(57)【要約】【課題】眼球データを採集するためのデバイスを備える眼鏡との使用に適応される装置を提供する。【解決手段】本発明に係る装置は、眼球データを採集するためのデバイスを保持するように配置される適応フレームを含み、前記適応フレームは、前記適応フレームを眼鏡に固定する及び/または前記眼鏡から取り外すように配置される適応手段を含む。本発明による装置は、被験者に複雑な構成の機器を装着する負担を軽減し、被験者の装着の難易度及び不便を大幅に減少する。同時に、本発明による装置の構成設計が簡単であり、取り外し可能に、眼鏡との使用に適応され、使用の携帯性を向上させるとともに、保存を便利にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球データを採集するためのデバイスを備える、眼鏡との使用に適応される装置であって、前記装置は、前記眼球データを採集するためのデバイスを保持するように配置される適応フレームを含み、前記適応フレームは、前記適応フレームを前記眼鏡に固定する及び/または前記眼鏡から取り外すように配置される適応手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記適応手段は、前記適応フレームを前記眼鏡の中央ブリッジ部に固定する及び/または前記中央ブリッジ部から取り外すための中央位置決め装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記中央位置決め装置は、前記眼鏡の中央ブリッジを収容するための収容部を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記収容部は、前記適応フレームに締め付けられる少なくとも一対の締付具から形成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記収容部は、さらに、前記中央ブリッジの運動を阻止するための阻止部品を含み、前記阻止部品は、前記締付具に貫通されるように前記締付具に固定されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記締付具は、ネジを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記収容部は、さらに、前記阻止部品と前記適応フレームとの間に設けられるソフトクッション材を含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記収容部は、前記適応フレームに設置される支持バンプから形成され、前記支持バンプには横方向に延びる係合溝が設けられることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項９】
前記係合溝は、前記係合溝の横方向に延びる両側に設けられるソフトクッション材を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記適応フレームは、前記装置を鼻筋に保持するための保持部を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記適応フレームは、前記眼鏡レンズの輪廓と対応する全封鎖形状または両側が開口される形状を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記眼球データを採集するためのデバイスは、光学システム、MEMS微小電気機械システム、容量センサ、筋肉電流検出器のうちの、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記光学システムは、照射光源と画像センサを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記適応フレームが前記眼鏡の内側に固定される場合に、前記照射光源は、均一的に前記適応フレームに分布される複数の照射光源を含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記適応フレームが前記眼鏡の外側に固定される場合に，前記照射光源は、複数の照射光源を含み、且つ前記複数の照射光源から眼球に照射する光線と、前記画像センサが受け入れる光線とが、前記眼鏡に阻止されないように、前記複数の照射光源と前記画像センサとが協働することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記眼球の運動のデータを採集するためのデバイスは、さらに光学レンズ及び/またはシーンカメラを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記光学レンズは、赤外線フィルターであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記シーンカメラは、RGBカラーシーンカメラ、IR赤外線シーンカメラ、RGBIRシーンカメラ、深度センサのうちの、少なくとも一つであることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記適応手段は、前記適応フレームを前記眼鏡のレンズに固定する及び/または前記レンズから取り外すためのレンズクランプ装置を含むか、あるいは、前記適応フレームを前記眼鏡のフレームに固定する及び/または前記フレームから取り外すためのフレームクランプ装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大体眼球追跡の技術分野に関する。より具体的には、眼鏡との使用に適応される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼球追跡の技術は、機械、電子、光学など各種の検出手段により、被験者の現在の「注視方向」を取得する技術である。コンピュータビジョン、人工知能技術及びデジタル化技術の急速な発展に伴って、眼球追跡技術は既に今の人気研究分野になり、マンマシンインタラクション分野に広く使われて、例えば、車両のアシスト運転、バーチャルリアリティ、認知障害診断などに応用されることができる。
【０００３】
しかし、従来の眼球追跡機器は、構成が複雑であり、占有スペースが大きいなどの欠陥があり、自体の装着の快適度に欠陥が存在する。特に、被験者が眼鏡、例えば近視用眼鏡を装着する必要がある場合に、従来の眼球追跡機器は常に被験者の装着の難易度及び不便を深ませる。そのほか、従来の眼球追跡機器は構成における設計が複雑であり、携帯性も大幅な制限があり、眼球追跡機器が異なる被験者の間または異なる地域の間で使用されること、及び機器を保存することに不利になる。
【０００４】
従って、被験者の装着を便利にして、携帯性を向上させる眼球追跡機器が望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術における問題に対して、本発明は、普通の眼鏡との使用に適応され、異なる被験者の装着要求を大幅に便利にするとともに、携帯性を向上させる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一面によれば、眼球の運動を検出するように、眼球データを採集するためのデバイスを備える、眼鏡との使用に適応される装置を提供し、前記装置は、前記眼球データを採集するためのデバイスを保持するように配置される適応フレームを含み、前記適応フレームは、前記適応フレームを前記眼鏡に固定する及び/または前記眼鏡から取り外すように配置される適応手段を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による装置は、適応フレームにより、眼球データを採集するためのデバイスを保持し、及び適応フレームに適応フレームを眼鏡に固定する及び/または眼鏡から取り外す適応手段を設置することで、取り外し可能に、眼鏡との使用に適応される。自分自身が眼鏡を装着する必要がある被験者にとって、本発明による装置は、被験者がさらに構成が複雑である機器を装着することを避け、被験者の装着難易度及び不便を大幅に減少する。その同時に、本発明による装置は、構成の設計が簡単であり、取り外し可能に、眼鏡との使用に適応され、使用の携帯性を向上させるとともに、保存を便利にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本明細書の図面は、本発明に対する更なる理解を提供するためのものであり、本出願の一部を構成し、本発明に対する不適当な限定であると理解されるわけではない。
【０００９】
【図１】本発明の実施例による、眼鏡との使用に適応される装置の斜視図であり、前記装置が眼鏡に固定されている状態を模式的に示す。
【図２】(a)は本発明の実施例による中央位置決め装置の分解図であり、(b)は本発明の実施例による中央位置決め装置の組合図である。
【図３】本発明の実施例による適応フレームは両側が開口される形状である図である。
【図４】本発明の実施例による適応フレームの内側の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
当業者に本発明をよりよく理解させるために、次は、図面を結合し、本発明の実施例に対して、明らかに、完全な説明を行う。理解できるのは、説明される実施例が全ての実施例ではなく、本発明の一部の実施例である。説明された実施例に基づき、当業者が創造的な労働を費やせず取得した他の全ての実施例は、いずれも本発明の保護を請求する範囲に入るべきである。
【００１１】
図1は、本発明の実施例による、眼鏡との使用に適応される装置の斜視図であり、前記装置が眼鏡に固定されている状態を模式的に示す。
【００１２】
本発明の実施例による、眼鏡200との使用に適応される装置100は眼球データを採集するためのデバイスを備える。前記眼球データを採集するためのデバイスは、光学システム、MEMS 微小電気機械システム、容量センサ、筋肉電流検出器のうちの、少なくとも一つを含むことができる。
【００１３】
図1は、本発明の実施例による、眼球データを採集するためのデバイスには光学システムが含まれる実例を示す。図1に示すように、光学システムは、照射光源110と画像センサ120を含むことができる。照射光源110は、例えば視覚に影響しない赤外線光源であってもよく、画像センサ120は、例えば赤外線カメラであってもよい。赤外線光源が眼球を照射し、眼球の角膜にスポットを形成し、カメラがスポットの位置及び瞳の位置を撮ることで、眼球データを採集する。照射光源110は複数の照射光源であってもよく、図1には、部分の照射光源が示される。
【００１４】
前記眼球データを採集するためのデバイスは、さらに特定な光学特性を提供するための光学レンズ130を含んでもよい。図1に示すように、前記光学レンズ130は、縦方向に前記装置100に固定されるように設置される。前記光学レンズ130は、例えば干渉性の赤外線を濾過することで、眼球データの採集を便利にするための赤外線フィルターであってもよい。当業者は、光学レンズ130のタイプが異なる設計の必要に応じて、適当に選択可能であると理解できる。
【００１５】
また、前記眼球データを採集するためのデバイスは、さらにオブジェクトが位置する環境の情報を採集するためのシーンカメラ140を含んでもよい。例えば、被験者が観察しているシーンには、特定な参照点が設けられている場合に、このようなシーン画像を撮ることで、眼球データの採集を便利にする。図1に示すように、前記シーンカメラ140は装置100の外側に設置されてもよい。前記シーンカメラは、RGBカラーシーンカメラ、IR赤外線シーンカメラ、RGBIRシーンカメラ、深度センサを含んでもよい。当業者は、シーンカメラ140は異なる設計必要に応じて、適当に選択可能であると理解できる。
【００１６】
図1は眼球データを採集するためのデバイスには光学システムが含まれる実例を模式的に示した。しかし、本発明はこれに限定されない。
【００１７】
一実例によれば、眼球データを採集するためのデバイスはMEMS微小電気機械システムであってもよく、例えば、MEMS赤外線スキャンミラー、赤外線光源、赤外線受信機を含む。
【００１８】
他の実例によれば、眼球データを採集するためのデバイスは、眼球とコンデンサーの極板との間の容量値により、眼球の運動を検出する容量センサであってもよい。
【００１９】
他の実例によれば、眼球データを採集するためのデバイスは、例えば、鼻筋、額、耳または耳たぶに電極を置いて、検出された筋肉電流信号モードにより、眼球の運動を検出する筋肉電流検出器であってもよい。
【００２０】
本発明実施例による装置は、前記眼球データを採集するためのデバイスを保持するように配置された適応フレーム150を含む。図1は本発明による適応フレームが光学システムを保持する実施例を示す。図1に示すように、適応フレーム150は、照射光源110と画像センサ120、光学レンズ130、及びシーンカメラ140を保持するように、配置されてもよい。
【００２１】
本発明の実施例による適応フレームは、適応フレーム150を眼鏡200に固定する及び/または眼鏡200から取り外すように配置される適応手段160を含んでもよい。
【００２２】
本発明によれば、適応フレームにより眼球データを採集するためのデバイスを保持し、及び適応フレームに、適応フレームを眼鏡に固定する及び/または眼鏡から取り外すための適応手段を設置することで、本発明による装置は取り外し可能に、眼鏡との使用に適応される。また、本発明による装置は眼鏡に対して特別な要求がなく、被験者が装着する、普通な眼鏡、例えば近視用眼鏡がいずれも要求に合う。
【００２３】
このように、自分自身が眼鏡を装着する必要がある被験者にとって、本発明による装置は被験者がさらに、構成が複雑である機器を装着することを避け、被験者の装着の難易度及び不便を大幅に減少する。その同時に、本発明による装置は構成設計が簡単であり、取り外し可能に、眼鏡との使用に適応され、使用の携帯性を向上させるとともに、保存を便利にする。
【００２４】
説明すべきことは、本発明による装置は、プロセッサなどの、データ処理のための計算機器に接続するためのインタフェースを含んでもよい。前記インタフェースが図示はされていないが、当業者は、前記インタフェースの位置とタイプが異なる設計の必要に応じて変更可能であると理解できるため、ここでは説明を省略する。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、適応フレーム150は眼鏡200の内側、即ち、眼鏡200が眼球に面する側に固定されてもよい。図1は適応フレーム150が眼鏡200の内側に固定される実施例を模式的に示す。
【００２６】
本発明の他の実施例によれば、適応フレーム150は眼鏡200の外側、即ち、眼鏡200が被験者に観察されるシーンに面する側に固定されてもよい。該実施例が図示されていないが、当業者は、適応フレーム150を眼鏡200の外側に固定している場合に、その原理が内側に固定されている実施例と類似すると理解できる。相違するところは、適応フレーム150が光学システムを保持する場合に、例えば、照射光源110と画像センサ120に対して、適応性の設計を行う必要があり、これに対して、以下に具体的に説明する。
【００２７】
適応フレーム150を眼鏡200の内側に固定する利点は、眼球データを採集するためのデバイス、例えば、光学システムの場合の照射光源110と画像センサ120に対して、特別な設計をする必要がないことにあり、なぜならば、照射光源110から眼球に発射する照射光線と画像センサ120が受け入れる光線の光路は眼鏡200、特に、眼鏡レンズの影響を受けない。適応フレーム150を眼鏡200の外側に固定する利点は、眼鏡200に固定し使用される装置から目までの距離がより遠いため、装置が被験者に付与する侵入感を減少し、使用の快適度を向上させることにある。
【００２８】
他の実施例によれば、図1に示すように、適応手段160は、適応フレーム150を眼鏡200の中央ブリッジ部に固定する及び/または中央ブリッジ部から取り外すための中央位置決め装置を含んでもよい。本実施例による中央位置決め装置は、眼鏡中央ブリッジ部の大きい耐荷重性により、装置の荷重を眼鏡の中央位置に集中することで、装置の取り付けにより大きい安定性を提供することができ、被験者が装置を装着する際の不均衡感を生じさせない。
【００２９】
他の実施例によれば、本発明の図面には図示されていないが、当業者は、異なる設計必要に応じて、適応手段が他の位置に設置されてもよいと理解できる。いくつかの実施例によれば、適応手段には適応フレームを眼鏡のレンズに固定する及び/またはレンズから取り外すためのレンズクランプ装置、適応フレームを眼鏡のフレームに固定する及び/またはフレームから取り外すためのフレームクランプ装置が含まれてもよい。
【００３０】
図2(a)は本発明の実施例による中央位置決め装置の分解図であり、図2(b)は本発明の実施例による中央位置決め装置の組合図である。
【００３１】
本発明の一実施例によれば、中央位置決め装置160aは、眼鏡の中央ブリッジを収容するための収容部を含むことができる。
【００３２】
一実例によれば、収容部は、眼鏡の中央ブリッジを収容するように、適応フレーム150に締め付けられる少なくとも一対の締付具162から形成される。好ましくは、各対の締付具162は縦方向、即ち中央ブリッジに垂直する方向に沿って設置される。但し、当業者は、各対の締付具162の設置方向が前記中央ブリッジに垂直しない他の角度であってもよく、本発明の趣旨を実現するように、前記中央ブリッジを形成される収容部に固定すればよいと理解できる。このような実施形態も本発明の保護範囲に入る。
【００３３】
例えば、締付具162にはネジが含まれてもよい。このような方式で形成される収容部は、適応フレームを眼鏡の中央ブリッジに安定的に固定することを確保し得る。前記一対の締付具162が適応フレーム150に締め付けられる状態は、図2(b)に示される。
【００３４】
図2(a)に示すように、適応フレーム150に締め付けられる一対のネジを縦方向に設置することができる。眼鏡の中央ブリッジを収容するために、前記一対のネジは、例えば、適応フレーム150の中央部に締め付けられる。前記一対のネジの間の距離は異なる必要に応じて、違っているように、設置される。当業者は、前記距離が眼鏡の材料、形状などの要素を考量し確定可能であると理解できる。例えば、眼鏡が金属材料から作製される場合に、中央ブリッジが常に細くて、このような場合に、前記一対のネジの間の距離を相応的に短く設計することで、このような眼鏡と適応する。
【００３５】
本発明による装置を眼鏡に固定する際に、眼鏡の中央ブリッジを前記一対のネジの間に形成される空間に置くことで、中央ブリッジを収容するための収容部を形成する。本発明による装置が眼鏡に固定されている状態は図1に示されることを結合し、ここで、贅言しない。同じく、本発明による装置を眼鏡から取り外す際に、前記一対のネジを回し外すことで、装置を眼鏡から取り外す。
【００３６】
説明することが必要なのは、図2(a)には、締付具として、一対のネジを提供することが示されるが、当業者は、異なる必要に応じて、より多い締付具を設置することで、装置の固定により大きい安定性を提供することが可能であると理解できる。
【００３７】
さらに、収容部には前記中央ブリッジの運動を阻止するための阻止部品164が含まれてもよい。阻止部品164は締付具162に貫通されるように、締付具162に固定されている。阻止部品の設置は、装置の固定により大きい安定性を提供する。阻止部品が締付具に固定されている状態は、図2(b)に示されており、ここでは詳述しない。
【００３８】
さらに、収容部には、阻止部品164と適応フレーム150との間に設けられるソフトクッション材166a、166bが含まれてもよい。図2(a)に示すように、ソフトクッション材166aは適応フレーム150に固定することができる。眼鏡の中央ブリッジは一般的に、一定の丸みを帯びる曲面であるため、適応フレーム150にソフトクッション材166aを設置することで、前記曲面が部品の協働に対する影響を解消し、装置の安定性を向上させる。また、図2(a)に示すように、ソフトクッション材166bはソフトクッション材166aと阻止部品164との間に設置することができ、部品の間の協働関係の程度をさらに向上させる。
【００３９】
例えば、前記ソフトクッション材はソフトプラスチックであってもよい。前記ソフトクッション材のソフトによる緩衝効果は、適応フレームと眼鏡との間の固定をより貼り合わせることができ、これによって、装置の固定をより安定させる。
【００４０】
図2(a)、2(b)の実例を結合し、収容部が締付具から形成されることを説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
他の実例によれば、収容部は適応フレームに設置される支持バンプを含んでもよく、支持バンプに横方向に、即ち、眼鏡の中央ブリッジ方向に延びる係合溝が設けられる。本発明による装置を眼鏡に固定する際に、眼鏡の中央ブリッジを前記係合溝に置けばよい。
【００４２】
好ましくは、前記係合溝は、係合溝の、横方向に延びる両側に設けられるソフトクッション材を含んでもよい。前記ソフトクッション材は、例えば、ソフトプラスチックであってもよい。前記ソフトクッション材により、係合溝のサイズを細かく調整でき、これによって、眼鏡の中央ブリッジとの協働程度がより高くなり、装置の固定がより安定になる。
【００４３】
本発明の一実施例によれば、適応フレームは眼鏡レンズの輪廓と対応する全封鎖形状を含んでもよい。代わりに、適応フレームは両側が開口される形状を含んでもよい。図1は適応フレームが全封鎖形状であることを模式的に示す。このような全封鎖形状は、照射光源が適応フレームにおける均一な分布に寄与する。図3は本発明の実施例による適応フレームが両側に開口される形状である模式図である。両側に開口される形状の利点は、体積がよりコンパクトで、質量がより軽くて、且つ異なる形状を有する眼鏡により適応しやすいことにある。
【００４４】
図4は本発明の実施例による適応フレームの内側の図である。
【００４５】
さらに、適応フレーム150は、前記装置を鼻筋に保持するための保持部170を含むことができる。図4は一実施例による保持部を模式的に示す。
【００４６】
その他、以上のように、本発明の実施例によれば、適応フレームは眼鏡の内側または外側に固定できる。
【００４７】
適応フレーム150が眼鏡の内側に固定されている場合に、照射光源110は、適応フレーム150に均一的に分布される複数の照射光源を含んでもよい。図4は適応フレームの左側、右側に、それぞれ八つの照射光源が均一的に分布されることを示す。画像センサ120は、例えば、適応フレーム150の底部に設置できる。
【００４８】
適応フレームが眼鏡の外側に固定されている場合に、照射光源は複数の照射光源を含んでもよく、且つ前記複数の照射光源から眼球に照射する光線と、画像センサが受け入れる光線とが眼鏡に阻止されないように、前記複数の照射光源と前記画像センサとが協働する。換言すれば、眼鏡は前記複数の照射光源、前記画像センサ及び眼球からなる光路の外に位置する。該実施例が図示はされていないが、該実施形態も本発明の範囲に入ると理解すべきである。
【００４９】
本発明の前記実施例において、各々の実施例に対する説明はそれぞれ偏りがあって、ある実施例に詳しく説明されていない部分に対して、ほかの実施例に関する説明を参照することができる。
【００５０】
以上は本発明の好ましい実施形態であって、指摘すべきことは、当業者にとって、本発明の原理を逸脱しないということを前提として、若干の改良と修正を可能とし、これらの改良と修正も本発明の保護範囲に入るとみなされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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