СИСТЕМЫ, СПОСОБЫ И АППАРАТЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОЧКОВ С АДАПТИВНОЙ ЛИНЗОЙ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ НАБЛЮДЕНИЯ И ОТСЛЕЖИВАНИЯ ВЗГЛЯДА В УСЛОВИЯХ НИЗКОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

1. Электрооптический аппарат для коррекции близорукости, содержащий: по меньшей мере одну адаптивную линзу;
по меньшей мере один источник питания;
устройство отслеживания движения глаза, содержащее:
датчик изображения;
процессор, оперативно соединенный с адаптивной линзой и указанным датчиком изображения, при этом процессор сконфигурирован для приема электрических сигналов от указанного датчика изображения и контроля корректирующей мощности указанной адаптивной линзы для коррекции близорукости, корректирующая мощность зависит от расстояния наблюдения и уровня близорукости пользователя.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что указанная адаптивная линза и указанное устройство отслеживания движения глаза характеризуются энергопотреблением меньше 1 мВт.
3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что указанная адаптивная линза и указанное устройство отслеживания движения глаза характеризуются энергопотреблением меньше 100 мВт.
4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что процессор сконфигурирован для регулировки корректирующей мощности с невозрастающей кривой, ограниченной кривыми по формуле 1/f=1/u+1/f0+1/f_сверх и формуле 1/f=1/f0, соответственно, при этом 1/f0 является установленным уровнем близорукости и является отрицательным значением, u - расстояние наблюдения, а 1/f_сверх - разница дополнительной оптической мощности, указанная пользователем для потенциального режима ускоренного сокращения, и является положительным значением.
5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что указанная невозрастающая кривая составляет ровно 1/f=1/u+1/f0.
6. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что указанная невозрастающая кривая имеет форму 1/f=1/u+1/(1/(а*u+b)+f0), при этом а и b являются параметрами конфигурации.
7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что линза выбрана из группы, состоящей из линзы, произведенной методом электросмачивания, жидкокристаллической линзы и жидкостной линзы с нагнетанием жидкости.
8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что расстояние наблюдения определяется путем отслеживания взгляда.
9. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что отслеживание взгляда основано на отслеживании блика с использованием нескольких светодиодов и нескольких камер для каждого глаза в устанавливаемой на голове конфигурации, в которой проводится автоматическая калибровка с частотой ниже частоты отслеживания и после автоматической калибровки для освещения используется только 1 светодиод, и при этом активный светодиод определяется, исходя из того, какой светодиод вероятнее всего должен обеспечить наиболее точный результат отслеживания.
10. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что отслеживание взгляда основано на отслеживании блика с использованием 1 светодиода и 1 камеры для каждого глаза в устанавливаемой на голове конфигурации, в которой все параметры глаза предварительно откалиброваны и отображение от 2D-координат блика в указанной камере на 3D-координаты блика предварительно вычислено для каждого глаза по предварительно откалиброванным параметрам глаза и, соответственно, используется для получения информации о направлении взгляда (паре углов вращения).
c
c
11. Аппарат по п.9, отличающийся тем, что отслеживание взгляда основано на использовании 1 светодиода и 2-х камер для получения 3D-координаты блика, а затем для пересечения линии, соединяющей указанный светодиод и указанную 3D-координату блика при радиусе сферической поверхности d со сферическим центром в начале координат, а также для выбора точки пересечения, приближенной к указанному светодиоду, как 3D-координаты центра роговицы, и, соответственно, получения информации о направлении взгляда (паре углов вращения), где начало координат находится центре отслеживаемого взгляда, a d представляет собой расстояние от центра указанного глаза до центра роговицы указанного глаза.
c
c
cL
cg
cL
cg
cL
cg
12. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что центр глазного яблока относительно указанных камер и радиус от указанного центра к центру роговицы рассчитывается по регрессии от образцов 3D-координат центра роговицы в соответствии с моделью сферической поверхности, и при этом радиус роговицы r рассчитывается впоследствии, по меньшей мере, по одной 3D-координате центра роговицы, используя математическую взаимосвязь r=2 d*d/(d+d), где d и dпредставляют собой расстояние между центром роговицы (с) и указанным светодиодом (L), а также между центром роговицы (с) и бликом (g), соответственно.
13. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что процессор сконфигурирован для расчета расстояния наблюдения на основе расстояния пересечения двух линий видимости, соответственно, от каждого глаза пользователя до объекта, на котором фокусируется пользователь.
14. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
оправу очков, где по меньшей мере одна адаптивная линза, по меньшей мере один источник питания и устройство отслеживания движения глаза интегрированы в оправе очков.
15. Способ отслеживания блика глаза с низким энергопотреблением в электрооптическом аппарате, использующем датчик изображения с датчиками активных пикселей, включающий:
определение с использованием процессора того, подвергаются ли пиксели датчика изображения воздействию света с превышением сконфигурированного порогового значения;
сообщение об указанных сравненных пикселях датчика изображения с помощью цепи датчика изображения;
включение МОП-транзистора с пороговым напряжением Vth, который включается только в том случае, если соответствующий пиксель подвергается воздействию света с превышением порогового значения; и
использование цепи с защелками или регистрами для хранения результата включения/выключения или состояния пикселя.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что блик генерируют освещением с ближним инфракрасным диапазоном (БИК) и используют узкополосный фильтр с БИК-диапазоном.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что МОП-транзистор имеет подтип подложки, противоположный подложке фотодатчика, в котором фотодатчик представляет собой фотодиод.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что для отслеживания блика используется по меньшей мере один светодиод с БИК-диапазоном, и в котором проводятся две смежные экспозиции, при этом одна экспозиция предусматривает выключение указанного светодиода, а другая экспозиция - включение указанного светодиода, где блики-кандидаты проходят фильтрацию в соответствии со следующими шагами:
(1) Запись позиций пикселей, для которых соответствующий МОП-транзистор был включен во время экспозиции в условиях выключения указанного светодиода, и их маркировка как ложных бликовых пикселей;
(2) Запись позиций пикселей, для которых соответствующий МОП-транзистор был включен во время экспозиции в условиях включения указанного светодиода, а также исключение тех пикселей, которые расположены близко к ложным бликовым пикселям, выявленным при проведении шага (1), которые находятся ниже заданного порогового расстояния;
(3) Группировка любых пикселей, оставшихся после проведения шага (2), в зависимости от близости местоположения и сообщение данных о центре каждого кластера как блика.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительный транзистор используется для уменьшения напряжения на истоке указанного МОП-транзистора с Vdd к Vdd-Vth, где Vdd - положительное напряжение сети питания указанного дополнительного транзистора.
20. Способ по п.17, отличающийся тем, что резистор или МОП-транзистор с обедненной нагрузкой используют в качестве нагрузки Vo (выходного напряжения) пикселя.
21. Способ по п.17, отличающийся тем, что обеспечивают одновременный доступ к нескольким столбцам пикселей в строке в 2Б-массиве пикселей, при этом для выбора включенных пикселей используют приоритетный датчик или схема, основанная на принципе «победитель получает все», по одному за раз.
22. Способ по п.15, отличающийся тем, что используют два конденсатора для поддержания зарядов во время двух смежных экспозиций, соответственно, при этом светодиод выключают во время первой экспозиции и производится контроль заряда первого конденсатора, а во время второй экспозиции светодиод включают и производят контроль заряда второго конденсатора, и клемма затвора МОП-транзистора подключена к аноду первого конденсатора, а его клемма источника или стока подключена к аноду второго конденсатора, в котором МОП-транзистор включается тогда и только тогда, когда светодиодная подсветка создает разность напряжений между двумя конденсаторами более чем Vth.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что МОП-транзистор представляет собой nМОП-транзистор, клемма затвора подключена к аноду первого конденсатора, а клемма источника подключена к аноду второго конденсатора.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что фотодиод, интегрированный с транзистором функции сброса, дополнительно интегрирован с двумя транзисторами контроля заряда, при этом каждый указанный транзистор контроля заряда соединяет плавающую диффузную область с областью n-кармана фотодиода в форме контрольного затвора.
25. Способ по п.22, отличающийся тем, что МОП-транзистор является pМОП-транзистором, клемма затвора подключена к аноду второго конденсатора, а клемма источника подключена к аноду первого конденсатора.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что выходное напряжение МОП-транзистора подают на вход схемы на основе КМОП-логики при Vss (земля) > Vdd - (k+L)Vth, где kVth является ожидаемым падением напряжения вследствие светодиодной подсветки и k>=1.
27. Электрооптический аппарат для коррекции дальнозоркости, содержащий: по меньшей мере одну адаптивную линзу;
по меньшей мере один источник питания;
устройство отслеживания движения глаза, содержащее:
датчик изображения;
процессор, оперативно соединенный с адаптивной линзой и указанным датчиком изображения, в котором процессор сконфигурирован для приема электрических сигналов от указанного датчика изображения и контроля корректирующей мощности указанной адаптивной линзы для коррекции дальнозоркости, при этом корректирующая мощность зависит от расстояния наблюдения и уровня дальнозоркости пользователя.
28. Аппарат по п.27, дополнительно содержащий:
оправу очков, где по меньшей мере одна адаптивная линза, по меньшей мере один источник питания и устройство отслеживания движения глаза интегрированы в оправе очков.