(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネル操作において、局所化された触覚を提示する。【解決手段】システム１００において、球形の質量体１４０を有する中空管１３０の各々が２つのプレート１１０、１２０の間に配置される。各プレートは他のプレートをミラーする複数のノード１１０ａ〜ｄ、１２０ａ〜ｄのマトリクスを有する。質量体が強磁性質量体である場合、各ノードは電磁コイルを有する。質量が導電性質量体である場合、各ノードは導電性ノードである。導電性ノードは、同じタイプの電荷又は反対の電荷を有する。導電性質量体は、負に帯電され、正に帯電され、又は部分的に正に帯電され、部分的に負に帯電される。（複数の）バネを、質量体と第１のプレートとの間、又は質量体と第２のプレートとの間、又は両方に有する。（複数の）電流が、第１のプレートにおけるノード、第２のプレートにおけるノード、又は両方に加えられ、これは質量体を移動させて触覚効果を出力する。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部及び前記第１の端部とは反対側の第２の端部を備える中空管であって、前記第１の端部と前記第２の端部との間に空洞を画定する中空管と、
前記第１の端部に対応する第１のノードと、
前記第２の端部に対応する第２のノードと、
前記空洞内に配置される質量体と
を備え、
前記質量体は前記空洞内で移動可能であり、前記第１のノード又は前記第２のノードの少なくとも１つは、前記第１のノード又は前記第２のノードの少なくとも１つに電流が供給されると、触覚効果を出力するために前記空洞内で前記質量体を移動させるように構成される、システム。
【請求項２】
前記第１のノードは、５ミクロンから３ミリメートルの間の幅及び５ミクロンから３ミリメートルの間の長さを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２のノードは、前記第１のノードをミラーする、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記中空管は、前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも０．５ミリメートルの高さを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記中空管は中空の円筒を含み、且つ前記質量体は球形の質量体又は円筒の質量体の少なくとも１つを含み、又は
前記中空管は中空の立方体を含み、且つ前記質量体は立方体の質量体を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１のノードを含む複数のノードの第１のマトリクスを備える第１のプレートと、
前記第２のノードを含む複数のノードの第２のマトリクスを備える第２のプレートと、
前記中空管を含む複数の中空管と、
前記質量体を含む複数の質量体と
を更に備え、
前記複数の中空管における各中空管は、前記複数のノードの第１のマトリクスにおける１つのノード及び前記複数のノードの第２のマトリクスにおける１つのノードに対応し、
前記複数の質量体における各質量体は、前記複数の中空管における１つの中空管によって画定される空洞内に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のノードの第１のマトリクスにおける少なくとも２つのノードが同時に活性化されるように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記質量体は強磁性質量体を含み、前記第１のノードは第１の電磁コイルを含み、前記第２のノードは第２の電磁コイルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記質量体は導電性質量体を含み、前記第１のノードは第１の導電性ノードを含み、前記第２のノードは第２の導電性ノードを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記導電性質量体は、正の電荷を有する第１の部分及び負の電荷を有する第２の部分を備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記空洞内に配置され且つ前記質量体と前記第１のノード又は前記第２のノードの少なくとも１つとの間に配置される第１のバネを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記空洞内に配置される第２のバネを更に備え、
前記第１のバネは前記質量体と前記第１のノードとの間に配置され、
前記第２のバネは前記質量体と前記第２のノードとの間に配置される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記空洞内で前記質量体を移動させて前記触覚効果を出力するために、前記電流は前記第１のノード及び前記第２のノードに同時に提供される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のノード又は前記第２のノードの少なくとも１つに接合されるタッチセンサ面を備える携帯型コンピュータデバイスを更に含み、前記携帯型コンピュータデバイスは、スマートフォン、ファブレット又はタブレットの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
タッチセンサ面における接触の場所を決定するステップと、
前記接触の場所に基づいてノードを決定するステップであって、前記ノードは中空管に接合され、前記中空管は空洞を画定し且つ前記空洞内に配置される質量体を有するステップと、
前記質量体を前記空洞内で移動させることにより触覚効果を出力するために前記ノードを活性化するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記ノード及び前記中空管の各々は、５ミクロンから３ミリメートルの間の幅及び５ミクロンから３ミリメートルの間の長さを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ノードは電磁ノードを含み、前記質量体は強磁性質量体を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ノードは静電ノードを含み、前記質量体は導電性質量体を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ノードは前記中空管の第１の端部に接合され、第２のノードが前記中空管の第２の端部に接合され、前記第２の端部は前記第１の端部の反対側であり、前記ノード及び前記第２のノードは、前記空洞内で前記質量体を移動させることにより前記触覚効果を出力するために同時に活性化される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記ノード及び複数の他のノードが、前記触覚効果を出力するために順番に活性化される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記触覚効果は、前記ノード及び前記複数の他のノードを順番に活性化することにより生成される波状触覚効果を含み、前記順番は、前記ノードを活性化し、次に前記ノードに隣接する第２のノードを活性化し、次に前記第２のノードに隣接する第３のノードを活性化することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記順番は、前記第２のノードを活性化する前に前記ノードを非活性化し、前記第３のノードを活性化する前に前記第２のノードを非活性化することを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、一般に、触覚に関し、より詳細には、移動質量体を使用して局所化された触覚を提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機械式ボタンが電子デバイスのユーザに物理的な触感を提供してきた。しかしながら、電子デバイスのサイズが小さくなり、電子デバイスの携帯性が高まってくるにつれて、電子デバイスの機械式ボタンの数が減少し、一部の電子デバイスは機械式ボタンを全く持たなくなっている。ユーザに触覚効果を出力するために、このようなデバイスに触覚出力デバイスが含まれる場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
移動質量体を使用して局所化された触覚を提供するためのデバイス、システム及び方法に関する様々な例が記載されている。
【０００４】
開示されるシステムの一例は、第１の端部及び第２の端部を含む中空管を備える。第２の端部は、第１の端部の反対側であってもよい。中空管は、第１の端部と第２の端部との間の空洞を画定し得る。システムは、第１の端部に対応する第１のノードを更に備える。この例示では、システムは、第２の端部に対応する第２のノードを更に備える。システムは、空洞内に配置される質量を更に備える。一例では、質量体は、第１のノードに電流が提供されると触覚効果を出力するように空洞内で移動可能である。別の例では、質量体は、第２のノードに電流が提供されると触覚効果を出力するように空洞内で移動可能である。更に別の例では、質量体は、第１のノードに第１の電流が提供され且つ第２のノードに第２の電流が提供されると触覚効果を出力するように空洞内で移動可能である。第１の電流及び第２の電流は、同時に提供されてもよい。第１の電流及び第２の電流は、非同時に提供され得る。
【０００５】
複数の例において、第１のノードは、５ミクロンから３ミリメートルの間の幅を有する。第１のノードは、５ミクロンから３ミリメートルの間の長さを有してもよい。複数の例において、第２のノードは、５ミクロンから３ミリメートルの間の幅を有する。第２のノードは、５ミクロンから３ミリメートルの間の長さを有してもよい。複数の例において、第２のノードは第１のノードをミラーする。
【０００６】
複数の例において、中空管は、５ミクロンから３ミリメートルの間の幅を有する。中空管は、５ミクロンから３ミリメートルの間の長さを有してもよい。一部の例では、中空管は、第１のノード、第２のノード、又は第１のノード及び第２のノードの両方と同じ幅を有する。一部の例では、中空管は、第１のノード、第２のノード、又は第１のノード及び第２のノードの両方と同じ  長さを有する。中空管は、５ミクロンから３ミリメートルの間の直径を有してもよい。複数の例において、中空管は、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも０．５ミリメートルの高さを有する。一例において、中空管は、第１の端部と第２の端部との間に０．５ミリメートルから１０ミリメートルの間の高さを有する。中空管は、例えば、中空の円筒又は中空の立方体であってもよい。質量体は、例えば、球形の質量体又は立方体の質量体であってもよい。
【０００７】
複数の例において、システムは、第１のノードを含む複数のノードの第１のマトリクスを備える第１のプレートを更に備える。複数の例において、システムは、第２のノードを含む複数のノードの第２のマトリクスを備える第２のプレートを更に備える。複数の例において、システムは、この中空管を含む複数の中空管を更に備える。複数の中空管における各中空管は、複数のノードの第１のマトリクス内の１つのノードに対応し得る。複数の中空管における各中空管は、複数のノードの第２のマトリクス内の１つのノードに対応し得る。複数の例において、システムは、この質量体を含む複数の質量体を更に備える。複数の質量体における各質量体は、複数の中空管における１つの中空管により画定される空洞内に配置され得る。複数の例において、複数のノードの第２のマトリクス内の少なくとも２つのノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の少なくとも２つのノードが同時に活性化されるように構成される。複数の例において、複数の質量体における少なくとも２つの質量体が、各空洞内で同時に移動して触覚効果を出力する。触覚効果は、順番にノードを活性化することにより生成される波状触覚効果であり得る。順番は、第１のノードを活性化し、次に第１のノードに隣接する第２のノードを活性化し、次に第２のノードに隣接する第３のノードを活性化することを含み得る。順番は、第２のノードを活性化する前に第１のノードを非活性化することを含み得る。順番は、第３のノードを活性化する前に第２のノードを非活性化することを含んでもよい。
【０００８】
複数の例において、質量体は強磁性質量体を含む。第１のノードは、第１の電磁コイルを含んでもよい。第２のノードは、第２の電磁コイルを含んでもよい。複数の例において、システムは、中空管の中に第１のバネを更に備える。バネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ強磁性質量体と第１のノードとの間に位置し得る。バネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ強磁性質量体と第１のノードとの間に位置し得る。一部の例では、システムは、中空管の中に第２のバネを更に備える。この例示では、第１のバネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ強磁性質量体と第１のノードとの間に位置してもよく、第２のバネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ強磁性質量体と第２のノードとの間に位置してもよい。
【０００９】
複数の例において、質量体は導電性質量体を含む。導電性質量体は全体的に正に帯電されてもよい。導電性質量体は全体的に負に帯電されてもよい。一部の例では、導電性質量体は、正の電荷を有する第１の部分及び負の電荷を有する第２の部分を有する。一部の例では、導電性質量体の第１の半分が正の電荷を有し、導電性質量体の第２の半分が負の電荷を有する。
【００１０】
複数の例において、第１のノードは第１の導電性ノードを含む。第２のノードは、第２の導電性ノードを有してもよい。第１の導電性ノードは、第１の極性を有するように構成され得る。第２の導電性ノードは、第２の極性を有するように構成されてもよい。第２の極性は、第１の極性の反対であってもよい。複数の例において、第１の導電性ノード及び第２の導電性ノードは、同じタイプの電荷を有するように構成されてもよい。同じタイプの電荷は正の電荷であってもよい。同じタイプの電荷は負の電荷であってもよい。
【００１１】
複数の例において、システムは、中空管の中に第１のバネを更に備える。第１のバネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ導電性質量体と第１のノードとの間に位置してもよい。第１のバネは、中空管により画定される空洞内に配置され且つ導電性質量体と第２のノードとの間に位置してもよい。複数の例において、システムは、中空管の中に第２のバネを更に備える。この例示では、第１のバネは中空管により画定される空洞内に配置され且つ導電性質量体と第１のノードとの間に位置してもよく、第２のバネは中空管により画定される空洞内に配置され且つ導電性質量体と第２のノードとの間に位置してもよい。
【００１２】
複数の例において、システムは、携帯型コンピュータデバイスを更に備える。携帯型コンピュータデバイスは、スマートフォン、ファブレット又はタブレットの少なくとも１つであり得る。携帯型コンピュータデバイスは、第１のノード又は第２のノードの少なくとも１つに接合されるタッチセンサ面を有し得る。タッチセンサ面は、タッチセンサ式ディスプレイであってもよい。複数の例において、触覚効果は、タッチセンサ面を曲げる必要無しに出力され得る。
【００１３】
開示された方法の一例は、タッチセンサ面における接触の場所を決定するステップを含む。この例示では、方法は、接触の場所に基づいてノードを決定するステップを更に含む。ノードは、中空管に接合されてもよい。中空管は、空洞を画定し得る。質量体は、空洞内に配置され得る。この例示では、方法は、質量体を空洞内で移動させることにより触覚効果を出力するためにノードを活性化することを更に含む。
【００１４】
こうした例示は、本開示の範囲を限定又は定義するために言及されるのではなく、その理解を支援するための例示を提供するものである。詳細な説明において例示が検討されており、そこには更なる説明が提供されている。様々な例によってもたらされる利点は、本明細書を吟味することにより更に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、１つ以上の所定の例示を示しており、例示の説明と共に、所定の例示の原理及び実装を説明する役割を果たす。
【図１Ａ】一例による移動質量体を使用して局所化された触覚を提供するための例示的なシステムを示す。
【図１Ｂ】一例によって複数の質量体が移動している場合の移動質量体を使用して局所化された触覚を提供するための例示的なシステムを示す。
【図１Ｃ】一例による移動質量体を使用して局所化された触覚を提供するための図１Ａにおける例示的なシステムの部分図を示す。
【図２】一例による電磁ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図３】一例による電磁ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図４】一例による電磁ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図５】一例による電磁ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図６】一例による静電ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図７】一例による静電ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図８】一例による静電ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図９】一例による静電ノードシステムのための例示的な構成を示す。
【図１０】一例による加速度対減衰の例示的なグラフを示す。
【図１１】一例による加速度対磁力の例示的なグラフを示す。
【図１２】一例による局所化触覚効果を出力する例示的な方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書には、移動質量体を使用して局所化された触覚を提供するためのデバイス、システム及び方法の文脈で例が記載されている。当業者であれば、以下の記載は例示目的であり、如何なる限定も意図していないことを理解するであろう。次に、添付の図面に示された例示的な実装を詳細に参照する。同じ参照記号が同じ又は同様の項目を参照するために図面及び以下の記載を通じて使用される。
【００１７】
明確のため、本明細書に記載の例示の定型的な特徴の全てが示され且つ記載されているわけではない。勿論、このような実際の実装についての開発において、アプリケーション及びビジネス関連の制約の遵守等の多くの実装固有の決定が開発者の特定の目的を達成するために行われなければならず、こうした特定の目的は実装ごとに又は開発者ごとに変化することが理解されるであろう。
【００１８】
（移動質量体を使用する局所化された触覚の例示）
一例では、スマートフォンは、タッチセンサ式ディスプレイを有する。この例示では、ユーザがタッチセンサ式ディスプレイの特定の場所に接触すると、この特定の場所に触覚効果が出力される。触覚効果は、特定の接触の場所において又はその近くでタッチセンサ式ディスプレイに接合されるノードを活性化することによって出力され得る。ノードの活性化は、触覚効果を出力するためにノードに接合される中空管内での質量体の移動を引き起こす。ノード及び質量体は、より高い精度の触覚効果の提供するようなサイズを有し得る。例えば、複数のノードが接触に対応するように、ノードは接触（例えば、ユーザの指による接触）よりも小さくてもよい。この例示では、接触の中心に対応するノードのみが決定されて、接触の中心にのみ局所化触覚効果を提供するために活性化され得る。
【００１９】
一例では、複数のノードの第１のマトリクスを含む第１のプレートが、タッチセンサ式ディスプレイに接合される。例えば、第１のプレートは、スマートフォンのユーザから離れた方を向いており且つスマートフォンのカバー又はフレームによって隠されているタッチセンサ式ディスプレイの裏側に接合され得る。
【００２０】
この例示では、複数のノードの第１のマトリクスにおける各ノードに対して、対応する中空管が有る。複数のノードの第１のマトリクスにおける各ノードに対して、中空管の第１の端部がノードに接合され得る。この例示では、第２のプレートが、第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクスをミラーする複数のノードの第２のマトリクスを有する。従って、第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクスの各ノードに対して、第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクスにおける対応するミラーノード及び対応する中空管が有る。第２のプレートは、中空管に接合され得る。例えば、複数のノードの第２のマトリクスにおける各ノードは、中空管の第２の端部に接合され得る。中空管の第２の端部は、この例示では複数のノードの第１のマトリクスにおけるノードに接合される中空管の第１の端部の反対側であってもよい。
【００２１】
この例示では、各中空管に対して、中空管の中に質量体（例えば、強磁性質量体又は導電質量体）が有る。更に、この例示では、中空管の各々が円筒形であり、中空管内の質量体は球形である。
【００２２】
一例において、第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクスは電磁コイルを有しており、第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクスも電磁コイルを有しており、中空管内の質量体は強磁性質量体である。例えば、複数のノードの第１のマトリクスにおける各ノードは、電磁コイルを有してもよく、複数のノードの第２のマトリクスにおける各ノードも、電磁コイルを有してもよい。
【００２３】
この例示では、スマートフォンのタッチセンサ式ディスプレイ上の接触の場所に対応する第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクス内のノードに電流が送られる。電流は、そのノードの電磁コイルに電磁場を発生させる。電磁場は、そのノードに対応する中空管内の強磁性質量体を中空管の中で移動させて、触覚効果を出力する。また、そのノードの電磁コイルに別の電磁場を発生させる第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクス内の対応するノードにも電流が送られ得る。この電磁場も、強磁性質量体を中空管の中で移動させ、例えば、より強い触覚効果を生み出すか又は中空管内における強磁性質量体の動きを良好に制御するために使用され得る。
【００２４】
別の例では、第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクスは導電性であり、第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクスも導電性であり、中空管内の質量体は導電性質量体である。例えば、複数のノードの第１のマトリクスにおける各ノードは、導電性のパッチ又は領域を有してもよく、複数のノードの第２のマトリクスにおける各ノードも、導電性のパッチ又は領域を有してもよい。更に、この例示では、導電性質量体の各々について、導電性質量体の半分が正に帯電され、導電性質量体の半分が負に帯電されている。
【００２５】
この例示では、スマートフォンのタッチセンサ式ディスプレイ上の接触の場所に対応する第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードと共に第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクス内の対応する第２のノードに電流が送られる。この例示では、電流は、第１のノード及び第２のノードの両方を正に帯電させる。中空管における導電性質量体の負に帯電された半分が第１のノードに向いている場合、静電力（例えば、第１のノードからの引力及び第２のノードからの斥力）が、触覚効果を出力するために導電性質量体を中空管内で第１のノードに向かって移動させる。第１のノード及び第２のノードの両方に電流が送られて、第１のノード及び第２のノードの両方を負に帯電させる場合、静電力（例えば、第１のノードからの斥力及び第２のノードからの引力）が、触覚効果を出力するために導電性質量体を中空管内で第２のノードに向かって移動させる。
【００２６】
一部の例では、中空管内の質量体の動きに対して追加の制御を提供するために、質量体と第１のプレートにおける第１のマトリクス内の対応するノードとの間で中空管内にバネが配置され、及び／又は質量体と第２のプレートにおける第２のマトリクス内の対応するノードとの間で中空管内にバネが配置される。
【００２７】
この例示の実施形態は本明細書で検討される一般的な主題を読者に紹介するために与えられており、本開示はこの例示に限定されない。以下の節では、移動質量体を使用して局所化された触覚を提供する様々な追加の非限定的な例示を説明する。
【００２８】
次に図１Ａ−１Ｃを参照すると、一例による移動質量体を使用して局所化された触覚を出力するためのシステム１００を示す。様々な例では、システムは、電磁ノードシステム、静電ノードシステム又は両方であり得る。
【００２９】
図１Ａ−１Ｃに示されたシステム１００は、第１のプレート１１０及び第２のプレート１２０を有する。こうした図面に示されるように、第１のプレート１１０は、複数のノードの第１のマトリクス（例えば、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ等）を有し、第２のプレート１２０は、複数のノードの第２のマトリクス（例えば、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ等）を有する。一部の例では、例えば、システム１００が電磁ノードシステムである場合、第１のプレート１１０は、１つ以上の電磁コイルを有し、及び／又は第２のプレート１２０は、１つ以上の電磁コイルを有する。
【００３０】
複数の例において、第２のプレート１２０におけるノード（例えば、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ等）は、図１Ａ−Ｃに示されるように、第１のプレート１１０におけるノード（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ等）をミラーしている。第１のプレート１１０における各ノード（例えば、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ等）及び第２のプレート１２０における各ノード（例えば、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ等）は、５ミクロンから３ミリメートルの間の長さ及び５ミクロンから３ミリメートルの間の幅を有する。一部の例では、第１のプレート１１０における各ノード及び第２のプレート１２０における各ノードは、同じ長さ及び同じ幅を有する。他の例では、第１のプレート１１０におけるノード及び第２のプレート１２０におけるノードは、様々な長さ及び／又は幅を有し得る。様々な例において、第１のプレート１１０における１つ以上のノード及び第２のプレート１２０における１つ以上のミラーされたノードは、限定されないが、正方形、長方形、円形、楕円形等を含む任意の数の形状を有し得る。
【００３１】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内のノードは、第１のプレート１１０における複数のノードの第１のマトリクス内の他のノードと隣り合っており（例えば、隣接している）、複数のノードの第２のマトリクス内のノードは、第２のプレート１２０における複数のノードの第２のマトリクス内の他のノードと隣り合っている（例えば、隣接している）。例えば、図１Ｃを参照すると、ノード１１０ｃは、第１のプレート１１０における複数のノードの第１のマトリクス内の少なくともノード１１０ｂ及びノード１１０ｄと隣り合っており（例えば、隣接している）、ノード１２０ｃは、第２のプレート１２０における複数のノードの第２のマトリクス内の少なくともノード１２０ｂ及びノード１２０ｄと隣り合っている（例えば、隣接している）。従って、複数の例において、複数のノードのマトリクス内の１つのノードが、複数のノードのマトリクス内の少なくとも１つの他のノードと物理的に接触する。他の例では、第１のプレート１１０内の１つ以上のノードが第１のプレート１１０における別のノードと隣り合っておらず（例えば、隣接していない）、及び／又は第２のプレート１２０内の１つ以上のノードが第２のプレート１２０における別のノードと隣り合っていない（例えば、隣接していない）。例えば、一例では、第１のプレート１１０において複数のノードが間隔を空けて配置されてもよく、第２のプレート１２０においてミラーされる複数のノードが間隔を空けて配置され得る。従って、複数の例において、複数のノードのマトリクス内の１つのノードが、複数のノードのマトリクス内の任意の他のノードと物理的に接触しない。複数の例において、第１のノード及び第２のノードが同じ中空管に接合されている場合（例えば、第１のノードは中空管の第１の端部に接合され、且つ第２のノードは第１の端部とは反対側の中空管の第２の端部に接合され得る）、第１のプレートにおける第１のノードは第２のプレートにおける第２のノードを「ミラー」していると見なされてもよく、第１のノード及び第２のノードは、同じ形状、同じ長さ、同じ幅を有し、且つ対称的に整列している。
【００３２】
図１Ａ−１Ｃを参照すると、システム１００は、複数の中空管１３０、及び中空管１３０内の複数の質量体１４０を有する。この例示では、第１のプレート１１０における各ノード（例えば、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ等）及び第２のプレート１２０における対応するミラーノード（例えば、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ等）は、第１のプレート１１０におけるノードと第２のプレート１２０におけるミラーノードとの間に配置される対応する中空管（例えば、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ等）を有する。例えば、図１Ｃを参照すると、中空管１３０ａは、第１のプレート１１０におけるノード１１０ａと第２のプレート１２０におけるノード１２０ａとの間に配置される。複数の例において、第１のノード及び第２のノードが同じ中空管に接合されている場合（例えば、第１のノードは中空管の第１の端部に接合され、且つ第２のノードは第１の端部とは反対側の中空管の第２の端部に接合され得る）、第２のプレートにおける第２のノードは第１のプレートにおける第１のノードを「ミラー」していると見なされてもよく、第１のノード及び第２のノードは、同じ形状、同じ長さ、同じ幅を有し、且つ対称的に整列している。
【００３３】
図１Ａ−１Ｃでは、各中空管は、第１のプレート１１０におけるノードに接合される第１の端部及び第２のプレート１２０におけるノードに接合される第２の端部を有する。例えば、図１Ｃを参照すると、中空管１３０ａの第１の端部は第１のプレート１１０におけるノード１１０ａの少なくとも一部に接合され、中空管１３０ａの第２の端部は第２のプレート１２０におけるノード１２０ａの少なくとも一部に接合されている。中空管の第１の端部は第１のプレートにおけるノードに接合されてもよく、中空管の第２の端部は任意の適切なやり方で第２のプレートにおけるノードに接合され得る。例えば、中空管の一端は、中空管の一端をノードに接着することによりノードに接合されてもよい。複数の例において、中空管の一端は、中空管の端部とノードとの間を半田付けし、溶接し及び／又は接触を強いることによりノードに接合され得る。
【００３４】
中空管は、中空管の第１の端部と中空管の第２の端部との間の空洞を画定し得る。例えば、図１Ｃを参照すると、中空管１３０ａは、ノード１１０ａに接合される中空管１３０ａの第１の端部とノード１２０ａに接合される中空管１３０ａの第２の端部との間に空洞を画定している。この例示では、空洞は、中空管１３０ａ内で質量体１４０ａが動かされることを可能にする。
【００３５】
図１Ｃでは、ノード１１０ａは正方形の形状を有し、ノード１２０ａもノード１１０ａと同じ幅及び同じ長さを有する正方形の形状を有し、中空管１３０ａの第１の端部及び第２の端部は円形の形状を有する。従って、この例示では、ノード１１０ａ及び１２０ａの形状は、中空管１３０ａの第１の端部及び第２の端部の形状とは異なる。他の例では、中空管１３０ａの第１の端部及び第２の端部の形状は、ノード１１０ａ及び１２０ａをミラーする。例えば、中空管１３０ａの第１の端部はノード１１０ａと同じ形状、同じ長さ、及び同じ幅を有してもよく、中空管１３０ａの第１の端部はノード１１０ａと対称的に整列させられてもよい。この例示では、中空管１３０ａの第１の端部は、第１のノード１１０ａを「ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）」するものと見なされ得る。別の例示として、中空管１３０ｂの第２の端部はノード１２０ａと同じ形状、同じ長さ、及び同じ幅を有してもよく、中空管１３０ａの第２はノード１２０ａと対称的に整列させられてもよい。この例示では、中空管１３０ａの第２の端部は、第２のノード１２０ａを「ミラー」するものと見なされ得る。
【００３６】
図１Ａ−１Ｃでは、複数の中空管１３０の各々は、同じ高さを有する。例えば、各中空管は４ｍｍの高さを有してもよい。図１Ａ−１Ｃにおいて、複数の中空管１３０における各中空管（例えば、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ等）は、少なくとも０．５ｍｍの高さを有する。様々な例において、複数の中空管１３０における各中空管は、０．５ミリメートルから１０ミリメートルの高さを有する。各中空管（例えば、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ等）は、５ミクロンから３ミリメートルの長さ及び５ミクロンから３ミリメートルの幅を有し得る。
【００３７】
一部の例では、複数の中空管１３０における１つ以上の中空管は、第１のプレート１１０における対応するノード及び／又は第２のプレート１２０における対応するノードと同じ長さ及び／又は同じ幅を有する。例えば、一例では、ノード１１０ｂ及びノード１２０ｂの各々は１０ミクロンの長さ及び２０ミクロンの幅を有し、中空管１３０ｂの第１及び第２の端部も１０ミクロンの長さ及び２０ミクロンの幅を有する。この例示では、中空管１３０ｂは、ノード１１０ａ及び１２０ｂをミラーする。様々な例において、中空管の第１の端部及び／又は第２の端部は、限定されないが、正方形、長方形、円形、楕円形等を含む任意の数の形状を有し得る。様々な例において、中空管は、中空の円筒、中空の立方体等の任意の適切な形状であってもよい。
【００３８】
図１Ａ−１Ｃを更に参照すると、各中空管（例えば、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ等）は、中空管内に配置される対応する質量体（例えば、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ等）を有する。例えば、図１Ｃを参照すると、中空管１３０ａは、第１のプレート１１０における複数のノードの第１のマトリクス内のノード１１０ａと第２のプレート１２０における複数のノードの第２のマトリクス内のノード１２０ａとの間に配置される中空管１３０ａ内の空洞を画定する。この例示では、質量体１４０ａは、中空管１３０ａの空洞内に位置付けられ、中空管１３０ａの空洞内で移動可能である。他の例では、１つ以上の中空管は質量体を有さなくてもよい。
【００３９】
一部の例では、質量体の形状は、対応する中空管と同じ形状である。例えば、図６を参照すると、中空管１３０ａ及び質量体１４０ａは共に円筒形の形状を有しており、即ち同じ形状を有している。他の例では、質量体の形状は、対応する中空管と同じ形状を有していないが、対応する中空管の形状を補完する。例えば、図１Ｃを参照すると、質量体１４０ｄは、球形の形状を有しており、これは中空管１３０ａの円筒の形状を補完している。様々な例において、質量体は、例えば、球形の質量体、円筒の質量体、立方体の質量体等の任意の数の適切な成形された質量体であり得る。
【００４０】
複数の例において、ノードは、電磁ノード又は静電ノードである。電磁ノードは、ノードに電流が加えられると電磁場を生成する。複数の例において、電磁ノードにおいて生成された電磁場は質量体を引き付けて、それにより質量体を電磁ノードに向かって移動させる。一部の例では、電磁ノードにおいて生成された電磁場は質量体に反発して、それにより質量体を電磁ノードから離れるように移動させる。静電ノードは、ノードに電流が加えられると静電界を生成する。複数の例において、静電ノードにおいて生成された静電界は質量体を引き付けて、それにより質量体を静電ノードに向かって移動させる。一部の例では、静電ノードにおいて生成された静電界は質量体に反発して、それにより質量体を静電ノードから離れるように移動させる。
【００４１】
図１Ｃを参照すると、ノード１１０ａ−１１０ｄ及びノード１２０ａ−１２０ｄは各々が電磁コイルを有する電磁ノードであってもよい。別の例示として、ノード１１０ａ−１１０ｄ及びノード１２０ａ−１２０ｄは各々が導電性領域を有する静電ノードであってもよい。別の例示として、ノード１１０ａ−１１０ｄ及びノード１２０ａ−１２０ｄは各々がノードに接合される導電性パッチを有する静電ノードであってもよい。例えば、銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、リチウム、タングステン、真鍮、他の適切な材料、又はこれらの組み合わせ等、任意の適切な導電材料が導電性領域及び／又は導電性パッチに使用され得る。一部の例では、一部のノードが電磁ノードであり、他のノードが静電ノードである。例えば、図１Ｃを参照すると、ノード１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ及び１２０ｂは電磁ノードであってもよく、ノード１１０ｃ、１１０ｄ、１２０ｃ及び１２０ｄは静電ノードであってもよい。
【００４２】
複数の例において、質量体はノードのタイプと一致する。例えば、図１Ｃを参照すると、ノード１１０ａが電磁ノードである場合、中空管１３０ａ内の質量体１４０ａは強磁性質量体であってもよい。様々な例において、強磁性質量体は、コバルト、鉄、酸化第二鉄、酸化第一鉄、マンガン、ニッケル、イットリウム鉄ガーネット、二酸化クロム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、別の適切な材料、又はこれらの組み合わせ等の１つ以上の強磁性材料を有する。別の例示として、ノード１１０ａが静電ノードである場合、中空管１３０ｂ内の質量体１４０ｂは導電性質量体であり得る。様々な例において、導電性質量体は、銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、リチウム、タングステン、真鍮、又は他の適切な材料、又はこれらの組み合わせから作られる。
【００４３】
複数の例において、対応するノードが活性化され及び／又は非活性化される場合に、質量体は対応する中空管内で移動可能である。例えば、図１Ｃを参照すると、一例では、ノード１１０ｂに電流を提供することによりノード１１０ｂが活性化されると、質量体１４０ｂはノード１１０ｂに向かって移動する。この例示では、ノード１１０ｂに向かって質量体１４０ｂを反発させるためにノード１２０ｂに電流を提供することによりノード１２０ｂが同時に活性化されると、質量体１４０ｂは、より大きな速度でノード１１０ｂに向かって移動することができる。本明細書には他の例も記載されている。例えば、以下でより詳細に検討されるように、図２−５は、ノードが電磁ノードである場合の第１のプレートにおけるノード及び第２のプレートにおける対応ノードに関する例示的な構成を示しており、、図６−９は、ノードが静電ノードである場合の第１のプレートにおけるノード及び第２のプレートにおける対応ノードに関する例示的な構成を示している。
【００４４】
図１Ａ−１Ｃを参照すると、複数の例において、第１のプレート１１０の少なくとも一部が、携帯型コンピュータデバイスのタッチセンサ面に接合される。タッチセンサ面は、タッチセンサ式ディスプレイ、又は１つ以上のタッチセンサ式レイヤを有する非ディスプレイ表面であってもよい。携帯型コンピュータデバイスは、例えば、スマートフォン、ファブレット、タブレット、Ｅリーダ、ラップトップ等のタッチセンサ面を有する任意の適切な携帯型電子デバイスであり得る。
【００４５】
様々な例において、電磁及び／又は静電気を使用して中空管内において所望のエリア内で質量体を移動させることにより、正確な精度でタッチセンサ式ディスプレイ等のタッチセンサ面の所望のエリアに触覚が出力され得る。例えば、マトリクス内のノードを一方の側から他方の側に順番に活性化することにより波状触覚効果が出力され、それによって対応中空管内の質量体を中空管内で順番に移動させることができる。
【００４６】
波状触覚効果とは、表面全体に順番に振動を提供することを言う。一例では、図１Ｃを参照すると、質量体１４０ａがノード１１０ａに向かって移動すると第１の振動を出力させるノード１１０ａを活性化し、次に、質量体１４０ｂがノード１１０ｂに向かって移動すると第２の振動を出力させるノード１１０ｂを活性化し、次に、質量体１４０ｃがノード１１０ｃに向かって移動すると第３の振動を出力させるノード１１０ｃを活性化することによって波状触覚効果が出力され得る。別の例示として、図１Ｃを参照すると、質量体１４０ａがノード１１０ａに向かって移動してからノード１１０ａから遠ざかると、ノード１１０ａを活性化してからノード１１０ａを非活性化し、これは第１の振動を出力させ、次に、質量体１４０ｂがノード１１０ｂに向かって移動してからノード１１０ｂから遠ざかると、ノード１１０ｂを活性化してからノード１１０ｂを非活性化し、これは第２の振動を出力させ、次に、質量体１４０ｃがノード１１０ｃに向かって移動してからノード１１０ｃから遠ざかると、ノード１１０ｃを活性化してからノード１１０ｃを非活性化し、これは第３の振動を出力させることによって波状触覚効果が出力され得る。
【００４７】
常に同じ場所に触覚効果を出力させるのではなく、様々な例において、複数のノードのマトリクス内の任意の数のノードにおいて触覚効果が生じ得るので、触覚効果を出力するに際してより大きな柔軟性が提供される。複数の例において、本明細書に記載のように局所化された多数の移動質量体を使用することは触覚効果を出力するときにタッチセンサ面を曲げないので、タッチセンサ面を曲げることを必要とせずに、タッチセンサ式ディスプレイ等のタッチセンサ面上に触覚効果が出力される。
【００４８】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクスを有する第１のプレートに接合されるタッチセンサ式ディスプレイ等のタッチセンサ面のある場所にユーザが接触すると、接触の場所に対応する複数のノードの第１のマトリクス内の１つ以上のノードに（複数の）電流が提供され得る。複数の例において、（複数の）電流は、（複数の）対応中空管内の（複数の）質量体を移動させるための電磁場を（複数の）ノードに生成させ、それによって局所化触覚効果を出力させる。一部の例では、複数のノードの第１のマトリクス内の１つ以上のノードへの（複数の）電流が停止され、これは、例えば、（複数の）ノードに電磁場を生成することを中止させてもよく、それによって、（複数の）対応中空管内の（複数の）質量体を（複数の）対応中空管内で移動させることができる。
【００４９】
例えば、図１Ｃを参照すると、ユーザがノード１１０ａに対応するタッチセンサ面のある場所に接触すると、ノード１１０ａを活性化するためにノード１１０ａに電流が提供されてもよく、これは、複数の例において、電磁場を発生させ、これは質量体１４０ａを引き付けてノード１１０ａに向かって質量体１４０ａを移動させる。質量体１４０ａの移動は、局所化触覚効果を出力させることができる。次に、ノード１１０ａへの電流はノード１１０ａを非活性化させるために停止されてもよく、これは、複数の例において、電磁場が生成されることを停止させ、それにより質量体１４０ａがもはやノード１１０ａに引き付けられないので、質量体１４０ａはノード１１０ａから遠ざかって、重力のためにノード１２０ａに向かって移動する。
【００５０】
一部の例では、（複数の）電流は、第２のプレートにおける１つ以上の追加のノードにも提供される。第２のプレートにおけるこうした（複数の）追加のノードは、第１のプレートにおける（複数の）ノードをミラーしていてもよい。例えば、（複数の）電流は、（複数の）電流が提供される第１のマトリクス内の（複数の）ノードをミラーする第２のマトリクス内の（複数の）ノードに提供され得る。複数の例において、第２のマトリクスにおける（複数の）ノードに提供される（複数の）電流は、（複数の）対応中空管内の（複数の）質量体を移動させるための電磁場を（複数の）ノードに生成させ、それによって局所化触覚効果を出力させる。一部の例では、例えば、複数のノードの第２のマトリクス内の１つ以上のノードへの電流が停止され、これは（複数の）ノードに電磁場の生成を中止させる。一部の例では、電磁場の生成が停止すると、（複数の）対応中空管内の（複数の）質量体は（複数の）対応中空管内で移動する。
【００５１】
例えば、図１Ｃを参照すると、ユーザがノード１１０ａに対応するタッチセンサ面のある場所に接触した場合、複数の例において、ノード１２０ａを活性化するためにノード１２０ａに電流が提供されてもよく、これは質量体１４０ａを反発させて質量体１４０ａをノード１１０ａに向かって移動させる電磁場を生成させる。質量体１４０ａの移動は、局所化触覚効果を出力させることができる。複数の例において、質量体１４０ａを引き付ける電磁場を引き起こすためにノード１１０ａに電流が提供され、電流は、質量体１４０ａを反発させる別の電磁場を引き起こすためにノード１２０ａに電流が同時に提供され、それによって質量体１４０ａの移動の速度が増加して、より大きな強度を有する局所化触覚効果を引き起こすことができる。
【００５２】
別の例示として、図１Ｃを参照すると、ユーザがノード１１０ａに対応するタッチセンサ面のある場所に接触すると、ノード１１０ａを活性化するためにノード１１０ａに電流が提供されてもよく、これは、複数の例において、電磁場を発生させ、これは質量体１４０ａを引き付けてノード１１０ａに向かって質量体１４０ａを移動させる。この例示では、ノード１２０ａを活性化するためにノード１２０ａに電流が提供されてもよく、これは、複数の例において、質量体１４０ａを引き付けて質量体１４０ａをノード１２０ａに向かって移動させる電磁場を生成させる。この例示では、両方のノード１１０ａ及びノード１２０ａが活性化されると、質量体１４０ａは、ノード１１０ａとノード１２０ａとの間の場所に移動してもよい。例えば、質量体１４０ａは、中空管１３０ａの中央に移動してもよい。更に、この例示では、ノード１１０ａへの電流を停止することによりノード１１０ａが非活性化されると、ノード１１０ａに対する電磁場の生成が停止してもよく、これは、質量体１４０ａがノード１１０ａにもはや引き付けられないので、質量体１４０ａをノード１２０ａに向かって更に移動させることができる。
【００５３】
様々な例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、触覚効果を出力するために同時に活性化され又は非活性化される。例えば、第１のノード及びミラーノードを活性化して触覚効果を出力するために複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の対応ノードに（複数の）電流が同時に提供され得る。別の例示として、第１のノード及びミラーノードを非活性化して触覚効果を出力するために複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の対応ノードへの（複数の）電流が同時に停止され得る。
【００５４】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、触覚効果を出力するために同時に活性化され又は非活性化されない。例えば、第１のノードを活性化するために複数のノードの第１のマトリクスにおける第１のノードに第１の電流が提供されてもよく、第１の電流が第１のノードに提供された後で、ミラーノード（逆の場合も同様）を活性化して触覚効果を出力するために複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードに第２の電流が提供され得る。別の例示として、第１のノードを非活性化するために複数のノードの第１のマトリクスにおける第１のノードへの第１の電流が停止されてもよく、第１のノードへの第１の電流が停止された後で、ミラーノード（逆の場合も同様）を非活性化して触覚効果を出力するために複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードへの第２の電流が停止され得る。
【００５５】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノードが活性化及び／又は非活性化され、複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードが活性化及び／又は非活性化される。例えば、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードが活性化されてもよく、複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードが同時に非活性化されて（逆の場合も同様）、触覚効果を出力し得る。別の例示として、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードが同時に活性化され、既定の時間の後で、同時に非活性化されて（逆の場合も同様）、触覚効果を出力し得る。更に別の例示として、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードが活性化されて、複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードが活性化され、次に第１のノードが非活性化されて、ミラーノードが非活性化され、中空管内で質量体を移動させて、触覚効果を出力し得る。更に別の例示として、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードが活性化されて、複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードが非活性化され、次にミラーノードが活性化されて、第１のノードが非活性化され得る。
【００５６】
様々な触覚効果を出力するためにノード活性化及び／又はノード非活性化の任意の所望の順番が使用され得る。例えば、一例では、複数のノードの第１のマトリクス内のノードを一方の側から他方の側に順番に活性化することにより波状触覚効果が出力される。一部の例では、複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードは、波状触覚効果を出力するために第１のマトリクス内のノードと同時に活性化される。
【００５７】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び／又は複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、（複数の）中空管内で（複数の）質量体を移動させて触覚効果を出力するために同時に及び／又は非同時に、例えば、順番に、活性化され及び／又は非活性化され得る。例えば、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第１のマトリクス内の第２のノードが同時に活性化され得る。別の例示として、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードが活性化されてから、複数のノードの第１のマトリクス内の第２のノードが活性化され得る。一部の例では、複数のノードの第２のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の第２のノードが同時に活性化され得る。別の例示として、複数のノードの第２のマトリクス内の第１のノードが活性化されてから、複数のノードの第２のマトリクス内の第２のノードが活性化され得る。更に別の例示として、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノードが、複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードと同時に活性化され得る。別の例示として、複数のノードの第２のマトリクス内の第１のノードが、複数のノードの第１のマトリクス内のミラーノードと同時に活性化され得る。
【００５８】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び／又は複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、中空管内で質量体を移動させて特定の触覚効果を出力するために特定の順番で活性化及び／又は活性化され得る。複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び／又は複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、中空管の中で質量体を移動させて触覚効果を出力するために１つ以上の強度で活性化され得る。例えば、一例では、ユーザがタッチセンサ式ディスプレイの特定のエリアに接触した場合、接触の中央に対応するノードが、接触の端に対応するノードよりも大きな強度で活性化され得る。この例示では、接触の中央におけるノードに対応する中空管内の質量体は、接触の端に対応する中空管内の質量体よりも大きな速度で中空管内で移動する。従って、触覚は、接触の端よりも接触の中央においてより大きな振幅で出力される。このような触覚出力は、例えば、ボタン状の感覚をユーザに提供してもよい。
【００５９】
一例では、複数のノードの第１のマトリクス内の第１のノード及び複数のノードの第２のマトリクス内のミラーノードを同時に活性化することは、第１のノードのみが活性化される場合よりも大きな速度で対応中空管内の質量体を移動させるので、より大きな強度の触覚効果を出力させる。一部の例では、第１のプレートにおける複数のノードの第１のマトリクス内の多数のノード及び／又は第２のプレートにおける複数のノードの第２のマトリクス内の多数のノードが同時に活性化される。複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内のノード及び／又は複数のノードの第２のマトリクス内のノードは、触覚効果を出力するためにパターンで活性化される。
【００６０】
複数の例において、複数のノードの第１のマトリクス内の（複数の）ノード及び複数のノードの第２のマトリクス内の（複数の）ノードは、質量体に能動的制動を加えるために活性化され及び／又は非活性化され得る。例えば、一例では、複数のノードの第１のマトリクス内の電磁ノードは、対応中空管内の質量体をアイドル位置に置くために複数のノードの第２のマトリクス内のミラー電磁ノードと同じ強度で同時に活性化される。この例示では、アイドル位置は、中空管の中心であってもよい。他の例では、電磁ノード及びミラー電磁ノードは、中空管内の特定の場所で対応中空管内の質量体をアイドル位置に置くために可変強度で活性化される。別の例示として、質量体の半分が正に帯電しており且つ質量体の半分が負に帯電している例では、複数のノードの第１のマトリクス内の静電ノードは、対応中空管内の質量体を中空管の中心に置くために複数のノードの第２のマトリクス内のミラー静電ノードと反対の電荷で同時に活性化される。
【００６１】
次に図２−５を参照すると、こうした図面は、様々な例による移動質量体を使用して局所化された触覚を提供する電磁ノードシステムのための例示的な構成を示す。こうした構成は、例えば、システム１００の少なくとも一部が電磁システムである図１Ａ−１Ｃに示されている１つ以上の第１のプレートにおけるノード、中空管、第２のプレートにおけるノード、及び質量体に対して使用され得る。
【００６２】
図２−５では、第１のノード（それぞれ２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ及び５１０ａ）及び第２のノード（それぞれ２２０ａ、３２０ａ、４３０ａ及び５３０ａ）は電磁的である。第１のノード（２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）は第１の電磁コイルを有し、第２のノード（２２０ａ、３２０ａ、４３０ａ、５３０ａ）は第２の電磁コイルを有する。一部の例では、第１のノード（２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）は電磁的ではなく、及び／又は第２のノード（２２０ａ、３２０ａ、４３０ａ、５３０ａ）は電磁的である。他の例では、第１のノード（２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）は電磁的であり、及び／又は第２のノード（２２０ａ、３２０ａ、４３０ａ、５３０ａ）は電磁的ではない。一部の例では、第１のノード（２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）及び／又は第２のノード（２２０ａ、３２０ａ、４３０ａ、５３０ａ）は電磁コイルを有さない。ノードが電磁的ではなく、即ち電磁コイルを有さない例において、ノードは静電ノードであり得る。
【００６３】
図２−５に示された例では、質量（それぞれ２４０ａ、３４０ａ、４４０ａ及び５４０）は強磁性質量体であり、中空管（それぞれ２３０ａ、３３０ａ、４３０ａ及び５３０ａ）内に配置される。こうした例において、強磁性質量体（２４０、３４０、４４０、５４０）は、第１のノード（２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）における第１の電磁コイルに電流を加えることにより及び／又は第２のノード（２２０ａ、３２０ａ、４２０ａ、５２０ａ）における第２の電磁コイルに電流を加えることにより、中空管（２３０ａ、３３０ａ、４３０ａ、５３０ａ）内で動かされ得る。図２−５に示された例では、強磁性質量体（２４０ａ、３４０ａ、４４０ａ、５４０ａ）は球形状を有する。他の例では、強磁性質量体は、円筒形状又は立方体形状等の別の適切な形状であってもよい。
【００６４】
図２では、中空管２３０ａにはバネが無い。図３では、中空管３３０ａ内で強磁性質量体３４０ａとノード３１０ａとの間にバネ３５０が配置されており、強磁性質量体３４０ａとノード３２０ａとの間にはバネが無い。図４では、強磁性質量体４４０ａとノード４１０ａとの間にバネが無く、中空管４３０ａ内で強磁性質量体４４０ａとノード４２０ａとの間にバネ４６０が配置されている。図５では、中空管５３０ａ内で強磁性質量体５４０ａとノード５１０ａとの間にバネ５５０が配置されており、中空管５３０ａ内で強磁性質量体５４０ａとノード５２０ａとの間にバネ５６０が配置されている。バネ５５０及び／又はバネ５６０は、中空管５３０ａ内における強磁性質量体５４０ａの移動に対して追加制御を提供する。
【００６５】
次に図６−９を参照すると、こうした図面は、様々な例による移動質量体を使用して局所化された触覚を提供する静電ノードシステムのための例示的な構成を示す。こうした構成は、例えば、システム１００の少なくとも一部が静電システムである図１Ａ−１Ｃに示されている１つ以上の第１のプレートにおけるノード、中空管、第２のプレートにおけるノード、及び質量体に対して使用され得る。
【００６６】
図６−９では、第１のノード（それぞれ６１０ａ、７１０ａ、８１０ａ及び９１０ａ）及び第２のノード（それぞれ６２０ａ、７２０ａ、８２０ａ及び９２０ａ）は導電性である。一例では、第１のノード（６１０ａ、７１０ａ、８１０ａ、９１０ａ）は第１の導電領域を有し、第２のノード（６２０ａ、７２０ａ、８２０ａ、９２０ａ）は第２の導電領域を有する。別の例では、第１の導電性パッチが第１のノード（６１０ａ，７１０ａ，８１０ａ，９１０ａ）に接合され、及び／又は第２の導電性パッチが第２のノード（６２０ａ，７２０ａ，８２０ａ，９２０ａ）に接合される。一部の例では、第１のノード（６１０ａ、７１０ａ、８１０ａ、９１０ａ）は導電性ではなく、及び／又は第２のノード（６２０ａ、７２０ａ、８２０ａ、９２０ａ）は導電性である。他の例では、第１のノード（６１０ａ、７１０ａ、８１０ａ、９１０ａ）は導電性であり、第２のノード（６２０ａ、７２０ａ、８２０ａ、９２０ａ）は導電性ではない。ノードが静電ノードではなく、即ち導電性ではない例において、ノードは電磁ノードであってもよい。
【００６７】
図６−９に示された例では、質量体（それぞれ６４０ａ、７４０ａ、８４０ａ及び９４０ａ）は導電性質量体である。こうした例において、第１のバネ（それぞれ６５０、７５０、８５０及び９５０）は中空管（それぞれ６３０ａ、７３０ａ、８３０ａ及び９３０ａ）内で第１のノード（６１０ａ、７１０ａ、８１０ａ、９１０ａ）と導電性質量体（６４０ａ、７４０ａ、８４０ａ、９４０ａ）との間に配置され、第２のバネ（それぞれ６６０、７６０、８６０及び９６０）が中空管（６３０ａ、７３０ａ、８３０ａ、９３０ａ）内で導電性質量体（６４０ａ、７４０ａ、８４０ａ、９４０ａ）と第２のノード（６２０ａ、７２０ａ、８２０ａ、９２０ａ）との間に配置される。第１のバネ（６５０，７５０，８５０，９５０）及び第２のバネ（６６０，７６０，８６０，９６０）は、導電性質量体（６４０ａ，７４０ａ，８４０ａ，９４０ａ）の移動に対する追加制御を提供する。他の例では、第１のバネ（６５０，７５０，８５０，９５０）及び／又は第２のバネ（６６０，７６０，８６０，９６０）は選択的である。図６−９に示された例では、導電性質量体（６４０ａ、７４０ａ、８４０ａ、９４０ａ）は円筒形状を有する。他の例では、導電性質量体は、球形状又は立方体形状等の別の適切な形状であってもよい。
【００６８】
図６では、導電性質量体６４０ａの第１の部分は正に帯電しており、導電性質量体６４０ａの第２の部分は負に帯電している。例えば、図６では、ノード６１０ａに面する導電性質量体６４０ａの第１の半分が正に帯電しており、ノード６２０ａに面する導電性質量体６４０ａの第２の半分が負に帯電している。この例示では、図６に示されるように、ノード６１０ａが負に帯電しており且つノード６２０ａが帯電していない場合、導電性質量体６４０ａは、中空管６３０ａ内でノード６１０ａに向かって移動する。図６に示されるように導電性質量６４０ａ及びノード６１０ａが同じであるが、ノード６２０ａが正に帯電している別の例では、導電性質量６４０ａは、中空管６３０ａ内でアイドル位置を維持する。
【００６９】
図７では、導電性質量体７４０ａの第１の部分は負に帯電しており、導電性質量体７４０ａの第２の部分は正に帯電している。例えば、図７では、ノード７１０ａに面する導電性質量体７４０ａの第１の半分が負に帯電しており、ノード７２０ａに面する導電性質量体７４０ａの第２の半分が正に帯電している。この例示では、図７に示されるように、ノード７１０ａが正に帯電しており且つノード７２０ａが正に帯電している場合、中空管７３０ａ内の導電性質量体７４０ａは、ノード７１０ａに向かって移動してノード７２０ａから遠ざかる。図７に示された例では、ノード７１０ａが負に帯電するように変化した場合、導電性質量体７４０ａは、中空管７３０ａ内でアイドル位置を維持する。
【００７０】
図８では、導電性質量体８４０ａの全体が正に帯電している。この例示では、図８に示されるように、ノード８１０ａが負に帯電しており且つノード８２０ａが正に帯電している場合、中空管８３０ａ内の導電性質量体８４０ａは、ノード８１０ａに向かって移動してノード８２０ａから遠ざかる。図８に示された例では、ノード８１０ａが正に帯電するように変化するか又はノード８２０ａが負に帯電するように変化した場合、導電性質量体８４０ａは、中空管８３０ａ内でアイドル位置を維持する。
【００７１】
図９では、導電性質量体９４０ａの全体が負に帯電している。この例示では、図９に示されるように、ノード９１０ａが正に帯電しており且つノード９２０ａが負に帯電している場合、導電性質量体９４０ａは、ノード９１０ａに向かって移動してノード９２０ａから遠ざかる。図９に示された例では、ノード９１０ａが負に帯電するように変化するか又はノード９２０ａが正に帯電するように変化した場合、導電性質量体９４０ａは、中空管９３０ａ内でアイドル位置を維持する。
【００７２】
次に図１０及び図１１を参照すると、こうしたグラフは、強磁性質量体が１００ｕｍの強磁性ボールであり且つバネが０．５Ｎ／ｍのバネ定数を有する図５に示された構成を使用して作成された。この例示では、図１０は加速度（ｇ）対減衰のグラフを示し、図１１は加速度（ｇ）対磁力（Ｎ）のグラフを示している。
【００７３】
次に図１２を参照すると、この図面は一例による局所化触覚効果を出力する例示的な方法１２００を示す。方法１２００は、本明細書に開示のコンピュータデバイスによって行われ得る。一部の例では、方法１２００は、（例えば、スマートフォン、ファブレット、タブレット、Ｅリーダ、ラップトップ等を有する）携帯型コンピュータデバイスによって行われ得る。一部の例では、このようなデバイスのプロセッサが方法１２００を行う。このようなデバイスは、本明細書で検討された（複数の）タッチセンサ面、（複数の）ノード、（複数の）中空管、及び（複数の）質量体を有してもよい。
【００７４】
方法１２００はブロック１２１０で開始して、携帯型コンピュータデバイスのタッチセンサ面上で（複数の）接触の（複数の）場所を決定する。例えば、ユーザがタッチセンサ面の中心でタッチセンサ面に接触すると、タッチセンサ面の中心が決定されてもよい。別の例示として、ユーザが３本の指でタッチセンサ面に接触すると、接触に対応する３つの場所が決定され得る（例えば、タッチセンサ面に接触している指ごとに１つの場所）。タッチセンサ面上の接触の場所は、他の任意の適切なやり方で決定されてもよく、その一部が本明細書に記載されている。
【００７５】
ブロック１２２０では、（複数の）接触の（複数の）場所に基づいて（複数の）ノードが決定される。ノードは、図１Ａ−１Ｃ及び２−９等に関して本明細書に記載の１つ以上のノードであり得る。
【００７６】
決定された場所と同じ場所に有るノードが決定され得る。例えば、図１Ｃを参照して、ノード１１０ｃがタッチセンサ面上のユーザの接触と同じ場所でタッチセンサ面に接合されている場合、ノード１１０ｃが決定されてもよい。複数の例において、タッチセンサ面上の接触が多数のノードに対応する場所を覆う場合、全て又は一部のノードが決定され得る。例えば、図１Ｃを参照して、タッチセンサ面上の接触がノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄに対応する場所を覆う場合、こうしたノードが決定され得る。別の例示として、図１Ｃを更に参照して、タッチセンサ面上の接触がノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄに対応する場所を覆う場合、ノード１１０ｂ及び１１０ｃが決定されてもよい。この例示では、接触の場所の中心に対応するノードが決定される。即ち、複数の例において、接触の場所の一部に対応するノード（例えば、接触の中心に対応するノード、接触の端に対応するノード等）が決定され得る。
【００７７】
一部の例では、接触の場所に直接的には対応しないノードが決定される。例えば、図１Ｃを参照して、タッチセンサ面上の接触がノード１１０ａ及び１１０ｂに対応する場所を覆っているがノード１１０ｃ及び１１０ｄに対応しない場合、ノード１１０ｃが決定され得る。即ち、接触の場所に近いが接触の場所に直接的には対応しないノードが決定されてもよい。
【００７８】
複数の例において、第１のプレートからの（複数の）ノード及び第２のプレートからの（複数の）ノードが決定される。例えば、図１Ｃを参照して、一例において、ノード１１０ｃ及びノード１２０ｃが決定されてもよい。別の例示として、ノード１１０ｂ、１１０ｃ、１２０ｂ及び１２０ｃが決定されてもよい。更に別の例示として、ノード１１０ｂ、１１０ｃ、１２０ｃ及び１２０ｄが決定されてもよい。一部の例では、第１のプレートからの（複数の）ノードのみが決定される。他の例では、第２のプレートからの（複数の）ノードのみが決定される。更に他の例では、第１のプレートからの（複数の）ノード及び第２のプレートからの（複数の）ノードが決定される。本明細書に記載の他のやり方で（複数の）ノードが決定されてもよい。
【００７９】
ブロック１２３０において、（複数の）ノードが活性化される。例えば、図１Ｃを参照して、ブロック１２２０でノード１１０ｄが決定されると、ノード１１０ｄが活性化されてもよい。別の例示として、ブロック１２０でノード１１０ｄ及び１２０ｄが決定されると、ノード１１０ｄ及び１２０ｄが同時に活性化されてもよい。他の例では、ノード１１０ｄ及び１２０ｄが非同時に活性化されてもよい。更に別の例示として、ブロック１２２０でノード１１０ｃ及び１１０ｄが決定されると、ノード１１０ｃ及び１１０ｄが同時に活性化され得る。他の例では、ノード１１０ｃ及び１１０ｄが非同時に活性化されてもよい。例えば、ノード１１０ｃが活性化されてもよく、次にノード１１０ｃが活性化されてもよい。
【００８０】
（複数の）ノードを活性化することは、（複数の）中空管内で複数の質量体を移動させることにより触覚効果を出力させる。例えば、図１Ｃを参照して、ノード１１０ｄが活性化されると、質量体１４０ｄが中空管１３０ａ内で移動して触覚効果を出力することができる。別の例示として、ノード１１０ｄ及び１２０ｄが同時に活性化されると、質量体１４０ｄが中空管１３０ａ内で移動して触覚効果を出力してもよい。別の例では、ノード１１０ｄに向かって中空管１３０ａ内で質量体１４０ｄを移動させるためにノード１１０ｄが活性化されてもよく、次にノード１２０ｄに向かって中空管１３０ａ内で質量体１４０ｄを移動させるためにノード１２０ｄが活性化されてもよい。
【００８１】
更に別の例示として、ノード１１０ｃ及び１１０ｄが同時に活性化されると、質量体１４０ｃ及び１４０ｄが中空管１３０ｃ及び１３０ｄ内でそれぞれ同時に移動して触覚効果を出力してもよい。一例において、ノード１１０ｃが活性化されて、次にノード１１０ｄが活性化される場合、質量体１４０ｃが中空管１３０ｃ内で移動してもよく、次に質量体１４０ｄが中空管１３０ｄ内で移動してもよい。この例示では、ノード１１０ｄが活性化されて質量体１４０ｄを移動させる前に、質量体１４０ｃは移動を停止してもよい。他の例では、触覚効果を出力することの一部として質量体１４０ｃがまだ移動している間に質量体１４０ｄが移動を開始するように、質量体１４０ｃが中空管１３０ａ内でまだ移動している間にノード１１０ｄが活性化されてもよい。
【００８２】
複数の例において、ノードは特定の順番で活性化され得る。例えば、図１Ｃを参照して、ノード１１０ａが活性化されてもよく、次にノード１１０ｂが活性化されてもよく、次にノード１１０ｃが活性化されてもよく、次にノード１１０ｄが活性化されてもよい。このような順番は、一部の例では波状触覚効果を出力するために使用されてもよい。別の例示として、図１Ｃを更に参照して、ノード１１０ａ及び１２０ａが活性化されてもよく、次にノード１１０ｂ及び１２０ｂが活性化されてもよく、次にノード１１０ｃ及び１２０ｃが活性化されてもよく、次にノード１１０ｄ及び１２０ｄが活性化されてもよい。このような順番は、一部の例では波状触覚効果を出力するために使用されてもよい。別の例では、ノード１１０ａ及び１１０ｂが活性化されてもよく、次にノード１１０ｃ及び１１０ｄが活性化されて触覚効果を出力してもよい。本明細書に記載の他のやり方で（複数の）ノードが活性化されてもよい。
【００８３】
本明細書に記載のデバイス、システム及び方法の一部の例は様々な機械で実行するソフトウェアに関して記載されているが、方法及びシステムは、例えば、様々な方法を特別に実行するためのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）等の特別に構成されたハードウェアとして実装されてもよい。例えば、例示は、デジタル電子回路で、又はコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア若しくはこれらの組み合わせで実装され得る。一例では、デバイスは、１つ又は複数のプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、プロセッサに結合されるランダム・アクセス・メモリ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ；ＲＡＭ）等のコンピュータ可読媒体を備える。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能プログラム命令を実行する。例えば、画像を編集するための１つ以上のコンピュータプログラムを実行する。このようなプロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）、及び状態機械を含む。このようなプロセッサは、ＰＬＣ、プログラマブル割り込みコントローラ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＰＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ；ＰＬＤ）、プログラマブルＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ；ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ；ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ）、又は他の類似のデバイス等のプログラマブルコンピュータデバイスを更に備えてもよい。
【００８４】
このようなプロセッサは、媒体、例えば、プロセッサによって実行されると、プロセッサによって遂行又は支援される本明細書に記載のステップをプロセッサに実行させることができる命令を記憶し得るコンピュータ可読記憶媒体を備え又はこれと通信してもよい。コンピュータ可読媒体の例は、限定されないが、プロセッサにコンピュータ可読命令を提供することができる電子、光学、磁気又は他の記憶デバイスを含んでもよい。媒体の他の例は、限定されないが、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、メモリチップ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、構成プロセッサ、全ての光学媒体、全ての磁気テープ若しくは他の磁気媒体、又はコンピュータプロセッサが読み取り可能な任意の他の媒体を含む。記載されたプロセッサ及び処理は、１つ以上の構造内に有ってもよく、１つ以上の構造を通じて分散されてもよい。プロセッサは、本明細書に記載の１つ以上の方法（又は方法の一部）を実行するためのコードを備えてもよい。
【００８５】
本明細書に開示の方法の例は、このようなコンピュータデバイスの動作で実行されてもよい。上記の例において提示されたブロックの順序は変化し得る。例えば、ブロックは、最順序付けされ、結合され、及び／又は小ブロックに分割され得る。所定のブロック又は処理が並列に行われ得る。従って、本明細書に開示の方法のステップは特定の順番で示され且つ記載されているが、他の例は同じ、追加の又は少ないステップを含んでもよい。一部の例は、異なる順番で又は並列にステップを実行してもよい。
【００８６】
一部の例の上記の説明は、例示及び説明のためにのみ示されているのであって、網羅的であること又は開示された厳密な形態に本開示を限定することは意図されていない。その多くの修正及び適合が、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろう。
【００８７】
本明細書における一例又は実装への言及は、特定の機能、構造、操作、又は例と関連して記載される他の特徴が本開示の少なくとも１つの実装に含まれ得ることを意味する。本開示は、このように記載された特定の例又は実装に制限されない。明細書の様々な場所における「一例では」又は「ある例において」、「一実装では」又は「ある実装において」という句又はこれらの変形の出現は、必ずしも同じ例又は実装への言及ではない。任意の特定の機能、構造、操作、又は一例若しくは実装に関連する本明細書に記載の他の特徴は、他の機能、構造、操作、又は任意の他の例若しくは実装に関して記載された他の特徴と組み合わされてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【外国語明細書】
2019032837000001.pdf