JP2003251580A - Artificial eye, and robot using the same - Google Patents

Artificial eye, and robot using the same

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JP2003251580A
JP2003251580A JP2002052762A JP2002052762A JP2003251580A JP 2003251580 A JP2003251580 A JP 2003251580A JP 2002052762 A JP2002052762 A JP 2002052762A JP 2002052762 A JP2002052762 A JP 2002052762A JP 2003251580 A JP2003251580 A JP 2003251580A
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JP
Japan
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electronic display
display element
artificial
artificial eye
eyes
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Application number
JP2002052762A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Ota
勲夫 太田
Masaaki Matsuda
政昭 松田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an artificial eye to perform emotional expression of high reality according to a pattern displayed on an electronic display element by using the electronic display element having a transparent projecting body so as to be as analogous to the eye of a living thing as possible, and a robot using the artificial eye. <P>SOLUTION: The artificial eye performs emotional expression by the pattern display analogous to a natural eye according to the electric signal corresponding to the emotion by using the electronic display element having the transparent projecting body. Brightness of the pupil, the size of the pupil, the position of a lens, the opening degree of a lid, the shape of the lid or the like are simulated with high accuracy by the pattern displayed on the electronic display element. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、感情表現機能を高
めるための人工目の構成およびこれを用いたロボットに
関するもので、電子表示素子を用いて目の機能を代替し
て感情表現することを特徴としており、産業用ロボッ
ト、ペット用ロボット、介護や補助ロボット、案内板、
受付け業務、肖像画、マネキンなど感情表現が重要な役
割を果たす多数の機器に適用可能である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an artificial eye for enhancing an emotional expression function and a robot using the artificial eye, and to express an emotion by substituting an eye function with an electronic display element. Features include industrial robots, pet robots, nursing and auxiliary robots, guide boards,
It can be applied to a large number of devices in which emotional expression plays an important role, such as acceptance work, portraits, and mannequins.

【0002】[0002]

【従来の技術】生物の目は感情を表すのに極めて重要な
もので、喜怒哀楽等の感情は目を中心とした表情による
ところが大きい。従ってロボットにおいても生物にでき
るだけ類似の目を持つことは親近感、親しみ、かわいさ
を与える上で大切である。
2. Description of the Related Art The eyes of living things are extremely important for expressing emotions, and emotions such as emotions are largely due to facial expressions centered on the eyes. Therefore, it is important for robots to have similar eyes to living things as much as possible in order to give them familiarity, familiarity, and cuteness.

【0003】生物の目は通常生物特有の形、大きさをし
ているが一般的には丸型、楕円型に近く、外から見える
部分としては、まぶたに覆われた角膜、虹彩、瞳孔、水
晶体、網膜、黄斑部などがある。通常外に向かっては凸
状であり、瞳孔開閉で明るさを調節し、水晶体の回転に
より視線を決定し、まぶたの開閉でまばたきのほか、瞳
孔サイズ、水晶体位置、まゆげの形および涙などと相俟
って感情表現を司っている。
The eyes of living beings usually have a shape and size peculiar to living things, but they are generally close to a round shape or an elliptical shape. The visible parts are the cornea covered with the eyelids, the iris, and the pupil. There is a lens, retina, macula, etc. It is usually convex outward, and the brightness is adjusted by opening and closing the pupil, the line of sight is determined by the rotation of the crystalline lens, the eyelids are opened and closed, and the pupil size, crystalline lens position, eyebrow shape, tears, etc. Together they are in charge of emotional expression.

【0004】従来、人間の優れた機能を代替すべく、ま
たハイテク玩具として各種のロボットが開発、実用化さ
れている。
In the past, various robots have been developed and put into practical use as substitutes for human superior functions and as high-tech toys.

【0005】特開2000−070557には「眼部を
液晶等の表示装置とし、この表示装置の表示を変化させ
ることにより、人形の顔の表情等を変化させる人形」が
述べられている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-070557 describes "a doll whose eye part is a display device such as a liquid crystal and the display of this display device is changed to change the facial expression of the doll".

【0006】また、特開2001−215940では顔
に相当する部位全体を液晶などの表示素子に表示した画
像を投影することにより喜怒哀楽の感情を表現できる知
的ロボットが提案されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-215940 proposes an intelligent robot capable of expressing emotions of emotions by projecting an image in which a whole part corresponding to a face is displayed on a display element such as liquid crystal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でのロボットは動作、しぐさが中心であり、感情表現に
とって重要な目については極めて原始的で無表情であっ
たといわざるを得ない。今後はより意思疎通のできる、
かわいく、親しみ易いロボットが求められ、中でも目は
意思疎通の上で極めて重要である。喜怒哀楽は顔の表情
(特に目)によるところが大きく、これまでの無表情ロ
ボットに代わって、今後は感情表現できるロボットが人
とロボットの共生という面からは必須になると思われ
る。
However, it must be said that the robots so far have been mainly primitive in motions and gestures, and the eyes that are important for emotional expression are extremely primitive and expressionless. I can communicate more in the future,
A cute and friendly robot is required, and the eyes are extremely important for communication. Emotions and emotions largely depend on facial expressions (especially eyes), and robots that can express emotions will be indispensable in the future from the viewpoint of coexistence between humans and robots, instead of expressionless robots.

【0008】しかるに従来のロボットあるいはハイテク
玩具では目に相当する機能はLEDの点滅や限られたパ
タンでの表示が用いられているにすぎず、表情、親しみ
易さ、意思疎通という面からは極めて不十分であった。
However, in the conventional robot or high-tech toy, the function corresponding to the eyes is merely using the blinking of the LED and the display with a limited pattern, and it is extremely effective in terms of facial expression, friendliness, and communication. It was insufficient.

【0009】特開2000−070557では、単に従
来の液晶ないしLEDで感情模様表示を行うだけで人工
目の構成や具体手段も明確ではなく、曲面化や異型化な
ど全く考慮されておらずリアリティーの高い感情表現と
はなり得ないものであった。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-070557, the structure of the artificial eyes and the specific means are not clarified merely by displaying the emotional pattern with the conventional liquid crystal or LED, and no consideration is given to curved surfaces or atypical shapes. It could not be a high emotional expression.

【0010】また、特開2001−215940ではロ
ボットが大型化し、ぬいぐるみやペット玩具、コードレ
スロボットに適応できるものではない。また顔全体とな
るとスクリーンの形状も複雑化し、表情が種々変化した
時、投影像とスクリーン形状を常に一致させることが困
難なためかえって不自然さを生じてしまうなどの欠点が
あった。
Further, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-215940, the size of the robot becomes large and it cannot be applied to stuffed animals, pet toys, and cordless robots. In addition, when the whole face is used, the shape of the screen becomes complicated, and it is difficult to always match the projected image with the shape of the screen when the facial expression is changed, which is rather unnatural.

【0011】そこで本発明は、生物の目に出来るだけ類
似するよう電子表示素子の上に透明凸状体を設けてなる
ことを特徴とする人工目であって、これに表示するパタ
ンによってリアリティーの高い感情表現を果たす人工目
およびそれを用いたロボットを提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention is an artificial eye characterized in that a transparent convex body is provided on an electronic display element so as to be as similar as possible to the eyes of living beings, and the pattern displayed on this artificial eye makes it possible to realize reality. The objective is to provide an artificial eye that achieves high emotional expression and a robot that uses the artificial eye.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の人工目およびそ
れを用いたロボットにおいては、透明凸状体を設けてな
る電子表示素子を用いて、感情に対応した電気信号に従
って目に類似したパタン表示により感情表現を行うよう
に構成したものである。
In an artificial eye and a robot using the same according to the present invention, an electronic display element provided with a transparent convex body is used, and a pattern similar to the eye is obtained according to an electric signal corresponding to an emotion. The display is configured to express emotions.

【0013】この発明によれば、生物の目に出来るだけ
類似するよう透明凸状体を設けてなる電子表示素子を用
い、これに表示するパタンによってリアリティーの高い
感情表現を果たす人工目およびそれを用いたロボットが
得られる。
According to the present invention, an electronic display element provided with a transparent convex body so as to be as similar as possible to the eyes of a living being is used, and an artificial eye which achieves highly realistic emotional expression by the pattern displayed on the electronic display element and the artificial eye. The used robot is obtained.

【0014】また、以上のように構成された人工目によ
って、従来のように平板の液晶やLEDでの単純なパタ
ン表示や機械的なまぶたの開閉、水晶体の回転などに較
べてはるかに複雑かつデリケートなパタン表示ができ、
より豊かな感情表現が可能となる。これにより今後の多
くの電子機器たとえば個人用PC、PDA、携帯電話、
電子ペット、ウオッチ、オーディオビジュアル機器、電
子ゲーム機、キャラクターグッズ等に感情や遊び心を持
たせることができるようになり今までより一層親しみ、
寛ぎ、楽しみ、個性を与え、使いやすさを向上させる作
用をもたらすものである。
Further, the artificial eye configured as described above is far more complicated than the conventional simple pattern display using a flat-plate liquid crystal or LED, mechanical eyelid opening / closing, and rotation of the crystalline lens. You can display delicate patterns,
It enables richer emotional expression. This will enable many future electronic devices such as personal computers, PDAs, mobile phones,
Electronic pets, watches, audio-visual equipment, electronic game consoles, character goods, etc. can now have emotions and playfulness, and become more familiar than ever.
It provides relaxation, fun, personality, and usability.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、電子表示素子を用い、感情に対応した電気信号に従
って目に類似したパタン表示により感情表現を行う人工
目において、電子表示素子の上に透明凸状体を設けてな
ることを特徴とするものであり、透明凸状体を設けてな
る電子表示素子を用いるので、奥行き、瞳孔サイズ、水
晶体位置、瞳の輝きなどを、透明凸状体のレンズ効果に
より現実味高く模擬するという作用を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention uses an electronic display element and uses an electronic display element in an artificial eye for expressing an emotion by a pattern display similar to the eye according to an electric signal corresponding to the emotion. It is characterized in that a transparent convex body is provided on top of it, and since an electronic display element provided with a transparent convex body is used, the depth, pupil size, crystalline lens position, pupil shine, etc. are transparent. It has the effect of simulating with high reality by the lens effect of the convex body.

【0016】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の人工目において、前記電子表示素子は液晶表示
素子、電気泳動表示素子、可変ミラー表示素子、エレク
トロルミネッセンス表示素子のいずれかから選ばれたも
のであることを特徴とする人工目としたものであり、反
射型のみならず発光型などインパクトの高い多様な表示
を容易に形成できるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the artificial eye according to the first aspect, the electronic display element is any one of a liquid crystal display element, an electrophoretic display element, a variable mirror display element, and an electroluminescence display element. It is an artificial eye characterized by being selected from among, and has an effect of easily forming various high-impact displays such as a light emitting type as well as a reflective type.

【0017】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載の人工目において、両眼の前記電子表示素子が
一体の表示素子から構成されていることを特徴とする人
工目としたものであり、駆動信号源、コネクタ等の回路
部品を共通化して部品数を減らしかつ小型化できるとい
う作用を有する。
The invention according to claim 3 of the present invention is the artificial eye according to claim 1, characterized in that the electronic display elements of both eyes are constituted by an integral display element. Therefore, the circuit components such as the drive signal source and the connector are made common to reduce the number of components and reduce the size.

【0018】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1から3のいずれかの項に記載の人工目において、両眼
の前記電子表示素子が1個の駆動用集積回路によって表
示されることを特徴とする人工目としたものであり、駆
動LSIを共通化して部品数を減らすという作用を有す
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the artificial eye according to any one of the first to third aspects, the electronic display elements of both eyes are displayed by one driving integrated circuit. This is an artificial eye characterized by the fact that it has the effect of reducing the number of parts by sharing the drive LSI.

【0019】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1から4のいずれかの項に記載の人工目において、電子
表示素子駆動法として、スタティック駆動、セグメント
電極型マトリクス駆動、X−Yドットマトリクス駆動、
アクティブマトリクス駆動のいずれかから選ばれたこと
を特徴とする人工目としたものであり、簡単なパネル構
成でのイラスト的感情表現からフルカラーでリアリティ
ーの高い人工目まで、表示パタンならびに表示媒体を用
途に応じて種々選択できるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the artificial eye according to any one of the first to fourth aspects, as the electronic display element driving method, static driving, segment electrode type matrix driving, X- Y dot matrix drive,
It is an artificial eye characterized by being selected from one of active matrix drive, and is used for display patterns and display media from illustrious emotional expressions with a simple panel configuration to full-color and highly realistic artificial eyes. It has the effect of making various selections according to

【0020】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1ないし請求項5のいずれかの項に記載の電子表示素子
は該表示素子を駆動する駆動回路のほか感情表現用表示
パタンを格納したROM、光、音、温度などのセンサ、
センサ情報処理回路のいずれかを内蔵していることを特
徴とする人工目としたものであり、コンパクトな構成に
もかかわらず、外界の刺激に対して迅速、適切に感情対
応できるという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic display element according to any one of the first to fifth aspects, a drive circuit for driving the display element and a display pattern for expressing an emotion are provided. Stored ROM, sensors for light, sound, temperature, etc.
It is an artificial eye characterized by incorporating one of the sensor information processing circuits, and has the effect of being able to respond quickly and appropriately to external stimuli despite its compact configuration. .

【0021】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
1ないし請求項6のいずれかの項に記載の電子表示素子
は光、音、温度刺激から刺激発生方向や距離を判断し、
少なくとも視線をその方向に向ける機能を有することを
特徴とする人工目としたものであり、外界の刺激に対し
て迅速、適切に感情対応できるため、より生物に近づ
き、親近感を高められるという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, the electronic display element according to any one of the first to sixth aspects determines the stimulus generation direction and distance from light, sound and thermal stimuli,
It is an artificial eye characterized by having at least the function of directing the line of sight in that direction, and since it can respond to external stimuli quickly and appropriately with emotions, it can get closer to living things and enhance familiarity. Have.

【0022】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
1ないし請求項7のいずれかの項に記載の電子表示素子
は感情情報を光、電波、音波などワイアレスで受信して
これに対応して感情表現する機能を有することを特徴と
する人工目としたものであり、ワイアレスであるために
感情対応をより高度化すると共に、ペットとして親近感
を高められるという作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, the electronic display element according to any one of the first to seventh aspects receives emotional information wirelessly such as light, radio waves and sound waves, and receives it. It is an artificial eye characterized by having a function of expressing emotions correspondingly, and since it is wireless, it has the effect of further enhancing emotional correspondence and enhancing the familiarity as a pet.

【0023】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項
1ないし請求項8のいずれかの項に記載の電子表示素子
はまゆげ、まつげ、まぶた、角膜、虹彩、瞳孔、水晶
体、毛細血管、涙など目の感情表現にかかわる要素を総
合して表示することを特徴とする人工目としたものであ
り、各要素を組み合わせて感情表現のパタンの種類を増
やし、よりリアリティーの高い感情表現を果たすという
作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, the electronic display device according to any one of the first to eighth aspects is an eyebrow, eyelash, eyelid, cornea, iris, pupil, lens, capillary. , Which is an artificial eye characterized by comprehensively displaying the elements related to emotional expression of eyes such as tears, and combining each element to increase the types of emotional expression patterns to create more realistic emotional expression. Has the effect of fulfilling.

【0024】本発明の請求項10に記載の発明は、請求
項1ないし請求項9のいずれかの項に記載の電子表示素
子はこれを覆う人口まぶたおよび/または人工まつげを
有し、該人工まぶたないし人工まつげは該電子表示素子
の感情表現に呼応した形で開閉、変形するように構成さ
れていることを特徴とする人工目としたものであり、人
間ないし動物の目の形態をさらに精度よく模擬するとい
う作用を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, the electronic display element according to any one of the first to ninth aspects has artificial eyelids and / or artificial eyelashes that cover the electronic display element. The eyelids or artificial eyelashes are artificial eyes characterized by being configured to open and close and deform in a form corresponding to the emotional expression of the electronic display element. Has the effect of simulating well.

【0025】本発明の請求項11に記載の発明は、請求
項1から10のいずれかの項に記載の人工目を有するロ
ボットとしたものであり、高精度な表示パタンを有する
人工目を用いて多彩な感情表現を行うという作用を有す
る。
An eleventh aspect of the present invention is a robot having the artificial eye according to any one of the first to tenth aspects, and uses an artificial eye having a highly accurate display pattern. Has the effect of expressing various emotions.

【0026】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図4を用いて説明する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
4 to FIG.

【0027】(実施の形態1)図1は本発明の第1の実
施の形態に係る人工目の電子表示素子の正面図、図2
は、同電子表示素子の側面図を示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a front view of an electronic display device for artificial eyes according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a side view of the electronic display element.

【0028】図1、図2に示すように、本発明に係る第
1の実施の形態に係る人工目は、表面に反射防止膜を設
けたガラスまたはプラスチックから成る透明凸状体2の
背面に液晶、電気泳動表示パネル、可変ミラー表示パネ
ルなど反射模様を変化できる、またはEL(Elect
roluminescence)のように発光模様を変
化できる電子表示素子1を設けて構成され、感情に対応
した電気信号によりその表示パタンを変化させることを
特徴とするものである。ここで透明凸状体2とは生物の
目の構造に類似した形状をしており、外観上だけでな
く、眼球の移動、開閉などがレンズ効果によりよりリア
ルに表現できる特徴を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the artificial eye according to the first embodiment of the present invention has a transparent convex body 2 made of glass or plastic having a surface provided with an antireflection film. Liquid crystal, electrophoretic display panel, variable mirror display panel, etc. can change the reflection pattern, or EL (Select)
It is characterized in that it is configured by providing an electronic display element 1 capable of changing a light-emitting pattern such as a roluminance), and that its display pattern is changed by an electric signal corresponding to an emotion. Here, the transparent convex body 2 has a shape similar to the structure of an eye of a living being, and has a feature that not only the appearance but also the movement of the eyeball, the opening and closing, etc. can be more realistically expressed by the lens effect.

【0029】人工目は、当然その表示パタンで表示でき
るパタンの種類を多くするほどデリケートな感情表現が
可能となる。すなわち一般に電子的2次元表示素子はX
−Yマトリクス電極構成にし、双方の電極数が多いほど
また階調数が多く、多色表示できるほど複雑かつ微妙な
模様が表示できる。電極が複数のセグメント構成であれ
ば表示素子の構成および駆動回路は簡単になるが、表示
できる模様の種類に制約が出る。いずれの電極構成の表
示を採用するかは目的に応じて選択すればよい。
Naturally, the artificial eyes can express delicate emotions by increasing the types of patterns that can be displayed by the display patterns. That is, in general, an electronic two-dimensional display element has X
The Y-matrix electrode configuration is adopted, and the larger the number of both electrodes is, the larger the number of gradations is, and the more complicated and delicate patterns can be displayed so that multicolor display can be performed. If the electrodes are composed of a plurality of segments, the structure of the display element and the driving circuit are simple, but the types of patterns that can be displayed are restricted. Which of the electrode configurations should be used may be selected according to the purpose.

【0030】人間の感情表現は単に瞳孔サイズ、水晶体
位置だけで決まるものではなくまゆげの形、口の形、顔
の筋肉の伸縮による形やしわの形成、水晶体、毛細管、
目や皮膚の色などが総合されて発現される。従ってより
リアリティーの高い人工目を構成するには、高解像度、
フルカラーでかつ表示面の凹凸がその生物に特有の形状
をしていることが望ましい。これをすべて再現できれば
最もリアリティーの高い感情表現になるが現在の技術で
これらをすべて実現することは困難である。しかし瞳孔
サイズ、水晶体位置、まぶたの開き具合、まゆげの形な
どはある程度上記表示素子に表示する模様によって模擬
することができる。
Human emotional expression is not simply determined by pupil size and lens position, but eyebrow shape, mouth shape, shape and wrinkle formation due to expansion and contraction of facial muscles, crystalline lens, capillary tube,
The color of the eyes and skin is comprehensively expressed. Therefore, in order to construct a more realistic artificial eye,
It is desirable that it is full-colored and the unevenness of the display surface has a shape peculiar to the creature. If all of this can be reproduced, it will be the most realistic emotional expression, but it is difficult to achieve all of these with the current technology. However, the size of the pupil, the position of the crystalline lens, the degree of eyelid opening, the shape of the eyebrows, etc. can be simulated to some extent by the pattern displayed on the display element.

【0031】ポリマーフィルム基板を用いたフィルム液
晶パネルは既に携帯電話やウオッチとして実用化されて
いる。フィルム液晶パネルは、矩形形状でかつ平板状の
ガラス液晶パネルと違って異型や曲面表示が容易である
という特徴を有する。
A film liquid crystal panel using a polymer film substrate has already been put to practical use as a mobile phone or a watch. The film liquid crystal panel has a feature that, unlike a rectangular and flat glass liquid crystal panel, it is easy to display irregular shapes or curved surfaces.

【0032】図1に示す通り、楕円形状のX−Yマトリ
クス型白黒フィルムSTN液晶パネルである電子表示素
子1の上に、表面を反射防止処理したプラスチック製の
透明凸状体2を接着剤で貼り付けることで人工目の基本
形が形成できる。
As shown in FIG. 1, on the electronic display element 1 which is an elliptical XY matrix type black-and-white film STN liquid crystal panel, a transparent convex body 2 made of plastic whose surface is anti-reflection treated with an adhesive. The basic shape of the artificial eye can be formed by pasting.

【0033】図3には、電子表示素子の向かって右側の
片眼部を示す説明図を示す。
FIG. 3 is an explanatory view showing the one-eye portion on the right side of the electronic display element.

【0034】STN液晶パネルの電極は図3に示すよう
にX−Yマトリクス構成であり、たとえば縦方向64本
(行電極8)、横方向128本(列電極9)の電極から
構成されるものが用いられ、通常の電圧平均化法と呼ば
れる駆動信号を印加することによって8階調程度の階調
表示も可能である。目は通常2つがある距離を隔てて存
在するが、走査電極は2眼で共通にでき、信号電極のみ
両眼で別々にすればよい。なお図3の符号7は、シール
を表す。
The electrodes of the STN liquid crystal panel have an XY matrix structure as shown in FIG. 3, and are composed of, for example, 64 vertical electrodes (row electrodes 8) and 128 horizontal electrodes (column electrodes 9). Is used, and gradation display of about 8 gradations is possible by applying a drive signal called a normal voltage averaging method. Two eyes are usually present at a certain distance, but the scanning electrodes can be shared by the two eyes, and only the signal electrodes need to be separated for both eyes. Note that reference numeral 7 in FIG. 3 represents a seal.

【0035】上記64×128画素程度の解像度のもの
なら両眼を1チップのLSIで駆動することは容易であ
り、FPC(Flexible Printed Ci
rcuit)やTAB(Tape Automated
Bonding)などのフレキシブル回路基板6、液
晶駆動LSI5、液晶パネルの列電極9の端子とFPC
を繋ぐたとえばHSC(Heat Seal Conn
ector)等のコネクタ(図示せず)などで構成され
る。
If the resolution is about 64 × 128 pixels, it is easy to drive both eyes with a one-chip LSI, and an FPC (Flexible Printed Ci)
rcuit) and TAB (Tape Automated)
Bonding) flexible circuit board 6, liquid crystal drive LSI 5, terminals of liquid crystal panel column electrodes 9 and FPC
For example, HSC (Heat Seal Conn)
connector) (not shown) or the like.

【0036】図1では簡略化しているが、行、列電極を
公知の上下導通化樹脂ボールなどで同一面に引き出すよ
うに構成することも可能である。
Although it is simplified in FIG. 1, it is possible to form the row and column electrodes so as to be drawn out on the same surface by using a well-known resin ball for vertical conduction.

【0037】図4には、両眼の電子表示素子を一体的に
接合した表示素子の側面図を示す。フィルム液晶パネル
の特徴は任意の形状のものの形成が容易なことであり、
図4に示す通り、両眼の電子表示素子を一体化した表示
素子10を形成することも容易である。この場合走査電
極は共通化し、信号電極部の液晶セルのみ別々にもでき
るし、両眼を1個の液晶セルで構成することも容易であ
る。よりリアリティーの高い人工目は平面よりも曲面の
方が望ましい。曲面型液晶パネルを作るには、パネルを
平面で製造したのち凸形状の構造体に貼り付けて凸状に
する以外に、あらかじめ液晶セル製造時にたとえば基板
上下を貼り合せ硬化する時点で曲面化しておく、あるい
は平面で作成して鋳型など用いて曲面状態で加熱処理す
るなどの方法を取ることも可能である。
FIG. 4 shows a side view of a display element in which electronic display elements for both eyes are integrally joined. The feature of the film liquid crystal panel is that it is easy to form an arbitrary shape,
As shown in FIG. 4, it is easy to form the display element 10 in which the electronic display elements for both eyes are integrated. In this case, the scanning electrodes can be made common, and only the liquid crystal cell of the signal electrode portion can be separately provided, and it is easy to configure both eyes with one liquid crystal cell. A curved surface is preferable to a flat surface for a highly realistic artificial eye. To make a curved type liquid crystal panel, in addition to manufacturing the panel with a flat surface and then sticking it to a convex structure to form a convex shape, in advance when manufacturing a liquid crystal cell, for example, by bonding the upper and lower sides of the substrate and curing it, it is curved. Alternatively, it is possible to use a method in which it is placed on a flat surface, or is formed on a flat surface and heat-treated in a curved state using a mold or the like.

【0038】上記例では白黒STN反射液晶パネルを例
に述べたが、公知の半透過型や透過型パネル構成にし、
ELのようなフィルム状背面光源を設けるか構造体自体
を背面光源に構成しておけば、暗い所でも見ることがで
きる人工目となる。既に広く実用化されているカラーS
TN構成にすればカラー表示が可能であり、よりリアリ
ティーの高い人工目を構成することが可能である。ST
NモードのみならずTN、ゲストホスト液晶、コレステ
リック液晶、強誘電液晶、PD(Polymer Di
sperse:高分子分散)などのモードもフィルム液
晶パネルとして使用可能である。
In the above example, the black-and-white STN reflective liquid crystal panel has been described as an example. However, a known transflective or transmissive panel structure is used.
If a film-like back light source such as EL is provided or the structure itself is configured as a back light source, the artificial eye can be seen even in a dark place. Color S that has already been put to practical use
With the TN configuration, color display is possible, and it is possible to configure artificial eyes with higher reality. ST
Not only N mode but TN, guest-host liquid crystal, cholesteric liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, PD (Polymer Di)
Modes such as sperse (polymer dispersion) can also be used as a film liquid crystal panel.

【0039】X−Yマトリクス電極の構成は、通常の直
交型、図3のような楕円型など形状、本数、電極ピッチ
などは必要とする解像度、サイズ、コストなど目的に応
じて選定される。
The structure of the XY matrix electrodes is selected according to the purpose such as the usual orthogonal type, the elliptical type as shown in FIG. 3, the number of electrodes, the electrode pitch, etc., such as the required resolution, size and cost.

【0040】(実施の形態2)第1の実施の形態では液
晶パネルについて述べたが、偏光板を用いる液晶パネル
では反射率が50%以下になり表示が暗いのが難点であ
る。同じく曲面表示が可能で反射率に優れた公知の電子
表示法として電気泳動表示技術がある(詳細は2001
年7月培風館発行「電子情報ディスプレイハンドブッ
ク」8章を参照のこと)。本発明の曲面型電子表示素子
を構成するには、表情を表すためにデザインされたセグ
メント電極を形成したたとえばFPC基板とITO透明
電極を有するフィルム基板の間に電気泳動表示用分散系
をカプセル状ないし分個セル状に挟み、セグメント電極
とITO電極間に所定の極性の電圧を印加すれば明るさ
や視野角に優れた反射型表情表示素子となる。
(Embodiment 2) Although the liquid crystal panel has been described in the first embodiment, the drawback of the liquid crystal panel using the polarizing plate is that the reflectance is 50% or less and the display is dark. Similarly, there is an electrophoretic display technology as a well-known electronic display method capable of displaying curved surfaces and having excellent reflectance (see 2001 for details).
(See Chapter 8 of "Handbook of Electronic Information Display", published by Baifukan in July 2012). In order to construct the curved-type electronic display device of the present invention, a dispersion system for electrophoretic display is encapsulated between a film substrate having an ITO transparent electrode and a FPC substrate having segment electrodes designed to express a facial expression. Or, it is sandwiched in the form of individual cells and a voltage of a predetermined polarity is applied between the segment electrode and the ITO electrode to provide a reflective expression display element excellent in brightness and viewing angle.

【0041】(実施の形態3)生物の目は反射型であ
る。しかしながら自ら発光する発光型表示素子を本発明
の人工目に用いれば、暗い所でも表情が読み取れ、玩具
やマネキンなどではかえってインパクトのある人工目を
構成できる。
(Embodiment 3) The eyes of a living being are of a reflective type. However, if the light-emitting display element that emits light by itself is used in the artificial eye of the present invention, the facial expression can be read even in a dark place, and a toy or a mannequin or the like can have an artificial eye with an impact.

【0042】この目的のためには蛍光体粒子がポリマー
に分散された分散型ELや薄膜発光層が電極に挟まれた
有機ELなどが利用できる。ポリマー基板を用いたフレ
キシブルな各色有機ELは既に開発されている。ガラス
基板、ポリマーフィルム、金属薄膜、FPCなどの基板
を利用して、本発明の人工目の電子表示素子を構成する
ことが可能である。
For this purpose, a dispersion type EL in which phosphor particles are dispersed in a polymer or an organic EL in which a thin film light emitting layer is sandwiched between electrodes can be used. Flexible organic ELs of each color using a polymer substrate have already been developed. It is possible to form the artificial-eye electronic display device of the present invention by utilizing a substrate such as a glass substrate, a polymer film, a metal thin film, or an FPC.

【0043】以上、第1〜第3の実施の形態において、
液晶、電気泳動、可変ミラー表示素子、ELなどを表示
素子に用いるいわゆる単純マトリクスないしスタティッ
ク駆動の表示素子について述べた。しかるに解像度、コ
ントラスト、応答速度、視角、色数などより品位の優れ
た表示はアクティブマトリクスによって実現される。
As described above, in the first to third embodiments,
So-called simple matrix or static drive display elements using liquid crystal, electrophoresis, variable mirror display elements, EL, etc. as display elements have been described. However, an active matrix realizes a display of higher quality such as resolution, contrast, response speed, viewing angle, and number of colors.

【0044】電子表示素子をフィルムタイプのアクティ
ブマトリクスによって形成する方法として主として以下
の手段がある。 (1)基板フィルムが耐えられる低温プロセスでフィル
ム上に2端子ないし3端子の無機アクティブマトリクス
を形成する。 (2)ガラス等剛体基板上に形成したアクティブマトリ
クスをフィルム基板上に転写する。 (3)低温形成が可能な有機TFTなどを直接フィルム
上に形成する。 (4)絶縁膜をコートしたステンレスフィルムなど曲面
化が容易な耐熱基板上に高温プロセスでアクティブマト
リクスを形成する。
As a method of forming an electronic display element by a film type active matrix, there are mainly the following means. (1) A two-terminal or three-terminal inorganic active matrix is formed on the film by a low temperature process that the substrate film can withstand. (2) The active matrix formed on a rigid substrate such as glass is transferred onto a film substrate. (3) An organic TFT or the like that can be formed at low temperature is directly formed on the film. (4) An active matrix is formed by a high temperature process on a heat-resistant substrate such as a stainless steel film coated with an insulating film that can be easily curved.

【0045】上記フレキシブルアクティブマトリクス基
板を用いて、図1のような液晶、電気泳動、可変ミラー
表示素子、ELなどの表示素子を構成すれば、よりイン
パクトの高い、豊富な感情表現が可能な電子表示素子と
なる。
If a display element such as liquid crystal, electrophoresis, variable mirror display element or EL as shown in FIG. 1 is constructed by using the flexible active matrix substrate, an electronic device with a higher impact and capable of expressing abundant emotions can be obtained. It becomes a display element.

【0046】小型の平板型電子表示素子として特に適し
たものは結晶Si基板を直接利用するいわゆるシリコン
ベース表示素子すなわちLCOS(Liquid Cr
ystal on Silicon)と呼ばれるもの
で、特徴としては、アクティブマトリクスとして既に高
度に発展したSi半導体技術と設備が活用できること、
微細加工が可能で高密度、高解像度の表示素子が作り易
い、駆動回路を一体形成できるので駆動回路を含めた表
示素子のサイズを微小にできる、超小型で高精細なもの
が低コストで実現できる、などがあげられる。たとえば
米eMagin社製の有機ELを搭載した表示容量(8
52×3×600ドット)対角15.6mm(画素ピッ
チ15μ)のフルカラーディスプレイ、米Zight社
製対角4.8mm320×240ドット(ピッチ12
μ)の液晶ディスプレイなどが既に実用されている。こ
れら高精細マイクロディスプレイを用いれば本発明の電
子表示素子を用いた人工目を人間の実目玉相当のサイズ
に作り上げることは現状でも可能である。近接して両眼
用を作り込んだ一体型も容易であり、光学系で両眼の間
隙分隔てさせてスクリーンに投射すればよい。シリコン
ベース表示素子としてSi基板そのものを用いる場合は
光不透明性であるから反射構成しか無理であるが、Si
基板上に形成したアクティブマトリクスをガラスなどの
透明基板に転写するタイプのものは透過型平板型電子表
示素子として利用可能である。米Kopin社製の対角
6mm画素数320×240の透過型液晶ディスプレイ
も利用でき、フィールドシーケンシャル法でフルカラー
化も可能である。シリコンベースのアクティブマトリク
スと同様石英やガラス基板上に形成される高温p−Si
および低温p−Siも駆動回路内蔵の小型で高精細ディ
スプレイを構成でき、広く普及しているa−SiTFT
も透過および反射型電子表示素子として使用できること
は言うまでもない。シリコンベース表示素子、p−Si
或いはa−Siベースのアクティブマトリクス表示素子
用表示媒体としては液晶、電気泳動分散系、可変ミラー
表示素子、有機および無機ELなど多くのものが活用可
能である。
Particularly suitable as a small-sized flat panel type electronic display device is a so-called silicon-based display device which directly utilizes a crystalline Si substrate, that is, LCOS (Liquid Cr).
It is called as the "ystal on Silicon", and is characterized in that it can utilize Si semiconductor technology and equipment already highly developed as an active matrix.
Micro processing is possible, it is easy to make a high density, high resolution display element, the drive circuit can be integrally formed, so the size of the display element including the drive circuit can be made minute, and an ultra-compact, high-definition one is realized at low cost. You can, and so on. For example, a display capacity (8
52 × 3 × 600 dots) 15.6 mm diagonal (pixel pitch 15 μ) full-color display, Zight 4.8 mm diagonal 320 × 240 dots (pitch 12)
μ) liquid crystal displays are already in practical use. If these high-definition microdisplays are used, it is possible at present to make an artificial eye using the electronic display element of the present invention in a size corresponding to a human eyeball. It is also easy to use an integrated type in which both eyes are built in close proximity to each other, and an optical system may be used to project the image on the screen while separating the two eyes. When a Si substrate itself is used as a silicon-based display element, since it is light opaque, only a reflective structure is possible.
A type in which an active matrix formed on a substrate is transferred to a transparent substrate such as glass can be used as a transmissive flat panel type electronic display element. A transmissive liquid crystal display with a diagonal size of 6 mm and a number of pixels of 320 × 240 manufactured by Kopin Co., Ltd. in the US can also be used, and full color can be realized by a field sequential method. High temperature p-Si formed on quartz or glass substrate similar to silicon-based active matrix
And low-temperature p-Si is also a widespread a-Si TFT that can form a small high-definition display with a built-in drive circuit.
Needless to say, can also be used as a transmissive and reflective electronic display device. Silicon-based display device, p-Si
Alternatively, as the display medium for an a-Si-based active matrix display element, many ones such as liquid crystal, electrophoretic dispersion system, variable mirror display element, organic and inorganic EL can be used.

【0047】なお、前記第1〜第3の実施の形態に係る
人工目を、案内用そのほか各種のロボットに設けること
によって、このロボットは、多彩な感情表現を行うこと
ができるため、動作のバリエーションを増やすことがで
きる。
By providing the artificial eyes according to the first to third embodiments to various robots for guidance and other purposes, this robot can express a variety of emotions, so that there are variations in operation. Can be increased.

【0048】以上、本発明の人工目について、電子表示
素子を中心に述べたが、人工目のほかの重要な機能とし
ては外界の刺激に対する表情の対応がある。光、音、温
度などの外界の刺激に対して人工目が適切に対応できる
ことが人間の友達としてまたより親しみの持てる存在と
して重要である。
The artificial eye of the present invention has been described above focusing on the electronic display element, but another important function of the artificial eye is the correspondence of the facial expression to the external stimulus. The ability of the artificial eye to properly respond to external stimuli such as light, sound, and temperature is important as a friend and more familiar being to humans.

【0049】すなわち本発明の人工目およびこれを用い
たロボットはリアリティーの高いものであるから、人工
目そのものないし近傍に光、音、温度に対するセンサー
を1ないし複数個設けておけば、人が近づいたり、声を
かけることによってその方向、距離や強さを判断し視線
をそちらに向けたり、驚いたり、愛嬌を振りまいたり外
界の刺激に対して適切な表情対応が可能になり、より一
層親近感が高まる。実際の生物の目を両眼用に1台ない
し各眼1台のCCDカメラでとらえ、この信号を本発明
の人工目へ送って表示すれば喜怒哀楽、まばたき、ウイ
ンクなど刻々と変化する動的表情が現出され、人目を惹
きつけるマネキン、宣伝マン、受付嬢などにインパクト
のある演出効果を持たせることができる。
That is, since the artificial eye of the present invention and the robot using the artificial eye are highly realistic, if one or more sensors for light, sound, and temperature are provided in or near the artificial eye itself, a person can approach. You can judge the direction, distance and strength by speaking and direct your gaze to that direction, be surprised, act mesmerizing and respond appropriately to the external stimulus, and you will be even more familiar Will increase. If the eyes of an actual living being are captured by one or one CCD camera for both eyes and this signal is sent to the artificial eye of the present invention and displayed, emotions, blinks, winks, and other movements that change moment by moment. The target expression is displayed, and it is possible to have a dramatic effect with a mannequin, an advertisement man, a receptionist, etc.

【0050】なお、本発明における人工目とは目玉のみ
を意味することもあれば、まぶた、まつげ、まゆげなど
を含む感情表現に影響する目近傍の総称であり、ロボッ
トとは生物の目に似た表情表現をするものの総称であ
る。
The artificial eyes in the present invention may mean only eyeballs, or may be a general term for the vicinity of the eyes that affect emotional expressions including eyelids, eyelashes, eyebrows, etc., and robots are similar to the eyes of living things. It is a general term for things that express expressions.

【0051】一般に人工目という表現は体内に埋め込ん
だ刺激電極を通じて、電気信号により脳神経系を刺激
し、失明者の視覚を回復させようとする人工感覚器を言
う場合が多い。すなわちTVカメラで周囲の情景をとら
え、特徴抽出などの画像処理を施して画像データを作成
し、体内に埋め込まれたMEMS(Micro−Ele
ctrical Mechanical Syste
m:電子回路を備えたマイクロマシン)へ有線または無
線で画像データとMEMS駆動用の電力を伝送する。M
EMSは送られてきたデータに基づいて神経信号に似た
電気パルス信号を作り出しその信号を刺激電極を通じて
脳神経系へ伝える。このようにして人工的に視覚信号を
脳内へ送れば、失われた視覚を回復できると考えられて
いる。
In general, the expression "artificial eye" often refers to an artificial sensory device that stimulates the cranial nerve system by an electric signal through a stimulation electrode embedded in the body to restore the vision of a blind person. That is, a TV camera captures the surrounding scene, image processing such as feature extraction is performed to create image data, and MEMS (Micro-Ele) embedded in the body is used.
Critical Mechanical System
m: Wired or wirelessly transmits image data and power for driving the MEMS to a micromachine equipped with an electronic circuit. M
The EMS produces an electric pulse signal similar to a nerve signal based on the transmitted data and transmits the signal to the cranial nervous system through the stimulation electrode. It is thought that lost vision can be restored by artificially sending a visual signal into the brain in this way.

【0052】一方、人工網膜LSIというものも既に開
発・実用化されており、人間の網膜を模した画像処理機
能を有するLSIで、従来のCCDより高速、高度な画
像処理機能を有し、上記MEMSへ送る信号源として有
効な働きを行う。
On the other hand, an artificial retina LSI has already been developed and put into practical use, and is an LSI having an image processing function simulating a human retina, which has a higher speed and higher image processing function than a conventional CCD, It works effectively as a signal source sent to the MEMS.

【0053】本発明のこれまで述べた人工目は真の目に
模した表示を行うだけのもので、真の目のような視覚を
有するものではない。しかるに実際の視覚は上記MEM
Sが司り、脳内に送られた視覚情報に応じた行動(視線
の移動、瞳孔の開閉など)に対応して本発明の人工目の
表示を変化させれば、従来の、表情を伴わない義眼より
ははるかに真の目に近い感情表現が可能となる。
The artificial eye of the present invention described so far only displays a display imitating the true eye, and does not have the visual sense of the true eye. However, the actual vision is the above MEM
If S controls and changes the display of the artificial eye of the present invention in response to the action (movement of the line of sight, opening / closing of the pupil, etc.) according to the visual information sent to the brain, conventional facial expressions are not involved. It is possible to express emotions much closer to the true eyes than the artificial eyes.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、凸状構造
体を設けた電子表示素子を用いるので、瞳の輝き、瞳孔
サイズ、水晶体位置、まぶたの開き具合、まゆげの形な
どを、電子表示素子に表示する模様によって精度よく模
擬でき、外部から入力される感情データや外界からの刺
激に対応して曲面型電子表示素子に感情に対応した模様
を高現実感をもって表示することができる。また、ME
MSの進歩により将来は義眼としても有用となることが
期待できる。さらに、本発明の人工目で解像度の高いも
のは目の表情表示を行いながらディスプレイの1部で文
字や映像を表示するとか、単に文字、映像のみの表示を
使うとか、自由度の高い、感情表現を伴った、親しみの
もてるモーバイル機器として活用できる。
As described above, according to the present invention, since the electronic display element provided with the convex structure is used, the brightness of the pupil, the size of the pupil, the position of the crystalline lens, the degree of eyelid opening, the shape of the eyebrows, etc. The pattern displayed on the electronic display element can be accurately simulated, and the pattern corresponding to the emotion can be displayed with a high degree of reality on the curved surface type electronic display element in response to the emotional data input from the outside and the stimulus from the outside world. . Also, ME
It can be expected that the progress of MS will be useful as a prosthesis in the future. Further, the artificial eye of the present invention having a high resolution displays a facial expression on the eyes while displaying characters or images on a part of the display, or simply uses only the characters or images, and has a high degree of freedom. It can be used as a familiar mobile device with expressions.

【0055】電子表示素子を液晶表示素子、電気泳動表
示素子、可変ミラー表示素子、EL表示素子のいずれか
から選択すると、複雑な形状の曲面を容易に形成でき、
表示精度を高めることができる。
When the electronic display element is selected from a liquid crystal display element, an electrophoretic display element, a variable mirror display element and an EL display element, a curved surface having a complicated shape can be easily formed.
The display accuracy can be improved.

【0056】電子表示素子の上に透明凸状体を設けるこ
とにより、電子表示素子の表面を保護すると共に、より
現実感の高い人工目を構成することができる。
By providing the transparent convex member on the electronic display element, it is possible to protect the surface of the electronic display element and to construct a more realistic artificial eye.

【0057】両眼の前記電子表示素子を一体の表示素子
から構成すると、電子回路やコネクタ等の回路部品を共
通化して部品数を減らし、装置を小型化できる。
If the electronic display elements for both eyes are composed of integrated display elements, circuit components such as electronic circuits and connectors can be made common, the number of components can be reduced, and the device can be miniaturized.

【0058】両眼の前記電子表示素子を1個の駆動LS
Iによって表示すると、駆動LSIを共通化して部品数
を減らし、装置を小型化できる。
One driving LS is provided for the electronic display elements of both eyes.
Displaying with I makes it possible to reduce the number of parts by making the drive LSI common and reduce the size of the device.

【0059】電子表示素子は結晶Si、p−Si、a−
Si、ないし有機半導体よりなるアクティブマトリクス
表示素子にすると、高精細、高コントラスト、フルカラ
ーのリアリティーの高い表示を実現できるという効果を
有する。
Electronic display elements are crystalline Si, p-Si, a-
An active matrix display element made of Si or an organic semiconductor has an effect of realizing high definition, high contrast and full color display with high reality.

【0060】電子表示素子の両眼を一体の表示素子で構
成すると、電子回路やコネクタ等の回路部品を共通化し
て部品数を減らし、電子表示素子を小型化できる。
If both eyes of the electronic display element are formed as an integral display element, the circuit components such as the electronic circuit and the connector are made common to reduce the number of components, and the electronic display element can be miniaturized.

【0061】電子表示素子をスタティック駆動用電極パ
タン、マトリクス駆動型セグメント電極パタン、X−Y
ドットマトリクス型電極パタンのいずれかで構成する
と、表示媒体の選択肢が広がると同時に、用途に対応し
て、イラスト的表示からリアリティーの高い高精細表示
まで多様な人工目を構成できるという効果を有する。
The electronic display device includes a static drive electrode pattern, a matrix drive segment electrode pattern, and XY.
If the dot matrix type electrode pattern is used, it has the effect of expanding the choice of display media and, at the same time, being able to configure various artificial eyes from illustration-like display to high-definition display with high reality, depending on the application.

【0062】電子表示素子に該表示素子を駆動する駆動
回路のほか感情表現用表示パタンを格納したROM、
光、音、温度などのセンサ、センサ情報処理回路のいず
れかを設けると、コンパクトな構成にもかかわらず、外
界の刺激に対して迅速、適切に感情対応できるという効
果を有する。
A ROM in which a display circuit for emotion expression is stored in the electronic display device in addition to a drive circuit for driving the display device,
Providing either a sensor for light, sound, temperature, or the like, or a sensor information processing circuit has the effect of being able to respond quickly and appropriately to the external stimulus, despite the compact configuration.

【0063】電子表示素子に光、音、温度刺激から刺激
発生方向や距離を判断し、少なくとも視線をその方向に
向ける機能を設けると、外界の刺激に対して迅速、適切
に感情対応できるため、より生物に近づき、親近感を高
められる。
If the electronic display element is provided with a function of determining the stimulus generation direction and distance from light, sound, and temperature stimuli and at least directing the line of sight in that direction, it is possible to respond promptly and appropriately to the external stimulus. You can get closer to living things and increase your familiarity.

【0064】電子表示素子に感情情報を光、電波、音波
などワイアレスで受信してこれに対応して感情表現する
機能を設けると、ワイアレスであるために感情対応をよ
り高度化すると共に、ペットとして親近感を高められる
という作用を有する。
If the electronic display device is provided with a function of wirelessly receiving emotional information such as light, radio waves and sound waves and expressing emotions in response to the information, since it is wireless, the emotional response is further enhanced and at the same time as a pet. It has the effect of enhancing the familiarity.

【0065】電子表示素子にまゆげ、まつげ、まぶた、
角膜、虹彩、瞳孔、水晶体、毛細血管、涙など目の感情
表現にかかわる要素を総合して表示すると、各要素を組
み合わせて感情表現のパタンの種類を増やし、現実感の
高い感情表現を実現することができる。
For the electronic display device, eyebrows, eyelashes, eyelids,
When the elements related to the emotional expression of the eye such as the cornea, iris, pupil, lens, capillaries, and tears are displayed comprehensively, each element is combined to increase the types of emotional expression patterns and realize highly realistic emotional expression. be able to.

【0066】電子表示素子に人口まぶたを設けると、人
間の目の形態をさらに精度よく模擬して感情表現のパタ
ンの種類を増やすことができる。
Providing artificial eyelids on the electronic display element makes it possible to more accurately simulate the form of human eyes and increase the types of emotional expression patterns.

【0067】本発明に係るロボットは、前述した人工目
を有するので、高精度な表示パタンを有する人工目を用
いて多彩な感情表現を行い、感情情報を音声認識、音声
合成などと連携した表情表示とするなど、従来より遥か
に優れた感情表現を達成でき、親しみの持てる相棒、ペ
ット、先生、仲間、補助者、スターなどのロボットとし
て広範囲に活用できる。
Since the robot according to the present invention has the above-mentioned artificial eyes, it expresses various emotions by using the artificial eyes having the highly accurate display pattern, and the emotion information is expressed by the voice recognition, the voice synthesis, and the like facial expressions. It can achieve far superior emotional expression such as display, and can be widely used as a friendly buddy, pet, teacher, fellow, assistant, star, etc. robot.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る人工目の電子
表示素子の正面図
FIG. 1 is a front view of an electronic display device with artificial eyes according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同電子表示素子の側面図FIG. 2 is a side view of the electronic display device.

【図3】電子表示素子の向かって右側の片眼部を示す説
明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a right eye one eye portion of the electronic display element.

【図4】両眼の電子表示素子を一体的に接合した表示素
子の側面図
FIG. 4 is a side view of a display element in which electronic display elements for both eyes are integrally joined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子表示素子 2 透明凸状体 5 LSI 6 フレキシブル回路基板 7 シール 8 行電極 9 列電極 10 両眼の電子表示素子を一体化した表示素子 1 Electronic display element 2 transparent convex 5 LSI 6 Flexible circuit board 7 seal 8 row electrode 9-row electrode 10 Display device integrating electronic display devices for both eyes

フロントページの続き Fターム(参考) 2C150 CA04 DC28 DG01 DG11 EE07 EF16 EF28 EF29 EF33 EF36 FA01 3C007 AS36 CY00 HS00 KS39 KX00 MT14 WB28 WC25 5G435 BB05 BB12 CC09 CC12 EE12 GG02 HH02 LL01 LL07 Continued front page    F-term (reference) 2C150 CA04 DC28 DG01 DG11 EE07                       EF16 EF28 EF29 EF33 EF36                       FA01                 3C007 AS36 CY00 HS00 KS39 KX00                       MT14 WB28 WC25                 5G435 BB05 BB12 CC09 CC12 EE12                       GG02 HH02 LL01 LL07

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子表示素子を用い、感情に対応した電
気信号に従って目に類似したパタン表示により感情表現
を行う人工目において、前記電子表示素子の上に透明凸
状体を設けてなることを特徴とする人工目。
1. An artificial eye that uses an electronic display element and expresses emotions by a pattern display similar to the eyes in accordance with an electric signal corresponding to an emotion, wherein a transparent convex body is provided on the electronic display element. Features artificial eyes.
【請求項2】 請求項1記載の人工目において、前記電
子表示素子は液晶表示素子、電気泳動表示素子、可変ミ
ラー表示素子、エレクトロルミネッセンス表示素子のい
ずれかから選ばれたものであることを特徴とする人工
目。
2. The artificial eye according to claim 1, wherein the electronic display element is selected from a liquid crystal display element, an electrophoretic display element, a variable mirror display element, and an electroluminescence display element. And artificial eyes.
【請求項3】 請求項1に記載の人工目において、両眼
の前記電子表示素子が一体の表示素子から構成されてい
ることを特徴とする人工目。
3. The artificial eye according to claim 1, wherein the electronic display elements of both eyes are formed of an integral display element.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3に記載の人工目
において、両眼の前記電子表示素子が1個の駆動用集積
回路によって表示されることを特徴とする人工目。
4. The artificial eye according to claim 1, wherein the electronic display elements of both eyes are displayed by one driving integrated circuit.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかの項
に記載の電子表示素子の駆動法として、スタティック駆
動、セグメント電極型マトリクス駆動、X−Yドットマ
トリクス駆動、アクティブマトリクス駆動のいずれかか
ら選ばれたことを特徴とする人工目。
5. The driving method for an electronic display device according to claim 1, which is any one of static driving, segment electrode type matrix driving, XY dot matrix driving, and active matrix driving. An artificial eye characterized by being selected from.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかの項
に記載の電子表示素子は該表示素子を駆動する駆動回路
のほか感情表現用表示パタンを格納したROM、光、
音、温度などのセンサ、センサ情報処理回路のいずれか
を内蔵していることを特徴とする人工目。
6. The electronic display device according to claim 1, further comprising a drive circuit for driving the display device, a ROM storing an emotion expression display pattern, a light,
An artificial eye characterized by incorporating a sensor for sound, temperature, etc., or a sensor information processing circuit.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれかの項
に記載の電子表示素子は光、音、温度刺激から刺激発生
方向や距離を判断し、少なくとも視線をその方向に向け
る機能を有することを特徴とする人工目。
7. The electronic display device according to any one of claims 1 to 6 has a function of determining a stimulus generation direction and distance from light, sound, and temperature stimuli, and at least directing a line of sight to the direction. An artificial eye that is characterized.
【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかの項
に記載の電子表示素子は感情情報を光、電波、音波など
ワイアレスで受信してこれに対応して感情表現する機能
を有することを特徴とする人工目。
8. The electronic display device according to claim 1, which has a function of wirelessly receiving emotional information such as light, radio waves, and sound waves and correspondingly expressing emotions. An artificial eye characterized by.
【請求項9】 請求項1ないし請求項8のいずれかの項
に記載の電子表示素子はまゆげ、まつげ、まぶた、角
膜、虹彩、瞳孔、水晶体、毛細血管、涙など目の感情表
現にかかわる要素を総合して表示することを特徴とする
人工目。
9. The electronic display device according to claim 1, wherein the electronic display device is an element related to emotional expression of eyes such as eyebrows, eyelashes, eyelids, cornea, iris, pupil, lens, capillaries, and tears. An artificial eye characterized by comprehensively displaying.
【請求項10】 請求項1ないし請求項9のいずれかの
項に記載の電子表示素子はこれを覆う人工まぶたおよび
/または人工まつげを有し、該人工まぶたないし人工ま
つげは該電子表示素子の感情表現に呼応した形で開閉、
変形するように構成されていることを特徴とする人工
目。
10. The electronic display element according to claim 1, further comprising an artificial eyelid and / or an artificial eyelash that covers the electronic display element, the artificial eyelid or the artificial eyelash being a part of the electronic display element. Opening and closing in a form that responds to emotional expressions,
An artificial eye characterized by being configured to deform.
【請求項11】 請求項1から10のいずれかの項に記
載の人工目を有するロボット。
11. A robot having an artificial eye according to any one of claims 1 to 10.
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