CN107850793B - 控制用于可调节视力矫正的镜片 - Google Patents

控制用于可调节视力矫正的镜片 Download PDF

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Abstract

提供了一种控制用于可调节视力矫正的镜片(151)的设备(120)。该设备(例如，智能电话)包括可操作以确定设备的用户(110)是否注视(411)设备的装置，并且如果用户注视设备，则确定眼睛(112)和所述设备之间的距离，并且基于所确定的距离来控制所述镜片以调节其焦距。由此，只有在需要的情况下(即如果用户正在注视该设备)，才调节镜片。如果用户注视位于近距离的设备，则本发明的实施例适合于校正老花眼，并且减轻了用户主动操作开关或移动她的头以调节她的镜片的焦距的需要。

Description

控制用于可调节视力矫正的镜片
技术领域
本发明涉及一种用于控制佩戴在设备用户的眼睛前方的用于可调节视力矫正的至少一个镜片的设备、其方法、相应的计算机程序以及相应的计算机程序产品。
背景技术
老视是因为年龄增长而导致的近视，不但相当常见，而且往往出现在45岁以上的大部分人群身上。当人眼在最佳状态下工作时，能够聚焦到从约25厘米到无限远范围内的物体。这是通过如下方式实现的：睫状肌改变眼内晶状体的形状，从而针对不同距离的物体将图像焦点保持在视网膜上。在衰老过程中，睫状肌使晶状体变形的能力减弱，眼睛便逐渐丧失了聚焦在近处物体上的能力。
传统方式是通过在眼睛前方佩戴额外的镜片来解决老视问题，例如，观察近处物体时用到的“老花镜”，或者集成到现有眼镜中的额外镜片，如“双光眼镜”或“变焦眼镜”。可以通过向下扫视来使用这些额外的镜片。
近来，在眼镜和隐形眼镜方面已经引入了一种液晶技术，这种技术通过施加电场实现了折射率的可控性改变(参见例如“具有大焦距可调谐性和低操作电压的液晶镜片”(“Liquid crystal lens with large focal length tunability and low operatingvoltage)，作者：H.Ren、D.W.Fox、B.Wu和S.T.Wu，《光学快报》，第15卷，第18期，第11328-11335页，美国光学学会出版物，2007；“用于老视矫正的电子液晶隐形眼镜”(Electronicliquid crystal contact lenses for the correction of presbyopia)，作者：H.E.Milton、P.B.Morgan、J.H.Clamp和H.F.Gleeson，《光学快报》，第22卷，第7期，第8035-8040页，光学学会出版物，2014)。这样便能通过施加电压或电流来以可控方式改变镜片的光学特性。如US 6,517,203B1中所述，这种镜片可以通过手动开关进行控制，也可以通过方位传感器检测佩戴镜片的人何时移动其头部来实施控制。
在US 7,656,509 B2中提出了用于确定电激活镜片的用户正在观看的物体的距离的设备。可以基于所确定的距离改变电激活镜片的光焦度，从而确保物体被正确地聚焦，无需用户操作开关、向下扫视或者倾斜其头部。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对上述技术和现有技术的改进替代方案。
更具体地，本发明的目的在于提供一种用于控制佩戴在设备用户的眼睛前方的用于可调节视力矫正的镜片的改进解决方案，所述设备例如是移动电话、智能手机、移动终端、平板电脑、电子书阅读器、电脑屏幕或电视机。
本发明的这些和其他目的通过如独立权利要求所限定的本发明的不同方面来实现。本发明的各实施例的特征在于从属权利要求。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制至少一个镜片的设备。如果是佩戴在该设备的用户的眼睛前方，则镜片适合于可调节视力矫正。该设备包括可操作以确定用户是否注视设备的装置。如果用户注视设备，则装置进一步可操作以确定眼睛与设备之间的距离，并且基于所确定的距离，控制至少一个镜片以调节其焦距。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制至少一个镜片的设备的方法。如果是佩戴在该设备的用户的眼睛前方，则镜片适合于可调节视力矫正。该方法包括确定用户是否注视设备。该方法进一步包括：如果用户注视设备，则确定眼睛与设备之间的距离，并且基于所确定的距离，控制所述至少一个镜片以调节其焦距。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序。该计算机程序包括计算机可执行指令，当计算机可执行指令在包括在设备中的处理单元上执行时，计算机可执行指令使设备执行根据本发明的第二方面的实施例的方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包含有根据本发明的第三方面的计算机程序。
在整个本公开内容中，该至少一个镜片是一个或两个隐形眼镜，或者一副眼镜中的一个或两个镜片。镜片的光学特性可以以可控方式进行调节。具体而言，可以通过施加电场、电压或电流来调节镜片的至少一部分的折射率。由此能够调节镜片的这一部分的焦距。
焦距是以米为单位进行测量，并且还是光焦度的倒数，也被称为倒焦距、屈光度，屈光力、聚焦力或集合力。
具有可电控焦距的镜片通常被称为电激活镜片，并且可以例如是建立在例如液晶技术的基础上，这种技术在本领域中是已知的。通过在具有不同焦距的两个或多个状态之间进行切换，可以控制镜片以调节其焦距。或者，镜片的焦距可以是连续可调的。
本发明是建立在如下理解的基础上：由用户佩戴的用于可调节视力矫正的镜片(如电激活镜片)可以由与用户相关联的设备进行控制。具体地，该设备可以是用户经常或偶尔注视的设备，如移动电话、智能手机、移动终端、平板电脑、电子书阅读器、电脑屏幕、或电视机等。通常情况下，这种设备位于距用户一定距离处，这样便会需要使用诸如老花镜、双光眼镜或变焦眼镜等额外的镜片，或者需要主动将用户佩戴的电激活镜片设置为如下的模式：例如，如果用户自身有老视，则该模式适合于用户眼睛的近视状态。
本发明的实施例的有利之处在于，如果用户注视设备，则自动地对用户佩戴的电激活镜片进行控制，以将其焦距调节到适合于正确地聚焦在该设备上的值。例如，本发明的实施例可以用于矫正老视，具体实现方式为：如果用户正注视着位于近距离处的设备，则对更近物体聚焦能力的缺失进行补偿。这是通过设备确定用户是否注视设备来实现的。如果用户正在注视设备，则确定眼睛与设备之间的距离，并且基于所确定的距离，控制单个或多个电激活镜片以调节其焦距。换言之，只有在需要的情况下(即用户正在注视设备的情况下)才调节用户佩戴的镜片。本发明的实施例缓解了用户对主动操作开关或移动头部以调节其镜片焦距的需求。
在此描述的解决方案相对于已知的电激活镜片而言是有利的，已知的电激活镜片是基于与用户正在观看的物体相距的距离来进行调节，而此距离是由与镜片集成在一起的测距仪确定的。与本发明的实施例一起使用的镜片更轻并且能够以较低的成本制造，其原因在于测距设备相当复杂，并且通常复杂程度太高而无法与隐形眼镜集成在一起。换句话说，本发明的实施例不是依赖于将电激活镜片的测距和/或注视检测能力集成在隐形眼镜内或集成在眼镜镜框中，而是依赖于用户正在注视的设备。这对于由用户的手来操作和/或握住的设备而言是十分有利的，因为眼睛与设备之间的距离受到用户的身体结构(即用户的手臂)的限制。
根据本发明的实施例，进一步基于与用户的眼睛疾病或眼睛状况有关的信息(诸如老视、远视眼(远视)或者近视眼(近视))来控制至少一个镜片以调节其焦距。可以从用户的配镜处方、医疗记录、由镜片制造商维护的数据库等处获得这些信息。信息可以由用户提供，通过因特网检索，或者从镜片接收，例如通过设备与镜片之间的通信链路。为了检索出信息，优选地在用于检索信息的请求中识别出镜片、一批镜片和/或用户。信息还可以涉及表示用户眼睛的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离，如下所述。
根据本发明的一个实施例，将所确定的距离与表示眼睛的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离进行比较。例如，老视在近视状态下变得明显。如果所确定的距离低于阈值距离，则控制至少一个镜片以将其焦距调节到适合于近视状态的焦距。可选地，如果所确定的距离等于或高于阈值距离，则控制至少一个镜片以将其焦距调节到适合于远视状态的焦距。控制镜片以在近视状态与远视状态之间切换尤其适用于可在两个不同焦距之间切换的镜片。例如，已知的基于液晶的镜片在被激活时焦距会减小，从而使其适用于在激活状态下矫正老视。
阈值距离可以由用户根据镜片的特性(例如，由镜片制造商推荐的)或者基于用户的配镜处方来加以配置。作为替代方案，也可以通过检测用户握住设备以舒服地进行阅读的距离来获得阈值距离。例如，设备可能会检测到每当用户阅读小字体文本时，她将会伸出手臂。还将认识到的是，基于检测到用户在尝试阅读小字体文本时伸出了其手臂以及手握设备的距离，设备可以检测出老视的出现条件。如果距离随着时间的推移逐渐增加，则可能存在老视的出现条件，并且可选地可以告知用户。
根据本发明的一个实施例，如果用户没有注视设备，则控制至少一个镜片以将其焦距调节到适合于眼睛的远视状态的焦距。换句话说，如果用户没有注视设备，则假设她正在注视与远视状态相当的距离处的物体。例如，已知的基于液晶的镜片在未激活时适合于远视状态。
根据本发明的一个实施例，眼睛与设备之间的距离通过如下方式确定：检测到设备被用户的手握住和/或操作，并基于用户的身体结构确定该距离。也就是说，该距离是在如下理解的基础上推断出的：用户的身体结构(尤其是其手臂的长度)以及她握住设备的习惯将眼睛与设备之间的距离限制在一定范围内。可选地，如果由此确定的距离低于表示眼睛的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离(如上所述)，则响应于检测到设备被用户的手握住和/或操作，可以控制镜片以将其焦距调节为适合于近视状态的焦距。有利的是，检测到设备被用户的手握住和/或操作比起使用基于结构光、飞行时间相机、带透视缩放的图像处理或其他类型的测距设备的解决方案来确定距离而言更简单，这将在下面进一步描述。
根据本发明的一个实施例，如果设备被用户的手操作，则确定了用户正在注视设备。也就是说，如果用户正在触摸智能手机的触摸屏或者按下手机上的按钮，则推断出她正在注视该设备。有利的是，检测到用户正在用手操作设备比起用于注视检测或眼睛跟踪的其他解决方案(诸如图像处理)而言更简单，这将在下面进一步描述。
根据本发明的一个实施例，识别出用户、镜片或这两者。这样做是有利的，其原因在于用户可能需要确保只有在其控制下的设备才能够控制她正在佩戴的镜片。由此，避免了任何附近的设备(如朋友的电视机或由坐在用户旁边的人所操作的平板电脑)控制用户的镜片。可以基于面部识别来识别出用户，即通过对由相机获取的图像进行图像处理，所述相机例如智能手机或平板电脑的前置相机。可以通过通信链路从镜片无线地检索出信息来识别出镜片。例如，镜片可以向设备传输标识符，诸如镜片、一批镜片或识别镜片所指定的用户的信息的标识符。作为识别镜片的信息的替代或者除了此信息之外，设备可以从镜片处接收关于镜片的光学特性的信息。可选地，只有在成功识别出用户和/或镜片时才控制镜片以调节其焦距。
根据本发明的一个实施例，如果用户没有注视设备，则确定设备周围用户注视的物体，确定眼睛与物体之间的距离，并且基于所确定的距离，控制至少一个镜片以调节其焦距。这可以基于任何已知的注视检测、眼睛跟踪和测距装置来实现，这将在下面进一步阐明。有利的是，例如智能电话、移动终端、平板电脑等设备可以用于控制由用户佩戴的一个或多个镜片，即使她没有注视设备，而是正在注视物体(如电视机、人、墙壁等)。
尽管在某些情况下参照本发明的第一方面的实施例描述了本发明的优点，但相应的推理仍适用于本发明的其他方面的实施例。
当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求时，本发明的其他目的、特征和优点将变得显而易见。本领域的技术人员认识到的是，可以将本发明的不同特征进行组合，从而形成除以下描述的实施例之外的实施例。
附图说明
参考附图，通过以下对本发明实施例的说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的注视不同物体的用户。
图2示出了根据本发明的实施例的用于可调节视力矫正的眼镜。
图3示出了根据本发明的实施例的用于可调节视力矫正的隐形眼镜。
图4a和图4b示出了根据本发明的实施例的控制用于可调节视力矫正的镜片的设备。
图5示出了根据本发明的实施例的控制用于可调节视力矫正的镜片的方法。
图6示出了根据本发明的实施例的控制用于可调节视力矫正的镜片的设备的处理模块。
图7示出了根据本发明的其他实施例的控制用于可调节视力矫正的镜片的设备的处理模块。
所有附图都是示意性的，并不一定按比例绘制，并且通常仅示出阐明本发明所必需的部分，其中可以省略掉或者仅仅暗示其他部分。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的某些实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，这些实施例通过举例的方式提供，以使得本公开将是彻底和完整的，并且将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
图1示出了注视不同物体和设备的用户110。例如，用户110可以注视171她的智能手机120，阅读网页或者输入电子邮件。或者，用户110可以注视172她正在阅读的书籍120，或者她可以注视173电视机140。用户110被示出为在她眼睛112前方佩戴有眼镜150，例如用于矫正眼睛疾病或诸如老视、远视眼(远视)、近视眼(近视)等眼睛状况。
参考图2，更详细地示出了眼镜150，在此假设包含在眼镜150中的至少一个镜片151在镜片151的至少一部分152内具有可调焦距。具有可调焦距的镜片也被称为电激活镜片，并且可以例如是基于设置在具有焦距f0的底层镜片上的液晶层。当被激活时，利用施加在液晶层上或穿过液晶层的电场、电压或电流，将镜片151的焦距调节到值f0+Δf，其中焦距变化Δf是由于液晶层的折射率变化而引起的。作为示例，镜片151可以包括液晶层，使得当通过施加电场、电压或使电流穿过来激活液晶层时，焦距f0+Δf从其处于非激活状态下的值f0降低。由此，镜片151适合于在激活时矫正老视。
应该理解，本发明的实施例并不限于基于液晶的镜片。相反，本发明的实施例可以利用具有可控焦距的任何类型的镜片。此外，作为包括镜片151的眼镜150的替代方案，本发明的实施例还可以利用在隐形眼镜351的至少一部分352内具有可调焦距的电激活隐形眼镜351，如图3所示。
进一步参照图2，眼镜150被示出为包括集成到眼镜150的镜框中的镜片控制单元153。镜片控制单元153可操作以接收控制信号，该控制信号是由控制用于可调节视力矫正的至少一个镜片的设备(根据本发明的一个实施例)或远程控制单元180(如下所述)进行传输。将会理解的是，镜片控制单元153可以包括模拟或数字电子电路或其组合，具体取决于用于传输和接收控制信号的技术。或者，镜片控制单元153可以集成到一个或多个镜片151中，类似于集成到图3所示的隐形眼镜351中的镜片控制单元353。
在下文中，进一步参考图4a和图4b来描述用于控制佩戴在设备用户的眼睛前方的用于可调节视力矫正的至少一个镜片的设备的实施例，在这些图中，设备120被示例为智能电话。为了简单起见，将本发明的实施例描述为控制眼镜150的一个镜片151，但是，也可以很容易地设想到用于控制眼镜150的两个镜片151或者一个或两个隐形眼镜351的相应实施例。
在图4a中，用户110被示为用手111握住和操作设备120。设备120包括用户110正在注视411的显示器121(诸如触摸屏)，以及处理模块123，该处理模块在下面参照图6和图7进一步详细描述。
设备120可操作以确定用户110是否注视411设备120。如果确定了用户110注视411设备120，则确定用户110的眼睛112与设备120之间的距离，并且基于所确定的距离，控制镜片151以调节其焦距。为了清楚起见，需要注意到眼睛112与设备120之间的距离对应于图4a中所示的虚线411的长度。
设备120可以可操作以多种方式确定用户110是否注视设备120。例如，设备120可以包括前置相机122和处理模块123，该处理模块可操作以从相机122获取图像，并且基于图像处理来确定用户110是否注视411设备120，这在本领域中是已知的(参见例如“用于三维注视点估计的非接触式双眼视线跟踪(Noncontact Binocular Eye-Gaze Tracking forPoint-of-Gaze Estimation in Three Dimensions)”，作者：C.Hennessey和P.Lawrence，《IEEE生物医学工程汇刊》，第56卷，第3期，2009年3月)。作为替代方案，眼睛112的注视可以基于任何其他已知的眼睛跟踪技术来确定，例如通过检测由眼睛112反射的并由相机122感测到的红外光，通过利用从相机112周期性获取的图像来跟踪随时间变化的角膜反射(第一浦肯野图像)以及眼睛112的瞳孔中心，或者通过跟踪随时间变化的来自角膜前部(第一浦肯野图像)以及眼睛112的晶状体后部(第四浦肯野图像)的反射。
作为另一替代方案，如果检测到设备120被用户110操作，则设备120可以可操作以确定用户110注视411设备120。例如，可以检测到的是，手111的手指或另一根手指正在触摸触摸屏121或者触摸设备120配备的按钮(图4a中未示出)。换句话说，推断出了用户110可能在主动操作设备120的同时对其加以注视411。
设备120可以可操作以利用多种不同的技术来确定眼睛112与设备120之间的距离。例如，设备120可以可操作以通过使用结构光(即通过投影已知的光图案)并且通过检测由周围环境中的物体(诸如用户110的头部、面部或眼睛112)所反射的光来确定距离。这可以通过利用红外光在用户110没有察觉的情况下实现。作为替代方案，设备120可以设置有飞行时间相机122，这种相机能够测量由设备120发射并且由用户110的头部、面部或眼睛112反射且由相机122检测到的光的飞行时间。用于确定眼睛112与设备120之间的距离的另一替代方案是与透视缩放相结合的图像处理。另外，还可以利用用于手势识别的技术，诸如微软的Kinect和英特尔的RealSense，或者如Google的Soli之类的射频雷达。
作为又一个替代方案，眼睛112与设备120之间的距离可以通过如下方式来确定：检测到设备120被用户110的手(例如手111)握住和/或操作，并且基于用户110的身体结构(诸如用户110的手臂长度)以及可选地她握住设备120的习惯，确定该距离。有利的是，这不像上述解决方案那么复杂，并且可以通过利用设备120的触摸屏121或者任何其他触摸敏感式或压力敏感式表面来实现。可选地，如果检测到设备120被用户110的手握住和/或操作，则设备120可以将默认值距离用作眼睛112与设备120之间的距离。例如，可以由用户110来配置这种默认值。如果该距离低于表示一只眼睛或两只眼睛112的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离，则将默认值用作眼睛112与设备120之间的距离是特别有利的，如下面进一步描述的那样。在这种情况下，响应于检测到用户110注视411设备120，设备120可以可操作以控制镜片151，以便调节到适合于(两只)眼睛112的近视状态的焦距，无需基于使用上述技术中的一种技术的实际测量来确定出距离。
设备120进一步可操作以在确定眼睛112与设备120之间的距离之后，通过测量出距离或者通过基于检测到设备120被用户110的手握住和/或操作而推断出距离，基于所确定的距离来控制镜片151以调节其焦距。通过在具有不同焦距的至少两个状态之间切换，可以控制镜片151来调节其焦距。或者，镜片151的焦距可以是连续可调的。
设备120还可以可操作以进一步基于与用户110的眼睛疾病或眼睛状况有关的信息(例如老视)来调节镜片151的焦距。这种信息的一个示例是例如表示一只眼睛或两只眼睛112的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离，或者从用户110的配镜处方处获得的信息。该信息可以由用户110提供，经由无线通信链路从镜片151接收，或者通过因特网例如从镜片制造商提供的数据库中检索得到。为了从数据库中检索出信息，优选地在用于检索信息的请求中识别出镜片151、一批镜片或用户110。
设备120可以进一步可操作以将所确定的距离与表示(两只)眼睛112的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离进行比较。在这种情况下，如果所确定的距离低于阈值距离，则控制镜片151以将其焦距调节到适合于近视状态的焦距，这是因为老视在近视状态下变得明显。控制镜片151以在近视状态与远视状态之间进行切换特别适用于在两个不同焦距之间可切换的电激活镜片。例如，上述已知的基于液晶的镜片在激活时焦距会减小，从而使其适用于在激活状态下矫正老视。
阈值距离可以由用户110根据镜片151的特性来配置，例如由镜片制造商推荐或者基于用户110的配镜处方。作为替代方案，也可以通过检测出用户110握住设备120以舒服地进行阅读的距离来获得阈值距离。例如，设备120可以可操作以检测到每当用户110阅读小字体文本时，她将会伸出手臂，并且在被调节到可舒适地进行阅读时确定眼睛112与设备120之间的距离。如果由此确定的距离随时间逐渐增加，那么这也可以用于检测老视的出现条件。在这种情况下，可以告知用户110她可能患有老视。
可选地，如果所确定的距离等于或大于阈值距离，则设备120可以另外可操作以控制镜片151，以将其焦距调节到适合于远视状态的焦距。例如，如果设备120位于离用户110更远的位置处(例如放置在用户110前面桌子上的平板电脑，或者图1中示出的电视机140)，则可能出现这种情况。
如果用户没有注视设备120，则设备120可以进一步可操作以控制镜片151，以将其焦距调节到适合于(两只)眼睛112的远视状态的焦距，如图4b所示。也就是说，如果用户110没有注视设备120，则假定她正在注视与(两只)眼睛112的远视状态相当的距离处的物体。对于上述基于液晶的镜片而言，远视状态对应于液晶层的未激活状态。
适合于眼睛112的近视状态的焦距以及适合于眼睛112的远视状态的焦距可以分别是由用户110、镜片制造商配置的或者从用户的配镜处方处得出的预定值110。具体地，近视状态和远视状态的焦距的相应值可以对应于镜片151所支持的两个不同的焦距。
设备120可以可操作以通过传输控制信号来控制镜片151以调节其焦距。例如，控制信号可以由支持诸如蓝牙、无线局域网(WLAN)/WiFi或蜂窝标准、尤其是要依据第三代合作伙伴计划(3GPP)技术规格等无线通信技术的无线电模块124进行传输。作为替代方案，无线电模块124可以利用诸如射频识别(RFID)等近场技术。作为又一个替代方案，设备120可以可操作以使用显示器121来发射编码光，尤其是可见编码光。在无线电模块124与镜片151或镜片控制单元153之间建立的通信链路也可以用于交换识别用户110和/或镜片151的信息或者与镜片151的光学特性有关的信息。
控制信号可以作为包含一个或多个信息元素的消息来传输。控制信号、消息或一个或多个信息元素可以包括表示以下至少一种的信息：所确定的距离、镜片151的目标焦距以及具有不同焦距的镜片151的至少两个状态的目标状态。或者，控制信号可以在具有不同焦距的两个状态之间(例如，在未激活状态与激活状态之间)切换镜片151。无线电模块124还可以可操作以传输不同频率的控制信号，其中每种频率与镜片151的至少两个状态中的一种状态相关联。更进一步地，如果没有接收到控制信号，则镜片151可以可操作以呈现出第一状态，例如液晶层的未激活状态，而如果接收到了控制信号，则可以呈现出第二状态，例如液晶层的激活状态。在这种情况下，如果确定了距离低于阈值距离，那么只要用户110注视设备120，设备120便可以例如可操作以经由无线电模块124传输控制信号，以控制镜片151呈现出具有与(两只)眼睛112的近视状态相当的焦距的状态。有利的是，激活镜片151所需的电势、电压或电流可以从所接收的控制信号中获得，这在RFID技术中是已知的。
作为替代方案，控制信号可以不是分别直接传输到包括在眼镜150中的镜片控制单元153或包括在隐形眼镜351中的镜片控制单元353，而是可以将控制信号传输到由用户110佩戴的远程控制单元180。远程控制单元180包括处理模块181、用于与设备120通信的第一无线电模块182以及用于与镜片151通信的第二无线电模块183。通过经由第二无线电模块183来传输第二控制信号，远程控制单元180可操作以基于经由第一无线电模块接收的控制信号来控制镜片151。使用远程控制单元180来控制镜片151的焦距是有利的，这是因为它可以定位比设备120更靠近镜片151，从而有助于借助第二控制信号使用短程技术(如RFID)来控制镜片151。由此，可以增大由镜片控制单元153接收的功率，这对于依靠从所接收的控制信号收集的能量来激活镜片151的实施例而言是有利的。
在此描述的功能还可以在设备120与远程控制单元180之间进行分配。例如，设备120可以可操作以仅传输所确定的距离，而远程控制单元180可以可操作以将所确定的距离与阈值距离进行比较等等。换句话说，远程控制单元180可以接收独立于镜片151的光学特性和/或用户110的眼睛状况的信息，并且基于镜片151的光学特性和/或与用户110的眼睛状况有关的信息来生成第二控制信号。
进一步参考图4b，如果检测到用户110没有注视设备120，而是注视412到不同的方向，则设备120可以进一步可操作以确定设备120周围的用户110所注视的物体，确定眼睛120与物体之间的距离，并且基于所确定的距离，控制镜片151以调节其焦距。例如，如图1所示，设备120可以检测到用户110注视172书130，或者注视173电视机140。
尽管已经结合图1所示的智能电话120描述了控制用于可调节视力矫正的至少一个镜片的设备的实施例，但是将会理解的是，可以针对其他类型的设备设想出相应的实施例，诸如移动电话、移动终端、平板电脑、电子书阅读器、电脑屏幕或电视机(如电视机140)。
如果用户110具有多个设备(如智能手机120和电视机140)，则它们可以彼此独立地或者相互协作地控制镜片151。例如，如果每个设备已经检测到用户110正在注视着它，那么，每个设备可以独立地向镜片151发送控制信号。作为替代方案，设备可以协作地确定用户110正在注视的物体和/或眼睛112与物体之间的距离。例如，该距离可以基于3D图像来确定，所述3D图像由设备所配备的相机(例如，智能电话120的前置相机122和电视机140的相机142)捕获的2D图像生成。或者，一个或多个设备可以可操作以发射结构光并检测从周围环境中的物体反射出的光。作为又一个替代方案，设备120还可以包括除前置相机122之外的后置相机，并且可以通过对前置相机122和后置相机捕获的图像进行图像处理来确定用户110正在注视的物体以及眼睛112与物体之间的距离。
在涉及多个设备的场景中，其中一个设备(如智能电话120)可以扮演主设备的角色，该主设备基于信息(诸如距一个或多个物体的距离、眼睛112的注视或从其他设备(例如从电视机140)接收的图像)向镜片150传输控制信号。
为了进一步阐明本发明，现在参照图5描述控制用于可调节视力矫正的至少一个镜片151的设备120的方法的实施例。设备可以例如是移动电话、智能电话、移动终端、平板电脑、电子书阅读器、电脑屏幕或电视机。
方法500包括确定503用户是否注视设备120，以及如果504用户注视设备120，确定505眼睛112与设备120之间的距离，并且基于所确定的距离，控制507镜片151以调节其焦距。优选地，通过将控制信号传输507到镜片151来控制镜片151，从而调节其焦距。将控制信号传输到镜片151或者包括该镜片的眼镜150，或者传输到包括在其中的镜片控制单元153，或者传输到可操作以控制镜片151的远程控制单元180。控制信号可以包括表示以下至少一种的信息：所确定的距离、可以可选地得出506的目标焦距以及可以可选地得出506的镜片151的至少两个状态的目标状态，其中所述至少两个状态具有不同的焦距。
可选地，进一步基于与用户110的眼睛疾病或眼睛状况有关的信息来控制镜片151以调节其焦距。这样的信息可以例如从镜片151或从数据库检索502得到。方法500可以可选地包括标识501用户110和/或镜片151。
目标焦距或目标状态可以例如通过将所确定的距离与代表(两只)眼睛112的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离进行比较511而得出506，其中如果所确定的距离低于511阈值距离，则控制镜片151以将其焦距调节到适合于近视状态的焦距512。可选地，如果所确定的距离等于或大于511阈值距离，则控制镜片151以将其焦距调节到适合于远视状态的焦距513。
可选地，如果确定了504用户110没有注视设备120，则方法500可以进一步包括控制至少一个镜片以将其焦距调节到适合于(两只)眼睛112的远视状态的焦距521。
例如，眼睛112与设备120之间的距离可以按如下方式来确定：检测到设备120被用户110的手111握住和/或操作，并且基于用户110的身体结构来确定距离。
可选地，可以确定504的是，如果设备120被用户110的手111操作，则用户110正在注视设备120。
此外，如果用户没有注视504设备120，则方法500可以可选地包括确定531设备120周围的用户110所注视的物体，确定532眼睛112与物体之间的距离，并且基于所确定的距离，控制507镜片151以调节其焦距。
方法500可以进一步包括根据尤其是参考图1至图4在整个本公开内容中所描述的本发明的实施例的附加步骤或替代步骤，
在图6中，示出了包括在设备120中的处理模块123的实施例600。处理模块600包括处理单元601(诸如通用处理器)和存储器602。存储器602包括计算机可执行指令603。根据上文所述，处理模块600可以可选地包括一个或多个接口604(图6中的“I/O”)，用于与触摸屏121、相机122和无线电模块124进行通信。当在处理器601上执行时，计算机可执行指令使设备120执行本发明的实施例，特别是参照图5所述的方法500的实施例。更具体地，设备120可操作以确定用户110是否注视设备120，并且如果用户110注视设备120，确定眼睛112与设备120之间的距离，并且基于所确定的距离，控制镜片151以调节其焦距。另外，设备120可以可操作以执行在整个本公开内容中所描述的附加或替代功能
在图7中示出了处理模块123的替代实施例700。处理模块700包括用于确定用户110是否注视设备120的注视模块701、用于在用户110注视设备120的情况下确定眼睛112与设备120之间的距离的距离模块702、以及用于基于所确定的距离控制镜片151以调节其焦距的控制模块703。处理模块700可以包括附加或替代模块，这些模块可操作以实现在整个本公开内容中描述的功能，例如用于识别用户110和/或镜片151的用户/镜片识别模块704，和/或用于提供与用户110的眼睛疾病或眼睛状况和/或镜片151的光学特性有关的信息的镜片/眼睛信息模块705。
控制用于可调节视力矫正的至少一个镜片的设备的实施例以及特别地处理模块600或700的实施例可以通过在处理器上执行的软件或者硬件(诸如模拟或数字电子器件、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)等)的任何合适组合来实现。将会理解的是，图6和图7所示的具体功能模块仅用作示例，并且设备和处理模块的实施例可以使用除了在此描述的并且在图6和图7中示出的功能模块之外的功能模块的任何合适组合。
本领域技术人员认识到的是，本发明决不局限于上述实施例。相反，在所附权利要求的范围内可以作出许多修改和变化。

Claims (20)

1.一种设备(120，140)，用于控制佩戴在所述设备的用户(110)的眼睛(112)前方的用于可调节视力矫正的至少一个镜片(151；351)，所述设备包括装置(121-124；142；600；700)，所述装置可操作以：
确定所述用户是否注视(411)所述设备，以及
如果所述用户注视所述设备：
基于从所述设备向所述用户发射的信号，检测所述眼睛与所述设备之间的距离；
基于所检测到的距离，确定表示所述眼睛的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离；以及
在检测到所述阈值距离随时间推移增大时，确定所述用户(110)可能患有老视。
2.根据权利要求1所述的设备(120，140)，所述装置进一步可操作以通知所述用户(110)他们可能患有老视。
3.根据权利要求1所述的设备(120，140)，所述装置进一步可操作以通过如下方式来确定所述阈值距离：检测到所述用户(110)在阅读小字体文本时伸出其手臂，并且在被调节到可舒适地进行阅读时确定所述眼睛(112)与所述设备(120)之间的距离。
4.根据权利要求3所述的设备，所述装置进一步可操作以将所确定的距离与所述阈值距离进行比较，其中如果所确定的距离低于所述阈值距离，则控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述近视状态的焦距。
5.根据权利要求4所述的设备，其中如果所确定的距离等于或大于所述阈值距离，则控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述远视状态的焦距。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，如果所述用户没有注视(412)所述设备，所述装置进一步可操作以控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述眼睛的远视状态的焦距。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为移动电话。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为智能手机(120)。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为移动终端。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为平板电脑。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为电子书阅读器。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为电脑屏幕。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述设备为电视机(140)。
14.一种设备的方法(500)，所述设备用于控制佩戴在所述设备的用户(110)的眼睛(112)前方的用于可调节视力矫正的至少一个镜片(151；351)，所述方法包括：
确定所述用户是否注视(411)所述设备，以及
如果所述用户注视所述设备：
基于从所述设备向所述用户发射的信号，检测所述眼睛与所述设备之间的距离；
基于所述检测到的距离，确定表示所述眼睛的近视状态与远视状态之间的转变的阈值距离；以及
在检测到所述阈值距离随时间推移增大时，确定所述用户(110)可能患有老视。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括通知所述用户(110)他们可能患有老视。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括通过如下方式来确定所述阈值距离：检测到所述用户(110)在阅读小字体文本时伸出其手臂，并且在被调节到可舒适地进行阅读时确定所述眼睛(112)与所述设备(120)之间的距离。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，还包括：将所确定的距离与所述阈值距离进行比较，如果所确定的距离低于所述阈值距离，则控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述近视状态的焦距。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：如果所确定的距离等于或大于所述阈值距离，则控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述远视状态的焦距。
19.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，还包括：如果所述用户没有注视(412)所述设备，则控制所述至少一个镜片以将其焦距调节到适合于所述眼睛的远视状态的焦距。
20.一种计算机可读存储介质(602)，其上存储有包括计算机可执行指令的计算机程序(603)，当所述计算机可执行指令在设备中所包括的处理单元(601)上执行时，所述计算机可执行指令使所述设备执行根据权利要求14至19中任一项所述的方法。
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