智能型辅助视力眼镜的制作方法

本发明是揭露一种智能眼镜，特别是有关于一种可依据使用者的眼睛情况调整镜片的弯曲弧度，而匹配于使用者的近视程度，藉此使用者无需因眼睛的度数变化而更换眼镜。

背景技术：

人类大部份接收的讯息都是靠眼睛来获取。当眼睛的视力有问题时，例如：近视、老花、远视及/或散光等等，除了侵入性以雷射开刀的方式来矫正视力之外，一般的方式还是藉由配戴有度数的眼镜来对视力进行矫正。

目前市面上的眼镜依据用途、需求可以分为：光学眼镜、太阳眼镜、运动眼镜或是安全眼镜等等。根据眼镜的镜片功能又可以区分为近视眼镜、老花眼镜等等。然而当使用者的眼睛情况有所改变时，例如使用者的眼睛近视或是远视的度数增加或是散光度数增加时，原本所配戴的眼镜已不符合使用者的需求，眼睛也容易造成疲劳，此时，一般的使用者都会根据眼睛度数的改变而更换眼镜。但是更换眼镜的费用，对使用者来说也是一笔开销，甚至于有些使用者可能有拥多副不同度数或是不同功能的眼镜，对于用户来说也是一笔不小的开销。

技术实现要素：

根据上述先前技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种智能型辅助视力眼镜，根据使用者因眼睛情况的变化而改变眼镜镜片相对应的度数，而不需要将整副眼镜进行更换。

本发明的另一目的在于，藉由智能型辅助视力眼镜上的传感器来判断使用者眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度，根据眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度来调整镜片的弯曲程度，以配合使用者可以在不同的眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度变化时，仍可以清楚的透过镜片观看景物或是一般作息。

本发明的再一目的在于，利用智能型辅助视力眼镜上的视觉辨识装置来感测用户的眼球中的水晶体的凸出程度以及凸出时间，来判断使用者的眼睛目前是否用眼过度，并透过视觉辨识相机来提醒使用者需要让眼睛休息，以达到智能提醒的功效。

因此，根据上述种种目的，本发明揭露一种智能型辅助视力眼镜，包括眼镜本体，具有左镜框、右镜框及镜架，镜架分别与左镜框和右镜框枢接，在左镜框及右镜框的上方内侧及下方内侧分别具有容置室；透明液体，容置于容置室内；一对左镜片组及一对右镜片组，分别嵌合于左镜框及右镜框内，左镜片组及右镜片组之间分别具有前镜片及后镜片，在前镜片与后镜片之间具有空隙，且容置室连通于空隙；微机电组件，设置在镜架上；传感器，配置于眼镜本体上，与微机电组件电性连接，用以分别感测使用者的两眼球的两眼轴长度及两眼球的两角膜弯曲度以产生控制讯号；以及至少一对顶推单元，分别设置在左镜框和右镜框的上端，且与微机电组件电性连接，其中，微机电组件根据控制讯号来控制顶推单元而改变左镜片组及/或右镜片组的弯曲弧度，使得在左镜片组及/或右镜片组的空隙内的透明液体的流动量可以根据弯曲弧度产生相应的变化。

附图说明

图1是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜的结构示意图；

图2是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜的镜片组与镜框嵌合的结构示意图；

图3是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜未调整镜片弧度及调整镜片组厚度的示意图；

图4是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜的方块示意图；

图5是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜根据使用者的眼睛视力状况调整镜片组的弯曲弧度及调整镜片组厚度的步骤流程示意图；

图6是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜根据使用者的眼镜视力状况调整镜片的弯曲弧度及厚度的示意图；

图7是根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜针对近视度数较深的使用者调整镜片组的弯曲弧度及厚度的示意图。

图中

10眼镜本体102a上端内侧

102b上端外侧102c下端内侧

102d下端外侧102左镜框

104右镜框106鼻架

108左镜脚110右镜脚

20左镜片组202前镜片

203空隙204后镜片

30微机电组件40传感器

50、52、54、56顶推单元

502、522、542、562支架

504、524、544、564挡片

5041挡片的一端5043挡片的另一端

60容置室602透明液体

70-78智能型视力辅助眼镜根据使用者的眼睛视力状况调整镜片组的弯曲弧度及调整镜片组厚度的步骤流程示意图

80视觉辨识装置90警示装置

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

目前可以根据下列四种量测方式可以决定是否近视：第一、角膜的曲折度。角膜曲折如同凸透镜一样，会造成影像焦点落在人眼的视网膜之前，也就是一般所知的近视，一般的量测方法是利用角膜曲率计(keratometer，ophthalmomter)来量测。第二、水晶体的屈亮度。一般水晶体在人的眼睛中如同置入了一个1200度的凸透镜，若有人的近视度数突然急遽增加，其主要的原因则是因为核性白内障造成的屈亮度增加。而水晶体的屈亮度目前较难用仪器量测得到。

第三、聚视的调节力。当我们看近物例如书籍、手机或平板等，需要藉由睫状肌的收缩来达成凸透镜的效果，而睫状肌的过度收缩就会造成所谓的假性近视，但，在以下本发明的实施例中，并不将假性近视列入讨论。第四、眼轴的长度。当眼轴愈长，影像则是落在视网膜之前，而造成近视。本发明即是利用传感器来感测眼球的凸出长度以及弯曲度，间接的测量出眼轴的长度，并根据此眼轴的长度变化来调整镜片的弯曲程度，藉由镜片的弯曲程度来模拟一般近视眼镜(凸透镜)的行为，当使用者的眼睛视力产生变化时，可以根据使用者眼球的凸出长度以及弯曲度变化来调整镜片的弯曲度，并且与使用者的近视度数相匹配，让使用者可以不需要更换其他度数的眼镜。

首先，请参考图1。图1为根据本发明所揭露的技术，表示智能型视力辅助眼镜的结构示意图。在图1中，智能型视力辅助眼镜包括：眼镜本体10，眼镜本体10由左镜框102、右镜框104、鼻架106、左镜脚108及右镜脚110组成，其中，左镜脚108及右镜脚110分别与左镜框102及右镜框104枢接，鼻架108设置在左镜框102及右镜框104之间且邻近于人的鼻子的位置。要说明的是，左镜框102、右镜框104、鼻架106、左镜脚108及右镜脚110的形状及材质不在本发明的讨论范围内。

接着，请参考图2。图2是表示根据图1的智能型视力辅助眼镜的左镜片组与左镜框嵌合的截面示意图。首先，要说明的是，左镜片组20与右镜片组(未在图中表示)是相同的结构，因此，在以下的实施例中仅以单边的镜框(左镜框102)与镜片组(左镜片组20)的嵌合结构来说明，另一边的镜框(右镜框104)与镜片组(右镜片组)(未在图中表示)则不多加陈述。

在图2中，左镜片组20由前镜片202及后镜片204所构成，在此，后镜片204指的是靠近人的脸部(或是眼球)的镜片，前镜片202则是相对于后镜片204朝向外侧的镜片。左镜片组20的前镜片202及后镜片204的上端与下端分别与眼镜本体10的左镜框102的上端及下端嵌合。此外，前镜片202及后镜片204之间具有空隙203。

另外，在本发明的实施例中，左镜片组20及右镜片组(未在图中表示)的镜片的材质为石墨烯(graphene)。采用石墨烯做为镜片的原因在于，由于石墨烯具有可挠性、光吸收度仅接近2.3％，可视为完全透光且成本便宜，虽然目前根据石墨烯的特性大多都是应用在能源、机械、医疗、光电或是半导体等产业上，但是对于民生用品来说，石墨烯的可挠性及低光吸收度的特性，可以做为本发明的智能型辅助视力眼镜的镜片最佳材料。

接着，请参考图3及图4并同时配合图1。图3是表示在镜框上设置顶推单元的结构示意图。图4是表示微机电组件、传感器、顶堆单元及左镜片组的方块示意图。在图3及图4中，微机电组件30分别与传感器40及顶推单元50电性连接，利用微机电组件30控制传感器40以感测人的眼球的长度变化情形以产生控制讯号，再利用此控制讯号并根据人的眼球变化情形如：眼球的凸出长度以及弯曲度，来控制顶推单元50来对左镜片组20(及/或右镜片组)(未在图中表示)做顶推的操作，藉此改变左镜片组20(及/或右镜片组)(未在图中表示)的弯曲弧度。

微机电组件30，设置在眼镜本体10的任何位置上，在一较佳的实施例中是将微机电组件30设置在左镜框102或是右镜框104内，也可以设置在左镜脚108或是右镜脚110内，其设置的位置不在本发明的限制内。

传感器40，用以感测出人的眼球的凸出长度以及弯曲度。本发明是根据传感器40的镜头(未在图中表示)所能撷取到的人的眼球的检测范围，将传感器40设置在左镜框102及右镜框104之间，即接近鼻架106的位置，亦或者是在左镜框102和右镜框104各设置一个传感器40(如图1所示)。在此要说明的是，传感器40的目的在于感测人的左、右眼球的凸出长度以及弯曲度，因此，在设置传感器40的位置以及数量以能够撷取到人的整个左、右眼球为较佳。在本发明的实施例中，传感器40可以是红外线传感器或是视觉辨识装置。

顶堆单元50、52分别设置在左镜框102的上端内侧102a(靠近人脸的一侧)及外侧102b(远离人脸的一侧)。顶推单元50、52包括支架502及挡片504，其中，支架502与左镜框102的上端内侧102a(靠近人脸的一侧)的下方枢接，挡片504的一端5041与支架502枢接，挡片504的另一端5043邻近于左镜片组20，用以与左镜片组20的后镜片204接触。具体来说，在左镜框102的上端内侧102a的顶堆单元50，其挡片504与左镜片组20的后镜片204接触，而在左镜框102的上端外侧102b(远离人脸的一侧)的另一个顶堆单元52的挡片524，则是与左镜片组20的前镜片202的表面接触。

在本发明的另一实施例中，顶推单元50、52除了可以同时设置在左镜框102的上端内侧102a及上端外侧102b之外，若是为了达到可以精确的调整左镜片组20的弯曲程度而匹配于人的眼球凸出长度及弯曲度，可以在左镜框102的四个侧边即左镜框102的上端内侧102a、上端外侧102b、下端内侧102c及下端外侧102d，同时设置四个顶推单元50、52、54、56用来精密的调整整个左镜片组20的前镜片202及后镜片204的弯曲程度。同样的，顶堆单元54、56分别具有支架542、562及挡片544、564，如图3所示，其功能与前述顶推单元50、52相同在此不再多加陈述。此外，顶推单元50、52、54、56对于在右镜框上的设置及对右镜片组操作与在左镜框102及左镜片组20相同，也不再重复。

此外，在左镜框102的框体内还设置有容置室60，且在容置室60内容置有透明液体602。在本发明的实施例中，透明液体602的折射率与石墨烯的折射率相近，如2.6-3.0，且透明液体602为非挥发性、非毒性及不具腐蚀性的惰性溶液，例如二氧化硅溶液、苯基硅油或是二氧化钛溶液。因此，透明液体602与作为镜片(202、204)的石墨烯之间不会发生化学反应；且透明液体602与做为镜片(202、204)的石墨烯之间没有折射率的落差，让人的眼睛不会因为折射率的问题，无法聚焦或是造成视力模糊无法正常观看景物。

接着，请参考图5并同时配合图4一并来说明。图5是表示智能型视力辅助眼镜根据使用者的眼睛视力状况调整镜片组的弯曲弧度及调整镜片组厚度的步骤流程示意图。在图5中步骤70：使用者配戴智能型视力辅助眼镜后自动开机。在此步骤中，设定开机的时间可以是2-5秒钟的时间或者是由使用者自行定义。步骤72：传感器自动侦测使用者眼球的眼轴长度及角膜曲折度。在此步骤中，当智能型视力辅助眼镜开机(即微机电组件30启动)之后，设置于眼镜本体10上的传感器20则会对使用者的左、右眼球的眼轴长度及角膜曲折度进行感测，并将感测到的结果回传至微机电组件30以产生控制讯号。步骤74：判断是否要改变左镜片组及/或右镜片组的弯曲弧度以符合使用者目前的视力状况。在此步骤中，微机电组件30根据步骤72所感测到的左、右眼球的眼轴长度及角膜曲折度的数据来判断，若左、右眼球的眼轴长度及角膜曲折度改变，则进行步骤78：调整左镜片组及/或右镜片组的弯曲弧度以符合使用者目前的视力状况。在步骤78中，微机电组件30根据控制讯号来控制顶推组件50、52、54、56来调整左镜片组及/或右镜片组的镜片的弯曲弧度，以符合使用者目前的视力状况。若步骤74判断不需要改变左镜片组及/或右镜片组的弯曲弧度，则进行步骤76，左镜片组及/或右镜片组维持原来弯曲弧度不做调整。

接着，以下是根据前述图5的步骤流程图举例说明如何藉由调整镜片组以符合使用者目前的视力状况。请参考图6。图6是表示智能型视力辅助眼镜根据使用者的眼睛视力状况调整镜片弧度及调整镜片组厚度的示意图。在图6中，当使用者戴上本发明的智能型视力辅助眼镜之后，使用者可自行开机或是由智能型视力辅助眼镜自行感测而自动开机，接着，藉由微机电组件30控制传感器40来对使用者的左眼球、右眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度进行感测。一般来说，智能型视力辅助眼镜的左镜片组20的前镜片202及后镜片204及右镜片组的前镜片及后镜片(未在图中表示)都是两片紧贴附在一起的镜片。要说明的是，这里所指的”贴附”并不是用黏着剂或是贴附剂将前镜片及后镜片黏附在一起，而是前镜片与后镜片彼此紧靠而没有用任何组件将两者贴附固定在一起。而在图中是为了用来说明左镜片组20由两个石墨烯镜片所构成，才将左镜片组20的前镜片202及后镜片204绘制成分开的态样，但实际上两片镜片之间没有这么大的空隙

当感器测20感测到使用者的左眼球、右眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度有所变化时(相对于正常无近视的使用者的左眼球、右眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度)，微机电组件30根据用户的左眼球、右眼球的眼轴长度以及角膜弯曲度的变化来产生控制讯号，接着藉由此控制讯号控制在左镜框102、右镜框(未在图中表示)上的顶推单元50、52、54、56，以驱动支架502、522、542、562向前推抵挡片504、524、544、564往前(朝向另一片镜片方向)压迫镜片或者是将前镜片202、后镜片204向后移动(将两片镜片彼此远离)，而在前镜片202、后镜片204在前后移动的同时，由于前镜片202、后镜片204之间已经不是紧靠在一起、而是在前镜片202、后镜片204之间产生空隙203，由于一般光线的折射率与石墨烯不匹配，会有折射的效果，为了避免在前镜片202、后镜片204之间产生折射率的落差，造成使用者的眼睛的不适，以及为了增加前镜片202及后镜片204的厚度，因此微机电组件30开启容置室60，由于容置室60与空隙203连通，使得容置于容置室60里的透明液体602流入前镜片202、后镜片204之间的空隙203中。而当前镜片202、后镜片204受到压迫时(即前镜片202朝向后镜片204移动或是相反)，意味着，前镜片202、后镜片204之间的厚度减少，则原本在前镜片202、后镜片204之间的透明流体602会受到前镜片202、后镜片204的挤压，再流回至容置室60。

在本发明的实施例中，当传感器40感测到使用者的眼球的两眼眼轴长度及角膜弯曲度较一般正常眼球有些微偏差时，即近视深度较浅，则微机电组件30只需控制顶推单元50、52、54、56对镜片做些微调整，即前镜片202及后镜片204的弯曲弧度较小，如图4所示。若传感器40感测使用者的眼球的两眼眼轴长度及角膜弯曲度较一般正常眼球较大时，即表示近视深度较深，则前镜片202及后镜片204藉由顶推单元50、52、54、56的控制使得后镜片204的弯曲弧度较大，而此时，由于后镜片204与前镜片202之间的空隙203变大，则需要将透明液体流入后镜片204与前镜片202之间以增加其厚度，如图7所示。

另外，本发明所揭露的智能型视力辅助眼镜还具有提醒功能，即提醒用户眼睛使用过度，需要适时休息。请同样参考图4。在图4中，智能型视力辅助眼镜还包括视觉辨识装置80及警示装置90，其中，微机电组件30视分别与视觉辨识装置80及警示装置90电性连接，且视觉辨识装置80及警示装置90可分别设置在眼镜本体10(如图1所示)内。

当使用者配戴智能型视力辅助眼镜时，视觉辨识装置80会先侦测用户的眼球的水晶体的凸出程度，一旦当使用者在长时间用眼的状况下，例如近距离的看书或是长时间看手机、平板或是计算机及电视，眼球的水晶体随着使用眼睛的时间愈长而愈来愈凸出，即眼球的水晶体凸出程度会大于一开始所侦测到的眼球的水晶体的凸出程度，则视觉辨识装置80将侦测用户的眼球的水晶体的变化状况及凸出时间传送至微机电组件30，藉由微机电组件30传送警示讯息至警示装置90来提醒用户可能会有眼睛疲劳的问题，而让使用者可以让眼睛适时的休息。在本发明的实施例中，警示装置90可以是led灯、蜂鸣器或是振动装置，因此，智能型视力辅助眼镜可以藉由闪烁灯光、声音或是振动来提醒使用者需要适时的让眼睛休息，避免过度疲劳或是用眼过度，以免造成近视度数加深或是提高其他眼睛疾病的罹患率。

又，在本发明的另一实施例中，由于目前紫外线的指数都偏高，因此为了避免使用者的眼睛直接被太阳光照射而受到伤害，可在石墨烯镜片表面涂布一层抗紫外线膜，用以保护使用者的眼睛。

因此，根据以上所述，本发明所揭露的智能型视力辅助眼镜1可以藉由感测使用者的眼球的凸出长度及弯曲度，来动态调整镜片的弯曲度来调整成与一般近视眼镜一样的可以符合使用者的使用情况。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。