美国犹他大学电气和计算机工程系，Intel公司，美国犹他州盐湖城NewEyes公司的研究团队发表在美国电气与电子工程师学会转换生物医学工程期刊的一份文献。
这项研究得到了美国国立卫生研究院NIBIB 1U01EB023048-01合作协议的支持。
摘要：老眼症是一种与年龄相关的眼部疾病，其特征是人类眼部系统的调节能力丧失，全球超过18亿人。传统的矫正老花眼的方法会分割视野，从而导致明显的视力损害。我们演示了自动聚焦眼镜的开发、组装和评估，以恢复适应而不造成视野丧失。自适应光学眼镜由两个变焦压电液体透镜、一个飞行时间距离传感器和低功耗双微处理器控制电子设备组成，安装在一个符合人体工程学的框架内。利用患者特异性适应不足模型，证明了一种高保真的适应校正。每次调节校正计算都在~67 ms内进行，需要4.86 mJ的能量。该系统的光学分辨率为10.5个周期/度，具有4.3 D的恢复调节范围。该系统在充电周期之间可运行19个小时，重~132 g，允许舒适地恢复调节功能。
索引术语-自动对焦眼镜，老花眼，调节，自适应光学，智能眼镜，可变对焦镜头。
介绍
老花眼是一种与年龄有关的疾病，它源于眼睛逐渐丧失改变光焦度的能力。它表现为45岁左右无法专注于物体，通常会导致视觉不适、眼睛疲劳和头痛等症状。作为年龄函数的
调节损失量由Duane曲线表征，如图1所示。该曲线显示了眼睛晶状体的调节范围（或调节幅度AA）与年龄的关系。年轻人的晶状体具有约12D的调节范围，但到45岁时，该范围会减少到约1D（从物理上讲，这意味着能够聚焦位于0米和1/AA米之间的物体）。因此，年轻人可以清楚地看到前方8厘米以内的无限远处的物体。60岁的老花镜只能看到无穷远到1米或更远距离的物体，因为失去调节能力通常伴随着固定的屈光度偏移。
图1：Duane的调节损失与年龄曲线的表示。当一个人进入50岁时，调节的幅度逐渐降低到<1.0 D。请注意，曲线变平，但没有变为零，这表明存在某种程度的残余调节。
支撑老花眼发展的确切机制仍存在争议，但这种情况背后的主要原因是睫状肌力量的丧失和晶状体的形态变化。2018年，全球有超过18亿人患有这种疾病，随着预期寿命的增加，受这种衰弱状况影响的人数预计将继续上升。目前，老花眼可以用下面列出的几种光学设备和方法进行部分矫正，但没有一种能恢复正常视力。
多焦矫正眼镜：用于矫正老花眼视力损失的传统方法包括使用双焦、三焦、多焦和渐进式眼镜。这些设备的特点是透镜将视野划分为不同光焦度的区域。镜头分区使用户可以通过调整视角来聚焦近距离或远距离物体。然而，这些成熟的技术存在严重的不足。双焦和三焦眼镜在每个区域提供非常分散的视野，当用户调整视角时，这会导致“图像跳跃”。现在可以使用自由曲面和复杂的计算机辅助建模来设计高度定制的渐进式透镜。然而，这种镜片价格昂贵，具有陡峭的学习曲线，并且会带来不必要的散光，这会扭曲用户的周边视野。使用多焦眼镜的老花眼也更容易因视野中的屈光模糊而发生事故和行动不便。
单焦和多焦隐形眼镜：使用隐形眼镜矫正老花眼的想法自过去五十年以来一直存在，但收效甚微。文献对老花镜技术进行了广泛的综述，可分为两大类——单眼和多焦点隐形眼镜矫正。在单眼视力矫正中，主眼通常进行远用视力矫正，而另一只进行近用视力矫正。许多临床试验表明，在适应单眼矫正一段时间后，老花眼的清晰焦点范围有所改善，但代价是对比敏感度和立体视觉降低。在单眼矫正中，近附加透镜的最佳光焦度也有严格的限制，因为更高的光焦度会对立体视觉产生负面影响。研究报告称，尽管存在光学像差，老花眼还是成功地适应了多焦点隐形眼镜。尽管取得了这些成功，但由于不适和不便、较差的视觉体验和成本，隐形眼镜矫正老花眼仍然不受欢迎。
眼内晶状体置换：许多手术方法被建议矫正老花眼，包括用人工眼内晶状体（IOL）替代人眼晶状体。这些人工晶状体通常遵循与上述中提到的单视和多焦隐形眼镜相同的矫正原则。然而，这种矫正策略需要详细了解患者的眼部系统，包括术前非常精确的晶状体校准，以及一个非常精细的手术程序来植入晶状体。这种矫正策略的成功与否存在争议，因为患者报告了他们的视力光晕和眩光和低对比灵敏度。
可调节眼镜镜片：上述所有方法的一个主要问题是，它们只能提供部分的、不自然的平铺或扭曲的视力矫正。为了恢复正常视力，必须积极校正调节，这意味着调节必须取决于观察到的物体距离，而不会损失视野或视角调整。恢复此类患者的主动调节，需要至少3.0 D的可变光焦度变化。B.F.Edwards在20世纪50年代用他的“多焦眼镜”率先进行了开发变焦眼镜的最早实践尝试。这些眼镜具有可变焦距、由可变形膜制成的流体填充镜片、储存光学流体的储液器和“致动”或控制可变焦距镜片中流体量的机构，从而改变其光焦度。多位发明人和研究人员建议改进这种可变焦距透镜的致动机制。J.D.Silver提供低成本、可变焦距眼镜的开拓性工作被Adlens有限公司的自适应眼镜产品进一步推进。除了液体填充透镜外，这种可变焦距透镜还可以利用其他技术来实现，如滑动 Alvarez透镜、电润湿透镜和液晶（LC）透镜，每种透镜都有自己的优点和缺点。然而，制造眼镜所需的孔径为30-50毫米的纤薄、轻便的可变焦距镜片仍然是一个挑战。
智能自动对焦可穿戴设备：最近的进展流体填充镜头使成功的大光圈可变对焦镜头集成到眼镜，集成对象范围传感器测量眼镜和病人试图关注的对象之间的距离。测量的范围用于自动配置变焦透镜的度数，以纠正调节不足，如图2所示。前面描述的独特的设计，采用双目眼球跟踪系统来分析佩戴者的注视，并改变变焦镜头的焦度。这类系统需要投资于昂贵的计算设备和智能手机。然而，这些文章的作者通过临床试验表明，可变焦点眼镜优于传统的矫正老花眼的方法。
图2：一个智能眼镜系统的原理图。自适应透镜不断地调整镜头的焦度，使物体沿着视线向观察者聚焦。镜片必须补偿调节不足，一个物体距离的函数。
可变对焦眼镜的成功实现需要自动对焦系统以最小的延迟可靠地调整正确的焦度，同时，系统的电力消耗、可负担性和美学等关键因素也不容忽视。本文试图为现有的缓解老花眼的方法的缺点提供一种解决方法。我们利用了Hasan等人开发的自适应光学技术。“自适应眼镜的可调对焦镜头”中实现自动对焦眼镜。我们展示了该系统的性能，因为它能够在1米到30厘米的5个不同距离上提供自动的、足够的光学校正，因为老花眼通常很难聚焦于放置在1米内的物体。我们讨论了该系统的电气性能及其在没有外部电源的情况下运行的能力。我们还使用1951年美国空军光学分辨率测试图演示了该系统的光学性能，并将我们的变焦透镜的调制传递函数（MTF）与普通人眼进行了比较。
材料和方法
A.系统组装
眼镜的外壳是在Blender 2.79b（开源多平台三维设计软件）中设计的，这是一个开源的3D创建平台。该设计在3D打印服务提供商（Xometry）处使用尼龙基聚合物和选择性激光烧结（SLS）工艺进行3D打印。电子PCB是在电子设计自动化（EDA）软件Eagle 9.6.2中设计的。这些设计是在低剖面、双层PCB上制造的。在设计PCB时使用了表面贴装技术（SMT）组件，以保持其高度尽可能小。扁平封装连接器（FPC）和电缆用于促进不同PCB之间的通信。使用Arduino集成开发环境（IDE）将眼镜正常工作所需的软件，包括特定于患者的算法编程到微控制器中。最后，通过微型螺钉将透镜和PCB固定在各自的外壳中。
B.光学测量
采用以下方法测量了该光学元件和子系统的性能。
调节与物体距离：可变聚焦透镜是自动聚焦眼镜中最关键的子系统，我们评估了它们在不同执行器电压下的光学响应。每个镜头的焦度使用Shack-Hartman波前传感器（Thorlabs WFS150-7AR）测量，同时将双相致动器电压从-200V改变到+200V。这个过程重复了5次。
为了根据调节刺激（物体距离的倒数）来评估系统响应（即透镜光学响应），将物体放置在自动聚焦系统前5个不同距离（1 m、70 cm、50 cm、40 cm、30 cm），如图3所示。ToF距离传感器和控制电子设备连接在保持可变焦镜头的同一个镜头支架上。这使得距离传感器可以收集直接放置在其视线内的物体的实时距离数据，并将此距离传递给控制电子设备，后者在变焦透镜上设置校正光学焦度。物体距离和透镜校正焦度之间的关系是通过患者特有的经验调节不足模型来确定的。测试这些眼镜所需的患者数据来自于本文作者最近进行的一项未发表的临床试验研究。
我们使用633 nm光源和Shack-Hartman波前传感器测量该系统在不同物体距离下产生的各种焦度，如图3所示。距离传感器和控制电子设备连接在可变焦镜头支架上。物体被移动或远离距离传感器，而自动对焦系统自动改变镜头的焦度。最小和最大物体距离分别为30 cm和1m。
图3：用于测量变焦透镜的焦度-距离关系的实验装置示意图。
光学分辨率：为了评估经过自动聚焦校正的变焦透镜的近似光学分辨率，我们使用了1951年美国空军光学分辨率测试图，重复了上述实验。该测试图被放置在距离上述眼镜的5个不同距离处，并使用DSLR相机（佳能EOS 1200D）通过可变的变焦镜头获得分辨率测试图的原始图像。测试图表照明保持不变，使用一个扩散，LED工作室照明系统。照明系统的相关色温保持在5000 K不变。DSLR相机的ISO、光圈和快门速度分别固定在1600、f/22和0.5 s。图4显示了本实验所用的装置的示意图。
图4：测量变焦透镜光学分辨率的实验装置示意图。1951年美国空军分辨率测试图被安装在一块板上。
距离传感器和控制电子设备连接在可变焦镜头支架上。板朝向距离传感器和远离距离传感器，最小距离传感器距离分别为30 cm和1m。自动对焦系统会根据拍摄板的距离自动调整可变对焦镜头。
调制传递函数（MTF）：光学系统的MTF是其强度响应作为空间频率的函数，是系统光学质量的度量。我们估计了自动对焦眼镜中使用的变焦镜头的x轴和y轴的一维MTF，直接从像差泽尼克多项式系数到垂直四轴（OSA/ANSI指数Z14），这是在Shack-Hartman传感器的帮助下测量的。然后将这些估计的mtf与不同瞳孔直径的平均人眼进行比较。
结果和讨论
A.系统设计
值得注意的是，随着人年龄的增长，他们的调节能力降低，但没有完全失去。因此，当老花会试图实现明确的焦点时，残余的调节起着至关重要的作用。为了恢复正常视力，变焦镜片必须再现如图5所示的调节不足（AD）曲线，这是调节系统的预期理想反应（清晰聚焦）和老花眼的退化调节反应（AR）之间的差异。
图5：老年性调节不足与调节刺激曲线。调节刺激是物体与眼睛的距离的倒数，而调节不足是人类眼睛系统中存在的离焦误差。实线代表了一个典型的AD模型。
AD必须由调节性光学设备提供，以恢复正常的视力。因此，在实践中，患者的调节不足数据应该被编程成个人的自动对焦眼镜。这些数据是调节刺激（AS）的函数，它是眼睛和物体平面之间的距离的倒数，期望有清晰的焦点。
为了补偿AD，自动对焦眼镜因此需要一个距离或深度传感器来测量观察者和被成像物体之间的距离。因此，本文讨论的自动对焦眼镜由四个关键部分组成：(1)可变变焦镜头、(2)距离/深度传感器、(3)控制电子器件和(4)患者特定的AD模型。下面将讨论每一个子系统。
1)患者特异性AD模型
老花眼之间的AD曲线变化很大，虽然从根本上说，人们可以对AD进行全面测量，并将其编程成自动对焦眼镜，但这样的测试的成本可能是令人望而却步的，也是自动对焦系统使用的障碍。因此，我们选择对只需要一些参数（和测量值）的AD使用模型函数，以更经济地描述AD。迄今为止，多种调节反应模型被提出了用物体距离表示眼系统的调节反应。
我们使用了[老花眼患者调节不足的模型]中描述的一个新开发的模型，该模型使用s型函数将调节响应与物体距离联系起来：
AR(AS,a,b,k) = a/(1+e-k(AS-b)) 公式1
其中AR为调节响应，AS为调节刺激（物体距离的倒数），a确定个体的调节振幅，即实验调节响应曲线的有用线性范围，k确定AR曲线具有线性的响应的刺激范围，参数b对应于非平坦调节刺激范围的中点。需要注意的是，参数a、b和k是患者特异性的，且因眼而异。
这个模型允许我们预测病人的调节系统在一个物体在他们的视野内移动时的行为。图5的实心曲线显示了模型与实验AD数据的拟合。然后，只需增加患者调节系统行为的不足，即可借助距离传感器的距离数据，并适当地调整镜头。
2)变焦镜头
我们使用两个可挤压型液体填充镜头，不需要外部液体水库。这大大减少了变聚焦透镜子系统的重量和轮廓。每个透镜由一个圆柱形的液体填充腔组成，由两个灵活的聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜结合。该透镜的其他细节，包括其结构和光电性能，已在[自适应眼镜的可调对焦镜头]中描述。
图6(a)和(b)分别展示了该可变焦距透镜的工作原理和简化截面图，其中没有包括执行器。沿透镜边缘放置的三个弯曲的压电双曲体构成了执行器。这些双曲体的一端固定在透镜边缘，另一端连接到一个带有三个延伸臂的空心活塞上。活塞连接到一个可变形的膜片上。当向执行器施加电压时，根据施加电压的幅度和极性，它们会将活塞推入或推出透镜。这会在另一块膜片上形成凹面或凸面轮廓，从而改变透镜的光学焦度。图7(a)展示了一个直径为30毫米的可调液态透镜的照片。该透镜的重量不足15克，使其非常适合眼镜应用，比其他压电液态透镜（例如Optotune EL-16-40-TC）轻得多。图7(b)展示了施加在双曲体执行器上的电压与透镜光学响应之间的关系。该透镜具有对施加电压的重复线性光学响应，这大大简化了控制透镜所需的电子系统。该镜头的响应时间约为40毫秒，变焦范围约为4.3倍。
图6：(a)充液变焦镜头的工作原理。(b)无压电双晶片致动器[自适应眼镜的可调对焦镜头]的变焦透镜简化示意图。
图7：(a)变焦镜头[自适应眼镜的可调对焦镜头]的照片。(b)变焦透镜的光学响应作为双晶片执行器电压的函数。条形图表示标准偏差。透镜的焦度是所施加电压的线性函数。
3)物体距离传感器和距离截止点
距离传感器在这个系统中的作用是至关重要的，需要精确测量眼镜和被聚焦物体之间的距离。距离传感器的特点是其分辨率、刷新率（每次测量所花费的时间）和可靠操作的最大范围。红外（红外）飞行时间（ToF）距离传感器（例如射频数字模拟RFD77402)提供非常好的分辨率测量，快速刷新率和合理的工作范围的2米，对应于一个调节刺激0.5 D。自动对焦系统认为对象位于距离>2米相当集中在0.5 D截止。这是一个合理的一阶近似，因为人眼的平均均方根像差转化为0.05 D- 0.49 D；因此小于0.5 D的镜头调整被轻微注意到。
4)高压电路和反馈控制电子产品
图8为反馈控制电子设备的方框图。从图7 (b)可以看出，该系统中使用的变焦镜头需要+200 V和-200 V之间的可变电压。需要高效的高压直流-直流转换器将3.3 V的车载电池电压转换为+200 V。我们使用高压、超微型直流-直流压电变压器。通过四个高压光电开关（Ixys LAA100P）以h桥结构连接到高压转换器。这些光电开关有助于设置适当的电压极性。高压转换器在一个反馈回路内工作，因此它不需要一直接通，这提高了该系统的电力效率。
图8：整个自动对焦系统的方框图。
我们在主从配置中使用了两个微控制器控制自动对焦眼镜。主微控制器通过I2C总线连续地从ToF距离传感器获取距离数据，并使用距离数据和患者特定的校正算法计算两个透镜的焦度。然后，利用变焦透镜的焦度-驱动电压关系，将这两个焦度映射到相应的电压值，如图7 (b).所示主微控制器通过一个标准的UART总线将这两个电压值发送到从微控制器，工作在19,200波特。从微控制器负责将电压数据连续转换为脉冲宽调制（PWM）控制信号，通过数字控制超微型直流-直流压电变压器的模拟输出。电阻分压器反馈网络提供了镜头电压的实时测量，允许我们的系统被精确和有效的焦度控制。
患者的处方必然会随着时间和老花眼在其眼部系统内的发展而改变。也有研究表明，视力和调节反应依赖于照明。我们在系统中加入了一个蓝牙低能耗（BLE）模块，它与一个智能手机应用程序一起工作。这使得患者可以轻松地将他们更新后的处方和用户设置输入到眼镜的控制电子设备中。该BLE子系统通过其主要硬件SPI总线连接到主微控制器，从而在需要时能够对整个系统控制软件进行无线（OTA）升级。
B.功耗
实际上，为了可靠地为复杂的老花眼矫正系统长时间供电，使用笨重的电源包或电池是不切实际、不方便且用户无法接受的。老花眼患者需要持续进行调节矫正，这些技术必须保持运行状态，最好是无需充电，以确保用户能够无障碍地使用功能。我们在设计中专门利用低功耗微控制器（Microchip ATmega32U4）和BLE SoC（Nordic nRF51822）来提高功率效率。主微控制器中未使用的关键系统，如模拟-数字转换器（ADC）和一些定时器已被禁用以节省功耗。微控制器以8 MHz的时钟频率运行以节省功耗，并且不会影响计算速度。整个系统由3.7V、400mAh可充电锂聚合物电池供电。我们还加入了一个电池充电器（Microchip MCP73831）和一个燃料计量表（Texas Instruments bq27441），它测量剩余的电池容量，并通过高速I2C总线与主微控制器通信其状态。动力通过3.3V低噪声、低压差稳压器(MaxLinear SPX3819)引导到整个电子系统上。Maxim Integrated MAX16054配合一个按钮构成了开关子系统。我们使用6 ½位数台式万用表(Agilent 34401A)在3.3V下测得我们系统的当前消耗约为21mA, 在与智能手机应用程序进行BLE通信期间该值增加至22mA。然而，需要BLE功能的软件和处方升级是罕见的，因此，该系统的平均稳态电流消耗为21 mA可以安全地近似。我们在设计中使用了400毫安时容量的锂离子聚合物电池，当系统配置为每秒执行1次校正时，它在每个充电周期之间的平均运行时间为~19小时。然而，电池的年龄和使用频率将决定这个操作时间的实际限制。
C.调节校正和图像质量
通过比较我们的系统在光学校正前后的AD，评估了自动对焦系统在老花眼中提供足够光学校正的能力。图9 (a)显示了文献中5只未矫正老花眼不同眼的调节不足模型(实线)和调节不足数据(标记)。从图9 (a)的不足曲线可以清楚地看出，随着刺激的增加(即物体距离的减小)，他们的AD增加。随着刺激从1.0 D(物体距离= 1.0 m)逐步增加到3.3 D(物体距离= 30 cm)， AD从~0 D增加到>3.0 D。理想情况下，使用自动聚焦眼镜进行光学校正，可以将老花眼患者的这种刺激依赖性不足减少到0 d。图9 (b)显示了使用我们的自动聚焦系统进行校正后的相同5名老花眼患者的不足。这些曲线代表了由患者特定的AD模型和我们的系统在5个物体距离(1 m, 70 cm, 50 cm, 40 cm和30 cm)下测量的光学校正的差异。结果表明，使用自动对焦系统，5例患者在5个物体距离上的平均校正AD值为-0.021 ~ 0.016 D。老花眼的最大矫正不足不超过0.4 d，该系统能够根据不同患者的老花眼矫正算法反复产生确定的焦度。
图9：(a)5例患者的调节不足，使用开发的模型绘制。(b)在我们的自动聚焦系统校正后，同样的5例患者的平均矫正调节不足。条形图表示标准偏差。修正后的AD不超过0.2 D。
光学分辨率在决定用于老花眼矫正的自动聚焦系统的有效性方面起着重要的作用。在这种程度上，我们还利用1951年美国空军光学分辨率测试图表测量了该系统近似的主观光学分辨率。图10 (a)-(c)显示了位于不同距离的分辨率测试图的图像。自动对焦系统运行一种由[老花眼患者调节不足的模型]开发的特定于患者的算法，并在变焦镜头上自动设置适当的焦度（矫正患者的AD所必需的）。我们在测试图表上观察到了最小的、清晰可见的元素。我们的观察表明，该系统的分辨率在0.75-1.00lp/mm之间。
图10：美国空军光学分辨率测试图的照片，放置在(a) 30 cm，(b) 40 cm和(c) 50 cm。3号患者的调节不足模型与这些图像]的自动聚焦系统一起使用。这些照片突出显示了光学分辨率测试图表上最小的、清晰可见的元素。
一种旨在为老花眼提供光学矫正的自动对焦系统也应该具有与一般人眼相当的光学质量。我们测量了变焦透镜的一维垂直和水平mtf，并将其与最佳矫正的人眼进行了比较。利用Watson构建的解析公式来模拟人眼瞳孔直径依赖的MTFs。图11比较了我们的透镜测量的一维mtf与最佳矫正的人眼的模型。我们报告了可变焦镜头的平均MTF-50（即50%MTF的空间频率）值为10.5个周期/度。
图11：自动聚焦系统中变焦镜头的一维MTF与人眼径向MTF的比较。红色实线和蓝线分别代表可变聚焦透镜沿X（水平）和Y（垂直）轴的一维mtf。
绿色阴影区域代表最佳矫正人眼的mtf的范围。
D.响应时间
电子控制系统和镜头在自动对焦系统中引入了固有的时滞。如前所述，透镜的响应时间为~40 ms，也就是说，从特定电压施加到透镜的执行器到透镜产生预期的焦度，它需要~40 ms。
我们的测量结果表明，电子子系统产生透镜所需电压所花费的平均时间为~67 ms。该响应时间考虑到距离传感器完成其测距操作所需的时间，主微控制器推断正确的焦度及其相关电压所需的时间，以及从微控制器跨镜头致动器设置这些电压所需的时间。因此，该系统从矩距测距开始到透镜产生适当的焦度的点所花费的总时间为107 ms。这使我们的最大刷新率为~10 Hz，也就是说，该系统可以改变镜头的焦度高达每秒10倍。
E.人体工程学，美学和可移植性
自动对焦系统应该一直佩戴，贯穿于老花眼的日常生活中，以提供无缝的调节。实际上，这要求该系统足够轻、舒适、时尚，可以在日常活动中佩戴。工程上的限制对我们系统中各种组件的尺寸施加了严格的限制，例如，透镜不能被进一步的减薄，而不牺牲它们的电光性能。同样地，电子产品的外壳也不能在不牺牲电池容量的情况下更薄。尽管有这样的限制，我们的系统试图提供一个框架设计，比最近的类似技术更流畅。图12 (a)-(d)为自动对焦眼镜的机械尺寸。
图12：在自动对焦眼镜系统中的镜头和电子设备外壳的尺寸。(a)和(b)分别显示镜头和ToF距离传感器外壳的顶视图和前视图，而(c)和(d)分别显示电子设备外壳的侧视图和前视图。尺寸单位为mm。
图13 (a)显示了这些眼镜的内部组件的排列方式。框架的最大厚度为14.46 mm，而电子设备外壳的最大高度为28.00 mm。镜头外壳的直径为51毫米，以容纳直径为50毫米的镜头。镜头和外壳之间0.5 mm的环形间隙有助于紧密地安装FPC通信电缆和镜头的高压线。这些自动对焦眼镜的总重量为132.06克。我们的系统被设计为自动聚焦于直接在ToF距离传感器的视线范围内的对象。
图13：(a)从内部拍摄的自动对焦眼镜。这张照片显示了各种子系统和它们在眼镜中的位置。(b)符合人体工程学要求的自动聚焦眼镜就像超大的太阳镜。反光盖隐藏了可变对焦镜头。
这种自动对焦系统存在一些限制。如果使用者在不移动头部的情况下改变其注视方向，这些眼镜就不会改变其焦度。当物体的距离在短时间内发生剧烈变化时，这通常会导致焦点上的“跳跃”。然而，这些问题可以通过为该系统设计的低轮廓、低焦度的数字里程表来解决。应该注意的是，这种升级将消耗更多的电力，导致更快的电池放电。
结论
我们展示了一种自动聚焦眼镜系统的设计、组装和性能，该系统可以潜在地补偿老花眼的调节。这款自动对焦眼镜由两个可变焦距的充液镜片、一个ToF距离传感器和一个可充电电池供电的电子控制系统组成，该系统利用患者特有的调节不足模型来恢复他们在老花眼前的调节水平。根据临床试验的老花眼患者数据，对该系统进行高保真度和精确光学校正的能力进行了评估。我们的自动对焦眼镜的光学分辨率(MTF-50)为10.5周期/度。我们的系统可以提供高达4.3 D的调节校正。
声明：本文并非医学诊断建议也非眼部健康信息建议
ISO远视力标准，人眼到视标不短于4米，照明参数，70cm水平面，500到1500lux(建议测量口模拟人眼三维位置，而非直接对准光源测量，不符合人眼实际视觉场景),D65(色温，无推荐光源)。部分人群3米与3.5米可能差异0.25D。
看近阅读时色温偏低颜色偏黄可能不是合理选择!
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