具有传感器和触觉部件的指戴式装置制造方法及图纸

指戴式装置可包括指戴式单元。指戴式单元可各自具有主体，该主体用作部件诸如力传感器、加速度计和其他传感器以及触觉输出装置的支撑结构。主体可具有侧壁部分，该侧壁部分由位于用户的指甲附近的部分联接。主体可由可变形材料诸如金属形成，或者可由可调节结构诸如滑动主体部分形成，所述滑动主体部分利用磁性吸引、弹簧或其他结构彼此联接。每个指戴式单元的主体可具有U形横截面轮廓，该U形横截面轮廓在当主体联接到用户的手指的指尖时使每个手指的指垫暴露。控制电路可使用传感器来采集手指按压输入、侧向手指移动输入和手指轻击输入，并且可使用触觉输出装置来提供触觉输出。

A finger-wearing device with sensors and tactile components

A finger-wearing device may include a finger-wearing unit. The wearable unit may each have a body which serves as a support structure for components such as force sensors, accelerometers and other sensors, as well as tactile output devices. The main body may have a side wall portion connected by a portion located near the user's nails. The main body may be formed by deformable materials such as metals or by adjustable structures such as sliding body parts, which are connected to each other by magnetic attraction, springs or other structures. The main body of each finger-wearing unit may have a U-shaped cross-sectional profile, which exposes the finger pad of each finger when the main body is connected to the fingertip of the user's finger. The control circuit can use sensors to collect finger pressing input, lateral finger movement input and finger tapping input, and can use tactile output device to provide tactile output.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有传感器和触觉部件的指戴式装置本专利申请要求于2018年6月21日提交的美国专利申请No.16/015,043以及于2017年6月29日提交的美国临时专利申请No.62/526,792的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及电子装置，并且更具体地，涉及可穿戴电子装置。
技术介绍
电子设备诸如计算机和头戴式显示系统有时使用输入输出装置诸如手套来控制。手套可具有检测用户手部运动的传感器。用户手部运动可用于控制电子设备。使用可穿戴装置来采集用于控制电子设备的输入可带来挑战。如果不小心，诸如手套之类的装置可影响用户感觉用户周围的物体的能力，使用起来可能不舒服，或者可无法采集来自用户的合适输入。
技术实现思路
指戴式装置可包括联接到控制电路的指戴式单元。控制电路可将使用指戴式单元采集的信息无线传输至外部装置以控制外部装置。控制电路还可使用指戴式单元以向用户的手指提供反馈，诸如触觉反馈。例如，控制电路可基于来自外部装置的无线接收的信息将触觉输出提供至用户的手指。触觉输出可对应于虚拟现实或增强现实触觉输出。指戴式单元可各自具有主体。主体用作部件诸如力传感器、加速度计和其他传感器以及触觉输出装置的支撑结构。在操作期间，用户可在与外部对象交互时将指戴式单元穿戴在用户手指的尖端上。每个指戴式单元的主体可具有侧壁部分，该侧壁部分由位于用户的指甲附近的部分联接。用户的指尖可被接收在侧壁部分之间。主体可由可变形材料诸如金属形成，或者可由可调节结构诸如滑动主体部分形成，所述滑动主体部分利用磁性吸引、弹簧或其他结构彼此联接。这允许调整指戴式单元的主体以适应不同的手指尺寸。每个指戴式单元的主体可具有U形横截面轮廓，该U形横截面轮廓在当主体联接到用户的手指的指尖时使每个手指的指垫暴露。控制电路可使用传感器来采集手指按压输入、侧向手指移动输入和手指轻击输入，并且可使用触觉输出装置来提供触觉输出。附图说明图1为根据实施方案的例示性装置诸如指戴式装置的示意图。图2是根据实施方案的用户的手部和位于用户手部的指尖上的例示性指戴式装置部件的顶视图。图3为根据实施方案的位于用户手部的手指上的例示性指戴式装置的剖视图。图4为根据实施方案的例示性指戴式装置的透视图。图5、图6和图7为根据实施方案的在使用指戴式装置期间用户手指的尖端的例示性视图。图8为根据实施方案的例示性指戴式装置的剖视图。图9为根据实施方案的例示性指戴式装置的侧视图。图10为根据实施方案的例示性指戴式装置的顶视图。图11为根据实施方案的例示性压电梁装置的横截面侧视图。图12为根据实施方案的例示性压电盘装置的横截面侧视图。图13为根据实施方案的例示性电容式力传感器的横截面侧视图。图14、图15和图16为示出了根据实施方案的指戴式装置的例示性安装布置的视图。图17为根据实施方案的可提供给指戴式装置中的触觉输出装置的例示性触觉输出驱动信号的曲线图。图18为根据实施方案的例示性指戴式单元的透视图，该例示性指戴式单元具有形成跨越该单元的宽度的细长框架结构的线材。图19为根据实施方案的具有气动致动的手指夹持器的例示性指戴式单元的视图。图20为根据实施方案的具有内衬有可压缩材料诸如泡沫或弹性体聚合物的主体构件的例示性指戴式装置的视图。图21为根据实施方案的具有可调节螺杆的例示性指戴式装置的视图，该可调节螺杆控制指戴式装置的主体的宽度。图22为根据实施方案的具有滑动主体构件的例示性指戴式装置的视图，所述滑动主体构件通过磁性吸引彼此联接。图23为根据实施方案的具有弹簧的例示性指戴式装置的视图，该弹簧用于调节装置的主体的宽度。图24为根据实施方案的具有可变形主体的例示性指戴式装置的视图。图25为根据实施方案的用于指戴式装置的例示性聚合物涂覆的可变形金属主体构件的横截面侧视图。图26为根据实施方案的穿戴在手指上非手指尖端的位置处的例示性指戴式装置的侧视图。图27为根据实施方案的具有用于从用户手指的上表面采集触摸输入的光学传感器的例示性指戴式装置的侧视图。图28为示出了根据实施方案的可如何将标记用于校准其中使用指戴式装置的系统的示意图。图29为示出了根据实施方案的穿戴指戴式装置的用户可如何操作视觉元素的示意图。图30为根据实施方案的其中用户在使用指戴式装置的列表中选择项目的示意图。图31为根据实施方案的具有视觉标记的例示性指戴式装置的透视图。图32为根据实施方案的具有薄化中央区域的例示性指戴式装置的剖视图。图33是根据实施方案的用于将指戴式装置固定至用户手指的具有电动可调节柔韧性的例示性层。具体实施方式可穿戴电子装置可用于采集来自用户的输入，并且可用于向用户提供触觉输出或其他输出。例如，可穿戴装置诸如指戴式装置可用于在用户与用户环境中的表面交互时从用户的手指采集输入，并且可用于在这些交互期间提供点击和其他触觉输出。以此方式采集的输入可包括关于用户按压对象的用力程度(手指按压输入)、与用户手指对表面的轻击相关的手指轻击输入、侧向手指移动信息诸如指示用户在表面上向侧面按压手指的用力程度的剪切力信息和其他用户输入。触觉输出可被提供给用户以向用户确认轻击输入已被识别或以其他方式向用户提供反馈。触觉反馈可为用户提供在物理键盘或具有活动按钮构件的其他输入装置上轻击的感觉，即使当用户在硬质平坦表面诸如桌面上轻击时也是如此。使用可穿戴电子装置提供给用户的触觉输出可为虚拟现实触觉输出或增强现实触觉输出，该输出在用户穿戴头戴式显示器或为用户创建虚拟现实或增强现实环境的其他装置时提供。为了允许用户准确地感觉到真实世界对象，指戴式装置可具有允许用户的指尖的下侧部分暴露于环境中的U形横截面轮廓或其他形状。用于指戴式装置的传感器部件可由力传感器、光学传感器和其他传感器形成。触觉输出装置可包括压电致动器和提供触觉输出的其他部件。在一些构型中，压电装置或其他部件可同时用于提供触觉输出(当用输出信号驱动时)并且用于采集力传感器输入。指戴式装置可用于控制虚拟现实或增强现实系统，可在用户正在桌表面(例如，使用头戴式显示器与桌表面对齐显示的虚拟键盘表面)上轻击手指时为用户提供在物理键盘上交互的感觉，可允许用户仅使用用户指尖的侧向移动来提供操作杆类型的输入，可采集用于控制其他装置的力传感器测量(用户手指按压力测量)，和/或可用于在其他系统环境中采集输入并向用户提供触觉输出。图1为包括可穿戴装置诸如指戴式装置的例示性系统的示意图。如图1所示，系统12可包括指戴式装置，诸如与电子设备诸如电子装置20交互的装置10。指戴式装置10可包括传感器，诸如力传感器16、触觉输出装置18和控制电路14。诸如这些的部件可使用外壳结构(有时称为主体结构或主体构件)安装在用户的主体部位上(例如，在用户的指尖上)。可针对外壳结构形成装置10的位于一个或多个手指上的部分。例如，装置10可包括单独的主体构件和用户的多个不同手指中的每一个的相关联的部件。外壳结构可由金属、聚合物、织物、玻璃、陶瓷、其他材料或这些材料的组合形成。在一些构型中，无线链路或有线链路可用于将信号路由到指尖部件或从指尖部件路由到装置10的其他部分(例如，位于用户手部的背部上的装置10的一部分等)。如果需要，装置10可包括除力传感器14之外的输入输出装置。例如，装置10可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被配置为穿戴在用户的手指上的指戴式装置，所述手指具有指尖，所述指尖在一个表面上具有指甲并且在相背对的表面上具有指垫，所述指戴式装置包括：主体，所述主体被配置为联接到所述指尖，覆盖所述指尖的所述指甲，并且使所述指尖的所述指垫暴露；触觉输出装置，所述触觉输出装置联接到所述主体；和控制电路，所述控制电路被配置为使用所述触觉输出装置向所述用户的手指提供触觉输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.06.29 US 62/526,7921.一种被配置为穿戴在用户的手指上的指戴式装置，所述手指具有指尖，所述指尖在一个表面上具有指甲并且在相背对的表面上具有指垫，所述指戴式装置包括：主体，所述主体被配置为联接到所述指尖，覆盖所述指尖的所述指甲，并且使所述指尖的所述指垫暴露；触觉输出装置，所述触觉输出装置联接到所述主体；和控制电路，所述控制电路被配置为使用所述触觉输出装置向所述用户的手指提供触觉输出。2.根据权利要求1所述的指戴式装置，还包括联接到所述主体的加速度计，其中所述控制电路被配置为使用所述加速度计采集手指轻击输入。3.根据权利要求2所述的指戴式装置，还包括：力传感器，其中所述控制电路包括无线通信电路，所述无线通信电路被配置为无线地传输所述手指轻击信息和来自所述力传感器的与使用所述手指施加至表面的手指压力相关联的力信息。4.根据权利要求1所述的指戴式装置，还包括联接到所述主体的光学传感器。5.根据权利要求4所述的指戴式装置，还包括联接到所述主体的发光二极管。6.根据权利要求1所述的指戴式装置，其中所述主体包括被配置为相对于彼此移动的第一主体部分和第二主体部分，所述指戴式装置还包括联接在所述第一主体部分和所述第二主体部分之间的偏置结构，所述偏置结构被配置为将所述第一主体部分和所述第二主体部分牵拉到一起。7.根据权利要求1所述的指戴式装置，其中所述主体包括涂覆有聚合物的可变形金属层。8.根据权利要求1所述的指戴式装置，其中所述主体包括被配置为相对于彼此移动的第一主体部分和第二主体部分，并且包括将所述第一主体部分和所述第二主体部分联接到一起的磁性部分。9.根据权利要求1所述的指戴式装置，还包括在所述主体的内表面上的可压缩层。10.根据权利要求1所述的指戴式装置，还包括：力传感器，所述力传感器联接到所述主体，其中所述控制电路被配置为使用所述力传感器采集力测量，所述力测量与由所述手指施加的压力相关联。11.根据权利要求10所述的指戴式装置，其中所述控制电路被配置为基于所述力测量提供所述触觉输出。12.根据权利要求10所述的指戴式装置，其中所述主体具有侧壁部分和将所述侧壁部分彼此联接的部分，其中所述力传感器被安装到所述侧壁部分中的一个，并且其中所述触觉输出装置被安装到所述侧壁部分中的一个。13.根据权利要求10所述的指戴式装置，其中所述力传感器包括压电力传感器。14.根据权利要求10所述的指戴式装置，其中所述力传感器包括电容式力传感器。15.根据权利要求1所述的指戴式装置，其中所述触觉输出装置包括压电触觉输出装置。16.根据权利要求1所述的指戴式装置，其中所述触觉输出装置被配置为采集用于所述控制电路的力传感器输入。17.根据权利要求1所述的指戴式电子装置，还包括：力传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·X·王，A·J·勒哈曼，M·J·洛克威尔，M·Y·程，R·L·常，孙鸿程，I·M·布尔洛克，K·J·内金科恩，M·S·科迪尔，S·W·金，D·H·布鲁姆，S·G·约翰斯通，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US