CN110200790B

CN110200790B - 近视预防装置

Info

Publication number: CN110200790B
Application number: CN201910524697.5A
Authority: CN
Inventors: 黄艳; 李雪瑶; 刘庆; 张娇娇; 莫春艳
Original assignee: 黄艳
Current assignee: YUBEI DISTRICT PEOPLE'S HOSPITAL OF CHONGQING
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2039-06-18
Also published as: CN110200790A

Abstract

本发明提供一种近视预防装置，包括用于固定在头部的头部支架，在头部支架上与眼睛相对应的位置设有预防部件；所述的预防部件包括塑形部件，塑形部件中，塑形座上设有塑形阵列，所述的塑形阵列由多个塑形单元组成，塑形单元设有可伸缩的压头，塑形阵列的压头构成的形状与预期的眼球的形状相对应。通过设置的塑形部件，能够通过调节塑形阵列中各个塑形单元的压头伸缩，来调整成预期拟塑形的角膜形状，在佩戴过程中，通过该塑形形状逐步调节眼球的前后轴长度，从而实现近视预防，并能够在一定程度上矫正近视。

Description

近视预防装置

技术领域

本发明涉及预防近视的辅助装置，特别是一种近视预防装置。

背景技术

实验和临床研究表明：后天性的由于用眼不卫生导致的近视主要分为两类：假性近视和真性近视。假性近视的形成主要是在持续的近距离视觉作业时，为了使近处的物象清晰地呈现在视网膜上，睫状肌持续地收缩以改变晶状体来调节焦距，在较长时间后，如果没有得到及时休息，睫状肌就会发生痉挛，致使视远时不能放松来调节晶状体的形状以改变焦距，形成看远不清。这种近视之所以称为假性近视，是因为其只是睫状肌发生痉挛，眼球还未发生不可逆的变化，还可以通过改变用眼方式，进行预防调节，使睫状肌解除痉挛矫正恢复视力。真性近视是在假性近视的基础上形成的。当已形成假性近视的眼睛在持续高强度的近距离视觉作业中仍然不注意用眼卫生时，眼睛就会产生对近距离视觉作业的适应机制而引起晶状体前后径变长，同时，在近距离视觉作业时，为形成双眼单视，双眼产生集合和下旋运动，眼外肌收缩产生的负荷也压迫眼球，也导致了整个眼球前后径的变长。当眼球的前后径变长后，就形成了真性近视，对于真性近视来说，要通过对眼睛的自我调节来使眼球前后径变短而恢复正常视力的难度非常大。

多年来，由于学生负担的加重，社会竞争的加剧以及电视、电脑、智能手机等数码家电的普及，使人近距离视觉作业的时间大大延长，导致近视发生率逐年上升。调查发现：中国城市高中毕业生近视发生率达到70％~80％。

目前对近视的处理使用有眼镜矫正、手术矫正等，而这种矫正后的眼睛如果在进一步的近距离视觉作业时，不注意预防工作，又会在原有基础上再次发生近视，形成恶性循环。因而，预防近视具有十分重要的社会意义。

已知的预防近视比较有效的方式有：1、通过将所视物远化、放大来达到预防近视的技术。如：公开号为CN201133968的“电视电脑远化镜”，公开号为CN200965573的“防近视护眼镜”。2、通过按摩眼周肌肉预防近视，例如眼睛保健操。3、通过对角膜塑形来预防甚至矫正近视，例如中国专利文献CN203930242U中记载的一种用于睡眠状态下对角膜进行塑形的高透氧角膜塑形镜、CN108646436A一种角膜K值超高或者超低的角膜塑形镜及其设计方法、“ok”镜。但是该方案需要更换不同的适用于屈光度的角膜塑形镜，使用成本非常高，且角膜塑形镜需要长期与眼球接触，存在眼干、角膜易发炎等问题，佩戴和取下也较为不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种近视预防装置，能够通过调节形状的方式实现持续的角膜塑形，且不用直接与眼球接触。优选的方案中，还能够通过调焦的方式，矫正视力。并能够根据环境光线的强弱调节进入眼睛光通量的大小，能够根据视物距离提醒使用者注意用眼卫生。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种近视预防装置，包括用于固定在头部的头部支架，在头部支架上与眼睛相对应的位置设有预防部件；

所述的预防部件包括塑形部件，塑形部件中，塑形座上设有塑形阵列，所述的塑形阵列由多个塑形单元组成，塑形单元设有可伸缩的压头，塑形阵列的压头构成的形状与预期的眼球的形状相对应。

优选的方案中，塑形阵列中的单个塑形单元的结构为，在导向壳体内设有变形囊体，变形囊体内设有温度敏感介质，变形囊体与半导体加热片以导热的方式连接，导向壳体与压头滑动连接，通过变形囊体的变形驱动压头伸缩。

优选的方案中，所述的温度敏感介质为乙醚、丙酮、氟利昂或乙醇中的一种或多种的混合物。

优选的方案中，所述的半导体加热片成阵列布置，半导体加热片通过扫描电路与主控装置电连接。

优选的方案中，在塑形座还设有温度传感器，温度传感器与主控装置电连接。

优选的方案中，所述的预防部件还包括与塑形部件替换的调焦部件，在调焦部件中，调焦座设有调焦镜片。

优选的方案中，在调焦座还设有能够调节光通量大小的电致调光部件，在头部支架上还设有亮度传感器，亮度传感器与主控装置电连接，亮度传感器用于反馈电致调光部件的光通量大小的调节。

优选的方案中，在头部支架上还设有亮度传感器、距离传感器和扬声器，亮度传感器、距离传感器和扬声器与主控装置电连接。

优选的方案中，在头部支架上还设有多个按摩装置；

所述的按摩装置为振动装置。

优选的方案中，在头部支架上还设有多个按摩装置；

按摩装置的结构为：导向壳体内设有活动的压头，在压头与导向壳体之间设有变形囊体，变形囊体内设有温度敏感介质，变形囊体与电温转换器以导热的方式连接；

所述的电温转换器为电磁线圈，在变形囊体内设有金属颗粒；或者所述的电温转换器为半导体加热片，半导体加热片为多个，半导体加热片为多个，半导体加热片的一端与变形囊体导热连接，半导体加热片的另一端与导向壳体导热连接。

本发明提供的一种近视预防装置，通过设置的塑形部件，能够通过调节塑形阵列中各个塑形单元的压头伸缩，来调整成预期拟塑形的角膜形状，在佩戴过程中，通过该塑形形状逐步调节眼球的前后轴长度，从而实现近视预防，并能够在一定程度上矫正近视。设置的塑形单元结构，结构较为简单，而且不存在密封上的难题，通过阵列布置后，能够利用集成电路对压头的伸缩进行调整，实现自动化控制。设置的调焦部件能够通过焦距过矫正的方式，实现眼睛的自我调节。设置的按摩装置能够通过按摩促进眼周血液循环，从而加速缓解眼周肌肉群的疲劳，缓解睫状肌痉挛。设置的亮度传感器、距离传感器和扬声器能够提醒使用者用眼卫生。设置的电致调光部件能够根据环境光的大小自动调节光通量的大小。本发明将多个预防及矫正功能巧妙的集成到一起，能够较好的预防及矫正近视。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中塑形部件的剖视示意图。

图3为本发明中单个塑形单元的结构示意图。

图4为本发明中多个塑形单元阵列布置时的结构示意图。

图5为本发明中塑形单元阵列的控制示意图。

图6为本发明中塑形单元阵列扫描电路示意图。

图7为本发明中按摩装置的布置结构示意图。

图8为本发明中调焦装置的结构示意图。

图9为本发明中按摩装置的结构示意图。

图10为图9的A-A剖视示意图。

图中：头部支架1，预防部件2，塑形部件21，塑形阵列211，半导体加热片2111，塑形座212，调焦部件22，电致调光部件221，调焦镜片222，调焦座223，亮度传感器3，距离传感器4，扬声器5，弹性带6，按摩装置7，变形囊体71，导向壳体72，压头73，电温转换器74，温度传感器8。

具体实施方式

如图1~6中，一种近视预防装置，包括用于固定在头部的头部支架1，在头部支架1上与眼睛相对应的位置设有预防部件2；

所述的预防部件2包括塑形部件21，塑形部件21中，塑形座212上设有塑形阵列211，所述的塑形阵列211由多个塑形单元组成，塑形单元设有可伸缩的压头73，塑形阵列211的压头73构成的形状与预期的眼球的形状相对应。通过该方案，阵列的压头73与眼皮接触，通过每次微量的压迫塑形，调整眼球的形状，使眼球的长短轴趋于正常，从而实现视力矫正的效果。

实施例1：

在一个实施例中，塑形单元的结构为：压头73与导向壳体72之间以过盈的方式活动套接，优选的方案中，压头73的杆伸出到导向壳体72的另一端，通过按压压头73的杆和压头，调节压头73的伸缩。压头73与导向壳体72之间的摩擦力，足以对眼球产生压力，实现塑形矫正。

实施例2：

另一优选的方案如图3中，塑形阵列211中的单个塑形单元的结构为，在导向壳体72内设有变形囊体71，变形囊体71内设有温度敏感介质，变形囊体71与半导体加热片2111以导热的方式连接，导向壳体72与压头73滑动连接，通过变形囊体71的变形驱动压头73伸缩。优选的方案中，所述的温度敏感介质为乙醚、丙酮、氟利昂或乙醇中的一种或多种的混合物。由上述的方案，通过控制半导体加热片2111的加热温度，即可控制变形囊体71的体积变化，例如通过加热使变形囊体71内的乙醚部分的转为气相，从而使变形囊体71体积膨大，进而推动压头伸缩。优选的方案如图2中，在塑形座212还设有温度传感器8，温度传感器8与主控装置电连接。设置的温度传感器8能够获取塑形阵列211所处位置的环境温度，以为半导体加热片2111的自动控制进行反馈，例如当环境温度较高，输出给半导体加热片2111功率就需要相应的降低，否则需要相应增加，调节输入功率的电路为现有技术。需要说明的，本例中虽然描述为半导体加热片2111，但是提供反向的电流半导体加热片2111也能够成为半导体制冷片，半导体制冷片为现有技术的产品。本发明的优点还在于塑形阵列211的形状在一定范围内不断调整，还能够进一步起到对眼球进行按摩的效果。

优选的方案如图5、6中所示，所述的半导体加热片2111成阵列布置，半导体加热片2111通过扫描电路与主控装置电连接。如图6中，扫描电路采用网状电路，在网状电路的节点即为半导体加热片2111，扫描电路的每个列和行均设有开关电路，可以是芯片组或者晶闸管，优选采用芯片组进行控制，该扫描电路能够互不干涉的为半导体加热片2111提供需要的脉冲电流。扫描电路的控制为现有技术。通过主控装置，例如采用STM32F系列的主控芯片，对每个半导体加热片2111输出一个脉冲电流，通过控制占空比，控制输出电流的功率，从而精确控制半导体加热片2111的输出温度。优选的方案中，阵列布置的塑形单元的压头73沿着眼球的形状布置，半导体加热片2111的电路板采用柔性电路板，压头73的行程为1~3mm。

实施例3：

在实施例1、2的基础上，进一步优选的方案如图8中，所述的预防部件2还包括与塑形部件21替换的调焦部件22，在调焦部件22中，调焦座223设有调焦镜片222。对于近视而言，设置的调焦镜片222通常为凸透镜，用于将视物的距离推远，以使眼睛自动矫正近视。采用该方案的优点还在于，在白天的时候，通过调焦部件22实现眼睛的自动矫正，在晚上睡眠的时候，更换为塑形部件21后，通过塑形部件21对眼睛实施主动矫正。从而实现持续不间断的治疗和预防，以达到预期的效果。

实施例4：

在实施例1、2或3的基础上，优选的方案如图8中，在调焦座223还设有能够调节光通量大小的电致调光部件221，本例中的电致调光部件221为液晶层，通过电流使液晶分子偏转，从而控制光通量的大小，液晶控制电路属于现有技术。在头部支架1上还设有亮度传感器3，亮度传感器3与主控装置电连接，亮度传感器3用于反馈电致调光部件221的光通量大小的调节。在本例中，亮度传感器3用于检测环境光，尤其是视物光，例如显示器、手机光线的强弱，主动的调节电致调光部件221的光通量。亮度传感器3为现有技术，利用普遍用于手机的亮度传感器3。

实施例5：

在实施例1、2或3、4的基础上，优选的方案如图1中，在头部支架1上还设有亮度传感器3、距离传感器4和扬声器5，亮度传感器3、距离传感器4和扬声器5与主控装置电连接。亮度传感器3、距离传感器4和扬声器5为现有技术，例如用于手机拍照系统的亮度传感器3和距离传感器4，以及内置在手机内的扬声器5。本例中设置的亮度传感器3主要用于检测环境光的强度，以通过扬声器5提醒使用者用眼时间，而距离传感器4则用于检测与视物的距离，以通过扬声器5提醒使用者保持与视物的距离，从而起到较佳的预防近视的效果。

实施例6：

在实施例1~5的基础上，优选的方案如图7、9、10中，在头部支架1上还设有多个按摩装置7；

可选的，所述的按摩装置7为振动装置。例如偏心振动电机。但是偏心振动电机的频率很难降低，有可能影响其他部件的效果。

优选的方案如图7、9、10中，在头部支架1上还设有多个按摩装置7；

按摩装置7的结构为：导向壳体72内设有活动的压头73，在压头73与导向壳体72之间设有变形囊体71，变形囊体71内设有温度敏感介质，变形囊体71与电温转换器74以导热的方式连接；温度敏感介质为乙醚、丙酮、氟利昂或乙醇中的一种或多种的混合物。可选的方案中，电温转换器74位于如图9中导向壳体72的顶部位置，电温转换器74通过导热的方式与变形囊体71连接，例如电温转换器74与铜连接，铜部分的伸入到变形囊体71内，以将温度传递给变形囊体71。通过加热使温度敏感介质部分转变为气相，然后变形囊体71的体积变化，推动压头73下压，持续的加温和降温实现压头73的按摩效果。比较优选的，2~20次/分钟，进一步优选的10次/分钟，能够在按摩效果和其他部件的预防效果之间达到平衡。

可选的方案中，所述的电温转换器74为电磁线圈，在变形囊体71内设有金属颗粒；由此方案，通过感应加热金属颗粒，实现温度敏感介质的蒸发，使变形囊体71膨胀，推动压头按压，利用自然冷却实现变形囊体71的收缩，使压头缩回。

另一可选的方案中，所述的电温转换器74为半导体加热片，半导体加热片为多个，半导体加热片为多个，多个半导体加热片成圆周布置如图10中所示，半导体加热片的一端与变形囊体71导热连接，半导体加热片的另一端与导向壳体72导热连接。提供反向的电流半导体加热片2111也能够成为半导体制冷片，通过交替给电流半导体加热片2111提供正向或反向的电流，电流半导体加热片2111不断的加温和降温，驱动变形囊体71伸缩动作，进而驱动压头伸缩，经测试，能够实现30次/分钟频次的按摩。

以最优化的方案为例，调整好塑形阵列211的控制参数后，即调整好各个塑形单元的电流输出功率，调整好塑形阵列211的形状，将头部支架1可靠固定在头部，塑形阵列211压迫在眼皮上，通过设置的形状矫正眼球的变形。佩戴可以持续在整个睡眠过程中，白天工作和学习的时候，将塑形部件21更换为调焦部件22，通过调节焦距的方式，使眼睛自动恢复。当环境光线太强，亮度传感器3将检测到的参数发送至主控装置，主控装置根据光线强度，相应调节电致调光部件221的光通量，以保护眼睛。当使用者距离视物太近，距离传感器4将检测到的参数发送至主控装置，主控装置驱动扬声器5发出提示，要使用者与视物拉开距离。在休息时，主控装置启动按摩装置7，通过轻柔的按压，加速眼周的血液循环，快速恢复疲劳。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种近视预防装置，包括用于固定在头部的头部支架（1），其特征是：在头部支架（1）上与眼睛相对应的位置设有预防部件（2）；

所述的预防部件（2）包括塑形部件（21），塑形部件（21）中，塑形座（212）上设有塑形阵列（211），所述的塑形阵列（211）由多个塑形单元组成，塑形单元设有可伸缩的压头（73），塑形阵列（211）的压头（73）构成的形状与预期的眼球的形状相对应；

塑形阵列（211）中的单个塑形单元的结构为，在导向壳体（72）内设有变形囊体（71），变形囊体（71）内设有温度敏感介质，变形囊体（71）与半导体加热片（2111）以导热的方式连接，导向壳体（72）与压头（73）滑动连接，通过变形囊体（71）的变形驱动压头（73）伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种近视预防装置，其特征是：所述的温度敏感介质为乙醚、丙酮、氟利昂或乙醇中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种近视预防装置，其特征是：所述的半导体加热片（2111）成阵列布置，半导体加热片（2111）通过扫描电路与主控装置电连接。

4.根据权利要求3所述的一种近视预防装置，其特征是：在塑形座（212）还设有温度传感器（8），温度传感器（8）与主控装置电连接。

5.根据权利要求1所述的一种近视预防装置，其特征是：所述的预防部件（2）还包括与塑形部件（21）替换的调焦部件（22），在调焦部件（22）中，调焦座（223）设有调焦镜片（222）。

6.根据权利要求5所述的一种近视预防装置，其特征是：在调焦座（223）还设有能够调节光通量大小的电致调光部件（221），在头部支架（1）上还设有亮度传感器（3），亮度传感器（3）与主控装置电连接，亮度传感器（3）用于反馈电致调光部件（221）的光通量大小的调节。

7.根据权利要求1~5任一项所述的一种近视预防装置，其特征是：在头部支架（1）上还设有亮度传感器（3）、距离传感器（4）和扬声器（5），亮度传感器（3）、距离传感器（4）和扬声器（5）与主控装置电连接。

8.根据权利要求1~6任一项所述的一种近视预防装置，其特征是：在头部支架（1）上还设有多个按摩装置（7）；

所述的按摩装置（7）为振动装置。

9.根据权利要求1~6任一项所述的一种近视预防装置，其特征是：在头部支架（1）上还设有多个按摩装置（7）；

按摩装置（7）的结构为：导向壳体（72）内设有活动的压头（73），在压头（73）与导向壳体（72）之间设有变形囊体（71），变形囊体（71）内设有温度敏感介质，变形囊体（71）与电温转换器（74）以导热的方式连接；

所述的电温转换器（74）为电磁线圈，在变形囊体（71）内设有金属颗粒；或者所述的电温转换器（74）为半导体加热片，半导体加热片为多个，半导体加热片的一端与变形囊体（71）导热连接，半导体加热片的另一端与导向壳体（72）导热连接。