谐衍射Alvarez变焦智能眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种谐衍射Alvarez变焦智能眼镜；本实用新型专利技术包括镜架和镜片；每侧的镜片都由一个谐衍射Alvarez透镜组构成，一个谐衍射Alvarez透镜组由两个透镜组成，每个透镜上都设有谐衍射微结构表面；每个镜片通过滑块固定在镜架的导轨上，所述的两个镜片中的其中一个或两个可在镜架的导轨上自由滑动；谐衍射微结构表面由Alvarez透镜去除相位差得到；本实用新型专利技术实现了根据佩戴者观察目标的距离来自动调节光焦度，使使用者能够以最舒适的状态观察目标，缓解眼部肌肉的疲劳，对于青少年正常的视力使用者来说，可以达到预防近视的目的。

Harmonic Diffraction Alvarez Zoom Smart Glasses

【技术实现步骤摘要】
谐衍射Alvarez变焦智能眼镜
本技术涉及一种变焦智能眼镜，具体涉及一种采用谐衍射Alvarez透镜组的变焦智能眼镜。
技术介绍
国家卫健委2018年6月4日举行的专题新闻发布会上透露：我国近视人数已经超过4.5亿，近视发病呈现年龄早、进展快、程度深的趋势。其中，小学生近视发病率约为30％，大学生约为90％。近距离用眼被认为是影响近视发生发展的首位危险因素。目前电子产品越来越多地进入人们的生活中，青少年阶段是屈光状态发育的关键期，也是学习繁重的时期，青少年对于电子产品使用的自控能力较差，造成了青少年近视比重越来越大，近视现象也越来越低龄化。在我国，老花眼现象更使一种普遍现象，老花眼与年龄增长密切相关，通常在45岁前后开始显现，并逐年加深。根据最近针对上海、北京、广州、杭州、南京等地50岁以上居民的一对一调研数据显示，八成50岁以上人群受到老花眼影响，而上海和南京的比例更是高达近90％。更令人担忧的是，我国老花眼人群正在逐渐走向年轻化。眼部自然晶体就好像一部机器，它可能因为使用年份增加而自然老化，也可能因为使用过度而加速老化。由于现代社会人们对电脑、手机、电视等各种电子设备高度依赖，同时生活工作压力不断增大，人们普遍用眼过度，长期处于视觉疲劳状态，因此更容易导致晶体弹性加速减弱，使得老花眼发病年龄不断提前。老花眼患者需要借助渐变多焦镜或多副眼镜交替使用才能满足不同的视觉需求。有些老花眼患者可能同时拥有一副阅读眼镜、一副看电脑眼镜、一副户外眼镜以及一副驾驶眼镜等，更有甚者可能在家里和公司等不同场所各配备一整套眼镜，可想而知，会给正常生活带来极大的麻烦。专利技术内容本技术针对现有技术的不足，提出了一种谐衍射Alvarez变焦智能眼镜。本技术一种谐衍射Alvarez变焦智能眼镜，包括镜架和镜片；每侧的镜片都由一个谐衍射Alvarez透镜组构成，一个谐衍射Alvarez透镜组由两个透镜组成，每个透镜上都设有谐衍射微结构表面；每个镜片通过滑块固定在镜架的导轨上，所述的两个镜片中的其中一个或两个可在镜架的导轨上自由滑动；谐衍射微结构表面由Alvarez透镜去除相位差得到；Alvarez透镜多项式方程为：其中，z为两个多项式表面高度，A为多项式系数，f(x,y)为高阶多项式。f(x,y)＝b1xy4+b2x3y2+b3x5+b4xy6+b5x3y4+b6x5y2+b7x7+…其中，b1,b2,b3,…为高阶多项式系数。产生焦距为：其中，δ为两个Alvarez透镜组合光焦度，A为多项式系数，2δ为两个Alvarez透镜之间的相对移动的距离，n为Alvarez透镜的材料折射率；Alvarez透镜的相位差与光程差的关系是：其中为相位差，λ为波长，Δδ为光程差；将Alvarez透镜去除相位差为2π的整数m倍，剩余的部分便是光程差为2π的m倍的谐衍射Alvarez透镜；m≥2。作为优选，所述的镜架正面两侧分别设有一个距离传感器，所述的距离传感器与控制电路模块连接；所述的控制电路模块与驱动电机连接，所述的驱动电机通过驱动螺纹副驱动滑块滑动。作为优选，所述的谐衍射Alvarez透镜组中两个谐衍射Alvarez透镜的谐衍射微结构表面位于相邻的两个表面，其余的表面为平面、球面或者非球面；工作时，外透镜固定不动，内透镜沿垂直于光轴的方向运动；或内透镜固定不动，外透镜沿垂直于光轴的方向运动；或内外透镜均可沿垂直于光轴的方向运动。作为优选，所述的谐衍射Alvarez透镜组中两个谐衍射Alvarez透镜的谐衍射微结构表面位于最前和最后的两个表面，中间相邻的两个表面为平面，球面或者非球面，工作时，外透镜固定不动，内透镜沿垂直于光轴的方向运动；或内透镜固定不动，外透镜可沿垂直于光轴的方向运动；或内外透镜均可沿垂直于光轴的方向运动。作为优选，所述的谐衍射Alvarez透镜组中两个谐衍射Alvarez透镜的四个表面均为谐衍射微结构表面；工作时，外透镜固定不动，内透镜沿垂直于光轴的方向运动；或内透镜固定不动，外透镜可沿垂直于光轴的方向运动；或内外透镜均可沿垂直于光轴的方向运动。本技术具有如下优点：实现了根据佩戴者观察目标的距离来自动调节光焦度，使使用者能够以最舒适的状态观察目标，缓解眼部肌肉的疲劳，对于青少年正常的视力使用者来说，可以达到预防近视的目的；对于老年人老花眼患者来说，可以方便老花眼患者能够同时清晰看清远处和近处的目标。采用谐衍射Alvarez透镜组可以大大减小两个Alvarez透镜之间的间隔和变焦透镜组的厚度。附图说明图1智能变焦眼镜结构图。图2连续多项式自由曲面Alvarez变焦透镜组工作原理图。图3相位压缩连续多项式自由曲面Alvarez透镜变为谐衍射Alvarez透镜。图4多项式自由曲面位于相邻表面的Alvarez透镜组(图4(a))经过相位压缩后的谐衍射Alvarez透镜组(图4(b))。图5四个表面均为多项式自由曲面的Alvarez透镜组(图5(a))经过相位压缩后的谐衍射Alvarez透镜组(图5(b))。图6(a)为光焦度为0时微结构表面位于相邻表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图6(b)为光焦度为正时微结构表面位于相邻表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图6(c)为光焦度为负时微结构表面位于相邻表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图7(a)为光焦度为0时微结构表面位于最前和最后两个表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图7(b)为光焦度为正时微结构表面位于最前和最后两个表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图7(c)为光焦度为负时微结构表面位于最前和最后两个表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图8(a)为光焦度为0时变焦透镜组的4表面均为微结构表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图8(b)为光焦度为正时变焦透镜组的4表面均为微结构表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图8(c)为光焦度为负时变焦透镜组的4表面均为微结构表面的谐衍射Alvarez变焦透镜组原理图；图9外镜片固定不动，内镜片沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于内外镜片相邻的两个表面的工作模式。图10内镜片固定不动，外镜片沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于内外镜片相邻的两个表面的工作模式。图11内镜片固定不动，外镜片可沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于最前面和最后面的两个表面的工作模式。图12外镜片固定不动，内镜片沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于最前面和最后面的两个表面的工作模式。图13内外镜片均可沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于内外镜片相邻的两个表面的工作模式。图14内外镜片均可沿垂直于光轴的方向运动，谐衍射微结构表面位于最前面和最后面的两个表面的工作模式。图15外镜片固定不动，内镜片可沿垂直于光轴的方向运动，镜片的四个表面均为谐衍射微结构表面的工作模式。图16内镜片固定不动，外镜片可沿垂直于光轴的方向运动，镜片的四个表面均为谐衍射微结构表面的工作模式。图17内外镜片均可沿垂直于光轴的方向运动，镜片的四个表面均为谐衍射微结构表面的工作模式。图18谐衍射Alvarez变焦智能眼镜工作原理；图18(a)正常人眼看远处物体时的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.谐衍射Alvarez变焦智能眼镜，其特征在于：包括镜架和镜片；每侧的镜片都由一个谐衍射Alvarez透镜组构成，一个谐衍射Alvarez透镜组由两个透镜组成，每个透镜上都设有谐衍射微结构表面；每个镜片通过滑块固定在镜架的导轨上，所述的两个镜片中的其中一个或两个可在镜架的导轨上自由滑动；谐衍射微结构表面由Alvarez透镜经过相位压缩后得到；Alvarez透镜多项式方程为：

【技术特征摘要】
1.谐衍射Alvarez变焦智能眼镜，其特征在于：包括镜架和镜片；每侧的镜片都由一个谐衍射Alvarez透镜组构成，一个谐衍射Alvarez透镜组由两个透镜组成，每个透镜上都设有谐衍射微结构表面；每个镜片通过滑块固定在镜架的导轨上，所述的两个镜片中的其中一个或两个可在镜架的导轨上自由滑动；谐衍射微结构表面由Alvarez透镜经过相位压缩后得到；Alvarez透镜多项式方程为：其中，z为两个多项式表面高度，A为多项式系数，f(x,y)为高阶多项式；f(x,y)＝b1xy4+b2x3y2+b3x5+b4xy6+b5x3y4+b6x5y2+b7x7+…其中，b1,b2,b3,…为高阶多项式系数；产生焦距为：其中，δ为两个Alvarez透镜组合光焦度，A为多项式系数，2δ为两个Alvarez透镜之间的相对移动的距离，n为Alvarez透镜的材料折射率；Alvarez透镜的相位差与光程差的关系是：其中为相位差，λ为波长，Δδ为光程差；将Alvarez透镜的自由曲面去除相位差为2π的整数m倍，剩余的部分便是光程差为2π的m倍的谐衍射Alvarez透镜；m≥2。2.根据权利要求1所述的谐衍射Alvarez变焦智能眼镜，其特征在于：所述的镜架正面两侧分别设有一个距离传感器，所述的距离传感器与控制电路模块连接；所述的控制电路模块与驱动电机连接，所述的驱动电机通过驱动螺纹副驱动滑块滑动。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯昌伦，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33