本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年01月19日，申請(qǐng)?zhí)枮?01210017814.7，發(fā)明名稱為“可調(diào)整光譜透射率的眼鏡”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及視覺訓(xùn)練領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)整光譜透射率的視覺訓(xùn)練眼鏡。

背景技術(shù)：

個(gè)人和團(tuán)體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)成績持續(xù)提高。來自個(gè)人訓(xùn)練者、專業(yè)教練、基于互聯(lián)網(wǎng)的訓(xùn)練者的所有水平的運(yùn)動(dòng)員以及訓(xùn)練項(xiàng)目都可以利用經(jīng)過科學(xué)驗(yàn)證的營養(yǎng)和訓(xùn)練體制。此外，已經(jīng)開發(fā)了運(yùn)動(dòng)裝備、鞋及服裝以為運(yùn)動(dòng)員提供出色的表現(xiàn)，同時(shí)也提供時(shí)尚的外觀和舒適度。創(chuàng)傷治療也已經(jīng)得到提高，一些以前可能會(huì)終結(jié)職業(yè)生涯的嚴(yán)重創(chuàng)傷可以利用僅需短期恢復(fù)即可近乎完全痊愈的技術(shù)進(jìn)行治療。因此，運(yùn)動(dòng)員前所未有地更健康、更強(qiáng)壯、得到更好的訓(xùn)練、更好的裝備以及更好的照料。

盡管運(yùn)動(dòng)成績與運(yùn)動(dòng)員的身體條件直接相關(guān)，但是許多運(yùn)動(dòng)需要運(yùn)動(dòng)員精準(zhǔn)地感知隊(duì)友、對(duì)手以及諸如橄欖球、籃球、棒球、冰球或其他目標(biāo)的特定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)，并對(duì)此作出反應(yīng)。例如，成功的棒球擊球手或橄欖球四分衛(wèi)看來比其他人具有更好的視覺靈敏度，至少相對(duì)于運(yùn)動(dòng)中遇到的情況而言。為了提高個(gè)人成績，運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)開始關(guān)注作為提高成績的另一途徑的視覺訓(xùn)練。例如，擊球手想要提高他們的視力，以便能夠看到每小時(shí)90英里以上(90+mph)速度的棒球上的接縫。因此，運(yùn)動(dòng)員的目標(biāo)是獲得出色的視覺敏捷度，以彌補(bǔ)他們的身體敏捷度。不幸的是，可用的視覺訓(xùn)練及評(píng)估方法總體上并未針對(duì)選定運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目所需的特定技巧，這些方法也不能很容易地設(shè)置用以提供可能需要的各種各樣的訓(xùn)練。因此，需要改進(jìn)的用于視覺訓(xùn)練的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有可電切換光譜透射率的透鏡的眼鏡。該眼鏡包含具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，該第一透鏡能夠減弱由該眼鏡的佩戴者感受到的光。該眼鏡還包含具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，該第二透鏡能夠減弱該佩戴者感受到的光。第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率由眼鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)器控制。透鏡驅(qū)動(dòng)器的功能在于，由持續(xù)第一時(shí)間段的第一光譜透射率和持續(xù)第二時(shí)間段的第二光譜透射率調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。該眼鏡還可以包含用于將第一透鏡和第二透鏡相對(duì)于佩戴者保持在適當(dāng)位置的框架。

本發(fā)明內(nèi)容用于以簡(jiǎn)化的形式簡(jiǎn)介本發(fā)明的概念選擇，本發(fā)明在以下具體實(shí)施方式部分更加詳細(xì)地加以說明。本發(fā)明內(nèi)容不應(yīng)看作是權(quán)利要求主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不應(yīng)用以輔助確定權(quán)利要求主題的范圍。

本申請(qǐng)還涉及以下內(nèi)容：

1)視覺訓(xùn)練眼鏡，包含：

能夠減弱光的具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，其中可電變換光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制；

能夠減弱光的具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，其中透鏡驅(qū)動(dòng)器控制第二透鏡的光譜透射率；

用于保持第一透鏡和第二透鏡的框架；以及

透鏡驅(qū)動(dòng)器用于由持續(xù)第一時(shí)間段的第一光譜透射率和持續(xù)第二時(shí)間段的第二光譜透射率調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。

2)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一透鏡包含液晶材料，并且第二透鏡包含液晶材料。

3)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一時(shí)間段與第二時(shí)間段相等。

4)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一時(shí)間段為0.025、0.043、0.067、0.1、0.15、0.233、0.4或0.9秒。

5)根據(jù)4)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一光譜透射率實(shí)質(zhì)上是光阻斷。

6)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，透鏡驅(qū)動(dòng)器調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。

7)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一透鏡和第二透鏡包含玻璃。

8)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，透鏡驅(qū)動(dòng)器使第一透鏡的可變光譜透射率與第二透鏡的可變光譜透射率同步循環(huán)。

9)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，透鏡驅(qū)動(dòng)器保持在框架上。

10)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，還包含通用串行總線接口。

11)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，其中，第一透鏡和第二透鏡為平透鏡。

12)根據(jù)1)所述的視覺訓(xùn)練眼鏡，還包含用于將輸入接收到眼鏡的無線接收組件。

13)一種視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，包含：

具有第一透鏡和第二透鏡的眼鏡，其中第一透鏡和第二透鏡具有可電變換的光譜透射率，以使訓(xùn)練者的視野變暗，其中第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的變換同步執(zhí)行；以及

用于控制第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的占空因數(shù)和頻率的透鏡驅(qū)動(dòng)器，

(1)占空因數(shù)可調(diào)整，以改變具有第一持續(xù)時(shí)間段的變暗狀態(tài)的周期的百分比或具有第二持續(xù)時(shí)間段的不變暗狀態(tài)的周期的百分比，以及

(2)頻率可調(diào)整，以改變一段時(shí)間中周期的數(shù)量，使得頻率可調(diào)整到15赫茲(hz)或更小。

14)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，其中，第一透鏡包含液晶材料，并且第二透鏡包含液晶材料。

15)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，其中，透鏡驅(qū)動(dòng)器保持在框架上。

16)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，其中，透鏡驅(qū)動(dòng)器用于同時(shí)調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。

17)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，其中，第一透鏡為曲面透鏡。

18)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，其中，受訓(xùn)者的至少一部分視野能夠被眼鏡變暗。

19)根據(jù)13)所述的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)，還包含用于接收無線控制信號(hào)的接收組件，其中無線控制信號(hào)向眼鏡提供輸入。

20)視覺訓(xùn)練眼鏡，包含：

具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，該第一透鏡在具有第一持續(xù)時(shí)間段的第一光譜透射率狀態(tài)下減弱光，其中可電變換的光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制；

具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，該第二透鏡在具有第一持續(xù)時(shí)間段的第一光譜透射率狀態(tài)下減弱光，其中可電變換的光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制；

用于保持第一透鏡和第二透鏡的框架；以及

透鏡驅(qū)動(dòng)器用于接收頻率和占空因數(shù)，以使得透鏡驅(qū)動(dòng)器基于頻率或占空因數(shù)中的至少一個(gè)控制第一透鏡的第一持續(xù)時(shí)間段和第二透鏡的第一持續(xù)時(shí)間段。

附圖說明

以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的例證性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其中：

圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視覺訓(xùn)練眼鏡的代表性示例；

圖2表示包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視覺訓(xùn)練眼鏡的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)；

圖3表示包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視覺訓(xùn)練眼鏡；

圖4表示視覺訓(xùn)練眼鏡的鏡腿部分，其包括用于選擇由括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的眼鏡提供的視覺難度水平的控制器；

圖5表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括多個(gè)區(qū)帶的左、右透鏡；

圖6-7表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖5中的透鏡的同步清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)；

圖8-9表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖5中的透鏡的部分不同步的清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)；

圖10表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視覺訓(xùn)練眼鏡的代表性鏡腿部分的一部分，其包括用于選擇區(qū)帶的行和列的控制器；

圖11表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡；

圖12表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡的后視分解透視圖；

圖13表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有彎曲溝槽的曲面眼鏡鏡框的一部分；

圖14表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡的前視透視圖；

圖15表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于操縱由佩戴者的雙眼感知到的光的曲面透鏡；

圖16表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡的俯視圖；

圖17表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由曲線定義的示例性曲面透鏡；

圖18表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由另一組曲線定義的示例性曲面透鏡；

圖19表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于示例性重復(fù)周期的清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段；

圖20表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于示例性重復(fù)周期的清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段，其與圖19所示的相反；

圖21表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)的示例性重復(fù)周期，其各水平具有恒定的占空因數(shù)和不同的頻率；以及

圖22表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)的示例性重復(fù)周期，其各水平具有不同的占空因數(shù)和恒定的頻率。

具體實(shí)施方式

在這里對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的主題進(jìn)行說明以符合法規(guī)的要求。然而，說明本身不應(yīng)理解為是對(duì)本專利范圍的限制。相反，發(fā)明人已經(jīng)預(yù)見到了要求保護(hù)的主題也可以與其他現(xiàn)有的或未來的技術(shù)結(jié)合，通過其他方式實(shí)施，以包括與本說明書中所述的步驟或步驟的組合相類似的不同步驟或步驟的組合。

本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有可電切換光譜透射率的透鏡的眼鏡。該眼鏡包含具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，該第一透鏡能夠減弱由該眼鏡的佩戴者感受到的光。該眼鏡還包含具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，該第二透鏡能夠減弱該佩戴者感受到的光。第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率由眼鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)器控制。透鏡驅(qū)動(dòng)器的功能在于，由持續(xù)第一時(shí)間段的第一光譜透射率和持續(xù)第二時(shí)間段的第二光譜透射率調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。該眼鏡還可以包含用于將第一透鏡和第二透鏡相對(duì)于佩戴者保持在適當(dāng)位置的框架。

因此，一方面，本發(fā)明提供視覺訓(xùn)練眼鏡。該眼鏡包含具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，該第一透鏡能夠減弱由該視覺訓(xùn)練眼鏡的佩戴者感受到的光，其中可電變換的光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制。該眼鏡還包含具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，該第二透鏡能夠減弱該佩戴者感受到的光，其中透鏡驅(qū)動(dòng)器控制第二透鏡的光譜透射率。透鏡驅(qū)動(dòng)器的功能在于，由持續(xù)第一時(shí)間段的第一光譜透射率和持續(xù)第二時(shí)間段的第二光譜透射率調(diào)整第一透鏡的可變光譜透射率的占空因數(shù)和頻率。該眼鏡還包含用于保持第一透鏡和第二透鏡的框架；并且

另一方面，本發(fā)明提供視覺訓(xùn)練系統(tǒng)。該視覺訓(xùn)練系統(tǒng)包含具有第一透鏡和第二透鏡的眼鏡，其中第一透鏡和第二透鏡具有可電變換的光譜透射率，以使訓(xùn)練者的視野的一部分變暗，其中第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的變換同步執(zhí)行。該視覺訓(xùn)練系統(tǒng)還包含用于控制第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的占空因數(shù)和頻率的透鏡驅(qū)動(dòng)器。第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的占空因數(shù)可調(diào)整，以改變具有第一持續(xù)時(shí)間段的變暗狀態(tài)的周期的百分比或具有第二持續(xù)時(shí)間段的不變暗狀態(tài)的周期的百分比。第一透鏡和第二透鏡的可電變換光譜透射率的頻率可調(diào)整，以改變一段時(shí)間中周期的數(shù)量，使得頻率可調(diào)整到15赫茲(hz)或更小。

本發(fā)明的第三方面提供視覺訓(xùn)練眼鏡。該眼鏡包含具有可電變換光譜透射率的第一透鏡，該第一透鏡用于在具有第一持續(xù)時(shí)間段的第一光譜透射率狀態(tài)下減弱光，其中可電變換的光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制。該眼鏡還包含具有可電變換光譜透射率的第二透鏡，該第二透鏡用于在具有第一持續(xù)時(shí)間段的第一光譜透射率狀態(tài)下減弱光，其中可電變換的光譜透射率由透鏡驅(qū)動(dòng)器控制。透鏡驅(qū)動(dòng)器用于接收頻率和占空因數(shù)，以使得透鏡驅(qū)動(dòng)器基于頻率或占空因數(shù)中的一個(gè)控制第一透鏡和第二透鏡的第一持續(xù)時(shí)間段。

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的總體情況進(jìn)行說明后，以下將對(duì)適合于實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的示例性操作環(huán)境進(jìn)行說明。

如此處所使用的，單數(shù)形式的冠詞也包括復(fù)數(shù)形式，除非有明確說明。此外，術(shù)語“包括”也意味著“包含”。所描述的系統(tǒng)、裝置進(jìn)而方法不應(yīng)理解為以任何方式進(jìn)行限定。相反，本發(fā)明內(nèi)容指向各種公開的實(shí)施例的所有的單獨(dú)的新穎的和非顯而易見的特征及方面以及彼此之間的各種組合及子組合。公開的系統(tǒng)、方法和裝置不限于任何特定的方面或特征或者其組合，并且公開的系統(tǒng)、方法和裝置也不要求呈現(xiàn)任何一個(gè)或多個(gè)特定的優(yōu)點(diǎn)或解決問題。

盡管為了方便介紹而以具體的順序說明了某些公開的方法的操作，但應(yīng)該理解，該說明方式可以重新排列，除非以下通過明確的語言要求具體的順序。例如，按順序說明的操作在某些情況下可以重新排列或同時(shí)執(zhí)行。此外，為了簡(jiǎn)便起見，附圖中可能并未顯示公開的系統(tǒng)、方法和裝置可以與其他系統(tǒng)、方法和裝置結(jié)合使用的所有不同方式。

提供了用于眼鏡的可變光譜透射率的透鏡。代表性的眼鏡至少包含第一透鏡和框架，該第一透鏡形成具有可選擇的光透射率的區(qū)帶，該框架用于保持第一透鏡并將透鏡支承在佩戴者眼睛的前方。一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶連接導(dǎo)體耦接至第一透鏡并適用于向區(qū)帶提供控制信號(hào)。在典型的示例中，該眼鏡還包含保持在框架中的第二透鏡，用以將第一透鏡和第二透鏡定位到佩戴者各個(gè)眼睛的前方。區(qū)帶連接導(dǎo)體耦接至第一透鏡和第二透鏡。在另一示例中，將透鏡驅(qū)動(dòng)器固定至框架并耦接至第一和第二透鏡，以便為第一透鏡和第二透鏡提供控制信號(hào)。在某些示例中，透鏡包含柔性液晶裝置，并且柔性液晶裝置固定至透鏡基質(zhì)。透鏡在佩戴位置具有前表面和后表面。

在另外的示例中，眼鏡包含用于調(diào)整由一個(gè)或兩個(gè)透鏡提供的視覺難度水平的水平選擇器。在某些示例中，難度水平與透鏡使光減弱的持續(xù)時(shí)間段相關(guān)聯(lián)。

在一個(gè)示例中，眼鏡包含形成各自的多個(gè)區(qū)帶并保持在框架中的第一和第二透鏡，用以將第一透鏡和第二透鏡定位到佩戴者各個(gè)眼睛的前方。至少一個(gè)區(qū)帶連接導(dǎo)體耦接至第一和第二透鏡的區(qū)帶，并設(shè)置成用于接收控制信號(hào)以選擇性地改變區(qū)帶組的光透射率。可以將透鏡驅(qū)動(dòng)器固定至眼鏡(或單獨(dú)提供)，透鏡驅(qū)動(dòng)器設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第一透鏡上的第一組區(qū)帶和第二透鏡的第二組區(qū)帶交替地實(shí)質(zhì)上透射和實(shí)質(zhì)上減弱穿過第一透鏡和第二透鏡的光通量。眼鏡還包括設(shè)置成用于選擇第一組區(qū)帶和第二組區(qū)帶的圖樣選擇器以及用于選擇第一組區(qū)帶和第二組區(qū)帶實(shí)質(zhì)上減弱的時(shí)間間隔的用戶輸入。第一透鏡和第二透鏡的區(qū)帶可以排列成行或列，圖樣選擇器可以包括設(shè)置成用于選擇每個(gè)透鏡中的一或多行及/或一或多列區(qū)帶納入第一組區(qū)帶和第二組區(qū)帶的行選擇器和列選擇器。

視覺訓(xùn)練系統(tǒng)包含：設(shè)置成用于選擇性地使訓(xùn)練者的視野的一部分(或全部)變暗的眼鏡，以及設(shè)置成用于暫時(shí)性地改變變暗的訓(xùn)練者的視野的一部分的透鏡驅(qū)動(dòng)器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)，可以設(shè)置成由透鏡驅(qū)動(dòng)器使用，以通過使透射整體持續(xù)時(shí)間段保持接近恒定并改變實(shí)質(zhì)上不透射狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段來改變視野的變暗部分。類似地，透鏡驅(qū)動(dòng)器還可以通過使不透射狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段保持接近恒定并改變透射狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段來使視野的一部分變暗。另外，可以預(yù)期的是，透射和不透射狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段都可以通過透鏡驅(qū)動(dòng)器改變。

參照?qǐng)D1，訓(xùn)練眼鏡100包括適用于保持第一透鏡104和第二透鏡106的框架102。在某些示例中，透鏡104、106可以提供光學(xué)倍率(opticalpower)，例如典型用于矯正近視、遠(yuǎn)視、散光或其他視覺缺陷的透鏡，但是透鏡104、106也可以設(shè)置成提供很少或根本不提供用于這些矯正的光學(xué)倍率。因此，此處所用的術(shù)語“透鏡”既指平透鏡(即非矯正性的透鏡)，也指有倍率的透鏡。透鏡104、106包括各自的多個(gè)區(qū)段或區(qū)帶，例如圖1中標(biāo)出的代表性區(qū)帶108、110。為了以下說明方便，透鏡104、106的所有區(qū)帶有時(shí)也分別用區(qū)帶108、110指代。區(qū)帶108、110具有可以用例如施加到區(qū)段(區(qū)帶)上的電信號(hào)調(diào)整、選擇或設(shè)定的光學(xué)特性。例如，區(qū)段可以用位于透明傳導(dǎo)層之間的液晶材料定義，該透明傳導(dǎo)層制成一定的圖樣以形成選定的區(qū)段幾何圖形，其中，液晶材料例如是聚合物分散液晶、向列型液晶、膽甾型液晶或其他可電切換的光學(xué)材料。液晶材料的特定示例可以包括但不限于扭曲向列型(twistednematic)、平面切換型(in-planeswitching)、高級(jí)散射場(chǎng)切換型(advancedfringefieldswitching)、垂直排列型(verticalalignment)和藍(lán)相模式(bluephasemode)。液晶材料比較方便，因?yàn)樗鼈兊尿?qū)動(dòng)電壓相對(duì)較低，但是其他光電材料也可以使用，例如，已經(jīng)開發(fā)的用于柔性平板顯示器的電泳材料或者稱為“電子墨水(electronicinks)”。

如此處所使用的，區(qū)帶的概念可以表示單個(gè)的區(qū)帶或多個(gè)區(qū)帶。例如，使用者的第一眼睛感知光所透過的第一透鏡可以定義一個(gè)單獨(dú)的第一區(qū)帶。此外，使用者的第二眼睛感知光所透過的第二透鏡可以定義一個(gè)(仍然是單獨(dú)的)第二區(qū)帶。因此，此示例中的透鏡驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)控制第一區(qū)帶(第一透鏡作為整體)和第二區(qū)帶(第二透鏡作為整體)。

術(shù)語“光譜透射率”在此用于表示光通過材料透射時(shí)的感知狀態(tài)。例如，變暗、減弱、漫射、散射和阻斷都可以改變材料的光譜透射率。此外，示例性的方面利用可變的光譜透射率來改變使用者感知的光的百分比。使用者感知的光的百分比總體上可以應(yīng)用于可見光，或者在明確指明時(shí)可以用于具體的光頻率。此外，具有可變光譜透射率的材料可以使光發(fā)生漫射，以使使用者感知的光變模糊或以其他方式減少聚焦。光的漫射在從變暗的狀態(tài)由光強(qiáng)改變調(diào)整到不變暗的狀態(tài)時(shí)相比阻斷機(jī)制可以減少使用者瞳孔的疲勞。因此，變暗、阻斷、漫射、減弱等概念可以與光譜透射率的概念完全相互替換使用。

盡管圖1所示的眼鏡包括獨(dú)立的用于左、右眼的透鏡，但是，在其他示例中，也可以提供相對(duì)于各個(gè)眼睛適當(dāng)定位的單個(gè)透鏡面。在某些實(shí)施例中，用于一只眼的透鏡或透鏡的一部分設(shè)置成用于實(shí)質(zhì)上是通過相關(guān)眼睛的視線變暗。這種變暗可以利用例如不透明、不透明或其他阻斷光和/或漫射光的透鏡區(qū)域或透鏡面區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。在某些實(shí)施例中，透鏡或透鏡面區(qū)域中的一個(gè)的圖樣可以制成能夠選擇性地切換，以實(shí)質(zhì)上變暗或?qū)嵸|(zhì)上透明而不設(shè)置成顯示圖樣化的變暗。例如，透鏡作為整體而非僅僅透鏡部分/區(qū)帶可以變暗或透明。

區(qū)帶108、110可以電耦接至透鏡驅(qū)動(dòng)器，透鏡驅(qū)動(dòng)器例如固定至鏡腿部分112或眼鏡的其他部分，或者，透鏡驅(qū)動(dòng)器的位置可獨(dú)立設(shè)置，這樣驅(qū)動(dòng)器就可以方便地固定至例如臂章、口袋或腰帶上。透鏡驅(qū)動(dòng)器可以提供驅(qū)動(dòng)某些或全部區(qū)帶變得實(shí)質(zhì)上不透明、不透明或以其他方式改變光譜透射率的電控制信號(hào)。區(qū)帶/透鏡可以設(shè)置成提供可電變換光譜透射率，以便透射光的光譜隨著施加的電驅(qū)動(dòng)而改變。換種說法，可調(diào)整的光譜透射率隨著光強(qiáng)，即穿過透鏡的光的量，的光譜調(diào)整。因此，光譜透射率的調(diào)整范圍可以從完全透明(無電子調(diào)整/全電調(diào)整)到實(shí)質(zhì)上變暗(全電子調(diào)整/無電調(diào)整)。區(qū)帶的樣式或排列以及驅(qū)動(dòng)的方式可以由透鏡驅(qū)動(dòng)器利用圖樣生成器或控制器進(jìn)行選擇，其中圖樣生成器或控制器作為透鏡驅(qū)動(dòng)器一部分提供或單獨(dú)提供。遠(yuǎn)程透鏡驅(qū)動(dòng)器或圖樣生成器可以用電纜耦接到眼鏡。在某些示例中，圖樣可以無線傳輸?shù)窖坨R以便訓(xùn)練者可以選擇合適的區(qū)帶驅(qū)動(dòng)圖樣而不干擾佩戴者的活動(dòng)。此外，占空因數(shù)、持續(xù)時(shí)間段和其他時(shí)間方面可以由訓(xùn)練者(或任何一方)無線傳輸?shù)窖坨R而不干擾佩戴者的活動(dòng)。

區(qū)帶108、110可以基于啟動(dòng)的區(qū)帶的幾何排列、區(qū)帶驅(qū)動(dòng)的時(shí)間順序、區(qū)帶驅(qū)動(dòng)的速率、區(qū)帶圖樣的進(jìn)展或其他空間上和/或時(shí)間上可變的或固定配置以多種區(qū)帶驅(qū)動(dòng)圖樣啟動(dòng)。例如，可以按照一定的時(shí)間順序啟動(dòng)某些或全部區(qū)帶以使佩戴者的視線變暗，使得最初變暗的相對(duì)持續(xù)時(shí)間段較小并且變暗的持續(xù)時(shí)間段逐漸增加。另外，透鏡的占空因數(shù)和/或頻率可以作為時(shí)間順序的一部分進(jìn)行調(diào)整。

可以選擇區(qū)帶或選擇的區(qū)帶群(例如透鏡部分)以使佩戴者的視野的部分變暗。為了方便起見，一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶的排列在這里稱為變暗圖樣。區(qū)帶或變暗圖樣調(diào)整光透射或光反射的程度稱為變暗強(qiáng)度。一系列的一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng)的變暗圖樣稱為順序。啟動(dòng)圖樣或依次排列的圖樣啟動(dòng)的速率稱為頻閃速率(stroberate)。頻閃速率可以由頻率定義。頻率為在限定的持續(xù)時(shí)間段中周期的數(shù)量。例如，周期可以定義為透明狀態(tài)和變暗狀態(tài)。頻率就可以是每秒的周期數(shù)。占空比為具體狀態(tài)的周期的百分比。例如，占空比可以定義透明的周期的百分比。相反，占空因數(shù)可以定義變暗的周期的百分比。

在某些示例中，相同或類似的圖樣和順序針對(duì)左透鏡和右透鏡，但是不同的圖樣、順序和定時(shí)可以提供給不同的透鏡。順序和圖樣也可以以不同的相位應(yīng)用于透鏡。例如，可以在左透鏡上啟動(dòng)一個(gè)圖樣，然后，在圖樣部分或全部啟動(dòng)后，可以在右透鏡上啟動(dòng)相應(yīng)的或不同的圖樣。在某些示例中，左透鏡和右透鏡上的圖樣的啟動(dòng)實(shí)質(zhì)上同時(shí)(同步)，而在另一些示例中，只有在一個(gè)啟動(dòng)之后另一個(gè)才啟動(dòng)(不同步)。

圖2表示包括可切換的眼鏡202(這里也稱為眼鏡和/或曲面眼鏡)和控制系統(tǒng)204的代表性的視覺訓(xùn)練系統(tǒng)。控制系統(tǒng)204用柔性電纜206耦接至眼鏡202，電纜206設(shè)置成用于向眼鏡202發(fā)送及從眼鏡202接收電信號(hào)。眼鏡202包括鏡腿208、209，透鏡210、211和鼻梁架212。透鏡210、211典型地由框架前部形成的透鏡邊保持，該框架前部也包括鼻梁架212，但是，也可以使用其他的眼鏡構(gòu)造，例如無框眼鏡。光傳感器214可以位于鼻梁架212上或鼻梁架212中，或者可以位于眼鏡202上的其他位置。如圖2所示，透鏡210、211分別包括區(qū)帶216、217、18和219、220、221，但也可以提供更多的區(qū)帶或不同的區(qū)帶排列。

控制系統(tǒng)204包括適用于向透鏡區(qū)帶216-221提供合適的電信號(hào)的遠(yuǎn)程透鏡驅(qū)動(dòng)器/解碼器234。在某些示例中，透鏡驅(qū)動(dòng)器234設(shè)置成用于通過常用于尋址液晶顯示器面板的方式選擇性地逐行或逐列尋址區(qū)帶來提供電信號(hào)。對(duì)于僅具有很少區(qū)帶的透鏡，可以用專用的導(dǎo)體個(gè)別地尋址。以下方式也很方便，在眼鏡上提供信號(hào)解碼惑分配，以簡(jiǎn)化與控制系統(tǒng)204的電連接，從而避免例如通過電纜206提供多個(gè)行和列信號(hào)的需要。在某些示例中，控制系統(tǒng)204或者其某些部分固定至鼻梁架、鏡腿部分或眼鏡202的其他部分或整合到鼻梁架、鏡腿部分或眼鏡202的其他部分中。在圖2中，固定在框架上的解碼器235位于左鏡腿部分209上。在其他示例中，控制系統(tǒng)或者其部分設(shè)置成用于附著于眼鏡使用者的衣服、身體或裝備上。

控制系統(tǒng)204還可以包括存儲(chǔ)器222和圖樣生成器/定序器224。存儲(chǔ)器222可以設(shè)置成用于存儲(chǔ)用于啟動(dòng)可變換光譜透射率的透鏡的變暗圖樣和/或時(shí)間順序。另外，可以預(yù)期的是，存儲(chǔ)器222可以記錄與訓(xùn)練期使用眼鏡的持續(xù)時(shí)間段和順序?qū)?yīng)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。圖樣生成器/定序器224可以設(shè)置成用于確定預(yù)先設(shè)定的要使用的圖樣順序和/或變暗圖樣。此外，圖樣和/或順序可以響應(yīng)于例如經(jīng)由用戶界面226接收的輸入指令或其他使用輸入來變化或調(diào)整。

在某些示例中，用戶界面226設(shè)置成用于選擇圖樣和/或順序，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)用戶控制器，例如旋鈕、滑塊、按鈕、傳導(dǎo)輸入或其他輸入裝置。典型的調(diào)整涉及具體圖樣重復(fù)的速率或提供圖樣順序的速率。例如，變暗圖樣可以以高速率(大于約30hz)頻閃，以便使得佩戴者將頻閃主要注意成透射的光強(qiáng)減少?？蛇x擇地，可以在一定速率下頻閃圖樣，在該速率下，佩戴者注意到他的視線被阻斷的間隔。典型地，5hz以下的速率與可注意到的變暗相關(guān)聯(lián)。在示例性的方面，恒定的頻閃速率可能并不是必須的。例如，頻閃速率可以從高速率向低速率變化，以便呈獻(xiàn)給佩戴者的視覺變暗增加，增加對(duì)佩戴者的視覺要求。這種可變頻率驅(qū)動(dòng)可以稱為“啁啾(chirped)”驅(qū)動(dòng)。

可以接收的另外的輸入包括占空因數(shù)輸入，例如，使用者或其他方可能需要改變一個(gè)或多個(gè)透鏡/區(qū)帶處于給定光譜透射率狀態(tài)下的時(shí)間的百分比。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，使用者可能需要增加眼鏡的一個(gè)或多個(gè)透鏡(或一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶)處于實(shí)質(zhì)上變暗的狀態(tài)下的時(shí)間的百分比。在可選實(shí)施例中，使用者可能需要改變一個(gè)或多個(gè)透鏡(或一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶)處于實(shí)質(zhì)上透明的狀態(tài)下的時(shí)間的百分比。這些都是可以接收的占空因數(shù)輸入的示例。

可以接收的另一輸入指向一個(gè)或多個(gè)透鏡(或一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶)頻閃的頻率。例如，使用者(或第三方)可以提供指示要將頻閃速率的頻率增加、減小、設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)圖樣/順序的輸入。因此，可以預(yù)期的是，眼鏡的透鏡從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的周期可以通過接收的輸入調(diào)整，以改變處于第一狀態(tài)的時(shí)間的百分比、處于第二狀態(tài)的時(shí)間的百分比以及一定時(shí)間段內(nèi)的周期數(shù)量。其他用以實(shí)現(xiàn)此處討論的功能和/或特征的輸入也是可以預(yù)期的。

可以提供外部輸入/輸出接口228，例如通用串行總線(usb)或其他通信接口。這樣的接口可以耦接至圖樣生成器/定序器224，以提供或調(diào)整可用的圖樣和順序。另外的圖樣和順序也可以從接口228接收，用以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器222中。在某些示例中，可以將視覺訓(xùn)練進(jìn)度表傳送到控制系統(tǒng)204，用于一個(gè)或多個(gè)未來的訓(xùn)練期。訓(xùn)練進(jìn)度表可以從運(yùn)動(dòng)員的計(jì)算機(jī)傳送，或者通過網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)，從訓(xùn)練者傳送到運(yùn)動(dòng)員。此外，與使用有關(guān)的數(shù)據(jù)可以發(fā)送到接口228，用以例如納入運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練進(jìn)度表記錄中。這樣的記錄可以通過網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)，或者使用電子郵件或即時(shí)通訊，發(fā)送給教練員或訓(xùn)練者。usb接口還可以預(yù)期為可用端口或作為對(duì)一個(gè)或多個(gè)電源充電的端口。例如，可充電電池可以用作電源來操作可變換光譜透射率的透鏡/區(qū)帶。在此示例中，通過usb，可以提供充足的能量源來為電池充電。

顯示控制器230設(shè)置成用于控制透鏡211的顯示部分232。顯示部分232典型地包括多個(gè)顯示像素，以便有關(guān)目前眼鏡或訓(xùn)練設(shè)置或條件的信息可以呈現(xiàn)到使用者的視野中。在某些示例中，顯示部分包括單一像素，其可以頻閃或以其他的方式驅(qū)動(dòng)，以表示眼鏡的狀態(tài)。例如，快速頻閃的顯示部分232可以表示圖樣速率或訓(xùn)練期的持續(xù)時(shí)間段。

光傳感器214與傳感器處理器238通信，傳感器處理器238提供例如眼鏡202所處環(huán)境中的周圍光線或眼鏡202接收的直射光線的指示。變暗圖樣、順序和強(qiáng)度可以基于該指示而變化。處理器238總體上包括能夠從光傳感器214接收電信號(hào)并提供指示接收到的光的輸入信號(hào)的放大器或緩沖器。例如，可以設(shè)定總照明水平以便例如無論周圍照明條件如何佩戴者的眼睛都接收類似的光通量。

可以為左、右眼提供不同的變暗圖樣和順序。在某些示例中，要訓(xùn)練一只眼睛的視覺，只使用相應(yīng)的透鏡。在其他示例中，以隨機(jī)的間隔選擇透鏡，以用作干擾，例如運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽中可能會(huì)因?yàn)轱L(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)或其他規(guī)則或不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而遇到的干擾。

因此，在本發(fā)明實(shí)施例范圍內(nèi)，任何數(shù)量的組件都可以用于實(shí)現(xiàn)的所需功能。盡管為了簡(jiǎn)單起見，圖2中的各種組件以線條表示，但是，實(shí)際上，圖中表示的組件不會(huì)如此清楚，隱含地，線條準(zhǔn)確地說應(yīng)該是灰色的或模糊的。另外，盡管圖2中的某些組件以單個(gè)方框表示，但是該表示本質(zhì)上和數(shù)量上都是示例性的，不應(yīng)理解為限定。

圖3表示包括鏡腿部分302、框架前部304和透鏡306的代表性的視覺訓(xùn)練眼鏡300。透鏡306包括區(qū)帶，例如代表性的區(qū)帶308。提供了控制開關(guān)310，其利用包括在框架前部內(nèi)的內(nèi)部連線312電耦接至透鏡區(qū)帶?？刂崎_關(guān)310可適用于啟動(dòng)區(qū)帶或選擇圖樣或圖樣順序。例如，開關(guān)310可以包括可以選擇圖樣頻閃速率的旋轉(zhuǎn)部分，以及用于打開和關(guān)閉眼鏡的推動(dòng)機(jī)構(gòu)。

用于視覺訓(xùn)練眼鏡的透鏡可以包括透鏡基質(zhì)，例如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或其他合適的光學(xué)材料的透鏡坯。基質(zhì)可以設(shè)置成同時(shí)限定左、右透鏡或者可以為每個(gè)眼睛使用獨(dú)立的基質(zhì)?；|(zhì)可以帶色或上色，以控制透射率和/或提供預(yù)先確定的光譜頻率透射率，或者可以由對(duì)光反應(yīng)變色的材料制成。透鏡基質(zhì)在處于佩戴位置時(shí)典型地具有后表面(朝向佩戴者)和前表面(背向佩戴者)?？梢赃x擇上述表面中的一個(gè)或二者的曲率和曲率中心以提供優(yōu)選的光學(xué)矯正，或者實(shí)質(zhì)上的光學(xué)中性。另外，可以提供曲率以提供充分的“環(huán)繞(wrap)”或周圍視覺覆蓋。為了方便起見，將正曲率定義為其中心處于透鏡處在佩戴位置時(shí)的后側(cè)上的曲率。表面的曲率典型地選擇為處于0屈光度和+14屈光度之間。

屈光度，有時(shí)也稱為屈光率，可以是等于以米計(jì)算的曲線半徑的倒數(shù)的曲率的量度。例如，半徑為1/2米(即直徑為1米)的圓具有2屈光度的曲率。因此，如上所述，示例性的實(shí)施例包括曲率在0和+14屈光度之間的透鏡，該透鏡相當(dāng)于具有由直徑達(dá)1/7米(0.1428米)和可能大于1/7米(即半徑可能大于1/14米)的圓限定的曲率的透鏡。然而，應(yīng)該理解，作為透鏡整體或透鏡一部分的透鏡的曲率可以由例如120和200毫米之間(即0.12至0.2米)的直徑限定。在另一示例性實(shí)施例中，透鏡的曲率范圍還可以在130和180毫米直徑之間?；蛘撸诹硪皇纠詫?shí)施例中，可以預(yù)期的是，至少在透鏡的一部分，透鏡的曲率范圍在130和140毫米直徑之間。

視覺訓(xùn)練透鏡還可以包括可切換區(qū)帶的光學(xué)調(diào)節(jié)器，其可以順應(yīng)或結(jié)合到透鏡基質(zhì)的前表面或后表面。這樣的光學(xué)調(diào)節(jié)器可以是柔性的，以附著在光學(xué)曲率為4屈光度或更大屈光度的表面上。如果需要，光學(xué)調(diào)節(jié)器可以同時(shí)結(jié)合到兩個(gè)表面。該調(diào)節(jié)器總體上包括光學(xué)活性(即可切換)區(qū)域和適用于接收控制信號(hào)并將控制信號(hào)直接發(fā)送至可切換區(qū)域或發(fā)送至例如設(shè)定合適的行、列導(dǎo)體信號(hào)以進(jìn)行矩陣尋址的區(qū)帶驅(qū)動(dòng)器解碼器的互聯(lián)部分(典型地處于周邊)?；谌嵝砸壕У恼{(diào)節(jié)器比較方便。

盡管基于框架的眼鏡可能對(duì)于一般應(yīng)用和特定活動(dòng)的訓(xùn)練比較方便，但是特定活動(dòng)用眼鏡、頭盔、面罩或保護(hù)罩也可以類似地設(shè)置。例如，可以在適用于橄欖球、冰球或曲棍球頭盔的面罩或其他頭部保護(hù)器上提供變暗區(qū)帶。用于球拍型運(yùn)動(dòng)、曲棍球和冰球的護(hù)目鏡和面具也可以設(shè)置成包括視覺護(hù)罩部分，在該部分上可以定義多個(gè)可切換的區(qū)帶。

示例包括阻擋或部分阻擋一部分視野的變暗圖樣或區(qū)帶。然而，其他種類的變暗圖樣和變暗區(qū)帶也可以使用。例如，可以提供發(fā)光區(qū)帶，以便佩戴者的視野中呈現(xiàn)有趨向于使視野變暗的發(fā)光增加的區(qū)域。這樣的發(fā)光區(qū)帶可以設(shè)置成暫時(shí)提供變化的發(fā)光，包括光譜變化的發(fā)光。如果需要，這樣的發(fā)光還可以設(shè)置成具有空間上和/或時(shí)間上變化的偏振。區(qū)帶可以實(shí)質(zhì)上占據(jù)透鏡的全部區(qū)域，或者可以設(shè)置成僅占據(jù)透鏡區(qū)域的一小部分。例如，包括不透明的發(fā)光區(qū)域的透鏡可以設(shè)置成使透鏡很大程度上透明。因此，可以提供光減弱區(qū)域和/發(fā)光區(qū)域。

圖4表示用于示例性視覺訓(xùn)練眼鏡的鏡腿部分400。鏡腿部分400包括電源按鈕402和能夠用于增加或減少眼鏡提供的視覺挑戰(zhàn)性(即難度水平)的水平調(diào)節(jié)按鈕404、406。這些按鈕位于鏡腿部分400上，用以在使用時(shí)方便調(diào)節(jié)。電源按鈕402可以設(shè)置成啟動(dòng)和終止視覺訓(xùn)練眼鏡的運(yùn)行。此外，電源按鈕402可以設(shè)置成按下按鈕可以用于觸發(fā)僅右透鏡頻閃、僅左透鏡頻閃或兩個(gè)透鏡都頻閃。電源按鈕402還可以設(shè)置成排列預(yù)定的區(qū)帶圖樣菜單經(jīng)過的順序，但是其可以更方便地提供附加的選擇按鈕以利于這些或其他的使用者調(diào)節(jié)。水平調(diào)節(jié)按鈕404可以設(shè)置成按下水平調(diào)節(jié)按鈕404即增加難度水平直到到達(dá)最大可用的難度水平，在該最大可用的難度水平，再按下按鈕不會(huì)起作用。水平調(diào)節(jié)按鈕406的操作可以在最小難度水平與其類似。

在另外的示例性實(shí)施例中，目前設(shè)置在極端值(即最高或最低水平)的模式按鈕的隨后啟動(dòng)循環(huán)到下一個(gè)極端值(例如難度水平1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3…的循環(huán))。例如，如果難度水平目前設(shè)置在最高極端值(例如水平8)；模式按鈕的隨后啟動(dòng)(例如按下、操縱、以及佩戴者提供的反饋)引起難度切換到最低難度水平(例如水平1)。

此外，可以預(yù)期的是，視覺訓(xùn)練眼鏡包括更少或更多的控制器(例如按鈕)。例如，當(dāng)視覺訓(xùn)練眼鏡傾向于單獨(dú)用于3d觀看的目的，可以不采用難度選擇控制器。在此示例中，閃爍速率/頻閃速率可以通過外部控制器(例如由顯示裝置提供的同步信號(hào))進(jìn)行控制。類似地，控制可以限于電源器(例如開/關(guān))控制和經(jīng)過難度水平或操作模式循環(huán)的模式控制器(如上所述)。因此，可以預(yù)期的是，一個(gè)或多個(gè)控制器可以在本發(fā)明各種不同實(shí)施例中實(shí)施。

圖5表示可以用例如圖4所示的鏡腿部件控制的左透鏡502和右透鏡504中的區(qū)帶的排列。如圖5所示，左透鏡502和右透鏡504形成為單一的透鏡組500，但是也可以獨(dú)立提供。還提供顯示區(qū)域510，以允許向使用者傳達(dá)眼鏡設(shè)置。如圖5所示，七段顯示比較方便。透鏡502、504分別包括代表性區(qū)帶506、508。其余區(qū)帶在圖5中未標(biāo)示。在某些示例中，區(qū)帶提供可變的光減弱。盡管區(qū)帶可以控制成為實(shí)質(zhì)上清透、實(shí)質(zhì)上不透明或具有光透射率的中間值，但包括鏡腿部分402和透鏡502、504的眼鏡的示例性操作被描述為具有被稱為可設(shè)置成處于“清透”狀態(tài)或“黑暗”狀態(tài)的區(qū)帶。

圖5所示的透鏡的操作示于圖6、7、8、和9中。當(dāng)利用電源按鈕404打開透鏡時(shí)，初始或默認(rèn)難度水平可以在顯示區(qū)域510中顯示，并且透鏡保持在清透狀態(tài)(或黑暗狀態(tài))。默認(rèn)難度水平可以是最容易的水平，并被分配以指數(shù)“1”，其在透鏡打開時(shí)顯示。經(jīng)過短暫的間隔后(例如2-10秒鐘)，透鏡502、504的區(qū)帶開始以一定的速率頻閃，該頻率與初始難度水平相關(guān)聯(lián)，顯示器510可以關(guān)掉。一個(gè)或兩個(gè)透鏡的頻閃可以設(shè)置成操作的初始模式，該初始模式可以用電源按鈕404控制。在該示例中，再按下電源按鈕404循環(huán)經(jīng)過左透鏡、右透鏡和關(guān)閉的選擇。典型地，眼鏡關(guān)閉后，按下電源按鈕404啟動(dòng)眼鏡，左、右透鏡都在清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)紙件交替變化。圖6和7分別表示在清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)期間的眼鏡，其中所有的啟動(dòng)都切換?？蛇x擇地，如圖8和9所示，可以只切換一個(gè)透鏡的區(qū)帶?？梢栽谌魏螘r(shí)間調(diào)整難度水平，新的難度水平顯示在顯示區(qū)域510中。

可以通過改變處于黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段或通過改變處于清透狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段或者二者的組合來改變難度水平。例如，難度水平可以具有0.1秒的固定透明狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段，而黑暗狀態(tài)(變暗狀態(tài))具有隨難度水平的增加而增加的可變的持續(xù)時(shí)間段。例如，最難的難度水平可以提供0.9秒的變暗時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間，佩戴者的視覺被阻斷。這是改變占空因數(shù)來改變透鏡處于具體狀態(tài)的周期的百分比的示例。此外，在此示例中，因?yàn)橥该鳡顟B(tài)保持恒定，頻率也隨各個(gè)水平改變(如下所述)。然而。還可以預(yù)期到的是，在給定的水平，頻率保持恒定，這就造成清透狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段隨著黑暗狀態(tài)的占空因數(shù)的改變而改變。盡管在本示例中討論的是黑暗狀態(tài)，可以預(yù)期的是，在本示例中可以用清透狀態(tài)替換黑暗狀態(tài)。

下表表示對(duì)于重復(fù)的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔，光譜透射率中的一個(gè)保持恒定時(shí)，占空因數(shù)、頻率和水平之間的關(guān)系。

圖19表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于上表的清透(例如減弱較少)狀態(tài)和黑暗(例如減弱較多)狀態(tài)。圖19所示的八個(gè)難度水平的代表性排列包括“最容易”的水平1902、“最難”的水平1916的清透狀態(tài)間隔和黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段，圖19還表示了中間水平1904、1906、1908、1910和1912。在圖19的示例性水平中，清透狀態(tài)間隔1918、1920、1922、1924、1928、1930和1932具有固定的持續(xù)時(shí)間段0.1秒，而黑暗狀態(tài)間隔1919、1921、1923、1925、1927、1929、1931和1933具有隨難度水平的增加而增加的持續(xù)時(shí)間段。例如，最難的水平1916提供0.9秒的變暗間隔，該間隔期間，佩戴者的視覺被阻斷。對(duì)于圖19中的所有水平，提供清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的重復(fù)順序，并且表示了代表性的1秒鐘時(shí)間段的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔。如上參照上表所述，保持單個(gè)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段恒定會(huì)引起頻率和占空因數(shù)都發(fā)生改變，同時(shí)也改變光譜透射率的第二狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段。

如上所述，可以用黑暗狀態(tài)替換清透狀態(tài)得到下表，其示出了具有0.1秒的恒定黑暗狀態(tài)的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)重復(fù)循環(huán)的示例性順序。

圖20表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于上表的清透(例如減弱較少)狀態(tài)和黑暗(例如減弱較多)狀態(tài)。圖20所示的八個(gè)難度水平的代表性排列與參照?qǐng)D19所述的那些排列相反。圖20所示的水平包括“最難”的水平2002、“最容易”的水平2016的清透狀態(tài)間隔和黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段，圖20還表示了中間水平2004、2006、2008、2010和2012。在圖20的示例性水平中，黑暗狀態(tài)間隔2018、2020、2022、2024、2028、2030和2032具有固定的持續(xù)時(shí)間段0.1秒，而清透狀態(tài)間隔2019、2021、2023、2025、2027、2029、2031和2033具有隨難度水平的增加而增加的持續(xù)時(shí)間段。例如，最小難度水平2016提供0.9秒的甚少變暗的光譜透射率的間隔。對(duì)于圖20中的所有水平，提供清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的重復(fù)順序，并且表示了代表性的1秒鐘時(shí)間段的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔。

用于影響由視覺訓(xùn)練眼鏡佩戴者感知的難度水平的其他配置是可以預(yù)期的。例如黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段和光照狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段可以聯(lián)合改變或獨(dú)立改變。例如，黑暗狀態(tài)和光照狀態(tài)之間可以保持一比一的比例，同時(shí)改變用于一比一的比例的持續(xù)時(shí)間段(例如75毫秒的黑暗狀態(tài)和75毫秒的光照狀態(tài))，這實(shí)質(zhì)上是改變了頻率(如下所述)。此外，可以預(yù)期的是，黑暗狀態(tài)保持固定的持續(xù)時(shí)間段，而改變光照狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段，以影響感知的難度水平(如上所述)。此外，在本發(fā)明示例性的實(shí)施例中，可以實(shí)施以下方式的任何組合：(1)固定的光照狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段/可變的黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段，(2)固定的光照狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段/固定的黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段，(3)可變的光照狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段/固定的黑暗狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段。

此外，可以預(yù)期的是，光照狀態(tài)和黑暗狀態(tài)可以保持共同的占空因數(shù)(例如50％黑暗-50％光照,40％黑暗-60％光照,60％黑暗-40％光照)，但是可以調(diào)整頻率。例如下表采用1秒鐘時(shí)間段的黑暗狀態(tài)和光照狀態(tài)重復(fù)循環(huán)的50％占空因數(shù)的示例。因此，通過改變循環(huán)發(fā)生的頻率來調(diào)整難度水平。以下是一個(gè)示例，可以預(yù)期的是，也可以使用其他頻率、占空因數(shù)和持續(xù)時(shí)間段。

圖21表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于上表的具有固定占空因數(shù)的清透(例如減弱較少)狀態(tài)和具有固定占空因數(shù)的黑暗(例如減弱較多)狀態(tài)。圖21所示的八個(gè)難度水平的代表性排列包括第一水平2102、第八水平2116的清透狀態(tài)間隔和黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段，圖21還表示了中間水平2104、2106、2108、2110和2112。在圖21的示例性水平中，清透狀態(tài)間隔2118、2120、2122、2124、2128、2130和2132具有恒定的占空因數(shù)，但是它們的持續(xù)時(shí)間段隨頻率的改變而改變。類似地，而黑暗狀態(tài)間隔2119、2121、2123、2125、2127、2129、2131和2133具有隨頻率的減小而增加的持續(xù)時(shí)間段，而占空因數(shù)保持恒定。對(duì)于圖21中的所有水平，提供清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的重復(fù)順序，并且表示了代表性的1秒鐘時(shí)間段的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔。

此外，可以預(yù)期的是，對(duì)于光譜透射率狀態(tài)中的一個(gè)(即，黑暗狀態(tài)、光照狀態(tài)或中間水平狀態(tài))，頻率可以保持恒定(例如2hz、5hz、8hz、12hz、20hz)而調(diào)整占空因數(shù)。下表提供了一個(gè)示例性的方面，其中，對(duì)黑暗狀態(tài)保持10hz的頻率(本質(zhì)上是示例性的)而調(diào)整占空因數(shù)。如上所述，這只是一個(gè)示例性的配置，頻率、占空因數(shù)和/或持續(xù)時(shí)間段都可以調(diào)整。其他方面也是可以預(yù)期的。

圖22表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于上表的清透(例如減弱較少)狀態(tài)和黑暗(例如減弱較多)狀態(tài)。圖22所示的八個(gè)難度水平的代表性排列包括保持恒定頻率的清透狀態(tài)間隔和黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段，但調(diào)整占空因數(shù)來改變難度水平。例如，圖22的水平包括“最容易”的水平2202、“最難”的水平2216的清透狀態(tài)間隔和黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段，圖22還表示了中間水平2204、2206、2208、2210和2212。在圖22所示的示例性水平中，表示了10hz的恒定頻率(每秒10個(gè)循環(huán))，黑暗狀態(tài)的占空因數(shù)改變(結(jié)果是清透狀態(tài)的占空因數(shù)也改變)。因此，清透狀態(tài)間隔2218、2220、2222、2224、2228、2230和2232具有隨黑暗狀態(tài)的占空因數(shù)增加而減小的持續(xù)時(shí)間段。黑暗狀態(tài)間隔2219、2221、2223、2225、2227、2229、2231和2233具有隨黑暗狀態(tài)的占空因數(shù)增加而增加的持續(xù)時(shí)間段。對(duì)于圖22中的所有水平，提供清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的重復(fù)順序，并且表示了代表性的1秒鐘時(shí)間段的清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔。

清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的這些配置是示例，其他配置也可以使用，包括那些清透狀態(tài)和黑暗狀態(tài)間隔持續(xù)時(shí)間段都改變、或者清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔切換頻率改變的配置。在對(duì)于約10-20hz的頻率下，改變清透和黑暗水平傾向于合并，并且會(huì)感知成灰色。此合并對(duì)于中心視覺和周圍視覺出現(xiàn)在不同的頻率下，周圍視覺傳統(tǒng)上對(duì)更高頻率的閃爍更敏感。黑暗/光照間隔的持續(xù)時(shí)間段可以基于這種合并加以選擇。視覺挑戰(zhàn)在觀察到閃爍的速率下或更低的速率下會(huì)更容易察覺。應(yīng)該理解，在某些實(shí)施例中，可能需要清透和黑暗的合并，例如在觀察表現(xiàn)三維影像的視頻顯示器時(shí)，這將在以下更詳細(xì)地說明。

難度水平還可以與控制在清透狀態(tài)或黑暗狀態(tài)下的區(qū)帶的圖樣或順序相關(guān)聯(lián)，水平調(diào)整不限于清透狀態(tài)/黑暗狀態(tài)間隔的持續(xù)時(shí)間段。水平調(diào)整按鈕可以設(shè)置成改變變暗圖樣、順序和/或選擇視覺挑戰(zhàn)的時(shí)機(jī)。

在圖10所示的另一示例中，鏡腿部分1000具有電源開關(guān)1002、行選擇開關(guān)1004和列選擇開關(guān)1006。開關(guān)1004、1006的反復(fù)驅(qū)動(dòng)分別允許選擇不同行或列的區(qū)帶。區(qū)帶定時(shí)可以用電源開關(guān)1002的反復(fù)驅(qū)動(dòng)來改變。

在另一示例中，可以預(yù)期的是，使用者可以啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)輸入(例如開關(guān)、按鈕、控制器)來改變具體狀態(tài)(黑暗狀態(tài)、光照狀態(tài)、中間水平狀態(tài))的所需占空因數(shù)。類似地，使用者可以啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)輸入來改變具體狀態(tài)的所需頻率。此外，還可以預(yù)期的是，第三方可以啟動(dòng)輸入(例如無線輸入裝置)來改變使用者經(jīng)受的占空因數(shù)和/或頻率。因此，此處討論的處理器、存儲(chǔ)器、控制器和其他組件都可以適用于接收、處理和變換來自人的所需頻率和/或占空因數(shù)輸入。所需占空因數(shù)和/或頻率的輸入可以通過選擇的與具體占空因數(shù)和/或頻率結(jié)合的“水平”的方式，或者，輸入可以是具體的占空因數(shù)和/或具體的頻率。

低倍率的透鏡可以具有任何數(shù)量的負(fù)倍率，達(dá)到用于給定的基礎(chǔ)曲率的同心透鏡的倍率。低倍率透鏡例如可以具有比-0.005屈光度更負(fù)的倍率，例如大于-0.01或-0.02屈光度，具體地，在-0.01至-0.12屈光度范圍內(nèi)，例如-0.04至-0.09屈光度。這樣的低倍率透鏡獲得很多的優(yōu)勢(shì)。低倍率透鏡具有更小的錐度，可以比零倍率透鏡更薄。錐度的降低使得本來會(huì)由過度不平行的平透鏡表面引起的周圍棱鏡相應(yīng)減少。更薄的透鏡還提供比平透鏡更好的物理穩(wěn)定性、改善的光學(xué)質(zhì)量、降低的重量和更均勻的光透射率。低負(fù)透鏡的生理優(yōu)勢(shì)在于，其更好地匹配運(yùn)動(dòng)員和其他從事高視覺要求和/或有壓力的活動(dòng)的人的適應(yīng)性姿勢(shì)。

用于左眼和右眼的圖樣或順序可以以不同的頻率、振幅(不同的光透射率)、占空因數(shù)(不同的相對(duì)開/關(guān)持續(xù)時(shí)間段)和相位啟動(dòng)。圖樣不必以恒定的頻率切換，而是可以以啁啾或其他可變頻率切換，或者可以以隨機(jī)間隔切換。盡管在某些示例中透鏡透射率改變，但是偏振的透射光狀態(tài)也可以改變。這種偏振調(diào)整可以方便地用向列型液晶定義的區(qū)帶提供。透鏡還可以帶色或者是自然灰色，以靜態(tài)控制光透射率，或者也可以使用對(duì)光反應(yīng)變色的基質(zhì)。

眼鏡和眼鏡系統(tǒng)方便地設(shè)置成以固定的或可變的速率呈現(xiàn)預(yù)定的圖樣和圖樣順序。典型地，使用者或訓(xùn)練者可以選擇另外的圖樣、圖樣順序、變暗程度、可變的或固定的圖樣速率、圖樣顏色或顏色順序或者其他視覺變暗。這些另外的訓(xùn)練選擇可以利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來選擇，所述個(gè)人計(jì)算機(jī)或其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置成基于由使用者或訓(xùn)練者使用鍵盤或點(diǎn)擊裝置，例如鼠標(biāo)，呈現(xiàn)定制選項(xiàng)用于選擇。在設(shè)計(jì)了這些另外的訓(xùn)練順序之后，可以將順序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并傳送給眼鏡系統(tǒng)，用以存儲(chǔ)在可以與眼鏡集成在一起或可以不與眼鏡集成在一起的眼鏡控制器中。定制和圖樣選擇可以基于運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特定的功能、特定的訓(xùn)練目標(biāo)、佩戴者的生理狀況(眼間距，眼窩不對(duì)稱)或其他的設(shè)置。

在其他示例中，視覺訓(xùn)練設(shè)備，例如單透鏡或雙透鏡眼鏡(例如玻璃眼鏡或護(hù)目鏡)、保護(hù)罩(例如冰球面罩)或固定設(shè)備(例如靜態(tài)觀察或保護(hù)屏幕)，可以設(shè)置成基于莫爾(moiré)圖樣呈現(xiàn)變暗。莫爾圖樣一般認(rèn)為是由兩個(gè)或多個(gè)重復(fù)圖樣，例如網(wǎng)格圖樣，或其他周期性或非周期性圖樣，例如由朗齊刻線(ronchirulings)提供的交替的透明和不透明條帶，重疊而形成的干涉圖樣?？梢远x一個(gè)或多個(gè)可電切換的圖樣層，以便圖樣區(qū)域可選擇地在使用者視野中呈現(xiàn)莫爾圖樣。例如，透鏡可以包括第一圖樣層和第二圖樣層，其中第一和第二圖樣層相互偏移?？梢赃x擇一個(gè)或兩個(gè)圖樣層的圖樣片段，以提供包括莫爾圖樣的變暗。例如，第一圖樣層和第二圖樣層可以基于同于圖樣。圖樣層中的一個(gè)可以選擇性地切換，以生成變暗圖樣，其中，啟動(dòng)第一圖樣層中的圖樣片段的各種組合。莫爾圖樣可以通過選擇性地切換第一圖樣層和第二圖樣層中的圖樣片段來生成。通過這種方式，可以提供莫爾和其他圖樣。在某些示例中，圖樣層中的一個(gè)可以設(shè)置成使得實(shí)質(zhì)上所有的圖樣片段可以一起正常啟動(dòng)，但不能個(gè)別地選擇。

盡管圖樣可以基于兩個(gè)或多個(gè)由兩個(gè)啟動(dòng)的圖樣層設(shè)定的圖樣的干涉來提供，但是在其他示例中，啟動(dòng)的圖樣層(即其中至少有某些圖樣片段具有透射率或其他可以選擇性地切換的光學(xué)特性的圖樣層)也可以與固定的圖樣層結(jié)合。于是莫爾圖樣就可以基于與固定的圖樣層結(jié)合的啟動(dòng)的圖樣層中的圖樣片段的選擇性啟動(dòng)得以呈現(xiàn)。還可以用可切換的觀察屏幕與固定的圖樣結(jié)合來提供莫爾圖樣。在某些訓(xùn)練狀況下，可以使用兩個(gè)固定的圖樣，莫爾圖樣基于固定圖樣的相對(duì)角位移或線性位移來選擇。眼鏡系統(tǒng)可以提供可電切換的眼鏡和分離的固定的圖樣層，固定的圖樣層可以具有使用者可選擇的繞視線的角位移或垂直于視線的線性位移。為了方便起見，這兩種位移在這里都稱為相對(duì)于視線的位移。

曲面眼鏡

參照?qǐng)D11，其表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性曲面眼鏡1100。如前視透視圖中所見，曲面眼鏡1100包括上部構(gòu)件1102和下部構(gòu)件1104，這兩個(gè)構(gòu)件都包含框架的一部分?？蚣苡糜趯⒕哂袃刹糠?106和1108的透鏡保持在彎曲的趨向。

如此處所討論的，透鏡可以包括基質(zhì)、一種或多種涂覆材料或者組件，所有這些一起發(fā)揮作用以允許光透射或使曲面眼鏡的佩戴者感知的光透射變暗。此外，如此處所使用的，透鏡可以設(shè)定單個(gè)部分用于控制由單個(gè)眼睛感知的光透射。此外，還如此處所使用的，透鏡可以設(shè)定具有兩個(gè)部分的共有構(gòu)件，其中共有構(gòu)件的每個(gè)部分用于控制由佩戴者的單個(gè)眼睛感知的光透射。

參照?qǐng)D11，在示例性實(shí)施例中，部分1106可以是與部分1108分離的構(gòu)件。然而，在另外的示例性實(shí)施例中，部分1106和部分1108是共有構(gòu)件，但用于佩戴者視覺光譜的不同部分(例如，共有透鏡用于兩只不同的眼睛)。

在示例性的實(shí)施例中，上部構(gòu)件1102迫使部分1106具有確定的彎曲。例如，部分1106本身可以是缺少可感知的彎曲的平面基質(zhì)。然而，上部構(gòu)件1102可以將部分1106導(dǎo)向彎曲的趨向并使部分1106保持在該彎曲的趨向。如下所述，上部構(gòu)件1102可以包括適用于接收部分1106的上邊緣的溝槽(未示出)。該溝槽可以具有與部分1106(或一般是透鏡)的所需彎曲趨向類似或近似相同的彎曲。

此外，可以預(yù)期的是，上部構(gòu)件1102內(nèi)的溝槽直徑稍小于接收的透鏡的所需彎曲，但是彎曲的溝槽的寬度大于要保持在溝槽中的接收的透鏡的寬度。另外，還可以預(yù)期的是，上部構(gòu)件1102內(nèi)的溝槽直徑稍大于接收的透鏡的所需彎曲，但是其彎曲的溝槽的寬度相對(duì)于彎曲中的位置變化。可以預(yù)期，這兩個(gè)示例都可以用于提供接收溝槽，具有可電變換光譜透射率的透鏡可以以彎曲的趨向保持在該接收溝槽中，同時(shí)不干涉透鏡通過整個(gè)表面一致地改變光透射率的能力。如下所述，調(diào)整溝槽的彎曲和溝槽的寬度防止擠壓點(diǎn)，擠壓點(diǎn)會(huì)在擠壓點(diǎn)附近破壞透鏡的可電變換光譜透射率。

圖12表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性曲面眼鏡1200的后視分解透視圖。曲面眼鏡1200包含上部構(gòu)件1202、下部構(gòu)件1204、左透鏡部分1206、右透鏡部分1208、上部溝槽1210、下部溝槽1212、電源1214、可編程控制板(pcb)1216和保持構(gòu)件接收槽1218。

上部構(gòu)件1202可以由能夠抵擋沖擊的耐摔聚合物制成。例如，當(dāng)曲面眼鏡1200用于可能會(huì)有物體接觸曲面眼鏡1200的體育運(yùn)動(dòng)(或者任何活動(dòng))中時(shí)，材料抗破碎的能力對(duì)于佩戴者的安全和曲面眼鏡1200的壽命來說都是有益的。因此，右透鏡部分1208和左透鏡部分1206也可以由耐摔材料制成，例如聚合物或其他特性類似的材料。

在示例性實(shí)施例中，曲面透鏡不由玻璃制造。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，剝離受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)碎裂，并且潛在地引起對(duì)佩戴者的傷害。因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，曲面透鏡不由玻璃制造，而是由具有適合于用作透鏡的特性(例如透明度)的塑料材料制成。此外，在示例性示例中，透鏡由可延展的塑料材料制成，該塑料材料可彎曲，因而能夠在環(huán)境溫度下用合理的壓力彎成曲面。例如，在示例性示例中，透鏡由平面塑料基質(zhì)(即可電變換透射率的材料可粘附于其上的物理材料)制成，該平面塑料基質(zhì)在室溫下即可彎曲形成曲面透鏡。該示例中的塑料基質(zhì)之后由典型的可由典型的眼鏡框架施加的力保持在彎曲的趨向(例如位置)。然而，可以預(yù)期的是，在示例性示例中透鏡也可以由玻璃制成。

圖中所示曲面眼鏡1200具有兩個(gè)明確分離的透鏡部分，即右透鏡部分1208和左透鏡部分1206。然而，如上所述，可以預(yù)期的是，本發(fā)明實(shí)施例中也可以使用單個(gè)透鏡，如圖15中所示。透鏡部分，無論是單個(gè)透鏡還是一對(duì)透鏡中的部分，可以具有多個(gè)區(qū)帶，如上所述及圖5-9所示。因此，在單個(gè)透鏡用于佩戴者雙眼的示例中，因?yàn)榭梢园ǘ鄠€(gè)區(qū)帶，所以佩戴者的各個(gè)眼鏡感知的光可以同步或不同步，或者區(qū)帶構(gòu)造彼此另外組合。

上部構(gòu)件1202是框架的一部分，其將左透鏡部分1206和右透鏡部分1208相對(duì)于佩戴者的臉部和眼睛保持在適當(dāng)位置。作為眼鏡框架的典型，上部構(gòu)件1202用于將曲面眼鏡相對(duì)于曲面眼鏡1200的佩戴者保持在所需的位置。曲面眼鏡1200裝有組合在一起的上部構(gòu)件1202和下部構(gòu)件1204，用以保持左透鏡部分1206和右透鏡部分1208。然而，在示例性實(shí)施例中，可以預(yù)期的是，上部構(gòu)件或下部構(gòu)件可以用曲面透鏡實(shí)施，或者上部構(gòu)件和下部構(gòu)件都不用曲面透鏡實(shí)施(例如無邊的)。

上部構(gòu)件1202包括上部溝槽1210。上部溝槽1210是上部構(gòu)件1202內(nèi)的凹進(jìn)部分，其適用于接收并保持透鏡的邊緣部分。如上所述，上部溝槽1210的寬度可以與要接收并保持在其中的邊緣的寬度保持協(xié)調(diào)?；蛘撸谑纠龑?shí)施例中，溝槽1210的寬度至少沿一個(gè)或多個(gè)部分大于要保持在其中的透鏡的寬度。在示例實(shí)施例中，上部溝槽1210的深度足以保持透鏡，但同時(shí)使透鏡凹進(jìn)上部溝槽1210中的量最小。在示例實(shí)施例中，上部溝槽1210還提供放置一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)線的空腔。電導(dǎo)線可用于控制透鏡的可電變換透射率狀態(tài)和/或用于將電源1214與pcb1216連接。

與上部溝槽1210類似，下部溝槽1212是框架構(gòu)件，例如下部構(gòu)件1204內(nèi)的凹進(jìn)部分，其用于接收并保持一個(gè)或多個(gè)透鏡。曲面眼鏡1200是本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中，左透鏡部分1206和右透鏡部分1208由上部溝槽1210和下部溝槽1212保持彎曲的趨向。然而，可以預(yù)期的是，單個(gè)溝槽也可以用于保持一個(gè)或多個(gè)透鏡彎曲的趨向。

pcb1216是可編程的計(jì)算主板，其包括處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。在示例性示例中，pcb1216用于控制一個(gè)或多個(gè)透鏡狀態(tài)。狀態(tài)的例子包括透明狀態(tài)。透明狀態(tài)是光透射率通過透鏡時(shí)被可電變換光譜透射率操作阻斷最小的狀態(tài)。換種說法，可電變換光譜透射率的透鏡在供電時(shí)可以處于“黑暗”狀態(tài)或“光照”狀態(tài)，這取決于材料的固有特征，透鏡的光譜透射率依賴于該材料的固有特征改變。黑暗狀態(tài)是指使通過透鏡的光透射比光譜透射未降低時(shí)(例如通電、不通電)變暗到更大程度的狀態(tài)。類似地，光照狀態(tài)是指使通過透鏡的光透射比光譜透射未降低時(shí)(例如通電、不通電)不額外變暗的狀態(tài)。因此，如此處所使用的，透明狀態(tài)就是允許相比變暗狀態(tài)有更大百分比的光譜透射率出現(xiàn)的狀態(tài)。類似地，如此處所使用的，變暗狀態(tài)就是允許相比透明狀態(tài)有更小百分比的光譜透射率出現(xiàn)的狀態(tài)。因此，此處所使用的透明狀態(tài)和變暗狀態(tài)是相對(duì)于彼此而言的術(shù)語。

在示例性實(shí)施例中，pcb1216適用于使左透鏡部分1206和右透鏡部分1208的透明狀態(tài)和變暗狀態(tài)之間的不同步的閃爍(例如頻閃效應(yīng))同步。使不同步的閃爍同步與顯示裝置的刷新速率協(xié)調(diào)。例如，顯示裝置，例如監(jiān)視器、電視機(jī)和/或投影機(jī)(以及關(guān)聯(lián)的觀察平面)，在每單位時(shí)間里刷新顯示的圖像一定次數(shù)。這通常以赫茲計(jì)量，其為每秒周期數(shù)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，曲面眼鏡與顯示裝置的刷新速率同步。該同步允許曲面透鏡的一部分透明而曲面透鏡的另一部分變暗。從透明到變暗的周期與顯示裝置協(xié)調(diào)，以便在與佩戴者右眼關(guān)聯(lián)的透鏡處于透明狀態(tài)時(shí)，要由右眼感知的圖像顯示在顯示裝置上。類似地，協(xié)調(diào)從透明到變暗的周期，以便在要由佩戴者左眼感知的圖像顯示在顯示裝置上時(shí)，與左眼關(guān)聯(lián)的透鏡透明。相反，使與不想在特定時(shí)間感知給定圖像的眼睛關(guān)聯(lián)的透鏡變暗。

例如，刷新速率為240hz(每秒顯示240張圖像)的電視機(jī)可以與曲面眼鏡同步，以便左透鏡每秒120次透明、每秒另外120次變暗。類似地，左透鏡每秒變暗的120次右透鏡透明，反之亦然。因此，電視機(jī)可以每秒顯示120張要使左眼感知的圖像和交替的每秒120張的要使右眼感知的圖像。上述將相互不同步的兩透鏡部分與電視機(jī)的刷新速率同步的過程允許電視機(jī)顯示的內(nèi)容的三維(3d)觀看體驗(yàn)。

具有曲面透鏡的曲面眼鏡在觀看3d時(shí)的優(yōu)勢(shì)包括，允許曲面眼鏡的佩戴者在3d觀看體驗(yàn)中利用更大范圍的周圍視覺。例如，當(dāng)從相對(duì)接近的距離(例如影院前排)觀看大顯示裝置時(shí)，所顯示的內(nèi)容的一部分處于由標(biāo)準(zhǔn)平面透鏡的3d觀看眼鏡提供的佩戴者中心視覺之外。另外，在旨在利用觀看者周圍視覺的imax型觀看環(huán)境中，非環(huán)繞的3d眼鏡不能提供必要的對(duì)佩戴者視覺的增強(qiáng)。因此，環(huán)繞佩戴者視野的曲面透鏡提供增強(qiáng)的和完善的3d觀看體驗(yàn)。

在示例性實(shí)施例中，曲面眼鏡包括接收器組件(未示出)。接收器組件從顯示裝置接收同步信號(hào)，以便使曲面眼鏡的兩個(gè)透鏡部分的不同步的周期與顯示裝置的刷新速率同步。例如，從顯示裝置或相關(guān)內(nèi)容源接收紅外信號(hào)的紅外接收器。接收器組件的其他示例包括射頻(“rf”)接收器。例如，藍(lán)牙(ieee標(biāo)準(zhǔn)802.15)是可以預(yù)期的被本發(fā)明實(shí)施例采用的短距離rf規(guī)格。

除了輔助將曲面眼鏡與顯示裝置同步之外，接收模塊還(或者可選地)用于接收一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程控制信號(hào)來控制曲面眼鏡。例如，可從曲面眼鏡直接調(diào)整的功能還可以遠(yuǎn)程調(diào)整。例如，曲面眼鏡的可電變換光譜透射率的閃爍速率可以通過遠(yuǎn)程控制器調(diào)整，該遠(yuǎn)程控制器通過接收模塊與曲面眼鏡通信。

例如，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練者可以利用遠(yuǎn)程控制器調(diào)整強(qiáng)度水平(例如改變一個(gè)或多個(gè)透鏡部分的變暗狀態(tài)或透明狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間段)而運(yùn)動(dòng)員還在利用曲面眼鏡進(jìn)行訓(xùn)練。因此，曲面眼鏡處于簡(jiǎn)單的強(qiáng)度水平時(shí)運(yùn)動(dòng)員可以運(yùn)行接收通道，在運(yùn)動(dòng)員開始識(shí)別來球之后，訓(xùn)練者可以增加曲面眼鏡的強(qiáng)度水平以提高訓(xùn)練體驗(yàn)。

在示例性實(shí)施例中，接收模塊直接或間接地耦接至pcb1216。這樣，接收的信號(hào)的處理可以完全或部分地由接收模塊或pcb1216中的一個(gè)完成。

再參照?qǐng)D12，上部構(gòu)件1202可以具有兩個(gè)保持構(gòu)件接收槽1218。保持構(gòu)件接收槽1218用于接收保持構(gòu)件，例如皮帶。例如，當(dāng)曲面眼鏡1200用于運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)活動(dòng)時(shí)，皮帶允許曲面眼鏡相對(duì)于佩戴者的臉部保持在所需的位置。在另外的示例性實(shí)施例中，接收在保持構(gòu)件接收槽1218中的保持構(gòu)件包括鏡腿，例如之前參照?qǐng)D3說明的鏡腿部分302。

圖13表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有彎曲溝槽1302的曲面眼鏡鏡框1300的一部分。如上所述，用于將曲面透鏡并將其保持在曲面眼鏡內(nèi)的溝槽可以具有與框架不同的曲面直徑。例如，在實(shí)施例中，為了增加“環(huán)繞”量，框架可以具有比與該框架關(guān)聯(lián)的曲面透鏡直徑更小的曲面，其中“環(huán)繞”量是指遠(yuǎn)離中線圍繞佩戴者的頭部延伸的量。在此示例中，在減少加在曲面透鏡上的張力量、同時(shí)使曲面眼鏡提供的環(huán)繞量作為整體最大化的努力中，使曲面透鏡的直徑大于彎曲框架的直徑。該概念的一種用于說明目的的類推來自于賽車駕駛員在賽道入彎時(shí)的路徑。在此類推中，駕駛員通過從彎道外側(cè)開始在頂點(diǎn)附近切到彎道內(nèi)側(cè)并且朝向賽道外側(cè)邊緣離開彎道來減少彎道內(nèi)的轉(zhuǎn)彎量。

彎曲溝槽1302遵照上述類推，使得彎曲溝槽1302的直徑大于框架1300的總體直徑。例如，框架1300“內(nèi)側(cè)”邊緣與彎曲溝槽1302之間的距離從第一距離1304變?yōu)榍€頂點(diǎn)附近的更小的距離1306。最后，框架1300內(nèi)側(cè)邊緣與彎曲溝槽1302之間的距離從距離1306增加到曲線“出口”處的距離1308。因此，實(shí)現(xiàn)了曲面眼鏡佩戴者所需的周圍視野的量，同時(shí)減少了曲面眼鏡內(nèi)實(shí)際透鏡的彎曲。應(yīng)該理解，在示例性實(shí)施例中，曲面透鏡的直徑可以與保持其的框架的直徑相似。另外，盡管圖13表示了容納僅用于一只眼的透鏡的彎曲溝槽1302，彎曲溝槽也可以沿框架延伸，以類似地容納用于雙眼的透鏡。

圖14表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡1400的前視透視圖。曲面眼鏡1400適用于提供圍繞佩戴者視野的環(huán)繞效果。因此，曲面眼鏡1400用于允許佩戴者具有影響在周圍視野中感知的光的可電變換光譜透射率。

不同于典型的置于彎曲框架中的平面透鏡，可以減少曲面眼鏡佩戴者眼睫毛接觸眼鏡。例如，當(dāng)平面透鏡成角度地設(shè)置在彎曲框架中以提供曲面透鏡和框架解決方案的外觀但不提供有益效果時(shí)，佩戴者的眼睫毛會(huì)接觸非曲面但成角度的透鏡。在迫使非曲面透鏡進(jìn)入彎曲框架以提供周圍視野的可電變換光譜透射率的努力中，將透鏡成角度設(shè)置，以便將內(nèi)側(cè)邊緣推離佩戴者的臉部從而允許透鏡的外側(cè)邊緣盡可能先后延伸，力圖覆蓋周圍視野的一部分。然而，透鏡的這種成角度設(shè)置引起透鏡更加靠近佩戴者的眼睛，并因而更加靠近佩戴者的眼睫毛。當(dāng)利用具有可電變換光譜透射率的曲面眼鏡時(shí)，佩戴者不會(huì)使眼睫毛與透鏡發(fā)生分散注意力且造成干擾的接觸。因此，曲面眼鏡避免了眼睫毛與平面透鏡產(chǎn)生接觸的嚴(yán)重性。

再參照?qǐng)D14，用于控制曲面眼鏡功能(例如可電變換光譜透射率)的控制部分1402表示為保持在曲面眼鏡1400的右鏡腿上。在示例性實(shí)施例中，控制部分1402類似于以上參照?qǐng)D4說明的水平調(diào)節(jié)按鈕404和406。曲面眼鏡1400還包括電源1404。如上所述，電源1404可以包括電池或其他可替換或可充電的電源。在示例性實(shí)施例中，電源1404通過與曲面眼鏡1400關(guān)聯(lián)的通用串行總線(usb)接口(未示出)充電。例如，除了更新用于曲面眼鏡1400的pcb的計(jì)算機(jī)可讀指令之外，usb接口還可以用于為電源1404充電。

圖15表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于操縱由佩戴者的雙眼感知到的光的曲面透鏡1500。曲面透鏡1500為單一基質(zhì)，可電變換光譜透射率的材料耦接至其上。例如可以將lcd材料裝在耐摔特性優(yōu)于玻璃的聚合物中、耐摔特性優(yōu)于玻璃的聚合物上或以其他方式相對(duì)于耐摔特性優(yōu)于玻璃的聚合物設(shè)置。曲面透鏡1500用于操縱由佩戴者的左右眼都感知到的光。然而，應(yīng)該理解，如上所述，可電變換光譜透射率的一個(gè)或多個(gè)區(qū)帶(例如部分)可以預(yù)期在曲面透鏡1500上實(shí)施，以允許對(duì)感知的光的操縱局部化。

圖16表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲面眼鏡1600的俯視圖。曲面眼鏡包括彎曲框架1602和曲面透鏡1604。

由平面透鏡提供的視野的示例性說明限于示例性的中心視野1606。然而，通過提供環(huán)繞佩戴者的曲面透鏡1604，視野增加到包括周圍視野1608。因此，對(duì)于運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練和3d應(yīng)用很好地增加了視野，除了中心視野1606之外還包括了周圍視野1608。

圖17表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由曲線定義的示例性曲面透鏡1700。曲線1702沿透鏡1700的總體曲線表示。曲線1702具有直徑1704。曲線1702的直徑1704定義曲面透鏡1700的彎曲趨向，其中，曲面透鏡1700的彎曲趨向具有直徑1704。然而，如在位置1706-1712上所示，曲面透鏡1700不貼合在曲線1702定義的標(biāo)準(zhǔn)圓上，相反，曲面透鏡1700的彎曲趨向由曲線1702總體上定義。

例如，曲面透鏡1700實(shí)際上與所示的曲線1702在點(diǎn)1706處(左鏡腿區(qū)域)、1708處(鼻梁架區(qū)域)和1710處(右鏡腿區(qū)域)相交。然而，曲面透鏡1700例如在點(diǎn)1712處與曲線1702背離。這里有時(shí)將曲面透鏡1700的背離稱為近似曲線，因?yàn)槠洳皇怯删唧w的直徑一致地定義的，但是，其整體由一直徑定義。如上所述，曲面透鏡1700的曲率可以背離，以提供對(duì)佩戴者的眼睫毛的附加清障和/或減少曲面透鏡1706上的壓力，以使對(duì)曲面透鏡1700的可電變換特性的負(fù)面影響最小化。

在示例性實(shí)施例中，直徑1704介于120毫米和200毫米之間?？梢灶A(yù)期的是，在其他實(shí)施例中，直徑大于或小于此范圍。在其他實(shí)施例中，直徑1704為130毫米至180毫米。示例性實(shí)施例包括具有近似地由直徑為175毫米的曲線定義的彎曲趨向的曲面透鏡，其還可以表示為11.42屈光度。在其他實(shí)施例中，如下更詳細(xì)地所述，彎曲趨向可以由直徑為130毫米至140毫米之間的曲線定義。例如，在示例性實(shí)施例中，曲面透鏡具有135毫米直徑的近似曲線定義的彎曲趨向，其還可以表示為14.81屈光度。

圖18表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由另一組曲線定義的示例性曲面透鏡1800。曲面透鏡1800包括左側(cè)部分1802、右側(cè)部分1804和鼻梁架部分1814。如上參照?qǐng)D17所述，曲面透鏡可以部分地由近似曲線定義；然而，在示例性實(shí)施例中，曲面透鏡1800由具體部分的曲線定義(例如左側(cè)部分1802、右側(cè)部分1804)。因此，曲線1806沿左側(cè)部分1802的總體曲線表示。曲線1806具有直徑1810。在實(shí)施例中，曲線1806的直徑1810總體上定義曲面透鏡1800的彎曲趨向，其中，曲面透鏡1800的一部分彎曲趨向具有直徑1810。類似地，曲線1808沿右側(cè)部分1804的總體曲線表示。曲線1806具有直徑1812。在實(shí)施例中，曲線1808的直徑1812總體上也可以定義曲面透鏡1800的彎曲趨向，其中，曲面透鏡1800的一部分彎曲趨向具有直徑1812。

鼻梁架部分1814可以具有比左側(cè)部分1802和右側(cè)部分1804更小的彎曲趨向(例如更大直徑的曲線定義的彎曲趨向)。因此，通過利用曲面透鏡1800的一部分的直徑總體上定義曲面透鏡1800的彎曲趨向。在此實(shí)施例中，曲面透鏡1800由分別具有直徑1810和1812的第一曲線(曲線1806)和/或第二曲線(曲線1808)定義。在示例性實(shí)施例中，直徑1810和1812介于130毫米和140毫米之間。

各種所示的組件以及未示出的組件的許多不同排列在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下都是可能的。對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明旨在示例而非限制。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，不脫離本發(fā)明范圍的可選實(shí)施方式都是顯而易見的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出實(shí)施前述改進(jìn)的可選方式而不脫離本發(fā)明的范圍。

考慮到本發(fā)明公開的技術(shù)原理可以適用的很多可能的實(shí)施方式，應(yīng)該意識(shí)到，所述的實(shí)施例僅是優(yōu)選的示例，不應(yīng)該將其認(rèn)為是對(duì)技術(shù)范圍的限定。相反，保護(hù)范圍由權(quán)利要求限定。因此，申請(qǐng)人聲明所有的這些實(shí)施方式都處在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。