阅读说明：本技术 一种带有护眼功能的智能眼镜 (Intelligent glasses with eye protection function ) 是由 李伊凡 金尚忠 林学利 张学成 谭航彬 张飞 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：一种带有护眼功能的智能眼镜,包括液体调焦镜片和驱动机构,所述液体调焦镜片包括第一镜片、第二镜片以及夹在所述第一镜片和第二镜片之间的充满透明液体的柔性膜,该液体调焦镜片的焦距由所述第一镜片、第二镜片以及柔性膜共同贡献,其中所述柔性膜的焦距随着该柔性膜的厚度变化而变化,所述驱动机构驱动所述柔性膜发生形变并改变该柔性膜的厚度,从而使得所述液体调焦镜片的焦距在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。本发明的技术方案能够在用户不知不觉的被动干预中,让用户进行主动眨眼,从而克服现有护眼产品技术的缺陷,提升了用户体验。(The utility model provides a smart glasses with protect eye function, includes liquid focusing lens and actuating mechanism, liquid focusing lens include first lens, second lens and the flexible membrane that is full of transparent liquid that presss from both sides between first lens and second lens, and the focal length of this liquid focusing lens is contributed by first lens, second lens and flexible membrane jointly, wherein the focal length of this flexible membrane changes along with the thickness change of this flexible membrane, actuating mechanism drives the flexible membrane takes place to deform and change the thickness of this flexible membrane, thereby makes the focal length of liquid focusing lens switch in first focal length and second focal length. According to the technical scheme, the user can actively blink in the unconscious passive intervention, so that the defects of the existing eye protection product technology are overcome, and the user experience is improved.)

一种带有护眼功能的智能眼镜

技术领域

本发明涉及一种智能眼镜以及医疗护眼领域，更具体涉及一种可自动变焦的带有护眼功能的智能眼镜。

背景技术

随着高科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活工作不可或缺的一部分，但是高科技电子产品给我们带了便利的同时也带来一些弊端，我们的眼睛长时间工作面对电脑屏幕、智能手机等，导致近视率不断上升。长时间看屏幕会导致人们眨眼频率下降，可能会诱发干眼症等不利于眼睛健康的问题。

智能眼镜是一种用户佩戴在头部的电子产品，通过智能眼镜，用户可以实现实时影像通讯、在线动感游戏、影音互动及信息咨询等功能。然而智能眼镜由于需要长时间佩戴，大大提高了用户的用眼时常，如果不能很好的在使用过程中对用户的眼部疲劳进行缓解，将会对用户的眼睛产生更大的损害。

已有的专利多是采用主动干预的方式提醒用户，例如利用声音、光线或者震动提示。设想用户如果在电脑前观看电影，突然被这个眼镜发出的提醒光线刺激了一下，对用户的观影体验会产生很大的负面影响。又比如用户在智能眼镜上玩游戏，突然眼镜发出强烈的震动提醒用户要眼睛休息，也将让用户产生反感，进而不再佩带这样的护眼仪。

因此，如果让用户能够在不知不觉中完成对用户的眨眼干预，从而使得护眼仪的用户体验大大提升，将会从本质上改变智能眼镜的竞争力。。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种护眼功能的智能眼镜，当用户的眨眼频率过低时，能够在用户不知不觉的被动干预中，让用户进行主动眨眼，从而克服现有护眼产品技术的缺陷，提升了用户体验，更好的改善用户的视觉健康。

根据本发明的目的提出的一种带有护眼功能的智能眼镜，用于在用户眼部疲劳时改变焦距，使得用户视物模糊从而进行主动眨眼，所述护眼功能的智能眼镜包括第一焦距和不同于该第一焦距的第二焦距，所述第一焦距为满足人眼清晰视物的焦距，所述第二焦距为使得用户视物模糊的焦距，包括液体调焦镜片和驱动机构，所述液体调焦镜片包括第一镜片、第二镜片以及夹在所述第一镜片和第二镜片之间的充满透明液体的柔性膜，该液体调焦镜片的焦距由所述第一镜片、第二镜片以及柔性膜共同贡献，其中所述柔性膜的焦距随着该柔性膜的厚度变化而变化，所述驱动机构驱动所述柔性膜发生形变并改变该柔性膜的厚度，从而使得所述液体调焦镜片的焦距在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。

优选的，所述第一镜片为近视镜片、老花镜片或无度数的平面镜片中的一种，所述第二镜片为平面镜片，所述充满液体的柔性膜附在所述第二镜片上。

优选的，所述驱动机构包括压电陶瓷和驱动电路，所述压电陶瓷作用在所述柔性膜上，所述驱动电路向所述压电陶瓷提供驱动电压，所述压电陶瓷在所述驱动电压下发生形变，该形变带动所述柔性膜拉伸被改变厚度，从而使得所述液体调焦镜片在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。

优选的，所述驱动机构还包括薄膜夹持器，所述薄膜夹持器夹持在所述柔性膜的一端，所述压电陶瓷紧覆于所述夹持器上，所述压电陶瓷的形变作用在所述薄膜夹持器上使所述薄膜夹持器发生位移，当所述薄膜夹持器发生位移时，所述柔性膜被所述薄膜夹持器提拉产生形变，从而使得所述液体调焦镜片在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。

优选的，所述压电陶瓷和所述薄膜夹持器设置在所述护眼功能的智能眼镜的镜框中。

优选的，所述第一焦距为所述驱动电压为零时所述液体调焦镜片产生的焦距，所述第二焦距为驱动电压不为零时，所述液体调焦镜片在所述充满液体的柔性膜改变形状后形成的焦距。

优选的，还包括供电模块，所述供电模块与所述驱动机构电接，用于对所述驱动机构和整个智能眼镜供电。

优选的，还包括眨眼控制装置，所述眨眼控制装置包括眨眼检测单元、比较单元和控制单元，所述眨眼检测单元用于对人眼的眨眼行为进行检测，并计算出眨眼频率；所述比较单元对所述眨眼检测单元检测到的眨眼频率与一预设阈值进行比较，并将比较结果传输给所述控制单元；所述控制单元判断该比较结果，当所述眨眼频率低于所述预设阈值时，对所述驱动机构发出一调焦控制信号。

优选的，还包括延时模块，所述延时模块具有第一延时时间，所述驱动机构接收所述调焦控制信号时，驱动所述液体调焦镜片从所述第一焦距变换到所述第二焦距的时间为所述第一延时时间。

优选的，所述延时模块还具有第二延时时间，所述液体调焦镜片变化到所述第二焦距后，经历所述第二延时时间后，恢复成所述第一焦距。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的智能眼镜基于液体调焦镜片，通过对眼镜焦距的改变，使得用户看东西模糊，形成一种眼睛疲劳造成视力下降的错觉，让用户能够在不知不觉中完成主动眨眼，既保护了眼睛，又避免了打断用户当前的行为，提升了用户体验。

2、本发明的液体调焦镜片，可以适用于不同用户的需求，所述的第一镜片可定制为近视镜片、老花眼镜或无度数镜片，方便不同需求的用户使用。利用电驱动压电陶瓷产生微位移从而改变薄膜形状改变焦距，可实现自动变焦。

3、本发明通过压电陶瓷驱动液体形变产生变焦，可以减少变焦部分的体积和重量，能够更加适合眼镜的产品需求。

附图说明

图1是本发明智能眼镜的示意图。

图2本发明智能眼镜的模块连接示意图

图3是调焦驱动机构局部示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

正如背景技术中所述，当前的护眼技术，在用户用眼疲劳时，普遍采用主动干预的方式，提醒用户需要注意眼部休息，这种主动干预无论是通过语音提醒还是视觉干扰，都会给用户在使用带有护眼功能的智能眼镜时造成不良的用户体验，比如当用户使用手机看电影时，如果时间过长，传统的护眼技术要么弹出提醒框告知用户需要休息，要么通过语言提醒用户，假如用户正在电影精彩片段中被打断的话，对这种提醒模式会形成反感，造成不良的用户体验。

因此本发明提出了一种带有护眼功能的智能眼镜，用于在用户眼部疲劳时改变焦距，使得用户视物模糊，造成用户视力下降的错觉，从而使得用户进行主动眨眼，在不知不觉中，改善用户的用眼健康习惯。为了实现上述目的，本发明的智能眼镜包括第一焦距和不同于该第一焦距的第二焦距，所述第一焦距为满足人眼清晰视物的焦距，所述第二焦距为使得用户视物模糊的焦距，通过监测用户的眨眼频率，在满足一定条件下切换这两个焦距，从而让用户完成主动眨眼的效果。

下面将结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参见图1至图3，本发明的智能眼镜包括眼镜主体100和用于控制该智能眼镜的眨眼控制装置200。

其中，该眼镜主体100包括液体调焦镜片1、眼镜镜架2和驱动机构4，所述液体调焦镜片1包括第一镜片11、第二镜片13以及夹在所述第一镜片11和第二镜片13之间的充满液体的柔性膜12。在一种具体应用中，所述第一镜片11为近视镜片、老花镜片或无度数的平面镜片中的一种，所述第二镜片13为平面镜片，所述充满透明液体的柔性膜12附在所述第二镜片13上，该充满液体的柔性膜12能够随着厚度变化产生焦距的变化。由于液体调焦镜片1的总体焦距由第一镜片11、第二镜片13以及柔性膜12共同贡献，因此当柔性膜12的焦距发生变化时，该液体调焦镜片1的总焦距也会发生变化，由此实现了本发明的主要发明目的。

请参见图3，所述驱动机构4包括压电陶瓷14和驱动电路(图中未示出)，所述压电陶瓷14作用在所述柔性膜12上，所述驱动电路向所述压电陶瓷14提供驱动电压，所述压电陶瓷14在所述驱动电压下发生形变，该形变带动所述柔性膜12拉伸并改变厚度，从而使得所述液体调焦镜片1在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。因此该第一焦距为驱动电压为零时所述液体调焦镜片产生的焦距，所述第二焦距为驱动电压不为零时，所述液体调焦镜片在所述充满液体的柔性膜改变形状后形成的焦距。

进一步的，该驱动机构4还包括薄膜夹持器15，所述薄膜夹持器15夹持在所述柔性膜12的一端，所述压电陶瓷14紧覆于所述薄膜夹持器15上，所述压电陶瓷14的形变作用在所述薄膜夹持器15上使所述薄膜夹持器15发生位移，当所述薄膜夹持器15发生位移时，所述柔性膜12被所述薄膜夹持器15提拉产生形变，从而使得所述液体调焦镜片1在所述第一焦距和所述第二焦距中切换。

在一种具体应用中，所述压电陶瓷14和所述薄膜夹持器15设置在所述智能眼镜的眼镜镜架2中。

在其它实施方式中，柔性膜12的厚度改变还可以通过被挤压完成，该挤压发生在第一镜片11和第二镜片13之间，通过在安放第一镜片11和第二镜片13的眼镜镜架2上设置所述压电陶瓷，利用压电陶瓷发生形变对第一镜片11和第二镜片13进行挤压，从而驱动第一镜片11和第二镜片13对柔性膜12进行挤压进而改变该柔性膜12的厚度，达到改变其焦距的目的。

在其它实施方式中，该压电陶瓷也可以由微型电机替代，通过微型电机驱动该柔性膜拉升，或驱动第一镜片、第二镜片挤压。

在该眼镜镜架2上，还包括供电模块3，所述供电模块3与所述驱动机构4电接，用于对所述驱动机构3和整个智能眼镜供电。

请参见图2和图1，该眨眼控制装置200包括眨眼检测单元5、比较单元和控制单元，所述眨眼检测单元5用于对人眼的眨眼行为进行检测，并计算出眨眼频率；所述比较单元对所述眨眼检测单元5检测到的眨眼频率与一预设阈值进行比较，并将比较结果传输给所述控制单元；所述控制单元判断该比较结果，当所述眨眼频率低于所述预设阈值时，对所述驱动机构4发出一调焦控制信号。在一具体应用中，比较单元和控制单元比如是集成在一块微型芯片9上的两个模块，整个微型芯片9嵌入在智能眼镜的镜架2中。眨眼检测单元5比如是一个***头或者肌电传感器，用以对人的眨眼行为进行识别和检测。通常人的正常眨眼频率处于一个数值区间内，而当人长时间用眼时，会不自觉的降低眨眼的频率，引起眼部干涉和酸胀，因此及时调整人的眨眼频率，对于健康用眼是十分必要的。本发明通过对人的眨眼行为进行检测，判断当前的眨眼频率是否处于合理区间范围内，并在眨眼频率过低时让人不自觉的进行眨眼，从而实现保护眼睛的效果。

在一种优选的实施方式种，眨眼控制模块200包括的补光模块6，其包括LED光源，LED光源设置在所述眼镜镜架***头的旁边，当***头采集用户眼部图像时，因环境光不足产生噪点时，用于对环境光线进行补光。

在一种优选的实施方式中，本发明的智能眼镜还包括蓝牙通信模块7，该蓝牙通信模块7用于和一智能终端连接和通信，其中智能终端提供一显示界面和输入界面，显示界面显示所述智能眼镜的一当前工作状态，输入界面用于提供一参数输入指令。当前工作状态比如是当前智能眼镜的电量，用户佩戴的时间以及用户当前的眨眼频率等信息，参数输入指令比如是设置眨眼频率的预设值，或者设置用户个人对是否要进行焦距切换以及焦距切换的时间和维持时间等参数进行设置。

在一种优选的实施方式中，本发明的智能眼镜还包括延时模块8，该延时模块8具有第一延时时间，所述液体驱动机构4接收所述调焦控制信号时，驱动所述液体调焦镜片组1从所述第一焦距变换到所述第二焦距的时间为所述第一延时时间。其中第一延时时间为1秒-2秒。同时该延时模块还具有第二延时时间，液体调焦镜片组1变化到所述第二焦距后，经历所述第二延时时间后，回复成所述第一焦距。如果液晶调焦镜片1从第一焦距瞬时切换到第二焦距，对于用户来说会形成视力瞬间模糊的效果，这样会让用户意识到受到智能眼镜干预的作用而导致的视力模糊，但是如果切换过程是一个连续变换的过程，需要经历一段时间，那么用户就会在不知不觉中逐渐形成视力模糊的效果，能够降低智能眼镜对用户的干预程度，提高用户体验。同样的，处于第二焦距之后，如果不回复到第一焦距，那么用户在眨眼几次之后发现没有改善视觉效果，也会意识到被智能眼镜所干预，因此在用户眨眼几次之后，应该及时切换回第一焦距，避免对用户造成体验上的不良感受。

在一种优选的实施方式中，本发明的智能眼镜还包括开关模块10，该开光模块10包括设置在所述眼镜镜架上的第一按钮和第二按钮，第一按钮用于控制所述智能眼镜的启动和关闭，第二按钮用于控制所述补光模块6的启动和关闭。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。