[發明專利]光-觸覺轉換系統和用于提供觸覺反饋的方法

無效

• 申請號: 201010134057.2
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101840288A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 暦本純一
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G03B21/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術領域

本發明一般地涉及光-觸覺(light-tactility)轉換系統和用于提供觸覺反饋的方法。

背景技術

近年來，進行了許多研究來開發操作接口，例如更加直覺和可操作的個人計算機(下文稱作“PC”)或各種類型的電子設備(下文稱作“PC等”)。在許多情形中，諸如PC等的操作接口組合使用物理輸入設備，例如鼠標或鍵盤以及屏幕上顯示的圖形用戶接口(下文稱作“GUI”)。此外，許多小型電子設備采用觸摸板作為操作接口。利用觸摸板實現了用手指等直接操作屏幕上顯示的GUI的操作感，因此實現了高度直覺和可操作的操作接口。

然而，由于在按壓GUI上的按鈕時屏幕的形態不會改變，所以不能獲得在真實世界中按壓按鈕時用戶感覺到的觸覺反饋。但是，可向用戶提供虛擬觸覺反饋。例如，M.Fukumoto和T.Sugimura的Active?click：tactilefeedback?for?touch?panels，proc.of?ACM?SIGCHI?2001，Pages：121-122，ISBN：1-58113-340-5，2001、以及I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto的Ambient?touch：designing?tactile?interfaces?for?handheld?devices，Proceedings?ofthe?15th?annual?ACM?symposium?on?User?interface?software?and?technologytable?of?contents，pp.51-60，2002公開了用于根據用戶操作來振動觸摸板并且生成虛擬觸覺反饋的技術。M.Fukumoto和T.Sugimura的技術涉及用于利用音圈來振動觸摸板的技術。另一方面，I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto的技術涉及利用由多層陶瓷形成的振蕩器在觸摸板處產生振動的技術。

此外，近年來，開發了用于向用戶的三維運動提供力反饋的技術。例如，http://sklab-www.pi.titech.ac.jp/frame?index-j.html和http://www.vrealities.com/phantomomni.html公開了通過利用拉線或機械結構來束縛用戶的身體或操作工具(下文稱作“操作工具等”)，并且通過根據用戶操作來控制操作工具等上的束縛力來產生力感覺的技術。更具體而言，http://www.vrealities.com/phantomomni.html中公開的技術用于利用機械結構來測量操作工具等的位置并根據測量結果來生成力反饋。例如，設置了虛擬的立方體，在操作工具等進入該立方體時執行控制來生成相斥的反饋。

發明內容

然而，根據M.Fukumoto和T.Sugimura、以及I.Poupyrev、S.Maruyama和J.Rekimoto公開的方法，用戶必須與觸摸板等物理上接觸。因此，可以接收到觸覺反饋的區域限于二維平板，例如觸摸板。另外，根據http://sklab-www.pi.titech.ac.jp/frame?index-j.html和http://www.vrealities.com/phantomomni.html中所述的方法，可以接收到力反饋的區域限于拉線或機械結構的可動范圍。此外，如果利用上述文檔中的任何方法，都必須測量操作工具等的位置來判定是否要生成反饋以及要生成何種類型的反饋。因此，導致了用于測量操作工具等的位置的測量時間，從而在操作工具等的運動和生成反饋之間發生了時滯。結果，反饋的效果降低了，或者向用戶通知了不同于設置的虛擬形態的錯誤形態。

因此，考慮到前述問題，希望提供新穎的、改進的用于提供觸覺反饋的光-觸覺轉換系統和方法，該系統和方法能減少對可接收到觸覺反饋的區域的限制，并且能夠更準確、更高速地提供反饋。