CN109375384A - 一种可变焦透镜的变焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种可变焦透镜的变焦方法，所述方法包括：控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取当前焦距的保持时间；控制器判断当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值；当所述当前焦距的保持时间超过凝视时间阈值时，控制器生成自动变焦指令，并发送给可变焦透镜的焦距调整器；焦距调整器根据自动变焦指令控制可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距；当放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，控制器生成实测变焦指令，并发送给焦距调整器；焦距调整器根据实测变焦指令控制可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距。本发明，通过自动变焦使得在长时间凝视过程中达到调节睫状肌的作用，实现预防和矫治近视、远视的目的。

Description

一种可变焦透镜的变焦方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种可变焦透镜的变焦方法。

背景技术

目前，视力健康问题困扰着很多人。调查发现，每年有数千万患有近视弱视远视的儿童需要治疗，18岁以内的儿童青少年视力下降后，每学期以50-100度的速度发展。青少年的视力问题，尤其是近视严重影响着人们的日常生活和工作。为了校正视力，可以清晰地看见远距离的物体，近视人群需要通过配戴相应度数的近视眼镜。

长期视近是近视的主要原因，过重的学习负担、坐姿不正，看电视、电脑、手机等，使眼睛的睫状肌长期紧张痉挛，看远的时候睫状肌不能放松，视物不能在视网膜上成像，从而导致近视。一般近视患者初期近视都是假性阶段，通过科学有效的治疗能够使视力恢复正常，但如果长时间得不到及时有效的治疗，便会逐渐发展为真性近视。

在矫正视力案例中，经常需要一副眼镜具有两种矫正度数。例如老人或老花眼用户近看报纸时，需要用老花镜(凸透镜)观看，当看远处景物时，需要用平光镜观看。又例如，在青少年假性近视中，也需要两个度数的眼镜，避免近视度数加深并矫正视力，用户可以自行调整眼镜的度数，适应不同场景的需求。

现有技术中，存在一种双光镜片(或称双焦点镜片)，它将两种不同屈光力磨在同一镜片上，成为两个区域的镜片。其不足之处在于：它是将一个镜片分为两个区域，造成了眼镜不同区域有明显间隔，外表不美观，有棱镜性跳跃现象，上下楼会头晕等问题，同时，需要手动变焦，操作不便。因此，需要一种能够解决上述问题的变焦方法，并实现预防和矫治近视、远视的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可变焦透镜的变焦方法，通过自动变焦使得在长时间凝视过程中达到调节睫状肌的作用，实现预防和矫治近视、远视的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种可变焦透镜的变焦方法，所述方法包括：

控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间；

所述控制器判断所述当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值；

当所述当前焦距的保持时间超过所述凝视时间阈值时，所述控制器生成自动变焦指令，并发送给所述可变焦透镜的焦距调整器；

所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距；

当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器；

所述焦距调整器根据所述实测变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距。

优选的，在所述控制器判断所述当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值之后，所述方法还包括：

当所述当前焦距的保持时间未超过所述凝视时间阈值时，所述控制器提取所述可变焦透镜的所述当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间。

优选的，在所述控制器生成自动变焦指令，并发送给所述可变焦透镜的焦距调整器之前，所述方法还包括：

当所述当前焦距的保持时间超过所述凝视时间阈值时，所述控制器生成时间提示指令，并将所述时间提示指令发送给所述可变焦透镜的警报器；

所述警报器根据所述时间提示指令进行警报提示。

优选的，所述控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间具体包括：

所述控制器获取所述可变焦透镜的所述当前焦距，并判断所述当前焦距是否小于预设的焦距阈值；

当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器获取所述当前焦距的保持时间。

进一步优选的，所述方法还包括：

当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器生成焦距提示指令并发送给所述警报器；

所述警报器根据所述焦距提示指令进行警报提示。

优选的，所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距以预设的变焦时长缩小至所述放松焦距。

进一步优选的，所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距以预设的变焦时长缩小至所述放松焦距具体包括：

所述焦距调整器的流体体积调整器接收所述自动变焦指令；

根据所述自动变焦指令，所述流体体积调整器增大所述可变焦透镜的透明流体的体积，使所述可变焦透镜产生向外凸的定量形变，所述可变焦透镜的焦距缩小至预设的所述放松焦距。

优选的，所述实测变焦指令包括变焦控制数据；所述当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器具体包括：

当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成测焦指令，并将所述测焦指令发送给所述可变焦透镜的测距装置；

所述测距装置根据所述测焦指令检测当前的视觉距离，生成当前距离数据并发送给控制器；

所述控制器根据所述当前距离数据计算焦距变化量，并根据所述焦距变化量生成变焦控制数据；

所述控制器根据所述变焦控制数据生成所述实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器。

进一步优选的，所述焦距调整器根据所述实测变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距具体包括：

所述焦距调整器的所述流体体积调整器接收所述实测变焦指令；

根据所述实测变焦指令，所述流体体积调整器减小所述可变焦透镜的所述透明流体的体积，使所述可变焦透镜产生向内凹的定量形变，所述可变焦透镜的焦距增大至所述当前实测观物焦距。

优选的，所述方法还包括：

所述控制器提取用户信息，并根据所述用户信息在变焦时间数据库中获取相应的所述凝视时间阈值和所述放松时间阈值。

本发明实施例提供的可变焦透镜的变焦方法，可结合凝视点的判定实现自动变焦，同时，当注视时间超过预设的规定时长时，一方面，对用户进行提示，另一方面，自动变焦，将景物置远，从而使眼部睫状肌放松，且此变焦过程为缓慢变焦过程，使用户无明显变焦感觉，当眼部得到放松之后，再根据凝视点的判定调节焦距，且针对不同年龄、不同人群进行相对应的训练，从而改善假性近视、远视，达到辅助治疗的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的应用可变焦透镜的变焦方法的眼镜的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的应用可变焦透镜的变焦方法的眼镜的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的可变焦透镜的变焦方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例涉及提供的可变焦透镜的变焦方法，通过自动变焦使得在长时间凝视过程中达到调节睫状肌的作用，实现预防和矫治近视、远视的目的，并且基于优化算法，针对不同年龄、不同人群进行相对应的训练，从而改善近视、远视，达到辅助治疗的效果。

本发明实施例涉及提供的可变焦透镜的变焦方法可应用于眼镜中，如图1和图2所示。为方便更好的理解本发明可变焦透镜的变焦方法，下面对其应用的眼镜进行简要说明。

眼镜包括镜架1以及设置在镜架1上的测距装置2和左右两组可变焦透镜3、焦距调控器4、控制器(图中未示出)和警报器(图中未示出)。

其中，镜架1用于固定安装左右两组可变焦透镜3，并为测距装置2、焦距调控器4、控制器以及警报器提供安装位置。测距装置2设置于镜架1上，用于检测视觉距离，生成当前距离数据。可变焦透镜为眼镜的镜片结构，通过焦距调控器4能够实现自动变焦。控制器为眼镜的中央处理单元，其接受测距装置2发送的当前距离数据，并据此控制焦距控制器4，使可变焦透镜进行相应度数的变焦。此外，警报器用于对用户进行提示，提醒用户改变观察距离或使眼睛休息。

可变焦透镜3优先选用流体填充式透镜结构，进一步的，焦距调控器4包括流体体积调整器，流体体积调整器通过改变可变焦透镜3内的透明流体的体积，从而使可变焦透镜的焦距改变，实现变焦。

图3为本发明实施例提供的可变焦透镜的变焦方法的流程示意图，以下结合图3所示，对本发明实施例提供的可变焦透镜的变焦方法进行说明。

步骤101，控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取当前焦距的保持时间。

具体的，所述控制器获取所述可变焦透镜的所述当前焦距，并判断所述当前焦距是否小于预设的焦距阈值；当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器获取所述当前焦距的保持时间。

此外，当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器生成焦距提示指令并发送给所述警报器；所述警报器根据所述焦距提示指令进行警报提示。

在一个具体的过程中，控制器为本申请中可变焦透镜的中央控制器，当用户使用该可变焦透镜观看物体时，当用户较近距离凝视时，控制器监测注视点的保持时间，即控制器实时监测可变焦透镜当前焦距的保持时间，具体的，控制器提取可变焦透镜的当前焦距，然后获取当前焦距的保持时间，需要注意的是，本发明实施例中所指的当前焦距是指的在一定范围内的焦距值，例如，用户在看书翻页时，焦距会有一定的变化，但是变化值不大，而此变化并不能使眼睛的睫状体进行放松，因此，该焦距下的时长也应计算到当前焦距的保持时间中。

为提醒用户保持良好的用眼习惯，当用户较近距离凝视时，控制器同时生成焦距提示指令，并将所生成的焦距提示指令发送给警报器，警报器对其进行解析，并根据焦距提示指令进行警报提示。

步骤102，控制器判断当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值。

在一个具体的过程中，控制器获取当前焦距的保持时间之后，并提取相对应的预设的凝视时间阈值，控制器根据预设的凝视时间阈值判断用户的注视时间是否过长，即当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值。当当前焦距的保持时间超过凝视时间阈值时，控制器通过控制焦距调整器对可变焦透镜进行变焦，自动缩小焦距，将景物置远，从而使眼部睫状肌进行放松；当当前焦距的保持时间未超过凝视时间阈值时，则控制器继续对当前焦距的保持时间进行监控。

需要理解的是，本申请中预设的凝视时间阈值可根据不同用户的具体情况进行相对应的设置，也可基于优化算法，针对不同年龄、不同人群进行统计，计算出最优的凝视时间阈值，然后控制器根据当前用户的实际情况选取相应的最优凝视时间阈值。

如果当前焦距的保持时间超过凝视时间阈值，则进入步骤103；如果当前焦距的保持时间未超过凝视时间阈值，则返回步骤101，继续监控可变焦透镜当前焦距的保持时间。

步骤103，控制器生成自动变焦指令，并发送给可变焦透镜的焦距调整器。

具体的，当控制器检测到当前焦距的保持时间超过凝视时间阈值时，控制器生成时间提示指令，并将时间提示指令发送给可变焦透镜的警报器，警报器根据时间提示指令进行警报提示。

在一个具体的过程中，如果控制器检测到当前焦距的保持时间超过了凝视时间阈值时，对用户进行提示，即将变焦进行放松时段，如果用户不进行任何操作，则控制器默认进入自动变焦过程，从而自动变焦，使眼部睫状体得到放松，即控制器生成时间提示指令，发送给警报器，用以控制警报器进行超时报警，对用户进行提示，当用户未采取任何操作时，控制器再生成自动变焦指令，并发送给焦距调整器，从而控制焦距调整器对可变焦透镜进行变焦操作。

需要注意的是，警报器根据步骤101中的焦距提示指令所发出的警报提示与根据步骤103中的时间提示指令所发出的警报提示既可以相同，也可以不同，例如，警报器中显示灯的颜色不同或警报器的蜂鸣时间不同。

步骤104，焦距调整器根据自动变焦指令控制可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距。

具体的，焦距调整器根据自动变焦指令控制可变焦透镜的焦距以预设的变焦时长缩小至预设的放松焦距。

在一个具体的过程中，焦距调整器接收控制器所发送的自动变焦指令，并对其进行解析，其中，自动变焦指令包括预设的变焦时长，控制器根据用户信息提取变焦时间数据库中相应预设的变焦时长，并根据变焦时长生成自动变焦指令发送给焦距调整器，焦距调整器提取自动变焦指令中预设的变焦时长，然后以预设的变焦时长控制可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距，根据用户情况的不同，对预设的变焦时长进行设置，从而保证此变焦过程卫缓慢过程，使用户在变焦过程中无明显感觉。

进一步的，当可变焦透镜优先选用流体填充式透镜结构时，焦距调整器的流体体积调整器接收自动变焦指令，根据自动变焦指令，流体体积调整器增大可变焦透镜的透明流体的体积，使可变焦透镜产生向外凸的定量形变，可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距。

在一个具体的过程中，焦距调整器中的流体体积调整器接收控制器所发送的自动变焦指令，其中，自动变焦指令还包括预设的放松焦距，控制器根据用户信息提取变焦时间数据库中相应预设的放松焦距，并根据预设的放松焦距和变焦时长生成自动变焦指令，控制器将自动变焦指令发送给流体体积调整器，流体体积调整器对其进行解析，并提取其中预设的放松焦距和变焦时长，从而流体体积调整器根据自动变焦指令中预设的放松焦距相应的增大可变焦透镜的透明流体的体积，使可变焦透镜产生向外凸的定量形变，焦距缩小至预设的放松焦距，使景物置远，眼部睫状肌得以放松。

步骤105，当放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，控制器生成实测变焦指令，并发送给焦距调整器。

具体的，实测变焦指令包括变焦控制数据，当放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，控制器生成测焦指令，并将测焦指令发送给可变焦透镜的测距装置，测距装置根据测焦指令检测当前的视觉距离，生成当前距离数据并发送给控制器，控制器根据当前距离数据计算焦距变化量，并根据焦距变化量生成变焦控制数据，控制器根据变焦控制数据生成实测变焦指令，并发送给焦距调整器。

在一个具体的过程中，当眼部得到放松之后，再缓慢增大可变焦透镜的焦距，使眼部睫状肌处于收缩状态。详细的，控制器根据用户信息提取变焦时间数据库中预设的放松时间阈值，并判断当前放松焦距的保持时间是否达到预设的放松时间阈值，当到达时，则控制器生成测焦指令并发送给可变焦透镜的测距装置，控制其进行测焦作业，测距装置接收控制器所发送的测焦指令，对其进行解析并据此检测当前的视觉距离，根据检测到的视觉距离生成当前距离数据发送给控制器，从而控制器根据当前距离数据与放松焦距所设定的距离数据的距离差计算出相对应的焦距变化量，并根据焦距变化量生成变焦控制数据，控制器根据变焦控制数据生成实测变焦指令，发送给焦距调整器，控制其操作可变焦透镜进行相对应的变焦恢复过程。

步骤106，焦距调整器根据实测变焦指令控制可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距。

在一个具体的过程中，焦距调整器接收控制器所发送的实测变焦指令，并对其进行解析，焦距调整器提取实测变焦指令中的变焦控制数据，并根据变焦控制数据，优选的，以预设的变焦时长控制可变焦透镜的焦距按照变焦控制数据进行变焦，增大至当前实测观物焦距。

进一步的，当可变焦透镜优先选用流体填充式透镜结构时，焦距调整器的流体体积调整器接收实测变焦指令，根据实测变焦指令，流体体积调整器减小可变焦透镜的透明流体的体积，使可变焦透镜产生向内凹的定量形变，可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距。

在一个具体的过程中，焦距调整器中的流体体积调整器接收控制器所发送的实测变焦指令，并提取其中的变焦控制数据，流体体积调整器根据变焦控制数据相对应的减少可变焦透镜的透明流体的体积，使可变焦透镜产生向内凹的定量形变，焦距增大至当前用户所观看物体所需的最佳焦距，即当前实测观物焦距。

同时，在本申请可变焦透镜的变焦方法中控制器还可获取可变焦透镜的当前焦距，并判断当前焦距是否小于预设的焦距阈值，当当前焦距小于焦距阈值时，控制器生成焦距提示指令并发送给警报器，警报器根据焦距提示指令进行警报提示，从而提示用户不要近距离看书或其他事物，避免对眼睛的伤害。

通过上述方法反复对用户的焦距进行调节，从而使用户的睫状肌得到训练，反复地收缩、伸张，达到恢复睫状肌功能的效果，实现矫正和改善近视、远视的目的。

此外，基于优化算法，针对不同年龄、不同人群进行相对应的测试，并建立相对应的数据库，即变焦时间数据库，存储不同年龄、不同人群相对应的相关数据，例如凝视时间阈值、预设的放松时间阈值、预设的放松焦距、预设的焦距阈值以及预设的变焦时长等，控制器根据当前使用者的用户信息在变焦时间数据库中提取与本用户相对应的相关数据，并根据此相关数据对用户眼部睫状体进行训练，从而更好地为不同情况下的用户改善和矫正近视或远视。例如，青少年的眼部睫状体调节能力较强，对于青少年睫状体训练过程中变焦度数较大，而老年人的眼部睫状体调整能力较弱，对于老年人睫状体训练过程中变焦度数较小，变化时间较为缓慢。

当然，也可以根据医学检测参数，用户自行对上述相关数据进行设定。

为了更好的理解上述过程，以一个具体的例子进行举例说明。

在一个具体的例子中，设定保持时间为20分钟，则当凝视点超过20分钟不变时，一方面，向用户进行提示，另一方面，自动缓慢地缩小焦距，将景物置远，从而使眼部睫状肌处于放松状态，且此变焦过程为缓慢过程，用户无明显感觉。当用户眼部得到放松之后，再缓慢增大焦距，从而使眼部睫状肌处于收缩状态。如此反复调节焦距，训练用户眼部睫状肌反复收缩、伸张，使其恢复功能，从而达到矫正和改善近视、远视的目的。

本发明实施例提供的可变焦透镜的变焦方法，可结合凝视点的判定实现自动变焦，同时，当注视时间超过预设的规定时长时，一方面，对用户进行提示，另一方面，自动变焦，将景物置远，从而使眼部睫状肌放松，且此变焦过程为缓慢变焦过程，使用户无明显变焦感觉，当眼部得到放松之后，再根据凝视点的判定调节焦距，且针对不同年龄、不同人群进行相对应的训练，从而改善假性近视，达到辅助治疗的效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述方法包括：

控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间；

所述控制器判断所述当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值；

当所述当前焦距的保持时间超过所述凝视时间阈值时，所述控制器生成自动变焦指令，并发送给所述可变焦透镜的焦距调整器；

所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距缩小至预设的放松焦距；

当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器；

所述焦距调整器根据所述实测变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距。

2.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，在所述控制器判断所述当前焦距的保持时间是否超过预设的凝视时间阈值之后，所述方法还包括：

当所述当前焦距的保持时间未超过所述凝视时间阈值时，所述控制器提取所述可变焦透镜的所述当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间。

3.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，在所述控制器生成自动变焦指令，并发送给所述可变焦透镜的焦距调整器之前，所述方法还包括：

当所述当前焦距的保持时间超过所述凝视时间阈值时，所述控制器生成时间提示指令，并将所述时间提示指令发送给所述可变焦透镜的警报器；

所述警报器根据所述时间提示指令进行警报提示。

4.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述控制器提取可变焦透镜的当前焦距，并获取所述当前焦距的保持时间具体包括：

所述控制器获取所述可变焦透镜的所述当前焦距，并判断所述当前焦距是否小于预设的焦距阈值；

当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器获取所述当前焦距的保持时间。

5.根据权利要求4所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述当前焦距小于所述焦距阈值时，所述控制器生成焦距提示指令并发送给所述警报器；

所述警报器根据所述焦距提示指令进行警报提示。

6.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距以预设的变焦时长缩小至所述放松焦距。

7.根据权利要求6所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述焦距调整器根据所述自动变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距以预设的变焦时长缩小至所述放松焦距具体包括：

所述焦距调整器的流体体积调整器接收所述自动变焦指令；

根据所述自动变焦指令，所述流体体积调整器增大所述可变焦透镜的透明流体的体积，使所述可变焦透镜产生向外凸的定量形变，所述可变焦透镜的焦距缩小至预设的所述放松焦距。

8.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述实测变焦指令包括变焦控制数据；所述当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器具体包括：

当所述放松焦距的保持时间达到预设的放松时间阈值时，所述控制器生成测焦指令，并将所述测焦指令发送给所述可变焦透镜的测距装置；

所述测距装置根据所述测焦指令检测当前的视觉距离，生成当前距离数据并发送给控制器；

所述控制器根据所述当前距离数据计算焦距变化量，并根据所述焦距变化量生成变焦控制数据；

所述控制器根据所述变焦控制数据生成所述实测变焦指令，并发送给所述焦距调整器。

9.根据权利要求7所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述焦距调整器根据所述实测变焦指令控制所述可变焦透镜的焦距增大至当前实测观物焦距具体包括：

所述焦距调整器的所述流体体积调整器接收所述实测变焦指令；

根据所述实测变焦指令，所述流体体积调整器减小所述可变焦透镜的所述透明流体的体积，使所述可变焦透镜产生向内凹的定量形变，所述可变焦透镜的焦距增大至所述当前实测观物焦距。

10.根据权利要求1所述的可变焦透镜的变焦方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器提取用户信息，并根据所述用户信息在变焦时间数据库中获取相应的所述凝视时间阈值和所述放松时间阈值。