(57)【要約】【解決手段】本発明の触覚フィードバックコントローラ１００は、被制御機器の制御を行うための触覚フィードバックコントローラであって、ベース１１０と、キャップ１２０と、圧電モータ１３０と、回転制御装置と、回転状態検出装置とを備えている。【効果】本発明の触覚フィードバックコントローラ１００によれば、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０の低速回転時にもキャップ１２０に対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０及びキャップ１２０を、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。その結果、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなり、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラを提供することが可能になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御機器の制御を行うための触覚フィードバックコントローラであって、
ベースと、
前記ベースに対して回転可能なキャップと、
前記ベースに固定されたリング状のステータ及び前記キャップに固定されたリング状のロータを有する圧電モータと、
前記圧電モータの回転状態を制御する回転制御装置と、
前記ベースに対する前記キャップの回転状態又は前記圧電モータの回転状態を検出する回転状態検出装置とを備えることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項２】
請求項１に記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記回転状態検出装置の検出結果に基づく回転状態情報を出力する機能及び前記圧電モータの回転状態を制御するために用いるフィードバック情報の入力を受け付ける機能を有する入出力装置をさらに備えることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ベースと前記ステータとの間及び／又は前記キャップと前記ロータとの間には緩衝部材が設けられていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項４】
請求項３に記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ステータと前記ロータとの間には、リング状の摺動部材が設けられていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ベースと前記キャップとの間の加圧方向に沿った距離を変化させる機能をさらに有することを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ベースと前記キャップとは、軸受機構を介して一体化されていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記回転状態検出装置は、前記キャップの内面に固定されたエンコード用バーコード及び前記ベースの内面に固定されたセンサユニットを含み、前記エンコード用バーコードの動きを前記センサユニットで検出することによって、前記ベースに対する前記キャップの回転状態を検出するものであることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記回転状態検出装置は、前記圧電モータに流れる電流を解析することによって前記圧電モータの回転状態を検出するものであることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記触覚フィードバックコントローラは、リング形状を有することを特徴とするコントローラ。
【請求項１０】
請求項９に記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ベース及び前記キャップは、これらの外周部が所定の空隙を介して対向するように配置され、これらの外周部のうち少なくも一方には、円周方向に互いに離隔して配置された複数の接触スイッチが設けられていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記触覚フィードバックコントローラの内周面には、円周方向に互いに離隔して配置された複数の接触スイッチが設けられていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記ベースの底面には、滑り止め部材が設けられていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
使用者が前記キャップを回転させたときには、その回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行う機能を有することを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
使用者が前記キャップを回転させたときには、前記ロータが前記ステータから遠ざかる方向に動くように前記圧電モータの制御を行う機能を有することを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
使用者が前記キャップの回転状態を変化させたときには、その変化後の回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行う機能を有することを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記圧電モータの制御を行うことにより、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、前記キャップにおける複数種類の抵抗を発生させたりする機能を有することを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
円周方向に互いに離隔して配置された複数の光源をさらに備えることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記入出力装置は、前記被制御機器から電力を取得可能な入出力インタフェースを備え
ることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記入出力装置は、前記被制御機器との間で無線により情報交換を行う入出力インタフェースを備えることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記回転制御装置及び前記回転状態検出装置は、前記ベースと前記キャップとの間に形成される空間に配置されていることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて、
前記被制御機器は、ＰＣ、家電製品、ゲーム機器、玩具、コンテンツ編集機器、輸送機器、工作機械又は医療機器であることを特徴とする触覚フィードバックコントローラ。
【請求項２２】
触覚フィードバックを行う駆動源として圧電モータを備える触覚フィードバックコントローラの制御を行う触覚フィードバックコントローラの制御方法であって、
使用者が前記圧電モータを回転させたときには、その回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行うことを特徴とする触覚フィードバックコントローラの制御方法。
【請求項２３】
触覚フィードバックを行う駆動源として圧電モータを備える触覚フィードバックコントローラの制御を行う触覚フィードバックコントローラの制御方法であって、
使用者が前記圧電モータを回転させたときには、前記圧電モータのロータが前記圧電モータのステータから遠ざかる方向に動くように前記圧電モータの制御を行うことを特徴とする触覚フィードバックコントローラの制御方法。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載の触覚フィードバックコントローラの制御方法において、
使用者が前記圧電モータの回転状態を変化させたときには、その変化後の回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行うことを特徴とする触覚フィードバックコントローラの制御方法。
【請求項２５】
触覚フィードバックを行うためのモータの制御を行うことにより、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、複数種類の抵抗を発生させたりすることにより、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することを特徴とする触覚フィードバックコントローラを用いたメッセージ伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚フィードバックコントローラ及びその制御方法並びに触覚フィードバックコントローラを用いたメッセージ伝達方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は、従来の触覚フィードバックコントローラ１１００を説明するために示す図である。図２０（ａ）は触覚フィードバックコントローラ１１００の斜視図であり、図２０（ｂ）は触覚フィードバックコントローラ１１００の分解斜視図である。図２1は、触覚フィードバックコントローラ１１００を備えたコントロールパネル１１５０を示す図である。図２２は、コントロールパネル１１５０のブロック図である。
【０００３】
触覚フィードバックコントローラ１１００は、図２０に示すように、ＤＣモータ１１０８と、ＤＣモータ１１０８の回転軸に連結されたノブ１１０２とを備えている。ＤＣモータ１１０８は、触覚フィードバックコントローラ１１００の上筐体１１０４及び下筐体１１０６が画成する内部空間内に配置されている。ノブ１１０２は、図２１に示すように、コントロールパネル１１５０上で、ＤＣモータ１１０８の回転方向（Ｄ１方向及びその反対方向）に沿って回転可能である。
なお、ノブ１１０２は、水平方向に沿った８方向（Ｄ２方向）に押戻操作可能に構成されている。また、ノブ１１０２は、ＤＣモータ１１０８の回転軸１１０８ａｘに沿った垂直方向（Ｄ３方向及びその反対方向）に沿って押引操作可能に構成することもできる。
【０００４】
この触覚フィードバックコントローラ１１００においては、図２２に示すように、センサ１１１２は、ノブ１１０２の回転状態をエンコーダディスク１１１０（図２０参照。）を用いて検出し、その検出結果を、ノブ１１０２の回転状態に関する情報として、ローカルマイクロプロセッサ１１１６に出力する。そして、ローカルマイクロプロセッサ１１１６は、ノブ１１０２の回転状態に関する情報に応じて、ＤＣモータ１１０８の回転を制御するための情報を、ＤＣモータ１１０８の回転を制御するための駆動部インタフェース１１１８に出力する。これによって、触覚フィードバックコントローラ１１００においては、ノブ１１０２を操作する使用者に対して触覚フィードバックを与えることができるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
ところで、一般的に、ＤＣモータは、低速回転時には大きなトルクが得られないという特徴を有している。このため、ノブ１１０２の回転軸がＤＣモータ１１０８に直結された触覚フィードバックコントローラ１１００においては、ノブ１１０２の低速回転時にノブ１１０２に対して十分大きな触覚フィードバックを与えることができない。その結果、触覚フィードバックコントローラ１１００においては、触覚フィードバックに関する表現力が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決することのできる従来の他の触覚フィードバックコントローラが提案されている。図２３は、そのような従来の他の触覚フィードバックコントローラ１２００を説明するために示す図である。図２３（ａ）は触覚フィードバックコントローラ１２００の斜視図であり、図２３（ｂ）は触覚フィードバックコントローラ１２００の分解斜視図である。
【０００７】
触覚フィードバックコントローラ１２００においては、図２３に示すように、ノブ１２０２は、ベルト伝達機構（プーリ１２１０，１２１４及びベルト１２１２）を介してＤＣ
モータ１２０８に連結されている。このため、ノブ１２０２の低速回転時にも、ＤＣモータ１２０８はある程度の高速回転が可能になる結果、触覚フィードバックコントローラ１２００においては、ノブ１２０２の低速回転時にもノブ１２０２に対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】登録実用新案第３０８６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、触覚フィードバックコントローラ１２００においては、ノブ１２０２とＤＣモータ１２０８との間にバックラッシュの大きなベルト伝達機構が存在するため、やはり触覚フィードバックに関する表現力が低下するという問題があった。このため、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラを提供することができないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラ及びそのような触覚フィードバックコントローラに好適に用いることができる触覚フィードバックコントローラの制御方法を提供することを目的とする。また、本発明は、触覚フィードバックコントローラを用いたメッセージ伝達方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明の触覚フィードバックコントローラは、被制御機器の制御を行うための触覚フィードバックコントローラであって、ベースと、前記ベースに対して回転可能なキャップと、前記ベースに固定されたリング状のステータ及び前記キャップに固定されたリング状のロータを有する圧電モータと、前記圧電モータの回転状態を制御する回転制御装置と、前記ベースに対する前記キャップの回転状態又は前記圧電モータの回転状態を検出する回転状態検出装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このため、本発明の触覚フィードバックコントローラによれば、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータを用いているため、キャップの低速回転時にもキャップに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース及びキャップを、それぞれ圧電モータのステータ及びロータに固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
その結果、本発明の触覚フィードバックコントローラによれば、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなり、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラを提供することが可能になり、本発明の目的が達成される。
【００１３】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、元来応答特性に優れたモータである。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、制御が容易で素直な触覚フィードバックが得られる触覚フィードバックコントローラになり得る。
【００１４】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、元来回転方向を高速に切り換えることが可能である。このため、キャップを機敏に操作することが可能となるため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有するようになる。
【００１５】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、元来回転方向
に沿った高い動き分解能を有している。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有するようになる。
【００１６】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、回転のために電磁力を使用しない。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、磁力を嫌う用途にも好適に用いることが可能になる。
【００１７】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、消費電力が極めて小さい。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、消費電力の極めて小さい触覚フィードバックコントローラとなり得る。
【００１８】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラが備える圧電モータは、回転軸方向の長さを極めて小さなものとすることができる。また、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベルト伝達機構を用いる必要がない。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、圧電モータの回転軸方向に沿って薄い触覚フィードバックコントローラとなり得る。
【００１９】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベースとキャップとの間に比較的大きな空間を確保することも可能になるため、この空間に、上記した回転制御装置及び回転状態検出装置を配置することができる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、コンパクトな触覚フィードバックコントローラとなり得る。
【００２０】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、触覚フィードバックのための駆動源として、リング状のステータ及びリング状のロータを有する圧電モータを用いることとしているため、触覚フィードバックコントローラの中央に空間部を設けることが可能になる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、リング状の触覚フィードバックコントローラとなり得る。
【００２１】
また、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベースとキャップとで筐体を構成することができるため、別途筐体を設ける必要がなくなる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、シンプルな形状の触覚フィードバックコントローラとなり得る。
【００２２】
これらのため、本発明の触覚フィードバックコントローラによれば、コンパクトで薄くシンプルなリング状の触覚フィードバックコントローラ、すなわちスマートでクールなデザインの触覚フィードバックコントローラを構成することも可能になる。
【００２３】
本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベースに対するステータの固定としては、ねじ締め固定、接着固定、ピン止め固定、弾性力を利用した嵌め込み固定、ベースとキャップとの間に圧電モータを配置した状態でベースに対してキャップを押し付けることによる固定などを好ましく例示することができる。キャップに対するロータの固定についても同様である。
【００２４】
なお、上記説明においては、触覚フィードバックコントローラの使用者がキャップを操作する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用者がベースを操作するようにして使用することもできるし、使用者が例えば両手でベース及びキャップの両方を操作するようにして使用することもできる。
【００２５】
（２）上記（１）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記回転状態検出装置の検出結果に基づく回転状態情報を出力する機能及び前記圧電モータの回転状態を
制御するために用いるフィードバック情報の入力を受け付ける機能を有する入出力装置をさらに備えることが好ましい。
【００２６】
本発明の触覚フィードバックコントローラは、被制御機器に組み込んで使用することもできるし、被制御機器を制御するための他のコントローラに組み込んで使用することもできる。しかしながら、上記（２）のように構成することにより、本発明の触覚フィードバックコントローラを被制御機器のコントローラとしてそのまま使用することができる。
【００２７】
なお、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、入出力装置は、回転状態情報以外の情報を出力する機能を有していてもよい。回転状態情報以外の情報としては、触覚フィードバックコントローラに備えられることがあるスイッチやボタンを押したときに発生する情報が例示される。
また、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、入出力装置は、フィードバック情報以外の情報の入力を受け付ける機能を有していてもよい。フィードバック情報以外の情報としては、被制御機器が使用者に伝達したいメッセージ情報や触覚フィードバックコントローラに備えられることがある光源を制御するための情報が例示される。
【００２８】
（３）上記（１）又は（２）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記ベースと前記ステータとの間及び／又は前記キャップと前記ロータとの間には緩衝部材が設けられていることが好ましい。
【００２９】
圧電モータにおいては、ステータに対してロータを高い圧力で加圧することにより、圧電モータの低速回転時において大きなトルクが得られるようになる。本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、上記（３）のように構成することにより、ベースとキャップとは緩衝部材を介して取り付けられることになるため、ステータに対してロータを高い圧力で加圧することができるようになる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、キャップの低速回転時にもキャップに対して大きな触覚フィードバックを与えることが可能になり、触覚フィードバックに関してさらに多彩な表現力を有するようになる。
【００３０】
その一方において、圧電モータにおいては、ステータに対してロータを低い圧力で加圧することにより、圧電モータの消費電力を小さなものにすることができる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベースとキャップとを緩衝部材を介して取り付けることにより、ステータに対してロータを低い圧力で加圧することもできる。このため、触覚フィードバックコントローラの消費電力を小さなものにすることもできる。  
【００３１】
上記（３）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、緩衝部材は、ベースと圧電モータとの間に設けられていてもよいし、圧電モータとキャップとの間に設けられていてもよいし、両方に設けられていてもよい。
【００３２】
緩衝部材としては、リング状の板バネや、シリコーン樹脂やゴムなどからなるリング状の緩衝材料を好ましく用いることができる。これらの緩衝部材をベースと圧電モータとの間及び／又は圧電モータとキャップとの間に配置した状態で、ベースとキャップとを取り付けることにより、ステータに対してロータを所定の圧力で加圧することが可能になる。
【００３３】
緩衝部材としてリング状の緩衝材料を用いた場合には、緩衝材料をベースと圧電モータとの間及び圧電モータとキャップとの間の両方の間に配置した状態で、ベースとキャップとを取り付けることがより好ましい。これにより、ステータに対してロータをより良好に加圧することが可能になる。
【００３４】
（４）上記（３）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては  前記ステータと前記ロータとの間には、リング状の摺動部材が設けられていることが好ましい。
【００３５】
このように構成することにより、ステータとロータとの間の摺動状態が改善され、触覚フィードバックコントローラを使用する際の使用感が向上し、触覚フィードバックコントローラを使用する際に発生することがある好ましくない音を低減させることができる。
【００３６】
この場合、摺動部材は、ロータにおけるステータに対向する表面に設けられていることが好ましい。摺動部材としては、厚さが０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にある有機樹脂、例えば、デルリン樹脂、アセタール樹脂、フッ素樹脂などであることが好ましい。これは、摺動部材の厚さが１ｍｍを超えると、得られるトルクが低下する場合があり、摺動部材の厚さが０．１ｍｍ未満となると、摺動部材の摺動特性や耐久性が低下する場合があるからである。
この場合、ステータにおける弾性体の表面はイオンプレーティング処理がなされていることが好ましい。弾性体の長期信頼性が向上するからである。
【００３７】
摺動部材は、ステータにおけるロータに対向する表面に設けられていてもよい。この場合、ステータは一般に圧電体及び弾性体からなるため、弾性体の表面に設けられることになる。
【００３８】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記ベースと前記キャップとの間の加圧方向に沿った距離を変化させる機能をさらに有することが好ましい。
【００３９】
このように構成することにより、ステータに対するロータの圧力を変化させることで圧電モータにおけるトルクの大きさ及び消費電力の大きさを変化させることが可能になる。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラを、使用者の設定により、強い触覚フィードバックが可能で多彩な表現力をもった触覚フィードバックコントローラにしたり、低消費電力の触覚フィードバックコントローラにしたりすることが可能になる。
【００４０】
この場合、ベースとキャップとの間の加圧方向に沿った距離を変化させる機能としては、カム機構、ネジ機構その他の機構を好適に用いることができる。
【００４１】
なお、本発明の触覚フィードバックコントローラにおいては、使用者がキャップをベースに対して押し付ける力を変化させることにより、ステータに対するロータの圧力を直接変化させるようにすることもできる。この場合、強い力で押し付けた場合には強い触覚フィードバックが得られ、弱い力で押し付けた場合には弱い触覚フィードバックが得られるため、多彩な表現力をもった触覚フィードバックコントローラにしたり、低消費電力の触覚フィードバックコントローラにしたりすることが可能になる。
【００４２】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記ベースと前記キャップとは、軸受機構を介して一体化されていることが好ましい。
【００４３】
このように構成することにより、ベースに対するキャップの円滑な回転状態を実現することが可能になり、触覚フィードバックコントローラの使用感が向上する。軸受機構としては、ボールベアリングや摺動機構を好ましく用いることができる。
【００４４】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいて
は、前記回転状態検出装置は、前記キャップの内面に固定されたエンコード用バーコード及び前記ベースの内面に固定されたセンサユニットを含み、前記エンコード用バーコードの動きを前記センサユニットで検出することによって、前記ベースに対する前記キャップの回転状態を検出するものであることが好ましい。
【００４５】
キャップは圧電モータよりも大きな半径を有する。このため、上記のように構成することにより、圧電モータに固定されたバーコードを用いた場合に比べて、ベースに対するキャップの回転状態を高い精度で読み取ることが可能になる。また、上記したように、本発明の触覚フィードバックコントローラは、高い動き分解能及び高いトルク性能を有している。このため、本発明の触覚フィードバックコントローラは、触覚フィードバックに関してさらに多彩な表現力を有するようになる。
【００４６】
キャップの内面に対するエンコード用バーコードの固定は、エンコード用バーコードをキャップの内面に貼り付けることにより行うこともできるし、キャップの内面にエンコード用バーコードのパターンを印刷したりパターニングしたりすることによって行うこともできる。
【００４７】
上記（７）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記センサユニットは、光センサユニットであることがより好ましい。
【００４８】
（８）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記回転状態検出装置は、前記圧電モータに流れる電流を解析することによって前記圧電モータの回転状態を検出するものであることも好ましい。
【００４９】
このように構成することにより、圧電モータの回転状態を高い精度で読み取ることが可能になる。このため、上記（７）に記載の触覚フィードバックコントローラの場合と同様に、本発明の触覚フィードバックコントローラは、触覚フィードバックに関してさらに多彩な表現力を有するようになる。
【００５０】
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記触覚フィードバックコントローラは、リング形状を有することが好ましい。
【００５１】
このように構成することにより、リング形状そのものが使用者に対して片手でキャップを回転させることを想起させ、より直感的な触覚フィードバックコントローラを構成することが可能になる。なお、この明細書では、「リング形状」とは、ドーナツ形状をも含む概念で用いている。
【００５２】
（１０）上記（９）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記ベース及び前記キャップは、前記ベース及び前記キャップの外周部が所定の空隙を介して対向するように配置され、前記ベース及び前記キャップの外周部のうち少なくとも一方の外周部には、円周方向に互いに離隔して配置された複数の接触スイッチが設けられていることが好ましい。
【００５３】
このように構成することにより、使用者は、ベースに対してキャップを所定角度傾けることにより、複数の接触スイッチのうちいずれかの接触スイッチをオンにすることができるようになる。これによって、被制御機器に対して所定の制御情報を出力することが可能になる。また、触覚フィードバックコントローラにおける所定の動作モードのうちのいずれかを選択するというようなことも可能になる。
【００５４】
この場合、所定の空隙としては、０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内の値を選択することが好
ましく、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内の値を選択することがより好ましい。
また、接触スイッチとしては、良好なクリック感を有する接触スイッチを用いることが好ましい。
接触スイッチとしては、クリック感の乏しい接触スイッチを用いることもできる。この場合には、接触スイッチをオン又はオフにしたときに、キャップに所定の触覚フィードバックを与えるようにすることが好ましい。
複数の接触スイッチとしては、２、３、４、６又は８個の接触スイッチが好ましく、４又は８個の接触スイッチがより好ましい。
【００５５】
上記（１０）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、ベースに対してキャップを所定角度傾けることができるように、ベースとキャップとの間には遊びが設けられていることが好ましい。
【００５６】
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記触覚フィードバックコントローラの内周面には、円周方向に互いに離隔して配置された複数の接触スイッチが設けられていることが好ましい。
【００５７】
このように構成することによっても、使用者は、指でベースの内周面をクリックすることにより、複数の接触スイッチのうちいずれかの接触スイッチをオンにすることができるようになる。これによって、被制御機器に対して所定の制御情報を出力することが可能になる。また、触覚フィードバックコントローラにおける所定の動作モードのうちのいずれかを選択するというようなことことも可能になる。
【００５８】
接触スイッチとしては、上記（１０）に記載の触覚フィードバックコントローラの場合と同様に、良好なクリック感を有する接触スイッチを用いることが好ましい。
接触スイッチとしては、クリック感の乏しい接触スイッチを用いることもできる。この場合には、接触スイッチをオン又はオフにしたときに、キャップに所定の触覚フィードバックを与えるようにすることが好ましい。
複数の接触スイッチとしては、２、３、４、６又は８個の接触スイッチが好ましく、４又は８個の接触スイッチがより好ましい。
【００５９】
（１２）上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記ベースの底面には、滑り止め部材が設けられていることが好ましい。
【００６０】
このように構成することにより、キャップを回転させるときに、ベースの滑りが抑制されるようになるため、キャップを回転させるときの使用感が向上する。
この場合、触覚フィードバックコントローラ自身を机上でマウスのように滑らせる必要があるときには、滑り止め部材の機能が発現しないような機構を有することが好ましい。
【００６１】
（１３）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、使用者が前記キャップを回転させたときには、その回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行う機能を有することが好ましい。
【００６２】
圧電モータは、元来保持トルクが大きいという特徴がある。従って、使用者がキャップを回転させたときには、使用者はキャップの回転を妨げようとする大きな抵抗を感じることになる。この抵抗は、触覚フィードバックコントローラが、大きな触覚フィードバックをキャップに与えるためにステータに対してロータを高い圧力で加圧するように設定されている場合には顕著となる。このため、キャップを軽い力で滑らかに回転させることが困難になる場合もある。
【００６３】
しかしながら、上記（１３）のように構成することにより、使用者がキャップを回転させたときには、圧電モータはその回転状態を維持するように制御されるため、使用者はキャップを軽い力で滑らかに回転させることが可能になり、触覚フィードバックコントローラの使用感が向上する。
【００６４】
（１４）上記（１）〜（１３）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、使用者が前記キャップを回転させたときには、前記ロータが前記ステータから遠ざかる方向に動くように前記圧電モータの制御を行う機能を有することが好ましい。
【００６５】
このように構成することにより、使用者がキャップを回転させたときには、圧電モータは、ロータがステータから遠ざかる方向に動くように制御されるため、ステータに対するロータの圧力が小さくなる。このため、使用者はキャップを軽い力で滑らかに回転させることが可能になり、上記（１３）の場合と同様に、触覚フィードバックコントローラの使用感が向上する。
【００６６】
（１５）上記（１）〜（１４）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、使用者が前記キャップの回転状態を変化させたときには、その変化後の回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行う機能を有することが好ましい。
【００６７】
このように構成することにより、使用者が触覚フィードバックコントローラのキャップをある回転速度で回転させたときには、圧電モータはその回転状態を維持し、使用者が触覚フィードバックコントローラのキャップの回転にブレーキをかけたときには、圧電モータはそのブレーキをかけた後の回転状態を維持することが可能になるため、本発明の触覚フィードバックコントローラを、ジョグシャトルのシャトル、ディスクジョッキーが使うターンテーブルとして使用することが可能になる。また、本発明の触覚フィードバックコントローラは、ジョグシャトルのジョグとして使用することも可能であるため、種々の映像音楽編集機器に好適に使用することができる。
【００６８】
（１６）上記（１）〜（１５）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記圧電モータの回転制御を行うことにより、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、前記キャップにおける複数種類の抵抗を発生させたりする機能を有することが好ましい。
【００６９】
このように構成することにより、触覚フィードバックの目的で又は触覚フィードバックとは別の目的で、本発明の触覚フィードバックコントローラに多彩な表現力を発揮させることが可能になる。複数種類の音としては、カチカチカチ、プププププ、ジージージーなどのような音を例示することができる。また、人間がしゃべる声や動物の鳴き声を模したような音を例示することもできる。複数種類の振動としては、プルプル、ピクピク、ビヨーンビヨーン、カチカチ、ウーーーンウーーーンなどのような振動を例示することができる。複数種類の抵抗としては、堅い壁にあたるような抵抗、柔らかい壁にあたるような抵抗、丘を登っていくような抵抗、砂利道を歩いていくときのような抵抗、こんにゃくに針がささるときのような抵抗などのような抵抗を例示することができる。これにより、使用者に種々の効果的なフィードバックを与えることができるようになる。
【００７０】
触覚フィードバックとは別の目的としては、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することが例示される。
【００７１】
（１７）上記（１）〜（１６）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、円周方向に互いに離隔して配置された複数の光源をさらに備えることが好ましい。
【００７２】
このように構成することにより、複数の光源の点滅を制御することにより、触覚フィードバックコントローラ自身における動作モード情報、被制御機器における動作モード情報、その他の有益な情報を使用者に提供することが可能になる。また、触覚フィードバックコントローラにおけるデザイン上の価値を高めることも可能になる。
この場合、これら複数の光源の制御は、被制御機器に出力する情報に基づいて行うこともできるし、被制御機器からの情報に基づいて行うこともできるし、制御部からの情報に基づいて行うこともできるし、その他の情報に基づいて行うこともできる。
【００７３】
（１８）上記（１）〜（１７）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記入出力装置は、前記被制御機器から電力を取得可能な入出力インタフェースを備えることが好ましい。
【００７４】
このように構成することにより、圧電モータに十分大きなトルクを発生させることが可能になるため、触覚フィードバックに関してより多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラを構成することが可能になる
被制御機器から電力を取得可能な入出力インタフェースとしては、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ２．０などを例示することができる。
【００７５】
（１９）上記（１）〜（１７）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記入出力装置は、前記被制御機器との間で無線により情報交換を行う入出力インタフェースを備えることが好ましい。
【００７６】
このように構成することにより、被制御機器に対するリモート制御を行うことが可能になり、利便性が向上する。
被制御機器との間で無線により情報交換を行う入出力インタフェースとしては、ブルートゥース、ジグビー、エヌエフシー、赤外線インタフェースなどを例示することができる。
【００７７】
（２０）上記（１）〜（１９）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記回転制御装置及び前記回転状態検出装置は、前記ベースと前記キャップとの間に形成される空間に配置されていることが好ましい。
【００７８】
このように構成することにより、コンパクトな触覚フィードバックコントローラを構成することが可能になる。
【００７９】
（２１）上記（１）〜（２０）のいずれかに記載の触覚フィードバックコントローラにおいては、前記被制御機器は、ＰＣ、家電製品、ゲーム機器、玩具、コンテンツ編集機器、輸送機器、工作機械又は医療機器であることが好ましい。
【００８０】
このように構成することにより、被制御機器としてのＰＣ、家電製品、ゲーム機器、玩具、コンテンツ編集機器、輸送機器、工作機械又は医療機器を、良好な使用感をもって制御することができる。
【００８１】
被制御機器がＰＣの場合には、マウスに代えて又はマウスに加えて、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、ＰＣをより直感的に操作することが可能になり、使い勝手が向上する。
【００８２】
被制御機器が家電製品（例えば、ＴＶ、ビデオ、ＤＶＤ等。）の場合には、リモコンとして、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。また、従来のリモコンのボタンの代わりに本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、家電製品をより直感的に操作することが可能になり、家電製品の使い勝手が向上する。
【００８３】
被制御機器がゲーム機器（例えば、業務用ゲーム機器、家庭用ゲーム機器等。）の場合には、操作レバーに加えて本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、ゲーム機器からよりリアルなフィードバックを得ることが可能になり、臨場感が向上する。
【００８４】
被制御機器が玩具（例えば、ラジコンカー、ラジコン飛行機等。）の場合には、操作レバーに加えて本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、玩具の置かれている環境（例えば、ラジコンカーが溝に落ちたような環境。）に応じたリアルなフィードバックを得ることが可能になり、より楽しく遊べるようになる。
【００８５】
被制御機器がコンテンツ編集機器（例えば、ビデオ編集機器、オーディオ編集機器等。）の場合には、コントロールパネルのジョグやシャトルなどに、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、コンテンツ編集機器をより直感的に使用することが可能になり、コンテンツ編集機器の使い勝手が向上する。
【００８６】
被制御機器が輸送機器（例えば、自動車、鉄道、船舶、航空機等。）の場合には、コントロールパネルに、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、コントロールパネルをより直感的に操作することが可能になり、コントロールパネルの使い勝手が向上する。また、触覚フィードバックコントローラに種々の機能をもたせることが可能になるため、ボタンやつまみの数を減らすことができ、輸送機器の内装をシンプルなものにすることができる。
【００８７】
被制御機器が工作機械（例えば、切削装置、プレス装置、穿孔装置等。）の場合には、コントロールパネルに、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、工作機器をより直感的に操作することが可能になり、工作機械の使い勝手が向上する。例えば、工作機械が切削装置の場合には、切削刃が受ける応力を感じながら切削条件を決定することが可能になるため、爾後、常に最適な条件で切削を行うことが可能になり、切削製品の品質を向上させたり切削刃の寿命を延ばしたりすることが可能になる。
【００８８】
被制御機器が医療機器（例えば、手術支援装置、内視鏡等。）の場合には、メスや内視鏡の動きを制御するつまみに、本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることができる。これによって、医療機器をより直感的に操作することが可能になり、従来よりも適切な医療行為を行うことが可能になる。
【００８９】
（２２）本発明の触覚フィードバックコントローラの制御方法は、触覚フィードバックを行う駆動源として圧電モータを備える触覚フィードバックコントローラの制御を行う触覚フィードバックコントローラの制御方法であって、使用者が前記圧電モータを回転させたときには、その回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行うことを特徴とする。
【００９０】
上記したように、圧電モータは、元来保持トルクが大きいという特徴がある。従って、使用者が触覚フィードバックコントローラを操作することによって圧電モータを回転させたときには、触覚フィードバックコントローラの操作を妨げようとする大きな抵抗を感じることになる。このことは、触覚フィードバックコントローラが、ステータに対してロータを高い圧力で加圧するように設定されている場合には顕著となる。このため、触覚フィードバックコントローラを軽い力で滑らかに操作することが困難になる場合もある。
【００９１】
しかしながら、上記のような方法とすることにより、使用者が圧電モータを回転させたときには、圧電モータはその回転状態を維持するように制御されるため、触覚フィードバックコントローラを軽い力で滑らかに操作することが可能になり、触覚フィードバックコントローラの使用感が向上する。
【００９２】
（２３）本発明の触覚フィードバックコントローラの制御方法は、触覚フィードバックを行う駆動源として圧電モータを備える触覚フィードバックコントローラの制御を行う触覚フィードバックコントローラの制御方法であって、使用者が前記圧電モータを回転させたときには、前記圧電モータのロータが前記圧電モータのステータから遠ざかる方向に動くように前記圧電モータの制御を行うことを特徴とする。
【００９３】
このような方法とすることにより、使用者が圧電モータを回転させたときには、圧電モータは、ロータがステータから遠ざかる方向に動くように制御されるため、触覚フィードバックコントローラを軽い力で滑らかに操作することが可能になり、上記（２２）の場合と同様に、触覚フィードバックコントローラの使用感が向上する。
【００９４】
（２４）上記（２２）又は（２３）に記載の触覚フィードバックコントローラの制御方法においては、使用者が前記圧電モータの回転状態を変化させたときには、その変化後の回転状態を維持するように前記圧電モータの制御を行うことが好ましい。
【００９５】
このような方法とすることにより、使用者が、圧電モータをある回転速度で回転させたときにはその回転状態を維持し、圧電モータの回転にブレーキをかけたときにはそのブレーキをかけた後の回転状態を維持することが可能になるため、本発明の触覚フィードバックコントローラを、ジョグシャトルのシャトル、ディスクジョッキーが使うターンテーブルとして使用することが可能になる。
【００９６】
（２５）本発明の触覚フィードバックコントローラを用いたメッセージ伝達方法は、触覚フィードバックを行うためのモータの制御を行うことにより、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、複数種類の抵抗を発生させたりすることにより、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することを特徴とする。
【００９７】
本発明の触覚フィードバックコントローラを用いたメッセージ伝達方法は、従来とは全く異なったやり方で、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することが可能になるため、全く新しいコミニュケーション方法となる可能性がある。このメッセージ伝達方法によれば、例えば、目の不自由な人に対して、言語情報に係るメッセージを、よりわかり易い形で伝達することができる可能性がある。
言語情報に係るメッセージを伝達する方法としては、言語情報に係るメッセージを一旦モールス信号その他の信号に変換し、その信号に応じて触覚フィードバックコントローラを振動させる方法を例示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。
【図２】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す分解斜視図である。
【図３】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の使用態様を説明するために示す図である。
【図４】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の機能を説明するために示すブロック図である。
【図５】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。
【図６】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。
【図７】実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の機能を模式的に示す図である。
【図８】実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａを説明するために示す図である。
【図９】実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂを説明するために示す部分拡大断面図である。
【図１０】実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃを説明するために示す部分拡大断面図である。
【図１１】実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄを説明するために示す部分拡大断面図である。
【図１２】実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅを説明するために示す部分拡大断面図である。
【図１３】実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆを説明するために示す図である。
【図１４】実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇを説明するために示す図である。
【図１５】実施形態９に係るゲームコントローラ３２を説明するために示す図である。
【図１６】実施形態１０に係るリモートコントローラ４２を説明するために示す図である。
【図１７】実施形態１１に係る映像音楽編集機器５０を説明するために示す図である。
【図１８】実施形態１２に係る自動車用コントロールパネル６０を説明するために示す図である。
【図１９】実施形態１３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｌを説明するために示す図である。
【図２０】従来の触覚フィードバックコントローラ１１００を説明するために示す図である。
【図２１】従来の触覚フィードバックコントローラ１１００を備えたコントロールパネル１１５０を示す図である。
【図２２】コントロールパネル１１５０のブロック図である。
【図２３】従来の他の触覚フィードバックコントローラ１２００を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
以下、本発明の触覚フィードバックコントローラについて、図に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【０１００】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。図１（ａ）は触覚フィードバックコントローラ１００の平面図であり、図１（ｂ）は触覚フィードバックコントローラ１００の右側面図であり、図１（ｃ）は触覚フィードバックコントローラ１００の斜視図である。
図２は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す分解斜視図である。
図３は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の使用態様を説明するために示す図である。
【０１０１】
図４は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の機能を説明するために示すブロック図である。
図５は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。図５（ａ）は触覚フィードバックコントローラ１００の断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の部分拡大図である。
図６は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を説明するために示す図である。
図７は、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の機能を模式的に示す図である。
【０１０２】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、図１及び図２に示すように、リング状の形状を有している。実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、図３及び図４に示すように、被制御機器としてのＰＣ１０の制御を行うための触覚フィードバックコントローラである。
【０１０３】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、図２に示すように、ベース１１０と、キャップ１２０と、圧電モータ１３０とを備えている。
【０１０４】
ベース１１０は、触覚フィードバックコントローラ１００の内周面となる内周面を有するリング状の形状を有し、例えばアルミニウム、チタン合金、ステンレスなどの金属、黒檀、欅、マホガニーなどの木、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂などからなる有機樹脂などの材料からなっている。
【０１０５】
キャップ１２０は、リング形状を有し、ベース１１０に対して回転可能な状態で取り付けられている。また、ベース１１０の場合と同様の材料からなっている。
【０１０６】
圧電モータ１３０は、図２に示すように、ベース１１０とキャップ１２０との間に配置されている。そして、リング状のステータ１４０及びリング状のロータ１５０を有している。ステータ１４０は、シリコーン樹脂やゴムからなる緩衝部材１６０を介してベース１１０に固定され、ロータ１５０は、シリコーン樹脂からなる緩衝部材１７０を介してキャップ１２０に固定されている。
【０１０７】
ステータ１４０は、リング状の圧電体１４４及びリング状の弾性体１４２からなっている。ロータ１５０におけるステータ１４０に対向する表面には、０．２ｍｍ厚さのデルリン樹脂からなる摺動部材１５２（図５（ｂ）参照。）が設けられている。デルリン樹脂の代わりにフッ素樹脂その他の樹脂を用いることもできる。
ステータ１４０は、弾性力を利用した嵌め込み固定によってベース１１０に固定されており、ロータ１５０も、弾性力を利用した嵌め込み固定によってキャップ１２０に固定されている。
【０１０８】
ベース１１０とキャップ１２０とは、軸受機構としてのボールベアリング１８０を介して一体化されている。ボールベアリング１８０は、蓋１８２で閉蓋されている。
【０１０９】
なお、図１に示す符号１０２は、後述する入出力インタフェースとしてのＩＥＥＥ１３９４のケーブルを示している。
【０１１０】
このような構成要素を備えた触覚フィードバックコントローラ１００は、図４に示すよ
うに、圧電モータ１３０の回転状態を制御する回転制御装置２１０と、ベース１１０に対するキャップ１２０の回転状態を検出する回転状態検出装置２２０と、回転状態検出装置２２０の検出結果に基づく回転状態情報を出力する機能及び圧電モータ１３０の回転状態を制御するために用いるフィードバック情報の入力を受け付ける機能を有する入出力装置２３０と、これら回転制御装置２１０、回転状態検出装置２２０及び入出力装置２３０の制御を行う制御部２４０とをさらに備えている。なお、図４中の矢印は、情報の流れる方向を示している。
【０１１１】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、以下のようにして使用することができる。
使用者はまずキャップ１２０を回転させる。すると、回転状態検出装置２２０は、ベース１１０に対するキャップ１２０の回転状態を検出し、検出結果を制御部２４０に出力する。すると、制御部２４０は、入出力装置２３０に対して、回転状態検出装置２２０の検出結果に基づく回転状態情報を被制御機器としてのＰＣ１０に対して出力させて、ＰＣ１０における必要な制御を行う。なお、制御部２４０は、回転状態検出装置２２０の検出結果に基づいて、触覚フィードバックコントローラ１００自身における動作モードの変更を行うこともできる。
【０１１２】
このとき、ＰＣ１０は、回転状態情報及びＰＣ１０内部で動作しているアプリケーションの状態に基づいて、圧電モータ１３０の回転状態を制御するために用いるフィードバック情報を触覚フィードバックコントローラ１００に対して出力する。入出力装置２３０は、ＰＣ１０からのフィードバック情報の入力を受け付けるとともに、フィードバック情報を制御部２４０に出力する。制御部２４０は、フィードバック情報を回転制御装置２１０に出力して、圧電モータ１３０の回転制御を行う。制御部２４０は、フィードバック情報に基づいて、触覚フィードバックコントローラ１００自身における動作モードの変更を行うこともできる。
【０１１３】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、このようにして、使用者がキャップ１２０を操作すると、それに応じて圧電モータ１３０に対して、ひいてはキャップ１２０に対して、触覚フィードバックが与えられる。
【０１１４】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０の低速回転時にもキャップ１２０に対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０及びキャップ１２０を、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
その結果、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなり、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１１５】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、元来応答特性に優れたモータである。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、制御が容易で素直な触覚フィードバックが得られる触覚フィードバックコントローラになる。
【０１１６】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、元来回転方向を高速に切り換えることが可能である。このため、キャップ１２０を機敏に操作することが可能となるため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有するようになる。
【０１１７】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、元来回転方向に沿った高い動き分解能を有している。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有するようになる。
【０１１８】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、回転のために電磁力を使用しない。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、磁力を嫌う用途にも好適に用いることが可能になる。
【０１１９】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、消費電力が極めて小さい。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、消費電力の極めて小さい触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２０】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００が備える圧電モータ１３０は、回転軸方向の長さを極めて小さなものとすることができる。また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、ベルト伝達機構を用いる必要がない。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、図１に示すように、圧電モータの回転軸方向に沿って薄い触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２１】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、図５（ａ）に示すように、ベース１１０とキャップ１２０との間に比較的大きな空間Ｓ１が確保されている。そして、この空間Ｓ１に、図示しない回転制御装置２１０、回転状態検出装置２２０、入出力装置２３０及び制御部２４０が配置されている。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、コンパクトな触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２２】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、触覚フィードバックのための駆動源として、リング状のステータ１４０及びリング状のロータ１５０を有する圧電モータ１３０を用いているため、触覚フィードバックコントローラ１００の中央に空間部Ｓ２（図５（ａ）参照。）を設けることが可能になる。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、図１に示すように、リング状の触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２３】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、ベース１１０とキャップ１２０とで筐体が構成されているため、別途筐体を設ける必要がなくなる。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、シンプルな形状の触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２４】
これらのため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、コンパクトで薄くシンプルなリング状の触覚フィードバックコントローラ、すなわちスマートでクールなデザインの触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１２５】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、上記したようにベース１１０と圧電モータ１３０との間及び圧電モータ１３０とキャップ１２０との間にはシリコーン樹脂からなるリング状の緩衝部材１６０，１７０が設けられている。このため、ベース１１０とキャップ１２０とを緩衝部材１６０，１７０を介して取り付けることにより、ステータ１４０に対してロータ１５０を高い圧力で加圧することができるようになる。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、キャップ
１２０の低速回転時にもキャップ１２０に対して大きな触覚フィードバックを与えることが可能になり、触覚フィードバックに関してさらに多彩な表現力を有するようになる。
【０１２６】
なお、この場合、ステータ１４０に対してロータ１５０の圧力が低い状態でベース１００にキャップ１２０を取り付けることもできる。この場合には、触覚フィードバックコントローラ１００の消費電力を小さなものにすることもできる。
【０１２７】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては  上記したようにロータ１５０におけるステータ１４０に対向する表面には、リング状の摺動部材１５２が設けられている。このため、ステータ１４０とロータ１５０との間の摺動状態が改善され、触覚フィードバックコントローラ１００を使用する際の使用感が向上し、触覚フィードバックコントローラ１００を使用する際に発生することがある好ましくない音を低減させることができる。
また、ステータ１４０における弾性体１４２の表面はイオンプレーティング処理がなされている。このため、弾性体１４２の長期信頼性が向上する。
【０１２８】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、上記したようにベース１１０とキャップ１２０とは、軸受機構としてのボールベアリング１８０を介して一体化されている。このため、ベース１１０に対するキャップ１２０の円滑な回転状態を実現することが可能になり、触覚フィードバックコントローラ１００の使用感が向上する。
【０１２９】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、回転状態検出装置２２０は、図５に示すように、キャップ１２０の内面に固定されたエンコード用バーコード１９０及びベース１１０の内面に固定された光センサユニット１９２を含んでいる。そして、エンコード用バーコード１９０の動きを光センサユニット１９２で検出することによって、ベース１１０に対するキャップ１２０の回転状態を検出するように構成されている。
【０１３０】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、ベース１１０に対するキャップ１２０の回転状態を高い精度で読み取ることが可能になる。また、上記したように、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、高い動き分解能及び高いトルク性能を有している。このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、触覚フィードバックに関してさらに多彩な表現力を有するようになる。
【０１３１】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、上記したように、リング形状を有しているため、リング形状そのものが使用者に対して片手でキャップ１２０を回転させることを想起させ、より直感的な触覚フィードバックコントローラを構成することが可能になる。
【０１３２】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、図１、図２及び図５に示すように、ベース１１０及びキャップ１２０は、これらの外周部が所定の空隙を介して対向するように配置されている。そして、図６に示すように、キャップ１２０の外周部には、円周方向に互いに離隔して配置された８個の接触スイッチ１９４が設けられている。
【０１３３】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、使用者は、ベース１１０に対してキャップ１２０を所定角度傾けることにより、８個の接触スイッチのうちいずれかの接触スイッチをオンにすることができるようになる。これによって
、ＰＣ１０に対して所定の制御情報を出力することが可能になるほか、触覚フィードバックコントローラ１００自身における所定の動作モードのうちのいずれかを選択することが可能になる。
【０１３４】
この場合、図５（ｂ）に示すように、所定の空隙は１．０ｍｍである。接触スイッチ１９４としては、良好なクリック感を有する接触スイッチを用いている。また、ボールベアリング１８０に所定の遊びが設けられているため、ベース１１０とキャップ１２０との間に遊びが設けられることとなり、その結果、ベース１１０に対してキャップ１２０を所定角度傾けることができる。
【０１３５】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、ベース１２０の底面に、滑り止め部材としてのシリコーン樹脂、ゴムなどを貼り付けることもできる。
【０１３６】
この場合には、キャップ１２０を回転させるときに、ベース１１０の滑りが抑制されるようになるため、キャップ１２０を回転させるときの使用感が向上する。
なお、この場合、触覚フィードバックコントローラ自身を机上でマウスのように滑らせる必要があるときには、シリコーン樹脂やゴムなどが底面に露出しないようにして滑り止め部材としての機能が発現しないような機構を有することが好ましい。
【０１３７】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、使用者がキャップ１２０を回転させたときには、その回転状態を維持するように圧電モータ１３０の制御を行う機能を有している。また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００において、使用者がキャップ１２０を回転させたときには、ロータ１５０がステータ１４０から遠ざかる方向に動くように圧電モータ１３０の制御を行う機能を有している。
【０１３８】
圧電モータは、元来保持トルクが大きいため、使用者がキャップを回転させたときには、使用者はキャップの回転を妨げようとする大きな抵抗を感じることになる。この抵抗は、ステータに対してロータを高い圧力で加圧するように設定されている場合には顕著となる。このため、触覚フィードバックコントローラにおいては、キャップを軽い力で滑らかに回転させることが困難になる場合もある。
【０１３９】
しかしながら、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は上記のように構成されているため、使用者がキャップ１２０を回転させたときには、圧電モータ１３０はその回転状態を維持するように制御されたり、ロータ１５０がステータ１４０から遠ざかる方向に動くように制御されたりするため、使用者はキャップ１２０を軽い力で滑らかに回転させることが可能になり、良好な使用感が得られる。
【０１４０】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、使用者がキャップ１２０の回転状態を変化させたときには、その変化後の回転状態を維持するように圧電モータ１３０の制御を行う機能を有している。
【０１４１】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、使用者が触覚フィードバックコントローラ１００のキャップ１２０をある回転速度で回転させたときには、圧電モータ１３０はその回転状態を維持し、使用者が触覚フィードバックコントローラ１００のキャップ１２０の回転にブレーキをかけたときには、圧電モータ１３０はそのブレーキをかけた後の回転状態を維持することが可能になる。これにより、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を、ジョグシャトルのシャトル、ディスクジョッキーが使うターンテーブルとして使用することが可能になる。また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、ジョグシャトルのジョグとして使用することも可能であるため、種々の映像音楽編集機器に好適に使用することができる。
【０１４２】
この場合、このような制御は、ＰＣ１０からの指示に基づいて行うこともできるし、触覚フィードバックコントローラ１００の制御部２４０からの指示に基づいて行うこともできる。
【０１４３】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、圧電モータ１３０の回転制御を行うことにより、図７に示すように（Ｍ１〜Ｍ７参照。）、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、キャップ１２０における複数種類の抵抗を発生させたりすることが可能である。
【０１４４】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有するようになる。複数種類の音としては、カチカチカチ、プププププ、ジージージーなどのような音を例示することができる。また、人間がしゃべる声や動物の鳴き声を模したような音を例示することもできる。複数種類の振動としては、プルプル、ピクピク、ビヨーンビヨーン、カチカチ、ウーーーンウーーーンなどのような振動を例示することができる。複数種類の抵抗としては、堅い壁にあたるような抵抗、柔らかい壁にあたるような抵抗、丘を登っていくような抵抗、砂利道を歩いていくときのような抵抗、こんにゃくに針がささるときのような抵抗などの抵抗を例示することができる。これにより、使用者に種々の効果的なフィードバックを与えることができるようになる。
【０１４５】
触覚フィードバックとは別の目的としては、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することが例示される。この場合、言語情報に係るメッセージを伝達する方法としては、言語情報に係るメッセージを一旦モールス信号その他の信号に変換し、その信号に応じて触覚フィードバックコントローラを振動させる方法を例示することができる。
【０１４６】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、入出力装置２３０は、被制御機器としてのＰＣ１０から電力を取得可能な入出力インタフェースとして、ＩＥＥＥ１３９４を備えている。
【０１４７】
このため、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００によれば、圧電モータ１３０に十分大きなトルクを発生させることが可能になるため、触覚フィードバックに関してより多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラを構成することが可能になる
被制御機器から電力を取得可能な入出力インタフェースとしては、ＩＥＥＥ１３９４の他にＵＳＢ２．０などを例示することができる。
【０１４８】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００においては、回転制御装置２１０及び回転状態検出装置２２０、入出力装置２３０及び制御装置２４０は、上記したように、ベース１１０とキャップ１２０との間に形成される空間Ｓ１に配置されているため、コンパクトな触覚フィードバックコントローラとなっている。
【０１４９】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００は、上記したように、ＰＣ１０を制御するための触覚フィードバックコントローラであるため、マウス１２に代えて又はマウス１２に加えて、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を用いることができるようになる。これによって、ＰＣ１０をより直感的に操作することが可能になり、使い勝手が向上する。
【０１５０】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を用いることにより、全く新しいメッセージ伝達方法を提供することが可能になる。すなわち、触覚フィードバックコントローラ１００においては、触覚フィードバックを行うための圧電モータ１３０の制御を行うことにより、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、複数種類の抵抗を発生させたりすることにより、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することができる。
【０１５１】
実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を用いたメッセージ伝達方法は、従来とは全く異なったやり方で、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することが可能になるため、全く新しいコミニュケーション方法となる可能性がある。このメッセージ伝達方法によれば、例えば、目の不自由な人に対して、言語情報に係るメッセージを、よりわかり易い形で伝達することができる可能性がある。
言語情報に係るメッセージを伝達する方法としては、言語情報に係るメッセージを一旦モールス信号その他の信号に変換し、その信号に応じて触覚フィードバックコントローラを振動させる方法を例示することができる。
【０１５２】
［実施形態２］
図８は、実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａを説明するために示す図である。図８（ａ）は実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラにおけるベース１１０ａの断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の部分拡大図である。
【０１５３】
実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、接触スイッチの構造が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と異なっている。すなわち、実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａにおいては、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ベース１１０ａのさらに内周部にスイッチ部材１１２が設けられ、４個の接触スイッチ１９４ａは、触覚フィードバックコントローラ１１０ａの内周面における、ベース１１０ａとスイッチ部材１１２との間のベース１１０ａの内周面に、円周方向に互いに離隔して配置されている。ベース１１０ａとスイッチ部材１１２との間には、４つのバネ１９６がさらに配置されている。
【０１５４】
このように、実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａにおいては、接触スイッチの構造が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０ａ（図示せず。）の低速回転時にもキャップ１２０ａに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０ａ及びキャップ１２０ａを、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
【０１５５】
このため、実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態２に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１５６】
また、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００ａによれば、使用者は、指で触覚フィードバックコントローラ１００ａの内周面におけるスイッチ部材１１２の適当な場所をクリックすることにより、４個の接触スイッチ１９４ａのうちいずれかの接触スイッチをオンにすることができるようになる。これによって、被制御機器としてのＰＣ１０に対して所定の制御情報を出力することが可能になる。また、触覚フィードバックコントローラ１００ａにおける所定の動作モードのうちのいずれかを選択するというよう
なことことも可能になる。
【０１５７】
［実施形態３］
図９は、実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂを説明するために示す部分拡大断面図である。
【０１５８】
実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、図９に示すように、触覚フィードバックコントローラの内周面を構成するのがキャップ１２０ａである点で、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と異なっている。そして、それに伴って、ボールベアリング１８０ａが配置される位置や、エンコード用バーコード１９０ａ及び光センサユニット１９２ａが配置される位置も異なっている。
【０１５９】
このように、実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂにおいては、触覚フィードバックコントローラの内周面を構成するのがキャップ１２０ａである点で、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０ａの低速回転時にもキャップ１２０ａに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０ａ及びキャップ１２０ａを、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
【０１６０】
このため、実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｂは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１６１】
［実施形態４］
図１０は、実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃを説明するために示す部分拡大断面図である。
【０１６２】
実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、ベース１１０とステータ１４０との間に配置される緩衝部材の構成が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と異なっている。すなわち、実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃにおいては、図１０に示すように、ベース１１０とステータ１４０との間に配置される緩衝部材として、リング状の板バネ１６０ａを用いている。
【０１６３】
このように、実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃにおいては、ベース１１０とステータ１４０との間に配置される緩衝部材の構成が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０の低速回転時にもキャップ１２０に対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０及びキャップ１２０を、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
【０１６４】
このため、実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｃは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１６５】
［実施形態５］
図１１は、実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄを説明するために示す部分拡大断面図である。
【０１６６】
実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、軸受機構の構造が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっている。すなわち、実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄにおける軸受け機構は、図１１に示すように、それぞれの凹部にボールＢが挿入された状態でベース１１０ｂとキャップ１２０ｂとを一体に組み立てることにより製造される軸受機構１８０ｂである。そして、それに伴って、蓋１８２ａの構成も異なっている。
【０１６７】
このように、実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄにおいては、軸受機構の構造が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０ｂの低速回転時にもキャップ１２０ｂに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０ｂ及びキャップ１２０ｂを、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定することとしたため、バックラッシュが存在しなくなる。
【０１６８】
このため、実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態５に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｄは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１６９】
［実施形態６］
図１２は、実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅを説明するために示す部分拡大断面図である。
【０１７０】
実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、軸受機構の構造が、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と異なっている。すなわち、実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅにおいては、図１２に示すように、ベース１１０ｃとキャップ１２０ｃとの間に摺動部材が配置された状態でベース１１０ｃに対してキャップ１２０ｃを一体に組み立てることにより製造される軸受機構１８０ｃである。
【０１７１】
このように、実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅにおいては、軸受機構の構造が実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧
電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０ｃの低速回転時にもキャップ１２０ｃに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０ｃ及びキャップ１２０ｃを、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定しているため、バックラッシュが存在しなくなる。
このため、実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態６に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｅは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１７２】
［実施形態７］
図１３は、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆを説明するために示す図である。図１３（ａ）は触覚フィードバックコントローラ１００ｆの断面図であり、図１３（ｂ）はカム機構１１４の斜視図である。
【０１７３】
実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆは、基本的には、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているが、ベースとキャップとの間の加圧方向に沿った距離を段階的に変化させる機構を有している点で、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっている。すなわち、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆにおいては、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、ベース１１０ｄとキャップ１２０ｄとの間の加圧方向に沿った距離を段階的に変化させる機構として、カム機構１１４を有している。
【０１７４】
このように、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆにおいては、ベース１１０ｄとキャップ１２０ｄとの間の加圧方向に沿った距離を段階的に変化させるカム機構１１４を有している点で、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合とは異なっているが、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックのための駆動源として、低速回転時にも大きなトルクが得られる圧電モータ１３０を用いているため、キャップ１２０ｄの低速回転時にもキャップ１２０ｄに対して十分大きな触覚フィードバックを与えることが可能になる。また、ベース１１０ｄ及びキャップ１２０ｄを、それぞれ圧電モータ１３０のステータ１４０及びロータ１５０に固定することとしたため、バックラッシュが存在しなくなる。
【０１７５】
このため、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆにおいては、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００の場合と同様に、触覚フィードバックに関する表現力が低下することがなくなる。その結果、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆは、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。
【０１７６】
また、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆにおいては、上記したように、ステータ１４０に対するロータ１５０の圧力を段階的に変化させることが可能であるため、圧電モータ１３０におけるトルクの大きさ及び消費電力の大きさを段階的に変化させることが可能になる。このため、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆを、使用者の設定により、多彩な表現力をもった触覚フィードバックコントローラにしたり、低消費電力の触覚フィードバックコントローラにしたりすることが可能になる。
【０１７７】
なお、実施形態７に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｆにおいて、ベース１１０ｄとキャップ１２０ｄとの間の加圧方向に沿った距離は、カム機構１１４の溝に対してベース内周部材１１６のピン１１８を上方から挿入し、その状態でカム機構１１４に対
して、ベース内周部材１１６を時計方向に回転させて図１３（ｂ）のｈ１位置で固定させるか、回転させることなく図１３（ｂ）のｈ２位置で固定させるかによって変化させることができる。
【０１７８】
［実施形態８］
図１４は、実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇを説明するために示す図である。
【０１７９】
実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇは、図１４に示すように、被制御機器としてのＴＶ２０の制御（例えば、チャンネル選択、音量調整、輝度調整など。）を行うための触覚フィードバックコントローラである。
【０１８０】
実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇは、基本的には実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているため、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。このため、実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇを用いることによって、ＴＶ２０の制御をより直感的に行うことが可能になり（例えば、ステレオ音声の左右音量バランスの調整の際に、プラスマイナスゼロの位置でリモートコントローラ１００ｇにおける抵抗が大きくなり、使用者はこの位置がプラスマイナスゼロの位置であることを直感的に理解できる。また、キャップを回転させながらチャンネル選択を行う場合には、チャンネルが切り替わる毎にクリック感を発生させたり、受信していないチャンネルを通過する際に回転抵抗を小さくしたりすることができる。）、ＴＶ２０の使い勝手が向上する。
【０１８１】
また、実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇにおいては、入出力装置２３０ａ（図示せず。）は、ＴＶ２０との間で無線により情報交換を行う入出力インタフェースを備えている。このため、ＴＶ２０に対するリモート制御を行うことが可能になり、利便性が向上する。なお、実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇにおいては、このような入出力インタフェースとして、ブルートゥースを用いている。
ＴＶ２０との間で無線により情報交換を行う入出力インタフェースとしては、ブルートゥースの他にジグビー、エヌエフシー、赤外線インタフェースなどを例示することができる。
【０１８２】
なお、実施形態８に係るリモートコントローラ１００ｇの場合とは異なり、従来のリモートコントローラの操作パネル面に本発明の触覚フィードバックコントローラを用いることもできる。この場合には、さらに複雑な機能を有するリモートコントローラとすることができる。
【０１８３】
［実施形態９］
図１５は、実施形態９に係るゲームコントローラ３２を説明するために示す図である。
【０１８４】
実施形態９に係るゲームコントローラ３２は、図１５に示すように、被制御機器としての家庭用のゲーム機器３０の制御を行うためのゲームコントローラであって、触覚フィードバックコントローラ１００ｈを備えている。
【０１８５】
実施形態９に係るゲームコントローラ３２は、操作パネル上に、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有する触覚フィードバックコントローラ１００ｈを備えている。このため、実施形態９に係るゲームコントローラ３２を用いることによって、ゲーム機器３０の制御をより直感的に行うことが可能になる（例えば、ロールプレイングゲームで、壁にあたると跳ね返されるようなフィードバックを受ける。）。また、ゲーム機器３０からよりリアルなリアクションを得ることも可能になり（例えば
、シューティングゲームでは、撃たれると触覚フィードバックコントローラ１００ｈが振動する。また、ピンポンゲームでは、ピンポン玉を打ち返すときに感触を感じながら打ち返すことで、思った方向に打ち返すことができる。）、臨場感が向上する。
【０１８６】
［実施形態１０］
図１６は、実施形態１０に係るリモートコントローラ４２を説明するために示す図である。
【０１８７】
実施形態１０に係るリモートコントローラ４２は、図１６に示すように、被制御機器としてのラジコンカー４０の制御を行うためのリモートコントローラであって、触覚フィードバックコントローラ１００ｉを備えている。
【０１８８】
実施形態１０に係るリモートコントローラ４２は、操作パネル上に、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有する触覚フィードバックコントローラ１００ｉを備えているため、実施形態１０に係るリモートコントローラ４２を用いることによって、ラジコンカー４０の制御をより直感的に行うことが可能になる（ラジコンカー４０が舗装道路から砂利道に出た場合には、そのとたんにハンドルがとられるようなフィードバックを受ける。）。また、ラジコンカー４０の置かれている環境（例えば、ラジコンカー４０のタイヤが溝に落ちた場合には、ハンドルが切れなくなってしまうようなフィードバックを受ける。）に応じたリアルなフィードバックを得ることが可能になり、より楽しく遊べるようになる。
【０１８９】
［実施形態１１］
図１７は、実施形態１１に係る映像音楽編集機器５０を説明するために示す図である。
【０１９０】
実施形態１１に係る映像音楽編集機器５０は、図１７に示すように、被制御機器としての、音響機器、映像機器及び録音・録画機器（図示せず。）の制御を行うための映像音楽編集機器であって、触覚フィードバックコントローラ１００ｊを備えた映像音楽編集機器である。
【０１９１】
実施形態１１に係る映像音楽編集機器５０は、操作パネル上に、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有する２つの触覚フィードバックコントローラ１００ｊを備えている。このため、実施形態１１に係る映像音楽編集機器５０を用いることによって、音響機器、映像機器及び及び録音・録画機器の制御をより直感的に行うことが可能になる（例えば、触覚フィードバックコントローラ１００ｊを大きな角度で回転させると映像の早送りが行われ、触覚フィードバックコントローラ１００ｊを小さな角度で回転させると映像のスロー再生が行われる。その際に、映像を早く送るようにするほど、強い抵抗を受けるようなフィードバックを行う）。また、触覚フィードバックコントローラ１００ｊを、ジョグシャトルのジョグやシャトルとして使用することも可能であるため、映像音楽編集機器の使い勝手が向上する。
【０１９２】
［実施形態１２］
図１８は、実施形態１２に係る自動車用コントロールパネル６０を説明するために示す図である。
【０１９３】
実施形態１２に係る自動車用コントロールパネル６０は、図１８に示すように、被制御機器としての、自動車（図示せず。）におけるエアコンディショナーシステム、オーディオビデオシステム、ナビゲーションシステムなどのような付帯設備の制御を行うための自動車用コントロールパネルであって、触覚フィードバックコントローラ１００ｋを備えた自動車用コントロールパネルである。
【０１９４】
実施形態１２に係る自動車用コントロールパネル６０は、コントロールパネル上に、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有する触覚フィードバックコントローラ１００ｋを備えている。このため、実施形態１２に係る自動車用コントロールパネル６０を用いることによって、コントロールパネルをより直感的に操作することが可能（例えば、ステレオ音声の左右音量バランスの調整の際に、プラスマイナスゼロの位置で触覚フィードバックコントローラ１００ｋにおける抵抗が大きくなり、使用者はこの位置がプラスマイナスゼロの位置であることを直感的に理解できる。）になり、コントロールパネルの使い勝手が向上する。また、触覚フィードバックコントローラ１００ｋに種々の機能をもたせることが可能になるため、ボタンやつまみの数を減らすことができ、自動車の内装をシンプルなものにすることができる。
【０１９５】
［実施形態１３］
図１９は、実施形態１３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｌを説明するために示す図である。
【０１９６】
実施形態１３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｌは、図１９に示すように、被制御機器としての切削装置７０の制御を行うための触覚フィードバックコントローラである。
【０１９７】
実施形態１３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｌは、基本的には実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているため、触覚フィードバックに関して多彩な表現力を有する触覚フィードバックコントローラとなる。このため、操作パネルのつまみに、実施形態１３に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｌを用いることによって、切削装置７０をより直感的に操作することが可能（例えば、ワークを切削位置に移動させるときはほとんど抵抗を受けず、ワークが切削位置に近づいたら抵抗が急激に高くなるようなフィードバックが可能である。）になり、切削装置の使い勝手が向上する。また、例えば、切削刃が受ける応力を感じながら切削条件を決定するようなことが可能になるため、爾後、常に最適な条件で切削を行うことが可能になり、切削製品の品質を向上させたり切削刃の寿命を延ばしたりすることも可能になる。
【０１９８】
［実施形態１４］
実施形態１４に係るコントローラ（図示せず。）は、被制御機器としての内視鏡の送りを制御するためのコントローラであって、触覚フィードバックコントローラ１００ｍ（図示せず。）を備えたコントローラである。
【０１９９】
実施形態１４に係る触覚フィードバックコントローラ１００ｍは、基本的には実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００と同様の構成を有しているため、内視鏡の送りを制御するつまみに、実施形態１に係る触覚フィードバックコントローラ１００を用いることによって、コントローラをより直感的に操作することが可能（例えば、内視鏡が内蔵の壁に突き当たりそうになったら前もって抵抗を受けるようなフィードバックが可能である。）になり、内視鏡の使い勝手が向上する。
【０２００】
以上、本発明の触覚フィードバック型コントローラを、上記した各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０２０１】
（１）実施形態１においては、使用者がキャップ１２０を操作する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。使用者がベースを操作するようにして
使用することもできるし、使用者が例えば両手でベース及びキャップの両方を操作するようにして使用することもできる。
【０２０２】
（２）実施形態１においては、ベース１１０に対するステータ１４０の固定及びキャップ１２０に対するロータ１５０の固定として、弾性力を利用した嵌め込み固定を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ねじ締め固定、接着固定、ピン固定、ベースとキャップとの間に圧電モータを配置した状態でベースに対してキャップを押し付けることによる固定などによりそれぞれを固定することもできる。
【０２０３】
（３）実施形態１においては、入出力装置２３０として、回転状態検出装置２２０の検出結果に基づく回転状態情報を出力する機能を有するものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。入出力装置として、回転状態情報以外の情報を出力する機能を有するものでもよい。回転状態情報以外の情報としては、触覚フィードバックコントローラに備えられることがあるスイッチやボタンを押したときに発生する情報が例示される。
また、実施形態１においては、入出力装置２３０として、圧電モータ１３０の回転状態を制御するために用いるフィードバック情報の入力を受け付ける機能を有するものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。入出力装置として、フィードバック情報以外の情報の入力を受け付ける機能を有するものでもよい。フィードバック情報以外の情報としては、被制御機器が使用者に伝達したいメッセージ情報や触覚フィードバックコントローラに備えられることがある光源を制御するための情報が例示される。
【０２０４】
（４）実施形態１においては、回転状態検出装置２２０として、キャップ１２０とともに回転するエンコード用バーコード１９０の動きを光学的に解析することによって、ベース１１０に対するキャップ１２０の回転状態を検出するものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。回転状態検出装置として、圧電モータ１３０に流れる電流を解析することによって圧電モータ１３０の回転状態を検出するものであってもよい。
【０２０５】
（５）実施形態１においては、接触スイッチとして、良好なクリック感を有する接触スイッチ１９４を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。接触スイッチとしてはクリック感の乏しい接触スイッチを用いるとともに、接触スイッチをオンしたときに所定の触覚フィードバックを与えるようにすることもできる。
【０２０６】
（６）実施形態１においては、接触スイッチ１９４をベース１１０の外周部に設けたものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。接触スイッチを、ベース１１０の内周面に設けることもできる。
【０２０７】
（７）実施形態１においては、光源を有しない触覚フィードバックコントローラ１００を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。円周方向に互いに離隔して配置された複数の光源をさらに備えた触覚フィードバックコントローラであってもよい。この場合には、複数の光源の点滅を制御することにより、触覚フィードバックコントローラ自身における動作モード情報、被制御機器における動作モード情報、その他の有益な情報を使用者に提供することが可能になる。また、触覚フィードバックコントローラにおけるデザイン上の価値を高めることも可能になる。この場合、これら複数の光源の制御は、被制御機器に出力する情報に基づいて行うこともできるし、被制御機器からの情報に基づいて行うこともできるし、その他の情報に基づいて行うこともできる。
【０２０８】
（８）実施形態７においては、ベース１１０ｄとキャップ１２０ｄとの間の加圧方向に沿った距離を変化させる機構として、カム機構１１４を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ベース１１０ｄとキャップ１２０ｄとの間の加圧方向に沿った距離を変化させる機構として、ネジ機構その他の機構を用いることもできる。
【０２０９】
（９）実施形態７においては、カム機構１１４を用いることによって、ステータ１４０に対するロータ１５０の圧力を段階的に変化させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。使用者がキャップ１２０ｄをベース１１０ｄに対して押し付ける力を変化させることにより、ステータ１４０に対するロータ１５０の圧力を直接変化させるようにすることもできる。この場合、強い力で押し付けた場合には強い触覚フィードバックが得られ、弱い力で押し付けた場合には弱い触覚フィードバックが得られるため、多彩な表現力をもった触覚フィードバックコントローラにしたり、低消費電力の触覚フィードバックコントローラにしたりすることが可能になる。
【０２１０】
（１０）実施形態１においては、触覚フィードバックを与える駆動源として圧電モータ１３０を用いた触覚フィードバックコントローラ１００を用いて、使用者に言語情報に係るメッセージを伝達するメッセージ伝達方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、触覚フィードバックを与える駆動源として圧電モータとは異なるタイプのモータを用いた触覚フィードバックコントローラを用いることによっても、複数種類の音を発生させたり、複数種類の振動を発生させたり、複数種類の抵抗を発生させたりすることにより、使用者に対して言語情報に係るメッセージを伝達することができる。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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