(57)【要約】  ペン型触力覚提示デバイス１００は、利用者が手で握るための軸部１１１を備えたケース１１０を有し、ケース１１０を介して利用者に触力覚情報を知覚させる。ケース１１０の内部には、弾性部材を介して支持体に支持された可動体を第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に直線振動させて触力覚情報を出力させる磁気駆動回路を備えた第１振動発生装置１ａと、弾性部材を介して支持体に支持された可動体を第３方向Ｌ３に直線振動させて触力覚情報を出力させる磁気駆動回路を備えた第２振動発生装置１ｂとが設けられている。このため、ペン型触力覚提示デバイス１００では、比較的簡素な構成で、方向性を有する振動（触力覚情報）を効率よく発生させることができる。
2018030266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者に触力覚情報を知覚させるペン型触力覚提示デバイスであって、
利用者が手で握るための軸部を備えたケースと、
前記ケースの内部に設けられた振動発生装置と、
を有し、
前記振動発生装置は、可動体と、支持体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体と前記支持体との間に配置された弾性部材と、前記可動体を直線振動させて前記触力覚情報を出力させる磁気駆動回路と、を備えていることを特徴とするペン型触力覚提示デバイス。
【請求項２】
前記振動発生装置として、前記軸部の軸線方向に交差する方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第１振動発生装置、および前記軸線方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第２振動発生装置のうちの少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項１に記載のペン型触力覚提示デバイス。
【請求項３】
前記振動発生装置として、前記軸部の軸線方向に交差する方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第１振動発生装置、および前記軸線方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第２振動発生装置の双方を有していることを特徴とする請求項１に記載のペン型触力覚提示デバイス。
【請求項４】
前記振動発生装置として、少なくとも前記第１振動発生装置を有し、
前記第１振動発生装置は、前記軸線方向に対して交差する第１方向での直線振動を前記触力覚情報として出力するとともに、前記軸線方向および前記第１方向に対して交差する第２方向での直線振動を前記触力覚情報として出力することを特徴とする請求項２または３に記載のペン型触力覚提示デバイス。
【請求項５】
前記振動発生装置として、少なくとも前記第２振動発生装置を有し、
前記ケースには、前記第２振動発生装置の前記軸線方向における振動に伴う圧力変化を可聴域の音として放出する放音穴が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のペン型触力覚提示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手に持った利用者に触力覚情報を知覚させるペン型触力覚提示デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏心回転子の動きによって使用者に触力覚情報を出力する触力覚情報提示システムが提案されており、その一例として、ペン型のレーザポインタから触力覚情報を出力するペン型触力覚情報提示デバイスが提案されている（特許文献１参照）。かかるシステムでは、レーザポインタを振った際、それに抗する抗力を使用者に体感させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９０４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触力覚情報提示システムは、教育、視覚障害者支援、バーチャルリアリティー、アミューズメント等の分野への利用が期待されている。しかしながら、ペン型触力覚情報提示デバイスのように手にもつデバイスを構成するにあたって、特許文献１に記載のシステムのように、偏心回転子をモータで回転駆動すると、ペン型触力覚情報提示デバイスの重量が増大してしまう。また、偏心回転子をモータで回転駆動する構成では、ペン型触力覚情報提示デバイスのコストが増大してしまう。【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、コストの低減や軽量化を図ることのできるペン型触力覚情報提示デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、利用者に触力覚情報を知覚させるペン型触力覚提示デバイスであって、利用者が手で握るための軸部を備えたケースと、前記ケースの内部に設けられた振動発生装置と、を有し、前記振動発生装置は、可動体と、支持体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体と前記支持体との間に配置された弾性部材と、前記可動体を直線振動させて前記触力覚情報を出力させる磁気駆動回路と、を備えていることを特徴とする。【０００７】
本発明では、弾性部材によって支持体に支持された可動体を磁気駆動回路によって直線振動させて触力覚情報を利用者に出力するため、比較的簡素な構成で、方向性を有する振動（触力覚情報）を効率よく発生させることができる。従って、ペン型触力覚提示デバイスのコストの低減や軽量化を図ることができる。【０００８】
本発明において、前記振動発生装置として、前記軸部の軸線方向に交差する方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第１振動発生装置、および前記軸線方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する第２振動発生装置のうちの少なくとも一方を有している態様を採用することができる。本発明において、第１振動発生装置および第２振動発生装置の双方を設けた態様を採用することができる。この場合、比較的簡素な構成で、軸線方向に交差する方向での直線振動、および軸部の軸線方向での直線振動、およびそれらを組み合わせた振動を触力覚情報として出力することができる。【０００９】
本発明において、前記振動発生装置として、少なくとも前記第１振動発生装置を有し、前記第１振動発生装置は、前記軸線方向に対して交差する第１方向での直線振動を前記触力覚情報として出力するとともに、前記軸線方向および前記第１方向に対して交差する第２方向での直線振動を前記触力覚情報として出力する態様を採用することができる。かかる態様によれば、比較的簡素な構成で、軸部の軸線方向での直線振動、第１方向での直線振動、第２方向での直線振動、およびそれらを組み合わせた振動を触力覚情報として出力することができる。【００１０】
本発明において、前記振動発生装置として、少なくとも前記第２振動発生装置を有し、前記ケースには、前記第２振動発生装置の前記軸線方向における振動に伴う圧力変化を可聴域の音として放出する放音穴が設けられていることが好ましい。かかる態様によれば、触力覚情報に加えて、情報を音としても出力することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、弾性部材によって支持体に支持された可動体を磁気駆動回路によって直線振動させて触力覚情報を利用者に出力するため、比較的簡素な構成で、方向性を有する振動（触力覚情報）を効率よく発生させることができる。従って、ペン型触力覚提示デバイスのコストの低減や軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したペン型触力覚提示デバイスの説明図である。
【図２】本発明を適用したペン型触力覚提示デバイスに用いた第１振動発生装置の斜視図である。
【図３】図２に示す第１振動発生装置の断面図である。
【図４】図２に示す第１振動発生装置の分解斜視図である。
【図５】図２に示す第１振動発生装置の主要部の分解斜視図である。
【図６】図２に示す第１振動発生装置の主要部において、可動体および支持体から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
【図７】本発明を適用したペン型触力覚提示デバイスに用いた第２振動発生装置の斜視図である。
【図８】図７に示す第２振動発生装置の断面図である。
【図９】図７に示す第２振動発生装置において支持部材を外したときの分解斜視図である。
【図１０】図７に示す第２振動発生装置において支持部材の内部に配置されている部材を分解したときの分解斜視図である。
【図１１】図７に示す第２振動発生装置においてコイルの外側から外ヨークを外したときの分解斜視図である。
【図１２】図７に示す第２振動発生装置において、コイルの内側から永久磁石等を外したときの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、ペン型触力覚提示デバイス１００の軸部１１１の軸線方向に対して交差する方向を第１方向Ｌ１とし、軸部１１１の軸線方向および第１方向Ｌ１に対して交差する方向を第２方向Ｌ２とし、軸部１１１の軸線方向を第３方向Ｌ３として説明する。また、第１方向Ｌ１の一方側にはＬ１ａを付し、第１方向Ｌ１の他方側にはＬ１ｂを付し、第２方向Ｌ２の一方側にはＬ２ａを付し、第２方向Ｌ２の他方側にはＬ２ｂを付し、第３方向Ｌ３の一方側にはＬ３ａを付し、第３方向Ｌ３の他方側にはＬ３ｂを付して説明する。また、第１振動発生装置１ａの構成を説明するにあたって、各部材のレイアウト等を明確にする目的で、互いに交差する方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向としてある。第１方向Ｌ１はＸ軸方向に沿う方向であり、第２方向Ｌ２はＹ軸方向に沿う方向であり、第３方向Ｌ３はＺ軸方向に沿う方向である。
【００１４】
［ペン型触力覚提示デバイスの構成］
図１は、本発明を適用したペン型触力覚提示デバイス１００の説明図である。図1において、本発明を適用したペン型触力覚提示デバイス１００は、利用者が手で握るための軸部１１１を備えたケース１１０を有し、ケース１１０の内部には、第１振動発生装置１ａおよび第２振動発生装置１ｂが設けられている。かかるペン型触力覚提示デバイス１００では、第１振動発生装置１ａおよび第２振動発生装置１ｂが発生させた振動を、ケース１１０を介して利用者に触力覚情報として知覚させる。ケース１１０は、軸部１１１の第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂの端部に軸部１１１より外径が大きな基端部１１２を有している。
【００１５】
第１振動発生装置１ａは、基端部１１２の内側に設けられており、第３方向Ｌ３に交差する方向での直線振動を触力覚情報として出力する。本形態において、第１振動発生装置１ａは、第１方向Ｌ１での直線振動を触力覚情報として出力するとともに、第２方向Ｌ２での直線振動を触力覚情報として出力する。第２振動発生装置１ｂは、軸部１１１の内側に設けられており、軸部１１１の軸線方向（第３方向Ｌ３）での直線振動を触力覚情報として出力する。
【００１６】
ケース１１０において、軸部１１１の根元側には、第２振動発生装置１ｂの第３方向Ｌ３における振動に伴う圧力変化を可聴域の音として放出する放音穴１１６が設けられている。軸部１１１の先端部１１７（第３方向の一方側Ｌ３ａの端部）は、先端側が窄まった円錐台形状を有しており、ペン型触力覚提示デバイス１００は、触力覚情報提示システムに用いたフラットディスプレイ（図示せず）の画面に対して座標等を入力する入力ペンとして構成されている。従って、軸部１１１の先端部１１７の内部には、フラットディスプレイに対して光信号や磁気信号を出力する信号出力部１１８が内蔵されている。
【００１７】
［第１振動発生装置１ａの構成］
（第１振動発生装置１ａの全体構成）
図２は、本発明を適用したペン型触力覚提示デバイス１００に用いた第１振動発生装置１ａの斜視図である。図３は、図２に示す第１振動発生装置１ａの断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、第１振動発生装置１ａの中央部分を通る線に沿って第１振動発生装置１ａを切断したときのＸＺ断面図、および第１振動発生装置１ａの中央部分を通る線に沿って第１振動発生装置１ａを切断したときのＹＺ断面図である。図４は、図２に示す第１振動発生装置１ａの分解斜視図である。
【００１８】
図２、図３および図４に示すように、第１振動発生装置１ａは、可動体４と、支持体５と、可動体４と支持体５との間に配置された弾性部材７と、可動体４を直線振動させて触力覚情報を出力させる磁気駆動回路（第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０）とを有しており、支持体５は、図１に示すケース１１０に保持されている。弾性部材７は、弾性あるいは粘弾性を有しており、支持体５は、弾性部材７を介して可動体４を第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に移動可能に支持している。
【００１９】
第１磁気駆動回路１０は、支持体５に保持された第１コイル１２と、可動体４に保持された第１磁石１１とを有しており、第１磁石１１と第１コイル１２とは第３方向Ｌ３で対向している。第２磁気駆動回路２０は、支持体５に保持された第２コイル２２と、可動体４に保持された第２磁石２１とを有しており、第２磁石２１と第２コイル２２とは第３方向Ｌ３で対向している。第１磁気駆動回路１０が駆動力を発生させる第１方向Ｌ１は、Ｘ軸方向であり、第２磁気駆動回路２０が駆動力を発生させる第２方向Ｌ２は、Ｙ軸方向である。ここで、第１磁石１１および第１コイル１２は、第１方向Ｌ１で離間する２個所に配置されている。第２磁石２１および第２コイル２２は、第２方向Ｌ２で離間する２個所に配置されている。
【００２０】
（支持体５の構成）
図５は、図２に示す第１振動発生装置１ａの主要部の分解斜視図である。図６は、図２に示す第１振動発生装置１ａの主要部において、可動体４および支持体５から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
【００２１】
支持体５は、第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに位置する第１カバー５６と、第１カバー５６に第３方向の一方側Ｌ３ａで被さる第２カバー５７と、第１カバー５６と第２カバー５７の間に配置されるホルダ５８（支持体側ホルダ）とを有しており、第１カバー５６と第２カバー５７とは、ホルダ５８を間に挟んで４本の固定ネジ５９によって固定されている。
【００２２】
第２カバー５７は、第３方向Ｌ３からみたときに四角形の平面形状を有する端板部５７１と、端板部５７１の各縁から第１カバー５６の側に突出した４枚の側板部５７２とを有している。端板部５７１には、中央に円形の穴５７６が形成され、四隅に固定穴５７５が形成されている。４枚の側板部５７２の中央部には、第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂから一方側Ｌ３ａに切り欠いた切り欠き部５７３が形成されている。第１方向Ｌ１の他方側Ｌ１ｂの側板部５７２には、切り欠き部５７３の隣の部分を第３方向Ｌ３の高さの一部分だけ切り欠いた切り欠き部５７４が形成されている。
【００２３】
第１カバー５６は、第３方向Ｌ３からみたときに四角形の平面形状を有する端板部５６１と、端板部５６１の四隅から第２カバー５７の端板部５７１に向けて突出するボス部５６２とを備えている。端板部５６１の中央には円形の穴５６６が形成されている。ボス部５６２は、第３方向Ｌ３の途中位置に形成された段面５６３と、段面５６３から第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに突出する円筒部５６４を備える。従って、第２カバー５７の固定穴５７５から第１カバー５６のボス部５６２に第３方向の一方側Ｌ３ａから固定ネジ５９をネジ止めすることにより、側板部５７２の第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂの端部に第１カバー５６の端板部５７１が固定される。第１カバー５６は、第２カバー５７の切り欠き部５７４と第１方向Ｌ１で対向する立ち上がり部５６５を備えており、立ち上がり部５６５は、切り欠き部５７４との間に基板２６を配置するスリットを構成する。基板２６には、第１コイル１２および第２コイル２２への給電線等が接続される。
【００２４】
図３、図５および図６に示すように、第１カバー５６と第２カバー５７との間にはホルダ５８が２枚、第３方向Ｌ３に重ねて配置されている。２枚のホルダ５８の基本的な構成は、共通しており、中央には穴５８３が形成されている。本形態において、穴５８３は円形である。２つのホルダ５８の四隅には円形穴５８１が形成されており、ホルダ５８は、円形穴５８１にボス部５６２の円筒部５６４が挿入されて、段面５６３で位置決めされた状態で保持される。ホルダ５８の４つの辺の中央には、内周側へ凹む凹部５８２が形成されている。２枚のホルダ５８は、同一構成の板状部材を第３方向Ｌ３で反転させたものである。このため、２枚のホルダ５８のうち、第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに配置されたホルダ５８からは第１カバー５６に向けて柱状突起５８５が突出し、第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに配置されたホルダ５８からは第２カバー５７に向けて複数本の柱状突起５８５が突出している。また、複数本の柱状突起５８５のいずれにおいても、先端部には球状の当接部５８６が形成されている。
【００２５】
（第１コイル１２および第２コイル２２の配置）
２枚のホルダ５８において、凹部５８２と穴５８３とに挟まれた４箇所には、長穴状の貫通穴５８９が形成されている。２枚のホルダ５８の各々において、４箇所の貫通穴５８９のうち、第２方向Ｌ２で離間する２つの貫通穴５８９の内側には、第１磁気駆動回路１０の第１コイル１２が保持される。また、２枚のホルダ５８の各々において、第３方向Ｌ３で離間する２つの貫通穴５８９の内側に第２磁気駆動回路２０の第２コイル２２が保持される。従って、２枚のホルダ５８は各々、第３方向Ｌ３における１段分の第１コイル１２および第２コイル２２を保持し、支持体５の側には、第１コイル１２および第２コイル２２が第３方向Ｌ３に重ねて２段に配置される。第１コイル１２は、有効辺となる長辺が第２方向Ｌ２に延在する偏平な空芯コイルであり、第２コイル２２は、有効辺となる長辺が第１方向Ｌ１に延在する偏平な空芯コイルである。
【００２６】
（可動体４の構成）
可動体４は、２枚のホルダ５８に対して第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに位置する板状の第１ホルダ４１（可動体側ホルダ）と、２枚のホルダ５８に対して第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ｂに位置する板状の第２ホルダ４２（可動体側ホルダ）と、２枚のホルダ５８の間に配置された板状の第３ホルダ４３（可動体側ホルダ）とを有している。第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は各々、第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２の両側に突出した４つの突出部４５を有しており、第３方向Ｌ３からみたときに＋（プラス）形状になっている。第１ホルダ４１に形成された突出部４５の先端部は第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに折れ曲がった接合部４４になっており、第２ホルダ４２に形成された突出部４５の先端部は第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに折れ曲がった接合部４４になっている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３を重ねた際、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３の各突出部４５の先端部が接する。それ故、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３の各突出部４５の先端部同士を接着や溶接等の方法で接合することにより、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、一体に連結された状態となる。
【００２７】
（第１磁石１１および第２磁石２１の配置）
第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２の両側に突出している４つの突出部４５の各々に矩形の貫通穴４１９、４２９、４３９が形成されている。４つの突出部４５のうち、第１方向Ｌ１で離間する２つの突出部４５の貫通穴４１９、４２９、４３９には第１磁気駆動回路１０の第１磁石１１が保持されている。また、第２軸方Ｌ２向で離間する２つの突出部４５の貫通穴４１９、４２９、４３９には第２磁気駆動回路２０の第２磁石２１が保持されている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は各々、第３方向Ｌ３における１段分の第１磁石１１および第２磁石２１を保持している。
【００２８】
このようにして、第１磁気駆動回路１０では、複数の第１コイル１２が第３方向Ｌ３に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第１コイル１２の各々の第３方向Ｌ３の両側に第１磁石１１が配置されている。また、第２磁気駆動回路２０では、複数の第２コイル２２が第３方向Ｌ３に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第２コイル２２の各々の第３方向Ｌ３の両側に第２磁石２１が配置されている。本形態では、第１コイル１２および第２コイル２２が第３方向Ｌ３に重ねて２段に配置されているとともに、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々の第３方向Ｌ３の両側に第１磁石１１および第２磁石２１が配置されている。第１磁石１１は、着磁分極線が第２方向Ｌ２に延在する板状磁石であり、第２磁石２１は、着磁分極線が第１方向Ｌ１に延在する板状磁石である。
【００２９】
第１ホルダ４１に保持された第１磁石１１および第２磁石２１に対して第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂにはバックヨーク８０が重ねて配置される。また、第２ホルダ４２に保持された第１磁石１１および第２磁石２１に対して第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａにはバックヨーク８０が重ねて配置される。バックヨーク８０のサイズは、第１磁石１１および第２磁石２１のサイズ（貫通穴４１９、４２９のサイズ）より大きく、第１ホルダ４１および第２ホルダ４２に接着剤等の方法で固定されている。
【００３０】
（弾性部材７の構成）
第１ホルダ４１に設けられたバックヨーク８０と、第１カバー５６の端板部５６１との間には、バックヨーク８０と第１カバー５６とに接する弾性部材７が４箇所に設けられている。また、第２ホルダ４２に設けられたバックヨーク８０と、第２カバー５７の端板部５７１との間には、バックヨーク８０と第２カバー５７とに接する弾性部材７が４箇所に設けられている。
【００３１】
本形態において、弾性部材７は、可動体４と支持体５との間に設けられた粘弾性体からなる。ここで、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、弾性部材７（粘弾性体）として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、弾性部材７（粘弾性体）として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。本形態において、弾性部材７（粘弾性体）は、例えば、板状のシリコーンゲル等からなる。弾性部材７の平面形状は、矩形などの多角形であり、第１カバー５６の端板部５６１、および第２カバー５７の端板部５７１において弾性部材７が配置される個所は凹部５６９、５７９（図３参照）なっている。たとえば、弾性部材７（粘弾性体）は、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。
【００３２】
弾性部材７に用いたゲル状ダンパー部材は、粘弾性を備えており、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、板状のゲル状ダンパー部材は、その厚さ方向に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性を備える。一方、厚さ方向に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい伸縮特性を備える。また、厚さ方向と交差する方向（せん断方向）に変形する場合も、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。より具体的には、弾性部材７（粘弾性体）は、シリコーンゲル等からなるゲル状ダンパー部材である。本形態において、弾性部材７（粘弾性体）は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、弾性部材７（粘弾性体）は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これに対して、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これにより、弾性部材７（粘弾性体）が可動体４と支持体５との間で厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、弾性部材７（粘弾性体）が大きく変形することを抑制できるので、可動体４と支持体５とのギャップが大きく変化することを抑制できる。一方、弾性部材７（粘弾性体）が厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。従って、弾性部材７（粘弾性体）では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、弾性部材７（粘弾性体）のせん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもって振動を実現することができる。
【００３３】
（ストッパ機構５０の構成）
図３等に示すように、第１ホルダ４１の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４１１が第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに向けて突出し、第２ホルダ４２の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４２１が第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに向けて突出している。第３ホルダ４３の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４３１が第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに向けて突出し、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４３２が第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに向けて突出している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３１は、ホルダ５８の穴５８３の内側で第１ホルダ４１の凸状連結部４１１と当接している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３２は、ホルダ５８の穴５８３の内側で第２ホルダ４２の凸状連結部４２１と当接している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３１、４３２の先端部には、位置決め用の凸部４３３、４３４が形成されている一方、第１ホルダ４１および第２ホルダ４２の凸状連結部４１１、４２１の先端部には凸部４３３、４３４が嵌る凹部４１３、４２３が形成されている。また、第３ホルダ４３の凸状連結部４３１は、第１ホルダ４１の凸状連結部４１１と接着剤等によって接合され、第３ホルダ４３の凸状連結部４３２は、第２ホルダ４２の凸状連結部４２１と接着剤等によって接合されている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、ホルダ５８の穴５８３の内側で、凸状連結部４１１、４３１、４３２、４２１からなる胴部４０で繋がっている。
【００３４】
その結果、支持体５に設けたホルダ５８の穴５８３の内側の壁部５８４は、可動体４に設けた胴部４０の周面を囲んで、可動体４の第３方向Ｌ３に対して直交する方向への可動範囲を制限するストッパ機構５０を構成している。
【００３５】
（第１振動発生装置１ａでの動作等）
第１振動発生装置１ａにおいて、第１磁気駆動回路１０の第１コイル１２に交流を通電すると、可動体４を第１方向Ｌ１に直線振動させることができる。また、第２磁気駆動回路２０の第２コイル２２に交流を通電すると、可動体４を第２方向Ｌ２に直線振動させることができる。その際、第１振動発生装置１ａにおける重心が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に変動するので、図１を参照して説明したペン型触力覚提示デバイス１００が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２への方向性をもって振動する。従って、利用者は、第１方向Ｌ１の振動および第２方向Ｌ２の振動を、方向性をもった触力覚として体感することができる。また、第１コイル１２に印加する交流波形を調整して、可動体４が第１方向Ｌ１の一方側に移動する速度と、可動体４が第１方向Ｌ１の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第１方向Ｌ１の片側への方向性を有する振動を体感することができる。同様に、第２コイル２２に印加する交流波形を調整して、可動体４が第２方向Ｌ２の一方側に移動する速度と、可動体４が第２方向Ｌ２の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第２方向Ｌ２の片側への方向性を有する振動を体感することができる。
【００３６】
ここで、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０では、第１コイル１２と第１磁石１１とが第３方向Ｌ３で対向し、第２コイル２２と第２磁石２１とが第３方向Ｌ３で対向している。このため、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０を設けた場合でも、第１振動発生装置１ａの第３方向Ｌ３のサイズを比較的、小型化することができる。それ故、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０では、第１コイル１２および第２コイル２２を第３方向Ｌ３に重ねて２段に配置するとともに、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々の第３方向Ｌ３の両側に第１磁石１１および第２磁石２１を配置して、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０のパワーを増大させることができ、この場合でも、第１振動発生装置１ａの第３方向Ｌ３のサイズを比較的、小型化することができる。また、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々の第３方向Ｌ３の両側に第１磁石１１および第２磁石２１を配置したため、コイルの片面にのみ、磁石が対向している場合と比較して、磁束漏れが少ない。従って、可動体４を動かすための推力を大きくすることができる。
【００３７】
また、弾性部材７をバネ部材とした場合には、可動体４が、可動体４の質量とバネ部材のバネ定数に対応する周波数で共振することがあるが、本形態では、弾性部材７に粘弾性体が用いられている。このため、可動体４の共振を抑制することができる。また、粘弾性体は、可動体４および支持体５の双方に接着等の方法で固定されている。このため、可動体４の移動に伴って粘弾性体が移動することを防止することができる。従って、弾性部材７として粘弾性体のみを用いることができるので、第１振動発生装置１ａの構成を簡素化することができる。また、弾性部材７に用いた粘弾性体は、可動体４が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に動くと、厚さ方向と直交する方向（せん断方向）に変形する。ここで、粘弾性体のせん断方向の変形特性は、非線形の成分よりも線形の成分が多い。従って、第１振動発生装置１ａの駆動方向（第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２）では、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
【００３８】
［第２振動発生装置１ｂの構成］
（第２振動発生装置１ｂの全体構成）
図７は、本発明を適用したペン型触力覚提示デバイス１００に用いた第２振動発生装置１ｂの斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、第２振動発生装置１ｂを第３方向の一方側Ｌ３ａからみた斜視図、および第２振動発生装置１ｂを第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂからみた斜視図である。図８は、図７に示す第２振動発生装置１ｂの断面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、第２振動発生装置１ｂを第３方向Ｌ３に沿って切断したときの縦断面図、および第２振動発生装置１ｂを第３方向Ｌ３に対して直交する面で切断したときの横断面図である。
【００３９】
図７および図８に示すように、第２振動発生装置１ｂは、第３方向Ｌ３に延在する軸形状を有している。第２振動発生装置１ｂは、円筒状のカバー３等を含む支持体２と、カバー３の内部で支持体２に対して第３方向Ｌ３に移動可能に支持された可動体６とを有しており、支持体２は、図１に示すケース１１０に保持されている。本形態においては、図８〜図１２を参照して以下に説明するように、支持体２は、カバー３、ボビン８、およびコイル１５等を有しており、可動体６は、コイル１５と磁気駆動回路６０を構成する永久磁石１７、スリーブ１７０、外ヨーク９等を有している。可動体６は、弾性部材１８、１９によって支持体２に支持されており、可動体６を支持するためのバネ部材は用いられていない。
【００４０】
（カバー３の構成）
図９は、図７に示す第２振動発生装置１ｂにおいてカバー３を外したときの分解斜視図である。図７、図８および図９に示すように、支持体２において、カバー３は、第３方向Ｌ３に延在する円筒状の胴部３５と、胴部３５の第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに設けられた底板部３６と、胴部３５の第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに設けられた円環部３４を有している。円環部３４の内側からは配線基板２５が露出しており、配線基板２５のランド２５０を利用して外部からコイル１５に駆動信号が供給される。底板部３６の中央には後述する放音用の開口部３６０が形成されている。胴部３５の内周側では、第３方向Ｌ３の略中間位置が第３方向Ｌ３の両側より内径が小さい小径部３７になっており、小径部に対して第３方向Ｌ３の両側が小径部３７より内径が大きな大径部３８、３９になっている。
【００４１】
カバー３は、周方向で２つの部材（第１カバー３１および第２カバー３２）に分割された形状を有しており、第１カバー３１と第２カバー３２とを結合させることによってカバー３が構成される。第１カバー３１および第２カバー３２は各々、胴部３５を構成する断面半円形状の側板部３１５、３２５と、底板部３６を構成する略半円形状の第１端板部３１６、３２６と、円環部３４を構成する円弧状の第２端板部３１４、３２４とを有している。側板部３１５、３２５の内側では、小径部３７を構成する凸部３１７、３２７が周方向に延在している。
【００４２】
（可動体６の構成）
図１０は、図７に示す第２振動発生装置１ｂにおいてカバー３の内部に配置されている部材を分解したときの分解斜視図である。図１１は、図７に示す第２振動発生装置１ｂにおいてコイル１５の外側から外ヨーク９を外したときの分解斜視図であり、図１１（ａ）、（ｂ）には、第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａからみた様子、および第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂからみた様子を示してある。図１２は、図７に示す第２振動発生装置１ｂにおいて、コイル１５の内側から永久磁石１７等を外したときの分解斜視図である。
【００４３】
図８および図１２に示すように、可動体６において、永久磁石１７は、第３方向Ｌ３に複数、重ねて配置されている。例えば、可動体６では、永久磁石１７が３つ以上、積層されている。本形態では、５つの永久磁石１７が第３方向Ｌ３に重ねて配置されている。永久磁石１７は、円柱状であり、第３方向Ｌ３で隣り合う２つの永久磁石１７の間には、円盤状の磁性板からなるスペーサ１７１が配置されている。
【００４４】
複数の永久磁石１７においては、図１２に磁極Ｎ、Ｓを示すように、第３方向Ｌ３で隣り合う永久磁石１７では、同極が対向するように配置されている。例えば、第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａから１番目の永久磁石１７と２番目の永久磁石１７は各々、スペーサ７１を介してＮ極が対向し、２１番目の永久磁石１７と３番目の永久磁石１７は各々、スペーサ７１を介してＳ極が対向している。従って、隣り合う永久磁石１７の間には反発力が発生しているが、複数の永久磁石１７は、図８、図９、図１０、図１１および図１２等を参照して以下に説明するように、スリーブ１７０によって整列した状態で、第１磁性板９１および第２磁性板９２によって第３方向Ｌ３において抑え込まれている。
【００４５】
まず、図８、図１１および図１２に示すように、可動体６は、永久磁石１７の周りを囲む非磁性の筒状のスリーブ１７０を有しており、第３方向Ｌ３の両端に位置する永久磁石１７は各々、スリーブ１７０の第３方向Ｌ３の両端より内側に引っ込んでいる。永久磁石１７とスリーブ１７０とは接着材（図示せず）によって固定され、スペーサ１７１とスリーブ１７０とは接着材（図示せず）によって固定されている。スリーブ１７０は、治具（図示せず）によって保持された永久磁石１７およびスペーサ１７１を囲むようにシートを筒状に曲げる際、永久磁石１７およびスペーサ１７１と接着材によって固定される。従って、永久磁石１７およびスペーサ１７１は第３方向Ｌ３において高い直進性をもってスリーブ１７０に支持され、スリーブ１７０の径方向外側には、スリーブ１７０から離間するように、ボビン８に巻回されたコイル１５が配置される。
【００４６】
可動体６は、スリーブ１７０の第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに設けられた第１磁性板９１と、スリーブ１７０の第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに設けられた第２磁性板９２と、コイル１５を径方向外側で囲む筒部９５を備えた外ヨーク９とを有している。外ヨーク９の筒部９５は、コイル１５と離間している。第１磁性板９１は、複数の永久磁石１７のうち、第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａの端に設けられた永久磁石１７と当接した状態で、外ヨーク９の筒部９５の第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａの端部９５１に連結されている。第２磁性板９２は、複数の永久磁石１７のうち、第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂの端に設けられた永久磁石１７と当接した状態で、外ヨーク９の筒部９５の第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂの端部９５２に連結されている。
【００４７】
第１磁性板９１は、筒部９５の端部９５１と連結された第１板部９１１と、第１板部９１１からスリーブ１７０の内側に突出して永久磁石１７と当接する第１凸部９１２とを備えている。第２磁性板９２は、筒部９５の端部９５２と連結された第２板部９２１と、第２板部９２１からスリーブ１７０の内側に突出して永久磁石１７と当接する第２凸部９２２とを備えている。従って、永久磁石１７およびスペーサ７１は第３方向Ｌ３の両側から第１磁性板９１と第２磁性板９２とによって抑え込まれている。本形態において、第１磁性板９１は、筒部９５と溶接によって連結され、外ヨーク９は、筒部９５と第２磁性板９２とが一体に形成されている。
【００４８】
外ヨーク９の筒部９５の外周面には、カバー３の小径部３７と対向する位置が径方向外側に突出した大径部９７になっている。かかる大径部９７は、可動体６が第３方向Ｌ３に交差する方向に移動した際にカバー３の小径部３７に当接する。従って、外ヨーク９の筒部９５に形成された大径部９７、およびカバー３の胴部３５に形成された小径部３７はいずれも、可動体６が直交する方向に移動した際に互いに当接することにより、可動体６の第３方向Ｌ３と直交する方向への可動範囲を規定するストッパ１４を構成している。
【００４９】
（支持体２の構成）
図８、図９、図１０、図１１および図１２に示すように、支持体２は、第１磁性板９１に対して第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに配置された第１ボビンホルダ８１と、第２磁性板９２に対して第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに配置された第２ボビンホルダ８２と、スリーブ１７０と外ヨーク９との間で第３方向Ｌ３に延在する筒状のボビン８とを有している。
【００５０】
第１ボビンホルダ８１と第１磁性板９１とは第３方向Ｌ３で離間し、第２ボビンホルダ８２と第２磁性板９２とは第３方向Ｌ３で離間し、ボビン８は、スリーブ１７０および外ヨーク９と径方向で離間している。支持体２において、ボビン８の外周面には、第３方向Ｌ３の複数個所にコイル１５が巻回されており、コイル１５は、ボビン８およびスリーブ１７０を介して、第３方向Ｌ３で隣り合う永久磁石１７の間と対向している。ボビン８の外周側には、第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂの端部にフランジ部８８が形成されているとともに、第３方向Ｌ３で隣り合うコイル１５の間には、円環状のスペーサ１５５が装着されている。
【００５１】
第１ボビンホルダ８１は、円形の第１端板部８１１と、第１端板部８１１の外縁から第３方向Ｌ３の他方側Ｌ３ｂに屈曲した筒状の第１側板部８１２とを有しており、第１端板部８１１の第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａの面に配線基板２５が重ねて配置されている。第１端板部８１１には、２本の円弧状のスリット８１６が形成されているとともに、２本のスリット８１６の近傍には貫通穴８１７が２つずつ形成されている。また、２つの貫通穴８１７の一方は、配線基板２５に形成された貫通穴２５１と重なっている。従って、コイル１５に用いたコイル線の端部を貫通穴８１７、２５１を介して配線基板２５のランド２５０まで引き回すことができる。
【００５２】
本形態では、ボビン８と第１ボビンホルダ８１とを連結するにあたって、第１磁性板９１には、ボビン８と第１ボビンホルダ８１とを連結する第１連結部８６が貫通する第１貫通部９１０が形成されている。第１貫通部９１０は、第１磁性板９１の第１凸部９１２の周りで第１板部９１１に扇形状に切り欠かれた切り欠きからなる。第１連結部８６は、ボビン８から第１ボビンホルダ８１に向けて突出した２つの第１連結板８６１と、第１ボビンホルダ８１からボビン８に向けて突出した２つの第１支持板８１９とを備えており、本形態において、第１連結板８６１および第１支持板８１９はいずれも円弧状断面をもって重なっている。また、２つの第１連結板８６１は各々、第１ボビンホルダ８１の第１端板部８１１に形成された２本のスリット８１６に嵌っている。従って、スリット８１６の内部で第１ボビンホルダ８１と第１連結板８６１とを溶接等によって連結することができる。
【００５３】
第２ボビンホルダ８２は、円形の第２端板部８２１と、第２端板部８２１の外縁から第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａに屈曲した筒状の第２側板部８２２とを有しており、第２端板部８２１の中央には、カバー３の放音用の開口部３６０と重なる開口部８２０が形成されている。
【００５４】
本形態では、ボビン８と第２ボビンホルダ８２とを連結するにあたって、第２磁性板９２には、ボビン８と第２ボビンホルダ８２とを連結する第２連結部８７が貫通する第２貫通部９２０が形成されている。第２貫通部９２０は、第２磁性板９２の第２凸部９２２の周りで第２板部９２１に扇形状に切り欠かれた切り欠きからなる。本形態において、第２連結部８７は、ボビン８から第２ボビンホルダ８２に向けて突出した２つの第２連結板８７１と、第２ボビンホルダ８２からボビン８に向けて突出した２つの第２支持板８２９とを備えており、本形態において、第２連結板８７１および第２支持板８２９はいずれも円弧状断面をもって重なった状態で溶接等により連結されている。
【００５５】
本形態において、ボビン８の外周面および第１支持板８１９の外周面には、コイル１５を構成するコイル線（図示せず）の端部を第３方向Ｌ３に引き回す溝８９１、８９２、８１８が設けられており、溝８９１、８９２は、第１連結板８６１の外周面まで延在している。このため、ボビン８と第１ボビンホルダ８１とを連結した際、溝８９１、８９２、８１８が繋がる。従って、コイル線の端部を溝８９１、８９２、８１８、貫通穴８１７および貫通穴２５１を介して配線基板２５のランド２５０まで引き回すことができる。
【００５６】
（弾性部材１８、１９の構成）
本形態において、可動体６は、第３方向Ｌ３で離間する位置に設けられた弾性部材１８、１９によって第３方向Ｌ３に直線往復移動可能に支持されている。ここで、複数の弾性部材１８、１９は、外ヨーク９と胴部３５との間でストッパ１４に対する第３方向Ｌ３の一方側Ｌ３ａおよび他方側Ｌ３ｂの双方に配置されている。弾性部材１８は、周方向において等角度間隔の４か所の各々において、外ヨーク９の筒部９５の外周面およびカバー３の胴部３５の内周面の各々に固定されている。また、弾性部材１９も、弾性部材１８と同様、周方向において等角度間隔の４か所の各々において、外ヨーク９の筒部９５の外周面およびカバー３の胴部３５の内周面の各々に固定されている。
ここで、弾性部材１８、１９は、シリコーンゲル等の粘弾性体からなる。たとえば、粘弾性体１８、１９は、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。ここで、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、粘弾性部材１８、１９として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、粘弾性部材１８、１９として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。粘弾性部材１８、１９は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、粘弾性部材１８、１９は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これに対して、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これにより、粘弾性部材１８、１９が可動体３と支持体２との間で厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、粘弾性部材１８、１９が大きく変形することを抑制できるので、可動体３と支持体２とのギャップが大きく変化することを抑制できる。一方、粘弾性部材１８、１９が厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。従って、粘弾性部材１８、１９では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、粘弾性部材１８、１９のせん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもって振動を実現することができる。なお、弾性部材１８、１９と外ヨーク９との固定、および弾性部材１８、１９とカバー３との固定は、接着剤、粘着剤、あるいはシリコーンゲルの粘着性を利用して行われる。
【００５７】
（第２振動発生装置１ｂでの動作等）
本形態の第２振動発生装置１ｂにおいて、配線基板２５を介してコイル１５に給電すると、コイル１５および永久磁石１７からなる磁気駆動回路６０によって、可動体６が第３方向Ｌ３に直線振動する。その際、第２振動発生装置１ｂにおける重心が第３方向Ｌ３に直線振動するので、図１を参照して説明したペン型触力覚提示デバイス１００が第３方向Ｌ３への方向性をもって直線振動する。従って、利用者は、第３方向Ｌ３の方向性をもった直線振動を触力覚として体感することができる。また、コイル１５に印加する交流波形を調整して、可動体６が第３方向Ｌ３の一方側に移動する速度と、可動体６が第３方向Ｌ３の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、図１を参照して説明したペン型触力覚提示デバイス１００から、第３方向Ｌ３において片側への方向性を有する直線振動を体感することができる。
【００５８】
ここで、可動体６では、複数の永久磁石１７が第３方向Ｌ３に重ねて配置されているとともに、第３方向Ｌ３で隣り合う永久磁石１７は、同極が対向するように配置されているため、隣り合う永久磁石１７の間から放出される磁束の密度が高い。従って、推力を高めた場合でも永久磁石１７の数を減らすことができるので、可動体６の第３方向Ｌ３の寸法の拡大を抑えることができる。また、可動体６において、永久磁石１７の周りがスリーブ１７０で囲まれているため、スリーブ１７０によって複数の永久磁石１７の積層体の第３方向Ｌ３に沿う方向での真直性を確保することができるとともに、第３方向Ｌ３で隣り合う永久磁石１７の間に作用する反発力を第１磁性板９１と第２磁性板９２とによって抑え込むことができる。
【００５９】
また、可動体６の共振を抑制するための弾性部材１８、１９は、第３方向Ｌ３で離間する複数個所に設けられているため、可動体６の第３方向Ｌ３における寸法が大であっても、バネ部材を用いずに、可動体６を弾性部材１８、１９によって適正に支持することができる。また、可動体６では、永久磁石１７が３以上、積層されているため、推力を高めることができるとともに、この場合でも永久磁石１７の数が少なく済む。また、弾性部材１８、１９は、支持体２と可動体６とにおいて径方向で対向する位置に設けられているため、可動体６が第３方向Ｌ３に振動した際、そのせん断方向に変形して共振を防止する。このため、支持体２と可動体６とにおいて径方向で対向する部分の間隔が変化しても、弾性部材１８、１９の弾性率の変化が小さいので、可動体６が第３方向Ｌ３に振動した際の共振を効果的に抑制することができる。
【００６０】
その際、第２振動発生装置１ｂでは、カバー３の開口部３６０からは、可動体６の第３方向Ｌ３における振動に伴う圧力変化が可聴域の音として放出され、かかる音は、図１に示すペン型触力覚提示デバイス１００のケース１１０の放音穴１１６から放出される。
【００６１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のペン型触力覚提示デバイス１００において、第１振動発生装置１ａでは、弾性部材７を介して支持体２に支持された可動体４を第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０によって直線振動させて触力覚情報を利用者に出力する。また、本形態のペン型触力覚提示デバイス１００において、第２振動発生装置１ｂでは、弾性部材１８、１９を介して支持体５に支持された可動体６を磁気駆動回路６０によって直線振動させて触力覚情報を利用者に出力する。このため、ペン型触力覚提示デバイス１００では、比較的簡素な構成で、方向性を有する振動（触力覚情報）を効率よく発生させることができるので、ペン型触力覚提示デバイスのコストの低減や軽量化を図ることができる。
【００６２】
また、ペン型触力覚提示デバイス１００では、第１振動発生装置１ａの第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０によって第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２での直線振動を触力覚情報として出力するとともに、第２振動発生装置１ｂの磁気駆動回路６０によって第３方向Ｌ３での直線振動を触力覚情報として出力する。このため、ペン型触力覚提示デバイス１００によれば、第１方向Ｌ１での直線振動、第２方向Ｌ２での直線振動、第３方向Ｌ３、およびそれらを組み合わせた振動を触力覚情報として出力することができる。
【００６３】
また、ペン型触力覚提示デバイス１００では、第２振動発生装置１ｂでの可動体６の第３方向Ｌ３における振動に伴う圧力変化がケース１１０の放音穴１１６から可聴域の音として放出される。従って、触力覚情報に加えて、放音穴１１６から出射される音によって情報を出力することができる。
【００６４】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、弾性部材７、１８、１９として粘弾性体のみを用いたが、弾性部材７、１８、１９として、バネを用いた形態や、バネと粘弾性体とを併用した形態としてもよい。また、上記実施の形態では、第１振動発生装置１ａおよび第２振動発生装置１ｂの双方が設けられていたが、第１振動発生装置１ａおよび第２振動発生装置１ｂの一方が設けられている場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ…第１振動発生装置、１ｂ…第２振動発生装置、２、５…支持体、４、６…可動体、７、１８、１９…弾性部材、１０…第１磁気駆動回路、１１…第１磁石、１２…第１コイル、１５…コイル、１７…永久磁石、２０…第２磁気駆動回路、２１…第２磁石、２２…第２コイル、６０…磁気駆動回路、１００…ペン型触力覚提示デバイス、１１６…放音穴、Ｌ１…第１方向、Ｌ２…第２方向、Ｌ３…第３方向
【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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【国際調査報告】
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