CN115728965A - 镜片、眼镜及屈光度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种镜片、眼镜及屈光度调节方法，涉及光学技术领域。镜片包括液体透镜。液体透镜为基于电润湿技术的菲涅尔透镜。液体透镜包括第一透镜单元及多个环绕第一透镜单元的透镜组件，透镜组件包括多个第二透镜单元，第一透镜单元和第二透镜单元的屈光度能够单独调节。通过将液体透镜分隔成第一透镜单元和多个第二透镜单元，即将填充透明导电液体的空间分隔成体积较小的第一透镜单元和多个第二透镜单元，从而可通过第一透镜单元和第二透镜单元单独控制位于其内的透明导电液体，从而能够克服眼镜在佩戴情况下，重力对透明导电液体的影响，从而保障液体透镜的焦点汇聚，提高屈光度调节的准确性。

Description

镜片、眼镜及屈光度调节方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种镜片、眼镜及屈光度调节方法。

背景技术

现有液态透镜中的透明导电液体由于重力的作用会影响透明导电液体在液态透镜中的分布状态，从而导致不同摆放姿态下液态透镜的控制精度受到不同的影响，导致屈光度调节不准确。

发明内容

基于此，有必要提供一种镜片、眼镜及屈光度调节方法，旨在解决现有液态透镜中的液体由于重力的作用导致屈光度调节不准确的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

镜片，所述镜片包括液体透镜，所述液体透镜为基于电润湿技术的菲涅尔透镜，所述液体透镜包括第一透镜单元及多个环绕所述第一透镜单元的透镜组件，各所述透镜组件沿所述第一透镜单元的径向依次设置，所述透镜组件包括多个第二透镜单元，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度能够单独调节。

在所述镜片的一些实施例中，所述镜片还包括透光件，所述液体透镜还包括第一透明电极、第二透明电极和分隔件，所述透光件内设有收容空间，所述第一透明电极和所述第二透明电极收容于所述收容空间且沿所述镜片的光轴间隔设置，所述分隔件设于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间，所述分隔件用于分隔所述液体透镜以形成所述第一透镜单元和所述第二透镜单元，所述第一透镜单元设有第一容纳槽，所述第一透镜单元包括收容于所述第一容纳槽的第一介电层，所述第二透镜单元设有第二容纳槽，所述第二透镜单元包括收容于所述第二容纳槽的第二介电层，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽内收容有透明导电液体，所述第一介电层用于控制位于所述第一容纳槽内的所述透明导电液体的形态，以调节所述第一透镜单元的屈光度，所述第二介电层用于控制位于所述第二容纳槽内的所述透明导电液体的形态，以调节所述第二透镜单元的屈光度。

在所述镜片的一些实施例中，所述透明导电液体为油相液体和水相液体的混合液体，所述油相液体与所述水相液体之间能够形成油水界面。

在所述镜片的一些实施例中，所述油水界面的张力为20～30mN/m。

在所述镜片的一些实施例中，所述油相液体密度与所述水相液体密度的比值为0.99～1.01。

在所述镜片的一些实施例中，所述第一介电层面向所述透明导电液体一侧设有第一疏水涂层，以将所述第一介电层与所述透明导电溶液隔绝；

所述第二介电层面向所述透明导电液体一侧设有第二疏水涂层，以将所述第二介电层与所述透明导电溶液隔绝。

在所述镜片的一些实施例中，所述第一介电层和所述第二介电层均由疏水的绝缘材料制成。

在所述镜片的一些实施例中，所述第一介电层呈槽状结构。

在所述镜片的一些实施例中，收容于同一所述第二容纳槽的所述第二介电层的数量为两个，两个所述第二介电层沿所述第一透镜单元的径向间隔设置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

眼镜，包括：

架体；

如上所述的镜片，所述镜片设于所述架体；

距离传感器，设于所述架体，所述距离传感器用于测量所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离，以得到距离数据；

处理单元，用于将预设值与所述距离数据进行比较，以得到比较数据；及

驱动单元，用于根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

在所述眼镜的一些实施例中，所述驱动单元能够接收输入信息，并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案三为：

屈光度调节方法，所述屈光度调节方法包括如下步骤：

提供如上所述的眼镜；

获取所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离，得到距离数据；

获取预设值，并将所述预设值与所述距离数据进行比较，得到比较数据；

及

根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

在所述屈光度调节方法的一些实施例中，所述屈光度调节方法还包括如下步骤：

获取输入信息，并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度，以使所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度相同或以使远离所述第一透镜单元一侧的至少一个所述透镜组件中所述第二透镜单元的屈光度与所述第一透镜单元和其余所述第二透镜单元的屈光度不同。

在所述屈光度调节方法的一些实施例中，所述预设值为最远视距，所述最远视距与屈光度满足以下公式：

F＝100/D；

其中，F为最远视距，D为所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的初始屈光度，所述初始屈光度可通过验光设备测得或通过输入所述输入信息并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元得到。

在所述屈光度调节方法的一些实施例中，根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度的具体步骤为：

当所述初始屈光度小于2时，若所述距离数据小于所述最远视距，则减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度；

当所述初始屈光度大于2时，若所述距离数据大于所述最远视距，则保持所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度不变，若所述距离数据小于所述最远视距，则减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

在所述屈光度调节方法的一些实施例中，减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度的方式为：

随所述距离数据的逐渐减小，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度呈阶梯状减小。

在所述屈光度调节方法的一些实施例中，所述距离数据为一段时间内所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离的平均值，在所述一段时间内所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度不变。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述方案的镜片应用装备于眼镜中，使得眼镜具备极佳的屈光度调节效能。具体而言，镜片包括液体透镜。液体透镜为基于电润湿技术的菲涅尔透镜。液体透镜包括第一透镜单元及多个环绕第一透镜单元的透镜组件，各透镜组件沿第一透镜单元的径向依次设置，透镜组件包括多个第二透镜单元，第一透镜单元和第二透镜单元的屈光度能够单独调节。通过将液体透镜分隔成第一透镜单元和多个第二透镜单元，即将填充透明导电液体的空间分隔成体积较小的第一透镜单元和多个第二透镜单元，从而可通过第一透镜单元和第二透镜单元单独控制位于其内的透明导电液体，从而能够克服眼镜在佩戴情况下，重力对透明导电液体的影响，从而保障液体透镜的焦点汇聚，提高屈光度调节的准确性。

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。

其中：

图1为一个实施例中镜片中液体透镜的示意图；

图2为图1所示镜片中液体透镜的截面图；

图3为图1所示镜片中液体透镜的焦点汇集示意图；

图4为图1所示镜片中液体透镜的局部放大示意图；

图5为一个实施例中眼镜的示意图；

图6为一个实施例中屈光度调节方法的流程图；

图7为近视患者最远视距与屈光度关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

传统用于矫正人眼视力的光学眼镜，通常是按照事先设计好的透镜形态来加工产生的可用于矫正人眼视力的光学透镜或复合透镜，通常称之为单焦框架眼镜(singlevisionspectaclelenses，SVSLs)。当近视患者佩戴SVSLs后，当长时间处于近距离用眼状态时，眼镜需要克服矫正眼镜发散透镜的作用效果，从而使眼球长时间处于加倍聚焦的收缩状态，从而加重了患者近视程度；另外由于SVSLs仅纠正了轴向上的屈光不正，而视网膜周边存在的远视离焦依然会促进眼轴的增长，从而导致近视发展。

为了克服SVSLs上述两种缺点，近年来市场中出现了双光镜与周边离焦眼镜。双光镜根据远近不同焦距的两个屈光区域，减少或消除视近时的调节滞后，同时减少视近时的调节需求，使睫状肌的张力降低，巩膜上的应力减小，从而控制或延缓近视的发展。双光镜虽然可以解决远近不同焦距的屈光问题，但是近视患者佩戴时需要转动眼球将目光移动到特定的镜片区域，方可获得所需的光学视力矫正功能，同时由于两种焦距的镜片过渡不自然，存在明显地棱镜效应，目光朝向两种镜片交接处会出现不适的感觉，严重时甚至出现头晕目眩等症状。周边离焦眼镜通过矫正视网膜周边远视性离焦，从而控制眼轴向后增长，延缓近视的加深。但是，由于周边离焦眼镜不具备远近两种不同焦距的屈光调节作用，延缓近视效果并不理想，延缓眼轴增长量平均为0.05mm/年，延缓近视增长量平均为0.12D/年，与普通单焦框架眼镜相比，在延缓近视进展方面优势并不显著。

另外，针对远近不同焦距的屈光问题，相关技术中设计了焦距可调的镜片，主要调节方式有两种。一种为基于机械位置调节的多层光学镜片复合的焦距可调节眼镜，由一片固定的主镜片和位置可调整的辅镜片组成，利用辅镜片在不同位置上的光学透镜与主镜片相结合进而使得该种镜片具有一定的光学性能调节范围。其缺点是产品体积较大，需要根据患者视力参数特殊定制加工，光学功能的调节范围有限以及光学功能调节缓慢、复杂等。另外一种为基于液晶可变透镜原理设计的可调焦距眼镜，通过调节液晶样品呈现出光学透镜渐变折射率梯度分布，造成对光线的偏折，达到聚焦效果，形成聚集光学透镜；然后结合佩戴者视力情况，在不同用眼需求情况下通过电压控制每个液晶像素点偏转，成为焦距可调的光学干预镜片。其缺点是液晶透光率低，可调焦距范围短，具有较多的局限性。对此，相关技术中设计了基于电润湿技术的液体透镜。电润湿液体透镜原理是在单元沟槽内填充两种不混溶液体的透明导电液体，通过改变施加到透明导电液体上的电压来改变两种不混溶液体之间的曲面变化，实现光学焦距变化。但是液态透镜中的透明导电液体由于重力的作用会影响透明导电液体在液态透镜中的分布状态，从而导致不同摆放姿态下液态透镜的控制精度受到不同的影响，导致屈光度调节不准确。

如图1所示，为了解决上述技术问题，本发明公开了一种镜片10。镜片10包括液体透镜11，液体透镜11为基于电润湿技术的菲涅尔透镜。电润湿是指通过在上、下基板之间施加电压，来改变液滴在其下层固体结构上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。而菲涅尔透镜的设计原理是在加工时不再将透镜看作一个整体，而是看作由许多微结构组成的一个实体，这些微结构保留了原透镜的曲率半径，而去除了中间对光线偏折不起作用或影响很小的部分。进一步地，液体透镜11包括第一透镜单元111及多个环绕第一透镜单元111的透镜组件，各透镜组件沿第一透镜单元111的径向依次设置，透镜组件包括多个第二透镜单元112，第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度能够单独调节。如此通过将液体透镜11分隔成第一透镜单元111和多个第二透镜单元112，即将填充透明导电液体100的空间分隔成体积较小的第一透镜单元111和多个第二透镜单元112，从而可通过第一透镜单元111和第二透镜单元112单独控制位于其内的透明导电液体100，从而能够克服眼镜在佩戴情况下，重力对透明导电液体100的影响，从而保障液体透镜11的焦点汇聚，提高屈光度调节的准确性。

在一个实施例中，如图4所示，镜片10还包括透光件12。液体透镜11还包括第一透明电极113、第二透明电极114和分隔件115。透光件12内设有收容空间。第一透明电极113和第二透明电极114收容于收容空间且沿镜片10的光轴间隔设置。分隔件115设于第一透明电极113和第二透明电极114之间。分隔件115用于分隔液体透镜11以形成第一透镜单元111和第二透镜单元112。通过分隔件115的设置能够和透光件12一同稳定第一透镜单元111和第二透镜单元112结构。进一步地，第一透镜单元111设有第一容纳槽。第一透镜单元111包括收容于第一容纳槽的第一介电层1111。第二透镜单元112设有第二容纳槽。第二透镜单元112包括收容于第二容纳槽的第二介电层1121。第一容纳槽和第二容纳槽内收容有透明导电液体100。分隔件115还能够防止第一透镜单元111和第二透镜单元112内的透明导电液体100漏出。进一步地，第一介电层1111用于控制位于第一容纳槽内的透明导电液体100的形态，以调节第一透镜单元111的屈光度，第二介电层1121用于控制位于第二容纳槽内的透明导电液体100的形态，以调节第二透镜单元112的屈光度。具体地，第一透明电极113和第二透明电极114能够控制第一介电层1111和第二介电层1121上加载的电压变化，以改变第一介电层1111和第二介电层1121上累计的电荷量，从而控制透明导电液体100的形态，进而改变第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，实现液体透镜11整体的屈光度变化。进一步地，第一透明电极113和第二透明电极114分别包括多个电极段以能够一一对应于第一透镜单元111和各第二透镜单元112，从而使第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度能够单独调节。

本实施例中，第一透镜单元111呈圆形，透镜组件呈圆环状，第二透镜单元112呈扇环结构，第一透镜单元111和第二透镜单元112的的径向尺寸均小于8mm，以进一步降低重力对透明导电液体100的影响。具体地，如图1所示，液体透镜11包括第一透镜单元111，第一透镜单元111的周向环绕有第2圈透镜组件、……、第i圈透镜组件、……第j圈透镜组件，其中，j≥i≥2，且i和j均为正整数。第j圈透镜组件包括第1个第二透镜单元112、……、第m个第二透镜单元112、……第n个第二透镜单元112，其中，n≥m≥2，且m和n均为正整数。可以理解为在其他实施例中，第一透镜单元111还可以呈其他形状，例如，椭圆形、三角形或四边形等。相应的透镜组件与第一透镜单元111外沿形状相匹配。

进一步地，如图1至图3所示，第一透镜单元111为单透镜单元，各透镜组件以第一透镜单元111为中心同心设置。通过第一透镜单元111和各透镜组件配合调焦，实现第一透镜单元111和各第二透镜单元112的聚焦。图3为镜片10为凸透镜时液体透镜11的焦点汇集示意图，焦点为光线反向延长线的焦点。

进一步地，如图4所示，透光件12位于液体透镜11的最外侧。即透光件12能够将液体透镜11包裹形成镜片10。本实施例中，透光件12的材质为玻璃或树脂。进一步地，液体透镜11可设计成占据透光件12的整个透光区域，以使镜片10的整个透光区域的屈光度均可调。或者，在另一个实施例中，液体透镜11还可设计成占据透光件12的局部透光部分，以使镜片10的一部分透光区域的屈光度可调，另一部分的屈光度不可调，可实现液体透镜11的屈光度和镜片10其他透光部分的屈光度不同，实现镜片10周边近视性离焦，具有一定的抑制眼轴增长的效果。

在一个实施例中，如图2和图4所示，透明导电液体100为油相液体101和水相液体102的混合液体，油相液体101与水相液体102之间能够形成油水界面。其中，油相液体101为表面能低且非极性透明有机溶剂。如含氟烷烃、硅烷、正十烷、正十二烷等长链烷烃中的一者或多者的混合物。水相液体102为电解质溶液。如NaCl溶液和KCl溶液等。进一步地，油水界面的张力为20～30mN/m。如此能够提高油水界面的光滑度，保证油水界面各处的焦点一致。进一步地，油相液体101密度与水相液体102密度的比值为0.99～1.01。即油相液体101密度与水相液体102密度接近，以方便第一介电层1111/第二介电层1121对油相液体101和水相液体102中的一者进行驱动时，另一者对上述驱动过程的阻碍作用较弱。

在一个实施例中，如图4所示，第一介电层1111面向透明导电液体100一侧设有第一疏水涂层，以将第一介电层1111与透明导电溶液100隔绝。第二介电层1121面向透明导电液体100一侧设有第二疏水涂层，以将第二介电层1121与透明导电溶液100隔绝。如此通过第一疏水涂层和第二疏水涂层的设置能够防止透明导电液体100被电离，保证透明导电液体100稳定。第一疏水涂层和第二疏水涂层可由疏水性强、低迟滞、非极性的透明绝缘材料制成。如第一疏水涂层和第二疏水涂层可通过将聚四氟乙烯(特氟龙)或聚对二氯甲苯(派瑞林C)等材料在玻璃表面进行涂布制成疏水绝缘薄膜得到。进一步地，第一介电层1111和第二介电层1121均由疏水的绝缘材料制成。如此能够进一步防止透明导电液体100被电离。

在一个实施例中，如图4所示，第一介电层1111呈槽状结构。如此设置能够方便第一介电层1111控制透明导电液体100改变形态，使油水界面凹陷，使得第一透镜单元111成为具有一定曲率的透镜。本实施例中，第一介电层1111一侧贴合于第一透明电极113，分隔件115与第一介电层1111远离透明导电液体100一侧贴合，以保证第一介电层1111位置稳定，形成的焦点能够位于设定位置。对第一介电层1111施加电压，当电压增加时，第一介电层1111累积电荷，其表面疏水性减弱、亲水性增强，产生电润湿效应驱动透明导电液体100发生相对形态变化，从而改变了第一透镜单元111内油水界面的曲率，实现第一透镜单元111焦距的变化，以实现屈光度的调节。

在一个实施例中，如图4所示，收容于同一第二容纳槽的第二介电层1121的数量为两个，两个第二介电层1121沿第一透镜单元111的径向间隔设置。如此可对两个第二介电层1121施加不同的电压，以沿第一透镜单元111的径向调节第二透镜单元112中透明导电液体100的形态。具体地，当镜片10用作近视眼镜设计时(即凹透镜)，第二透镜单元112远离中心的外侧第二介电层1121所加载电压低于位于内侧的第二介电层1121，形成倾斜的油水界面形态，从而使得环绕第一透镜单元111的各第二透镜单元112和第一透镜单元111共同组成一个曲率变化受控的凹透镜。当镜片10用作远视眼镜设计时(即凸透镜)，第二透镜单元112远离中心的外侧第二介电层1121所加载电压高于位于内侧的第二介电层1121，实现凸透镜效果。

进一步地，由于第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度能够单独调节。可通过分别对第一透镜单元111和各第二透镜单元112进行控制，以抵消位于镜片10不同位置的第一透镜单元111和第二透镜单元112中透明导电液体100受重力的影响。相比较基于液晶技术的的液体透镜，本发明镜片10具有更大的焦距调节范围，并且可以通过调节不同油水界面的曲率变化，实现更精细的透镜参数调节。本发明将基于电润湿技术的菲涅尔透镜通过众多微小的第一透镜单元111和第二透镜单元112按照一定规律排列分布的方式，设计出能够满足光学干预镜片需求的大尺寸可变焦透镜，且具有超薄特性。

如图5所示，为了解决上述技术问题，本发明还公开了一种眼镜。该眼镜包括架体20、前文提及的镜片10、距离传感器30、处理单元及驱动单元40。其中，架体20包括眼镜架21和眼镜框22。眼镜架21用于近视患者佩戴眼镜时方便与头部固定，眼镜框22设于眼镜架21，镜片10和距离传感器30均设于眼镜框22。眼镜框22用于固定镜片10和距离传感器30。眼镜框22可与眼镜架21固定连接。眼镜框22还可与眼镜架21铰接，以使架体20能够折叠，方便对眼镜进行收纳。进一步地，距离传感器30用于测量镜片10到镜片10前方的观测物的距离，以得到距离数据。处理单元用于将预设值与距离数据进行比较，以得到比较数据。驱动单元40用于根据比较数据调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。如此通过距离传感器30对观测物到镜片10的距离进行监测，并通过与预设值进行比较，调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，以使镜片10具有适应观看上述观测物的屈光度。进一步地，距离传感器30可对观测物到镜片10的距离进行实时监测，以保证当距离改变时第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度也能够实时改变，以适应不同距离的观测物。具体地，驱动单元40可通过控制施加到第一介电层1111和第二介电层1121上的电压，以调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。进一步地，眼镜架21内可安装电源和电路板。电源可为镜片10、距离传感器30、处理单元和驱动单元40供电。处理单元和驱动单元40可设于电路板。进一步地，距离传感器30可为红外接近传感器或ToF传感器。其中，当距离传感器30可为红外接近传感器时，镜片10面向观测物的表面可以通过镀膜滤除红外光线反射对眼睛产生影响。同时红外接近传感器通过检测反射光线的能量来判断距离，当近视患者观测范围内近距离存在尺寸较小的观测物时，由于其反射面较小，反射能量较低，红外接近传感器不对其进行响应，从而不进行屈光度调节。进一步地，ToF传感器可为红外ToF传感器、激光ToF传感器或超声波ToF传感器。ToF传感器能够通过测量信号飞行时间来判断物体的距离，ToF传感器测量距离更加精准，当近视患者观测范围内近距离存在尺寸较小的观测物时，ToF传感器输出结果为较小的观测物距离镜片10的距离，从而进行屈光度调节。

在一个实施例中，驱动单元40能够接收输入信息，并根据输入信息调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。驱动单元40可通过设置蓝牙数据接口、USB接口、UART接口或WiFi接口接收输入信息。可以理解为在其他实施例中，还可通过触摸屏、机械结构等方式手动输入输入信息，以使驱动单元40能够接收输入信息。还可通过声控的方式输入输入信息，以使驱动单元40能够接收输入信息。进一步地，输入信息可为具体的屈光度数值，驱动单元40可根据具体的屈光度数值调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。另外，输入信息还可以为屈光度数值段，通过手动的方式向驱动单元40逐次输入，以逐步调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度至近视患者主观感受较佳的屈光度。采用输入输入信息的方式调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度时，可停止距离传感器30或停止处理单元将预设值与距离数据进行比较。进一步地，当比较数据指示近视患者观测的是远处的观测物时，第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度增加，以能够看清远处的观测物。当比较数据指示近视患者观测的是近处的观测物时，第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度降低，以能够看清近处的观测物，减小眼球调节需求，使睫状肌的张力降低，巩膜上的应力减小，从而控制或延缓近视的发展。使用本发明的眼镜替代双光镜，能够更自然地切换满足近视患者视近和视远的不同镜片屈光度调节需求，有效减少近视患者视近时眼球调节需求，控制并延缓近视的发展，同时支持手动输入输入信息自主调节。另外，输入信息还可以是按照一定规律周期性变化的屈光度数值，可实现视觉训练的效果。

如图5和图6所示，为了解决上述技术问题，本发明还公开了一种屈光度调节方法，屈光度调节方法包括如下步骤：

提供如前文提及的眼镜。该眼镜包括架体20、镜片10、距离传感器30、处理单元和驱动单元40。镜片10和距离传感器30均设于架体20。

获取镜片10到镜片10前方的观测物的距离，得到距离数据。距离数据可通过距离传感器30测量得到。

获取预设值，并将预设值与距离数据进行比较，得到比较数据。处理单元用于将预设值与距离数据进行比较，以得到比较数据。

根据比较数据调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。如此通过获取镜片10到观测物的距离数据，并通过与预设值进行比较，调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，以使镜片10具有适应观测上述观测物的屈光度。

进一步地，屈光度调节方法还包括如下步骤：

获取输入信息，并根据输入信息调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，以使第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度相同或以使远离第一透镜单元111一侧的至少一个透镜组件中第二透镜单元112的屈光度与第一透镜单元111和其余第二透镜单元112的屈光度不同。即除了通过先得到距离数据再与预设值进行比较的方式外，还可以通过获取输入信息的方式对第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度进行调节。调节的方式可使第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度相同，即第一透镜单元111和第二透镜单元112具有共同的焦点。调节的方式还可以是使远离第一透镜单元111一侧的至少一个透镜组件中第二透镜单元112的屈光度与第一透镜单元111和其余第二透镜单元112的屈光度不同。即使得位于镜片10外周的至少一个透镜组件中各第二透镜单元112的屈光度与第一透镜单元111和其余第二透镜单元112的屈光度不同，使得上述透镜组件的焦点脱离第一透镜单元111和其余第二透镜单元112的共同焦点，从而产生离焦效果，具有一定的抑制眼轴的增长的效果。

在一个实施例中，预设值为最远视距。最远视距是指眼睛最远能看清的距离，即不借助光学干预眼镜的情况下最远能看清的距离。对于正常视力来说，理论上最远视距是无限远处。如图7所示，而对于近视患者，近视度数与最远视距成反比。

最远视距与屈光度满足以下公式：

F＝100/D。

其中，F为最远视距，D为第一透镜单元111和第二透镜单元112的初始屈光度，即近视患者眼睛的屈光度，D＝1即为通常所说的100度近视。本实施例中，最远视距的单位为厘米。初始屈光度可通过验光设备测得或通过输入输入信息并根据输入信息调节第一透镜单元111和第二透镜单元112得到。其中，输入信息可为屈光度数值段。近视患者在特定距离观测标准视力表或电子屏幕显示，并通过手动的方式向驱动单元40逐次输入屈光度数值段，以逐步调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度至近视患者主观感受较佳的屈光度，得到初始屈光度。通过验光设备测得的初始屈光度可通过手机、电脑、平板等智慧终端，使用蓝牙、WiFi或者有线接口将初始屈光度同步到眼镜中，驱动单元40能够接收初始屈光度，并根据初始屈光度调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，以作为第一透镜单元111和第二透镜单元112的初始屈光度。此时可通过停止距离传感器30或停止处理单元将预设值与距离数据进行比较，以保持第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度不变。

在一个实施例中，根据比较数据调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度的具体步骤为：

当初始屈光度小于2时，若距离数据小于最远视距，则减小第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。本实施例中，距离传感器30的检测范围为50cm。初始屈光度小于2，即近视患者的近视度数小于200度。根据公式F＝100/D可知，最远视距大于50cm。距离传感器30测量镜片10到镜片10前方的观测物的距离，得到的距离数据小于50cm，即得到最远视距大于距离数据的比较数据，此时，通过驱动单元40驱动第一透明电极113和第二透明电极114降低施加到第一介电层1111和第二介电层1121上的电压，以减少第一介电层1111和第二介电层1121上的电荷量，以降低第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，通常调节范围在0.25～0.5D。如此通过在近视患者观测近处的观测物时降低第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，减小眼球调节需求，使睫状肌的张力降低，巩膜上的应力减小，从而控制和延缓近视的发展。从而解决近视患者长时间处于读书、看电脑屏幕，学生写作业等近距离观测场景下眼球长期处于压迫情况的场景。

当初始屈光度大于2时，若距离数据大于最远视距，则保持第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度不变，若距离数据小于最远视距，则减小第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。本实施例中，距离传感器30的检测范围为50cm。初始屈光度大于2，即近视患者的近视度数大于200度。根据公式F＝100/D可知，最远视距小于50cm。当距离传感器30测量镜片10到镜片10前方的观测物的距离，得到的距离数据大于最远视距，则保持第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度不变。当距离传感器30测量镜片10到镜片10前方的观测物的距离，得到的距离数据小于最远视距，则减小第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度。

在一个实施例中，减小第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度的方式为：随距离数据的逐渐减小，第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度呈阶梯状减小。如此使得镜片10到观测物的距离在一定范围内变化时，第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度不发生改变，避免频繁调节屈光度造成第一透镜单元111和第二透镜单元112的疲劳损耗。同时，近视患者将眼镜佩戴在头部时，在观测近处观测物时，头部不是固定不动的，而是在一定范围内移动，上述设置使得头部的移动不改变第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，避免眼镜频繁适应屈光度造成疲劳。

在一个实施例中，距离数据为一段时间内镜片10到镜片10前方的观测物的距离的平均值，在一段时间内第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度不变。同样的，上述设置同样能够避免频繁调节第一透镜单元111和第二透镜单元112的屈光度，进而避免眼镜频繁适应屈光度造成疲劳。本实施例中，上述一段时间为3s。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (17)

1.镜片，其特征在于，所述镜片包括液体透镜，所述液体透镜为基于电润湿技术的菲涅尔透镜，所述液体透镜包括第一透镜单元及多个环绕所述第一透镜单元的透镜组件，各所述透镜组件沿所述第一透镜单元的径向依次设置，所述透镜组件包括多个第二透镜单元，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度能够单独调节。

2.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述镜片还包括透光件，所述液体透镜还包括第一透明电极、第二透明电极和分隔件，所述透光件内设有收容空间，所述第一透明电极和所述第二透明电极收容于所述收容空间且沿所述镜片的光轴间隔设置，所述分隔件设于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间，所述分隔件用于分隔所述液体透镜以形成所述第一透镜单元和所述第二透镜单元，所述第一透镜单元设有第一容纳槽，所述第一透镜单元包括收容于所述第一容纳槽的第一介电层，所述第二透镜单元设有第二容纳槽，所述第二透镜单元包括收容于所述第二容纳槽的第二介电层，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽内收容有透明导电液体，所述第一介电层用于控制位于所述第一容纳槽内的所述透明导电液体的形态，以调节所述第一透镜单元的屈光度，所述第二介电层用于控制位于所述第二容纳槽内的所述透明导电液体的形态，以调节所述第二透镜单元的屈光度。

3.根据权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述透明导电液体为油相液体和水相液体的混合液体，所述油相液体与所述水相液体之间能够形成油水界面。

4.根据权利要求3所述的镜片，其特征在于，所述油水界面的张力为20～30mN/m。

5.根据权利要求3所述的镜片，其特征在于，所述油相液体密度与所述水相液体密度的比值为0.99～1.01。

6.根据权利要求3所述的镜片，其特征在于，所述第一介电层面向所述透明导电液体一侧设有第一疏水涂层，以将所述第一介电层与所述透明导电溶液隔绝；

所述第二介电层面向所述透明导电液体一侧设有第二疏水涂层，以将所述第二介电层与所述透明导电溶液隔绝。

7.根据权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述第一介电层和所述第二介电层均由疏水的绝缘材料制成。

8.根据权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第一介电层呈槽状结构。

9.根据权利要求2所述的镜片，其特征在于，收容于同一所述第二容纳槽的所述第二介电层的数量为两个，两个所述第二介电层沿所述第一透镜单元的径向间隔设置。

10.眼镜，其特征在于，包括：

架体；

如权利要求1至9任一项所述的镜片，所述镜片设于所述架体；

距离传感器，设于所述架体，所述距离传感器用于测量所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离，以得到距离数据；

处理单元，用于将预设值与所述距离数据进行比较，以得到比较数据；及

驱动单元，用于根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

11.根据权利要求10所述的眼镜，其特征在于，所述驱动单元能够接收输入信息，并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

12.屈光度调节方法，其特征在于，所述屈光度调节方法包括如下步骤：

提供如权利要求10所述的眼镜；

获取所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离，得到距离数据；

获取预设值，并将所述预设值与所述距离数据进行比较，得到比较数据；及

根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

13.根据权利要求12所述的屈光度调节方法，其特征在于，所述屈光度调节方法还包括如下步骤：

获取输入信息，并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度，以使所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度相同或以使远离所述第一透镜单元一侧的至少一个所述透镜组件中所述第二透镜单元的屈光度与所述第一透镜单元和其余所述第二透镜单元的屈光度不同。

14.根据权利要求13所述的屈光度调节方法，其特征在于，所述预设值为最远视距，所述最远视距与屈光度满足以下公式：

F＝100/D；

其中，F为最远视距，D为所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的初始屈光度，所述初始屈光度可通过验光设备测得或通过输入所述输入信息并根据所述输入信息调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元得到。

15.根据权利要求14所述的屈光度调节方法，其特征在于，根据所述比较数据调节所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度的具体步骤为：

当所述初始屈光度小于2时，若所述距离数据小于所述最远视距，则减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度；

当所述初始屈光度大于2时，若所述距离数据大于所述最远视距，则保持所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度不变，若所述距离数据小于所述最远视距，则减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度。

16.根据权利要求15所述的屈光度调节方法，其特征在于，减小所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度的方式为：

随所述距离数据的逐渐减小，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度呈阶梯状减小。

17.根据权利要求12所述的屈光度调节方法，其特征在于，所述距离数据为一段时间内所述镜片到所述镜片前方的观测物的距离的平均值，在所述一段时间内所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的屈光度不变。

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