CN111248901B - 鼻托和眼部佩戴用具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够安装于普通的眼部佩戴用具上并且使用户在自然地使用眼部佩戴用具的同时恰当地获取或处理生物体信号的鼻托和眼部佩戴用具。鼻托具备：可以安装于眼部佩戴用具的安装结构；设于上述鼻托的表面的两个电极；以及设于上述鼻托内部并包含电池、处理器、模拟数字转换器和通信设备的基板。

Description

鼻托和眼部佩戴用具

技术领域

本发明涉及一种鼻托和眼部佩戴用具(eye wear)。

背景技术

以往，人们已知存在一种在眼部佩戴用具的指定位置设置电极来获取生物体信号的技术。例如，存在一种在眼部佩戴用具的中梁(bridge)部分可装卸地安装具备眉间电极以及鼻电极的人体特性检测装置的技术(参见专利文献1)。

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/052168号

发明内容

可是，在将人体特性检测装置安装于中梁的情况下，因为该人体特性检测装置为特殊装置，能够让别人意识到正在获取眼电位，因而难以自然地使用眼部佩戴用具。

因此，本发明的目的在于提供一种能够安装于普通的眼部佩戴用具、并且可以使用户在自然地使用眼部佩戴用具的同时恰当地获取或处理生物体信号的鼻托和眼部佩戴用具。

本发明的一个方式中的鼻托具备：安装结构、两个电极以及基板，上述安装结构可以安装于眼部佩戴用具；上述两个电极设于上述鼻托的表面；上述基板设于上述鼻托的内部，并包含电池、处理器、模拟数字转换器以及通信设备。

根据本发明，可以提供一种能够安装于普通的眼部佩戴用具、并且使用户在自然地使用眼部佩戴用具的同时恰当地获取或处理生物体信号的鼻托和眼部佩戴用具。

附图说明

图1为从前方观察实施方式所涉及的眼部佩戴用具的一个例子的立体图。

图2为表示实施方式所涉及的鼻托的一个例子的图。

图3为表示实施方式所涉及的鼻托144以及托臂(pad arm)侧的安装结构(其1)的一个例子的图。

图4为表示实施方式所涉及的鼻托144以及托臂侧的安装结构(其2)的一个例子的图。

图5为表示实施方式所涉及的供电端子的位置的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。不过，以下说明的实施方式，终究只是示例，并非旨在排除以下没有明确记述的各种变形和技术的应用。即，本发明在没有偏离其主旨的范围内，可以进行各种变形并实施。此外，在以下附图的记载中，对相同或者类似的部分赋予相同或者类似的符号进行表示。附图为模式图，未必与实际的尺寸或比例等一致。附图彼此之间有时也存在包含相互间的尺寸关系或比例不同的部分的情况。

[实施方式]

＜眼部佩戴用具＞

图1为表示是从前方观察实施方式所涉及的眼部佩戴用具100的一个例子的立体图。如图1所示，眼部佩戴用具100例如为眼镜，其具备一对镜片110和框架(frame)120。应予说明，在本实施方式中，以镜片110为一对的形式来进行说明，但是镜片未必要求为一对。此外，在本实施方式中，以镜片110为眼部佩戴用具100的构成部分的形式来进行说明，但是，镜片110本身未必是眼部佩戴用具100的必要构成部分。

框架120例如具备：前框(front)140、可旋转地连结于前框140的左右侧的两端的一对镜腿132、和安装于一对镜腿132的后方侧的一对脚套(temple tip)130。此外，框架120在保持一对镜片110的同时，相对于使用者的眼睛以及头部，将镜片110以及前框140保持为恰当的姿势。

前框140支承一对镜片110。镜腿132和脚套130一起按压使用者的颞部，并夹持该部位。此外，脚套130与使用者的耳朵上部和后方接触，以防止眼部佩戴用具100掉落。应予说明，脚套130未必是眼部佩戴用具100的必要构成部分。

在以下的说明中，为了便于说明，将图1中所示的前框140的长边方向设定为作为第2方向的一个例子的“左右方向”。并且，将在佩戴眼部佩戴用具100时，从使用者侧观察到的左侧(图1中的右侧)设为“左侧”，从使用者侧观察到的右侧(图1中的左侧)设为“右侧”。进而，将前框140的短边方向设定为作为第1方向的一个例子的“上下方向”，并将前框140的厚度方向设定为“前后方向”。

应予说明，应用本实施方式的眼部佩戴用具100以后述眉间部(中梁)142为中心而形成为左右对称。因此，在以下的说明中，关于左右对称的结构，不区分左右，仅对存在于附图中的任意一侧的结构赋予符号，并进行说明。

前框140例如为沿着左右方向延伸的板状结构，并以沿着使用者的脸面的方式弯曲为朝向前方突出。此外，前框140具备：位于中央的眉间部142、安装于眉间部142的背面的左右两侧的一对鼻托144、形成于眉间部142的左右两端的一对镜圈(rim)146、形成于一对镜圈146的各端部的一对尾端件(图中没有标示)、和安装于一对尾端件的背面的一对第1铰链部分(图中没有标示)。

眉间部142连接前框140(眼部佩戴用具100)的左部分以及右部分。此外，眉间部142例如可为弯曲的板状部件，并由树脂等形成。

鼻托144从两侧夹持使用者的鼻子，由此支承前框140，并维持该前框140相对于使用者的眼睛的高度。此外，鼻托144例如可为具备树脂衬垫部和金属支承部的托臂型的一部分。可以利用衬垫部以及支承部的变形，对前框140相对于使用者的鼻子以及眼睛的姿势(例如，角膜顶点间距离)进行微调整。

此外，在本实施方式所涉及的鼻托144中，将支承部和衬垫部设为可装卸，或者，将支承部和前框设为可装卸，在支承部和/或衬垫部具备安装结构。此外，如图2以后所述，衬垫部的表面至少具有两个电极，衬垫部内部(不管是否被树脂完全覆盖)具有对生物体信号进行处理的处理部。

镜圈146保持镜片110。并且，镜圈146例如形成为沿着镜片110的形状的环状部件，并由树脂等形成。

在尾端件(图中没有标示)形成有第1铰链部分(图中没有标示)。并且，尾端件例如为弯曲的板状部件，并由树脂等形成。

第1铰链部分作为连结部的一个例子而发挥作用，通过与形成于镜腿132侧的具有板状形状的第2铰链部分(图中没有标示)组合，使镜腿132以相对于前框140可旋转的方式与之连结。即，第1铰链部分和第2铰链部分构成铰链。

镜腿132为弯曲的L字形部件，以便贴服颞部。并且，镜腿132以在与前框140的夹角最小的折叠位置到与该前框140的夹角最大的打开位置之间的范围内可旋转的方式连结。

＜鼻托＞

图2为表示实施方式所涉及的鼻托的一个例子的图。图2(A)表示XZ平面中的鼻托144的剖视图，图2(B)表示YZ平面中的鼻托144的表面图。应予说明，在图2所示的将鼻托144设为右侧的鼻托144的情况下，X方向表示左右方向的左侧，Z方向表示上下方向的上方，Y方向表示前后方向的后方。

如图2(A)所示，鼻托144在与鼻子的皮肤接触的面至少具备第1电极152和第2电极154。作为一个示例而并不限定于此，两个电极的中心间的距离为12mm，各电极的直径为3mm。此外，作为一个示例，鼻托144的尺寸例如在Z方向为15mm，在Y方向为5mm。

第1电极152以及第2电极154不被树脂170包覆，与鼻子的皮肤直接接触，由此检测使用者的右眼的眼电位。如此，将用于检测眼电位的电极设置于必然会与使用者的皮肤接触的鼻托144的表面。由此，与使2对电极和使用者的眼睛的上下部位接触的情形相比，可以减轻对使用者的皮肤施加的负担。应予说明，第1电极152以及第2电极154也可以检测鼻子的肌肉电位或脑电波。

在实施方式中，在对左侧的鼻托也同样设置第3电极以及第4电极的情况下，例如可以将第1电极152以及第3电极设定为接地电极(接地)。此外，通过接地电极检测到的数值基本为零。根据眼电位的检测目的，可以采用右侧的第1电极152的第1电位与右侧的第2电极154的第2电位之间的差分值或者使用平均值。通过各电极检测到的眼电位信号被输出至处理设备166。

此外，虽然图2中没有标示，但是鼻托144具有可以安装于眼部佩戴用具100的安装结构。例如，安装结构设置于眼部佩戴用具100的眉间部142，或者设置于安装于眉间部142的支承部(例如，金属制的棒状部件)，只要使得能够安装和拆卸下鼻托144，则安装结构可为任意的结构。此外，可以安装于眼部佩戴用具100的安装结构包括向相对于鼻托144可装卸的支承部安装的安装结构，以及相对于眼部佩戴用具100可装卸的支承部本身。

例如，如后述图3以及图4所示，在鼻托144为托臂型的情况下，在鼻托144的安装结构具有使螺钉穿过的螺纹孔，并将鼻托144的安装结构部分插入托臂结构的桩盒(box)部。然后，使螺钉以贯穿设于桩盒部的两个螺纹孔和安装结构的螺纹孔的方式穿过，并旋转螺钉，从而固定鼻托144和托臂结构的桩盒部。

此外，作为为其它的安装结构，在眼部佩戴用具100以及支承部、或支承部以及鼻托144满足特定关系(位置关系)的情况下，个安装结构也可包含使鼻托144不易被取下的结构。作为具体例子，各安装结构可为如下结构：设置导轨并使任意组件滑动而安装于各安装结构的滑动结构，将轴嵌合于孔内来进行安装的嵌合结构；卡定结构；设置螺纹孔来进行螺钉固定的结构；或利用如魔术贴(magic tape)(注册商标)般的粘着、粘合性来进行安装的安装结构。在上文中说明的安装结构为如设于鼻托144的一部分般小型的安装结构。

此外，存在如树脂制框架般的鼻托一体成型的眼部佩戴用具。在这种眼部佩戴用具的情况下，可以将鼻托144粘着并安装于与框架一体化的鼻托的表面。

在鼻托144的内部设有处理部。处理部具有基板160，基板160包含加速度传感器162、电池164、和处理设备166，该处理设备166包含处理器、模拟数字转换器、以及通信设备。基板160是导通各部的电路基板。并且，处理部也可以具备放大微弱眼电位的增幅部(图中没有标示)。

加速度传感器162例如可为3轴加速度传感器。此外，加速度传感器162将检测到的传感器信号输出至处理设备166。

在处理设备166含有增幅部的情况下，处理设备166可以从增幅部获取被放大的眼电位信号并进行处理，也可以从电极获取眼电位信号并进行处理。例如，模拟数字转换器可以将各电极检测到的眼电位信号转换为数字信号，然后输出至增幅部，也可以将利用增幅部放大后的眼电位信号转换为数字信号。

处理设备166内的处理器可以处理表示以第1电极152为基准的第2电极154的电位的基准眼电位信号。此时，处理设备166内的处理器可以在右眼或者左眼中，基于从各电极检测到的眼电位来进行处理，从而生成表示眼睛的垂直方向的动作的信号。

处理设备166内的通信设备将经过处理器处理的各信号发送至外部装置。例如，通信设备利用Bluetooth(注册商标)以及无线LAN等无线通信，或者利用有线通信，将各信号发送至外部装置。

外部装置为具备通信功能的信息处理装置。例如，外部装置为使用者所持有的手机以及智能电话等移动通信终端，或个人电脑等。外部装置进行基于与眼电位有关的信号的处理，该眼电位为从处理设备166所包含的通信设备接收到的眼电位。例如，外部装置根据接收到的与眼电位有关的信号，检测眨眼和视线移动。

此外，在外部装置分别从左右鼻托获取加速度传感器162的加速度数据的情况下，使用两个加速度数据的平均值即可。

电池164向加速度传感器162以及处理设备166供给电力。电池164优选为充电式电池。

如图2(B)所示，鼻托144的表面被树脂170包覆，但第1电极152以及第2电极154被设为与皮肤直接接触，因此没有被树脂170包覆。

此外，在鼻托144的内部所包含的基板160的两面配设零件。例如，在基板160的一面设置加速度传感器162、电池164和处理设备166，在另一面设置两个电极152、154。由此，可以实现鼻托144的小型化。

[旋转机构(其1)]

图3为表示实施方式所涉及的鼻托144以及托臂侧的安装结构(其1)的一个例子的图。在图3所示的例子中，展示了普通的托臂型的安装结构。图3所示的鼻托144在与电极152等相反的一侧的面包含安装结构180A，安装结构180A具有构成旋转机构的螺纹孔186B。

托臂侧的安装结构180B具有支承部182和与支承部182连结的桩盒部184，桩盒部184具有螺纹孔186A和186C。在此，关于螺纹孔，螺纹孔186A以及186B的直径大于螺钉188的螺纹直径188A，并且大于螺纹孔186C的直径。螺纹孔186C的直径与螺纹直径188A大致相同。应予说明，螺钉188通过螺纹孔186C固定。如图3所示，在A1方向上，鼻托144可绕螺钉轴移动，在A2方向上，鼻托144可在由于螺纹孔186A和186B的直径大于螺纹直径188A而产生的移动(晃动)的范围内移动。

加速度传感器162设置于与构成旋转机构的螺纹孔186B邻接的位置。在图3所示的例子中，加速度传感器162设置于鼻托144的内部中的Z方向的中央部。由此，由于将加速度传感器162设于与螺纹孔186B邻接的位置(优选为在基板160中的位置中与螺纹孔186B的距离最短处的位置)，因此可以减少因鼻托144的旋转而导致的振动的影响。

[旋转机构(其2)]

图4为表示实施方式所涉及的鼻托144以及托臂侧的安装结构(其2)的一个例子的图。在图4所示的例子中，展示了普通的托臂型的安装结构。图4所示的鼻托144在与电极152等相反的一侧的面包含安装结构190A，安装结构190A具有构成旋转机构的螺纹孔192B。

托臂侧的安装结构190B具有支承部182和与支承部182连结的桩盒部184，桩盒部184具有螺纹孔192A以及192C。在此，关于螺纹孔，螺纹孔192A以及192C的直径与螺钉188的螺纹直径188A大致相同。螺纹孔192B的直径比螺纹直径188A大少许，或者大致相同。应予说明，螺钉188至少通过螺纹孔192A以及192C固定。如图4所示，在A1方向上，鼻托144可绕螺钉轴移动，但是在其它方向上无法旋转。

加速度传感器162设置于与构成旋转机构的螺纹孔192B邻接的位置。在图4所示的例子中，加速度传感器162设置于鼻托144的内部中的Z方向的中央部。由此，由于将加速度传感器162设置于与沿着上下方向的鼻子表面进行旋转的旋转机构(螺纹孔192B的轴方向)邻接的位置(优选为在基板160中的位置中与螺纹孔192B的距离最短处的位置)，因此可以降低因鼻托144的旋转而导致的振动的影响。

(供电端子)

图5为表示实施方式所涉及的供电端子的位置的附图。电池164设为充电式电池。此时，需要用于向电池164供给电力的供电用的端子。在图5所示的例子中，在电极侧的表面设有两个供电端子200。由此，即使在鼻托144安装于眼部佩戴用具100的状态下，与支承部等的位置无关，能够通过供电端子进行电池164的充电。

至此，根据实施方式，可以提供一种能够安装于普通的眼部佩戴用具上并且使得用户能够在自然地使用眼部佩戴用具的同时恰当地获取或处理生物体信号的鼻托以及眼部佩戴用具。此外，在现有技术中，由于安装检测装置的框架属于专用品，因此与市场上销售的普通眼部佩戴用具相比，在设计上存在制约，然而，如果根据上述实施方式，在框架设计上不会受到制约，并且，在维持时尚性的同时，使用者能够轻松地佩戴实施方式所涉及的眼部佩戴用具。另外，由于无需准备作为专用品的框架，因此，可以仅将鼻托作为产品进行流通，从而可以实现制造和流通成本的效率化。

此外，根据上述鼻托，则与分别调整鼻托、托臂、眉间的参照电极等的情形相比，能够将必须进行调整的部分集中于鼻托1处。此外，通过在小型化的鼻托上组装电极和处理器等，将其设为可后续添加的零件，使得可将其安装于市场上已经销售的眼部佩戴用具上。此外，从眼部佩戴用具的观点来看，在外观上也能够进行自然的使用，同时，可以恰当地获取或处理眼电位信号等生物体信号。

＜变形例＞

上述增幅部如果具备对眼电位信号进行计算的处理部，则可以进行计算处理，该计算处理针对放大前或者放大后的各眼电位信号的取样值并用于求取上述差分值或者平均值。被增幅部放大后的信号或者处理过的信号被输出至处理器。

在此，与上述的眼电位信号有关的处理以各电极与鼻子恰当地接触为前提。但是，根据眼部佩戴用具100的佩戴情况，有时一个以上的电极会没有与鼻子接触或者接触不良。尤其是，在上端部的第1电极152作为接地电极的情况下，如果该第1电极152没有接触或者接触不良，则无法获取恰当的眼电位信号。因此，对左右的电极进行接线，使得即使上端部的电极的一部分没有与鼻子接触或者接触不良，但也能够恰当地获取眼电位。

例如，通过使用物理性的结构，即使上端部的电极的一部分没有与鼻子接触或者接触不良，也能够恰当地获取眼电位。例如，采用如下结构：通过在上端部的电极之间进行接线(电连接)，可以将与鼻子接触的一侧的电极的电位作为两个上端部的电极的基准电位而共同使用。例如，事先使接线用的部件经过中梁和左右的支承部内，并在将左右的鼻托144安装于支承部时，将各鼻托144的上部的电极接线。接线用的部件例如为金属电线等。此外，通过使部件经过支承部、框架内，因此在外部看不见。

由此，由于左右的鼻托的1对电极彼此导通，因此只要一方与鼻子恰当地接触，则可以将其作为基准电位，处理设备166的处理器等可以在两电极处共用，并使用基准电位。

此外，通过使用左右的鼻托的各电极并使之导通，可以从两个方向来实现对作为接触对象的鼻子的接触，因此能够提高至少一方与鼻子恰当地接触的可能性。

此外，通过对左右的鼻托的参照电位进行接线，能够获取左右的电位差，因此也可以获取左右的视线移动。应予说明，即使左右的鼻托的一对电极没有进行接线，但是通过接收左右各自的眼电位信号的外部装置，也能够检测视线移动。

在上述实施方式中，在鼻托144内设置了加速度传感器162，但加速度传感器162未必是必要的构成部分。例如，作为简易版本，可以在鼻托144设置包含电池164和处理设备166的基板160。

至此，使用各实施方式，对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不局限于上述实施方式中记载的范围。可以在上述实施方式中，添加多种变更或者改进，这对本领域技术人员来说是显而易见的。这种添加了变更或者改进的方式，仍然可以包括在本发明的技术范围内，这根据权利要求书的记载来看是显而易见的。

符号说明

100 眼部佩戴用具

120 框架

142 眉间部

144 鼻托

152 第1电极

154 第2电极

160 基板

162 加速度传感器

164 电池

166 处理设备

170 树脂

180、190 安装结构

182 支承部

184 桩盒部

200 供电端子

Claims (7)

1.一种鼻托，所述鼻托与使用者的鼻子接触，其具备：

安装结构，所述安装结构可以安装于眼部佩戴用具；

两个电极，所述两个电极设于所述鼻托的表面；以及，

基板，所述基板设于所述鼻托的内部，并包含电池、处理器、模拟数字转换器、以及通信设备。

2.如权利要求1所述的鼻托，其中，

所述基板在一面设有所述电池、所述处理器、所述模拟数字转换器、以及所述通信设备，

在另一面设有所述两个电极。

3.如权利要求2所述的鼻托，其中，

在所述一面进一步设有加速度传感器。

4.如权利要求3所述的鼻托，其中，

所述安装结构具备旋转机构，所述旋转机构使安装于所述眼部佩戴用具的所述鼻托旋转自如，

所述加速度传感器设置于与所述旋转机构邻接的位置。

5.如权利要求4所述的鼻托，其中，

所述旋转机构为具有一个旋转轴的机构。

6.如权利要求1～5中任一项所述的鼻托，其中，

在设有所述两个电极的表面，设有向所述电池供给电力的端子。

7.一种眼部佩戴用具，其具备框架、和安装于所述框架并与使用者的鼻子接触的鼻托，

所述鼻托具备：

安装结构，所述安装结构可以安装于眼部佩戴用具；

两个电极，所述两个电极设于所述鼻托的表面；以及，

基板，所述基板设于所述鼻托的内部，并包含电池、处理器、模拟数字转换器、以及通信设备。

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