CN103091857A - 多功能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能眼镜，为解决视力障碍人群佩戴3D眼镜困难的问题而设计。本发明多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，在每个视力矫正镜片之前安装有一偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。本发明多功能眼镜通过在视力矫正镜片前方的视线通道内增设的偏光片，成功的解决了视力障碍人群使用3D眼镜观看3D影片不舒适、不方便的困难且具有结构简单，成本低的特点。

Description

多功能眼镜

技术领域

本发明涉及一种眼镜，尤其是一种能观看3D影片的多功能眼镜。

背景技术

随着中国经济的发展和人民生活水平的提高，3D液晶电视作为一款重要的家用电器，在国民经济生产和人们社会生活中扮演的角色也越来越重要。

目前市场上眼镜式3D电视主要分为主动快门式(SG)和被动偏光式(PR)两种。两种产品在显示效果、成本、使用方便性等方面各有所长。其中，偏光式3D技术以其具有不闪烁优势，更有利于使用者健康以及轻便、佩戴方便等优势赢得了广大消费者的信赖。但是对于视力障碍人群较多，如近视、远视以及散光等，尤其是近视人群。再轻便的眼镜若同时佩戴两幅，相当的不舒服的同时显得特别的怪异，而目前仅仅中国，近视人群就占三分之二的人口。解决这一尴尬局面迫在眉睫。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种多功能眼镜，在实现视力矫正的同时可以方便舒适的观看3D影片的多功能眼镜。

为达上述目的，本发明多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，在每个视力矫正镜片之前视线通道内均安装有一偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。

进一步地，所述的偏光片通过连接结构安装在镜框上，所述连接结构为能拆卸连接结构或固定连接在所述镜框上的活动连接结构。

进一步地，所述能拆卸连接结构包括连接所述偏光片的支架以及位于所述支架上后端的固定卡；

所述固定卡用于与所述镜框活动连接。

进一步地，所述活动连接结构包括用以接收控制信号并转换成控制指令的控制装置以及接收所述控制指令并驱动所述偏光片离开视线通道的驱动装置。

进一步地，所述控制装置包括依次连接的偏光分束器、亮度感应器以及处理器；

所述偏光分束器，用以将环境中摄入的光线分成相互垂直的两束偏振光；

所述亮度感应器，用以检测并输出所述两束偏振光的亮度；

所述处理器，接收所述亮度感应器传输的亮度，并判断两束偏振光的亮度是否不一致；当两束偏振光亮度不一致时，处理器则生成并输出控制指令。

进一步地，所述驱动装置为偏光片旋转器，

所述偏光片旋转器，位于所述镜框上，末端与所述偏光片相连，用以接收所述控制指令使所述偏光片置于所述视力矫正镜片的正前方的视线通道内或离开所述视线通道。

进一步地，所述偏光片旋转器包括步进电机以及传动杆；

所述步进电机，动力输出端与所述传动杆传动连接，用以接收所述控制的控制指令并根据控制指令输出动力；

所述传动杆与其中一片偏光片传动连接；

所述偏光片旋转器分为与左边的偏光片对应的左偏光片旋转器以及与右边的偏光片对应的右偏光片旋转器。

进一步地，所述偏光片旋转器包括依次连接的步进电机、蜗杆、蜗轮以及传动杆；所述传动杆中间位置与所述蜗轮固定连接；所述传动杆两端分别与相应位置的偏光片固定连接。

进一步地，所述驱动装置包括弹力结构、位于所述弹力结构顶端的第一受控磁力结构以及位于所述弹力结构底端的第二受控磁力结构；

所述第一受控磁力结构两侧均设有连接杆；所述连接杆分别与相应位置的偏光片固定连接；

所述第二受控磁力结构固定连接在所述镜框上；

当所述第一受控磁力结构与所述第二受控磁力结构接收控制指令产生相互吸引的磁力，压缩所述弹力结构，所述偏光片下降进入所述视线通道；

当所述第一受控磁力结构与所述第二受控磁力结构接收控制指令相互排斥或解除磁力作用，所述弹力结构恢复原状，所述偏光片上升离开所述视线通道。

进一步地，所述控制装置还包括光强感应器；

所述光强感应器用以检测环境中的光强是否超过阈值，是则所述控制装置生成并输出控制指令。

本发明多功能眼镜，通过在视力矫正镜片之前的视线通道内增设偏光片，实现了一幅眼镜既矫正视力的同时方便、舒适的观看3D影片，从而成功的解决了视力障碍人员为观看3D影片时佩戴3D眼镜不便的麻烦。

附图说明

图1是本发明实施例三所述的多功能眼镜的结构示意图；

图2是本发明实施例四所述的连接结构的结构示意图；

图3是本发明实施例六所述的偏光片旋转装置的结构示意图；

图4是本发明实施例六所述的多功能眼镜的侧面结构示意图；

图5是本发明实施例七所述的偏光片旋转装置的结构示意图；

图6是本发明实施例八所述的驱动装盒子结构示意图。

具体实施方式

为了解决视力障碍人群佩戴3D眼镜的不便，本发明多功能眼镜实施例中所提供的技术方案总体思路如下：

本发明实施例中所述的多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，所述多功能眼镜还包括位于视力矫正镜片前端的视线通道内的偏光片，所偏光片分为位于左边的左偏光片以及位于右边的右偏光片；

其中，所述左偏光片与右偏光片之间的偏振角度相差90°。

上述的偏光片的设置方式有多种，例如：可固定在所述视力矫正镜片前端或者直接贴合在所述视力矫正镜片的前方，也可活动(可拆卸)的设置在其前方。

本发明实施例中任一所述的多功能眼镜在视力矫正镜片的前端设置偏光片，从而在矫正视力的同时，可以以观看偏光式的3D影片，使用方便、舒适。

下面结合附图和实施例作进一步的说明。

实施例一：

本实施例多功能眼镜包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，在每个视力矫正镜片之前视线通道内固定安装有或粘贴有偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。

本实施例中所述的多功能偏光眼镜既可以起到矫正视力的作用，同时也可以用于观看3D影片，且舒适方便。从而简便的解决了现有的有视力障碍的人在观看3D影片时无法舒适的佩戴3D眼镜造成的不便。

实施例二：

本实施例多功能眼镜包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，在每个视力矫正镜片之前均通过连接结构安装有偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。

所述连接结构为能拆卸连接结构或固定连接在所述镜框上的活动连接结构。

由于偏光片仅允许与偏光片偏光角度平行的光线通过，从而会在一定的程度上降低进入使用者眼镜中的光强。

为了解决上述问题，本实施例进一步的改良了实施例一中所述的多功能眼镜，将所述两偏光片通过特设的连接结构连接在镜框上。

所述连接结构可以是如卡扣之类的能拆卸连接结构，也可以是自动的可旋转的旋转连接结构或能驱动偏光片上下运动的活动连接结构：

采用能拆卸的连接结构，当需要观看3D影片时，通过连接结构的连接将左、右偏光片安装到视力矫正镜片的前端，这样一幅眼镜既可以起到矫正视力的作用，同时可以观看3D影片。

采用固定在视力矫正镜片前面自动的可使偏光片位移的连接结构，当需要观看3D影片的时候，左、右偏光片置于视力矫正镜片的正前方的视线通道内，这样就可以轻巧的观看影片了，当不需要观看3D影片的时候，可以将左、右偏光镜片定位在视力矫正镜片的前方，上方、侧面等其他位置，以免影响正常的观看。这样就简便的避免了因为偏光片的设置在不需观看3D影片时造成光线的减弱的现象。

在具体的应用过程中本实施例所述的多功能眼镜中，所述的视力矫正眼镜，可以是近视眼镜、远视眼镜、散光眼镜或者其他类型的视力矫正镜片。通过左、右偏光片的设置，简便的解决了现在视力障碍人群观看3D影片不便的同时，结构简单，成本低，一幅眼镜可以解决多项需求。

实施例三：

如图1所示，本实施例多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片2以及固定所述视力矫正镜片的镜框，所述多功能眼镜还包括位于每一片视力矫正镜片前端的偏光片以及将所述偏光片连接在所述镜框上的连接结构；其中标号3为左边的偏光片。其中镜框有支架1以及连接架01两部分组成。在具体的实施过程中所述连接架01还可以是框住视力矫正镜片2的结构。

其中，所述左边的偏光片与右边的偏光片之间的偏振角度相差90°。

所述连接结构包括连接所述偏光片的支架4以及位于所述支架上后端的固定卡5；

所述固定卡5用于与所述镜框活动连接。

所述固定卡5为夹子，由两片安装在支架4上的卡板以及位于两卡板上的扭簧连接而成，所述扭簧的外力接收端为固定卡5的上端；两卡板在扭簧的作用下，常态保持下端紧密贴合。

固定卡的添加，用户可以简便的实现将左、右偏光片安装在视力矫正镜片的前端或取下，实现简便，使用方面。

实施例四：

本实施例多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，在每个视力矫正镜片之前视线通道内安装有偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。所述的偏光片通过能拆卸的连接结构连接在所述镜框上；

如图2所示，所述能拆卸连接结构包括一个连接所述左、右偏光片的支架15以及设置在支架后端端面的插销16；在所述镜框上与所述插销16连接处设有与所述插销相适配的销孔。

其中标号14为镜框的局部。在需要使用偏光片的时候，通过插销以及设置在镜框上的与插销16可紧配合连接的销孔，可以简便的在视力矫正镜片前方的视线通道内安装偏光片，从而可以舒适的佩戴多功能眼镜观看3D影片或隔离强光。

实施例五：

本实施例多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，所述多功能眼镜还包括左偏光片、右偏光片以及将所述左、右偏光片连接在所述镜框上的连接结构；所述连接结构包括控制装置以及驱动装置；所述控制装置接收控制信号并转换成控制指令；所述驱动装置接收所述控制指令使所述偏光片进入所述视线通道置于所述视力矫正镜片的前端或者使所述偏光片离开所述实现通道。

所述驱动装置位于镜框上，末端与偏光片连接

所述光信号侦测装置，位于所述支架上，用以侦测环境中是否存在偏振光，有则所述左、右偏光片在所述偏光片旋转装置的驱动下置于所述视力矫正镜片的正前方，无则所述左、右偏光片均保持在初始设定位置。所述的初始设定位置可以是视力矫正镜片的上方、侧面。

由于偏振光是有一定方向性，而大自然中的自然光均是全角度，故可以通过不同角度上的光强度或光亮度的大小来侦测是否存在偏振光。

所述控制装置的结构可以是多种，具体如下：

一：在所述镜框上设置一控制按钮，控制按钮接收控制信号由控制装置生成驱动装置可以识别的控制指令；

二：所述控制装置可以是依次连接的偏光分束器、亮度感应器以及处理器组成；

所述偏光分束器，用以将环境中摄入的光线分成相互垂直的两束偏振光；所述光线包括摄入的自然光或者自然光与景深信号即3D信号的偏振光。自然光被偏光分束器分成两束后的两束光的亮度相等的，当摄入的光线中含有偏振光时，由于偏振光本身具有一定的方向性故将被不均匀的分配到两束偏振光中，从而两偏振光的亮度将不一致，故而可以通过检测两被偏光分束器分离的两偏振光的亮度来检测环境中是否有景深信号。

所述亮度感应器，用以接收穿过所述偏光分束器的所述两束偏振光，检测并输出两偏振光的亮度；

所述处理器，接收所述亮度感应器传输的亮度，并判断两束偏振光的亮度是否不一致，是则生成并向所述偏光片旋转装置输出控制指令。

实施例六：

本实施例在实施例五的基础上，为所述驱动装置为偏光片旋转装置，下面提供一种所述偏光片旋转装置的优选结构。

如图3所示，所述偏光片旋转装置包括步进电机11以及传动杆12；

所述步进电机11，动力输出端与所述传动杆12传动连接，根据所述驱动装置发出的控制指令输出动力；

所述传动杆与左边的左偏光片或右边的偏光片传动连接；其中传动杆12与左偏光片相连，连接左偏光片与传动杆12的连接杆13。在具体的制作过程中，传动杆可以是直接与偏光片连接的也可以如本实施例所述的通过连接杆的连接。相比两者方案都可以达到将步进电机的动力传递给偏光片的目的，但是通过连接杆的连接在具体的实施过程中更加的方便，从而具有实施简便的优点。

所述偏光片旋转装置分为与左偏光片对应的左偏光片旋转器以及与右偏光片对应的右偏光片旋转器。在旋转的过程中旋转的角度可以是90°也可是180°。

所述偏光片旋转装置位于视力矫正镜片的上方，使所述偏光片上下旋转，也可以是位于所述视力矫正镜片的外侧使所述偏光片左右旋转。

在具体的实施的过程中，所述偏光片旋转装置可以是直接裸露在外侧，也可以是位于如图2中虚线所代表的空心防护套内的。通过防护套的设置，所述偏光片旋转装置的各部分被置于一个外观整洁美观的防护套内的同时，更好的被保护起来了，延长了使用寿命。进一步地，在所述偏光片旋转装置工作的同时，防止使用者不当使用造成的安全隐患(如儿童因为好奇，在偏光片旋转装置工作时将手拿住步进电机或传动杆)。

本实施例所述的多功能眼镜，采用的是左、右偏光片的支架、光信号侦测装置以及偏光片旋转装置组成的固定在视力矫正镜片前端的自动旋转的结构；通过这样的结构，可以需求使用偏光片的时候自动简便的将偏光片置于视力矫正镜片的前端，不需要使用的时候，可以人为的将偏光片复位，也可通过偏光片旋转装置将偏光片复位。

如图4所示，左偏光片3在不使用时位于虚线所在位置，即垂直于视力矫正镜片2的上方，这样既不会影响视力矫正镜片的正常使用，也能很好的安置的左偏光片。同样的右偏光片在不使用时也是垂直视力矫正镜片2的上方位置。其中标号03表示的为连接结构。偏光片通过连接结构03与镜框相连。

本实施例所述的多功能眼镜，通过左偏光片旋转器以及与右偏光片对应的右偏光片旋转器的设置简单的实现了偏光片的自动旋转方便的观看3D影像，佩戴舒适，使用方便，制作简便。

实施例七：

如图5所示，本实施例在实施例三的基础上，进一步的提供了一种优选的偏光片旋转装置。本实施例与实施例四不同，所述偏光片旋转器包括依次连接的步进电机、蜗杆7、蜗轮6以及传动杆8；所述传动杆8中间位置与所述蜗轮6固定连接，两端分别连接所述偏光片101、102。

本实施例所述的偏光片旋转装置，相对于实施例四中的偏光片旋转装置仅采用一个步进电机10来驱动的左传动杆6以及右传动杆7，减少了一个步进电机的使用，传动采用蜗杆、蜗轮的传动取代了实施例三中的滚针传动或齿轮传动，结构简单，使用方便，且成本更低。

实施例八：

本实施例多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，所述多功能眼镜还包括左偏光片、右偏光片以及将所述左、右偏光片连接在所述镜框上的连接结构；

其中，所述左偏光片与右偏光片之间的偏振角度相差90°，且左、右偏光片均位于所述视力矫正镜片之前的视线通道内。

所述连接结构包括控制装置以及驱动装置；驱动装置与偏光片传动连接，接收控制装置的控制指令驱动偏光片。

所述驱动装置，位于所述支架上，用以侦测环境中是否存在偏振光，有则所述左、右偏光片在所述偏光片旋转装置的驱动下置于所述视力矫正镜片的正前方，无则所述左、右偏光片均保持在初始设定位置；

所述光信号侦测装置包括依次连接的偏光分束器、亮度感应器以及处理器；

所述偏光分束器，用以将环境中摄入的光线分成相互垂直的两束偏振光；

所述亮度感应器，用以接收穿过所述偏光分束器的光线，检测并输出两偏振光的亮度；

所述处理器，包括亮度对比模块、指令生成输出模块；

所述亮度对比模块包括亮度感应器，用以判断两偏振光的亮度是否一致，如果不一致，则所述的指令生成输出模块则生成并输出控制指令，如果一致所述指令生成输出模块不生成控制指令或接受其他装置传输的信号进行后续动作。所述控制器为MCU单片机或DSP或PLC控制器。采用技术成熟的MCU、DSP或PLC控制器，技术成熟，实现简便。

如图6所示，所述驱动装置包括弹力结构18、位于所述弹力结构18顶端的第一受控磁力结构17以及位于所述弹力结构18底端的第二受控磁力结构19；

所述第一受控磁力结构17两侧均设有连接杆20、21；所述连接杆20与偏光片103固定连接；所述连接杆21与偏光片104固定连接；

所述第二受控磁力结构19固定连接在所述镜框上；

当所述第一受控磁力结构17与所述第二受控磁力结构19接收控制指令产生相互吸引的磁力，压缩所述弹力结构18，所述偏光片103、104下降进入所述视线通道；

当所述第一受控磁力结构17与所述第二受控磁力结构19接收控制指令相互排斥或解除磁力作用，所述弹力结构18恢复原状，所述偏光片103、104上升离开所述视线通道。

在具体的实施过程中所述第一受控磁力结构为第一电磁结构；所述第二受控磁力结构为第二电磁结构；当接收到所述控制指令后，所述第一电磁结构、第二电磁结构均通入电流并在两电磁结构的相对面产生相异磁场，以压缩弹性结构使偏光片下降位于视力矫正镜片的前方的视线通道内。当断开电流所述第一电磁结构与第二电磁结构之间的磁力消失从而在弹性结构的弹力作用下，所述偏光片上升离开视线通道；或者改变其中一个所述电磁结构的电流方向使两电磁结构之产生相反的磁力，从而使偏光片离开视线通道。偏光片固定连接在所述的第一电磁结构上，随着第一电磁结构的活动上下移动从而进入或离开视力矫正镜片前方的视线通道内。

此外所述第一电磁结构或所述第二电磁结构中的一个电磁结构可以采用永磁铁代替，另一电磁结构根据永磁铁的磁性在需要偏光片下降至视线通道时通以电流在向对面产生与永磁铁极性相反的磁性的电磁力即可。

本实施例多功能眼镜通过受控电磁结构以及弹力结构的设置可以实现偏光片上下的位移从而是偏光片进入或离开视线通道，结构简单、使用方便。

实施例九：

本实施例在实施例七的基础上，本实施例中所述的控制器还包括位于镜框上的光强度器。所述光强感应器用以检测环境中的光强是否超过阈值，是则所述控制装置生成控制指令。

所述光强识别模块判断环境中摄入光强是否小于预设的阈值，如果大于或等于则说明此时环境中的光强很大或者位于沙地、水面、雪地等特殊环境中。上述的环境中，光线的十分炫目，环境中各物体的色彩的对比度和饱和度都减弱，物体的轮廓变得模糊。使用者观看物体十分费力。为了更好的保护使用者的眼镜，当处于上述环境中，当光强的强度大于阈值，所述左偏光片和右偏光片则在所述指令生成输出模块输出的控制指令的作用下置于视力矫正镜片的前端，以减小摄入的光强且限制光线摄入的方向，从而可以当做太阳眼镜使用，上述环境中的物体显得的柔和、不刺眼，从而可以保护使用者的眼镜。

本实施例多功能眼镜在控制器中增加了光强识别单元，不仅可以当做视力矫正眼镜使用、3D影片观看的PR偏光眼镜，还可以当太阳眼镜使用。一个眼镜可以实现的多种功能，且具有结构简单，实现简便的特点。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多功能眼镜，包括两片视力矫正镜片以及固定所述视力矫正镜片的镜框，其特征在于，在每个视力矫正镜片之前的视线通道内均安装有一偏光片，两偏光片的偏振角度相差90°。

2.根据权利要求1所述的多功能眼镜，其特征在于，所述的偏光片通过连接结构安装在镜框上，所述连接结构为能拆卸连接结构或固定连接在所述镜框上的活动连接结构。

3.根据权利要求2所述的多功能眼镜，其特征在于，所述能拆卸连接结构包括连接所述偏光片的支架以及位于所述支架上后端的固定卡；

所述固定卡用于与所述镜框活动连接。

4.根据权利要求2所述的多功能眼镜，其特征在于，所述活动连接结构包括用以接收控制信号并转换成控制指令的控制装置以及接收所述控制指令并驱动所述偏光片离开视线通道的驱动装置。

5.根据权利要求4所述的多功能眼镜，其特征在于，所述控制装置包括依次连接的偏光分束器、亮度感应器以及处理器；

所述偏光分束器，用以将环境中摄入的光线分成相互垂直的两束偏振光；

所述亮度感应器，用以检测并输出所述两束偏振光的亮度；

所述处理器，接收所述亮度感应器传输的亮度，并判断两束偏振光的亮度是否不一致；当两束偏振光亮度不一致时，处理器则生成并输出控制指令。

6.根据权利要求4所述的多功能眼镜，其特征在于，所述驱动装置为偏光片旋转器，

所述偏光片旋转器，位于所述镜框上，末端与所述偏光片相连，用以接收所述控制指令使所述偏光片置于所述视力矫正镜片的正前方的视线通道内或离开所述视线通道。

7.根据权利要求6所述的多功能眼镜，其特征在于，所述偏光片旋转器包括步进电机以及传动杆；

所述步进电机，动力输出端与所述传动杆传动连接，用以接收所述控制的控制指令并根据控制指令输出动力；

所述传动杆与其中一片偏光片传动连接；

所述偏光片旋转器分为与左边的偏光片对应的左偏光片旋转器以及与右边的偏光片对应的右偏光片旋转器。

8.根据权利要求6所述的多功能眼镜，其特征在于，所述偏光片旋转器包括依次连接的步进电机、蜗杆、蜗轮以及传动杆；所述传动杆中间位置与所述蜗轮固定连接；所述传动杆的两端分别与相应位置的偏光片固定连接。

9.根据权利要求4所述的多功能眼镜，其特征在于，所述驱动装置包括弹力结构、位于所述弹力结构顶端的第一受控磁力结构以及位于所述弹力结构底端的第二受控磁力结构；

所述第一受控磁力结构两侧均设有连接杆；所述连接杆分别与相应位置的偏光片固定连接；

所述第二受控磁力结构固定连接在所述镜框上；

当所述第一受控磁力结构与所述第二受控磁力结构接收控制指令产生相互吸引的磁力，压缩所述弹力结构，所述偏光片下降进入所述视线通道；

当所述第一受控磁力结构与所述第二受控磁力结构接收控制指令相互排斥或解除磁力作用，所述弹力结构恢复原状，所述偏光片上升离开所述视线通道。

10.根据权利要求4所述的多功能眼镜，其特征在于，所述控制装置还包括光强感应器；

所述光强感应器用以检测环境中的光强是否超过阈值，是则所述控制装置生成并输出控制指令。

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