすることが可能な速度範囲における運動範囲を生み出すことができる。音の同期により、装置は、滑らかでリアルな発声をシミュレーションすることができる。
【００１４】
本発明は、以下の図面を参照してさらに説明される。
【００１５】
図面の簡単な説明
図１Ａは、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【００１６】
図１Ｂは、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を支持フレームを除去して示す等角図である。
【００１７】
図１Ｃ〜１Ｅは、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す追加的な図である。
【００１８】
図２は、歯の使われていない部分が除去されて示される表情駆動ギアの等角図である。
【００１９】
図３Ａ〜３Ｌは、エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【００２０】
図４Ａ〜４Ｃは、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構のそれぞれ等角図、平面図、および側面図である。
【００２１】
図５Ａ〜５Ｃは、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブフォーギアのラックおよびピニオンの機構のそれぞれ等角図、平面図、および側面図である。
【００２２】
図６Ａは、角度オフセットとギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料とを備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【００２３】
図６Ｂは、角度オフセットを備えた一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【００２４】
図６Ｃは、角度オフセットを備えた一つのデュアルギアシングルドライブの機構を示す正面図である。
【００２５】
図６Ｄ〜６Ｅは、角度オフセットを備えた一対のデュアルギアシングルドライブの機構のそれぞれ平面図および側面図である。
【００２６】
図７Ａ〜７Ｄは、ギアの各々における取付ポイントおよび機構フレームにおける取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブツーギアの機構のそれぞれ等角図、正面図、側面図、および平面図である。
【００２７】
図８は、ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置された可撓性のあるマスクとして描写されているエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【００２８】
好ましい実施例の詳細な説明
この説明をする間、同様の番号が、本発明を示す異なる図について、同類の部材を特定するために使用される。
【００２９】
図ｌＡ〜ｌＥを参照して、機構１０は、好ましい実施形態によれば、下方モータ支持フレーム１９、上方モータ支持フレーム１８、およびギア支持フレーム１７を有している。モータ支持フレームは、２つのモータ２０および２２を固定している。モータ２０および２２は、次に、それらの各駆動シャフトにそれぞれ取り付けられている小さなモータ駆動ギア２４および２６を有している。ギア２４および２６は、減速ギア２８および３０とそれぞれ噛合する。減速ギア２８および３０の小径は、第１表情駆動ギア３２および３４とそれぞれ噛合する。第１表情駆動ギア３２の位置検出は、制御基板４０における可変抵抗ないし位置的接触によって成し遂げられる。位置のエンコーディングの他の商用手段が、位置検出の際に等しく効果的であることが理解される。磁気エンコーディング、トランスミッション・スロットの計数、および反射エンコーディングは、回転エンコーディングの他の一般的な方法の例である。第１表情駆動ギア３２および３４は、次に、第２表情駆動ギア４４および４６とそれぞれ噛合する。各表情駆動ギアは、各々のそれぞれの表情駆動ギアの半径に関する位置に取り付けられる１つの取付ポイントおよび１つの屈曲ゆがみピンを有している。各ギアの取付ポイントおよび屈曲ゆがみピンは、相互に一定の角度離れている。第１表情駆動ギア３２の場合、それには取付ポイント６０および屈曲ゆがみピン６６が取り付けられる。第１表情駆動ギア４４の場合、それには取付ポイント６２および屈曲ゆがみピン６４が取り付けられる。第１表情駆動ギア３４の場合、それには取付ポイント５６および屈曲ゆがみピン６８が取り付けられる。第１表情駆動ギア４６の場合、それには取付ポイント５８および屈曲ゆがみピン７０が取り付けられる。エラストマ材料８０が、４つの取付ポイントのまわりに取り付けられる。第１および第２表情駆動ギアの戻り回転を防止するために、ギアロック８２および８４が、第２表情駆動ギア４４および４６の歯にそれぞれ入り込む。ギアロック８２は、ソレノイド９０により引かれて軸８６を支点に回転させられることによって、第２表情駆動ギア４４を解放することができる。ギアロック８４は、ソレノイド９２により引かれて軸８８を支点に回転させられることによって、第２表情駆動ギア４４を解放することができる。
【００３０】
好ましい実施形態の図１Ａは、機構１０の好適な実施形態の等角図である。この図において、エラストマ材料８０を保持するための取付ポイント５６、５８、６０および６２は、微笑んでいる表情の唇を表している。この開示において用いられているように、用語「取付ポイント」は、エラストマ材料８０に接触、支持、あるいは取付可能な、ポスト、ピン、あるいは任意の他の突出手段であり得る。好ましい実施形態において、一旦所望の位置が制御基板４０により検出されると、モータ２０および２２（図１Ｂもまた参照のこと）に対する電力は印加されない。その代わりに、ギアロック８２および８４（図１Ｂもまた参照のこと）で回転が固定されることによって、エラストマ材料８０の引っぱりに対して位置が維持される。モータの回転、および８０の位置によって表される１０の表情の変化は、ソレノイド９０および９２（図１Ｂもまた参照のこと）の起動と、ギアロック８２および８４の各々の引き戻しとによって可能とされる。
【００３１】
好ましい実施形態の図１Ｂは、図１Ａと同じ等角図を示すが、明確のため（図１Ａを参照のこと）、支持フレーム１７，１８，１９、および回路基板４０が除去されている。
【００３２】
図１Ｃおよび図１Ｄも、好ましい実施形態を記載しており、機構１０の右側面図および正面図を示している。これらの図は、減速ギア２８および３０の、それらに噛合する小さなモータ駆動ギア２４および２６と、第１表情駆動ギア３２および３４とに対する相対的な位置の明確な見方を与える。
【００３３】
好ましい実施形態を記載している図１Ｅは、機構１０の平面図を示している。この図は、前方に向いており、アニメのキャラクターないしデザインの口を表す側である。
【００３４】
図２は、第１または第２表情駆動ギアアセンブリの別の実施形態を記述している。この図において、ギア９４は、全体的な構造のサイズを最小化するために、寸法において減少されている。大部分の認識できる顔の表情を再生するためには約１８０度の回転だけが必要であるので、ギアの噛み合っていない部分が切除されている。支持アーム９４は、第１表情駆動ギアまたは第２表情駆動ギアとして必要に合致する位置に、好ましくは製造される。
【００３５】
図３Ａ〜３Ｌは、表情駆動ギアの配置、および取付ポイントのまわりに伸ばされたエラストマ材料における効果の例を示している。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、微笑に近い配置を示す。図３Ｄ〜図３Ｇは、驚きから、しゃべっている中間体まで及ぶ表情を示す。図３Ｈ〜図３Ｋは、悲しみおよび怒りを模倣している配置である。図３Ｌは、休息している機構を示す。
【００３６】
図４Ａ〜４Ｃは、図１Ａ〜１Ｅにおいて１０として表される好適な機構の別の実施形態１１を示す。この実施の形態において、サーボモータ１００および１０２は、第１表情駆動ギア１０４および１０６をそれぞれ駆動するための手段として、小さなモータと取って代わる。電力が印加される限り、あるいはサーボが再び位置決めの指示を受けるまでの間、位置が維持されるため、この構成は、ギアロック機構の必要を排除する。第１表情駆動ギア１０４および１０６は、それぞれ第２表情駆動ギアと噛合する。この実施の形態１１において、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８は、表情駆動ギア１０４、１０６、１０８および１１０に直接取り付けられる。
【００３７】
一対の、デュアルギアを単一で駆動する（デュアルギアシングルドライブの）機構を示す斜視図４Ａおよび平面図４Ｂを参照して、エラストマ材料１２８は、取付ポイント１１２、１１４、１１６、および１１８と接触する位置に置かれる。ギア１０４および１０６は、それぞれ統合されたギア減速および位置センサを備えたサーボ駆動１００および１０２に取り付けられる。モータ駆動部１００および１０２が回転され、それらに取り付けられたギア１０４および１０６を駆動するとき、噛合しているギア１０８および１１２は、それぞれ反対方向に回転する。噛合されたギアの回転は、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８の半径範囲の変位に帰着する。ギア１０４、１０６、１０８および１１０が回転するとき、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８と接触しているエラストマ材料は、取付ポイントがギアの半径範囲における配置により定義される経路を移動しながら、引っ張られるか、あるいは縮むことができる。ギア１０４、１０６、１０８および１１０の回転が、屈曲ゆがみポイント１２０、１２２、１２４および１２６を、２つの取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８の間に引かれる線により定義される位置を越えて移動させる場合、エラストマ材料は、屈曲ゆがみポイント１２０、１２２、１２４および１２６の半径範囲内の動きに対応するように、引き伸ばされる。
【００３８】
図４Ｃは、一対のデュアルギアシングルドライブの機構の概略側面図である。図４Ａおよび４Ｂにおける明確さは、駆動部１００および１０２、ギア１０４、１０６、１０８および１１０、取付ポイント１１６および１１８、屈曲ゆがみポイント１２２および１２６、エラストマ材料１２８の相対的な位置を示すことによって、さらに強化される。
【００３９】
次に、単一の駆動で４つのギアを動かす（シングルドライブフォーギアの）ラックおよびピニオンの機構１２の斜視図５Ａおよび平面図５Ｂを参照して、エラストマ材料１５０は、取付ポイント１６０、１６２、１６４および１６６と接触する位置に置かれる。
ピニオンである表情駆動ギア１５２および１５５は、レバー１３６および１３８の動作によってそれぞれ移動し得るラック１４４および１４６と噛合する。レバー１３６および１３８は、それらの支点１４０および１４２に、ホィール１３２の回転の結果としてピン１３４により印加される力によって、それらの支点１４０および１４２においてそれぞれ回転させられる。モータ駆動部１３０が取り付けられたホィール１３２が回転するとき、レバー１３６および１３８の変位は、ラック１４４および１４６の運動を、それぞれ対応するピニオンである第１表情駆動ギア１５２および１５４の回転とする。
第２表情駆動ギア１５６および１５８は、噛合されている第１表情駆動ギア１５２および１５４と反対方向に、それぞれ回転する。噛合された表情駆動ギア１５２、１５４、１５６および１５８の回転は、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８の半径範囲の変位に帰着する。ギアが回転するとき、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８と接触しているエラストマ材料１５０は、取付ポイントがギアの半径範囲における配置により定義される経路を移動しながら、引っ張られるか、あるいは縮むことができる。
【００４０】
図５Ｃは、シングルドライブフォーギアのラックおよびピニオンの機構１２の概略側面図である。図５Ａおよび５Ｂから、明確さは、駆動部１３０、ホィール１３２、レバー１３６および１３８、ラック１４４および１４６、ピニオンである表情駆動ギア１５４、取付ポイント１１２、１１４、１１６および１１８、屈曲ゆがみポイント１２０、１２２および１２６、エラストマ材料１７６の相対的な位置を示すことによって、さらに強化される。
【００４１】
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃおよび６Ｄは、図１Ａ〜１Ｅの１０として表される好適な機構の別の実施形態１３を示す。この実施の形態１３において、サーボモータ１８０および１８２は、第１表情駆動ギア１８４および１８６をそれぞれ駆動するための手段として、小さなモータと取って代わる。電力が印加される限り、あるいはサーボが再び位置決めの指示を受けるまでの間、位置が維持されるため、この技術は、ギアロック機構の必要を排除する。第１表情駆動ギア１８４および１８６は、それぞれ第２表情駆動ギア１８８および１９０とそれぞれ噛合する。この別の実施の形態１３において、表情駆動ギア１８４、１８６、１８８および１９０は、ギアが別の平面において回転できる角度にセットされたギアの歯を有している。必要に応じて、ある角度にギアをセットすることによって、人間あるいは動物の顔のモデルによりよく適合することができる。取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６は、それぞれ支持アーム１９４、１９８、１９６および１９２に取り付けられる。屈曲ゆがみポイント２１２、２１４、２０８および２１０は、それぞれ支持アーム１９４、１９８、１９６および１９２に取り付けられる。支持アーム１９２および１９４は、それぞれ第１表情駆動ギア１８４および１８６に取り付けられる。支持アーム１９６および１９８は、それぞれ第２表情駆動ギア１８８および１９０に取り付けられる。エラストマ材料２１６は、取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６と接触する位置に置かれる。
【００４２】
一対の、デュアルギアを単一で駆動する（デュアルギアシングルドライブの）機構を示す斜視図６Ａを参照して、エラストマ材料２１６は、取付ポイント２００、２０２、２０４、および２０６と接触する位置に置かれる。第１表情駆動ギア１８４および１８６は、それぞれ統合されたギア減速および位置センサを備えたサーボ駆動１８０および１８２に取り付けられる。モータ駆動部１８０および１８２が回転され、それらに取り付けられた第１表情駆動ギア１８４および１８６を駆動するとき、噛合している第２表情駆動ギア１８８および１９０は、それぞれ反対方向に回転する。表情駆動ギア１８４、１８６、１８８および１９０の回転は、取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６の半径範囲の変位に帰着する。エラストマ材料２１６は、取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６と接触する位置に置かれる。表情駆動ギア１８４、１８６、１８８および１９０が回転するとき、取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６と接触しているエラストマ材料２１６は、取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６が表情駆動ギアの半径範囲における配置により定義される経路を移動しながら、引っ張られるか、あるいは縮むことができる。取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６の回転が、屈曲ゆがみポイント２１２、２１４、２０８および２１０を、２つの取付ポイント２００、２０２、２０４および２０６の間に引かれる線により定義される位置を越えて移動させる場合、エラストマ材料は、屈曲ゆがみポイント２１２、２１４、２０８および２１０の半径範囲内の動きに対応するように、引き伸ばされる。
【００４３】
図６Ｂは、別の実施形態１３の等角図である。第１表情駆動ギア１８６および噛合された第２表情駆動ギア１９０は、支持アーム１９４および１９８が取付ポイント２００および２０２を図３Ａに表されたものに類似する微笑を反映する位置に送るように、図示のように回転されている。そして、屈曲ゆがみポイント２１２および２１４が、エラストマ材料に接触して、微笑の形状に更に材料を引き伸ばしている。
【００４４】
図６Ｃは、１つのサーボ駆動部１８２と、噛合している１組の駆動ギア１８６および１９０との側面図である。１つの駆動部および噛合している１組のギアの除去により、表情駆動ギア１８６および１９０の角変位が達成される方法の見方に、明確さが加えられる。取付ポイント２００および２０２、屈曲ゆがみポイント２１２および２１４とともに、支持アーム１９４および１９８の相対的な位置を見ることができる。
【００４５】
図６Ｄおよび図６Ｅは、別の実施形態１３の、それぞれ平面図および側面図である。第１表情駆動ギア１８６および噛合された第２表情駆動ギア１９０は、支持アーム１９４および１９８が取付ポイント２００および２０２を図３Ａに表されたものに類似する微笑を反映する位置に送るように、図示のように回転されている。そして、屈曲ゆがみポイント２１２および２１４が、エラストマ材料に接触して、微笑の形状に更に材料を引き伸ばしている。
【００４６】
図７Ａ〜７Ｄを参照して、機構１４は、更に、下方モータ支持フレーム２３４と、上方モータ支持フレーム２３２と、ギア支持フレーム２３０とを有している。モータ支持フレームは、モータ２３６を固定しており、モータ２３６は、次に、１つの駆動シャフトに取り付けられる小さなモータ駆動ギア２３８を有している。ギア２３８は、減速ギア２４０に噛合する。減速ギア２４０の小径は、第１表情駆動ギア２４４に噛合する。第１表情駆動ギア２４４の位置検出は、制御基板２４６における可変抵抗ないし位置的接触によって成し遂げられる。位置のエンコーディングの他の商用手段が、位置検出の際に等しく効果的であることが理解される。磁気エンコーディング、トランスミッション・スロットの計数、および反射エンコーディングは、回転エンコーディングの他の一般的な方法の例である。第１表情駆動ギア２４４は、次に、第２表情駆動ギア２４２とそれぞれ噛合する。各表情駆動ギアは、各支持アームのそれぞれの表情駆動ギアの半径に関する位置に取り付けられる、相互に一定の角度離れた１つの取付ポイントおよび１つの屈曲ゆがみピンを有している。第１表情駆動ギア２４２の場合、それには取付ポイント２５２および屈曲ゆがみピン２６２が取り付けられる。第１表情駆動ギア２４４の場合、それには取付ポイント２５４および屈曲ゆがみピン２６０が取り付けられる。取付ポイント２５６および２５８は、エラストマ材料２６４の取り付けを許容するように、静止した位置に固定される。エラストマ材料２６４が、４つの取付ポイントのまわりに取り付けられる。第１および第２表情駆動ギアの戻り回転を防止するために、ギアロック２４８が、第２表情駆動ギア２４４の歯に入り込む。ギアロック２４８は、ソレノイド２５０により引かれて軸のまわりに回転させられることによって、第２表情駆動ギア２４４を解放することができる。
【００４７】
図7Ａは、機構１４の等角図である。この図において、取付ポイント２５２、２５４、２５６および２５８は、図示のように、微笑んでいる表情の唇を表しているエラストマ材料２６４を保持している。この実施形態において、一旦位置が制御基板２４６により検出されると、モータ２３６に対する電力は印加されない。その代わりに、ギアロック２４８で回転が固定されることによって、エラストマ材料２６４の引っぱりに対して位置が維持される。モータの回転、および、したがって２６４の位置によって表される１４の表情の変化は、ソレノイド２５０の起動と、ギアロック２４８の引き戻しとによってもたらされる。
【００４８】
この実施形態の図７Ｂは、機構１４の平面図を示している。この図は、前方に向いており、アニメのキャラクターないしデザインの口を表す側である。
【００４９】
この実施形態の図７Ｃおよび図７Ｄは、機構１４の側面図および平面図を示している。これらの図は、減速ギア２４０の、それに噛合する小さなモータ駆動ギア２３８と、第１表情駆動ギア２４４とに対する相対的な位置の明確な見方を与える。
【００５０】
図８は、図４Ａに表されているような、一対の、デュアルギアを単一で駆動する（デュアルギアシングルドライブの）機構１１の周辺におけるエラストマ・マスク２２０の配置を示している完成ユニット１５である。この形態において、屈曲ゆがみポイントは、マスク構造の材料に含まれる隆起または溝に係合する。したがって、本発明は、穴部を内部に持つ円形であるか、あるいは取付ポイントおよび屈曲ゆがみピンがエラストマ材料に接触またはその中の隆起に係合するか、あるいは弾力のある唇部によって囲まれた連続したエラストマの膜材を前記穴部が代替的に有するか、のエラストマ材料を含み得る。
【００５１】
本発明は、その好ましい実施形態に関して記載されている一方で、その精神および範囲から逸脱することなく、本発明を構成する部分に対して変更が行われ得ることが、当業者によって認められる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【図１Ｂ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を支持フレームを除去して示す等角図である。
【図１Ｃ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す追加的な図である。
【図１Ｄ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す追加的な図である。
【図１Ｅ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、統合されていないエンコーディングを備えたモータを使用する一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す追加的な図である。
【図２】歯の使われていない部分が除去されて示される表情駆動ギアの等角図である。
【図３Ａ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｂ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｃ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｄ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｅ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｆ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｇ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｈ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｉ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｊ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｋ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図３Ｌ】エラストマ材料に表情を与えるための、ギア配置、および取付ポイントと屈曲ゆがみポイントとの相対的な位置を示す種々の平面図である。
【図４Ａ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構の等角図である。
【図４Ｂ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構の平面図である。
【図４Ｃ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構の側面図である。
【図５Ａ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブフォーギアのラックおよびピニオンの機構の等角図である。
【図５Ｂ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブフォーギアのラックおよびピニオンの機構の平面図である。
【図５Ｃ】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブフォーギアのラックおよびピニオンの機構の側面図である。
【図６Ａ】角度オフセットとギアの各々における取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料とを備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【図６Ｂ】角度オフセットを備えた一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
【図６Ｃ】角度オフセットを備えた一つのデュアルギアシングルドライブの機構を示す正面図である。
【図６Ｄ】角度オフセットを備えた一対のデュアルギアシングルドライブの機構の平面図である。
【図６Ｅ】角度オフセットを備えた一対のデュアルギアシングルドライブの機構の側面図である。
【図７Ａ】ギアの各々における取付ポイントおよび機構フレームにおける取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブツーギアの機構の等角図である。
【図７Ｂ】ギアの各々における取付ポイントおよび機構フレームにおける取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブツーギアの機構の正面図である。
【図７Ｃ】ギアの各々における取付ポイントおよび機構フレームにおける取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブツーギアの機構の側面図である。
【図７Ｄ】ギアの各々における取付ポイントおよび機構フレームにおける取付ポイントのまわりに配置されたエラストマ材料を備えた、シングルドライブツーギアの機構の平面図である。
【図８】ギアの各々における取付ポイントのまわりに配置された可撓性のあるマスクとして描写されているエラストマ材料を備えた、一対のデュアルギアシングルドライブの機構を示す等角図である。
2005525917.tif 000003
2005525917.tif 000004
2005525917.tif 000005
【図２】
2005525917.tif 000006
2005525917.tif 000007
2005525917.tif 000008
2005525917.tif 000009
2005525917.tif 000010
2005525917.tif 000011
2005525917.tif 000012
2005525917.tif 000013
2005525917.tif 000014
2005525917.tif 000015
2005525917.tif 000016
2005525917.tif 000017
2005525917.tif 000018
【図８】
2005525917.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月26日(2003.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間のような表情を模倣するための装置であって、
取付ポイントを有する第１の回転可能な手段と、
前記第１の回転可能な手段に配置される屈曲ゆがみピンと、
取付ポイントを有する第２の回転可能な手段と、
前記第２の回転可能な手段に配置される屈曲ゆがみピンとを有し、
前記第２の回転可能な手段は、前記第１および第２の回転可能な手段が同時に回転するように、前記第１の回転可能な手段と駆動可能に接続されてなり、前記第１および第２の回転可能な手段は、実質的に平行な回転平面を持ち、
前記装置は、
前記第１および第２の回転可能な手段の前記取付ポイントに取り付け可能な弾性手段であって、前記弾性手段の平面は、前記第１および第２の回転可能な手段の回転平面と実質的に平行とされてなる弾性手段と、
前記回転可能な手段の少なくとも一方を駆動するための駆動手段とを有し、
前記第１および第２の回転可能な手段は、反対方向に回転するものであり、前記第１および第２の回転可能な手段は、前記弾性手段に、人間の表情を示す形態を呈するようにさせ、さらに、前記弾性手段を変形させて前記人間の表情をよりリアルにするために、前記第１および第２の回転可能な手段が回転すると、前記屈曲ゆがみピンが前記弾性手段に接触してなる装置。
【請求項２】
前記弾性手段は、中央に穴部を有する円形弾性手段を有し、前記取付ポイントは、前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１および第２の回転可能な手段は、相互に噛合する歯を有する請求項２に記載の装置。
【請求項４】
基部をさらに有し、
前記第１および第２の回転可能な手段は、前記基部に取り付けられる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
取付ピンおよび屈曲ゆがみピンが設けられた第３の回転可能な手段をさらに有し、
前記取付ピンもまた前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
取付ピンおよび屈曲ゆがみピンが設けられた第４の回転可能な手段をさらに有し、
前記取付ピンもまた前記円形弾性手段の中央にある穴部を通過する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記円形弾性手段の動作と協調して作動する、一対のアニメの目のシミュレーション手段をさらに含む請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記弾性手段は、前記第１の回転可能な手段の上面にある取付ポイント、および前記第２の回転可能な手段の上面にある取付ポイントにつながれる弾性材料を有し、当該弾性材料は回転可能な手段の少なくとも一方の軸回転によって変形され得る請求項１に記載の装置。
【請求項９】
基部と、
前記弾性手段に接触するための、前記基部に取り付けられた第１の静止ポイント手段とをさらに有し、
前記第１の静止ポイント手段は、前記基部に関して移動しない請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記弾性手段に接触するための、前記基部に取り付けられた第２の静止ポイント手段とをさらに有し、
前記第２の静止ポイント手段は、前記基部に関して移動しない請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の回転可能な手段における前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンは、第１の支持アームによって前記第１の回転可能な手段から間隔を置いて離れており、前記第２の回転可能な手段における前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンは、第２の支持アームによって前記第２の回転可能な手段から間隔を置いて離れている請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
弾性材料は、前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンと係合するための隆起を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
弾性材料は、前記取付ポイントおよび前記屈曲ゆがみピンに係合するための唇部と、前記唇部の間に配置される弾性口部とを含む請求項１に記載の装置。


【国際調査報告】
2005525917.tif 000020