TWI272515B - Information input unit, storing unit, information input device, and information processing device - Google Patents

Description

1272515 九、發明說明： > 【發明所屬之技術領域】 本發明’係關於安裝在操作 訊輸入器之收納裳置、” Π者“之^^器、資 輪入裝置、以η 手部取得該手指動作之資 衣置 以及1矾處理裝置。 【先前技術】 係從種被稱為㈣盤的資訊輸入系統。此系統 之重 、 ^之觸鍵動作（¼作鍵盤裝置時 以及點擊動作（操作滑 操作者來取得資訊。 “…曰向I置日守之動作）之 此資訊輸入系鉼，你i μ < 式，f、， 為觸鍵動作中手指運動的辨識方 祆，有以下4種。 (1) 衫像辨識（專利文辦〗 口 1、非專利文獻1等） 令操作者在與既有鐽般相 進杆自^ 令埏皿相问尺寸之空間（假想鍵盤）上 進仃觸鍵動作，以攝影機拍 之爲旦/次、,、丨、， 辦此打手的影像，解析所取得

躡衫負料並進行手外开4 Q ί# ^ ^ 之1 2維辨識，來辨識有無對假想 鍵a上之各鍵進行觸鍵。 1 音波或光波照射（專利文獻2等） 2 々彳呆作者在與既有鍵般相鬥 >細 现相冋尺寸之空間（假想鍵盤）上 進打觸鍵動作，從複數/立署 都… 對各指照射音波或光波，根據 2效果之原理、從各指返回之音波或光波算出各指往 “向之移動速度’來辨識有無對假想鍵盤上 觸鍵。 (3)觸摸面板之使用 1272515 * 7 “作者在#既有鍵盤相同尺寸之特殊平面板（設有靜 =檢測元件或磁場變化檢測元件的面板)上進行觸鍵動作 而要使用▲套）’來辨識有無對該特殊平面板上之 進行觸鍵。 (4)手套之使用 將衣有稷數個發光凡件、加速度感測器、指壓感測器 2子零件之手套裝戴於操作者手部令其進行觸鍵動作， 祆據此時兀件之輸出來檢測觸鍵動作。 [專利文獻1]曰本特開平7_191791號公報 [專利文獻2]美國專利第6614422號說明書 [非專利文獻松井望、山本喜一，「虛擬鍵盤··從 =影像實現…指尖檢測」，第3次關於程式規劃及 心 糸統之專7討論各SPAormn 斜與各 吨才，曰SPA2000線上論文集，日本軟體 科子日，2_年3月21日，會期8:資料庫與應用 別右^而β，上述⑴、（2)、（3)、（4)之辨識方法之技術中分 題。因此’將其中任一辨識方法加以組合的手法 已在只氣至進行討論的階段，但仍未達實用階段。以下， 依序分別說明其問題。 ，先G)、Ο)、Ο)的問題是無法節省空間。亦即， …、不而要鍵盤’但依然需要與設置鍵盤相同的空間。 再者，⑴中另有應答時間較長的問題。對應答時間之 率車六:0mS或低於此值（其原因在於’人的觸鍵動作頻 乂、者約為1〇Hz，而視頻影像的取得頻率為25〜60Hz )雖然如此，（1)為了從影像中嚴格的區別出雜訊部 1272515 分與有意義的資料部分，須要複雜的3維影像解析，欲滿 足此f求是非常困難的。又’即便是能容許較長的應答時 間，從2維影像抽出（推測出）3維資訊的此一原理，J 辨識精度較低的問題。 力、有 另方面，（4)之問題在於觸鍵動作的限制較大。 ，於手套之電子零件進行電力供應 配線’如此-纟’手部周邊機構將變得複雜，而產生觸鍵 =的限制。此外，為提昇辨識精度而增加電子零件的數 二：泰限制將更多。又，雖可省略配線而裝備電池，但由 速二的增加，重 速度感測益及指壓感測器之構造複雜且較 等構件來作兔+工帝μ 士 L•此使用此 乍為包子零件呀，問題將更為顯著。 【發明内容】 因此，本發明之目的，係提供一 鍵y乍之」^制較少的資訊輸入器。 又，本發明之另一目的係提供一 輸入器的收納裝置。 種能空間 種適合本發明 、且觸 之資訊 種正確利用本發明之 種適合本發明之資訊 一又，本發明之另一目的係提供一 資訊輸入器的資訊輸入裝置。 又，本發明之再一目的係提供一 輸入裝置的資訊處理納裝置。 需空間的資訊處理裝置 又 本發明之再一目 的係提供 種易於進行資訊輸入 1272515 器之操作的收納裝置。 申請專利範圍第1項之資訊輸入器，其特徵在於，具 備·反射部，其設有具回歸反射性之單數或複數個反射構 件；安裝具’係將該反射部安裝於操作者手指；以及變化 機構，係根據施加於該手指指尖之指壓來使該反射部之反 射率分佈變化。 申請專利範圍第2項之資訊輸入器，係第i項之資訊 輸入器中，該變化機構係遮蔽或開放該反射部之至少一部 分。 申請專利範圍第3項之資訊輸入器，係第2項之資訊 輸入器中，於該反射部排列設有複數個具回歸反射性之反 射構件，该變化機構，係遮蔽或開放該複數個具回歸反射 性之反射構件中的至少1個。 申請專利範圍第4項之資訊輸入器，係第3項之資訊 輸入器中，於該反射部排列設有3個以上之複數個具回歸 反射性的反射構件；該變化機構，係遮蔽或開放該複數個 具回歸反射性之反射構件中，被2個以上具有回歸反射性 之反射構件所挾持之至少i個具有回歸反射性的反射構 件。 申請專利範圍第5項之資訊輸入器，係第丨至第4項 之任一項資訊輸入器中，構成該反射構件之各反射面中的 至少一個’係相對入射光之波面形狀使反射光之波面形狀 變形的反射型繞射光學面。 申請專利範圍第6項之資訊輸入器，係第1至第4項 1272515 之任一項資訊輸入器中，該反射構件係兼作為用以顯示該 手指種類的識別標記。 申請專利範圍第7項之資訊輸入器，係第1至第4項 之任一項資訊輸入器中，於該反射部設有姿勢互異之至少 二種類的角隅狀反射面。 曱言月專利範圍第8項之資訊輸入器，係第7項之資訊 輸入器中，於該反射部設有配置角度之差0，滿足〇。< Θ < 90之至少二種類的角隅狀反射面。 申請專利範圍第9項之資訊輸入器，係第丨至第4項 ，任-項資訊輸入器中，該安裝具具有：#止機構，係將 口玄反射部固定於該操作者之手指；以及開放機構，係將該 反射部從該操作者之手指加以開放。 申⑺專利範圍帛1〇項之收納裝置，其特徵在於，呈備： ::::!利範圍…之資訊輪入器的收納室；驅動該 之:”;放：，止機構的機構；以及驅動該資訊輸入器 μ開放枝構的機構。 收：室=範圍第11項之收納裂置，其特徵在於，具備: 申請專利範圍ΓΓ收納個別安震於操作者之複數手指的 及檢測機構，=項至第9項中任-項之資訊輸入器；以 入哭。 乐用以個別檢測是否有收納該複數個資訊輸 Τ %寻利乾圍第以孭之頁訊 第10或η询入裔，係申凊專矛 顯示器。 貞貝㈣入盗’其係設於臉判 1272515 申請專利範圍篦]q TS a _ 員之貢訊輸入裝置，其特徵在於， 〆、備·照明光學系，得 ^ + 係以-明光來照明操作者手部，該操 作者手部裝有申嗜直^ ” 〇 靶圍第1至第9項中任一項之資訊 輸入器；光學系，伤怂兮4σ a + 貝 ”攸该刼作者手部引導該照明光之反射 光’將違反射部之像形成 成衣既疋位置，以及2維受光元件， 係用以拍攝該既定位置之影像。 申請專利範圍第14項之資訊處理裝置，其 係適用於申請專利範圍…之資訊輸入裝置；並呈備 控制部，此控制部係根據該 ’、 先凡件所取得影像上該 t射1之像的位置及亮度分佈，以該2維受光元件上之座 才示辨谶该操作者指尖之動作。 申請專利範圍第1 5項之資邙飧 貝之貝Λ處理裝置，係申 圍第14項之資訊處理裝置中，τ月寻才j耗 衣置中该控制部係與該指尖之動 作一起辨識該手指種類。 ” 161貞之資訊處《置，係中請專利範 圍第14或15項之資訊處理裝置中，該控制部至少係先辨 識該指尖之位置後，藉由辨識該指舞 彳日L之有無來辨識該指尖 之動作。 /請專利範圍第17項之資訊處理裝置，係申請專利範 圍第14或15項之資訊處理裝置中，該控制部係將表示鍵 盤裝置鍵頂的鍵盤形像對外部或内部 0 ”肩不斋進行顯示， 且一邊將該2維受光元件上該指尖 μ - 大之位置轉換為該顯示器 上之座彳示、一邊將表示該指尖動作之指尖 曰大形像即時顯示於 該顯示器上；在該操作者作出既定作辦 疋1。唬則，係採用將該指 I272515 次仿置轉換為該顯示 者作出既定作號後。。"準座標的座標轉換；在該操作 尖位置轉換^顯示rn用將作出該信號之時序時該指 申請專利關第心聽轉換。 園第】7項之次8頁之貝訊處理裝置，係申請專利範 h r m七土 中6亥&制^係透過該資訊輸 置攸该彳呆作者接收該既定信號。 申凊專利範圍第1 9項之資1步 圚第 + 、之貝δΚ處理裝置，係申請專利範 系17項之貪訊處理裝詈中， 邀i α 置中忒抚制部係將鍵盤形像中、 、讀指尖形像至少位置重Α 、 翱多才、 垔且之杈鍵，以和其他按鍵不同的 /色來加以顯不。 申請專利範圍第20項之資訊虛理胜甚^ ^ 圍 貝（貝爪處理裝置’係申請專利範 卑19項之賢訊處理裝詈中， ώ 置中该控制部將該按鍵之顯示 ，以指壓施加於該指尖之時序來加以變換。 申請專利範圍第21項資 圍笛η 貞（貝七處理裝置，係申請專利範 弟Π項之資訊處理裝置中，於該 區试 ^ / 士曰- 心、頁不态所顯不之顯示 示從"㈣ 场之外，亦確保有待顯 今/· “一像及/或文字的-般場；該控制部，在 μ指尖影像顯示於該一般場時，# 代 Τ 1糸在忒才日穴形像之外或取 μ私尖形像，於該指尖之位I _ 一 像。 穴之位置顯不指不兀件的指示器形 申請專利範圍第22項之資訊處理裝置，係 圍第17項之資訊處理裝置中，兮^c 巳 個 。亥控制部，當辨識出複數 曰乂之該指尖動作時’在該操作者作出既定信號前，係 於各指尖位置之座標轉換，採用將特定指尖位置轉換為該 11 1272515 在該操作者作出既定信號 ，採用將作出該信號之時 示為上基準座標的座標轉 顯示器上基準座標的座標轉換； 後’則於各指尖位置之座標轉換 序時該特定指尖位置轉換為該顯 換。 岡〜 ^…〜一 < 1，你〒靖專利範 =弟W項之資訊處理裝置中，該控制部，當辨識出左右 之该指尖動作時，係就左右手獨立的進行該座標轉換。 :請專利範圍第24項之資訊處理裝置，係適用於用來 :知作者左右手手指動作之f訊的資訊輸人裝置，且具 備處理該資訊的控制部，其特徵在於：該控制部，传料 Γ鍵鍵頂的鍵盤形像對外部或内部之顯示器進行顯 :哭二邊::該操作者左右手部各指尖之位置轉換為二 "上之座標、一邊將表示該指尖動作之指尖形像即/? 示於該顯示器上；在該操作者 广 顯示一:::座::=::定:一為該 置之座標轉換’採用將右側特定位 上右側之基準座標的座標轉 .口口 後，則於左側各指尖位置::桿;;，出既定㈣ 之時序時該左側特定指尖位置綱該信號 基準座標的座標轉換，且於右側各:'丁益上°亥左侧之 採用將作_#號之時序時該右侧二:置:==， 顯不器上該右側之基準座標的座標轉換。*轉、為該 申請專利範圍第25 jg > ^ λ 項之收納裝置，其特徵在於，具備： 12 Ϊ272515 收納室，^系田、\ 係用以分別收納個別安裝於摔 複數個資訊輪入器；以及檢測機構， 之複數手指的 有收納該複數個資訊輸人器。 __是否 申請專利範圍帛26項之收納室，係申 項之收納裝置中，、#半1 # π專利範圍第25 衣直〒，進一步具備：將該 操作者手；^ # 、σ雨入器安裝於該 脫離的機構。 ^入為处该操作者手指 申請專利範圍第27項之收納裝置 25或26工苜夕仏， 、甲σ月專利乾圍第 、之收扃裝置，設於臉部隨動型顯示器。 根據本發明，能實現節省空 少的資訊輸入器。 1觸鍵動作之限制較 又，根據本發明，能實現適合本 收納裝置。 ^輸入器的 :：據本發明，能實現正確利用本發明之 态的貧訊輸入裝置。 ^八 此外，根據本發明，能實現適合本發明之資訊輸 置的資訊處理納裝置。 表 再者，根據本發明，能實現減少資訊輸入所需

資訊處理裝置。 J 又’根據本發日月，能實現易於進行資訊輸入器 的收納裝置。 μ μ 【實施方式】 以下’參照圖式說明本發明之實施形態。 本實施形態’係適用本發明之資訊輸入器，資訊輪入 13 Ϊ272515 統、收納裝置、及資訊處理裝置之臉部隨動 系統的實施形態。 像員不 —如圖1所示，此臉部隨動型影像顯 :影像的顯示器(相當於請求項中之顯示器、收納；π 錢動型顯示器)17、可安裝於操作者左右手之各2、艇 當於請求項中之資訊輸入器)U1，112,】二尖 於L 拍攝操作者左右手部之像的指尖檢測裝置（相i ’ :二之：(::_2、支持 _ 關節之可伸縮旋動的：：地面之可伸縮的桿14、具有複數 重部16等構成Γ止型機械臂Μ5、及平衡配 的主控二部機^ 2'以及統籌控制各部 P(相田於§月求項中之資訊處理裝置)13等。 之心部mr於沙發等’將左右手置於沙發 小指之各指：：指、食指、中指、無名指、 可在裝戴指套二二广二1:;，"2, "3,ιΐ4, "5。操作者 作及指示加nulllg)㈣。3’ 4’ A的狀態下進行觸鍵動 機h==m藉由彈性構件及板彈菁等設有頭戴式耳 示器”輕輕的力二::物有將操作者臉部以顯 備用來形成操作者手；: = :於指尖檢測裝置12,裝 …5:r:r4=” ^17、指尖檢測裂置12。 刀別支持顯示 枚械臂15之各關節部’係視操作者頭部姿勢及位置的 14 1272515 變化，令顯示器17 ^動之機構。 機械臂1 5 ’之各關節部 受之外力，以使兮# ,。，糸根據指尖檢測裝置12所承 卜 使忒才曰尖檢 方式動作。藉此，操作者二Ί2…及姿勢變化的 位置及姿勢。 由麦更指尖檢測裝置12之 平衡配重部16，係所 baWer),其重量及安:^的無重量平衡器⑽啡"一

17重量的功能。如此 〃有4 U I ^ ir ^ ^ in 使碩邛姿勢或位置產生變化操作 者亦不會感覺到顯示器17 的顯示器η。 重！感。因此，可以是較重 主控制部1 3，係由恭客、击 包乳連接於顯示器1 7、指尖檢測j 置1 2、及沉用外部遞哭 今± 卩枝益2的電路基板等所構成，設在桿】 之罙台部分等振動較少的位置。 況用外部機器2，係DVD放映機、視頻放映機、電名 哭：機。私驷、電視遊樂器等可生成顯示用影像之汎用肩 知作者（使用者）所期望者。以下，以電腦：2作為％ 用外部機器2來進行說明。 ^電腦2之輸出入端子（以下，係指鍵盤端子、滑鼠端子、 。像&子等）係連接於主控制部1 3。 主包制部1 3從電腦2之影像端子取得顯示用影像（以 稱 Μ* 形像）’將該電腦形像轉換成適合顯示器】7 之衫像後，輸入該顯示器1 7。

又’主控制部1 3根據來自指尖檢測裝置1 2之輸出訊 辨識操作者之觸鍵動作（操作鍵盤裝置時之動作）及指 15 I272515 不動作（操作滑鼠時之動作），將該等動作所代表之操作者 的輪入資訊轉換成適合電腦2之訊號並加以輸入。 又彳工制部13生成用來顯示鍵盤之鍵頂（keytop)排列 建盤形像及滑鼠的指示器形像，將此等形像與電腦形像 一起輪入顯示器i 7。 於顯示器17顯示此鍵盤形像、指示器形像以及電腦形 。主控制部13 ’將觸鍵動作及指示動作的狀態即時反映 於該等形像（詳情後敘）。

猎由以上方式’操作者僅需-邊目視顯示於顯示器17 〜像、一邊以實際使用鍵盤的感覺進行觸鍵動作及指示 力作，即旎耄無錯誤的輸入期望之資訊。 、又，操作者亦可移動指尖檢測裝置12、顯示器17，採 用例如圖2所示的使用形態。 用形恶中知作者係橫躺於床上。 種輕鬆的姿勢。爯去士 — 用 ，本貫施形態中，由於不需要實 鍵盤，产亡车说班/ Ά /Τ> 立置的自由度較大，操作者可將兩手

1腹部之上，或如圖2所；罟 〜 厅Λ•置方；a體兩側寺，以輕最的 勢進行資訊輸入。 ％ 又，指尖檢測裝置12之位置，係被設定為能以 乂檢冽裝置12確實的掌握此等左右手。 當操作者之姿勢從圖】變化成圖2之姿勢 改變臉部的位置及方6 士 —木作者 方向¥，顯示器17與機械臂15間之私 置關係會變化。接著，柄 者根據圖3詳細說明該顯示器17 * 機械臂15間位置關係的變化。 與 16 1272515 如前所述，機械臂15可伸縮。此外，機械臂15與顯 示器17間之安裝位置，為顯示器17之重心。又，此安裝 位置，如圖3所示，為萬向接頭。 首先，藉由機械臂15往圖3(a)中箭頭方向之伸縮，顯 示器1 7能在操作者變化頭部高度之方向移動。又，藉由 萬向接頭往圖3(b)中箭頭方向之旋動，顯示器1 7能在操 作者頭部傾斜之方向旋動。其旋動作範圍，至少應確保操 作者傾斜頭部之角度範圍。 此外，藉由萬向接頭往圖3 (d)中箭頭方向之旋動，顯 示器1 7能在操作者點頭的方向移動。往此方向之旋動範 圍，不僅僅是操作者點頭程度而是設定成充分大（90°左右） 到能從圖1之狀態變化成圖2的狀態。於顯示器17，沿往 各方向旋動時機械臂15之軌跡，設有「溝」。 又，機械臂15與顯示器17之安裝位置、與顧示器1 7 之重心的關係，並不限於以上說明之内容。例如，在可預 測看著顯示器1 7操作者會進行激烈動作時，可將顯示器17 之重心設在接近操作者處，使其離開機械臂15與顯示器17 之安裝位置。 接著，參照圖4、圖5、圖6、圖7說明顯示器17内 之光學系統。 此光學系統，例如圖4所示，係設計成將液晶顯示元 件1 7f，1 7Γ之虛像形成在距離操作者眼睛充分遠的位置， 且實現廣的視野角（例如±60° )。將虛像形成在遠距離處的 話，即使操作者長時間持續目視該虛像，亦少眼睛疲勞的 17 1272515 情形，因此能防止視力降低。 圖4所示之此光學系統，由於係日本特願2〇〇2一 3 13466 號所揭示之光學系統，因此，以下僅說明其概要。 此光學系統’具備：接目光學系統17aR，17aL、變焦 光學系統（透鏡群 17bR，17bL，17c，17c，，17d，17d，，17e， l7e，）、液晶顯示元件17f，17f，、稜鏡17p、以及螢幕等。

於其中之一的液晶顯示元件17 f，從主控制部13輸入 如圖5(a)所示之電腦形像，於另一液晶顯示元件，則從 主控制部1 3輸入如圖5(b)所示之電腦形像。 如圖5(a)所示，電腦形像係配置在相當於視野上部之 第1場（相當於請求項中之特殊場（field))F1，鍵盤形像則 如圖5(b)所示，配置在相當於視野下部之第2場（相當於請 求項中之一般場）F2。

從-液晶顯示元件17f射出之光⑺以將電腦形像成像 於眼睛網膜的光），在經過透鏡群17e、透鏡群i7d、透鏡 群nc後被棱鏡17P分離，各經由2個透鏡群i7bR，i7bL、 2個接目光學系統17aR，侃而被導至左右眼。 從另-液晶顯示元件17f，射出之光（用以將鍵盤形像 像於眼睛賴的光），在經料鏡群m，、魏群μ, ，鏡群Pc’後被稜鏡l7p分離，各自經由2個透鏡群⑺ L 2個接目光學系統mR，”乩而被導至左右眼。 像ikf此，於刼作者眼睛，如圖5(C)所示，能看見電腦 像與鍵盤形像上下排列的顯示影像。 主控制部13(參照圖1)，將顯示影像中第！場上之

18 1272515 位置與第2場上之各仂罢 , 各位置，以共用的座標系來加以管理。 此處’將液晶顯示元件丨 > 整個第2場之尺寸小的尺寸，^日寸採用較相當於 nf，w 顯示元件17f射出光路”、、门尺寸差）於液晶 时产 放大倍率（變焦倍率）的咭，卽▲匕 將應細密顯示之電腦形像細 ° 月匕 在日加以顯不，且將 一 得較粗略亦不致產生陸 ’卩使纟，員不 座生障礙的鍵盤形像顯示得較 此，能降低液晶顯示元件的成本。 /、 又，以從液晶顯示元件π 由於可藉由π17(1 17c… 出之先所構成的像， ，丨乃所構成之透鏡群、以及17e，17d， 7c所構成之透鏡群的變焦倍 ，， 轡直夫，丨、，阴+〜上 更 而分別獨立的改 卜大小，因士此能根據使用者的各種期望投影出像。 又，此％，若該等設定之放大 制部13即能將第i場上 的話’主控 共用的座標系來加以管理。 #上之各位置以 此外，於顯示影像上，如 样的，翩-甘A 所不’可與鍵盤形像同 ‘ J颁不其他的操作鍵形像（CAD έ i 糸統中之鍵等）。 又此處，電腦形像與鍵盤形像之重遇^入彳验将以 顯示器1 7内之弁與έ β / L名 且（、、先a )雖係以 亦可以主Η 為棱鏡17P)來加以處理，但 亦了以主控制部丨3之影 糸缔叮^ 像處理來加以處理。如此，光學 系、、先可較圖4所示者更為簡化。 又，將圖4所示之光學李统 图7 % - κ 糸、、先4载於顯示器17時，例如 圖7所不，係適當的將光 π - ^ # 丁 Μ弓折配置。此圖7中，僅 、、不彳文知作者左側所視之 予系、，先 亦即僅顯示左眼用的 19 1272515 光學糸統。 :路之配置時’係在該顯示器i7内部確保 15運動(參照圖3)所需的空間。此外，係將光路配= 學系統之重心盡可能的在接 成先 &。 Μ目切域之17aR，17aL附 :前所述的’…位置接近操作者頸部位置的話， 匕動表臉部動作（以頸部為旋動中心）之顯示器17的慣性合 變小，因此能使該隨動動作順暢。 曰 :著，參照圖8詳細說明指尖檢測裝置Η之構成、以 及‘尖檢測裝置12與指套1 1 η ^ '、子日各11丨，112，113，114，115間的關係。 又，圖8中，雖僅顯示於裝戴於—手之各指的指套m 113, U4, 115 ’但另一手之各指亦戴有同樣的指套， n3, U4, 115。 於指尖檢測裝置12,如圖8所示，裝備有為進行照明 光學系統12a、半反射鏡12b、光闌l2e、濾色片m、投 影透鏡12C、射出窗12h、2維受光元件m、指尖檢測裝 置12之各部的控制及簡單的訊號處理（a/ d轉換處理）所 準備的電路丨2i。此指尖檢測裝置12的輸出訊號（來自2維 受光元件12d)係透過電路121被賦予至主控制部13(參照 圖1) 〇 指套11〗，II2，113，II4，II5中相當於各指尖之指曱上 的各位置，分別設有反射元件基板（相當於請求項中之反射 部）11B〗5 11B25 11B3, 11B4, 11B5 〇 反射元件基板11B" 11B25 11B35 iib4，11B5，係將由 20 1272515 彼此垂直的三片反射面（角隅狀反射面）所構成之角隅稜鏡 11 c以5亥角隅朝向指甲側的姿勢設在基板上而構成。 作為此角隅稜鏡11C,除了可使用如圖8右側放大顯 不由3個内面〗i r分別為反射面之稜鏡構成的角隅稜鏡 外亦可使用由三片金屬反射面構成的角隅稜鏡，或由微 小角隅稜鏡之集合體構成的角隅稜鏡等，任一種角隅稜 鏡。

又，除該等角隅稜鏡外，亦可使用如日本特開昭55 一 75938號公報所揭示之具有玻璃球狀體分散之回歸反射性 的反射構件。料，本實施形態中，係以使用角隅稜鏡之 情形為例來進行說明。 指尖檢測裝置12中，從照明光學系統12a射出之照明 用光（單色光）’透過半反射鏡12b後一邊擴散、一邊透過 射出窗i2h，來照明戴有指套rii，ll2, ll3, ll4, ιΐ5之操作 者手部（圖8中雖僅顯示一手部，但實際上是兩手）的全部。 設於左右各指套1115 112, U3，Π4，115之各角隅稜鏡 C，無論照明用光以任何角度射入，皆能如圖8右側放大

所示，將該入射光反射至相反方向（逆向平行）。 被各角隅稜鏡c反射之照明用光，再射入板反射鏡 12b，被反射鏡12b反射後依序通過光闌12e、濾色片i2f、 投影透鏡12c而射入2維受光元件I2d。 此處，光闌e係位於與照明用光之射出位置大致共軛 的位置，將被角隅稜鏡C反射之照明用光以外的多餘光線 加以去除。又，濾色片12f係去除波長與照明用光相同之 21 1272515 光以外的光。投影透鏡12e係將操作者手部之像形成在η 維受光元件12d上。 〆 因此，在角隅稜鏡C以外之面，例如被操作者之手指、 或反射元件基板11B,，11B2, 11B3, 11Β4, ιΐΒ5之基板^面 等反射之光（擴散光），幾乎不會成像在2維受光元件山 上。 承上所述，會明確的成像在該2維受光元件I。上的， 是各反射元件基板11Bl，11B2, 11β3, 11B4, iiB5上之各角 隅稜鏡C之像（以下，稱“角隅稜鏡群之像，，）。 主控制部13(參照_ !)，可根據指尖檢測裝s 12之輸 出訊號，辨識此角隅稜鏡群之像。 又’以上之指尖檢測裝置12之位置及姿勢，係由操作 者預先調整成從該指尖檢測裝置12射出之照明用光，能 照明戴於左右手之各反射元件基板UBi，， hb5全體。 4， 不過，與從正上方照明相較，照明角度最好是盡可能 a斜方向^射。如此’手表面等正對照明用光的可能性 較：，高強度之多餘的正反射光射入2維受光元件⑶的 生亦孝乂少’其結果’能提高2維受光元件i2d之S/N。 。—又，如前所述，由於指尖檢測裝置12之位置及姿勢， 頭^由機械臂1 5 ’自由的變化，因此能將障礙物（操作者之 碩邛、手肘等）從所需之照明用光的光路確實的加以排除。 养其接著，參照圖9、目！〇、圖U，詳細的說明各反射元 土板11B】，11B25 i1B35 11B4, 11B5之光學系統部分。圖 22 1272515 9 ’圖1 0中’各要件中光學系以外（機構部分，關於此機構 部分留待後敘）的部分皆省略圖示。又，圖9、圖} 〇中， 雖僅顯不設於左手用各指套η" Η〗，U3，U4，丨込之反射 兀件基板11B】，11B2, 11B3, hb4，：πβ5，但右手用各指套η】， U2，113，114，115亦同樣的設有反射元件基板11B" Ub2, 1 %，1 ib45 1 ib5。 於各反射元件基板11Βι，ΠΒ2, 丄 JLJD4， 1 1 Jt5 ^ 丄丄£3

S 9所示’在操作者所視之橫方向分別排列有3個以上的 複數個（此處為3個）角隅稜鏡11C。又，於各反射元件基 板11B】，11B2, 11B3, 11B4, 11B5，如圖9所示，分別設有 光閘構件（係遮光板。相當於請求項中之變化機構Η1S。 田在某反射元件基板11 Bi之指尖施加指壓時，設於 該反射元件基板之1〗R^ ， 之先閘構件1 1 S，即遮蔽配置在該

反射基板7G件UBi中央之角隅稜豸uc。當指壓之施加結 束t即U放4角隅稜鏡丨丨c(關於用來進行遮蔽/開 放之機構，容後再敘）。例如，當僅在左手中指指尖施加指 壓時，即從圖9之狀態變化至圖1〇之狀態，當指壓之施 加結束時，即從圖10之狀態變化至圖9之狀能。 如前所述，根據施加於某一指尖之指壓Γ對應該手指 之反射元件基板1 1 Bi之反射盎八从_ 于车刀佈受化時，2維受光元件 12d上所形成之角隅稜鏡群 能^ 家例如亦會從圖11 (a)之狀 恶變化至圖11(b)之狀態。因此， 供矿 ^ 主控制部13可從角隅稜 鏡群之像，辨識出是否有施加於各指之指壓。 此外，由於遮蔽/開放之餅 τ豕’係選定被2個以上之 23 1272515 角隅棱鏡lie挾著的角隅稜鏡llc(此處，係被2個角隅稜 鏡11C挾著的中央的角隅稜鏡11C)，因此施加指壓時之角 P禹稜鏡群之像（圖丨i (b))、與障礙物遮住照明用光光路時之 角隅稜鏡群之像（圖u(c))會確實不同。藉此，主控制部13 旎仗角隅稜鏡群之像嚴格的辨識出施加指壓之狀態、與障 礙物遮住光路之狀態。 由於反射元件基板11Bi，11B2，Ub3，11B〇 11B〆之 尺寸為指甲大小，角隅稜鏡llc遠小於該等反射元件基板 I iB" 1 ib2’ 1 ib3, 1 ib4，1 ib5，且角隅稜鏡nc之配置間隔⑩ 亦非常小，因此除非是特別小的障礙物（較角隅稜鏡丨 之配置間隔小的障礙物），否則皆能辨識。 又，如圖9所不，橫方向兩端之2個角隅稜鏡丨丨c的 間隔L，係在各反射元件基板11Bi，11B2, UBh ιΐΒ〇 11B5 之間（也就是說，各指之間）設定為彼此不同之值L1，L2, L3， L4, L5。 ’ 如此，只要角隅稜鏡11C之分佈在各指間不同的話， 即使各指之配置順序不是「小指、無名指、中指、食指、· 姆指」，主控制部13亦能從交隅稜鏡群之像分別辨識各 指。 此外，如圖9所示，各反射元件基板丨1Βι，丨1B2,丨1B^ II Bo 11 Bs中，僅在左右之一側（此處，僅有左側），角隅稜 鏡11C係在縱方向排列2個。 以此方式，將各反射元件基板11Βι，11Β。ιΐΒ3 11B4， 1IB5中角隅稜鏡1 ic之分佈（反射面之分佈）作成左右非對 24 1272515 稱的話，在相鄰手指彼此接 圖1(d))等，主控制邱]1 亦能從交隅稜鏡群之像辨$ 4 13 豕辨4相鄰各指間之交界。 接著，參照圖12、圖n， 、 圖14、圖15，依序說明指

尖檢測裝置1 2之變形例（# /K 巾例㈠曰尖檢測裝i 12，、指尖檢測裝 置12”）、角隅稜鏡11(:之轡报 <欠形例（角隅稜鏡11C，）、以及反 射元件基板11B之變形例(反射元件基板"B，)。 圖12係指尖檢測裝置12,之構成圖。圖12巾，盘圖8 所示之指尖檢測裝i 12之要件相同的要件，係賦予相同 符號。又’圖12中為簡化說明，係將各角隅稜鏡11C顯 示成 1面的反射面。此外，闰 此外圖12中，僅顯示聚光於某二 個角隅稜鏡1 1 C上之某一個點的光束。 指尖檢測裝置12，之12a，，具備：以發 光LED等所代表的有限光源，以及使該有限光源之射出光 束均勻化的光學系統（又，視該有限光源及光學系統之大 小、及至角隅棱鏡Π A之距離，來決定欲聚光之光束的照 明數值孔徑）。投影透鏡12c，、光闌12e、濾色片12f係插 入與照明光學系統12a’之射出位置大致共輛的位置（聚光位 置）。 將插入此聚光位置之投影透鏡12c，之曲率半徑愉最佳 化的話，即能在不使各光束之主光線偏向的情形下，將被 角隅稜鏡11 C反射之光束成像在期望位置之2維受光元件 12d上。又，將投影透鏡12c之插入位置對聚光位置的位 置差予以最佳化的話，即能將形成在該2維受光元件12d 上之像尺寸（角隅棱鏡群之尺寸），設定為期望之尺寸。因 25 1272515 此，此指尖檢測裝置12，之光學設計的自由度高。 圖13，係顯示π，，之構成、及角隅稜鏡 11C’之構成的圖。圖13中，與圖8所示之指尖檢測裝置12 之要件相同的要件’係賦予相同符號。又，圖i 3中為簡 化况明，係將角隅稜鏡丨lc，顯示成丄面的反射面。此外， 圖13中，僅顯示射入某二個角隅稜鏡丨1C，之光束。 才曰大檢測裝置12”之照明光學系統12a，，，具備：射出 ^干丨生回、且被平行光束化之照明光束的光源（以固體雷射 等所代表），以及將該照明光束予以擴散的凹透鏡。又，此 指尖檢測裝置丨2，，中省略了投影透鏡。代之以角隅稜鏡nc， 之至夕一面llr’，為反射型繞射光學面（D〇E面）。 攸此指尖檢測裝置12，，射出之照明光束，在角隅稜鏡 1 1C上為大致平行的光束，相干性高。此照明光束在角隅 稜鏡lie，之反射型繞射光學面llr，進行波面轉換，之後， 透過半反射鏡12b、光闌l2e、濾色片12f射入2維受光元 件12d上。 只要能將該反射型繞射光學系統llr，之繞射圖案予以 最佳化的話，即能將角隅稜鏡llc，之像成像在配置於期望 位置之2維受光元件12d上。此外，藉由該繞射圖案之變 形，亦能將角隅稜鏡1 1C，之像，形成為例如圖14所示之 矩形等期望之形狀。 也就疋說，藉由繞射圖案之變形，能將形成在2維受 光元件12d上之角隅稜鏡11C，之像，最佳化成易於辨識之 期望形狀。 26 1272515 圖1 5係說明反射元件基板丨丨B，之义 M 在刖述反射元 件基板11B(參照圖9)上，手指左右之角 ^ 、， 巧1雨稷鏡11C之數 里雖有差異’但在此反射元件基板11B，φ， τ 知'在角隅稜鏡

lie之配置方向有差異。 I 在此種配置方向有差異之情形時，反射元件基板 上角隅稜鏡11C t分佈(反射面之分佈)亦為左右：對稱。 此時’ 2維受光元# 12d上所形成之角隅稜鏡群之像，係 如圖15(b)所示。又，藉由左右角隅稜鏡c之尺寸賦予差 異’來將反射元件基板11B上角隅稜鏡c之分佈（反射面 之分佈）作成左右非對稱亦可。 接著，根據圖16來說明指套心ll2, ll3, ll4, A的 機構部分。 圖16(a)、⑻係顯示指套n" 112, 113, 114, &之光閑 構件11S之機構部分的概略截面圖。左右各指套丨丨1， 113，114，115之間，由於其機構部分並無差異，因此，此處 一併（省略辨識用之符號）加以說明。 於指套11 ’設有上述角隅稜鏡i丨C及光閘構件i i s， 且具備配置在手指指曱側之板狀反射元件基板i 1B、覆蓋 指腹側之驅動架台u、、驅動架台與手指間配置之微 小板狀接觸板11 as、接觸板i i a5與驅動架台丨i、之間所 設的彈簧lla6等。彈簧lla6之伸縮方向，係驅動架台11、 與接觸板11 as間之間隔的變化方向。 進一步的’於反射元件基板丨丨B，設有用來使光閘構 件ns可移動的彈簧llai與彈簧壓止部114心（相當於請求 27 1272515 項中之變化機構）。 光閘構件1 1 S之移動方向的（如圖9 ——圖1 〇所示之 ‘蔽/開放角隅稜鏡1 1 C的方向）一端，透過彈簀1 1 a ^連 、、、口方、彈！壓止部丨丨&，彈簧壓止部1丨&則係固定在反射元 件基板11B之基板上。彈簧llai之伸縮方向，係光閘us 之移動方向。此等彈簧Ua】、彈簧壓止部llas係被配置成 不會遮蔽角隅稜鏡丨丨C。 再者，光閘構件11 S之另一端、與驅動架台丨丨、之指 尖側端部’係藉由滑輪1U2與線狀連結件lla3所構成之機 構彼此連結。此機構係控制光閘構件11 S之移動方向。 此外’在此等反射元件基板丨1B之指尖的相反側及驅 力术。11 a4之指尖的相反側，設有用來分別輕輕的抵於指 大根部（例如，第丨關節附近）的橡膠部Uc。此等橡膠部 係被後述擔止機構彈壓向夾住手指的方向。 當戴有此指套1 1之指尖腹部（即指甲的相反側）未受到 來自外部的壓力（本說明書中，將此外力稱為“指壓時， 指套Π係圖1 6(a)所示之狀態。 力此時，彈簧11、係呈伸張狀態，確保接觸板與驅 動架台1 la*之間較寬的間隔。此時，驅動架台丨丨、之與反 射元件基板π B之間亦確保較寬的間隔，連結件丨丨h為被 拉伸的狀態。此外，彈簧lla!呈伸張狀態，光閘構件ns 係配置在離開角隅稜鏡llc的狀態（光閘構件us係預先 以此狀態加以定位）。因此，角隅稜鏡uc為開放狀態。 另一方面，當在戴有此指套U之指尖施加指壓時，指 28 1272515 套1 1則成為圖1 6(b)所示之狀態。 此日寸，彈黃1 1 被壓縮，接觸板丨丨心與驅動架台n、

之間隔縮小。由於此時驅動架台之與反射元件基板UB 之間隔亦縮小，因此連結件丨丨、變得鬆弛。隨此，彈簧丨hi 被I鈿，光閘構件i i s即來到角隅稜鏡丨1 c上。藉此，角 隅棱鏡1 1 c被遮蔽。 接者’根據圖17說明指套Πι, ll2, ll3, u4, ll5之擋 止機構。 第17(a)、17(b)圖，係顯示指套η〗，112, 113,仏，⑴ 之擋止機構的概略截面圖。由於各指套u" 112, 113, 114, 之間，於該擂止機構部分並無差異，因此一併加以說 明（省略辨識用之符號）。 於’具備：固定於反射元件基板11B側橡膠 邛11c之連結棒iidl、固定於固定架台丨丨、側橡膠部Iic 之連結棒lit。又，連結棒Udi與連結棒Ud2係連結於 共用的旋動軸11七。因此，連結棒lldi與連結棒Ud2係 能繞該旋動軸1 1 d7周圍旋動。 又，連結棒11屯與連結棒lld2之間設有彈簧（相當於 請求項中之開放機構）1 1 d9。 此外，連結棒1 1 d】之連結部與固定部間的位置、和連 結棒lld2之連結部與固定部間的位置，係彼此連結。於該 連結部分，設有：具鋸齒狀微小突出部之擋止棒丨ld4、以 及咬合於該擋止棒1 1 d4之鎖部1 1 L。 擋止棒11 d4，能繞設於一連結棒丨丨七之旋動軸丨i d 1272515 周圍方疋動。鎖部1 ld6係固定於另-連結棒1 Id,。又，擋止 2叫4與連結棒lldl之間設㈣簧lld3,此 d6 - δϋϋ一部、彈壓向彼此咬合之方向。 =，連結棒lldi與連結棒1⑷之旋動軸％的附近處， 透過非伸縮構件叫等固定於反射元件基板11B側。 插人此指套η之指當從指甲側及指 時，連結棒Ud 11Η ρ„ \ 又刻外力 ldl，lld2即分別往勒緊手指之方向慢慢旋動， D d: 一個接-個的咬合於播止棒lld4之各微小突出 =卜。力停止時該運動亦停止。此時，指套"成為叫) 口此，刼作者可藉由施加外力、且在適當位置停 2 ’來以期望強度戴上(安裝)指套u 亦可裝戴的較緊）。 ㈠乂私 另—方面，當對此指套u之擋止棒lld4，往 :::邛lld6之咬合的方向施加外力時藉由彈簧"卯之 :’連結棒Udl，lld2即往鬆開手止之方向旋動。此時， u〜成為圖1 7(b)所不之狀態。藉此，操作者可將指套 ^旦攸手指取下。也就是說，只要在適當的方向施加適當的 力！的話，即能將指套U裳戴於手指或自手指取下。 L由於裝戴於指尖之此指套u非常小，因此有可能 。因此，本實施形態之資訊輸入 當一：各該手指備有用每指指套的專用收納室(相 :、“項中的㈣ i/L2, 17L3, 17L45 17L5。 接著，根據說明^室17R〗，17R2，17R3,17R4, 30 1272515 17R5, 17L】，17L2，17L3, 17L4, 17L5。 收納室 171^，17R25 17R3, 17R45 17R5, 17Ll5 17L2, 17L3, 1 7L4, 1 7L5，如圖1 8所示，係設在顯示器i 7之側面。如此， 不需另行準備空間。又，由於顯示器17之位置可自由變 更’因此收納室 17Rl5 17R2，17R3，17R4，17R5，171^，17L2, 17L3，17L4，17L5之位置亦能自由變更。 由於指套ni，u2，113，114，115係針對左右手分別準 備’因此在操作者所視之顯示器1 7右側面設有各別收納 右手用指套11〗，ii2，u35 n4，ll5，之收納室17R〗，17Rh 17R3，17R4，17R5 ’在顯示器17左側面設有各別收納左手 用指套 11〗，112，113，114，115之收納室 17L" 17L2，17L3, 17L45 17L5。 右側收納室17R】，17R2, 17R3, 17r4, 17r5之位置關係、 以及左側收納室17L” 17L2, 17L3, 17L4, 17L5之位置關係， 如圖1 8所室，係相當於操作者以左右手從兩側挾持顯示 裔1 7時之各指的位置關係。若能預先設定為此種位置關 .〜、虼居，在彳呆作者以左右手將顯示器1 7之位置設定於最 佳位置（或離開最佳位置時）時，能將指套Πι，U2, 丨匕 115裳戴於左右手。 接著，根據圖19說明各收納室17Ri，17r2, 17R3, 17R心 5’ ！7Ll5 17L2，17L3，17L45 17L5 的構造。又，各收納室 17Ri5 17R2? 17R35 17R4? 17R55 i7L15 17L25 17L3j 17L4j 17L5 之間，尺寸或有不同，但由於其機構並無差異，因此一併（賦 予17RL之符號）說明。 31 1272515 圖19係收納室17RL的概略截面圖。圖} 9中，/ 固定之構件，係塗以相同斜線圖案。 彼此 收納至17RL’具有包覆裝戴指# u之指尖(圖19之 =部分)的空間，其全體埋在顯示器17之側面。圖， 付就20係固定於顯示器I?側面之壁部。 :壁部20内側’配置有：將手指從其腹側覆蓋 :驅動室21、用來從指甲側按壓手指的棒狀槓桿型壓 23、以及在手指出入口附近突出的解除構件〜 :::室21與損桿型壓止構件23,係^^指套" ==指之機構的一部分’解除構件22則 末將指套11從手指取下之機構的一部分 巧用 在指腹侧之壁部2G與驅動室21之間 之間隔擴張、縮小方向伸縮的彈菁26。藉此，驅在動使6兩者 即忐根據指腹所受之外力，在使 至1 縮小的方向（圖中箭頭方向）運動至咖之空間擴張、 隨英t =述’當從指腹施加外力時，驅動室21開始運動， •思*=此運動，設於驅動室21 置偏m果，…广 大方向之凝動軸21的位 r, 一1 ^型塵止構件a即在圖中箭頭 攸才曰甲側壓抵手指。 具万向 又’指甲側之壁部2G與解除部22之間設有彈 此外’於該壁部2〇設有導 ^ 構件22之運動方_ 此¥件28係用來將解除 向(解除構簧27 、至17RL之入口擴張、縮小的方向）。 又到任何外力時，此解除構件22係從壁部2〇铡 32 1272515 突出既定量。當從收納室17RL之外側往内側施加外力時， 解除構件22係維持突出的狀態，在從收納室17RL之内侧 往外側施加外力日夺，解除構# 22會隨著該外力而被收納 在壁。"0側。為了能完成此動作’解除構件22之外形被 作成如圖所示之楔形（設有傾斜面及段差部）。

、又’於驅動至2 1 ’設有用來仙是否有納指套11RL 之感測器（相當於請求項中之檢 τ <私測機構）30。感測器3〇之輸 出訊號，係輸入主控制部13(參照圖U。 主控制部Π，根據左右各收納室i7Ri,m l7R5,二7Ll，H 17L3, 17L4, 17L5中各別設置之各感測器 3 0之輸出訊號，來各別的辨 的辨識有無收納應分別裝戴於左右 手之各指套 Hi，113, 114, ll5。 接著，根據圖20、圖21、同^ 、

圖22，說明此收納室17RL 之動作。 圖20、圖21、圖22，係分_ n 刀別顯不收納室17RL·收納指 套1 1之收納時、收納室17r ^ . 將指套n裝戴於手指之裝 戴k、以及收納室17RL將指本、 日π脫離手指之脫離時的狀熊。 如圖20所示，收納時 、， 〜 曰套1之擔止棒11 d4盘銷邻 lld6為未咬合狀態。 4，、鎖$ 如圖21所示，裝戴時， .^ 予指插入收納室1 7RL中所收 納之扎套11，之後，於白箭 員1之方向從指腹施加外力0 此犄，驅動室21、彈簧26Α 疋動軸24即如白箭頭2般運 動，杈桿型壓止構件23如白这π。 連 則頭3般，壓抵於指奎η 反射元件基板11Β的基板。此 * 此日可，指套11之驅動架台lla^ 33 1272515 作…從驅動室21及壁部2〇側屢回。藉此， △“在.曰套11之反射元件基板"B之基板與驅動架 八4 1 “止棒lld4與鎖部〗ld6在適之位置彼此咬 曰，扣套1 1即被裝戴於手指。 將戴有私套1 1之手指從收納室i 7RL中拔出時， 係從指套m止棒lld4對解除構件22之傾斜面施加外 力’但由於解除構件22會因該外力而被收納在壁部20側， 因此能將指套Π盘丰it _ J：p古> β

/、手私一起耄無|Ϊ早礙的拔出至外部。 空的收納室17RL。此時，由於指套U撞止棒叫會抵 接方；解除構件22之段差部’因&，該解除構件22將成為 障礙使擋止棒11 d4與鎖部丨〗d6之咬合解除（白箭頭）， 指套11即從手指脫離。 之後，在手指插入至收納室17RL之最深處時，擋止 棒lid4前端脫離解除構件22之段差部而抵接於該傾斜面， 彈黃27之彈力即壓住擋止棒丨丨L。在此狀態下拔出手指 時，僅有指套11會留在收納示17RL中。此狀態，即係圖 20之收納狀態。 如圖22所示，脫離時，係將戴有指套"之手指插入

又，以上說明之各收納室17R15 17R2, i7r3, 17r4, 17R5, 17L】，17L2，17L3，17L4，17L5對顯示器17之安裝角度，係 驅動室21分別位於各指指腹側的角度。 以此方式將安裝角度予以最佳化的話，操作者僅需將 未裝戴指套11 !，112，1 1 3，1 1 4，1 1 5左右各指分別插入各收

納室 17R】，17R2, 17R3, 17R45 17R55 17L】，17L2, 17L，17L 34 1272515 =备且分別進行左右手的握緊動作，即能-次的栽上左 右指套 ubii2，u3，ll4，ll5。 m上左 又，操作者僅需將戴有指套Ui，ll2, li3, ii4, u之 左右各指插入各收納室17Ri，H ; Λ Π Ύ Λ Π Ύ Η 上 / J^l, 2， 3, 7L4，17L5,即能一次的取下該等指套 II3，1“，ll5〇 如前所述，利用各收納室17Ri，17R2，17r3，i7R4，i7R5

|'L，\17L2，17L35l7L-17L^^^^nl3n2jll3,n4J 115。操作即非常容易。 又’以上說明之各機構、及具備角隅稜鏡11C之指套 ::1:112，113，114，"5’若附著污物的話，有可能會使得該 寻機構不易動作、或使角隅稜鏡llc光學特性惡化。因此， 機構之旋動軸部分及角隅稜豸llc，最好是能以不會與操 作者手指接觸之具有透過性的覆蓋件（至少對指尖檢測裝置 12之光源波長具有透過性）來加以保護。 接著，根據圖23、圖24、圖25、圖26、圖27，說明 主控制部13(參照圖1)所執行之主要處理。 (Pointing)動作 如珂所述，主控制部13係根據來自指尖檢測裝置12 ^輸出訊號（來自2維受光元件12d之輪出訊號。以下稱“取 得影像”），來辨識操作者之觸鍵（key t_h)動作及指示 〜首先，由於指尖檢測裝置12之照明角度係傾斜，央行 取得影像所示之角隅稜鏡群之像中，會產生如圖23⑷、圖 (b)所不之％變（圖中之虛線部，係從角隅稜鏡群之像推 35 1272515 測之手的輪廓）。 主控制部13,如圖23(c)所示，係往修正該畸變之方 向轉換取得影像。又，取代此㈣，亦可#由使2維受光 元件12 d傾斜來修正崎變。 ▲又，主控制冑13,係將取得影像上之角％棱鏡群之像， 以該取得影像上之座標系XY1來加以辨識。 又，主控制部13，係根據取得影像上之角隅稜鏡群之 像’來辨識各指之位置。此處’由於不見得所有的手指都 裝有指套U ’因此，主控制部13係根據該像來辨識裝有 指套1 1之手指種類。 丹有，主控制部 ·—王 1 ,八1，1 /尺2, 17] 17R4, 17R5’ 17L】，17L2，17L35 17L4，17L5(參照圖 18)中各 設置之各感測器3〇(參照圖19)的輸出訊號，來辨識左右 套11】，U2，II3，II4，lls中處於非收納狀態之指套Η的 類’亦即’辨識應裝有指套U之手指種類。 主控制部13,將根據角隅稜鏡群之像所辨識之手指種 類、與根據感測器3〇之輸出訊號所辨識之手指種類^ 當兩者不一致時，即以某種方式(令頭戴式耳機發出 耸音貢訊、或令顯示器17顯示影像或文字等）通知警告資 汛。藉由此通知，操作者即能知道指套u遺失、套1 安裝錯誤等。 t 或獲得操作者 假設是姆指的

接著’主控制部13，在兩者種類一致、 之認可時，即進至下一個處理。 接著的處理，係將左手既定指尖（以下， 36 1272515 指尖）之位置（L0x，LOy)、右手既定指尖（以下，假設是姆 指的指尖）之位置（R〇x，R〇y)、以及其他各指尖之位置，分 別在取得影像上之座標系XY1上進行辨識（圖23中，雖將 座標系XY1上左右手之間隔顯示的較窄，但實際之間隔， 係對應操作者左右手之間隔）。 又，主控制部13，在將該各位置座標轉換成顯示器17 之顯示影像上之座標系XY2之各位置座標後，生成顯示左 右各指尖位置的指尖形像（以下，假設是手輪廓的形像）， 如圖24所示，即時顯示於該顯示影像上。又，顯示影像 上，雖顯示有電腦形像與鍵盤形像，但圖24中僅顯示鍵 盤形像。

於進行顯示時，主控制部13，以轉換式（將取得影像 上左手姆指之指尖位置（L〇x，L〇y)轉換為顯示影像上鍵盤 形像之空白鍵之位置座標的轉換式）將取得影像上左手各指 尖之各位置予以座標轉換。又，主控制部13，亦以轉心 (將取得影像上右手姆指之指尖位置⑽χ，R〇y)轉換為顯示 影像上鍵盤形像之以鍵之位置座標的轉料）將取得影像 上右手各指尖之各位置予以座標轉換。 又，此座標轉換之方法中，除了將轉換式實際的適用 於^座標來進行運算之方法外，亦可適用準備_收納有轉 換剛後之座標對應、關係白勺查找表(L〇〇kup，且將 標作為引數來參照該查找表之方法等。 因此，當操作者移動左右 之形像，亦會移動至以各時點 手指時，顯示影像上手輪廓 之左右姆指指尖位置為基準 37 1272515 的各位置。此時’左右姆指指尖之顯示位置，恆與空白鍵 上一致。 以此方式即時顯示手輪廊之形像的話，操作 實際的目視實際的手部’僅需目視顯示器17，即能分別與 際感受右手各指的運動與左手各指的運動。 只 此外，亦可視需要，於此轉換中 變之鏟拖v 士 wτ匕3用來修正上述畸 欠之轉換。又，亦可於此轉換令包含用來進行取得影像上 的轉換。 …仏像上之座標…間之倍率調整 德進一步的’主控制部13根據取得影像上角隅稜鏡群之 像監視各指尖有無指壓， 兄群之 在該施加時間點所使用之二 4墨時，即記憶 才U所使用之轉換式（或查找表），盔 指之位置為何持續使用該轉換式（或查找表）。……右姆 一广，在施加指壓之後，操作者移動左右手指時，顯 不衫像上手輪廓之形像即移動至以 ，…、 右姆指之各指尖位置為…… •力，間點)左 大位置為基準的各位置。此時， 之全指尖的顯示位置， 工姆才曰 尸根“耗尖之移動而移動。 左右桑作者分別尋找能最輕鬆進行觸鍵動作之 曰、位置，在確定各該位置 _ -鍵之動作的話，在此之後，即能在該按f任 動作。藉此，左古丰…- K立置附近進行觸鍵 又士 力手之間隔可由操作者任意的加以決定。 時，即如圖Γ1Γ13’在顯示影像上之指尖重疊於任—鍵 指、益名f % t示，變化該鍵（圖25中，係左手姆指、中 ‘、 心，及右手姆指、食指重疊之鍵)的顏色。 38 1272515 進一步的，於該等手指之任一者施加 曰土吋，即爯一泠轡 化該手指所重疊之鍵的顏色（圖25中， 色進-步變化的狀態)。並且，與該丁：:Γ鍵的顏 鍵之鍵碼輸入電腦2的鍵盤端子。 斤 今以 因此，操作者能以最輕鬆的方式 _ . ^ 4 置左右手，僅 而在该處進行觸鍵動作，即能將 从从 貝成輪入電腦2。 接者，根據圖26，說明主控制部 之像的辨#古、、土 七… 進行之角隅稜鏡 之像的辨識方法、有無指屬的辨識方法 辨識方法。 乂及手指種類的 於圖26⑷上部，顯示形成在2維受光 部分的角隅稜鏡之像（有指壓），於圖冲 線ΐ二 輪出訊號。2維受光元件⑶上某- 、忒線1^·之輸出訊號s係 ” (-1,2,3,4,5)0 -賦予冋樣的下標數字“〗，’ 從圖26⑷之下部可知，2维受光元 距（像素配置週期），與單一角 之像素間 在右〜 早角隅稜鏡"C之像之尺寸相較， ，〜、〜刀的密集。像素間距，至小 寬度。 / J、衣角隅稜鏡11C之像的 在此像素間距之下，能從輸出訊 只的辨堪山A # +丄T 2 3 ’ 6 4 ’ b 5石蜜 辨A出在松方向配置有3個 可該輸出訊垆S ς Q 角隅心鏡11C。此外，亦 狀、及 "】’ 2， 3, S4,心辨識出各角隅稜鏡11C之步 及角隅稜鏡11C之寬度等。 ’ 此等辨識，可藉由對從2 出之輪出訊號值（亦即，對2續又先7^125之各像素輪 對2維党光元件12d之入射光量） 39 1272515 設置闕值的程式來簡單的加以執行。 不過，本實施形態中，由於 由於對角隅稜鏡11C之照明光

束之照射方向為斜方向，因丨士舌田I LI此重豐於各像素訊號之一次 分較大，不易適用將全像夸邙 σ號加以平均化的雜訊減輕方 法。此外，為了即時顯示手輪广 卞铷屏之形像，該辨識亦必須高 速進行。因此，最好是能採用下列方法。 。 主控制部13，令2維受光开杜^ 又尤凡件12d之輸出訊號通過對 雜訊及推拔（taper)較強的低通淪 瓜逋濾波裔，去掉其高次成分。 之後’將輸出訊號轉換為微分眘 _ ^ χ ~ Μ刀貝枓，將微分資料為闕值 上之輸出訊號所對應之像素位置 視為角隅棱鏡11 C之德 的位置。 g 進一步的，主控制裝詈〗 1 3 ’將以相當於距離L1 (參昭 圖9)之各間隔配置於橫方向的—對像之位置視為姆指之： 置’將以相當於距離L2(參照圖9)之各間隔配置於橫方向 的一對像之位置視為食指 4置，將以相當於距離L3(參 知、圖9)之各間隔配置於橫方 直万、杈方向的—對像之位置視為中指之

，立且，將以相當於距離M h u w…、圖9)之各間隔配置於橫古 向的一對像之位置視為盔么 … ^ 馮無名指之位置，將以相當於距離 乙5(苓照圖9)之各間隔配置 、毛、方向的一對像之位置視為 小才日之位置，且求屮兮欠4匕1 尺出5亥各指尖的位置座標。 如果’在無法偵測出對摩 4± ^ ^ XL· 7屬系一特疋手指之一對像的愔 形，即視為因某種陸溆私品— 对彳豕的r月 呆種P早礙物而無法偵測出該手指。 之後’辨識所偵測之像 η π十+

之後，者4闰1 曰1疋否存在另一角隅稜鏡11C 之像，画如圖26(a)戶斤示#左+ 、又子在该像時，即視為對應該像之 40 1272515 ^指並無錢之施加，若如圖26⑻所示衫存在該像日士， 則視為對應該像之手指有指壓之施加。 了 如此，根據將辨識各指尖之順序、辨識有無指厂堅之順 序，以此順序進行之程序的話，、 識(係指雖然實際上並“益，，指㉟生“之誤辨 誤辨識為“有，，的情形)…由於有障礙物而發生 最後，就主控制部13所進 來加以說明。圖27,㈣干：其他處理，根據圖27 形像、手輪廊… 像上之鍵盤形像、電腦 手輪扉之形像、以及滑鼠之指示形像的圖。 主控制部13，如前所 顯示於顯示影像上成手/康之形像並將其 鍵盤形像)時，則係如圖27所亍任;脫離第1場(即 之指示形像⑽25中，為十 …心尖位置顯示滑鼠 可適用X印形像、 D。又’作為指示器形像， 然後，主t::T、或矩形游標形像等之任-者。 像)上各#動竹 M3’生成用來顯示第…即電腦形 )上各心動作的訊號，將其輪入 / J指施加指壓時，即視為作〜 又，此日守，在 訊號輸出至電腦2。 ' w α取的點擊動作，將點擊 ,口此，彳呆作者能在電腦形像上以^ # 覺進行指示曹 冢上U和使用滑鼠相同的感 ?曰不動作，輸入期望之資訊。 例如，主控制部13亦能進行以下 亦即，在ϊ於電腦形像上 視為進行了滑氣之右鍵點擊動作=^曰施加指壓時，即 電腦2。另— 乍 而生成右點擊訊號輸入 -方面，在置於電腦形像上之右手食指施加指 41 1272515 昼日守，即視為進行了、、典& 丁了 /月既之左鍵點擊動作， 訊號輸入電腦2。 生成左點擊 此外，由於單手即有5 手指的各種組合來生$ 日大此亦可根據該5個 木生成各種訊號，輸入電 (效果） 以上’本實施形態中裳戴於左右手之指套丨丨 115,僅由機械部分與 "借，3, 電子零件。 ，刀稱成，並不具備任何 此種指套1 1 11 Ί Ί ,, 需要配線。再者，，口Hi4，115即不需要電池、亦不 Λ /、進仃该等光學系部分及機構部分之 輕里化’即能減輕指套 ?曰尝 Ul，U2, 113, 114, 115 之重量。 因此’指套1 1〗，Π I 1 ί λ 1 — 35 11丨5不會對操作者所進 行之觸鍵動作帶來任何障 知作者此在不會疲勞的狀態 下fe鬆進行資訊之輸入。 又，再者，只要進行該等光學系部分及機構部分之小 f化’：能使指套、、"成…更為小型^此， 旎減少操作者為進行資訊輸入所需之空間。 —又，若能使指套n】，112, 113, 114, 115更為小型、輕 量的話，則往收納室17Rl，Ι Μ，Μ，Μ，爪卜 17L2，17L3，17L4，17L5 之移動、從收納室 17R1，17R2，i7Rp 17R4’ hr5, i7Ll，17l2, 17l3, 17L4, nL5 之取出等動作，操 作者皆能輕鬆的進行。 此外’關於光學系的部分，由於一片反射元件基板i i B 能顯示複數種資訊（此處，係各指之位置、各指之種類、各 42 1272515 指有無指壓等），因此，指套ni，η。η” η。ll5能以簡 單及小型的構造顯示多種資訊。又，關於機構部分，主要 係進行光閘開關動作的機構，因此亦能簡化及小型化。 承上所述，指套1 115 1 12, 量化且以低成本製造。 1 1 3 ’ 1 1 4，1 1 5能小型化、輕 X，指奮11 U2, "3, "4, 115 中 兮久珂7L件基板 之反射分佈率（此處，係角隅稜鏡11C之配置）皆有特別設 計’因此’各指之位置、各指之種類、各指有無指壓等， 皆比簡單的演算法來加以辨識。 又’根據指套11〗，112, 113, "4, "5，能嚴格區別指壓 的施加狀態、與障礙物遮蔽光路之狀態m 輸入的錯誤。 此外，指套 1 1 i，1 1, 11 1 1 η . ^ 2， 3，U4，U5旎各別對左右各指 =裝戴’因此亦能視用途而僅戴於部分手指。僅於必要 的手指裝置戴指套11的話，即銥裎曰 # _1 即月匕棱幵觸鍵動作及指示動 作時手的自由度。 二、’若將該光學部分與機構部分之規格加以統-話， P月匕準備各種不同設計、不同尺寸之指套Ά η n 1 1 5供操作者之利用。 2’ 3’ 4’ 又’根據本發明之收納室1 7 R 1 Ίτ> 17L 17T , 至 17Rl，17H3，17R45l7R55 】’ 2, 17L3, 17L4, 17L5，由於指套 u 之取下與收納、裝戴與取出係 :’ 2: 3, 指用指套1 1 ,於A扣〜 I戴k之錯誤（將姆 套1]戴於食私寺之錯誤)等的可能性。 43 1272515 又，於該等收納室 17Rl，17R2, 17R35 17R4, 17R5, 17l 17L2，17L3，17L4，17ls設有偵測各該室是否有收納情形的 檢測器30，藉此來監測指套u u ^ ^ m 、 4，Α Α 5 < 使用 狀況，因此，萬一發生遺失的情形，操作者亦能在第一時 間獲得此資訊。再者，根據該使用狀況之資訊，亦能以^ 精度取得各指之位置、各指之種類、各指有無指壓等之 訊。 、 又，由於收納室 17R丨，17R2, 17R3, 17R4, 17R5, 17、 17L2, 17L3, 17L4, 17L5係設於能自由變化位置及姿勢的顯 示器17,因此對操作者而言，裝戴/取下、收皆 非常容易。 Κ 0 又’於顯示器1 7之顯示影像上，由 抑 甶於會顯不鍵盤形像 心不裔形像，因此，操作者僅需 1而a視即旎貫際感覺右手 各指的運動與左手各指的運動。 顯示器17係以廣的視角來進行 θ _ 疋订4不衫像的顯不。也就 =兄，顯示影像係充滿操作者的整個視野。此時，操 …、法一邊看著該顯示影像、一邊看 ,,_ Β 居者自己的手部。因此， 此種頟示指尖形像的方法，對 意義的。 _進仃魏輸人是非常有 此外，顯示指尖形象時，力丰々^ 年夂/K 手各私尖之位置座標與右 作去又+ 刀另J獨立對應於鍵盤上，因此操 好处門,θ 疋王間，而能將左右手置於偏 能各別放置左右手的小空間^ 置有2個 〕的活，即能進行資訊輸入。 44 I272515 並且，由於指套Ui，u π 量化，因此放置左15能小型化、輕 1么石予處的自由庶亦古 者進行資气於 回。因此’作為身障 仃貝晟輸入的手段是非常有效 牙丨早 殘障的摔作者，遒 ^ b外’若針對兩手 J私作者，導入對應腳指 丁 話，能獲得同樣的效果。 邛分之機構的 (角隅稜鏡1 1C之配置圖案的變形例） 接著，：明角隅稜鏡UC之配置圖案的變形例。 、下之。兄明’無論就左右各指之指套"】，" 15能的任一者而言皆相同，因此省略下標符號：’ 3’ 4’ 角隅二二？ 10、圖15所示之指套11中，雖係將複數個 所…1隔若干距離加以配置，但亦可如圖剛 所不，以無間隙的方式緊密配置。 此時，，2維受光元件12d上所形成之角隅棱鏡群之像， 圖28(a )所不，不是分散的圖形而是連續的圖形（圖28(a，） 中為平行四邊形）。 以此方式緊密配置複數個角隅稜鏡1 1C的話，能使角 隅稜鏡之像的外形單純化，因此能提高主控制_ 13的辨 識速度。 又，複數個角隅稜鏡11C緊密配置的反射元件基板 1 1B ’可使用與所謂的角隅稜鏡陣列（角隅反射器陣列）相同 的周知成形技術，來簡單的、且以充分的精度加以製造。 此外’例如，將光閘構件丨丨S，如圖28(a)所示，構成 為來遮蔽/開放相鄰的2個角隅稜鏡丨丨C的話，施加指壓 時反射7G件基板11B的狀態即成為如圖28(b)所示，而此 45 1272515 時角隅稜鏡群之像，即成為如圖28(b，）（圖28(b，）中為2個 平行四邊形）的狀態。 又，例如，將光閘構件11S，如圖29(a)所示，構成為 遮蔽/開放某一角隅稜鏡13C之全體及其兩側之角隅稜鏡

1 1 C之各一片反射面的話，施加指壓時反射元件基板i 1B 的狀恶即成為如圖29(b)所示，而此時角隅稜鏡群之像， 即成為如圖29(b，）（圖29(b，）中為i個梯形、}個平行四邊 形）的狀態。 又，為了使角隅稜鏡11 c將照明光予以逆平行的反射， 必須使角隅稜鏡1 1 C所具有的3個反射面全部開放，因此， 右某一角隅稜鏡1 lc之至少i個反射面被遮蔽的話，該角 隅稜鏡1 ic即不會成像在2維受光元件12上。因此，如 圖29(b)所示，被遮蔽的雖是某一角隅稜鏡η。之全體、 與及其兩側之角隅稜鏡11C之各一片反射面，但在2、維受 光70件I2d上，如圖29(b，）所示，該3個角隅稜鏡11C之 全體皆不會成像。 (角隅稜鏡11 C之形狀的變形例） 接著，說明角隅稜鏡丨丨c之形狀的變形例。 、以上各圖中，雖係將角隅稜鏡UC之3個反射面外形 作成角开旦如圖3〇所示，亦可以是四角形。從反射 面之中線方向觀察此角隅棱鏡lie時，看見的是六角形。

由於被此角隅稜镑1 ] r «V π A 、見11 c之反射面所圍的空間較深，因 此，此角隅稜鏡UC能逆平行反射之光的人射角度範圍略 廣。 46 1272515 卜此種角隅稜鏡11 c緊密配置的反射元件基板 11B，亦 ~τ 一 ’、可使用與所謂的角隅稜鏡陣列（角隅反射器陣列）相 同的周知成形技術，來簡單的、且以充分的精度加以製造。 又圖30(a)係顯示將複數個此種角隅稜鏡1 ic緊密 排列成二列的例。 圖3〇(a，)係顯示該角隅稜鏡群之像、圖3〇〇3)係顯示施 加私壓日守此角隅稜鏡1 lc的狀態（一例）、圖30(b，）則係顯 示施加心摩時角隅稜鏡群之像的狀態（一例）。 又，亦可取代角隅稜鏡，將具有回歸反射性之反射片 等形成為既定圖案，藉由遮蔽其一部分來使2維受光元件 1 2 d上之像變形。 (角隅稜鏡1 1C之配置姿勢的變形例） 接著’說明角隅稜鏡1 1 C之配置姿勢的變形例。 於以上說明之指套1 1中，雖僅設置姿勢彼此相同的j 種角隅稜鏡1 1 C，但如圖3 1 (a)所示，亦可設置姿勢彼此不 同的複數種角隅稜鏡1 1 C。以下，說明設置姿勢彼此不同 的2種角隅稜鏡11C(第1角隅稜鏡nc—i、第2角隅稜 鏡1 1 C 一 2)的情形。 例如，指套11係以下述方式構成。 圖3 1(a)所示，係將反射元件基板11β作成二片，由 第1基板UB—1與第2基板11B— 2構成。第1基板πβ 一 1之法線與第2基板1 1B — 2之法線所夾角度$ a，係設 定為略小於90° 。此反射元件基板1 1B，係以其中之一的 基板（以下’假没為弟1基板11B — 1)沿著指甲表面的姿勢 47 1272515 裝於手指。 基板"B-k法線方向的次：反射面之中線分別朝向第^ 此等角隅棱鏡nc為第Γ；^設有複數個角隅稜鏡nc。 勺乐1角隅稜鏡11C— 1。 於弟2基板11B—2卜 美板11B ”、“ ’以反射面之中線分別朝向第2 基板1B—2之法線方向的姿勢，料與設於第！基板11B -1之相同的複數個角隅稜鏡nc。此 第2角隅稜鏡i1C—2。 文筑UC為 如此，第1角隅稜鏡llc — 1及射 t汉射面之中線、盘第2

角隅棱鏡11C 一 2之及射而令；A 、， 、之中線所夾角度（兩者配置配置 角度之差），即為0 a(略小於9〇。的角度）。 此外，複數個第i角隅稜鏡11〇-1於第i基板nB 一 1之配置圖案、與複數個第2角隅稜鏡HC 一 2於第2基 板11B— 2之配置圖案相同。由正面觀察此等圖案的話， 例如，係如圖31(b)所示。 再者，於第1基板11 β 一丨，配置有根據指壓來遮蔽/ 開放弟1角隅稜鏡Π C — 1配置區域之一部分的光閘構件 1 1 S — 1，於第2基板1 1Β — 2，配置有根據指壓來遮蔽/開 放弟2角隅稜鏡1 1 c — 2配置區域之一部分的光閘構件1 1 § 一 2。光閘構件1 1 s — 1之遮蔽圖案、與光閘構件丨丨s 一 2 之遮蔽圖案相同。 接著，說明此指套11的效果。 此處，為簡化說明，係就照明光大致垂直射入操作者 手指指曱的情形進行考量。 48 1272515 首先，如圖32(a)所示，在指尖未刻意彎曲時，照明光 對第1基板1 1B — 1表面以接近入射角度〇。的入射角度射 入、對2基板11B一 2表面以接近入射角度45。的入射角 度射入。 此時，第2角隅稜鏡Uc一 2,如圖32(a，）之左圖所示， 雖有可能無法將該照明光逆平行的加以反射，但第丨角隅 馱鏡1 1C 1，則如圖32(a’）之右圖所示，能確實的將該照 明光逆平行的加以反射。此時，於2維受光元件ud上，

如圖32(〇之左圖所示，會確實形成由複數個帛i角隅棱 鏡UC— 1所構成之群的像。 斤另一方面，當指尖如圖32(b)所示的呈彎曲時，照明$ 對第1基板ΠΒ— 1表面以接近入射角度45。的角度射入 對2基板i1B—2表面以接近入射角度〇。的角度射入。 因此，第1角隅稜鏡Uc_ !，如圖32(b，）之右圖所示 雖有可能無法將該照明光逆平行的加以反射，但第2角汽

稜鏡UC-2,則如目32(b，)之左圖所示，能確實的輸 明光逆平行的加以反射。 圖32(b’’）所示， 2所構成之群的 此時，於2維受光元件12(i上，會如 確實的形成由複數個第2角隅稜鏡uc 一 像0 承上所述，根據此指# u，能不靠指尖的彎曲動作， 在2維受光元件2d上確實的形成角隅稜鏡群之像。此外， 播論在指尖彎曲時、或指尖不彎 ^ ^ ^ L 弓曲吩，其像皆會根據指壓 而受形。因此，能不依賴指尖的f 弓曲動作，確實的使主控 49 !272515 制裝置1 3辨識觸鍵動作。 又，在指尖不彎曲與指尖彎曲時， ^ ^ 雖也會有圖32(a”）、 不之像的形成位置略偏移之情形，但由於 的鍵頂尺寸相較，該偏移量 、/、 ' 的放晉m土 里d非"’但只要指尖是確實 ，二：：意圖之鍵(假想鍵)的話，主控制部13 觸鍵料的機率（視為按下其錢之機仲卩非常低。 接著，詳細說明角度ΘΑ。 1個角隅稜鏡11C可逆平杆及細l (盥角隅庐铲nr 士 h丁反射之光的入射角度範圍 (”角隅⑽11C之中線所央角度範圍）為〇。〜約π。 因此’若將彼此之姿勢差90。砧7插— "A 另是90的2種弟1角隅稜鏡11C — 人弟2角隅稜鏡UC-2配置在該入射面的話，即能將入 射角度範圍0。〜約45。的弁以直由 . 的先以其中一角隅稜鏡（第1角隅 k鏡llC-i或第2角隅稜鏡uc—2)逆平行的加以反射， 二入射角度範® 45。〜約90。的光亦能以另一角隅稜鏡 (乐2角隅稜鏡uc—2或第1角隅稜鏡nc— 1)逆平行的 加以反射。 不過，為避免照明光在兩者的入射角度範圍正好是交 界處之角度(45。）時，被逆平行反射之光強度不會成為〇, 兩者的入射角度範圍最好是能有若干的重疊。在考慮此狀 況時，角度0 A並非以90。為最佳，而是以略小於9〇。 最佳。 又，圖31、圖32中，雖係顯示反射元件基板ιΐβ為 V字型之例，但亦可如圖33般呈倒v字型。 此時，在指尖未彎曲（參照圖34(a))時，僅形成由第2 50 1272515 小^夂鏡11C-2戶斤構成之群的像（參照圖34(,，而在指 =曲（參照圖3·時，則僅形成由f U隅棱鏡nc_ 日口斤構成之群的像（參照圖㈣，）），能獲得與v字型例（參 知圖31、圖32)相同的效果。 不過，由於V字型例（來昭圖1m ， U，…圓31、圖32)較倒V字型 例（苓照圖33、圖34)在指尖彎曲時 ,^ 了 m <形成位置的偏移量 季父小，因此主控制部13的誤認比率較低。 又，圖3!、圖32、圖33、圖34中_，雖為了設置姿勢 彼此不同的2種第！角隅稜鏡llc叫與第2角隅稜鏡nc 2’而將反射元件基板12B作成二片，但如圖35⑷所示， 亦'在-片反射元件基板12B上設置第i角隅稜鏡Μ — 1與第2角隅稜鏡lie—2之雙方。 在此情形下，複數個第1角隅稜鏡UC-i之配置圖 案、與複數個第2角隅稜鏡11C—2之配置圖案，例如圖耶） 所：’係設定為相同。此外’以光閘構件m形成之複數 個第1角隅稜鏡UCM之遮蔽圖案、與複數個第2角隅 稜鏡11 C 一 2之遮蔽圖案亦設定為相同。 在-片反射元件基板12B上設置第i角隅稜鏡nc一 1與第2角隅稜鏡11C_2之雙方的情形時，可如圖μ⑻ 所示，以-片光閘構件11S來進行遮蔽/開放。 又’如圖35(b)所示，當第1角隅稜鏡11C- i之形成 區域E1、與第2角隅稜鏡llc—2之形成區域心複時， 由於指尖彎曲時像之形成位置的偏移t d將會變得極小， 因此主控制部1 3之誤認率極低。 51 1272515 此外，彼此相鄰之第1角隅稜鏡lie— 1與第2角隅 稜鏡1 1C — 2，為避免射入彼此反射面之照明光彼此遮蔽， 最好是能相距充分的間隔配置。 又，以上說明之指套1 1，可適用於左右各指之所有的 指套1 1】，1丨2，1 I3，1 !4，1丨5、亦能適用於其中一部分的指 套。再者，由於姆指的彎曲運動係在指曱的水平面内進行， 因此，即使姆指用的指套i】不是僅設置單一姿勢的角隅 稜鏡1 1C，不能逆反射照明光的可能性低。是故，以上所 祝明之指套11，特別適合姆指以外手指的指套u 25 1 i4, 1 15 ° 又，指尖檢測裝| 12_是捕捉左纟手部全部的形像， 但亦可取代該指尖檢測裝置12，而使用僅捕捉左手手部形 像的指尖檢測裝置、與僅捕捉右手手部形像的指尖檢測裝 置。此外，作為指尖檢測…2之光源，為減少雜訊而 :吏、用早色光較佳’但亦可利用白色光或不可見光線(紅外線 等）。 在使用白色光時，例如，於左右各指之指套"2，，", 女裝不同的濾色片’使用彩色受光㈣來作為2維受 =件⑶亦可。如此，由於能在各指以彼此不同的顏色 才欢測出各角隅稜鏡丨〗r / “ 夂鏡11C之像，因此更易於辨識手指種類。 在外，於指套1 1，雖分 . 照圖u &之“ 連結件與滑輪參 )、，且5來作為彈麼機構、運動傳遞機構，但亦 等的板彈簧等的機構…亦可使用永久磁鐵 ’ Μ機構’來作為做彈壓機構。再者，亦可使 52 1272515 用槓桿、滑輪、齒輪等來作為運動傳遞機構。 才曰套 雖係構成為驅動架台1 1 a4能以像膠部1 1 c 為基準而旋動，但亦可構成為橫移、滑動。 又私套11 ’雖係構成為在未施加指壓時光閘構件u $ 開放特疋的角隅稜鏡i lc、在施加指壓時光閘構ms遮 敝.亥角隅才夂鏡1 1 c，但亦可構成為在未施加指麼時光閑構 件11 S遮蔽特定的角）¾妨;# ， 月隅k鏡11C、在施加指壓時光閘構件 11S開放該角隅稜鏡丨丨c。

又’於指* 11 ’雖設有遮蔽/開放特定角隅稜鏡11C 的機構’來作為用來使反射元件基板11B之反射率分佈變 化的變化機構，作亦可却^罢 丌了 5又置使禝數個角隅稜鏡11C之位置 關係變化的機構、或變化來自角隅稜冑llc 的機構。 為了使操作者能調整手指實際的尺寸與顯示影像 竹手指尺寸的關係’亦可由主控部13根據操作者之指示， =更取得料上之座㈣XY1與顯^彡像上之座標系XY2 4之倍率調整的比率。如此，操作者即能以自己的直好變 際的行程。亦即，將鍵盤形像上手指尺寸㈣得 節省空間的效果。…因此能獲得進-步 又’主控制部13，雖係將觸鍵(key咖叫動作移至指 鍵動作之時序（時間點），設^為指尖從第1場（即 信:的日士的時間點，但亦可設定為在操作者發出既定 A、守間點（例如，複數個鍵被同時按下時）。 53 1272515 < 0^Γ間點起，前试魅 的變換式（例如，將該找表）即被置換為新 位置座標，轉換成/ B f之取仔影像上右手食指指尖的 者）。如此-ΓΓ像上電腦形像中央的位置座標 與指示動相料於Λ作者不需移料’㈣在觸鍵動作 助作間移動’能更進一步的節省空間。 可令二=左右手分別適用各別的轉換式《查找表)， 工制。卩13進行以左右手 右進行觸鍵動作、右手進行指示動作）/令作業（例如，左 又，主控制部13，為將指壓施 雖係變化按鍵的顏色㈠…山扣…月形通知刼者， 此外，亦^ 亦可由頭戴式耳機咖發出聲音。 亦可在顯示影上以粗框來顯示該鍵。 又，亦可以指尖檢測裝置12 制部u之部分或全部的處理。之电路12〗來進行主控 之部腦2、一來進行主一 先寫^關於電腦所進行之部分或全部處理的程式，可預 ” 4内之ROM，亦可從可移 腦之硬碟。此外，該 ㈣嫖體β取至電 等通吒網路下瑞5 &亦可疋從其他電腦透過網既網路 寻通Λ網路下載至電腦之硬碟者。 此外’若將指尖檢測裝置1 話，即能《操作者期望之時序將：二為：切換至攝影機的 …例如，將攝影機鏡頭設為形顯示於顯示器 =外部機器2…放映裝置，將來ΐ:影=; 像小小的顯示在顯示器17之一角的話，操作者即能一邊 54 1272515 監測自己周圍的情形—itmtt%。 右將攝衫機鏡頭設為—般鏡頭（變焦鏡頭等），且 以该攝影機拍攝操 % — w ^ 、者手°卩，將攝影機之輸出訊號顯示於 不為之旦©的話，操作者即能—邊翻動手上的書，—邊 面向任意方向的狀能下隹居 心進仃6貝曰。因此，能在仰臥的狀態 下不旱書本進行讀書。 :以上說明’本實施形態之臉部隨動型影像顯示 ==可戴式顯示器及可戴式電腦之資訊輪入 月匕斩因此’能促進有效利用顯示器性能（此處，係廣 之：：覺的遊戲軟體、大影像尺寸的则、大影像尺 錄影帶、虛擬實境等最新軟體的開發。 、、 又’即使不是最新的系統 及雨滿总莖# 八要將目則的桌上型電腦 -見或幕寻置於地面之汎用機器、電影院用座 =:、休息用椅等家具加以組合的話，即能使操 不舒服的使用狀態。 〃 再者，若使用床（例如醫療用床等）來取代椅子的話， 即使需臥床的人亦能簡單的進行資 溝通能力。 人’充分的發揮其 除此之外，本實施形態之臉部隨動型影像顯示 應用乾圍，亦包含保密性高的個 '、，、 —土 貝汛顯不系統、可谁

:丁运距操控的大畫面顯示器、大畫面上的數位新聞收J 統、教育教材、遊憩姿勢顯示器遊戲等的市場。 >、

【圖式簡單說明J 第1圖，係顯示本實施形態之臉部隨動型影像顯示裝 55 1272515 置系統的全體構成圖（操作者採坐姿的情形）。 第2圖，係顯示本實施形態之臉部隨動型影像顯示裝 置系統的全體構成圖（操作者採臥姿的情形）。 第3(a)〜3(d)圖，係說明顯示器17之位置及姿勢變化 的圖。 第4圖，係顯示器17内光學系統的構成圖。 第5(a)〜5(c)圖，係說明顯示器17之顯示影像的圖。 第6(a)〜6(c)圖，係說明顯示器17之顯示影像另一例 的圖 第7圖，係顯示顯示器17内光學系統的概略截面圖。 第8圖，係顯示指尖檢測裝置12之構成、及指尖檢測 裝置12與指套11]，ιι2, ιι3, ιι4, ιι5間之關係的圖。 第9圖，係顯示反射元件基板11B" 11B2，11B3，11B4， 1 1 B 5之光學糸統部分的圖。 第10圖，係顯示反射元件基板11B,，11B2, 11B3，：πβ4， πβ5之光學系統部分之另一狀態的圖。 _ 第11(a)〜11(d)圖，係顯示角隅稜鏡群之像之各狀態 的圖。 第12圖，係顯示指尖檢測裝置12 ’（指尖檢測裝置12 之受形例）的構成圖。 第13圖，係顯示指尖檢測裝置12”（指尖檢測裝置12 之另一變形例）之構成、及角隅稜鏡11C，（角隅稜鏡11C之 變形例）之構成的圖。 第14圖，係顯示角隅稜鏡丨丨c，之像之例的圖。 56 Ϊ272515 第15(a)、15(b)圖，係顯示反射元件基板11B’的圖。 第 16(a)、16(b)圖，係顯示指套 1115 112，113，114，115 之機構部分的概略截面圖。 第 17(a)、17(b)圖，係顯示指套 1115 112，113，114，115 之擋止機構的概略截面圖。 第1 8圖，係顯示指套11丨，112，113，1 14，1 15之收納室 17Rl5 17R25 17R3? 17R4? 17R5? 17L1? 17L2j 17L3? 17L4? 17L5 之形成位置的圖。 第 19 圖，係顯示收納室 17Rl5 17R2, 17R3, 17R4, 17R5, 17L!，17L2，17L3，17L4，17L5 的概略截面圖。 第 20 圖，係說明收納室 17RU 17R2, 17R3, 17R4, 17R5, 17L〗，17L2，17L3，17L4，17L5之動作的概略截面圖（收納 時）。 第 21 圖，係說明收納室 17Rl5 17R2, 17R3, 17R4, 17R5, 17Ll5 17L2，17L3，17L4，17L5之動作的概略截面圖（安裝 時）。 第22圖，係說明收納室17R】，17R2, 17R3, 17R4, 17R5, 17L〗，17L2，17L3，17L4，17L5之動作的概略截面圖（脫離 時）。 第23(a)〜23(c)圖，係說明主控制部13所實行之主要 處理的圖（畸變修正）。 第24圖，係說明主控制部13所實行之主要處理的圖（手 部輪廓之形象顯示）。 第25圖，係說明主控制部13所實行之主要處理的圖（顏 57 I272515 色之顯示切換。 第26(a)、26(b)圖，係說明主控制部13進行之角隅棱 鏡Π C之像之辨識方法、有無指壓之辨識方法、手指種類 之辨識方法的圖。 第27圖，係說明主控制部13進行之其他處理的圖（指 示器形象之顯示）。 第28(a)、28(b)、28(a’）、28(b，）圖，係說明角隅稜鏡 1 1 C之配置圖案之變形例的圖，（a)、（b)為顯示反射元件基 板11B的圖，（a，）、（b’）為顯示2維受光元件i2d上所形成 之像的圖，（a)、（a，）為指壓之非施加時的狀態，（b)、（b，） 為指壓之施加時的狀態。 第29(a)、29(b)、29(b’）圖，係說明光閘構件us之形 狀之變形例的圖。 第30(a)、3 0(b)、3 0(a’）、30(b’）圖，係說明角隅稜鏡 U C之形狀之變形例的圖。 第31(a)、3 1(b)圖，係說明角隅稜鏡1 ic之配置姿勢 之變形例的圖。 第 32(a)、32(b)、32(a’）、32(b’）、32(a”）、32(b”）圖， 係說明同時使用姿勢不同之第1角隅稜鏡1 1 C 一 1與第2 角隅稜鏡1 1 C — 2時之效果的圖。 第3 3圖，係顯示將反射元件基板π B作成倒V字形 之例的圖。 第34(a)、34(b)、34(a’）、34(b，）圖，係說明將反射元 件基板1 1B作成倒V字形例之效果的圖。 58 1272515 第3 5(a)、35(b)圖，係說明在一片反射元件基板1 iB 上設置姿勢互異之第丨角隅稜鏡11C— 1與第2角隅稜鏡 1 1 C — 2之兩者之例的圖。 【主要元件代表符號】 2 汎用的外部機器 111, 112? 11； 3, 114, ll5 指套 11 ai，11 a6 彈簧 lla2 滑輪 1 la3 連結件 lla4 驅動架台 lla5 接觸板 lla8 彈簧壓止部 hb15 iib25 IIB3，11B4，11B5，11B’ 反射: 11C5 lie， 角隅稜鏡 lie 橡膠部 lldl5 lld2 連結棒 lld35 lld9 彈簧 lld4 擋止棒 lld53 lld7 旋動軸 lld6 鎖部 lld8 分伸縮構件 llr 反射面 llr5 反射型繞射光學面 1 IS 光閘構件 59 1272515 12，12，，12” 12a，12a，，12a” 12b 12c，12c， 12d 指尖檢測裝置 照明光學系統 半反射鏡 投影透鏡 2維受光元件

17L 12e 12f 12h 12i 13 14 15, 15, 16 17 光闌 濾色片 射出窗 電路 主控制部 桿 臂部 平衡配重部 顯示器

17H 頭戴式耳機 17f，17Γ 液晶顯示元件 17aR，17aL 接目光學系統 17bR，17bL，17c，17c，，17d，17d，，17e, 17e， 透鏡群

17p 棱鏡 17RL，17R】，17R2，17R3，17R4，17R5，17L】，17L2，17L3, ，17L5 收納室 20 壁部 21 驅動室 22 解除構件 60 1272515 23 槓桿型壓止構件 24 旋動軸 26, 27 彈簣 28 導件 30 感測器 Ll，L2, L3, L4, L5 間隔 L1, L2, L3, L4? L5 線 sl3 s25 s3? s4? s5 輸出訊號 XY1 取得影像上之座標系 XY2 顯示影像上之座標系

61

Claims (1)

1. 第93136234號申請案，申請專利範圍： 申請專利範圍修正 本 95 年 5, 1 · 一種資訊輸入器，係#壯 %如 係女1於操作者之手 被在於，具備·· 〈于 指，其特 件 反射部，其設有具回歸反射性 ; 之早數或複數個反射構 女裝具’係將該反射部安裝 變化機構，係根據施加於該 射部之反射率分佈變化； 於操作者手指；以及 手才日指尖之指壓來使 該反

   即辨識為從操作者之指 當反射部產生反射率分布時 尖施加了指壓。 2 ·如申請專利範圍第丨項 貝 < 貝矾輪入器，其中，該 變化機構係遮蔽或開放該反射部之至少一部分。 3.如申請專利範圍第2項之資：輸：器。，其中，於 該反射部排列設有複數個具回歸反射性之反射構件；

   該變化機構，係遮蔽或開放該複數個具回歸反射性之 反射構件中的至少一個。 4·如申請專利範圍f 3項之資訊輸入器，其中，於 该反射部排列設有3個以上之複數個具回歸反射性的反射 構件； 該變化機構，係遮蔽或開放該複數個具回歸反射性之 反射構件中，被2個以上具有回歸反射性之反射構件所挾 持之至少1個具有回歸反射性的反射構件。 5·如申請專利範圍第丨至第4項中任一項之資訊輸 62 Ϊ272515 之各反射面中的至少一 射光之波面形狀變形的 個， 反射 人11 ’其中，構成該反射構件 係相對入射光之波面形狀使反 型繞射光學面。 戈口曱請專利範圍第 入器’其具有安裝於不同手指之至少二個反射部； ;。反射。P ’ 少具有板方向兩端之二個反射構件； 各反射部係將該二個反射構件之間隔設定為不 之值；

   任一項之資訊 或配置角度互 稭由反射部之該反射構件之間隔 7 ·如申請專利範圍第1至第4項 入杰’其中，於該反射部設有配置方向 之至少二種類的角隅狀反射面。 8 ·如申請專利範圍第7項之資訊輸入器，其中，於 該反射部設有配置角度之差0，滿足0。< 0 < 90。.之至 少二種類的角隅狀反射面。

   9 如申凊專利範圍第1至弟4項中任一項之資訊輸 入器’其中，該安裝具具有： 擔止機構，係將該反射部固定於該操作者之手指；以 及 開放機構，係將該反射部從該操作者之手指加以開 放。 10 · —種資訊輸入器用之收納裝置，其特徵在於，具 備： 收納申請專利範圍第9項之資訊輸入器的收納室； 63 1272515 機構 配置在該收納室内、驅動該資訊輸入器之該擔止 的機構；以及 機構 配置在該收納室内、驅動該資訊輸入器 的機構。 備：11 ·—種資訊輸人器用之收納裝置，其特徵在於，具 收納室，係用以分別收納個別安裝於操作者之複 才日的申請專利範圍第1項至第9v 哭. 貞弟9項中任-項之資訊輪入 .安裝機構，#用以將該資訊輪人器安裝於該操作者 .脫離機構，係用以使該資訊輸入器從該操作者手指 手 脫 檢測機構，係用以個別檢 輸入器。 4疋贪百收納该歿數個資訊 ^ ·如申請專利範圍第1〇 入器用之收納穿詈，…. 中任員之資訊輪 、、展置 其係设於影像顯千会从m 型顯示器。 y像颂不糸統用之臉部隨動 ^ 一種資訊輸入裝置，其特徵在於，具備·· 明光學系’係以照邱 者手部裝有申& 、乃铩作者手部，該操作 入器； 將該及& ^係、攸该知作者手部引導該照明光之反射光， 項之資訊輪 X 申明專利範圍第1至第9項中任一 β、一 反射部 以及 之像形成於既定位置，· 64 1272515 隹又光元件，係用以拍攝該既定位置之影像。 14·—種資訊處理t置，其特徵在於： 係適用於申請專利範圍第13項之資訊輸入 具備控制部，此3允在I却# 31 上該反射二Γ:=:2維受光元件所取得影像 度分佈，以該2維受光元件上 之座軚辨識該操作者指尖之動作。 15 ·如申請專利範圍第14項之資訊處理裝置， 该控制部係與該指央之動作—起辨識該手指種類。〃 . 如申°月專利範圍帛14或Β項之資訊處理裝置’ …=制部至少係先辨識該指央之位置後，藉由辨識 Μ私辽之有無來辨識該指尖之動作。 m中請專利範圍第14或15項之f訊處理裝置， “ ’ ^制部係將表示鍵盤裝置鍵頂的鍵盤形像對外部 ;Γ:之顯示器進行顯示’且-邊…維受光元件上該 動：之：f轉換為該顯示器上之座標、-邊將表示該指尖 曰大形像即時顯示於該顯示器上； 換為：:亥缸：者作出既定信號前，係採用將該指尖位置轉 、二/ ,、、、員示裔上基準座標的座標轉換； 之日士 2操作者作出既^信號後，則係採用將作出該信號 換。τ°亥才曰大位置轉換為該顯示器上基準座#的座標轉 ”1::如申請專利範圍第17項之資訊處理裝置，其中， 號厂㈣透過該資訊輸人裝置從該操作者接收該既定信 65 1272515 19 ·如申請專利範圍第17項之資訊處理裝置，其中， 該控制部係將鍵盤形像中、與該指尖形像至少位置重疊之 按鍵，以和其他按鍵不同的顏色來加以顯示。 20·如申請專利範圍第19項之資訊處理裝置，其中， 該控制部將該按鍵之顯示色，以指塵施加於該指尖: 來加以變換。 21 ·如申請專利範圍帛17項之資訊處理裝置，其令， 2該顯示器所顯示之顯示區域，除待顯示該鍵盤形像之特 殊場之外，《保有待顯示從外部輸入之影像及/或 的一般場； 指尖^制部’在該指尖影像顯示於該一般場時，係在該 t外或取代該指尖形像，於該指尖之位置顯示指 不凡件的指示器形像。 22·如中請專利範圍第.17項之f訊處理裝置，其中， ^工制部，當辨識出複數、^ 作者作出既定信號前，係於各；㈣時’在該操 將特定指，“ 座標轉換，採用 為該顯示器上基準座標的座標轉換； 轉換，採：將：！出既定信號後’則於各指尖位置之座標 該顯…::广= 虎之時序時該特定指尖位議^ 口口上基準座標的座標轉換。 23 ·如申請專利範圍第n項之 獨立的進行該座標轉換。 9大日”係就左右手 種貝訊處理裝置，係適用於用來取得操作者左 66 1272515 1272515 訊颗八展置 丨旬爽理該貧訊 右手手指動作之資訊的資 的控制部，其特徵在於： =控制部，係將表示鍵盤裝置鍵頂的鍵盤形像對外部 1: °卩之顯示器進行顯示，且一邊將該操作者左右手部各 二:之位置轉換為該顯示器上之座標、—邊將表示該指尖 之指尖形像即時顯示於該顯示器上； β在該操作者作出既定信號前’於左側各指尖位置之座 &轉換’ ~用將左側特定指尖位置轉換為該顯示器上左側 之基準座標的座標轉換，且於右側各指尖位置之座標轉 換，採用將右側特定指尖位置轉換為該顯示器上右側之基 準座標的座標轉換； ⑧在該操作者作出既定信號後，則於左側各指尖位置之 座標轉換，採用將作出該信號之時序時該左側特定指尖位 置轉換為該顯示器上該左側之基準座標的座標轉換，且於 ),〇礼大位置之座標轉換，採用將作出該信號之時序時 4右側特疋指尖位置轉換為該顯示器上該右側之基準座 的座標轉換。 〃 Η^一、圖式： 如次頁。 67