预防近视的镜片保持组件、眼镜及预防近视的方法与流程

1.本发明涉及智能头戴设备技术领域，更具体地，涉及预防近视的镜片保持组件。本发明还涉及包含该镜片保持组件的眼镜以及预防近视的方法。


背景技术：

2.随着科技进步，电子产品逐渐普及推广，尤其是手机、平板电脑、电子游戏机等具备电子屏幕的设备广泛进入人们的生活，甚至成了生活必需品，导致人们观看电子屏幕的时间越来越长。长时间观看电子屏幕会对视力造成损害，对中小学生视力的影响尤其严重，中小学生近视率已引起社会关注。如何在电子产品给用户精神生活带来富足的同时，避免其对用户视力造成损坏，成为亟待解决的社会问题。
3.因此，需要开发相关的预防近视的相关方法和产品，从而在用户观看电子屏幕过程中进行提醒和防护，以期达到预防近视的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是通过提供一种预防近视的镜片保持组件、眼镜及预防近视的方法，来至少缓解或解决上述问题。
5.根据本发明的一个方面，提供一种预防近视的镜片保持组件，包括镜片保持装置以及设置在其上的控制模块、通信模块和探测模块，所述通信模块和探测模块连接到所述控制模块，
6.其中，所述探测模块用于在所述镜片保持组件佩戴在用户头部时探测面对用户且在其一定视角范围内是否存在电子屏幕；所述通信模块用于与所述电子屏幕通信；所述控制模块获取所述电子屏幕的显示状态，并在所述显示状态不符合保护视力的标准时，经由所述通信模块向所述电子屏幕发出用于调整所述电子屏幕的显示状态的第一控制信号。
7.优选地，所述探测模块根据探测到的光的闪烁频率判断是否存在所述电子屏幕。
8.优选地，所述显示状态包括所述电子屏幕发出的光的闪烁频率、色温和/或亮度。
9.优选地，所述第一控制信号为用于改变所述电子屏幕发出的光的闪烁频率、色温和/或亮度的控制信号。
10.优选地，所述镜片保持组件还包括计时器，所述计时器与所述控制模块连接，并在所述探测模块探测到所述电子屏幕时开始计时。
11.优选地，当所述计时器的计时时长超过一时间阈值时，所述控制模块经由所述通信模块向所述电子屏幕发出用于关闭所述电子屏幕的第二控制信号。
12.优选地，所述镜片保持组件还包括警示模块，所述警示模块与所述控制模块连接，当所述计时器的计时时长超过一时间阈值时，所述警示模块进行警示动作。
13.优选地，所述警示模块包括振动器或蜂鸣器中的一个或多个，所述警示动作包括与所述警示模块对应的发出振动警示或发出声音警示中的一种或多种。
14.根据本发明另一方面，提供一种预防近视的眼镜，包括镜片和如前面所述的镜片
保持组件，其中，所述镜片由所述镜片保持装置保持。
15.根据本发明又一方面，提供一种预防近视的方法，包括：
16.探测面对用户且在其一定视角范围内是否存在电子屏幕；
17.在存在电子屏幕的情况下，获取所述电子屏幕的显示状态，并在所述显示状态不符合保护视力的标准时发出第一控制信号，使所述电子屏幕根据所述第一控制信号调整其显示状态。
18.优选地，根据探测到的光的闪烁频率判断是否存在所述电子屏幕。
19.优选地，所述显示状态包括所述电子屏幕发出的光的闪烁频率、色温和/或亮度，所述显示状态通过探测或由所述电子屏幕提供来获取，所述第一控制信号为用于改变所述电子屏幕发出的光的闪烁频率、色温和/或亮度的控制信号。
20.优选地，所述方法还包括：在探测到所述电子屏幕时，开始计时。
21.优选地，当计时时长超过一时间阈值时，发出第二控制信号，使所述电子屏幕根据所述第二控制信号执行关闭。
22.优选地，当计时时长超过一时间阈值时，进行警示动作，所述警示动作包括发出振动警示或发出声音警示中的一种或多种。
23.优选地，所述方法通过佩戴在用户头部的眼镜实施，用于保护用户的眼睛。
24.根据本发明的预防近视的镜片保持组件、眼镜及预防近视的方法能够在用户观看电子屏幕时探测到电子屏幕，并根据电子屏幕的显示状态向电子屏幕发送控制信号，使其符合保护视力的标准和/或提供保护视力的措施，从而有效预防近视。
附图说明
25.图1是根据本发明的预防近视的镜片保持组件的第一实施例及与其匹配的电子屏幕的示意图；
26.图2是图1中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图；
27.图3是根据本发明的镜片保持组件的第二实施例的示意图；
28.图4是图3中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图；
29.图5是根据本发明的镜片保持组件的第三实施例的示意图；
30.图6是图5中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图；
31.图7是根据本发明的预防近视的镜片保持组件的一种实现形式的示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
33.本发明所提供的预防近视的镜片保持组件的工作原理是，通过对用户周边一定范围内的光的闪烁频率进行探测，基于所探测到的频率判断用户是否在观看电子屏幕，并且在确定用户正在观看电子屏幕时获取电子屏幕的显示状态，在电子屏幕的显示状态不符合保护视力标准时，向电子屏幕组件发出控制信号，以使电子屏幕提供视力防护措施，从而实现预防近视的效果。
34.与电子屏幕密切相关的参数是闪烁频率(刷新频率)，也即电子屏幕显示画面帧率。行业上对于电子屏幕的闪烁频率是有相关规范的，常见的闪烁频率包括60hz、90hz、100hz、120hz、144hz。电子屏幕的闪烁频率通常设置为60hz以上，否则人眼看到的显示画面将是抖动的画面。因此，可通过将闪烁频率阈值设置为60hz来确定探测的光是否是来自电子屏幕的光，从而确定用户是否正在观看电子屏幕。
35.图1是根据本发明的预防近视的镜片保持组件的第一实施例及与其匹配的电子屏幕的示意图。图中，镜片保持组件总体以1标示，包括镜片保持装置13，和设置在其上的探测模块10、控制模块11和通信模块12，探测模块10和通信模块12连接到控制模块11。探测模块10用于在镜片保持组件1佩戴在用户头部时，探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率，即探测用户是否在观看电子屏幕。控制模块11用于接收探测模块10的探测数据，当探测到的光的闪烁频率大于设定的频率阈值时，确认用户正在观看电子屏幕21。此时控制模块11获取电子屏幕21的显示状态，当电子屏幕21的显示状态不符合保护视力的标准时，通过通信模块12向电子屏幕组件2发出控制信号。电子屏幕组件2通过与镜片保持组件1的通信模块12通信的匹配通信模块22来接收控制模块11发出的控制信号，并响应于控制信号向用户提供保护视力的措施。
36.在本发明的上下文中，电子屏幕的显示状态符合保护视力的标准一般性地意指，电子屏幕的设置参数使得适合人眼观看，对保护视力、预防近视有帮助，该标准通常预先设置在镜片保持组件1的控制模块11中。例如，若周围环境比较昏暗，将电子屏幕亮度调至约50％是比较合适的；在光线比较充足的环境中，亮度则可以调整为约70％至80％；而长时间观看电子屏幕后，可将电子屏幕亮度调至约50％。关于电子屏幕的色温，通常可设置为约6500k以下，例如6000k、5500k、5000k、4500k或4000k左右，此时电子屏幕发出的光的色调偏暖，有利于护眼。另外，电子屏幕的闪烁频率大于60hz时更适合人眼观看，且适当提高闪烁频率有利于改善画面抖动。
37.图2是图1中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图。图中的预防近视的方法总体以100标示，包括步骤s110，s120，s130，s140和s150。
38.在步骤s110中，在图1中所示的镜片保持组件1佩戴在用户头部时，探测模块10探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率。探测模块10可通过压力传感器、温度传感器等传感器确定镜片保持组件1已经佩戴在用户头部，也可在镜片保持组件1已经佩戴在用户头部时由用户操作进行确认。
39.用户的视角范围可以为系统默认的一范围，也可由用户根据观看电子屏幕的实际情况进行设置，观看手机屏幕时该范围可设置得较小，使用电脑时该范围可设置得较大，从而可以避免对其他无关电子产品发出的光或环境光进行探测。例如办公场所存在着多个电子屏幕，此时应当探测用户正前方发出的光的闪烁频率，才能有效判断用户观看电子屏幕的情况。
40.在步骤s120中，控制模块11判断探测的光的闪烁频率是否超过设定的一频率阈值。如前面所述，根据电子屏幕的特点，频率阈值可以设置为60赫兹，该频率阈值能够识别目前市面上大多数的电子屏幕，并且能够与照明光源、环境光相区分。当光的闪烁频率大于一频率阈值时，控制模块11确认用户正在观看电子屏幕。
41.在步骤s130中，控制模块11获取电子屏幕21的显示状态。控制模块11获取电子屏
幕21的显示状态可以通过探测模块10进行探测来实现，例如探测模块10可以包括光强传感器，其可仅探测电子屏幕21的光强，也可同时探测电子屏幕21的光强和环境光的光强，由此获取电子屏幕21的亮度显示状态；也可由控制模块11经由通信模块12和电子屏幕组件2的匹配通信模块22从电子屏幕组件2获取，例如获取电子屏幕21当前的设置参数，包括亮度、色温、闪烁频率等，或者两种获取方式同时进行。
42.在步骤s140中，控制模块11判断获取的电子屏幕21的显示状态是否符合前面所述的在控制模块11中预设的保护视力的标准。例如，根据获得的当前环境光强和电子屏幕的亮度，与预设的环境光强和电子屏幕的亮度进行对比。
43.在步骤s150中，当电子屏幕21的显示状态不符合保护视力的标准时，例如电子屏幕21的亮度过高、色温过高或闪烁频率过低时，控制模块11通过通信模块12向电子屏幕组件2发出第一控制信号，例如指示电子屏幕组件2将电子屏幕21的亮度调低、色温调低或闪烁频率调高。
44.电子屏幕组件2在接收到第一控制信号后，通过其自身的调节装置进行显示状态调节，例如通过电子屏幕组件2自动调节电子屏幕21的电流或驱动脉宽来调节电子屏幕21的亮度或色温(比如将其辐射光中特别是波长范围约450～500nm的短波蓝光的占比下调)，或者适度提高电子屏幕21的显示画面帧率，以保护用户视力。
45.图3示出了根据本发明的预防近视的镜片保持组件的第二实施例的示意图。图3中，镜片保持组件总体以1
′
标示，包括镜片保持装置13
′
，和设置在其上的探测模块10
′
、控制模块11
′
、计时器14
′
和通信模块12
′
。探测模块10
′
、计时器14
′
和通信模块12
′
连接到控制模块11
′
。探测模块10
′
用于在镜片保持组件1
′
佩戴在用户头部时，探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率。控制模块11
′
用于接收探测模块10
′
的探测数据，判断是否存在电子屏幕。计时器14
′
用于在探测模块10
′
探测到电子屏幕时开始计时。通信模块12
′
用于将控制模块11
′
发出的控制信号传送给电子屏幕组件，电子屏幕组件其后响应于控制信号向用户提供保护视力的措施。
46.图4是图3中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图。图中的预防近视的方法总体以200标示，包括步骤s210，s220，s230，s240和s250。
47.在步骤s210中，在图3中所示的镜片保持组件1
′
佩戴在用户头部时，探测模块10
′
探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率。
48.其中，确定镜片保持组件1
′
已经佩戴在用户头部以及用户的视角范围的设置与上面针对预防近视的方法100的描述相同，这里不再详细描述。
49.在步骤s220中，控制模块11
′
判断探测的光的闪烁频率是否超过设定的一频率阈值。如前面所述，根据电子屏幕的特点，频率阈值可以设置为60赫兹，该频率阈值能够识别目前市面上大多数的电子屏幕，并且能够与照明光源、环境光相区分。当光的闪烁频率大于一频率阈值时，控制模块11
′
确定用户正在观看电子屏幕。
50.在步骤s230中，控制模块11
′
指示计时器14
′
对闪烁的光的持续时长进行计时，即对用户观看电子屏幕的时长进行计时。
51.在步骤s240中，控制模块11
′
判断闪烁的光的持续时长是否大于一时间阈值。如果持续时长大于一时间阈值，说明用户观看电子屏幕的时间已经超过预定时间，眼睛需要休息。
52.在步骤s250中，控制模块11
′
向电子屏幕组件发出第二控制信号，该第二控制信号可以指示关闭电子屏幕，从而迫使用户休息眼睛，以保护视力。另外，该第二控制信号也可以是指示电子屏幕自动进入屏保模式等其它保护视力的措施。
53.图5是根据本发明的预防近视的镜片保持组件的第三实施例的示意图。图中，镜片保持组件总体以1
″
标示，包括镜片保持装置13
″
，和设置在其上的探测模块10
″
、控制模块11
″
、通信模块12
″
、计时器14
″
和警示模块15
″
。探测模块10
″
、通信模块12
″
、计时器14
″
和警示模块15
″
连接到控制模块11
″
。探测模块10
″
用于在镜片保持组件1
″
佩戴在用户头部时，探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率。控制模块11
″
用于接收探测模块10
″
的探测数据，判断是否存在电子屏幕。计时器14
″
用于在探测模块10
″
探测到电子屏幕时开始计时。通信模块12
″
用于将控制模块11
″
发出的控制信号传送给电子屏幕组件。另外，警示模块15
″
用于根据控制模块11
″
发出警示信号进行警示动作，其可包括例如振动器、蜂鸣器和电控镜片中的一个或多个。
54.图6是图5中的镜片保持组件实现的一种预防近视的方法的流程图。图中的预防近视的方法总体以300标示，包括步骤s310，s320，s330，s340和s350。
55.在步骤s310中，在图5中所示的镜片保持组件1
″
佩戴在用户头部时，探测模块10
″
探测面对用户且在其一定视角范围内的光的闪烁频率。
56.其中，确定镜片保持组件1
″
已经佩戴在用户头部以及用户的视角范围的设置与上面针对预防近视的方法100的描述相同，这里不再详细描述。
57.在步骤s320中，控制模块11
″
判断探测的光的闪烁频率是否超过设定的一频率阈值。如前面所述，根据电子屏幕的特点，频率阈值可以设置为60赫兹，该频率阈值能够识别目前市面上大多数的电子屏幕，并且能够与照明光源、环境光相区分。当光的闪烁频率大于一频率阈值时，控制模块11
″
确定用户正在观看电子屏幕。
58.在步骤s330中，控制模块11
″
指示计时器14
″
对闪烁的光的持续时长进行计时，即对用户观看电子屏幕的时长进行计时。
59.在步骤s340中，控制模块11
″
判断闪烁的光的持续时长是否大于一时间阈值。如果持续时长大于一时间阈值，说明用户观看电子屏幕的时间已经超过预定时间，眼睛需要休息。
60.在步骤s350中，当闪烁的光的持续时长超过时间阈值时，控制模块11
″
向警示模块15
″
发出警示信号，以使得警示模块15
″
进行警示动作，提醒用户休息眼睛和/或提供相应的保护视力的措施。
61.在警示模块15
″
包括振动器或蜂鸣器的情况下，警示模块15
″
发出的警示动作可为例如振动器振动或蜂鸣器鸣叫，提醒用户观看电子屏幕的时长超过预设时间阈值，需要让眼睛休息。
62.在警示模块15
″
包括电控镜片的情况下，警示模块15
″
可以例如通过使电控镜片的镜片颜色变化、变模糊或将电控镜片调暗来提醒用户观看电子屏幕的时长超过预设时间阈值，需要让眼睛休息；此外还可以直接将电控镜片切断，使其完全变黑，以强制用户让眼睛休息。
63.上述本发明的预防近视的方法中，警示动作可根据不同的警示内容，例如电子屏幕过亮或观看电子屏幕时间过长而设置为各不相同。例如，电子屏幕过亮可通过使电控镜
片透光率反复变化来提醒，而观看电子屏幕时间过长则通过蜂鸣器鸣叫来提醒等等，以使用户能够区分不同的警示动作，并且根据不同的警示动作进行相应的视力保护措施。
64.通过将上述预防近视的方法中的步骤相互组合获得的新的预防近视的方法，也在本发明的范围内。例如，图2中的步骤s130、s140和s150可以与图4中的步骤s230、s240和s250组合，或与图6中的步骤s330、s340和s350组合，得到在观看电子屏幕时既根据电子屏幕的显示状态对用户进行视力保护，又结合观看电子屏幕的持续时间对用户/提醒用户进行视力保护的预防近视的方法。
65.图7是根据本发明第一实施例的预防近视的镜片保持组件的一种实现形式的示意图。该图中，镜片保持组件实现为镜架组件，总体以1标示，包括作为镜片保持装置的镜架13，和设置在其上的探测模块10、控制模块11和通信模块12。
66.图7中示出的作为镜片保持组件的镜架组件1不包括镜片。但是图7中所示的镜片保持组件的实现形式也可以是眼镜组件，即图7中所示的镜架13上可以包括镜片，该镜片可以是平光镜片、近视镜片或电控镜片，也可以包括平光镜片与电控镜片或近视镜片与电控镜片的组合，对于每个组合，可将不同类型镜片贴合后安装在镜架13上，或者也可分开设置，比如将其中一个安装在镜架13上，另一个以夹片形式与镜架13结合。
67.图7中示出的作为镜片保持组件的镜架组件1还可在镜架13上包括计时器，和/或其它有助于预防近视、保护视力的模块，例如警示模块。
68.根据本发明的预防近视的镜片保持组件不限于图7中所示的眼镜形式，也可实现为头箍形式、头盔形式等，此外还可以配件(例如镜片夹)等形式实现。
69.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。