TW202004268A - 具有用於減少近距離觀看對近視初期及／或近視加深之影響之系統的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及可併入目前可用的電子裝置(諸如膝上型電腦、手機、及平板電腦)中的系統，該系統幫助使用者保持安全用眼的觀看距離。為了避免可導致近視初期及/或加速近視加深的近點應力，尤其是對兒童或年輕人而言，當裝置太靠近觀看者時，本發明的系統監測觀看距離，且例如通過模糊或像素化自動地將影像及/或文本顯示失真成不可讀的格式。替代地，當裝置太靠近時，系統可自動關閉顯示器，且當裝置處於適當的觀看距離時接通顯示器。

Description

具有用於減少近距離觀看對近視初期及/或近視加深之影響之系統的裝置
本發明涉及二維電子顯示器，且更具體地，涉及合併硬體及軟體的組合的二維電子顯示器，該硬體及軟體用於建立更安全的觀看距離以減少近點應力的發生率，且從而減少近視的開始及/或降低由此引起的近視加深的可能性。
近視(Myopia或nearsightedness)是一種眼睛的光學或折射缺陷，其中來自一影像之光線在其抵達視網膜前即聚焦至一點。通常近視發生係因為眼球球體的軸向長度過長或角膜的前表面過陡。近視影響至多三十三(33)百分比的美國人口，且在世界某些部分影響至多七十五百分比的人口。此屈光不正的原因不是明確已知的；然而，其很可能歸因於遺傳因素(例如眼球大小及角膜曲率)與環境因素(包括適應性環境應力)的組合。可使用負度數(minus powered)球面鏡片來矯正近視。負度數的鏡片將入射光線發散，從而將影像的焦點移動回到黃斑部上。如本文所述，這些矯正型鏡片治療近視，卻不能預防近視的加深。
近視加深正在助長病況的急劇增加。作為一實例，六十年前，大約有十五(15)百分比的中國人口是近視的。目前，對於青少年及年輕人來說，接近90百分比。且，雖然此接近亞洲的流行比例，但歐洲及美國亦在增加，在歐美地區大約有一半的年輕人很可能近視。
現已提出並開發許多用於減慢或延緩(尤其是兒童)近視加深的方法。這些方法包括利用多焦點鏡片、利用具有引入其中的一或多個像差的鏡片、利用控制像差的鏡片、利用離軸焦度鏡片、對角膜再塑形、鍛煉眼睛及利用藥理或藥物療法。具體地，阿托品(atropine)，一種非選擇性毒蕈鹼劑，已在許多研究中顯示有助於近視治療。
使用多焦點鏡片及彼等具有像差的鏡片已證明存在一些不足，因為這些鏡片可能損害佩戴者的遠距視覺，且如許多已公開的研究所示，相對於年齡相仿的對照組，這些鏡片針對軸向伸長或屈光差值具有約三十(30)百分比到五十(50)百分比的有限的治療效果。上述的其他方法亦存在不足，包括就角膜重塑形而言的不適感及就藥理或藥物療法而言的潛在的非所欲副作用。
上述解決方案聚焦於直接影響個體眼睛而不解決可影響近視初期及/或近視加深的外部環境問題的裝置及/或治療劑。一種此類環境問題是太靠近地觀看由電子顯示器產生的影像所致的適應性應力。因此，需要一種用於自動建立電子顯示器的安全觀看距離以避免近點應力的系統。
本發明的具有用於減少近距離觀看對近視初期及/或近視加深的影響的系統的顯示器克服了與目前最佳技術相關聯的許多缺點。
根據一個態樣，本發明涉及用於減少近距觀看對近視初期及近視加深中的至少一者的影響的一系統。該系統包含一電子顯示器、與該電子顯示器可操作地關聯且經組態以判定一使用者與該電子顯示器之間的距離的測距儀、與該電子顯示器可操作地關聯的顯示器控制器、及微處理器，其與該測距儀及該顯示器控制器通訊，且經組態以協調該測距儀及該顯示器控制器的操作，其中該微處理器經組態 以當該顯示器太靠近該使用者時經由該顯示器控制器自動中斷該顯示器，且當該顯示器處於一適當的觀看距離時自動恢復該影像。
根據另一態樣，本發明涉及一種用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中的至少一者的影響的方法。該方法包含以下步驟：計算一使用者與一電子顯示器之間的距離，當所計算的一使用者與該電子顯示器之間的距離低於一預定臨限時，自動中斷該電子顯示器上顯示的一影像，及當所計算的一使用者與該電子顯示器之間的距離等於或高於該預定臨限時，自動恢復該電子顯示器上顯示的該影像。
近視發展及近視加深的危險因素中的一者是近距離工作。由於此類近距離工作期間與調節相關聯的調節滯後或負球面像差，眼睛可經歷遠視模糊，其繼而刺激近視加深。遠視模糊或散焦已知為導致在方向及量值兩者方面可預測的眼睛生長的變化，與補償所施加的散焦的眼睛生長一致。遠視模糊導致脈絡膜變薄及鞏膜生長速率增加，其導致近視屈光不正。此外，調節系統為受光學裝置及工作距離影響的活性適應性光學系統。本發明簡單且易於實施對近點眼應力的解決方案，其繼而較佳地減少近視的發生率及/或加深。
本發明涉及可併入目前可用的電子裝置(諸如膝上型電腦、手機、及平板電腦)中的系統，該系統幫助使用者保持安全用眼的觀看距離。為了避免可導致近視初期及/或加速近視加深的近點應力，尤其是對兒童或年輕人而言，當裝置太靠近觀看者時，本發明的系統監測觀看距離，且例如通過模糊或像素化自動地將影像及/或文本顯示失真成不可讀的格式。替代地，當裝置太靠近時，系統可自動關閉顯示器，且當裝置處於適當的觀看距離時接通顯示器。
100‧‧‧系統
102‧‧‧微處理器
104‧‧‧顯示器控制器
106‧‧‧臉部辨識模組
108‧‧‧測距儀模組
110‧‧‧顯示器
200‧‧‧使用者
202‧‧‧電子裝置
204‧‧‧眼睛
302‧‧‧眼睛
304‧‧‧顯示器螢幕/裝置
306‧‧‧距離感測器
308‧‧‧影像
D成人‧‧‧瞳孔距離
D兒童‧‧‧瞳孔距離
Z‧‧‧距離
從以下對本發明較佳實施例之更具體敘述中，如所附圖式所繪示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。
圖1係根據本發明用於減少近點觀看影響的例示性系統的方塊圖表示。
圖2係使用者觀看具有根據本發明的顯示器的電子裝置的圖解表示。
圖3A及圖3B係根據本發明的分別太靠近地利用電子裝置及在適當觀看距離處利用電子裝置的圖解繪示。
圖4A及圖4B係根據本發明分別繪製的成人臉部及兒童臉部的圖解表示。
本發明涉及使得使用者能夠從最小化慢性近點應力對眼睛肌肉的影響的距離觀看二維電子顯示器的系統。視力衰弱係眼弱或眼疲勞的技術用語，且其可被歸類為由睫狀肌的應變引起的調節性視力衰弱或由眼外肌的應變引起的肌性視力衰弱。兩種形式可由太靠近地閱讀或集中在二維顯示器上呈現的影像引起。最小化近點眼應力的影響是重要的，因為近點眼應力可對眼睛健康有負面影響，尤其是兒童及年輕人。屈光狀態受視力發展、對環境應力的適應、及遺傳因素(諸如眼球大小及形狀)影響。因此，重複的近點眼應力可影響兒童或年輕人的屈光發展，因為其等在發育期間更容易受到環境因素的影響。即使成人的視力更穩定，近點眼應力亦可不利地影響成人的屈光發展。換言之，重複的或慢性的近點眼應力可致使兒童及/或年輕人近視及/或加速近視的加深，且在更小程度上可在成人中發現相同的結果。
顧名思義，近點應力僅僅是由於靠近工作(例如，閱讀)的人類視覺系統上的應力。從人類學角度來說，人類視覺系統被設計用於遠距離工作，即，搜索及採集。工業革命代表人類發展的轉折點，其中個體從遠距離工作轉變為近視力工作，且我們的解剖結構尚未完全適應這種變化。基本上，近距離工作不允許我們的眼睛鬆弛，且最終此應變可導致近視及/或加速近視加深，尤其是對兒童及年輕人而言。
數位或電子裝置(例如，平板電腦及電子閱讀器)的世界範圍的使用在過去十年中已經顯著增加。膝上型電腦、平板電腦、電子閱讀器、電話、及具有二維顯示器的其他手持電子及桌上型裝置 的使用已經影響了成人的生活，且更顯著地影響了兒童及年輕人的生活，因為其滲透到其生活的幾乎每一個態樣，例如，通過遊戲及社交媒體的娛樂用途及諸如閱讀的教育活動。由於明顯的是這些裝置現在是常態而非例外，因此其等應當以適當的方式被利用，即，藉由在適當或安全的觀看距離處使用其等來避免及/或最小化近點眼應力。一般公認或正確的閱讀或觀看距離在距眼睛的十四(14)與十六(16)吋之間，以避免近點應力。因此，本發明涉及可併入包括二維顯示器的任何電子手持式或桌上型裝置中的系統，當該裝置保持靠近使用者的眼睛時，該裝置以某種方式使顯示器失真，且當裝置或使用者處於適當的觀看距離時，該裝置恢復該影像。換言之，只要裝置保持在相距使用者的眼睛的適當距離處，影像就清晰可見，且當裝置太靠近時，影像就失真，從而迫使或促進使用者調整距離。顯示器上的影像可以任何數量的合適方式失真。合適的方式包括使影像或文本不可理解或不可識別但不以任何方式對使用者的眼睛產生有害影響的任何手段。重要的是，失真的位準係使得，無論其等在其目前觀看距離或更靠近的觀看距離處做什麼，沒有個體使影像可觀看。例如，影像可以某種方式模糊化或像素化。由於隨後闡述的原因，像素化係較佳的。用於使影像失真的手段在電子顯示器領域中是眾所周知的。在替代的例示性實施例中，當裝置太靠近使用者的眼睛時，顯示器可簡單地被關閉，且當裝置處於針對該個體的適當觀看距離時，被重新接通。在此例示性實施例中，對於裝置或使用者應當移動的事實將是毫無疑問的。裝置將自動地接通及關閉，除了維持適當的觀看距離外無需使用者的任何動作。
為了判定電子裝置是否處於特定使用者的適當或安全觀看距離，系統較佳地具有用於判定使用者的眼睛與電子裝置的顯示器之間的距離的構件。許多目前可用的手持式及桌上型電子裝置具有內建測距儀，例如紅外測距儀。出於自動對焦目的，獨立數位相機及/或整合到其他裝置(諸如電話)中的數位相機具有測距儀，以準確地判定到目標的距離。適當的觀看距離是眼睛健康的關鍵，且有許多技術 可用以判定裝置與使用者之間的距離，然而，為了減少由於個體(例如，兒童或成人)的大小、及/或顯示器相對於使用者的眼睛的角度或定向的距離計算的誤差，可較佳地利用臉部繪製或臉部辨識系統，使得可計算使用者的眼睛與顯示器之間的精確距離而不是使用者解剖結構的一些部分與顯示器之間的距離。儘管可根據本發明利用不同的臉部繪製或辨識策略，但一種簡單的方法可以是識別使用者的眼睛，判定眼睛之間的位置、眼間距離，及平均眼睛中之各者與電子裝置的顯示器之間的距離，如隨後更詳細討論的。
臉部辨識技術是生物計量學領域的一部分，其涉及藉由硬體及軟體的組合來測量生物資料。臉部辨識技術使用軟體藉由繪製臉部特徵、特性及尺寸、及比較所收集的資訊與臉部資料庫中儲存的資訊來辨識或驗證個人。臉部辨識系統使用多種測量及技術來掃描臉部，包括熱成像，三維臉部繪製，對獨特特徵進行編目，即，地標，分析臉部特徵的幾何比例，繪製關鍵臉部特徵之間的距離、及皮膚表面紋理分析。臉部繪製及臉部辨識技術廣泛利用於從政府及商業安全系統到個人電子裝置的所有事物中，且可容易地調適於本發明的目的。
藉由應用臉部繪製/辨識技術並將其與用於判定距離的感測器組合，管理及監測從使用者的眼睛到電子裝置的顯示器或螢幕的精確安全距離是可能的。重要的是應注意，除了臉部繪製/辨識之外，還存在用以準確地判定安全或最佳觀看距離的多種方法，且其等在本文中描述為例示性實施例。替代的構件包括近接感測器、加速度計、及用於測量距離及角度的任何其他合適的構件。當系統偵測到從使用者的眼睛到顯示器的距離太靠近時，自動發送信號以上述任何合適的方式擾亂影像，從而使其不可用。距離一被修正，就自動發送信號以恢復影像。使用者只需移動並維持最小的安全操作距離。
臉部繪製/辨識技術較佳地足夠穩健以適應各種突發情況。例如，臉部繪製/辨識技術應含有硬體及軟體的組合來通過眼鏡及/或有色眼鏡判定眼間距離。無論是被實施在硬體、軟體、或其組合中， 簡單的濾波技術均可利用以實現此。此外，臉部繪製/辨識技術應較佳地能夠進行必要的測量，即使使用者的臉部被部分地遮蓋，例如，若使用者的嘴部及鼻部被覆蓋。將亦較佳的是，若使用者在使用裝置時簡單地將他或她的手通過其臉部的前面，顯示器不失真或關閉。換言之，臉部繪製/辨識技術及測距儀技術的組合應較佳地足夠穩健以避免「假警報」。應當再一次指出的是，有許多替代方案用於實現此特徵。
參照圖1，繪示用於減少近距觀看對近視初期及/或近視加深的影響的例示性系統100的高級方塊圖表示。系統100包含微處理器102、顯示器控制器104、臉部辨識模組106、及測距儀模組108。重要的是應當注意到，微處理器102、顯示器控制器104、臉部辨識模組106、及測距儀模組108可已經與如顯示器110的電子裝置一體，且軟體及/或硬體被更新來實施根據本發明的系統100的功能。在替代的實施例中，可將這些元件及/或軟體包中之各者添加到電子裝置以提供所欲的功能。在替代的例示性實施例中，計時器的添加利用以監測觀看的總持續時間，且若預先建立的值/持續時間被超過，影像可被像素化或以其他方式失真以單獨地或結合監測適當觀看距離來限制觀看時間。此計時用途功能亦可通過像素化的閃爍或聽覺警報來提供警告。可被設定為特定持續時間的警告可利用以警告使用者或使用者的父母(若使用者低於某個年齡)顯示器將失真或以其他方式被關閉一段時間，以便使用者放鬆他或她的眼睛。這將是可被程式化到系統中的自發功能。即使使用者可在適當的觀看距離處利用該裝置，但持續的近距離工作亦可關於近視的開始及加深具有有害的影響。該警告將允許使用者從近距離工作中休息一會兒，及允許其等參與遠距離視力工作或遊戲、或簡單地外出並暴露於自然光。計時器功能可以多種方式來實施，包括所屬技術領域中具有通常知識者已知的彼等。例如，一旦裝置接通且以其預期的方式***作，內部處理器可運行定時副程式，該定時副程式在所欲的或預先程式化的時間產生警報。臉部繪製/辨識軟體可利用以判定使用者是兒童或成人，如隨後更詳細地解釋者。替 代的，作為初始設定的一部分，可將使用者的年齡預先程式化到裝置中。
微處理器102控制系統100的整體功能。臉部辨識模組106及測距儀模組108在微處理器102的控制下週期性地(儘管具有高頻)發送出信號，以判定電子裝置的使用者是否定位於正確或最佳的距離處來觀看電子裝置上的顯示器。若電子裝置太靠近使用者，則微處理器102藉由來自臉部辨識模組106及測距儀模組108的信號來通知，且回應於該信號向顯示器控制器104輸出信號以像素化或以其他方式使所顯示的影像失真。如上所述，某位準的像素化是使影像失真的較佳方式。像素化的影像提供裝置太靠近使用者的顯著且清楚的指示，而模糊的影像可能不被使用者偵測到，或可能不被使用者注意到，取決於使用者的視敏度。再一次，像素化是用於使影像失真的一種例示性方法。只要影像或文本不可讀且不對觀看造成危害，可利用任何合適的手段。這具有促進使用者將裝置移動回到更安全的距離或將他或她自己移動到更安全的距離直到裝置的位置被固定的效果。一旦最佳或安全的觀看距離被重新建立，臉部辨識模組106及測距儀模組108將發送出信號至微處理器102，以使顯示器控制器104將影像返回到顯示器110上的銳利且正常的表現模式。只要保持最佳或安全距離，系統100就不採取任何動作。在使用者正在觀看諸如視訊的動態影像的情況下，若發送指示電子裝置太靠近使用者的信號，則視訊可被暫停、像素化或以其他方式同時失真。一旦裝置的位置被修正，視訊/影像就被恢復。
重要的是注意，包含系統的所有組件可以硬體、軟體、及/或硬體及軟體的組合來實施。例如，測距儀模組108可包含硬體(例如紅外及/或超音波換能器發射器/偵測器對)及軟體的組合，以結合顯示器控制器104及微處理器102來控制其操作。軟體可包含可簡單地到目標的距離計算的演算法。臉部辨識模組106可包含硬體(例如相機或CCD陣列)及軟體，以結合顯示器控制器104及微處理器 102來控制其操作。在例示性實施例中，該軟體可包括用於計算臉部特徵之間的距離並比較臉部特徵與已知參數組的演算法。顯示器控制器104亦可包含硬體及軟體的組合以實施其功能。
根據另一例示性實施例，系統可包括所需的硬體、軟體、及/或其組合，以允許使用者強調、放大或縮小、及/或移動顯示器上的文本或影像，使得使用者不必調整他或她的相距顯示器的距離。目前可用的簡單觸控螢幕技術可併入系統中。
圖2係使用者200觀看電子裝置202上的顯示器的圖解表示。如所繪示，臉部辨識模組106及測距儀模組108的組合定位並判定從使用者200的眼睛204到電子裝置202的距離。給定利用臉部辨識及測距兩者，可能的是，形成跨過使用者200的平面，使得不管電子裝置及/或使用者的頭部的定向如何，針對使用者的眼睛204的距離，Z，始終被維持。
如上所述，近視初期及/或加深可受觀看習慣影響。本發明包含利用現有的顯示器及電子設備、相機/測距儀的內容顯示系統，其用於諸如平板電腦、電話及膝上型電腦，且基於觀看距離來調整影像，使得當顯示器太靠近觀看者時，內容(例如，文本、視訊、及/或音訊)失真，且當觀看距離處於適當或安全的量時，內容被恢復。在一個例示性實施例中，該系統利用Headtrackr。Headtrackr是用於即時臉部追蹤及頭部追蹤的java腳本庫，經由網路相機及WebRTX/getUserMedia標準來追蹤使用者的頭部相對於如電腦螢幕的裝置的位置。再一次，Headtrackr僅僅是根據本發明的可被利用的例示性套裝軟體。可利用執行類似功能的任何合適的軟體套裝。
參照圖3A及圖3B可更容易地理解Headtrackr的操作。利用HeadTrackr，從使用者的眼睛302到具有相機或距離感測器306的電子裝置的顯示器螢幕304的距離Z。基於資料點Z，本發明的系統能夠如本文討論的對內容進行背景改變。如可容易看到的，若使用者的眼睛302相距裝置304大於40cm(在14及16吋之間)，則影像 308是清晰的。另一方面，若使用者的眼睛302相距裝置304小於40cm，則影像失真。
根據一個例示性實施例，所測量的值可被映射到本領域中熟知的CSS濾波器上。CSS濾波器可提供諸如模糊或色偏的視覺效果，以使影像次最佳。針對距離Z的臨限值可被建立為使得當顯示器太靠近時，系統將高解析度文本或視訊切換到低或像素化的顯示/解析度，然後當裝置高於臨限距離時返回到正常。相同的系統可利用於使用本文闡述的相同概念的聲音。此外，如上所述，額外的坐標或維度X及Y可被獲得，以判定使用者相對於裝置的確切位置，如在下文中更詳細地解釋的。
圖4A及圖4B係根據本發明分別繪製的成人臉部及兒童臉部的圖解表示。兩個臉部是並排的，以強調成人的臉部形貌相對於兒童臉部拓撲的尺寸/距離繪製差異。年齡差異可被本發明的系統考慮，以調整適當的觀看距離及適當的觀看時間。基本上，成人的平均瞳孔距離在54mm與68mm之間，其中可接受的測量偏差一般落在48mm與73mm之間，而對於兒童，瞳孔距離在41mm與55mm之間。根據本發明可利用其他特徵，然而，瞳孔距離可被容易地測量。D成人及D兒童分別顯示各別瞳孔距離。
儘管所顯示與所描繪者是被認為最實用且最佳的實施例，但對所屬技術領域中具有通常知識者來說，仍可輕易思及偏離所描述且所顯示的特定設計與方法，且可加以運用而不脫離本發明的精神與範疇。本發明並不限於所敘述及繪示的具體構造，而是應建構為符合可落在所附申請專利範圍之範疇內的所有修改形式。
100‧‧‧系統
102‧‧‧微處理器
104‧‧‧顯示器控制器
106‧‧‧臉部辨識模組
108‧‧‧測距儀模組

Claims (11)

  1. 一種用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，該系統包含：一電子顯示器；一測距儀，其與該電子顯示器操作地相關聯，且經組態以判定一使用者與該電子顯示器之間的距離；一顯示器控制器，其與該電子顯示器操作地相關聯；及一微處理器，其與該測距儀及該顯示器控制器通訊，且經組態以協調該測距儀及該顯示器控制器的操作，其中該微處理器經組態以當該顯示器太靠近該使用者時經由該顯示器控制器自動中斷該顯示器，且當該顯示器處於一適當的觀看距離時自動恢復影像。
  2. 如請求項1所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其進一步包含一臉部辨識模組。
  3. 如請求項2所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該電子顯示器係一電子裝置的部分。
  4. 如請求項3所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該電子裝置係一手持式裝置。
  5. 如請求項3所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該電子裝置係一桌上型裝置。
  6. 如請求項3所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該測距儀包含一發射器/偵測器對。
  7. 如請求項3所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該臉部辨識模組包含一相機及用於進行臉部比較計算的相關軟體。
  8. 如請求項3所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中該臉部辨識模組包含一CCD陣列及用於進行臉部比較計算的相關軟體。
  9. 如請求項1所述之用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中中斷該影像包含像素化該影像。
  10. 如請求項1所述的用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的系統，其中中斷該影像包含模糊化該影像。
  11. 一種用於減少近距離觀看對近視初期及近視加深中至少一者之影響的方法，該方法包含以下步驟：計算一使用者與一電子顯示器之間的距離；當所計算的一使用者與該電子顯示器之間的該距離低於一預定臨限時，自動中斷該電子顯示器上顯示的一影像；及當所計算的一使用者與該電子顯示器之間的該距離處於或高於該預定臨限時，自動恢復該電子顯示器上顯示的該影像。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11030438B2 (en) * 2018-03-20 2021-06-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Devices having system for reducing the impact of near distance viewing on myopia onset and/or myopia progression
CN113190198A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 上海探寻信息技术有限公司 一种用于保护视力的显示方法与设备
US20230134226A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-04 Accenture Global Solutions Limited Disability-oriented font generator
CN114396536A (zh) * 2021-12-11 2022-04-26 佛山市南海世富科技有限公司 自动关闭或开启视觉显示器的装置
CN114419862A (zh) * 2022-01-26 2022-04-29 高创(苏州)电子有限公司 电子设备的视力保护方法、装置、电子设备及存储介质
CN116312205B (zh) * 2023-01-04 2024-03-26 郭列维 防近视标识生成方法、印制品、设备、程序产品和介质

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07303195A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Kazuo Matsumura 画像表示装置の制御装置
US7224526B2 (en) * 1999-12-08 2007-05-29 Neurok Llc Three-dimensional free space image projection employing Fresnel lenses
JP2004093923A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Omron Corp 写真プリントシステムおよび該システムに用いられるプリント紙ユニット
JP2005261869A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Eye Power Sports Inc 電子表示装置に対する視距離通知装置と方法
US8300043B2 (en) * 2004-06-24 2012-10-30 Sony Ericsson Mobile Communications AG Proximity assisted 3D rendering
US8212859B2 (en) * 2006-10-13 2012-07-03 Apple Inc. Peripheral treatment for head-mounted displays
JP2008124921A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Sharp Corp テレビ電話装置、通信システムおよび通信方法
US8195220B2 (en) * 2008-02-01 2012-06-05 Lg Electronics Inc. User interface for mobile devices
BRPI0917133B1 (pt) * 2008-08-22 2021-03-02 Sony Corporation dispositivo de exibição de imagem, método de controle, e, meio de armazenamento legível por computador
JP6377906B2 (ja) * 2010-03-19 2018-08-22 アヴェドロ・インコーポレーテッドＡｖｅｄｒｏ，Ｉｎｃ． 眼治療を適用およびモニターするためのシステム
CN201689437U (zh) 2010-04-30 2010-12-29 姚文忠 矩阵型平面红外光源的人脸识别装置
JP5511969B2 (ja) * 2010-09-14 2014-06-04 パナソニック株式会社 立体映像視聴用眼鏡及びその制御方法
CN102054339A (zh) * 2010-11-05 2011-05-11 华为终端有限公司 一种预防近视的方法及电子显示设备
US20120113235A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 Sony Corporation 3d glasses, systems, and methods for optimized viewing of 3d video content
US8320970B2 (en) * 2011-02-16 2012-11-27 Google Inc. Mobile device display management
JP2012204852A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Sony Corp 画像処理装置および方法、並びにプログラム
WO2013006351A2 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 3G Studios, Inc. Techniques for controlling game event influence and/or outcome in multi-player gaming environments
CN102542739A (zh) * 2012-02-09 2012-07-04 苏州大学 一种视力保护方法及***
US9854159B2 (en) * 2012-07-20 2017-12-26 Pixart Imaging Inc. Image system with eye protection
US9152273B2 (en) * 2012-11-12 2015-10-06 Xiaomi Inc. Terminal and method for controlling a screen
JP6099948B2 (ja) * 2012-11-28 2017-03-22 京セラ株式会社 電子機器及び制御プログラム並びに表示制御方法
US9392129B2 (en) * 2013-03-15 2016-07-12 John Castle Simmons Light management for image and data control
CN103294910A (zh) * 2013-05-23 2013-09-11 西北工业大学 一种视屏显示终端前的护眼方法
HK1181255A2 (en) * 2013-07-18 2013-11-01 Leung Spencer Yu Cheong Monitor system and method for smart device
US9489928B2 (en) * 2013-12-23 2016-11-08 Intel Corporation Adjustment of monitor resolution and pixel refreshment based on detected viewer distance
CN103760971A (zh) * 2013-12-31 2014-04-30 上海闻泰电子科技有限公司 使用电子设备时保护眼睛的方法及***
US10264211B2 (en) * 2014-03-14 2019-04-16 Comcast Cable Communications, Llc Adaptive resolution in software applications based on dynamic eye tracking
CN104123925B (zh) 2014-07-11 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示器、显示方法及装置
US9554188B2 (en) * 2014-08-27 2017-01-24 Verizon Patent And Licensing Inc. Shock block
CN105205438A (zh) * 2014-09-05 2015-12-30 北京七鑫易维信息技术有限公司 一种利用红外眼球追踪控制眼睛与屏幕距离的方法及***
US20160139662A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Sachin Dabhade Controlling a visual device based on a proximity between a user and the visual device
US9946077B2 (en) 2015-01-14 2018-04-17 Ginger W Kong Collapsible virtual reality headset for use with a smart device
EP3111829B1 (en) * 2015-07-01 2023-11-08 Essilor International Monitoring component and method for monitoring a visual capacity modification parameter of a user of at least one display device
RU166675U1 (ru) 2016-02-08 2016-12-10 Артем Валерьевич Апокин Носимое устройство-тренажер для глаз
CN107424584A (zh) 2016-05-24 2017-12-01 富泰华工业（深圳）有限公司 护眼***及方法
AU2017293323B2 (en) * 2016-07-04 2021-08-12 Plano Pte. Ltd. Apparatus and method for monitoring use of a device
CA3030314C (en) * 2016-07-21 2024-02-20 Visionapp Solutions S.L. A system and method for preventing sight deterioration caused by near work with devices with electronic screens
US10516879B2 (en) 2016-08-12 2019-12-24 Avegant Corp. Binocular display with digital light path length modulation
EP3334164B1 (en) 2016-12-09 2019-08-21 Nokia Technologies Oy A method and an apparatus and a computer program product for video encoding and decoding
US10565964B2 (en) * 2017-04-24 2020-02-18 Intel Corporation Display bandwidth reduction with multiple resolutions
US10223553B2 (en) 2017-05-30 2019-03-05 Apple Inc. Wireless device security system
CN115946343A (zh) * 2018-01-14 2023-04-11 光场实验室公司 能量场三维打印***
US11030438B2 (en) * 2018-03-20 2021-06-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Devices having system for reducing the impact of near distance viewing on myopia onset and/or myopia progression

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