JP2020513609A5 - 眼の計測を収集するための方法及びデバイス - Google Patents

Description

本開示は、収集空間に位置する眼において眼の計測を収集するデバイスに関する。デバイスは、収集空間の方に光を放出するように構成された少なくとも１つの光源と、収集空間から光を受信して像データを生成するように構成されたカメラと、像データから少なくとも１つの計測を抽出するように構成された解析ユニットとを含む。

従って、本開示の１つの目的は、頑強な計測収集可能な眼計測収集デバイスを提供することである。

これは、１つの単一の像において且つわずかに異なる方向から見られるように、眼の２つの表現を生成できることを意味する。第１の部分像の形態における一方の表現が例えば大きい注視角又はユーザの眼鏡のために歪んでいる場合でも、第２の部分像の形態における他方の表現は、眼計測収集に有用な情報を提供することができる。これにより、より頑強な計測収集が得られる。

代わりに又はそれと組み合わせて、解析ユニットは、ユーザの網膜の像を記録して、眼の屈折誤差（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ）を判定するように構成され得るか、又は虹彩の角度特徴（ｉｒｉｓ ａｎｇｕｌａｒ ｆｅａｔｕｒｅ）を判定して、ユーザの眼の光学ねじれ（ｅｙｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｏｒｓｉｏｎ）を判定するように構成され得る。

図１は、側面から照らされた眼の取り込み像を例示する。 図２は、眼の光軸に近い位置から照らされた眼の取り込み像を例示する。 図３は、眼計測を収集する構成を概略的に例示する。 図４は、視線追跡に適した構成を概略的に例示する。 図５は、自動屈折用途に適した構成を概略的に例示する。 図６は、像収集構成の斜視図を示す。 図７は、図６の設定で生成された像の例を例示する。 図８は、より浅いカメラ焦点深度を可能にするミラーのずれを例示する。 図９は、図７の像の後処理を例示する。 図１０は、自動屈折測定のためのミラー及び光源設定の正面図を例示する。 図１１は、ウェアラブル眼計測収集構成の第１の例を例示する。 図１２は、ウェアラブル眼計測収集構成の第２の例を例示する。

本開示は、一般的に、眼計測を収集するデバイス及び方法に関する。光源によって眼の方に光を放出し、眼の像を取り込んで像データを提供し、データを解析して像データから少なくとも１つの計測を抽出することにより、このような収集を達成し得る。このような眼計測収集が行われる例示的な用途は、視線追跡及び自動屈折である。

現在の眼計測収集デバイスを用いて、後述するように輝きを使用することなく注視角を検出することもできる。

既知の視線追跡構成は、例えば、遠隔又は移動視線追跡装置として考案され得る。遠隔追跡装置は、眼が存在する収集空間からある距離を置いて固定位置から眼の像を取り込む。一方、移動追跡装置をユーザの頭部に装着して、任意の頭部の動きを補償することができ、又は移動追跡装置を配置して、他の方法で動的にユーザの眼に追従することができる。ここで、ユーザにより、眼計測を収集する人が意味される。

自動屈折により、ユーザの眼の屈折誤差を評価する構成が意味される。典型的に、ユーザの光軸の近くから見られるようにユーザの眼の像を取り込む。光源は、異なる角度で光軸からわずかに変位された位置から連続的に照らされる。これは、図２に示すように、眼の網膜の像のセット、いわゆる輝く瞳孔７の像をカメラが取り込み得ることを意味する。多くのこれらの像を比較することにより、球状及び／又は円柱状の屈折誤差の測度を得ることができる。それ自体既知の例において、カメラは、中心にカメラの光軸を有する円の周りに均等な間隔で配置された６個の光源がカメラの周りに位置している状態で、眼から約１メートル離れて位置し得る。他の実施形態において、カメラは、眼の一層近くに位置し得る。多くの反復自動屈折測定値は、調節（ａｃｃｏｍｏｄａｔｉｏｎ）の計測を提供することができる。

図３は、本開示による眼計測を収集する構成を単純な形態で概略的に例示する。ビーム９において光を光源１１から眼１の方に放出する。この光源１１が眼１の光軸１３から離れて位置する場合、輝き３は、図１に前述したように見える。カメラ１５は、眼１の像を取り込む。カメラ１５は、第１の光路１７及び第２の光路１９を介して、眼が位置する収集空間２９から光を受信する。第１及び第２の光路１７、１９は、カメラの光軸及び眼の光軸１３に対して異なる角度が付けられている。これは、第１の光路を得るのに配置されたミラー２１によって達成される。従って、カメラ１５は、眼の少なくとも２つの表現を提供する眼の重複部分から光を受信する。

図９は、例えば、あまりに大きい注視角を有するか、ぼやけた重要な特徴を有するか、又は偽情報（例えば、かなりの角度で厚い眼鏡によって提供されるような二重瞳孔）を提供する多くの部分像が焦点ずれのために無視される場合の図７の像を示す。従って、眼計測を提供する像の後処理は、少ない部分像のみで実行可能であり、改良された処理速度も提供する。例示の場合、４つのミラーに対応する４つの部分像、右眼の２つ及び左眼の２つの部分像は、この目的のために保持される（図９で他の部分像をバツ印で消す）。これは、時間と共に、例えば直後に変化し得、例えば、ユーザがユーザの頭部を動かしているか又はユーザの注視角を変更する場合、２つの他のミラーに対応する２つの部分像を使用し得る。

図１１は、ウェアラブル眼計測収集構成の第１の例を概略的に例示する。この例は、図３のような同様の設定を各眼に提供する。各眼に対する１つのカメラ１５は、眼の１つの直接像及び別の方向から眼を見たミラー２１を介した眼の１つの像を取り込む。これを使用して、上述のように視線追跡情報を提供することができる。

図１２は、ウェアラブル眼計測収集構成の第２の例を例示する。この例において、単一のカメラ１５は、ユーザの両眼の各々に２つの像を提供する。分割ミラー４１は、カメラの視野を２つの半分に分割し、半分の各々は、第１のミラー２１及び第２のミラー２３を介して眼の異なる像を生成する。

Claims (15)

1. 眼の画像を取得することができる収集空間（２９）に位置する眼（１）から、視線角度、屈折誤差（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ）、眼の光学ねじれ（ｅｙｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｏｒｓｉｏｎ）、眼の調節（ａｃｃｏｍｏｄａｔｉｏｎ）を含む計測を収集するデバイスにおいて、前記収集空間（２９）の方に光を放出するように構成された少なくとも１つの光源（１１）と、前記収集空間（２９）から光を受信して像データを生成するように構成されたカメラ（１５）と、前記像データから少なくとも１つの計測を抽出するように構成された解析ユニット（１４）とを含むデバイスにおいて、前記カメラ（１５）は、前記カメラの光軸に対して異なる角度が付けられている少なくとも第１の光路（１７）及び第２の光路（１９）を介して前記収集空間から光を受信するように構成され、前記第１の光路（１７）の前記光は、第１のミラー（２１）を介して受信され、前記第１の光路（１７）および前記第２の光路（１９）が前記カメラに前記眼の画像の重複部分を提供することにより、前記カメラが単一の眼の少なくとも２つの表現を受信できることによって特徴付けられることを特徴とするデバイス。
2. 請求項１に記載のデバイスにおいて、前記第２の光路（１９）の前記光は、第２のミラー（２３）を介して受信されることを特徴とするデバイス。
3. 請求項２に記載のデバイスにおいて、前記第１の光路（１７）の長さは、前記第２の光路（１９）の長さに比べて、前記眼と前記カメラとの間の最短距離の１％を超える長さの差を有することを特徴とするデバイス。
4. 請求項２または３に記載のデバイスにおいて、前記カメラは、前記第１および第２のミラーを含む複数のミラーであって、別のミラーの領域と重複する前記収集空間の領域を描写する、前記収集空間と前記カメラとの間の個別の光路をそれぞれ提供する複数のミラーから光を受信するように構成されることを特徴とするデバイス。
5. 請求項４に記載のデバイスにおいて、前記複数のミラーは、前記収集空間に面する凹面（３９）に配設されることを特徴とするデバイス。
6. 請求項２乃至５の何れか１項に記載のデバイスにおいて、各ミラーの法線とカメラの光軸との間の角度は、１５°未満であることを特徴とするデバイス。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のデバイスにおいて、前記解析ユニット（１１）は、眼の角膜上に生成された可視の輝きとその眼の瞳孔との間の距離を測定して、ユーザの眼の視線角度を判定するように構成されることを特徴とするデバイス。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のデバイスにおいて、前記解析ユニット（１１）は、単一の眼の少なくとも２つの表現に基づいて解析を実行することにより、ユーザの眼の視線角度を判定するように構成されることを特徴とするデバイス。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のデバイスにおいて、前記解析ユニット（１１）は、ユーザの網膜の像を記録して、眼の屈折誤差を判定するように構成されることを特徴とするデバイス。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のデバイスにおいて、前記解析ユニット（１１）は、虹彩の角度特徴（ｉｒｉｓ ａｎｇｕｌａｒ ｆｅａｔｕｒｅ）を判定して、ユーザの眼の光学ねじれを判定するように構成されることを特徴とするデバイス。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載のデバイスにおいて、さらに前記収集空間と前記第１のミラーとの間に位置する少なくとも１つの二色性フィルターミラー（２５）を含み、当該二色性フィルターミラー（２５）が、前記収集空間と前記第１のミラーとの間に位置することを特徴とするデバイス。
12. 請求項１１に記載のデバイスにおいて、第１及び第２の二色性フィルターミラーは、前記カメラと、それぞれ第１及び第２のユーザの眼のために構成された前記収集空間の第１及び第２の部分との間の光路に位置することを特徴とするデバイス。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載のデバイスにおいて、前記少なくとも１つの光源（１１）は、赤外光を生成することを特徴とするデバイス。
14. 眼の画像を取得することができる収集空間（２９）に位置する眼（１）から、視線角度、屈折誤差（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ）、眼の光学ねじれ（ｅｙｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｏｒｓｉｏｎ）、眼の調整（ａｃｃｏｍｏｄａｔｉｏｎ）を含む計測を収集する方法であって、少なくとも１つの光源は、前記収集空間の方に光を放出し、カメラは、前記収集空間から光を受信して像データを生成し、及び前記像データは、前記像データから少なくとも１つの計測を抽出するために解析される、方法において、前記カメラは、前記カメラの光軸に対して異なる角度が付けられている少なくとも第１及び第２の光路を介して前記収集空間から光を受信し、前記第１の光路の前記光は第１のミラーを介して受信され、前記第１の光路（１７）および前記第２の光路（１９）が前記カメラに前記眼の画像の重複部分を提供することにより、前記カメラが単一の眼の少なくとも２つの表現を受信できることを特徴とする方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、ユーザの眼の視線角度は、単一の眼の少なくとも２つの表現に基づいて解析を実行することによって判定されることを特徴とする方法。