Fugu-MT 論文翻訳(概要): Frequency-Modulated Piezoelectric Haptic Display

論文の概要: Frequency-Modulated Piezoelectric Haptic Display

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.30626v1
Date: Thu, 24 Sep 2026 23:25:51 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.156989
Title: Frequency-Modulated Piezoelectric Haptic Display
Title（参考訳）: 周波数変調圧電触覚ディスプレイ
Abstract要約: 既存の触覚ディスプレイは、個々の触覚画素の変形振幅を通じて触覚強度を符号化する。圧電振動アクチュエータを用いた周波数変調型触覚ディスプレイを提案する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 48.293635111941136
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: We present a frequency-modulated (FM) haptic display based on piezoelectric vibrating actuators. Existing haptic displays commonly encode haptic intensity through the deformation amplitude of individual haptic pixels. Although amplitude-modulated (AM) approaches have enabled compact haptic pixels, independently controlling the deformation amplitude of a large number of pixels can require increasingly complex and bulky driving systems, posing challenges for scaling toward high-density, large-area wearable displays. To address this scaling challenge, we investigate an FM design principle in which haptic intensity is encoded through vibration frequency. We further develop a \textit{Shared-Source Frequency Modulation} (SSFM) structure in which multiple haptic pixels are powered by a common power amplifier while their vibration spectrum are controlled individually, reducing the need for independent high-power amplification at each pixel. A proof-of-concept piezoelectric haptic display was built and evaluated on rendering spatial and temporal haptic patterns through volunteer tests. The results show that participants reliably distinguished spatial and temporal patterns encoded using FM principles within the investigated operating range. These findings demonstrate the feasibility of FM-based distributed haptic rendering and suggest a potential pathway toward more compact driving architectures for future high-density, large-area wearable haptic displays.
Abstract（参考訳）: 圧電振動アクチュエータを用いた周波数変調型(FM)触覚ディスプレイを提案する。既存の触覚ディスプレイは、個々の触覚画素の変形振幅を通した触覚強度を符号化する。振幅変調(AM)アプローチはコンパクトな触覚画素を実現しているが、多数の画素の変形振幅を独立に制御するには、ますます複雑でかさばる駆動システムが必要である。このスケーリング課題に対処するために,振動周波数を介して触覚強度を符号化するFM設計原理について検討する。さらに、複数の触覚画素を共通のパワーアンプで駆動し、その振動スペクトルを個別に制御する「textit{Shared-Source Frequency Modulation} (SSFM) 構造を開発し、各画素における独立な高パワー増幅の必要性を低減する。概念実証型圧電触覚ディスプレイを試作し, ボランティアテストによる空間的, 時間的触覚パターンのレンダリングについて検討した。その結果、被験者はFMの原理で符号化された空間的パターンと時間的パターンを、調査範囲内で確実に区別できた。これらの結果は、FMベースの分散触覚レンダリングの実現可能性を示し、将来の高密度大面積ウェアラブル触覚ディスプレイのためのよりコンパクトな駆動アーキテクチャへの道筋を示唆している。

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