一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜制造技术

本发明专利技术公开了一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜，包括镜架和镜片；镜片都由一个Alvarez自由曲面镜片组构成，一个Alvarez自由曲面镜片组由三个透镜组成；每组镜片的外侧两个透镜固定在镜架上，并组成密封空间，中间的透镜通过滑块固定在镜架的导轨上，中间的透镜沿垂直于光轴的方向滑动；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。

A Sandwich Alvarez Zoom Smart Glass

The invention discloses a sandwich type Alvarez zoom smart glasses, which comprises a lens frame and lenses; the lenses are composed of an Alvarez free-form surface lens group and an Alvarez free-form surface lens group is composed of three lenses; the outer two lenses of each group of lenses are fixed on the lens frame, and a sealed space is formed; the middle lens is fixed on the guide rail of the lens frame through a slider, and the middle lens is transparent. The mirror slides along the direction perpendicular to the optical axis, realizes the automatic adjustment of light focus according to the distance of the wearer's observation target, enables the user to observe the target in the most comfortable state, and alleviates the fatigue of eye muscles.

【技术实现步骤摘要】
一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜
本专利技术涉及一种智能眼镜，具体涉及一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜。技术背景国家卫健委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。专利技术内容本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜。一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜，包括镜架和镜片；镜片都由一个Alvarez自由曲面镜片组构成，一个Alvarez自由曲面镜片组由三个透镜组成；每组镜片的外侧两个透镜固定在镜架上，并组成密封空间，中间的透镜通过滑块固定在镜架的导轨上，中间的透镜沿垂直于光轴的方向滑动；每个Alvarez自由曲面镜片多项式方程为：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。作为优选，所述的镜架正面两侧分别设有一个或多个距离传感器，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，每组镜片的外侧两个透镜各含有一个多项式自由曲面，且多项式表面位于与中间的Alvarez透镜相邻的表面，远离中间的Alvarez透镜的表面为平面、球面或者球面非球面；中间的Alvarez透镜前后两个面均为多项式自由曲面。作为优选，每组镜片的外侧两个透镜各含有一个多项式自由曲面，且多项式表面位于与远离中间的Alvarez透镜的表面，与中间的Alvarez透镜相邻的表面为平面、球面或者球面非球面；中间的Alvarez透镜前后两个面均为多项式自由曲面。作为优选，每组镜片的外侧两个透镜各含有一个多项式自由曲面，外侧两个透镜中的其中一个镜片多项式表面位于与中间的Alvarez透镜相邻的表面，另一个镜片与中间的Alvarez透镜远离的表面为多项式表面；中间的Alvarez透镜前后两个面均为多项式自由曲面；外侧两个透镜的剩余表面为平面、球面或者球面非球面。作为优选，三个透镜的表面均为多项式表面。本专利技术具有如下优点：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。采用三明治结构形成封闭的镜片结构，避免了灰尘、水汽进入镜片间隙里；同时采用了多个多项式自由曲面，使每个自由曲面的表面变化更为平缓，光学镜片的形状更适合大批量生产。附图说明图1智能变焦眼镜系统结构图。图2(a)为光焦度为0时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图2(b)为光焦度为正时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图2(c)为光焦度为负时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图3(a)为光焦度为0时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图3(b)为光焦度为正时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图3(c)为光焦度为负时三明治结构，前后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图4(a)为光焦度为0时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面，后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图4(b)为光焦度为正时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面，后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图4(c)为光焦度为负时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面，后镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图5(a)为光焦度为0时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面，后镜片的多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图5(b)为光焦度为正时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面，后镜片的多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图5(c)为光焦度为负时三明治结构，前镜片多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面，后镜片的多项式自由曲面位于靠近中间镜片的表面的Alvarez变焦透镜组原理图；图6(a)为光焦度为0时三明治结构中，三个镜片的六个表面均为多项式自由曲面；图6(b)为光焦度为正时三明治结构中，三个镜片的六个表面均为多项式自由曲面；图6(c)为光焦度为负时三明治结构中，三个镜片的六个表面均为多项式自由曲面；图7三明治结构中，内外镜片固定不动，内镜片可沿垂直于光轴的方向运动，内外镜片的多项式自由曲面位于靠近中间透镜的表面的工作模式。图8三明治结构中，内外镜片固定不动，内镜片可沿垂直于光轴的方向运动，内外镜片的多项式自由曲面位于最前面和最后面的两个表面的工作模式。图9三明治结构中，内外镜片固定不动，内镜片可沿垂直于光轴的方向运动，外镜片的多项式自由曲面位于靠近中间透镜的表面，内镜片的多项式自由曲面位于远离中间镜片的表面的工作模式。图10三明治结构中，内外镜片固定不动，内镜片可沿垂直于光轴的方向运动，外镜片的多项式自由曲面位于远离中间透镜的表面，内镜片的多项式自由曲面位于靠近中间镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜，其特征在于：包括镜架和镜片；镜片都由一个Alvarez自由曲面镜片组构成，一个Alvarez自由曲面镜片组由三个透镜组成；每组镜片的外侧两个透镜固定在镜架上，并组成密封空间，中间的透镜通过滑块固定在镜架的导轨上，中间的透镜沿垂直于光轴的方向滑动；每个Alvarez自由曲面镜片多项式方程为：

【技术特征摘要】
1.一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜，其特征在于：包括镜架和镜片；镜片都由一个Alvarez自由曲面镜片组构成，一个Alvarez自由曲面镜片组由三个透镜组成；每组镜片的外侧两个透镜固定在镜架上，并组成密封空间，中间的透镜通过滑块固定在镜架的导轨上，中间的透镜沿垂直于光轴的方向滑动；每个Alvarez自由曲面镜片多项式方程为：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。2.根据权利要求1所述的一种三明治式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或多个距离传感器，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.根据权利要求1或2所述的一种三明治式Alvarez变焦智能眼镜...

【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：发明
国别省市：浙江,33