(57)【要約】対話型装置用のユーザーインターフェースであって、静止位置を有する変位可能な表層部材の配列によって形成されるインタラクティブ表面、振動信号を生成するように構成される振動信号発生器であって、振動信号発生器は、振動信号を表層部材へ運ぶように構成されるケーブル配列によって表層部材に連結していて、表層部材は、ケーブル配列に関して静止位置を有している、振動信号発生器、を備え、静止位置からの表層部材の移動が振動信号を調整して変更された振動信号を出すように、および／または、変更された振動信号が表層部材を静止位置から移動させるように、ケーブル配列は、配置され、ユーザーインターフェースは、変更された振動信号を対話型装置の電気信号におよび／または対話型装置の電気信号から変更された振動信号に変換する信号変換器をさらに備える、ユーザーインターフェース。【選択図】図１
2017509087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話型装置用のユーザーインターフェースであって、前記ユーザーインターフェースは、
静止位置を有する変位可能な表層部材の配列によって形成されるインタラクティブ表面、
振動信号を生成するように構成される振動信号発生器であって、前記振動信号発生器は、前記振動信号を前記表層部材へ運ぶように構成されるケーブル配列によって前記表層部材に連結していて、前記表層部材は、前記ケーブル配列に関して静止位置を有している、振動信号発生器、を備え、
前記静止位置からの前記表層部材の移動が前記振動信号を調整して変更された振動信号を出すように、および／または、変更された振動信号が前記表層部材を前記静止位置から移動させるように、前記ケーブル配列は、配置され、
前記ユーザーインターフェースは、前記変更された振動信号を前記対話型装置の電気信号におよび／または前記対話型装置の電気信号から前記変更された振動信号に変換する信号変換器をさらに備える、
ユーザーインターフェース。
【請求項２】
前記表層部材は、可動のサポート部材に取り付けられ、前記サポート部材は、前記表層部材を前記ケーブル配列に連結している、請求項１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３】
前記表層部材は、一対の中間取付部材を介して前記サポート部材に取り付けられる、請求項１または２に記載のユーザーインターフェース。
【請求項４】
前記中間取付部材は、前記サポート部材の枢支点のいずれの側にも配置される、請求項３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項５】
前記サポート部材は、ベース層を形成し、前記中間取付部材は、中間層を形成し、そして、前記表層部材は、表面境界層を形成し、下位層の各要素は、下位層にある要素の２倍多くの上位層の要素をサポートする、請求項３または４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項６】
前記サポート部材、前記中間取付部材および／または前記表層部材は、少なくとも２つの自由度を有するように構成されて、静止位置の方へバイアスされる、請求項３〜５のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項７】
静止位置の方へ前記表層部材をバイアスして結合している強力なケーブルを用いて、前記表層部材は、サポート部材および／または中間取付部材に固定される、請求項３〜６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項８】
前記表層部材は、前記サポート部材または前記中間部材に着脱可能に取り付けられ、および／または前記中間部材は、前記サポート部材に着脱可能に取り付けられる、請求項３〜７のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項９】
前記表層部材は、前記ケーブル配列に最も近い近位端から遠位端まで突出するポストによって形成され、前記表層部材の前記遠位端は、互いに隣接して、前記インタラクティブ表面を定義する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１０】
前記ポストは、外側スリーブおよび、入れ子式配置を形成するために前記外側スリーブの中に受け入れられる内側要素によって形成される、請求項９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１１】
前記外側スリーブおよび内側要素は、拡張位置の方へバイアスされる、請求項１０に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１２】
前記内側要素に対する前記外側スリーブの回転が前記外側スリーブを前記内側要素に対して軸方向に並進させるように、前記外側スリーブおよび内側要素は、互いにねじ式に係合する、請求項１０または１１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１３】
前記表層部材は、各々開口の四半部を定義するＶ形状の翼によって形成され、前記インタラクティブ表面は、複数の開口を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１４】
前記ユーザーインターフェースの動きに応答して前記インタラクティブ表面を横切って横断するように構成される可動ボールをさらに備え、前記ボールは、前記開口により受け入れられて、前記変更された振動信号を出すように前記表層部材を前記静止位置から移動させる突起を有する、請求項１３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１５】
前記インタラクティブ表面は、前記ボールを囲むために異なる平面に配置される複数のベルトウェイによって形成され、前記ベルトウェイの各々は、複数の開口を有する、請求項１４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１６】
いつでも、各ベルトウェイの１つの開口だけが前記ボールの突起を受け入れるように、前記突起は配置される、請求項１５に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１７】
前記ボールは、複数のケーブルを介して運動コントローラに連結され、前記ユーザーインターフェースの動きに応答して、前記運動コントローラは、前記ユーザーインターフェースと関連して動いて、前記インタラクティブ表面を横切って前記ボールを横断させる、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１８】
前記インタラクティブ表面は、複数の独立した、しかし機能的に結合されたモジュールによって形成され、各モジュールは、複数の表層部材を備える、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１９】
前記インタラクティブ表面は、前記インタラクティブ表面のサイズを変えるために、モジュールを交換しておよび／またはモジュールを追加的に導入するかまたは除去することによって適合されるように構成される、請求項１８に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２０】
前記モジュールは、補完的な隣接している特徴、相互接続または相互接続ケーブルネットワークを介して連結される、請求項１８または１９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２１】
各モジュールは、中央シャフトによって支持される、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２２】
前記中央シャフトは、一端で前記モジュールに接続され、反対端でジャッキに接続され、前記ジャッキは、隣接するモジュールと関連して前記モジュールを上昇および下降させるように構成される、請求項２１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２３】
前記ジャッキは、複数ジャッキ部材により接続される第１および第２のプレートによって形成され、前記ジャッキ部材は、前記第１および第２のプレートの円周の周りに間隔を置かれていて、前記ジャッキは、それらの端部が軸方向において互いに整列配置されるように前記ジャッキ部材の各々が軸方向に配置される高くした構成、および、それらの端部が軸方向において互いにオフセットされるように前記ジャッキ部材の各々が軸方向に関して角度づけられる低くした構成、を有し、前記ジャッキは、前記第１および第２のプレートを互いと関連して回転させることによって、前記高くした構成と低くした構成との間を移動可能である、請求項２２に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２４】
前記ジャッキは、前記モジュールの前記表層部材を隣接するモジュールのレベルより下まで下降させるように構成され、交換用の表層部材が前記インターフェース表面の下で保持され、前記モジュールの前記表層部材を前記交換用の表層部材と交換するために前記インタラクティブ表面の下に交換デバイスが設けられる、請求項２２または２３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２５】
前記表層部材および交換用の表層部材は、異なる物理的特性を有する、請求項２４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２６】
前記モジュールがその最初の位置まで下降される前に別のモジュールと交換されることができるために、前記ジャッキは、隣接するモジュールのレベルより上に前記モジュールを上昇させるように構成される、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２７】
前記ケーブル配列が各カラムにおいて前記モジュールを互いに連結することによって、前記モジュールは、モジュールの複数のカラムによって形成されるグリッドに配置される、請求項１９〜２６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２８】
前記ケーブル配列は、隣接するカラムの対を互いにさらに連結する、請求項２７に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２９】
各カラムの端部で前記ケーブル配列に連結される解釈ユニットをさらに備え、前記解釈ユニットは、前記個別モジュールの動きに関する情報を引き出すために前記変更された振動信号を受信して、解釈するように、および／または前記個別モジュールをそれらの静止位置から移動させる変更された振動信号を生成するように、構成される、請求項２７または２８に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３０】
複数の解釈ユニットと通信する積分ユニットをさらに備え、前記積分ユニットは、前記解釈ユニットからの複数信号を単一信号に結合するように、および／または解釈ユニットごとに信号をパーツに分解するように構成される、請求項２９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３１】
前記信号変換器は、前記積分ユニットからのアナログ信号を前記対話型装置により用いられるデジタル信号に変換する、および／または前記対話型装置からのデジタル信号を前記積分ユニットにより用いられるアナログ信号に変換する、ように構成される、アナログ−デジタルおよび／またはデジタル−アナログ変換器を備える、請求項３０に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３２】
前記アナログ−デジタル変換器は、発光器および受光器を有する光センサ、ならびに発光器と受光器との間に配置されるインタラプタを備え、前記インタラプタは、前記受光器がデジタル信号を観察するように、前記アナログ信号に応答して前記発光器と受光器との間のパスを横切って振動するように構成される、請求項３１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３３】
添付図面を参照してそしてそれに示すように本明細書において実質的に記載されている電子デバイス用のユーザーインターフェース。
【請求項３４】
請求項１〜３３のいずれか１項に記載のユーザーインターフェースを備えるデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタラクティブ表面を有するユーザーインターフェースに関する。そして特に、しかしこれに限らないが、コンピュータまたはゲーム・コンソール用の入力および／または出力装置として用いられることができるこの種のユーザーインターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナル・コンピュータゲーム・コンソールおよびモバイルフォンのようなコンピュータシステムを有する物理的人間のインタラクションを許容するさまざまなユーザーインターフェースは、公知である。この種のユーザーインターフェースは、データがユーザによりコンピュータシステムに入力されることおよび／またはコンピュータシステムによりユーザに出力されることを許容する。
【０００３】
例えば、タッチスクリーンは、現在モバイルフォンにおいてありふれている。タッチスクリーンは、従来の表示装置のようにデータを出力するのに用いることができるが、しかし、ユーザの直接または追加の道具（例えばスタイラス）を介したタッチに基づく入力装置としても作用する。
【０００４】
タッチスクリーンが触覚フィードバックをユーザに提供することも、公知である。例えば、この種の触覚フィードバックを提供するために、そしてユーザのタッチを認めるために、ユーザがスクリーンにタッチするときに、多くのモバイルフォンは振動する。
【０００５】
さらに、特許文献１は、アクチュエータの配列によって形成される接触可能なインタラクション面を備えるユーザーインターフェースを記載する。アクチュエータは、それらが触覚フィードバックをユーザに提供するように、座標の手法で起動される（すなわち面の平面から移動する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０６３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、改良されたフィードバックをユーザに提供するように適用される刺激に直接反応する、そして表面に大変動を許容する、ユーザーインターフェースを提供することは、望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、対話型装置用のユーザーインターフェースであって、静止位置を有する変位可能な表層部材の配列によって形成されるインタラクティブ表面、振動信号を生成するように構成される振動信号発生器であって、振動信号発生器は、振動信号を表層部材へ運ぶように構成されるケーブル配列によって表層部材に連結していて、表層部材は、ケーブル配列に関して静止位置を有している、振動信号発生器、を備え、静止位置からの表層部材の移動が振動信号を調整して変更された振動信号を出すように、および／または、変更された振動信号が表層部材を静止位置から移動させるように、ケーブル配列は、配置され、ユーザーインターフェースは、変更された振動信号を対話型装置の電気信号におよび／または対話型装置の電気信号から変更された振動信号に変換する信号変換器をさらに備える、ユーザーインターフェースが提供される。
【０００９】
表層部材は、可動のサポート部材に取り付けられてよく、サポート部材は、表層部材をケーブル配列に連結している。
【００１０】
表層部材は、一対の中間取付部材を介してサポート部材に取り付けられてもよい。
【００１１】
中間取付部材は、サポート部材の枢支点のいずれの側にも配置されてもよい。
【００１２】
サポート部材は、ベース層を形成してよく、中間取付部材は、中間層を形成してよく、そして、表層部材は、表面境界層を形成してよく、下位層の各要素は、下位層にある要素の２倍多くの上位層の要素をサポートする。
【００１３】
サポート部材、中間取付部材および／または表層部材は、少なくとも２つの自由度を有するように構成されてよく、静止位置の方へバイアスされてよい。
【００１４】
静止位置の方へ表層部材をバイアスして結合している強力なケーブルを用いて、表層部材は、サポート部材および／または中間取付部材に固定されてよい。
【００１５】
表層部材は、サポート部材または中間部材に着脱可能に取り付けられてよく、および／または中間部材は、サポート部材に着脱可能に取り付けられてよい。
【００１６】
表層部材は、ケーブル配列に最も近い近位端から遠位端まで突出するポストによって形成されてよく、表層部材の遠位端は、互いに隣接して、インタラクティブ表面を定義する。
【００１７】
ポストは、外側スリーブおよび、入れ子式配置を形成するために外側スリーブの中に受け入れられる内側要素によって形成されてよい。
【００１８】
外側スリーブおよび内側要素は、拡張位置の方へバイアスされてよい。
【００１９】
内側要素に対する外側スリーブの回転が外側スリーブを内側要素に対して軸方向に並進させるように、外側スリーブおよび内側要素は、互いにねじ式に係合してよい。
【００２０】
表層部材は、各々開口の四半部を定義するＶ形状の翼によって形成され、インタラクティブ表面は、複数の開口を備えてよい。
【００２１】
ユーザーインターフェースの動きに応答してインタラクティブ表面を横切って横断するように構成される可動ボールをさらに備えてよく、ボールは、開口により受け入れられて、変更された振動信号を出すように表層部材を静止位置から移動させる突起を有する。
【００２２】
インタラクティブ表面は、ボールを囲むために異なる平面に配置される複数のベルトウェイによって形成されてよく、ベルトウェイの各々は、複数の開口を有する。
【００２３】
いつでも、各ベルトウェイの１つの開口だけがボールの突起を受け入れるように、突起は配置されてよい。
【００２４】
ボールは、複数のケーブルを介して運動コントローラに連結されてよく、ユーザーインターフェースの動きに応答して、運動コントローラは、ユーザーインターフェースと関連して動いて、インタラクティブ表面を横切ってボールを横断させる。
【００２５】
インタラクティブ表面は、複数の独立した、しかし機能的に結合されたモジュールによって形成されてよく、各モジュールは、複数の表層部材を備える。
【００２６】
インタラクティブ表面は、インタラクティブ表面のサイズを変えるために、モジュールを交換しておよび／またはモジュールを追加的に導入するかまたは除去することによって適合されるように構成されてよい。
【００２７】
モジュールは、補完的な隣接している特徴、相互接続または相互接続ケーブルネットワークを介して連結されてよい。
【００２８】
モジュールは、中央シャフトによって支持されてよい。中央シャフトは、一端でモジュールに接続され、反対端でジャッキに接続され、ジャッキは、隣接するモジュールと関連してモジュールを上昇および下降させるように構成されてよい。
【００２９】
ジャッキは、複数ジャッキ部材により接続される第１および第２のプレートによって形成されてよく、ジャッキ部材は、第１および第２のプレートの円周の周りに間隔を置かれる。ジャッキは、それらの端部が軸方向において互いに整列配置されるようにジャッキ部材の各々が軸方向に配置される高くした構成、および、それらの端部が軸方向において互いにオフセットされるようにジャッキ部材の各々が軸方向に関して角度づけられる低くした構成、を有する。ジャッキは、第１および第２のプレートを互いと関連して回転させることによって、高くした構成と低くした構成との間を移動可能である。
【００３０】
ジャッキは、モジュールの表層部材を隣接するモジュールのレベルより下まで下降させるように構成されてよく、交換用の表層部材がインターフェース表面の下で保持され、モジュールの表層部材を交換用の表層部材と交換するためにインタラクティブ表面の下に交換デバイスが設けられる。
【００３１】
表層部材および交換用の表層部材は、異なる物理的特性を有してよい。
【００３２】
モジュールがその最初の位置まで下降される前に別のモジュールと交換されることができるために、ジャッキは、隣接するモジュールのレベルより上にモジュールを上昇させるように構成されてよい。
【００３３】
ケーブル配列が各カラム（ｃｏｌｕｍｎ）においてモジュールを互いに連結することによって、モジュールは、モジュールの複数のカラムによって形成されるグリッドに配置されてよい。
【００３４】
ケーブル配列は、隣接するカラムの対を互いにさらに連結してよい。
【００３５】
各カラムの端部で前記ケーブル配列に連結される解釈ユニットをさらに備えてよく、前記解釈ユニットは、前記個別モジュールの動きに関する情報を引き出すために前記変更された振動信号を受信して、解釈するように、および／または前記個別モジュールをそれらの静止位置から移動させる変更された振動信号を生成するように、構成される。
【００３６】
複数の解釈ユニットと通信する積分ユニット（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ  ｕｎｉｔ）をさらに備えてよく、積分ユニットは、解釈ユニットからの複数信号を単一信号に結合するように、および／または解釈ユニットごとに信号をパーツに分解するように構成される。
【００３７】
信号変換器は、前記積分ユニットからのアナログ信号を前記対話型装置により用いられるデジタル信号に変換する、および／または前記対話型装置からのデジタル信号を前記積分ユニットにより用いられるアナログ信号に変換する、ように構成される、アナログ−デジタルおよび／またはデジタル−アナログ変換器を備えてよい。
【００３８】
アナログ−デジタル変換器は、発光器および受光器を有する光センサ、ならびに発光器と受光器との間に配置されるインタラプタを備えてよく、インタラプタは、受光器がデジタル信号を観察するように、アナログ信号に応答して発光器と受光器との間のパスを横切って振動するように構成される。
【００３９】
本開示のよりよい理解のために、そしてそれがどのように実行されてよいかをより明らかに示すために、例として、ここで添付図面に参照がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるユーザーインターフェースのモジュールの斜視図である。
【図２】図２は、モジュールの上面図である。
【図３】図３は、拡張位置のジャッキ要素を有するモジュールの側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ジャッキ要素の拡大図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ジャッキ要素の切欠図である。
【図５】図５は、ケーブル結合性配置を示すモジュールの拡大図である。
【図６】図６は、モジュールの要素が取り外されたケーブル結合性配置の斜視図である。
【図７】図７は、ケーブル配列の平面図である。
【図８】図８は、図７のケーブル配列において使用する解釈ユニットの斜視図である。
【図９】図９は、本発明の別の実施形態によるユーザーインターフェースのモジュールの斜視図である。
【図１０】図１０は、図９のモジュールを組み込んでいるユーザーインターフェースの斜視図である。
【図１１】図１１は、ユーザーインターフェースの可動ボールの側面図である。
【図１２】図１２は、ボールアセンブリの分解図である。
【図１３】図１３は、本発明のユーザーインターフェースを実施しているコントローラの実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１については、本発明の一実施形態によるユーザーインターフェースのモジュール２が示される。ユーザーインターフェースは、対話型装置（例えば機械的または電子的デバイス）のための入力または出力ソースを提供するために用いてもよい。
【００４２】
モジュール２は、互いの上に横たわる複数の層によって形成される。示される実施形態では、モジュール２は、ベース層４、中間層６および表面境界層８を概して備える。表面境界層８は、中間層６上に載置され、中間層６は、ベース層４上に載置される。
【００４３】
ベース層４は、単一のサポート部材１０によって形成される。サポート部材１０は、一対の横に伸びている翼によって形成される実質的に矩形のプレートである。
【００４４】
サポート部材１０は、上に横たわっている中間層６に隣接する実質的に平らな上面を有する。サポート部材１０の下面は、サポート部材１０の側縁の方の位置で下面から垂直に突出する第１のポスト１２ａと、サポート部材１０の別の側縁の方の位置で同様に下面から垂直に突出する第２のポスト１２ｂとを備える。
【００４５】
第１および第２のポスト１２ａ、１２ｂ間に配置されるのは、サポート部材１０の前縁と後縁との間に延びる一対のリブ１４である。リブ１４は、サポート部材１０の中心のいずれも側方に配置される。
【００４６】
サポート部材１０は、２つの直交平面においてその側縁の方へテーパーがつく。そうすると、側縁において、上面および下面は一緒により接近し、そして、前縁および後縁は一緒により接近する。
【００４７】
サポート部材１０の前縁および後縁は、補完的な特徴を備える。図２に示すように、前縁は、サポート部材１０から前方へ突出する突起１６を備える。反対に、後縁は、サポート部材１０の中へ突出する凹所１８を備える。突起１６および凹所１８は、互いと嵌合しあえるように成形される。したがって、後で詳しく述べるように、互いに隣接するモジュール２は、１つのモジュール２の突起１６が隣接するモジュール２の凹所１８の中に受け入れられるようにモジュールを配置することによって相互接続されることができる。
【００４８】
中間層６は、一対の中間取付部材２０によって形成される。中間取付部材２０がサポート部材１０の中心のいずれの側も各々側縁の方へ配置されるように、中間取付部材２０は、下にあるベース層４のサポート部材１０上に載置される。図１に示すように、中間取付部材２０は、取付けブラケット２２によって各々サポート部材１０に連結されてもよい。取り付けブラケット２２は、サポート部材１０に接続されて、上に横たわる中間取付部材２０の一部を受ける。取り付けブラケット２２は、押されるときに、中間取付部材２０がサポート部材１０から分離されることができる一対のボタン２３によって形成されるプッシュ−リリース機構を有する。これによって、中間取付部材２０は、後述するように、交換されることができる。さらに、取付けブラケット２２は、中間取付部材２０およびサポート部材１０に対して回転可能である。
【００４９】
図２に最も良く示されるように、中間取付部材２０は、４つの突出部によってできる十字形の形状を有する。対向する突出部間の軸がサポート部材１０の交軸に対して４５°であるように、中間取付部材２０は、サポート部材１０上に配置される。
【００５０】
サポート部材１０に対する中間取付部材２０のマウントは、中間取付部材２０に２つの自由度を提供するように構成される。換言すれば、中間取付部材２０の各々は、前方におよび後方にピッチングすることによって、そして、サポート部材１０のいずれの側の方へも横にローリングすることによって、およびそれらの組合せによって、１点の周りに枢動することができる。
【００５１】
表面境界層８は、下にある中間層６の中間取付部材２０上に載置される複数の表層部材２４によって形成される。全部で合計８つの表層部材２４を有する表面境界層８については、各中間取付部材２０が４つの表層部材２４を担持するように、表層部材２４は、中間取付部材２０の各々の突出部上に載置される。
【００５２】
表層部材２４は、中間取付部材２０のうちの１つに近位端で連結される細長いポストであり、中間取付部材２０の表面から自由端（遠位端）まで垂直に延びる。
【００５３】
表層部材２４の各々は、表層部材に２つの自由度を提供する手法において中間取付部材２０のうちの１つに取り付けられる。換言すれば、表層部材２４の各々は、前方におよび後方にピッチングすることによって、そして、サポート部材１０のいずれの側の方へも横にローリングすることによって、およびそれらの組合せによって、１点の周りに枢動することができる。
【００５４】
各表層部材２４は、内ポスト２６および外スリーブ２８によって形成されてもよい。内ポスト２６が外スリーブ２８の内部に配置されて、内ポスト２６および外スリーブ２８は、同心で配置される。外スリーブ２８が内ポスト２６と関連して並進することが可能であるように、内ポスト２６および外スリーブ２８は、入れ子式に配置される。したがって、そのそれぞれの中間取付部材２０よりも上の表層部材２４の自由端の高さは、変化することができる。内ポスト２６に対する外スリーブ２８の並進が内ポスト２６に対する外スリーブ２８の回転を介して達成されるように、内ポスト２６および外スリーブ２８は、互いにねじ式に係合されてもよい。
【００５５】
表層部材２４の自由端は、モジュール２の最上面（その上に設けられるいかなる保護被覆も閉鎖する）を表す。表層部材２４の自由端は、ユーザーインターフェースへの入力を直接受け入れておよび／またはユーザーインターフェースからの出力を伝えるユーザーインターフェースのインタラクティブ表面を定義する。
【００５６】
図２に示すように、中心ポスト３０は、各中間取付部材２０の中心に、そしてその上に配置される表層部材間に、配置されてもよい。中心ポスト３０は、中間取付部材２０上に固定されて、表層部材２４が押し下げられ過ぎることを回避する深さ停止を提供する。
【００５７】
モジュール２の層の以前の説明から明らかなように、下位層の各要素（すなわちベース層４のサポート部材１０または中間層６の中間取付部材２０）は、下位層にある要素の２倍多くの上位層の要素（すなわち中間層６の中間取付部材２０または表面境界層８の表層部材２４）をサポートする。例えば、１つのサポート部材１０は、２つの中間取付部材２０をサポートする。同様に、２つの中間取付部材２０は、各々４つの表層部材２４をサポートする。
【００５８】
図１を再び、そしてここで図３も参照すると、以前に記載された層は、分離可能な上下のベース部材３２ａ、３２ｂによって形成されるベースに載置される。サポート部材１０の第１および第２のポスト１２ａ、１２ｂは、上ベース部材３２ａの上面に隣接して存在しているリブ１４で、上ベース部材３２ａの開口によって受け入れられる。以前に記載されているように、上ベース部材３２ａに対するサポート部材１０の連結によって、サポート部材１０は、横に並進することができて、前方および後方にピッチ移動および並進することができる。
【００５９】
上ベース部材３２ａは、下ベース部材３２ｂに設けられる開口を通って延びる中央シャフト３４の一端に接続している。上下のベース部材３２ａ、３２ｂは、下ベース部材３２ｂの開口を通って自由に摺動可能なシャフト３４で、互いに分離可能である。シャフト３４の他端は、軸３４を軸方向に並進するように構成されるジャッキ３６に接続している。
【００６０】
図４Ａに示すように、ジャッキ３６は、その間に複数のジャッキ部材４０が配置される上下のプレート３８ａ、３８ｂを備える。ジャッキ部材４０は、上下のプレート３８ａ、３８ｂの周長の周りに間隔を置かれる。図４Ｂに示すように、ジャッキ部材４０は、上下のディスク４１ａ、４１ｂに接続している。ディスク４１ａ、４１ｂは、それらとともにそれぞれ動くために上下のプレート３８ａ、３８ｂに接続している。ジャッキ部材４０における上下のホール４３ａ、４３ｂおよび上下のディスク４１ａ、４１ｂにおける対応するホールを通って輪になるケーブルを用いて、ジャッキ部材４０は、上下のディスク４１ａ、４１ｂに接続している。ケーブルは、ジャッキ部材４０が上下のディスク４１ａ、４１ｂに対して、および上下のプレート３８ａ、３８ｂに対して枢動することを、効果的に許容する。
【００６１】
ジャッキ３６は、図３に示すように、上下のベース部材３２ａ、３２ｂが互いに間隔を置かれる高くした構成、および図１に示すように、上下のベース部材３２ａ、３２ｂが互いに隣接する低くした構成、を有する。上下のプレート３８ａ、３８ｂを互いに対して回転させることによって、ジャッキ３６は、高くした構成と低くした構成との間（そして、逆もまた同じ）を移動されることができる。高くした構成において、ジャッキ部材４０の各々は、軸方向に配置される。換言すれば、各ジャッキ部材４０の端部は、軸方向において互いに整列配置される。反対に、低くした構成において、ジャッキ部材４０の各々は、それらの端部が軸方向において互いにオフセットされるように、軸方向に関して角度づけられる。
【００６２】
使用中、広いインタラクティブ表面を定めるように、複数のモジュール２は、横に並んで配置されてもよい。モジュール２のジャッキ３６によって、表層部材２４は、インタラクティブ表面の残りの高さの上下に上昇または下降することができる。交換要素（図示せず）（特に表層部材２４）の保管は、インタラクティブ表面の下に配置してもよい。したがって、インタラクティブ表面の残りの高さ以下に表層部材２４を下降させることによって、インタラクティブ表面のすぐ下に設けられる交換デバイス（図示せず）は、モジュール２の表層部材２４を交換用の表層部材２４と交換するために使用することができる。
【００６３】
交換用の表層部材２４は、現在インストールされた表層部材２４のそれと異なる機能適合を有してもよい。例えば、異なる表層部材２４は、偽装、絶縁、伝導性、リフレクタ、ｄｉｆｆｒａｃｔｏｒおよび／または屈折器、シールまたは他のバリア、コンテナ、トランスデューサ、などを提供するかまたはそれとして働くように構成されてもよい。プローブ、または、クロマトグラフィ吸収剤材料、フィルタ、バリアおよび障害物、バインダ、または分光写真放出／吸収度表面／リフレクタ、チャネルルーター、を形成するために、表層部材２４は、変更可能な理化特性または状態によってそれに結びつけられる様々な異なる化学薬品／基板を有することもできる。そしてそれは、選択的でありえておよび／またはプログラムされることができて、ＥＭＦ放射線を変えるかまたは導く。
【００６４】
図５に示すように、表層部材２４は、可撓性であるが強力な（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ）ケーブル４２を用いて、中間取付部材２０に、そして互いに連結されてもよい。「ケーブル」という用語がこの文脈において広く使われて、他の張力要素（例えばチェーン、ロープ、など）を含むことができることはいうまでもない。好ましくは、ケーブル４２は、Ｄｙｎｅｅｍａ（登録商標）ファイバから成る。
【００６５】
ケーブル４２は、外スリーブ２８の壁を通過して、外スリーブ２８および下にある中間取付部材２０のホールを下向きに通る前に、外スリーブ２８を囲む。ケーブル４２は、中間取付部材２０のホールを戻り通過して表層部材２４を通る前に、中間取付部材２０の下の周りで輪になる。ついで、ケーブル４２は、内ポスト２６の上を通り越して、第１の周囲の係止隆起４４ａから直径的に正反対にある第２の周囲の係止隆起４４ｂにそれが係合する向こう側を戻り下りる前に、外スリーブ２８の第１の周囲の係止隆起４４ａに係合する。
【００６６】
ケーブル４２は、それが一方で時計回り方向に通過し、他方で逆時計回り方向に通過するように、第１および第２の周囲の係止隆起４４ａ、４４ｂを通って反対巻きされる。この配置によって、ケーブル４２は、外スリーブ２８に対して内ポスト２６を回転させることができ、それにより、表層部材２４を上昇または下降させることができる。
【００６７】
ケーブル４２は、１つの表層部材２４の第２の周囲の係止隆起４４ｂから、ケーブル結合パターンが繰り返される対向する表層部材の第２の周囲の係止隆起４４ｂまで、延びてもよい。あるいは、各表層部材２４は、ケーブル４２の個別の長さを使用しているその中間取付部材２０に連結されてもよい。
【００６８】
図６は、明確にするためにモジュール２の要素が取り外されたケーブル結合性配置（ｂｉｎｄｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を示す。
【００６９】
ケーブル４２の下の輪は、中間取付部材２０とサポート部材１０との間に配置される取付けブラケット２２に接続している。上記したように、取付けブラケット２２は、中間取付部材２０およびサポート部材１０に対して回転可能である。したがって、ケーブル４２の下の輪の移動は、取付けブラケット２２の回転を生じさせることができる。取付けブラケット２２は、ケーブル４２の緊張を維持するためにバイアスされてもよい。
【００７０】
ケーブル結合性配置は、サポート部材２４を中間取付部材２０に連結する。その一方で、サポート部材２４は、中間取付部材２０に対して自由に動くことがまだできる。さらに、ケーブル４２は、サポート部材２４を互いに連結する。
【００７１】
１つの層の要素の動きが他の層の要素の動きを生じさせることによって、モジュール２の層は、ユーザーインターフェースのための入力および／または出力経路を定める。
【００７２】
具体的には、ユーザーインターフェースへの入力は、表面境界層８の表層部材２４の動きとして、初めに影響を受ける。これは、中間層６の中間取付部材２０の動きを生じさせる。そしてそれは、ベース層４のサポート部材１０の動きを生じさせる。
【００７３】
反対に、ユーザーインターフェースからの出力は、ベース層４のサポート部材１０の動きとして、初めに影響を受ける。これは、中間層６の中間取付部材２０の動きを生じさせる。そしてそれは、表面境界層８の表層部材２４の動きを生じさせる。
【００７４】
モジュール２の要素の動きは、ケーブル４２の変化を介して解釈されることができる。例えば、垂直な力は、各表層部材２４の軸方向の押し下げを引き起こす。これは、サポート部材２４の上のケーブルループの均等な減少に結果としてなる。他方で、傾斜力は、ケーブルループの不均等な減少を引き起こす。
【００７５】
使用において上記したように、複数のモジュール２は、広いインタラクティブ表面を定めるために横に並んで配置されてもよい。図７は、各モジュール２の取付けブラケット２２を介してモジュール２と連絡するケーブル配列を示す。
【００７６】
図７において、モジュール２は、格子状に配置される。複数のモジュール２は、カラムを形成するように横に並んで配置される。そして、複数のカラムは、並んで配置される。モジュール２の交軸は、互いに整列配置されて、カラムに沿って正しい位置に置かれる。
【００７７】
図７に示すように、内部ケーブルループ４６は、モジュール２の一対の取付けブラケット２２を囲む。そして、外部ケーブルループ４８は、取付けブラケット２２のうちの１つをカラムにおいて隣接するモジュール２の取付けブラケット２２に連結する。したがって、カラムにおける全てのモジュール２は、モジュール２の連鎖を形成するために、ケーブルループによって互いにリンクされる。加えて、隣接するカラムは、カラムの結合された対を形成するために、カラム−リンク・ループ５０によって連結される。各カラム−リンク・ループ５０は、隣接するカラムにおける対向するモジュール２の内部ケーブルループ４６を接続する。
【００７８】
解釈ユニット５２は、各カラムの端部に位置する。解釈ユニット５２は、内部ケーブルループ４６を締め付けるラッチ５４を介して、端部モジュール２の内部ケーブルループ４６に接続している。
【００７９】
取り付けブラケット２２は、ケーブル４２を振動させるように構成される。ケーブル４２の振動は、表層部材２４を効果的に係合して、解除する。表層部材２４のいかなる接点も、ケーブル４２の振動を、静止状態から変更（ｍｏｄｉｆｙ）させる。そして、変更された振動は、解釈ユニット５２によって感知されることができる。
【００８０】
ここで図８を参照すると、解釈ユニット５２は、共通シャフト５６上に回転可能に取り付けられる一連の解釈リング５４によって、主に形成される。解釈リング５４の各々は、解釈リング５４の外面を一緒に定める複数の半径方向に延びるサブユニット５５によって形成される。解釈リング５４の外面が変更されることができるように、サブユニット５５は、半径方向において移動可能である。例えば、サブユニット５５は、解釈リング５４の直径を増減するように、または、解釈リング５４のローカル曲率を調整するように、構成されることができる。
【００８１】
ケーブルリール５８は、解釈リング５４の下でシャフト５６上に配置される。ラッチ５４は、ケーブルリール５８の周りで受け取られて、解釈ユニット５２に入力を提供する。
【００８２】
リーダ装置は、解釈リング５４に外部的に位置する。リーダ装置は、一対のリーダ要素６０を備える。リーダ要素６０は、解釈リング５４と接触し、そして、シャフト５６と平行に延びる軸方向ガイド６２上に配置される。軸方向ガイド６２は、リーダ要素６０が解釈リング５４の外面に隣接するように配置される。軸方向ガイド６２は、１つの解釈リング５４から別の解釈リング５４まで横断するために、軸方向ガイド６２に沿ってリーダ要素６０を動かすように構成される昇降機構６４を備える。
【００８３】
シャフト５６は、静止状態におけるケーブル４２のそれに対応する振動を受けるように構成される。次に、静止において、解釈リング５４も、シャフト５６の振動に応答して、この種の振動を受ける。
【００８４】
ラッチ５４を介して受け取られる（カラムにおけるモジュール２との接触の結果として）変更された振動は、解釈リング５４をシャフト５６に対して回転させる。変更された振動およびそのソースに関して詳細を確認するために、解釈リング５４の角度変位は、リーダ要素６０によって識別されることができる。
【００８５】
解釈ユニット５２は、そのカラムにおけるどのモジュール２が接触されたかを識別することが可能であり、そして、サポート部材２４、中間取付部材２０およびサポート部材１０に関して結果としてなった動きをさらに特定することが可能である。
【００８６】
図８に示すように、各々異なる機能を有し、変更された振動への異なる道において反応する、６つの解釈リング５４が設けられる。例えば、６つの解釈リング５４は、以下の１つを識別する役割を果たしてもよい。
１．カラムにおけるどのモジュール２が変位したか。
２．そのモジュールのサポート部材１０はどれだけ変位したか。
３．どの中間取付部材２０が影響を受けたか。
４．その中間取付部材２０はどれだけ変位したか。
５．どの表層部材２４が影響を受けたか。
６．その表層部材２４はどれだけ変位したか。
【００８７】
したがって、各解釈リング５４の角度変位を識別するために、そしてこれらの詳細を得るために、リーダ要素６０は、軸方向ガイド６２を横断する。
【００８８】
解釈ユニット５２は、したがって、例えば、スワイプ、プッシュ、ポーキングおよび他の押し下げ、曲げ、締めつけ、などの複雑な接触ジェスチャを識別することが可能であり、そしてそれを区別することが可能である。
【００８９】
カラム配列に沿った解釈ユニット５２の距離と比例していて、したがって解釈ユニット５２を独自に識別するプレシーケンスと共に、各解釈ユニット５２は、入れ子になった出力として各解釈リング５４の角度変位を出力する。
【００９０】
解釈ユニット５２の（合成の変位間隔を用いたケーブル振動としてリレーされる）出力は、積分ユニット（図示せず）によって受け取られる。積分ユニットは、各解釈ユニット５２の出力を単一の入れ子になった出力に結合する役割を果たす。
【００９１】
積分ユニットからの機械的、アナログ出力は、次いで、アナログ−デジタル変換器（図示せず）に通される。アナログディジタル変換器は、発光器および受光器を有する光センサ、ならびに発光器と受光器との間に配置されるインタラプタによって形成される。静止において、インタラプタは、発光器と受光器との間にあって、したがって光が発光器から受光器まで通るのを防止する。積分ユニットから受信する信号は、インタラプタを振動させる。振動の範囲は、インタラプタが振動のいずれの先端でもあるときに光が発光器から受光器まで瞬間的に通ることが可能なようなものである。したがって、受光器は、対話型装置において利用されることができるオン／オフまたはデジタル信号を観察する。もちろん、静止において、インタラプタは、発光器と受光器との間にあることができなくてもよく、代わりに、それが振動するにつれて発光器からの光を遮断してもよい。
【００９２】
以前の記述は、入力経路（すなわちインタラクティブ表面が対話型装置への入力として使われる所）に主に集中する。しかしながら、インタラクティブ表面は、対話型装置のための出力として使われることもできる。この構成では、インタラクティブ表面のモジュール２を制御するために、対話型装置は、デジタル信号を発生させる。デジタル信号は、デジタル−アナログ変換器によって機械的、アナログ出力に変換される。デジタル−アナログ変換器は、デジタル信号から振動を作成し、そして電磁石または他の類似のシステムに基づいてもよい。
【００９３】
各解釈ユニット５２が信号のそれらのそれぞれの成分を識別することができる適切なプレシーケンスによって、アナログ出力は、信号を解釈ユニット５２ごとに予定される個別の成分に分ける積分ユニットへと通過される。各モジュール２にケーブルループのカラムに沿って通過する複雑な振動を形成するために、各解釈ユニット５２は、そのそれぞれの成分を引き抜いて、各モジュール２の範囲内で個別モジュール２および要素のための命令を組み合わせる。カラムにおけるモジュール２は、変更される取付けブラケット２２によって適用される振動を生じさせる振動を受信する。次に、変更された振動は、モジュール２の要素をそれらの静止位置から動かして、新規な構成を始めるようにする。
【００９４】
したがって、モジュール２は、異なるトポロジを引き受けることが可能である。より大きいスケールにおいて、インタラクティブ表面におけるモジュール２の数は、インタラクティブ表面の（表面積およびボリュームの両方に関する）サイズの大変動を提供するように調整されることができる。さらに、モジュール２は、異なる入力特性を提供するように制御されることができる。例えば、モジュール２は、異なる（仮想の）表面組織を効果的に提供するように調整されることができる。換言すれば、例えば、人間のタッチに対する表層部材２４の応答は、柔らかいか固い表面、または凸凹であるか滑らかな表面、との接触の感覚を模倣することができる。これは、インタラクティブ表面のための触覚フィードバックを提供するために用いることができる。
【００９５】
インタラクティブ表面は、表面の面積を特殊関数に関連させるように構成されることができる。例えば、インタラクティブ表面は、異なる文字を表している異なる領域を有するキーボードとして機能するように構成されることができる。異なる領域は、視覚的に定められてよく、または、インタラクティブ表面のトポロジは、キーを定めるように調整されることができる。変更されたトポロジは、多くの機能（例えばスイッチ、スクロールバー、音量調節、など）を実施するために用いることができる。
【００９６】
以前に記載された実施形態は、人間のタッチを介して入力を受信することを意図する。しかしながら、これは、人間のタッチを直接解する必要がなく、適切な入力装置（例えばスタイラス）を介してもできる。
【００９７】
発明の概念は、他の手段から入力を受け取るインタラクティブ表面まで広げられてもよい。例えば、図９および図１０は、運動センサとして用いられることができて、人間のタッチを介して入力を直接受信しない、モジュール１０２の別の実施形態を示す。
【００９８】
モジュール１０２の以下の説明において、モジュール２に関して以前に記載された特徴に対応するそれらの特徴は、同一の参照番号によって意味される。
【００９９】
モジュール２のように、モジュール１０２は、互いの上に横たわる複数の層によって形成される。具体的には、モジュール１０２は、ベース層４、中間層６および表面境界層１０８を含む。
【０１００】
ベース層４および中間層６は、モジュール２に関して以前に記載されたそれらに対応し、そして、ベース層４を形成している単一のサポート部材１０、および中間層６を形成している一対の中間取付部材２０を備える。しかしながら、後述するように、表面境界層１０８は、モジュール２の表面境界層８といくぶん異なる。
【０１０１】
表面境界層１０８は、全部で合計８つの表層部材１２４を有する表面境界層８によって、各中間取付部材２０が４つの表層部材１２４を担持するように中間取付部材２０の突出部の各々に載置している表層部材１２４によって、下にある中間層６の中間取付部材２０上に載置される複数の表層部材１２４によって再び形成される。
【０１０２】
しかしながら、細長いポストである表層部材２４とは異なり、表層部材１２４は、それらの頂点が放射状に外へ目指すように配置されるＶ形状の翼によって形成される。各中間取付部材２０上の４つの表層部材１２４は、開口１６６の四半部を作成している各表層部材によって、開口１６６を定めるように配置される。
【０１０３】
モジュール２と同様に、表層部材１２４は、ケーブル結合性配置を用いて中間取付部材２０に連結する。ケーブル締め具の緊張は、開口１６６のサイズを減らすように表層部材１２４を内向きに引くために増加することができ、または表層部材１２４が外向きに動けるために減少することができる。
【０１０４】
図１０に示すように、複数のモジュール１０２は、広いインタラクティブ表面を定めるために、横に並んで配置されてもよい。インタラクティブ表面は、ユーザによって直接接触されることを意図せず、その代わりに、囲まれたシェル（単独で、または、非インタラクティブ外被要素とともに）を定める。そしてそれは、扁円の（平坦化された）回転楕円体形を有する可動ボール１６８を収納する。囲まれたシェルは、３Ｄ空間の異なる平面内に各々配置された４つの個別のインタラクティブ表層ベルトウェイを含んでもよい。
【０１０５】
ボール１６８は、ボール１６８の表面から放射状に突出して、複数の行（ｒｏｗ）においてボール１６８の周長の周りに間隔を置かれた複数の突起１７０を備える。本実施形態では、各行に３つの突起１７０が配置される。しかしながら、この数は、所望の感度または特定のアプリケーション要件にしたがって増減されることができる。加えて、各突起１７０のサイズおよび形状は、感度に影響を及ぼすことを示して、それから変えられることができる。
【０１０６】
突起１７０は、開口１６６の範囲内で受け入れられるためにサイズ設定をされる。ボール１６８の周りの突起１７０のスペースは、（いくつかの突起１７０が異なるベルトウェイの開口１６６の範囲内で受け入れられてもよいにもかかわらず）わずか１つの突起１７０がいつでもベルトウェイの開口１６６の範囲内で受け入れられることを保証するように構成される。
【０１０７】
中心本体１３０は、表層部材１２４間で各開口１６６の中心に設けられてよい。中心本体１３０は、突起１７０が開口１６６にあまりに深く入ることを妨げる深さ停止を提供する。中心本体１３０のサイズは、突起１７０が開口１６６に入る程度を手直しするように構成されることができる。これによって、ボール１６８がインタラクティブ表面を横断する速度は、制御されてもよい。
【０１０８】
ボール１６８は、一連のケーブル１７１によって運動コントローラ（図示せず）に連結される。図１１および図１２に示すように、中心軸１７２およびスリーブ１７３は、一側から他側までボールを通って延びる。ボール１６８の一側は、台形のポスト１７４によって形成される複数のケーブルガイドを備える。ケーブルガイドを定めている隣接するポスト１７４間のスペースによって、ポスト１７４は、軸１７２およびスリーブ１７３を囲む。スリーブ１７３は、対応するケーブルガイドを備える。ケーブルガイドは、スリーブ１７３の周長の周りに間隔を置かれてあるスリーブ１７３の軸方向に延びる一連のスロットによって形成される。ボール１６８およびスリーブ１７３のケーブルガイドは、互いに整列配置される。図１１に示すように、各ケーブル１７１は、軸１７２の周りに円周方向に延びる前に、２つの隣接するポスト１７４間を半径方向内向きに通過して内側ケーブルガイドを定め、次いで、別の２つの隣接するポスト１７４間を半径方向外向きに通過して外側ケーブルガイドを定める。第３のケーブルガイドは、内側ケーブルガイドと外側ケーブルガイドとの間に配置される。そして、第３のケーブルガイドは、ケーブル１７１の別の内側または外側ケーブルガイドを形成する。したがって、ケーブル１７１は、互いで織りまぜられて、軸１７２の周りで半径方向に重複する。
【０１０９】
付加的な結節１７６は、ポスト１７４から半径方向外向きに設けられてもよい。これらの結節１７６も、ケーブル１７１を導いて、個々のケーブルが互いに絡み合うことを回避するために作用する。
【０１１０】
ケーブル１７１は、ボール１６８から離れて延びて、運動コントローラの上部を通り過ぎて、ボール１６８の反対側まで戻り来る。ここで、ループは、スリーブ１７３に接続される。図１２に示すように、ボール１６８の反対側は、ケーブルガイド構造も備える。デバイスの動きは、運動コントローラを関連した方向に混乱させる。これは、ボール１６８の周りでケーブルループの差動の緊張を引き起こす。そしてそれは、運動コントローラの動きに比例する距離だけベルトウェイを通じてボール１６８を転がらせる。したがって、運動コントローラは、マリオネット操り人形のコントローラと類似している。
【０１１１】
ベルトウェイを横切るボール１６８の移動は、表層部材１２４によって定義される開口１６６へと突起１７０を入れさせる。これは、表層部材１２４を動かし、その動きは、モジュール２に関して以前に記載されたシステム（例えば解釈ユニット５２）を使用して検出されることができる。
【０１１２】
したがって、インタラクティブ表面は、対話型装置への入力として役立つことができることを感知する正確かつ精密な動きを提供する。
【０１１３】
重要なことに、これは、短期間にわたる加速または減速における小さなまたは大きな変化を解釈するのと同様に、非常に低いかまたは高い速度でのトラッキング変化を含む。デバイスは、短い時間枠の範囲内で反復合成の動きに影響されることを含む、システムで生じる一貫したそして比例した物理的間隔または変位の変化によって、３Ｄ空間の非常に小さい変位または角度変化に影響される。
【０１１４】
バランスを維持するために綱渡り芸人としての行為と同様に、仮想のまたは実世界のジェスチャ、機構または動きと一致するために、または応答を直すことを調整するために、いかなる環境の範囲内でも外部デバイス、ボディまたは車両に適用される力を補償するかまたは調整するためにデータを提供することを含む、対デバイスの固定方位または方向を維持するために、このデータは、外部の無線のまたは物理的に有線のデバイスに次々に送信されることができるかまたは通信されることができる。
【０１１５】
コンピュータゲームの、あるいは仮想または本物の要素を導くための外科的アプリケーションのコントローラとして、以前に記載された運動センサは、特に有利でもよい。コントローラは、ユーザから直接に入力を受け入れてよいさらなるインタラクティブ表面をその外面上に備えてもよい。例えば、外側のインタラクティブ表面は、ユーザによって押されることができるボタンを定義してもよい。
【０１１６】
図１３は、以前に記載されたユーザーインターフェースが実施してもよいコントローラ１７８の一例を示す。
【０１１７】
示すように、コントローラ１７８は、中心親指置き１８０および、親指置き１８０から延びる複数の傾いた部分１８２を備える。傾いた部分１８２の各々は、例えば、マトリックスまたはグリッドにおいて配置されて以前に記載された複数のモジュール２によって形成されるインタラクティブ表面１８４を備える。インタラクティブ表面１８４は、傾いた部分１７８の少なくとも一部を通じて延びるが、傾いた部分１７８の全ての内向きに対向する面を形成してもよい。
【０１１８】
彼等の親指が親指置き１８０上に受け取られ、そして（人が従来のリモートコントロールで、例えばテレビジョンでしてもよいように）彼等の指がコントローラ１７８の下面（図示せず）の周りをくるまれるように、ユーザの手によって把握されることを、コントローラ１７８は、意図する。傾いた部分１８２の各々は、親指置き１８０から容易に届き、最小の運動でユーザの親指により接触されることができる。傾いた部分１８２（そして、おそらく各傾いた部分１８２の範囲内の領域）の各々は、異なる機能または入力の原因となってもよい。したがって、ユーザの親指は、所望の入力をもたらすために傾いた部分１８２を通じて迅速かつ効率よく横断することができる。
【０１１９】
コントローラ１７８の下面は、インタラクティブ表面を備えてもよい。例えば、コントローラ１７８の下面は、その周りをユーザの人差し指が曲がる半円形または曲がった部分を備えてもよい。この表面を通じた人差し指の動きは、追加の機能を実行してもよく、または付加的な入力を提供してもよい。
【０１２０】
コントローラ１７８は、空間におけるコントローラ１７８の方向および移動を追跡するように、以前に記載された運動センサを組み込んでもよい。
【０１２１】
統合された解釈ユニットおよびデジタル−アナログ、アナログ−デジタル変換器の使用で、本明細書に記載されている結果として生じる生成された振動信号による、表層移動部材および／または内側可動部材のこの種の配列は、外部の通信される命令、内部のフィードバック・トリガー機構、または、例として以下を含むがこれに制限されない使用およびアプリケーションによる内部プログラムからに応答して、電子的またはアナログの両方で、多くの制御するまたは受信する対話型ユーザーインターフェースと相互接続されて相互作用する、それに統合される、その中に埋め込まれる、またはその上にアタッチされる、ためのベースを形成してもよい。この種の使用のための、しかし双方向ゲーム・コントロール、ノートボード、カメラコントロール、チケッティング・マシン、研究室インターフェース、パーソナル娯楽デバイス、インターコム、レジ、コンピュータ支援製造装置、ＡＴＭ、ダイヤル、ダッシュボード、または外部環境についての学習を目的としたこの種のインタラクティブ触覚表面の使用に制限されない、計測器インターフェースの作成のためのこの種の変位可能なまたは着脱可能な表層部材から成るカスタマイズ可能な触覚表層コントロールを作成すること。例えば、外面の物理的性質、表面マッピング、外面上の安定したステアリングおよび／またはナビゲーションの測定、質的および量的表面評定、織物状の特性検出、遠隔テクスチャ多重化、表面のテクスチャの物理的多重化、またはオブジェクト、平面、ボディの形態またはデバイスの物理的多重化、あるいは、織物、ファブリック、寝具または家具カバーのような表面材料を作成すること。
【０１２２】
仮想多重化または他で模倣のための（外部的な）表面組織をマップするために、あるいは、衝突マップ・パターンを複製するかまたは引き出すか、またはこの種の表面の物理的多重化を引き出すために、触覚使用可能表面を使用する際に、表層移動部材のこの種の配列は、デバイス面を物理的にラスタライズする際に使われてもよい。例えば、三次元図形処理に用いられる仮想テクスチャファイルの作成、一例として船外皮またはタンク、あるいは機械的または複雑な構造工学の範囲内での、構造工学または一部欠陥を定める際の岩粒子、誤り、表面欠陥、または割れ目の検出。または、水耕法の製品のソーティングのような織物、ケーブルまたはロープ、鉱物学的評定、または郵送ソーティング、海洋台農業、花の評定、または他の園芸製品の評定を造るか、または例えば食品材料評定または製造工程において使用する。
【０１２３】
定義済み状態、形状または表面輪郭、テクスチャ、あるいは、物理インデックス（例えば温度、色、圧力、重量、表面張力、摩擦、加速度、速度、磁界、放射レベル、光強度または他の放射、音、ノイズ、電界、振動）、または到来する受信物理的変化への反応、または接触ジェスチャの表示、触覚または織物状の特性の伝達、到来するプログラムへの反応、格納された命令、または内部フィードバック・システムを測定する機能センサとして展開されて、リターンバック可能であることと同様に、一例としてデジタル・ノートパッド、タブレット、タッチスクリーン・コントロール、家庭用娯楽システム、ホーム・セキュリティーシステム、バリア、乳児モニタ、金融機器およびディスプレイ、自動車、埋め込み個人画面制御、ダッシュボードおよび双方向フィードバック（例えばユーザ区別または応答のための触覚フィードバックを有するハンドルカラム上のプログラム可能なタッチ・インターフェースのような）、ヒューマンインターフェースデバイス（ＨＩＤ）（例えばデータ通信タブレットのための）、またはキオスク、制御モジュール・ユニット、金銭出納係マシン、ディスペンサ、テレコミュニケーション・デバイス、スイッチボックス、デジタル・サーバ、展開機構またはデバイス、ガイダンスシステム、リレートランシーバ、またはグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）、および非グラフィカルユーザーインターフェース（アナログ、デジタルまたは他のコンピュータ・タイプまたはアーキテクチャ）を含むがこれに制限されない、連続的に変化するグラフィックディスプレイ、情報ディスプレイまたは触覚リレー表面を形成するために、個々のまたは複数の表面部材の位置または意向を変える手段を利用して、リアルタイムの平面、輪郭を描かれまたは形づくられたインタラクティブ・コンソールまたはディスプレイの一部をなすように、この種の表層配列は、調整されることができる。
【０１２４】
移動部材および／または内側可動部材から形成されるこの種のインタラクティブ触覚表面は、固定された分布またはレイアウトを有するインタラクティブ入力マシン・コンソール、携帯用デバイスおよび／または計測器インターフェースに統合されることができるか、またはそれらを形成するように調整されることができるか、あるいは、例えばゲーム・コンソール、電子デバイス、または一例としてカメラ、モバイルフォンおよび他の通信デバイス、ラジオ受話器、ヘッドセット、研究用機器、ＡＴＭマシン、チケット払出機、双方向情報広告ディスプレイ／記号／ビルボード、画面表示コントロール、飛行機および自動車のダッシュボードおよび飛行機のコックピットコントロール、海洋または海運コントロール、または他の複雑なアプリケーション、上のコントロールインターフェース、またはコンピュータ支援製造および設計器材、家庭環境コントロール、タッチスクリーン埋込表面インターフェース、スマートフォン、または、モバイル、デスクトップ、ウェアラブル、スマートフォン、タブレット、ゲームおよび他のプログラマブル・コンソール、またはデジタルまたはアナログ装置、マシン、機具類の範囲内で埋め込まれるどれであれ、デジタルコンピュータに基づくコンピュータまたはマイクロプロセッサとインタフェーシングする他の通信、表示または制御機器、デバイスまたはシステム、または、教育インターフェース、情報ノードまたはインタラクティブ表層情報転送ポートまたは負荷装置（一例としてクレーンまたは人形または他のローディング装置）、におけるコントロールインターフェースにおいて、応需型にレイアウトまたは機能を交換するようにプログラムされることができる。
【０１２５】
表面移動部材は、プログラム可能なフォーマットを有する、そしてこれにより、触覚的に識別可能なおよび／または視覚的に定義可能な位相的な分布を採用することが可能であり、例えば表示パターン、ブランド・ロゴ、偽装、シンボル間で、座標づけ配置を有するインタラクティブ表面を形成するために使用してもよい。そしてそれは、一例として、音楽プレーヤが表面に面しているシンボル、文字または織物状のメッセージを制御するかまたは調整されることを含む。または、フォーミングは、非視覚的ユーザー対話処理を強化するのと同様にモチーフ、ブライユ、機械可読コードまたは文字をエンボスされるかまたは埋め込まれる。例えば音量調節のために、メモ、クーポン、スロットマシン、カード、キャップ、ラベル、タグおよびタイルによって、スイッチ、デバイスまたは器材コントロール、低可視性環境の動作ならびに形成スワップ可能なパターンに凹部を作られて、識別のための商標を付けて、そしてまたは方法を計数する。
【０１２６】
この種の配置が、システムに対するローカルであるか、例えば「遠隔手術」を経てかけ離れていてもよい（例えばインタラクション）、この種の派生触覚フィードバックの詳細は、遠隔分野面検出（マッピング）のために、加えて、使われることができる、またはこれが惑星表層マッピング（小惑星面のマッピング）で、または、惑星探査において使われることができる所で、この種の表面の第２の遠隔多重化を有する前記表面の、または、公認基準のより詳細な合成構造形の感覚の詳細を引き出すことが、宇宙探測のような動作において、現実的であるか遠くにあり遠隔で通信したような、記載されているインタラクティブ表面が他の触覚使用可能表面上へ、例えば表層多重化のために触覚フィードバックの詳細を引き出すために用いることができるが、実際の体組織の反映する代表を生じる際の外科用器具コントロールに、体器官（または内視鏡であるか、顕微手術であるか、他の最小限観血計測器インターフェースに近接して存在している個々のセルラ表面）に限られていることができなくて、本明細書において第２の表面（ボディ）のためにステーション・オブジェクトまたはその一部、遠隔表面のスケーリング（例えば惑星またはこの種の表面が第２の遠隔で位置する触覚表面（例えば地球上の後部または遠隔宇宙ステーション）に反映する所で小惑星研削面または周回航空機上の）が表層フィードバック特性に関して情報を提供するか、または例えば、遠隔障壁周辺で操縦するためにナビゲーション（位置派生詳細）を容易にするために、この種の触覚遠隔ギャザリング・デバイス（例えば配置）と接触する触覚表面の多重化が、使われることができる。
【０１２７】
遠隔で派生触覚表面に、または、それに接続されて、マイクロ、ナノまたはより小さい触覚接触面が対話することができて、寸法取りされるマップ等価物に使われることができて、オブジェクト、表面またはデバイス（両方とも有機であるか無機の）を拡大・縮小した所でマッピングおよびミニチュア・マイクロ、ナノまたはより小さい次元に拡大または縮小されることで反映するこの種の表面のために、この種のインタラクティブ触覚表面はサイズ拡大・縮小されることができる、または、由来することのためのマクロ縮尺された引伸しは複製したかまたはインタラクティブ表面を模倣した、遠隔操作の統合圧力または、改良された主要であるか、第２または第３の触覚の表層インタラクションを有効にするために、例えば他の物理測定によって第２のタスク、技術またはパフォーマンス（有効であるか前もってプログラムされたルーチンまたはコード化されたアナログまたはデジタル的に格納されたライブラリを使用することまたは触覚のフィードバック情報または詳細を提供する生きているアクションシーケンス）のための触覚情報を、例えば、強化されるならば、含むが、これに限定されるものではない、あるいは、遠隔で実行された外科的技術または手順において、または、パーツ、デバイス、マシンまたは装置の機械式であるか、設計しているか、他の遠隔アセンブリで、反対するかまたは例えば、潜水であるか、スペースであるか、地上であるか、海洋性であるか、航空宇宙の探査または居住の間、または、触覚使用可能計測器、ツールまたは器材をこの種の手順に提供するか、または潜在的に危険な環境において、または、それによって遠隔で使われる外科的手技（プロービングまたは動作）の間、遠隔環境において実行した、または、危険な衣類または器材の上の触覚インタラクティブ表面の集積化のために、現在着用者に劣ったまたはゼロ触覚フィードバックの詳細を伝える外面マッピング、触覚であるか他の物理フィードバックまたは、補強された危険な手袋または宇宙服の機能性を高める一例に関しては、インタラクションを提供するために。それによって、触覚のフィードバック信号を、それによって与えることで、この種の触覚インタラクティブ表面は、外側上へ集積されることができるかまたは衣類の範囲内で配置されることができる、内部的には着用者またはユーザにとって、第２の表面の接点にこの種の付加的な感覚情報または触覚のフィードバックまたは他の物理詳細またはデータをユーザに提供するために、この種のシステムが、埋め込まれることができるか、または取付けられたセンサとして用いられることができる。
【０１２８】
本明細書において、特定のタスクの準備の間、または、それにおいてある間、この種の配列着脱可能な表層部材を有する記載されている表層置換可能なインタラクティブ部材が、カスタム機能または交替することによるタスクまたは、それらの物理形状、形、材料特性によって、適切な着脱可能な露出表面部材の選択を提供するように調整されることができるかまたは専門一般的であるか第２の感覚であるかアクチュエータ適切にサイズ拡大・縮小されたデバイス、センサまたはアクチュエータ、この種の着脱可能な部材または実装デバイスの包含によって交換されることができる、機能または適切な物理、生物学的特性または、例えばネジを動かすために可動および／または着脱可能な部材から成るネジ・ビットをロードする際の一例として、機能性を提供するかまたは交換するオプションを提供して、追加ツールを取り外すかまたは追加して、カスタムコンポーネントをロードして、スイッチを変えて、バッテリまたは他の電子または電気的要素を接続して、内蔵ルーチンまたはアナログまたはデジタル・ベースのアルゴリズムを用いた傷害性基盤を交換する手順、プログラムまたは命令は遠隔で、または、自動的に固まる動き、再編成されるか、交換されるかまたは、表面に沿って、または、複製するかまたはリモートメンテナンスシステム、マイクロ区画、組み立て装置またはデバイスを提供することを含むがこれに限らず特定のツール、コンポーネントまたはデバイスに擬態するために、移動部材を用いて、または、新規な形状をつくるために、この種のマルチ部材デバイスまたは展開としての形またはデバイス・ボリュームの減少でその全部または一部の再構成を考慮に入れる際の組織化された内側構造体層全体に再位置付けされて、複数タスク（この種の部材が再編成されるそれによって）用に、または、表面のこの種の部材の集約演算によって複数の置き換え可能なおよび／または着脱可能な部材貯蔵部を提供するローダー機構に、結合されることができる、この種の着脱可能な部材が特定のタスク、機能または目的のためにカスタマイズされることができるそれによってこの種の変化または、あるいは、有効な行動シミュレーションされた制御プログラムを介して、または、二重関数手続きまたはシーケンスを介して、動作、組織化された機能、形状、形またはテクスチャを提供する、さもなければ、特定の組織化された構造を形成するために、一例（プラグ形状）によってこの種の配列された触覚表面が予めプログラムされる形または操作されるユーザに調整されることができるにつれて、表面組織を模倣するために、防水であるならば、統合された触覚のフィードバックメカニズムおよび例えば圧力を有するアセンブリタスクは、単一の置き換え可能なメンバー・ユニットまたは配列を用いて、機構を制御するかまたは例えば専門資料（表面またはフィードバック制御）を作成する、または、ガス、水、化学薬品、危険な環境コントロール、抵抗するＥＭＦ、放射線または火抵抗材料ならびにＥＭＦ放射線に対して耐性を示すか、火事であるかまたは、遅らせるもの、衝撃波抵抗、を加熱するアナログ制御システムのための他の溶封または物理防護特性は表層減衰化または化学試験ずみのシールまたは他のバリアを含んで、デジタルに依らなくて、電気的で、供給のための無線通信であるかまたはコントロールである、または、表層偽装（絶縁）を提供することは誘電率を変えた、反射（回折または屈折プロパティ）または物理であるもの、構造、露出したか内側層をなした可動部材の原料特性によって定まる他のいかなる物理的性質。
【０１２９】
さらなる使用およびアプリケーションは、生じる可動ボールとベルトウェイ（外部の通信命令の有無にかかわらず、運動コントローラ（この種の関係がスペースの運動に応答して位置を変えるそれによって）に連結する）の複数の間の、または、格納されたデジタルまたはアナログ機械のプログラムまたはアルゴリズムと結合するインターフェース関係を本明細書記載されている、この種の配置は、多くの制御または受信によって統合されるか、埋め込まれるか、アタッチされるか、または、対話型ユーザーインターフェース、両方の電子回路または類似体を相互接続するそれによって、手段および航法のものの用途および応用の根拠、ステアリング、トポロジ・マッピングまたは位置制御装置を提供すること、システムまたはデバイス。プログラムされた製造ロボット、そして、アセンブラ、制御構成しているマシンまたは装置、リベッタ、釘着であるか他の組立デバイス、スキー・リフト、そして、器材、そして、システム、空気、船、海底であるかスペース飛行管制またはアビオニクス・システム、航空宇宙装置、農業デバイスおよびシステム、輸送航空機、器材または車両および、あるいは、表層テクスチャリングが照準装置、サンプリングまたは教育的な目的または機械学習のための摩擦耐性の測定を生じるために、２Ｄ／３Ｄ位置の目的前後関係選択のために、システム（または航空宇宙の衛星）を作動しているその他のこの種のケーブル・グラフィック、特に本明細書において記載されている複数の空間的に配置されたベルトウェイおよび他の人間（マシンまたは人間外の情報表示）と対話している可動ボールと結合されるときに、２Ｄまたは３Ｄにおいて共に、または、単独で使われるかどうか、テキスト（アイコンまたはカーソル／ポインタ操作）が、キーボードまたはマウスまたは他の入力装置のシミュレーション、メニュー選択、前後関係ナビゲーションおよび／または位置コントロールにタブを付ける、突起またはディスプレイ、一例として、有人または無人車、飛行機、潜水艦、ヘリコプタ、潜航艇、ホバークラフト、ゴルフカート、フォークリフトトラックのような仮想および現実世界のロボット、飛行またはレーシング乗り物コントロールおよび／または他の電気的、バッテリ、圧縮ガス、または磁力作動乗り物、ドローン、または他の陸、海、空リモートコントロール乗り物、リモートコントロール玩具、遠隔破壊コントローラ、建設機材、ホイスト、クレーン、デリック、および他のローディング機材、タイミングデバイス、仮想シミュレータ、プロジェクションデバイス、ロボット、三脚または大砲、カメラアセンブリおよび他の光、音または放射記録および／または伝達デバイス、コントロール照明システム、ペイントスプレーデバイスまたは装置、窓清掃ガントリ、足場アセンブリ、用の手段を提供してもよい。
【０１３０】
本明細書に記載されている微細な運動検出システムは、合同のナビゲーションのために用いられることができる、そして、モーション検知、傾斜検出および測定（反復モーション検知）が、広く、歩くかまたは一般の起源運動パターンを含む転がって、トラッキングに合図をするかまたは運動監視装置（その全てが単独で、または、触覚フィードバックの一部として使われることができる）の範囲内の３Ｄ空間（生物測定プロファイリング）または触覚表層配列システムまたは配置の置換軌道を限った、この種の、ただし、いずれからの変換する手段派生データでも、ジョイスティック・コントロールおよびアビオニクス装置を用いてに関しては、手段をコントロール、直接のまたはドライブ車両、航空機または器材に提供するかまたは手段をユーザ演算子メカニズムまたは遠隔制御装置（ゲーム・コントローラまたはロボット・アセンブリ）に提供するために、飛行データのような一例として、システムを接続したかまたはプログラムされた動作を実行するために移動部材と組み合わせて配列を使用して、触覚フィードバックに感覚キューを提供するか、または、アクチュエータと組み合わさった、例えばコンピュータゲームシステムまたはプロセスシミュレータにおいて、残響または他のユーザに、コンピュータゲームまたはプログラムの範囲内で起動するかプログラムされた動きまたはイベントにおいて備える際に、検出システムをこの種の微細な運動に制限しなかった一例としてのような能動的なフィードバック接触面を提供する機構が、適切な計算配列と結合して、範囲、距離測定または表層トポロジの算出のために、基礎または物理次元として用いられることができる、または、第２の派生物理算出（例えば速度）、ベクトルまたは他の表面または３Ｄは計算を引き出した。そして、位相的な表面の中で分布を含む。
【０１３１】
織地状の表面にしたか触覚表面インタラクションを有するこの種の表層配列は固定分布およびレイアウトを有することができる、または、プログラム可能で、これにより、両方のレイアウトを交換することが可能で、機能である、例えばこの種の配置については、フォーマットを変えるプログラムされるか、またはブライユ文字、エンボス加工されているおよび埋め込みモチーフ、織地状の表面にしたディスプレイおよび／またはシンボルまたはアイコン・ディスプレイまたは、機械可読パターン、カウンタ、チケット、クーポン、鋼片、チップを形成するかまたはスロットマシン、カード、トークン、衣類サポート・パッドまたは表面の中で、あるいは、セラミックまたは他の適切な材料タイルに、ステッカー（材料アプリケーション）を従わせることのような特定パターン（たとえばブランド・ロゴ、形状、言語ディスプレイ）を採用するために調整される。
【０１３２】
使用およびアプリケーションのさらなる一例は、配列の使用の間に、インタラクションに由来することができる、ユニットおよびデジタル−アナログ、合わせた機能性を提供するアナログ−デジタル変換器および通信手段を解釈して集積されて、空間的に配置されたベルトウェイ（運動コントローラおよび結果として生じる生成された振動信号にリンクされる）を記載されて、再構成可能な内側移動部材の有無にかかわらず、表層インターフェース移動部材および／または可動ボール機構の使用を複数に関して本明細書において記載されて、一例として以下使用およびアプリケーションを有するが、しかしこれに制限されない。センサアレイを埋めたかまたは接続して、アビオニック制御システムに接続して、一例として航空機翼、車両の翼形または海底ハイドロフォイルのような表面上へ、または、それに適合したように、前後関係にメニュー、テキスト入力設定、仮想デバイス制御、プログラム間インターフェース、ピン・コード入力パスワード、テキスト通信処理の入力のナビゲーションを提供するためにこの種の表層配列がコンピュータ入力装置を有する小さいモーション検知およびインタラクションのための専用の接触面に組み込まれることもできるよう大気の動作（流体乱気流および波アクション）を測定する着脱可能な舌尖表層部材が手配したので、表層双方向加盟配列は入力装置として構成されることができて、圧力センサと結合されることができる。
【０１３３】
この種の組合せはゲーム・コントロールのジョイスティックに集積されることができる。そして、器材がゲーム・コントローラ、モバイルフォン、対話型ディスプレイ、ディスペンサ、家電製品および産業機器インターフェース（研究用機器インターフェース）の用途に、操縦する、そして、科学的環境学習システム、計算機、携帯用デバイスおよび検査器装置（オフィス器材）が園芸する。そして、一例として器材コントロール、病院援助および援助する器材制御インターフェースを切るように農業および工作機械インターフェース台コントロール、ホイスト、リフト、エスカレータ、車椅子コントロール、トロリー、路面電車、電車、ケーブルカー、度量衡のデバイスインターフェースおよびセンサ・マウント（娯楽用の車両インターフェース、頑丈な器材インターフェース、遠隔シャッターをつけているインターフェース・コントロールおよび内部環境制御インターフェース）がコンベアベルトを製造する。
【０１３４】
さらなる態様において、ボリュームの拡張または減少に至る、新たな物理的形状または形、または移動部材の相互のパッキングスペースにおける再配置を作製する目的で、この種のマルチ部材配列の全部またはその一部を変更、再配置または再構成するために本明細書に記載された手段を用いる際に、それは、一例として以下の使用およびアプリケーションを有するがこれに制限されない、外部の通信された命令、内部フィードバックトリガ機構、または格納されたデジタルまたはアナログの機械的プログラムまたはアルゴリズムに応答して、全表面のメイン構造または周囲の範囲内での移動部材の再組織または再配置を含んで、表面輪郭、表面テクスチャにおいて、または特定の構造の範囲内で、または異なる機能状態を提供するために、変化する。３Ｄディスプレイ、広告またはメディア紹介ディスプレイ、劇場プロップ、情報モニタ、ロボット・アセンブリ、特定の統合モジュールを有するまたは有しないインターフェースまたは構造、３Ｄモジュール、学習目的、教育インターフェース、織物状多重化、グラフィカル・ペアリング、または２Ｄおよび３Ｄ用グラフィカル操作。
【０１３５】
工学、プログラム可能な機械であるか、芸術的であるか、商業的であるか、産業であるか、国内であるかデジタル的に作動されたフォーミングまたは応答するデバイス（受け取った命令に反応することが可能な計測器、成分、ロボットまたは装置）が形状（形またはサイズ）を命令するかまたは変えようにプログラムするかどうか、拡大するために形状の形態または機能持性において変えられることができるか、または、一例としてツールヘッド、成型キャビティまたは鋳造物、望遠鏡の装置またはデバイス機構、機械式ジャッキまたは支持体、医学的な生体代行機器、組み立て計測器、デバイス、コンポーネントまたは装置、折り畳みまたは折り畳み可能な車両を経由してのような、異なるアプリケーション（表層変形を再編成すること）、デバイス、マシン、航空機または計測器、鉱業、探査、掘削または他の限られた作業（探査または回復、安全性または救出／生存装置）間の工具形状またはボリュームを減らすことができてまたは構造に予めプログラムしたシステム・デバイス、計測器、ツールまたはコンポーネントを得るまたは外部の環境刺激に反応すること、または、内部スペースを包装している比率（内側部分または層スライド間が変化に適応する）において、または、完全に表層および内側移動部材、プリンタおよびマシン・ヘッド表面（流体分配システムまたはプリンタ制御インターフェース）から成るロック機構の使用において、例えば平坦でない表面上のバランスを維持するために平坦でない表面に応答して形状を変えるために、トリガー（またはフィードバック・システムまたは組込形センサ）は変化する。そして、質量中心が移動、バランスまたは安定度を改善するように調整する。
【０１３６】
効果の不必要な複製および明細書のテキストの反復を回避するために、特定の特徴は、１つあるいは複数の態様だけまたは本発明の実施形態に関してだけ記載されている。しかしながら、それが技術的に可能な所で、本発明の任意の態様または実施形態に関して記載されている特徴が本発明の他のいかなる態様または実施形態によっても使用されてよいことを理解すべきである。
【０１３７】
本発明は、本明細書において記載されている実施形態に制限されなくて、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更されてよくまたは構成されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月22日(2016.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話型装置用のユーザーインターフェースであって、前記ユーザーインターフェースは、
変位可能な表層部材（２４）の配列によって形成されるインタラクティブ表面、
振動信号を生成するように構成される振動信号発生器、および
前記振動信号発生器に連結されるケーブル配列、を備え、
前記表層部材（２４）は、前記振動信号が前記振動信号発生器から前記表層部材（２４）へ運ばれるように前記ケーブル配列に連結され、
前記表層部材（２４）は、前記ケーブル配列に関して静止位置を有していて、前記静止位置からの前記表層部材の移動は、前記ケーブル配列を移動させてこれにより変更された振動信号を出すように前記振動信号を調整し、および／または、変更された振動信号は、前記ケーブル配列を移動させてこれにより前記表層部材を前記静止位置から移動させるように力を加え、
前記ユーザーインターフェースは、前記変更された振動信号を前記対話型装置の電気信号におよび／または前記対話型装置の電気信号から前記変更された振動信号に変換する信号変換器をさらに備える、
ユーザーインターフェース。
【請求項２】
前記表層部材（２４）は、可動のサポート部材（１０）に取り付けられ、前記サポート部材（１０）は、前記表層部材（２４）を前記ケーブル配列に連結している、請求項１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３】
前記表層部材（２４）は、一対の中間取付部材（２０）を介して前記サポート部材（１０）に取り付けられる、請求項１または２に記載のユーザーインターフェース。
【請求項４】
前記中間取付部材（２０）は、前記サポート部材（１０）の枢支点のいずれの側にも配置される、請求項３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項５】
前記サポート部材（１０）は、ベース層（４）を形成し、前記中間取付部材（２０）は、中間層（６）を形成し、そして、前記表層部材（２４）は、表面境界層（８）を形成し、下位層の各要素は、下位層にある要素の２倍多くの上位層の要素をサポートする、請求項３または４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項６】
前記サポート部材（１０）、前記中間取付部材（２０）および／または前記表層部材（２４）は、少なくとも２つの自由度を有するように構成されて、静止位置の方へバイアスされる、請求項３〜５のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項７】
静止位置の方へ前記表層部材をバイアスして結合している強力なケーブルを用いて、前記表層部材（２４）は、サポート部材（１０）および／または中間取付部材（２０）に固定される、請求項３〜６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項８】
前記表層部材（２４）は、前記サポート部材（１０）または前記中間部材（２０）に着脱可能に取り付けられ、および／または前記中間部材（２０）は、前記サポート部材（１０）に着脱可能に取り付けられる、請求項３〜７のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項９】
前記表層部材は、前記ケーブル配列に最も近い近位端から遠位端まで突出するポストによって形成され、前記表層部材の前記遠位端は、互いに隣接して、前記インタラクティブ表面を定義する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１０】
前記ポストは、外側スリーブ（２８）および、入れ子式配置を形成するために前記外側スリーブの中に受け入れられる内側要素（２６）によって形成される、請求項９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１１】
前記外側スリーブ（２８）および内側要素（２６）は、拡張位置の方へバイアスされる、請求項１０に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１２】
前記内側要素（２６）に対する前記外側スリーブ（２８）の回転が前記外側スリーブ（２８）を前記内側要素（２６）に対して軸方向に並進させるように、前記外側スリーブ（２８）および内側要素（２６）は、互いにねじ式に係合する、請求項１０または１１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１３】
前記表層部材（１２４）は、各々開口（１６６）の四半部を定義するＶ形状の翼によって形成され、前記インタラクティブ表面は、複数の開口（１６６）を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１４】
前記ユーザーインターフェースの動きに応答して前記インタラクティブ表面を横切って横断するように構成される可動ボール（１６８）をさらに備え、前記ボール（１６８）は、前記開口（１６６）により受け入れられて、前記変更された振動信号を出すように前記表層部材（２４）を前記静止位置から移動させる突起（１７０）を有する、請求項１３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１５】
前記インタラクティブ表面は、前記ボール（１７０）を囲むために異なる平面に配置される複数のベルトウェイによって形成され、前記ベルトウェイの各々は、複数の開口（１６６）を有する、請求項１４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１６】
いつでも、各ベルトウェイの１つの開口（１６６）だけが前記ボール（１６８）の突起（１７０）を受け入れるように、前記突起（１７０）は配置される、請求項１５に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１７】
前記ボール（１６８）は、複数のケーブル（１７１）を介して運動コントローラに連結され、前記ユーザーインターフェースの動きに応答して、前記運動コントローラは、前記ユーザーインターフェースと関連して動いて、前記インタラクティブ表面を横切って前記ボール（１６８）を横断させる、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１８】
前記インタラクティブ表面は、複数の独立した、しかし機能的に結合されたモジュール（２）によって形成され、各モジュールは、複数の表層部材（２４）を備える、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項１９】
前記インタラクティブ表面は、前記インタラクティブ表面のサイズを変えるために、モジュール（２）を交換しておよび／またはモジュール（２）を追加的に導入するかまたは除去することによって適合されるように構成される、請求項１８に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２０】
前記モジュール（２）は、補完的な隣接している特徴、相互接続または相互接続ケーブルネットワークを介して連結される、請求項１８または１９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２１】
各モジュール（２）は、中央シャフト（３４）によって支持される、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２２】
前記中央シャフトは、一端で前記モジュール（２）に接続され、反対端でジャッキ（３６）に接続され、前記ジャッキ（３６）は、隣接するモジュール（２）と関連して前記モジュール（２）を上昇および下降させるように構成される、請求項２１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２３】
前記ジャッキ（３６）は、複数ジャッキ部材（４０）により接続される第１および第２のプレート（３８ａ、３８ｂ）によって形成され、前記ジャッキ部材（４０）は、前記第１および第２のプレート（３８ａ、３８ｂ）の円周の周りに間隔を置かれていて、前記ジャッキ（３６）は、それらの端部が軸方向において互いに整列配置されるように前記ジャッキ部材（４０）の各々が軸方向に配置される高くした構成、および、それらの端部が軸方向において互いにオフセットされるように前記ジャッキ部材（４０）の各々が軸方向に関して角度づけられる低くした構成、を有し、前記ジャッキは、前記第１および第２のプレート（３８ａ、３８ｂ）を互いと関連して回転させることによって、前記高くした構成と低くした構成との間を移動可能である、請求項２２に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２４】
前記ジャッキ（３６）は、前記モジュール（２）の前記表層部材（２４）を隣接するモジュール（２）のレベルより下まで下降させるように構成され、交換用の表層部材（２４）が前記インターフェース表面の下で保持され、前記モジュール（２）の前記表層部材（２４）を前記交換用の表層部材（２４）と交換するために前記インタラクティブ表面の下に交換デバイスが設けられる、請求項２２または２３に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２５】
前記表層部材（２４）および交換用の表層部材（２４）は、異なる物理的特性を有する、請求項２４に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２６】
前記モジュール（２）がその最初の位置まで下降される前に別のモジュール（２）と交換されることができるために、前記ジャッキ（３６）は、隣接するモジュール（２）のレベルより上に前記モジュール（２）を上昇させるように構成される、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２７】
前記ケーブル配列が各カラムにおいて前記モジュール（２）を互いに連結することによって、前記モジュール（２）は、モジュール（２）の複数のカラムによって形成されるグリッドに配置される、請求項１９〜２６のいずれか１項に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２８】
前記ケーブル配列は、隣接するカラムの対を互いにさらに連結する、請求項２７に記載のユーザーインターフェース。
【請求項２９】
各カラムの端部で前記ケーブル配列に連結される解釈ユニット（５２）をさらに備え、前記解釈ユニット（５２）は、前記個別モジュール（２）の動きに関する情報を引き出すために前記変更された振動信号を受信して、解釈するように、および／または前記個別モジュール（２）をそれらの静止位置から移動させる変更された振動信号を生成するように、構成される、請求項２７または２８に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３０】
複数の解釈ユニット（５２）と通信する積分ユニットをさらに備え、前記積分ユニットは、前記解釈ユニット（５２）からの複数信号を単一信号に結合するように、および／または解釈ユニット（５２）ごとに信号をパーツに分解するように構成される、請求項２９に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３１】
前記信号変換器は、前記積分ユニットからのアナログ信号を前記対話型装置により用いられるデジタル信号に変換する、および／または前記対話型装置からのデジタル信号を前記積分ユニットにより用いられるアナログ信号に変換する、ように構成される、アナログ−デジタルおよび／またはデジタル−アナログ変換器を備える、請求項３０に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３２】
前記アナログ−デジタル変換器は、発光器および受光器を有する光センサ、ならびに発光器と受光器との間に配置されるインタラプタを備え、前記インタラプタは、前記受光器がデジタル信号を観察するように、前記アナログ信号に応答して前記発光器と受光器との間のパスを横切って振動するように構成される、請求項３１に記載のユーザーインターフェース。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか１項に記載のユーザーインターフェースを備えるデバイス。
【国際調査報告】
2017509087.tif 000017
2017509087.tif 000018