CN206115057U - 一种智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能眼镜，涉及眼镜领域，由镜架和安装在镜架上的测距模块、可调焦透镜组和控制系统组成，所述测距模块测量眼镜与其正前方的标的物的距离，控制系统根据所测距离计算可调焦透镜组应有的焦距，可调焦透镜组按照上述结果调整焦距。本实用新型提供了一种智能眼镜，可通过自动调教而使眼睛始终处于最佳的工作状态以保护眼睛。可以让使用者在观看任何距离的标的物时，眼睛所感受到的都是最佳视距，即眼睛的晶状体不需要根据标的物的实际距离而调焦，使眼睛的晶状体和睫状肌永远处于最佳的使用状态。

Description

一种智能眼镜

技术领域

本实用新型涉及眼镜领域，尤其涉及一种智能眼镜。

背景技术

眼镜，以矫正视力或保护眼睛而制作的简单光学器件，由镜片、镜架组成。分近视眼镜、远视眼镜、老花眼镜及散光眼镜四种。

现有的眼镜中，眼镜不具有自动调节焦距的功能，还需要依靠眼球来调节，眼睛不能处于最佳视距。对眼睛不能起到很好的保护。

使用者往往具有不良的用眼习惯，这是损害视力的主要原因之一，现有的现有不能及时提醒使用者，帮助使用者养成良好的用眼习惯，尤其是儿童使用者养成良好的用眼习惯非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能眼镜，以解决上述技术问题。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种智能眼镜，其特征在于：由镜架和安装在镜架上的测距模块、可调焦透镜组和控制系统组成，所述测距模块测量眼镜与其正前方的标的物的距离，控制系统根据所测距离计算可调焦透镜组应有的焦距，可调焦透镜组按照上述结果调整焦距。

作为优选，所述测距模块包括超声测距机构，通过发射和接收超声波并测量间隔时间来计算距离。

作为优选，所述测距模块包括视频测距机构，其由两个摄像头组成，并通过对比两个摄像头的图像计算距离。

作为优选，所述控制系统报警具有报警部分，在测量得出标的物与眼镜的距离超出设定的范围时报警。

作为优选，所述可调焦透镜组包括不少于一片的透镜和透镜焦距调整机构，其中调整机构既调整单个透镜的焦距，或者调整不同透镜之间的间距。

作为优选，所述透镜是由两片硬质透镜片、一片夹在两透镜片之间的透明薄膜和充填在薄膜与一个透镜片中的透明液体组成。

作为优选，所述透镜的调焦是通过改变薄膜与透镜片之间液体的压力实现的。

作为优选，所述计算焦距的原则是使标的物上的点通过透镜组对人眼的瞳孔所呈现的视角与标的物在最佳视觉距离不经过透镜对人眼的瞳孔所呈现的视角相同。

可调焦透镜组，采用申请人同日提交的专利申请“一种可变焦的透镜”。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种智能眼镜，可通过自动调教而使眼睛始终处于最佳的工作状态以保护眼睛。可以让使用者在观看任何距离的标的物时，眼睛所感受到的都是最佳视距，即眼睛的晶状体不需要根据标的物的实际距离而调焦，使眼睛的晶状体和睫状肌永远处于最佳的使用状态。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为正常情况下的光学原理示意图；

图3为人眼与物体的距离小于最佳视距时的光学原理示意图；

图4为人眼与物体的距离大于最佳视距时的光学原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

如图1-4所示，

本实施例所述的智能眼镜由镜架5、可调焦透镜组2、测距模块和控制系统4组成，其中测距模块包括超声测距部分3和视频测距部分1，如图1所示。

镜架是眼镜的基础，所有其它的部分(可调焦透镜组、测距模块和控制系统组成)都安装在镜架之上，镜架还具有适合人们舒适佩戴的功能。

测距模块负责测量眼镜和其正前方的标的物的距离，包括两种测距模式，超声和视频。

超声测距部分安装在镜架上两眼的透镜组之间，包括超声发射器和接受器，发射器发出的超声波被标的物发射后被接收器接收；通过测量发射和接收超声的时间间隔就可以计算出发射和接收器与标的物的距离，也就是眼镜与标的物的距离。

视频测距是通过安装在镜架腿前端的两个摄像头实现，两个摄像头分别向前方拍摄标的物，由于所在的位置不同，因而拍摄的图像会略有不同；通过对比两个摄像头的图像可以计算出标的物与两个摄像头的距离，也即标的物与眼镜的距离；

超声测距部分和视频测距部分把与测距相关的信息传输给控制系统，控制系统根据两种测距机构的信息计算出最终的眼镜与标的物之间的距离。控制系统将该距离值与预设的视距范围进行对比，如超出范围则报警。这对于帮助使用者，尤其是儿童使用者养成良好的用眼习惯非常有帮助。

本申请的最主要的优势在于可以让使用者在观看任何距离的标的物时，眼睛所感受到的都是最佳视距，即眼睛的晶状体不需要根据标的物的实际距离而调焦，使眼睛的晶状体和睫状肌永远处于最佳的使用状态。

这一点是通过自动根据标的物的距离调整透镜组的焦距来实现的。

人眼睛的晶状体是一个透镜，客观世界的物体通过晶状体在视网膜上投影出影像，进而反馈到大脑中。为保证投影到视网膜上的影像是清晰的，晶状体通过改变曲率来改变焦距，使不同远近的物体都能在视网膜中投映出清晰的影像，近的物体对应大的曲率，短的焦距，远的物体对应小的曲率，长的焦距。近视眼的疾病就是由于长期以近距离看物体，使晶状体长期处于大曲率状态而不能恢复而产生的。

本专利自动调焦的目的就是希望通过自动调教而使眼睛始终处于最佳的工作状态以保护眼睛。当实际视距小于最佳距离时，透镜组的焦距为正，对光线进行聚焦，使眼睛接收到的光线与物体处于最佳距离时发射出的光线一致，距离越近，聚焦越强；当实际视距大于最佳距离时，透镜组的焦距为负，对光线进行扩散，使眼睛接收到的光线与物体处于最佳距离时发射出的光线一致，距离越远，扩散越强。

本实施例的原理图如下：

正常情况下，物体发出的光线经过人眼的晶状体(角膜)聚焦投影到视网膜上形成清晰的影像。人眼通过调整晶状体的焦距来适应不同远近的物体，在某一个特定的距离时，人眼的晶状体处于最佳的状态，睫状肌的收缩率，疲劳程度和晶状体的可恢复程度都处于最佳的状态。这时候人眼与物体的距离即为最佳视距此时物体上的点对人眼瞳孔所成的角度为视角α。如图2所示，图2中附图标记分别为：11.物体、12.晶状体、13.影像、14.视网膜、15.光线、16.最佳视距。

当人眼与物体的距离小于最佳视距时，原本人眼可以通过调整角膜的焦距来获得清晰的图像，但这样就会增加睫状肌的收缩度，增加角膜的曲率。长时间这样用眼后会造成晶状体不能完全恢复，形成近视。

采用本实施例的眼镜，可以根据测量的物体与人眼的距离来计算透镜的焦距，使光线通过透镜后对瞳孔所成的角度仍未为视角α，这样就不需要靠睫状肌的收缩来调整晶状体的焦距，以此达到使人眼处于最佳状态的目的。如图3所示，图3中附图标记分别为：11.物体、12.晶状体、13.影像、14.视网膜、15.光线、16.最佳视距、17.视觉影像。

当人眼与物体的距离大于最佳视距时，本实施例的眼镜可以根据测量的物体与人眼的距离来计算透镜的焦距(为负值)，使光线通过透镜后对瞳孔所成的角度仍未为视角α。如图4所示，图4中附图标记分别为：11.物体、12.晶状体、13.影像、14.视网膜、15.光线、16.最佳视距、17.视觉影像。

本实施例希望通过根据标的物与眼镜的距离来调整透镜组的焦距，这些任务是由控制系统负责的。使用者可以根据自己眼镜的实际情况来设定最佳视距。控制系统根据所测距离计算透镜组应有的焦距，并控制可调焦透镜组按照上述结果调整焦距；

调整透镜组焦距的方法包括两种：一是直接调整透镜的焦距，二是调整各透镜之间的间距。调整各透镜的间距的方式与现有技术相同，调整透镜本身的焦距则通过采用特殊的透镜来实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种智能眼镜，其特征在于：由镜架和安装在镜架上的测距模块、可调焦透镜组和控制系统组成，所述测距模块测量眼镜与其正前方的标的物的距离，控制系统根据所测距离计算可调焦透镜组应有的焦距，可调焦透镜组按照上述结果调整焦距。

2.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于：所述测距模块包括超声测距机构，通过发射和接收超声波并测量间隔时间来计算距离。

3.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于：所述测距模块包括视频测距机构，其由两个摄像头组成，并通过对比两个摄像头的图像计算距离。

4.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于：所述控制系统报警具有报警部分，在测量得出标的物与眼镜的距离超出设定的范围时报警。

5.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于：所述可调焦透镜组包括不少于一片的透镜和透镜焦距调整机构，其中调整机构既调整单个透镜的焦距，或者调整不同透镜之间的间距。

6.根据权利要求5所述的智能眼镜，其特征在于：所述透镜是由两片硬质透镜片、一片夹在两透镜片之间的透明薄膜和充填在薄膜与一个透镜片中的透明液体组成。

7.根据权利要求6所述的智能眼镜，其特征在于：所述透镜的调焦是通过改变薄膜与透镜片之间液体的压力实现的。