CN110262073A - 一种智能近视控制镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能近视控制镜，包括镜架和镜腿，所述镜架上安装有等屈光度镜片，所述镜架的中部设置有连接架，所述连接架的两侧分别设置有镜片存储盒，所述镜片存储盒均为下部开口的矩形壳体，所述镜片存储盒的开口朝向镜架的内侧，镜片存储盒的下部与镜架固定连接；连接架的上部与镜片存储盒固定连接，连接架为矩形空心板体；所述镜片存储盒内均并排设置有菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜，所述菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜靠近鼻翼的侧壁分别设置有齿条，所述齿条分别连接有驱动机构，所述驱动机构设置在连接架内。本发明在看远、看近所需要眼镜不同参数时，不用更换眼镜，只需自动更换镜片且空闲时能够进行调节训练等，达到预防、控制近视的目的。

Description

一种智能近视控制镜

技术领域

本发明涉及眼镜技术领域，尤其涉及一种智能近视控制镜。

背景技术

现代社会由于学习、工作压力大，手机、电脑普及、户外活动少等原因导致近视眼的发病率逐年增加，引起国家的高度重视，预防近视和防止近视加深成为重要课题。现有的预防或控制近视的眼镜有以下几种，1.渐进多焦点眼镜，该眼镜的主要缺陷有：只对眼位检查有内斜并且大于6个棱镜度的人群有效，实际近视人群内斜比例小于10%，所以90％的人群无效；镜片外下、内下方像散大（模糊不清），镜片下方视近区域狭小，患者不愿意用下方看近区。2.棱镜组合式透镜，该眼镜的主要缺陷有：镜片较厚，只能看近，不可以看远，看远处时用近视镜或不戴眼镜，看近处时，用棱透镜，需要来回更换眼镜，比较麻烦。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的近视控制眼镜的缺陷，提供一种智能近视控制镜，在看远、看近所需要眼镜不同参数时，不用更换眼镜，只需更换镜片就能实现眼睛看远、看近，达到预防、控制近视的目的。

为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种智能近视控制镜，所述镜架为由保护片和等屈光度镜片围成的有底、内部设置有空腔、且上部开口的矩形结构；镜架的外侧为保护片、内侧为等屈光度镜片；

所述镜架的中部设置有连接架，所述连接架的两侧分别设置有镜片存储盒，所述镜片存储盒均为下部开口的矩形壳体，所述镜片存储盒的开口朝向镜架的空腔，镜片存储盒的下部与镜架固定连接；连接架的上部与镜片存储盒固定连接，连接架为矩形空心板体；

所述镜片存储盒内均并排设置有用于视觉训练的菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜，所述菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜靠近鼻翼的侧壁分别设置有齿条，所述齿条分别连接有驱动机构，所述驱动机构设置在连接架内。

进一步地，所述镜片存储盒的宽度小于镜架的宽度。

进一步地，所述菲涅尔透镜包括正透镜和负透镜，所述负透镜的屈光度为-3.50D—-1.00D，所述正透镜的屈光度为+1.00D—+3.50D；

所述菲涅尔棱透镜包括由屈光度为+3.50D—+1.00D菲涅尔透镜，且底向内2-10棱镜度组合成的棱透镜。

进一步地，所述菲涅尔棱透镜设置在镜架的内侧，菲涅尔透镜设置在菲涅尔棱透镜和镜架之间。

进一步地，每个所述驱动机构均包括齿轮和步进电机，所述齿轮与步进电机的输出轴连接，所述齿轮分别与对应设置在菲涅尔透镜或菲涅尔棱透镜上的齿条啮合，所述步进电机固定设置在连接架上。

进一步地，所述连接架上设置有控制板和电源，所述控制板与所述步进电机连接，用于控制所述步进电机的正反转；所述电源，用于为控制板和步进电机供电。

进一步地，所述连接架的外侧设置有测距探头、蓝牙模块、微型振动器和投影仪，所述测距探头、蓝牙模块、微型振动器和投影仪均连接至控制板，所述测距探头将测得视线距离发送至控制板；所述蓝牙模块，用于与手机进行数据连接。

进一步地，其中一个所述镜腿上设置有蓝牙耳机。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明针对看远、看近所需要眼镜不同参数，不用来回更换眼镜，只需更换镜片就能实现眼睛看远、看近，且轻松舒适，使眼睛度数不容易增加，达到预防、控制近视的目的；当有空闲时间时，通过蓝牙模块与手机连接，通过投影、进行人机互动，实现人体眼睛的追踪、扫视、调节训练，达到眼内直肌、外直肌，睫状肌和晶状体的锻炼，减轻或消除视疲劳。本发明让人们轻松学习、生活，同时使近视不易发生和发展，休闲时，可以做训练，让眼部变得灵活反应敏捷、血氧供应增加。

附图说明

图1是本发明一种智能近视控制镜的结构示意图。

图2是本发明一种智能近视控制镜的镜架的俯视示意图。

图3是本发明的一种智能近视控制镜的镜片存储盒内部的俯视图。

图4是本发明一种智能近视控制镜的图3的A向视图。

图5是本发明一种智能近视控制镜的追踪扫视训练模式的示意图。

图6是本发明的一种智能近视控制镜的调节训练模式的侧视图。

附图中标号为：1为镜架，2为镜腿，3为等屈光度镜片，4为镜片存储盒，5为测距探头，6为微型振动器，7为蓝牙模块，8为投影仪，9为控制板，10为电源，11为步进电机，12为蓝牙耳机，13为菲涅尔棱透镜，14为正透镜，15为齿条，16为齿轮，17为负透镜，18为连接架，19为保护片。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1~6所示，一种智能近视控制镜，所述镜架1为由保护片19和等屈光度镜片3围成的有底、内部设置有空腔、且上部开口的矩形结构；镜架1的外侧为保护片19、内侧为等屈光度镜片3；

所述镜架1的中部设置有连接架18，所述连接架18的两侧分别设置有镜片存储盒4，所述镜片存储盒4均为下部开口的矩形壳体，所述镜片存储盒4的开口朝向镜架1的空腔，镜片存储盒4的下部与镜架1固定连接；连接架18的上部与镜片存储盒4固定连接，连接架18为矩形空心板体；

所述镜片存储盒4内均并排设置有用于视觉训练的菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜13，所述菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜13靠近鼻翼的侧壁分别设置有齿条15，所述齿条15分别连接有驱动机构，所述驱动机构设置在连接架18内。

具体的，为能够方便使用该眼镜，所述保护片19采用的MR-8镜片，无度数；保护片19对等屈光度镜片3的外表面起到防护作用，同时对等屈光度镜片3的使用不会造成影响。

为进一步优化产品结构，所述镜片存储盒4的宽度小于镜架1的宽度。

作为一种优选的实施方式，所述菲涅尔透镜包括正透镜14和负透镜17，所述负透镜14的屈光度为-3.50D—-1.00D，所述正透镜17的屈光度为+1.00D—+3.50D；

所述菲涅尔棱透镜13包括由屈光度为+3.50D—+1.00D的菲涅尔透镜，且底向内2-10棱镜度组合成的棱透镜。

为进一步优化产品结构，所述菲涅尔棱透镜13设置在镜架1的内侧，菲涅尔透镜设置在菲涅尔棱透镜13和镜架1之间。

为进一步优化产品结构，如图3~4所示，每个所述驱动机构均包括齿轮16和步进电机11，所述齿轮16与步进电机11的输出轴连接，所述齿轮16分别与对应设置在菲涅尔透镜或菲涅尔棱透镜13上的齿条15啮合，所述步进电机11固定设置在连接架18上。

为进一步优化产品结构，所述连接架18上设置有控制板9和电源10，所述控制板9与所述步进电机11连接，用于控制所述步进电机11的正反转；所述电源10，用于为控制板9和步进电机11供电。

作为一种可实施方式，本实施例中的步进电机11采用的是D7日本三洋生产的二相四线精密微型5mm的步进电机11；本实施例中的电源10的型号为ZF-051220，3.7V聚合物锂电池。

为进一步优化产品结构，所述连接架18的外侧设置有测距探头5、蓝牙模块7、微型振动器6和投影仪8，所述测距探头5、蓝牙模块7、微型振动器6和投影仪8均连接至控制板9，所述测距探头5将测得视线距离发送至控制板9；所述蓝牙模块7，用于与手机进行数据连接。

为进一步优化产品结构，其中一个所述镜腿2上设置有蓝牙耳机12。

作为一种可实施方式，本实施例中的测距探头5采用的是BENEWAKE品牌生产的型号为TFmini的测距传感器模块；蓝牙模块7采用的是Risym 品牌生产的JDY-19型无线蓝牙模块；微型振动器6采用的是0820型振动马达，投影仪8采用的DLP微型投影模块。

本发明智能控制近视眼镜的使用模式和训练模式的工作原理如下：

使用模式：人在佩戴眼镜时，看较远处时使用的是等屈光度镜片3，此时，菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜13均处在镜架1上部的镜片存储盒4内；使用眼镜过程中，连接架18上的测距探头5跟随设定频率探测视线距离，当探测到视线距离大于30cm且小于50cm时，将距离信息发送至控制板9，控制板9对信息进行处理后，向连接架18上两个对应设置的与菲涅尔棱透镜13连接的步进电机11发生控制信号，使步进电机11启动，步进电机11转动从而带动齿轮16转动，齿轮16随之带动齿条15向下移动，由于齿条15与菲涅尔棱透镜13固定连接，因此菲涅尔棱透镜13向下移动，移出镜片存储盒4，置于镜架1的内侧，即等屈光度镜片3的内侧，菲涅尔棱透镜13移动到底向水平线与等屈光镜片的中心重合为止，步进电机11停止转动；佩戴者通过菲涅尔棱透镜13看近处的物体；相反，视线距离大于50cm时，控制板9控制步进电机11反向转动，菲涅尔棱透镜13返回移动至镜片存储盒4；当测距探头5探测到视线距离小于30cm时，控制板9发送距离信息至控制板9，控制板9处理后控制微型振动器6振动，提醒佩戴者调整坐姿；

所述等屈光度镜片3是指使用该眼镜者通过规范的屈光检查所得到的最佳矫正视力的屈光度数并规范安装的镜片。

对于眼睛近视的原因主要有内因和外因，内因主要有遗传因素、发育因素。外因即环境因素，近距离、长时间用眼，由于调节和集合作用，内直肌、外直肌、睫状肌长时间收缩会感到眼睛酸涩，内直肌、外直肌收缩压迫眼球使眼压增加，睫状肌的收缩使晶状体向后凸起，眼球内空间减小眼压增加，眼睛会感到胀；眼球内部是个密闭的腔体，当压力增加时眼球周边结蹄组织薄弱的黄斑区会向后移位，当看近解除后，黄斑区又回到原来位置；近距离长时间用眼总有一个使黄斑区向后移位的力量，久而久之眼轴就会延长，近视就会产生或度数增加。本发明用底向内的菲涅尔棱透镜13替代内直肌、外直肌产生集合，用凸透镜替代睫状肌使晶状体变凸产生的调节，眼睛位置实际是在看远，通过棱镜和透镜的作用变成看近效果，眼球酸胀、眼压增加就不易产生，这样近视的发生和发展就得到很好地缓解或控制。

训练模式：训练模式一共包括3种；本实施例进入训练模式，开启蓝牙模块7与手机连接，在手机上安装与训练匹配的APP，通过蓝牙模块7将手机与控制板9连接，从而进行眼镜的训练模式；

1.追踪扫视训练模式；

如图5所示，进入此种训练模式，眼部的视光区为等屈光镜片，菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜13均处在镜架1上部的镜片存储盒4内；开启投影仪8，投影仪8在距离40cm处的白墙或者投影板上成像，通过操作手机APP，投影出在图面边缘会随机出现一个闪动的小星星视标，找到闪动小星星所在的位置，上、下、左、右、左上、左下、右上、右下，这时左手持正手机从显示屏中间向闪动星星方向划动，用手划出闪动星星的方向，手机APP判断划动的方向是否正确，若方向正确，下一个随机位置的闪动星星就会出现，再划出位置，手划方向不正确，不出现下一个闪动星星，可以重新划向，软件记录每分钟正确的次数，便于进行数据分析。

2.调节训练模式；

如图6所示，进入此种训练模式，控制板9控制步进电机11将菲涅尔透镜中的负透镜14+2.00D移出镜片存储盒4，正透镜14进入视光区，该透镜中心与等屈光镜片中心重合，投影仪8在40cm处白墙上或其他与投影方向垂直的白色平面或投影板上成像，调节训练时方框中间有一个大的视标E，周边有8个不同方向的小视标E，找到与大字母开口方向一致的小字母所在的位置上、下、左、右、左上、左下、右上、右下，这时左手持正手机从屏中间向该小字母方向划动，手机软件判断划动的方向是否正确，若方向正确，下一个随机开口方位的大字母、8小字母就会出现；若手划方向不正确，字母不出现，可以重新划向。同时，若手划方向正确，由控制板9控制步进电机11反向转动，将菲涅尔透镜中的正透镜14+2.00D向上移动送入镜片存储盒4，之后由步进电机11将菲涅尔透镜中的负透镜17-2.00D向下移动送入视光区，该透镜中心与等屈光镜片中心重合，再判定新的视标，若不正确则不出现新的视标，直到划向正确再出现新视标，再将负透镜17-2.00D移入镜片存储盒4，正透镜14+2.00D移出，循环往复；人机互动可以记下每分钟正确的正透镜14和负透镜17各用的时间和次数，便于数据分析，同时也使训练者有明显的参考，眼睫状肌、晶状体都可以得到很好地训练。

3.放松训练模式；

进入此种训练模式，菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜13均处在镜架1上部的镜片存储盒4内，佩戴者戴上蓝牙耳机12，手机APP播放语音提示，跟随语音提示进行轻闭眼-深吸气-紧闭眼-缩口深呼气-轻闭眼-深吸气-紧闭眼-缩口深呼气，多次循环；紧闭眼和轻闭眼交替进行，可以改善眼周围组织血氧供应，促进泪液分泌减轻眼睛干涩症状；深呼吸闭眼睛，放松心情压力减轻。深呼吸可以增加肺部的通气和换气量，提高血氧饱和度，促进全身器官、各系统充分发挥功能，还可以促进肺部的血液循环，更加有利于肺部内的残气及其他代谢物的顺利排出。此外，深呼吸还能引起副交感神经兴奋，从而能让身体放松，缓解紧张情绪。

当长时间眼睛很少动用集合和调节，势必会引起眼内直肌、外直肌、睫状肌的收缩能力及晶状体弹性下降，影响视力。本发明与有眼肌训练程序配合使用，达到人眼部调节，训练及放松的目的。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种智能近视控制镜，其特征在于，包括镜架（1）和镜腿（2），所述镜架（1）为由保护片（19）和等屈光度镜片（3）围成的有底、内部设置有空腔、且上部开口的矩形结构；镜架（1）的外侧为保护片（19）、内侧为等屈光度镜片（3）；

所述镜架（1）的中部设置有连接架（18），所述连接架（18）的两侧分别设置有镜片存储盒（4），所述镜片存储盒（4）均为下部开口的矩形壳体，所述镜片存储盒（4）的开口朝向镜架（1）的空腔，镜片存储盒（4）的下部与镜架（1）固定连接；连接架（18）的上部与镜片存储盒（4）固定连接，连接架（18）为矩形空心板体；

所述镜片存储盒（4）内均并排设置有用于视觉训练的菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜（13），所述菲涅尔透镜和菲涅尔棱透镜（13）靠近鼻翼的侧壁分别设置有齿条（15），所述齿条（15）分别连接有驱动机构，所述驱动机构设置在连接架（18）内。

2.根据权利要求1所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，所述镜片存储盒（4）的宽度小于镜架（1）的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，所述菲涅尔透镜包括正透镜（14）和负透镜（17），所述负透镜（14）的屈光度为-3.50D—-1.00D，所述正透镜（17）的屈光度为+1.00D—+3.50D；

所述菲涅尔棱透镜（13）包括由屈光度为+3.50D—+1.00D菲涅尔透镜，且底向内2-10棱镜度组合成的棱透镜。

4.根据权利要求3所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，所述菲涅尔棱透镜（13）设置在镜架（1）的内侧，菲涅尔透镜设置在菲涅尔棱透镜（13）和镜架（1）之间。

5.根据权利要求1所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，每个所述驱动机构均包括齿轮（16）和步进电机（11），所述齿轮（16）与步进电机（11）的输出轴连接，所述齿轮（16）分别与对应设置在菲涅尔透镜或菲涅尔棱透镜（13）上的齿条（15）啮合，所述步进电机（11）固定设置在连接架（18）上。

6.根据权利要求5所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，所述连接架（18）上设置有控制板（9）和电源（10），所述控制板（9）与所述步进电机（11）连接，用于控制所述步进电机（11）的正反转；所述电源（10），用于为控制板（9）和步进电机（11）供电。

7.根据权利要求6所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，所述连接架（18）的外侧设置有测距探头（5）、蓝牙模块（7）、微型振动器（6）和投影仪（8），所述测距探头（5）、蓝牙模块（7）、微型振动器（6）和投影仪（8）均连接至控制板（9），所述测距探头（5）将测得视线距离发送至控制板（9）；所述蓝牙模块（7），用于与手机进行数据连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能近视控制镜，其特征在于，其中一个所述镜腿（2）上设置有蓝牙耳机（12）。