[发明专利]具有可变表情的玩偶和方法

说明书

技术领域

涉及一种玩偶，特别是一种具有可变表情的玩偶。

背景技术

电子信息技术的进步，让人机交互呈现出更加多样的途径。例如，玩偶在人类历史中已有很长时间的存在，从古代用于表演玩赏的木偶，到现代利用各种电子信息技术手段实现的智能玩偶，人机交互的方式发生了巨大的变化，但其共同的特征是这些玩偶具有模仿人或动物形体的外形，特别是模仿人或动物的五官特征，尤其是五官之一的眼睛和嘴部特征，且通常加以艺术化、卡通化的夸张手法来实现。现代的智能玩偶，例如国内的“皮皮熊”，国外的“菲比(furby)”玩偶等，可以接受使用者的语音、按键、触摸、电磁等输入，然后做出发声、发光、机械运动(眨眼或挥舞肢体)等来表达情绪。然而，这些智能玩偶却不善于表达表情，例如当前的“皮皮熊”系列智能玩偶虽然可以通过语音表达情绪，但其面部表情是不能变化的；菲比玩偶可通过机械运动来实现眨眼的动作，但机械运动会有噪声，且结构复杂，可靠性较低。例如中国专利申请CN200480009933.1和美国专利申请US6758717B1中描述了一种利用机械方法更换预先设定的眼睛图像的玩偶来达到可变眼睛的目的。这种方法结构较复杂，因而可靠性低。又如中国专利CN200710003446.X中公布的电子玩偶，采用电机驱动的方法实现嘴部的张合，同样存在结构复杂可靠性较低的问题，且不耐撞击。

广义上来讲，智能玩偶包括一切使用了电子信息技术且以实现人机互动为目的装置，如机器人，电子宠物等。通常的智能玩偶虽然具有拟人的特征，包括模仿人类或宠物(或一切动物)的外形、语音甚或动作，但受制于技术、成本，尚无法较好地实现可变的表情，这使得当前的智能玩偶的交互趣味大打折扣。

发明内容

本发明旨在克服上述玩偶的缺点，以可以接受的成本和更高的可靠性，提供一种具有可变表情的玩偶，提高玩偶的交互乐趣。

为实现以上目的，本发明第一方面提供一种具有可变表情的玩偶，其包括：

壳体，具有模仿人或动物形体的外形；

头部，是所述壳体的一部分，具有模仿人或动物头部形体的外形；

至少一个表情组件，安装于壳体头部，包含可显示多种图案用以模仿人或动物表情的电子纸显示模组；至少一个表情组件，安装于壳体头部，包含可显示多种图案用以模仿人或动物表情的电子纸显示模组；

驱动模组，与所述电子纸显示模组电连接，用于驱动电子纸显示模组显示图案。

优选地，其中所述的电子纸显示模组是电泳显示模组。例如美国E INK公司、或Sipix公司提供的电泳显示模组(屏)(Electrophoretic Display)。电子纸显示模组，特别是电泳显示模组具有一些众所周知的优点，例如其靠反射外界光进行显示带来的省电优势，以及双稳态特性带来的掉电后图像保持优势，轻薄的优势等；进一步的优化中，所述的电泳显示模组是柔性或非柔性的无源段式(segmented drive或称direct drive)电泳显示模组。有别于应用在电子书等高分辨率场合的有源矩阵电泳显示模组需要昂贵的TFT驱动像素电极，无源段式电泳显示模组可利用PCB/FPC/厚膜技术来直接制作像素电极背板，用以显示简单的预设图案，但可大幅降低制作成本。其中所述无源段式电泳显示模组包括：

公共电极，与公共电压连接；

像素电极层，包括若干像素电极，所述像素电极分别与驱动模组连接；

以及电泳显示材料层，位于公共电极和像素电极层之间，包括多个微腔，微腔中包括悬浮液以及至少一种带电粒子；公共极板层和像素电极之间施加一定的驱动波形以驱动电泳显示材料层显示像素电极层上预设的图案。

为了实现柔性的无源段式电泳显示模组，上述的公共电极使用透明柔性导电材料制作，例如透明的ITO导电薄膜；上述的像素电极层使用厚膜技术制作在柔性的基材上，柔性基材一般为PET薄膜等。

依据五官的划分，所述的表情组件又可以划分眼部表情组件、嘴部表情组件、眉部表情组件、鼻部表情组件、耳部表情组件，各组件依次模仿眼部表情、嘴部表情、眉部表情、鼻部表情、耳部表情。尽管有些五官组件是真实动物所不具有的，例如眉部表情组件所模仿的眉毛器官是大多数动物所不具有的，但是作为一种拟人化和卡通化的需求，也不能完全排除，例如市场上现有的喜洋洋玩偶即具有眉毛。由于相隔较近，眉部表情组件和眼部表情组件使用同一个电子纸显示模组，通过不完全相同的像素电极来区分。