CN108594467B - 一种可调屈光度的眼镜系统及验光系统 - Google Patents

Abstract

一种可调屈光度的眼镜系统和验光系统，包括可调屈光度的透明腔体、镜框、压电陶瓷平台和压电陶瓷平台控制器，所述透明腔体内充满了液体，所述透明腔体固定在镜框内，所述压电陶瓷平台设在镜框的框架上并且与所述透明腔体的边缘接触，所述压电陶瓷平台与压电陶瓷平台控制器连接；通过调整压电陶瓷平台控制器的控制参数，对所述压电陶瓷平台进行通电驱动，使压电陶瓷平台发生不同程度的变形，促使与其接触的透明腔体发生相应的变形，从而改变透明腔体的曲率半径。本发明通过数字化精确控制眼镜的度数，提高操作的便利性，提高眼镜度数的调整精度，同时可以为高精度的验光，视力矫正提供完整的解决方案。

Description

一种可调屈光度的眼镜系统及验光系统

技术领域

本发明涉及眼镜的制造和验光技术领域,尤其涉及一种可调屈光度的眼镜系统及验光系统。

背景技术

目前对于镜片佩戴者来说，使用的镜片度数基本是固定的，随着使用时间的增加，镜片的度数会逐渐变化，佩戴者需要重新验光，购买新的度数的眼镜，无疑增加消费者负担。

目前的验光系统采用机械的插片方式验光，度数间隔是25°，对于消费者来说，精度误差比较大，对于精准的视力矫正来说非常不利。

目前已有技术中，已经提出度数可调的眼镜系统，如CN2049368、CN107219642A、CN107490877A、CN201600522U、CN204331184U等公开的方法基本思路是用机械方法，调整眼镜片系统内部镜片的角度或距离来改变镜片的度数，机械方法需要手动调节，操作不便利，误差大。

也有技术提出在眼镜系统中注入不同折射率的液体，通过折射率的差异来改变眼镜的度数，如CN2274352、CN201130279、CN201681222U等公开发明技术，其缺点在于眼镜佩戴者向眼镜系统中手动注入液体或更换液体，导致操作不便利，为了防止液体泄漏，眼镜系统设计复杂，成本高。

为解决现有技术中的问题，本发明希望提出一种将数字化控制和眼镜机械调整装置结合，通过数字化精确控制眼镜的度数，提高操作的便利性，提高眼镜度数的调整精度。

本发明的另一个目的是将屈光度可调的眼镜系统和数字化验光结合在一起，为高精度的验光、视力矫正提供完整的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种可调屈光度的眼镜系统和验光系统，该眼镜系统通过数字化精确控制眼镜的度数，提高操作的便利性，提高眼镜度数的调整精度；该验光系统可以为高精度的验光，视力矫正提供完整的解决方案。

本发明是这样实现的：

一种可调屈光度的眼镜系统，包括可调屈光度的透明腔体、镜框、压电陶瓷平台和压电陶瓷平台控制器，所述透明腔体内充满了液体，所述透明腔体固定在镜框内，所述压电陶瓷平台设在镜框的框架上并且与所述透明腔体的边缘接触，所述压电陶瓷平台与压电陶瓷平台控制器连接；通过调整压电陶瓷平台控制器的控制参数，对所述压电陶瓷平台进行通电驱动，使压电陶瓷平台发生不同程度的变形，促使与其接触的透明腔体发生相应的变形，从而改变透明腔体的曲率半径范围在50mm－+∞之间，获得可调屈光度的眼镜系统。

作为本发明的进一步改进，所述可调屈光度的眼镜系统包括两个相互连接的镜框，各镜框内设有一个所述透明腔体，各透明腔体上设有三个所述压电陶瓷平台，各压电陶瓷平台分别与一个所述压电陶瓷平台控制器连接。

作为本发明的进一步改进，各压电陶瓷平台控制器分别控制各压电陶瓷平台的变形程度，从而改变所述透明腔体的曲率半径，调整所述可调屈光度的眼镜系统的屈光度调整范围在-10D－+10D之间，调整精度0.01D；

从而改变所述透明腔体的球差，提高所述可调屈光度的眼镜系统的舒适度；

从而改变所述透明腔体的柱面效果，并调整散光度范围在-3D－+3D之间，调整精度0.01D；

并且对于所述透明腔体边缘视场的像差，要求：在视场角度35°内，畸变小于2%，像散小于0.05D。

作为本发明的进一步改进，所述透明腔体包括前表面膜和后表面膜，所述压电陶瓷平台为双压电晶片，所述双压电晶片内设有使其自身发生变形的驱动器，所述驱动器与所述压电陶瓷平台控制器连接，在所述压电陶瓷平台控制器输入控制参数，通过驱动器驱动双压电晶片变形，从而促使所述前表面膜和后表面膜同时发生变形。

作为本发明的进一步改进，所述前表面膜和后表面膜为包括FEP或PDMS膜在内的透光膜，所述液体为折射率为1.5-1.7的透明液体。

作为本发明的进一步改进，所述透明液体包括丙三醇体系和硫醇体系。

作为本发明的进一步改进，所述压电陶瓷平台控制器内设有存储模块，佩戴者可以在存储模块内保存控制参数并在需要时候调用。

作为本发明的进一步改进，所述压电陶瓷平台控制器内设有存储模块，所述存储模块内预设有不同使用条件下的控制参数文档，供佩戴者在需要时候调用。

一种可调屈光度的验光系统，其包括如权利要求1-8任一项所述的可调屈光度的眼镜系统，并采用所述可调屈光度的眼镜系统进行验光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的眼镜系统将数字化控制和眼镜机械可调结合，通过数字化精确控制眼镜的度数，提高操作的便利性，提高眼镜度数调整的精度。经测试，镜片的球镜度数、散光度数可调整至1°的精度；同时该系统可以用于高精度的数字验光，相对于传统的25°一跳的方式，本发明的验光系统得到的数据更接近佩戴者的实际需求。

附图说明

图1是本发明的一种可调屈光度的眼镜系统的结构示意图。

图2是本发明的一种可调屈光度的眼镜系统的正视图。

图3是本发明的一种可调屈光度的眼镜系统的俯视图。

图4是本发明的一种可调屈光度的眼镜系统的连接线和控制器的平铺示意图。

图5是本发明的一种实施例中的压电陶瓷平台示意图。

图6是本发明的一种实施例中的压电陶瓷平台示意图。

图7是本发明的一种实施例中的压电陶瓷平台示意图。

附图说明：1-透明腔体，11-前表面膜，12-后表面膜，2-镜框，3-压电陶瓷平台，4-压电陶瓷平台控制器，5-连接线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1

如图1-4所示的一种可调屈光度的眼镜系统，包括作为镜片使用的可调屈光度的透明腔体1、镜框2、压电陶瓷平台3和压电陶瓷平台控制器4，所述透明腔体1内充满了液体，所述透明腔体1固定在镜框2内，所述压电陶瓷平台3设在镜框2的框架上并且与所述透明腔体1的边缘接触，所述压电陶瓷平台3与压电陶瓷平台控制器4连接。

本发明在使用的时候，通过调整压电陶瓷平台控制器4的控制参数，对所述压电陶瓷平台3进行通电驱动，使压电陶瓷平台3发生不同程度的变形，促使与其接触的透明腔体1发生相应的变形，从而改变透明腔体1的曲率半径范围在50mm－+∞之间，获得可调屈光度的眼镜系统。

采用上述技术方案，通过将数字化控制的技术和镜片度数调整结合，避免机械手动调整的误差，提高镜片度数调整的便利性和精确度。

实施例2

在实施例1的基础上，优选的：

所述可调屈光度的眼镜系统包括两个相互连接的镜框2（指一副眼镜系统包括两个镜框），各镜框2内设有一个所述透明腔体1，各透明腔体1上设有三个所述压电陶瓷平台3，各压电陶瓷平台3分别通过连接线5与一个所述压电陶瓷平台控制器4连接。

各压电陶瓷平台控制器4分别控制各压电陶瓷平台3的变形程度，以达到精准调整的目的。其作用包括以下三点：

（1）从而改变所述透明腔体1的曲率半径，调整所述可调屈光度的眼镜系统的屈光度调整范围在-10D－+10D之间，调整精度0.01D。通过此技术方案，可以精准调整屈光度，提高屈光度的调整精度。

（2）从而改变所述透明腔体的球差，提高所述可调屈光度的眼镜系统的舒适度。通过此技术方案，可以适当改变球差，从而提高佩戴者的舒适度。

（3）从而改变所述透明腔体的柱面效果，并调整散光度范围在-3D－+3D之间，调整精度0.01D。采用此技术方案，可以通过改变柱面效果，从而调整散光度，提高散光度的调整精度。

（4）并且对于所述透明腔体边缘视场的像差，要求：在视场角度35°内，畸变小于2%，像散小于0.05D。采用此技术方案，可以通过6个压电陶瓷平台和压电陶瓷平台控制器的配合，调整获得良好的边缘视场的像差，相比起背景技术中，采用向眼镜系统中手动注入液体或更换液体的繁琐操作，本发明的技术方案更加简单，操作方便，调整精度高并且数字化程度高。

进一步的，如图1所示，所述透明腔体1包括前表面膜11和后表面膜12，如图5-7所示，所述压电陶瓷平台3为双压电晶片，所述双压电晶片内设有使其自身发生变形的驱动器，所述驱动器与所述压电陶瓷平台控制器4连接，在所述压电陶瓷平台控制器4输入控制参数，通过驱动器驱动双压电晶片变形，从而促使所述前表面膜11和后表面膜12同时发生变形。

优选的，所述前表面膜11和后表面膜12为包括FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）或PDMS（聚二甲基硅氧烷）膜在内的透光膜，所述液体为折射率为1.5-1.7的透明液体，优选的，所述透明液体包括丙三醇体系和硫醇体系。

如图5-7示出了本发明所采用的压电陶瓷平台的工作原理。

图5示出了每个镜框的框架上有三个双压电晶片，图6示出了未通电时，双压电晶片的静止状态，图7示出了通电后，双压电晶片发生的变形，在变形的过程中，双压电晶片挤压透明腔体的前表面膜、后表面膜，从而改变了透明腔体的曲率半径等物理参数。

实施例3

在实施例2的基础上，可以做出如下的改进。

进一步的，所述压电陶瓷平台控制器4内设有存储模块，佩戴者可以在存储模块内保存控制参数并在需要时候调用。

进一步的，所述压电陶瓷平台控制器4内设有存储模块，所述存储模块内预设有不同使用条件下的控制参数文档，供佩戴者在需要时候调用。

采用实施例3的技术方案，是充分利用了压电陶瓷平台控制器的数字化功能，佩戴者可通过远程遥控器控制压电陶瓷平台控制器4，逐步调整该眼镜系统的度数，在初次佩戴眼镜时，通过佩戴者自己的校正效果，不断微调压电陶瓷平台控制器4，使眼镜的度数达到合适的要求，达到视力矫正的目的，并保存起来。在不同的使用环境下，如夜间，近距离观察等，可以适当调整眼镜度数以适应环境，在佩戴者经过一段时间后，眼镜度数可以实时调整。

同时，佩戴者可以将不同使用条件下的参数记录下来，如近距离看书，夜间观察物体等环境下，形成不同的控制参数文档供其调用，当然，也可以在出厂时候就预设好控制参数文档，方便佩戴者使用。

本发明所述的控制参数，其最终表征为包括屈光度、散光度在内的光学参数。

实施例4

本实施例提供一种可调屈光度的验光系统，其包括如实施例1-3任一个实施例所述的可调屈光度的眼镜系统，并采用所述可调屈光度的眼镜系统进行验光。

本实施例提供一个具体的案例：对于某个佩戴者，通过传统的验光，得到的度数是左眼：球镜屈光度数-250°，散光度数-75°；由于目前的验光的规格的精度是25°，所以对于该佩戴者来说，无法准确到如球镜屈光度数-251°，散光度数-74°等。

经过本发明提供的验光系统，通过如实施例1-3所述的技术方案，精准调整眼镜系统的度数，使其与佩戴者真实的度数相适应，最终得到的验光处方为：球镜屈光度数-262°，散光度数-78°。相对于传统的25°一跳的方式，本发明的验光得到的数据更接近佩戴者的实际需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，包括可调屈光度的透明腔体、镜框、压电陶瓷平台和压电陶瓷平台控制器，所述透明腔体内充满了液体，所述透明腔体固定在镜框内，所述压电陶瓷平台设在镜框的框架上并且与所述透明腔体的边缘接触，所述压电陶瓷平台与压电陶瓷平台控制器连接；通过调整压电陶瓷平台控制器的控制参数，对所述压电陶瓷平台进行通电驱动，使压电陶瓷平台发生不同程度的变形，促使与其接触的透明腔体发生相应的变形，从而改变透明腔体的曲率半径范围在50mm－+∞之间，获得可调屈光度的眼镜系统；

所述可调屈光度的眼镜系统包括两个相互连接的镜框，各镜框内设有一个所述透明腔体，各透明腔体上设有三个所述压电陶瓷平台，各压电陶瓷平台分别与一个所述压电陶瓷平台控制器连接；

并且，各压电陶瓷平台控制器分别控制各压电陶瓷平台的变形程度，从而改变所述透明腔体的曲率半径，调整所述可调屈光度的眼镜系统的屈光度调整范围在-10D－+10D之间，调整精度0.01D；

从而改变所述透明腔体的球差，提高所述可调屈光度的眼镜系统的舒适度；

从而改变所述透明腔体的柱面效果，并调整散光度范围在-3D－+3D之间，调整精度0.01D；

并且对于所述透明腔体边缘视场的像差，要求：在视场角度35°内，畸变小于2％，像散小于0.05D。

2.根据权利要求1所述的可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，所述透明腔体包括前表面膜和后表面膜，所述压电陶瓷平台为双压电晶片，所述双压电晶片内设有使其自身发生变形的驱动器，所述驱动器与所述压电陶瓷平台控制器连接，在所述压电陶瓷平台控制器输入控制参数，通过驱动器驱动双压电晶片变形，从而促使所述前表面膜和后表面膜同时发生变形。

3.根据权利要求2所述的可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，所述前表面膜和后表面膜为包括FEP或PDMS膜在内的透光膜，所述液体为折射率为1.5-1.7的透明液体。

4.根据权利要求3所述的可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，所述透明液体包括丙三醇体系和硫醇体系。

5.根据权利要求2所述的可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，所述压电陶瓷平台控制器内设有存储模块，佩戴者可以在存储模块内保存控制参数并在需要时候调用。

6.根据权利要求2所述的可调屈光度的眼镜系统，其特征在于，所述压电陶瓷平台控制器内设有存储模块，所述存储模块内预设有不同使用条件下的控制参数文档，供佩戴者在需要时候调用。

7.一种可调屈光度的验光系统，其特征在于，其包括如权利要求1-6任一项所述的可调屈光度的眼镜系统，并采用所述可调屈光度的眼镜系统进行验光。

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