用于自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件

摘要

一种用于从使用者的至少一只眼睛自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件系统。该眼部佩戴件系统具有：第一透明LCD镜片；第二透明LCD镜片，第二透明LCD镜片具有多个像素位置，所述多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从使用者的眼睛阻挡眩光源；透明材料，从该透明材料看到眩光源；控制系统，该控制系统用于检测眩光源并激活多个像素位置中的至少一个像素位置。

权利要求

1.一种用于从使用者的至少一只眼睛自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件系统，所述眼部佩戴件系统包括：

第一透明LCD镜片，所述第一透明LCD镜片具有第一多个像素位置，所述第一多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从所述使用者的所述眼睛阻挡所述眩光源的至少一部分；

第二透明LCD镜片，所述第二透明LCD镜片具有第二多个像素位置，所述第二透明LCD镜片的所述第二多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从所述使用者的所述眼睛阻挡所述眩光源的至少一部分；

相机系统，所述相机系统配置成跟踪所述使用者的所述眼睛的运动；以及控制系统，所述控制系统配置成检测所述眩光源和眼睛运动，并且激活所述第一多个像素位置中的至少一个像素位置以限定第一像素图案并激活所述第二多个像素位置中的至少一个像素位置以限定第二像素图案，所述第一像素图案和所述第二像素图案至少部分地彼此交叠以阻止光从所述眩光源透射至所述使用者的所述眼睛。

2.根据权利要求1所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一透明LCD镜片和所述第二透明LCD镜片构造成与所述使用者的所述眼睛的瞳孔的中心对准。

3.根据权利要求1所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一像素图案和所述第二像素图案一起在所述第一透明LCD镜片和所述第二透明LCD镜片上限定比所述眩光源的面积更大的面积。

4.根据权利要求1所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一透明LCD镜片上的所述第一像素图案和所述第二透明LCD镜片上的所述第二像素图案中的每一者分别具有比所述使用者的瞳孔开口的宽度更小的宽度。

5.根据权利要求4所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一像素图案和所述第二像素图案中的每一者是条纹。

6.根据权利要求4所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一像素图案和所述第二像素图案中的每一者是多元素图案的单个元素。

7.根据权利要求1所述的眼部佩戴件系统，还包括：透明材料，从所述透明材料看到所述眩光源，所述透明材料联接至所述第一透明LCD镜片和所述第二透明LCD镜片中的至少一者。

8.一种用于从使用者的至少一只眼睛自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件系统，所述眼部佩戴件系统包括：

第一透明LCD镜片，所述第一透明LCD镜片具有第一多个像素位置，所述第一透明LCD镜片的所述第一多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从所述使用者的所述眼睛阻挡所述眩光源的至少一部分；

第二透明LCD镜片，所述第二透明LCD镜片具有第二多个像素位置，所述第二透明LCD镜片的所述第二多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从所述使用者的所述眼睛阻挡所述眩光源的至少一部分；

透明材料，从所述透明材料看到所述眩光源；

相机系统，所述相机系统配置成跟踪所述眼睛的运动；以及控制系统，所述控制系统配置成检测所述眩光源和所述使用者的所述眼睛的运动，并且激活呈交叠图案的所述第一多个像素位置中的至少一个像素位置和所述第二多个像素位置中的至少一个像素位置。

9.根据权利要求8所述的眼部佩戴件系统，其中，所述第一透明LCD镜片配置成与所述至少一只眼睛的瞳孔的中心对准。

10.根据权利要求8所述的眼部佩戴件系统，其中，所述交叠图案限定比所述眩光源的面积更大的面积。

11.根据权利要求8所述的眼部佩戴件系统，其中，所述交叠图案具有比所述使用者的瞳孔开口的宽度更小的宽度。

12.根据权利要求11所述的眼部佩戴件系统，其中，激活的多个像素位置中的至少一个像素位置形成条纹。

13.根据权利要求11所述的眼部佩戴件系统，其中，激活的所述第一多个像素位置中的至少一个像素位置是多元素图案的单个元素。

说明书

用于自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2017年4月3日提交的美国临时申请No.62/480,579的权益。以上申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

[0003] 本公开涉及眼部佩戴件，并且更具体地涉及自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件。

背景技术

[0004] 本部分提供与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

[0005] 众所周知，强光源可以导致可见度降低。这尤其可能发生在日出或日落期间沿向东方向或向西方向行驶时。在这样的情况下，驾驶员可能遭受明显的视觉障碍。然而，这也
可以由于任何其他强光源比如人造光、反射等发生。

[0006] 遗憾的是，标准太阳镜不能针对特定的眩光源并且可以在降低对辅助区域、比如对光源侧的可见度方面具有贡献性的效果。通常，使用者必须改变他们的视线、位置或使用
遮挡装置(例如遮阳罩)来抵消这些影响。

发明内容

[0007] 根据本公开的一个方面，提供了一种用于从使用者的至少一只眼睛自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件系统，该眼部佩戴件系统包括：第一透明LCD镜片，该第一透明LCD镜
片具有多个像素位置，所述多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从使用者的眼睛
阻挡眩光源；以及控制系统，该控制系统配置成检测眩光源并激活多个像素位置中的至少
一个像素位置。

[0008] 在上述眼部佩戴件系统中，还包括：相机系统，该相机系统配置成跟踪眼睛的运动。

[0009] 在上述眼部佩戴件系统中，第一透明LCD构造成与至少一只眼睛的瞳孔的中心对准。

[0010] 在上述眼部佩戴件系统中，配置成检测眩光源并激活多个像素位置中的至少一个像素位置的控制系统配置成激活多个像素位置中的至少一个像素位置以阻止光从眩光源
透射至使用者的至少一只眼睛。

[0011] 在上述眼部佩戴件系统中，多个像素位置在第一透明LCD镜片上限定比眩光源的面积更大的面积。

[0012] 在上述眼部佩戴件系统中，还包括：第二透明LCD镜片，该第二透明LCD镜片具有多个像素位置，第二透明LCD镜片的多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从使用者
的眼睛阻挡眩光源。

[0013] 在上述眼部佩戴件系统中，控制系统配置成检测眩光源并激活第一透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置和第二透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个
像素位置。

[0014] 在上述眼部佩戴件系统中，控制系统配置成激活第一透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置和第二透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置以产
生具有比使用者的瞳孔开口的宽度更小的宽度的阻挡元素。

[0015] 在上述眼部佩戴件系统中，阻挡元素是条纹。

[0016] 在上述眼部佩戴件系统中，阻挡元素是多元素图案的单个元素。

[0017] 在上述眼部佩戴件系统中，还包括：透明材料，从该透明材料看到眩光源，该透明材料联接至第一透明LCD镜片和第二透明LCD镜片中的至少一者。

[0018] 在上述眼部佩戴件系统中，控制系统配置成激活多个像素位置中的至少一个像素位置以产生具有比使用者的瞳孔开口的宽度更小的宽度的阻挡元素。

[0019] 根据本公开的另一方面，提供了一种用于从使用者的至少一只眼睛自动检测并阻挡眩光源的眼部佩戴件系统，该眼部佩戴件系统包括：第一透明LCD镜片，该第一透明LCD镜
片具有多个像素位置，第一透明LCD镜片的多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以
从使用者的眼睛阻挡眩光源的至少一部分；第二透明LCD镜片，该第二透明LCD镜片具有多
个像素位置，第二透明LCD镜片的多个像素位置中的每个像素位置配置成激活以从使用者
的眼睛阻挡眩光源的至少一部分；透明材料，从该透明材料看到眩光源；以及控制系统，该
控制系统配置成检测眩光源并激活第一透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位
置和第二透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置。

[0020] 在上述眼部佩戴件系统中，还包括：相机系统，该相机系统配置成跟踪眼睛的运动。

[0021] 在上述眼部佩戴件系统中，第一透明LCD配置成与至少一只眼睛的瞳孔的中心对准。

[0022] 在上述眼部佩戴件系统中，被激活的多个像素位置限定比眩光源的面积更大的面积。

[0023] 在上述眼部佩戴件系统中，控制系统配置成激活第一透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置和第二透明LCD镜片的多个像素位置中的至少一个像素位置以产
生具有比使用者的瞳孔开口的宽度更小的宽度的阻挡元素。

[0024] 在上述眼部佩戴件系统中，阻挡元素是条纹。

[0025] 在上述眼部佩戴件系统中，阻挡元素是多元素图案的单个元素。

[0026] 根据本文提供的描述，其他适用领域将变得明显。本概述中的描述和具体示例仅用于说明的目的，而不意在限制本公开的范围。

附图说明

[0027] 本文中描述的附图仅用于所选实施方式而非所有可能的实施方案的说明性目的，而不意在限制本公开的范围。

[0028] 图1示出了根据本教示的一些实施方式的眼部佩戴件系统；以及

[0029] 图2示出了根据本教示的一些实施方式的具有相机和镜子系统的眼部佩戴件系统。

[0030] 贯穿附图中的若干视图，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

[0031] 现在将参照附图对示例性实施方式进行更充分的描述。提供了示例性实施方式，使得本公开将会是详尽的，并且将充分地将范围传达给本领域技术人员。阐述了许多具体
细节，比如特定的部件、装置及方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于
本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用特定的细节，示例性实施方式可以以许多不
同的形式来实施并且任一者都不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式
中，并未对公知的过程、公知的装置结构以及公知的技术进行详细描述。

[0032] 本文中所使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式的目的，而不意在进行限制。除非上下文另外明确指明，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一种”和“该”可以意
在也包括复数形式。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是包括性的并因此指明所阐述
的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或更多个其他
特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。本文中所描述的方法步骤、过程和操作
不应当被解释为必须要求它们以所论述或所说明的特定顺序执行，除非特别地指明为执行
的顺序。还应当理解的是，可以采用附加的或替代性的步骤。

[0033] 当元件或层被称为“位于另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接地位于其他元件或层上、直接地接合至、连接至或联接至
其他元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接位于另一个元
件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一个元件或层时，可以不存在
中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他用语应当以类似的方式来理解(例如，“位
于……之间”与“直接位于……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文中所使用的，术语
“和/或”包括相关联的列举项中的一者或更多者的任意组合和所有组合。

[0034] 尽管可以在本文中使用术语第一、第二和第三等来描述各个元件、部件、区域、层和/或部段，但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以
仅用于区别一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段。除非上下文明确表明，
否则比如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着顺序或次
序。因此，下面所论述的第一元件、部件、区域、层或部段在不背离示例性实施方式的教示的
情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。

[0035] 在本文中可以使用与空间相关的术语，比如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，以便于说明书对如图中所示的一个元件或特征与另一个(多个)元件或特征的
关系进行描述。与空间相关的术语可以意在涵盖装置在使用或操作中除了附图中所描绘的
取向之外的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为位于其他元件或特征
“下方”或“下面”的元件于是将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”
可以涵盖上方和下方两个取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他取向)，并
且本文中所使用的与空间相关的描述语也依此解释。

[0036] 根据本教示的原理，在一些实施方式中，原型系统利用智能电话显示器和相机。用于显示器的光源需要从显示器的背部剥离。移除光源应当大大降低功率需求，这将有助于
使具有足够低的重量的装置能够穿戴。处理能力要求似乎也是最小的，但是可能需要清除
来自其他来源的单独的芯片。

[0037] 该一体式相机测量视野的亮度，并且识别潜在眩光源、比如太阳的角度位置以及来自环境条件、比如积雪覆盖的地面或反射表面的眩光的角度位置。所公开的技术是自动
检测并阻挡眩光源、例如太阳或在雪上反射的太阳光的眼部佩戴件。

[0038] 该眼部佩戴件使小圆(2.5mm至3mm)变暗以阻挡眩光源，同时保持整体视觉。在一些实施方式中，这通过将微型相机直接安装在一副眼镜、护目镜或其他眼部佩戴件上并且
还通过以透明LCD面板代替任何镜片来完成。

[0039] 该眼部佩戴件在非处方眼部佩戴件、军用眼部佩戴件和医用眼部佩戴件方面具有潜在应用。

[0040] 在最简单的实施方案中，眼镜、护目镜或眼部佩戴件的前镜片由透明LCD面板代替。假设眼睛透过眼镜直视前方，因此在瞳孔中心与LCD面板上的任何特定位置之间存在固
定的角度关系。这类似于使用可变焦镜片的方式。对于可变焦镜片，如果想要保持固定的焦
距，则必须移动头部而不是眼睛。LCD控制器使定中心在到眩光源的视线上的2.5mm至3mm的
像素圆变暗。该圆大于眩光源、如太阳的角度尺寸并且至少与瞳孔的尺寸一样大，以阻挡给
定角度的所有光。在距离眼睛瞳孔2cm处，3mm的点对向大约8.5°。这意味着仍然允许沿着视
线的视野的眩光源最接近视线的情况是略微超过4.25°。

[0041] 如图1中所示，在一些实施方式中，设置有第一透明LCD 1、具有定中心在到视线上以阻挡眩光源的像素圆的第二透明LCD 2、以及在视线中可以看到眩光源的透明玻璃3。在
该实施方式中，需要两个LCD面板镜片。仍然需要最小3mm的圆来阻挡眩光源，但在这种情况
下，该圆是通过两个镜片上的两个图案的交叠产生的。图案可以是每个镜片上的简单的一
组条纹。此外，改变两个条纹阵列的相对相位改变了光线能够和不能够穿过两个阵列的角
度。这意味着3mm的圆可以与视线部分地交叠，但仍然允许沿着视线观察，同时阻挡眩光源
的视野。

[0042] 如图2中所示，在一些实施方式中，设置有透明LCD 1、根据需要位于相机镜头位置5处的用于跟踪眼睛的运动的相机和镜子壳体4、具有在阻挡眩光源时转换成圆形形状的一
组合成像素(条)的透明LCD 2、以及在视线中可以看到眩光源的透明玻璃3。

[0043] 为了获得阻挡阳光的效果，条纹或其他图案元素必须是瞳孔尺寸的一半或更小。同时，由于当前显示器可用的像素的最小尺寸，因而存在关于条纹可以有多小的限制。例
如，Apple Retina显示器具有约为0.1mm的像素尺寸。如果阻挡圆由1mm宽的条纹构成，则阵
列的相对位置可以以10个离散的步骤进行调整。如果两个镜片间隔1cm，则线在圆的角向宽
度上以5.7°的周期阻挡光。将一个阵列移动0.1mm将使周期性阻挡的起始点改变0.57°。在
该示例中，这意味着沿着视线的视野可以接近眩光源的大约0.6°内。

[0044] 需要注意的是，太阳具有约0.5°的角度范围。如果深色条纹和开口条纹的宽度各自为1mm，则在阻挡角度周围将存在漏光。这可以通过使暗条纹的宽度为1.1mm并且使开口
条纹的宽度为0.9mm来解决。这导致在1°的跨度上的光阻挡，这足以阻挡太阳。

[0045] 出于说明和描述的目的，已经提供了实施方式的前述描述。该描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是，即使
没有具体示出或描述，在适用的情况下，特定实施方式的各个元件或特征是可互换的并且
可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这
些变型不被视为偏离本公开，并且所有这些改型均意在被包括在本公开的范围内。