CN210690973U - 坐姿矫正眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坐姿矫正眼镜，该坐姿矫正眼镜包括镜架和镜片，以及设置于镜架中的电池、姿态感应器和控制主板，镜片上覆有液晶调光膜，液晶调光膜、姿态感应器和电池均与控制主板电连接，姿态感应器用于获取镜架的位姿数据，控制主板用于根据姿态感应器输出的位姿数据，对应调节电池输出至液晶调光膜的电压。本实用新型能够在用户坐姿不规范时，直接通过液晶调光膜的透光率变化，对用户进行直观提醒。

Description

坐姿矫正眼镜

技术领域

本实用新型涉及眼镜领域，具体涉及一种坐姿矫正眼镜。

背景技术

现在的中小学生近视非常的普遍，用眼时间过长、坐姿不规范使得用眼距离过近是诱发和加深近视眼疾病的主要原因，尤其是坐姿问题，其不但容易诱发和加深近视，还易诱发脊椎弯曲等疾病。

目前市面上多采用近视眼镜对近视患者进行视力矫正，然而治标不治本，其坐姿问题始终无法得到解决，因此近视也日趋严重。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种坐姿矫正眼镜，旨在解决现有技术中近视眼镜无法对用户的不规范坐姿起到矫正作用的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种坐姿矫正眼镜，该坐姿矫正眼镜包括镜架和镜片，以及设置于所述镜架中的电池、姿态感应器和控制主板，所述镜片上覆有液晶调光膜，所述液晶调光膜、姿态感应器和电池均与所述控制主板电连接，所述姿态感应器用于获取所述镜架的位姿数据，所述控制主板用于根据所述姿态感应器输出的位姿数据，对应调节所述电池输出至所述液晶调光膜的电压。

优选地，所述姿态感应器包括陀螺仪、倾角传感器、距离传感器和水平仪中的至少一种。

优选地，还包括振动器，所述振动器与所述电池电连接。

优选地，还包括微型电铃，所述微型电铃与所述电池电连接。

优选地，还包括与所述控制主板电连接的语音芯片，和与所述语音芯片连接的扬声器，所述扬声器设置于所述镜架的镜腿上靠近用户耳部的位置，所述语音芯片中存储有提示语音。

优选地，还包括与所述控制主板电连接的蓝牙芯片和麦克风，所述蓝牙芯片可与移动智能终端通信连接。

优选地，所述液晶调光膜包括层叠设置的第一偏光片、第一基体层、第一导电层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二导电层、第二基体层和第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏振化方向相互垂直，所述液晶层采用TN液晶材料、VA液晶材料、ECB液晶材料和STN液晶材料中的其中一种制成。

优选地，所述液晶调光膜包括层叠设置的第三基体层、第三导电层、第三取向层、宾主效应液晶层、第四取向层、第四导电层和第四基体层。

优选地，所述镜片为平光镜片、近视矫正镜片、远视矫正镜片、老花矫正镜片或散光矫正镜片。

本实用新型利用姿态感应器获得用户的头部姿态，控制主板根据姿态感应器输出的位姿数据即对应调节电池输出至液晶调光膜的电压值，从而通过液晶调光膜的透光率变化，对用户进行直观提醒。本申请还利用用户阅读时需要使用眼睛这一特点，通过直接对用户的视线进行遮挡，以提示用户的坐姿问题，该提醒方式直观明了，而且也能够及时避免用户继续保持该坐姿进行阅读，造成对眼睛的持续伤害。

附图说明

图1为本实用新型的坐姿矫正眼镜的结构示意图；

图2为本实用新型的坐姿矫正眼镜在一实施例中的功能模块图；

图3为本实用新型的坐姿矫正眼镜中液晶调光膜在一实施例中的结构示意图；

图4为本实用新型的坐姿矫正眼镜中液晶调光膜在又一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提出一种坐姿矫正眼镜，在一实施方式中，该坐姿矫正眼镜包括镜架1和镜片2，以及设置于镜架1中的电池5、姿态感应器6和控制主板7，镜片2上覆有液晶调光膜4，液晶调光膜4、姿态感应器6和电池5均与控制主板7电连接，姿态感应器6用于获取镜架1的位姿数据，控制主板7用于根据姿态感应器6输出的位姿数据，对应调节电池5输出至液晶调光膜4的电压。

本实施例中，镜架1包括左右镜框和镜腿，镜片2嵌设于镜框中，镜腿可设置为中空结构，其内部空间用以容置电池5、姿态感应器6和控制主板7，或者镜腿上设有一安装台3，电池5、姿态感应器6和控制主板7等电子部件设置在该安装台3中。镜片2上覆有液晶调光膜4，液晶调光膜4一般包括上下两基材层、位于两基材层之间且层叠设置的两导电层以及位于两导电层之间的液晶层，液晶层可选用TN液晶、VA液晶、GH液晶、ECB液晶材料或STN液晶等材料制成，液晶层中的液晶分子具有在电场驱动下偏转的特性。控制主板7的作用是控制电池5与两导电层之间的电路通断或调节电池5向两导电层输出的驱动电压大小，驱动电压的大小，决定液晶层中液晶分子的偏转角度，而液晶分子的偏转角度，决定着光线穿过液晶调光膜4时被折射和吸收的程度，即决定着液晶调光膜4的透光率，也就是说，在电压的驱动下，液晶调光膜4可在透明态和雾态(或暗态)之间切换。电源可采用充电电池或纽扣电池。

电池5的作用是给各电子部件供电，姿态感应器6的作用是感应眼镜的位姿数据，也就是感应用户头部的位姿，比如左右方向的倾斜、前后方向的倾斜、与目标物体(桌面)之间的距离等等。控制主板7的作用是根据位姿数据，控制电池5与两导电层之间的电路通断或对应调节电池5输出至液晶调光眼镜的电压值。具体为：当姿态感应器6获得位姿数据，比如与桌面的距离为20厘米时，该数值超出控制主板7中原储存设定的28-40厘米区间，则触发控制主板7接通电池5与液晶调光膜4之间的电路，或触发控制主板7降低分压电阻阻值，从而对应调高电池5输出至液晶调光膜4上的电压值(当然，断开电池5与液晶调光膜4之间的通路和调低输出至液晶调光膜4上的电压值也可以实现对液晶调光膜4的透态调节，因原理相似，则不多赘述)，液晶调光膜4的透光率因此降低，使得眼镜镜片2呈现暗态，用户因此眼前一黑，看不清桌面上的字体，就知道自己坐姿不规范。反之，当位姿数据落入控制主板7中原储存设定的数值区间时，则控制主板7对应断开电池5与液晶调光膜4之间的电路，或降低电池5输出至液晶调光膜4上的电压值，使液晶调光膜4恢复透态。或者，控制主板7也可以根据位姿数据的值的大小，对应连续调节液晶调光膜4的透光率。

本实施例利用姿态感应器6获得用户的头部姿态，控制主板7根据姿态感应器6输出的位姿数据即对应调节电池5输出至液晶调光膜4的电压值，从而通过液晶调光膜4的透光率变化，对用户进行直观提醒。本申请的目的在于，利用用户阅读时需要使用眼睛这一特点，通过直接对用户的视线进行遮挡，以提示用户的坐姿问题，该提醒方式直观明了，而且也能够及时避免用户继续保持该坐姿进行阅读，造成对眼睛的持续伤害。

在一较佳实施例中，姿态感应器6包括陀螺仪、倾角传感器、距离传感器和水平仪中的至少一种。

本实施例中，陀螺仪可测旋转角度，如眼镜架1绕水平轴旋转的角度；倾角传感器可测相对水平面的倾角变化量；距离传感器可测其与目标物体(如桌面)之间的距离；水平仪可测得相对于水平面的倾斜角度。

如图2所示，在一较佳实施例中，坐姿矫正眼镜还包括振动器8，振动器8与控制主板7电连接，控制主板7还用于根据姿态感应器6输出的位姿数据，驱动振动器8振动，其驱动方式可以是触发振动器8启动或通过控制电池5与振动器8之间的电路通断。

本实施例中，振动器8由微型马达和凸轮(也叫偏心轮、振动端子等)组成，微型马达与镜架1之间设置减震橡胶。当姿态感应器6获得的位姿数据超出控制主板7中原储存设定的数值区间时，触发控制主板7接通电池5与微型马达之间的通路，马达驱动凸轮在镜架1内高速转动，此过程中凸轮会做圆周运动而产生离心力，而离心力的方向会随着凸轮的转动而不断变化，同时离心力快速的变动也导致整个镜架1都在快速的抖动，用以提示用户坐姿不规范。采用振动器8提示的方式相比液晶调光膜4更为激烈，能敦促用户及时调整坐姿。

如图2所示，在一较佳实施例中，坐姿矫正眼镜还包括微型电铃9，微型电铃9与控制主板7电连接。微型电铃9的作用与振动器8类似，目的是通过铃声提示用户调整坐姿。

如图2所示，在一较佳实施例中，坐姿矫正眼镜还包括与控制主板7电连接的语音芯片10，和与语音芯片10连接的扬声器11，扬声器11设置于镜架1的镜腿上靠近用户耳部的位置，语音芯片10中存储有提示语音。

本实施例中，提示语音通过采样转化为数字信号，并储存于语音芯片10的ROM中，当姿态感应器6获得的位姿数据超出控制主板7中原储存设定的数值区间时，触发控制主板7向语音芯片10发送电信号，语音芯片10中的数模转换器将储存的数字语音信号转换成模拟语音信号，并经信号放大器放大后再由扬声器11播放。本实施例的目的是用过语音提示用户调整坐姿。本实施例优选将扬声器11的位置靠近用户耳部设置，以更好的达到提示效果。

如图2所示，在一较佳实施例中，坐姿矫正眼镜还包括与控制主板7电连接的蓝牙芯片12和麦克风13，蓝牙芯片12可与移动智能终端通信连接。

本实施例中，蓝牙芯片12与移动智能终端，尤其是手机相互通信，结合语音芯片10和扬声器11可播放移动智能终端发送的语音数据，以辅助用户收听歌曲、阅读材料等。麦克风13集成有语音采集、稳压电路、选频电路和前置放大电路等模块，用于采集用户语音并将其转换为数字信号，再通过蓝牙芯片12发送至对应的移动智能终端。

在较佳实施例中，容置扬声器11、语音芯片10、控制主板7等电子部件的安装台3，可设置为耳机壳结构，其包括耳机腔、出音孔、降噪孔等常见的耳机结构，如此设计的目的在于形成设置于镜架1上的蓝牙耳机，使用户在矫正坐姿之余，享受蓝牙耳机的功能，收听学习资料辅助学习或在疲倦时收听歌曲适当放松。

如图3所示，在一较佳实施例中，液晶调光膜4包括层叠设置的第一偏光片41、第一基体层42、第一导电层43、第一取向层44、液晶层45、第二取向层46、第二导电层47、第二基体层48和第二偏光片49，第一偏光片41和第二偏光片49的偏振化方向相互垂直，液晶层45采用TN液晶材料、VA液晶材料、ECB液晶材料和STN液晶材料中的其中一种制成。

本实施例以液晶层45采用TN液晶(扭曲向列相液晶)材料制成为例。第一取向层44和第二取向层46的取向方向相互垂直，用于对靠近第一基体层42和第二基体层48的液晶分子进行定向。TN液晶在无电或低电状态下呈90°或近90°扭曲状态，具有旋光性，入射光经过第一偏光片41后形成偏振光，偏振光通过TN液晶层45时被扭转的液晶旋转，离开TN液晶层45时，偏振光的偏振方向几乎与第二偏光片49的偏振化方向平行，因此光线可顺利通过，液晶调光膜4呈现高透光率；当对第一导电层43和第二导电层47施加的电压较大时，TN液晶分子的光轴朝平行于电场方向偏转，即朝垂直于基体层的方向偏转，此时液晶旋光性消失，经过第一偏光片41后的偏振光经过TN液晶层45时偏振方向几乎不发生改变，因此几乎与第二偏光片49的偏振化方向垂直，光线无法顺利通过，因此液晶调光膜4呈现不透明的暗态。

如图4所示，在一较佳实施例中，液晶调光膜4包括层叠设置的第三基体层410、第三导电层411、第三取向层412、宾主效应液晶层413、第四取向层414、第四导电层415和第四基体层416。其中，第三导电层411和第四导电层414即前述实施例中的液晶调光膜4中的两导电层。

其中，宾主效应液晶层413优选负性宾主效应液晶材料制成，当其在无电或低电状态下时，液晶分子垂直于第三基体层410和第四基体层416(或与基体层呈锐角夹角排列)排列，入射光可顺利通过液晶调光膜4。当对第三导电层411和第四导电层415施加较高的驱动电压时，液晶分子沿平行于第三基体层410和第四基体层416的方向偏转，使得入射光的透过率大幅降低，则液晶调光膜4整体上呈现低透光率的暗态。本实施例中，液晶调光膜4的透光率可在10％-70％之间变化，其透光可调范围相对更广。

在一较佳实施例中，镜片2为平光镜片、近视矫正镜片、远视矫正镜片、老花矫正镜片或散光矫正镜片。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (9)

1.一种坐姿矫正眼镜，其特征在于，包括镜架和镜片，以及设置于所述镜架中的电池、姿态感应器和控制主板，所述镜片上覆有液晶调光膜，所述液晶调光膜、姿态感应器和电池均与所述控制主板电连接，所述姿态感应器用于获取所述镜架的位姿数据，所述控制主板用于根据所述姿态感应器输出的位姿数据，对应调节所述电池输出至所述液晶调光膜的电压。

2.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，所述姿态感应器包括陀螺仪、倾角传感器、距离传感器和水平仪中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，还包括振动器，所述振动器与所述控制主板电连接。

4.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，还包括微型电铃，所述微型电铃与所述控制主板电连接。

5.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，还包括与所述控制主板电连接的语音芯片，和与所述语音芯片连接的扬声器，所述扬声器设置于所述镜架的镜腿上靠近用户耳部的位置，所述语音芯片中存储有提示语音。

6.根据权利要求5所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，还包括与所述控制主板电连接的蓝牙芯片和麦克风，所述蓝牙芯片可与移动智能终端通信连接。

7.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，所述液晶调光膜包括层叠设置的第一偏光片、第一基体层、第一导电层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二导电层、第二基体层和第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏振化方向相互垂直，所述液晶层采用TN液晶材料、VA液晶材料、ECB液晶材料和STN液晶材料中的其中一种制成。

8.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，所述液晶调光膜包括层叠设置的第三基体层、第三导电层、第三取向层、宾主效应液晶层、第四取向层、第四导电层和第四基体层。

9.根据权利要求1所述的坐姿矫正眼镜，其特征在于，所述镜片为平光镜片、近视矫正镜片、远视矫正镜片、老花矫正镜片或散光矫正镜片。

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