指向装置和成像装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及指向装置和成像装置，本发明还涉及触觉提供装置，该触觉提供装置包括触觉提供部、测量光源部、光接收部以及控制部。控制部被配置为基于由测量光源部发出并且由光接收部接收的光来计算到对象的距离，基于该距离确定触觉刺激条件并且根据触觉刺激条件驱动触觉提供部。
【专利说明】指向装置和成像装置
【技术领域】
[0001]本技术涉及允许使用者根据距指向对象的距离来识别信息的指向装置和成像装置。
【背景技术】
[0002]众所周知，指向装置是一种允许使用者用可见光指向指向对象的装置(例如，参见第H02-5018号日本专利申请公开)。一般地，指向装置由使用者握在手中并且由使用者操作。
[0003]除了令使用者指向指向对象的基本功能之外，指向装置还实现了令使用者意识到距指向对象的距离的功能，从而增强了其便利性。
[0004]计算距指向对象的距离的方法的示例包括飞行时间(TOF)法。在TOF法中，通过使用从光源部发出光到由指向对象反射的光返回之间的时间来计算在光源部与指向对象之间的距离。
[0005]第H11-506825号日本专利申请公开对使用TOF法测量距指向对象的距离的测距仪进行了描述。第H11-506825号日本专利申请公开中描述的测距仪包括距离显示器，并且将通过TOF法计算的距离数据显示在距离显示器上。
[0006]增加与第H11-506825号日本专利申请公开中描述的测距仪的配置相似的配置，允许指向装置实现允许使用者意识到距指向对象的距离的功能。
【发明内容】
[0007]用手握住并操作设置有上述测距仪功能的指向装置的用户通过手中的距离显示器的显示视觉地识别距离数据。因此，为了识别距指向对象的距离，使用者需要操作指向装置，指向指向对象，并且随后将使用者的眼睛从指向对象移动到手中的距离显示器。
[0008]在这种指向装置中，使用者在交替观察指向对象与距离显示器的同时进行操作，从而使使用者的操作变得复杂。因此，希望配置指向装置使得可在不将使用者的眼睛从指向对象移开的情况下使使用者意识到距指向对象的距离。
[0009]鉴于上述情况，希望提供一种在不将使用者的眼睛从指向对象上移开的情况下允许使用者根据距指向对象的距离识别信息的指向装置和成像装置。
[0010]在实施方式中，提供了包括触觉提供部、测量光源部、光接收部，以及控制部的触觉提供装置。控制部被配置为基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算对象距离,基于距离确定触觉刺激条件,并且根据触觉刺激条件驱动触觉提供部。
[0011]触觉提供装置可包括被配置为拍摄图像以起成像装置作用的成像部。触觉提供装置可包括起指向装置作用的指向光源。
[0012]在另一个实施方式中，提供了一种触觉提供方法。该方法包括:基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算距对象的距离，基于距离确定触觉刺激条件，并且根据触觉刺激条件驱动触觉提供部。[0013]在另一个实施方式中，提供了一种存储计算机程序的非瞬态计算机可读存储介质。该计算机程序使触觉提供装置基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光计算到对象的距离,基于距离确定触觉刺激条件,并且根据触觉刺激条件驱动触觉提供部。
[0014]如上所述，根据本技术的实施方式，可提供在不将使用者的眼睛从指向对象上移开的情况下允许使用者根据距指向对象的距离识别信息的指向装置和成像装置。
[0015]根据如附图所示的本公开的最佳模式实施方式的以下详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得更加明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示出了根据本公开第一实施方式的指向装置的示意图；
[0017]图2是示出了图1中所示的指向装置的功能框图；
[0018]图3是示出了图2中所示的指向装置的变形例的功能框图；
[0019]图4A是示出了图2中所示的触觉提供部的示例的配置示意图；
[0020]图4B是示出了图2中所示的触觉提供部的示例的配置示意图；
[0021]图4C是示出了图2中所示的触觉提供部的示例的配置示意图；
[0022]图4D是示出了图2中所示的触觉提供部的示例的配置示意图；
[0023]图5是示出了图2中所示的触觉提供部的示例的示图；
[0024]图6是示出了图1中所示的指向装置的使用状态的示例的示图；
[0025]图7是示出了图1中所示的指向装置的使用状态的示例的示图；
[0026]图8A是示出了图1中所示的指向装置的使用状态的示例的示图；
[0027]图8B是示出了图1中所示的指向装置的使用状态的示例的示图；
[0028]图9是示出了根据本公开第二实施方式的指向装置的功能框图；
[0029]图10是示出了可应用根据本公开第三实施方式的指向机制的数字照相机的配置示意图；
[0030]图11是示出了图10中所示的数字照相机的功能框图；以及
[0031]图12是示出了可应用根据本公开第三实施方式的指向机制的数字摄像机的配置示意图。
【具体实施方式】
[0032]下文将参考附图对根据本技术的实施方式进行描述。
[0033]<第一实施方式>
[0034][整体配置]
[0035]图1是示出了根据本公开第一实施方式的指向装置I的配置示意图，而图2是示出了指向装置I的功能框图。
[0036]指向装置I包括外装部10、指向光源部11、测量光源部12、光接收部13、距离计算部14、触觉提供部15和控制部16。外装部10具有由使用者的手握住并操作的功能，以及用于存储指向装置I的其他部的外壳的功能。
[0037]外装部10形成为如图1中所示沿中心轴c延伸的条状，从而易于被使用者用的手h握住。然而，只要使用者的手h可以操作指向装置1，就不限制外装部10的形状。[0038]指向装置I包括在外装部10的侧面露出的开关部。开关部通过使用者的手h的手指沿外装部10的纵向的滑动操作来接收切换指向装置I的开启状态和关闭状态的操作。
[0039]只要开关部被配置为使得使用者可切换指向装置I的开启状态和关闭状态，图1中所示的开关部的配置就不限于滑动型。例如，开关部可具有包括触摸传感器或按压传感器的配置，该触摸传感器或按压传感器检测使用者的手h的触摸或按压。当指向装置开启时，可将普通干电池用于驱动源(未示出)。
[0040]指向光源部11设置在外装部10的中心轴c的方向上的端部IOa上，并且当指向装置I从关闭状态切换到开启状态时，发出由虚线箭头表示的是可见光的指向光bp。指向光bp在沿外装部10的中心轴c的延长线的路径上传播。使用者可通过改变指向装置I的中心轴c的方向来移动指向光bp指向的位置。
[0041]测量光源部12和光接收部13与指向光源部11相邻设置，并且不管外装部10的姿态如何都面向与指向光源部11相同的方向。当指向装置I从开启状态切换到关闭状态时，测量光源部12发出不可见光(除可见光之外的红外光和紫外光统称为不可见光)。
[0042]因此，指向装置I用从指向光源部11发出的指向光bp指向指向对象时，指向对象也被从测量光源部12发出的光照射。光接收部13接收从测量光源部12发出的光之中的由指向对象反射并且返回的光。
[0043]距离计算部14驱动测量光源部12和光接收部13，并基于测量光源部12发出光的时间和光接收部13接收反射光的时间来计算测量光源部12与指向对象之间的距离。
[0044]触觉提供部15根据由距离计算部14计算的距指向对象的距离向使用者的手h提供触觉刺激。触觉提供部15根据提供对使用者的手h的触觉刺激的类型可布置在外装部10内或可在外装部10露出。
[0045]控制部16基于由使用者输入的开关部的操作来驱动指向光源部11和距离计算部
14。另外，控制部16基于来自距离计算部14的对测量光源部12与指向对象之间的距离的计算结果来驱动触觉提供部15。
[0046]因此，根据指向装置1，在不将使用者的眼睛从指向对象上移开的情况下，使用者可基于来自触觉提供部15的触觉刺激来识别距指向对象的距离。
[0047][指向光源部、测量光源部和光接收部]
[0048]指向光源部11和测量光源部12各自包括可发光的发光装置。这种发光装置的示例包括半导体激光器和发光二极管。从低功耗的观点看来，从指向光源部11发出的指向光bp的颜色定义为红色，但根据需要也可以是绿色或蓝色。从测量光源部12发出的光被定义为不可见光以防止从指向光源部11发出的指向光bp难以看到，但根据需要也可以是可见光。
[0049]希望配置光接收部13使得光可被检测。光接收部13包括具有普通光探测器的配置。可用于光接收部13的光探测器的示例包括光电二极管和光电晶体管。
[0050][距离计算部和控制部]
[0051]距离计算部14通过飞行时间(TOF)法计算测量光源部12 (光接收部13)和指向对象之间的距离，并将计算结果作为信号输出给控制部16。控制部16基于从距离计算部14输入的信号驱动触觉提供部15。
[0052]图3是示出了根据本实施方式的变形例的指向装置Ia的功能框图。指向装置Ia具有的配置为:控制部16a具有距离计算部14a。在指向装置I中，距离计算部14具有驱动测量光源部12和光接收部13的功能。然而，指向装置Ia的控制部16a可具有独立于距离计算部14a来驱动测量光源部12和光接收部13的功能。
[0053][触觉提供部]
[0054]配置触觉提供部15使得可对使用者的手h提供触觉刺激，该触觉刺激根据距指向对象的距离是长还是短(距离值是大还是小)而代表不同感觉。由此，由于提供给手h的触觉刺激，使用者可在不将使用者的眼睛从指向对象移开的情况下意识到距指向对象的距离。除视觉之外，人的五感还包括触觉、听觉、嗅觉和味觉。实际上，在触觉、听觉、嗅觉和味觉中，允许使用者意识到距指向对象的距离的感觉是触觉和听觉。
[0055]允许使用者仅通过听觉来识别距指向对象的距离的配置在嘈杂的环境和要求安静的环境中不方便使用。因此，在本技术中，采用允许使用者由于触觉来识别距指向对象的距离的配置。
[0056]使用者可基于根据从触觉提供部15接收的距指向对象的距离的触觉刺激适当地获取诸如指向对象的形状和移动的信息。下文将对触觉提供部15的具体示例进行描述。
[0057](触觉提供部的第一具体示例)
[0058]图4A是示意性地示出了根据第一具体示例的触觉提供部15a的指向装置I的侧截面图。触觉提供部15a生成振动。使用各种致动器(包括电动机)的配置可采用为触觉提供部15a。在图4A中，触觉提供部15a在外装部10露出。然而，只要振动可适当地传输到使用者的手h上，触觉提供部15a就可由外装部10覆盖。
[0059]控制部16可通过使用以下函数(I)来确定例如触觉提供部15a的幅度A，在函数
(I)中距指向对象的距离由L表示。
[0060]A=Ii1X Cm1ZD +Ii1 (Hi1 和 Ii1 是预定常数)...(I)
[0061]根据函数(1)，触觉提供部15a的幅度A随着距离L的值变得更小而变得更大，而触觉提供部15a的幅度A随着距离L的值的变得更大而变得更小。因此，根据函数(1)，在较大振动的情况下，使用者感觉到指向对象在附近，并且随着指向对象的远离，使用者感觉到振动变得更小。
[0062]常数Ii1代表当指向对象位于无穷远时提供对使用者的振动的幅度A。当常数Ii1是正值时，使用者不断接收到振动，并且当由使用者指向的点从指向对象偏离时，可防止由振动突然停止引起的使用者的不适感。然而，根据需要，常数Il1的值可以是零。
[0063]因此，指向装置I用振动刺激的幅度A的变化表示距指向对象的距离。具体地，随着距指向对象的距离变得更短(距离L的值变得更小)，指向装置I增大触觉提供部15a的幅度A，这允许使用者在感觉上意识到指向对象在附近。
[0064]确定触觉提供部15a的幅度A的函数不限于函数(I )，并且可以是将距离L作为变量的其他函数。这种函数的示例包括距离L的线性函数和距离L的二次函数。当使用这些函数时，与函数(I)不同，随着使用者远离指向对象，使用者开始感觉到强烈振动。在这种情况下，当距离L是无穷大时，防止幅度A的值发散，从而上限可设置为幅度A的值。
[0065]另外，例如控制部16可基于函数(2)来确定触觉提供部15a的频率，在函数(2)中距离L的变化速度由V表示。
[0066]f=m2xV+n2 Cm2 和 n2 为预定常数)…(2)[0067]根据函数(2)，触觉提供部15a的频率f的值随着距离L的变化速度V的值的变得更大而变得更大，触觉提供部15a的频率f的值随着距离L的变化速度V的值的变得更小而变得更小。因此，根据函数(2)，使用者在高频率下感觉到距指向对象的距离L快速变化，而在低频率下感觉到距指向对象的距离L缓慢变化。
[0068]常数n2代表当距指向对象的距离L的变化速度V的值是零时提供对使用者的振动的频率f。当函数(I)的常数Ii1是正值并且常数112是正值时，使用者不断接收到振动并且可防止由振动突然停止引起的使用者的不适感。
[0069]因此，指向装置I用频率f的值的变化表示距指向对象的距离L的变化速度V。具体地，随着距指向对象的距离L的变化速度V的值变得更大，指向装置I增大触觉提供部15a的频率f的值，这允许使用者在感觉上意识到距指向对象的距离L的变化速度高(距离L的变化速度V的值变大)。
[0070]然而，确定触觉提供部15a的频率f的函数并不限于函数(2)，并且可以是将距指向对象的距离L的变化速度V作为变量的其他函数。这种函数的示例包括距指向对象的距离L的变化速度V的二次函数。
[0071]以上描述了响应于来自控制部16的距离计算部14的输入信号通过使用距指向对象的距离L的函数来确定触觉提供部15a的幅度A，并通过使用距指向对象的距离L的变化速度V来确定触觉提供部15a的频率f的方法。然而，只要距指向对象的距离L可适当地传输给使用者，确定触觉提供部15a的幅度A和频率f的方法就可以是任何方法。
[0072]例如，可将包括作为变量的距指向对象的距离L和距指向对象的距离L的变化速度V的函数用作表示触觉提供部15a的幅度A和频率f的函数。此外，可使用作为这些函数的变量的包括距离L的变化加速度α的函数。
[0073](触觉提供部的第二具体示例)
[0074]图4Β是示意性地示出了根据第二具体示例的触觉提供部15al的指向装置I的侧截面图。触觉提供部15al在外装部10露出并且在外装部10内生成位移d。触觉提供部15al的示例包括组合了电动机、齿轮等的配置，使用了压电元件的配置和利用了气压的变化的配置。
[0075]控制部16可将例如距指向对象的距离设置为L，并通过使用以下函数(3)来确定触觉提供部15al的位移d。
[0076]d=m3xL (m3 为预定常数)...(3)
[0077]因此，指向装置I用位移d的变化表示距离L。具体地，随着距离L的值变得更大，指向装置I增大触觉提供部15al的位移d，这允许使用者在感觉上识别距指向对象的距离。
[0078]然而，确定触觉提供部15al的位移d的函数不限于函数(3)，并且可以是将距指向对象的距离L作为变量的其他函数。这种函数的示例包括距离L的二次函数。
[0079](触觉提供部的第三具体示例)
[0080]图4C是示意性地示出了根据第三具体示例的触觉提供部15a2的指向装置I的侧截面图。触觉提供部15a2在外装部10露出并且在外装部10外生成位移d。S卩，虽然位移d的方向不同，但触觉提供部15a2可与根据第二具体示例的触觉提供部15al相似地确定位移d。因此，触觉提供部15a2的位移d可由例如函数(3)确定。
[0081](触觉提供部的第四具体示例)[0082]图4D是示意性地示出了根据第四具体示例的触觉提供部15a3指向装置I的侧截面图。触觉提供部15a3在外装部10露出并且包括在外装部10内具有凹矩形的矩形部分。触觉提供部15a3旋转矩形部分。
[0083]使用者通过将手h的手指部分地按压到矩形部分中来使用指向装置I。因此，当矩形部分旋转时，使用者感觉到手h的手指被扭动。
[0084]与根据第一至第三具体示例的触觉提供部相似，控制部16可基于使用距指向对象的距离L、距离L的变化速度V和距离L的变化加速度α的函数来确定触觉提供部15a3的旋转量。
[0085](触觉提供部的变形例)
[0086]图5是示出了可由触觉提供部15采用的刺激的示例的示意图。除上述触觉提供部15a的振动刺激之外，这种刺激的示例还包括电刺激、针刺激、气压刺激、声刺激、超声刺激、夹挤刺激、抽吸刺激以及热冷刺激。
[0087]触觉提供部15b对使用者的手h提供电刺激。触觉提供部15b对与其接触的使用者的手h施加低频电压。控制部16基于例如距指向对象的距离L的值来确定施加给触觉提供部15b的电压。具体地，控制部16随着距指向对象的距离L的值变得更大而增加施加给触觉提供部15b的电压，并且随着距指向对象的距离L的值的变得更小而减少施加给触觉提供部15b的电压。
[0088]触觉提供部15c对使用者的手h提供针刺激。触觉提供部15c包括可从外装部10突出的多个针并且使多个针从外装部10突出预定量，从而对使用者的手h提供触觉刺激。控制部基于例如距指向对象的距离来确定触觉提供部15C的针的突出量。针越突出，使用者感觉到的刺激越强。因此，具体地，控制部16随着距离L的值变得更大而增大触觉提供部15c的针的突出量，并且随着距离L的值变得更小而减小触觉提供部15c的针的突出量。
[0089]触觉提供部15d对使用者的手h提供气压刺激。触觉提供部15d通过吹出空气对使用者的手h提供刺激。触觉提供部15d包括用于吹出空气的一般机制。这种机制的示例包括使用电动机的空气输送机制和具有气缸和活塞的机制。控制部16基于例如距指向对象的距离来确定触觉提供部15d的气压。气压越大，使用者感觉到的刺激就越强。因此，具体地，控制部16随着距离L的值变得更大而增大触觉提供部15d的气压，并且随着距离L的值变得更小而减小触觉提供部15d的气压。
[0090]触觉提供部15e对使用者的手h提供声刺激。触觉提供部15e通过发出声波来对使用者的手h提供触觉刺激。触觉提供部15e包括能生成声波并对使用者提供由声波引起的振动的机制。这种机制的示例包括具有声波生成元件和振动板的机制。在该机制中，声波生成元件振动振动板，使得振动板的振动传输到使用者的手h。控制部16基于(例如)距指向对象的距离确定触觉提供部15e的声波幅度。由声波引起的振动越大，使用者感觉到的刺激就越强。因此，具体地，控制部16随着距离L的值变得更大而增大触觉提供部15e的声波幅度，并且随着距离L的值的变得更小而减小触觉提供部15e的声波幅度。
[0091]应注意的是，触觉提供部15e发出声波，使得使用者可通过听觉听到声波。因此，根据触觉提供部15e，使用者不仅可通过触觉而且还可通过听觉来识别距指向对象的距离。
[0092]触觉提供部15f对使用者的手h提供超声刺激。触觉提供部15f通过发出超声波来对使用者的手h提供触觉刺激。因为超声波是声波，所以触觉提供部15f的配置与触觉提供部15e的配置相似。具体地，触觉提供部15f包括能生成超声波并对使用者提供由超声波引起的振动的机制。这种机制的示例包括具有超声波生成元件和振动板的机制。在该机制中，超声波生成元件振动振动板，使得振动板的振动传输到使用者的手上。控制部16基于例如距指向对象的距离来确定触觉提供部15f的超声波幅度。由超声波引起的振动越大，使用者感觉到的刺激就越强。因此，具体地，控制部16随着距离L的值的变得更大而增大触觉提供部15f的声波幅度，并且随着距离L的值变得更小而减小触觉提供部15f的声波幅度。
[0093]触觉提供部15g对使用者的手h提供夹挤刺激。触觉提供部15g包括用于夹挤使用者的手h的一部分(例如，拇指)的机制。控制部16基于例如距指向对象的距离来确定触觉提供部15g的夹挤强度。具体地，控制部16随着距离L的值的变得更大而增大触觉提供部15g的夹挤强度并且随着距离L的值变得更小而减小触觉提供部15g的夹挤强度。
[0094]触觉提供部15h对使用者的手h提供抽吸刺激。触觉提供部15h包括露出外装部10的开口和用于将空气从开口抽吸到外装部10内的抽吸机制。当使用指向装置I时，使用者用手h的一部分(例如，拇指)封闭触觉提供部15h的开口。控制部16基于例如距指向对象的距离L来确定触觉提供部15h的抽吸机制的抽吸强度。触觉提供部15h中的开口中的抽吸强度越大，使用者感觉到的刺激就越强。因此，具体地，控制部16随着距指向对象的距离L变得更长而增大触觉提供部15h的抽吸强度，并且随着距指向对象的距离L变得更短而减小触觉提供部15h的抽吸强度。
[0095]触觉提供部15i对使用者的手h提供热冷刺激。触觉提供部15i包括能改变其温度的机制。这种机制的示例包括具有珀尔帖元件(Peltier element)的机制。控制部16基于例如距指向对象的距离来确定触觉提供部15i的温度。在室温与触觉提供部15i的温度之间的差越大，使用者感觉到的刺激就越强。因此，具体地，控制部16随着距离L的值的变得更大而增大在室温与触觉提供部15i的温度之间的温度差，并且随着距指向对象的距离L的值变得更小而减小在室温与触觉提供部15i的温度之间的温度差。应注意的是，触觉提供部15i的温度可高于室温或低于室温。
[0096][根据本实施方式的指向装置的使用示例]
[0097](第一使用示例)
[0098]图6是示出了根据本实施方式的指向装置I的第一使用示例的示意图。在该使用示例中，由指向装置I指向的指向对象是树ol。图6示出了使用者用指向装置I指向树ol并且指向装置I用由指向光源部11生成的指向光bp指向树ol的状态。在这种情况下，使用者用眼睛e识别由树ol反射的指向光bp。图6用虚线箭头示意性地示出了指向光bp的路径。
[0099]从指向装置I的测量光源部12发出的测量光bm入射到与指向光源部11的指向光bp指向的树ο I基本相同的位置。在指向装置I中，光接收部13接收在测量光源部12发出的测量光bm中的由树ol反射的反射光br。图6用虚线箭头示意性地示出了测量光bm并且用交替长短虚线箭头示意性地示出了反射光br。
[0100]为了便于解释，图6分开示出了测量光bm的路径和反射光br的路径。然而，虽然测量光bm在与反射光br相反的方向上传输,但测量光bm传播的路径与反射光br基本相同。因此，测量光bm的路径的长度与反射光br的路径基本相同。[0101]当使用者轻微改变指向装置的方向时，用指向光bp指向的树ol的位置产生变化。具体地，例如，指向光bp指向树的一片树叶，但实际上指向稍远于该树叶的树枝。在这种情况下，在测量光源部12发出测量光bm之后，光接收部13花费更长时间来接收反射光br。因此，由距离计算部14计算的距离L的值变得更大。
[0102]当控制部16接收包括由距离计算部14新近计算的距离L的信号时，控制部16响应于该信号来驱动触觉提供部15。由此，使用者可在触觉上识别用来自指向装置I的指向光bp指向的树ol的位置产生轻微变化。
[0103]另外，当使用者大幅改变指向装置I的方向时，用指向光bp指向的位置偏离了树olo具体地，例如，用指向光bp指向树ol,但随后指向位置比树ol远得多的建筑o2。在这种情况下，在测量光源部12发出测量光bm之后，光接收部13花费非常长的时间接收反射光br。因此，由距离计算部14计算的距离L的值变得非常大。
[0104]当控制部16接收包括由距离计算部14新近计算的距离L的信号时，控制部16响应于该信号来驱动触觉提供部15。由此，使用者可在触觉上识别用来自指向装置I的指向光bp指向的位置偏离了树ο I。
[0105]应注意的是,当来自指向装置I的指向光bp指向无穷远时,光接收部13不接收反射光br。在这种情况下，距离计算部14将距离L的值视为无穷大。
[0106](第二使用示例)
[0107]图7是示出了根据本实施方式的指向装置I的第二使用示例的示意图。在该使用示例中，由指向装置I指向的指向对象是立方体02。图7示出了使用者用指向装置I指向立方体o2并且由指向光源部11生成的指向光bp指向立方体o2的状态。应注意的是，在图7中省略了图6中所不的指向光bp的反射光、测量光bm和反射光br。
[0108]当使用者将来自指向装置I的指向光bp的方向从细虚线箭头方向移动到粗虚线箭头方向时，用指向光bp指向的立方体o2的位置从平面pi移动到与平面pi相邻的平面P2。在这种情况下，用指向光bp指向的位置跨过边缘部分e，即，平面pi与平面p2之间的边界。
[0109]当用指向光bp指向的方向沿立方体o2的平面pi移动到边缘部分e的一侧时，在使用者与用指向光bp指向的位置之间的距离逐渐减小。由此，使用者可在视觉上识别并由于触觉提供部15而在触觉上识别用来自指向装置I的指向光bp指向的位置正沿平面pi靠近边缘部分e。
[0110]随后，当用指向光bp指向的位置沿平面Pl移动、跨过立方体o2的边缘部分e并且向平面P2移动时，在使用者与用指向光bp指向的位置之间的距离L的值随着沿平面Pl的移动而逐渐减小、在边缘部分e变为最小并随着沿平面P2的移动逐渐增加。
[0111]因此，当用指向光bp指向的位置从平面pi移动到平面p2时，使用者在边缘e处有不连续感(边缘感)。因此，使用者可在视觉上识别并且由于触觉提供部15而在触觉上识别用来自指向装置I的指向光bp指向的位置沿平面pi移动并跨过e。因此，即使当使用者难以在视觉上识别边缘e时，使用者在该位置也有与边缘e关联的触觉，感觉到距离L的变化量具有拐点。由此，使用者可意识到边缘e的存在。
[0112](第三使用示例)
[0113]图8A和图8B是示出了根据本实施方式的指向装置I的第三使用示例的示意图。在该使用示例中，由指向装置I指向的指向对象是汽车03。图8A和图8B各自示出了使用者用指向装置I指向汽车o3以及指向装置I用指向光源部11生成的指向光bp指向汽车o3的状态。应注意的是，在图8A和图8B各自省略了图6中所示的指向光bp的反射光、测量光bm和反射光br。[0114]图8A和图8B各自的下部示出了在上部的状态之后t秒时的状态。在图8A中，汽车o3以速度Vl移动，而在图8B中，汽车o3以比速度Vl更快的速度v2移动。[0115]距离计算部14计算移动之前到汽车o3的距离Ltl和移动之后到汽车o3的距离Lt，并将结果输出给控制部16。控制部16基于距离U、距离Lt和时间t来计算汽车o3的移动速度V，并基于计算的移动速度V来驱动触觉提供部15。[0116]由此，当汽车o3如图8A所示以速度vl移动时的使用者对触觉提供部15的感觉与当汽车o3如图SB所示以速度v2移动时的使用者对触觉提供部15的感觉不同。因此，使用者可在视觉上识别并且通过触觉提供部15在触觉上识别指向装置I用指向光bp指向的汽车o3的速度。[0117]〈第二实施方式〉[0118]图9是示出了根据本公开的第二实施方式的指向装置2的功能框图。除如下所述的配置以外，指向装置2包括与根据第一实施方式的指向装置I相似的配置。[0119]指向装置2不具有与根据第一实施方式的指向装置I的指向光源部11对应的配置。指向装置2具有被配置为发出可见光的测量光源部22。[0120]即，指向装置2用从测量光源部22发出的可见光指向指向对象，并且光接收部23接收在从测量光源部22发出的可见光中的由指向对象反射并且返回的反射光。因此，测量光源部22具有根据第一实施方式的测量光源部12的功能并且还具有根据第一实施方式的指向光源部11的功能。因此，指向装置2的配置可以更简单。[0121]〈第三实施方式〉[0122]在本公开的第三实施方式中，将描述对除指向装置之外的装置应用本技术的示例。具体地，除根据第一实施方式或第二实施方式的指向装置之外，本技术可应用为单个部。例如，本技术可应用于诸如图10所示的数字照相机或图12所示的数字摄像机的成像装直。[0123]图11是示出了图10中所示的数字照相机3的功能框图。数字照相机3包括实现作为数字照相机的基本配置的成像机制30，并且还包括作为指向机制的根据第二实施方式的指向装置2的外装部20内的整个配置。另外，数字照相机3包括用于存储指向机制的外装部300。[0124]数字照相机3包括显示部31和快门按钮32。另外，与一般数字照相机相似，成像机制30包括透镜33、对焦机制34、CXD (电荷耦合器件)图像传感器35和控制部36。[0125]数字照相机3被配置为，当使用者在对焦机制34对焦在成像对象上的状态下按下快门按钮32时，通过透镜33拍摄由CXD图像传感器35形成的成像对象，并且显示在显示部31上。[0126]配置数字照相机3使得数字照相机3用指向光bp指向在显示部31的中心显示的位置。配置数字照相机3使得使用者可通过下文所述的配置在没有在视觉上识别显示部31的情况下拍摄图像。换言之，在通过使用数字照相机3拍摄图像时，使用者不需要将使用者的眼睛从成像对象移开。
[0127]本文将对数字照相机3拍摄图10中所示的成像对象o4的情况进行描述。首先，使用者用指向光bp指向成像对象o4。在这种情况下,指向机制计算距成像对象o4的距离，并在取决于所计算的距离的值的条件下驱动触觉提供部15。由此，使用者可确定数字照相机3是否用指向光bp指向成像对象o4。
[0128]应注意的是，只要配置指向机制使得触觉提供部15对使用者提供关于数字照相机3是否用指向光bp指向成像对象o4的信息，数字照相机3的指向机制就通常不必包括用于测量距成像对象o4的距离的配置。
[0129]例如，指向机制被配置为不包括距离计算部14并且控制部26可直接确定光接收部23中的反射光的光接收条件。更具体地，控制部26可确定光接收部23是否接收了反射光。在这种情况下，控制部26在光接收部23接收反射光时驱动触觉提供部15，并且在光接收部23不接收反射光时不驱动触觉提供部15。当光接收部23接收反射光时，数字照相机3用指向光bp指向成像对象o4,并且当光接收部23不接收反射光时,指向光bp偏离成像对象o4并且数字照相机3指向无穷远。因此，使用者可确定数字照相机3是否用指向光bp指向成像对象o4。
[0130]希望将控制部26配置为根据光接收部23的反射光的光接收条件来切换触觉提供部15的驱动条件。更具体地，希望将控制部26配置为在光接收部23接收反射光的状态与光接收部23不接收反射光的状态之间切换触觉提供部15的驱动条件。例如，控制部26在光接收部23接收反射光时不驱动触觉提供部15，并且在光接收部23不接收反射光时可以驱动触觉提供部15。
[0131]例如，对焦机制34被配置为在所谓的半按快门按钮32时进行对焦操作以便对焦。当使用者在数字照相机3用指向光bp指向成像对象o4的状态下半按快门按钮32时，对焦机制34进行对焦操作从而对焦在成像对象o4上。当完成对焦操作时，成像机制30的控制部36对指向机制的控制部26输出对焦完成信号。当输入对焦完成信号时，指向机制的控制部26驱动触觉提供部15。由此，使用者可意识到对焦完成。
[0132]应注意的是，数字照相机3可包括所谓的自动对焦功能。在这种情况下，当控制部26检测到光接收部23接收反射光时，成像机制30的控制部36可被配置为自动驱动对焦机制34。在这种情况下，数字照相机3用指向光bp指向成像对象o4的信息不提供给使用者，而仅将对焦操作完成的信息提供给使用者。
[0133]如上所述，使用者可在不查看显示部31的情况下在触觉上识别完成了对成像对象o4的对焦操作。在完成对焦操作之后，使用者在检查用指向光bp指向的方向时改变指向光bp的方向，并在成像对象o4处于成像范围内(即，在显示部31上显示)的状态下按下快门按钮。由此，无论成像对象o4在成像范围内的位置如何，都可获得对焦在成像对象o4上的图像。
[0134]应注意的是，数字照相机3可被配置为包括作为指向机制的控制部26和成像机制30的控制部36的单个处理部。另外，触觉提供部15的配置可以是上文所述的任何配置。
[0135]当触觉提供部15生成振动刺激以使整个外装部300振动时，只要使用者可意识到振动，触觉提供部15使外装部300振动的时间就越短越好。这是为了防止在使用者拍摄图像时的所谓的手部抖动。例如，这时间可采用I秒或0.5秒。[0136]另外，触觉提供部15可被配置为对使用者的特定手指提供振动刺激，从而在使用者拍摄图像时防止所谓的手部抖动。这种配置的示例包括使快门按钮32振动的配置。在这种情况下，使用者可通过按下快门按钮32的手指(例如，食指)来意识到对焦操作的完成。
[0137]此外，希望数字照相机3包括普通手部抖动防止功能。具体地，当触觉提供部15被配置为生成振动刺激时，手部抖动防止功能有效防止由于由触觉提供部15生成的振动的手部抖动。
[0138]应注意的是，数字照相机3不仅可通过触觉提供部15而且还可通过其他配置通知使用者完成对焦操作。这种配置的示例包括声音和在显示部31上显示的图像。
[0139]图12中所示的数字摄像机4包括作为数字摄像机的基本配置和图9中所示的根据第二实施方式的指向装置2的外装部20内的整个配置(指向机制)。数字摄像机4包括显示部41、记录按钮42和外装部43。数字摄像机4被配置为在使用者按下记录按钮42时记录由显示部41显示的视频图像。
[0140]配置数字摄像机4使得数字摄像机4用指向光bp指向在显示部41的中心显示的位置。配置数字摄像机4使得使用者可通过下文所述的配置在不在视觉上识别显示部41的情况下拍摄图像。换言之，在通过使用数字摄像机4拍摄图像时，使用者不需要将使用者的眼睛从成像对象移开。
[0141]在这种情况下，数字摄像机4可拍摄以图12中所示的成像对象o5a、o5b和o5c中的任何一个为中心的视频图像。例如，将描述使用者拍摄以成像对象o5b为中心的视频图像的情况。首先，使用者用指向光bp指向成像对象o5b。在这种情况下，数字摄像机4自动对焦在成像对象o5b上。这种状态下，当使用者按下记录按钮42时，记录视频图像。
[0142]指向机制的控制部26 (见图9)检测光接收部23的反射光的光接收条件的变化，并驱动触觉提供部15。例如，当指向光bp偏离成像对象o5b时,指向光bp在成像对象o5b与成像对象o5a (或成像对象o5c)之间穿过并指向无穷远。在这种情况下,光接收部23不接收反射光，在显示部31上显示的成像对象o5b的位置偏离中心。数字摄像机4的控制部26检测到光接收部23接收反射光的状态变化至光接收部23不接收反射光的状态并驱动触觉提供部15。
[0143]使用者可通过从触觉提供部15提供的触觉刺激在没有视觉地查看显示部31的情况下意识到成像对象o5b偏离了显示部31的中心。因此，在检查显示部31时，使用者可改变外装部43的方向，使成像对象o5b再次在显示部31的中心显示。由此，在数字摄像机4中，使用者可继续记录以成像对象o5b为中心的视频图像。
[0144]另外，数字摄像机4可在外装部43上包括多个触觉提供部。作为这种数字摄像机4的示例，将描述触觉提供部设置在外装部43的两个位置(即，左侧和右侧)的数字摄像机。
[0145]在图12中，当使用者拍摄以成像对象o5b为中心的视频图像时，使用者调整外装部43的姿态，使得数字摄像机4用指向光bp指向成像对象o5b并开始记录。当数字摄像机4用指向光bp指向成像对象o5b时,不驱动触觉提供部。
[0146]当指向光bp偏移到成像对象o5的左侧时,指向光bp在成像对象o5b与成像对象o5a之间穿过并指向无穷远。在这种情况下，光接收部23不接收反射光，并且在显示部31上显示的成像对象o5b的位置偏离中心。因此，当指向光bp偏移到成像对象o5b的左侧时，控制部26驱动在左侧的触觉提供部。由此，使用者可意识到指向光bp偏移到成像对象o5b的左侧，并将外装部43的姿态向右方校正。
[0147]另一方面，当指向光bp偏移到成像对象o5的右侧时,指向光bp在成像对象o5b与成像对象o5c之间穿过并指向无穷远。在这种情况下，光接收部23不接收反射光，并且在显示部31上显示的成像对象o5b的位置偏离中心。因此，当指向光bp偏移到成像对象o5的右侧时，控制部26驱动在右侧的触觉提供部。由此，使用者可意识到指向光bp偏移到成像对象o5b的右侧，并将外装部43的姿态向左方校正。
[0148]根据数字摄像机4具有两个触觉提供部的配置，使用者可在不视觉地查看显示部41的情况下将在显示部31上显示的成像对象o5b的位置保持在水平方向的中心。由此，使用者可通过使用数字摄像机4继续记录在水平方向上以成像对象o5b为中心的视频图像。
[0149]应注意的是，例如当光接收部23包括具有多个像素的光接收传感器时，可基于光接收区域的强度分布来检测指向光bp偏离成像对象o5b的方向。可选地，在测量光源部22包括多个光源并且光接收部23包括与这些光源对应的多个光接收传感器的情况下，可基于各个光接收传感器的输出检测成像对象的移动方向。此外，可将现有图像识别技术与其结合使用，以检测成像对象的移动方向。
[0150]应注意的是，在根据本实施方式的数字摄像机4中，触觉提供部设置在外装部43的左侧和右侧的两个位置，但也可设置在外装部43的上部和下部的两个位置。在这种情况下，使用者可继续记录在垂直方向上以成像对象o5b为中心的视频图像。触觉提供部的数量是任意的并且触觉提供部的位置也可适当确定。
[0151]另外，与数字照相机3相似，可适当改变数字摄像机4的配置。例如，可适当选择数字摄像机4的触觉提供部的配置。另外，希望数字摄像机4包括普通手部抖动防止功能。
[0152]应注意的是，尽管在本实施方式中描述了根据本技术的实施方式的指向机制应用于数字照相机和数字摄像机的示例，但根据本技术的实施方式的指向机制也可应用于模拟照相机和模拟摄像机。在这种情况下，例如，使用者可在视觉上检查用指向光bp指向的位置并且还还可通过观察取景器来检查用指向光bp指向的位置。
[0153]本领域的技术人员应理解的是，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，就可根据设计要求和其他因素发生各种变形、组合、子组合和改变。
[0154]例如，指向装置的驱动源并不限于干电池，而可采用例如各种二次电池或各种电容器。指向装置可包括作为驱动源的二次电池或电容器，这免除了更换电池的必要从而增强了其便利性。
[0155]应注意的是，本技术可如下配置。
[0156](I) 一种指向装置，包括:
[0157]由使用者握住的外装部；
[0158]被配置为发出第一光的测量光源部；
[0159]与测量光源部相邻布置的光接收部，光接收部被配置为接收第一光中的第二光，第二光由指向对象反射并返回；
[0160]触觉提供部，被配置为对使用者提供触觉刺激，使用者握住外装部；以及
[0161]控制部，被配置为
[0162]基于从测量光源部发出第一光时到光接收部接收第二光时的时间来计算测量光源部与指向对象之间的距离，[0163]基于所计算的距离的值确定触觉提供部的触觉刺激条件，并且
[0164]在所确定的条件下驱动触觉提供部。
[0165]( 2 )根据(I)所述的指向装置，其中
[0166]控制部被配置为在所计算的距离的值较小时对使用者提供较强触觉刺激的条件下驱动触觉提供部。
[0167](3)根据(I)或(2)所述的指向装置，其中
[0168]控制部被配置为在所计算的距离的值的变化速度较高时对使用者提供较强触觉刺激的条件下驱动触觉提供部。
[0169]( 4 )根据(I)至(3 )任一项所述的指向装置，还包括:
[0170]指向光源部，被配置为在与测量光源部相同的方向上发出可见光。
[0171](5)根据(4)所述的指向装置，其中
[0172]测量光源部被配置为发出不可见光。
[0173]( 6 )根据(I)所述的指向装置，其中
[0174]测量光源部被配置为发出可见光。
[0175]( 7 )根据(I)至(6 )任一项所述的指向装置，其中
[0176]触觉提供部被配置为对使用者提供振动刺激，使用者握住外装部。
[0177]( 8 )根据(I)至(6 )任一项所述的指向装置，其中
[0178]触觉提供部被配置为对使用者提供电刺激，使用者握住外装部。
[0179]( 9 )根据(I)至(6 )任一项所述的指向装置，其中
[0180]触觉提供部被配置为对使用者提供形变刺激，使用者握住外装部。
[0181](10)根据(I)至(6)任一项所述的指向装置，其中
[0182]触觉提供部被配置为对使用者提供气压刺激，使用者握住外装部。
[0183]( 11)根据(I)至(6 )任一项所述的指向装置，其中
[0184]触觉提供部被配置为对使用者提供声刺激，使用者握住外装部。
[0185]( 12 )根据(I)至(6 )任一项所述的指向装置，其中
[0186]触觉提供部被配置为对使用者提供热冷刺激，使用者握住外装部。
[0187](13)—种成像装置，包括:
[0188]由使用者握住的外装部；
[0189]被配置为发出第一光的测量光源部；
[0190]光接收部，与测量光源部相邻布置，光接收部被配置为接收第一光中的第二光，第二光由指向对象反射并返回；
[0191]触觉提供部，被配置为对使用者提供触觉刺激，使用者握住外装部；
[0192]成像机制，被配置为拍摄指向对象，成像机制包括对焦机制，对焦机制被配置为对焦在指向对象上；以及
[0193]控制部，被配置为
[0194]在光接收部接收第二光时驱动对焦机制；并且
[0195]在对焦机制对焦在指向对象上时驱动触觉提供部。
[0196](14) 一种成像装置，包括:
[0197]由使用者握住的外装部；[0198]被配置为发出第一光的测量光源部；
[0199]光接收部，与测量光源部相邻布置，光接收部被配置为接收第一光中的第二光，第二光由指向对象反射并返回；
[0200]触觉提供部，被配置为对使用者提供触觉刺激，使用者握住外装部；
[0201]控制部，被配置为根据光接收部的第二光的光接收条件切换触觉提供部的驱动条件；以及
[0202]成像机制，被配置为拍摄指向对象。
[0203](15) 一种触觉提供装置，包括:
[0204]触觉提供部；
[0205]测量光源部；
[0206]光接收部，以及
[0207]控制部，被配置为:
[0208]基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算到对象的距离；
[0209]基于距离来确定触觉刺激条件；并且
[0210]根据触觉刺激条件来驱动触觉提供部。
[0211]( 16)根据(15)所述的触觉提供装置，还包括:
[0212]成像部，被配置为拍摄图像。
[0213](17)根据(15)和(16)任一项所述的触觉提供装置，还包括:
[0214]指向光源，被配置为发出不可见光。
[0215](18)根据(15)至(17)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉提供部被配置为生成振动。
[0216](19)根据(18)所述的触觉提供装置，其中，振动的幅度基于距离。
[0217](20)根据(18)所述的触觉提供装置，其中，振动的频率基于距离。
[0218](21)根据(15)至(20)任一项所述的触觉提供装置，其中，控制器被配置为:
[0219]计算距离的变化速度，其中，触觉刺激条件基于变化速度。
[0220](22)根据(15)至(21)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉提供部在触觉提供装置的外部露出。
[0221](23)根据(15)至(22)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉提供部被配置为生成相对于外部的位移，位移的量基于距离。
[0222](24)根据(15)至(23)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉提供部被配置为旋转，旋转的量基于距离。
[0223](25)根据(15)至(23)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉提供部被配置为至少生成电刺激、针刺激、气压刺激、声刺激、超声刺激、夹挤刺激、抽吸刺激和温度刺激的其中之一。
[0224](26)根据(15)至(25)任一项所述的触觉提供装置，其中，控制器被配置为:
[0225]基于距离来确定光是否指向对象边缘；并且
[0226]驱动触觉提供部以表示光指向对象的边缘。
[0227](27)根据(15)至(26)任一项所述的触觉提供装置，还包括:
[0228]指向光源，被配置为发出可见光。[0229](28)根据(15)至(27)任一项所述的触觉提供装置，其中，触觉刺激条件与对象的表面相关联。
[0230](29) 一种触觉提供方法，包括:
[0231]基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算到对象的距离；
[0232]基于距离来确定触觉刺激条件；并且
[0233]根据触觉刺激条件来驱动触觉提供部。
[0234](30) 一种存储计算机程序的非瞬态计算机可读存储介质，该计算机程序被配置为使触觉提供装置进行以下操作:
[0235]基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光计算到对象的距离；
[0236]基于距离来确定触觉刺激条件；并且
[0237]根据触觉刺激条件来驱动触觉提供部。
[0238]本公开包含的主题涉及于2012年7月18提交给日本专利局的日本在先专利申请JP2012-159560中公开的内容，将其全部内容通过引用结合在本文中。
【权利要求】
1.一种触觉提供装置，包括: 触觉提供部； 测量光源部； 光接收部；以及 控制部，被配置为: 基于由所述测量光源部发出并由所述光接收部接收的光来计算到对象的距离； 基于所述距离来确定触觉刺激条件；并且 根据所述触觉刺激条件来驱动所述触觉提供部。
2.根据权利要求1所述的触觉提供装置，还包括: 成像部，被配置为拍摄图像。
3.根据权利要求2所述的触觉提供装置，还包括: 指向光源，被配置为发出不可见光。
4.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述触觉提供部被配置为生成振动。
5.根据权利要求4所述的触觉提供装置，其中，所述振动的幅度基于所述距离。
6.根据权利要求4所述的触觉提供装置，其中，所述振动的频率基于所述距离。
7.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述控制器被配置为:` 计算所述距离的变化速度，其中所述触觉刺激条件基于所述变化速度来确定。
8.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述触觉提供部在所述触觉提供装置的外部露出。
9.根据权利要求8所述的触觉提供装置，其中，所述触觉提供部被配置为生成相对于所述外部的位移，并且所述位移的量基于所述距离。
10.根据权利要求8所述的触觉提供装置，其中，所述触觉提供部被配置为旋转，并且旋转的量基于所述距离。
11.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述触觉提供部被配置为生成电刺激、针刺激、气压刺激、声刺激、超声刺激、夹挤刺激、抽吸刺激和温度刺激中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述控制器被配置为: 基于所述距离确定所述光是否指向所述对象的边缘；并且 驱动所述触觉提供部以表示所述光指向所述对象的边缘。
13.根据权利要求12所述的触觉提供装置，还包括: 指向光源，被配置为发出可见光。
14.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述触觉刺激条件与所述对象的表面相关联。
15.根据权利要求1所述的触觉提供装置，其中，所述光接收部包括光电二极管或光电晶体管。
16.一种触觉提供方法，包括: 基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算到对象的距离； 基于所述距离来确定触觉刺激条件；以及 根据所述触觉刺激条件来驱动触觉提供部。
17.一种非瞬态计算机可读存储介质，用于存储使触觉提供装置进行以下操作的计算机程序: 基于由测量光源部发出并由光接收部接收的光来计算到对象的距离； 基于所述距离来确定触觉刺激条件；以及 根据所述触觉刺激条件·来驱动触觉提供部。
【文档编号】G01S17/08GK103576161SQ201310289163
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2012年7月18日
【发明者】伊藤镇 申请人:索尼公司