CN101840288B - 光-触觉转换系统和用于提供触觉反馈的方法 - Google Patents
光-触觉转换系统和用于提供触觉反馈的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101840288B CN101840288B CN201010134057.2A CN201010134057A CN101840288B CN 101840288 B CN101840288 B CN 101840288B CN 201010134057 A CN201010134057 A CN 201010134057A CN 101840288 B CN101840288 B CN 101840288B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pattern
- light
- irradiation
- vibration
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
本发明提供了光-触觉转换系统和用于提供触觉反馈的方法。该种光-触觉转换系统包括发光设备和振动设备,该发光设备包括照射单元和照射控制单元,该照射单元能同时按照不同照射样式向多个照射区域发射光线,该照射控制单元用于控制照射单元并使照射单元投影图像,并且还用于以投影图像的像素为单位控制照射样式并使照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线,该振动设备包括照射样式检测单元和振动控制单元,该照射样式检测单元用于检测从发光设备接收到的光线的照射样式,该振动控制单元用于生成与由照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照振动样式振动。
Description
技术领域
本发明一般地涉及光-触觉(light-tactility)转换系统和用于提供触觉反馈的方法。
背景技术
近年来,进行了许多研究来开发操作接口,例如更加直觉和可操作的个人计算机(下文称作“PC”)或各种类型的电子设备(下文称作“PC等”)。在许多情形中,诸如PC等的操作接口组合使用物理输入设备,例如鼠标或键盘以及屏幕上显示的图形用户接口(下文称作“GUI”)。此外,许多小型电子设备采用触摸板作为操作接口。利用触摸板实现了用手指等直接操作屏幕上显示的GUI的操作感,因此实现了高度直觉和可操作的操作接口。
然而,由于在按压GUI上的按钮时屏幕的形态不会改变,所以不能获得在真实世界中按压按钮时用户感觉到的触觉反馈。但是,可向用户提供虚拟触觉反馈。例如,M.Fukumoto和T.Sugimura的Active click:tactilefeedback for touch panels,proc.of ACM SIGCHI 2001,Pages:121-122,ISBN:1-58113-340-5,2001、以及I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto的Ambient touch:designing tactile interfaces for handheld devices,Proceedings ofthe 15th annual ACM symposium on User interface software and technologytable of contents,pp.51-60,2002公开了用于根据用户操作来振动触摸板并且生成虚拟触觉反馈的技术。M.Fukumoto和T.Sugimura的技术涉及用于利用音圈来振动触摸板的技术。另一方面,I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto的技术涉及利用由多层陶瓷形成的振荡器在触摸板处产生振动的技术。
此外,近年来,开发了用于向用户的三维运动提供力反馈的技术。例如,http://sklab-www.pi.titech.ac.jp/frame index-j.html和http://www.vrealities.com/phantomomni.html公开了通过利用拉线或机械结构来束缚用户的身体或操作工具(下文称作“操作工具等”),并且通过根据用户操作来控制操作工具等上的束缚力来产生力感觉的技术。更具体而言,http://www.vrealities.com/phantomomni.html中公开的技术用于利用机械结构来测量操作工具等的位置并根据测量结果来生成力反馈。例如,设置了虚拟的立方体,在操作工具等进入该立方体时执行控制来生成相斥的反馈。
发明内容
然而,根据M.Fukumoto和T.Sugimura、以及I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto公开的方法,用户必须与触摸板等物理上接触。因此,可以接收到触觉反馈的区域限于二维平板,例如触摸板。另外,根据http://sklab-www.pi.titech.ac.jp/frame index-j.html和http://www.vrealities.com/phantomomni.html中所述的方法,可以接收到力反馈的区域限于拉线或机械结构的可动范围。此外,如果利用上述文档中的任何方法,都必须测量操作工具等的位置来判定是否要生成反馈以及要生成何种类型的反馈。因此,导致了用于测量操作工具等的位置的测量时间,从而在操作工具等的运动和生成反馈之间发生了时滞。结果,反馈的效果降低了,或者向用户通知了不同于设置的虚拟形态的错误形态。
因此,考虑到前述问题,希望提供新颖的、改进的用于提供触觉反馈的光-触觉转换系统和方法,该系统和方法能减少对可接收到触觉反馈的区域的限制,并且能够更准确、更高速地提供反馈。
根据本发明一个实施例,提供了一种光-触觉转换系统,该系统包括发光设备和振动设备,该发光设备包括照射单元和照射控制单元,该照射单元能同时按照不同照射样式向多个照射区域发射光线,该照射控制单元用于控制照射单元并使照射单元投影图像,并且还用于以投影图像的像素为单位控制照射样式并使照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线,该振动设备包括照射样式检测单元和振动控制单元,该照射样式检测单元用于检测从发光设备接收到的光线的照射样式,该振动控制单元用于生成与由照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照该振动样式振动。
此外,照射控制单元可被配置来与由照射样式检测单元检测出的照射样式同步地发送驱动信号,所述驱动信号用于使振荡器振动特定振动量。
此外,照射控制单元可被配置来通过利用指示特定码字的特定照射样式控制照射单元来按照该特定发射样式向特定照射区域发射光线。另外,该振动控制单元可被配置来重新生成与由照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的特定码字,并且使振荡器按照与该特定码字相对应的特定振动样式振动。
此外,照射控制单元可被配置来根据投影图像的每个像素的颜色使得光线按照对于每种颜色不同的特定样式被发射。
此外,该发光设备可包括具有不同发光方向的第一照射单元和第二照射单元。在该情形中,照射控制单元控制第一照射单元和第二照射单元,使第一照射单元和第二照射单元按照特定照射样式向特定目标区域发光。此外,照射样式检测单元检测从发光设备中包括的第一照射单元和第二照射单元发射的光线各自的照射样式。另外,振动控制单元使振荡器按照下述振动样式振动:该振动样式预先被与从第一照射单元发射的光线的照射样式和从第二照射单元发射的光线的照射样式的组合相关联。
此外,照射控制单元可被配置来控制第一照射单元和第二照射单元,并且通过利用指示特定码字的特定照射样式,使第一照射单元和第二照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线。在该情形中,振动控制单元重新生成与由照射样式检测单元检测出的、从第一照射单元和第二照射单元发射的光线各自的照射样式相对应的各个特定码字,并且使振荡器按照与这些特定码字的组合相对应的特定振动样式振动。
此外,照射单元可包括:光源,用于发射光线;针对投影图像的每个像素提供的多个镜片,这多个镜片能将从光源发射的光线引导到透镜;以及镜片控制单元,用于控制每个镜片的角度。在该情形中,镜片控制单元通过根据照射控制单元的控制改变每个镜片的角度,来以投影图像的像素为单位控制照射样式。
根据本发明另一个实施例,提供了一种触觉反馈提供方法,该方法包括以下步骤:控制能同时按照不同照射样式向多个照射区域发射光线的照射设备并使照射设备投影图像,并且还以投影图像的像素为单位控制照射样式并使照射设备按照特定照射样式向特定照射区域发射光线;接收在控制步骤控制下发射的光线;检测在接收步骤中接收到的光线的照射样式;以及生成与由在检测步骤中检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照该振动样式振动。
根据上述本发明的实施例,减少了对可接收反馈的区域的限制,从而也可以准确、高速地提供反馈。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例的光-触觉转换系统的配置示例的说明图;
图2是示出了根据本实施例的投影仪的照射控制方法的示例的说明图;
图3是示出了根据本实施例的投影仪的照射控制方法的示例的说明图;
图4是示出了根据本实施例的振动设备的设备配置示例的说明图;
图5是示出了根据本实施例的振动样式生成方法的说明图;
图6是示出了根据本实施例的投影仪和振动设备的功能配置示例的说明图;
图7是示出了根据本实施例的反馈生成方法的示例的说明图;
图8是示出了根据本实施例的振动设备的修改示例的说明图;
图9是示出了根据本实施例的光-触觉转换系统的应用示例的说明图;
图10是示出了根据本实施例的光-触觉转换系统的应用示例的说明图;
图11是示出了根据本发明第二实施例的振动样式生成方法的说明图;
图12是示出了根据本实施例的投影仪和振动设备的功能配置示例的说明图;
图13是示出了根据本实施例的反馈生成方法的示例的说明图;
图14是示出了根据本发明第三实施例的振动样式生成方法的说明图;
图15是示出了根据本实施例的投影仪和振动设备的功能配置示例的说明图;以及
图16是示出了根据本实施例的反馈生成方法的示例的说明图。
具体实施方式
下文中,将结合附图描述本发明的优选实施例。注意,在说明书和附图中,具有基本相同的功能和结构的结构元素用相同的标号标注,并且省略了对这些结构元素的重复描述。
<说明流程>
在这里,将简述下面描述的对本发明的实施例的说明的流程。首先,参考图1,将描述根据本发明第一实施例的光-触觉转换系统10的配置。同时,将参考图2和3描述根据本实施例的投影仪100的发光控制方法。此外,将参考图4描述根据本实施例的振动设备200的设备配置。
接下来,将参考图5描述根据本实施例的振动样式的生成方法。然后,将参考图6描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。随后,将参考图7描述根据本实施例的触觉反馈的生成方法。随后,将参考图8简要描述根据本实施例的振动设备200的修改示例。随后,将参考图9和10描述根据本实施例的光-触觉转换系统10的应用示例。
随后,将参考图11描述根据本发明第二实施例的振动样式的生成方法。随后,将参考图12描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。随后,将参考图13描述根据本实施例的触觉反馈的生成方法。随后,将参考图14描述根据本发明第三实施例的振动样式的生成方法。随后,将参考图15描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。随后,将参考图16描述根据本实施例的触觉反馈的生成方法。
(说明项目)
1:第一实施例(用于直接根据照射样式来生成振动样式的配置)
1-1:光-触觉转换系统10的配置
1-2:振动样式生成方法
1-3:投影仪100和振动设备200的功能配置
1-4:反馈生成过程的总体流程
1-5:应用示例
1-5-1:振动设备200的修改示例
1-5-2:使用光-触觉转换系统10的模式
1-5-3:投影仪100的修改示例(扩展到三维)
2:第二实施例(利用码本来生成振动样式的配置)
2-1:振动样式生成方法
2-2:投影仪100和振动设备200的功能配置
2-3:反馈生成过程的总体流程
3:第三实施例(用于利用照射样式作为位置信息的配置)
3-1:振动样式生成方法
3-2:投影仪100和振动设备200的功能配置
3-3:反馈生成过程的总体流程
4:结论
<1:第一实施例>
首先,将描述本发明的第一实施例。本发明涉及一种方法,该方法通过对于每个照射区域发射不同照射样式的光线,并且利用光学传感器来接收所发射的光并将其转成振动样式,来对于每个照射区域提供不同的触觉反馈。具体而言,本实施例涉及将照射样式的波形原样转换成振动样式的方法。
(1-1:光-触觉转换系统10的配置)
首先,将参考图1描述光-触觉转换系统10的配置。图1是示出了根据本实施例的光-触觉转换系统10的配置示例的说明图。如图1所示,光-触觉转换系统10被配置为包括用于发射光线的投影仪100和要附接到用户的手指5等的振动设备200。但是,振动设备200的附接模式不限于图1中所示的示例。
(投影仪100)
首先将描述投影仪100。投影仪100具有以不同的照射样式来向多个照射区域发射光线的功能。例如,如图1所示,投影仪100可以向照射区域A1发射第一样式的光线L1,并且向照射区域A2发射第二样式的光线L2。在这里照射样式指波形样式,该波形样式表明光线的闪烁定时和照射时间。该功能是利用例如数字光处理(DLP)投影仪(注册商标)实现的。
DLP投影仪具有这样的结构,该结构用于控制针对每个像素提供的微镜(称作数字微镜器件(DMD))的角度,并且调整从光源发出的光线经由微镜进入透镜的持续时间。利用该结构,DLP投影仪通过针对每个像素控制从光源进入透镜的光量来表达亮度和颜色。采用这种结构使得能够在各个像素按照不同定时闪烁的情况下将光线投影到屏幕上。即,可以以像素为单位来实现上述投影仪100的功能。
例如,如图2所示,当在一个光照射区域中存在多个像素时,投影仪100通过控制每个像素的照射样式来利用不同样式的光线照射各个像素。在图2的示例中,第k个像素(#k;k=1,…,25)由第k种照射样式的光线照射。通过以此方式来用不同照射样式的光线照射每个像素,可以根据接收到的光线的照射样式来指定光接收位置。因此,利用光-触觉转换系统10,可以在不利用机械结构的情况下实现位置测量。
图2的示例示出了针对各个像素按不同的照射模式发射光线的方法。然而,利用光-触觉转换系统10,可以将图像投影到照射区域中。因此,投影仪100可以将图像投影到照射区域中,同时按照各自根据形成该图像的像素的颜色的照射样式来发射光线。即,每个像素的亮度和颜色是基于光线的波长或者每单位时间的照度确定的。即,如果每单位时间发射的光线的量相同,则可以获得基本相同的亮度,即使每单位时间的闪烁次数或样式不同也是如此。当然,光线的波长和照射样式也彼此相关。
因此,如图3所示,当在照射区域中显示包括多种颜色的图像时,可以按指派给各种颜色的照射样式向该照射区域中发射光线。在图2的示例中,不同的照射样式被指派到每个像素的位置。另一方面,在图3的示例中,向每种颜色指派了不同的照射样式。利用这种配置,可以通过照射样式的差异的形式向振动设备200通知图像的每个部分。从而,通过振动设备200以振动样式的差异的形式向用户通知照射样式的差异,可以提供与图像的颜色相对应的触觉反馈。
如图2和3所示,根据光-触觉转换系统10,可以利用光线立即向振动设备200通知以像素为单位的光接收位置、图像的颜色等。即,不再发生由于测量接收位置等而导致的时滞。从而,可以即时、准确地向用户通知希望以极高精度通知的形态。
(振动设备200)
如上所述,根据光-触觉转换系统10,利用投影仪100可以以像素为单位来传送位置信息。为了高效利用该功能,光-触觉转换系统10使用了振动设备200,该振动设备200将照射样式转换成振动样式。如图4所示,振动设备200包括光传感器202、振荡器204和控制器206。光传感器202是用于检测接收到的光线的强度的装置。光传感器202的功能是利用例如光电二极管等实现的。指示由光传感器202检测出的光线的强度的数据被输入到控制器206。
此外,振荡器204是用于产生振动的装置。振荡器204连接到控制器206,并且根据从控制器206输入的驱动信号生成振动。控制器206是用于将驱动信号输入到振荡器204并使振荡器204振动的装置。另外,控制器206基于指示从光传感器202输入的光线的强度的数据,与接收到的光线的照射样式同步地将驱动信号输入到振荡器204。从而,振荡器204根据与光传感器202接收到的光线的照射样式基本相同的振动样式来振动。
利用该配置,当振动设备200进入到照射区域时,可以基于照射样式指定该照射区域中的光接收位置。例如,如上所述,振动设备200通过将照射样式直接转换成振动样式,执行将振动样式传送给用户的手指5的操作。因此,光接收位置的差异被表达为用户的手指5感觉到的振动样式的差异。例如,如图1所示,在手指5从从非照射区域A0进入照射区域A1时,用户感觉到与光线L1相对应的第一振动样式。从而,用户可觉察到手指5在照射区域A1中。类似地,在手指5从照射区域A1进入照射区域A2时,用户可以通过感觉与光线L2相对应的第二振动样式而觉察到手指5在照射区域A2中。
以此方式,通过使用根据本实施例的光-触觉转换系统10,可以根据光接收位置等高精度(以像素为单位)、高速度地提供触觉反馈。另外,通过按照根据图像的颜色或形态的照射样式来投影该图像,允许佩带了振动设备200的用户感觉到自然的触摸感,如同他/她利用手指5实际触摸了该图像一样。下面将详细描述根据本实施例的技术。
(1-2:振动样式生成方法)
首先,将参考图5描述根据本实施例的振动样式的生成方法。图5是示出了根据本实施例的振动样式的生成方法的说明图。如上所述,振动设备200通过将照射样式转换成振动样式来生成振动。此时,如图5所示,根据本实施例的振动设备200与光传感器202接收到的光线的照射样式同步地生成振动样式。例如,控制器206在接收到的光线的强度大于一预定值时向振荡器204发送驱动信号,而在该强度小于该预定值时停止发送该驱动信号。通过如上所述利用控制器206驱动控制振荡器204,获得了与照射样式同步的振动样式。
(1-3:投影仪100和振动设备200的功能配置)
接下来,将参考图6来详细描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。图6是示出了根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置示例的说明图。为了说明,假设照射样式如图3所示被指派给每种颜色。
(投影仪100)
首先将描述投影仪100的功能配置。如图6所示,投影仪100包括存储单元102、图像再现单元104、照射样式生成单元106、驱动控制单元108和发光单元110。另外,存储单元102存储图像数据和用于将颜色类型与特定照射样式相关联的关联信息。
首先,图像再现单元104从存储单元102读取图像数据。随后,图像再现单元104将指示图像数据中包括的每个像素的颜色的信息(下文称作“颜色信息”)输入到照射样式生成单元106和驱动控制单元108。照射样式生成单元106从存储单元102读取该关联信息,并且基于从图像再现单元104输入的颜色信息来确定每个像素的照射样式。由照射样式生成单元106确定的每个像素的照射样式被输入到驱动控制单元108。
驱动控制单元108是用于控制对发光单元110的驱动的装置。例如,在投影仪100是DLP投影仪时,驱动控制单元108控制发光单元110中提供的数字镜器件等,并且使数字镜器件等利用为每个像素确定的照射样式的光线照射照射区域。另外,在提供了颜色转轮来控制颜色的情形中,驱动控制单元108控制颜色转轮的运动来表达每个像素的颜色。另外,驱动控制单元108还对在发光单元110处提供的光源的照度进行控制。
这些控制是根据从驱动控制单元108输入到发光单元110的控制信号实现的。发光单元110根据从驱动控制单元108输入的控制信号,按照针对各个像素确定的照射样式来将图像投影到照射区域中。结果,如图3所示,与将图像投影到照射区域中一起,光线按照指派给各种颜色的照射样式被发射到该照射区域中。例如,利用第一照射样式的光线照射了颜色#1的像素组,并且利用第二照射样式的光线照射了颜色#2的像素组。
(振动设备200)
接下来将描述振动设备200的功能配置。如图6所示,振动设备200包括光传感器202、振荡器204和控制器206。另外,控制器206还包括照射样式检测单元212和振动控制单元214。
振动设备200利用光传感器202接收从投影仪100发射来的光线。光传感器202是用于检测入射光线的强度的装置。指示由光传感器202检测出的光线的强度的信息被输入到照射样式检测单元212。照射样式检测单元212基于从光传感器202输入的关于接收光强度的信息,检测接收到的光线的照射样式。如上所述,从投影仪100发射的光线被指派了针对每种颜色的照射样式。从而,照射样式检测单元212检测出与在振动设备200接收该光线时位于的照射区域中显示的图像的颜色相对应的照射样式。
由照射样式检测单元212检测出的照射样式被输入到振动控制单元214。振动控制单元214与照射样式检测单元212输入的照射样式同步地发送驱动信号,该驱动信号使振荡器204振动。例如,如果照射样式的幅度大于一预定值,则振动控制单元214向振荡器204发送驱动信号。另外,如果该照射样式的幅度小于该预定值,则振动控制单元214停止发送该驱动信号。当驱动信号被从振动控制单元214输入时,振荡器204产生振动。从而,与该照射样式同步地生成了振动。
以此方式,振动设备200可以按照与照射样式基本相同的振动样式来生成振动。从而,当由光传感器202接收到的光线的照射样式不同时,生成了根据该照射样式的不同振动样式的振动。如上所述,由于从投影仪100发射了对于每种颜色具有不同照射样式的光线,所以在振动设备200进入不同颜色的照射区域时生成了不同振动样式的振动。结果,用户能基于振动样式的改变来在触觉上识别出照射区域中显示的图像的形态和颜色。另外,由于不需要利用机械结构的位置测量,所以可以准确、高速地生成触觉反馈。
(1-4:反馈生成过程的总体流程)
接下来将参考图7描述涉及根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程。图7是示出了根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程的说明图。
如图7所示,首先,在投影仪100处,图像再现单元104从存储单元102读取图像数据(S102)。随后,指示与图像数据相对应的每个像素的颜色的信息被从图像再现单元104输入到照射样式生成单元106和驱动控制单元108。接下来,照射样式生成单元106为每个像素生成与该每个像素的颜色相对应的照射样式(S104)。随后,关于与每个像素相对应的照射样式的信息被从照射样式生成单元106输入到驱动控制单元108。接下来,在驱动控制单元108的照射控制下,发光单元110投影图像数据(S106)。另外,与图像数据的每个像素相对应的照射区域被具有针对该每个像素生成的照射样式的光线照射。
接下来,在振动设备200处,从投影仪100发射的光线被光传感器202接收(S108)。此时接收到的光线是按照根据每个像素的颜色而指派给该像素的照射样式发射的。从而,照射样式检测单元212根据由光传感器202接收到的光线检测出照射样式(S110)。随后,关于由照射样式检测单元212检测出的照射样式的信息被输入到振动控制单元214。接下来,振动控制单元214在与照射样式同步的定时处、基于关于照射样式的信息发送驱动信号,该驱动信号被输入到振荡器204(S112)。随后,振荡器204根据输入的驱动信号生成振动(S114)。
利用通知给用户的、根据照射样式的振动,向该用户提供了根据形成图像数据的每个像素的颜色的触觉反馈。结果,用户可基于该触觉反馈识别在该照射区域中显示的图像的形态或颜色。另外,由于不执行利用机械结构的位置测量,所以可以准确、高速地生成触觉反馈。
(1-5:应用示例)
这里将参考图8至10描述根据本实施例的光-触觉转换系统10的应用示例、修改示例等。首先,将参考图8描述振动设备200的修改示例。接下来,将参考图9描述光-触觉转换系统10的应用示例。随后,将参考图10描述利用多个投影仪100来提供三维触觉反馈的应用示例。
(1-5-1:振动设备200的修改示例)
首先,参考图8。此前描述了通过将振动设备200附接到用户的手指5来利用振动设备200的模式。但是,振动设备200的扩展配置不限于此。例如,如图8所示,光传感器202和振荡器204可被提供在盒形容器中。在该情形中,控制器206(未示出)被设置在该容器内。另外,如果采用图8中所示的模式,则可以以更自由的方式来提供每个结构元件,并且因此可以提供多个光传感器202,或者可以提供具有更大计算能力和存储器容量的控制器206。另外,图8中所示模式是一个示例,并且如该示例所示,可以自由地修改振动设备200的扩展配置。例如,也可以以卡形或棒形来形成振动设备200。
(1-5-2:使用光-触觉转换系统10的模式)
接下来参考图9。如上所述,可以将振动设备200的外形修改成各种形态。从而,如图9所示,也可以设想通过将振动设备200附接到医疗仪器来使用振动设备200的模式。例如,振动设备200将被附接到的医疗仪器是诸如解剖刀或导管之类的手术仪器。如果在手术中使用,一种使用方法是利用超声波传感器获取身体内的三维形态,并且基于所获取的三维形态来使医生感知解剖刀要遵循的路径。通过利用这种方法,外科医生可以在触觉上感触到该路径的同时执行手术。另外,这种使用方法也可以应用到远程手术等。
此外,在根据本实施例的光-触觉转换系统10的情形中,可以针对所投影的图像的每个像素发射不同照射样式的光线。从而,通过控制投影仪100的光学系统,可以将照射区域的大小缩小到显微级别。因此,根据本实施例的光-触觉转换系统10也可以被应用来在执行涉及显微尺寸的精确工作时利用触觉反馈来辅助工作。相反,通过增大照射区域的尺寸,根据本实施例的光-触觉转换系统10也可应用来辅助诸如建筑之类的大工作物体上的工作。还可以设想利用该触觉反馈来实现辅助运动员等的身体运动。在该情形中,光线被投影来覆盖运动员等的整个身体。
另外,尽管迄今为止假设了一个投影仪100,但是可以利用多个并列的投影仪100来增大照射区域的大小。此外,如果利用多个投影仪100,则可以扩展到三维。下面将描述通过利用多个投影仪100来扩展到三维的方法。
(1-5-3:投影仪100的修改示例(扩展到三维)
迄今已说明了在利用一个投影仪100在二维平面上投影图像的同时针对所投影的图像的每个像素发射不同照射样式的光线的配置。在这种配置的情形中,该二维屏幕上的位置可利用照射样式表达。另外,该二维投影图像的各个像素的颜色之间的差异也可以利用照射样式表达。但是,在假设了三维虚拟对象并且要提供触摸该虚拟对象的触觉反馈时,需要进一步细化。即,存在如何利用照射样式的差异来表达三维空间坐标的问题。
考虑到该问题,可以设想一种方法,该方法使用例如如图10所示的两个投影仪100A和100B。另外,投影仪100A和100B具有与上述投影仪100基本相同的功能配置。另外,投影仪100A和100B的光发射方向彼此不同。利用这种配置,可以利用从从投影仪100A发射的光线和从投影仪100B发射的光线来指定一三维位置。例如,从投影仪100A发射的第一样式的光线L1A和从投影仪100B发射的第一样式的光线L1B的相交点CP由光线L1A的照射样式和光线L1B的照射样式的组合指定。
另外,在如上所述扩展到三维的情形中,振动设备200必须具有用于接收从投影仪100A和100B各自发射的光线的结构。另外,振动设备200还必须具有用于检测从投影仪100A和100B发射的光线各自的照射样式的结构,以及用于根据照射样式的组合来生成振动样式的结构。例如,对于该问题,希望在图6所示的功能配置中提供多个光传感器202或照射样式检测单元212,或者细化振动控制单元214的功能。例如,可以将振动控制单元214的功能改变为使振荡器204按照与照射样式之一同步的定时振动,并且具有根据另一种照射样式的幅度的振动强度。另外,将执行如稍后描述的第二实施例所述利用码本来改变振动控制方法的操作。
如上所述,光-触觉转换系统10利用光线来通知要生成触觉反馈的位置。从而,可以如上所述自由地将能够提供不同振动的分辨率改变到各个级别。另外,关于位置的信息等以极高的速度被从投影仪100一侧传送到振动设备。结果,不会发生在利用机械结构等来检测操作工具等的位置的方法中会发生的延迟。如上所述,通过应用根据本实施例的技术,提供了基于高速、高准确度位置感测的触觉反馈,并且在广泛的领域中实现了各种使用模式。
此前已描述了本发明的第一实施例。本实施例涉及利用照射样式作为振荡器204的驱动信号并且按照与照射样式同步的振动样式生成振动的方法。根据这种方法,通过约束投影仪100的结构来扩展光线的闪烁从而限制了振动样式。因此,在下面描述的第二实施例中,将描述允许生成更复杂的振动样式的配置。另外,在通过组合简单的振动样式来实现触觉反馈的情形中,上述根据第一实施例的方法是足够的。另外,该方法还使振动设备200小型化并降低了成本,这是因为振动设备200的结构可以很简单。
<2:第二实施例>
接下来将描述本发明的第二实施例。本实施例涉及一种方法,该方法通过对于每个照射区域发射不同照射样式的光线,并且利用光传感器来接收所发射的光并将其转成振动样式,来对于每个照射区域提供不同的触觉反馈。具体而言,本实施例涉及将照射样式的波形解释为一种特定码字,并提供与该码字相对应的振动样式的振动。
(2-1:振动样式生成方法)
首先,将参考图11描述根据本实施例的振动样式的生成方法的概述。图11是示出了根据本实施例的振动样式的生成方法的说明图。如上所述,振动设备200通过将照射样式转换成振动样式来生成振动。此时,如图11所示,根据本实施例的振动设备200将光传感器202接收到的光线的照射样式解释为一特定码字(1101001)。另外,振动设备200查找将特定码字与振动样式相关联的码本,并生成与从该照射样式获得的特定码字相对应的振动样式。例如,在接收到与码字1101001相对应的照射样式的光线期间生成频率为100Hz的振动。利用该配置,可以独立地控制光线闪烁频率和振动频率。
(2-2:投影仪100和振动设备200的功能配置)
接下来,将参考图12来详细描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。图12是示出了根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置示例的说明图。另外,为了说明,假设照射样式如图3所示被指派给每种颜色。
(投影仪100)
首先将描述投影仪100的功能配置。如图12所示,投影仪100包括存储单元102、图像再现单元104、照射样式生成单元106、驱动控制单元108和发光单元110。另外,存储单元102存储图像数据和用于将颜色类型与特定照射样式相关联的关联信息。
首先,图像再现单元104从存储单元102读取图像数据。随后,图像再现单元104将指示图像数据中包括的每个像素的颜色的信息(下文称作“颜色信息”)输入到照射样式生成单元106和驱动控制单元108。照射样式生成单元106从存储单元102读取该关联信息,并且基于从图像再现单元104输入的颜色信息来确定每个像素的照射样式。由照射样式生成单元106确定的每个像素的照射样式被输入到驱动控制单元108。另外,与上述第一实施例不同,照射样式的波形不被直接转换成振动样式的波形。因此,照射样式生成单元106确定与输入的颜色信息相对应的特定码字,并将与该特定码字相对应的特定照射模式输入到驱动控制单元108。
驱动控制单元108是用于控制对发光单元110的驱动的装置。例如,在投影仪100是DLP投影仪时,驱动控制单元108控制发光单元110中提供的数字镜器件等,并且使数字镜器件等利用为每个像素确定的照射样式的光线照射照射区域。另外,在提供了颜色转轮来控制颜色的情形中,驱动控制单元108控制颜色转轮的运动来表达每个像素的颜色。另外,驱动控制单元108还对在发光单元110处提供的光源的照度进行控制。如上所述,根据本实施例,由于不必按照波形与振动样式的波形相同的照射样式发射光线,所以可以使驱动控制单元108和发光单元110的负载较小,即使在例如提供高频振动样式的情形中也是如此。
(振动设备200)
接下来将描述振动设备200的功能配置。如图12所示,振动设备200包括光传感器202、振荡器204和控制器206。另外,控制器206还包括照射样式检测单元212、振动样式生成单元222、存储单元224和振动控制单元226。存储单元224存储将照射样式与码字相关联的照射样式码本以及将码字与振动样式相关联的振动样式码本。
振动设备200利用光传感器202接收从投影仪100发射来的光线。光传感器202是用于检测入射光线的强度的装置。指示由光传感器202检测出的光线的强度的信息被输入到照射样式检测单元212。照射样式检测单元212基于从光传感器202输入的关于接收光强度的信息,检测接收到的光线的照射样式。如上所述,从投影仪100发射的光线针对每种颜色被指派了与特定码字相对应的照射样式。从而,照射样式检测单元212检测出指示与在振动设备200接收该光线时位于的照射区域中显示的图像的颜色相对应的特定码字的照射样式。
由照射样式检测单元212检测出的照射样式被输入到振动样式生成单元222。振动样式生成单元222查找存储单元224中存储的照射样式码本,从而确定与输入的照射样式相对应的特定码字。此外,振动样式生成单元222还查找振动样式码本,从而生成与所确定的特定码字相对应的振动样式。关于由振动样式生成单元222生成的振动样式的信息被输入到振动控制单元226。振动控制单元226发送驱动信号,该驱动信号用于使振荡器204基于振动样式生成单元222生成的振动样式振动。当从振动控制单元214输入了该驱动信号时,振荡器204生成振动。结果,生成了与特定码字相对应的振动样式。
以此方式,振动设备200可以生成与指派给每种颜色的特定码字相对应的振动样式的振动。此外,由于照射样式通过一特定码字被转换成振动样式,所以在生成复杂的振动样式或者高频振动的振动样式时不会向投影仪100施加过重的负载。另外,在如图10所示扩展到三维的情形中,可以根据从两个投影仪100A和100B接收到的照射样式形式的码字的组合来生成振动样式,从而可以提供更复杂的触觉反馈。
(2-3:反馈生成过程的总体流程)
接下来将参考图13描述涉及根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程。图13是示出了根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程的说明图。
如图13所示,首先,在投影仪100处,图像再现单元104从存储单元102读取图像数据(S202)。随后,指示与图像数据相对应的每个像素的颜色的信息被从图像再现单元104输入到照射样式生成单元106和驱动控制单元108。接下来,照射样式生成单元106为每个像素生成指示与该每个像素的颜色相对应的特定码字的照射样式(S204)。随后,关于与每个像素相对应的照射样式的信息被从照射样式生成单元106输入到驱动控制单元108。接下来,在驱动控制单元108的照射控制下,发光单元110投影图像数据(S206)。另外,与图像数据的每个像素相对应的照射区域被具有针对该每个像素生成的照射样式的光线照射。
接下来,在振动设备200处,从投影仪100发射的光线被光传感器202接收(S208)。此时接收到的光线是按照指示根据每个像素的颜色而指派给该像素的特定码字的照射样式发射的。从而,照射样式检测单元212根据由光传感器202接收到的光线检测出照射样式(S210)。随后,关于由照射样式检测单元212检测出的照射样式的信息被输入到振动样式生成单元222。
在振动样式生成单元222处,基于存储单元224中存储的照射样式码本根据该照射样式生成一特定码字。另外,基于存储单元224中存储的振动样式码本根据该特定码字生成振动样式。关于由振动样式生成单元222生成的振动样式的信息被输入到振动控制单元226。随后,振动控制单元226按照由振动样式生成单元222生成的振动样式来发送驱动信号,振荡器204根据该驱动信号振动,从而向用户提供了触觉反馈(S216)。
以此方式,利用通过照射样式通知指派给每种颜色的码字并且向用户通知根据该码字的振动,从而向用户通知了与形成图像数据的每个像素的颜色相对应的触觉反馈。结果,用户可基于该触觉反馈识别在该照射区域中显示的图像的形态或颜色。另外,由于不执行利用机械结构的位置测量,所以可以准确、高速地生成触觉反馈。
<3:第三实施例>
接下来将描述本发明的第三实施例。本实施例涉及一种方法,该方法通过对于每个照射区域发射不同照射样式的光线,并且利用光传感器来接收所发射的光线并根据位置将其转成振动样式,来对于每个照射区域提供不同的触觉反馈。具体而言,本实施例涉及将照射区域的位置信息作为照射样式传送,并且基于所投影的图像数据和从接收到的光线的照射样式检测出的该位置信息来生成振动样式。即,在上述第一和第二实施例中,振动样式是在投影仪100处直接或间接控制的。而根据本实施例的投影仪100不控制振动样式。
(3-1:振动样式生成方法)
首先,将参考图14描述根据本实施例的振动样式的生成方法的概述。图14是示出了根据本实施例的振动样式的生成方法的说明图。如图14所示,根据本实施例的振动设备200从光传感器202接收到的光线的照射样式检测位置信息。因此,照射样式(或特定码字)预先被指派给形成投影图像的每个像素,从而预先使每个像素的位置可根据照射样式指定。当振动设备200接收到按照上述特定照射样式发射的光线时,振动设备200根据所接收到的光线的照射样式检测出在投影图像内的位置。此外,基于投影图像的图像数据,振动设备200识别出所检测出的位置处的像素的颜色,并且生成与该颜色相对应的振动样式。利用该配置,可以向用户提供与每个像素的颜色相对应的触摸感觉。
(3-2:投影仪100和振动设备200的功能配置)
接下来,将参考图15来详细描述根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置。图15是示出了根据本实施例的投影仪100和振动设备200的功能配置示例的说明图。另外,为了说明,假设照射样式如图3所示被指派给每种颜色。
(投影仪100)
首先将描述投影仪100的功能配置。如图15所示,投影仪100包括驱动控制单元108和发光单元110。另外,假设关于与形成投影图像的每个像素的位置相对应的特定照射样式的信息被输入到驱动控制单元108。
与上述第一和第二实施例相同,驱动控制单元108是用于控制对发光单元110的驱动的装置。例如,在投影仪100是DLP投影仪时,驱动控制单元108控制发光单元110中提供的数字镜器件等,并且使数字镜器件等利用为每个像素确定的照射样式的光线照射照射区域。另外,在提供了颜色转轮来控制颜色的情形中,驱动控制单元108控制颜色转轮的运动来表达每个像素的颜色。另外,驱动控制单元108还对在发光单元110处提供的光源的照度进行控制。然而,本实施例的驱动控制单元108控制发光单元110,使得按照预先为每个像素设置的照射样式来发射光线。因此,驱动控制单元108不根据图像数据控制照射样式。
(振动设备200)
接下来将描述振动设备200的功能配置。如图15所示,振动设备200包括光传感器202、振荡器204和控制器206。另外,控制器206包括照射样式检测单元212、位置检测单元232、振动样式生成单元234、通信单元236、存储单元238和振动控制单元240。另外,要被投影仪100投影的图像的图像数据通过特定通信路径被输入到通信单元236。此外,存储单元224存储颜色/振动样式对应信息,该信息指示颜色和振动样式之间的对应关系。
振动设备200利用光传感器202接收从投影仪100发射来的光线。光传感器202是用于检测入射光线的强度的装置。指示由光传感器202检测出的光线的强度的信息被输入到照射样式检测单元212。照射样式检测单元212基于从光传感器202输入的关于接收光强度的信息,检测接收到的光线的照射样式。由照射样式检测单元212检测出的照射样式被输入到位置检测单元232。如上所述,每个照射样式关联有形成投影图像的每个像素的位置。从而,位置检测单元232基于照射样式的形式检测出投影图像内的位置。关于由位置检测单元232检测出的位置的信息被输入到振动样式生成单元234。
通信单元236所接收到的图像数据和关于位置检测单元232所检测出的位置的信息被输入到振动样式生成单元234。首先,振动样式生成单元234指定图像数据中与该位置信息相对应的像素,并检测出该像素的颜色。随后,振动样式生成单元234查找存储在存储单元238中的颜色/振动样式对应信息,并生成与检测出的颜色相对应的振动样式。振动样式生成单元234所生成的振动样式被输入到振动控制单元240。振动控制单元240基于由振动样式生成单元234生成的振动样式发送驱动信号,从而使振荡器204振动。结果,向用户提供了与设计或投影图像的颜色相对应的触觉反馈。
以此方式,振动设备200可以执行基于由投影仪100发射的光线的照射样式的位置检测,并且按照指派给每种颜色的振动样式生成振动。此外,在如图10所示扩展到三维的情形中,振动设备200可基于从两个投影仪100A和100B发射的光线的照射样式检测三维位置。从而,可以按照与虚拟三维立方体图像的每个位置相对应的振动样式来向用户提供触摸感觉。
(3-3:反馈生成过程的总体流程)
接下来将参考图16描述涉及根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程。图16是示出了根据本实施例的触觉反馈的生成过程的总体流程的说明图。
如图16所示,首先,在投影仪100处,在驱动控制单元108的照射控制下的发光单元110投影图像数据(S302)。另外,与图像数据的每个像素相对应的照射区域是利用具有预先指派给每个像素的特定照射样式的光线照射的。接下来,在振动设备200处,从投影仪100发射的光线被光传感器202接收(S304)。随后,照射样式检测单元212根据由光传感器202接收到的光线检测出照射样式(S306)。随后,关于由照射样式检测单元212检测出的照射样式的信息被输入到位置检测单元232。
接下来,位置检测单元232根据输入的照射样式检测出投影图像内的位置(S308)。随后,关于由位置检测单元232检测出的位置的信息被输入到振动样式生成单元234。接下来,基于经由通信单元236获得的图像数据和关于由位置检测单元232检测出的位置的信息,振动样式生成单元234生成振动样式(S310)。此时,振动样式生成单元234指定图像数据中的由该位置信息指示的像素并识别出该像素的颜色。此后,振动样式生成单元234查找存储单元238中存储的颜色/振动样式对应信息,从而生成与所识别出的颜色相对应的振动样式。
关于由振动样式生成单元234生成的振动样式的信息被输入到振动控制单元240。随后,振动控制单元240按照从振动样式生成单元234输入的振动样式发送驱动信号,振荡器204根据该驱动信号振动,从而向用户提供了触觉反馈(S312)。
以此方式,通过照射样式通知指示投影图像内的位置的位置信息,识别出由该位置信息指示出的像素的颜色,从而向用户通知了根据该颜色的振动样式。利用该配置,用户可以基于触觉反馈识别在照射区域中显示的图像的形态或颜色。另外,由于不执行利用机械结构的位置测量,从而可以准确、高速地生成触觉反馈。
<4:结论>
最后,将简要描述根据每个上述实施例的光-触觉转换系统的功能配置以及利用这些功能配置获得的效果。
首先,根据本实施例的光-触觉转换系统的功能配置可表述如下。该光-触觉转换系统包括发光设备和振动设备。例如,该发光设备的功能可利用上述投影仪100实现。另外,该振动设备的功能可利用上述振动设备200实现。
此外,上述发光设备包括包括下述照射单元和照射控制单元。该照射单元可按照不同的照射样式同时向多个照射区域发射光线。例如,如上述投影仪100,照射单元可针对投影图像的每个像素发射不同照射模式的光线。此外,上述照射控制单元用于控制该照射单元并使该照射单元投影图像,并且还用于以投影图像的像素为单位来控制照射模式并使该照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线。利用这种配置,特定照射样式的光线被发射到特定照射区域。
此外,上述振动设备包括下述照射样式检测单元和振动控制单元。该照射样式检测单元用于检测从发光设备接收到的光线的照射样式。另外,振动控制单元用于生成与由照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照该振动样式振动。如上所述,特定照射样式的光线被发射到特定照射区域。从而,当振动设备进入该特定照射区域时,其接收到该特定样式的光线。随后,上述振动设备利用照射样式检测单元检测接收到的光线的照射样式,并使振荡器按照与该照射样式相对应的振动样式振动。利用该配置,允许感觉到该振荡器的振动样式的用户基于该振动样式的类型而察觉到该振动设备处于特定照射区域中。
此外,振动控制单元可被配置来与照射样式检测单元检测出的照射样式同步地发送用于使振荡器振动特定振动量的驱动信号。利用该配置,可以使振荡器按照波形与照射样式的波形基本相同的振动样式振动。即,可以在发光设备一侧控制振动样式。从而,在振动设备一侧用于控制振动样式的电路等不是必需的,从而可以使振动设备小型化。另外,简化振动设备的设备配置将降低振动设备的成本和重量。
此外,照射控制单元可被配置来通过使用指示特定码字的特定照射样式,来控制照射单元按照该特定照射样式向特定照射区域发射光线。在该情形中,振动控制单元被配置来重新生成与由照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的特定码字,并且使振荡器按照与该特定码字相对应的特定振动样式振动。
如上所述,通过利用照射样式来传送特定码字并且基于该码字生成振动样式,该振动样式的形式或特性将独立于对发光设备的照射结构的约束。例如,可以不依赖于发光设备的照射结构的能力来实现生成极高或极低频率的振动样式或者生成复杂振动样式。然而,应用上述配置和利用特定码字将使照射样式的波形和振动样式的波形不直接彼此关联,从而可以设置振动样式而不考虑发光设备的能力。
此外,照射控制单元可被配置来根据投影图像的每个像素的颜色使得光线按照对于每种颜色不同的特定样式发射。利用这种配置,可以向用户感觉到的触摸投影图像的感觉反馈以振动。例如,可以将钢琴的键显示为投影图像,并且在用户触摸键时,可以提供对于每个音调不同的触摸感觉。另外,还可以与该触摸感觉一起提供声音或视觉效果。
此外,发光设备可包括具有不同发光方向的第一和第二照射单元。在这种情形中,照射控制单元控制第一和第二照射单元,并且使第一和第二照射单元按照特定照射样式向特定目标区域发射光线。另外,照射样式检测单元检测从该发光设备中包括的第一和第二照射单元发射的光线各自的照射样式。此外,振动控制单元使振荡器按照下述振动样式振动,该振动样式预先被与从第一照射单元发射的光线的照射样式和从第二照射单元发射的光线的照射样式的组合相关联。利用这种配置,可以利用虚拟三维图像作为目标来生成触觉反馈。
此外,照射控制单元可被配置来控制第一和第二照射单元,并且通过利用指示特定码字的特定照射样式,使第一和第二照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线。在该情形中,振动控制单元重新生成与从第一和第二照射单元发射的光线各自的照射样式相对应的各个特定码字(这些照射样式被照射样式检测单元检测出),并且振动控制单元使振荡器按照与这些特定码字的组合相对应的特定振动样式振动。利用该配置,在利用虚拟三维图像作为目标生成触觉反馈时,可以生成更复杂的振动样式。
此外,照射单元可包括用于发射光线的光源、针对投影图像的每个像素提供的多个镜片(这多个镜片能将从光源发射的光线引导到透镜)、以及用于控制每个镜片的角度的镜片控制单元。在该情形中,镜片控制单元通过根据照射控制单元的控制来改变每个镜片的角度,从而以投影图像的像素为单位来控制照射样式。通过使用具有这种设备配置的发光设备,可以以投影图像的像素为单位来控制照射样式。
(说明)
上述投影仪100是发光设备的一个示例。另外,上述发光单元110是照射单元的一个示例。此外,上述驱动控制单元108是照射控制单元的一个示例。此外,上述照射样式检测单元212是照射样式检测单元的一个示例。此外,上述振动样式生成单元222和234以及振动控制单元214、226和240是振动控制单元的示例。
本领域技术人员应当理解,取决于设计需求和其他因素可以进行各种修改、组合、子组合和变更,只要这些修改、组合、子组合和变更在权利要求或其等同物的范围内。
例如,由多个LED(发光二极管)形成的LED阵列可用来替代投影仪100。另外,在上述实施例中,提出了提供触觉反馈的技术,允许感觉主要是二维或三维图像的形态或颜色。然而,这些技术也可应用于公共引导系统。例如,可以实现一种配置,该配置用于在用户沿正确的路线行走时,通过使用LED光源的闪烁样式来向振动设备200提供特定振动样式。另一方面,还可以实现一种用于在用户沿错误的路线行走时提供一种特定的振动样式的配置。
本申请包含与2009年3月19日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-68632中公开的内容有关的主题,这些申请的全部内容通过引用结合于此。
Claims (9)
1.一种光-触觉转换系统,包括:
发光设备,包括:
照射单元,该照射单元能同时按照不同照射样式向多个照射区域发射光线;以及
照射控制单元,该照射控制单元用于控制所述照射单元并使所述照射单元投影图像,并且还用于以投影图像的像素为单位控制所述照射样式并使所述照射单元按照特定照射样式向特定照射区域发射光线,以及
振动设备,包括:
照射样式检测单元,该照射样式检测单元用于检测从所述发光设备接收到的光线的照射样式;以及
振动控制单元,该振动控制单元用于生成与由所述照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照所述振动样式振动。
2.如权利要求1所述的光-触觉转换系统,其中
所述振动控制单元与由所述照射样式检测单元检测出的所述照射样式同步地发送驱动信号,所述驱动信号用于使所述振荡器振动特定振动量。
3.如权利要求1所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射控制单元通过利用指示特定码字的特定照射样式控制所述照射单元来按照所述特定照射样式向特定照射区域发射光线,其中所述特定码字指示所述特定照射样式的波形,并且
所述振动控制单元重新生成与由所述照射样式检测单元检测出的照射样式相对应的特定码字,并且使所述振荡器按照与所述特定码字相对应的特定振动样式振动。
4.如权利要求2所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射控制单元根据所述投影图像的每个像素的颜色使得光线按照对于每种颜色不同的特定样式被发射。
5.如权利要求3所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射控制单元根据所述投影图像的每个像素的颜色使得光线按照对于每种颜色不同的特定样式被发射。
6.如权利要求1所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射单元包括不同发光方向的第一照射单元和第二照射单元,
所述照射控制单元控制所述第一照射单元和所述第二照射单元,使所述第一照射单元和所述第二照射单元按照特定照射样式向特定目标区域发射光线,
所述照射样式检测单元检测从所述发光设备中包括的所述第一照射单元和所述第二照射单元发射的光线各自的照射样式,并且
所述振动控制单元使所述振荡器按照下述振动样式振动:该振动样式预先被与从所述第一照射单元发射的光线的照射样式和从所述第二照射单元发射的光线的照射样式的组合相关联。
7.如权利要求6所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射控制单元控制所述第一照射单元和所述第二照射单元,并且通过利用指示特定码字的特定照射样式,使所述第一照射单元和所述第二照射单元按照所述特定照射样式向特定照射区域发射光线,并且
所述振动控制单元重新生成与由所述照射样式检测单元检测出的、从所述第一照射单元和所述第二照射单元发射的光线各自的照射样式相对应的各个特定码字,并且使所述振荡器按照与所述特定码字的组合相对应的特定振动样式振动。
8.如权利要求1所述的光-触觉转换系统,其中
所述照射单元包括:
光源,用于发射光线;
针对所述投影图像的每个像素提供的多个镜片,所述多个镜片能将从所述光源发射的光线引导到透镜;以及
镜片控制单元,用于控制每个镜片的角度,并且
所述镜片控制单元根据所述照射控制单元的控制改变每个镜片的角度,从而以所述投影图像的像素为单位控制所述照射样式。
9.一种触觉反馈提供方法,包括以下步骤:
控制能同时按照不同照射样式向多个照射区域发射光线的照射设备并使所述照射设备投影图像,并且还以投影图像的像素为单位控制所述照射样式并使所述照射设备按照特定照射样式向特定照射区域发射光线;
接收在控制步骤控制下发射的光线;
检测在接收步骤中接收到的光线的照射样式;以及
生成与由在检测步骤中检测出的照射样式相对应的振动样式并使振荡器按照所述振动样式振动。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009-068632 | 2009-03-19 | ||
JP2009068632A JP2010224665A (ja) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | 光触覚変換システム、及び触覚フィードバックの提供方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101840288A CN101840288A (zh) | 2010-09-22 |
CN101840288B true CN101840288B (zh) | 2013-01-02 |
Family
ID=42199894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201010134057.2A Expired - Fee Related CN101840288B (zh) | 2009-03-19 | 2010-03-12 | 光-触觉转换系统和用于提供触觉反馈的方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8456448B2 (zh) |
EP (1) | EP2230581A2 (zh) |
JP (1) | JP2010224665A (zh) |
CN (1) | CN101840288B (zh) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104717590B (zh) | 2010-12-27 | 2020-09-15 | 株式会社精好 | 移动电话系统 |
JP5783352B2 (ja) | 2011-02-25 | 2015-09-24 | 株式会社ファインウェル | 会話システム、会話システム用指輪、携帯電話用指輪、指輪型携帯電話、及び、音声聴取方法 |
US8574280B2 (en) * | 2011-12-23 | 2013-11-05 | Pine Development Corporation | Systems and methods for eliciting cutaneous sensations by electromagnetic radiation |
US9696804B2 (en) | 2011-12-23 | 2017-07-04 | Pine Development Corporation | Systems and methods for eliciting cutaneous sensations by electromagnetic radiation |
WO2013108595A1 (ja) * | 2012-01-17 | 2013-07-25 | パナソニック株式会社 | 電子機器 |
KR101973346B1 (ko) | 2012-01-20 | 2019-04-26 | 파인웰 씨오., 엘티디 | 연골 전도부를 갖는 휴대 전화 |
KR20180061399A (ko) | 2012-06-29 | 2018-06-07 | 로무 가부시키가이샤 | 스테레오 이어폰 |
US9257021B2 (en) | 2013-04-12 | 2016-02-09 | Pine Development Corporation | Systems and methods for optically induced cutaneous sensation |
US10295823B2 (en) | 2013-07-02 | 2019-05-21 | Pine Development Corporation | Systems and methods for eliciting cutaneous sensations using electromagnetic radiation |
WO2015025829A1 (ja) | 2013-08-23 | 2015-02-26 | ローム株式会社 | 携帯電話 |
WO2015060230A1 (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-30 | ローム株式会社 | 腕輪型送受話装置、腕輪型報知装置 |
US9489048B2 (en) * | 2013-12-13 | 2016-11-08 | Immersion Corporation | Systems and methods for optical transmission of haptic display parameters |
US9875019B2 (en) * | 2013-12-26 | 2018-01-23 | Visteon Global Technologies, Inc. | Indicating a transition from gesture based inputs to touch surfaces |
US9449477B2 (en) | 2014-04-02 | 2016-09-20 | Pine Development Corporation | Applications of systems and methods for eliciting cutaneous sensations by electromagnetic radiation |
JP6551919B2 (ja) | 2014-08-20 | 2019-07-31 | 株式会社ファインウェル | 見守りシステム、見守り検知装置および見守り通報装置 |
KR101973486B1 (ko) | 2014-12-18 | 2019-04-29 | 파인웰 씨오., 엘티디 | 전자형 진동 유닛을 사용한 연골 전도 청취 장치 및 전자형 진동 유닛 |
WO2017010547A1 (ja) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | ローム株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
JP6379075B2 (ja) * | 2015-08-03 | 2018-08-22 | 日本電信電話株式会社 | 牽引力発生装置 |
JP6551929B2 (ja) | 2015-09-16 | 2019-07-31 | 株式会社ファインウェル | 受話機能を有する腕時計 |
US10778824B2 (en) | 2016-01-19 | 2020-09-15 | Finewell Co., Ltd. | Pen-type handset |
US9830894B1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-11-28 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Systems and methods for playing virtual music instrument through tracking of fingers with coded light |
JP6796806B2 (ja) * | 2017-06-30 | 2020-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示システム、情報提示システム、表示システムの制御方法、プログラム、及び移動体 |
JP2020053948A (ja) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社ファインウェル | 聴取装置 |
CN110147161B (zh) * | 2019-03-29 | 2022-04-15 | 东南大学 | 基于超声波相控阵的多指绳索力触觉反馈装置及其反馈方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5572251A (en) * | 1994-03-17 | 1996-11-05 | Wacom Co., Ltd. | Optical position detecting unit and optical coordinate input unit |
CN1571920A (zh) * | 2000-08-31 | 2005-01-26 | 株式会社东京大学Tlo | 光学式触觉传感器 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9105799D0 (en) * | 1991-03-19 | 1991-06-12 | Lucas Ind Plc | Vibrating sensor |
JP3543695B2 (ja) * | 1999-03-17 | 2004-07-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 駆動力発生装置 |
US6535201B1 (en) * | 1999-12-17 | 2003-03-18 | International Business Machines Corporation | Method and system for three-dimensional topographical modeling |
US6943774B2 (en) * | 2001-04-02 | 2005-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Portable communication terminal, information display device, control input device and control input method |
US6636202B2 (en) * | 2001-04-27 | 2003-10-21 | International Business Machines Corporation | Interactive tactile display for computer screen |
JP3953752B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2007-08-08 | 株式会社ケンウッド | 光音響変換装置の振動板構造 |
US6795191B2 (en) * | 2002-01-04 | 2004-09-21 | Freescale Semiconductor, Inc. | Ultrasonically assisted optical media sensor system |
US7508382B2 (en) * | 2004-04-28 | 2009-03-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Force-feedback stylus and applications to freeform ink |
JP2006011646A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Pioneer Electronic Corp | 触覚表示装置及び触覚表示機能付タッチパネル装置 |
JP2007086990A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Smk Corp | タッチパネル |
EP1930800A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | Electronics and Telecommunications Research Institute | Tactile and visual display device |
US20090002328A1 (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-01 | Immersion Corporation, A Delaware Corporation | Method and apparatus for multi-touch tactile touch panel actuator mechanisms |
JP4453732B2 (ja) | 2007-09-14 | 2010-04-21 | 株式会社デンソー | 電磁弁 |
-
2009
- 2009-03-19 JP JP2009068632A patent/JP2010224665A/ja not_active Withdrawn
- 2009-12-21 EP EP09252845A patent/EP2230581A2/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-03-10 US US12/721,235 patent/US8456448B2/en active Active
- 2010-03-12 CN CN201010134057.2A patent/CN101840288B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5572251A (en) * | 1994-03-17 | 1996-11-05 | Wacom Co., Ltd. | Optical position detecting unit and optical coordinate input unit |
CN1571920A (zh) * | 2000-08-31 | 2005-01-26 | 株式会社东京大学Tlo | 光学式触觉传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100238108A1 (en) | 2010-09-23 |
EP2230581A2 (en) | 2010-09-22 |
CN101840288A (zh) | 2010-09-22 |
US8456448B2 (en) | 2013-06-04 |
JP2010224665A (ja) | 2010-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101840288B (zh) | 光-触觉转换系统和用于提供触觉反馈的方法 | |
CN108933850B (zh) | 移动终端 | |
US10031335B1 (en) | Unpowered augmented reality projection accessory display device | |
US9383831B1 (en) | Powered augmented reality projection accessory display device | |
AU2014217524B2 (en) | Flexible room controls | |
CN110431841A (zh) | 虚拟、增强和混合现实系统的深度感测技术 | |
CN101896867B (zh) | 追踪光指示器的装置和方法 | |
EP3502767A1 (en) | Mobile terminal and method for controlling the same | |
EP1037163A2 (en) | Coordinate input apparatus and method | |
US20110242054A1 (en) | Projection system with touch-sensitive projection image | |
KR101892013B1 (ko) | 이동 단말기 | |
WO2022138297A1 (ja) | 空間浮遊映像表示装置 | |
CN110572635A (zh) | 一种用于手持控制设备追踪定位的方法、设备与系统 | |
WO2018078777A1 (ja) | 空中映像表示システム、波長選択結像装置、映像表示装置、及び空中映像表示方法 | |
KR101385601B1 (ko) | 손동작 인식 및 인터렉션을 위한 장갑장치 및 방법 | |
US20160282961A1 (en) | Interactive projector and method of controlling interactive projector | |
TWI607343B (zh) | 資訊科技裝置輸入系統及相關方法 | |
CN115944906A (zh) | Vr手柄、vr眼镜、位姿信息确定方法、装置 | |
TWM462401U (zh) | 具壓力感測模組之滑鼠 | |
JP2022097901A (ja) | 空間浮遊映像表示装置 | |
JP6626552B1 (ja) | マルチ画像プロジェクタ及びマルチ画像プロジェクタを有する電子デバイス | |
KR102067599B1 (ko) | 이동 단말기 및 그 제어방법 | |
JP6547366B2 (ja) | インタラクティブプロジェクター | |
CN101326477A (zh) | 显示图像的组合件及方法 | |
TWI253005B (en) | 3D index device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130102 Termination date: 20150312 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |