[發明專利]一種用于預防或延緩近視的電磁式機械變焦眼鏡

在審

• 申請號: 202010230450.5
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111240041A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李鵬偉;王克;劉晨光;陳燕琳
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: G02C7/08
• 分類號: G02C7/08
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種用于預防或延緩近視的電磁式機械變焦眼鏡，包括變焦鏡片組及與變焦鏡片組相連的控制模塊，變焦鏡片組包括第一鏡片、彈性透明薄膜、透明液體和電磁驅動模塊，第一鏡片與彈性透明薄膜之間形成密閉空間且兩者可相對位移，透明液體充滿密閉空間，電磁驅動模塊耦合到第一鏡片和彈性透明薄膜，其中，控制模塊向電磁驅動模塊輸出第一驅動信號時，電磁驅動模塊驅使第一鏡片與彈性透明薄膜相互靠攏，而彈性透明薄膜向外拱起，控制模塊輸出第二驅動信號時，電磁驅動模塊驅使第一鏡片與彈性透明薄膜相互遠離，而彈性透明薄膜向內凹入。使用該電磁式機械變焦眼鏡，可起到一定的預防或延緩近視的作用，且其結構更加精簡，占用空間小，變焦范圍廣。

技術領域

本發明涉及自動變焦液體眼鏡領域，特別是涉及一種用于預防或延緩近視的電磁式機械變焦眼鏡。

背景技術

2018年世界衛生組織的一項研究報告顯示，目前我國近視患者達6億，青少年近視率居世界第一。高中生和大學生的近視率均已超過七成并逐年上升，小學生的近視率也接近40％。

而早在2012年，我國的青少年近視患病率已經位居世界第一位。據估計，到2020年，中國的近視人數將飆升到7億。

一種調節理論可以解釋近視的成因：近距離工作時，眼內肌和眼外肌調節和集合作用于鞏膜使眼內壓升高。持續的高眼壓可能導致眼軸增長，發生軸性近視。

為了防止持續近距離用眼造成的近視，現有可變焦透鏡技術，可通過調整鏡片焦距的方式來使眼睛得到放松。變焦透鏡從其驅動方式劃分，主要可分為力致變焦透鏡和壓電電致變焦透鏡。

美國中弗洛里達大學的光學與激光教育研究中心提出了一種使用伺服電機方式驅動透鏡的力致變焦透鏡。伺服電機通過旋轉拉動繩子來壓縮橡皮薄膜，透鏡薄膜因擠壓而變形從而焦距改變，且焦距變化時間短，約為30ms。壓電變焦透鏡是利用壓電致動器中壓電陶瓷形變實現變焦，壓電陶瓷在不同電壓下發生形變，從而壓迫流體外覆蓋的透明薄膜，導致液體透鏡曲率的改變。

上述力致變焦透鏡使用伺服電機方式驅動透鏡，結構比較復雜且占用空間大，在可變焦眼鏡領域的應用性較差。上述壓電變焦透鏡利用壓電致動器中壓電陶瓷形變實現變焦，而壓電陶瓷在電場作用下產生的形變量很小，最多不超過本身尺寸的千萬分之一，從而也在限制了其在可變焦眼鏡領域的應用。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種用于預防或延緩近視的電磁式機械變焦眼鏡。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于預防或延緩近視的電磁式機械變焦眼鏡，包括鏡框外殼、位于所述鏡框外殼內的變焦鏡片組以及與所述變焦鏡片組相連的控制模塊，所述變焦鏡片組包括第一鏡片、彈性透明薄膜、透明液體和電磁驅動模塊，所述第一鏡片與所述彈性透明薄膜之間形成密閉空間且所述第一鏡片與所述彈性透明薄膜可相對位移，所述透明液體充滿所述密閉空間，所述彈性透明薄膜在所述密閉空間的外側受到空氣壓力，所述電磁驅動模塊的第一互感單元和第二互感單元分別耦合到所述第一鏡片和所述彈性透明薄膜，其中，所述控制模塊向所述電磁驅動模塊輸出第一驅動信號時，所述第一互感單元和所述第二互感單元相互吸引，使得所述第一鏡片與所述彈性透明薄膜相互靠攏，而所述彈性透明薄膜在所述密閉空間內外壓差的作用下向外拱起，產生正焦距，所述控制模塊向所述電磁驅動模塊輸出第二驅動信號時，所述第一互感單元和所述第二互感單元相互排斥，使得所述第一鏡片與所述彈性透明薄膜相互遠離，而所述彈性透明薄膜在所述密閉空間內外壓差的作用下向內凹入，產生負焦距。

進一步地：

所述變焦鏡片組還包括第二鏡片，所述第二鏡片位于所述彈性透明薄膜的與所述第一鏡片遠離的另一側。

所述第一鏡片固定在所述鏡框外殼內，所述彈性透明薄膜可移動地設置在所述鏡框外殼內，或者，所述第一鏡片可移動地設置所述鏡框外殼內，所述彈性透明薄膜固定在所述鏡框外殼內。