CN114859570A - 一种自适应视力镜片、自适应视力眼镜及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自适应视力镜片、自适应视力眼镜及设计方法，其中，该自适应视力镜片包括：透明基底和多种超透镜单元；每种所述超透镜单元对应一种焦距，且每种所述超透镜单元所对应的超透镜单元数量为多个；多个所述超透镜单元设置在所述透明基底的至少一侧。通过本发明实施例提供的自适应视力镜片、自适应视力眼镜及设计方法，无需经过验光和定制镜片等过程，可满足不同度数(包括近视、远视)人群的需求，具有普适性；并且，超透镜单元具有结构简单、重量轻、成本低等优势，方便用户佩戴，且适合大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及眼镜技术领域，具体而言，涉及一种自适应视力镜片、自适应视力眼镜及设计方法。
背景技术
目前，眼镜的度数是一定的，不同的使用者需要根据自身的度数来定制，需要复杂的验光与定制过程，不适用于低成本、普适性、大批量生产。
为了能够让一个眼镜可以适用于不同度数的使用者，目前出现了一种自适应视力眼镜。该自适应视力眼镜的镜片上排列有多个不同度数的微透镜，利用人脑的脑补能力以及视觉停留，使用者可以看清眼前的事物。但是，微透镜会增加该种自适应视力眼镜的厚度和重量，导致眼镜比较笨重。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种自适应视力镜片、自适应视力眼镜及设计方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种自适应视力镜片，包括：透明基底和多种超透镜单元；
每种所述超透镜单元对应一种焦距，且每种所述超透镜单元所对应的超透镜单元数量为多个；
多个所述超透镜单元设置在所述透明基底的至少一侧。
在一种可能的实现方式中，任一所述超透镜单元的口径不大于最大口径，所述最大口径为基于具有最小焦距的超透镜单元在无色差的情况下所确定的口径。
在一种可能的实现方式中，所述最大口径满足：
其中，dmax表示所述最大口径，Δneff表示所述超透镜单元对应的等效折射率区间，h表示所述超透镜单元中的纳米结构的高度，fmin表示所述最小焦距。
在一种可能的实现方式中，多个所述超透镜单元以密堆的形式设置在所述透明基底的至少一侧。
在一种可能的实现方式中，所述超透镜单元的形状为方形、六边形或扇环形。
在一种可能的实现方式中，所述超透镜单元中的纳米结构为偏振不相关结构。
在一种可能的实现方式中，所述纳米结构包括：纳米柱结构、中空纳米柱结构、纳米孔结构、纳米环孔结构、纳米方柱结构、方纳米孔结构、纳米方环结构、纳米方环孔结构中的至少一种。
在一种可能的实现方式中，所述超透镜单元中的纳米结构呈六边形阵列排布，且所述纳米结构位于所述六边形阵列的中心位置和/或顶点位置。
在一种可能的实现方式中，多种所述超透镜单元的焦距的倒数呈等差数列。
在一种可能的实现方式中，每种所述超透镜单元所对应的多个所述超透镜单元呈环状分布；
所述超透镜单元到所述自适应视力镜片的中心的距离，与所述超透镜单元的焦距的绝对值之间为正相关关系。
在一种可能的实现方式中，每种所述超透镜单元按照随机分布的方式设置在所述透明基底的至少一侧。
在一种可能的实现方式中，所述随机分布包括以所述超透镜单元的焦距作为随机变量的等概率随机分布；
或者，所述随机分布包括：以所述超透镜单元的焦距或度数作为随机变量的非等概率随机分布，且所述非等概率随机分布为凸型的随机分布。
第二方面，本发明实施例还提供了一种如上所述的自适应视力镜片的设计方法，包括：
根据超透镜单元所对应的最大度数Dmax、最小度数Dmin以及不同种所述超透镜单元的度数间隔ΔD，确定所述超透镜单元的种类数量N；
根据所述自适应视力镜片的尺寸以及单个所述超透镜单元的尺寸确定所述超透镜单元的总数量M，并对不同位置处的所述超透镜单元依次设置编号i，i＝1,2,…,M；
按照随机分布对应的概率分布函数，确定编号i的超透镜单元的度数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种自适应视力眼镜，包括：镜框和如上所述的任意一种自适应视力镜片。
本发明实施例上述第一方面提供的方案中自适应视力镜片铺设有多种不同焦距的超透镜单元，可以对透过该自适应视力镜片的光实现不同的矫正效果，用户使用该自适应视力镜片时，利用用户大脑的脑补能力以及视觉停留效果，用户的眼睛可以自动寻找清晰位置，从而不同度数的用户均能透过该自适应视力镜片清晰地看到眼前的事物。该自适应视力镜片无需经过验光和定制镜片等过程，可满足不同度数(包括近视、远视)人群的需求，具有普适性；并且，超透镜单元具有结构简单、重量轻、成本低等优势，方便用户佩戴，且适合大批量生产。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的自适应视力镜片的一种结构示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的超透镜单元中，纳米结构的排列示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的第一结构示意图；
图4示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的第二结构示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的第三结构示意图；
图6示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的第四结构示意图；
图7示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的第五结构示意图；
图8示出了本发明实施例所提供的自适应视力眼镜的设计方法的流程示意图。
图标：
1-自适应视力镜片、2-镜框、10-透明基底、20-超透镜单元、201-纳米结构。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种自适应视力镜片，能够适用于不同度数的人群。参见图1所示，该自适应视力镜片包括：透明基底10和多种超透镜单元20。其中，每种超透镜单元20对应一种焦距，且每种超透镜单元20所对应的超透镜单元数量为多个；多个超透镜单元20设置在透明基底10的至少一侧；如图1所示，多个超透镜单元20设置在透明基底10的上侧。
本发明实施例中，在透明基底10的至少一侧设置多个超透镜单元20，以形成能够自适应视力的镜片。该透明基底10为至少对可见光透明的基底，其具体可以为玻璃、氧化硅等材质。该透明基底10的形状为该自适应视力镜片的形状，其可以为圆形、方形等，或者，由于本实施例提供的自适应视力镜片能够直接用于制作眼镜，不需要经过眼光、打磨等过程，故该透明基底10的形状也可以与眼镜的镜框相匹配，本实施例对透明基底10的形状不做限定。
超透镜单元20分为多种，每种超透镜单元20对应一种焦距，即焦距与镜片度数之间为一一对应的关系；由于眼镜的度数等于它的焦距(以米为单位)的倒数乘100，故每种超透镜单元20也对应一种度数。其中，可以基于当前需求来确定需要哪些焦距的超透镜单元20。例如，若该自适应视力镜片需要100度、200度和300度的超透镜单元20，则需要三种超透镜单元20，每种超透镜单元20的焦距依次为1000mm、500mm、250mm。可选地，多种超透镜单元20的焦距的倒数(例如，度数、屈光度)呈等差数列。
该自适应视力镜片利用多种不同度数的超透镜单元20，实现自适应视力。具体地，每种超透镜单元20所对应的超透镜单元数量为多个，即每种超透镜单元20中包含多个超透镜单元20，所有种类的超透镜单元20所对应的超透镜单元数量之和，为该自适应视力镜片所包含的所有超透镜单元的总数量M。所有的超透镜单元20设置在透明基底的一侧。例如，超透镜单元20之间互相不重叠。可选地，为了提高该自适应视力镜片的视力矫正效果，多个超透镜单元20以密堆的形式设置在透明基底10的至少一侧。例如，超透镜单元20的形状可以为方形、六边形或扇环形，以能够实现密堆积排列。图1以超透镜单元20为六边形为例示出。
本发明实施例提供的自适应视力镜片，其铺设有多种不同焦距的超透镜单元20，可以对透过该自适应视力镜片的光实现不同的矫正效果，用户使用该自适应视力镜片时，利用用户大脑的脑补能力以及视觉停留效果，用户的眼睛可以自动寻找清晰位置，从而不同度数的用户均能透过该自适应视力镜片清晰地看到眼前的事物。该自适应视力镜片无需经过验光和定制镜片等过程，可满足不同度数(包括近视、远视)人群的需求，具有普适性；并且，超透镜单元20具有结构简单、重量轻、成本低等优势，方便用户佩戴，且适合大批量生产。
与衍射透镜类似，超透镜存在较大色差(相比于折射透镜)，故自适应视力镜片中所用的超透镜单元20的色差需要矫正。本发明实施例中，基于具有最小焦距的超透镜单元20来确定无色差的超透镜单元20的最大口径，且任一超透镜单元20的口径均不大于该最大口径，可以使得超透镜单元20的口径尽可能大、且无色差(能够无色差聚焦)，能够获得更清晰的像质。其中，超透镜单元20的口径指的是超透镜单元20的外围尺寸；例如，若超透镜单元20为圆形，则口径为直径，若超透镜单元20为方形或六边形等，则口径可以为超透镜单元20的外接圆直径。
可选地，超透镜单元20包含多个周期排列的纳米结构，可以从无色差库中选取合适的纳米结构来设计超透镜单元20。在超透镜单元20无色差的情况下，该超透镜单元20对应的等效折射率区间Δneff(无色差库中纳米结构的最大等效折射率与最小等效折射率之间的差值)与超透镜单元20的口径d的最大值dm之间的关系满足下式(1)，即超透镜单元20的口径小于该最大值dm时，该超透镜单元20能够色差校正。
其中，h表示超透镜单元20中的纳米结构201的高度，f表示该超透镜单元20的焦距。
在无色差库确定后，等效折射率区间Δneff为定值；由上式(1)可知，超透镜单元20的焦距f越小，其口径的最大值dm也越小。由于自适应视力镜片包含多种不同焦距的超透镜单元20，若每种自适应视力镜片均按照各自的标准选用较大口径，会导致不同种类的超透镜单元20大小不一，难以排列，例如难以做到密堆积排列，影响使用效果。本实施例设置所有超透镜单元20均不能超过的最大口径，能够使得所有超透镜单元20的口径尽可能大，且超透镜单元20大小能够统一，方便排列，例如方便实现密堆积排列。
具体的，本实施例将具有最小焦距fmin的超透镜单元20的口径的最大值dm作为该自适应视力镜片所需的最大口径dmax。由上式(1)可得，该最大口径dmax满足：
其中，dmax表示最大口径，Δneff表示超透镜单元20对应的等效折射率区间，h表示超透镜单元20中的纳米结构201的高度，fmin表示最小焦距。
例如，自适应视力镜片适用的度数范围为200～400度，且该自适应视力镜片包含五种超透镜单元20，且五种超透镜单元分别对应200度、250度、300度、350度、400度，具有最小焦距的超透镜单元20为对应400度的超透镜单元20，且最小焦距fmin＝250mm。若等效折射率区间Δneff＝0.65，纳米结构的高度为1200nm，基于上式(2)可得，该最大口径dmax＝1.25mm，即每个超透镜单元20的口径不大于1.25mm。例如，所有超透镜单元20的口径相同，且均为1.25mm。
可选地，由于该自适应视力镜片主要用于透过自然光，该超透镜单元20中的纳米结构201采用偏振不相关结构。例如，该纳米结构201包括：纳米柱结构、中空纳米柱结构、纳米孔结构、纳米环孔结构、纳米方柱结构、方纳米孔结构、纳米方环结构、纳米方环孔结构中的至少一种。通过不同结构类型的纳米结构以及占空比，可以调节色散。
该纳米结构可以是全介质结构单元，在可见光波段具有高透过率，可选的材料包括：氧化钛、氮化硅、熔融石英、氧化铝、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅等。其中，纳米结构呈阵列排布。由于超透镜单元20包含多个纳米结构201，为了能够减少纳米结构的数量，降低成本，参见图2所示，该超透镜单元20中的纳米结构201呈六边形阵列排布，且纳米结构201位于六边形阵列的中心位置和/或顶点位置。图2以六边形阵列的中心位置以及所有的顶点位置均设有纳米结构201为例示出。
可选地，多种超透镜单元20可以规律地排列在透明基底10的至少一侧。如图3-图5所示，每种超透镜单元20所对应的多个超透镜单元20呈环状分布；并且，超透镜单元20到自适应视力镜片的中心的距离，与超透镜单元20的焦距的绝对值之间为正相关关系。
本发明实施例中，每一种超透镜单元20均按照环状排列，多种超透镜单元20形成一环环的排列结构。如图3和图4所示，同一环状虚线所对应的超透镜单元20为同一种的超透镜单元20，即该环状虚线所对应的超透镜单元20具有相同的焦距，对应相同的度数。如图5所示，超透镜单元20的形状为扇环形，同一种超透镜单元20可以形成环状结构，实现环状分布。
并且，该环状分布的中心为该自适应视力镜片的中心，且超透镜单元20到自适应视力镜片的中心的距离，与超透镜单元20的焦距的绝对值之间为正相关关系，即，超透镜单元20距离该自适应视力镜片的中心越近，超透镜单元20的焦距越小(度数的绝对值越大)；换句话说，该自适应视力镜片中的超透镜单元20，按照从中心向外度数递减的方式排布。其中，当该自适应视力镜片为远视镜片时，超透镜单元20类似于凸透镜，其焦距为正值，度数也为正值；当该自适应视力镜片为近视镜片时，超透镜单元20类似于凹透镜，其焦距为负值，度数也为负值。
例如，参见图3所示，超透镜单元20为正六边形结构，多个正六边形的超透镜单元20能够在自适应视力镜片的透镜基底10上密堆积，其度数从镜片的中心沿半径向外以Δd度数间隔、Δri半径间隔递减。若Δd为25度，如图3所示，中心度数为-500度(近视)、该超透镜单元20的半径为2mm，第一圈度数为-475度、半径为3mm(Δr1＝1mm)，第二圈度数为-450度、半径为4mm(Δr2＝1mm)，第三圈度数为-425度、半径为6mm(Δr3＝2mm)，依次类推。单个超透镜单元20的加工结构示意图见图3中右下的放大示意图，在单个超透镜单元20中，结构相同的多个纳米结构201也呈环状分布，形成具有所需度数的超透镜单元20。其中，相同结构的纳米结构201能够调制相同的相位，图3右下的放大示意图中以不同的灰度表示纳米结构201所调制的不同的相位。
例如，参见图4所示，超透镜单元20为正方形结构，多个正方形的超透镜单元20能够在自适应视力镜片的透镜基底10上密堆积，其度数从镜片的中心沿半径向外以Δd度数间隔、Δri半径间隔递减。若Δd为10度，如图4所示，中心度数为500度(远视)、该超透镜单元20的半径为2mm，第一圈度数为490度、半径为3.5mm(Δr1＝1.5mm)，第二圈度数为480度、半径为4.5mm(Δr2＝1mm)，第三圈度数为470度、半径为6mm(Δr3＝1.5mm)，依次类推。单个超透镜单元20的加工结构示意图见图4中右下的放大示意图。其中，若所有的超透镜单元20的结构相同，则该半径间隔Δri相同或为倍数关系。
例如，参见图5所示，超透镜单元20为扇环形结构，多个扇环形的超透镜单元20能够在自适应视力镜片的透镜基底10上密堆积，其度数从镜片的中心沿半径向外以Δd度数间隔、Δri半径间隔递减。若Δd为5度，如图5所示，中心度数为-500度(近视)、该超透镜单元20的半径为2mm(中心位置的超透镜单元20以圆形为例示出)，第一圈度数为-495度、半径为3mm(Δr1＝1mm)，第二圈度数为-490度、半径为4mm(Δr2＝1mm)，第三圈度数为-485度、半径为5mm(Δr3＝1mm)，依次类推。单个超透镜单元20的加工结构示意图见图5中右下的放大示意图。
或者，可选地，多种超透镜单元20可以随机地排列在透明基底10的至少一侧。如图6和图7所示，每种超透镜单元20按照随机分布的方式设置在透明基底10的一侧。在图6和图7中，以标号①、②、③、④等分别表示一种超透镜单元20，即所有的超透镜单元①具有一种焦距，所有的超透镜单元②具有另一种焦距……以此类推。
可选地，该随机分布包括以超透镜单元20的焦距作为随机变量的等概率随机分布。即，在自适应视力镜片的任意位置，选用哪种超透镜单元20的概率是相同的。例如，每种超透镜单元20所包含的超透镜单元20的数量是相同的，所有的超透镜单元20随机分布在透明基底10的一侧。例如，该自适应视力镜片需要10种不同焦距的超透镜单元20，且超透镜单元20的总数量为1000个，则每种超透镜单元20可以选用100个，通过随机排列的方式设置生成该自适应视力透镜。
或者，该随机分布包括：以超透镜单元20的焦距或度数作为随机变量的非等概率随机分布，且非等概率随机分布为凸型的随机分布。
本发明实施例中，不同种的超透镜单元20的分布概率不同，例如，不同种的超透镜单元20的数量可以是不同的。本发明实施例提供的自适应视力镜片能够适用于一定度数范围内的用户使用，该度数范围的具体数值与自适应视力镜片所选用的超透镜单元20的焦距有关，而用户选用不同度数范围的自适应视力镜片时，更容易选用该度数范围的中间值与自身度数相匹配的自适应视力镜片。例如，自适应视力镜片的度数范围为200度～400度，则该自适应视力镜片更易被度数为300度的用户使用。为了提高对用户的视力矫正效果，超透镜单元20所按照的非等概率随机分布为凸型的随机分布，该随机分布为中间高、两边低的分布，即，中间的焦距或度数具有更高的概率。例如，该非等概率随机分布具体可以为高斯分布、泊松分布等。
其中，该非等概率随机分布的随机变量可以为焦距，也可以为度数，一般情况下可以以度数作为随机变量实现所有超透镜单元20的非等概率随机分布。
本发明实施例提供的自适应视力镜片，其铺设有多种不同焦距的超透镜单元20，可以对透过该自适应视力镜片的光实现不同的矫正效果，用户使用该自适应视力镜片时，利用用户大脑的脑补能力以及视觉停留效果，用户的眼睛可以自动寻找清晰位置，从而不同度数的用户均能透过该自适应视力镜片清晰地看到眼前的事物。该自适应视力镜片无需经过验光和定制镜片等过程，可满足不同度数(包括近视、远视)人群的需求，具有普适性；并且，超透镜单元20具有结构简单、重量轻、成本低等优势，方便用户佩戴，且适合大批量生产。基于最小焦距的超透镜单元20确定最大口径，并约束所有的超透镜单元20的口径均不大于该最大口径，可以在保证无色差的情况所有超透镜单元20的口径尽可能大，以能够获得更清晰的像质；并且，超透镜单元20大小能够统一，方便实现密堆积排列。以随机分布的方式分布所有的超透镜单元20，更有利于人眼自动寻找清晰位置，更适用于不同度数的人群。
在超透镜单元20随机分布的情况下，可以基于该随机分布所对应的概率分布函数来确定每种超透镜单元20的数量，进而对所有的超透镜单元20进行随机排列即可。但这种方式适合单独制作超透镜单元20的情况。而本发明实施例提供的自适应视力镜片中，多种超透镜单元20均设置在透明基底10的一侧，故可以在该透明基底10的一侧直接生成并刻蚀出所需的纳米结构，从而形成多种超透镜单元20。在超透镜单元20随机分布的情况下，本发明实施例还提供用于设计该随机分布的自适应视力镜片的设计方法，参见图8所示，该方法包括：
步骤801：根据超透镜单元20所对应的最大度数Dmax、最小度数Dmin以及不同种超透镜单元20的度数间隔ΔD，确定超透镜单元20的种类数量N。
本发明实施例中，根据该自适应视力镜片所需的度数范围，可以确定其中超透镜单元20的最大度数Dmax以及最小度数Dmin。一般情况下，不同种超透镜单元20的度数间隔ΔD可以是自行确定的，故基于此可以确定该自适应视力镜片所需的超透镜单元20的种类数量N。例如，当前需要设计的自适应视力镜片的度数范围为200-400度，则最大度数Dmax＝400，最小度数Dmin＝200，若度数间隔ΔD＝20，则共需要N＝(400-200)/20+1＝11种的超透镜单元20。
步骤802：根据自适应视力镜片的尺寸以及单个超透镜单元20的尺寸确定超透镜单元20的总数量M，并对不同位置处的超透镜单元20依次设置编号i，i＝1,2,…,M。
本发明实施例中，所有超透镜单元20的总面积不超过该自适应视力镜片的总面积；若超透镜单元20为密堆积排列，则二者可以相同；因此，基于二者之间的倍数关系可以确定该自适应视力镜片所需的超透镜单元20的总数量M。例如，自适应视力镜片的长度为40mm，宽度为20mm，若超透镜单元20是边长为1mm的方形结构，则该自适应视力镜片共需要40×20/1＝800个超透镜单元20，即M＝800；800个超透镜单元20应当依次排列在自适应视力镜片的相应位置，本实施例为每个位置的超透镜单元20依次设置不同的编号。例如，按照超透镜单元20的位置，从左到右、从上到下依次编号为1、2、3、…、800。
其中，单个超透镜单元20的尺寸可以由色差校正超透镜的最大口径dmax确定。
步骤803：按照随机分布对应的概率分布函数，确定编号i的超透镜单元20的度数。
本发明实施例中，每个编号i对应一个不同的位置。对于编号i处的超透镜单元20，按照随机分布的概率分布函数来选取该编号i处需要使用哪种超透镜单元20。通过这种方式对所有位置处的超透镜单元20进行选取，最终能够设计出该自适应视力镜片每个位置处的超透镜单元20的焦距，进而生产制作得到该自适应视力镜片。
如图6和图7所示，以编号①～⑩分别代表10种不同度数(不同焦距)的超透镜单元20，按照上述步骤801-803的设计方法所确定的每个位置处的超透镜单元20的种类具体如图所示。以图7所示为例，对于左上角位置处的超透镜单元20，其选用①～⑩中哪一种超透镜单元20的概率符合该概率分布函数；例如，若该随机分布为等概率随机分布，则该左上角位置处选用哪一种超透镜单元的概率是相同的；若该随机分布为非等概率随机分布，则该左上角位置处选用中间焦距或中间度数的超透镜单元20的概率更大。图7以左上角位置处的超透镜单元20选用超透镜单元⑥为例示出。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种自适应视力眼镜，参见图3-图7所示，该自适应视力眼镜包括：镜框2和如上任意一项实施例提供的自适应视力镜片1。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种自适应视力镜片，其特征在于，包括：透明基底(10)和多种超透镜单元(20)；
每种所述超透镜单元(20)对应一种焦距，且每种所述超透镜单元(20)所对应的超透镜单元数量为多个；
多个所述超透镜单元(20)设置在所述透明基底(10)的至少一侧。
2.根据权利要求1所述的自适应视力镜片，其特征在于，任一所述超透镜单元(20)的口径不大于最大口径，所述最大口径为基于具有最小焦距的超透镜单元(20)在无色差的情况下所确定的口径。
3.根据权利要求2所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述最大口径满足：
其中，dmax表示所述最大口径，Δneff表示所述超透镜单元(20)对应的等效折射率区间，h表示所述超透镜单元(20)中的纳米结构(201)的高度，fmin表示所述最小焦距。
4.根据权利要求1所述的自适应视力镜片，其特征在于，多个所述超透镜单元(20)以密堆的形式设置在所述透明基底(10)的至少一侧。
5.根据权利要求4所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述超透镜单元(20)的形状为方形、六边形或扇环形。
6.根据权利要求1所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述超透镜单元(20)中的纳米结构(201)为偏振不相关结构。
7.根据权利要求6所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述纳米结构(201)包括：纳米柱结构、中空纳米柱结构、纳米孔结构、纳米环孔结构、纳米方柱结构、方纳米孔结构、纳米方环结构、纳米方环孔结构中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述超透镜单元(20)中的纳米结构(201)呈六边形阵列排布，且所述纳米结构(201)位于所述六边形阵列的中心位置和/或顶点位置。
9.根据权利要求1所述的自适应视力镜片，其特征在于，多种所述超透镜单元(20)的焦距的倒数呈等差数列。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的自适应视力镜片，其特征在于，每种所述超透镜单元(20)所对应的多个所述超透镜单元(20)呈环状分布；
所述超透镜单元(20)到所述自适应视力镜片的中心的距离，与所述超透镜单元(20)的焦距的绝对值之间为正相关关系。
11.根据权利要求1-9任意一项所述的自适应视力镜片，其特征在于，每种所述超透镜单元(20)按照随机分布的方式设置在所述透明基底(10)的至少一侧。
12.根据权利要求11所述的自适应视力镜片，其特征在于，所述随机分布包括以所述超透镜单元(20)的焦距作为随机变量的等概率随机分布；
或者，所述随机分布包括：以所述超透镜单元(20)的焦距或度数作为随机变量的非等概率随机分布，且所述非等概率随机分布为凸型的随机分布。
13.一种如权利要求11或12所述的自适应视力镜片的设计方法，其特征在于，包括：
根据超透镜单元(20)所对应的最大度数Dmax、最小度数Dmin以及不同种所述超透镜单元(20)的度数间隔ΔD，确定所述超透镜单元(20)的种类数量N；
根据所述自适应视力镜片的尺寸以及单个所述超透镜单元(20)的尺寸确定所述超透镜单元(20)的总数量M，并对不同位置处的所述超透镜单元(20)依次设置编号i，i＝1,2,…,M；
按照随机分布对应的概率分布函数，确定编号i的超透镜单元(20)的度数。
14.一种自适应视力眼镜，其特征在于，包括：镜框(2)和如权利要求1-12任意一项所述的自适应视力镜片(1)。
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