CN110376759A - 一种活动式抗疲劳眼镜夹片 - Google Patents
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Abstract
一种活动式抗疲劳眼镜夹片,包括抗疲劳眼镜镜片主体和夹持扣,所述夹持扣固定在所述抗疲劳眼镜镜片主体上,所述抗疲劳眼镜镜片主体包括实现抗疲劳功能的光线方向调节镜片、保护片和隔环,所述光线方向调节镜片用于对入射的光线进行偏折,使其以近似于平行光进入人眼;所述光线方向调节镜片由阵列微棱镜组成,所述阵列微棱镜中,构成阵列的每一个微棱镜单元均相同;所述隔环置于所述光线方向调节镜片和所述保护片之间。本发明可以在用眼状态下使用,无须中断工作;属于纯物理方式,不涉及药物的摄入;活动式器件,方便组合使用;尺寸小、重量轻、可一体化制作。
Description
技术领域
本发明涉及眼视光学领域,尤其是一种用于对眼肌进行调节以便达到缓解眼疲劳目的的活动式眼镜夹片。
背景技术
随着个人电脑、平板、手机等电子产品在工作和娱乐中的迅速普及,用眼人群和用眼量呈指数上升,随之而来的眼疲劳现象也凸显出来。长期用眼疲劳得不到缓解,容易引发屈光不正(近视或远视)、弱视、斜视等眼部疾病;或者引起眼干、眼涩等眼部不适症状。当前,用眼疲劳常见于所有用眼人群,但对眼睛处于发育过程中的青少年的影响特别大。筛查数据显示,近年来,我国青少年屈光不正发病率持续飙升,高中阶段近视率最高,超过80%。研发能缓解用眼疲劳的技术和产品,对所有用眼人群都是十分必要的。而对于那些假性近视的青少年而言,及时缓解用眼疲劳可以减缓其近视发展速度,甚至恢复正常视力。
目前缓解用眼疲劳的已有技术和方法包括:(1)定时做眼保健操;(2)使用眼部按摩器,比如一种已有技术“抗眼疲劳的按摩器(CN 106361555 A)”,其作用类似于做眼保健操;(3)使用缓解眼疲劳的药物制剂,比如“缓解眼疲劳的滴眼液(CN 109512945 A)”。上述方法(1)和(2)属于物理方法,不借助于药物,使用时必须中断工作和学习;方法(3)需要长期摄入药物制剂,难免有副作用。与本发明最接近的技术方法是“一种避免眼疲劳的仿生眼镜(CN 103142348 A)”,利用电控方法定期遮挡一只眼睛,被遮挡的眼睛被强制休息,同时另一只眼睛单眼工作。然而人眼双眼同时视物才是正常状态,才可以获得立体视觉并实现对外部世界的真实感知,因此这种方法和眼镜不仅不符合人眼正常的用眼情况,长期佩戴难免影响人的双眼视觉以及相关视神经系统的正常工作。
综上所述,已有技术均存在或者必须长期摄入药物;或者必须单眼工作,背离正常用眼状态;或者在使用过程中必须中断工作或学习等缺陷和不足。因此,亟须研究新的技术和产品以满足用眼人群预防用眼疲劳的迫切需求。
发明内容
为了克服已有技术的缺陷和不足,本发明提供一种新型抗疲劳眼镜夹片,可以在不中断正常用眼(即双眼同时视物)的情况下,调节眼位、训练眼肌,防止眼球长时间处于固定的屈光状态,同时防止眼肌长时间处于固定的拉伸状态,在用眼的同时通过对眼球和眼肌的训练实现抗疲劳的效果。本发明是一种纯物理的技术方法,不涉及任何药物制剂的摄入。本发明主要针对已患有近视、远视、弱视等眼部疾患并佩戴框架眼镜的使用者。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种活动式抗疲劳眼镜夹片,包括抗疲劳眼镜镜片主体和夹持扣,所述夹持扣固定在所述抗疲劳眼镜镜片主体上,所述抗疲劳眼镜镜片主体包括实现抗疲劳功能的光线方向调节镜片、保护片和隔环,所述光线方向调节镜片用于对入射的光线进行偏折,使其以近似于平行光进入人眼;所述光线方向调节镜片由阵列微棱镜组成,所述阵列微棱镜中,构成阵列的每一个微棱镜单元均相同;所述隔环置于所述光线方向调节镜片和所述保护片之间。
进一步,所述光线方向调节镜片上微棱镜单元的结构由底边长度L和斜边与底边所夹角度a来表示,所述空气的折射率和阵列微棱镜材料的折射率分别用n1和n2表示,经过阵列微棱镜的光线以角度b进入人眼,所述角度b是指光线与y轴的夹角;
优选的,所述角度a和角度b满足公式(1):
所述角度b的取值范围是0.1°至6°;
所述底边长度L的取值满足公式(2):
e-α·L tan a>85% (2)
公式(2)中α代表阵列微透镜材料的吸收系数。
再进一步,所述阵列微棱镜的棱边与左右眼瞳孔连线垂直。
所述光线方向调节镜片的材料,选择在可见光波段光学性能良好的光学塑料,包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等。
更进一步,所述光线方向调节镜片上制作有阵列微棱镜的一面朝向所述保护片。
所述保护片,是对可见光波段高透过率的硬质光学塑料,其功能是用于保护所述光学方向调节镜片上的阵列微棱镜结构。
所述隔环用于隔离所述光线方向调节镜片和所述保护片的部件,其功能是避免阵列微棱镜结构与保护片接触。
进一步,所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上布置有4个中心对称且间隔90度的销孔,所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上的4个销孔分别同轴;所述固定销插入所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上的销孔,将所述光线方向调节镜片、保护片、隔环固定在一起,形成所述抗疲劳眼镜镜片主体。
再进一步,所述保护片,其厚度由固定时的强度和光学透过率决定,优选厚度范围0.2毫米至2.5毫米;其材料包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)或聚丙烯(PP)或聚酰亚胺(PI)或聚氯乙烯(PVC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
进一步,所述隔环的厚度,由阵列微棱镜与保护片之间的间距决定,所述阵列微棱镜与保护片之间的间距,优选范围为0.1毫米至1毫米。所述隔环的材料,包括但不限于光学塑料、金属或者合金材料。
本发明的技术构思为:利用微结构光学器件对光线进行偏折,将双眼所视的明视距离附近的对象,呈在近似无穷远处,并以此实现对眼球屈光状态和眼肌拉伸状态的调节,起到定期放松和锻炼眼肌眼球的作用。
所提出的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,基于纯物理方式,不涉及药物的摄入,佩戴或摘下切换方便,使用时无需停止工作,即可以在用眼的同时完成眼肌眼球的放松和锻炼,实现抗疲劳的效果。
本发明的有益效果主要表现在:1、发明一种活动式抗疲劳眼镜夹片,主要针对已患有近视、远视、弱视等眼部疾患并佩戴框架眼镜的使用者,配合其现有的近视、远视眼镜使用;2、可以在用眼状态下使用,无须中断工作;3、基于微结构光学器件对光线的偏折原理,属于纯物理方式,不涉及药物的摄入;4、活动式器件,方便组合使用;5、尺寸小、重量轻、可一体化制作。
附图说明
图1是本发明一种活动式抗疲劳眼镜夹片的结构示意图,其中,1代表夹持扣。
图2是图1的A-A剖面图,其中,2代表保护片、3代表固定销、4代表隔环、5代表光线方向调节镜片。
图3是本发明一种活动式抗疲劳眼镜夹片中光线方向调节镜片的结构示意图,其中,x和y代表坐标系的横轴与纵轴,L是微棱镜单元的底边长度,a是微棱镜斜边与底边的夹角,n1和n2分别代表空气的折射率和阵列微棱镜材料的折射率,角度b表示经过阵列微棱镜的光线与y轴的夹角,(a)是整体结构示意图,(b)是整体的截面图,(c)是微棱镜单元示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1~图3一种活动式抗疲劳眼镜夹片,包括抗疲劳眼镜镜片主体和夹持扣1,所述夹持扣固定在所述抗疲劳眼镜镜片主体上,所述抗疲劳眼镜镜片主体包括实现抗疲劳功能的光线方向调节镜片5、保护片2和隔环4,所述光线方向调节镜片用5于对入射的光线进行偏折,使其以近似于平行光进入人眼;所述光线方向调节镜片5由阵列微棱镜组成,所述阵列微棱镜中,构成阵列的每一个微棱镜单元均相同;所述隔环4置于所述光线方向调节镜片5和所述保护片2之间。
进一步,所述光线方向调节镜片5上微棱镜单元的结构由底边长度L和斜边与底边所夹角度a来表示,所述空气的折射率和阵列微棱镜材料的折射率分别用n1和n2表示,经过阵列微棱镜的光线以角度b进入人眼,所述角度b是指光线与y轴的夹角;
优选的,所述角度a和角度b满足公式(1):
所述角度b的取值范围是0.1°至6°;
所述底边长度L的取值满足公式(2):
e-α·L tan a>85% (2)
公式(2)中代表阵列微透镜材料的吸收系数。
再进一步,所述阵列微棱镜的棱边与左右眼瞳孔连线垂直。
所述光线方向调节镜片的材料,选择在可见光波段光学性能良好的光学塑料,包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等。
更进一步,所述光线方向调节镜片上制作有阵列微棱镜的一面朝向所述保护片。
所述保护片,是对可见光波段高透过率的硬质光学塑料,其功能是用于保护所述光学方向调节镜片上的阵列微棱镜结构。
所述隔环用于隔离所述光线方向调节镜片和所述保护片的部件,其功能是避免阵列微棱镜结构与保护片接触。
进一步,所述光线方向调节镜片5、保护片2、隔环4上布置有4个中心对称且间隔90度的销孔,所述光线方向调节镜片5、保护片2、隔环4上的4个销孔分别同轴;所述固定销3插入所述光线方向调节镜片5、保护片2、隔环4上的销孔,将所述光线方向调节镜片5、保护片2、隔环4固定在一起,形成所述抗疲劳眼镜镜片主体。
再进一步,所述保护片,其厚度由固定时的强度和光学透过率决定,优选厚度范围0.2毫米至2.5毫米;其材料包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)或聚丙烯(PP)或聚酰亚胺(PI)或聚氯乙烯(PVC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
进一步,所述隔环的厚度,由阵列微棱镜与保护片之间的间距决定,所述阵列微棱镜与保护片之间的间距,优选范围为0.1毫米至1毫米。所述隔环的材料,包括但不限于光学塑料、金属或者合金材料。
进一步地,将所述夹持扣固定在所述抗疲劳眼镜镜片主体上,所述固定方法,包括但不限于机械法(比如螺钉销钉)、化学法(比如粘接)等。
本实施例所提出的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,基于纯物理方式,不涉及药物的摄入,佩戴或摘下切换方便,使用时无需停止工作,即可以在用眼的同时完成眼肌眼球的放松和锻炼,实现抗疲劳的效果。
Claims (10)
1.一种活动式抗疲劳眼镜夹片,包括抗疲劳眼镜镜片主体和夹持扣,所述夹持扣固定在所述抗疲劳眼镜镜片主体上,其特征在于,所述抗疲劳眼镜镜片主体包括实现抗疲劳功能的光线方向调节镜片、保护片和隔环,所述光线方向调节镜片用于对入射的光线进行偏折,使其以近似于平行光进入人眼;所述光线方向调节镜片由阵列微棱镜组成,所述阵列微棱镜中,构成阵列的每一个微棱镜单元均相同;所述隔环置于所述光线方向调节镜片和所述保护片之间。
2.如权利要求1所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述光线方向调节镜片上微棱镜单元的结构由底边长度L和斜边与底边所夹角度a来表示,所述空气的折射率和阵列微棱镜材料的折射率分别用n1和n2表示,经过阵列微棱镜的光线以角度b进入人眼,所述角度b是指光线与y轴的夹角。
3.如权利要求2所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述角度a和角度b满足公式(1):
所述角度b的取值范围是0.1°至6°;
所述底边长度L的取值满足公式(2):
e-α·L tan a>85% (2)
公式(2)中α代表阵列微透镜材料的吸收系数。
4.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述阵列微棱镜的棱边与左右眼瞳孔连线垂直。
5.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述光线方向调节镜片的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
6.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述光线方向调节镜片上制作有阵列微棱镜的一面朝向所述保护片。
7.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述保护片是对可见光波段高透过率的硬质光学塑料,用于保护所述光学方向调节镜片上的阵列微棱镜结构。
8.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述隔环用于隔离所述光线方向调节镜片和所述保护片,用于避免阵列微棱镜结构与保护片接触。
9.如权利要求1~3之一所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上布置有4个中心对称且间隔90度的销孔,所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上的4个销孔分别同轴;所述固定销插入所述光线方向调节镜片、保护片、隔环上的销孔,将所述光线方向调节镜片、保护片、隔环固定在一起,形成所述抗疲劳眼镜镜片主体。
10.如权利要求9所述的一种活动式抗疲劳眼镜夹片,其特征在于,所述保护片的厚度由固定时的强度和光学透过率决定,厚度范围0.2毫米至2.5毫米;所述保护片材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯;
所述隔环的厚度由阵列微棱镜与保护片之间的间距决定,所述阵列微棱镜与保护片之间的间距,范围为0.1毫米至1毫米;所述隔环的材料为光学塑料、金属或者合金材料。
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