DE202016003274U1 - Spectacle-type auxiliary instrument for detecting biometric features of a head - Google Patents
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Abstract
Brillenartiges Hilfsinstrument zur Erfassung biometrischer Merkmale eines Kopfes mit zwei zueinander in einer x-Richtung verstellbaren Brillenbügeln (1) und einem Nasensteg (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Messschiene (3) vorhanden ist, an welcher mittig der Nasensteg (2) angeordnet ist, welche spiegelsymmetrisch zu ihrer Mitte (3.1) zwei gleiche erste Skalen (4) aufweist, an denen Abstände zur Mitte (3.1) ablesbar sind, und an welcher die beiden Brillenbügel (1), an denen jeweils eine erste Ablesemarke (5) fest angeordnet ist, in x-Richtung verschiebbar montiert sind.Glasses-like auxiliary instrument for detecting biometric features of a head with two mutually adjustable in an x-direction temple straps (1) and a nose bridge (2), characterized in that a measuring rail (3) is present, on which the nose bridge (2) is arranged centrally which mirror-symmetrically to its center (3.1) has two identical first scales (4) at which distances to the center (3.1) can be read, and on which the two temple pieces (1), on each of which a first reading mark (5) fixedly arranged is, are mounted displaceably in the x direction.
Description
Am Kopf montierte Anzeigevorrichtungen, sogenannte Head Mounted Displays (HMDs), sind heutzutage in den vielfältigsten Ausführungen und Anwendungen anzutreffen. Eine mögliche Ausführung stellen Datenbrillen dar. Hierbei handelt es sich im Sinne dieser Beschreibung um Brillen, mit denen der Brillenträger durch eines der Brillengläser (monokulares HMD) oder durch beide Brillengläser (binokulares HMD) ein virtuelles Display betrachten kann. Das virtuelle Display wird jeweils mittels einer Anzeigevorrichtung durch die Abbildung eines Bildgebers über eine Abbildungsoptik erzeugt, die wenigstens teilweise in das Brillenglas integriert ist bzw. wobei das Brillenglas einen Teil der Abbildungsoptik darstellt, sodass die Austrittspupille der Abbildungsoptik an einer zum Brillenglas und damit zum Brillenträger definierten Position entsteht. Der Einfachheit halber soll nachfolgend von einem monokularen HMD, welches nur eine Anzeigevorrichtung, bestehend aus einem Bildgeber und einer vorgeordneten Abbildungsoptik, aufweist, ausgegangen werden. Die hierzu getroffenen Aussagen sind gegebenenfalls auf ein binokulares HMD übertragbar.Head-mounted displays, known as head mounted displays (HMDs), are found today in a wide variety of designs and applications. One possible embodiment is data glasses. For the purposes of this description, these are spectacles with which the spectacle wearer can view a virtual display through one of the spectacle lenses (monocular HMD) or through both spectacle lenses (binocular HMD). The virtual display is generated in each case by means of a display device by the imaging of an imager via an imaging optics, which is at least partially integrated into the spectacle lens or wherein the spectacle lens forms part of the imaging optics, so that the exit pupil of the imaging optics at one to the spectacle lens and thus the wearer defined position arises. For the sake of simplicity, the following is intended to be based on a monocular HMD which has only one display device, consisting of an imager and an upstream imaging optics. The statements made may be applicable to a binocular HMD.
Damit der Brillenträger das virtuelle Display vollständig und mit einer optimalen Helligkeit betrachten kann, müssen die Austrittspupille der Abbildungsoptik und die Augenpupille in einer Ebene koaxial zusammenfallen. Durch die mögliche Augenbewegung innerhalb eines begrenzten Raumwinkels muss die Austrittspupille jedoch nicht um die Hauptblickrichtung (Geradeaussicht), sondern kann hierzu versetzt innerhalb des begrenzten Raumwinkels angeordnet sein. Die Abbildungsoptik ist dann so ausgelegt, dass das vom Bildgeber ausgestrahlte Licht in einem entsprechenden Winkel zur Hauptblickrichtung ausgesendet wird, um in die Augenpupille zu gelangen. Eine solche versetzte Anordnung der Austrittspupille zu der in Hauptblickrichtung ausgerichteten Augenpupille ist insbesondere vorteilhaft bei Datenbrillen, durch die hindurch der Brillenträger seine Umgebung in gewohnter Weise möglichst ungestört betrachten können soll und über die er zusätzlich bei Blick in eine bestimmte Richtung Daten eingeblendet erhält.In order for the wearer to be able to view the virtual display completely and with optimum brightness, the exit pupil of the imaging optics and the eye pupil must coincide coaxially in one plane. Due to the possible eye movement within a limited solid angle, however, the exit pupil does not have to be arranged around the main viewing direction (straight-ahead view), but instead can be arranged offset within the limited solid angle. The imaging optics is then designed so that the light emitted by the image generator is emitted at a corresponding angle to the main viewing direction in order to get into the eye pupil. Such an offset arrangement of the exit pupil to the eye pupil oriented in the main direction of vision is particularly advantageous in the case of data glasses through which the spectacle wearer is to be able to view his surroundings in the usual way as undisturbed as possible and over which he additionally receives data when viewed in a specific direction.
Um eine Datenbrille herstellen zu können, bei der die Austrittspupille der Abbildungsoptik bezogen auf den Brillenträger so angeordnet ist, dass dieser durch seine Augenbewegung die Augenpupille koaxial zur Austrittspupille ausrichten kann, muss die Relativlage der in Hauptblickrichtung ausgerichteten Augenpupille bezogen auf die durch den Brillenträger aufgesetzte Brille bekannt sein. Als Bezugsbasis wird insbesondere der Brillenbügel verwendet.In order to produce a data glasses, in which the exit pupil of the imaging optics relative to the spectacle wearer is arranged so that it can align the eye pupil coaxially to the exit pupil by his eye movement, the relative position of the aligned in the main direction of the eye pupil relative to the patch by the wearer glasses be known. As a reference, in particular the temple is used.
Eine Datenbrille mit in die Brillengläser integrierter Abbildungsoptik weist wie jede Brille Abmessungen auf, die weitestgehend an die biometrischen Maße des Kopfes des Trägers angepasst sind. Sie ist beim Tragen am Kopf so ausgerichtet, dass die Augenlinie als gedachte geradlinige Verbindung der beiden Pupillen in Hauptblickrichtung blickend in einer Ebene parallel zu den Brillenbügeln liegt. Bei einer Brille mit Bügeln und Nasensteg liegt diese quasi in einer Dreipunkt-Auflage auf den beiden Ohren und der Nasenwurzel auf. Andere Brillen liegen mit einem umlaufenden Rand an der Gesichts- und Kopfkontur an und werden über ein Halteband, welches über die Schläfen gelegt ist, gegenüber dem Kopf abgedichtet. In beiden Fällen ist die Brille in Abhängigkeit von der Kopfbreite, auch Schläfenabstand genannt, unterschiedlich breit und die Austrittspupille der Abbildungsoptik, die bezogen auf die Augenpupille eine gleiche Position haben soll, weist einen unterschiedlichen transversalen Abstand zu einem dem Brillenbügel zugewandten Rand des Brillenglases auf. Auch kann der Abstand des Brillenglases und damit der Austrittspupille der Abbildungsoptik von der in Hauptblickrichtung ausgerichteten Augenpupille in Abhängigkeit von unterschiedlichen Kopfformen und -größen der Brillenträger unterschiedlich sein. Da der Kopf nicht symmetrisch sein muss und somit die Abstände der rechten bzw. linken Schläfe zu der rechten bzw. linken Pupille voneinander abweichen können, muss auch die Austrittspupille, je nachdem, ob sie dem rechten Auge oder dem linken Auge zugeordnet werden soll, zu dem Rand des rechten bzw. linken Brillenglases unterschiedlich beabstandet sein.Data glasses with imaging optics integrated in the lenses have, like any pair of glasses, dimensions that are largely matched to the biometric dimensions of the wearer's head. It is aligned when worn on the head so that the eye line as an imaginary rectilinear connection of the two pupils in the main direction is looking in a plane parallel to the temples. In glasses with brackets and nose bridge, this is virtually in a three-point edition on the two ears and the nose root. Other glasses lie with a peripheral edge on the face and head contour and are sealed by a tether, which is placed over the temples opposite the head. In both cases, the glasses depending on the head width, also called temporal distance, different widths and the exit pupil of the imaging optics, which should have a same position relative to the eye pupil, has a different transverse distance to the temple of a bow facing the edge of the lens. Also, the distance between the spectacle lens and thus the exit pupil of the imaging optics can be different from the eye pupil aligned in the main viewing direction as a function of different head shapes and sizes of the spectacle wearers. Since the head does not have to be symmetrical and thus the distances between the right and left temple to the right and left pupil may differ from each other, the exit pupil, depending on whether it should be assigned to the right eye or the left eye, too be spaced differently from the edge of the right or left spectacle lens.
Insbesondere wenn die Abbildungsoptik vom Brillenbügel kommend in das Brillenglas integriert ist, hat die Austrittspupille der Abbildungsoptik der am Kopf des Brillenträgers ausgerichteten Datenbrille eine definierte Position zu den Ohren des Brillenträgers, und es ist sinnvoll, die Lage der Augenpupille bezogen auf die Ohren in transversaler Richtung zu ermitteln, um die bestimmungsgemäße Positionierung der Austrittspupille zum Brillenrand, der eine feste Position zum Brillenbügel und damit zum Ohr hat, festzulegen.In particular, when the imaging optics coming from the temple is integrated into the spectacle lens, the exit pupil of the imaging optics of the spectacle wearer aligned data glasses has a defined position to the ears of the wearer, and it makes sense, the position of the eye pupil relative to the ears in the transverse direction determine the intended positioning of the exit pupil to the spectacle edge, which has a fixed position to the temples and thus to the ear set.
Messbrillen, wie sie beispielsweise in der
Aus der
Nachteilig an diesem Hilfsgerät ist, dass die Messung der Brillenanpasswerte, insbesondere der Kopfbreite und des Pupillenabstandes, nicht in einer gleichen Positionierung des Hilfsmittels am Kopf erfolgen kann und daher die beiden Messwerte keinen Bezug zueinander haben. Auch können die genannten Brillenanpasswerte nicht bezogen auf die Gesichtsfeldmitte ermittelt werden, was für genauere Messungen, in denen die Unsymmetrie des Kopfes beachtet werden sollte, erforderlich ist.A disadvantage of this auxiliary device is that the measurement of the spectacle fitting values, in particular of the head width and the pupil distance, can not take place in the same positioning of the auxiliary means on the head and therefore the two measured values have no relation to one another. Also, said spectacle fitting values can not be determined relative to the visual field center, which is required for more accurate measurements in which the imbalance of the head should be taken into account.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein mechanisches Hilfsgerät zu schaffen, mit dem die Abstände des rechten bzw. des linken Ohres zu der in Hauptblickrichtung ausgerichteten rechten bzw. linken Augenpupille gemessen werden können, um daraus die Solllage der Austrittspupille der Abbildungsoptik in x-Richtung ermitteln zu können.It is the object of the invention to provide a mechanical auxiliary device with which the distances between the right and the left ear can be measured to the aligned in the main direction of the right and left eye pupil, from which the desired position of the exit pupil of the imaging optics in the x direction to be able to determine.
Vorteilhaft soll auch der Abstand der in Hauptblickrichtung ausgerichteten Augenpupille zum Brillenglas in y-Richtung gemessen werden können, um daraus die Solllage der Austrittspupille der Abbildungsoptik in y-Richtung ermitteln zu können.Advantageously, the distance between the eye pupil aligned in the main viewing direction and the spectacle lens in the y direction should also be able to be measured in order to be able to determine the desired position of the exit pupil of the imaging optics in the y direction.
Die Aufgabe der Erfindung wird für ein brillenartiges Hilfsinstrument gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.The object of the invention is achieved for a spectacle-like auxiliary instrument according to
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierzu zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to drawings. Show:
Ein erfindungsgemäßes brillenartiges Hilfsinstrument zur Erfassung biometrischer Merkmale eines Kopfes weist – gleich dem Stand der Technik – zwei zueinander in einer x-Richtung verstellbare Brillenbügel
Es ist erfindungswesentlich, dass das brillenartige Hilfsinstrument eine Messschiene
Die beiden Brillenbügel
Bei der in
Wenn aus vorherigen Vermessungen die Pupillenabstände zur Gesichtsfeldmitte bekannt sind, können jetzt mit Hilfe der gemessenen Ohrabstände zur Mitte
Aus der Differenz der Ohrabstände zur Mitte
Vorteilhaft sind auf der Messschiene
Um die Messwerte automatisiert über Bildauswertung auslesen zu können, sind die ersten und zweiten Ablesemarken
Vorteilhaft kann auch der Nasensteg
Es ist auch von Vorteil, wenn auf den Brillenbügeln
In einer bevorzugten Ausführung sind die Brillenbügel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BrillenbügelTemples
- 1.11.1
- Schlittenelementcarriage element
- 1.21.2
- Bügelelementbracket element
- 1.31.3
- Scharnierhinge
- 22
- Nasenstegnosepiece
- 33
- Messschienemeasuring rail
- 3.13.1
-
Mitte (der Messschiene
3 )Center (the measuring rail3 ) - 44
- erste Skalafirst scale
- 55
- erste Ablesemarkefirst read mark
- 66
- zweite Ablesemarkesecond read mark
- 77
- zweite Skalasecond scale
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0567817 A1 [0006] EP 0567817 A1 [0006]
- DE 1940315 U [0007] DE 1940315 U [0007]
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202016003274.8U DE202016003274U1 (en) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Spectacle-type auxiliary instrument for detecting biometric features of a head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202016003274.8U DE202016003274U1 (en) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Spectacle-type auxiliary instrument for detecting biometric features of a head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202016003274U1 true DE202016003274U1 (en) | 2016-07-11 |
Family
ID=56551761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202016003274.8U Active DE202016003274U1 (en) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Spectacle-type auxiliary instrument for detecting biometric features of a head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202016003274U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021136613A1 (en) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Robert Bosch Gmbh | Data glasses |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1940315U (en) | 1966-04-04 | 1966-06-08 | Erwin Hans | AUXILIARY DEVICE FOR MEASURING THE GLASSES ADAPTER VALUES. |
EP0567817A1 (en) | 1992-04-29 | 1993-11-03 | Oculus Optikgeräte GmbH | Trial frames |
-
2016
- 2016-05-21 DE DE202016003274.8U patent/DE202016003274U1/en active Active
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---|---|---|---|---|
DE1940315U (en) | 1966-04-04 | 1966-06-08 | Erwin Hans | AUXILIARY DEVICE FOR MEASURING THE GLASSES ADAPTER VALUES. |
EP0567817A1 (en) | 1992-04-29 | 1993-11-03 | Oculus Optikgeräte GmbH | Trial frames |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TOOZ TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CARL ZEISS SMART OPTICS GMBH, 73430 AALEN, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |