JP2018513656A - 画像強調可能な眼鏡構造 - Google Patents

Abstract

画像強調可能な眼鏡構造は、フレーム本体と、フレーム本体と結合される２個のレンズ本体と、少なくとも２個の透過型ディスプレイデバイスと、少なくとも１個又は１個以上の撮像装置と、を含む。フレーム本体の内部には、処理器が接続される。処理器は、フレーム本体から前方へ延びた画像を撮像装置がキャプチャして画像鮮明化処理し、その解析度を高め、同期鮮明化画像を透過型ディスプレイデバイス上に出力し、使用者の眼球がレンズ本体を介して実際に見る画像は、２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する同期鮮明化画像と重なり、使用者の眼球がレンズ本体を介して見る景観イメージを鮮明化する。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、画像強調可能な眼鏡構造に関し、特に、使用者の眼球がレンズを介して実際に見た画像が、レンズ上に表示される同期鮮明化画像と重なり、使用者の眼球がレンズを介して見る画像を鮮明化する、眼鏡構造に関する。

従来より、各種の表示装置が、科学技術の進歩に伴って発明されてきた。例えば、精巧な手持ち式表示装置から高画質の表示スクリーン、更には玉石混淆の３Ｄ表示装置まで、生き生きとした画像表示品質によって、人類は自由な想像力により自由に駆け回ることができる。

特に、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）は、科学技術発展の重点の一つである。一般に、ヘッドマウントディスプレイにおいて、グーグルグラス（登録商標）（Ｇｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ）が良く知られる。グーグルグラスとは、光学ヘッドマウントディスプレイ（ＯＨＭＤ）が組み合わされたウェアラブルコンピュータであり、その目標は、大衆の消費マーケットに適した計算装置を製造することにある。グーグルグラスは、手で持たなくてもスマートフォンのような方式で各種情報を表示する。そのため、それを装着している者は、自然言語の言語指令により、インターネットと通信する。

現在市販されているよく見かけるグーグルグラスの構造は、主にフレームの両側にテンプルを有する。フレームの一側のテンプル上には、電池を有する電子機器が設けられる。電子機器は、フレームの前側まで延び、端部に撮影レンズが連結固定される。電子機器のテンプルの末端には、それと接続されたスイッチが設けられ、フレーム前方まで延びた、撮影レンズを有する電子機器には、スクリーンが隣接されている。

しかし、このようなヘッドマウントディスプレイによって、グーグルグラスには以下の問題がよく発生した。

１．グーグルグラスは、元々眼鏡を装着している使用者（近視、遠視その他眼の状況により眼鏡をかける必要がある使用者）にとって、非常に使用し難く、もしグーグルグラスを頭に直接装着し、元々装着していた眼鏡を装着しない場合、使用者は近距離又は遠距離の景観イメージをはっきりと見ることはできない。
２．グーグルグラスを元々装着していた眼鏡に取り付ける場合、このようなヘッドマウントディスプレイは軽量化の傾向にあるが、依然として一定の体積及び重量があるため、使用者が不快感を感じる。
３．このようなヘッドマウントディスプレイは、それ自身補助光源を何ら有していないため、光が不足する昼間又は夜間、ヘッドマウントディスプレイ上の撮影レンズが鮮明な画像をスクリーンへ提供できなかったり、さらには全く撮像できなかったりすることがあり、そのため使用者は特定の環境下では、このようなヘッドマウントディスプレイが使用できなかった。

上述した状況を改善するために、既存のものと異なる技術を使用し、一般の使用者が装着する眼鏡のレンズ上に透過型ディスプレイデバイスを結合するとともに、眼鏡のフレーム内の処理器により、フレームから前方へ延びた画像をキャプチャし、画像鮮明化処理を行い、その解析度を高めるとともに、同期鮮明化画像を透過型ディスプレイデバイスへ出力し、使用者の眼球がレンズを介して見る画像が、透過型ディスプレイデバイスが表示する同期鮮明化画像を重ね、使用者の眼球がレンズを介して見るイメージを鮮明化することにより、最良な解決策を得る。

本発明の主な目的は、使用者の眼球がレンズを介して実際に見た画像が、レンズ上に表示される同期鮮明化画像と重なり、使用者の眼球がレンズを介して見る画像を鮮明化する、画像強調可能な眼鏡構造を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明が提供する画像強調可能な眼鏡構造は、処理器の動作全体を制御する中央処理モジュールと、前記中央処理モジュールと接続され、外部の撮像情報を画像鮮明化処理し、その解析度を高める画像処理モジュールと、画像を鮮明化した後の前記外部の撮像情報を同期鮮明化画像として出力するために、前記中央処理モジュール及び前記画像処理モジュールと接続された画像出力モジュールと、前記中央処理モジュールと接続し、無線接続技術によりリモート接続を行うリモート接続モジュールと、前記中央処理モジュールと接続され、外部装置と接続され、前記処理器の動作に必要な電力を蓄えて提供する給電モジュールと、を含む前記処理器が内部に接続されたフレーム本体と、前記フレーム本体と結合されて第１の表面及び第２の表面を有し、前記第２の表面から使用者の眼球までの距離が、前記第１の表面から使用者の眼球までの距離より小さい、２個のレンズ本体と、前記２個のレンズ本体の前記第１の表面、前記第２の表面又は前記第１の表面及び前記第２の表面上にそれぞれ結合されるとともに、前記処理器の前記画像出力モジュールと電気的に接続され、リアルタイムで前記同期鮮明化画像を表示する少なくとも２個の透過型ディスプレイデバイスと、前記フレーム本体から前方へ延びた画像をキャプチャし、前記画像を前記外部の撮像情報へ変換し、前記画像処理モジュールへ伝送するために、前記フレーム本体と結合されるとともに、前記処理器の前記画像処理モジュールと電気接続された、少なくとも１個又は１個以上の撮像装置と、を含み、使用者の眼球が前記レンズ本体を介して実際に見る画像は、前記２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する前記同期鮮明化画像と重なり、使用者の眼球が前記レンズ本体を介して見る景観イメージが鮮明化される。

さらに詳細には、前記処理器は、キャプチャ角度調整モジュールを含み、前記キャプチャ角度調整モジュールは、前記中央処理モジュール及び前記撮像装置と電気的に接続され、撮像角度を調整し、眼球の視野角が見る画像は、前記撮像装置がキャプチャする前記フレーム本体から前方へ延びた画像と視野角が等しく、使用者の眼球が前記レンズ本体を介して実際に見る画像は、前記２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する前記同期鮮明化画像と重なる。

さらに詳細には、前記キャプチャ角度調整モジュールは、固定眼球視野角角度を予め設定し、前記固定眼球視野角角度に基づいて撮像角度を予め調整し、眼球が視野角で見る画像は、前記撮像装置がキャプチャする前記フレーム本体から前方へ延びた画像と視野角が等しい。

さらに詳細には、所定の前記眼球の視野角角度は直視角度である。

さらに詳細には、電子装置内にソフトウェアが組み込まれ、前記処理器の前記リモート接続モジュールと接続され、前記中央処理モジュールを介して調整キャプチャモジュールの角度の制御指令を前記キャプチャ角度調整モジュールへ伝送し、遠隔で撮像角度を調整する。

さらに詳細には、前記処理器は、出力画像調整モジュールを含み、前記出力画像調整モジュールは、前記中央処理モジュール及び前記画像出力モジュールと電気的に接続され、前記透過型ディスプレイデバイス上に表示される前記同期鮮明化画像の表示状態を調整する。

さらに詳細には、前記処理器の前記リモート接続モジュールは、クラウドプラットフォームと接続され、前記クラウドプラットフォームによりデジタル表示データが前記処理器へ伝送され、前記出力画像調整モジュールを介して前記クラウドプラットフォームが伝送するデジタル表示データを前記透過型ディスプレイデバイス上の前記同期鮮明化画像上に合わせて表示する。

さらに詳細には、異なる前記透過型ディスプレイデバイス上には、それぞれ異なる角度の前記デジタル表示データが表示され、被写界深度又は立体感の画像効果が得られ、異なる角度のデジタル表示データをクラウドプラットフォームで既に処理した後の画像又は異なる撮像装置がキャプチャした異なる角度の画像にし、これを処理器で合併処理する。

さらに詳細には、前記処理器は、前記リモート接続モジュールを介して前記外部の撮像情報を前記クラウドプラットフォームへ伝送する。

さらに詳細には、前記出力画像調整モジュールは、前記透過型ディスプレイデバイス上の前記同期鮮明化画像の表示状態を調整多表示視野角、調整表示位置、調整表示寸法、調整表示コントラスト又は調整表示輝度に調整して表示する。

さらに詳細には、前記同期鮮明化画像上に、文字又は代替可能なオブジェクトがある場合、前記出力画像調整モジュールは、前記透過型ディスプレイデバイス上に表示される前記同期鮮明化画像の文字を鮮明な文字により代替するか、内蔵したオブジェクトにより代替する。

さらに詳細には、前記同期鮮明化画像が暗めの画像である場合、前記出力画像調整モジュールにより前記透過型ディスプレイデバイス上に表示された前記同期鮮明化画像に対して光補償を行う。

さらに詳細には、電子装置内にソフトウェアが組み込まれ、前記処理器の前記リモート接続モジュールと接続され、前記中央処理モジュールにより前記同期鮮明化画像の表示状態を調整する制御指令を前記出力画像調整モジュールへ伝送し、遠隔で出力画像の表示状態を調整する。

さらに詳細には、前記レンズ本体は平面レンズである。

さらに詳細には、前記レンズ本体は曲面レンズである。

さらに詳細には、前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上のセンサ装置が設置される。

さらに詳細には、前記何れか１個のセンサ装置は、温度、心拍、血圧、汗又は歩数を検出し得るセンサである。

さらに詳細には、前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上の耳掛装置が設置され、前記耳掛装置には、前記給電モジュールに電源を供給する電池が内蔵されている。

さらに詳細には、前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個のマイク装置が設置され、前記マイク装置は、音声信号を前記処理器へ伝送し、前記処理器の動作を音制御で制御する。

さらに詳細には、前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個のスピーカー装置が設置される。

さらに詳細には、前記少なくとも２個の撮像装置は、異なる角度の画像をそれぞれキャプチャし、前記処理器により、前記異なる角度の画像を立体画像メッセージ又は被写界深度に合わせる。

さらに詳細には、前記出力画像調整モジュールは、画像をアレイ又はマトリックスの方式で処理し、前記透過型ディスプレイデバイス上まで出力した画像に画像フォーカス効果を持たせる。

さらに詳細には、前記透過型ディスプレイデバイスが多層である場合、前記透過型ディスプレイデバイスのうちの１層まで出力されると、何れか２層又は２層以上の画像をアレイ又はマトリックスの方式で処理すると、複数回の画像フォーカス効果が得られる。

さらに詳細には、前記レンズ本体又は前記透過型ディスプレイデバイスは、コリメーション技術により光をガイドする。

さらに詳細には、前記コリメーション技術は、マイクロレンズ又はライトウェルにより光をガイドする目的を達成する。

さらに詳細には、前記マイクロレンズは、面取り処理により、コリメーション後の光の方向を調整する。

さらに詳細には、前記レンズ本体又は前記透過型ディスプレイデバイスは、面取り処理により、コリメーション後の光の方向を調整し、２個以上の画像を重ねる。

さらに詳細には、前記透過型ディスプレイデバイスの製造過程では、コリメーション技術又はマイクロレンズ技術を使用して処理し、出荷後の前記透過型ディスプレイデバイスに光をガイドする効果を持たせる。

本発明の画像強調可能な眼鏡構造を示す分解斜視図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造を示す組立図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造のフレーム本体内部の処理器を示す構成図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の遠隔制御を示す構成図である。 従来の近視眼球のフォーカスを示す図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の第１実施応用を示す組立図である。 従来の遠視眼球のフォーカスを示す図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の第２実施応用を示す組立図である。 従来の近視の凹レンズによりフォーカスを補正するときの状態を示す図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の第３実施応用を示す組立図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の他の実施構成図である。 本発明の画像強調可能な眼鏡構造の他の実施構成図である。

本発明の他の技術内容、特徴及び効果については、以下、図面を参照しながら好適な実施例の詳細な説明で明らかにされる。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の画像強調可能な眼鏡構造を示す分解斜視図及び組立図である。図示するように、画像強調可能な眼鏡構造１は、フレーム本体１１と、フレーム本体１１のフレームホール１１１に結合した２個のレンズ本体１２と、少なくとも２個の透過型ディスプレイデバイス１３と、２個の撮像装置１１２と、を含む。
レンズ本体１２は、第１の表面１２１及び第２の表面１２２を有する。第２の表面１２２から使用者の眼球までの距離は、第１の表面１２１から使用者の眼球までの距離より小さく、透過型ディスプレイデバイス１３は、レンズ本体１２の第２の表面１２２に貼合わせ、めっき又は塗布の方式でレンズ本体１２の第２の表面１２２と結合させる（第１の表面１２１上に透過型ディスプレイデバイス１３を結合してもよいし、第１の表面１２１及び第２の表面１２２上に透過型ディスプレイデバイス１３を結合させてもよい。透過型ディスプレイデバイス１３は、能動的に発光表示する表示技術であるため、画像投影技術ではない）。また、レンズ本体１２は、平面レンズ又は曲面レンズ（曲面レンズは、凹レンズ、凸レンズ、凹凸レンズその他曲面を有するレンズ）である。

撮像装置１１２は、フレーム本体１１から前方へ延びた画像をキャプチャし、画像を外部の撮像情報へ変換し、画像処理モジュール１１３２へ伝送する。２個の撮像装置１１２は、使用者の２個の眼球の真上にそれぞれ対応して設置するが、フレーム本体１１のフレームホール１１１の周囲に設置してもよい。

フレーム本体１１の内部には、処理器１１３が設けられる。フレーム本体１１は、内部に回路及び電線が配置できるように、中空状のフレームである。図２から分かるように、処理器１１３は、中央処理モジュール１１３１、画像処理モジュール１１３２、画像出力モジュール１１３３、リモート接続モジュール１１３４、給電モジュール１１３５、キャプチャ角度調整モジュール１１３６及び出力画像調整モジュール１１３７を含む。中央処理モジュール１１３１は、処理器全体の作動を管理する。撮像装置１１２がキャプチャした外部の撮像情報は、画像処理モジュール１１３２により画像を鮮明化処理し、その解析度を高める。

リモート接続モジュール１１３４は、無線接続技術によりリモート接続し、給電モジュール１１３５は、外部の設備と接続し、処理器の作動に必要な電力を蓄えて提供する。フレーム本体１１上には、給電モジュール１１３５と電気的に接続された給電挿入口（図示せず）を増設し、外付け電線又はＵＳＢケーブルにより充電してもよい。また、給電モジュール１１３５（電池）は、フレーム本体１１上で着脱可能な部材であるため、着脱可能な部材を外した後、給電モジュール１１３５（電池）を交換することができる。

画像出力モジュール１１３３は、画像を鮮明化した後の外部の撮像情報を、同期鮮明化画像として透過型ディスプレイデバイス１３へ出力し、画像強調可能な眼鏡構造１を装着した使用者が、透過型ディスプレイデバイス１３上で同期鮮明化画像を見た後、図３に示すように、手持ち装置６のＡＰＰプラットフォームを介してクラウドプラットフォーム７と接続し（しかし手持ち装置６のＡＰＰプラットフォームと画像強調可能な眼鏡構造１のリモート接続モジュール１１３４とを直接接続してもよい）、クラウドプラットフォーム７が、画像強調可能な眼鏡構造１のリモート接続モジュール１１３４と接続し、使用者は、ＡＰＰプラットフォームを操作し、制御する出力画像の調整指令を入力する。調整する際、調整指令がクラウドプラットフォーム７、リモート接続モジュール１１３４及び中央処理モジュール１１３１を介して出力画像調整モジュール１１３７へ伝送し、制御指令を調整し、同期鮮明化画像が表示される表示状態を調整するため、使用者は調整後の状況を見て、ＡＰＰプラットフォームを制御し続けて微調整し、使用者が問題が無いと感じるまで調整する。

ここで挙げた表示状態とは、多視野角（眼球の直視視野角以外に、眼球の直視視野角周囲の複数個の視野角の画像を提供し、使用者は自らの眼球を上方、下方、左方、左上方、左下方、右方、右上方、右下方などの複数個の視野角で、異なる眼球の視野角で見る画像のアライメントの正確性を微調整する）、表示位置の調整（上方、下方、左方、左上方、左下方、右方、右上方、右下方など少なくとも８個の方向で微調整する）、表示寸法の調整（拡大又は縮小）、表示コントラストの調整、表示輝度の調整（より明るいかより暗い）又は広角の調整以外に、同期鮮明化画像上に文字がある場合、制御指令を調整して文字交換などの指令を入力し、出力画像調整モジュール１１３７により透過型ディスプレイデバイス１３上に表示された同期鮮明化画像の文字を鮮明文字と入れ替える。また、見るイメージが光が足りない昼間又は夜間である場合、同期鮮明化画像上に暗めの画像が表示されるため、使用者はＡＰＰプラットフォームを使用して光補償などの指令を入力し、出力画像調整モジュール１１３７により透過型ディスプレイデバイス上に表示された同期鮮明化画像に対して光補償を行い、夜視機能を得る。

文字を代替する以外に、同期鮮明化画像上に代替可能なオブジェクトがある場合、処理器１１３に内蔵したオブジェクトにより代替することができる。内蔵したオブジェクトは、例えば、絵、画像、顔の画像、文字、建物、バイオメトリクスなどである。

上述した画像処理モジュール１１３２及び出力画像調整モジュール１１３７は、フレーム本体１１内に内蔵されるが、リモート接続モジュール１１３４は、キャプチャした画像をクラウドプラットフォーム７へ直接アップロードし、クラウドプラットフォーム７が画像処理モジュール１１３２及び出力画像調整モジュール１１３７の機能を得ることができるため、画像処理モジュール１１３２、キャプチャ角度調整モジュール１１３６及び出力画像調整モジュール１１３７を代替することができ、画像を処理した後、フレーム本体１１のリモート接続モジュール１１３４へ返送し、処理した画像を透過型ディスプレイデバイス１３上へ直接出力する。

また、出力画像調整モジュール１１３７は、画像をａｒｒａｙ（アレイ）及び／又はｍａｔｒｉｘ（マトリックス）方式で処理し、透過型ディスプレイデバイス１３上まで出力した画像を使用者の眼球が見るときに画像フォーカス効果が得られる。レンズ本体１２上に多層透過型ディスプレイデバイス１３が付加されると、そのうちの１層又は何れか２層以上の透過型ディスプレイデバイス１３の画像をアレイ又はマトリックス方式で処理すると、複数回の画像フォーカス効果が得られる。

また、レンズ本体１２上又は透過型ディスプレイデバイス１３上に各種コリメーション技術（例えば、マイクロレンズアレイ技術（ｍｉｃｒｏｌｅｎｓ ａｒｒａｙ）又はライトウェル技術）により光をガイドする。マイクロレンズアレイ技術は、少なくとも１個のレンズにより光線を変化させる。ライトウェル技術は、ライトウェルを介し、ライトウェルを通過する光線が直進する。

マイクロレンズは、面取り処理され、面取りによりコリメーション後の光の方向を調整する。これ以外に、透過型ディスプレイデバイス１３の製造工程では、コリメーション技術又はマイクロレンズ技術を使用して処理し、出荷後の透過型ディスプレイデバイス１３自身がマイクロレンズ又はライトウェルに似た構造を有し、透過型ディスプレイデバイス１３に光をガイドする効果を持たせる。

また、レンズ本体１２又は透過型ディスプレイデバイス１３自身が面取り処理（ｃｈａｍｆｅｒｉｎｇ）により、レンズ本体１２又は透過型ディスプレイデバイス１３の面取り部分が、コリメーション後の光の方向を調整し、２個以上の画像を重ねてもよい。

また、左右２個の異なる透過型ディスプレイデバイス１３上に表示された画像の角度が異なるとき、使用者は、左目及び右目が左右２個の異なる透過型ディスプレイデバイス１３を見ると、使用者が被写界深度又は立体感の画像効果を感じ、異なる角度の画像は、２個以上の撮像装置１１２がそれぞれキャプチャし得る（撮像装置１１２は、如何なる角度でも撮像できるように設定される）。

また、２個以上の撮像装置１１２がそれぞれ異なる角度の画像がキャプチャできるようにし、異なる角度でキャプチャした画像を処理器１１３により合成処理し、被写界深度又は立体感を有する画像メッセージを得て（２種類以上の異なる角度の画像を合成する）、透過型ディスプレイデバイス１３上へ出力し（２種類以上の異なる角度の画像は、異なる透過型ディスプレイデバイス１３上にそれぞれ表示される）、上述の合成処理は、クラウドプラットフォーム７中で演算した後に画像強調可能な眼鏡構造１へ伝送される。

さらに、クラウドプラットフォーム７上には、フレーム本体１１のリモート接続モジュール１１３４を介してクラウドプラットフォーム７内に記憶した２Ｄ画像（デジタル表示データ）をキャプチャ又はダウンロードした後に、出力画像調整モジュール１１３７を介して２Ｄ画像を異なる角度の画像に処理し、異なる透過型ディスプレイデバイス１３上に異なる角度の画像（デジタル表示データ）を表示させ、被写界深度又は立体感の画像効果を発生させる。
また、クラウドプラットフォーム７は、既に処理された異なる角度のデジタル表示データを記憶するか、撮像装置１１２がキャプチャした２Ｄ画像をクラウドプラットフォーム７へ直接アップロードし、クラウドプラットフォーム７により２Ｄ画像を異なる角度の画像に処理してから、フレーム本体１１のリモート接続モジュール１１３４へ返送し、異なる角度の画像を異なる透過型ディスプレイデバイス１３上へ直接出力する。

さらに、撮像装置１１２の品質は、キャプチャした画像の解析度に影響し、透過型ディスプレイデバイス１３の品質も同期鮮明化画像が表示する解析度に影響するため、画像の解析度を高めることを希望する場合、撮像装置１１２及び透過型ディスプレイデバイス１３の品質を改善し、ハードウェアにより出力画像の解析度を改善する。

また、撮像装置１１２がキャプチャする角度は、使用者の眼球が見る視野角と完全に同じになるわけでないため、撮像装置１１２がキャプチャする角度を使用者の眼球が見る視野角と完全に同じにすることができる場合、使用者の眼球は、レンズ本体１２を介して実際に見る画像が、２個の透過型ディスプレイデバイス１３が表示する同期鮮明化画像と重なる。このため、一般のキャプチャ角度調整モジュール１１３６は、固定眼球視野角角度（例えば、直視角度）を予め設定し、固定眼球視野角角度に基づいて撮像装置１１２の撮像角度を予め調整し、眼球の視野角が見る画像は、撮像装置がキャプチャしたフレーム本体から前方へ延びる画像と同じ角度の視野角である。

上述した状況は、メーカーが製品を出荷するときのファクトリープリセットであるため、使用者が画像強調可能な眼鏡構造１を実際に使用するときに、透過型ディスプレイデバイス１３上に表示された画像は、眼球が実際に見るイメージと重ならないことを発見した場合、撮像装置１１２がキャプチャした画像の角度にエラーがあることを表す。使用者は、手持ち装置６のＡｐｐプラットフォームを介してクラウドプラットフォーム７と接続されると（ただし、手持ち装置６のＡｐｐプラットフォームを介して画像強調可能な眼鏡構造１のリモート接続モジュール１１３４と直接接続される）、クラウドプラットフォーム７は、画像強調可能な眼鏡構造１のリモート接続モジュール１１３４と接続された後、使用者はＡＰＰプラットフォームを介してキャプチャ角度調整モジュール１１３６に対して制御指令を入力し、撮像装置１１２の撮像角度を間接的に調整することができる。
そのため、ＡＰＰプラットフォームにより調整する際、撮像装置１１２もレンズを旋回させ、これに伴って、使用者が眼球を介してレンズ本体が実際に見る画像が２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する同期鮮明化画像と重なるまで、透過型ディスプレイデバイス１３上に表示した画像も移動することで、補正の動作が完了する（この状態では、眼球の視野角が見る画像は、撮像装置１１２がキャプチャしたフレーム本体から前方へ延びた画像と同じ視野角であることを表す）。

さらに、撮像装置１１２は、可視光以外の波長を設定する機能により、可視光以外の波長の画像を見ることができ、夜間でも鮮明な画像をキャプチャ（暗視機能）したり、紫外線をキャプチャしたりする。本発明は、紫外線をキャプチャすることができるため、紫外線警告ソフトウェアと、キャプチャした画像とを組み合わせるようにすることもできる。

また、撮像装置１１２は、カメラのようにズームアウト及びズームインの機能をさらに有し、遠い位置の画像をズームインして拡大する（望遠鏡に類似する）か、直接、近い位置の画像を拡大する（拡大鏡に類似する）ため、遠距離又は近距離であっても鮮明な画像をキャプチャすることができる。

しかし、出力画像調整モジュール１１３７も眼球の追跡機能を高め、いつでも眼球の視野角を追跡し、眼球の視野角に基づいて撮像装置１１２がキャプチャする画像の角度を調整することができるため、使用者は遠隔でＡＰＰプラットフォームを介して手動で調整する必要はなく、自動調整することができる。

図４Ｂは、本発明の第１の実施状況を示す。図４Ａは、一般の眼球の近景図である。眼球２が長すぎると（接眼レンズから網膜までの距離が長すぎる）、接眼レンズの遠物体に対するズーム機能が弱まるため、その遠点が非常に近くなり、遠点を超える景観物３は、角膜２１から入って生成される不鮮明イメージ２２が、網膜の前面に入り、網膜上には不鮮明な像が生成される。そのため良くは見えないが、画像強調可能な眼鏡構造１を装着すると、図４Ｂから分かるように、眼球２の前方に透過型ディスプレイデバイス１３があり、眼球２がレンズ本体１２（平面レンズ）を介して見る景観物３が網膜上の像も不鮮明となるが、撮像装置１１２から景観物３の画像を直接キャプチャし、画像鮮明化処理によりその解析度を高めた後、透過型ディスプレイデバイス１３上に同期鮮明化画像１３１を表示することができる。

眼球２から近い箇所には同期鮮明化画像１３１が表示され、同期鮮明化画像１３１は、眼球２の網膜上に鮮明イメージ２３が形成され、処理後の画像が網膜上で重なる。鮮明イメージ２３前方には、不鮮明イメージ２２があるが、眼球２のメカニズムが鮮明化画像をキャプチャするため、眼球２は焦点が鮮明イメージ２３に入り、不鮮明イメージ２２を無視することができる。そのため、最終的に見える画像は鮮明イメージ２３である（不鮮明イメージ２２が重ねられて代替されると見なすことができる）。
このように、本発明は、近視者が近眼眼鏡を装着しなくとも矯正効果が得られる（近視の人は遠くがぼやけて見えるが、近くははっきりと見ることができるため、撮像装置１１２は、遠くの景観イメージをキャプチャした後、透過型ディスプレイデバイス１３により使用者の眼球２の画像強調可能な眼鏡構造１に再生すると、遠くの景観イメージがはっきりと見える）。

図５Ｂは、本発明の第２の実施状況を示す。図５Ａは、一般の眼球の遠景図である。眼球４の眼球距離が短すぎるか接眼レンズの近物体のズーム機能が衰え、その明視距離が遠くなるため、その景観物３が角膜４１から来て生成された景観イメージ４２が網膜の後ろに入り、良く見えない状況が発生する。しかし、図５Ｂから分かるように、画像強調可能な眼鏡構造１を装着するとき、眼球２の前方に透過型ディスプレイデバイス１３があり、眼球４がレンズ本体１２（平面レンズ）を介して見る景観物３が網膜上でも不鮮明な像となるが、撮像装置１１２が景観物３の画像を直接キャプチャし、画像鮮明化処理によりその解析度を高めた後、透過型ディスプレイデバイス１３上に同期鮮明化画像１３１を表示することができる。

遠視であると近くが良く見えない状況が発生するため、遠視の人は、良く見えるように物を一般の人よりも遠くで見る習慣がある。このため、眼球４の前方の場所で、画像が鮮明なとき、同期鮮明化画像１３１は、眼球４の網膜上に鮮明イメージ４３を表示し、処理後の画像が網膜上で重なる。
鮮明イメージ４３の後方に不鮮明な景観イメージ４２があるが、眼球４のメカニズムが鮮明な画像をキャプチャするため、景観イメージ４２を無視し、鮮明イメージ４３上に焦点を合わせることができるため、遠視者は、遠視眼鏡を装着しなくとも矯正効果が得られる。

図６Ｂは、本発明の第３の実施状況を示す。図６Ａは、一般の近視を凹レンズが矯正する図である。図から分かるように、使用者が凹レンズ５のレンズを装着すると、眼球２は鮮明なイメージ２４を良く見えるようになるが、人の眼球には限界があるため、距離が遠すぎる場合、見る景観イメージも距離に伴って不鮮明となる。
しかし、図６Ｂから分かるように、画像強調可能な眼鏡構造１を装着すると、眼球２の前方に透過型ディスプレイデバイス１３があり、景観物３の距離が非常に大きいが、撮像装置１１２が遠方の画像をキャプチャすることができる場合、画像鮮明化処理によりその解析度を高めた後、透過型ディスプレイデバイス１３上に表示される同期鮮明化画像１３１は、遠い位置の画像を直接キャプチャして眼球２の前方に表示するのに等しく、処理後の画像が網膜上に重なるため、景観イメージが眼球の可視範囲を超えた場合でも、眼球２の網膜上に鮮明イメージ２５を鮮明に表示することができる。

凹レンズで矯正する以外にも、その他の眼の問題のために、曲面レンズで矯正するか否かに関わらず曲面レンズと結合して同じ効果を得てもよい。

また、図７に示すように、フレーム本体１１上には、処理器と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上のセンサ装置１１４が設置される。センサ装置１１４は、温度、心拍、血圧、汗又は歩数の検出機能のセンサでもよく、フレーム本体１１上には、１個又は複数個の同じ又は異なる機能のセンサ装置１１４が設置されてもよい。

また、図８に示すように、フレーム本体１１上には、処理器１１３と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上の耳掛装置１１５が設置される。これは給電挿入口（図示せず）と直接接続される。耳掛装置１１５には、給電挿入口を介して給電モジュール１１３５へ電源を供給する電池（図示せず）が内蔵されている。

また、図８に示すように、フレーム本体１１上には、処理器１１３と電気的に接続された少なくとも１個のマイク装置１１６及びスピーカ装置１１７がさらに設置されてもよい。

本発明が提供する画像強調可能な眼鏡構造は、その他の従来技術と比べ、以下の長所を有する。

１．本発明は、一般の使用者が装着する眼鏡のレンズ上に透過型ディスプレイデバイスが結合されるとともに、眼鏡のフレーム内の処理器により、フレームから前方へ延ばした画像を画像鮮明化処理を行い、その解析度を高め、同期鮮明化画像を透過型ディスプレイデバイス上へ出力する。使用者の眼球は、レンズを介して実際に見る画像が、透過型ディスプレイデバイスが表示する同期鮮明化画像と重なるので、使用者の眼球がレンズを介して見る景観イメージを鮮明化する。
２．本発明は、網膜に表示することにより、目の疾病を有する使用者を助け、曲面レンズを有する眼鏡を装着しなくても視力を向上する効果が得られる。
３．本発明の撮像装置は、カメラのようにズームアウト及びズームインの機能をさらに有し、遠い位置のキャプチャする画像をズームインして拡大する（望遠鏡に類似する）か、直接、近い位置の画像を拡大する（拡大鏡に類似する）ため、遠距離又は近距離であっても鮮明な画像をキャプチャすることができる。
４．本発明は、自身の眼球が極限で見ることができる画像を使用者が見て、その視野がより遠くなり、景観イメージが眼球の可視範囲を超えた場合、眼球の前方に鮮明に表示される。

本発明は、上述の実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の前述の技術的特徴及び実施例を理解し、本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の特許の保護範囲は、本明細書に添付した請求項で指定したものを基準とする。

１ 画像強調可能な眼鏡構造
１１ フレーム本体
１１１ フレームホール
１１２ 撮像装置
１１３ 処理器
１１３１ 中央処理モジュール
１１３２ 画像処理モジュール
１１３３ 画像出力モジュール
１１３４ リモート接続モジュール
１１３５ 給電モジュール
１１３６ キャプチャ角度調整モジュール
１１３７ 出力画像調整モジュール
１１４ センサ装置
１１５ 耳掛装置
１１６ マイク装置
１１７ スピーカ装置
１２ レンズ本体
１２１ 第１の表面
１２２ 第２の表面
１３ 透過型ディスプレイデバイス
１３１ 同期鮮明化画像
２ 眼球
２１ 角膜
２２ 不鮮明イメージ
２３ 鮮明イメージ
２４ 不鮮明イメージ
２５ 鮮明イメージ
３ 景観物
４ 眼球
４１ 角膜
４２ 景観イメージ
４３ 鮮明イメージ
５ 凹レンズ
６ 手持ち装置
７ クラウドプラットフォーム

Claims (28)

1. 処理器の動作全体を制御する中央処理モジュールと、
   前記中央処理モジュールと接続され、外部の撮像情報を画像鮮明化処理し、その解析度を高める画像処理モジュールと、
   画像を鮮明化した後の前記外部の撮像情報を同期鮮明化画像として出力するために、前記中央処理モジュール及び前記画像処理モジュールと接続された画像出力モジュールと、
   前記中央処理モジュールと接続し、無線接続技術によりリモート接続を行うリモート接続モジュールと、
   前記中央処理モジュールと接続され、外部装置と接続され、前記処理器の動作に必要な電力を蓄えて提供する給電モジュールと、を含む前記処理器が内部に接続されたフレーム本体と、
   前記フレーム本体と結合されて第１の表面及び第２の表面を有し、前記第２の表面から使用者の眼球までの距離が、前記第１の表面から使用者の眼球までの距離より小さい、２個のレンズ本体と、
   前記２個のレンズ本体の前記第１の表面、前記第２の表面又は前記第１の表面及び前記第２の表面上にそれぞれ結合されるとともに、前記処理器の前記画像出力モジュールと電気的に接続され、リアルタイムで前記同期鮮明化画像を表示する少なくとも２個の透過型ディスプレイデバイスと、
   前記フレーム本体から前方へ延びた画像をキャプチャし、前記画像を前記外部の撮像情報へ変換し、前記画像処理モジュールへ伝送するために、前記フレーム本体と結合されるとともに、前記処理器の前記画像処理モジュールと電気接続された、少なくとも１個又は１個以上の撮像装置と、を含み、
   使用者の眼球が前記レンズ本体を介して実際に見る画像は、前記２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する前記同期鮮明化画像と重なり、使用者の眼球が前記レンズ本体を介して見る景観イメージが鮮明化されることを特徴とする、
   画像強調可能な眼鏡構造。
2. 前記処理器は、キャプチャ角度調整モジュールを含み、前記キャプチャ角度調整モジュールは、前記中央処理モジュール及び前記撮像装置と電気的に接続され、撮像角度を調整し、眼球の視野角が見る画像は、前記撮像装置がキャプチャする前記フレーム本体から前方へ延びた画像と視野角が等しく、使用者の眼球が前記レンズ本体を介して実際に見る画像は、前記２個の透過型ディスプレイデバイスが表示する前記同期鮮明化画像と重なることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
3. 前記キャプチャ角度調整モジュールは、固定眼球視野角角度を予め設定し、前記固定眼球視野角角度に基づいて撮像角度を予め調整し、眼球が視野角で見る画像は、前記撮像装置がキャプチャする前記フレーム本体から前方へ延びた画像と視野角が等しいことを特徴とする請求項２に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
4. 所定の前記眼球の視野角角度は直視角度であることを特徴とする請求項３に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
5. 電子装置内にソフトウェアが組み込まれ、前記処理器の前記リモート接続モジュールと接続され、前記中央処理モジュールを介して調整キャプチャモジュールの角度の制御指令を前記キャプチャ角度調整モジュールへ伝送し、遠隔で撮像角度を調整することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
6. 前記処理器は、出力画像調整モジュールを含み、前記出力画像調整モジュールは、前記中央処理モジュール及び前記画像出力モジュールと電気的に接続され、前記透過型ディスプレイデバイス上に表示される前記同期鮮明化画像の表示状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
7. 前記処理器の前記リモート接続モジュールは、クラウドプラットフォームと接続され、前記クラウドプラットフォームによりデジタル表示データが前記処理器へ伝送され、前記出力画像調整モジュールを介して前記クラウドプラットフォームが伝送するデジタル表示データを前記透過型ディスプレイデバイス上の前記同期鮮明化画像上に合わせて表示することを特徴とする請求項６に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
8. 異なる前記透過型ディスプレイデバイス上には、それぞれ異なる角度の前記デジタル表示データが表示され、被写界深度又は立体感の画像効果が得られることを特徴とする請求項７に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
9. 前記処理器は、前記リモート接続モジュールを介して前記外部の撮像情報を前記クラウドプラットフォームへ伝送することを特徴とする請求項７に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
10. 前記出力画像調整モジュールは、前記透過型ディスプレイデバイス上の前記同期鮮明化画像の表示状態を調整多表示視野角、調整表示位置、調整表示寸法、調整広角度、調整表示コントラスト又は調整表示輝度に調整して表示することを特徴とする請求項６に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
11. 前記同期鮮明化画像上に、文字又は代替可能なオブジェクトがある場合、前記出力画像調整モジュールは、前記透過型ディスプレイデバイス上に表示される前記同期鮮明化画像の文字を鮮明な文字により代替するか、内蔵したオブジェクトにより代替することを特徴とする請求項６に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
12. 前記同期鮮明化画像が暗めの画像である場合、前記出力画像調整モジュールにより前記透過型ディスプレイデバイス上に表示された前記同期鮮明化画像に対して光補償を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
13. 電子装置内にソフトウェアが組み込まれ、前記処理器の前記リモート接続モジュールと接続され、前記中央処理モジュールにより前記同期鮮明化画像の表示状態を調整する制御指令を前記出力画像調整モジュールへ伝送し、遠隔で出力画像の表示状態を調整することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
14. 前記レンズ本体は平面レンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
15. 前記レンズ本体は曲面レンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
16. 前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上のセンサ装置が設置されることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
17. 前記何れか１個のセンサ装置は、温度、心拍、血圧、汗又は歩数を検出し得るセンサであることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
18. 前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個又は１個以上の耳掛装置が設置され、前記耳掛装置には、前記給電モジュールに電源を供給する電池が内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
19. 前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個のマイク装置が設置され、前記マイク装置は、音声信号を前記処理器へ伝送し、前記処理器の動作を音制御で制御することを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
20. 前記フレーム本体上には、前記処理器と電気的に接続された少なくとも１個のスピーカー装置が設置されることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
21. 前記少なくとも２個の撮像装置は、異なる角度の画像をそれぞれキャプチャし、前記処理器により、前記異なる角度の画像を立体画像メッセージ又は被写界深度に合わせることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
22. 前記出力画像調整モジュールは、画像をアレイ又はマトリックスの方式で処理し、前記透過型ディスプレイデバイス上まで出力した画像に画像フォーカス効果を持たせることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
23. 前記透過型ディスプレイデバイスが多層である場合、前記透過型ディスプレイデバイスのうちの１層まで出力されると、何れか２層又は２層以上の画像をアレイ又はマトリックスの方式で処理すると、複数回の画像フォーカス効果が得られることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
24. 前記レンズ本体又は前記透過型ディスプレイデバイスは、コリメーション技術により光をガイドすることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
25. 前記コリメーション技術は、マイクロレンズ又はライトウェルにより光をガイドする目的を達成することを特徴とする請求項２４に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
26. 前記マイクロレンズは、面取り処理により、コリメーション後の光の方向を調整することを特徴とする請求項２５に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
27. 前記レンズ本体又は前記透過型ディスプレイデバイスは、面取り処理により、コリメーション後の光の方向を調整し、２個以上の画像を重ねることを特徴とする請求項２４に記載の画像強調可能な眼鏡構造。
28. 前記透過型ディスプレイデバイスの製造過程では、コリメーション技術又はマイクロレンズ技術を使用して処理し、出荷後の前記透過型ディスプレイデバイスに光をガイドする効果を持たせることを特徴とする請求項１に記載の画像強調可能な眼鏡構造。

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