CN106950720B - 智能控制视力矫正镜 - Google Patents

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Abstract

本发明属视力矫正眼镜领域，尤其涉及一种智能控制视力矫正镜，包括镜框(3)及镜腿(4)；镜框(3)内设有一体化眼位近视矫正镜片；一体化眼位近视矫正镜片包括圆形镜片体(1)；圆形镜片体(1)分为上功能区及下功能区；上功能区为视远区(101)；下功能区为视近区(102)；视远区(101)为凹透镜；下功能区为一端厚一端薄的曲面棱镜与凸透镜复合而成的复合曲面透镜；镜框(3)上设有控制模块(5)。本发明便于控制设计精度，有效解除近视眼患者的睫状肌痉挛，在使用者出现非规范读写姿势时，能提供报警警示，可有效预防、治疗假性近视，又能矫正内隐斜视和外隐斜视。

Description

智能控制视力矫正镜
技术领域
本发明属视力矫正眼镜领域，尤其涉及一种适用于青少年，能预防和治疗假性近视，矫正内外隐斜视的智能控制视力矫正镜。
背景技术
近视是眼睛看不清远物、却看清近物的症状。在屈光静止的前提下，远处的物体不能在视网膜汇聚，而在视网膜之前形成焦点，因而造成视觉变形，导致远方的物体模糊不清。近视分屈光和轴性两类。其中近视发生的原因大多为眼球前后轴过长(称为轴性近视)，其次为眼的屈光力较强(称为曲率性近视)。近视多发生在青少年时期，遗传因素有一定影响，但其发生和发展，与灯光照明不足，阅读姿势不当，近距离工作较久等有密切关系。
近视眼度数增加的主要原因是眼轴长度延长。医学研究证实，眼球延长依赖视网膜周边离焦，按照屈光学理论，焦点落在视网膜前面者称为近视性离焦，落在视网膜后面者称为远视性离焦。近视眼的视网膜中央呈近视性离焦，而视网膜周边呈远视性离焦，这种视网膜周边远视性离焦系促使近视眼度数不断增加的主因。
目前，儿童和青少年近视发生早，发展速度快，据统计，小学、初中、高中平均近视率至少在60％以上，是目前危害我国中小学生健康最突出的问题。如果不进行有效干预，这一数字将进一步扩大。市场上至今为止出现许多防治近视的仪器，其基本技术路线包括：
(1)按摩、电脉冲刺激穴位；(2)磁场穴位刺激；(3)中草药局部渗入；(4)小孔眼镜；(5)眼球施压；(6)单纯凸透镜雾视疗法。经临床试验证明，上述方法均不能针对近视的病因及发病机理产生良好的防治作用。目前对于青少年近视，眼科医院和眼镜店主要以配戴单光或双光渐进眼镜来干预，因为没有考虑到近视孩子是否有斜视，是什么类型的斜视、没有考虑到人眼看近眼球调节和集合，所以达不到预防和治疗的效果或是效果不明显，造成近视度数不断增长。
另外，众所周知，中小学生学习看书时,并不是坐的越直越好,眼睛距离书本一尺(33CM)左右,如果控制不住这个距离,那只会起到反作用。现在中小学生由于读写坐姿不正确，一般市场上采用托住坐姿矫正器，这种矫正器携带不方便，安装在桌子上也不是很方便、美观，所以不容易普及。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种便于控制设计精度，有效解除近视眼患者的睫状肌痉挛，使晶状体凸度降低，在使用者出现非规范读写姿势时，能提供报警警示，可有效预防、治疗假性近视，又能矫正内隐斜视和外隐斜视的智能控制视力矫正镜。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
智能控制视力矫正镜，包括镜框及镜腿；所述镜框内设有一体化眼位近视矫正镜片；所述一体化眼位近视矫正镜片包括圆形镜片体；所述圆形镜片体分为上功能区及下功能区；上功能区为视远区；下功能区为视近区；所述视远区为凹透镜；所述下功能区为一端厚一端薄的曲面棱镜与凸透镜复合而成的复合曲面透镜；所述视远区与视近区的折射率n＝1.5～1.6；所述圆形镜片体的直径D为70mm；阿贝数为34.7；所述视近区在使用区域的棱镜度Ψ为2～4Δ；所述圆形镜片体中心厚度大于或等于1.0mm；所述圆形镜片体的镜片直径为为70mm～75mm；视远区与视近区的光度差为300～500度；所述视远区光学中心A与视远区与视近区之间分界线的距离为4mm～5mm；所述视近区光学中心B与视远区与视近区之间分界线的距离为7mm～8mm，内移1mm～2mm；
所述视远区及视近区中各表面上动点位置满足如下规律：
其中：D为镜片直径；h0为圆形镜片体中心厚度；Ψ为视近区棱镜度；
设M(X,Y,Z)为前表面视远区球面上的一点，以该球面球心O为坐标原点建立三维直角坐标系及球坐标系，对于球坐标系，Φ为有向线段与Z轴正向所夹的角；Θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中P为点M在XOY面上的投影；R为前表面视远区曲率半径；
设为前表面视近区球面上的一点，其球心为点；点坐标为 为有向线段与Z轴正向所夹的角，为有向线段与X轴正向夹角，其中为点在XOY面上的投影，Q为点在XOY面上的投影；为前表面视近区曲率半径；
设m(x,y,z)为后表面球面上的一点，其球心为o点；o点坐标为(0,0,R-r-h0),为有向线段与Z轴正向所夹的角，θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中N为点m在XOY面上的投影；r为后表面曲率半径；
F：视远区屈光度；
视近区屈光度；
n：镜片折射率；
x,y,z：后表面三维直角坐标；
X,Y,Z：前表面视远区三维直角坐标；
前表面视近区三维直角坐标；
本发明通过视远区与视近区的组合使用，能有助于眼睛内部晶状体、睫状体及眼扩肌的调节，减少眼睛内在的自我调节与集合，并起到减缓眼睛疲劳，使得抑制近视度数增加，预防、治疗假性近视以及矫正内外隐斜视的效果更加明显，青少年及孩子在学习和生活中，不知不觉即可达到预防和治疗之功效。本发明可为人眼提供程度可控的近视化周边离焦，防止眼轴增长，延缓近视加深。本发明不仅适于视力正常人，也可适于各种屈光不正者，实践中，可根据不同个体的屈光情况，采用相应的一体化光学组合透镜，确定屈光度及棱镜度，即可达到预期效果。本发明通过在镜框上设置控制模块可以达到坐姿不正的时候给予警示，预防近视的发生或发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明圆形镜片体结构示意图；
图3为本发明圆形镜片体曲面坐标图；
图4为本发明控制模块电路原理框图。
图中：1、圆形镜片体；101、视远区；102、视近区；2分界线；3、镜框；4、镜腿；5、控制模块。
具体实施方式
如图1及图2所示，智能控制视力矫正镜，包括镜框3及镜腿4；所述镜框3内设有一体化眼位近视矫正镜片；所述一体化眼位近视矫正镜片包括圆形镜片体1；所述圆形镜片体1分为上功能区及下功能区；上功能区为视远区101；下功能区为视近区102；所述视远区101为凹透镜；所述下功能区为一端厚一端薄的曲面棱镜与凸透镜复合而成的复合曲面透镜。
本发明所述视远区101与视近区102的折射率n＝1.5～1.6。
本发明所述圆形镜片体1的直径D为70mm；阿贝数为34.7。
本发明所述视近区102在使用区域的棱镜度Ψ为2.5Δ。
本发明所述圆形镜片体1中心厚度大于或等于1.0mm。
本发明所述圆形镜片体1的镜片直径为为70mmmm；视远区101与视近区102的光度差为400度。
本发明所述视远区101光学中心A与视远区101与视近区102之间分界线2的距离为4.5mm；所述视近区102光学中心B与视远区101与视近区102之间分界线2的距离为7.5mm，内移1.5mm。
参见图3所示，本发明所述视远区101及视近区102中各表面上动点位置满足如下规律：
其中：D为镜片直径；h0为圆形镜片体中心厚度；Ψ为视近区棱镜度；
设M(X,Y,Z)为前表面视远区101球面上的一点，以该球面球心O为坐标原点建立三维直角坐标系及球坐标系，对于球坐标系，Φ为有向线段与Z轴正向所夹的角；Θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中P为点M在XOY面上的投影；R为前表面视远区101曲率半径；
设为前表面视近区102球面上的一点，其球心为点；点坐标为 为有向线段与Z轴正向所夹的角，为有向线段与X轴正向夹角，其中为点在XOY面上的投影，Q为点在XOY面上的投影；为前表面视近区102曲率半径；
设m(x,y,z)为后表面球面上的一点，其球心为o点；o点坐标为(0,0,R-r-h0),为有向线段与Z轴正向所夹的角，θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中N为点m在XOY面上的投影；r为后表面曲率半径；
F：视远区屈光度；
视近区屈光度；
n：镜片折射率；
x,y,z：后表面三维直角坐标；
X,Y,Z：前表面视远区三维直角坐标；
前表面视近区三维直角坐标；
参见图4所示，本发明在所述镜框3上设有控制模块5；所述控制模块5包括角度传感器、位移传感器、控制器、震动电机及蜂鸣器；所述角度传感器、位移传感器、震动电机及蜂鸣器的信号传输端口分别与控制器的信号传输端口相接。
近视患者通过视近区看物体时，物体发射的光线经凸透镜收敛，经晶状体聚焦后成像于视网膜前，成像模糊不清，由于人眼的生理性适应功能，会自动通过神经反射调节睫状肌放松，使睫状肌肌环变大，睫状韧带牵引晶状体，晶状体张力减小，变薄，凸度变小，使像点后移至视网膜成较清晰图像。
本发明通过特定曲面棱镜与凸透镜的复合形成复合镜片，可以使近处物体发散出来的光线变成平行光线入眼，减轻了两眼的集合作用，从而带动了调节方式，去除了假性近视，并控制真性近视的发展。本发明既满足将视网膜对应改变为视网膜黄斑区的中心小凹对应又能通过棱镜和凸透镜来改变看近用眼时的调节和集合，通过雾视和反向调节迫使睫状肌松弛，晶体屈光度减小来恢复视力。
本发明在具体使用时，先从验光是否有斜视、眼运动、双眼视觉功能，双眼视直觉，双眼视运动、双眼视中枢及出光成像等方面的检查入手，根据具体情况个性化矫正方案，将视网膜对应改变为视网膜黄斑区的中心小凹对应，在戴镜过程中，根据孩子是否有斜视及斜视的变化、视力矫正情况定期更换镜片，长期使用对视觉无影响，最终达到矫正斜视，控制和降低屈光度，提升裸眼视力的作用。
另外，本发明在具体使用时，当镜腿前端向下倾斜大于某个角度时，角度传感器将所采集的状态信号传至控制器，控制响应并驱动震动电机及蜂鸣器发出报警信息。同样，当镜框距离被看物达到一定距离时，位移传感器将所采集的状态信号传至控制器，控制响应并驱动震动电机及蜂鸣器发出报警信息。
实施例1：
戴镜前右眼近视度数 475度 戴镜前右眼裸眼视力
戴镜后右眼近视度数 325度 戴镜前右眼裸眼视力
戴镜前左眼近视度数 375度，散光150度 戴镜前左眼裸眼视力
戴镜后左眼近视度数 175度，散光没有 戴镜前左眼裸眼视力
双眼合计降低近视度数 425度 双眼合计提升裸眼视
实施例2：
戴镜前右眼近视度数 -3.00 戴镜前右眼裸眼视力 0.25
戴镜后右眼近视度数 -0.25 戴镜后右眼裸眼视力 1.0-2
戴镜前左眼近视度数 -3.50 戴镜前左眼裸眼视力 0.2
戴镜后左眼近视度数 -0.25 戴镜后左眼裸眼视力 1.0-2
双眼合计降低近视度数 600度 双眼合计提升裸眼视 12行
实施例3：
实施例4：
实施例5：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.智能控制视力矫正镜，包括镜框(3)及镜腿(4)；其特征在于，所述镜框(3)内设有一体化眼位近视矫正镜片；所述一体化眼位近视矫正镜片包括圆形镜片体(1)；所述圆形镜片体(1)分为上功能区及下功能区；上功能区为视远区(101)；下功能区为视近区(102)；所述视远区(101)为凹透镜；所述下功能区为一端厚一端薄的曲面棱镜与凸透镜复合而成的复合曲面透镜；所述视远区(101)与视近区(102)的折射率n＝1.5～1.6；所述圆形镜片体(1)的直径D为70mm；阿贝数为34.7；所述视近区(102)在使用区域的棱镜度Ψ为2～4Δ；所述圆形镜片体(1)中心厚度大于或等于1.0mm；所述圆形镜片体(1)的镜片直径为为70mm～75mm；视远区(101)与视近区(102)的光度差为300～500度；所述视远区(101)光学中心A与视远区(101)与视近区(102)之间分界线(2)的距离为4mm～5mm；所述视近区(102)光学中心B与视远区(101)与视近区(102)之间分界线(2)的距离为7mm～8mm，内移1mm～2mm；
所述视远区(101)及视近区(102)中各表面上动点位置满足如下规律：
其中：D为镜片直径；h0为圆形镜片体中心厚度；Ψ为视近区棱镜度；
设M(X,Y,Z)为前表面视远区(101)球面上的一点，以该球面球心O为坐标原点建立三维直角坐标系及球坐标系，对于球坐标系，Φ为有向线段与Z轴正向所夹的角；Θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中P为点M在XOY面上的投影；R为前表面视远区(101)曲率半径；
设为前表面视近区(102)球面上的一点，其球心为点；点坐标为 为有向线段与Z轴正向所夹的角，为有向线段与X轴正向夹角，其中为点在XOY面上的投影，Q为点在XOY面上的投影；为前表面视近区(102)曲率半径；
设m(x,y,z)为后表面球面上的一点，其球心为o点；o点坐标为(0,0,R-r-h0),为有向线段与Z轴正向所夹的角，θ为从Z轴正向来看自X轴按逆时针方向转到有向线段的角，其中N为点m在XOY面上的投影；r为后表面曲率半径；
F：视远区屈光度；
视近区屈光度；
n：镜片折射率；
x,y,z：后表面三维直角坐标；
X,Y,Z：前表面视远区三维直角坐标；
前表面视近区三维直角坐标；
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