直動−揺動用駆動装置及び直動−揺動用駆動装置を備えたディスプレイ装置
【課題】複数の被駆動物に同時に、往復直線運動と揺動運動の両方の運動をさせることができる直動−揺動用駆動装置を提供する。
【解決手段】昇降モータ４１を回転させて、直動プレート１９を備えたベースプレートを往復直線運動させる。昇降モータ４１の動作と同期して旋回モータ４３を駆動して、揺動プレート２７を所定の角度範囲内で揺動させる。直動プレート１９に固定され、揺動プレート２７、固定プレート２５を貫通する複数本のロッド部材１７が可撓性を有する複数本のロッド部材１７の先端に被駆動物７を装着する。
【解決手段】昇降モータ４１を回転させて、直動プレート１９を備えたベースプレートを往復直線運動させる。昇降モータ４１の動作と同期して旋回モータ４３を駆動して、揺動プレート２７を所定の角度範囲内で揺動させる。直動プレート１９に固定され、揺動プレート２７、固定プレート２５を貫通する複数本のロッド部材１７が可撓性を有する複数本のロッド部材１７の先端に被駆動物７を装着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構を備えた直動−揺動用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２０７４１８号公報（特許文献１）には、視覚障害者に対して、触覚による高度な情報を伝達可能な触覚ディスプレイ装置が開示されている。この触覚ディスプレイ装置では、上下方向に駆動可能な複数のピンをマトリック状に配置し、突出させる複数のピンの突出パターンによって触覚で情報を提供できるようにする。
【０００３】
特許第４１７１７７１号公報（特許文献２）には、映像と温度の変化とにより、表現を発現するディスプレイ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０７４１８号公報
【特許文献２】特許第４１７１７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された触覚デイスプレイ装置では、単にピンを上下動させるだけであるため、駆動装置の構造は簡単なものでよかった。また特許文献２に示されたディスプレイ装置では、可動部がないので機械的な駆動装置は特に必要がなかった。発明者は、例えば、生きている犬やネコなどの動物を触ったときの感触と同じような感触を得ることができるディスプレイ装置を開発しようと試みたが、従来公知の駆動装置には、複数の被駆動物に同時に複雑な動きをさせることができる駆動装置は無かった。
【０００６】
本発明の目的は、複数の被駆動物に同時に、往復直線運動と揺動運動の両方の運動をさせることができる直動−揺動用駆動装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、生きている犬やネコなどの動物を触ったときの感触と同じような感触を、触る者に与えるのに適した直動−揺動用駆動装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、従来は得ることができなかった感触を触る人に与えることができるディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の直動−揺動用駆動装置は、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構とを備えている。被駆動物は、直動−揺動用駆動装置の用途に応じて種々の構造のものを用いることができる。直動−揺動用運動機構は、基本的には、複数本のロッド部材と、直動プレートと、往復直線運動機構と、固定プレートと、揺動プレートと、揺動機構と、制御装置とを備えている。複数本のロッド部材は、一端に被駆動物が装着され且つ可撓性を有している。本願明細書において可撓性とは、外力が加わったときに撓んだり、湾曲したり、捩れたりするものの、外力が除かれると元の状態に戻ることができる性質を言う。可撓性を有するロッド部材としては、例えば、後に説明する固定プレートに設けられた貫通孔から延び出たロッド部材の一端に被駆動物が装着された状態で、自立する強度（途中で折れたりすることなく、他の部材の積極的な支えを必要とすることなく立っていられる程度の強度）を備えたワイヤを用いることができる。なおワイヤに限らず、ある所定の厚みを有する金属板や合成樹脂板等も可撓性を有するロッドとして用いることができる。
【００１０】
直動プレートには、複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定されている。直動プレートの形状は任意である。例えば円板状の直動プレートを用いる場合には、複数本のロッド部材の他端を円板の縁に沿って周方向に所定の間隔をあけて直動プレートに固定することができる。矩形状の細長い直動プレートの場合には、直動プレートの長手方向に沿って所定の間隔をあけて複数本のロッド部材の他端を固定すればよい。
【００１１】
往復直線運動機構は、複数本のロッド部材が真っ直ぐに延びている状態において、ロッド部材が延びる方向を直動方向としたときに、直動プレートを直動方向に往復直線運動させるものである。固定プレートは、複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備えている。そして固定プレートは、直動プレートとの間に直動方向に間隔をあけて配置される。なお固定プレートは、一枚の板材に限定されるものではなく、複数の貫通孔を備えた複数枚の板材によって構成されてもよい。なお複数枚の板材によって固定プレートが構成される場合には、複数枚の板材にそれぞれ設けられた複数の貫通孔は、直動方向に整列しているのが好ましい。揺動プレートは、固定プレートと直動プレートとの間に配置され、複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、直動方向と直交し且つ固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動動作をする。この揺動動作は、例えば、直動方向に延びる仮想回転中心線を中心にして所定の角度範囲内で回動する揺動動作でもよく、また仮想平面内で直線的に往復運動をする揺動動作でもよく、揺動プレートが仮想平面内で揺れ動く動作であればどのようなものでもよい。したがって揺動機構は、揺動プレートを仮想平面内で揺動させることができる構成であれば、その構成は任意である。例えば、直動方向に延びる仮想回転中心線を中心にして所定の揺動角度範囲内で揺動プレートを回動させるように、揺動機構を構成してもよい。なお往復直線運動機構と揺動機構とは、制御装置を用いて連動させることができる。
【００１２】
揺動機構が動作しない状態で、往復直線運動機構が動作すると、直動プレートが往復動作をして、直動プレートに連結された複数本のロッド部材も直動プレートと一緒に直動方向に往復動作する。このとき揺動機構が動作して揺動プレートが仮想平面内で揺動すると、可撓性を有するロッド部材は、引っ張られたり、捻られた状態となり、その影響が被駆動物が装着されたロッド部材の先端部（一端）へも現れる。その結果、ロッド部材の一端に設けられた被駆動物は、往復直線運動をしながら、揺動運動及び／または捻れ運動をするといった、複雑な動きをする。そのため例えば被駆動物を縫いぐるみの毛を纏めたような部材とすると、複数の被駆動物の動きは生きている動物の体の動きのようになる。そして、動いている複数の被駆動物を触ると、生きている動物の体を触っているかのような感触を得ることができる。
【００１３】
揺動機構により揺動プレートを揺動させる際に、直動プレートを仮想回転中心線を中心にして所定の回転角度範囲内で回動し得るようにしておくと、複数のロッド部材に必要以上に大きな捻れが発生することがなく、またスムーズにロッド部材の捻れを元の状態に戻すことができる。そこで具体的には、仮想回転中心線を回転中心線として回動自在に支持する回動軸を備えたベースプレートに、直動プレートを取り付けるのが好ましい。この場合には、往復直線運動機構は、直動プレートが装着されたベースプレートを直動方向に往復直線運動させることにより、間接的に直動プレートを直動方向に往復直線運動させることになる。このような構造を採用すると、揺動プレートが揺動または回動した後に、複数本のロッド部材に加わる力の影響を受けて、遅れて直動プレートも回動軸を中心にして、揺動プレートが揺動する方向に揺動する。その結果、複数本のロッド部材に発生する捻れが極端に大きくなることがなくなり、揺動プレートが逆の方向に揺動する際にロッド部材に発生した捻れをスムーズに元の状態に戻して、逆方向の捻れに変えることができる。したがって被駆動物の動きをスムーズなものとすることができる。
【００１４】
本発明の直動−揺動用駆動装置は、複数の被駆動物に往復直線運動と所定の揺動運動とを組み合わせた動きをする用途であれば、ディスプレイ装置だけでなく、人の注意を引く看板、皮膚をマッサージする家庭用電気機器等の他の用途にも適用できる。本発明の直動−揺動用駆動装置をディスプレイ装置に適用する場合には、開口部を有するケース内に、開口部を通して、複数の被駆動物の動きを見ることができるか又は複数の被駆動物を人が手で触ることができるように、直動−揺動用駆動装置を複数配置すればよい。なお人が手で触る場合には、人の手の存在を検知して、人の手の位置に対応する部分の被駆動物だけを動作させるようにしてもよいのは勿論である。
【００１５】
またディスプレイ装置では、開口部内の複数の被駆動物上に映像を投影する投影装置を更に設けても良い。この場合、制御装置は、複数の被駆動物の動きと投影装置の映像とを同期させるように構成するのが好ましい。このようにすると映像によって特定された形状が、立体物として動く感覚を、見る人または触る人に与えることができる。
【００１６】
なお、本発明のディスプレイ装置は、一般的には、横に並ぶように配置された複数の被駆動物と、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構をを備えた直動−揺動用駆動装置とを具備しているものと特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例の構成を示す正面図である。
【図２】ディスプレイ装置のディスプレイ状況の一例を示す図である。
【図３】収納ケース内に配置された２つの直動−揺動用駆動装置の正面図を示す図である。
【図４】２つの直動−揺動用駆動装置の左側面図を示す図である。
【図５】１つの直動−揺動用駆動装置の右側面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明の直動−揺動用駆動装置を利用した本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例の構成を示す正面図であり、図２はディスプレイ装置１のディスプレイ状況を示す図である。図１及び図２に示すように、ディスプレイ装置１は、開口部３を有する収納ケース５を備えている。収納ケース５の内部には、横に並ぶように（平面状に）複数の被駆動物７が配置されている。被駆動物７は、後述する直動−揺動用駆動装置９の用途に応じて種々の構造のものを用いることができる。本実施の形態では、被駆動物７として、縫いぐるみの毛を纏めたような、ふわふわとした手触りのよい部材を用いている。そして収納ケース５の内部には、開口部３を通して、複数の被駆動物７の動きを見ることができるか又は複数の被駆動物７を人が手で触ることができるように、複数の被駆動物７を駆動する直動−揺動用駆動装置９が複数配置されている。直動−揺動用駆動装置９は、後に詳しく説明するように、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構１５を備えている。
【００１９】
収納ケース５の上方には、開口部３内の複数の被駆動物７上に映像を投影する投影装置１１が配置されている。図２には、開口部３内の複数の被駆動物７に動物の映像ＩＭを投影した状態を示してある。収納ケース５の内部に配置されるか又は収納ケース５の外部に配置される制御装置１３は、複数の直動−揺動用駆動装置９によって駆動される複数の被駆動物７の動きと投影装置１１の映像とを同期させるように、複数の直動−揺動用駆動装置９と投影装置１１とに制御信号を出力している。図２の例では、動物の映像ＩＭ内の複数の被駆動物７を動作させることにより、あたかも立体的な動物の映像が動いているかの錯覚を見るものに与えることができる。また視覚障害者は、動いている被駆動物７を触って、動いている領域の輪郭形状を認識することにより、映像が示す画像の形態を認知することができる。
【００２０】
図３乃至図５には、収納ケースの内部に配置された本実施の形態の直動−揺動用駆動装置９の構成が示されている。図３は、収納ケース５内に配置された２つの直動−揺動用駆動装置９の正面図を示しており、図４は２つの直動−揺動用駆動装置９の左側面図を示しており、図５は１つの直動−揺動用駆動装置９の右側面図を示している。この直動−揺動用駆動装置９は、４つの被駆動物７を同時に駆動する直動−揺動用運動機構１５を備えている。
【００２１】
直動−揺動用運動機構１５は、基本的には、４本のロッド部材１７と、直動プレート１９と、ベースプレート２１と、往復直線運動機構２３と、固定プレート２５と、直動プレート１９と固定プレート２５との間に配置された揺動プレート２７と、揺動機構２９と、前述の制御装置１３とを備えている。４本のロッド部材１７は、一端（先端）に被駆動物７が装着されており、可撓性を有する材料により形成されている。本実施の形態では、複数本の金属線を撚って形成したワイヤをロッド部材１７として使用している。使用した４本のワイヤ（１７）は、固定プレート２５に設けられた貫通孔２８から延び出たワイヤ（１７）の一端に被駆動物７が装着された状態で、自立する強度（途中で折れたりすることなく、他の部材の積極的な支えを必要とすることなく立っていられる程度の強度）を備えたワイヤを用いている。
【００２２】
固定プレート２５は、収納ケース５の内部に並設された複数本の上フレーム３１に固定されている。複数本の上フレーム３１の間には、各直動−揺動用駆動装置９に対応する位置に窓部３３が形成されている。複数本のロッド部材１７が、窓部３３を貫通している。また窓部３３の内部には、固定プレート２５の表面側に固定された、モータ駆動回路を実装した回路基板３５が、収納されている。複数本のロッド部材１７は、回路基板３５をスライド可能に貫通している。また複数本の上フレーム３１の上には、アクリル板からなるトレー板３９が配置されている。トレー板３９にも、複数のロッド部材１７が移動可能に貫通する貫通孔が形成されている。なおトレー板３９は、回路基板３５を見えないようにするための目隠しの目的で設けられている。思想的には、固定プレート２５，回路基板３５及びトレー板３９によって、固定プレートが構成されているものと見ることができる。
【００２３】
固定プレート２５の裏面には、往復直線運動機構２３の駆動源となる昇降モータ４１と、揺動機構２９の駆動源となる旋回モータ４３とが固定されている。昇降モータ４１及び旋回モータ４３は共に、取付用フレーム４５及び４７を用いて固定プレート２５の裏面に取り付けられている。固定プレート２５には、収納ケース５の底板４９に向かって延びるスライドガイド５１の上端が固定されている。スライドガイド５１の下側領域には、下端に向かって延びる細長いガイド孔５３が設けられている。ガイド孔５３にはスライダ５５が嵌合されている。スライダ５５は、先端にネジが形成され且つ頭部にドライバスロットが形成されたネジ部材の構造を有している。スライダ５５の先端のネジ部には、固定用ブッシュ５７が螺合されている。固定用ブッシュ５７とスライドガイド５１との間には、摩擦抵抗が少ない材料から形成されたスライドブッシュ５９が配置されている。固定用ブッシュ５７には矩形状を呈するベースプレート２１の一端が固定されている。ベースプレート２１は、スライドガイド５１と直交する方向に延びている。
【００２４】
ベースプレート２１の中央部には、回動軸５２を介して円板状の直動プレート１９が、揺動可能に固定されている。本実施の形態で用いた回動軸５２は、ボルトの端部にナットを螺合し、ベースプレート２１と直動プレート１９との間に摩擦抵抗の小さいブッシュ５４を配置した構造を有している。本実施の形態では、回動軸５２の軸線は、旋回モータ４３の軸線と一致する仮想回転中心線ＣＬと一致している。直動プレート１９には、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８を通過した４本のロッド部材１７の他端が直動プレート１９の周方向に９０度ずつ角度間隔をあけて固定されている。そして円板状の揺動プレート２７の中心部は、揺動機構２９の駆動源となる旋回モータ４３の出力軸に連結されている。
【００２５】
揺動機構２９は、揺動プレート２７を、直動方向と直交し且つ固定プレート２５と平行に延びる仮想平面ＩＰ内で揺動させる。本実施の形態では、旋回モータ４３は、３６０度よりも小さい所定の角度範囲内において、出力軸を一方の方向に所定の角度回動させた後、他方の方向に同じ所定の角度回動させる揺動動作を繰り返す。このような動作は、旋回モータ４３にサーボモータまたはステッピングモータを採用することにより、簡単に実現することができる。また一方向にのみ回転するモータを旋回モータ４３に採用する場合には、旋回モータ４３の出力軸に適宜の運動変換機構または歯車機構を設けることにより、揺動プレート２７を仮想回転中心線ＣＬを中心にして所定の角度範囲内で揺動させるようにすることができる。揺動機構２９は、揺動プレート２７を仮想平面ＩＰ内で直線的に往復運動動作させるものでも、または揺動プレート２７の中心の移動軌跡が円の軌跡を描くように、揺動プレート２７を仮想平面ＩＰ内で揺れ動かすものであってもよく、本発明は、実施例の揺動機構を使用することに限定されるものではない。
【００２６】
本実施の形態では、旋回モータ４３の出力軸の軸線が仮想回転中心線ＣＬと一致している。固定プレート２５に形成された４つの貫通孔２６、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８、そして直動プレート１９における４本のロッド部材１７の他端の固定位置は、それぞれ仮想回転中心線ＣＬから等しい距離にある。そして揺動プレートが静止位置にあるとき、すなわち旋回モータ４３の出力軸が原点位置にあるときに、固定プレート２５に形成された４つの貫通孔２６、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８、そして直動プレート１９における４本のロッド部材１７の他端の固定位置は、仮想回転中心線ＣＬが延びる方向に整列している。
【００２７】
前述のスライダ５５の頭部とスライドガイド５１との間に位置するスライダ５５の軸部には、第１のリンク部材６１の一端が揺動可能に嵌合されている。第１のリンク部材６１の他端には、一端が昇降モータ４１の出力軸に固定された第２のリンク部材６３の他端が揺動自在に固定されている。図３に実線で示した状態は、昇降モータ４１が第１のリンク部材６３を所定の角度回転させた結果、直動プレート１９が最も下の位置にあるときの状態である。また図３において破線で示した状態は、直動プレート１９が最も上の位置にあるときの状態である。第１のリンク部材６１と、第２のリンク部材６３と、ガイド孔５３とにより、回転運動−直線運動変換機構が構成されている。したがって昇降モータ４１が回転すると、スライダ５５は、ガイド孔５３内を往復直線運動する。その結果、ベースプレート２１及び直動プレート１９は、直動方向に往復直動運動をすることになる。
【００２８】
揺動機構２９が動作しない状態で、往復直線運動機構２３が動作すると、直動プレート１９が往復動作をして、直動プレート１９に連結された複数本のロッド部材１７も直動プレート１９と一緒に直動方向に往復動作する。このとき揺動機構２９が動作して揺動プレート２７が仮想平面ＩＰ内で揺動すると、可撓性を有するロッド部材１７は、引っ張られたり、捻られた状態となり、その影響が被駆動物７を備えたロッド部材１７の先端部（一端））に現れる。その結果、ロッド部材１７の一端に設けられた被駆動物７は、往復直線運動をしながら、揺動運動及び／または捻れ運動をする。そのため本実施の形態のように、被駆動物１７を縫いぐるみの毛を纏めたような部材とすると、複数の被駆動物７の動きは生きている動物の体の動きのようになる。そして、動いている複数の被駆動物７を触ると、生きている動物の体を触っているかのような感触を得ることができる。
【００２９】
本実施の形態では、往復直線運動機構２３は、直動プレート１９が回動軸５２を介して取り付けられたベースプレート２１を直動方向に往復直線運動させる。このような構造を採用すると、揺動プレート２７が揺動または回動した後に、複数本のロッド部材１７に加わる力の影響を受けて、遅れて直動プレート１９も回動軸２５を中心にして、揺動プレート２７が揺動する方向に揺動する。その結果、複数本のロッド部材１７に発生した捻れが極端に大きくなることがなくなり、揺動プレートが逆の方向に揺動する際にロッド部材１７に発生する捻れをスムーズに逆方向の捻れに変えることができる。したがって被駆動物の動きをスムーズなものとすることができる。
【００３０】
図２に示すように、映像ＩＭと直動−揺動用駆動装置９の動作とを同期させると、あたかもディスプレイ中に動物が生きて動いているかのような錯覚を見る者に与える。また視覚障害者には、動いている被駆動物７を触ることにより、生きている動物を触っているかのような感触を与えることができる。
【００３１】
また開口部３を有するケース５内に、開口部３を通して、複数の被駆動物７を人が手で触ることができるように、直動−揺動用駆動装置９を複数配置する場合には、人の手の存在を検知するセンサまたは人の手の位置を特定する位置検出装置を開口部３の近傍に設ければよい。そして人の手の位置に対応する部分の被駆動物７だけを動作させるようにしてもよい。なおこの種の位置検出技術は、特許文献２の中にも詳しく説明されているので、詳しい説明は省略する。
【００３２】
上記実施の形態では、被駆動物７を縫いぐるみの毛を纏めたような部材を用いたが、被駆動物７として、直動−揺動用駆動装置９を使用する機器に応じて種々の形態・材質・大きさ・重さのものを用いることができる。本実施の形態の直動−揺動用駆動装置９は、上記実施の形態のディスプレイ装置だけでなく、種々の用途に利用可能である。
【００３３】
なおロッド部材１７と被駆動物７との間の結合構造は、被駆動物７の交換が可能な嵌合構造により構成されているのが好ましい。このようにすると、直動−揺動用駆動装置９の用途範囲を拡げることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、複数の被駆動物に同時に、往復直線運動と揺動運動とを与えることができる直動−揺動用駆動装置を提供することができる。また本発明の直動−揺動用駆動装置を用いたディスプレイ装置によれば、従来にないリアリティを持った表現が可能になる。
【符号の説明】
【００３５】
１ ディスプレイ装置
３ 開口部
５ 収納ケース
７ 被駆動物
９ 直動−揺動用駆動装置
１１ 投影装置
１３ 制御装置
１５ 直動−揺動用運動機構
１７ ロッド部材
１９ 直動プレート
２１ ベースプレート
２５ 固定プレート
２７ 揺動プレート
４１ 昇降モータ
４３ 旋回モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構を備えた直動−揺動用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２０７４１８号公報（特許文献１）には、視覚障害者に対して、触覚による高度な情報を伝達可能な触覚ディスプレイ装置が開示されている。この触覚ディスプレイ装置では、上下方向に駆動可能な複数のピンをマトリック状に配置し、突出させる複数のピンの突出パターンによって触覚で情報を提供できるようにする。
【０００３】
特許第４１７１７７１号公報（特許文献２）には、映像と温度の変化とにより、表現を発現するディスプレイ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０７４１８号公報
【特許文献２】特許第４１７１７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された触覚デイスプレイ装置では、単にピンを上下動させるだけであるため、駆動装置の構造は簡単なものでよかった。また特許文献２に示されたディスプレイ装置では、可動部がないので機械的な駆動装置は特に必要がなかった。発明者は、例えば、生きている犬やネコなどの動物を触ったときの感触と同じような感触を得ることができるディスプレイ装置を開発しようと試みたが、従来公知の駆動装置には、複数の被駆動物に同時に複雑な動きをさせることができる駆動装置は無かった。
【０００６】
本発明の目的は、複数の被駆動物に同時に、往復直線運動と揺動運動の両方の運動をさせることができる直動−揺動用駆動装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、生きている犬やネコなどの動物を触ったときの感触と同じような感触を、触る者に与えるのに適した直動−揺動用駆動装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、従来は得ることができなかった感触を触る人に与えることができるディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の直動−揺動用駆動装置は、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構とを備えている。被駆動物は、直動−揺動用駆動装置の用途に応じて種々の構造のものを用いることができる。直動−揺動用運動機構は、基本的には、複数本のロッド部材と、直動プレートと、往復直線運動機構と、固定プレートと、揺動プレートと、揺動機構と、制御装置とを備えている。複数本のロッド部材は、一端に被駆動物が装着され且つ可撓性を有している。本願明細書において可撓性とは、外力が加わったときに撓んだり、湾曲したり、捩れたりするものの、外力が除かれると元の状態に戻ることができる性質を言う。可撓性を有するロッド部材としては、例えば、後に説明する固定プレートに設けられた貫通孔から延び出たロッド部材の一端に被駆動物が装着された状態で、自立する強度（途中で折れたりすることなく、他の部材の積極的な支えを必要とすることなく立っていられる程度の強度）を備えたワイヤを用いることができる。なおワイヤに限らず、ある所定の厚みを有する金属板や合成樹脂板等も可撓性を有するロッドとして用いることができる。
【００１０】
直動プレートには、複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定されている。直動プレートの形状は任意である。例えば円板状の直動プレートを用いる場合には、複数本のロッド部材の他端を円板の縁に沿って周方向に所定の間隔をあけて直動プレートに固定することができる。矩形状の細長い直動プレートの場合には、直動プレートの長手方向に沿って所定の間隔をあけて複数本のロッド部材の他端を固定すればよい。
【００１１】
往復直線運動機構は、複数本のロッド部材が真っ直ぐに延びている状態において、ロッド部材が延びる方向を直動方向としたときに、直動プレートを直動方向に往復直線運動させるものである。固定プレートは、複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備えている。そして固定プレートは、直動プレートとの間に直動方向に間隔をあけて配置される。なお固定プレートは、一枚の板材に限定されるものではなく、複数の貫通孔を備えた複数枚の板材によって構成されてもよい。なお複数枚の板材によって固定プレートが構成される場合には、複数枚の板材にそれぞれ設けられた複数の貫通孔は、直動方向に整列しているのが好ましい。揺動プレートは、固定プレートと直動プレートとの間に配置され、複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、直動方向と直交し且つ固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動動作をする。この揺動動作は、例えば、直動方向に延びる仮想回転中心線を中心にして所定の角度範囲内で回動する揺動動作でもよく、また仮想平面内で直線的に往復運動をする揺動動作でもよく、揺動プレートが仮想平面内で揺れ動く動作であればどのようなものでもよい。したがって揺動機構は、揺動プレートを仮想平面内で揺動させることができる構成であれば、その構成は任意である。例えば、直動方向に延びる仮想回転中心線を中心にして所定の揺動角度範囲内で揺動プレートを回動させるように、揺動機構を構成してもよい。なお往復直線運動機構と揺動機構とは、制御装置を用いて連動させることができる。
【００１２】
揺動機構が動作しない状態で、往復直線運動機構が動作すると、直動プレートが往復動作をして、直動プレートに連結された複数本のロッド部材も直動プレートと一緒に直動方向に往復動作する。このとき揺動機構が動作して揺動プレートが仮想平面内で揺動すると、可撓性を有するロッド部材は、引っ張られたり、捻られた状態となり、その影響が被駆動物が装着されたロッド部材の先端部（一端）へも現れる。その結果、ロッド部材の一端に設けられた被駆動物は、往復直線運動をしながら、揺動運動及び／または捻れ運動をするといった、複雑な動きをする。そのため例えば被駆動物を縫いぐるみの毛を纏めたような部材とすると、複数の被駆動物の動きは生きている動物の体の動きのようになる。そして、動いている複数の被駆動物を触ると、生きている動物の体を触っているかのような感触を得ることができる。
【００１３】
揺動機構により揺動プレートを揺動させる際に、直動プレートを仮想回転中心線を中心にして所定の回転角度範囲内で回動し得るようにしておくと、複数のロッド部材に必要以上に大きな捻れが発生することがなく、またスムーズにロッド部材の捻れを元の状態に戻すことができる。そこで具体的には、仮想回転中心線を回転中心線として回動自在に支持する回動軸を備えたベースプレートに、直動プレートを取り付けるのが好ましい。この場合には、往復直線運動機構は、直動プレートが装着されたベースプレートを直動方向に往復直線運動させることにより、間接的に直動プレートを直動方向に往復直線運動させることになる。このような構造を採用すると、揺動プレートが揺動または回動した後に、複数本のロッド部材に加わる力の影響を受けて、遅れて直動プレートも回動軸を中心にして、揺動プレートが揺動する方向に揺動する。その結果、複数本のロッド部材に発生する捻れが極端に大きくなることがなくなり、揺動プレートが逆の方向に揺動する際にロッド部材に発生した捻れをスムーズに元の状態に戻して、逆方向の捻れに変えることができる。したがって被駆動物の動きをスムーズなものとすることができる。
【００１４】
本発明の直動−揺動用駆動装置は、複数の被駆動物に往復直線運動と所定の揺動運動とを組み合わせた動きをする用途であれば、ディスプレイ装置だけでなく、人の注意を引く看板、皮膚をマッサージする家庭用電気機器等の他の用途にも適用できる。本発明の直動−揺動用駆動装置をディスプレイ装置に適用する場合には、開口部を有するケース内に、開口部を通して、複数の被駆動物の動きを見ることができるか又は複数の被駆動物を人が手で触ることができるように、直動−揺動用駆動装置を複数配置すればよい。なお人が手で触る場合には、人の手の存在を検知して、人の手の位置に対応する部分の被駆動物だけを動作させるようにしてもよいのは勿論である。
【００１５】
またディスプレイ装置では、開口部内の複数の被駆動物上に映像を投影する投影装置を更に設けても良い。この場合、制御装置は、複数の被駆動物の動きと投影装置の映像とを同期させるように構成するのが好ましい。このようにすると映像によって特定された形状が、立体物として動く感覚を、見る人または触る人に与えることができる。
【００１６】
なお、本発明のディスプレイ装置は、一般的には、横に並ぶように配置された複数の被駆動物と、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構をを備えた直動−揺動用駆動装置とを具備しているものと特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例の構成を示す正面図である。
【図２】ディスプレイ装置のディスプレイ状況の一例を示す図である。
【図３】収納ケース内に配置された２つの直動−揺動用駆動装置の正面図を示す図である。
【図４】２つの直動−揺動用駆動装置の左側面図を示す図である。
【図５】１つの直動−揺動用駆動装置の右側面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明の直動−揺動用駆動装置を利用した本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明のディスプレイ装置の実施の形態の一例の構成を示す正面図であり、図２はディスプレイ装置１のディスプレイ状況を示す図である。図１及び図２に示すように、ディスプレイ装置１は、開口部３を有する収納ケース５を備えている。収納ケース５の内部には、横に並ぶように（平面状に）複数の被駆動物７が配置されている。被駆動物７は、後述する直動−揺動用駆動装置９の用途に応じて種々の構造のものを用いることができる。本実施の形態では、被駆動物７として、縫いぐるみの毛を纏めたような、ふわふわとした手触りのよい部材を用いている。そして収納ケース５の内部には、開口部３を通して、複数の被駆動物７の動きを見ることができるか又は複数の被駆動物７を人が手で触ることができるように、複数の被駆動物７を駆動する直動−揺動用駆動装置９が複数配置されている。直動−揺動用駆動装置９は、後に詳しく説明するように、複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構１５を備えている。
【００１９】
収納ケース５の上方には、開口部３内の複数の被駆動物７上に映像を投影する投影装置１１が配置されている。図２には、開口部３内の複数の被駆動物７に動物の映像ＩＭを投影した状態を示してある。収納ケース５の内部に配置されるか又は収納ケース５の外部に配置される制御装置１３は、複数の直動−揺動用駆動装置９によって駆動される複数の被駆動物７の動きと投影装置１１の映像とを同期させるように、複数の直動−揺動用駆動装置９と投影装置１１とに制御信号を出力している。図２の例では、動物の映像ＩＭ内の複数の被駆動物７を動作させることにより、あたかも立体的な動物の映像が動いているかの錯覚を見るものに与えることができる。また視覚障害者は、動いている被駆動物７を触って、動いている領域の輪郭形状を認識することにより、映像が示す画像の形態を認知することができる。
【００２０】
図３乃至図５には、収納ケースの内部に配置された本実施の形態の直動−揺動用駆動装置９の構成が示されている。図３は、収納ケース５内に配置された２つの直動−揺動用駆動装置９の正面図を示しており、図４は２つの直動−揺動用駆動装置９の左側面図を示しており、図５は１つの直動−揺動用駆動装置９の右側面図を示している。この直動−揺動用駆動装置９は、４つの被駆動物７を同時に駆動する直動−揺動用運動機構１５を備えている。
【００２１】
直動−揺動用運動機構１５は、基本的には、４本のロッド部材１７と、直動プレート１９と、ベースプレート２１と、往復直線運動機構２３と、固定プレート２５と、直動プレート１９と固定プレート２５との間に配置された揺動プレート２７と、揺動機構２９と、前述の制御装置１３とを備えている。４本のロッド部材１７は、一端（先端）に被駆動物７が装着されており、可撓性を有する材料により形成されている。本実施の形態では、複数本の金属線を撚って形成したワイヤをロッド部材１７として使用している。使用した４本のワイヤ（１７）は、固定プレート２５に設けられた貫通孔２８から延び出たワイヤ（１７）の一端に被駆動物７が装着された状態で、自立する強度（途中で折れたりすることなく、他の部材の積極的な支えを必要とすることなく立っていられる程度の強度）を備えたワイヤを用いている。
【００２２】
固定プレート２５は、収納ケース５の内部に並設された複数本の上フレーム３１に固定されている。複数本の上フレーム３１の間には、各直動−揺動用駆動装置９に対応する位置に窓部３３が形成されている。複数本のロッド部材１７が、窓部３３を貫通している。また窓部３３の内部には、固定プレート２５の表面側に固定された、モータ駆動回路を実装した回路基板３５が、収納されている。複数本のロッド部材１７は、回路基板３５をスライド可能に貫通している。また複数本の上フレーム３１の上には、アクリル板からなるトレー板３９が配置されている。トレー板３９にも、複数のロッド部材１７が移動可能に貫通する貫通孔が形成されている。なおトレー板３９は、回路基板３５を見えないようにするための目隠しの目的で設けられている。思想的には、固定プレート２５，回路基板３５及びトレー板３９によって、固定プレートが構成されているものと見ることができる。
【００２３】
固定プレート２５の裏面には、往復直線運動機構２３の駆動源となる昇降モータ４１と、揺動機構２９の駆動源となる旋回モータ４３とが固定されている。昇降モータ４１及び旋回モータ４３は共に、取付用フレーム４５及び４７を用いて固定プレート２５の裏面に取り付けられている。固定プレート２５には、収納ケース５の底板４９に向かって延びるスライドガイド５１の上端が固定されている。スライドガイド５１の下側領域には、下端に向かって延びる細長いガイド孔５３が設けられている。ガイド孔５３にはスライダ５５が嵌合されている。スライダ５５は、先端にネジが形成され且つ頭部にドライバスロットが形成されたネジ部材の構造を有している。スライダ５５の先端のネジ部には、固定用ブッシュ５７が螺合されている。固定用ブッシュ５７とスライドガイド５１との間には、摩擦抵抗が少ない材料から形成されたスライドブッシュ５９が配置されている。固定用ブッシュ５７には矩形状を呈するベースプレート２１の一端が固定されている。ベースプレート２１は、スライドガイド５１と直交する方向に延びている。
【００２４】
ベースプレート２１の中央部には、回動軸５２を介して円板状の直動プレート１９が、揺動可能に固定されている。本実施の形態で用いた回動軸５２は、ボルトの端部にナットを螺合し、ベースプレート２１と直動プレート１９との間に摩擦抵抗の小さいブッシュ５４を配置した構造を有している。本実施の形態では、回動軸５２の軸線は、旋回モータ４３の軸線と一致する仮想回転中心線ＣＬと一致している。直動プレート１９には、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８を通過した４本のロッド部材１７の他端が直動プレート１９の周方向に９０度ずつ角度間隔をあけて固定されている。そして円板状の揺動プレート２７の中心部は、揺動機構２９の駆動源となる旋回モータ４３の出力軸に連結されている。
【００２５】
揺動機構２９は、揺動プレート２７を、直動方向と直交し且つ固定プレート２５と平行に延びる仮想平面ＩＰ内で揺動させる。本実施の形態では、旋回モータ４３は、３６０度よりも小さい所定の角度範囲内において、出力軸を一方の方向に所定の角度回動させた後、他方の方向に同じ所定の角度回動させる揺動動作を繰り返す。このような動作は、旋回モータ４３にサーボモータまたはステッピングモータを採用することにより、簡単に実現することができる。また一方向にのみ回転するモータを旋回モータ４３に採用する場合には、旋回モータ４３の出力軸に適宜の運動変換機構または歯車機構を設けることにより、揺動プレート２７を仮想回転中心線ＣＬを中心にして所定の角度範囲内で揺動させるようにすることができる。揺動機構２９は、揺動プレート２７を仮想平面ＩＰ内で直線的に往復運動動作させるものでも、または揺動プレート２７の中心の移動軌跡が円の軌跡を描くように、揺動プレート２７を仮想平面ＩＰ内で揺れ動かすものであってもよく、本発明は、実施例の揺動機構を使用することに限定されるものではない。
【００２６】
本実施の形態では、旋回モータ４３の出力軸の軸線が仮想回転中心線ＣＬと一致している。固定プレート２５に形成された４つの貫通孔２６、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８、そして直動プレート１９における４本のロッド部材１７の他端の固定位置は、それぞれ仮想回転中心線ＣＬから等しい距離にある。そして揺動プレートが静止位置にあるとき、すなわち旋回モータ４３の出力軸が原点位置にあるときに、固定プレート２５に形成された４つの貫通孔２６、揺動プレート２７に設けられた４つの貫通孔２８、そして直動プレート１９における４本のロッド部材１７の他端の固定位置は、仮想回転中心線ＣＬが延びる方向に整列している。
【００２７】
前述のスライダ５５の頭部とスライドガイド５１との間に位置するスライダ５５の軸部には、第１のリンク部材６１の一端が揺動可能に嵌合されている。第１のリンク部材６１の他端には、一端が昇降モータ４１の出力軸に固定された第２のリンク部材６３の他端が揺動自在に固定されている。図３に実線で示した状態は、昇降モータ４１が第１のリンク部材６３を所定の角度回転させた結果、直動プレート１９が最も下の位置にあるときの状態である。また図３において破線で示した状態は、直動プレート１９が最も上の位置にあるときの状態である。第１のリンク部材６１と、第２のリンク部材６３と、ガイド孔５３とにより、回転運動−直線運動変換機構が構成されている。したがって昇降モータ４１が回転すると、スライダ５５は、ガイド孔５３内を往復直線運動する。その結果、ベースプレート２１及び直動プレート１９は、直動方向に往復直動運動をすることになる。
【００２８】
揺動機構２９が動作しない状態で、往復直線運動機構２３が動作すると、直動プレート１９が往復動作をして、直動プレート１９に連結された複数本のロッド部材１７も直動プレート１９と一緒に直動方向に往復動作する。このとき揺動機構２９が動作して揺動プレート２７が仮想平面ＩＰ内で揺動すると、可撓性を有するロッド部材１７は、引っ張られたり、捻られた状態となり、その影響が被駆動物７を備えたロッド部材１７の先端部（一端））に現れる。その結果、ロッド部材１７の一端に設けられた被駆動物７は、往復直線運動をしながら、揺動運動及び／または捻れ運動をする。そのため本実施の形態のように、被駆動物１７を縫いぐるみの毛を纏めたような部材とすると、複数の被駆動物７の動きは生きている動物の体の動きのようになる。そして、動いている複数の被駆動物７を触ると、生きている動物の体を触っているかのような感触を得ることができる。
【００２９】
本実施の形態では、往復直線運動機構２３は、直動プレート１９が回動軸５２を介して取り付けられたベースプレート２１を直動方向に往復直線運動させる。このような構造を採用すると、揺動プレート２７が揺動または回動した後に、複数本のロッド部材１７に加わる力の影響を受けて、遅れて直動プレート１９も回動軸２５を中心にして、揺動プレート２７が揺動する方向に揺動する。その結果、複数本のロッド部材１７に発生した捻れが極端に大きくなることがなくなり、揺動プレートが逆の方向に揺動する際にロッド部材１７に発生する捻れをスムーズに逆方向の捻れに変えることができる。したがって被駆動物の動きをスムーズなものとすることができる。
【００３０】
図２に示すように、映像ＩＭと直動−揺動用駆動装置９の動作とを同期させると、あたかもディスプレイ中に動物が生きて動いているかのような錯覚を見る者に与える。また視覚障害者には、動いている被駆動物７を触ることにより、生きている動物を触っているかのような感触を与えることができる。
【００３１】
また開口部３を有するケース５内に、開口部３を通して、複数の被駆動物７を人が手で触ることができるように、直動−揺動用駆動装置９を複数配置する場合には、人の手の存在を検知するセンサまたは人の手の位置を特定する位置検出装置を開口部３の近傍に設ければよい。そして人の手の位置に対応する部分の被駆動物７だけを動作させるようにしてもよい。なおこの種の位置検出技術は、特許文献２の中にも詳しく説明されているので、詳しい説明は省略する。
【００３２】
上記実施の形態では、被駆動物７を縫いぐるみの毛を纏めたような部材を用いたが、被駆動物７として、直動−揺動用駆動装置９を使用する機器に応じて種々の形態・材質・大きさ・重さのものを用いることができる。本実施の形態の直動−揺動用駆動装置９は、上記実施の形態のディスプレイ装置だけでなく、種々の用途に利用可能である。
【００３３】
なおロッド部材１７と被駆動物７との間の結合構造は、被駆動物７の交換が可能な嵌合構造により構成されているのが好ましい。このようにすると、直動−揺動用駆動装置９の用途範囲を拡げることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、複数の被駆動物に同時に、往復直線運動と揺動運動とを与えることができる直動−揺動用駆動装置を提供することができる。また本発明の直動−揺動用駆動装置を用いたディスプレイ装置によれば、従来にないリアリティを持った表現が可能になる。
【符号の説明】
【００３５】
１ ディスプレイ装置
３ 開口部
５ 収納ケース
７ 被駆動物
９ 直動−揺動用駆動装置
１１ 投影装置
１３ 制御装置
１５ 直動−揺動用運動機構
１７ ロッド部材
１９ 直動プレート
２１ ベースプレート
２５ 固定プレート
２７ 揺動プレート
４１ 昇降モータ
４３ 旋回モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横に並ぶように配置された複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構とを備えた直動−揺動用駆動装置であって、
前記直動−揺動用運動機構は、
一端に前記被駆動物が装着された可撓性を有する複数本のロッド部材と、
前記複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定された直動プレートと、
前記直動プレートが、該直動プレートと直交し前記複数本のロッド部材の延びる方向を直動方向としたときに、前記直動方向に延びる仮想回転中心線を中心として回動自在に支持される回動軸を備えたベースプレートと、
前記直動プレートが装着された前記ベースプレートを前記直動方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動プレートとの間に前記直動方向に間隔をあけて配置された固定プレートと、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動方向と直交し且つ前記固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動する揺動プレートと、
前記揺動プレートを前記仮想平面内で揺動させる揺動機構と、
前記往復直線運動機構と前記揺動機構とを連動させる制御装置とを備えていることを特徴とする直動−揺動用駆動装置。
【請求項２】
複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構を備えた直動−揺動用駆動装置であって、
前記直動−揺動用運動機構は、
一端に前記被駆動物が装着された可撓性を有する複数本のロッド部材と、
前記複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定された直動プレートと、
前記ロッド部材が延びる方向を直動方向としたときに、前記直動プレートを前記直動方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動プレートとの間に前記軸線方向に間隔をあけて配置された固定プレートと、
前記固定プレートと前記直動プレートとの間に配置され、前記複数本のロッド部材がスライド可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動方向と直交し且つ前記固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動する揺動プレートと、
前記揺動プレートに前記仮想平面内で揺動動作をさせる揺動機構と、
前記往復直線運動機構と前記揺動機構とを連動させる制御装置とを備えていることを特徴とする直動−揺動用駆動装置。
【請求項３】
前記直動プレートは、前記往復直線運動機構により駆動されて前記直動方向に往復直線運動をするベースプレートに対して、前記仮想回転中心線を回転中心線とする回動軸に揺動自在に支持されている請求項２に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項４】
前記揺動機構は、前記仮想回転中心線を中心として前記揺動プレートを所定の回転角度範囲内で揺動させるように構成されている請求項２に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項５】
前記ロッド部材は、前記固定プレートに設けられた前記貫通孔から延び出た前記一端に前記被駆動物が装着された状態で自立する強度を備えたワイヤからなる請求項１，２または３に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項６】
開口部を有するケース内に、前記開口部を通して、前記複数の被駆動物の動きを見ることができるか又は前記複数の被駆動物を人が手で触ることができるように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直動−揺動用駆動装置が、複数配置されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項７】
前記開口部内の前記複数の被駆動物上に映像を投影する投影装置を更に備えている請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記複数の被駆動物の動きと前記投影装置の映像とを同期させるように構成されている請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項１】
横に並ぶように配置された複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構とを備えた直動−揺動用駆動装置であって、
前記直動−揺動用運動機構は、
一端に前記被駆動物が装着された可撓性を有する複数本のロッド部材と、
前記複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定された直動プレートと、
前記直動プレートが、該直動プレートと直交し前記複数本のロッド部材の延びる方向を直動方向としたときに、前記直動方向に延びる仮想回転中心線を中心として回動自在に支持される回動軸を備えたベースプレートと、
前記直動プレートが装着された前記ベースプレートを前記直動方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動プレートとの間に前記直動方向に間隔をあけて配置された固定プレートと、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動方向と直交し且つ前記固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動する揺動プレートと、
前記揺動プレートを前記仮想平面内で揺動させる揺動機構と、
前記往復直線運動機構と前記揺動機構とを連動させる制御装置とを備えていることを特徴とする直動−揺動用駆動装置。
【請求項２】
複数の被駆動物に往復直線運動及び揺動運動を行わせる直動−揺動用運動機構を備えた直動−揺動用駆動装置であって、
前記直動−揺動用運動機構は、
一端に前記被駆動物が装着された可撓性を有する複数本のロッド部材と、
前記複数本のロッド部材の他端が相互に間隔をあけて固定された直動プレートと、
前記ロッド部材が延びる方向を直動方向としたときに、前記直動プレートを前記直動方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、
前記複数本のロッド部材が移動可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動プレートとの間に前記軸線方向に間隔をあけて配置された固定プレートと、
前記固定プレートと前記直動プレートとの間に配置され、前記複数本のロッド部材がスライド可能に貫通する複数個の貫通孔を備え、前記直動方向と直交し且つ前記固定プレートと平行に延びる仮想平面内で揺動する揺動プレートと、
前記揺動プレートに前記仮想平面内で揺動動作をさせる揺動機構と、
前記往復直線運動機構と前記揺動機構とを連動させる制御装置とを備えていることを特徴とする直動−揺動用駆動装置。
【請求項３】
前記直動プレートは、前記往復直線運動機構により駆動されて前記直動方向に往復直線運動をするベースプレートに対して、前記仮想回転中心線を回転中心線とする回動軸に揺動自在に支持されている請求項２に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項４】
前記揺動機構は、前記仮想回転中心線を中心として前記揺動プレートを所定の回転角度範囲内で揺動させるように構成されている請求項２に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項５】
前記ロッド部材は、前記固定プレートに設けられた前記貫通孔から延び出た前記一端に前記被駆動物が装着された状態で自立する強度を備えたワイヤからなる請求項１，２または３に記載の直動−揺動用駆動装置。
【請求項６】
開口部を有するケース内に、前記開口部を通して、前記複数の被駆動物の動きを見ることができるか又は前記複数の被駆動物を人が手で触ることができるように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直動−揺動用駆動装置が、複数配置されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項７】
前記開口部内の前記複数の被駆動物上に映像を投影する投影装置を更に備えている請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記複数の被駆動物の動きと前記投影装置の映像とを同期させるように構成されている請求項６に記載のディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２３６５７２（Ｐ２０１０−２３６５７２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２６６９（Ｐ２００９−８２６６９）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３０５０２７４０１）公立大学法人首都大学東京 (385)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３０５０２７４０１）公立大学法人首都大学東京 (385)
【Ｆターム（参考）】
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