JP2008188215A - 指輪型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な操作で指の太さに合わせた内径寸法の調整を可能にすると共に、指輪型装置の装着感の向上を図る。
【解決手段】指輪型装置１は、カム溝を有するリング部材４を回動させる簡易な操作に連動して環状空洞部１１へ突出するスライダー８を設けて、ユーザの様々な指の太さに対応可能にする。また、指輪型装置１のハウジング１ａの一部を形成する第１側方カバー２では、環状空洞部１１の周縁１１ａの二箇所１１ｂ、１１ｃに凹部１２ａ、１２ｂを形成し、スライダー８の押圧により変形した指の肉部を凹部１２ａ、１２ｂへ逃がして、指の圧迫感を軽減する。さらに、指輪型装置１は、スライダー８の対向箇所に弾力性のあるクッション部材９を配置して、スライダー８で押圧される指を柔らかいクッション部材９で受け止めて、指への負担を低減し、装着時の快適性を向上させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、内径寸法が調整可能な指輪型装置に関し、特に、装着時の快適性を高めると共に、内径寸法の調整をコンパクトな機構で実現し、さらには生体信号の検出に適用された場合に検出精度の向上を図った指輪型装置に関する。

従来、人体の指に装着される指輪型装置が存在し、このような指輪型装置は様々な用途に利用されている。例えば各種電気機器本体またはゲーム機器本体に対するリモートコントローラとして指輪型装置が使用されることがある。このような用途では、ユーザの指示を受け付ける操作部、機器本体へ制御指示用の無線信号を発するための発信部（例えば、赤外線発光部など）および無線信号を生成するための電気基板等を指輪型装置が内蔵することが一般的である。また、指輪型装置がゲーム機器本体のリモートコントローラとして使用される場合は、ユーザの腕または手などの動きを検知するための各種センサー（圧力センサー、加速度センサー等）を指輪型装置に内蔵することが多い。

さらに、指輪型装置の用途として生体信号の検出装置に利用されることが挙げられる。生体信号の検出装置とは、装置を装着する人体の脈拍又は血液中の酸素飽和濃度等に係る信号（生体信号）を検出するものであり、通常、装置を填めた指へ向けて光を発する発光素子、その光を受光する受光素子、および受光素子の受光具合に応じて脈拍又は酸素飽和濃度等に係る値を導き出す処理を行う検出処理部（検出用のＩＣ等を実装した基板）等を具備する仕様になっている。

なお、下記の特許文献１では、生体信号の検出装置に使用される指輪型装置の一例として、人体の血圧を計測するものが開示されている。また、生体信号の検出装置として使用される指輪型装置で、様々な指の太さに合わせて、指への装着箇所（環状の空洞部分）の内径寸法を調整可能にしたものが下記の特許文献２及び特許文献３で開示されている。なお、このように内径寸法を調整可能にすることで、検出に適切な負荷圧力が指へかかり生体信号の検出が行いやすくなる。
特開２００６−２３９１１４号公報 特開２００６−２４７１３３号公報 特開平１１−３３２８４０号公報

上述した従来の指輪型装置の中には、特許文献２および特許文献３に示すように、指への装着箇所の内径寸法を調整可能にしたものが存在していた。しかし、このような内径寸法調整タイプの指輪型装置は、様々な指の太さに幅広く対応可能なっているため、内径寸法の調整具合によっては、指の肉部が強く変形されて圧迫された状態となり、装着時にユーザに不快感をもたらすことがあった。また、これらの指輪型装置を形成するハウジングは一般に合成樹脂製であるため表面が硬く、内径寸法の調整に関連する箇所では、硬い表面が指へ押し当てられた状態となって、指輪型装置の装着時の不快感を増す要因になっていた。

さらに、特許文献２に係る生体信号検出用の指輪型装置では、指輪の環状部分を帯状部材で形成すると共に、その帯状部分を引出可能にして指輪の環状部分の内径寸法を調整可能にしているため（特許文献２の図５、６等）、帯状部分の両端の引出程度をバランス良く調整することが困難であると共に、帯状部分の両端が突出した外観となるため、装置が大型化すると云う問題がある。さらにまた、特許文献２が開示する別の構成では、ラックとピニオンを用いた機構で内径を調整する部材の押し出し量を調整可能にしているため（特許文献２の図２８、２９等）、長棒状のラックの移動代をハウジング内に確保する必要が生じ、やはり装置が大型化すると云う問題がある。

また、特許文献３に係る生体信号検出用の指輪型装置では、指輪の環状部分を可撓性の材質で形成すると共に、環状部分を縮径方向へバネで付勢する構成であるため、装着時の全体的な締め付け感が強くなり、ユーザの不快感を減じることができないと云う問題がある。さらにまた、指輪型装置が生体信号の検出に適用される場合、装着対象となる人体の指が帯電していると、検出に対してノイズ発生原因の一つとなる電界が生じ、良好な精度で生体信号を検出しにくくなると云う問題もある。

本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、装着時の快適性を高めると共に、内径寸法の調整機構をコンパクト化し、さらには生体信号の検出に適用された場合には、検出精度を向上するようにした指輪型装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る指輪型装置は、人体の指が装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材を備えた指輪型装置において、前記内径調整部材に応じた箇所を除いた前記環状空洞部の周縁の少なくとも一箇所に、凹部が形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、内径寸法の調整が可能な指輪型装置の外観を形成する指輪状ハウジングの環状空洞部の周縁に凹部を設けたので、内径調整部材を突出させて内径寸法を調整する際、内径調整部材により押圧されて変形した指の肉部が、凹部へ入り込むようになる。その結果、凹部が変形した指の肉部の逃げ場となり、内径調整部材で内径を調整しても、指への圧迫感が緩和される。

また、本発明に係る指輪型装置は、人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材を備えた指輪型装置において、前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置したクッション部材を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、指輪型装置の環状空洞部の内径寸法を調整する内径調整部材と対向的な箇所にクッション部材を配置したので、内径調整部材を突出させて内径寸法を調整しても、内径調整部材に押圧された指は、押圧される方向の先に配置された弾力のあるクッション部材で受け止められる。そのため、指輪型装置を形成する指輪状ハウジングが合成樹脂製であっても、クッション部材により、硬い合成樹脂面へ指が押しつけられることが無くなり、装着時の快適性を高められる。

さらに、本発明に係る指輪型装置は、人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材と、前記環状空洞部に装着される指へ向けて発光可能に配置された発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光に応じた信号の処理を行う処理部とを備えた指輪型装置において、前記環状空洞部に装着される人体の指と接するように配置したアース部材を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、環状空洞部に装着される指と接するようにアース部材を配置したので、指へ帯電した電気（電化）がアース部材を通じて放電されるようになる。その結果、生体信号の検出を行う際に、指に帯電した電気による影響を受けなくなり、生体信号の検出精度が向上するようになる。

さらにまた、本発明に係る指輪型装置は、前記アース部材が、前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置してあることを特徴とする。
本発明にあっては、アース部材が、内径調整部材と対向的な箇所に配置されるため、内径調整部材で内径寸法を調整する際に、内径調整部材で押圧される指がアース部材へ強く押し付けられるようになり、指とアース部材の接触度合いが高まる。そのため、指に帯電した電気（電荷）がスムーズにアース部材へ流れて、アース部材を通じて良好に指の電荷が除去される。

本発明に係る指輪型装置は、人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材と、前記環状空洞部に装着される指へ向けて発光可能に配置された発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光に応じた信号の処理を行う処理部とを備えた指輪型装置において、前記内径調整部材に応じた箇所を除いた前記環状空洞部の周縁の少なくとも一箇所に形成した凹部と、前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置したクッション部材と、前記環状空洞部に装着される人体の指と接するように配置したアース部材とを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、内径調整部材が突出して環状空洞部の内径寸法を調整する場合、突出する内径調整部材により押圧されて変形した指の肉部が、凹部へ入り込むので、指への圧迫感が緩和され、また、内径調整部材で押圧される箇所と反対側の指表面は弾力性のあるクッション部材で受け止められるため、指表面への負荷が緩和され、指輪側装置の装着時の不快感が低減される。さらに、アース部材を配置することで、指への帯電がアース部材の放電により解消され、受光素子の受光に応じた信号の処理を行う際に、指に帯電した電気による影響が生じなくなる。

また、本発明に係る指輪型装置は、前記アース部材が、前記内径調整部材の突出側の先端に配置してあることを特徴とする。
本発明にあっては、アース部材を、指表面を押圧する内径調整部材の突出側の先端に配置するので、内径寸法調整時にアース部材と指表面の接触度合いが高まり、指に帯電した電気（電荷）がアース部材を通じて良好に放電されるようになる。

さらに、本発明に係る指輪型装置は、前記発光素子および／または受光素子は、前記内径調整部材の突出側の先端に配置してあることを特徴とする。
本発明にあっては、発光素子および／または受光素子を、環状空洞部に装着される指へ押し付けられることになる内径調整部材の突出側の先端に配置するので、発光素子および／または受光素子の素子表面も指へ押し当てられた状態となる。それにより、素子表面と指表面との間に隙間が無くなり、生体信号検出時にノイズとなる外乱光が素子表面へ向かって入り込むことを防ぎ、ノイズの影響による生体信号の検出精度の低下が防止される。

さらにまた、本発明に係る指輪型装置は、前記内径調整部材の突出側の先端に配置してある発光素子および／または受光素子の素子表面を覆うように透光性のクッション部材が配置してあることを特徴とする。
本発明にあっては、内径調整部材の突出側の先端に配置した発光素子および／または受光素子の素子表面を覆うように透光性のクッション部材を設けたので、環状空洞部の内径寸法を調整するために内径調整部材を突出させても、指表面には弾力性のあるクッション部材が押し当てられるので、内径寸法調整に伴う指への押圧負担が緩和される。また、クッション部材は、透光性なので、指へ向けての発光素子の発光および／または受光素子の受光を妨げることもないため、支障なく生体信号の検出を行える。

また、本発明に係る指輪型装置は、前記環状空洞部の周囲で回動可能に配置してあり、且つカム溝を設けたリング部材を備え、前記カム溝は、前記リング部材の周方向に延在し、且つ一端側が前記リング部材の内縁寄りに位置すると共に、他端側が前記リング部材の外縁寄りに位置するように形成してあり、前記内径調整部材は、前記カム溝へ収まるように突出した凸部を備え、前記リング部材の回動により、前記カム溝に収まる凸部を案内して前記内径調整部材の突出程度を調整するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、回動可能なリング部材に設けたカム溝に、内径調整部材の凸部を収めるので、リング部材の回動により凸部が案内されて、内径調整部材が移動するようになる。その結果、従来の特許文献２で開示されたラックとピニオンを用いた機構よりコンパクトな機構（カム機構）で内径調整部材の突出程度を調整可能となり、装置寸法の小型化に貢献できる。また、リング部材は、環状空洞部の周囲で回動可能な大きさなので、従来の小さいピニオンを操作する場合に比べて、大きなリング部材を回動させる操作となり、ユーザの操作性も向上される。

さらに、本発明に係る指輪型装置は、前記指輪状ハウジングには、前記リング部材の外縁の相異する箇所をそれぞれ突出させる複数の孔が形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、指輪状ハウジングに形成した複数の孔のそれぞれからリング部材の外縁を突出させるので、ユーザは複数箇所でリング部材を回動させる操作が可能となる。それにより、ユーザは、各自の使い勝手のよい箇所でリング部材を操作でき、更なる操作性の向上を図れる。

本発明にあっては、指輪状ハウジングの環状空洞部の周縁に凹部を設けたので、内径寸法を調整するため内径調整部材を突出させても、内径調整部材により押圧されて変形した指の肉部が凹部へ入り込み、指への圧迫感を緩和して装着時の快適性を高めることができる。
また、本発明にあっては、指輪型装置の環状空洞部の内径寸法を調整する内径調整部材と対向的な箇所にクッション部材を配置したので、内径寸法を調整するために内径調整部材を突出させても、弾力のあるクッション部材で指が受け止められ、指表面への押圧力を緩和して装着時の快適性を高めることができる。

さらに、本発明にあっては、環状空洞部に装着される指と接するようにアース部材を配置したので、指への帯電がアース部材を通じて放電され、生体信号の検出の際、帯電に基づく電界による影響が生じることを防止して、生体信号の検出精度を良好にできる。
さらにまた、本発明にあっては、アース部材が、内径調整部材と対向的な箇所に配置してあるため、内径寸法の調整のために突出した内径調整部材で押圧される指がアース部材へ強く押し付けられ、指への接触度合いを高めたアース部材で指に帯電した電気（電荷）をスムーズに放電でき、生体信号の検出精度を高められる。
また、本発明にあっては、アース部材を内径調整部材の突出側の先端に配置したので、内径寸法を調整するために内径調整部材を突出させると、内径調整部材の先端のアース部材先端が指表面に強く当接し、指への接触度合いを高めたアース部材で指に帯電した電気（電荷）をスムーズに放電して、生体信号の検出精度を高められる。

本発明にあっては、内径寸法を調整する際に、突出させる内径調整部材の先端に発光素子および／または受光素子を配置するので、発光素子および／または受光素子の素子表面を必ず指表面へ押し当てられる状態にして素子表面と指表面との間に隙間が生じないようにして、外乱光により生じるノイズの影響を防止し、生体信号の検出に係る所定の検出精度を確保できる。
また、本発明にあっては、内径調整部材の突出側の先端に配置した発光素子および／または受光素子の素子表面を覆うように透光性のクッション部材を設けたので、生体信号の検出に必要な光の通過を確保しながら、突出する内径調整部材による指への押圧負担を緩和でき、装着時の快適性を高めることができる。

本発明にあっては、回動可能なリング部材に設けたカム溝に、内径調整部材の凸部を収め、リング部材の回動により凸部を案内して内径調整部材を突出させるカム機構を用いるので、環状空洞部の周囲に内径調整部材を突出させるための機構を収めることができ、ラックとピニオンを用いた機構に比べて指輪型装置の寸法を小型化できると共に、さらには環状空洞部を囲う大きさのリング部材を用いるので、操作対象となるリング部材を触りやすくしてユーザの操作性も向上できる。
また、本発明にあっては、指輪状ハウジングに形成した複数の孔のそれぞれからリング部材の外縁を突出させるので、ユーザは各自の使い勝手のよい箇所でリング部材を操作でき、操作性を更に向上できる。

図１〜３は、本発明の実施形態に係る指輪型装置１の外観を示している。本実施形態の指輪型装置１は、人体の脈拍又は血液中の酸素飽和濃度等に係る生体信号の検出を行う装置に適用されており、簡易な操作でユーザの様々な指の太さに合わせて、指を装着する箇所となる環状空洞部１１の内径寸法を調整可能にすると共に、装着時の快適性を従来に比べて向上し、さらには生体信号の検出精度を高めるようにしたことを特徴としている。

指輪型装置１は、図５に示すように、第１側方カバー２、第２側方カバー３および上部カバー５により装置の外観となる指輪状のハウジング１ａ（図１（ａ）参照）を形成している。また、第１側方カバー２および第２側方カバー３を組み合わせて構成されるハウジング１ａの下側部分は、機構および構造的に関連する部材として、環状空洞部１１の内径寸法を調整するためのスライダー８（内径調整部材に該当）、スライダー８の摺動方向等を規制するアングル部材７、スライダー８の突出程度を操作するリング部材４、リング部材４に対向配置されるリング固定ホルダー６、およびクッション部材９を含んでいる。さらに、ハウジング１ａの下側部分は、電気的なものとして、検出用の光りを発する発光センサー２１（発光素子に該当）、発光センサー２１で発せられた光を受光する受光センサー２２（受光素子に該当）、およびアース部材２３等を含んでいる。くわえて、上部カバー５で被われるハウジング１ａの上側内部は、発光センサー２１の発光制御処理および受光センサー２２の受光に応じた信号の処理等を行う制御基板を含む制御ユニット２４（処理部に該当）を含んでいる。以下、指輪型装置１を構成する上述した各部材等について詳説する。

図５に示す第１側方カバー２は合成樹脂製であり、ハウジング１ａの下側部分の一方側を形成し、ユーザの指が装着される側の面を形成する壁部２ａ（図１（ａ）等参照）、壁部２ａと連なる第１側壁部２ｂ（図１（ａ）等参照）、第１側壁部２ｂと対向する側で壁部２ａと連なる第２側壁部２ｃ（図１（ｂ）等参照）、および壁部２ａと底側で連なる底板部２ｄ（図３（ａ）参照）を有する。これら、第１側壁部２ｂ、第２側壁部２ｃおよび底板部２ｄの第２側方カバー３と組み合わされる縁部分には、それぞれ切り欠きが設けられ、リング部材４の外縁の相異する箇所を外方へ突出させる孔１３、１４、１５（図１（ａ）、図１（ｂ）、図３（ａ）参照）の一部を形成している。

また、第１側方カバー２は、図５に示すように、環状空洞部１１の内周壁面を形成する筒部２ｅをハウジング１ａの内方へ突設している。筒部２ｅは、発光センサー２１を配置する箇所に対応して切欠部２ｆを形成し、受光センサー２２を配置する箇所に対応して第１穴部２ｉを形成し、アース部材２３の配置箇所に対応して第２穴部２ｌを形成し、スライダー８を環状空洞部１１の内方へ突出可能に配置するための第２切欠部２ｊを形成している。なお、第２切欠部２ｊの縁には、スライダー８の突出方向における案内を行うための案内溝２ｋ（図３（ａ）参照）が形成されている。さらに筒部２ｅは、クッション部材９を環状空洞部１１の内周壁面に配置するための窪部２ｇも形成している。なお、筒部２ｅの深さ方向（軸方向）の長さは、組み合わされる第２側方カバー３に届く寸法に設定されている。

さらに、第１側方カバー２は、図１（ａ）に示すように、環状空洞部１１の周縁１１ａの対向的な２箇所１１ｂ、１１ｃに凹部１２ａ、１２ｂを形成している。これらの凹部１２ａ、１２ｂが設けられた２箇所１１ｂ、１１ｃは、スライダー８およびクッション部材９およびが配置される対角の箇所１１ｄ、１１ｅと逆の対角の位置関係にして、スライダー８の突出およびクッション部材９の配置を妨げないようにしている。各凹部１２ａ、１２ｂの形状は、壁部２ａ側から見ると、頂点が丸くなった略三角状であり、筒部２ｅの深さ方向へリング部材４と干渉しない位置まで略三角状が続くようにして所定の凹部空間を形成している。

なお、第１側方カバー２は、底板部２ｄと対向する上部側に制御ユニット２４を配置するための天板部２ｎを設けている。天板部２ｎは、上部カバー５の周縁を嵌め込めるように、上部カバー５の周縁形状に合わせた矩形状にしており、上面には制御ユニット２４を固定するための突起を複数設けている。

また、図５に示す第２側方カバー３は、第１側方カバー２と同様に合成樹脂製であり、概略的には第１側方カバー２から筒部２ｅ及び天板部２ｎを省略すると共に、指を装着する方向の寸法を第１側方カバー２より短くした形状にしている。即ち、第２側方カバー３は、第１側方カバー２と組み合わされてハウジング１ａを構成した場合で、第１側方カバー２の壁部２ａと対向的な位置関係になって、環状空洞部１１の他方側の開口３ｇを形成する穴部を設けた壁部３ａ（図１（ｂ）等参照）、第１側方カバー２の第１側壁部２ｂと平面的に連なる第１側壁部３ｂ（図１（ａ）等参照）、第１側方カバー２の第２側壁部２ｃと平面的に連なる第２側壁部３ｃ（図１（ｂ）等参照）、および第１側方カバー２の底板部２ｄと平面的に連なる底板部３ｄ（図３（ａ）参照）を有している。

さらに、第２側方カバー３も、各側壁部３ｂ、３ｃおよび底板部３ｄの端部に切り欠きを設けて、リング部材４の外縁の複数箇所を外方へ突出させる孔１３、１４、１５を、第１側方カバー２側の切り欠きと組み合わせて形成している。なお、第２側方カバー３は、第１側方カバー２の筒部２ｅに形成した第１切欠部２ｆおよび第２切欠部２ｊに入り込んで、発光センサー２１用の通過孔１０ａとスライダー８用の開口１０ｂを形成するための突片部３ｅ、３ｆ（図１（ｂ）、図３（ａ）参照）を有する。また、第２側方カバー３は、第１側方カバー２と組み合わされた状態で、壁部３ａに設けた穴３ｈ、３ｉに挿通したネジ３４ａ、３４ｂを第１側方カバー２の内面に設けたネジ穴に螺合することで、第１側方カバー２へ固定される。

図５に示すリング部材４は、第１側方カバー２の筒部２ｅの外側周囲に回動可能に配置される合成樹脂製の環状部材であり、内径を筒部２ｅの外径より少し大きくすると共に、外径をハウジング１ａの外形より大きくして、ハウジング１ａの三方の面に形成される各孔１３、１４、１５から外縁部４ｂの相異する箇所をそれぞれ突出させ、操作時にユーザが三方向から外縁部４ｂに接触できるようにして、リング部材４の操作性を高めている。なお、リング部材４の外縁部４ｂの外周面には凹凸を形成して、ユーザがリング部材４を回動する操作を行う際、ユーザの指が外縁部４ｂに引っかかりやすくしている。

また、リング部材４は、図５および図７に示すように、円弧状の溝４ｃを約半周の長さにわたって形成している。溝４ｃは、リング部材４の一方の面４ｄから他方の面４ｅまで貫通しており、第１側方カバー２および第２側方カバー３を固定するネジ３４ａ、３４ｂが溝４ｃの内部に入り込むことで、リング部材４の回動範囲を定めている。

さらにリング部材４は、リング部材４の回動範囲において、スライダー８に対向する箇所の面４ｅにカム溝３０（図７参照）を形成している。カム溝３０は、溝４ｃと同様に円弧状で周方向に延在しているが、一端部３０ａをリング部材４の径方向において内縁部４ａ側寄りに位置させると共に、他端部３０ｂを外縁部４ｂ側寄りに位置させて、一端部３０ａから他端部３０ｂへカム溝３０の円弧状に対する曲率半径が徐々に大きくなるようにしている。

また、図５および図６に示すリング固定ホルダー６は、環状の部材であり、組み立てられた状態で第２側方カバー３とリング部材４の間に位置し、リング部材４と対向する面６ａに、バネ性を具備した凸状片部６ｂ〜６ｄを設けている。リング固定ホルダー６は、ハウジング１ａの内部に組み込まれた状態では第２側方カバー３に対向する面６ｅが第２側方カバー３の内面側に固定されると共に、反対側の面６ａでは、各凸状片部６ｂ〜６ｄがリング部材４の一方の面４ｄに圧接し、リング部材４に適度な回動抵抗を付与して、リング部材４を回動させる操作に対して節度感をもたらしている。
さらに、アングル部材７は金属製の部材であり、上部カバー５の方から見ると、略コ字状に形成されて、第２側方カバー３の内方の上部付近に固定されて、スライダー８の突出方向（スライド方向）の案内を行う。

図５に示すスライダー８は、ブロック状の小片であり、第１側方カバー２の筒部２ｅに設けた第２切欠部２ｊと第２側方カバー３の突片部３ｆで形成される開口１０ｂ（図３（ａ）参照）に収まる大きさとなっている。また、スライダー８は開口１０ｂに収められた状態で、リング部材４と対向する側の一側面８ａからカム用ピン８ｂ（凸部に該当）を突設している。なお、このカム用ピン８ｂは、指輪型装置１が組み立てられた状態では、リング部材４のカム溝３０の内部に収まる。さらに、スライダー８は、反対側の他側面８ｃに、突出部８ｄを設けており、この突出部８ｄが第１側方カバー２の筒部２ｅの第２切欠部２ｊに形成した案内溝２ｋに入り込んで、スライダー８全体が図７の黒矢印方向へ突出するように摺動（スライド）の方向を規制する。なお、スライダー８は環状空洞部１１への突出側となる先端面８ｅを凹状に窪ませて（図７参照）、環状空洞部１１へ装着された指Ｕの表面形状（凸の曲面）に合うようにしている。

さらに、図５に示すクッション部材９は、所定の弾力性を有する直方体的な物質であり、第１側方カバー２の筒部２ｅに設けた窪部２ｇに接着剤で貼り付けられて、環状空洞部１１内でスライダー８と対向的な位置に配置される。なお、本実施形態ではクッション部材９の材料に、弾性体の一種である高密度ウレタンフォームを使用しているが、発泡体、ゲル状体などの他の弾性材料をクッション部材９に適用することも勿論可能である。

一方、指輪型装置１の生体信号検出に係る電気的な構成は、図５に示すように発光センサー２１を第１フレキ基板２０ａで制御ユニット２４に電気的に接続すると共に、受光センサー２２も第２フレキ基板２０ｂ、アース部材２３を含む中継基板２０ｃおよび第三フレキ基板２０ｄを介して制御ユニット２４に接続したものになっている。制御ユニット２４は、上面側にスイッチ２４ａおよび作動状況を示す発光ＬＥＤ２４ｂを配置しており、スイッチ２４ａがユーザにより押圧されることで、発光センサー２１から所定の光を発すると共に、発せられた光を受光センサー２２で受光すると、受光センサー２２から受光に応じた信号を、第２フレキ基板２０ｂ、中継基板２０ｃおよび第三フレキ基板２０ｄを通じて受け付けて所定の制御処理を行うようになっている。

本実施形態の制御ユニット２４は、受光センサー２２からの信号に基づき生体信号の検出に係る処理を行い、検出結果を制御ユニット２４の出力部（図示せず）から出力する処理を行う。なお、制御ユニット２４に無線又は有線による通信機能を具備させて、受光センサー２２の受光に基づく信号を外部の装置へ出力すること、または、制御ユニット２４で生体信号に係る検出処理の結果を外部の装置へ出力する仕様にすることも勿論可能である。

また、上述した発光センサー２１は、環状空洞部１１の内周面に設けられた通過孔１０ａ（図１（ｂ）参照）を通じて、環状空洞部１１に装着される指へ向けて発光できるように第１側方カバー２の筒部２ｅの外方周囲に配置されている。さらに、受光センサー２２は、発光センサー２１から発せられた光が指で反射し、その反射した光を筒部２ｅの第１穴部２ｉ（図２（ａ）、図３（ｂ）参照）を通じて受光できるように、筒部２ｅの外方周囲に配置されている。

さらに、環状空洞部１１の内周面を形成する筒部２ｅに設けられた第２穴部２ｌを通じて環状空洞部１１の内方へ突出するようにアース部材２３（図１（ａ）、図７等参照）が配置されている。そのため、環状空洞部１１に指が装着されると、その指にアース部材２３は接するようになる。アース部材２３は、導電性の繊維で編成された布材（ガスケット）であり、中継基板２０ｃに設けられたアース回路と電気的に接続されており、アース部材２３を通じて帯電された電荷を逃がすようになっている。

最後に上部カバー５は、図４（ａ）（ｂ）に示す第１側方カバー２の天板部２ｎ上に配置された制御ユニット２４を被う箱状部材であり、制御ユニット２４のスイッチ２４ａおよび発光ＬＥＤ２４ｂを表出させる孔部５ｂ、５ｃを上面部５ａに設けている（図１（ａ）参照）。

次に、上述した各部材等で組み立てられる指輪型装置１をユーザの指に装着する際、ユーザの指の太さに応じて環状空洞部１１の内径寸法を調整する操作の仕方およびスライダー８の動き等について説明する。なお、この説明において適用するユーザの指の外径は、環状空洞部１１の内周面を形成する筒部２ｅの内径寸法より小さいものとする。

先ず、対象となる指を図１（ａ）のＡ方向から、環状空洞部１１に挿入して、指輪型装置１をユーザの指の付け根部分に位置させる。この状態で図７の白矢印方向（時計の回転方向）にリング部材４を回動させると、スライダー８が突出しない状態で、リング部材４のカム溝３０の他端部３０ｂに位置していたカム用ピン８ｂが、図８（ａ）（ｂ）に示すように、カム溝３０の一端部３０ａの方へ近づくようになる。また、スライダー８は図中の黒矢印方向のみに移動可能であるため、カム用ピン８ｂのカム溝３０における位置が図８（ａ）（ｂ）のように変化することで、カム用ピン８ｂがカム溝３０に案内されて、スライダー８が環状空洞部１１の内方へ徐々に突出する。よって、ユーザは、スライダー８の先端面８ｅが自身の指Ｕに当接して、指輪型装置１が指へ確実にフィットする状態になるまでリング部材４を回動させる操作を行うことになる。なお、リング部材４の回動操作で指へフィットするように突出したスライダー８に、元の引っ込んだ方向へ戻す力が、先端面８ｅにかかった場合でも、本実施形態で用いるカム機構では、リング部材４を回動させるまでの力が生じないので、リング部材４を操作しない限り、スライダー８は動かない。そのため、スライダー８は調整された位置に留まり、指にフィットした状態が自然と解放されることもない。

また、このように指の太さに合うようにスライダー８を突出させると、スライダー８の押圧により、図７に示すように、指Ｕはスライダー８と対向する箇所の環状空洞部１１の内周面に押し付けられる。スライダー８の対向的な箇所には、クッション部材９が配置されているので、スライダー８により押圧される指Ｕは弾力性のあるクッション部材９で受け止められ、指Ｕが堅い表面へ押し付けされることに伴う不快感を解消でき、快適な装着感をユーザに提供できる。

さらに、スライダー８で指Ｕが押圧されると、指Ｕにおいてスライダー８で押圧される箇所の両側付近の肉が変形して膨らみ、特に指の太さ寸法が大きくなる指の付け根側で、肉が変形して膨らむことが顕著になる。しかし本発明の指輪型装置１は第１側方カバー２の環状空洞部１１の周囲に凹部１２ａ、１２ｂを形成しているので、指の変形した肉部が凹部１２ａ、１２ｂに入り込む。そのため、スライダー８で指Ｕにフィットするように調整を行っても、変形した指Ｕの肉部の逃げ場となる凹部１２ａ、１２ｂにより、指の窮屈感を解消でき、指輪型装置１の快適な装着性感をユーザに提供できる。

さらにまた、スライダー８の押圧を受けて、クッション部材９へ押し当てられた指Ｕには、一定の押し付け力が加えられた状態になり、指先部分の血流が幾分せき止められた状態になって、生体信号の検出に好適となると共に、各センサー２１、２２と指表面との隙間も縮まる。従って、各センサー２１、２２と指表面との隙間に外方から光が入り込みにくくなり、外方の光に基づく外乱ノイズの影響を低減して、検出精度を良好に維持できる。加えて、環状空洞部１１に装着された指Ｕは、アース部材２３に接するため、装着する指Ｕが帯電していたとしても、帯電による電気（電荷）がアース部材２３を通じて放電されるため、帯電により電界が生じることもなくなり、電界の影響により生体信号の検出精度の低下を防止できる。また、指輪型装置１を指Ｕから外すときは、図７において、リング部材４を白矢印と反対方向（半時計方向）に回動させる操作を行うことで、突出していたスライダー８が引っ込み、指Ｕをフリーな状態にして環状空洞部１１から抜くことになる。

なお、本発明に係る指輪型装置１は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例が存在する。例えば、アース部材２３による放電性を高めるために、図７に示すクッション部材９の代わりに、スライダー８と対向的にアース部材２３を配置し、スライダー８の押圧によりアース部材２３へ指Ｕが押し付けられるようにして、アース部材２３と指Ｕとの接触度合いを強くするようにしてもよい。また、アース部材２３の指Ｕへの接触度合いを強くする別の変形例としては、図９（ａ）に示すように、スライダー８の先端面８ｅにアース部材２３を配置することが考えられる。この場合は、スライダー８の内部にアース回路へ繋がる接続線（接続部）を配置して、先端面８ｅに配置したアース部材２３と電気的に接続することになる。

さらに、発光センサー２１と受光センサー２２との位置関係は、上述した実施形態では受光センサー２２が反射光を良好に受光できるようにするため、両センサー２１、２２の光軸が直交的な角度になるようにしているが、各センサーの位置は、このような位置関係に限定されるものでは無く、各センサーの仕様等に応じて適宜配置箇所を変更することが可能である。また、生体信号の検出に用いる発光センサー２１および受光センサー２２は、上述した特許文献１および２等で開示されている発光センサーと受光センサーがワンユニット化されたタイプのものを用いることも可能である。

さらにまた、発光センサー２１または受光センサー２２のいずれか一方と指Ｕとの隙間を小さくして、外乱光の影響をより小さくして検出精度を上げるためには、図７に示すクッション部材９の代わりに、いずれか一方のセンサーをスライダー８と対向的に配置し、スライダー８の押圧により配置したセンサーへ指Ｕが押し付けられるようにしてもよい。このようにすることで、指Ｕとセンサーとの隙間を、ほぼ無くすことができ良好な検出状態を確保できる。なお、発光センサーと受光センサーがワンユニット化されたタイプのものを図７に示すクッション部材９の代わりに用いることも勿論可能である。

また、指Ｕとセンサーとの隙間を無くす別の変形例としては、いずれか一方のセンサーをスライダー８の先端面８ｅに配置することが考えられる。この場合は、スライダー８の内部に、先端面８ｅに配置するセンサーとの接続を行う導線等を納める必要がある。なお、スライダー８の先端面８ｅにセンサーを配置する場合においても、発光センサーと受光センサーがワンユニット化されたタイプのもの適用することが可能である。

図９（ｂ）は、発光センサー３１ｂおよび受光センサー３１ｃをワンユニット化したセンサー３１をスライダー８の先端面８ｅに配置すると共に、センサー３１のセンサー表面３１ａ（素子表面に該当）を覆うように透光性のクッション部材３３を配置した変形例を示している。この変形例では、指を押圧するスライダー８の先端面８ｅにセンサー３１が位置するので、指Ｕとセンサー３１との間から外乱光が入り込みにくい状況を確保できると共に、センサー３１を覆うクッション部材３３により、硬いスライダー８の先端面８ｅが指表面へ直接的に押し当てられる状態を回避して装着時の快適性を高められる。しかも、クッション部材３３は透光性を有するので、センサー３１から発せられる光、および受光するための光がクッション部材３３を通過するため、所定の検出性能も維持できる。なお、透光性のクッション部材３３としては、透明なゲル状部材を用いることが好適である。また、図９（ｂ）に示す変形例では、ワンユニット化されたセンサー３１を用いた場合を示したが、発光センサーまたは受光センサーのいずれか一方のみを先端面８ｅに配置して、透光性のクッション部材３３で覆う構成も適用可能である。

また、スライダー８を突出移動させる機構は、図７に示すカム溝３０を有するリング部材４を用いた構成に限定されるものでなく、複数の回転ギアを用いた伝達機構、ラックとピニオンによる伝達機構等によりスライダー８を突出させる機構を適用することも可能である。さらに、スライダー８の押圧により変形した指の肉部の逃げ場となる凹部１２ａ、１２ｂの個数は２個に限定されるものではなく、スライダー８の大きさ、クッション部材９の位置等に応じて適宜増減してもよく、凹部を設ける位置も、環状空洞部１１のスライダー８を配置した箇所１１ｄ（突出箇所）以外であれば、適宜変更してもよい。なお、スライダー８を配置した箇所１１ｄを除くのは、スライダー８は突出して指Ｕを押圧するので、スライダー８の配置した箇所１１ｄの方向へ指の肉部が変形しにくいためである。

さらに、上述した実施形態および各変形例では、指輪型装置１を生体信号の検出を行う装置に適用した場合で説明したが、本発明を各種電気機器本体またはゲーム機器本体に対するリモートコントローラ用の指輪型装置に適用することも可能である。この場合は、環状空洞部１１の内径寸法調整に係る構成、クッション部材９を配置する構成、または凹部１２ａ、１２ｂを設ける構成の少なくとも一つを適用でき、センサー配置等に関する生体信号検出に係る構成は無関係となる。このように本発明に係る内径寸法調整、クッション部材９、または凹部１２ａ、１２ｂに係る構成をリモートコントローラ用の指輪型装置に適用すれば、様々な指の太さに簡単な操作でマッチすると共に快適な装着性の指輪型装置をユーザに提供でき、リモートコントローラの使い勝手を大きく向上できる。特にユーザが腕および指を大きく動かすような動作が想定されるゲーム機器本体のリモートコントローラに本発明に係る指輪型装置が適用された場合では、環状空洞部の内径寸法をユーザの指に合わせた状態にできるため、指からの脱落等を防止しやすくできると共に、良好な装着性をユーザに提供できる。

本発明の実施形態に係る指輪型装置の外観を表す図であり、（ａ）は第１側方カバー側からの斜視図、（ｂ）は第２側方カバー側からの斜視図である。 （ａ）は、図１（ａ）と異なる角度での指輪型装置の斜視図であり、（ｂ）は図１（ｂ）と異なる角度での指輪型装置での斜視図である。 （ａ）は指輪型装置の底板部側からの斜視図、（ｂ）は指輪型装置の上部カバー側からの斜視図である。 （ａ）は、上部カバーを外した状態の指輪型装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）と異なる角度での斜視図である。 指輪型装置の分解斜視図である。 リング固定ホルダーの斜視図である。 第２側方カバーおよび上部カバーを外した状態の指輪型装置の正面図である。 （ａ）はスライダーの突出状態を示す概略図、（ｂ）は（ａ）よりさらに突出した状態のスライダーを示す概略図である。 （ａ）はクッション部材の配置に関する変形例を示す概略図、（ｂ）は別の変形例を示す概略図である。

符号の説明

１ 指輪型装置
１ａ ハウジング
２ 第１側方カバー
２ｅ 筒部
３ 第２側方カバー
４ リング部材
４ａ 内縁部
４ｂ 外縁部
５ 上部カバー
６ リング固定ホルダー
７ アングル部材
８ スライダー
８ｂ カム用ピン
９ クッション部材
１１ 環状空洞部
１２ａ、１２ｂ 凹部
２１ 発光センサー
２２ 受光センサー
２３ アース部材
２４ 制御ユニット
３０ カム溝
３０ａ 一端部
３０ｂ 他端部

Claims (10)

1. 人体の指が装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材を備えた指輪型装置において、
   前記内径調整部材に応じた箇所を除いた前記環状空洞部の周縁の少なくとも一箇所に、凹部が形成してあることを特徴とする指輪型装置。
2. 人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材を備えた指輪型装置において、
   前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置したクッション部材を備えることを特徴とする指輪型装置。
3. 人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材と、前記環状空洞部に装着される指へ向けて発光可能に配置された発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光に応じた信号の処理を行う処理部とを備えた指輪型装置において、
   前記環状空洞部に装着される人体の指と接するように配置したアース部材を備えることを特徴とする指輪型装置。
4. 前記アース部材は、前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置してある請求項３に記載の指輪型装置。
5. 人体の指に装着される指輪状ハウジングの環状空洞部の内径寸法を調整するように突出可能な内径調整部材と、前記環状空洞部に装着される指へ向けて発光可能に配置された発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光に応じた信号の処理を行う処理部とを備えた指輪型装置において、
   前記内径調整部材に応じた箇所を除いた前記環状空洞部の周縁の少なくとも一箇所に形成した凹部と、
   前記環状空洞部で前記内径調整部材と対向的な箇所に配置したクッション部材と、
   前記環状空洞部に装着される人体の指と接するように配置したアース部材と
   を備えることを特徴とする指輪型装置。
6. 前記アース部材は、前記内径調整部材の突出側の先端に配置してある請求項３又は請求項５に記載の指輪型装置。
7. 前記発光素子および／または受光素子は、前記内径調整部材の突出側の先端に配置してある請求項３乃至請求項５のいずれか１つに記載の指輪型装置。
8. 前記内径調整部材の突出側の先端に配置してある発光素子および／または受光素子の素子表面を覆うように透光性のクッション部材が配置してある請求項７に記載の指輪型装置。
9. 前記環状空洞部の周囲で回動可能に配置してあり、且つカム溝を設けたリング部材を備え、
   前記カム溝は、前記リング部材の周方向に延在し、且つ一端側が前記リング部材の内縁寄りに位置すると共に、他端側が前記リング部材の外縁寄りに位置するように形成してあり、
   前記内径調整部材は、前記カム溝へ収まるように突出した凸部を備え、
   前記リング部材の回動により、前記カム溝に収まる凸部を案内して前記内径調整部材の突出程度を調整するようにしてある請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の指輪型装置。
10. 前記指輪状ハウジングには、前記リング部材の外縁の相異する箇所をそれぞれ突出させる複数の孔が形成してある請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の指輪型装置。

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