图像显示设备和信息输入设备的制造方法_3

文档序号:8434803阅读:来源:国知局
2与虹膜之间的距离几乎不改变,所以输入到检测电极802的电位信号几乎不受通过右眼球移动而引起的眼电位方面的变化影响。如图10中所示,离在虹膜的各个位置P1、P2和P3中的检测电极801或802的距离L1、L2和L3方面的差异较小,并且因此,通过眼电位的影响能够是近似相同的。此外,类似地,即使当检测电极801和802在眼睛的大致正下方而不在眼睛的大致正上方布置时,几乎不受由眼球移动引起的眼电位方面的变化的影响。
[0083]另一方面,参考电极803被布置在离左眼的距离和离右眼的距离近似相同的位置处。如图11中所示,因为当用户的双眼转到右侧时,当在右眼中的虹膜消失时产生负电位与在左眼中的虹膜越来越近时产生的正电位相抵消,所以几乎不影响在由两个眼球移动而引起的眼电位方面的变化。如图12中所示,因为当用户的双眼转到左侧时,当在右眼中的虹膜越来越近时产生的正电位与在左眼中的虹膜消失时产生的负电位相抵消,所以几乎不影响在由两个眼球移动而引起的眼电位方面的变化。当参考电极803接近于脸的中心(前额)布置时,甚至当用户的视线存在于任何位置时,因为当左虹膜和右虹膜中的任一个越来越近时另一虹膜消失,所以在左眼和右眼中的眼球电位方面的变化相抵消。
[0084]简要地,如图8和图9中所示,通过采用左眼眨动检测电极801在左眼的大致正上方布置、右眼眨动检测电极802在右眼的大致正上方布置并且参考电极803被布置在各个检测电极801和802的中心附近的肌源性电位传感器的构造,可以通过抑制受到眼电位的影响来对眨眼进行检测。此外,当可以维持在上述每个电极801、802和803中的位置关系时,肌源性电位传感器可以被布置在除前额接触单元102之外的位置处。
[0085]图13示出了将用于检测眨眼的肌源性电位传感器布置在前额接触单元102的另一个实施例。在图8和图9中示出的实施例中,配置使得两个检测电极801和802共享参考电极803。相比于此,在图13中示出的实施例中,独立地提供针对检测电极801的参考电极803L和针对检测电极802的参考电极803R而不用在左侧和右侧共享参考电极。
[0086]另外,在眼镜类型构造中,在(以上描述的)PTL 2中公开了检测电极被布置在鼻垫中的设备,并且通过在太阳穴顶端接触耳垂的部分设置参考电极,来基于眼电位信号检测视线的位置。当基于肌源性电位信号检测眨眼时使用类似的设备构造,鼻垫的检测电极由于眼球的移动取得对在与虹膜移动相关联的电位方面的变化敏感反应的电位信号。另夕卜,因为参考电极被布置在与检测电极分开的头部的后侧、并且还偶尔获取脑波,所以难以读取由于眨眼而在电位方面的变化。相比于此,根据实施方式,因为参考电极803被布置在检测电极801和802的附近,所以可以防止脑波混合在其中。
[0087]图14示意性地示出了处理在图8和图9中示出的肌源性电位传感器的输出信号的电路1400的构造。例如,示出的数据处理电路1400被佩戴在状态信息获取单元705上。
[0088]第一差分放大单元1401将左眼眨动检测电极801的电位信号输入至正极端子、将参考电极803的电位信号输入至负极端子、并且相对于其差分执行差分放大。此外,第一滤波器1403通过带通滤波器、陷波(notch)等配置,然而,滤波器消除包括在从第一差分放大单元1401输出的差分放大信号中的不必要部件,并且此后将信号输出至判定单元1405。
[0089]另外,第二差分放大单元1402将右眼眨动检测电极802的电位信号输入至正极端子、将参考电极803的电位信号输入至负极端子、并且相对于其差分执行差分放大。此外,第二滤波器1404通过带通滤波器、陷波等配置,然而,滤波器消除包括在从第二差分放大单元1402输出的差分放大信号中的不必要部件,并且此后将信号输出至判定单元1405。
[0090]在对分别从左眼眨动检测电极801和右眼眨动检测电极802获取的差分进行放大之后,判定单元1405基于电位信号队和Dk检测用户是否有意眨动左眼、右眼和双眼。
[0091]图15示出了分别从左眼眨动检测电极801和右眼眨动检测电极802获取的电位信号。
[0092]如由参考标号1501所示,当在头部佩带图像显示设备的用户有意眨动左眼时,在来自检测电极801的电位信号中产生波形。此外,在来自另一检测电极802的电位信号中产生由参考标号1502表示的具有以上极性相反极性的波形。
[0093]另外,当用户有意地眨动右眼时,在来自检测电极802的电位信号中产生由参考标号1504表不的波形。此外,在来自另一检测电极801的电位信号中产生由参考标号1502表示的具有与上述极性相反极性的波形。
[0094]另外,当用户有意地眨动双眼时,在来自检测电极801的电位信号中发生由参考标号1505表不的波形。此外,在来自另一检测电极802的电位信号中发生由参考标号1506表示的具有与上述相同的极性的波形。
[0095]当输入来自检测电极801和802的电位信号时,判定单元1405能够通过将信号电平与相应的阈值THjP !'化进行比较来执行对仅左眼眨动、仅右眼眨动和双眼同时眨动的任何眨眼的判定。此外,为了准确地判定眨眼的肌源性电位的波形,判定单元1405可以基于表示波形陡度的加速度和速度执行判定,而不仅判定信号电平的阈值。另外,当从判定单元1405接收眨眼的判定结果时,控制单元701能够基于结果执行预定UI操作。然而,下文将描述Π操作的【具体实施方式】。
[0096]另外,人类有规律地、周期性地执行无意识的眨眼。然而,由于无意识的眨眼产生的肌源性电位是比在有意的眨眼中的肌源性电位显著较低的电平,并且具有缓和的波形。图16示出通过彼此重叠示出了在有意的眨眼中的肌源性电位电平与无意识的眨眼中的肌源性电位电平。
[0097]另外,虽然在头部佩带图像显示设备的用户由于眨眼执行Π操作,但是由于在人体其他部分中的肌肉移动通常也发生在肌源性电位方面的变化。然而,因为将在比颈部更低的部分的位置中产生的肌源性电位与检测电极801和802分开、并且在到达检测电极801和802时被衰减变为低信号电平,所以认为肌源性电位不影响判定单元1405的判定。另外,还认为在比颈部更低部分的位置中产生的肌源性电位衰减同时穿过薄的颈部。
[0098]图17示出了用于基于从检测电极801取得的电位信号队使用流程图在判定单元1405中判定左眼中眨动的处理过程。此外,相同的处理程序能够应用于从检测电极802取得的电位信号。
[0099]判定单元1405首先将电位信号Dl的信号电平与阈值TH L进行比较(步骤S1701)。
[0100]当电位信号Dl的信号电平低于阈值TH L时(在步骤S1701中否),判定单元1405判定眨眼并非左眼眨动。
[0101]另一方面,当电位信号的信号电平高于阈值Tl时(步骤S1701中的是),判定单元1405获取电位信号队信号值的时间差分或时间差值、获取信号值的速度(步骤S1702)、并且核对速度是否处于预定值[VI,V2]的范围(步骤S1703)。
[0102]当信号值的速度脱离预定值[VI,V2]的范围时(在步骤S1703中否),判定单元1405判定眨眼不是左眼眨动。
[0103]另一方面,当电位信号^信号值的速度处于[VI,V2]的范围时(在步骤S1703中是),判定单元1405获取信号值速度的时间差分或时间差值、获取信号值的加速度(步骤S1704)、并且核对加速度是否处于预定值[A1,A2]的范围(步骤S1705)。
[0104]当信号值的速度和加速度脱离预定值[Al,A2]的范围时(在步骤S1705中否),判定单元1405判定眨眼并非左眼眨动。另一方面,当电位信号^信号值的加速度处于[Al, A2]的范围时(步骤S1705中的是),判定单元1405判定执行左眼眨动(步骤S1706),并且将判定结果输出至控制单元701。
[0105]另外,在当执行有意的眨眼时产生的肌源性电位中,在各个用户中存在个体差异。因此,为了使判定单元1405做出关于眨眼的准确判定,考虑用于精确设定左眼和右眼眨动的阈值1?和TH κ、表示波形陡度的速度和加速度的学习过程是必要的。例如,通过使用户交替地执行双眼的多个眨眼操作、并且通过执行诸如在眨眼操作期间获取的平均肌源性电位电平的统计处理可以执行在每个用户、速度[VI,V2]和加速度[Α1,Α2]的阈值THjP THk的学习。
[0106]优选的是,当用户开始使用图像显示设备时,执行阈值学习。例如,当开始使用时提出了使用户通过显示用于调整眼睛宽度的信号图案准确地执行调整眼睛宽度的头戴式显示器(例如,参考PTL 5) ο例如,在当设置设备时执行调整眼睛宽度之后,通过显示诸如“请执行左眼眨动N次”或“请执行右眼眨动N次”的消息、通过使用户执行在每个眼睛中的眨眼、并且通过测量在该时间期间的肌源性电位可以执行阈值TH#THK的学习。
[0107]另外,在各个用户中的阈值THJPTHk、速度[VI,V2]和加速度{A1,A2}的学习结果被保持在状态信息获取单元705中、或存储在ROM 701A(然而,类似EEPROM能够执行重写的存储器设备的情况)或RAM 701B中。
[0108][C.使用用户眨眼的UI操作]
[0109]根据使用用户眨眼的Π操作,可以进行仅左眼眨动、仅右眼眨动和双眼同时眨动的三种输入。例如,可以分别分配诸如针对仅左眼眨动沿左方向的光标移动的Π操作和诸如针对仅右眼眨动沿右方向的光标移动的Π操作。在左眼眨动中光标移动到左侧、并且在右眼眨动中光标移动到右侧的UI操作易于用户直观地理解其。
[0110]图18示出了在显示面板709上显示的菜单栏上光标位置在每次左眼眨动时逐个移动到左侧的状态。此外,图19示出了在菜单栏上光标位置在每次右眼眨动时逐个移动到右侧的状态。在图18和图19中,放置光标的菜单项由粗线表示。当重复左眼眨动和右眼眨动多次时,光标位置移动至左、或至右重复多次。自然地,可以交替地执行左眼眨动和右眼眨动,并且光标位置根据相应的左眼和右眼眨动次数而移动。
[0111]此外,可以分配在当前光标位置选择双眼同时眨动的UI操作。图20示出了由于双眼同时眨动选择在菜单栏上的当前光标位置的状态。在图20中,所选择的菜单切换至逆转的显示器(或照亮的显示器),并且表示为所选择的状态。此外,当在所选择的状态执行仅左眼眨动、或仅右眼眨动时,可以释放所选择的状态。
[0112]在此,如图21中所示,当通过在双眼同时眨动时选择的菜单包括多个菜单项,通过向下拉显示菜单项列表。如图2
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