KR102543190B1 - 바이오-센서를 가진 안경 - Google Patents

Abstract

착용되어 사용자의 머리에 접촉된 때 생체 측정 데이터를 검출하기 위한 센서들을 가진 안경에 대한 설명이 제공되며, 상기 안경은 각각의 렌즈들(4)을 지지하기 위한 전면 장착부(front mount)(2)를 가진 프레임, 코 지지 장치(5a), 및 상기 전면 장착부(2)의 양측에 관절 연결된 한 쌍의 아암들(6)을 포함하며, 상기 아암들(6) 각각은 상기 전면 장착부(2)에 관절 연결된 제1 단부(6a)와 반대쪽의 제2 단부(6b) 사이에서 길이 방향으로 연장되고, 상기 제2 단부(6b) 가까이에서 상기 아암의 끝 부분(end portion)(10)은 귀에서 머리와 접촉될 수 있다. 각각의 아암(6)은 상기 제2 단부(6b)로부터 상기 아암의 섹션(section)(11)으로 연장되고, 상기 섹션(11)은 귀 센서(auricular sensor)(8)를 지지할 수 있는 유연성 재료로 만들어지며, 상기 아암의 섹션(11)은, 유연성에 기인하여, 상기 센서(8)가 귓바퀴의 이갑개(concha) 내에 배치될 수 있는 작동 위치와 상기 아암의 섹션(11)에 의해 지지되는 상기 센서가 상기 아암의 끝 부분(10)에 제거 가능하게 유지되는 비-작동 위치 사이에서 움직일 수 있다.

Description

바이오-센서를 가진 안경

본 발명은, 주 청구항 제1항의 전제부에 기재된 특징들을 가지며, 착용되어 사용자의 머리에 접촉된 때 생체 측정 데이터를 검출하기 위한 센서들을 갖춘 안경에 관한 것이다.

보다 일반적인 용어로, 전면 프레임 및/또는 측부 아암들에 바이오-센서들이 통합된 안경들이 알려져 있으며, "바이오-센서(bio-sensor)"라는 용어는, 머리의 특정 표면 영역과 센서의 국부적인 접촉에 의해, 생체 기능들, 예를 들어 심장 또는 뇌 기능의 생체 측정값들에 연관된 신호들을 검출할 수 있는 센서를 의미한다.

안경의 프레임들에 이러한 타입의 센서들의 사용은, 특히 생체 기능들의 진단으로부터 파생될 수 있는, 가능성 있는 유리한 애플리케이션들 때문에 널리 퍼지고 있다. 실제로, 안경의 프레임 내에 통합된 적절한 센서들에 의해 검출될 수 있는 이러한 기능들의 상태를 아는 것은, 필요할 경우 이 사람의 건강과 안전에 대한 위험의 상황을 수정하거나 나타내기 위해, 유리하게는 사람의 정신적-육체적 상태의 제어 및 모니터링에 개입하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 일, 스포츠 및 여가 활동을 수행할 때 발생할 수 있는 스트레스, 보다 일반적으로 피로의 상태의 모니터링을 참조할 수 있다. 안경 프레임에 센서의 적용은 알려져 있으며, 안경이 착용된 때, 센서는 관자놀이 영역, 또는 귀 뒤의 영역, 또는 귓불 자체, 또는 코 영역의 접촉 표면들과 접촉하도록 배치된다.

안경의 프레임 내에 적용되는 다양한 타입의 센서들이 알려져 있다. 예를 들어, 투과 또는 반사되는 방사 광(예를 들어 적외선)을 기반으로 작동하는 센서들 또는 (예를 들어 압전 재료로 만들어진) 압력 센서로서 작동하는 센서들이 사용된다. 이러한 해법들은 일반적으로, 많은 수의 구성요소들에 의해 어느 정도의 복잡성을 가지며, 제조된 장치들의 전체 크기가 크다는 특징이 있으며, 결과적으로 착용된 때 불편하고, 프레임의 전체 외관이 손상될 가능성이 있다.

다른 구체적인 알려진 타입은 전기적 신호를 검출하기에 적합한 센서들에 관련되며, 이는 전기 전도성 재료로 만들어진 전극들에 의해 제조된다.

본 발명은, 안경 프레임 내에 전기적 신호들을 위한 센서들, 특히 심장 기능들(심장 박동 및/또는 심전도) 및/또는 뇌 기능들(뇌전도)에 관한 생체 정보(biometric data)의 검출을 위한 센서들, 더욱 구체적으로 귀 센서들(auricular sensors), 즉, 귓바퀴 내부에 배치될 수 있도록 설계되고 (그 분야에서 "인-이어(in-ear)" 센서로서 알려진) 특정 용도의 센서들을 통합하는 특정 기술 범위에 속한다.

이러한 특정 개념에서, 본 발명의 주된 목적은, 전술한 타입의 바이오-센서들을 갖추고, 종래 기술에서 지금까지 알려진 기술적 해법들을 개선하도록 구조적으로 그리고 기능적으로 설계되며, 특히 감소된 수의 구성요소들에 의해 간단한 구조를 가지는 특징이 있고, 제조 및 사용이 쉬우며, 특히 귀와 센서의 국부적 접촉으로 착용이 매우 편안한, 이용 가능한 안경을 만드는 것이다.

또 다른 목적은, 생체 기능들을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 장치들을 갖춘 전술한 타입의 센서들을 가진 안경을 제조하는 것이다. 즉, 귀 장치들(auricular devices)은 실제 센서들로서 제조되지 않기 때문에, 센서들이 다양한 귀 장치들과 조합으로 설계된다. 이러한 장치들의 예들은 음악 또는 일반적으로 오디오 콘텐츠를 듣기 위한 오디오 이어폰, 또는 (예를 들어 난청인 사람들을 위해) 청각 장애의 교정을 위한 보조 음향 장치들에 관련된다.

이러한 목적들 및 다른 것들은 이하에서 명확하게 될 것이며, 첨부된 청구항들에 따라 제조된 안경들에 의한 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 특징들과 이점들은, 첨부된 도면들에 관련된 비제한적인 시사에 의해 도시된 아래의 몇몇의 바람직한 실시예들의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 안경의 제1 예의 사시도이며;
- 도 2와 3은 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 도 1의 안경의 측면도들이며;
- 도 4와 5는 각각 측면도와 평면도로서, 앞 도면들의 안경의 상세 확대도들이며;
- 도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ 성을 따른, 확대 단면도이며;
- 도 7은 도 1의 안경의 측부 아암의 측면도이며;
- 도 8과 8a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 9와 9a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 10과 10a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 11과 11a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 12와 12a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 13과 14는 각각 측면도와 평면도로서, 도 12의 예의 상세 확대도들이며;
- 도 15와 15a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 16과 17은 각각 도 15의 예의 확대 상세 측면도들이며;
- 도 18과 18a는 각각 별개의 작동 형태를 보여주는, 본 발명에 따른 안경의 추가 예의 측면도들이며;
- 도 19와 20은 각각 측면도와 평면도로서, 도 18의 예의 상세 확대도들이며;
도 21, 22 및 23은 도 18의 예의 별개의 실시예들의 추가 상세 측면도들이며;
도 24와 25는 두 개의 별개의 실시예들과 관련하여, 도 11a의 XI-XI 선을 따른 확대 단면도들이며;
도 26과 27은 두 개의 별개의 실시예들과 관련하여, 도 16의 XⅥ-XⅥ 선을 따른 확대 단면도들이다.

먼저, 도 1-6을 참조하면, 참조번호 1은 본 발명에 따라 제조된 바이오-센서들을 가진 안경의 제1 예를 전체로서 가리킨다. 이 문맥 내에서 "바이오-센서(bio-sensor)"라는 용어는 특정 생체 기능들의 생체 측정값들에 연관된 신호들을 검출하기에 적합한, 전기적 신호들을 위한 센서를 의미하는 것으로 이해되며, 이러한 타입의 센서는 특히 심장 박동, 또는 심전도(ECG), 또는 뇌전도(EEG)를 검출하도록 설계된다.

상기 안경(1)은 전면 장착부(front mount)(2)와 대응되는 렌즈들(4)의 지지를 위한 각각의 림들(rims)(3)의 쌍을 가진 프레임을 포함하며, 상기 림들은 코 영역에서 연장된 브리지(bridge)(5)에 의해 중앙에서 서로 연결된다. 참조번호 6은 안경의 측부 아암들(side arms)을 가리키며, 이들은 전면 장착부(2)의 측방으로 대향하는 측부들에 제공된 각개의 전면 부재들(front pieces)(7)과 힌지들(hinges)에 의해 관절 연결된다. 상기 브리지(5)에는 코에 프레임의 전방 지지를 위한 코 지지 장치(5a)가 있다.

상기 안경(1)은 귀 타입(auricular type)의 센서들(8)을 갖추며, 즉 상기 센서들은, 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 귓바퀴(auricle)의 이갑개(concha) 내부에 작동 가능하게 배치되도록 설계되고, 측부 아암들(6)에 결합된다.

상기 센서들(8)은 기능상 전극들로서 설계되며, 피부와 접촉한 때, 전기적 신호를 검출하고 상기 프레임 내에 적절하게 배치된 전기 신호 전도 시스템에 의해 전기적 신호를 전송하도록 구성된다.

상기 아암들은 반사 대칭적인 구조로 제조되더라도 구조적으로 동일한 성질을 가진다는 점을 고려하여, 각개의 센서(8)가 제공된 측부 아암들(6) 중 하나만 상세하게 설명될 것이다.

상기 아암(6)은, 상기 장착부(2)의 대응되는 전면 부재(7)에 관절 연결되는 제1 단부(6a)와, 반대쪽의 제2 단부(6b) 사이에서 일반적으로 길이 방향으로 연장된다. 상기 아암에서, 아암 부분(arm part)(9)은 상기 단부(6a)로부터 연장되고, 상기 단부(6b)까지 도달하는 상기 아암의 끝 부분(end portion)(10)으로 연장되며, 상기 끝 부분(10)은 상기 단부(6b) 가까이에서 귀 뒤의 머리의 영역과 접촉될 수 있다.

상기 아암(6), 특히 그 끝 부분(10)은 상기 단부(6b)로부터 안으로 구부러져 아암의 추가 섹션(11)으로 연장되며, 상기 추가 섹션은 상기 섹션 자체의 반대쪽 자유 단부(11a)에서 상기 센서(8)를 지지한다.

상기 섹션(11)은, 변형된 후에, 피부와 접촉하여 신호를 검출할 목적으로 센서(8)가 귓바퀴의 이갑개 내부에 배치될 수 있는 작동 위치와, 아암의 상기 섹션(11)이 아암의 끝 부분(10) 쪽으로 복귀한 비작동 위치 사이에서 변위될 수 있기 때문에, 상기 아암의 섹션(11)은, 유리하게는 미리 선택된 수준의 탄성 변형성을 가진 유연성 재료(flexible material)로 만들어진다. 이러한 비작동 위치에서, 상기 아암의 섹션(11)은 바람직하게는 끝 부분(10)에 인접한 위치에, 예를 들어 끝 부분(10)으로부터 미리 결정된 거리에 유지된다. 상기 센서(8)를 지지하는 아암의 섹션(11)의 단부(11a)도 적합한 결합 시스템에 의해 상기 아암의 끝 부분(10)에 제거 가능한 방식으로 유지된다.

귀의 구성을 가진 센서(8)는, 첫째로 피부에 접촉 지지에 의한 위치결정에서 편안함과 적응성을 보장하기 위해, 둘째로 대응되는 신호들을 검출하는 전극의 기능을 수행하기 위해, 전기 전도성 재료, 예를 들어 전기 전도성 특성을 가진 엘라스토머 또는 고무로 만들어진다. 상기 센서(8)는 또한 귓바퀴 내부에, 예를 들어 귓구멍(ear canal)의 개구 가까이에 정확하고 적절한 배치를 보장하기에 적합한 형태와 치수를 가지도록 제조된다.

일 실시예에 따르면, 상기 센서는 도 4와 5의 확대도에 도시된 전체적으로 원반 형상을 가진다. 이 형상에 따르면, 상기 센서는, 동일한 직경의 원형 베이스를 가진 두 개의 실린더형 섹션들(12a, 12b)과, 상기 섹션들(12a, 12b)과 동축으로 상기 섹션들(12a, 12b) 사이에 배치되며 상기 섹션들(12a, 12b)의 직경보다 작은 베이스 직경을 가진 중간 실린더형 섹션(12c)을 가지도록 구성된다. 상기 단부(1a)에서, 상기 아암의 섹션(11)은 상기 센서(8)의 섹션(12c)에 연결된다.

도 4와 5에 도시된 예에서, 상기 두 개의 섹션들(12a, 12b)은 형태와 치수의 면에서 서로 동일한 것으로 보인다. 그러나, 이들은 서로 상이할 수 있다. 특히, 귓바퀴(auricle)의 이갑개(concha) 내부에 삽입되도록 설계된 섹션(12b)은 귀 방향으로 반대쪽 섹션(12a)의 측방 치수보다 더 큰 측방 치수(lateral dimension)를 가지는 것이 가능하다.

이러한 선택은, 최적의 전기적 접촉을 보장하기 위해 귓바퀴의 이갑개의 피부와 접촉하는 더 넓은 범위의 표면적을 가진 센서를 제조할 필요성 및/또는 예를 들어 향상된 인체공학적 특성을 가진 센서를 얻기 위해 귓구멍 내부로 더 깊게 연장되는 센서를 제조할 필요성이 동기가 될 수 있다.

또한, 반드시 원형 또는 원반일 필요는 없으며, 귀 내에 센서의 적용시 편안함을 증가시키기 위해, (귀에서 또는 머리의 측면에서 보았을 때) 이갑개와 귓바퀴의 형태에 순응할 수 있는 계란형, 타원체의 형태, 또는 임의의 형태를 가진 측방 프로파일(lateral profile)을 가진 외부 섹션들(12a, 12b)의 형태를 가진 센서를 제조하는 것이 가능하다.

유사하게, 상기 센서의 섹션(12b)은 (머리의 전면 또는 후면에서 보았을 때) 직사각형이 아니고 귀 쪽을 향해 볼록한 원뿔대, 또는 반구형의 측방 프로파일을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 센서(8)는 예를 들어 전도성 고무의 사출 성형에 의해 상기 아암의 섹션(11)과 일체로 형성됨으로써 얻어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 센서(8), 상기 아암의 섹션(11), 및 상기 끝 부분(10)은 예를 들어 전도성 고무의 사출 성형에 의해 서로 함께 일체로 형성됨으로써 얻어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 아암의 끝 부분(10)은 유리하게는 코어(core)(14)를 수용하는 내부 캐비티(inner cavity)(13)를 갖추며, 상기 코어는 전기 전도성 금속 재료로 제조되거나 또는 전기 전도성 금속 재료로 코팅된다.

순전히 예로서, 상기 코어(14)는 유리하게는 강철(steel)로 제조되고 그 다음에 갈바닉 공정(galvanic process)에 의해 증착된 금의 전도층으로 코팅될 수 있다.

사출 성형 공정에 의해, 전도성 엘라스토머 재료로 만들어지는 상기 끝 부분(10)은 상기 코어(14)에 오버-몰딩된다(over-moulded). 이러한 전기 전도성 엘라스토머 재료는 센서에 의해 피부에서 검출 가능한 전위(electrical potential)에 민감하기 때문에, 신호 또는 전위는 전도되어 금속 코어로 전송될 수 있으며, 결국 금속 코어는 전기적 전도 수단으로서 작용한다.

상기 내부 코어(14)는 아암 부분(9)에 접하는 끝 부분(10)의 영역에서 아암 부분(9)에 결합되는 다리(limb)(15)로 연장된다. 상기 다리(15)에 의해, 상기 코어(14)는 (도 7에 개략적으로 도시된) 아암 부분(9)의 내부에 제공된 하우징(17) 내에 수용되는 전자 보드 또는 모듈(16)에 전기적으로 연결된다.

일 실시예에 따르면, 상기 아암 부분(9)은 상기 끝 부분(10)을 제조하기 위한 엘라스토머 재료보다 낮은 변형 능력을 가진 경질 유형의 플라스틱 재료로 제조된다.

미리 선택된 금속 재료의 특성들과 그 전체 기하 구조 때문에, 상기 코어(14)는 소성 변형되기 쉬우며, 이에 따라 안경의 편안하고 안정된 맞춤을 위해 그 형태를 사용자의 머리에 적합하도록 하기 위해 상기 아암의 끝 부분(10)을 "조절할 수 있도록" 또는 순응할 수 있도록 만든다.

사실, 상기 아암의 끝 부분(10)이 조절되는 경우에, 상기 코어(14)는 소성 변형되어 새로운 형태를 유지하는 경향이 있으며, 이에 반해 상기 코어(14)에 합체된 엘라스토머(또는 고무)는 탄성적으로 항복하며(resiliently yielding), 다른 한편으로는 상기 코어에 주어진 새로운 굽힘(bend)을 따라서 탄성적으로 변형되는 경향이 있으며, 이에 따라 상기 코어의 강성에 의해 적용된 새로운 형태로 구속된다.

도 2에는, 비작동 위치의 센서(8)를 가진 안경(1)이 머리에 착용된 상태가 도시되어 있으며, 이 도면은 코 영역과 귀 영역을 개략적으로 보여준다. 도 2에 도시된 착용 모드(fitting mode)에서, 상기 아암의 끝 부분(10)과 상기 섹션(11)은 둘 다 귀 뒤의 영역에 위치한다. 대안으로서, 사용자는 제2 착용 모드를 선택할 수 있으며, 제2 착용 모드에서 아암의 끝 부분(10)은 귀 뒤의 머리의 영역에 배치되며, 이에 반해 아암의 섹션(11)은 부분적으로 귀 앞에 배치된다. 실제로, 이 모드가 선택된 경우에, 귓바퀴의 윗부분은 아암의 끝 부분(10)과 아암의 섹션(11) 사이에 배치된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 다리(15) 커플링은 전자 모듈(16)에 전기적으로 연결되기 위해 하우징(17) 내부로 돌출되도록 연장된다.

상기 아암 부분(9)의 공간 내부에 형성된 상기 하우징(17)은 상기 아암의 내측면(사용자의 머리를 향한 측면)에서 개방되며, 제거 가능한 방식으로 결합될 수 있는 폐쇄 커버(closure cover)(18)를 갖춘다.

일 실시예에 따르면, 상기 아암들(6) 중 하나에 제공된 상기 하우징(17)은 전자 모듈(16)을 수용하도록 설계되며, 이에 반해 다른 아암에 형성된 하우징은 전자 모듈과 센서들의 전기 공급을 위한 배터리(19)를 수용하도록 설계된다. 상기 배터리(19)는 바람직하게는 재충전 가능하며 제거할 수 없는 타입이다. 대안으로서, 상기 배터리는 제거 가능한 타입일 수 있다. 상기 배터리는 또한 재충전할 수 없는 타입일 수 있으며, 이 경우 충전이 소진된 때 교체할 수 있도록 하기 위해, 배터리는 반드시 제거할 수 있어야 한다.

전도성 엘라스토머로 만들어진 상기 센서(8)의 표면 전기 전도도를 증가시키기 위해, 일 실시예에 따르면, 예를 들어 전기 전도성 바니시(varnish) 또는 잉크에 의한 전기 전도성 코팅이 사용될 수 있다.

특정 요건들에 근거하여, 상기 센서의 전 표면이 전기 전도성 코팅으로 덮일 수 있으며, 또는 이 코팅은 목표한 방식으로, 피부와 직접 접촉되며 추가적으로 더 큰 전기적 표면 전도성을 요구하는 센서의 표면의 부분만을 덮으면서 오직 부분적으로 도포될 수 있다.

추가 실시예에 따르면, 상기 센서(8), 아암의 섹션(11) 및 끝 부분(10)은 전도성 고무의 고온 압축 성형에 의해 일체로 형성됨으로써 얻어질 수 있다. 이 경우에, 상기 센서(8), 아암의 섹션(11) 및 끝 부분(10)으로 구성된 구성요소는 별도로 제조될 수 있으며, 그 다음에 아암(6)에 조립된다. 사출 성형 기술과 달리, 고무의 고온 압축 성형은 사실상, 금속 재료로 만들어진 세부 요소들에 그리고 플라스틱 재료로 만들어진 세부 요소들에 고무 부품들의 코-몰딩(co-moulding) 또는 오버-몰딩을 쉽게 얻을 수 없게 한다. 따라서, 내부 캐비티(13)는 끝 부분(10)에서 움푹 패여 있으며, 이러한 캐비티는 내부 코어(14)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 캐비티(13)는, 고온 압축 성형에 의해 얻어진 고무 부품의 초기 형성 후에 기계 가공 작업에 의해 얻어질 수 있다.

따라서, 상기 끝 부분(10)은, 예를 들어 탄성 결합 시스템(resilient coupling system)에 의해, 또는 압력 삽입에 의한 결합에 의해, (이전에 이미 아암(6)과 통합된) 내부 코어(14)에 고정됨으로써, 고무와 내부 코어(14) 사이의 전기적 접촉을 허용한다. 대안으로서, 전기 전도성 접착제의 사용에 의해 끝 부분(10)을 내부 코어(14)에 고정시킴으로써, 고무와 내부 코어 사이의 전기적 신호의 전달을 보장할 수 있다.

추가 실시예에 따르면, 상기 센서(8), 아암의 섹션(11) 및 끝 부분(10)은 전기 전도성 고무, 예를 들어 전도성 실리콘 고무의 주입에 의한 성형에 의해 일체로 형성됨으로써 얻어질 수 있다. 고무의 주입에 의한 성형의 경우에도 금속 재료로 만들어진 세부 요소들에 그리고 플라스틱 재료로 만들어진 세부 요소들에 코-몰딩 또는 오버-몰딩을 얻는 것이 쉽지 않기 때문에, 고무의 고온 압축 성형의 사용에 대응되는 경우를 위해 이미 설명된 것들과 동일한 고려와 동일한 해법들이 여기에 적용된다는 것이 이해된다.

상기 센서(8)를 아암의 끝 부분(10)에 유지하기 위한 시스템에 관하여, 비작동 위치로 변위된 때, 예를 들어 도 2와 3의 실시예에서, 상기 아암의 끝 부분(10)은 시트(seat)(20)를 포함하며, 상기 시트는, 바람직하게는 스냅-인(snapping-in) 타입의 연결 또는 결합에 의해, 상기 아암의 섹션(11)의 단부(11a)와 맞물릴 수 있다. 상세하게는, 상기 시트(20)는 아암의 끝 부분(10)의 표면(21)과 립 형성물(lip formation) 사이에 한정된 리세스(recess)로 형성되며, 상기 립 형성물은 상기 끝 부분으로부터 돌출되어 상기 표면(21)을 마주본다. 상기 립 형성물(22) 내에, 적절한 곡률을 가진 압입부(23)가 제공되며, 이는 상기 센서(8)의 중간 섹션(12c)과 맞물린다.

상기 리세스(20) 내에 상기 아암의 섹션(11)의 단부(11a)의 삽입은 상기 립(22)을 표면(21)으로부터 멀어지게 이동시키는 상기 립(22)의 약간의 탄성 변형을 일으키며, 이는 상기 센서의 섹션(12c)이 이동되어 상기 리세스의 압입부(23)와 결합될 때, 스냅-인 연결을 위한 탄성 복귀를 발생시킬 수 있다. 대안으로서, 스냅 결합 시스템의 탄성 복귀를 발생시키기 위해 상기 립(22)에 대하여 탄성 변형되는 것은 상기 표면(21)일 수 있다.

도 8과 8a에 도시된 또 다른 예에서, 시트(20)는 끝 부분(10)을 가진 상기 아암의 부분(9)의 연결 영역에 인접한 위치에서 상기 아암의 끝 부분(10)에 제공된 실질적으로 "U" 형상의 프로파일을 가진 리세스에 의해 형성되며, 상기 리세스의 캐비티는 상기 아암의 길이 방향 연장 방향에 대해 경사진 방향으로 연장된다. 상기 섹션(11)의 단부(11a)와, 특히 상기 센서(8)의 섹션(12c)은 탄성 압력 결합에 의해 상기 리세스 내에 맞물릴 수 있다.

또 다른 예는 도 9와 9a에 도시된다. 이 경우에도, 상기 시트(20)는 리세스에 의해 형성되며, 상기 리세스는 압력에 의한 개입에 의한 결합에 의해 센서(8)의 섹션(12c)을 수용하여 유지할 수 있다. 이 예는 리세스의 더 큰 규모에서 이전의 예와 상이하며, 이 규모는 상기 센서(8)의 섹션(12c)의 대응되는 직경과 상관되며, 이는 이전 예에서 제공된 직경보다 더 큰 직경을 가진다.

상기 리세스는 상기 시트 내에 상기 센서의 삽입 방향이 상기 아암의 길이방향 연장 방향에 대해 횡방향이 되도록 연장된다.

또 다른 예는 도 10과 10a에 도시되며, 여기서 이전 예의 리세스와 유사한 형상을 가진 리세스에 의해 형성된 상기 시트(20)는, 상기 시트 내에 상기 센서의 삽입 방향이 상기 아암의 길이방향 연장 방향에 실질적으로 평행하게 배향되도록 구성된다. 이 예에서도, 결합은 결합된 부품들 사이의 탄성 개입을 발생시킬 수 있는 압력에 의한 삽입에 의해 얻어진다.

도 11과 11a의 예를 참조하면, 상기 아암의 부분(9)과의 연결 영역에서, 상기 아암의 끝 부분(10)은, 상기 아암의 섹션(11)의 단부 섹션을 상호 결합에 의해 수용하기 위한 치수들을 가진 통로(throat) 또는 홈(groove)(24)을 가진다. 도 24의 단면도에 관련된 일 실시예에 따르면, 유지 작용(retention action)은 (상기 통로의 대향하는 벽들 사이에 수용된 섹션(11)의) 압력 결합에 의한 약간의 간섭에 의해 보장된다. 도 25의 단면도에 관련된 또 다른 실시예에 따르면, 유지 작용은 통로(24)의 입구에서 통로(24) 내부로 돌출된 하나 이상의 작은 톱니들(24a)에 의해 생성된 탄성 스냅-인 결합에 의해 보장된다.

전술한 두 개의 실시예들에서, 상기 통로(24)와 맞물리도록 구성된 상기 섹션(11)의 부분은 바람직하게는 단부(11a)에 있는 센서(8) 가까이에서 연장된다.

도 12 내지 14는 추가 실시예에 관한 것이며, 여기서, 이전 예들과는 다르게, 상기 센서(8)는, 상기 아암의 끝 부분(10)으로부터 돌출된 작은 톱니 또는 작은 혀 형상의 다리(limb)(26)와 맞물리도록 설계된 리세스(25)를 가진다. 상기 리세스(25)와 상기 다리(26) 사이의 약간의 압력의 형태로 실질적인 결합에 의한 상호 맞물림은 상기 아암에 상기 센서의 유지 작용을 보장한다.

도 15 내지 17에 도시된 추가 실시예에 따르면, 상기 센서(8)는 (센서와 통합된) 관통 슬롯(through slot)(27)을 포함하고, 이 슬롯은 상기 아암의 끝 부분(10) 내에 돌출되도록 제공된 (하나 이상의) 톱니 형성물(tooth formation)(28)과의 결합에 의해 맞물리도록 설계된다. 상기 톱니(28)는 바람직하게는 상기 끝 부분의 내측면에 제공되며, 이에 의해 도면에서 보이지 않는다. 상기 슬롯(27)은 유리하게는 센서의 외측 표면 프로파일에 제공되되, 귓바퀴 내에 센서의 편안한 착용을 저해하지 않는 위치에 제공된다. 도 26의 단면도와 관련된 일 실시예에 따르면, 톱니에 의한 한 쌍의 형성물들(28)은 서로 마주보며 상기 아암의 끝 부분(20)의 각개의 대향하는 플랭크들(flanks)(28a, 28b)로부터 돌출되도록 제공된다.

도 27의 단면도에 관련된 또 다른 실시예에 따르면, 톱니에 의한 단일의 형성물(28)이 상기 플랭크들 중 하나(28a)로부터 돌출되도록 제공된다.

도 18 내지 23에 관련하여 도시된 추가 실시예에 따르면, 상기 센서(8)는 원형 구멍(30)을 한정하는 링(29) 형상으로 얻어진다. 참조번호 29a와 29b는 각각 상기 링의 실린더형 외부 쉘의 표면과, 대향하는 측방 표면들 각각을 가리킨다. 이러한 표면들(29a, 29b)에 의해, 신호의 검출 기능을 위해 피부와의 전기적 접촉이 일어난다.

폐쇄된 형상을 가진 프로파일로 제조된 상기 원형 구멍(30)의 내부에, 센서(8)와 분리되고 구별되는 귀 장치(auricular device)(31)가 제거 가능한 방식으로 삽입되고 유지될 수 있다. 상기 장치(31)는 예를 들어 음악 또는 일반적으로 오디오 콘텐츠를 듣기 위한 종래의 타입의 이어폰일 수 있으며, 또는 (예를 들어 난청인 사람들을 위해) 청각 장애의 교정을 위한 보조 음향 장치이거나, 또는, 추가적인 대안으로서, 귀마개(earplug)로서 형성될 수 있다.

또는, 상기 장치(31)는 예를 들어 체온 센서와 같은 생체 파라미터의 실제 센서로 구성될 수 있다.

추가적으로, 상기 귀 장치(31)는 예를 들어 종래의 타입의 소위 "인-이어" 귀 장치의 형상을 반영하여 유리하게는 귓구멍의 개구 내에 삽입되어 수용되기에 적합한 형태로 제조될 수 있다.

각각 구별되는 형태로 도 21 내지 23에 도시된 귀 장치(31)는, 모두 공통적으로, 상기 센서(8)에 상기 장치(31)의 지지를 위해, 예를 들어 약간의 탄성 간섭에 의한 결합에 의해 상기 구멍(30)과 결합되도록 설계된 실린더형 표면 부분(32)을 가진다.

추가적으로 또는 대안으로서, 상기 센서(8) 내에 제2 장치(31)의 결합과 분리는, 상기 구멍(30)의 프로파일 내에 그리고 상기 장치(31)의 직경 또는 외부 표면에 작은 톱니, 돌기, 리세스, 홈, 등과 같은 적절히 대응되는 구조물을 제공함으로써, 스냅-인 타입의 결합에 의해 얻어질 수 있다.

이러한 작은 톱니, 돌기, 리세스, 홈 등의 국부적인 구조물의 사용은 상기 센서(8) 내에 상기 장치(31)의 더욱 안정된 제거 가능한 고정을 얻는 데 기여하며, 선택적으로 필요할 경우 상기 센서 내에 상기 장치의 위치와 센터링을 교정하기 위한 가이드로서 기여한다. 이 경우는 상기 장치(31)가 기능적 또는 인체공학적 이유를 위해 귀 내부에 정밀하게 배향될 필요가 있도록 제조된 경우에 발생할 수 있다.

상기 귀 장치(31)는 유리하게는 무선 모드에 의해, 예를 들어 소위 와이파이 기술에 의해 음원에 연결될 수 있으며, 선택적으로 전기 공급 배터리가 귀 장치(31) 내에 통합될 수 있다.

상기 귀 장치(31)가 청각 장애의 교정을 위한 도움 기능을 가진 경우에, 전기 공급 배터리와 함께 이러한 타입의 장치의 일반적인 추가 구성 요소들, 예를 들어; 환경에서의 소음과 음향을 검출하기 위한 마이크로폰; 증폭기; 선택적으로 음향 또는 소음의 프로세서 또는 디벨로퍼(developer); 장치의 온/오프를 전환시키는 장치; 및 볼륨, 즉, 사용자의 귀로 전달되는 음향 및 소음의 강도를 조절하는 장치;를 통합할 수 있다.

상기 센서(8)를 비작동 위치에서 상기 아암에 유지하기 위해, 도 10과 10a의 예에서 도시된 것과 거의 유사한 결합 시스템이 제공된다. 상기 시트(20)는 (결국 귀 장치(31)를 지지하는) 센서의 링(29)을 가진 몸체의 실린더형 표면(29a)을 수용하고 유지하는 리세스에 의해 형성된다. 유지 작용은 약간의 압력으로 리세스 내에 센서의 삽입에 의해 얻어진 결합된 표면들 사이의 약간의 탄성 간섭에 의해 상승될 수 있다.

도 18의 비작동 위치로부터, 상기 센서는 상기 아암의 섹션(11)의 유연성 덕분에 상기 시트(20)의 리세스로부터 쉽게 방출될 수 있으므로, 도 19a의 작동 위치로 쉽게 이동되어 귓바퀴의 이갑개 내에 배치될 수 있으며, 이에 따라 전기 신호의 검출을 위해 피부와의 접촉을 보장하며, 동시에 각개의 기능을 위해 귓구멍 가까이에 귀 장치(31)의 정확한 배치를 보장한다.

이 실시예에 따르면, 상기 센서(8)는 생체 기능들을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 실제 센서로서 제조되지 않은 제2 귀 장치를 위한 지지체로서의 작용도 할 수 있다.

본 발명은 제시된 목적들을 달성하며, 알려진 해법들과 비교하여 설명된 이점들을 획득한다.

본 발명에 따른 안경의 주된 이점은 장착의 향상된 편안함과, 귀 내부에 귀 센서의 요구된 배치에 도달하기 위한 더 좋은 순응 능력을 제공하는 것이며, 이러한 이점은 단순화된 구조와 감소된 구성 요소들의 수에 의해 얻어지며, 안경은 또는 제조 및 사용이 용이하다.

또 다른 이점은, 본 발명에 따른 안경에 의해, 센서의 사용의 작동 위치로부터 센서가 귀로부터 제거되는 비작동 위치로 쉽게 이동될 수 있다는 것과, 비작동 위치에서 센서는 실질적으로 상기 아암의 전체 치수의 프로파일 내에 유지되어 프레임의 외관을 저하시키지 않는다는 것이다.

또 다른 이점은, 본 발명에 따른 안경에 의해, 센서 자체 내에 신호를 검출하는 기능과 다른 상이한 귀 장치를 지지하는 기능을 결합함으로써, 센서의 기능성이 상승된다는 것이다.

Claims (16)

1. 착용되어 사용자의 머리에 접촉된 때 생체 측정 데이터를 검출하기 위한 센서들을 갖춘 안경으로서,
   각각의 렌즈(4)를 지지하기 위한 전면 장착부(front mount)(2)를 가진 프레임, 코 지지 장치(5a), 및 상기 전면 장착부(2)의 양측에 관절 연결된 한 쌍의 아암(6)을 포함하며,
   각각의 상기 아암(6)은 상기 전면 장착부(2)에 관절 연결된 제1 단부(6a)와 반대쪽의 제2 단부(6b) 사이에서 길이 방향으로 연장되고, 상기 제2 단부(6b)의 가까이에서 상기 아암의 끝 부분(end portion)(10)은 귀에서 머리와 접촉될 수 있으며,
   각각의 아암(6)은 상기 제2 단부(6b)로부터 상기 아암의 추가적인 섹션(11)(section)에서 연장되고, 상기 섹션(11)은 귀 센서(auricular sensor)(8)를 지지할 수 있는 유연성 재료로 만들어지며,
   상기 아암의 섹션(11)은 상기 제2 단부(6b)와 상기 섹션(11)의 반대쪽 자유 단부(11a)사이에서 길이방향으로 주 연장부(main extension)를 구비하며, 상기 귀 센서(8)는 상기 자유 단부(11a)에서 상기 아암의 섹션(11) 상에 지지되며,
   상기 아암의 섹션(11)은, 유연성에 기인하여, 상기 센서(8)가 귓바퀴의 이갑개(concha) 내에 배치될 수 있는 작동 위치와, 상기 아암의 섹션(11)에 의해 지지되는 상기 센서가 상기 아암의 끝 부분(10)에 제거 가능하게 유지되는 비-작동 위치 사이에서 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는, 안경.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아암의 적어도 상기 섹션(11)은 전기 전도성 고무로 만들어지는, 안경.
3. 제1항에 있어서,
   상기 아암의 적어도 상기 섹션(11)은 탄성 변형 가능한 재료로 만들어지는, 안경.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서(8)는 전기 전도성 고무의 사출 성형 공정에 의해 상기 아암의 섹션(11)과 일체로 형성되는, 안경.
6. 제1항에 있어서,
   상기 센서(8)는 전기 전도성 고무의 고온 압축 성형 공정에 의해 상기 아암의 섹션(11)과 일체로 형성되는, 안경.
7. 제1항에 있어서,
   상기 센서(8)는 전기 전도성 고무의 주입(pouring)에 의한 성형 공정에 의해 상기 아암의 섹션(11)과 일체로 형성되는, 안경.
8. 제1항에 있어서,
   비-작동 위치에서 상기 센서(8) 또는 상기 아암의 섹션(11)을 상기 아암의 끝 부분(10)에 유지하기 위해, 상기 센서(8) 또는 상기 아암의 섹션(11)은 상기 아암(6) 내에 제공된 각각의 시트(20)(seat) 내에 맞물릴 수 있는, 안경.
9. 제8항에 있어서,
   상기 센서(8)와 상기 시트(20) 사이에 스냅-인(snap-in) 또는 압력 결합이 제공되는, 안경.
10. 제1항에 있어서,
    비-작동 위치에서 상기 센서(8)를 상기 아암의 끝 부분(10)에 유지하기 위해, 상기 센서(8)는 상기 아암의 끝 부분(10)에 제공된 다리(limb)(26)와 맞물리기 위한 리세스(recess)를 구비하는, 안경.
11. 제1항에 있어서,
    상기 센서(8)는 상기 아암의 섹션(11)과 일체로 형성된 링(29)의 형상이며, 상기 센서(8)로부터 분리되며 상기 센서(8)와는 별개의 기능을 가지는 귀 장치(auricular device)(31)가 상기 링의 개구(30) 내에 제거 가능하게 유지될 수 있는, 안경.
12. 제1항에 있어서,
    상기 아암의 끝 부분(10)은 전기 전도성 고무로 만들어지는, 안경.
13. 제1항에 있어서,
    상기 아암의 끝 부분(10)은 전도성 금속 재료로 만들어진 코어(14)(core)에 오버-몰딩되며, 상기 코어는 상기 아암의 끝 부분(10) 내에 적어도 부분적으로 매립되어 유지될 수 있는, 안경.
14. 제13항에 있어서,
    상기 코어(14)는 상기 아암의 끝 부분(10)의 결합 다리(15)(engagement limb)로 연장되며, 상기 센서(8)에 의해 검출된 신호들을 전도하기 위해 상기 아암(6) 내에 수용된 전기 회로에 전기적으로 연결될 수 있는, 안경.
15. 제14항에 있어서,
    상기 아암(6) 중 적어도 하나는 재-폐쇄 가능한(re-closable) 하우징(17)을 포함하고, 상기 하우징은 상기 센서(8)에 의해 검출된 신호들을 전도하기 위해 상기 코어(14)에 전기적으로 연결되는 전자 모듈(16)을 수용할 수 있으며, 상기 코어(14)를 상기 전자 모듈(16)에 전기적으로 연결하기 위해 상기 다리(15)는 상기 하우징(17)의 내부로 돌출되는, 안경.
16. 제15항에 있어서,
    상기 아암(6) 중 다른 하나에 상기 전자 모듈(16)로 전력을 공급하기 위한 배터리(19)를 수용하기 위한 각각의 하우징이 제공되는, 안경.

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