CN1042830A - 单、双筒头戴式自动变焦视力矫正训练仪 - Google Patents

Abstract

本发明是专为矫正近视眼或作为正视眼者进一步提高视功能的训练之用。系轻便型头戴式的。以发条蓄能为动力，经能量缓放系统的制约和传导，推动透镜组对实物景像作不断返往的变焦运动，而诱导睫状肌作对应的调节锻炼。

该仪附设暂停开关及焦度即时显示器，能兼替验光仪使用。本发明分有单、双筒型两种。变焦范围可调。双筒型双简之间镜距可调，能适应不同眼距人使用。

Description

本发明的器具系锻炼提高眼球对视像对焦能力的一种近视眼防治仪，也可作为正视眼者进一步提高视功能的一种辅助体育训练器具。并能兼作验光仪使用。

现行的同类产品，是以电动或手操作为动力，由凸透镜和反复移动的彩色照片，构成变焦图景，在眼前作返往不断的变焦运动，以诱导睫状肌调节，改良视力。这些产品缺点有三条，其一：体积大而笨重，特别是电动的，只适应固定场所医疗保健部门使用，不便流动携带使用，造价也很高。其二：由于它们都以固定照片为视觉目标，失去丰采多样的实景感效，不利于训练末期视感功能的进一步提高。其三：手动的矫正仪在使用时，会因大脑兼顾指挥手动作的配合，使意念力分散，不利于对睫状肌集中控制，专一提高。本发明的目的为解决上述问题，达到轻便、自动、多功能、体育化、高效果。故本器具不存在上述缺点。其外形是做成类似眼镜状的头戴式，微型，便于流动携带使用。又以发条的蓄能为动力，节能又方便。不以图片为视觉对象，而用一凸透镜与一凹透镜在其发条弹力驱动下，作返往不断的变焦运动，诱导睫状肌作对焦的调节锻炼，使视力提高。使用时，是直接对着《视力表》或实物景象训练的，视感效果好。依其附设机构还可兼作验光仪使用。本器具做成单筒型和双筒型的两种，它们都具有能遮住一颗眼，实行专一逐眼锻炼的功能。双筒型还具有双眼同时并练的特能，并还能调整两镜筒之间的距离。适应大人小孩的不同眼距者使用。

下面是结合附图对其构造作进一步的详细描述：

一、单筒型头戴式自动变焦视力矫正训练仪构造及工作原理的描述：

如图1所示，由旋钮（1）到主动轮轴（2）及钢弹力碗（3）和主动轮（4）、发条（5）是关连的部件，构成动力源蓄放机构。能通过旋钮（1）上紧其发条，并由主动轮（4）齿释放弹力，对外施展旋转扭力，上述构成总称为主动轮系（关于它的内部构造，由后文另行描述，本段从略）。

当主动轮系对外释放扭转弹力时，首先是传给从动轮（6）的下部小径齿轮，从动轮（6）又通过在它上方的同轴大径齿轮，把弹力传给从动齿轮（7），从动齿轮（7）又通过它的同轴大径齿轮把弹力传给从动齿轮（8），由于由主动轮（4）到从动轮（8），传动间齿数比都是由多比少，故其弹力逐级减弱，经三级递传至从动轮（8）时，弹力就更弱了，但传速逐级加快。由于从动齿轮（8）上的大径轮，其齿是做成背着转动方向（图中箭头所示方向）一边偏斜，转动中，其倾斜面多的一端分别不断碰撞摆轮（9）上的两条直杆（a）、（b）。其策动力变化的频率等于摆轮的固有频率，摆轮（9）就摆动（共振）起来，由于其共振频率是一定的，它的周期也是一定的，从而又限定了主动轮（4）的旋转速度，也就限定了从动轮（6）的旋转速度。由于在从动轮（6）上连有同轴倾轮（10），倾轮（10）是相对于其轴截平面倾斜的，故在转动时其轮缘呈上下摆动，从而又推动了扛杆（11）跟着作上下摇摆运动，传动扛杆（11）的摇动，又推动了活动梭轴（12）上下运动，由于活动梭轴（12）上固接着一个活动透镜（13），因而，其活动透镜（13）也随着梭轴（12）作上下反复移动，这种反复的移动，不断返往地改变它与固定位置透镜（14）的相对距离，由于它们两者凸凹相反，从而不断返往改变着它们的合焦距，实现不断变焦的效果，而达到诱导睫状肌作相应的调节锻炼，提高视力的目的。

上述的活动透镜（13）为高折射率轻质材料制成直接（或间接相固）固铸于梭轴（12）上，其镜也可以是用普通透镜材料加工而成，其焦距可为-2.86厘米，活动行程可为0.5厘米左右，凸透镜（14）焦距可为+3.86厘米，凸透镜镶嵌在旋盖（23）中，旋盖（23）通过其螺纹同外壳（17）旋接，并受到两对称的顶簧（24）及（25）（又如图2示）弹力紧压，使它不致于松动。顶簧（24）的边叶上印有刻度（21），与游标（e）对应，以示标度之用。镜组变焦每分钟约4～6次，变焦范围可根据各使用者视力状况不同，通过调节其旋盖在外壳中的位置确定。但一般可调在普及型视度+100～-421度范围，调定后的变焦范围度数，可在度标窗（20）（由有机玻璃镶嵌于外壳而成，如图5）上外露。旋盖（23）面圈上有四个旋转用扭坑（f）见图5。

上述的动镜也可设置为凸形，定镜为凹形，但视像要相对变小一些。图1中的各个轮轴由上下两块金属板支承，并在摆轮（9）轴端制成松紧度距离可调（图1示）结构（k），以便调整，使摆轮（9）的摆动保证灵活。

梭轴座（15）为钢冲制品，并与外壳固连。或由塑质连体于外壳一次注成。梭轴座（15）两旁附有动镜靠缘（16），可使动透镜（13）在返往运动时与定镜能保持平稳地光心相对。

关于主动轮系的内部构造描述：如图3所示，主动轮轴（2）上有凸蒂（c），镶嵌于发条（5）上，并受其弹力制约。主动轮轴（2）又同钢弹力碗（3）以梭心相固铆合（见A-A），能连动，故同受发条（5）制约。但主动轮（4）同主动轮轴（2）没有直接的关连关系，仅通过钢弹力碗（3）与其接触的摩擦力而发生连动关系。这个摩擦力小于人手在上发条时对旋钮（1）发生的逆转（指与发条传来的弹力方向相反方向为逆转方向，反之为正转，下同）扭力，故在上发条时，不受到主动轮（4）及其关连的从动轮系统旋转阻力制约（实质上从动轮系统是不能逆转的，因为从动轮（8）上的大径轮齿制成向逆转方向偏斜，见图1、4，受摆轮的两条直杆（a）与（b）的制约，构成只能正转，而不能逆转的情况），显得轻松而自如。但主动轮轴（2）在释放它正转的发条弹力职能时，又能带动各从动轮正转。这是因为钢弹力碗（3）对主动轮（4）形成的摩擦力，大于从动轮系的各种旋转阻力。本构件的发条蓄能量，足够本机件连续运行半小时以上。

关于附属功能验光系统原理与构造的描述：如图1、2、4、5、所示，验光系统主要是由制动开关（19）和动镜游标（e）及度标窗（20）、度标刻度（21）所构成，其中制动开关（19）是活嵌于面壳（17）上。图4示，当验光者注视《视力表》在获得适当清晰视像时，即刻把制动开关（19）向图中所示箭头方向推进，制动簧片（d）即对摆轮（9）施加压力，制止了摆轮的摆动，从而使整个动力系统停止运行，此时，动凹镜的外缘处有一游标（e）（图1示），也处在静止状态，并由其度标窗（20）（图5示）显示其刻度（21），从而得到了验光数据，实现了验光的目的。图4右为参考型制动器结构图。

单筒训练仪外形如图5所示，外壳（17）等由注塑制成，附弹性绷带（22）。外露上发条旋钮（1）和暂停制动开关（19）及验光仪度标窗（20）游标（e）刻度（21）。以中线BC为准线，两边外形基本对称。使在实际使用中，练完一颗眼后，把它倒转一个方向上戴，能续练另一个眼，实现一眼窗两眼轮用的效能。

二、同类系列产品一双筒型头戴式自动变焦视力矫正训练仪的构造与原理描述：

双筒型视力训练仪外形如图6所示，由两个镜筒组成，分别置于两眼眶前，动力主件设置在两镜筒之间稍偏额头部位，并外露上发条旋钮（26），两个固定凸透镜（29）、（30）分别嵌于两旋盖（27）、（28）中，其旋盖通过螺纹分别同两镜筒（31）、（32）对应旋接，两旋盖同两镜筒（31）、（32）旋接的松紧度均受各自内面的一对顶簧弹力紧压，顶簧形状与原理类同单筒型训练仪顶簧（55）、（56）（合并入图2示之）。顶簧（55）边叶上烙印有度标刻度（57），分别对应暴露于两镜筒的度标窗（37）、（38）（由有机玻璃与镜筒壳镶嵌而成）。并分别与游标（M）（图2、8）构成焦度显示器，通过调整各旋盖旋进出程度，可达到调整其焦度变化范围并显示。这种结构，更便于那些两个眼球近视程度不一者调整使用。附图中的（n）为旋盖扭力坑。

两镜筒（31）、（32）之间距离可依使用者眼距而调整。构造与原理如图7所示，即在两镜筒（31）、（32）的各自四方棱处制成槽（g）、（h）、（i）、（j），分别与镜筒座（33）相对应，使两镜筒（31）、（32）可分别向镜筒座（33）的中心推进或拉出而对准眼中心，调之适当位置后，由镜筒座后盖的有关螺丝紧固。这种可调式的镜筒装置，更便于适应大人、小孩不同眼距人的使用。

又如图6所示，在两镜筒前设有一个可移动的推盖（34），此推盖可沿着其上下的沟槽（35）、（36）轨道移动。以此可遮挡左右两眼任意一个镜筒的视线，以便实行集中意念，专一的单眼训练，当需要作双眼平衡综合训练时，只要把此盖推向中间，便发挥了两镜筒同时作用的效力。

上述的壳体均由注塑构成，并附一弹性绷带（54）为头戴固件。

关于它的内部机构，如图8、9所示，动力构件类同单筒型的训练仪结构，仍由主动轮系（40）（其内结构同图3合并示之）从动轮（41）及同轴倾轮（42）、从动轮（43）、（44）摆轮（45）、传动扛杆（46）、梭轴（47）等所组成。不同之处是变焦镜增加一组，即动定镜各增加一个。动镜为凹透镜（48）、（49），是以透明高折射率轻质材料分别直接固铸于连臂（50）、（51）而成（图10示）。图中连臂（50）、（51）及梭臂（52）均由金属膜片（不锈钢等）压成半圆管状物，连臂分别同梭臂两端合并为全圆管状，由钢丝螺簧管（53）套固，可伸缩抽动（图8示）。这种结构目的是为了能使两动镜（48）、（49）依使用者眼距状况与定镜筒一并作调整。梭臂（52）运动还受两个衡定突（58）的支持而使其稳定运行。

上述的动镜也可设计为凸，定镜为凹形。

双筒型训练仪附件验光系统构成与原理类同于单筒型训练仪，即仍由暂停制动开关（39）（图4、6示）与上述的焦度显示器所完成。

其余的原理和技术要求类同于单筒型训练仪说明，本节不作重述。

本系列器具副名：头戴式自动变焦视力矫正、验光两用仪。

三、关于本器具的实用意义：

如图11所示，横坐标表示时间进行，纵坐标为视力进展，可看到视力训练的进步是随时间进行呈周期的阶段性改变，从量变到质变的过程，即从“顽守期”始，过渡到“不稳定分化期”以至“稳定提高期”，象一条旋转的偏带（图12），故称“扁带规律”。所谓“顽守期”是指始练期初，眼疾患者近视眼状态根深蒂固，不易改变，必须借助本器具导练一时期，使之分化瓦解至一定视力基础后，再行裸眼直接对着《视力表》乘胜追击训练，并在不降低近视力水平情况下，逐时期拉远视距训练，直至15米能看清最小一行E的标准为极限目标;或凝视远景，并结合高强度眼球周转运动扫视锻炼;结合拳击、兰球、乒乓球运动锻炼之以巩固等。这是因为视机能构造是一个整体，是由多种因素构成，不仅仅单纯靠睫状肌功能提高而发展视力。研究理论与实践都表明，具有适度近视基础的青少年，通过本器具与本功法的一定时期远视力平衡训练后，将反而能获得比普通正视眼者更宽的视域和更好的视感效果。具体的理论与操法详见本研究者的专著《“千里眼”训练功法-新体育理论讲座》书籍（是专为本器具配套所著）因其与本专利无关，本文不作详述。

它的意义在于把传统的近视眼防治仅停留在求痊愈为目的的医疗性质，上升到求进化和发展为目标的体育意义标准来实施，通过本器具的作用发挥。填补列入大中小学、军事院校体育运动项目，推广并开展竞争竞赛活动，完善体育事业的全面发展，是挽救人类面临从知识化变异为近视化的有效措施。对提高整个民族的视力素质，都有深远的意义。（图13为镜组变焦运动诱导睫状肌作对应的调节锻炼原理示意）

Claims (9)

1、一种视力矫正训练仪，其特征是轻便型，单眼镜筒或双眼镜筒形的头戴式，均以发条蓄能为动力，经能量缓放机构的机械制约和传导。推动一个或一双变焦镜组对单眼或双眼视线上的实物景像作不断返往的变焦运动，以达到诱导睫状肌作对应的调节锻炼。附设暂停器和焦度即时显示器，能兼任验光仪用途。

2、由权项1所述的训练仪，其外形特征是：外壳均由注塑构成，并以弹性绷带为头戴紧固件。单筒型的，其机械动力机构主件是设置在于遮挡一只眼的眶前之位置，外露上发条旋钮;其变焦镜组是设置在另一眼眶前之方位。可依其上戴时镜组所对准的左右眼球不同，对两眼进行轮换矫练。双筒型的两变焦镜组设置是分别对准左右两眼视线之方位，其机械动力的主构件是设置在两对镜组之间的中部，稍偏上方，外露上发条旋钮。

3、由权项1、2所述的变焦镜组，均由一个活动的透镜（13）〔或（48）、（49）〕，与一凸凹相反的固定透镜（14）〔或（29）、（30）〕作不断返往地相对距离改变所构成。由变焦范围可调装置，使其可在负值至零或略为正值范围内变化;变焦每分钟4～6周。活动透镜为高折射率轻质材料制成（或普通制镜材料替代），是直接固铸（或间接相固）于梭轴（12）〔或连臂（50）、（51）〕上而成;其镜边缘附一游标（e）〔或（M）〕并与其外壳上的度标窗（20）〔或（37）、（38）〕对应。

4、由权项1、2所述的训练仪，其机械机构是由一个能释放弹力的，但在人手上发条时又能使各从动轮不跟随旋钮轴（即主动轮轴）作逆旋转的主动轮系（40）〔即（1）、（2）、（3）、（4）、（5）〕，同传导和缓放能量装置的机构（41）、（42）、（43）、（44）、（45）、（46）、（47）、（58）〔也就是（6）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（16）〕所构成。暂停器是由制动开关（19）或（39）活嵌于外壳，并由制动簧片（d）对摆轮（9）或（45）的控制构成。

5、由权项1、3所述的显示器、验光仪和变焦范围可调装置，是由定镜（29）、（30）〔或（14）〕分别固嵌于旋盖（27）、（28）〔或（23）〕中，旋盖通过螺纹分别与镜筒（31）、（32）〔或外壳（17）〕旋接，其松紧度均受各自内面的一对顶簧（55）、（56）〔或（24）、（25）〕的弹性紧压。并由顶簧刻度（57）〔或（21）〕、度标窗（37）、（38）〔或（20）〕、旋盖及游标的对应关系构成变焦范围可调的焦度显示器，并与暂停开关（39）〔或（19）〕配合，构成验光仪。度标窗由有机玻璃与镜筒壳镶嵌构成。

6、由权项1、2所述的双眼筒型训练仪，设置有关于能调整其两镜组之间距离的装置，使其能依各使用者的眼距不同，作对应的调整固之。

7、由权项6所述的镜组间距调整，其定镜间距的调整装置，是由镜筒（31）及（32）上四方棱处小槽（g）、（h）、（i）、（j）分别与其镜筒座（33）对应镶嵌之适当位置，并由有关螺丝紧固而实现。

8、由权项6所述的镜组间距调整，其动镜间距的调整装置是由一个薄金属膜片冲成半圆管状嵌固梭轴（47）延伸于左右，并分别与左右动透镜金属连臂（50）、（51）并合成圆管，由管状钢丝螺簧套固，构成两动镜之间距离可依需要而调整的装置。

9、由权项1、2所述的双筒型训练仪，镜筒座前有一可移动的推盖（34），可使推盖沿其轨槽（35）、（36）范围移动。依其停留位置，能遮住或都不遮住任一镜组视线，实现单眼训练或双眼并练的效能。

Images