CN109597479A

CN109597479A - 电子设备

Info

Publication number: CN109597479A
Application number: CN201810714785.7A
Authority: CN
Inventors: 津藤智
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: JP2019067166A; US20190101982A1; US11079844B2; CN109597479B

Abstract

本发明提供一种电子设备，其具有接触部，所述接触部与手指的指腹侧接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种，所述电子设备以手指的指腹侧且从第1关节至指尖的一部分中除了所述接触部所接触的部分以外露出的方式装配于手指上。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备。

背景技术

专利文献1中记载有作用于触觉的方法，其为改变触觉且能够获取触觉信息的方法，其特征在于，包括：不妨碍与对象物的直接接触而通过触觉设备使触觉可变的触觉可变工序；及经由该触觉设备检测触觉信息的触觉检测工序。

专利文献2中记载有触觉提示机构，其特征在于，具有相对于装配于手指上的覆盖部件以能够转动的状态安装的触觉提示部件、及用于驱动触觉提示部件的驱动单元，通过驱动单元转动触觉提示部件，并通过该触觉提示部件按压手指掌面以对手指提示触觉。

专利文献3中记载有触觉提示装置，其特征在于，具有装配于手指上的装配单元及产生赋予于手指的触觉的触觉产生单元，该触觉提示装置以根据虚拟空间图像对手指提示触觉的方式构成。

专利文献1：日本特开2008-171409号公报

专利文献2：日本特开2001-166676号公报

专利文献3：日本特开2003-316493号公报

当通过电子设备对手指提示触觉，或通过电子设备从手指获取信息时，例如优选不是对手指的指甲侧而是对手指的指腹侧提示触觉，并获取信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的部分不露出的情况相比，即便装配于手指上也能够灵活地使用手指的电子设备。

方案1所涉及的本发明为一种电子设备，其具有接触部，所述接触部与手指的指腹侧接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种，

所述电子设备以手指的指腹侧且从第1关节至指尖的一部分中除了所述接触部所接触的部分以外露出的方式装配于手指上。

方案2所涉及的本发明为一种电子设备，其以手指的指腹侧且从第1关节至指尖的区域的第1关节侧的一半以上露出的方式装配于手指上。

方案3所涉及的本发明为一种电子设备，其具有：

装置主体，形成有插入指尖的插入部；及

接触部，装配于所述装置主体，且与所插入的手指的指腹侧接触，并进行向所插入的手指提示刺激及从所插入的手指获取信息中的至少一种，

所述电子设备以所插入的手指的指腹侧且从第1关节至指尖的一部分中除了所述接触部所接触的部分以外从所述装置主体露出的方式装配于所插入的手指上。

方案4所涉及的本发明为方案3所述的电子设备，其中，所述插入部具有插入手指的指尖侧窄且第1关节侧变宽的形状，且以用横跨指尖的大致两面来夹持的方式形成。

方案5所涉及的本发明为方案3或4所述的电子设备，其中，所述插入部的与插入手指的方向交叉的方向的开口尺寸为4.0mm以上且8.9mm以下。

方案6所涉及的本发明为方案1至5中任一项所述的电子设备，其不会与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的露出的部分所接触的平面发生干扰。

方案7所涉及的本发明为方案1至6中任一项所述的电子设备，其中，与手指的指腹侧接触的部分的厚度为不会与从第1关节至指尖的露出部分所接触的平面发生干扰的厚度。

方案8所涉及的本发明为方案1至7中任一项所述的电子设备，其中，

所述电子设备还具有将该电子设备固定于手指上的固定部，

所述固定部与比手指的第1关节更靠手指的第2关节侧的位置接触。

方案9所涉及的本发明为方案8所述的电子设备，其中，所述固定部能够沿手指的长度方向移动。

方案10所涉及的本发明为方案1至7中任一项所述的电子设备，其中，

所述电子设备还具有夹入手指的夹入机构，

所述电子设备以通过所述夹入机构夹入手指的方式装配于手指上。

方案11所涉及的本发明为方案1至10中任一项所述的电子设备，其还具有另一接触部，所述另一接触部与手指接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种。

方案12所涉及的本发明为方案11所述的电子设备，其中，所述另一接触部与手指的指甲侧表面接触。

发明效果

根据本发明的第1方案，能够提供一种与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的部分不露出的情况相比，即便装配于手指上也能够灵活地使用手指的电子设备。

根据本发明的第2方案，能够提供一种与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的区域的第1关节侧的一半以上不露出的情况相比，即便装配于手指上也能够灵活地使用手指的电子设备。

根据本发明的第3方案，能够提供一种与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的一部分不露出的情况相比，即便装配于手指上也能够灵活地使用手指的电子设备。

根据本发明的第4方案，与插入部的被插入的手指侧窄且第1关节侧没有变宽的情况相比，能够稳定电子设备相对于手指的装配。

根据本发明的第5方案，能够装配于各种人的手指上，即便将电子设备装配于手指上也能够灵活地使用手指。

根据本发明的第6方案，和与手指的指腹侧且从第1关节至指尖露出的部分所接触的平面发生干扰的情况相比，能够灵活地使用装配有电子设备的手指。

根据本发明的第7方案，和与手指的指腹侧接触的部分的厚度为与从第1关节至指尖露出的部分所接触的平面发生干扰的厚度的情况相比，能够灵活地使用装配有电子设备的手指。

根据本发明的第8方案，即便具有固定部，也能够灵活地使用装配有电子设备的手指。

根据本发明的第9方案，与无法移动固定部的情况不同，根据手指的长度，能够移动相对于手指固定电子设备的位置。

根据本发明的第10方案，与不具有夹入机构的情况相比，能够使电子设备不易从手指脱落。

根据本发明的第11方案，与不具有另一接触部的情况相比，既能够提供多种触觉还能够获取多种信息。

根据本发明的第12方案，和另一接触部与手指的指腹侧接触的情况相比，能够使电子设备沿手指的宽度方向不易成为大型。

附图说明

根据以下附图，对本发明的实施方式进行详细叙述。

图1是表示本发明的实施方式中所使用的触觉提示系统的图。

图2是表示图1所示的触觉提示系统所具有且在本发明的实施方式中所使用的触觉提示装置装配于右手食指上的状态的图。

图3是图2所示的触觉提示装置的第1剖视图。

图4是图2所示的触觉提示装置的第2剖视图。

图5是表示图2所示的触觉提示装置的立体图。

图6是从图4中的箭头A-A方向示出图2所示的触觉提示装置所具有的伺服马达及第2接触部，图6的(A)是表示伺服马达及第2接触部的第1状态的图，图6的(B)是表示伺服马达与第2接触部的第2状态的图。

图7是表示装配有图2所示的触觉提示装置的手指的第1关节至指尖露出的部分与平面接触的状态的图。

图8是表示触觉提示装置的变形例装配于右手食指的状态的图。

符号说明

10-触觉提示系统，200-触觉提示装置，210-装置主体，214-插入部，230-固定带，250-第1接触部，260-第2接触部，262-轴，270-伺服马达，274-凸轮部件，300-夹入机构，J1-第1关节，J2-第2关节。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在图1中示出了本发明的实施方式中所使用的触觉提示系统10。如图1所示，触觉提示系统10具有数据处理装置20、头戴式显示装置50及触觉提示装置200。

数据处理装置20对用于控制头戴式显示装置50及触觉提示装置200的数据进行处理。作为数据处理装置20，例如能够使用个人计算机。在数据处理装置20中安装有输入装置22及显示装置24。作为输入装置22，例如能够使用键盘22a及鼠标22b，作为显示装置24，例如能够使用液晶显示装置。

头戴式显示装置50为如操作人员带眼镜那样装配在头部后使用的显示装置，例如能够使用视网膜扫描方式的显示装置。头戴式显示装置50例如将通过数据处理装置20生成的虚拟图像以重叠于如键盘22a及鼠标22b那样物理三维真实存在的物体的方式显示。

触觉提示装置200为电子设备的一例。并且，触觉提示装置200为向操作人员提示如真实地接触到虚拟物体那样的触觉的装置，在该实施方式中，向操作人员提供如真实地接触到通过数据处理装置20生成并通过头戴式显示装置50显示的虚拟物体那样的触觉。触觉提示装置200装配于操作人员的手指后使用。另外，触觉提示装置200的详细内容进行后述。

触觉提示系统10还具有收发装置30。收发装置30将通过数据处理装置20处理的数据例如通过无线发送至头戴式显示装置50及触觉提示装置200。并且，收发装置30接收从头戴式显示装置50及触觉提示装置200发送的数据。

触觉提示系统10还具有检测装置40。检测装置40检测操作人员的手指的位置及触觉提示装置200的位置，并且检测操作人员的手指的动作及触觉提示装置200的动作。触觉提示装置200例如具有2个以上的光照射装置(未图示)及与光照射装置相同的数量的摄影装置(未图示)，用各摄影装置拍摄由各光照射装置照射的手指及触觉提示装置200。而且，以推断出手指及触觉提示装置200的位置及动作的方式，通过数据处理装置20处理用各摄影装置拍摄的图像。

如上所述，代替通过连接有数据处理装置20的检测装置40检测操作人员的手指的位置、触觉提示装置200的位置、操作人员的手指的动作及触觉提示装置200的动作，可以在触觉提示装置200中设置加速度传感器(未图示)及陀螺仪传感器(未图示)，由收发装置30接收加速度传感器及陀螺仪传感器的输出，并通过数据处理装置20处理所接收的输出，以特定操作人员的手指的位置、触觉提示装置200的位置、操作人员的手指的动作及触觉提示装置200的动作。

在图2中示出了触觉提示装置200装配于操作人员的手指的状态。在图2中示出了在操作人员的右手食指上装配有触觉提示装置200的例子，但触觉提示装置200例如也可以装配于左手中指等操作人员的手的任意手指上。并且，在图2中示出了仅在操作人员的1根手指上装配有触觉提示装置200的例子，例如也可以将触觉提示装置200装配于操作人员的所有10根手指等分别装配于操作人员的多根手指上。

并且，如图2所示，触觉提示装置200具有装置主体210，在装置主体210中形成有插入手指的插入部214。并且，在装置主体210中安装有固定带230。固定带230为固定部的一例，为了将触觉提示装置200固定于手指上而使用。作为固定带230，为了应对因人而异的手指的周长，例如能够使用表面扣件、具有多个孔的皮带及周长可变的弹性部件等。

并且，固定带230以比装配触觉提示装置200的手指的第1关节J1更靠第2关节J2侧接触的方式装配于手指上。在此，固定带230例如优选以避开装配触觉提示装置200的手指的第2关节J2的方式装配于手指上，进一步优选以和装配触觉提示装置200的手指的第1关节J1与第2关节J2之间的位置接触的方式装配于手指上。

并且，固定带230例如优选利用与皮肤之间的摩擦而装配于手指上，以免从装配有触觉提示装置200的手指脱落。并且，例如优选构成为将固定带230由具有弹性的材质形成，且触觉提示装置200通过固定带230从弹性伸展的状态向缩小的状态的变形而固定于手指上。当然，也可以利用不会弹性变形的固定带230而在第1关节J1与第2关节J2之间的位置上固定触觉提示装置200。

并且，固定带230相对于装置主体210能够沿手指的长度方向移动。即，在装置主体210中形成有引导用长孔212，且固定带230以沿长孔212被引导的方式能够沿手指的长度方向移动。

触觉提示装置200还具有第1接触部250。第1接触部250与手指的指腹侧(与手指的指甲侧相反的一侧，手指的有指纹的一侧)接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种。在该实施方式中，作为第1接触部250，使用致动器，并且致动器振动而作为向手指提示刺激而将振动传递到手指。

代替将第1接触部250以向手指提示刺激的方式构成，也可以以从手指获取信息的方式来构成。例如，可以将第1接触部250作为获取操作人员的脉搏的脉搏获取装置来构成。并且，也可以将第1接触部250以对手指提示刺激并且从手指获取信息的方式构成。

如图2所示，触觉提示装置200以手指的指腹侧且从第1关节J1至指尖的一部分除了第1接触部250所接触的部分以外露出于装置主体210的外侧的方式装配于手指上。而且，手指从装置主体210露出的部分例如能够与如键盘22a及鼠标22b那样物理三维真实存在的物体接触。

在图3、图4及图5中示出了触觉提示装置200。如图3所示，触觉提示装置200中，与手指的指腹侧接触的部分的厚度t成为4mm。厚度t例如优选为不与从手指的第1关节J1至指尖露出的部分所接触的平面(例如，参考图7的平面P)发生干扰的厚度，例如优选为5mm以下。

并且，如图3所示，前述的插入部214呈插入手指的指尖侧窄且插入手指的第1关节J1侧变宽的楔形状。如此，插入部214为用横跨指尖的指腹侧的面及指尖的指甲侧的面的前端的大致两面来夹持的方式形成的楔形状，因此插入于手指插入部214内的指尖部分的插入长度被限制，指尖难以接触到插入部214的里侧。因此，具有较长的指甲的人也能够稳定地保持触觉提示装置200。

在此，如图3所示，上述指甲侧的面并不限定于位于指甲上侧的面，也可以是位于第1关节与指甲之间的面。并且，插入部214也可以是以位于皮肤与指甲这两侧面侧的两面来夹持的方式形成楔形的插入部。并且，插入部214例如优选为以夹入楔形的方式形成的两面不在插入部214的窄侧(插入部214的里侧)交叉且插入部214的窄侧没有被物理塞住的状态。

并且，形成楔形状的彼此相对的2个面所呈的角度θ例如成为35度。角度θ例如优选为45度以下。若角度θ大于45度，则触觉提示装置200容易从手指脱落。并且，角度θ例如优选为25度以上。若角度θ小于25度，则为了能够使手指插入，需要将插入手指的方向上的插入部214的长度加长，从而有可能导致触觉提示装置200大型化。

并且，插入部214的与插入手指的方向交叉的方向的宽度W(图3)，即插入部214的与插入手指的方向交叉的方向的开口尺寸例如成为7.6mm。宽度W例如优选为4.0mm以上。通常可防止夹手指的标准的间隙为由“JIS B970上肢进入的安全距离”规定的4.0mm以下，相反地，通过设定为4.0mm以上而容易使指尖卡止于插入部的结构得以确保。

并且，宽度W例如优选为8.9mm以下。若将宽度W设为8.9mm以下，则不会超过由AIST(国立研究开发法人产业技术综合研究所)测量的日本人的手的尺寸数据且女性的第5手指(小指)远位关节厚度的尺寸数据的2.5百分位值即8.9mm。另外，如前述，触觉提示装置200能够安装于任一手指上，有时装配于右手小指或左手小指后使用。并且，触觉提示装置200不论男女操作人员均可使用。

如图3、图4及图5所示，触觉提示装置200还具有第2接触部260。第2接触部260为另一接触部的一例，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种。第2接触部260与手指的指甲侧接触。即，第2接触部260和与手指的第1接触部250所接触的一侧相反的一侧接触。并且，第2接触部260以使用轴262(参考图4)而相对于后述的伺服马达270的主体能够旋转的方式装配。

在该实施方式中，第2接触部260以通过致动器使插入部214所形成的楔形状的宽度W变窄或变宽地位移的方式构成，且使指尖夹入而对指尖提示触觉。更具体而言，第2接触部260使指尖夹入而将指尖与物体接触时的接触压力提示给手指。另外，关于使第2接触部260移动的机构及使第2接触部260移动的致动器进行后述。

在此，若比较构成第1接触部250的致动器(以下，设为第1致动器)与使第2接触部260移动的致动器(以下，设为第2致动器)，则第1致动器的带宽高于第2致动器。如此，第1接触部250为与第2接触部260相比以高频来驱动的高频驱动部的一例，第2接触部260为与第1接触部250相比以低频来驱动的低频驱动部的一例。

通常，在致动器中存在驱动频率及位移的限制，因此如该实施方式，例如优选组合使用驱动频率及位移彼此不同的多个致动器。另一方面，在致动器的驱动频率的带域较宽且致动器位移的范围较广的情况下，可以使用一个致动器来代替使用多个致动器。

第2接触部260与第1接触部250相同地，代替对手指提示刺激的结构，可以设为从手指获取信息的结构，也可以设为对手指提示刺激并且从手指获取信息的结构。

并且，如图3、图4及图5所示，触觉提示装置200还具有伺服马达270、驱动控制部280、无线通信部290、天线装置310及电源部(未图示)。伺服马达270为使第2接触部260移动的第2致动器的一例。驱动控制部280控制并驱动第1接触部250及伺服马达270。无线通信部290例如通过无线与收发装置30进行通信，接收从收发装置30发送的信号，发送通过收发装置30接收的信号。天线装置310用于与无线通信部290一同通过无线进行信号的通信。

在图6中示出了使第2接触部260移动的机构及伺服马达270。如图6所示，伺服马达270具有旋转轴272，且在旋转轴272上装配有凸轮部件274。凸轮部件274设为偏心，其外周面与形成于第2接触部260的凸轮部件接触面264接触。

而且，若旋转轴272从图6的(B)所示的状态向箭头a2方向旋转，则通过与旋转轴272一体旋转的凸轮部件274而凸轮部件接触面264被上推，通过凸轮部件接触面264被上推，第2接触部260从图6的(B)所示的位置朝向图6的(A)所示的位置以轴262(参考图4)为中心旋转，从而以上升的方式移动。

并且，若旋转轴272从图6的(A)所示的状态向箭头a1方向旋转，则凸轮部件接触面264被与旋转轴272一体旋转的凸轮部件274下推，凸轮部件接触面264被下推，由此第2接触部260从图6的(A)所示的位置朝向图6的(B)所示的位置以轴262(参考图4)为中心旋转，从而以下降的方式移动。

在此，可以将使第2接触部260移动的机构的可动范围的一部分分配于图3中示出的插入部214的与插入手指的方向交叉的方向的宽度W。由此，例如，关于即便是大人其手指较小的小指以及女性及儿童的手指，为了多露出指腹部也能够将宽度W缩小为适当范围内。

在图7中示出了装配有触觉提示装置200的手指的指腹侧且从第1关节J1至指尖的一部分的从装置主体210露出的部分与平面P接触的状态。如图7所示，触觉提示装置200呈不与手指的指腹侧且从第1关节J1至指尖的一部分从装置主体210露出的部分所接触的平面P发生干扰的形状。另外，指腹具有圆弧部，因此平面P在手指的长度方向上的位置、手指的宽度方向上的位置及倾斜度上存在多种可能性，但将存在这些多种可能性的平面P的一例即一个平面P示于图7中。

在图8中示出了触觉提示装置200的变形例。在该变形例中，装置主体210由指甲侧主体210a及指腹侧主体210b构成，且使用铰链332彼此连结指甲侧主体210a与指腹侧主体210b。并且，该变形例除了前述的实施方式所具有的结构以外，还具有夹入机构330。夹入机构330是用于使手指夹入而将触觉提示装置200装配于手指上的机构。夹入机构330例如具有前述的铰链332及弹簧部件等推压单元(未图示)。上述推压单元以使指腹侧主体210b将铰链332作为中心向接近指甲侧主体210a的方向旋转的方式推压指腹侧主体210b。

另外，虽然未在图8中图示，但以上进行说明的变形例可以具有固定带230(例如，参考图2)。

上述本发明的实施方式是以例示及说明为目的而提供的。另外，本发明的实施方式并不全面详尽地包括本发明，并且并不将本发明限定于所公开的方式。很显然，对本发明所属的领域中的技术人员而言，各种变形及变更是自知之明的。本实施方式是为了最容易理解地说明本发明的原理及其应用而选择并说明的。由此，本技术领域中的其他技术人员能够通过对假定为各种实施方式的特定使用最优化的各种变形例来理解本发明。本发明的范围由以上的权利要求书及其等同物来定义。

Claims

1.一种电子设备，其具有接触部，所述接触部与手指的指腹侧接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种，

2.一种电子设备，其以手指的指腹侧且从第1关节至指尖的区域的第1关节侧的一半以上露出的方式装配于手指上。

3.一种电子设备，其具有：

装置主体，形成有插入指尖的插入部；及

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，

所述插入部具有插入手指的指尖侧窄且第1关节侧变宽的形状，且以用横跨指尖的大致两面来夹持的方式形成。

5.根据权利要求3或4所述的电子设备，其中，

所述插入部的与插入手指的方向交叉的方向的开口尺寸为4.0mm以上且8.9mm以下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备，其不会与手指的指腹侧且从第1关节至指尖的露出的部分所接触的平面发生干扰。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子设备，其中，

与手指的指腹侧接触的部分的厚度为不会与从第1关节至指尖的露出部分所接触的平面发生干扰的厚度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其中，

所述电子设备还具有将该电子设备固定于手指上的固定部，

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中，

所述固定部能够沿手指的长度方向移动。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其中，

所述电子设备还具有夹入手指的夹入机构，

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电子设备，其还具有另一接触部，所述另一接触部与手指接触，且进行向手指提示刺激及从手指获取信息中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，

所述另一接触部与手指的指甲侧表面接触。