CN109966128B - 一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，包括外壳、可变形透镜和透镜变形驱动控制装置；可变形透镜包括透镜前壁、透镜后壁，透镜前壁和透镜后壁之间具有液体空腔，液体空腔与至少一个液体进出口相连通；透镜前壁和透镜后壁中的任一个或两个由透明可变形材料制成；透镜变形驱动控制装置包括液体抽取及输送机构、控制机构和电源，液体抽取及输送机构电性连接于控制机构；液体抽取及输送机构分别与各个可变形透镜的液体进出口相连通。本发明可以自动由凸透镜自动转变成凹透镜或由凹透镜自动转变成凸透镜，从而可以同时作为训练、提高眼睛调焦灵敏度的青少年近视眼防控训练眼镜、老花眼防控训练镜及儿童弱视增视镜使用。
Description
技术领域
本发明涉及视力训练技术领域，具体涉及一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜。
背景技术
已知青少年近视发生、发展的一个重要因素是长期过度“看近”(如长时间过度看书、看电脑、玩游戏等)，长期过度“看近”可引起视疲劳及调节痉挛性近视，严重者可转化成真性近视。研究发现，几乎所有近视眼的调焦灵敏度都会下降，通常近视度数越高，下降幅度越明显。因此训练眼球看远和看近的调焦灵敏度有助防控调节痉挛性近视，并有助于改善真性近视的调焦灵敏度，减少视疲劳及调节滞后引起的近视发生、发展。同时还有助于改善以调焦灵敏度降低为主要表现的老花眼的进程。
目前，国内外公开的头戴调焦灵敏度训练仪有三大类。第一类为内置或外置光点(通常为LED灯)引导式训练仪，该类训练仪通过封闭式或开放式的(LED)光点引导眼睛注视焦点由近处移行到较远处而产生松弛调节的运动，并由远处引导到近处产生紧张调节的作用，其主要缺点是引导光点的移动距离太短，仅有几厘米到一米左右，虽可产生较强的看近强化调节的作用，但不能获得充分的看远松驰调节的作用。第二类为二单元透镜式或屈光调节式训练仪，该类训练仪通过两个不同屈光度数的单元透镜移动式组合，产生从0度至900度的远视性(即松驰性)屈光度变化，从而获得此远视度数区段的松驰性的调焦灵敏度训练，其缺点是不能产生近视性(即调节紧张性)的屈光度变化以获得紧张性调节力的训练。第三类为反转拍或翻转镜式的调焦灵敏度训练镜，该类训练镜由凸透镜和凹透镜两组度数相同但屈光性质完全相反的镜片组成，通过反转两组镜片而获得远视性透镜(凸透镜)带来的调节松驰，和近视性透镜(凹透镜)带来的调节紧张，其缺点是没有从高度紧张调节到低度紧张调节，或从高度松驰调节到低度松驰调节的移行过度区段，使用者大多难以适应此种骤然变化的屈光状态，因此，调吴焦灵敏度提高的效果并不理想。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，可以自动由凸透镜自动转变成凹透镜或由凹透镜自动转变成凸透镜，从而可以同时作为训练、提高眼睛调焦灵敏度的青少年近视眼防控训练眼镜、老花眼防控训练镜及儿童弱视增视镜使用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，包括外壳、可变形透镜和透镜变形驱动控制装置；所述外壳设有可变形透镜；所述可变形透镜包括透镜前壁、透镜后壁，所述透镜前壁和透镜后壁之间具有液体空腔，所述液体空腔与至少一个液体进出口相连通；所述透镜前壁和透镜后壁中的任一个或两个由透明可变形材料制成；所述透镜变形驱动控制装置包括液体抽取及输送机构、控制机构和电源，所述液体抽取及输送机构电性连接于所述控制机构，所述电源为所述控制机构和液体抽取及输送机构提供电源；所述液体抽取及输送机构与可变形透镜的液体进出口相连通。
进一步地，所述液体抽取及输送机构包括液体输送管、活塞、液体腔、直线执行机构，所述活塞可活动地设于所述液体腔内部并且液体腔内被活塞分隔的两侧空间互不相通；所述活塞连接于所述直线执行机构；所述液体输送管的一端连通于所述液体腔，另一端与可变形透镜的液体进出口相连通；所述直线执行机构电性连接于所述控制机构。
更进一步地，所述直线执行机构包括驱动电机、螺母、丝杆，所述活塞连接于所述螺母，所述螺母和丝杆传动配合，所述丝杆连接于所述驱动电机的输出轴；所述驱动电机电性连接于所述控制机构。
再进一步地，所述直线执行机构还包括有限位装置；所述液体腔的表面设有通槽；所述螺母或活塞外表面设有限位块，所述限位块伸出所述通槽外；所述限位装置固定于所述液体腔的外表面，其两端分别设有限位传感器，所述限位块位于两端的限位传感器之间；所述限位传感器电性连接于所述控制机构。
进一步地，所述可变形透镜还包括透镜固定框，所述透镜前壁、透镜后壁分别固定于所述透镜固定框的前部和后部，并与透镜固定框为密封连接，所述液体进出口设于所述透镜固定框上；所述透镜固定框固定镶嵌于外壳的透镜镶嵌框内。
更进一步地，所述透镜固定框包括透镜固定框前架和透镜固定框后架；所述透镜前壁的外缘设有向后凸出的套接部，所述套接部套接固定于所述透镜固定框后架外缘的前部，所述透镜后壁镶嵌于所述透镜固定框后架内的后部，所述液体进出口设于所述透镜固定框后架的外缘并与所述液体空腔相连通；透镜固定框后架、透镜前壁和透镜后壁形成的整体固定嵌入所述透镜固定框前架的后部。
再进一步地，所述套接部设有卡孔，所述透镜固定框后架外缘的前部设有与所述卡孔相匹配的卡块，所述套接部套接固定于所述透镜固定框后架外缘的前部且所述卡块卡入所述卡孔内。
进一步地，环绕所述透镜镶嵌框的背面设有眼罩。
进一步地，还包括有松紧带，所述松紧带的两端分别于所述外壳的两侧相连接。
进一步地，所述外壳包括前壳和后壳，所述前壳的背面和后壳的正面之间的上部形成液体抽取及输送机构收纳腔，两侧分别形成控制机构收纳腔和电源收纳腔，所述液体抽取及输送机构设于所述液体抽取及输送机构收纳腔内，所述控制机构和电源分别设于控制机构收纳腔和电源收纳腔内。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过设计一种可变形透镜，可以实现同时提供远视性松驰调节和近视性紧张调节的训练；
2、本发明的可变形透镜可由高度数凸透镜逐渐降低度数成为0度透镜及低度凹透镜，并进一步逐渐变成高度数凹透镜，也可反过来从高度数凹透镜逐渐降低度数成为0度透镜及低度凸透镜。通过液体的输送和抽吸实现凹透镜和凸透镜之间的渐变，可为使用者提供一个相对平滑的调节紧张和调节松驰训练，从而获得更加可靠的调焦灵敏度训练效果。
3、可在训练者眼前附加单眼凸透镜、凹透镜或散光镜，可适用于包括屈光参差在内的几乎所有屈光不正人群及老花眼；
4、由于是渐进变化的屈光度，可为弱视儿童调节出刚好能看见但有一定难度的朦清点进行动态的精细视力训练。故也适用于疑难弱视儿童的增视治疗。
附图说明
图1为本发明实施例的总体分解示意图；
图2为图1中可变形透镜的分解示意图；
图3为图2中可变形透镜的结合示意图；
图4为图2中可变形透镜的剖面图；
图5为图1中液体抽取及输送机构的分解示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，如图1－5所示，包括外壳1、可变形透镜2和透镜变形驱动控制装置；所述外壳1的正面设有两个透镜镶嵌框3，每个透镜镶嵌框3中均固定镶嵌有可变形透镜2；所述可变形透镜2包括透镜前壁21、透镜后壁22，所述透镜前壁21和透镜后壁22之间具有液体空腔27，所述液体空腔与至少一个液体进出口23相连通；所述透镜前壁21和透镜后壁22中的任一个或两个由透明可变形材料制成；所述透镜变形驱动控制装置包括液体抽取及输送机构4、控制机构5和电源6，所述液体抽取及输送机构4电性连接于所述控制机构5，所述电源6为所述控制机构5和液体抽取及输送机构4提供电源；所述液体抽取及输送机构4分别与各个可变形透镜2的液体进出口23相连通。
上述可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜的工作原理在于：可通过液体抽取及输送机构向液体空腔输送液体，直至可变形的透镜前壁21和/或透镜后壁22在液体的压力下向外凸出，形成凸透镜，并可通过液体抽取及输送机构抽吸液体空腔中的液体，直至可变形的透镜前壁21和/或透镜后壁22在负压下向内凹陷，形成凹透镜。液体在液体空腔和液体腔之间传输。可变形透镜的转换由控制机构控制，具体可以在控制机构中预设相关参数，在开启训练过程后，控制机构根据预设参数控制液体抽取及输送机构运行，从而控制可变形透镜在凹透镜和凸透镜之间转换。在本实施例中，具体通过开关按钮触发控制机构，启动可变形透镜的转换过程。
上述可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜可以在不需要进行镜片更换的前提下实现凸透镜和凹透镜之间的自由转换，从而实现既适合远视眼又适合近视眼调焦灵敏度训练。且输送、抽吸的过程使得凹凸透镜转换的过程具有过渡区段，易于适应，可获得更理想的调焦训练效果。
在本实施例中，所述液体抽取及输送机构4包括液体输送管41、活塞43、液体腔42、直线执行机构，所述活塞43可活动地设于所述液体腔42内部并且液体腔内被活塞43分隔的两侧空间互不相通；所述活塞43连接于所述直线执行机构；所述液体输送管41的一端连通于所述液体腔42，另一端设有双出口连接管44，所述双出口连接管44的两个出口441、442分别与两个可变形透镜2的液体进出口23相连通；所述直线执行机构电性连接于所述控制机构5。
活塞将液体腔的内部分隔为两个互不相通空间，随着活塞的活动可以改变两个空间的大小。以液体输出的方向为前方，当按下开关按钮触发控制机构，控制机构控制直线执行机构启动，直线执行机构可带动活塞前后活动，活塞向前活动时，可以将液体腔的前部空间内的液体压向两个可变形透镜2的液体空腔27，使之形成凸透镜，活塞向后活动时，可以将液体空腔27内的液体抽回液体腔的前部空间内，使可变形透镜形成凹透镜。如此循环实现可变形透镜在凸透镜和凹透镜之间的转换。
需要说明的，所述透明可变形材料可选用富有弹性的透明材料，例如硅胶、PC、PU等。
更进一步地，所述直线执行机构包括驱动电机45、螺母46、丝杆47，所述活塞43连接于所述螺母46，所述螺母46和丝杆47传动配合，所述丝杆47连接于所述驱动电机45的输出轴451；驱动电机电性连接于所述控制机构。驱动电机的输出轴带动丝杆转动，螺母可沿着丝杆直线运动，从而带动活塞直线运动。
在本实施例中，所述驱动电机45通过固定板411固定在液体腔42的外部。
更进一步地，所述直线执行机构还包括有限位装置；所述液体腔42的表面设有通槽421；所述螺母46或活塞43外表面设有限位块48，所述限位块48伸出所述通槽421外；所述限位装置固定于所述液体腔42的外表面，其两端分别设有限位传感器49，所述限位块位于两端的限位传感器49之间；两端的限位传感器49均电性连接于所述控制机构5。
限位块48随着螺母或活塞43一并前后运动，当运动至一端的限位传感器49时向控制机构5传递信号，控制机构控制驱动电机的方向改变，螺母、活塞连同限位块一并向另一方向运动，直至限位块运动至另一端的限位传感器时，控制机构又再次改变驱动电机的方向。如此循环，可以实现凸透镜和凹透镜的自动循环转换。
需要说明的是，为了避免液体外流，通槽的位置时要保证通槽始终和液体腔的后部空间相对应。
在本实施例中，限位传感器49设于底座410上。
在本实施例中，所述活塞43内部中空，其表面设有分别与活塞43内部和外部相通的开槽431，所述开槽431与通槽421对应；所述螺母46固定套接在所述活塞43的内腔中，限位块48设于所述螺母46的外表面，所述限位块48伸出所述开槽431并伸出所述通槽421外。
进一步地，本实施例中，所述可变形透镜2还包括透镜固定框，所述透镜前壁21、透镜后壁22分别固定于所述透镜固定框的前部和后部，并与透镜固定框为密封连接，所述液体进出口23设于所述透镜固定框上；所述透镜固定框固定镶嵌于所述透镜镶嵌框3内。
更进一步地，在本实施例中，所述透镜固定框包括透镜固定框前架24和透镜固定框后架25；所述透镜前壁21的外缘设有向后凸出的套接部211，所述套接部211套接固定于所述透镜固定框后架25外缘的前部，所述透镜后壁22镶嵌于所述透镜固定框后架25内的后部，所述液体进出口23设于所述透镜固定框后架25的外缘并与所述液体空腔相连通；透镜固定框后架25、透镜前壁21和透镜后壁22形成的整体固定嵌入所述透镜固定框前架24的后部。
再进一步地，所述套接部211设有卡孔212，所述透镜固定框后架25外缘的前部设有与所述卡孔212相匹配的卡块251，所述套接部211套接固定于所述透镜固定框后架25外缘的前部且所述卡块251卡入所述卡孔212内。在本实施例中，所述套接部周向均匀布置有多个卡孔，所述透镜固定框后架外缘的前部一一对应地设有多个卡块。
上述可拆卸的设置方式可以使得透镜固定框前架24、透镜固定框后架25、透镜前壁21、透镜后壁22或透镜前壁21和透镜后壁22之间的液体空腔需要更换、维护、清洁等情况时操作更加方便快捷。
在本实施例中，环绕所述透镜镶嵌框3的背面设有眼罩7。使用者的左右眼分别透过两个眼罩看向可变形透镜，眼罩可遮挡外部的光线。所述眼罩可采用柔软材料制成，例如软性塑料、棉垫等，给使用者提供更加舒适的触感。
在本实施例中，还包括有松紧带8，所述松紧带8的两端分别于所述外壳1的两侧相连接。
进一步地，所述外壳1包括前壳11和后壳12，所述前壳11的背面和后壳12的正面之间的上部形成液体抽取及输送机构收纳腔13，两侧分别形成控制机构收纳腔14和电源收纳腔15，所述液体抽取及输送机构4设于所述液体抽取及输送机构收纳腔13内，所述控制机构5和电源6分别设于控制机构收纳腔14和电源收纳腔15内。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，包括外壳(1)、可变形透镜(2)和透镜变形驱动控制装置；所述外壳(1)设有可变形透镜(2)；所述可变形透镜(2)包括透镜前壁(21)、透镜后壁(22)，所述透镜前壁(21)和透镜后壁(22)之间具有液体空腔，所述液体空腔与至少一个液体进出口(23)相连通；所述透镜前壁(21)和透镜后壁(22)中的任一个或两个由透明可变形材料制成；所述透镜变形驱动控制装置包括液体抽取及输送机构(4)、控制机构(5)和电源(6)，所述液体抽取及输送机构(4)电性连接于所述控制机构(5)，所述电源(6)为所述控制机构(5)和液体抽取及输送机构(4)提供电源；所述液体抽取及输送机构(4)与可变形透镜(2)的液体进出口(23)相连通；所述液体抽取及输送机构(4)包括液体输送管(41)、活塞(43)、液体腔(42)、直线执行机构，所述活塞(43)可活动地设于所述液体腔(42)内部并且液体腔(42)内被活塞(43)分隔的两侧空间互不相通；所述活塞(43)连接于所述直线执行机构；所述液体输送管(41)的一端连通于所述液体腔(42)，另一端与可变形透镜(2)的液体进出口(23)相连通；所述直线执行机构电性连接于所述控制机构(5)；所述可变形透镜(2)还包括透镜固定框，所述透镜前壁(21)、透镜后壁(22)分别固定于所述透镜固定框的前部和后部，并与透镜固定框为密封连接，所述液体进出口(23)设于所述透镜固定框上；所述透镜固定框固定镶嵌于外壳的透镜镶嵌框(3)内。
2.根据权利要求1所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，所述直线执行机构包括驱动电机(45)、螺母(46)、丝杆(47)，所述活塞(43)连接于所述螺母(46)，所述螺母(46)和丝杆(47)传动配合，所述丝杆(47)连接于所述驱动电机(45)的输出轴(451)，驱动电机(45)电性连接于所述控制机构(5)。
3.根据权利要求2所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，所述直线执行机构还包括有限位装置；所述液体腔(42)的表面设有通槽(421)；所述螺母(46)或活塞(43)外表面设有限位块(48)，所述限位块(48)伸出所述通槽(421)外；所述限位装置固定于所述液体腔(42)的外表面，其两端分别设有限位传感器(49)，所述限位块(48)位于两端的限位传感器(49)之间，所述限位传感器(49)电性连接于所述控制机构(5)。
4.根据权利要求1所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，所述透镜固定框包括透镜固定框前架(24)和透镜固定框后架(25)；所述透镜前壁(21)的外缘设有向后凸出的套接部(211)，所述套接部(211)套接固定于所述透镜固定框后架(25)外缘的前部，所述透镜后壁(22)镶嵌于所述透镜固定框后架(25)内的后部，所述液体进出口(23)设于所述透镜固定框后架(25)的外缘并与所述液体空腔相连通；透镜固定框后架(25)、透镜前壁(21)和透镜后壁(22)形成的整体固定嵌入所述透镜固定框前架(24)的后部。
5.根据权利要求4所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，所述套接部(211)设有卡孔(212)，所述透镜固定框后架(25)外缘的前部设有与所述卡孔(212)相匹配的卡块(251)，所述套接部(211)套接固定于所述透镜固定框后架(25)外缘的前部且所述卡块(251)卡入所述卡孔(212)内。
6.根据权利要求1所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，环绕所述透镜镶嵌框(3)的背面设有眼罩(7)。
7.根据权利要求1所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，还包括有松紧带(8)，所述松紧带(8)的两端分别于所述外壳(1)的两侧相连接。
8.根据权利要求1所述的可实现凹凸透镜自动转换的头戴式调焦灵敏度训练镜，其特征在于，所述外壳(1)包括前壳(11)和后壳(12)，所述前壳(11)的背面和后壳(12)的正面之间的上部形成液体抽取及输送机构收纳腔(13)，两侧分别形成控制机构收纳腔(14)和电源收纳腔(15)，所述液体抽取及输送机构(4)设于所述液体抽取及输送机构收纳腔(13)内，所述控制机构(5)和电源(6)分别设于控制机构收纳腔(14)和电源收纳腔(15)内。
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