論文の概要: Haptic Light-Emitting Diodes: Miniature, Luminous Tactile Actuators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.11043v3
• Date: Tue, 17 Mar 2026 00:14:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.808651
• Title: Haptic Light-Emitting Diodes: Miniature, Luminous Tactile Actuators
• Title（参考訳）: 触覚発光ダイオード:小型で光沢のある触覚アクチュエータ
• Authors: Max Linnander, Yon Visell,
• Abstract要約: パルス光を直接機械的力と変位に変換する光熱空気アクチュエータを提案する。 各デバイスは、低慣性グラファイト光吸収体を含むガス充填キャビティにミニチュアLEDをパッケージする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20482269513546456
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present Haptic Light-Emitting Diodes (HLEDs), luminous thermopneumatic actuators that directly convert pulsed light into mechanical forces and displacements. Each device packages a miniature surface-mount LED in a gas-filled cavity that contains a low-inertia graphite photoabsorber. The cavity is sealed by an elastic membrane, which functions as a working diaphragm. Brief optical pulses heat the photoabsorber, which heats the gas. The resulting rapid pressure increases generate forces and displacements at the working diaphragm. Millimeter-scale HLEDs produce forces exceeding 0.4 N and displacements of 0.9 mm at low voltages, with 5 to 100 ms response times, making them attractive as actuators providing tactile feedback in human-machine interfaces. Unusually, these actuators are also light-emitting, as a fraction of optical energy is transmitted through the membrane. These photomechanical actuators have many potential applications in tactile displays, human interface engineering, wearable computing, and other areas.
• Abstract（参考訳）: 我々は、パルス光を直接機械的力と変位に変換する光熱空気アクチュエータであるハプティック発光ダイオード(HLED)を提案する。 各デバイスは、低慣性グラファイト光吸収体を含むガス充填キャビティに、ミニチュア表面積LEDをパッケージする。 空洞は弾性膜で密閉され、作動する横隔膜として機能する。 光パルスは光吸収体を加熱し、ガスを加熱する。 結果として、急激な圧力が増大すると、作動する横隔膜における力と変位が生じる。 ミリスケールのHLEDは、0.4Nを超える力と、低電圧での0.9mmの変位を5～100msの応答時間で生成し、人間と機械のインタフェースで触覚フィードバックを提供するアクチュエータとして魅力的である。 通常は、これらのアクチュエータは、光エネルギーのごく一部が膜を通して伝達されるため、発光する。 これらの光機械アクチュエータは、触覚ディスプレイ、ヒューマンインタフェースエンジニアリング、ウェアラブルコンピューティングなど、多くの分野に応用できる可能性がある。

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