CN114758631B - 一种多区域调光膜驱动方法和可穿戴眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能设备领域，公开了一种多区域调光膜驱动电路、方法和可穿戴设备，其电路包括：驱动模块，与调光膜模块连接，用于接收电压信号，通过所述驱动模块中运算放大器放大所述电压信号，使得所述调光膜模块的公共端和多个区域控制端形成不同的压差，以使所述调光膜模块的多个区域渐变雾化或渐变透明；其中，所述调光膜模块包括PNLC模块或PDLC模块。通过本发明使多区域调光膜驱动电路的运算放大器的差分输入端输入对应的电压，经过运算放大器放大后即可用于驱动调光膜镜片，其雾度随电压的升高而增加，将目标雾度所对应的电压加在对应的区域，即可获得目标雾度。

Description

一种多区域调光膜驱动方法和可穿戴眼镜

技术领域

本发明涉及智能设备领域，尤指一种多区域调光膜驱动方法和可穿戴眼镜。

背景技术

调光膜为可调节光线通过状态的一种膜。它主要工作在散射态和透明态之间，也就是膜本身可在透明与非透明状态（视觉效果接近磨砂玻璃）之间变换，透明度由电压调节。

调光膜包括PDLC和PNLC（Polymer Dispersed Liquid Crystal）反向智慧调光膜。PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)即聚合物网络液晶的模式，与PDLC相比，PNLC中的液晶不是成球形(或椭球形)微滴，而是分布在聚合物三维网络中，形成连续性的通道网。

PNLC还没有被广泛使用，因此没有直接使用的驱动芯片。在PNLC已知的应用领域里，很少需要细腻的灰阶变化，这些应用通常也不需要对显示区域作区域划分。

尤其是以PNLC作为眼镜镜片，通常只需要在透明和变雾中切换。而对于如何准确的控制PDLC或PNLC作为眼镜镜片，实现渐变雾化及渐变透明，没有统一的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种多区域调光膜驱动方法和可穿戴眼镜，能够准确的驱动多区域PDLC或PNLC实现渐变雾化和渐变透明。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种多区域调光膜驱动电路，包括：

驱动模块，与调光膜模块连接，用于接收电压信号，通过所述驱动模块中运算放大器放大所述电压信号，使得所述调光膜模块的公共端和区域控制端形成不同的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化或渐变透明；

其中，所述调光膜模块包括PNLC模块或PDLC模块。

进一步优选的，所述驱动模块，包括：

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端；

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化。

进一步优选的，所述驱动子电路，包括：

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端；

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。

进一步优选的，所述第一驱动子电路中运算放大器的同相输入端与所述公共端的电压输入端连接，所述第一驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接；

所述第二驱动子电路中运算放大器的同相输入端与对应的区域控制端的电压输入端连接，所述第二驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接；

所述第一驱动子电路中运算放大器的反相输入端和所述第二驱动子电路的反相输入端与参考电压端连接。

进一步优选的，所述驱动子电路，包括：

运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻与电压输入端连接，所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述参考电压端连接，所述运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接。

进一步优选的，所述驱动子电路，还用于使所述调光膜模块从***区域至中心区域的区域逐步雾化。

一种多区域调光膜驱动方法，包括步骤：

通过与调光膜模块连接的驱动模块接收电压信号；

通过所述驱动模块中运算放大器使得所述调光膜模块的公共端和区域控制端形成不同占空比的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化或渐变透明。

进一步优选的，所述多区域调光膜驱动方法，还包括：

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端；

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化。

进一步优选的，所述驱动多区域调光膜方法，包括：

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端；

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。

进一步优选的，所述驱动多区域调光膜方法，包括：从所述调光膜模块的***区域至中心区域逐步雾化。

进一步优选的，所述多区域调光膜驱动方法，包括：

当所述***区域的雾度为预设雾度时，与所述***区域相邻、且靠近所述中心区域的区域开始雾化。

一种可穿戴设备，包括所述多区域调光膜驱动电路，应用所述多区域调光膜驱动方法。

本发明提供的一种多区域调光膜驱动方法和可穿戴眼镜至少具有以下技术效果：

1）通过本发明使多区域调光膜驱动电路的运算放大器的差分输入端输入对应的电压，经过运算放大器放大后即可用于驱动PNLC镜片，其雾度随电压的升高而增加，将目标雾度所对应的电压加在对应的区域，即可获得目标雾度。

2）通过此发明可以用户的体验作为出发点，通过分区雾化或缓慢雾化这种相对持续的方式，给予用户时间以调节距离和正确坐姿，实现了强制提醒与产品温和度的统一，且更加直观且有效，更加适合用户的行为习惯，更利于用户培养良好的用眼习惯。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的一种多区域调光膜驱动电路的一种实施例的示意图；

图2是本发明的一种多区域调光膜驱动电路的另一种实施例的示意图；

图3是本发明的驱动波形示意图；

图4是本发明的一种多区域调光膜驱动方法的一种实施例的流程示意图；

图5是本发明中镜片区域的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例

本发明提供一种多区域调光膜驱动电路，包括：

驱动模块，与调光膜模块连接，用于接收电压信号，通过所述驱动模块中运算放大器放大所述电压信号，使得所述调光膜模块的公共端和区域控制端形成不同的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化或渐变透明；

其中，所述调光膜模块包括PNLC模块或PDLC模块。

优选的，所述驱动模块，包括：

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端。

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化。

其中，调光膜模块是指液晶膜或电致发光材料，可以贴敷在普通玻璃、树脂镜片、以及PI等有机片材上。

优选的，所述驱动子电路，包括：

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端。

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。

示例性的，如图1所示，参考PNLC的特性，其雾度随电压的升高而增加，因此，可以直接将目标雾度所对应的电压加在对应的区域，即可获得目标雾度。

在本方案中，将运算放大器用于放大电压，根据运算放大器的特性，使其差分输入端输入对应的电压，经过运算放大器放大后即可用于驱动PNLC镜片。

需要特别说明的是，当使用PDLC时，该电路依然有效，只是对应的逻辑相反，即雾度随电压的升高而降低，在实际的程序设计中，只需增加一个减法，将原目标电压减掉满幅电压，即可得到PDLC的控制电压。

在PNLC的镜片中，分区即使用不同的运放输出，对该分区雾度控制所需的电压，以下为两个镜片，左、右各4个区，将4个区合在一起，完整的驱动逻辑如下：

1. 使用5个运放，分别对应OP1-5，镜片分4个区，对应一个公共端，4个区域端，分别与OP1-5相连。

2. 在镜片透明状态下，各运放输出电压为0。

3. 按渐变逻辑，要求4个区域由外到内逐渐变化，即外转区域1变到20%时，区域2开始变化，区域2变化到20时，区域3开始变化，区域3变化到20%时，区域4开始变化，直到所有的区域都变为100%，建立电压和雾度的对应关系表，该表格可以在简单实施例中等效为线性表，比如20%雾度对应8V电压，100%雾度对应18V电压，即可以认为对应8-18V的范围是20%-100%的调节范围。

4. COM端作为公共端，为满足液晶必须加交流电压的要求，以100Hz在0V-18V间切换，当VCOM为0V时，对应的电压为V1-V4，当VCOM为18V时，对应的电压即为(18-V1)、(18-V2）、(18-V3）、(18-V4)。

在本实施例中，可以得到驱动镜片的电压波形，以得到灰度的连续变化，使得镜片渐变雾化或渐变透明。

通过本发明，可有效地对用于镜片的PNLC或PDLC进行区域控制，通过PWM调制驱动镜片用的100Hz低频电压，将电压经过放大器加到镜片上。因为PWM可以线性调制驱动波形，可以准确地给出驱动电压和时序，可以很好的满足对镜片分区域的大范围的雾度控制。

实施例

基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种多区域调光膜驱动电路，具体包括：

优选的，所述第一驱动子电路中运算放大器的同相输入端与所述公共端的电压输入端连接，所述第一驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接。

所述第二驱动子电路中运算放大器的同相输入端与对应的区域控制端的电压输入端连接，所述第二驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接。

所述第一驱动子电路中运算放大器的反相输入端和所述第二驱动子电路的反相输入端与参考电压端连接。

优选的，所述驱动子电路，包括：

运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻与电压输入端连接，所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述参考电压端连接，所述运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接。

所述驱动子电路，还用于使所述调光膜模块从***区域至中心区域的区域逐步雾化。

具体的，从所述调光膜模块的***区域至中心区域逐步雾化。当所述***区域的雾度为预设雾度时，与所述***区域相邻、且靠近所述中心区域的区域开始雾化。示例性的，如图2所示，通过两个高压运放，将两组直流电压进行放大，其输出为：

令，并按如图2所示的电阻值，得到下表：

VIN电压(V)	Vout电压(V)
		0.45	0.010
0.6	1.5
		0.8	3.5
0.9	4.5
		1	5.5
1.5	10.6
		2.0	15.7
2.5	20.8
		3.0	23.5

在本实施例中，运算放大器可以是芯片内部已经存在的运算放大器，示例性的，如图2所示的芯片（U11），其型号为OPA2991SRUG，假设此芯片只包括两个运算放大器，用于控制两个区域控制端，一个运算放大器的同相输入端通过电阻(RR32)与电压输入端（VIN3）连接，运算放大器的反相输入端通过电阻（RR33）与参考电压端（VREF）连接，运算放大器的反相输入端还通过电阻（RR33）与区域控制端（L_V1）连接。另一个运算放大器的同相输入端通过电阻(RR34)与电压输入端（VIN4）连接，运算放大器的反相输入端通过电阻（RR35）与参考电压端（VREF）连接，运算放大器的反相输入端还通过电阻（RR31）与区域控制端（L_V2）连接。由于运算放大器需要供电，此芯片的电源输入引脚还连接有21V电源。本方案中，使用了单电源，将电池电压通过BOOST电路升至高压，比如25V，即可提供运行该电压进行驱动工作，但是在合理的运用中，也可以为运行提供正负电源，芯片的供电会稍有变换，但是基本拓扑不变。

在本实施例中，当区域控制端的电压与公开端的电压形成压差后，区域控制端会雾化，如图3所示表示驱动PNLC的波形，包括COM端和区域控制端：

在图3中，COM以100Hz，在0-20V间翻转，而LV1、LV2则控制电压，使与COM间的压差在控制范围内逐渐变大，从而对应的区域逐渐变雾。LV2按相对于LV1一定时间时延进行变化，得到其对应区域在LV1对应区域变化后跟随变化的效果。

以上每一个电压均与一个PWM值对应，但是通常将雾度变换调整成近似曲线。所以需要建立PWM点空比变换到雾度的对应表，本发明的应用例为，将PWM与驱动镜片的电压以线性对应，而随时间变化的PWM值与时间成近似对数关系，即镜片的起始会变化更缓慢，给人眼适当的适应时间。

实施例三

基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本发明还提供一种多区域调光膜驱动方法的一个实施例，包括步骤：

S100通过与调光膜模块连接的驱动模块接收电压信号。

S200通过所述驱动模块中运算放大器使得所述调光膜模块的公共端和区域控制端形成不同占空比的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化或渐变透明。

优选的，所述多区域调光膜驱动方法，还包括：

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端。

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化。

优选的，所述多区域调光膜驱动方法，包括：

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端。

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。

优选的，所述多区域调光膜驱动方法，包括：从所述调光膜模块的***区域至中心区域逐步雾化。

当所述调光膜模块中第一区域雾度为预设雾度时，所述调光膜模块中第二区域开始雾化。

当所述第二区域透明百分比为所述预设百分比时，所述第一区域开始透明。

虽然现有技术中存在利用雾化技术的提醒方式，用户距离过近时候就会直接瞬时雾化，影响用户体验。这种方式虽然带有强而直观的效果，然而直接的雾化和清晰会令用户睫状肌频繁短瞬调节，反而会加重视觉疲劳，另一方面，由于该设计会频繁打断用户视野，降低用户作业效率，同样会令用户心生厌恶。

在本实施例中，是通过分区雾化或缓慢雾化进行雾化操作，分区雾化或缓慢雾化有一个相对持续的过程，这持续的过程中给予了用户改正的契机，一旦用户调整到合适距离或矫正了正确坐姿，能够及时变成透明可视的状态，反应更快，更便捷。

在本实施例中，通过多区域调光膜驱动电路进行的多区域调光膜驱动方法，进行分区缓慢雾化和分区直接雾化具体包括以下步骤：

当用户距离屏幕过近时，多区域调光膜驱动电路驱动调光膜模块的***区域开始雾化，当***区域的雾化值达到雾化阈值时，与***区域相邻的区域开始雾化，直至中心区域雾化完成。

具体的，本实施例中的多区域雾化具体包括以下四种类型：

分区缓慢雾化，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至多个分区，分区数量≥2，分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的最***分区1，会率先逐渐变雾，经过t秒逐渐达到雾度的最大峰值Hmax。同时2分区在一定的时间差∆t后，逐渐变雾，达到Hmax。依次类推，直到n分区达到Hmax，镜片全部变雾，用户视野变模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户如果恢复正常距离后，则雾化解除，镜片雾度由Hmax逐渐恢复至Hmin。其中，不同分区∆t与t根据实际体验确定，可以不一致。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

具体地：按分区渐变逻辑，要求4个区域由外到内逐渐变化，即外转区域1变到20%时，区域2开始变化，区域2变化到20时，区域3开始变化，区域3变化到20%时，区域4开始变化，直到所有的区域都变为100%。建立电压和雾度的对应关系表，该表格可以在简单实施例中等效为线性表，比如20%雾度对应8V电压，100%雾度对应18V电压，即可以认为对应8-18V的范围是20%-100%的调节范围。

分区即时雾化，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至多个分区，分区数量≥2，分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的最***分区1，会率先达到变雾，达到峰值Hmax。同时2分区在一定的时间差∆t后变雾，达到Hmax。依次类推，直到n分区达到Hmax，镜片全部变雾，用户视野变模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户如果恢复正常距离后，则雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。其中，不同分区的∆t根据实际体验确定，可以不一致。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

具体地：按直接渐变逻辑，要求4个区域同时同步变透明，根据建立的电压和雾度的对应关系表，按变化率，即：要求在N秒内镜片变透明，计算每个变化周期所需要的雾度，从关系表检索到电压，进而计算对应的PWM值，实现镜片的直接渐变，并且当N为零时，表示直接解除雾化。

分区雾化闪烁，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至图示的n个分区，分区数量≥2。优选：2分区。分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的***分区1，会变雾并且在Hmax和Hmin两个端点值之间变换实现闪烁提示，如果t秒后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止闪烁，内圈分区会变雾至Hmax。用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除。

分区雾化呼吸，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至图示的n个分区，分区数量≥2，优选：2分区。分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的***分区1，会由逐渐变雾与逐渐分区中往复，呈呼吸状即（Hmin→Hmax→Hmin→Hmax）之间连续往复变化，进行用户提醒，如果t秒后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止呼吸，内圈逐渐变雾，经过∆t秒后，达到峰值雾度Hmax。用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除,镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除。

在本实施例中，可以通过该方法根据实际情况实现四种不同的雾化方式，以供选择和调整，增加了该方法的灵活性和准确性。具体的，在PNLC的镜片中，分区即使用不同的运放输出对该分区雾度控制所需的电压，以下为两个镜片，左、右各4个区，将4个区合在一起，完整的驱动逻辑如下：

1. 使用5个运放，分别对应OP1-5，镜片分4个区，对应一个公共端，4个区域端，分别与OP1-5相连。

2. 在镜片透明状态下，各运放输出电压为0。

3. 按渐变逻辑，要求4个区域由外到内逐渐变化，即外转区域1变到20%时，区域2开始变化，区域2变化到20时，区域3开始变化，区域3变化到20%时，区域4开始变化，直到所有的区域都变为100%。建立电压和雾度的对应关系表，该表格可以在简单实施例中等效为线性表，比如20%雾度对应8V电压，100%雾度对应18V电压，即可以认为对应8-18V的范围是20%-100%的调节范围。

4. COM端作为公共端，为满足液晶必须加交流电压的要求，以100Hz在0V-18V间切换，当VCOM为0V时，对应的电压为V1-V4，当VCOM为18V时，对应的电压即为(18-V1)、(18-V2）、(18-V3）、(18-V4)。

在本实施例中，参考PNLC的特性，其雾度随电压的升高而增加，因此，可以直接将目标雾度所对应的电压加在对应的区域，即可获得目标雾度。

在本方案中，通过将运算放大器用于放大电压，根据运算放大器的特性，使其差分输入端输入对应的电压，经过运算放大器放大后即可用于驱动PNLC镜片。

需要特别说明的是，当使用PDLC时，该电路依然有效，只是对应的逻辑相反，即雾度随电压的升高而降低，在实际的程序设计中，只需增加一个减法，将原目标电压减掉满幅电压，即可得到PDLC的控制电压。

实施例四

基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种可穿戴设备，包括所述多区域调光膜驱动电路，应用所述多区域调光膜驱动方法。

本实施例基于反向PNLC（Polymer Network Liquid Crystal 聚合物网络液晶）或PDLC的电致雾化镜片，在常态下断电，会呈透明状；强制提醒或休息状态下通电时，呈雾化状态。

具体的，可穿戴设备包括眼镜，眼镜的镜片上为调光膜模块，即PNLC或PDLC材料制成的镜片。

该眼镜主要可以适用于以下场景：场景1、距离过近或坐姿不对时，镜片强制雾化，提醒矫正距离或姿势（设置距离传感器和坐姿传感器）。场景2、用眼时间太久时，镜片强制雾化，使眼睛得以休息（设置计时单元）。

示例性的，如图5所示的眼镜镜片区域，利用反向PNLC技术，将镜片分至图示的多个分区，分区数量≥2。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，通电状态下变雾。

当用户视近的时候，左右镜片的***分区1，会率先逐渐变雾，逐渐达到雾度的最大峰值。同时2~4分区按照一定的时间差，逐渐变雾。最后镜片全部变雾。用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除。

具体的，本实施例中的多区域雾化具体包括以下四种类型：

分区缓慢雾化，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至多个分区，分区数量≥2，分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的最***分区1，会率先逐渐变雾，经过t秒逐渐达到雾度的最大峰值Hmax。同时2分区在一定的时间差∆t后，逐渐变雾，达到Hmax。依次类推，直到n分区达到Hmax，镜片全部变雾，用户视野变模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户如果恢复正常距离后，则雾化解除，镜片雾度由Hmax逐渐恢复至Hmin。其中，不同分区∆t与t根据实际体验确定，可以不一致。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

具体地：按分区渐变逻辑，要求4个区域由外到内逐渐变化，即外转区域1变到20%时，区域2开始变化，区域2变化到20时，区域3开始变化，区域3变化到20%时，区域4开始变化，直到所有的区域都变为100%。建立电压和雾度的对应关系表，该表格可以在简单实施例中等效为线性表，比如20%雾度对应8V电压，100%雾度对应18V电压，即可以认为对应8-18V的范围是20%-100%的调节范围。

分区即时雾化，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至多个分区，分区数量≥2，分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的最***分区1，会率先达到变雾，达到峰值Hmax。同时2分区在一定的时间差∆t后变雾，达到Hmax。依次类推，直到n分区达到Hmax，镜片全部变雾，用户视野变模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户如果恢复正常距离后，则雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。其中，不同分区的∆t根据实际体验确定，可以不一致。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

具体地：按直接渐变逻辑，要求4个区域同时同步变透明，根据建立的电压和雾度的对应关系表，按变化率，即：要求在N秒内镜片变透明，计算每个变化周期所需要的雾度，从关系表检索到电压，进而计算对应的PWM值，实现镜片的直接渐变，并且当N为零时，表示直接解除雾化。

分区雾化闪烁，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至图示的n个分区，分区数量≥2。优选：2分区。分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的***分区1，会变雾并且在Hmax和Hmin两个端点值之间变换实现闪烁提示，如果t秒后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止闪烁，内圈分区会变雾至Hmax。用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除，镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除。

分区雾化呼吸，该类型的设计逻辑与实现方式：

利用反向PNLC技术，将镜片分至图示的n个分区，分区数量≥2，优选：2分区。分区表示由内到外可表示为1、2.....n-1、n。且眼镜左右各一片，承对称状，该镜片能实现在普通状态下透明，雾度表示为Hmin，通电状态下变雾,峰值雾度表示为Hmax，时间表示为t。

当用户视近的时候，左右镜片的***分区1，会由逐渐变雾与逐渐分区中往复，呈呼吸状即（Hmin→Hmax→Hmin→Hmax）之间连续往复变化，进行用户提醒，如果t秒后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止呼吸，内圈逐渐变雾，经过∆t秒后，达到峰值雾度Hmax。用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除,镜片雾度由Hmax恢复至Hmin。

当用户歪头的时候，对应的歪头侧镜片以同样的逻辑变雾，而另外一边保持不变。在此过程中，用户恢复正常坐姿，雾化解除。

在本实施例中，可以通过该方法根据实际情况实现四种不同的雾化方式，以供选择和调整，增加了该方法的灵活性和准确性。

在本实施例中，由于用户使用眼镜进行阅读时，可能会距离过近或用时太久，因此可以通过本实施例进行强制提醒，以保护用户的眼睛。

通过此发明可以用户的体验作为出发点，实现了强制提醒与产品温和度的统一，更加直观且有效，更加适合用户的行为习惯，更利于用户培养良好的用眼习惯。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可穿戴眼镜，其特征在于，包括多区域调光膜驱动电路，所述多区域调光膜驱动电路包括：

驱动模块，与调光膜模块连接，用于接收电压信号，通过所述驱动模块中运算放大器放大所述电压信号，使得所述调光膜模块的公共端和多个区域控制端形成不同的压差，以使所述调光膜模块的多个区域渐变雾化或渐变透明；

其中，所述调光膜模块包括PNLC模块或PDLC模块；

若检测到预设条件，则多区域调光膜驱动电路驱动调光膜模块的***区域开始雾化，当***区域的雾化值达到雾化阈值时，与***区域相邻、且靠近中心区域的区域开始雾化，直至中心区域雾化完成；若所述预设条件已不满足，则雾化解除；

所述预设条件包括以下的任意一项：用户距离屏幕过近，用户坐姿不正确，用户用眼时间过久。

2.根据权利要求1所述可穿戴眼镜，其特征在于，所述驱动模块，包括：

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端；

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化；

第一驱动子电路，与所述公共端连接，用于接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端；

第二驱动子电路，与所述区域控制端连接，用于接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。

3.根据权利要求2所述可穿戴眼镜，其特征在于：

所述第一驱动子电路中运算放大器的同相输入端与所述公共端的电压输入端连接，所述第一驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接；

所述第二驱动子电路中运算放大器的同相输入端与对应的区域控制端的电压输入端连接，所述第二驱动子电路中运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接；

所述第一驱动子电路中运算放大器的反相输入端和所述第二驱动子电路的反相输入端与参考电压端连接。

4.根据权利要求3所述可穿戴眼镜，其特征在于，所述驱动子电路，包括：

运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻与电压输入端连接，所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述参考电压端连接，所述运算放大器的输出端与所述调光膜模块连接。

5.一种多区域调光膜驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的可穿戴眼镜，包括步骤：

通过与调光膜模块连接的驱动模块接收电压信号；

通过所述驱动模块中运算放大器使得所述调光膜模块的公共端和区域控制端形成不同占空比的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化或渐变透明。

6.根据权利要求5所述多区域调光膜驱动方法，其特征在于，还包括：

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第一电压信号以输出放大后的第一电压至所述公共端；

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第二电压信号以输出放大后的第二电压至对应的区域控制端，形成所述第一电压和所述第二电压的压差，以使所述调光膜模块渐变雾化；

通过与所述公共端连接的第一驱动子电路接收第三电压信号以输出第三电压至所述公共端；

通过与所述区域控制端连接的第二驱动子电路接收第四电压信号以输出所述第四电压至对应的区域控制端，形成所述第三电压和所述第四电压的压差，以使所述调光膜模块渐变透明。