CN105739671A - 一种振动反馈装置及含有该装置的近眼显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种振动反馈装置，包括整体呈X形的外壳、分布在X形的四个顶角处的且向外延伸的四个触脚，将四个触脚连接在一起的连接体，以及分别位于各个触脚的端部内的各自独立工作的振动电机，其中，所述头戴式振动反馈装置还包括固定机构，所述固定机构用于分别连接所述各个触脚从而将所述外壳固定在人体额头或后脑部位。本发明还提供了一种包含上述头戴式振动反馈装置的近眼显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动反馈装置，特别涉及一种含有该装置的近眼显示器。
背景技术
随着科学技术发展，人们已经无法满足单纯视觉上的感受，近年来越来越多的振动反馈装置也陆续出现，然后现有的振动反馈装置结构复杂、振动方式单一、头部佩戴困难舒适度差等特点，特别是针对近眼显示器设置的振动反馈装置更是缺点多多，与近眼显示***之间配合不符合人体工程学设计。随着人们对于近眼显示产品的学习和认识，近眼显示产品的应用领域也不断扩展。然后现有技术中近眼显示器主要提供了近距离图像显示功能，使用者只能感受到视觉上的图像，无法体验到触觉效果。
因此，需要一种结构简单、佩戴舒适度、振动方式多样的振动反馈装置以及一种与该装置配合完美的近眼显示器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种振动反馈装置，包括整体呈X形的外壳、分布在X形的四个顶角处的且向外延伸的四个触脚，将四个触脚连接在一起的连接体，以及分别位于各个触脚的端部内的各自独立工作的振动电机，其中，所述振动反馈装置还包括固定机构，所述固定机构用于分别连接所述各个触脚从而将所述外壳固定在人体额头或后脑部位。
优选地，所述四个触脚之间的连线构成一矩形，所述矩形长边的长度为短边长度的1.5倍-3倍。
优选地，所述连接体内置有控制单元，用于控制所述振动电机的振动。
优选地，所述固定装置为长短可调节或弹性的系带。
优选地，所述触脚由具有弹性的记忆金属制成。
优选地，所述振动电机的振动强度可连续调节。
优选地，所述振动电机采用单个振动方式、同时多个振动方式或多个交替振动的方式，以产生不同的振动触觉效果。
优选地，当使用者佩戴上述振动反馈装置时，外壳位于使用者的额头或后脑部位。
根据本发明的另一方面，提供了一种包含上述振动反馈装置的近眼显示器，还包括显示屏、镜框和镜腿，其中所述触角分别贴附在所述镜框的上下边缘的中心位置附近，所述固定机构为所述镜腿，所述外壳和所述连接体嵌入在所述镜框中。
根据本发明的又一方面，提供了一种包含上述振动反馈装置的近眼显示器，包括显示屏、镜框和镜腿，其中在每个所述镜腿末端分别设置2个所述触脚，所述2个触脚与所述镜腿呈Y状分布，所述外壳和所述连接体嵌入在所述镜框中。
本发明的振动反馈装置便于头戴，可以根据不同的反馈信息做出不同的振动方式并可以模拟多种触觉效果，大大提高了使用者的体验效果。特别将该振动反馈装置融合到了近眼显示器中，这样使用者即可感受到带有多种触觉效果的视觉享受，此外近眼显示器具有结构简单，佩戴舒适度高等优点。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出根据本发明的一种振动反馈装置的结构原理图；
图2示意性示出根据本发明的振动反馈装置的使用状态图；
图3(a)示意性示出了含有振动反馈装置的近眼显示器的第一实施例；
图3(b)示意性示出了含有振动反馈装置的近眼显示器的第二实施例。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件。
本发明提供一种振动反馈装置，该振动反馈装置通过与使用者的头部相接触并通过头部的触觉感受到不同的振动效果，有助于加深对反馈信息的感觉，并将该振动反馈装置与近眼显示器结合，使用者在视觉体验时还能够有触觉上的感受，增加了体验效果并具有身临其境的感觉。
图1示出了根据本发明的一种振动反馈装置100的实施方式，如图1所示，该振动反馈装置100包括：外壳101、振动电机102、控制单元103和固定机构104。
外壳101，整体呈现“X”形，该外壳101包括分布在X形的四个顶角处的且向外延伸的四个触脚101a和将四个触脚101a连接在一起的连接体101b。优选地，四个触脚101a相对于连接体101b的中心呈中心对称对称，四个触脚101a的中心对称点与连接体101b的中心点重合。外壳101优选采用柔性材料制成和人体工程设计，这样有助于提高使用者佩戴时的舒适度。
优选地，四个触脚101a之间的连线构成的形状为矩形，矩形长边的长度为短边长度的1.5倍-3倍。
振动电机102，包括4个振动电机，分别位于各个触脚101a的端部，用于根据不同的反馈信息做出相应的振动触觉效果。振动电机102在使用时可以与使用者额头或后脑部位相接触，并对称分布在上述部位的左右两边，即左边和右边各有2个振动电机102。所述反馈信息主要由显示装置、触控装置、手势装置以及传感装置等发出，用于提示或警示等作用。
所述连接体101b内部增设有控制单元103，用于接受反馈信息并根据该反馈信息控制4个振动电机的振动方式。控制单元103可以通过内置无线模块的方式接受反馈信息或数据线105的方式接受反馈信息。
固定机构104，例如图1所示的系带104，用于将所述振动反馈装置100主体部分固定在使用者的额头部位或后脑部位(如图2(a)和图2(b)所示)，该系带104由弹性材料制成或其他常规带式卡扣结构。优选地，系带104分别连接各个触脚101a的端部。
本发明的振动反馈装置100的不同振动方式能够体现出不同的振动效果，且发出振动的振动电机102数量和不同的振动强度都能够实现不同的振动效果，以下根据同时振动的振动电机102数量分类列出了不同的振动方式以及振动效果。
当1个振动电机102单独振动时，在同一个位置，不同的振动强度代表着不同的触觉感受，连续的振动强度变化可实现连续的触觉感受。此外，4个位于不同位置的振动电机102可以实现4个位置的触觉感受，此外还可实现左边或右边的振动触觉效果。
当2个振动电机102同时振动时，有多种振动方式。假如2个振动电机102同时振动且振动强度相同时，使用者感受到的是2个振动电机102之间连线上的中点位置发出的振动效果，且振动强度越大、触觉强度越大。假如2个振动电机102同时振动但振动强度不同时，使用者感受的是2个振动电机102之间连线上的某个位置发出的振动效果，具体感受到的振动位置可由2个振动电机102振动强度的差值计算出。假如2个振动电机102同时振动且振动强度相互此消彼长时，使用者即可感受到位置连续发生变化但振动强度不变的触觉感受，且该连续变化的位置位于2个振动电机102之间，同时单位时间内一个振动电机102振动强度的减少值应等于另一个振动电机102振动强度的增加值。同样也可以实现位置连续变化但振动强度也发生变化的触觉感受。
当3个或4个振动电机102同时振动时，可以实现多种触觉效果，例如通过3个或4个振动电机102交替振动实现振动传递的效果，其实现原理与上述2个振动电机102同时振动时的原理一致。
根据上述可得出，本发明一种振动反馈装置100可以实现在一定范围内的任何位置的不同振动强度的触觉效果，进一步地实现位置连续变化且振动强度相同或不同的触觉效果，所述一定范围可以使两个振动电机102的连线位置、也可以是指4个振动电机102组成的四边形所对应的头部区域。
下面介绍上述振动反馈装置100具体应用于近眼显示器300的两个变型实施例。
图3(a)示出了本发明一种含有上述振动反馈装置100的近眼显示器300的第一种实施例，该近眼显示器300呈现眼镜的形状，包括有镜框301和镜腿302，镜框301内设置有近眼显示器300的显示屏303。在近眼显示器300的镜框301的上下边缘的中心位置分别设置有4个触角102以及内部的4个振动电机102，且在使用中分别与人眼框上部和下部的皮肤相接触，所述振动电机102接收近眼显示器300的反馈。
在该实施例中，可以省略单独的固定机构104而改为通过镜腿302固定。连接各个触角102的外壳可以嵌入在所述镜框301中，连接体101b可以通过连接镜框301之间的鼻架来代替，从而与各个触角102构成变型的X型。控制单元103可以嵌入在连接体101b中。
图3(b)示出了本发明一种含有上述振动反馈装置100的近眼显示器300的第二种实施例，包括有镜框301和镜腿302，镜框301内设置有近眼显示器300的显示屏。每个镜腿302的末端分别设置2个所述触脚101a以及内部嵌入的振动电机。所述2个触脚101a与所述镜腿呈Y状分布。外壳和所述连接体可以嵌入在所述镜框301和镜腿302中。触脚101a的端部设有振动电机102，共4个触脚4个振动电机，且4个触脚则位于使用者后脑部位。控制单元103可以分别置于两个镜腿302的内部，也可以一体嵌入在镜框301中。系带104分别连接各个触脚101a的端部，通过弹性的或长短可调的系带104将整个近眼显示器300固定在使用者的头部，从而满足不同佩戴者的尺寸要求。优选地，所述触脚101a采用弹性或记忆类材料制成，依靠其弹力将触脚101a贴紧后脑部位。本实施例具有结构简单紧凑、佩戴舒适度高等优点。
综合以上说明，本发明的振动反馈装置便于头戴，可以根据不同的反馈信息做出不同的振动方式并可以模拟多种触觉效果，大大提高了使用者的体验效果。特别将该振动反馈装置融合到了近眼显示器中，这样使用者即可感受到带有多种触觉效果的视觉享受，此外近眼显示器具有结构简单，佩戴舒适度高等优点。
所述附图仅为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解本发明的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种振动反馈装置，包括整体呈X形的外壳、分布在X形的四个顶角处的且向外延伸的四个触脚，将四个触脚连接在一起的连接体，以及分别位于各个触脚的端部内的各自独立工作的振动电机，
其中，所述振动反馈装置还包括固定机构，所述固定机构用于分别连接所述各个触脚从而将所述外壳固定在人体额头或后脑部位。
2.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：所述四个触脚之间的连线构成一矩形，所述矩形长边的长度为短边长度的1.5倍-3倍。
3.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：所述连接体内置有控制单元，用于控制所述振动电机的振动。
4.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：所述固定装置为长短可调节或弹性的系带。
5.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：所述触脚由具有弹性的记忆金属制成。
6.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：所述振动电机的振动强度可连续调节。
7.根据权利要求1或6所述的振动反馈装置，其特征在于：所述振动电机采用单个振动方式、同时多个振动方式或多个交替振动的方式，以产生不同的振动触觉效果。
8.根据权利要求1所述的振动反馈装置，其特征在于：当使用者佩戴上述振动反馈装置时，外壳位于使用者的额头或后脑部位。
9.一种含有权利要求1所述振动反馈装置的近眼显示器，还包括显示屏、镜框和镜腿，其中所述触角分别贴附在所述镜框的上下边缘的中心位置附近，所述固定机构为所述镜腿，所述外壳和所述连接体嵌入在所述镜框中。
10.一种含有权利要求1所述振动反馈装置的近眼显示器，包括显示屏、镜框和镜腿，其中在每个所述镜腿末端分别设置2个所述触脚，所述2个触脚与所述镜腿呈Y状分布，所述外壳和所述连接体嵌入在所述镜框中。
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