(57)【要約】【課題】物質に接触した際の粘つきを測定する。【解決手段】測定装置１は、複数の圧力センサ４１が配置された圧力分布センサ４０と、複数の圧力センサ４１のそれぞれに自重により予圧をかけて配設され、圧力センサ４１に対向する端部で当該端部が接する仮想平面を形成する複数の予圧部材１０と、複数の予圧部材１０の圧力センサ４１と対向する方向への移動をサポートするサポート部２０とを備える。複数の予圧部材１０の仮想平面に接する端部に、それぞれ、物質Ｂが塗布される。【選択図】図１
2018146544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質の粘着感を測定する測定装置であって、
複数の圧力センサが配置された圧力分布センサと、
前記複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧をかけて配設され、前記圧力センサに対向する端部で当該端部が接する仮想平面を形成する複数の予圧部材と、
前記複数の予圧部材の前記圧力センサと対向する方向への移動をサポートするサポート部とを備え、
前記複数の予圧部材の前記仮想平面に接する端部に、それぞれ、前記物質が塗布される
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記物質の所望領域に接触する接触部が、前記物質の粘着性により引っ張られた前記予圧部材とともに前記圧力センサと対向する方向に移動する際に、前記複数の圧力センサのそれぞれで前記予圧から減圧された減圧量の推移を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記物質の所望領域に接触する接触部が、前記物質の粘着性により引っ張られた前記予圧部材とともに前記方向に移動する際に、前記予圧から減圧された圧力センサの位置と、前記予圧から減圧された圧力センサの圧力の推移を、前記物質の粘着感として出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
物質の粘着感を測定する測定方法であって、
複数の圧力センサが配置された圧力分布センサに、前記複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧を与える複数の予圧部材が配設され、
前記予圧部材の前記圧力センサに対向する端部で、当該端部が接する仮想平面が形成され、
前記複数の予圧部材は、前記圧力センサと対向する方向へ移動可能で、
前記複数の予圧部材の前記仮想平面に接する端部にそれぞれ前記物質が塗布された測定装置を用いて、
コンピュータが、前記物質の所望領域に接触する接触部が、前記物質の粘着性により引っ張られた前記予圧部材とともに前記方向に移動する際に、前記複数の圧力センサのそれぞれで前記予圧から減圧された減圧量の推移を出力するステップ
を備えることを特徴とする測定方法。
【請求項５】
前記コンピュータが、前記予圧から減圧された圧力センサの位置の推移を、出力するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の測定方法。
【請求項６】
物質の粘着感を測定する測定プログラムであって、
複数の圧力センサが配置された圧力分布センサに、前記複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧を与える複数の予圧部材が配設され、
前記予圧部材の前記圧力センサに対向する端部で、当該端部が接する仮想平面が形成され、
前記複数の予圧部材は、前記圧力センサと対向する方向へ移動可能で、
前記複数の予圧部材の前記仮想平面に接する端部にそれぞれ前記物質が塗布された測定装置を用いて、
コンピュータに、
前記物質の所望領域に接触する接触部が、前記物質の粘着性により引っ張られた前記予圧部材とともに前記方向に移動する際に、前記複数の圧力センサのそれぞれで前記予圧から減圧された減圧量の推移を出力するステップ
を実行させることを特徴とする測定プログラム。
【請求項７】
前記コンピュータに、
前記予圧から減圧された圧力センサの位置の推移を、出力するステップ
をさらに実行させることを特徴とする請求項６に記載の測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘着物質の粘着感を測定する測定装置、測定方法および測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バーチャルリアリティにおいて物体表面における触感を再現するために、粘着感を測定する方法が提案されている（例えば非特許文献１および非特許文献２参照）。粘着感とは、物質を触ったときの皮膚感覚であって、皮膚の変形および力分布により表現されると考えられる。皮膚の変形または力分布を直接計測することなく、これらに近い情報を得る方法として、皮膚と粘着物質との接触面積の変化を測定する方法がある（例えば非特許文献１）。また、粘着物質をなぞった際の摩擦感を測定する方法がある（例えば非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】山岡正明、山本晃生、樋口俊郎、「粘着感提示に関する基礎的検討」、日本バーチャルリアリティ学会第１２回大会論文集、２００７年９月
【非特許文献２】山岡正明、山本晃生、樋口俊郎、「真空吸引圧を用いた粘着摩擦感の再現提示に関する研究」、日本バーチャルリアリティ学会第１３回大会論文集、２００８年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１および非特許文献２は、皮膚と粘着物質との接触面積の変化や、粘着物質をなぞった際の摩擦感を測定することを開示するに留まり、いずれの非特許文献も、皮膚が粘着物質に接触した際の力分布を測定するものではない。
【０００５】
従って本発明の目的は、物質に接触した際の力分布を測定可能な測定装置、測定方法および測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、物質の粘着感を測定する測定装置に関する。本発明の第１の特徴に係る測定装置は、複数の圧力センサが配置された圧力分布センサと、複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧をかけて配設され、圧力センサに対向する端部で当該端部が接する仮想平面を形成する複数の予圧部材と、複数の予圧部材の圧力センサと対向する方向への移動をサポートするサポート部とを備え、複数の予圧部材の仮想平面に接する端部に、それぞれ、物質が塗布される。
【０００７】
物質の所望領域に接触する接触部が、物質の粘着性により引っ張られた予圧部材とともに圧力センサと対向する方向に移動する際に、複数の圧力センサのそれぞれで予圧から減圧された減圧量の推移を出力しても良い。
【０００８】
物質の所望領域に接触する接触部が、物質の粘着性により引っ張られた予圧部材とともに圧力センサと対向する方向に移動する際に、予圧から減圧された圧力センサの位置と、予圧から減圧された圧力センサの圧力の推移を、物質の粘着感として出力しても良い。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、物質の粘着感を測定する測定方法に関する。本発明の第２の特徴に係る測定方法は、複数の圧力センサが配置された圧力分布センサに、複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧を与える複数の予圧部材が配設され、予圧部材の圧力センサに対向する端部で、当該端部が接する仮想平面が形成され、複数の予圧部材は、圧力センサと対向する方向へ移動可能で、複数の予圧部材の仮想平面に接する端部にそれぞれ物質が塗布された測定装置を用いて、コンピュータが、物質の所望領域に接触する接触部が、物質の粘着性により引っ張られた予圧部材とともに方向に移動する際に、複数の圧力センサのそれぞれで予圧から減圧された減圧量の推移を出力するステップを備える。
【００１０】
コンピュータが、予圧から減圧された圧力センサの位置の推移を、出力するステップをさらに備えても良い。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、物質の粘着感を測定する測定プログラムに関する。本発明の第３の特徴に係る測定プログラムは、複数の圧力センサが配置された圧力分布センサに、複数の圧力センサのそれぞれに自重により予圧を与える複数の予圧部材が配設され、予圧部材の圧力センサに対向する端部で、当該端部が接する仮想平面が形成され、複数の予圧部材は、圧力センサと対向する方向へ移動可能で、複数の予圧部材の仮想平面に接する端部にそれぞれ物質が塗布された測定装置を用いて、コンピュータに、物質の所望領域に接触する接触部が、物質の粘着性により引っ張られた予圧部材とともに圧力センサと対向する方向に移動する際に、コンピュータが、複数の圧力センサのそれぞれで予圧から減圧された減圧量の推移を出力するステップを実行させる。
【００１２】
コンピュータに、予圧から減圧された圧力センサの位置の推移を、出力するステップをさらに実行させても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、物質に接触した際の力分布を測定可能な測定装置、測定方法および測定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定装置の上面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る測定装置の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る測定装置の分解図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る測定装置が測定する粘着感を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る測定装置が粘着感を測定する原理を説明する図である。（その１）
【図７】本発明の実施の形態に係る測定装置が粘着感を測定する原理を説明する図である。（その２）
【図８】本発明の実施の形態に係る測定装置が、粘着感の強い物質を塗布して測定した結果である。
【図９】本発明の実施の形態に係る測定装置が、粘着感の弱い物質を塗布して測定した結果である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る測定装置が、粘着感の強い物質を塗布して測定した際に観察された２点のピークを説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る測定装置が、粘着感の強い物質を塗布して測定した際に観察された１点のピークを説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態において観察された２点のピークと１点のピークを、模式的に説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る測定装置による測定結果を評価する図である。（その１）
【図１４】本発明の実施の形態に係る測定装置による測定結果を評価する図である。（その２）
【図１５】本発明の変形例に係る測定装置であって、予圧部材が被覆部を備える構成を説明する図である。
【図１６】本発明の変形例に係る測定装置であって、予圧部材がストッパを備える構成を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る測定装置において、物質を塗布する過程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
【００１６】
（測定装置）
図１ないし図４を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１を説明する。測定装置１は、粘着物質（物質）Ｂの粘着感を測定し、特に、粘着物質Ｂを指等で押しつけて離す際に、粘着物質Ｂが皮膚を引く力の力分布を測定する。
【００１７】
測定装置１は、予圧部材１０、サポート部２０および圧力分布センサ４０を備える。
【００１８】
圧力分布センサ４０は、シート形状を有しており、複数の圧力センサ４１が配置される。圧力分布センサ４０から、各圧力センサ４１の圧力値が取得されて、コンピュータ（図示せず）等に取り込まれる。図１等に示す例において圧力センサ４１は、シート形状の圧力分布センサ４０上に、格子状に配設される。
【００１９】
予圧部材１０は、圧力分布センサ４０に配設される複数の圧力センサ４１のそれぞれに、自重等により予圧をかけて配設される。予圧部材１０は、圧力分布センサ４０の圧力センサ４１と同様に、格子状に配設される。予圧部材１０は、図１等に示す例において、細長い円柱のスティック形状を有する。予圧部材１０は、角柱のスティック形状であっても良いし、他の予圧部材と接触しない限りそのほかの形状であってもよい。予圧部材１０は、図１等に示すように、上端および下端において、面取りされても良い。予圧部材１０は、例えば、ステンレスやアルミ等の形状が変化しにくい部材で形成されるのが好ましい。
【００２０】
予圧部材１０は、下端において圧力センサ４１に当接し、また圧力分布センサ４０から離反可能に配設される。圧力分布センサ４０の圧力センサ４１に対向する端部（上端）で当該端部が接する仮想平面を形成する。図１に示す例において複数の予圧部材１０は、それぞれ、下端において圧力分布センサ４０に固着することなく当接する。複数の予圧部材１０は、上端が同一高さになるように配設され、複数の予圧部材１０の上端部分で、それぞれ仮想平面の一部を形成するように形成される。
【００２１】
サポート部２０は、複数の予圧部材１０の圧力センサ４１と対向する方向への移動をサポートする。本発明の実施の形態においてサポート部２０は、複数の予圧部材１０が、圧力センサ４１に当接した状態から、それぞれ上方に移動可能に形成され、各予圧部材１０の移動方向を規制する。サポート部２０は、第１の支持板２１、第２の支持板２２、第１の支柱３１および第２の支柱３２を備える。
【００２２】
図１ないし図４に示すように、第１の支持板２１は、予圧部材１０の上側に設けられる。第２の支持板２２は、予圧部材１０の下側に設けられ、第１の支持板２１よりも大きくなるように形成される。第１の支持板２１の四隅と、第２の支持板２２の第１の支持板２１の四隅に対応する位置に、第１の支柱３１が貫通する穴が設けられる。第２の支持板２２の四隅に、第２の支柱３２が貫通する穴が設けられる。
【００２３】
第１の支持板２１および第２の支持板２２は、第１の支柱３１により水平を維持して、ボルトやスペーサー等により固定される。第２の支持板２２は、第２の支柱３２によりボルトやスペーサー等により固定され、シート形状を有する圧力分布センサ４０に対して水平を維持するように配置される。これにより、第１の支持板２１および第２の支持板２２は、圧力分布センサ４０に対して水平に配設される。
【００２４】
第１の支持板２１および第２の支持板２２には、複数の予圧部材１０がそれぞれ貫通する複数の貫通穴が、垂直方向に設けられる。また第１の支持板２１および第２の支持板２２は、圧力分布センサ４０に対して水平に配設され、貫通穴が垂直に設けられるので、予圧部材１０は、第１の支持板２１の貫通穴と第２の支持板２２の貫通穴を貫通して、圧力分布センサ４０に対して垂直に配設される。予圧部材１０は、圧力分布センサ４０に固着することなく垂直に配設されるので、予圧部材１０は、圧力分布センサ４０に対して垂直上方にのみ移動可能に配設される。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る測定装置１は、複数の予圧部材１０の上端（圧力センサ４１と対向する端部であって、仮想の平面に接する端部）に、それぞれ、物質（粘着物質）Ｂが塗布される。
【００２６】
なお、図１ないし図４に示す測定装置１は一例であって、これに限るものではない。例えば、サポート部２０が第１の支持板２１、第２の支持板２２、第１の支柱３１および第２の支柱３２を備える場合を説明したが、これに限られない。サポート部２０は、予圧部材１０が圧力分布センサ４０に対して当接して配設され、かつ、圧力分布センサ４０に対して垂直で圧力分布センサ４０から離れる方向にのみ移動可能になるように形成されればよく、どのような構成であってもよい。例えば、第１の支持板２１および第２の支持板２２の代わりに、一枚の厚い板で形成されても良い。
【００２７】
また予圧部材１０が圧力分布センサ４０に対して垂直に配設される場合を説明するが、これに限られない。予圧部材１０の下端で圧力センサ４１に自重により圧力をかけることが可能であれば、予圧部材１０が、圧力分布センサ４０に対して斜めに配設されても良いし、圧力分布センサ４０自身が斜めに配設されても良い。
【００２８】
さらに、圧力分布センサ４０は、水平板上に配設される一枚のシート形状を有する場合を説明するが、これに限られない。例えば、予圧部材１０の圧力センサ４１に対向する端部で端部が接する仮想平面を形成可能であれば、圧力分布センサ４０は、階段状に配設される複数の水平板上にそれぞれ配設される複数のシート部材であっても良い。その際、各予圧部材１０によって圧力センサ４１に同じ自重がかかるように、予圧部材１０の形状や素材等が適宜変更されても良い。
【００２９】
また予圧部材１０は、上下端が面である場合を説明するが、圧力センサ４１に当接する下端については、鋭利に形成されても良い。また予圧部材１０の上端において物質Ｂを乗せやすく、粘着物質Ｂが密に配設されるように、釘のように、本体よりも径の大きい頭部を設けても良い。
【００３０】
（粘着感の測定原理）
図５ないし図７を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１において粘着感を測定する原理を説明する。本発明の実施の形態において粘着感は、粘着物質Ｂを指等で押しつけて離す際に、粘着物質Ｂが指の皮膚等を引く力によって生じる感覚である。
【００３１】
例えば、図５（ａ）に示すように、固く固定された台に設けた粘着物質Ｂを指等の接触部Ｃで接触した後に、指を上方に離そうとする場合を考える。この際、粘着物質Ｂの粘着性によっては、指が粘着物質Ｂから離れることなく、粘着物質Ｂを引き上げる場合がある。このとき、図５（ｂ）に示すように、粘着物質Ｂが台を上方に引き上げる粘着力Ｆ１がかかる。粘着力Ｆ１のその応力として、指の皮膚から下方に粘着力Ｆ２がかかり、指の触覚として、粘着物質Ｂに引かれる粘着力Ｆ２を感じる。発明者らは、粘着力Ｆ２の力分布が、人が粘着物質Ｂを感じるときの粘着感の正体であるとして、粘着力Ｆ２の力分布を測定するために、本発明の実施の形態に係る測定装置１で、粘着力Ｆ２と等価である、台から上方に係る粘着力Ｆ１の力分布を測定することを提案する。
【００３２】
そこで図６に示すように、圧力分布センサ４０の各圧力センサ４１の位置に対応して予圧部材１０を配設し、その自重等により、各圧力センサ４１に予め圧力をかける。また、予圧部材１０の上方に粘着物質Ｂが塗布される。予圧部材１０の自重と粘着物質Ｂの重さにより、予圧部材１０が配設された圧力分布センサ４０の圧力センサ４１には、予圧Ｆ０がかかる。
【００３３】
指などの接触部Ｃを粘着物質Ｂに接触させて上方に引き上げると、粘着物質Ｂの所定領域が引き上げられ、図７に示すように、圧力センサ４１にかかる圧力が、予圧Ｆ０から軽減されたＦ３となる部分が生じる。図５（ｂ）で参照して説明したように、接触部Ｃで粘着物質Ｂを引き上げることにより、自重等で下がった予圧部材１０が、粘着力Ｆ１により引き上げられ、圧力センサ４１のそれぞれにおいて、圧力Ｆ１’だけ圧力が軽減される。
【００３４】
その結果、圧力センサ４１には、圧力Ｆ３（＝Ｆ０−Ｆ１’）がかかる。この予圧Ｆ０と圧力Ｆ３との差分の圧力Ｆ１’は、図５（ｂ）を参照して説明した、台にかかる粘着力Ｆ１の力分布に対応し、さらには粘着力Ｆ１の力分布と等価の指にかかる粘着力Ｆ２の力分布に対応する。これにより本発明の実施の形態に係る測定装置１は、自重等により予圧のかかった状態から、粘着物質Ｂを引き上げることにより、引き上げ前の予圧Ｆ０と、引き上げ時の圧力Ｆ３の差分から、指にかかる粘着力Ｆ２の力分布を空間分布の形で測定することが可能になる。
【００３５】
ここで、各予圧部材１０に対応して圧力センサ４１が設けられるので、各予圧部材１０の位置で生じたそれぞれの粘着力Ｆ２の力分布を取得することが可能である。またコンピュータは、所定のコンピュータプログラムによって、粘着物質Ｂに接触部Ｃが接触した後、接触部Ｃが粘着物質Ｂを引き上げて、粘着物質Ｂと接触部Ｃとが完全に分離するまでの間、各圧力センサ４１にかかる圧力を、測定装置１から逐次取得して出力する。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る測定装置１における圧力分布センサ４０の各圧力センサ４１の出力により、粘着物質Ｂの所望領域に接触する接触部Ｃが、粘着物質Ｂの粘着性により引っ張られた予圧部材１０とともに所定方向（上方）に移動する際に、複数の圧力センサ４１のそれぞれで予圧から減圧された圧力センサ４１の位置の推移を特定するとともに、その圧力センサ４１において予圧からの減圧量（Ｆ２の力分布）の推移を特定し、出力することが可能となる。このように出力された、予圧から減圧された圧力センサ４１の位置の推移と、減圧された圧力の推移を、粘着感として特定し、粘着物質Ｂが接触した皮膚の触感を再現することが可能になる。
【００３７】
なお本発明の実施の形態において、接触部Ｃは、指であって、人が指を動かす場合を説明するが、これに限られない。接触部Ｃは、例えば指と同様の形状およびテクスチャを再現した疑似指部材であっても良いし、所定の形状およびテクスチャを有する所定部材であっても良い。また、このような部材を装置に取り付けて、コンピュータ制御により部材を動かしても良い。なお、圧力分布センサ４０からの出力を処理するコンピュータは、測定装置１に内蔵されても良いし、測定装置１に外付けで接続されても良い。
【００３８】
（評価）
図８および９を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１を用いて、粘性の異なる物質の粘着感をそれぞれ測定した結果を示す。ここで用いる測定装置１は、圧力センサ４１および予圧部材１０が１００個用意され、１０×１０で配列される。図８において予圧部材１０に塗布される物質Ｂ１は、粘着感の強い納豆であり、図９において予圧部材１０に塗布される物質Ｂ２は、粘着感の弱いベビーパウダーである。
【００３９】
図８および図９において、（ａ）、（ｂ）・・・・・（ｌ）の順に、指を物質Ｂに押しつけてから完全に離れるまでの、それぞれ時間における圧力分布が表されている。各グラフにおいて、Ｘ軸は、指の短手方向に対応し、Ｘ軸の値０から９は、予圧部材１０の横方向の座標を示す。Ｙ軸は指の長手方向に対応し、座標値の低い方が近位（指の根元側）で、座標値の高い方が遠位（指の先端側）である。Ｙ軸の値０から９は、予圧部材１０の縦方向の座標を示す。Ｚ軸は、各圧力センサ４１の値の指標である。なお、Ｚ軸の値と、圧力センサ４１が示す圧力値とは、直線的に対応づけられるものではない。
【００４０】
図８（ｂ）ないし（ｆ）において、中央近傍で凹形状が形成され、予圧よりも高い圧力がかかっている状態であることがわかる。より具体的には、図８（ｅ）において、中央近傍に、最も深い凹形状が形成され、図８（ｆ）の凹形状は図８（ｅ）の凹形状よりも浅いことから、図８（ｂ）ないし（ｅ）において、接触部Ｃが物質Ｂ１を押しつけている状態であることがわかる。また図８（ｅ）と図８（ｆ）の間のタイミングで、接触部Ｃが物質Ｂ１から離れ始め、物質Ｂ１の粘着力により、物質Ｂ１および予圧部材１０の引き上げが開始されていることがわかる。さらに、図８（ｇ）ないし（ｌ）において、中央近傍で凸形状が形成され、物質Ｂ１の粘着力により、接触部Ｃが物質Ｂ１および予圧部材１０を引き上げ、予圧よりも低い圧力がかかっている様子がわかる。
【００４１】
図９（ｂ）ないし（ｈ）において、中央近傍で凹形状が形成され、予圧よりも高い圧力がかかっている状態であることがわかる。より具体的には、図９（ｇ）において、中央近傍に、最も深い凹形状が形成され、図９（ｈ）の凹形状は図９（ｇ）の凹形状よりも浅いことから、図９（ｂ）ないし（ｇ）において、図８（ｂ）ないし（ｅ）と同様に、接触部Ｃが物質Ｂ２を押しつけている状態であることがわかる。また図９（ｇ）と図９（ｈ）の間のタイミングで、接触部Ｃが物質Ｂ２から離れ始め、物質Ｂ２の粘着力により、物質Ｂ２および予圧部材１０の引き上げが開始されていることがわかる。しかしながら、図９（ｉ）ないし（ｌ）において、全面的に顕著な凹凸がなく、予圧がかかっている状態と変化がほとんどないことがわかる。
【００４２】
図８および図９を比較すると、接触部Ｃを各物質Ｂに押しつける段階の出力に大きな差異は見られないが、接触部Ｃを引き離す際に、大きな差異が観察される。粘着感の強い物質Ｂ１については、接触部Ｃが物質Ｂ１を引き上げて、予圧よりも低い圧力がかかる部分が生じ、接触部Ｃが物質Ｂ１を引き上げていることが観察される。これに対し、粘着感の弱い物質Ｂ２については、予圧よりも低い圧力がかかる部分がなく、接触部Ｃが物質Ｂ２から速やかに離れ、引き上げていないことが観察される。このように本発明の実施の形態に係る測定装置１は、物質の粘着感を適切に検出できることがわかる。
【００４３】
図８（ｇ）ないし（ｌ）をさらに詳細に観察する。図８（ｇ）においては、指（接触部Ｃ）の近位と遠位に対応する２箇所に予圧よりも圧力の弱い部分が見られ、図８（ｊ）においては、指の長手方向の中央近傍に対応する１箇所に予圧よりも圧力の弱い部分が見られる。
【００４４】
図１０および図１１を参照して、図８（ｇ）および（ｊ）のタイミングにおいて、それぞれ２点および１点で強い粘着力が生じていることを説明する。
【００４５】
図１０（ａ）は、図８（ｇ）と同様で、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ軸の座標＝４の断面を示す図である。図１０（ｂ）に示す座標１ないし１０は、図１０（ａ）のＹ軸の座標０ないし９に対応する。図１０（ｂ）に示すように、Ｙ軸の座標３および１０、すなわち指の近位側と遠位側のそれぞれ２点で、圧力が低くなり、粘着物質Ｂ１が２点で皮膚を引いていることがわかる。
【００４６】
図１１（ａ）は、図８（ｊ）と同様で、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸ軸の座標＝４の断面を示す図である。図１１（ｂ）に示す座標１ないし１０は、図１１（ａ）のＹ軸の座標０ないし９に対応する。図１１（ｂ）に示すように、Ｙ軸の座標４すなわち近位側と遠位側の間で、圧力が低くなり、粘着物質Ｂ１が１点で皮膚を引いていることがわかる。
【００４７】
図１２を参照して、図８に示す結果が示す、接触部Ｃが粘着物質Ｂ１から離れる原理を説明する。まず図１０（ａ）に示すように、接触部Ｃを粘着物質に押しつけ離す際、接触部Ｃの近位および遠位の両端、すなわち接触面の辺縁に強い力Ｐがかかり、粘着力が生じる。接触部Ｃが上方に移動するにつれて、辺縁で生じた力Ｐは互いに近寄り、図１２（ｂ）に示すように、１点において力Ｐ’に融合する。その後、図１２（ｃ）に示すように、接触部Ｃと粘着物質Ｂ１が離れる。
【００４８】
図１２に示すように、接触面の辺縁で大きな引く力を与え、その後接触面が減るに従って引く力を与える箇所を近寄せて、最後に１点で引く力を与えることが可能な触覚提示デバイスを開発することにより、バーチャルリアリティにおいて、粘着物質の粘着感を再現することが可能になると考えられる。
【００４９】
図１３および図１４を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１によって測定した、各物質の粘着力のピーク値と、ＶＡＳ（Visual Analog Scale）評価の相関を示す。各物質の粘着力のピーク値は、各被験者が指を使って、各物質を接触後、上方に引いた際の時間的および空間的な最大値である。ＶＡＳは、被験者５名が各物質について感じた粘着感の主観を指標化したものである。図１３および図１４で用いた各物質は、それぞれ、市販されている特定の商品である。
【００５０】
図１３は、被験者５名によって測定された粘着力のピーク値と、被験者５名によるＶＡＳ評価とを、物質毎にまとめて表示した図である。図１３に示すように、シェービングジェル、シャンプーおよびハンドクリームは、測定装置１による粘着感のピーク値は相対的に低く、ＶＡＳ評価でも相対的に粘着感が低いと評価されている。一方、洗顔フォーム、歯磨き粉およびはちみつは、測定装置１による粘着感のピーク値は相対的に高く、ＶＡＳ評価でも相対的に粘着感が高いと評価されている。
【００５１】
図１４は、所定の被験者によって所定の物質について測定されたピーク値と、その被験者がその物質についての粘着感の主観とを対応づけて表示したものである。ピーク値と粘着感とは、直線で近似され、ゆるやかの相関があると考えられる。
【００５２】
このように、本発明の実施の形態に係る測定装置１によれば、皮膚が粘着物質に接触した際の力分布を測定することにより、物質の粘着感を測定することができる。また測定装置１によって測定された粘着感は、被験者の主観とも相関があり、粘着感を示す一指標であると考えられる。また本発明の実施の形態に係る測定装置１を用いて、個々の物質の粘着感として力、伸び、感触等を測定し、これらを触覚提示デバイスで再現させることにより、複数の物質の粘着感を区別して再現することが可能になると考えられる。
【００５３】
（変形例）
本発明の実施の形態に係る測定装置１は、予圧部材１０が上方に移動可能に配設されるので、予圧部材１０が第１の支持板２１および第２の支持板２２から抜けてしまう場合がある。そこで、図１５および図１６に示すように、各予圧部材１０に被覆部１１やストッパ１２を設けることにより、予圧部材１０が第１の支持板２１および第２の支持板２２から抜けるのを回避することができる。
【００５４】
図１５に示す測定装置１は、第１の支持板２１の上方に、さらに第３の支持板２３をさらに備え、各予圧部材１０は、第１の支持板２１、第２の支持板２２および第３の支持板２３を貫通するように設けられる。第１の支持板２１、第２の支持板２２および第３の支持板２３は、第１の支柱３１により、互いに水平に固定される。予圧部材１０の、第１の支持板２１と第３の支持板２３の間に対応する位置に、第１の支持板２１および第３の支持板２３の貫通穴よりも径の大きい被覆部１１を設けることにより、被覆部１１が、これらの支持板から抜けるのを防ぐことができる。このとき、被覆部１１の高さは、物質Ｂの粘着力により予圧部材１０が引き上げられる距離を確保できるように、第１の支持板２１および第３の支持板２３間の長さよりも短くなるように形成される。
【００５５】
図１６に示す測定装置１は、被覆部１１でなく、各予圧部材１０は、一部において径を大きくしたストッパ１２を備える。ストッパ１２は、物質Ｂの粘着力により予圧部材１０が引き上げられた場合でも、各支持板に当接しない位置に設けられる。
【００５６】
なお、図１５および図１６に示す例において、第３の支持板２３を設け、第１の支持板２１と第３の支持板２３の間に被覆部１１またはストッパ１２を設けたが、これに限られるものではない。第３の支持板２３を設けない場合、第１の支持板２１と第２の支持板２２の間に、被覆部１１やストッパ１２が設けられても良い。また、図１５および図１６に示す例において、一つの予圧部材１０に一つの被覆部１１またはストッパ１２を備える場合を説明したが、これに限られない。例えば、第１の支持板２１と第２の支持板２２の間、第１の支持板２１と第３の支持板２３の間のそれぞれに、被覆部１１またはストッパ１２が設けられても良い。
【００５７】
（測定対象の物質の塗布方法）
図１７を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１において物質Ｂ（試料）を塗布する方法を説明する。図１７の各図は、測定装置１を横方向から観察した図である。
【００５８】
まず図１７（ａ）に示すように、予圧部材１０の上方に、挿入板５０を設置する。挿入板５０は、第１の支持板２１および第２の支持板２２と同様に、予圧部材１０が貫通する貫通穴が設けられる。挿入板５０は、予圧部材１０の上端よりも少し高い位置に、挿入板５０の上端が位置するように配設される。さらに、挿入板５０の上側に、試料となる物質Ｂが塗布される。このとき、挿入板５０の貫通穴内部であって、予圧部材１０の上方にも試料が塗布される。
【００５９】
ここで、図１７（ｂ）に示すように、ヘラなどを使って、挿入板５０の上面の試料を取り除く。これにより、挿入板５０の上面の試料は取り除かれ、挿入板５０の貫通穴内部であって、予圧部材１０の上方にのみ、試料が残る。
【００６０】
その後、図１７（ｃ）に示すように、挿入板５０を取り除くことによって、予圧部材１０の上端に、均一に試料を塗布することができる。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態とその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
【００６２】
本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１  測定装置
１０  予圧部材
１１  被覆部
１２  ストッパ
２０  サポート部
２１  第１の支持板
２２  第２の支持板
２３  第３の支持板
３１  第１の支柱
３２  第２の支柱
４０  圧力分布センサ
４１  圧力センサ
５０  挿入板
Ｂ  物質（粘着物質）
Ｃ  接触部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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