Устройство цифровых очков для эмуляции бинокулярного зрения Российский патент 2018 года по МПК G02B27/01 G02C7/08 A61F9/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медико техническому устройству реабилитации людей с одним видящим глазом и может быть использовано для эмуляции полноценного бинокулярного зрения, а так же создания эмуляции бинокулярного зрения для лиц у которых один глаз временно не дееспособен. Изобретение позволяет создать условия для корректного восприятия окружающей картины бинокулярно в одном видящем глазе, что дает возможность полноценно восстановить трудоспособность и вернуться к профессиональной деятельности.

Уровень техники

Наиболее близким по технической сущности являются очки с декаративной линзой закрывающей поле невидящего глаза.

Способ, описанный в прототипе, состоит из следующих операций:

- человек с одним видящем глазом надевает очки, при этом на видящий глаз приходиться линза с эмуляционным монитором и сканером положения зрачка, а на не видящий линза с видеокамерой;

- сканер положения зрачка видящего глаза считывает координаты и передает их через микрокомпьютер в видеокамеру, при этом перемещения зрачка и объектива видеокамеры синхронны;

- в микрокомпьютере происходит обработка полученного изображения и передача его на эмуляционный монитор, расположенный в линзе видящего глаза;

- синхронизация реальной картины и картины на эмуляционном мониторе в видящем глазе создает единую картину сопоставимую по объему и углам обзора с бинокулярным зрением.

Причины, препятствующие получению требуемого результата

Прототип имеет недостаток в том, что не предоставляет возможность сформировать бинокулярную картину зрения в одном видящем глазе, а декоративная линза только закрывает невидящий глаз, создавая эстетический эффект. Кроме этого отсутствует возможность вернуть полную работоспособность человеку, потерявшему зрительную активность одного глаза и восстановить бинокулярное зрение в профессиях тесно связанных с полноценной зрительной активностью, что влияет на дальнейшее качество жизни и соответственно на точность и достоверность получаемой зрительной информации.

Раскрытие изобретения

Технический результат

Цифровые очки представляют собой конструкцию скомпонованных технических устройств, состоящую из оправы, выполненной из плотного недеформируемого пластика, в дужки оправы установлены элементы питания для автономной длительной работы очков. Со стороны невидящего глаза в оправе находиться линза из непрозрачного пластика с вмонтированной перемещающейся камерой синхронно со зрачком видящего глаза, во внутреннем объеме непрозрачной линзы располагается микрокомпьютер. Со стороны видящего глаза в оправе расположен датчик положения зрачка видящего глаза, а так же оптическая линза, совмещенная с эмуляционным монитором, подающим изображение синхронно в реальном времени от видеокамеры. Таким образом в один видящий глаз подается комбинированное изображения от видеокамеры и видящего глаза соответствующая полноценному бинокулярному зрению.

Осуществление изобретения

Эмуляция бинокулярного зрения на одном видящем глазе человека с помощью устройства цифровых очков для эмуляции бинокулярного зрения, включающего получение цифрового изображения в поле невидящего глаза и его синхронного отображения в поле видящего глаза. При этом расположение видео камеры и воспринимаемое ей изображение на линзе невидящего глаза должно соответствовать видящему глазу.

Синхронное перемещение видеокамеры со зрачком видящего глаза в реальном времени осуществляется за счет команд микрокомпьютера, получающего координаты зрачка видящего глаза от датчика положения зрачка видящего глаза.

Порядок выполнения действий во время реализации предлагаемого способа

Цифровые очки для эмуляции бинокулярного зрения одевают на заказчика, с расположением линз в соответствии с видящим глазом. Для корректного отображения цифровой эмуляции бинокулярного зрения производиться настройка видеокамеры, датчика положения зрачка видящего глаза и настройка эмуляционного монитора в линзе видящего глаза. После калибровки (настройки) очков человек может одним видящим глазом воспринимать окружающую обстановку в объеме бинокулярного зрения, как с двумя видящими глазами.

Перечень чертежей и иных материалов

На представленной фигуре 1 изображено устройство цифровых очков для эмуляции бинокулярного зрения: 1 - линза видящего глаза; 2 - эмуляционный монитор; 3 - датчик положения зрачка глаза; 4 - линза не видящего глаза; 5 - видеокамера; 6 - микрокомпьютер (расположен во внутреннем объеме непрозрачной линзы невидящего глаза); 7 - элементы питания (расположены во внутреннем объеме дужек очков).

На представленной фигуре 2 изображен принцип передачи и совмещения изображения в одном видящем глазе: 1 - линза видящего глаза; 2 - эмуляционный монитор; 3 - датчик положения зрачка глаза; 4 - линза не видящего глаза; 5 - видеокамера; 6 - микрокомпьютер (расположен во внутреннем объеме непрозрачной линзы невидящего глаза); 7 - элементы питания (расположены во внутреннем объеме дужек очков); 8 - видящий глаз; 9 - невидящий глаз.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В изобретении «устройство цифровых очков для эмуляции бинокулярного зрения» предлагается применять ряд цифровых устройств, которые позволяет передать полноценную картину бинокулярного зрения в один видящий глаз.

Создание общей картины эмуляции бинокулярного зрения в одном видящем глазе осуществляется при помощи видеокамеры 5 (фиг. 1, фиг. 2), микрокомпьютера 6 (фиг. 1, фиг. 2), датчик положения зрачка глаза 3 (фиг. 1, фиг. 2), эмуляционного монитора 2 (фиг. 1, фиг. 2), установленных в конструкции цифровых очков, сопоставление цифрового видеопотока от видеокамеры 5 (фиг. 1, фиг. 2), синхронно перемещающийся по координатам, полученным от датчика положения зрачка глаза 3 (фиг. 1, фиг. 2) со стороны невидящего глаза 9 (фиг. 2) в эмуляционном мониторе 2 (фиг. 1, фиг. 2), расположенном пред видящим глазом 9 (фиг. 2), осуществляется синхронно в реальном времени при помощи микрокомпьютера 6 (фиг. 1, фиг. 2). Автономная работа цифровых очков осуществляется за счет элементов питания 7 (фиг. 1, фиг. 2)

Цифровые очки содержат затемненную линзу с вмонтированной в нее на уровне зрачка видеокамерой с углами разворота, соответствующими человеческому глазу, а также линзу с цифровым внутренним экраном, расположенным ближе к переносице. Над линзой расположен датчик положения зрачка видящего глаза. Камера перемещается синхронно с видящим глазом. Линза с перемещаемым монитором перестраивает угол изображения в зависимости от поворота глаза. Во внутреннем объеме линзы невидящего глаза вмонтирован микрокомпьютер, отвечающий за синхронизацию всех цифровых устройств и создающий видеопоток в цифровом внутреннем экране линзы видящего глаза. Цифровые очки для людей с одним видящим глазом предназначены вернуть полноту зрительной картины посредством совмещения цифровой картины невидящего глаза в видящем, что делает возможным одним видящим глазом воспринимать окружающую обстановку в объеме бинокулярного зрения, как с двумя видящими глазами. Технический результат – обеспечение эмуляции бинокулярного зрения для наблюдателя с одним невидящим глазом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Цифровые очки, имеющие в своей конструкции затемненную линзу с вмонтированной в нее на уровне зрачка видеокамерой, с углами разворота, соответствующими человеческому глазу, а также линзу с цифровым внутренним экраном, расположенным ближе к переносице, над линзой расположен датчик положения зрачка видящего глаза, камера перемещается синхронно с видящим глазом, линза с перемещаемым монитором перестраивает угол изображения в зависимости от поворота глаза, во внутреннем объеме линзы невидящего глаза вмонтирован микрокомпьютер, отвечающий за синхронизацию всех цифровых устройств и создающий видеопоток в цифровом внутреннем экране линзы видящего глаза.

2. Цифровые очки по п 1 отличаются тем, что в конструкции линзы, находящейся перед невидящим глазом, располагается видеокамера с углами перемещения, соответствующими зрачку человеческого глаза.

3. Цифровые очки по п 1 отличаются тем, что во внутреннем объеме линзы невидящего глаза вмонтирован микрокомпьютер, отвечающий за синхронизацию всех цифровых устройств очков, а также создающий видеопоток в цифровом экране линзы, расположенной перед видящим глазом

4. Цифровые очки по п 1 отличаются тем, что над линзой с цифровым экраном расположен датчик перемещения зрачка видящего глаза, синхронизированным через микрокомпьютер с видеокамерой.

5. Цифровые очки по п 1 отличаются тем, что в линзе, расположенной перед видящим глазом, вмонтирован эмуляционный монитор с перемещаемым изображением в зависимости от положения зрачка видящего глаза для сопоставления видеопотока с видеокамеры с картиной, воспринимаемой видящим глазом в общую картину бинокулярного зрения.