透镜设备的制作方法

本实用新型涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种透镜设备。

背景技术：

随着科技的进步，电子设备的增多，人们面对电子屏幕的时间越来越长，以及各种不正确的用眼习惯，对眼睛的伤害越来越大，人们对眼镜的需求量越来越多。

人眼在观看不同距离物体时，需要的焦距不同，但现有的用于眼镜的透镜设备的焦距是固定不可调的，用户观看不同距离物体时所用焦距相同，从而给人眼带来不适，用户体验度极差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种透镜设备，能够通过调节薄膜两侧的流体的变化量，改变薄膜的曲率，从而实现焦距的调节，从而使用户观看不同距离物体时，使用最适合的焦距，大大提高了用户体验度。

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种透镜设备，包括：

壳体，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体上具有第一内通孔，所述第二壳体上具有第二内通孔；

薄膜，所述薄膜封装在所述第一壳体和第二壳体之间，所述第一壳体和薄膜形成第一内空腔，所述第二壳体和薄膜形成第二内空腔，所述第一内空腔和第二内空腔之间密闭；

环形支撑架，套接在所述壳体外圈部，所述环形支架内具有环形凸部、第一外通孔和第二外通孔，所述环形凸部将所述壳体抵顶，所述第一壳体和环形支撑架之间形成第一外空腔；所述第二壳体和环形支撑架之间形成第二外空腔，所述第一外空腔和第二外空腔之间密闭；所述第一内空腔通过所述第一内通孔与所述第一外空腔导通，所述第二内空腔通过所述第二内通孔与所述第二外空腔导通；所述第一外通孔与所述第一外空腔相导通，所述第二外通孔与所述第二外空腔相导通；

处理器,产生控制数据；

控制器，与所述处理器相连接；

电动机，与所述控制器相连接；

所述控制器接收处理器产生的控制数据后，控制电动机通过所述第一外通孔向所述第一外空腔注入定量的第一流体，所述第一流体通过所述第一内通孔流入所述第一内空腔，使所述薄膜在所述第一流体的压力下增大定量形变，所述薄膜的曲率增大，从而调节所述薄膜达到缩小控制焦距；所述第二内空腔的第二流体在所述薄膜的挤压下从所述第二内通孔中流出至所述第二外空腔，再通过所述第二外通孔流出。

优选的，所述电动机将第一内空腔中的第一流体定量从第一内通孔流出至第一外空腔，再通过所述第一外通孔抽出，使所述薄膜在所述第一流体的压力下减小定量形变，所述薄膜的曲率减小，从而调节所述薄膜达到扩大控制焦距；所述第二流体通过所述第二外通孔进入所述第二外空腔，再由第二内通孔进入所述第二内空腔。

优选的，所述薄膜为圆形或椭圆形。

优选的，所述第一内通孔和第二内通孔的数量均为偶数个；多个所述第一内通孔根据所述第一壳体的中心对称设置；多个所述第二内通孔根据所述第二壳体的中心对称设置。

优选的，所述第一内通孔和第二内通孔为圆形或锥形。

优选的，所述透镜设备还包括盖板，盖合在所述第一壳体外侧，所述盖板为凸透镜。

进一步优选的，所述透镜设备还包括底板，盖合在所述第二壳体外侧，并与所述盖板相扣合。

进一步优选的，在所述盖板、底板、薄膜或第一流体中加入感光材料。

进一步优选的，所述盖板、底板的材质为玻璃或树脂。

进一步优选的，所述盖板、底板、薄膜和活塞气液囊为可更换器件。

本实用新型实施例提供的一种透镜设备，能够通过调节薄膜两侧的流体的变化量，改变薄膜的曲率，从而实现焦距的调节，从而使用户观看不同距离物体时，使用最适合的焦距，大大提高了用户体验度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的透镜设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的透镜设备的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例提供的透镜设备的剖面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的盖板和底板的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的透镜设备的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的透镜设备的爆炸示意图，结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的透镜设备包括壳体1、薄膜2、环形支撑架3、处理器(图中未示出)、控制器(图中未示出)和电动机(图中未示出)。

壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11上具有第一内通孔111，用于第一流体的流入或流出；第二壳体12上具有第二内通孔121，用于第二流体的流入或流出；其中，第一内通孔111和第二内通孔121为圆形或锥形。

图3为本实用新型实施例提供的透镜设备的剖面示意图，结合图2和图3所示，薄膜2封装在第一壳体11和第二壳体12之间，第一壳体11和薄膜2形成第一内空腔112，第一内空腔112用于容置第一流体；第二壳体12和薄膜2形成第二内空腔122，第二内空腔122用于容置第二流体，第一内空腔112和第二内空腔122之间密闭。其中，薄膜2为圆形或椭圆形的弹性薄膜2。

需要说明的是，第一流体的作用是充入第一内空腔112内，从而使得薄膜2发生形变，从而形成薄膜2曲率；所以可以调节第一流体在第一内空腔112内的注入量，从而调节薄膜2的曲率，进而达到调节焦距的目的。

第二流体的作用是充入第二内空腔122内，是被动的，也就是说随着第一流体填充入第一内空腔112的时候，因为第一内空腔112和第二内空腔122之间是密闭的，第二内空腔122的第二流体的体积随之而改变。

可选的，第一流体可以是液体，例如水、硅油或透明反射性液体；当然也可以是气体，例如空气或惰性气体。

同理，第二流体也可以是气体，例如空气或惰性气体，也可以是液体，例如水、硅油或透明反射性液体。

再次结合图2和图3所示，环形支撑架3套接在壳体1外圈部，具体的，环形支架内具有环形凸部30，环形凸部30将壳体1抵顶，环形凸部30在环形支撑架3的内侧形成两个凹槽，两个凹槽的外沿分别套接在第一壳体11和第二壳体12的外沿，壳体1的外沿与环形支撑之间具有一定间隙，从而使第一壳体11和环形支撑架3之间形成第一外空腔33；第二壳体12和环形支撑架3之间形成第二外空腔34，第一外空腔33和第二外空腔34之间密闭，互不相通；第一内空腔112通过第一内通孔111与第一外空腔33导通，第二内空腔122通过第二内通孔121与第二外空腔34导通。

进一步的，环形支架的外圈部具有第一外通孔31和第二外通孔32，第一外通孔31与第一外空腔33相导通，第二外通孔32与第二外空腔34相导通，这样第一流体通过第一外通孔31流入或流出到第一外空腔33，再通过第一内通孔111流入或流出第一内空腔112，从而使夹在第一内空腔112和第二内空腔122之间的薄膜2在第一流体的压力下产生定量形变，改变薄膜2的曲率，从而实现对透镜设备焦距的调节；在薄膜2发生形变的同时，第二内空腔122内的第二流体根据薄膜2的形变从第二内通孔121流出至第二外空腔34，再通过第二外通孔32流出，或者第二流体通过第二外通孔32流入第二外空腔34，再由第二内通孔121流入第二内空腔122。

为了保证薄膜2的形变均匀，在优选的实施例中，第一内通孔111和第二内通孔121的数量相同，均为偶数个，且多个第一内通孔111根据第一壳体11的中心对称设置，多个第二内通孔121根据第二壳体12的中心对称设置，更为优选的，多个第一内通孔111和多个第二内通孔121等间距设置，这样第一流体可以通过多个对称设置的第一内通孔111从第一外空腔33均匀流入或流出第一内空腔112，从而保证第一流体从第一内空腔112的各个方向均匀对称的流入或流出；相对应的，第二内空腔122内的第二流体可以通过多个对称设置的第二内通孔121均匀流出至第二外空腔34，或者第二外空腔34内的第二流体由多个对称设置的第二内通孔121均匀流入至第二内空腔122，从而保证第二流体从第二内空腔122的各个方向均匀对称的流出或流入，进而保证薄膜2的形变是均匀的，实现焦距的精确调节。

图4为本实用新型实施例提供的盖板和底板的结构示意图，结合图2和图4所示，透镜设备还包括盖板4和底板5，盖板4盖合在第一壳体11的外侧，底板5盖合在第二壳体12的外侧，并且盖板4和底板5相扣合，形成密封区域，将壳体1和环形支撑架3容置在该密封区域内。

其中，盖板4和底板5的材质可以为玻璃或树脂，在本例中盖板4为凸透镜，底板5为平镜，需要说明的是，凸透镜和平镜并不限制于盖板4和底板5的透镜类型，本领域技术人员可以根据需要对盖板4和底板5的透镜类型进行选择。

进一步的，盖板4可以为具有度数的凸透镜或凹透镜，使透镜设备可以被用作老花镜或近视镜。

为了使透镜设备还具有遮光的功能，在盖板4、底板5、薄膜2或第一流体中加入感光材料，感光材料的颜色可以为多种；也可以混入多种感光材料，在不同光强度下，某一种感光材料占主导作用，从而实现变色，达到遮光效果。盖板4和底板5是可更换的，用户可根据需要更换不同颜色的盖板4、底板5，或不同度数的盖板4；活塞气液囊也是可更换的，用户可以根据需要更换装有具有不同颜色感光材料第一流体的活塞气液囊。

需要说明的是，该设备的焦距调节可以是通过处理器和控制器控制的，处理器根据测距元件检测到的当前距离和原有距离计算得到距离变化量，根据距离变化量以及距离和焦距之间的关系得到焦距变化量，根据焦距变化量以及焦距和薄膜2曲率之间的关系计算得到薄膜2曲率变化量；根据薄膜2曲率变化量以及薄膜2曲率和第一流体流量之间的关系计算得到第一流体的改变量；根据第一流体的改变量以及电动机参数计算得到电动机的步进量，从而生成控制数据，其中，该测距元件可以是测距镜头，依据事实情况，人眼看5米以外的事物，可认为是同一个焦距；而在5米以内的事物，人眼的焦距会有些微的调整。本设备配置的测距镜头，采用图像以锐度来判定相对距离，或者通过超声波、红外、微波等以接收电波时间来测定距离。

控制器与处理器电连接，接收处理器将计算得到的控制数据，控制器控制电动机根据控制数据向第一内空腔112中注入或抽出定量的第一流体，使得薄膜2的曲率发生改变，使透镜设备的焦距得到调节。

本实用新型提供的透镜设备可以单独佩戴使用，为使用方便可以将两个透镜设备置于眼镜框中进行使用，此外该设备还可以置于光学检测仪器中进行使用。

在对本实用新型的透镜设备的结构充分了解的基础上，结合图1至图3所示，对该透镜设备的使用状态进行介绍。

用户在使用该透镜设备看物体时可以分成两种情况，一种是由远及近看物体，焦距变小；另一种是由近及远看物体，焦距变大，下面分别介绍这两种情况。

当用户使用该透镜设备由远及近观看物体时，处理器根据测距元件检测到的当前距离和原有距离计算得到距离减少量，根据距离减少量以及距离和焦距之间的关系得到焦距减少量，根据焦距减少量以及焦距和薄膜2曲率之间的关系计算得到薄膜2曲率增大量；根据薄膜2曲率增大量以及薄膜2曲率和第一流体流量之间的关系计算得到第一流体的增大量；根据第一流体的增大量以及电动机参数计算得到电动机的步进量，从而生成第一控制数据，并发送给控制器。

控制器根据第一控制数据控制电动机通过第一外通孔31向第一外空腔33注入定量的第一流体，第一流体通过多个第一内通孔111均匀流入出第一内空腔112，使薄膜2在第一流体的压力下增大定量形变，薄膜2的曲率增大，从而调节薄膜2达到缩小控制焦距；同时，第二内空腔122的第二流体在薄膜2的挤压下从第二内通孔121中流出至第二外空腔34，再通过第二外通孔32流出。

当用户使用该透镜设备由近及远看物体时时，处理器根据测距元件检测到的当前距离和原有距离计算得到距离增大量，根据距离增大量以及距离和焦距之间的关系得到焦距增大量，根据焦距增大量以及焦距和薄膜2曲率之间的关系计算得到薄膜2曲率减小量；根据薄膜2曲率减小量以及薄膜2曲率和第一流体流量之间的关系计算得到第一流体的减小量；根据第一流体的减小量以及电动机参数计算得到电动机的步进量，从而生成第二控制数据，将第二控制数据发送给控制器。

控制器根据第二控制数据控制电动机通过第一外通孔31从第一外空腔33抽出定量的第一流体，第一流体通过多个第一内通孔111均匀从第一内空腔112均匀流出，使薄膜2在第一流体的压力下减小定量形变，薄膜2的曲率减小，从而调节薄膜2达到扩大控制焦距；同时，在薄膜2的形变下，第二流体由第二外通孔32进入第二外空腔34，再由第二内通孔121均匀进入第二内空腔122。

本实用新型实施例提供的一种透镜设备，能够通过调节薄膜两侧的流体的变化量，改变薄膜的曲率，从而实现焦距的调节，从而使用户观看不同距离物体时，使用最适合的焦距，大大提高了用户体验度。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。