CN210776586U - 一种利用眼睛翻页的电子阅读器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种利用眼睛翻页的电子阅读器，包括安装在电子阅读器屏幕顶端的摄像组件和两组光源组件，摄像组件连接有图像处理器，图像处理器连接有用于执行预设电子书操作命令的单片机，单片机与电子阅读器的电子书操作控制系统连接，光源组件照射到人眼珠上的光点反射成像并被摄像组件清楚拍摄下来，过滤掉了大部分干扰光线，从而使拍摄的照片更加清晰，判断出人眼的观看方向并进一步控制电子书翻页或翻行，不需要手动即可控制电子书翻页，方便了瘫痪或手脚不方便的人群观看电子书。

Description

一种利用眼睛翻页的电子阅读器

技术领域

本实用新型涉及智能电子阅读器领域，尤其涉及一种利用眼睛翻页的电子阅读器。

背景技术

电子阅读器是专门用于显示书籍、杂志、报纸和其他印刷品来源的书面材料的数字版本的便携式、低能耗、高分辨率的设备。某些电子阅读器也提供类似博客，网站，新闻推送等这些电子文档的访问。在大多数情况下，拥有其他主要功能的设备，如上网本和手机——也被作为电子阅读器使用。在这里，“电子阅读器”这个术语指的是专门为了显示文本而设计的设备。大多数的电子阅读器采用被称为“电子墨水”的技术来提供黑白可调整大小的文本显示方式而不是液晶屏幕显示方式，它们允许用户在单个的设备上存储书库，做批注，在文本上划重点和设置书签。

随着生活水平的提高及电子技术的发展，用户对智能终端的需求体验也越来越高，比如，用户希望在智能终端里体验翻阅电子书的功能。

目前，智能终端都具有观看电子书功能，不过在阅读的过程中，电子书的文字量大，而且不便于标记，经常会遇到换行混乱甚至忘记刚刚已经阅读过的位置等情况，这在老年人或者儿童身上尤为明显。而且手脚不便的老人或小孩在看书的时候也不能利用手来翻页，因此看电子书极为不便。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种利用眼睛翻页的电子阅读器，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种利用眼睛翻页的电子阅读器，包括安装在电子阅读器屏幕顶端的摄像组件和两组光源组件，所述摄像组件连接有用于处理拍摄图像的图像处理器，所述图像处理器连接有用于执行预设电子书操作命令的单片机，所述单片机与电子阅读器的电子书操作控制系统连接；

优选地，所述摄像组件和光源组件的顶面高度均不大于电子阅读器的屏幕的顶面高度。

优选地，所述带通滤光片允许波长为800-900um的光线穿过。

优选地，所述图像传感器为CMOS传感器。

优选地，所述摄像组件包括安装在线路连接基板上的保护膜、镜头对焦组、带通滤光片和图像传感器，所述图像传感器与线路连接基板电连接。

优选地，两组所述光源组件分别位于所述摄像组件的左侧和右侧，且两组所述光源组件关于所述摄像组件的中心对称。

优选地，所述光源组件包括若干呈圆环形分布的发光二极管，每个所述发光二极管外侧均套设有环形镜面罩。

优选地，同组相邻所述发光二极管之间距离相等，每组所述发光二极管的数量至少为四个。

优选地，所述发光二极管为红外发光二极管，所述红外发光二极管于通电时射出波长为800-900um的红外线。

有益效果：本实用新型的光源组件照射到人眼珠上的光点反射成像并被摄像组件清楚拍摄下来，过滤掉了大部分干扰光线，从而使拍摄的照片更加清晰，判断出人眼的观看方向并进一步控制电子书翻页或翻行，不需要手动即可控制电子书翻页，方便了瘫痪或手脚不方便的人群观看电子书。

附图说明

图1为本实用新型的电子阅读器正面结构示意图；

图2为本实用新型的摄像组件的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的光源组件的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的图像处理器的电路连接框图。

图中：1-摄像组件；2-光源组件；3-发光二极管；4-环形镜面罩；5-图像处理器；6-单片机；

11-保护膜；12-镜头对焦组；13-带通滤光片；14-图像传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1-图4所示，本实用新型提供了一种利用眼睛翻页的电子阅读器，包括安装在电子阅读器屏幕顶端的摄像组件1和两组光源组件2，摄像组件1 和光源组件2均由电子阅读器的内置电源供电。摄像组件1连接有用于处理拍摄图像的图像处理器5，图像处理器5连接有用于执行预设电子书操作命令的单片机6，单片机6与电子阅读器的电子书操作控制系统连接。

摄像组件1包括安装在线路连接基板上的保护膜11、镜头对焦组12、带通滤光片13和图像传感器14，图像传感器14与线路连接基板电连接。保护膜11、镜头对焦组12、带通滤光片13从上到下设置，图像传感器14固定在线路连接基板上，而保护膜11、镜头对焦组12、带通滤光片13均位于图像传感器13的正上方，保证图像更清晰。保护膜11顶面与电子阅读器屏幕外侧面平齐，起到保护摄像头作用，镜头对焦组12内部含有透镜，可将外界进入的光线和图像进行放大，带通滤光片13则为了过滤一些不必要的光线或图像，从而使后续的图片处理过程更加简单和轻松。图像传感器14将感应的图像直接传递给图像处理器5以形成图像和照片。

本实用新型在电子阅读器上设置了光源组件2和摄像组件1，光源组件2 照射到人眼珠上的光点反射成像并被摄像组件1清楚拍摄下来，将传统的红外滤光片替换成允许光源组件2的光线穿过的带通滤光镜，从而使拍摄的照片更加清晰，过滤掉了大部分干扰光线，从而使图像传感器14可得到清晰的光点照片，经过图像处理器14的处理后，清楚记录眼球上光点数量，从而进一步判断人眼的观看方向，最后单片机6根据人眼观看方向而进一步控制电子书翻页或翻行，不需要手动即可控制电子书翻页，方便了瘫痪或手脚不方便的人群观看电子书。

摄像组件1和光源组件2的顶面高度均不大于电子阅读器的屏幕的顶面高度。保证电子阅读器屏幕面的平整。

两组光源组件2分别位于摄像组件1的左侧和右侧，且两组光源组件2 关于摄像组件1的中心对称。使两组光源距离人的眼睛距离尽量一致，保证眼球追踪的准确性。

光源组件2包括若干呈圆环形分布的发光二极管3，每个发光二极管3 外侧均套设有环形镜面罩4，环形镜面罩4的内侧面为镜面，能很好地聚集光线，从而能极大地减少发光二极管3散射，使发光二极管3射出的光在人眼球上直接呈现一个点或一个实心圆。环形镜面罩4顶部设有无色的透光保护盖，保护发光二极管3不受外界污染或冲击。

同组相邻发光二极管3之间距离相等，每组发光二极管3的数量至少为四个，若为四个，则四个发光二极管3分别位于光源组件的上、下、左、右，可依据拍摄的照片确认人眼停留在哪个方向。

发光二极管3为红外发光二极管，红外发光二极管于通电时射出波长为 800-900um的红外线。此波长范围处于远红外线的波长范围内，能最大化地减小红外线对人眼的伤害，从而保证用户眼睛的安全。带通滤光片13允许波长为800-900um的光线穿过，可过滤掉自然界内大部分的红外线，从而避免了自然界中红外线的干扰，提高眼球追踪准确性和单片机6控制的准确性。

本实用新型利用眼球追踪技术控制电子书翻页的具体过程如下：

打开电子阅读器上的电子书后，摄像组件1和光源组件2均通电工作，多个红外发光二极管发射出红外线并在用户的眼球上形成多个光点，摄像组件1实时拍摄眼球上的光点，经过图像处理后形成光点图，分为以下五种状态：

(1)用户眼睛正视电子书无偏斜的时候，用户的每个眼球上会呈现完整的4个光点，此时为非操作状态；

(2)用户眼睛向上观看5-6秒时，用户的每个眼球上也会呈现完整的4 个光点，且4个光点的图片保持5-6秒时间，此时单片机6控制电子书向上翻行；

(3)用户保持观看屏幕底端并保持5-6秒时，此时光电图的顶端会缺失一部分，判断眼球观看下方，单片机6控制电子书向下翻行。

(4)用户眼球向右偏斜时，此时必有一部分左端的光点因眼球的反射而拍摄不到，因此此时的光点图左端的光点会缺失一部分，确认用户是观看右侧，当此拍摄图片持续5-6秒时，单片机6控制电子书向左翻页；

(5)用户观看屏幕左侧5-6秒时，光点图的右端会缺少一部分，单片机 6控制电子书向右翻页。

需补充说明的是，本实用新型的技术不仅适用于电子阅读器，还适用于具有电子书功能的移动设备如手机、IPAD、电脑等设备上，至于摄像组件1 和光源组件2的安装位置试不同的设备的具体情况而定。

图像传感器14为CMOS传感器。CMOS传感器全称为互补性氧化金属半导体传感器，之所以采用CMOS传感器而不采用CCD传感器有以下原因：

a、CMOS传感器功耗低，可以节省较多的电量，从而使电子阅读器的摄像组件1能长久工作而不会占用电子书的过多电量；

b、成本低；

c、虽然同尺寸的CMOS传感器的分辨率比CCD传感器低，但是本实用新型只需拍摄眼球中反射的光线，因此清晰度并不是很重要，因此CMOS传感器足以满足拍摄的需要；

d、CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，每一个感光元件都可以产生最终的数字信号输出，所输出的数字信号经整合后直接送交DSP芯片处理，从而节省了模数转换芯片，从而节省了空间，因此使整个摄像组件1的体积更小，更容易装设到电子阅读器内部。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，包括安装在电子阅读器屏幕顶端的摄像组件(1)和两组光源组件(2)，所述摄像组件(1)连接有用于处理拍摄图像的图像处理器(5)，所述图像处理器(5)连接有用于执行预设电子书操作命令的单片机(6)，所述单片机(6)与电子阅读器的电子书操作控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述摄像组件(1)和光源组件(2)的顶面高度均不大于电子阅读器的屏幕的顶面高度。

3.根据权利要求1所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述摄像组件(1)包括安装在线路连接基板上的保护膜(11)、镜头对焦组(12)、带通滤光片(13)和图像传感器(14)，所述图像传感器(14)与线路连接基板电连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述图像传感器(14)为CMOS传感器。

5.根据权利要求3所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述带通滤光片(13)允许波长为800-900um的光线穿过。

6.根据权利要求1所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，两组所述光源组件(2)分别位于所述摄像组件(1)的左侧和右侧，且两组所述光源组件(2)关于所述摄像组件(1)的中心对称。

7.根据权利要求1所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述光源组件(2)包括若干呈圆环形分布的发光二极管(3)，每个所述发光二极管(3)外侧均套设有环形镜面罩(4)。

8.根据权利要求7所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，同组相邻所述发光二极管(3)之间距离相等，每组所述发光二极管(3)的数量至少为四个。

9.根据权利要求7所述的一种利用眼睛翻页的电子阅读器，其特征在于，所述发光二极管(3)为红外发光二极管，所述红外发光二极管于通电时射出波长为800-900um的红外线。

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