CN212730363U - 用于视觉训练的智能穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于视觉训练的智能穿戴设备，其包括视觉训练眼镜、图像投射装置和触屏遥控器，视觉训练眼镜包括镜筒、机壳、控制面板、固定镜片组、变焦组件、距离传感器、微电脑芯片、液晶显示屏和存储器，机壳与镜筒连接，固定镜片组固定安装于镜筒的前端，控制面板和液晶显示屏设置于机壳上，控制面板、变焦组件、距离传感器、液晶显示屏和存储器分别与微电脑芯片电连接，图像投射装置与微电脑芯片通讯连接，触屏遥控器与微电脑芯片无线通讯连接。本实用新型通过使用者佩戴视觉训练眼镜即能实现高效的视觉训练，使用简单方便，智能化程度高，用户体验好。

Description

用于视觉训练的智能穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及视觉训练技术领域，特别是涉及一种用于视觉训练的智能穿戴设备。

背景技术

孩子85％的学校学习是通过视觉系统得来。所以，不好的视觉功能将导致学校学习、体育运动有困难，不好的视觉功能是因为没有从小培养一个好的视觉基础，或者是太多杂乱信息进入从而损害视觉系统而导致。而在儿童八岁之前，视觉功能最容易受单眼斜视、单眼形觉剥夺、屈光参差、屈光不正等因素的损害，形成弱视等一系列视觉缺陷。当今视光技术以及产品已深入我们的生活。不仅全球有超过一半的人在使用眼镜或隐形眼镜,而且还有更多的人在期望用更好的视光方法改善视力。传统的光学矫正、普通框架眼镜正被多功能和个性化视光补偿、治疗所取代，视光技术已经变得更加多样化和专业化了。目前，大多数视觉训练的仪器是在视光师的指导下，控制仪器的变焦系统完成远视性离焦到近视性离焦的转换，这种视觉训练的方式只能在视光中心等专业机构完成，对于需要视觉训练的用户来说不是很方便，用户体验较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别创新地提出了一种用于视觉训练的智能穿戴设备。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种用于视觉训练的智能穿戴设备，包括视觉训练眼镜、图像投射装置和触屏遥控器，所述视觉训练眼镜包括镜筒、机壳、控制面板、固定镜片组、变焦组件、距离传感器、微电脑芯片、液晶显示屏和存储器，所述机壳与所述镜筒连接，所述固定镜片组固定安装于镜筒的前端，所述控制面板和液晶显示屏设置于所述机壳上，所述控制面板、变焦组件、距离传感器、液晶显示屏和存储器分别与所述微电脑芯片电连接，所述图像投射装置与所述微电脑芯片通讯连接，所述触屏遥控器与所述微电脑芯片无线通讯连接。

优选地，所述用于视觉训练的智能穿戴设备还包括交互输入装置，所述交互输入装置与所述微电脑芯片通讯连接。

优选地，所述交互输入装置为电子手柄或电子笔。

优选地，所述变焦组件包括补偿镜片组、传动机构和驱动电机，所述补偿镜片组活动安装于所述镜筒内且与所述固定镜片组位于同一光轴上，所述传动机构和所述驱动电机安装于所述机壳内，所述传动机构的输出端与所述补偿镜片组连接，所述传动机构的输入端与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述传动机构用于在所述驱动电机的驱动作用下带动所述补偿镜片组在所述镜筒内沿所述光轴往复运动。

优选地，所述传动机构为丝杠螺母机构。

优选地，所述距离传感器为激光测距传感器。

优选地，所述机壳上设有数据传输接口，所述数据传输接口与微电脑芯片连接。

优选地，所述视觉训练眼镜还包括设置于所述机壳内的可充电电池，所述可充电电池与所述微电脑芯片连接，所述可充电电池用于为所述视觉训练眼镜提供电力支持。

优选地，所述机壳上还设有充电接口，所述充电接口与所述可充电电池连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的用于视觉训练的智能穿戴设备通过图像投射装置将存储器内存储的视频等用于视觉训练的图像信息投射至使用者前方屏幕上，使用者佩戴视觉训练眼镜，通过距离传感器检测使用者与前方屏幕之间的距离信息并发送给微电脑芯片，通过操作控制面板上的相关按钮来进行视觉训练模式的选择，然后处理器根据预设的训练程序和接收到的距离信息来对变焦组件进行调节，实现屈光度的调节，调节完毕后，微电脑芯片将数据处理后得到的使用者的眼睛视力屈光度数等信息发送到液晶显示屏进行显示，同时，使用者通过触屏遥控器来进行屏幕上的画面位置和大小的切换，从而实现特定的视觉刺激和训练。本实用新型通过使用者佩戴视觉训练眼镜即能实现高效的视觉训练，使用简单方便，智能化程度高，用户体验好。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型公开的一种用于视觉训练的智能穿戴设备的结构示意图；

图2是本实用新型公开的一种用于视觉训练的智能穿戴设备的视觉训练眼镜的俯视结构示意图；

图3是本实用新型公开的一种用于视觉训练的智能穿戴设备的视觉训练眼镜的内部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种用于视觉训练的智能穿戴设备，如图1-3所示，其包括视觉训练眼镜100、图像投射装置200和触屏遥控器300，视觉训练眼镜100包括镜筒101、机壳102、控制面板103、固定镜片组104、变焦组件105、距离传感器106、微电脑芯片107、液晶显示屏108和存储器109，机壳102与镜筒101连接，固定镜片组104固定安装于镜筒101的前端，控制面板103和液晶显示屏108设置于机壳102上，控制面板103、变焦组件105、距离传感器106、液晶显示屏108和存储器109分别与微电脑芯片107电连接，图像投射装置200与微电脑芯片107通讯连接，触屏遥控器300与微电脑芯片107无线通讯连接。

本实用新型的用于视觉训练的智能穿戴设备通过图像投射装置200将存储器109内存储的视频等用于视觉训练的图像信息投射至使用者前方屏幕上，使用者佩戴视觉训练眼镜100，通过距离传感器106检测使用者与前方屏幕之间的距离信息并发送给微电脑芯片107，通过操作控制面板103上的相关按钮来进行视觉训练模式的选择，然后处理器根据预设的训练程序和接收到的距离信息来对变焦组件105进行调节，实现屈光度的调节，调节完毕后，微电脑芯片107将数据处理后得到的使用者的眼睛视力屈光度数等信息发送到液晶显示屏108进行显示，同时，使用者通过触屏遥控器300来进行屏幕上的画面位置和大小的切换，从而实现特定的视觉刺激和训练。本实用新型通过使用者佩戴视觉训练眼镜100即能实现高效的视觉训练，使用简单方便，智能化程度高，用户体验好。

在本实施方式中，用于视觉训练的智能穿戴设备还包括交互输入装置400，交互输入装置400与微电脑芯片107通讯连接。通过交互输入装置400使得使用者能够在进行视觉训练的过程中在游戏或做题等环节完成视觉互动，有效提升用户体验。具体地，在本实施方式中，交互输入装置400采用电子笔。交互输入装置400具体可以通过蓝牙模块等无线通讯模块微电脑芯片107无线通讯连接。

在本实施方式中，变焦组件105包括补偿镜片组1051、传动机构1052和驱动电机1053，补偿镜片组1051活动安装于镜筒101内且与固定镜片组104位于同一光轴上，传动机构1052和驱动电机1053安装于机壳102内，传动机构1052的输出端与补偿镜片组1051连接，传动机构1052的输入端与驱动电机1053的输出轴固定连接，传动机构1052用于在驱动电机1053的驱动作用下带动补偿镜片组1051在镜筒101内沿光轴往复运动，驱动电机1053具体采用微型电机。具体地，在本实施方式中，传动机构1052采用丝杠螺母机构。驱动电机1053根据微电脑芯片107发送的控制指令进行正反转，驱动电机1053的转动带动丝杠螺母机构的丝杆10521转动，从而带动套接在丝杆10521上的旋转螺母10522在丝杠的长度方向上做往复的直线运动，旋转螺母10522的转动带动与旋转螺母10522固定连接的补偿镜片组1051在光轴方向上做往复运动，进而改变固定镜片组104与补偿镜片组1051之前的距离，实现变焦，从而改变屈光度。

具体地，在本实施方式中，距离传感器106为激光测距传感器。激光测距传感器先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，雪崩光电二极管内部具有信号放大部件，因此能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。

在本实施方式中，机壳102上设有数据传输接口110，数据传输接口110与微电脑芯片107连接。通过设置数据传输接口110，便于将外部设备存储的视觉训练视频资料等图像数据传输微电脑芯片107，并通过微电脑芯片107转存至存储器109中。

在本实施方式中，视觉训练眼镜100还包括设置于机壳102内的可充电电池111，可充电电池111与微电脑芯片107连接，可充电电池111用于为视觉训练眼镜100提供电力支持。具体地，在本实施方式中，可充电电池111采用锂电池。锂电池能量密度高，体积小，重量轻，能在保证正常供电的同时减少视觉训练眼镜100的重量，保证使用者佩戴的舒适性。

在本实施方式中，机壳102上还设有充电接口112，充电接口112与可充电电池111连接。通过充电接口112与外部电源的连接为视觉训练眼镜100内的可充电电池111充电。

具体地，在本实施方式中，镜筒101包括左镜筒101和右镜筒101，机壳102连接左镜筒101和右镜筒101，微电脑芯片107、驱动电机1053和可充电电池111固定在机壳102内，左镜筒101和右镜筒101的后端连接有人体工学眼罩113。距离传感器106固定设置于机壳102前侧，控制面板103和液晶显示屏108设置于机壳102顶部，液晶显示屏108设置有两个，用于对应显示左镜筒101和右镜筒101内固定镜片组104与补偿镜片组1051之间的距离以及使用者左眼和右眼的屈光度数，数据传输接口110和充电接口112分别设置于机壳102的左右两侧。

本实用新型的视觉训练眼镜100的具体工作方式如下：

一、启动与关闭

长按控制面板103上的电源键持续3秒以上，视觉训练眼镜100启动，补偿镜片组1051回到零位，和固定镜片贴合；长按电源键持续3秒以上，视觉训练眼镜100关闭。

二、初始

按控制面板103上的初始键设定使用者的眼睛度数，补偿镜片组1051移动到相应的初始位，两个补偿镜片组1051都能单独调整位置。具体过程：从零位开始，每移动0.167cm变换0.25D，用6秒移动8cm完成从-8.75D到+3.00D的光度转换，需追加返程。

三、选择模式

通过按按控制面板103上的模式选择按钮进行训练模式的选择：

1、近距离模式：从初始位开始，用45分钟匀速前移设定距离(2.67cm)；

2、中距离模式：从初始位开始，用45分钟匀速后移到设定距离(2.67cm)；

3、训练A模式：设定时间(60分钟)从初始位来回匀速移动两个行程；

4、训练B模式：设定时间(60分钟)从初始位来回匀速移动叁个行程；

5、VR模式；从零位开始，用3秒快速移动到最前端，到达后液晶显示屏108显示绿灯；

6、暂停模式：与电源键合并，电源开启状态下短按电源按键即暂停。

具体地，开启视觉训练眼镜100时，同时需要开启图像投射装置200，将存储器109内存储的视觉训练视频图像投射至使用者前方屏幕上，屏幕具体可以是专用的投影屏幕，也可以是墙面、课桌或任何平滑的物体表面，屏幕离使用者佩戴的视觉训练眼镜100的距离为33-50cm。

本智能穿戴设备采用计算机视觉技术和多媒体投影显示技术相结合，创造一种脑力与视觉的交互式体验，建立内容传递的最强认可性与最大价值化。使得使用者在“看”投射视频的过程中集视觉生理刺激、精细目力训练、同时视、融合视、立体视训练为一体，初步完成视觉功能训练的全部科学要素：调节、集合、合像、远点、近点、后像等方法，其投射视频内容可以涉及语文、数学、英语、物理、化学、历史、阅读、游戏及测式等九大板块，通过“合像阅读法”、“在线写字法”、“脑力数字计算法”、“动态影像记忆”等方法，短期内快速提高学生的读、写、算、记的学习能力，同时能显著提升大脑的视觉能力和自然裸眼视力。

需要说明的是，本实用新型图1-3中所示的结构只是本实用新型的一种优选实施方式，在此示出只是便于理解本实用新型而不能理解为对本实用新型的限制，在本实用新型的思想指导下，根据本实用新型的技术方案实施得出的结构均在本实用新型的保护范围之内，在此不作赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，包括视觉训练眼镜、图像投射装置和触屏遥控器，所述视觉训练眼镜包括镜筒、机壳、控制面板、固定镜片组、变焦组件、距离传感器、微电脑芯片、液晶显示屏和存储器，所述机壳与所述镜筒连接，所述固定镜片组固定安装于镜筒的前端，所述控制面板和液晶显示屏设置于所述机壳上，所述控制面板、变焦组件、距离传感器、液晶显示屏和存储器分别与所述微电脑芯片电连接，所述图像投射装置与所述微电脑芯片通讯连接，所述触屏遥控器与所述微电脑芯片无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，还包括交互输入装置，所述交互输入装置与所述微电脑芯片通讯连接。

3.根据权利要求2所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述交互输入装置为电子手柄或电子笔。

4.根据权利要求1或2所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述变焦组件包括补偿镜片组、传动机构和驱动电机，所述补偿镜片组活动安装于所述镜筒内且与所述固定镜片组位于同一光轴上，所述传动机构和所述驱动电机安装于所述机壳内，所述传动机构的输出端与所述补偿镜片组连接，所述传动机构的输入端与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述传动机构用于在所述驱动电机的驱动作用下带动所述补偿镜片组在所述镜筒内沿所述光轴往复运动。

5.根据权利要求4所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述传动机构为丝杠螺母机构。

6.根据权利要求1所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述距离传感器为激光测距传感器。

7.根据权利要求1所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述机壳上设有数据传输接口，所述数据传输接口与微电脑芯片连接。

8.根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述视觉训练眼镜还包括设置于所述机壳内的可充电电池，所述可充电电池与所述微电脑芯片连接，所述可充电电池用于为所述视觉训练眼镜提供电力支持。

9.根据权利要求8所述的用于视觉训练的智能穿戴设备，其特征在于，所述机壳上还设有充电接口，所述充电接口与所述可充电电池连接。

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