技术领域
[0001] 本
发明涉及应用光学技术领域，特别是涉及一种变焦眼镜及其焦距调节方法。
背景技术
[0002] 目前市场上广泛应用的眼镜采用的是定焦距固定度数的镜片。但对于近视或者远视眼来说，过度用眼导致人眼视
力也在日积月累中不断变化，这就要求人们要不断地更换眼镜，给生活工作带来很多麻烦。
[0003] 为了保护好眼睛，不同种类的眼镜采用了不少新的技术方案，如：双层镜片里面可通过气
阀充气或放气来改变镜片的焦距；主镜片架和活动镜片架上分别安装有镜片通过两镜片组合而变焦等等。其方案有一共同点就是眼镜在使用过程中每个镜片的焦距是一定的，或是变焦过程相对复杂拖沓，且不能及时根据眼睛的视力情况的改变而改变，不利于眼睛的健康与视力的保护。
[0004] 因此，如何提供一种操作简单且能及时根据眼睛的视力情况的改变而准确调节镜片焦距的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变焦眼镜及其焦距调节方法，可以缩短调控时间，简化操作方法，及时根据眼睛的视力情况的改变而准确调节镜片焦距。其具体方案如下：
[0006] 一种变焦眼镜，包括：镜架，与所述镜架连接的镜框，以及安装在所述镜框中的两个镜片；所述镜片为
液晶变焦透镜；还包括：
[0007] 集成在所述镜架内部的微型电源，以及与所述微型电源电性连接且设置在所述镜架与所述镜框连接处的视力表获取系统和镜片焦距调节系统；
[0008] 所述微型电源，用于分别对所述视力表获取系统和所述镜片焦距调节系统提供电源；
[0009] 所述视力表获取系统，用于在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应；
[0010] 所述镜片焦距调节系统，用于根据所述投影视力表，调节所述液晶变焦透镜的焦距，以使所述镜片的度数与用户的实际视力相匹配。
[0011] 优选地，在本发明
实施例提供的上述变焦眼镜中，所述投影视力表获取系统包括用于提供激光光束的激光
光源，设置在所述激光光束光路上且刻有正常视力范围的视力表的凸透镜，以及激光光源
位置调节模
块；
[0012] 所述凸透镜，用于通过所述激光光束将刻有的视力表投影至所述凸透镜正前方的平整墙面上，获得所述投影视力表；
[0013] 所述激光光源位置调节模块，用于确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离，并根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，以调节所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度，直至在投影距离下所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为
1.0对应的E的高度互相对应。
[0014] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，所述激光光源位置调节模块包括处理芯片和带有刻度的激光光源位置调节旋钮；
[0015] 所述处理芯片，用于根据所述凸透镜和所述投影视力表之间的实际距离d1，标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的标准高度7.27毫米，以及标准视力测试距离5米，计算出所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的目标高度L2，其中L2＝7.27×d1/5000，并采用已训练完成的径向基神经网络确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离d2，其中，以所述凸透镜和所述投影视力表之间的实际距离d1及所述目标高度L2组成所述T
径向基神经网络的输入矢量x＝[d1，L2] ，所述径向基神经网络的表达式为w1～w12均为已训练出来的常数，c1～c12为已训练出来的矢量，φ
为径向基函数；
[0016] 所述激光光源位置调节旋钮，用于根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，以使所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度达到所述处理芯片计算出的目标高度。
[0017] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，所述镜片变焦
电路系统包括镜片变焦电路和用于调节所述镜片变焦电路的调节电路旋钮；
[0018] 所述镜片变焦电路，用于通过所述调节电路旋钮的调节，控制所述液晶变焦透镜的
电压，以调节所述液晶变焦透镜的折射率和焦距，直至用户清晰看到所述投影视力表上用户所选择的目标国际标准视力值对应的那一行E的图形。
[0019] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，所述视力表获取系统和所述镜片焦距调节系统分别设置在所述镜架与所述镜框连接处的左、右两端。
[0020] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，所述微型电源具体设置在所述镜架的后端头。
[0021] 本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法，包括：
[0022] 微型电源分别对视力表获取系统和镜片焦距调节系统提供电源；
[0023] 所述视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应；
[0024] 所述焦距调节系统根据所述投影视力表，调节所述液晶变焦透镜的焦距，以使所述镜片的度数与用户的实际视力相匹配。
[0025] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法中，所述视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应，具体包括：
[0026] 开启所述视力表获取系统中的激光光源，提供激光光束并射向所述视力表获取系统中的刻有正常视力范围的视力表的凸透镜；
[0027] 所述凸透镜通过所述激光光束将刻有的视力表投影至所述凸透镜正前方的平整墙面上获得所述投影视力表；
[0028] 所述视力表获取系统中的激光光源位置调节模块确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离，并根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，直至所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应。
[0029] 优选地，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法中，所述视力表获取系统中的激光光源位置调节模块确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离，并根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，直至所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为
1.0对应的E的高度互相对应，具体包括：
[0030] 所述激光光源位置调节模块中的处理芯片根据所述凸透镜和所述投影视力表之间的实际距离，标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的标准高度7.27毫米，以及标准视力测试距离5米，计算出所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的目标高度L2，其中L2＝7.27×d1/5000，并采用已训练完成的径向基神经网络确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离d2，其中，以所述凸透镜和所述投影视力表之间的实际距离d1及所述目标高度L2组成所述径向基神经网络的输入矢量x＝[d1，L2]T，所述径向基神经网络的表达式为w1～w12均为已训练出来的常数，c1～c12为已训练出来的矢量，φ为径向基函数；
[0031] 所述激光光源位置调节模块中的激光光源位置调节旋钮根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，以使所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度达到所述处理芯片计算出的目标高度。
[0032] 本发明所提供的一种变焦眼镜及其焦距调节方法，包括：镜架，与镜架连接的镜框，以及在镜框中的两个镜片；镜片为液晶变焦透镜；还包括：集成在镜架内部用于提供电源的微型电源，以及与微型电源电性连接且设置在镜架与镜框连接处的视力表获取系统和镜片焦距调节系统；视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应；镜片焦距调节系统根据投影视力表，调节液晶变焦透镜的焦距，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配。本发明通过投影获取投影视力表，经过镜片焦距调节系统实现液晶变焦透镜的变焦，并同时对用户佩戴调焦后镜片的视力进行实时测量，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配，调控时间短，操作方便，眼镜小型化，镜片透光率高。
附图说明
[0033] 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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034] 图1为本发明实施例提供的变焦眼镜的结构示意图；
[0035] 图2为本发明实施例提供的视力表获取系统的原理示意图；
[0036] 图3为本发明实施例提供的变焦眼镜的焦距调节方法
流程图。
具体实施方式
[0037] 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做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。
[0038] 本发明提供一种变焦眼镜，如图1所示，包括：镜架1，与镜架1连接的镜框2，以及安装在镜框2中的两个镜片3；镜片3为液晶变焦透镜；还包括：
[0039] 集成在镜架1内部的微型电源4，以及与微型电源4电性连接且设置在镜架1与镜框2连接处的视力表获取系统和镜片焦距调节系统；
[0040] 微型电源4，用于分别对视力表获取系统和镜片焦距调节系统提供电源；
[0041] 视力表获取系统，用于在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度相互对应(具有等效视力测试效果)；
[0042] 镜片焦距调节系统，用于根据投影视力表，调节液晶变焦透镜的焦距，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配。
[0043] 在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，通过投影获取投影视力表，经过镜片焦距调节系统实现液晶变焦透镜的变焦，并同时对用户佩戴调焦后镜片的视力进行测量，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配，调控时间短，操作方便，眼镜小型化，镜片透光率高，解决了用户眼睛近视或远视对生活带来的一些不便与麻烦，可以起到减少眼镜疲劳，改善眼镜健康的作用。
[0044] 具体地，在具体实施时，如图1所示，视力表获取系统和镜片焦距调节系统可以分别设置在镜架1与镜框2连接处的左、右两端，这样的设置不会影响视力表获取系统和镜片焦距调节系统的相互作用，便于操作。需要说明的是，镜架与镜框连接处可以是镜架前端头位置，也可以是镜框的左右两端，或者是镜架与镜框连接处的空间区域单独设置视力表获取系统和镜片焦距调节系统。
[0045] 另外，具体地，在具体实施时，由于镜架的后端头一般较大，且无其他部件，如图1所示，微型电源4可以具体设置在镜架1的后端头，有利于眼镜小型化。
[0046] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，如图1和图2所示，投影视力表获取系统可以包括用于提供激光光束的激光光源5，设置在激光光束光路上且刻有正常视力范围的视力表01的凸透镜6，以及激光光源位置调节模块；
[0047] 凸透镜6，用于通过激光光束将刻有的视力表01投影至凸透镜6正前方的平整墙面02上，获得投影视力表03；
[0048] 激光光源位置调节模块，用于确定激光光源5与凸透镜6之间的目标距离d2，并根据目标距离d2对激光光源5的位置进行调节，直至在投影距离下投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的投影高度为标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的“E”的高度互相对应。
[0049] 进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，如图1和图2所示，激光光源位置调节模块包括处理芯片和带有刻度的激光光源位置调节旋钮7；
[0050] 处理芯片，用于根据凸透镜6和投影视力表03之间的实际距离d1，标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的标准高度，以及标准视力测试距离，计算出投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的目标高度L2，还用于根据凸透镜6和投影视力表03之间的实际距离d1，以及计算出的目标高度L2，采用已训练完成的径向基神经网络确定激光光源5与凸透镜6之间的目标距离d2；
[0051] 激光光源位置调节旋钮7，用于根据目标距离d2对激光光源5的位置进行调节，以使投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的投影高度达到处理芯片计算出的目标高度Ｌ２。
[0052] 优选地，目标距离d2计算出来后，激光光源位置调节系统上对应于d2的刻度将有亮点，用户手动调节激光光源位置调节旋钮7至亮点位置附近，即可实现投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的投影高度达到目标高度L2。
[0053] 需要说明的是，如图1所示，投影视力表获取系统还可以包括激光光源
开关8，用于控制激光光源5的开启或关闭。
[0054] 另外，计算投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的目标高度Ｌ２的具体公式如下：
[0055] L2＝L×d1/d
[0056] 其中，d1表示凸透镜6和投影视力表03之间的实际距离；L表示标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的标准高度，L＝7.27mm；d表示标准视力测试距离，由于进行标准视力测试时，用户一般站在离标准视力表5米处的位置，因此d＝5m＝5000mm。此时L2＝7.27×d1/5000。
[0057] 采用已训练完成的径向基神经网络确定激光光源5与凸透镜6之间的目标距离d2，具体地确定一个输入矢量x＝[d1,L２］T；将输入矢量输入如下预设公式：
[0058]
[0059] 其中，w1～w12均为已训练出来的常数，c1～c12为已训练出来的矢量，φ为径向基函数。
[0060] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜中，如图1所示，镜片变焦电路系统包括镜片变焦电路9和用于调节镜片变焦电路9的调节电路旋钮10；
[0061] 镜片变焦电路9，用于通过调节电路旋钮10的调节，控制液晶变焦透镜的电压，以调节液晶变焦透镜的折射率和焦距，直至用户清晰看到投影视力表上用户所选择的目标国际标准视力值r对应的那一行“E”的图形。
[0062] 需要说明的是，用户所选择的目标国际标准视力值可以在用户佩戴该变焦眼镜后，在转动调节电路旋钮之前，
选定所要达到的目标国际标准视力r，r可以是0.9、1.0、1.1等具体国际标准视力。
[0063] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种变焦眼镜相似，因此该方法的实施可以参见变焦眼镜的实施，重复之处不再赘述。
[0064] 在具体实施时，本发明实施例提供的变焦眼镜的焦距调节方法，如图3所示，具体包括以下步骤：
[0065] S301，微型电源分别对视力表获取系统和镜片焦距调节系统提供电源；
[0066] S302，视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应；
[0067] S303，镜片焦距调节系统根据投影视力表，调节液晶变焦透镜的焦距，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配。
[0068] 在本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法中，可以经过视力表获取系统通过投影获取投影视力表，进而对视力进行实时测量，并经过镜片焦距调节系统实现液晶变焦透镜的变焦，这样可以及时根据眼睛的视力情况的改变而准确调节镜片焦距，并且调控时间短，操作方便，眼镜小型化，镜片透光率高。
[0069] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法中，步骤S302视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应，具体可以包括以下步骤：
[0070] 首先，开启视力表获取系统中的激光光源，提供激光光束并射向视力表获取系统中的刻有正常视力范围的视力表的凸透镜；
[0071] 然后，凸透镜通过激光光束将刻有的视力表投影至凸透镜正前方的平整墙面上获得投影视力表；
[0072] 最后，视力表获取系统中的激光光源位置调节模块确定激光光源与凸透镜之间的目标距离，并根据目标距离对激光光源的位置进行调节，直至投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应。
[0073] 进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法中，上述视力表获取系统中的激光光源位置调节模块确定激光光源与凸透镜之间的目标距离，并根据目标距离对激光光源的位置进行调节，直至投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与标准视力测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度互相对应，具体可以包括：
[0074] 激光光源位置调节模块中的处理芯片根据凸透镜和投影视力表之间的实际距离，标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的标准高度7.27毫米，以及标准视力测试距离5米，计算出所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的目标高度L2，其中L2＝7.27×d1/5000，并采用已训练完成的径向基神经网络确定所述激光光源与所述凸透镜之间的目标距离d2，其中，以所述凸透镜和所述投影视力表之间的实际距离d1及所述目标高度L2组成所述径向基神经网络的输入矢量x＝[d1,L2]T，所述径向基神经网络的表达式为w1～w12均为已训练出来的常数，c1～c12为已训练出来的矢量，φ为径向基函数；
[0075] 所述激光光源位置调节模块中的激光光源位置调节旋钮根据所述目标距离对所述激光光源的位置进行调节，以使所述投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度达到所述处理芯片计算出的目标高度。
[0076] 上述关于对计算目标高度和目标距离的实施，可以参见变焦眼镜的实施，重复之处不再赘述。
[0077] 下面以一个具体的例子并结合图1和图2来详细描述下本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法，具体步骤如下：
[0078] 步骤一、微型电源提供电源；
[0079] 步骤二、开启激光光源开关8，激光光源5发出激光光束射向刻有正常视力范围的视力表01的凸透镜6；
[0080] 步骤三、激光光束将凸透镜6上刻着的视力表01投影至凸透镜6正前方距离为d1的平整墙面02上，在平整墙面02上获得投影视力表03，可以使用长度测量工具测量出d1的实际距离，根据公式L2＝7.27×d1/5000计算出投影视力表03上国际标准视力为1.0那一行中“E”04的目标高度L2；
[0081] 步骤四、采用已训练完成的径向基神经网络计算出激光光源5与凸透镜6的目标距离d2；
[0082] 优选地，根据投影视力表03与凸透镜6的实际距离d1及目标高度L2确定一个输入矢量x＝[d1,L2]T；将输入矢量x输入预设公式
[0083]
[0084] 其中，w1～w12均为已训练出来的常数，c1～c12为已训练出来的矢量，φ为径向基函数；
[0085] 步骤五、目标距离d2计算出来后，激光光源位置调节系统上对应于d2的刻度将有亮点，用户手动调节激光光源位置调节旋钮7至亮点位置附近，从而使激光光源5与凸透镜6的实际距离达到目标距离d2，即可实现投影视力表03上国际标准视力为1.0对应的“E”04的投影高度达到目标高度L2；
[0086] 步骤六、用户选定佩戴变焦眼镜后所要达到的目标国际标准视力r；
[0087] 步骤七、通过调节电路旋钮10来调节镜片变焦电路9，调节实际输入液晶变焦透镜的电压，从而调节液晶变焦透镜的折射率，进而调节液晶变焦透镜的焦距，直至投影到前方平整墙面02上的投影视力表03中国际标准视力为r的那一行“E”能清晰看见。
[0088] 经过上述步骤一至步骤七可以完成本发明实施例提供的上述变焦眼镜的焦距调节方法。
[0089] 本发明实施例提供的一种变焦眼镜及其焦距调节方法，包括：镜架，与镜架连接的镜框，以及在镜框中的两个镜片；镜片为液晶变焦透镜；还包括：集成在镜架内部用于提供电源的微型电源，以及与微型电源电性连接且设置在镜架与镜框连接处的视力表获取系统和镜片焦距调节系统；视力表获取系统在平整墙面上进行投影，获取投影视力表，且经调节后使在投影距离下投影视力表上国际标准视力为1.0对应的E的投影高度与测试距离为5米时国际标准视力表上国际标准视力为1.0对应的E的高度相互对应；镜片焦距调节系统根据投影视力表，调节液晶变焦透镜的焦距，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配。本发明通过投影获取投影视力表，经过镜片焦距调节系统实现液晶变焦透镜的变焦，并同时对用户佩戴调焦后镜片的视力进行实时测量，以使镜片的度数与用户的实际视力相匹配，调控时间短，操作方便，眼镜小型化，镜片透光率高。
[0090] 最后，还需要说明的是，在本文中，关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0091] 以上对本发明所提供的变焦眼镜及其焦距调节方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本
说明书内容不应理解为对本发明的限制。
