(57)【要約】【解決手段】基部（２）と、複数のアクチュエータ（３）と、複数の減衰要素（５）と、を備え、各アクチュエータ（３）は、主方向に垂直な旋回軸（４）に沿って基部（２）に対して旋回可能に取り付けられており、各減衰要素（５）は、１つのアクチュエータ（３）の回転運動を減衰させるように配置されており、複数の減衰要素（５）は、初期構成と最終構成との間で弾性変形可能であり、各減衰要素（５）は、変形可能な材料による本体（５１）を含み、本体（５１）は、少なくとも１つの凹部（５５，５７）を有する、ハプティックコントローラ（１）であって、複数のアクチュエータ（３）のそれぞれは、対応する減衰要素（５）と接触するのに適した突起部（３１５）を有し、各突起部（３１５）は、その初期構成において対応する減衰要素（５）との接触を規定する自由端（３１６）を有する、ことを特徴とするハプティックコントローラ（１）。【選択図】図１
2021531501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部（２）と、
複数のアクチュエータ（３）と、
複数の減衰要素（５）と、
を備え、
各アクチュエータ（３）は、主方向に細長い形状を有し、かつ、前記主方向に垂直な旋回軸（４）に沿って前記基部（２）に対して旋回可能に取り付けられており、
各減衰要素（５）は、圧縮方向への前記旋回軸（４）を中心とする１つのアクチュエータ（３）の回転運動を減衰させるように配置されており、
前記複数の減衰要素（５）は、初期構成と最終構成との間で弾性変形可能であり、
各減衰要素（５）は、変形可能な材料による本体（５１）を含み、前記本体（５１）は、少なくとも１つの凹部（５５，５７）を有する、
ハプティックコントローラ（１）であって、
前記複数のアクチュエータ（３）のそれぞれは、対応する前記減衰要素（５）と接触するのに適した突起部（３１５）を有し、各突起部（３１５）は、その初期構成において前記対応する前記減衰要素（５）との接触を規定する自由端（３１６）を有する、
ことを特徴とするハプティックコントローラ（１）。
【請求項２】
各減衰要素（５）の前記本体（５１）は、少なくとも２つの凹部（５５，５７）を有する、請求項１に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項３】
前記少なくとも２つの凹部は、異なる形状を有する、請求項２に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項４】
前記複数の減衰要素（５）は取り外し可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項５】
前記基部（２）は、前記圧縮方向への各アクチュエータ（３）の回転変位を制限する当接部を規定する、請求項１から４のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項６】
前記基部（２）及び前記アクチュエータ（３）は、前記圧縮方向と反対方向への各アクチュエータ（３）の前記回転変位を制限し、かつ、それらに対応する減衰要素（５）上に各アクチュエータ（３）の初期位置を定める当接部を規定するように連携する手段を備え、前記減衰要素（５）は、前記アクチュエータ（３）によって予圧が付与されている、請求項１から５のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項７】
前記複数のアクチュエータ（３）のそれぞれは、触覚部（３１）及び脚部（３２）を備え、前記触覚部（３１）は、前記旋回軸（４）によって規定された方向へ前記脚部（３２）に対して並進運動可能である、請求項１から６のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項８】
各アクチュエータ（３）の前記脚部（３２）は、前記基部（２）との旋回リンクを規定する旋回部（３３）を備え、前記旋回部（３３）は、それぞれが前記旋回軸（４）に垂直な平面において延びる２つの平行なスラット（３４１，３４２）によって前記触覚部（３１）に接続されている、請求項７に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項９】
各アクチュエータ（３）は、前記基部（２）との前記旋回リンクを規定し、かつ、前記旋回軸（４）に垂直かつ前記主方向に垂直な軸に沿った前記アクチュエータ（３）の回転変位を可能にする旋回部（３３）を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１０】
前記基部（２）は、前記基部（２）から突出する複数の要素（８）を備え、各要素（８）は、前記旋回軸（４）に平行な方向において１つのアクチュエータ（３）の前記脚部（３２）の２つの壁に対して支持されるように構成されている、請求項７から９のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１１】
前記複数のアクチュエータ（３）は、前記旋回軸（４）を中心とする前記アクチュエータ（３）の回転に応じた可変的な並進変位を可能とするように構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１２】
前記減衰要素（５）は、前記旋回軸（４）に垂直な方向に又は前記旋回軸（４）に平行な方向に延びるリンク部（５２）によって前記基部に接続されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１３】
前記減衰要素（５）は可変的な厚さを有し、前記厚さは、前記圧縮方向に垂直な軸に沿った前記減衰要素（５）の最小寸法である、請求項１から１２のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１４】
各減衰要素（５）の前記本体（５１）は、前記旋回軸（４）に平行な軸に沿って、例えば回転による、円筒形状を有し、各減衰要素（５）の前記少なくとも１つの凹部（５５，５７）は、前記旋回軸（４）によって規定された方向に貫通している、請求項１から１３のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１５】
各アクチュエータ（３）は、前記旋回軸（４）に沿って前記基部（２）とは別の２つの旋回リンクを形成する２つの異なるリンク要素（３２１，３２２）を備える、請求項１から１４のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【請求項１６】
前記複数の減衰要素（５）は、前記対応するアクチュエータ（３）の回転に応じた２つの異なるプロファイルを有する減衰に対抗することによって、前記アクチュエータ（３）の前記回転運動を減衰させるように構成され、第１プロファイルから第２プロファイルへの移行は、前記アクチュエータ（３）の回転に応じた減衰曲線の変わり目を規定する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のハプティックコントローラ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、音楽の分野で使用されるコントローラの分野に関し、より正確には、キーボード型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キーボード型の機器は、特に、複数の多様な音及び信号を制御かつ生成する能力を有するため、音楽の分野で一般的に使用されている。
【０００３】
しかし、この機器は、まさしくその構造、すなわちピアノ型キーボードの構造によって、一般的に制限を受ける。特に、ピアノ型キーボードによって生み出される感覚を可能な限り最も忠実に再現することを目的として、多数の装置が提案されている。
【０００４】
特に知られているのは、伝統的なピアノとは異なる装置であって、特定の音を演奏するための連続的な制御の必要性に応えることを目的とする装置であり、これらの装置の機能の１つは一般的に「アフタータッチ」という用語で呼ばれる。しかし、今日提案されているこれらの装置は、非常に制限された機能を有し、実際に満足のいく演奏という点を満たすには制御の度合いが小さすぎる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来のキーボードよりも多数かつ多様なセットポイントを可能とするコントローラの提案が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
基部と、
複数のアクチュエータと、
複数の減衰要素と、
を備え、
各アクチュエータは、主方向に細長い形状を有し、かつ、前記主方向に垂直な旋回軸に沿って前記基部に対して旋回可能に取り付けられており、
各減衰要素は、圧縮方向への前記旋回軸を中心とする１つのアクチュエータの回転運動を減衰させるように配置されており、
前記複数の減衰要素は、初期構成と最終構成との間で弾性変形可能であり、
各減衰要素は、変形可能な材料による本体を含み、前記本体は、少なくとも１つの凹部を有する、
ハプティックコントローラに関し、
前記複数のアクチュエータのそれぞれは、対応する前記減衰要素と接触するのに適した突起部を有し、各突起部は、その初期構成において前記対応する前記減衰要素との接触、例えば線接触、を規定する自由端を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
一例によれば、各減衰要素の前記本体は、少なくとも２つの凹部を有する。
【０００８】
前記少なくとも２つの凹部は、典型的には異なる形状を有する。
【０００９】
一例によれば、前記複数の減衰要素は取り外し可能である。
【００１０】
一例によれば、前記基部は、前記圧縮方向への各アクチュエータの回転変位を制限する当接部を規定する。
【００１１】
一例によれば、前記基部及び前記アクチュエータは、前記圧縮方向と反対方向への各アクチュエータの前記回転変位を制限し、かつ、それらに対応する減衰要素上に各アクチュエータの初期位置を定める当接部を規定するように連携する手段を備え、前記減衰要素は、前記アクチュエータによって予圧が付与されている。
【００１２】
一例によれば、前記複数のアクチュエータのそれぞれは、触覚部及び脚部を備え、前記触覚部は、前記旋回軸によって規定された方向へ前記脚部に対して並進運動可能である。
【００１３】
次に、各アクチュエータの前記脚部は、典型的には、前記基部との旋回リンクを規定する旋回部を備え、前記旋回部は、それぞれが前記旋回軸に垂直な平面に延びる２つの平行なスラットによって前記触覚部に接続されている。
【００１４】
一例によれば、各アクチュエータの前記脚部は、前記基部との旋回リンクを規定し、かつ、前記旋回軸に垂直かつ前記主方向に垂直な軸に沿った前記アクチュエータの回転変位を可能にする旋回部を備える。
【００１５】
一例によれば、前記基部は、前記基部から突出する複数の要素を備え、各要素は、前記旋回軸に平行な方向へ１つのアクチュエータの前記脚部の２つの壁に対して、典型的には、前記旋回軸に平行な方向へ１つのアクチュエータの前記脚部の対向する２つの内壁又は２つの外壁に対して、支持されるように構成される。
【００１６】
一例によれば、前記基部は、前記基部から突出する複数の要素を備え、各要素は、前記旋回軸に平行な方向へ１つのアクチュエータの前記脚部の２つの内壁に対して支持されるように構成される。この場合の前記要素は、典型的にはロッドである。
【００１７】
オプションとして、前記複数のアクチュエータは、前記旋回軸を中心とする前記アクチュエータの回転に応じた可変的な並進変位を可能とするように構成される。
【００１８】
オプションとして、前記減衰要素は、前記旋回軸に垂直な方向に又は前記旋回軸に平行な方向に延びるリンク部によって前記基部に接続されている。
【００１９】
一例によれば、前記減衰要素は可変的な厚さを有し、前記厚さは、前記アクチュエータと前記減衰要素との間の接触、場合によっては線接触、によって、又は場合によっては前記旋回軸によって、規定された方向で測定される。
【００２０】
一例によれば、各減衰要素の前記本体は、前記旋回軸に平行な軸に沿って、例えば回転による、円筒形状を有し、各減衰要素の前記少なくとも１つの凹部は、前記旋回軸によって規定された方向に貫通している。
【００２１】
一例によれば、各アクチュエータは、前記旋回軸に沿って前記基部とは別の２つの旋回リンクを形成する２つの異なるリンク要素を備える。
【００２２】
一例によれば、前記複数の減衰要素は、前記対応するアクチュエータの回転に応じた２つの異なるプロファイルを有する減衰に対抗することによって、前記アクチュエータの前記回転運動を減衰させるように構成され、第１プロファイルから第２プロファイルへの移行は、前記アクチュエータの回転に応じた減衰曲線の変わり目を規定する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る装置の例を示す。
【図２】図２は、図１の詳細な図である。
【図３】図３は、図１の詳細な図である。
【図４】図４は、図１の詳細な図である。
【図５】図５は、図１の詳細な図である。
【図６】図６は、図１の詳細な図である。
【図７】図７は、図１の詳細な図である。
【図８】図８は、図１に示した装置の変形例を示す。
【図９】図９は、アクチュエータの押下に応じた装置の減衰を表すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の一態様に係る装置の別の実施形態の図を示す。
【図１１】図１１は、本発明の一態様に係る装置の別の実施形態の図を示す。
【図１２】図１２は、本発明の一態様に係る装置の別の実施形態の図を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一態様に係る装置の別の実施形態の図を示す。
【図１４】図１４は、本発明の一態様に係る装置の別の実施形態の図を示す。
【図１５】図１５は、減衰要素の模式的な例を示す。
【図１６】図１６は、減衰要素の模式的な例を示す。
【図１７】図１７は、減衰要素の模式的な例を示す。
【図１８】図１８は、減衰要素の模式的な例を示す。
【図１９】図１９は、減衰要素の模式的な例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明及びその利点は、非限定的な例によって示された本発明のいくつかの異なる実施形態について以下に提供される詳細な説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。この説明は、添付された図面を参照している。
【００２５】
すべての図面において、同一の要素は、共通の数値符号で表示されている。
【００２６】
図１から４は、本発明の一態様に係る装置１の例を示している。
【００２７】
図面に示されているのは、基部２、及び、ここではピアノ型キーボードを形成するように構成された複数のアクチュエータ３を備える装置１であり、アクチュエータ３は、ここではピアノのキーを形成している。
【００２８】
アクチュエータ３は、それぞれ、基部２の旋回軸４と同じ旋回軸４を中心とする旋回リンクを介して基部２に対して回転運動可能に取り付けられている。旋回軸４は、一直線に並べられた複数の軸を持つ複数のセグメントから、又は一つの連続する軸によって形成されうる。ただし、基部２に対するアクチュエータ３の共通の回転軸を確保できることを条件とする。より一般的には、旋回軸４は、一般的に、基部２に対するアクチュエータ３の回転軸を示すが、必ずしも物理的要素に対応するわけではない。アクチュエータ３は、それぞれ、旋回軸４に垂直な主方向に延びている。
【００２９】
旋回リンクは、いくつかの異なる方法で達成されうる。図示された実施形態は、軸を形成している要素によって達成された旋回リンクを示しており、軸の周囲には、円筒形状のスリーブを形成しているアクチュエータ３のセグメントが配置されている。しかし、この実施形態は限定的なものではないことが理解される。旋回リンクは、他の適切な方法で達成されうる。ただし、基部２に対するアクチュエータ３の相対運動が回転運動に制限されることを条件とする。
【００３０】
よって、アクチュエータ３は、典型的には、押下として規定された方向に、旋回軸４を中心とするアクチュエータ３の回転運動を引き起こすために、所定のアクチュエータの一部に圧力を付与するユーザによって操作されうる。
【００３１】
押下方向へのこの回転運動は、各アクチュエータ３と基部２との間に配置された減衰要素５によって減衰される。よって、装置１は、典型的に、アクチュエータ３と同じ数の減衰要素５を備える。
【００３２】
押下方向への各アクチュエータ３の回転運動は、典型的には、基部２のストッパー（又は当接部）２４によって制限され、ストッパー（又は当接部）２４は、押下方向への各アクチュエータの最大回転を規定するように構成される。よって、押下方向への各アクチュエータ３の回転運動は、典型的には、ユーザがアクチュエータ３に力を付与しない初期位置と、アクチュエータ３と対応するストッパー２４とが接触している押下位置との間で達成される。
【００３３】
図１から４に示された例では、基部は２つの部分２Ａ及び２Ｂからなり、基部の第１部分２Ａは旋回軸４の支持部を形成し、基部の第２部分２Ｂは減衰要素５の支持部を形成している。このタイプの実施形態では、基部２の２つの部分２Ａ及び２Ｂは、典型的には、異なる構成要素の整列を確実にするために同じ基部に固定される。
【００３４】
押下方向と反対の方向への回転運動については、アクチュエータ３の上昇又はアクチュエータ３のリバウンド作用を防ぐために、典型的には、基部２によって形成されたストッパーによって制限される。図１に示された例では、基部２は、旋回軸４付近のアクチュエータ３の一部を覆うカバー２６を形成している部分を有する。カバー２６を形成しているこの部分は、典型的には、複数のスロット２６１を有し、スロット２６１は、例えば、ネジ棒などの調整可能なストッパーがその中に挿入されることを可能とし、これにより、押下方向と反対方向へのアクチュエータ３の回転運動を制限することを可能とする。このタイプのストッパーを追加することにより、特に、初期位置において（つまり、ユーザがアクチュエータ３に力を付与していないとき）異なるアクチュエータの整列を確実にすることができ、かつ、アクチュエータ３の初期位置を、対応する減衰要素５に、規定することもできる。減衰要素５は、初期位置への復帰、及び各アクチュエータ３とその減衰要素５との接触の維持の両方を確実にするために、アクチュエータ３によって予圧が付与されている。
【００３５】
予圧は、特に減衰要素５の形状及び寸法に依拠することが理解される。減衰要素のサイズの増加は、予圧の増加を引き起こし、逆に、減衰要素のサイズの減少は、予圧の減少を引き起こす。
【００３６】
差し当たって、特に図２及び３を参照して、アクチュエータ３の構造の例を説明している。
【００３７】
図示されるようなアクチュエータ３は、アクチュエータの自由端を形成している触覚部３１と、基部２の旋回軸４と旋回リンクを形成している旋回部３３を備えた脚部３２とを備える。
【００３８】
触覚部３１は、ユーザによって操作されることが意図されたアクチュエータ３の一部である。よって、それは、典型的には、平坦な上面及び下面を有し、上面は、ユーザの感覚を向上させるために、触覚部３１を取り囲むベニヤ板又は他の要素などのコーティングを備えうる。ユーザは、また、脚部３２を介してアクチュエータ３を操作しうることが理解される。
【００３９】
２つの異なる平面において延び、かつ、それぞれが旋回軸４に垂直な２つの平行なスラット３４１及び３４２を備える中間部３４は、典型的には、各アクチュエータ３の、触覚部３１と脚部３２との間のリンクを実現する。スラット３４１及び３４２は、典型的には弾性材料で、又は、より一般的にはユーザ側に適度な力がかかったときに弾性変形が生じることを可能にする材料で作られており、例えば、プラスチック材料（例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリカーボネート又はポリオキシメチレン）、金属材料（例えば、鋼又はステンレス鋼）で作られている。
【００４０】
このタイプの中間部３４は、旋回軸４によって規定された方向への脚部３２に対する並進運動３１を可能とし、したがって、アクチュエータ３に付加的な自由度を提供する。一例として、この並進運動は、音楽処理のための「ビブラート」型の信号を送信することを可能としうる。
【００４１】
代替的には、各アクチュエータ３と旋回軸４との間で達成された旋回リンクは、旋回軸４に垂直で、かつ当該アクチュエータ３の主方向に垂直な軸に沿う制限された回転運動を可能とするように構成されている。よって、このタイプの実施形態によれば、ビブラート効果が達成できるように、アクチュエータ３の自由端の適度な変位が可能となる。
【００４２】
アクチュエータ３の触覚部３１は、典型的には、上面から下面に向かって減少する横断面を有する。このことは、１つのアクチュエータ３がユーザによって圧力を受け、これにより、隣接するアクチュエータ３に対して旋回軸４を中心とする回転運動が行われたとき、より大きな並進変位の提供を可能とする。よって、図６及び７は、その中立位置にある（つまり、ユーザによって付与された力がない場合の）１つのアクチュエータ３と、押下位置にある（つまり、ユーザによって付与された力の影響下で旋回軸４を中心とする回転運動が行われている）１つのアクチュエータ３との間における並進変位の違いを図示している。図６のｄ１及びｄ２がそれぞれ示しているのは、隣接する１つのアクチュエータに向かうこれら２つの位置において起こりうる変位である。この変位の度合いは、当該アクチュエータに隣接するアクチュエータの横断面の減少に応じて増加することが見て取れる。横断面の変化は、徐々に変化する変位の度合いを有することを要するのか、それとも直ちに最大値に達するのかに応じて調整されうる。よって、横断面の変化は、勾配又は切り欠きを形成しうる。
【００４３】
図示された例では、各アクチュエータ３の上面３は薄板であり、二等辺台形状の遷移部３５が続き、よって、アクチュエータ３の厚みが、アクチュエータ３の上面から下面、そして、台形部分の最小の脚部に続く長方形の横断面を持つ部分に向かって、薄くなっていることが見て取れる。
【００４４】
このように、用途に関して、これらの特徴は、当該アクチュエータにユーザがより大きな圧力を付与するとき、ユーザがより大きなビブラート動作を実行できることを可能とする。
【００４５】
示された例では、アクチュエータ３の脚部３２は、２つの異なる腕部３２１及び３２２を備え、それぞれが旋回軸４とリンク要素を形成し、これにより、基部２の旋回リンクとは別の２つの異なる旋回リンクを規定している。
【００４６】
このような実施形態は、基部２とアクチュエータ３との間の旋回リンクの幅を増加させることを可能とし、これにより、この旋回リンクから生じる半径方向の隙間を最小化することが可能となる。
【００４７】
このタイプの実施形態では、アクチュエータ３の異なる２つの腕部は、典型的には、互い違いに配置され（特に、図１の１つの区域の部分分解図である図３に見られるように）、そのため、同一のアクチュエータの２つの腕部３２１と３２２との間に、隣接するアクチュエータの１つ又は２つの腕部が挿入され、これにより、アクチュエータ３と基部２との間のすべての旋回リンクを作るために必要な体積を最小に抑えつつ、既述したように旋回リンクの幅を増加させることを可能とする。
【００４８】
所望の構成に応じて、装置１は、異なる形状を有するアクチュエータ３を有しうる。図１に示された例では、ピアノキーボードに類似のキーボードを形成するように、アクチュエータ３が２つの異なるタイプに区別されている。
【００４９】
既述したように、減衰要素５は、押下方向とみなされる方向へのアクチュエータ３の回転運動を減衰するように、各アクチュエータ３と基部２との間に配置されており、押下方向は、当該アクチュエータ３の触覚部３１の上面にユーザが圧力を付与したときにおけるアクチュエータ３の回転方向に対応している。
【００５０】
異なる減衰要素５は、別個のものでありうるか、又は脚部若しくはストリップによって連結されたサブアセンブリにグループ化されうる。例えば、減衰要素５の全部又は一部を単一の部品で作ることが可能であり、異なる減衰要素５は、回転軸に沿って延びるストリップ又はバーによって連結されている。
【００５１】
示された例では、減衰要素５は、アクチュエータ３の触覚部３１の下方に配置され、各アクチュエータの下面は、対応する減衰要素５と接触するのに適した自由端３１６を有する突起部３１５を備える。
【００５２】
各減衰要素５について規定されるのは、変形がない場合の、典型的には、対応するアクチュエータ３に力が加えられないときの減衰要素の形状に対応する初期構成、及び、対応するアクチュエータ３の変位時の減衰要素５の最大変形に対応する最終構成であって、典型的には、アクチュエータ３に対応するストッパー２４によって決定される最終構成である。
【００５３】
突起部３１５及び減衰要素５は、減衰要素５がその初期構成の状態にあるとき、接触を、典型的には線接触を、規定するように構成されている。よって、各突起部３１５は、対応するアクチュエータ３の表面から突出し、減衰要素５と接触する自由端３１６を有している。
【００５４】
線接触とは、突起部３１５と減衰要素５との間の少なくとも１つの線接触を意味する。線接触は、構成要素の変形に起因して、必然的に所定の表面に及ぶことが理解される。線形の概念は、構成要素のそれぞれの寸法を参照して理解されるべきである。
【００５５】
各突起部の自由端３１６は、典型的には、円弧を形成する横断面を有し、これにより、減衰要素５を損傷させることがない。
【００５６】
突起部３１５は、典型的には、
対応する減衰要素５の高さよりも大きい、又は、典型的には、対応する減衰要素の高さの半分よりも大きい、垂直方向に測定された長さと、
旋回軸４によって規定された方向で測定された対応する減衰要素５の幅よりも大きい、又は、旋回軸４によって規定された方向で測定された対応する減衰要素５の幅の１倍から４倍若しくは１倍から３倍の幅を有する、旋回軸４によって規定された方向に測定された幅と、
水平方向に測定された厚みであって、図示された例では、減衰要素５の円筒形状の本体５１の直径に対応する、旋回軸４に垂直な水平方向における円筒の寸法の最大厚さの３分の１又は４分の１より小さい旋回軸４に垂直な厚みと、
を有する。
【００５７】
示されるような減衰要素５は、一般的なＴ字形状を有する突出部を形成するリンク部５２を備えた一般的な円筒形状を有し、これにより、基部２へのその取り付けが容易になる。図５は、図１及び４に図示された減衰要素５の側面図を示している。また、減衰要素３について規定されるのは、アクチュエータ３と接触するのに適した減衰要素３の部分に対応する接触部５３である。図示された例では、接触部５３は、アクチュエータ３の突起部３１５と接触するのに適した減衰要素５の部分である。接触部５３及びリンク部５２は、典型的には、減衰要素５の本体５１の両端に配置され、これら２つの部分は互いに対向している。接触部５３及びリンク部５２によって規定された方向に対応して、減衰要素５の圧縮方向が規定される。特に図４及び５に図示された例では、圧縮方向は垂直であり、減衰要素５の本体５１の円筒形状セクションの直径を形成している。圧縮方向は、図５ではＺ−Ｚ軸で規定されている。
【００５８】
突起部３１５は、典型的には、Ｚ−Ｚ軸によって規定された圧縮方向に延びている。
【００５９】
減衰要素５は、一般的な円筒形状を有する変形可能な材料、例えば、シリコーン又はエラストマー材料で作られた本体５１を備える。円筒形状の本体５１は、典型的には、円筒体の１つの回転軸が旋回軸４と同一直線上にあるように配置されている。本体５１は、少なくとも１つの凹部を有している。図示された例では、本体５１は、異なる形状を有する２つの別個の凹部５５及び５７を有し、これらの凹部は、典型的には、貫通している。
【００６０】
図示された例では、２つの凹部５５及び５７は、減衰要素５の圧縮方向に互いに重ね合わされるように形成されている。よって、減衰要素の本体５１は、第１部分５Ａ及び第２部分５Ｂという２つの部分に細分されうる。第１部分５Ａ及び第２部分５Ｂはそれぞれ、典型的には、圧縮方向に垂直な平面に沿った接触箇所を有する半円筒に対応している。２つの部分５Ａ及び５Ｂは必ずしも等しい訳ではなく、それらは、一般的に、圧縮方向に垂直な平面に沿って分割された本体５１の２つの部分から構成されうる。そのような平面及び本体５１の２つの部分への分割の例は、Ｘ−Ｘ軸によって示されている。
【００６１】
第１部分５Ａは、接触部５３を備える本体５１の部分と定義され、第２部分５Ｂは、リンク部５２を備える本体５１の部分と定義される。第１部分５Ａは第１凹部５５を備える。第１凹部５５は、一般的な半円筒形状を有する横断面を有し、湾曲部分と半円筒の直径との間に形成された角は丸みを帯びている。したがって、第１凹部５５は、半円形状の横断面を有し、その頂上部は丸みを帯びており、圧縮方向に垂直な脚部を有している。第２部分５Ｂは、圧縮方向を規定するＺ−Ｚ軸を中心とし、かつ、それに対して対称な楕円形状の横断面を有する第２凹部５７を備える。
【００６２】
図５に示された実施形態では、第１凹部５５は、第１部分５Ａの大半の部分を占め、第２凹部５７は、第２部分５Ｂのほんの一部分を占める。その結果、第１部分５Ａは、減衰要素５の本体５１の第２部分５Ｂよりも剛性が低い。
【００６３】
実際には、アクチュエータ３の変位中に、アクチュエータ３は、圧縮方向に減衰要素５の圧縮を生じさせる。第１部分５Ａは、剛性がより低いので、最初に変形し、これにより、第１減衰プロファイルを定義する。第１部分５Ａが完全に変形し、その結果、圧縮方向において第１部分５Ａが連続状態になると、直ちに第２部分５Ｂが変形し、これにより、第２減衰プロファイルを定義する。ただし、第２部分５Ｂの剛性が第１部分５Ａの剛性よりも大きいことを条件とする。
【００６４】
突起部３１５は、減衰要素５との接触面を少ないまま保つように、特に、減衰要素５の変形中に面接触が形成されることを回避するために、構成されている。これにより、減衰要素５の起こりうる変形が制限される。
【００６５】
図８は、図１に示された装置の代替的な構成を示している。この図に示されているのは、単一のアクチュエータ３を備える装置１であり、この変形例は、図１を参照して既に示したように、複数のアクチュエータ３を備える装置１に適用しうることが理解される。
【００６６】
この実施形態では、減衰要素５は、アクチュエータの「後方」区域、つまり、触覚部３１の反対側にあるものとみなされる。減衰要素もまた基部２に固定されている（基部２の部分２Ａが、旋回軸４の支持部を形成している）が、圧縮方向はここでは水平であり、かつ、ユーザによるアクチュエータ３への力の付与方向に実質的に垂直である。既に前述した実施形態に関して、ここでは、突起部３１５が、Ｚ−Ｚ軸によって規定された圧縮方向の連続方向に延びていることが分かる。この実施形態は、アクチュエータ３の触覚部３１の並進運動とアクチュエータ３の回転運動とを相関無きものとすることを可能とする。
【００６７】
実際、特に図１に示された実施形態では、減衰要素５は、アクチュエータ３の触覚部３１から延びている突起部３１５と接触して位置決めされている。その結果として、減衰要素５は、アクチュエータ３の旋回軸４に沿った並進運動に対する抵抗力に対抗する。この抵抗力は、減衰要素５の変形に応じて変化する。よって、減衰要素５によって対抗される抵抗力は、減衰要素５の特性及びアクチュエータ３の位置に依拠する。
【００６８】
さらに、減衰は、減衰要素５と基部２との間のリンクに応じて変化しうることに留意されたい。減衰要素５のリンク部５２が考慮される場合、このことは、典型的には、旋回軸４に沿って又は旋回軸４に垂直に延びるリンクを規定しうる。旋回軸４に垂直に延びるリンク部５２の場合、このことは、基部２との接触点を中心とする減衰要素５のわずかな回転変位を可能とし、これにより、減衰要素５は、ビブラート型の動作においてアクチュエータ３の並進変位を伴いうる。逆に、旋回軸４に平行に延びるリンク部５２の場合、アクチュエータ３の並進変位は、減衰要素５の変形を引き起こす。これにより、減衰要素５は、旋回軸４に垂直に延びるリンク部を有することを除いて同一である減衰要素５の抵抗よりも大きい抵抗に対向する。次に、当該減衰要素５に隣接するストッパー２４は、減衰要素５の起こりうる変形を制限するという点で影響力を持つ。実際、ストッパー２４が高いほど、減衰要素５の一部がより制限され、したがって、減衰要素５は、触覚部３１の並進運動に対するかなりの力により対抗することが理解される。
【００６９】
これに対して、図８に示された実施形態では、減衰要素５と接触している突起部３１５は、触覚部３１から延びていないか、又はより一般的には、旋回軸４に沿って並進運動可能であるアクチュエータ３の一部から延びていない。その結果として、アクチュエータ３の触覚部３１の並進運動は、減衰要素５と接触しているアクチュエータ３の一部が並進的運動を実行しない限りは、減衰要素５によって影響を受けない。
【００７０】
この構成の操作は、前述した実施形態の操作に対して変更されない。
【００７１】
図９は、アクチュエータ３によって加えられるような圧縮力を受けたときの減衰要素５の挙動を模式的に示すグラフである。
【００７２】
このグラフに示されているのは、水平軸における減衰要素５の変形、及び垂直軸においてアクチュエータ３によって減衰要素５に加えられた力である。したがって、グラフは力／押下が規定されたグラフである。説明のために、減衰要素５の変形のいくつかの例も、グラフの異なる点に示されている。
【００７３】
グラフには、第１セクションＳ１、次に、点Ｐが示されており、第１セクションＳ１において、曲線は非線形プロファイルを有し、点Ｐにおいて、曲線は典型的には第２セクションＳ２の線形プロファイルを呈するようになる。
【００７４】
第１セクションＳ１は、平方根タイプの曲線に類似する一般的なプロファイルを有する。よって、減衰要素５の変形が開始するとき、減衰要素５は比較的高い剛性に対抗しており、その後、剛性は減少し、ユーザにより加えられた力の非常に小さな変化によって、変形が比較的大きな程度に調節されることが見てとれる。この第１セクションＳ１は、減衰要素５の第１部分５Ａの変形に対応する。実際、変形の開始は、圧縮方向への材料の曲げに対応することが理解される。初期変形が達成されると、減衰要素５は、第１凹部の変形により圧縮方向への第１部分５Ａの連続状態が生ずるまで、第１凹部５５の全高（ここでは、圧縮方向で測定される高さ）にわたって変形できるようになる。
【００７５】
第２セクションＳ２は、減衰要素５の第２部分５Ｂの変形、つまり、第２凹部５７の押しつぶしに対応する。突起部３１５が、基部２に対応するストッパー２４と接触するとき、トレースは止まる。ストッパー２４は硬いので、その後のアクチュエータ３の変位は不可能である。基部２にストッパー２４がない場合には、減衰要素５が完全に圧縮されるとき、トレースが止まる。これは、特に、圧縮方向における第２部分５Ｂが連続状態を有すること、つまり、図９に模式的に示されているように、第２凹部５７の押しつぶしによって明らかとなりうる。
【００７６】
既述したように、第２凹部５７の横断面は、第１凹部５５の横断面に対して縮小されている。
【００７７】
したがって、減衰要素５は、ここではより高い剛性を有し、このことは、第２セクションＳ２におけるトレースの急勾配によって明らかである。さらに、この例では、第２凹部５７は、第２セクションＳ２が線状であるような寸法を有している。
【００７８】
２つの異なるセクションＳ１及びＳ２を有するこのトレースは、本発明に係るシステムの特徴である。実際、このことは、コントローラ３を作動しているユーザが２つの異なる感覚を得ることを可能とし、これにより、２つの異なるレベルの制御を規定することを可能にする。点Ｐは、ユーザが感じうるトレースの曲線の変わり目を表わしている。よって、提案される装置１は、例えば、グラフの第１セクションＳ１にあるときの第１タイプの制御、及びグラフの第２セクションＳ２にあるときの第２タイプの制御を規定することを可能にする。より一般的には、装置１は、曲線の変わり目の間のストップ感覚に加えて、アクチュエータ３の変位を減衰させるための２つの異なるプロファイルを得ることを可能にし、これにより、ユーザに力のフィードバックを与え、したがって、ユーザに２つの異なる制御感覚を与える。
【００７９】
図９に示されたグラフを見ると、アクチュエータ３の回転運動を制限するストッパーを形成する要素の寸法により曲線に境界がつけられ、アクチュエータ３が減衰要素５に対応する圧縮レベルを達成するために必要な位置に到達するのを妨げるストッパーの存在によって、達成されない曲線の一部が規定されうることが理解される。よって、アクチュエータ３の回転運動を制限するストッパーを形成する要素の寸法とともに減衰要素５の寸法は、ユーザの感覚を変更することを可能にする。
【００８０】
図１０、１１、１２、１３及び１４は、本発明の一態様に係る装置１の別の例を示している。
【００８１】
この実施形態では、アクチュエータ３と基部２との間の旋回リンクは、これら要素のうちの一方から突出する形状を規定する表面、及びこれら要素のうちの他方で達成される逆の形状によって達成される。よって、図示した例では、アクチュエータは、三角形状の横断面を有するフィン３６１を有する。基部２は、同じように三角形状の横断面を有するが、より大きな横断面を有する溝２６１を有する。したがって、アクチュエータ３が基部２の上に設置されるとき、これら表面は、フィンの先端と溝との接触に対応する軸に沿って、基部２に対するアクチュエータ３の回転運動を可能にする。
【００８２】
基部３とのアクチュエータ３の接触の維持を確実にするために、引張バネ６は、引張力を発揮するように配置されており、その方向は、各アクチュエータ３と基部２との間で接触する前記表面によって規定される旋回軸を中心とする。よって、引張バネ６は、引張バネ６によって加えられた力の方向が旋回軸４を通り抜ける方向である限りは、旋回運動に影響を与えることなくシステムの耐久性を確保する。
【００８３】
示されるような基部２は、各アクチュエータ３の脚部３２について横方向のストッパーを規定するように構成された複数の垂直ロッド８を有する。より正確には、垂直ロッド８は、各アクチュエータ３に設けられた凹部に受け入れられた自由端を有し、ロッド８は、旋回軸４によって規定される方向において各アクチュエータ３の脚部３２の内壁と接触するような寸法を有する。よって、典型的には、各アクチュエータ３の脚部３２に挿入された２本のロッド８が提供されている。よって、ロッド８は、旋回軸４に沿った回転運動のみを可能とすることによって、基部２に対するアクチュエータ３の脚部３２の位置での保持を確実にする。ロッド８は、前述したように、ユーザがアクチュエータ３の触覚部３１の並進運動を加えるとき、特に、アクチュエータ３の脚部３２の保持を確実にする。このタイプの実施形態によれば、特に、旋回リンクにではなく、ロッド８並びに中間部３４のスラット３４１及び３４２に圧力を集中させることが可能となる。この実施形態は、限定的な方法で解釈されるべきではなく、ロッド８によって達成される機能は、他の任意の適切な手段によって達成されうることが理解される。
【００８４】
よって、脚部３２の並進運動がロッド８によって制限されるとき、ユーザが脚部３２を介してアクチュエータ３を操作する場合には、ユーザは、アクチュエータ３に回転運動のみを加えることができる。
【００８５】
示された実施形態では、アクチュエータ３のそれぞれは、触覚部３１の下面から延びるスロット３７を有する。このスロットは、基部上に形成されたラグ２７に面しており、ラグ２７は、スロット３７に挿入されるのに適している。スロット３７は、その下端からその上端に向かって増加する横断面を有する。示された例では、その下端におけるスロット３７の横断面は、ラグ２７の横断面に対応している。スロット３７及びラグ２７は、システム１に外力が加えられない場合に、ラグ２７がスロット３７の下部に対して当接して位置合わせされるように構成されている。よって、ラグ２７は、押下方向と反対の方向への回転運動として、アクチュエータ３の動きを防止するストップ機能を達成する。さらに、ラグ２７とスロット３７とを対応させることにより、各アクチュエータ３のその初期位置（つまり、ユーザがアクチュエータ３に力を加えないとき）への整列を確実にすることが可能となる。また、初期位置への復帰と、各アクチュエータ３のその減衰要素５との接触の維持との両方を確実にするように、アクチュエータ３について予圧が付与された初期位置を、それらの対応する減衰要素５に規定することも可能となる。
【００８６】
ユーザがアクチュエータ３を押下する傾向の力を加えるとき、スロット３７はアクチュエータ３と共に移動するので、ラグはスロット３７の下端に対してもはや当接していない。次に、スロット３７の横断面が増加し、これにより、スロット３７内でのラグ２７の変位が可能となる。したがって、旋回軸４によって規定される方向に、アクチュエータの並進運動が可能となり、並進運動は、スロット３７の横断面が増加するにつれて大きくなる。よって、スロット３７を生じさせることが可能であり、その横断面は次第に増加し、その結果、起こりうる並進の振幅は、アクチュエータ３の押下に伴って増加する。
【００８７】
ラグ２７は、典型的には、対応するアクチュエータ３の主方向に平行な軸に沿った、回転柱の横断面を有する。
【００８８】
変形例（不図示）では、スロット３７は、押下方向へのアクチュエータ３の変位を制限するストッパーを形成するフィンを有しうる。このとき、ラグ２７は、アクチュエータ３の回転の角度振幅の境界を定める高ストップと低ストップとの間を移動する。
【００８９】
図１５及び１６は、この実施形態で利用できる減衰要素５の例示的な実施形態の図を示している。装置１は、典型的には、特にアクチュエータ３の構成に応じて、異なる形状を有するいくつかの減衰要素５を有しうる。
【００９０】
これらの２つの図に見られるのは、特に、図５を参照して既に説明され、かつ、同じ数値符号で示された異なる特徴を有する減衰要素５の２つの例である。
【００９１】
これらの実施形態では、リンク部５２は、本体５１の下部に突出部を形成している。このリンク部５２は、典型的には、そこに支持要素を挿入するための貫通孔を有しうるか、又は基部２の締結要素との間に締結されて取り付けられうる。
【００９２】
ここで、接触部５３は、実質的に平坦な（図１５）又は湾曲した（図１６）部分である。それは、対応するアクチュエータの突起部３１５に対する減衰要素５のセンタリングを向上させるのに適した２つの突起５６によって取り囲まれている。
【００９３】
これらの２つの変形例では、第２凹部５７は楕円形状の横断面を有する。図１６に示された実施形態では、第１凹部は、略半円形状の横断面を有し、その角は丸みを帯びている。図１７に示された実施形態では、示されるような第１凹部５５は、典型的には第２凹部の外部輪郭に一致するように、大きい方の基部が湾曲している台形状の横断面を有し、かつ、大きい方の基部と側部との間のリンク部は丸みを帯びている。
【００９４】
操作は、先行する図を参照して既に説明した操作と同様である。
【００９５】
図１７、１８及び１９は、図１５に既に示された減衰要素の３つの変形例を示している。
【００９６】
図１７は、図１５に示された減衰要素の斜視図である。この減衰要素５は、典型的には、その全高にわたって実質的に一定の厚みを有し、その高さは、Ｚ−Ｚ軸（又は圧縮方向）に沿った寸法であり、かつ、その厚みは、Ｚ−Ｚ軸及びＸ−Ｘ軸に垂直なＹ−Ｙ軸に沿って、必要に応じて、減衰要素５とアクチュエータ３との間の線接触によって規定される方向に対応させて測定される。
【００９７】
図１８は、図１７で前に示された減衰要素の変形例であり、減衰要素の厚みは、その第１部分５Ａにわたって減少している。より正確には、減衰要素５の厚みは、第２部分５Ｂと第１部分５Ａとの間の境界から減衰要素５の上端にかけて減少している。
【００９８】
このタイプの実施形態は、例えば、旋回軸４に沿った並進運動に対して、減衰要素５によって及ぼされる抵抗を変化させることを可能にする。減衰要素５が圧縮されればされるほど、その横断面の増加に起因して、減衰要素５は、並進運動に対抗する抵抗をより発揮する。
【００９９】
図１９は、図１７で前に示された減衰要素の別の変形例を示している。この実施形態では、第２部分５Ｂの厚みは、第１部分５Ａの厚みよりも大きい。よって、肩部５８が、第１部分５Ａと第２部分５Ｂとの間に形成されている。よって、この肩部は、厚みの急激な変化を引き起こし、したがって、減衰要素５の圧縮（及びそれによる変形）が所定のレベルに達するとき、並進力に対する減衰要素５によって加えられた抵抗力の急激な変化が引き起こされる。
【０１００】
異なる図面に表された例は組み合わせることができ、異なる実施形態に示された異なる構造的及び機能的な内容は、異なる組み合わせにおいて関連付けることができることが理解される。よって、示された実施形態は、限定的な方法で解釈されるべきではない。
【０１０１】
上述したことを読めば、提案される装置１は、特に音楽環境での使用に適したハプティックコントローラを提供することを可能にし、アクチュエータ３の異なる自由度及び動作によって、向上されたかつ調節可能な制御を可能にすることが理解される。図面に示された例では、特に、ユーザに対して、従来のピアノの力フィードバックを再現することが可能であり、これは、様々な既知のコントローラ及びキーボードでは不可能である。
【０１０２】
さらに、異なる減衰要素５は取り外しが可能である。よって、減衰要素５が摩耗している場合、又は装置１の動作を変更することが望まれる場合、同じ装置１について減衰要素５を交換することが可能である。
【０１０３】
減衰要素５の形状が多様でありうることも理解される。図示された例では、これらは、２つの凹部を有する一般的な円柱形状を有する要素である。より一般的には、各減衰要素は少なくとも１つの凹部を有する。変形例として、異なる機械的特性を有する２つ又はそれ以上の材料によって減衰要素を作ることも可能である。このことはまた、減衰要素５の変形に応じて、アクチュエータ３によって減衰要素５に加えられた圧縮力に対抗する剛性を変更することを可能にする。
【０１０４】
装置１は、典型的には、アクチュエータ３の回転及び並進の変位を測定するのに適した複数のセンサを備え、この変位に応じて信号を送信する。
【０１０５】
センサは、例えば、各アクチュエータ３上に配置された磁石などの磁気要素に接続された磁気センサでありうる。センサはまた、対応するアクチュエータ３に加えられた力を測定するセンサでありうる。
【０１０６】
変形例として、センサは、旋回軸４を中心とするアクチュエータ３の回転を測定するように配置されうる。このタイプのセンサは、旋回軸４を中心とするアクチュエータ３の回転を測定するように配置されうる。このタイプのセンサは、例えば、旋回軸４に配置されるか、又は、例えば、目盛り又はしるしを有しうる各アクチュエータの特化された表面に接続されうる。これにより、光学センサによって各アクチュエータ３の位置を規定することが可能となる。
【０１０７】
図１に示された例では、各アクチュエータ３は、アクチュエータ３の触覚部３１の下面から延びる測定部３７を備える。測定部３７は、例えば、目盛り又は刻み目などの視覚的基準を提供しうる平坦な表面を備える。基部２は、測定部３７の変位、すなわち、旋回軸４を中心として回転するアクチュエータ３の変位を測定するように、各測定部３７に面して配置された光学センサ２３を備える。アクチュエータ３はまた、反射面を有しうる。反射面により、センサの助けを受けて、アクチュエータ３の触覚部３１の旋回軸４に沿った並進変位を測定することが可能となる。
【０１０８】
一般的に、前記装置は、旋回軸４を中心とするアクチュエータ３の回転変位、及び旋回軸４に沿ったアクチュエータ３の触覚部３１の並進運動に関する情報を提供するのに適した一組のセンサを備える。この情報は、特に、所定の瞬間における各アクチュエータの位置とともに、各アクチュエータの変位速度及びその加速度を含みうる。
【０１０９】
装置１はまた、アクチュエータ３の変位を音楽的なジェスチャーなどの所定のジェスチャーに相関させるのに適したコンピュータ、又はより一般的には信号処理ユニットを備えうる。そして、装置１は、各アクチュエータ３の位置に加えて、特に各アクチュエータ３の変位中の速度及び加速度に応じて、送信される信号を調節しうる。
【０１１０】
したがって、提案される装置は、大きくかつ調節可能な制御振幅を提供するハプティックコントローラであって、特に、ビブラート効果を実現する可能性と相まって、減衰曲線の変わり目からもたらされるストップ感覚によって区別される２つの異なる減衰プロファイル間の連関を提案することを可能にするハプティックコントローラを形成する。
【０１１１】
よって、これらの異なるレベルの動作は、典型的には、異なる作動及び音制御メッセージを通して変換されることができるようになる。そして、２つの減衰プロファイルは、例えば、ボリューム情報又はフィルタのカットオフ周波数などの音のパラメータの２つの連続する制御レベルを提供する。一例によれば、速度又は加速度は、ストップ感覚の直前に計算されて、音符を作動させるために従来のキーボードで現在使用されている個別の速度情報を送り出す。最後に、並進は、典型的には、音符の高さを連続的に変化させること（通常、「ビブラート」及び「ベンディング」と呼ばれるコントロール）を可能とする。
【０１１２】
本発明は、特定の例示的な実施形態を参照することによって説明されてきたが、特許請求の範囲で定義される本発明の一般的な範囲から逸脱することなく、これらの例に対して変更を実施しうることは明らかである。特に、図示／言及された異なる実施形態の個々の特徴は、追加の実施形態に組み合わせうる。それゆえに、説明及び図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考慮されなければならない。
【０１１３】
方法に関して説明されたすべての特徴が、単独で又は組み合わせて装置に置き換えが可能であり、また、逆に、装置に関して説明されたすべての特徴が、単独で又は組み合わせて方法に置き換えが可能であることは明らかである。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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