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PEN TABLET TYPE INTERFACE

Patent code P110005479
File No. 0611-18
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2006-335735
Publication number P2008-146560A
Patent number P4576537
Date of filing Dec 13, 2006
Date of publication of application Jun 26, 2008
Date of registration Sep 3, 2010
Inventor
  • (In Japanese)▲高▼▲崎▼ 正也
  • (In Japanese)吉 紅旭
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人埼玉大学
Title PEN TABLET TYPE INTERFACE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pen tablet type interface capable of obtaining in a pseudo manner a feel when drawn on paper with pen.
SOLUTION: This pen tablet type interface is provided with a pen 10, a board 20, an ultrasonic excitation means for exciting ultrasonic vibration on the board 20, a rubber film 11 layered onto the pen 10, and an aluminum film 12, and the aluminum film 12 contacts with the substrate 20 to be moved, when moving the pen on the board. The ultrasonic excitation means is provided with an ultrasonic wave generation means for generating an ultrasonic wave for exciting the substrate 20, and an ultrasonic drive control means for controlling an ultrasonic wave generation period of the ultrasonic wave generation means. The excitation of the ultrasonic vibration on the substrate 20 is executed periodically, in the interface, an apparent friction coefficient of the substrate is thereby varied time-serially, the rubber film 11 of the pen 10 is extended and contracted along a shearing direction, in accompaniment thereto, and this is transmitted to the pen 10 as vibration to obtain the feel similar to that when using an actual writing implement and drawing implement.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ペンタブレット型インターフェースは、タブレット上の位置をペンで指示すると、その位置を表す座標値がCPUに出力されるように構成されている。
この装置では、ペンが使用されているため、マウスよりも直感的な操作が可能であり、絵筆やパステル等の実物の筆記具や描画具で描画するときに近い感覚で入力作業を行うことができる。
また、このペンタブレット型インターフェースでは、実物に更に近づけるために、手書きの筆圧を再現する改良(下記特許文献1)や、毛筆の質感を出すための改良(下記特許文献2)など、実際の感触を擬似的に得るための工夫が色々と行われている。

一方、下記特許文献3には、超音波を利用して皮膚感覚を擬似的に再現する入力装置が記載されている。この装置は、弾性波を励振する基板と、指を乗せて入力操作を行う触感部材とを有しており、触感部材は基板上に配置され、この触感部材の基板上の位置が弾性波を利用して検知され、その位置情報がCPUに出力される。
この装置では、基板表面の見掛け上の摩擦係数を、超音波を利用して時間的に変えている。基板表面の見掛け上の摩擦係数は、基板に弾性波を励振すると、基板表面が微小振動するために小さくなり、反対に弾性波が励振されていないときに大きくなる。この装置では、基板に対する弾性波励振のオン/オフを短い周期で切り替えており、こうすることで基板表面の見掛け上の摩擦係数は時間的に変化する。この基板表面を触感部材に指を乗せてなぞると、ザラザラした固体表面を指でなぞったような皮膚感覚を覚える。
【特許文献1】
特開平6-35593号公報
【特許文献2】
特開2004-139411号公報
【特許文献3】
特開2001-255993号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ペンで描くようにして文字やイラスト等をコンピュータに入力するペンタブレット型インターフェースに関し、特に、実際にペンで紙等の上に描いているときの感触が擬似的に得られるようにしたものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ペンと、
前記ペンが接触する基板と、
前記基板に超音波振動を励起する超音波励起手段と、
前記ペンの前記基板との接触箇所に積層された、弾性物質から成る第1の層と該第1の層より高いヤング率を有する物質から成る第2の層とを具備する積層体と、
前記ペンの位置を求めるペン位置算出手段と、
を備え、前記ペンを前記基板上で移動するとき、前記積層体の第2の層が前記基板に接触して移動するペンタブレット型インターフェースであって、
前記ペン位置算出手段が求めた前記ペンの位置から前記ペンの移動速度を算出するペン速度算出手段を有し、
前記超音波励起手段が、
前記基板に励起する超音波を発生する超音波発生手段と、
前記超音波発生手段を制御する駆動制御信号の周波数及びデューティ比を設定して、前記駆動制御信号を前記超音波発生手段に出力し、前記駆動制御信号がオンとなる周期的な期間だけ前記超音波発生手段から超音波を発生させる超音波駆動制御手段と
を有し、
前記超音波駆動制御手段は、前記ペンが前記基板に押し付けられながら前記基板上を移動している間だけ、前記駆動制御信号を出力して前記超音波発生手段から超音波を発生させ、それに伴い、超音波振動が励起された前記基板から、書き味を擬似的に感じさせる振動が前記ペンに伝えられることを特徴とするペンタブレット型インターフェース。

【請求項2】
 
請求項1に記載のペンタブレット型インターフェースであって、
前記超音波駆動制御手段が、前記ペンの移動速度に基づいて前記駆動制御信号の周波数を制御することを特徴とするペンタブレット型インターフェース。

【請求項3】
 
請求項1または2に記載のペンタブレット型インターフェースであって、
前記超音波駆動制御手段が、前記ペンの基板上の位置に応じて前記駆動制御信号のデューティ比を調整することを特徴とするペンタブレット型インターフェース。

【請求項4】
 
請求項1から3のいずれかに記載のペンタブレット型インターフェースであって、
前記積層体の前記第1の層がゴム膜から成り、前記第2の層が、ゴムのヤング率の10倍以上のヤング率を有する物質から成ることを特徴とするペンタブレット型インターフェース。

【請求項5】
 
請求項1から4のいずれかに記載のペンタブレット型インターフェースであって、
前記超音波発生手段が、超音波として、弾性表面波または板波を発生することを特徴とするペンタブレット型インターフェース。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006335735thum.jpg
State of application right Registered
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