CN111965844A - 自动翻转眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动翻转眼镜，主要包括镜腿、固定镜框、翻转镜框和鼻托组成的镜架，其特征是：固定镜框与翻转镜框由电机轴铰接连接，所述翻转铰链内设置减速电机，微型电机的输出轴和尾部的翻转轴作为回转中心，由减速电机的输出轴带动翻转镜框翻转，翻转镜框安装镜片。电机由控制系统控制自动翻转，所述控制系统由红外线传感器或激光距离传感器根据观看物体距离进行自动控制，超过临界距离，触发控制器自动控制电机旋转带动翻转镜框和镜片翻转，本发明可以在使用时自动切换镜片望远和看近。本发明适用于预防和治疗近视，也适合做老化眼镜，还适合其他自动切换镜片的场合。

Description

自动翻转眼镜

技术领域

本发明属于眼镜和近视预防和治疗技术领域，具体涉及多用途智能眼镜及镜架。

背景技术

目前市场上眼镜产品有很多种，其中涉及带有翻转功能的眼镜主要有中间带有一根轴的手动翻转眼镜，也有眼镜上方带有两个转轴的手动上翻眼镜，有带有多棱柱的翻转眼镜，还有带夹片的结构的翻转太阳镜挂镜。共同特点是靠具有一定过赢配合的转轴和轴套固定在一个或多个铰链位置，因此眼镜的轴套和转轴必须配合比较紧才能随时停留在某个位置，这样在翻转时感觉转轴必须有一定的紧固度，翻转较费力，向上和向下翻转都要用手推动，所用时间较长，使用起来不够方便。为了锻炼看远看近，有在一根轴上下方分别由两个镜片的正反翻转镜，用手转动，用一侧看远，另一侧看近，反复翻转使用。也有为了省力，在巨大的镜框上设置了反复间歇翻转的正反转镜，以取代手动翻转的正反拍四个镜片，眼镜整体体积庞大，佩戴起来非常沉重，只能短时间锻炼使用。

发明内容

本发明旨在克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构轻巧、可以根据观察物体的远近能自动翻转的眼镜，在看近和望远时能自动翻转镜片，使用起来轻松方便，易于接受和坚持使用，因此本发明可以作为有效防治近视的眼镜。本发明为防治近视提供一个重要工具，让更多人摆脱近视带来的痛苦和不便。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种自动翻转眼镜，主要包括固定镜框1、翻转镜框2、镜腿3和鼻托4组成的镜架，其特征是：固定镜框1与翻转镜框2之间由微型电机5通过减速器6驱动的输出轴9和与输出轴9同轴的翻转轴10铰接连接，由控制器20控制微型电机5经减速器6放大扭矩驱动输出轴9带动翻转镜框2翻转。

进一步地，所述输出轴9与翻转镜框2之间设置翻转弓15，翻转弓15与翻转镜框2之间设置连接结构。

进一步地，所述减速器6为行星轮减速器或摆线针轮减速器或谐波减速器或其他微型减速器。

进一步地，所述减速器6的输出轴19与输出轴9之间或输出轴9与翻转镜框2之间设置扭转弹簧23或柔性联轴器进行柔性连接。

进一步地，所述控制器20由距离传感器7作为控制信号，控制微型电机5旋转。

进一步地，所述控制器20设置在镜腿3或固定镜框1内。

进一步地，所述距离传感器7为红外线距离传感器或激光距离传感器。也可以是微型超声波距离传感器，或其是他微型距离传感器。

进一步地，所述固定镜框1与镜腿3和/或微型电机5的连接处设置弹簧针26和导电柱24或弹片进行电连接。

进一步地，所述电机两端设置减速器6，两端分别设置输出轴9，由两个输出轴9作为固定镜框1与翻转镜框2之间的铰链轴，带动翻转镜框2翻转。

进一步地，所述的固定镜框1和/或翻转镜框2设置镜片8。

前述镜片8为凸透镜、凹透镜片、棱镜之一或其组合

前述镜片8为其他功能镜片。

所述固定镜框1内不镶装镜片8，只作支架。

固定镜框1和翻转镜框2的镜片8为凹透镜片，内外镜片度数总和为看远所需的总近视度数。

有益效果

与现有技术相比，本发明的快速翻转眼镜的有益效果是：

1、使用方便。市场上治疗近视的挂镜是采用主镜加上一个磁力挂镜的分体组合镜，反复装卸很不方便，也容易遗失挂镜。后来采用了向上下翻转的快速翻转眼镜在看近和看远时要用手来上下翻转，比以前虽然方便点，但有时会闲麻烦而不去翻转。采用了控制器的自动控制系统自动控制微型减速电机带动镜片自动翻转，在看近时镜片自动向上翻起来，看远时，镜片自动下翻下来，使用非常方便，轻松省心。

2、视野更开阔。双光镜片和渐进多焦点镜片在一个镜片上划分成多个区域，看远区和看近区域都小，视野不开阔，中间有一条分界线，遮挡视线，看起来非常不舒服。看近时眼睛需要斜向下看，与近光区镜片成一定角度，不舒服。因此佩戴者往往用直视的上光区来看近物，因此渐进多焦点镜片防近视作用并不明显。渐进多焦点镜片对于观看电脑时无法使用下光区来观看，看电脑和显示屏幕时就不具有防近视作用。本发明的镜片是使用整个镜片来观看，在看书写字和平视望远时都可以用整个镜片来观看，视野和单光普通镜片一样开阔。

3、避免遗忘。挂镜需要反复挂上和摘下，不仅麻烦，而且摘下后一旦忘在家里或某个角落，想戴上时又找不到了。手动翻转眼镜有时会忘记翻转而总用一个镜片观看，失去相应预防作用。本发明的自动翻转眼镜的翻转镜框与固定镜框是一体结构，翻转眼镜始终带在身边，不会忘记，而且镜片可以自动翻转，自动识别景物远近，随时根据需要自动切换镜片看远看近。

4、外形美观。镜片是完整的，外观与普通眼镜差异不大，即使上翻也不会产生不自然的感觉，不影响美观。镜框周围设置了一圈突出的围边，可以遮挡住翻转镜框和固定镜框之间的缝隙，看起来始终像一个完整的镜框，增强外观的美感。

5、安全。本发明不开刀不做激光手术也不用带角膜接触镜，不接触眼球就可以让视力逐渐回复和防止近视进一步增长，可避免做激光手术对眼睛角膜造成的伤害和后期并发症，可避免角膜塑形镜对眼角膜的磨损和伤害。本发明与眼睛不接触，采用纯物理疗法，无任何伤害和副作用。

6、应用范围广。本发明不仅适合防治近视，也适合做老花镜和特殊功能镜。本发明也适合其他自动切换内外镜片的场合，如控制系统经专用设计后也能作为视功能训练眼镜，自动切换看远和看近。本发明的控制器还可以结合耳机和MP3、拍照、打电话、骨传导等功能，成为多功能智能眼镜。

附图说明

图1是本发明自动翻转眼镜的上翻状态的后视立体结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明自动翻转眼镜的上翻状态的前视立体结构示意图；

图4是本发明自动翻转眼镜的闭合状态的前视立体结构示意图；

图5是图4的剖视图；

图6是本发明自动翻转眼镜的翻转镜框分离状态的前视立体结构示意图；

图7是图6的剖视图；

图8是本发明的无边自动翻转眼镜的上翻状态的前视立体结构示意图。

图中，1-固定镜框，2-翻转镜框，3-镜腿，4-鼻托，5-微型电机，6-减速器，7-距离传感器，8-镜片，9-输出轴，10-翻转轴，11-横梁，12-镜腿铰链，13-电机轴套，14-外壳套，15-翻转弓，16-插接孔，17-红外接收管，18-红外发射管，19-减速器的输出轴，20-控制器，21-镜框盖板，22-按键，23-扭转弹簧，24-接线柱，25-电机轴，26-弹簧针。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步详细介绍。

实施例一：

如图1和图2和图3所示，本发明公开一种自动翻转眼镜，主要包括固定镜框1、翻转镜框2、镜腿3和鼻托4组成的镜架，固定镜框1的两侧镜框之间由横梁11固定连接，固定镜框1内根据需要可以安装镜片8。翻转镜框2两侧镜框之间由横梁11固定连接，翻转镜框2内安装镜片8。固定镜框1和翻转镜框2的横梁11之间设置有微型电机5，微型电机5的电机轴连接减速器6经多级减速后将电机5的扭矩放大由输出轴9将动力输出给翻转镜框2，微型电机5尾部的另一端设置翻转轴10，翻转轴10与输出轴9同轴设置，分布在电机5的两端，固定镜框1和翻转镜框2之间通过输出轴9和翻转轴10作为铰接轴铰接连接，可以上下翻转，翻转镜框2向下翻后与固定镜框1靠近闭合，通过内外镜片观看，翻转镜框2向上翻后与固定镜框1翻转成一定角度，角度在90-150度之间，便于观看不遮挡视野即可，不通过翻转镜框2的镜片8观看。

固定镜框1内也可以不安装镜片8，只起到支撑作用。

微型电机5可以选用微型电动机，如空心杯永磁电机，体积小巧，但扭矩很小，需要与电机轴连接减速器6以增大扭矩，减速器6为星形轮式减速器，可以采用多级传动以便达到足够的传动扭矩，再由减速器的输出轴9带动翻转镜框2上下翻转。

微型电机5外部设置电机轴套13，电机轴套13内部为空腔，可装入微型电机5，在电机轴套13一端设置翻转轴10，电机轴套13与减速器6的外壳套14连接在一起，电机5的电机轴连接减速器6，将电机多级减速后使扭矩放大，由减速器6的输出轴9带动翻转镜框2上下翻转。

在镜腿3的前端内部设置控制器20，控制器20由控制芯片、电子元件和电路板构成，控制器20外部可以设置盖板，以便拆卸维护，镜腿3内还设置电源电池，为控制器20和微型电机5供电。控制器20盖板表面设置按键22，可以设置多种操作功能，也可手动控制按键22控制翻转镜框2上下翻转。

如图2所示，在镜腿3和固定镜框1的铰接处附近设置弹簧针26和导电柱24，弹簧针26和导电柱24的数量根据需要的导线数量确定，弹簧针26由伸缩柱、尾柱和内部的弹簧构成，伸缩柱可以自由伸出，在镜腿3打开时弹簧针26内的伸缩柱被弹簧顶出，与导电柱24接触导通电路，由控制器20控制微型电机5驱动减速器6放大扭矩驱动输出轴9带动翻转镜框2上下翻转。在镜腿3与镜框1合并时，弹簧针26的伸缩柱与导电柱24脱离，电源自动断电。

在固定镜框1和镜腿3上设置距离传感器7，为控制器20提供控制信号，根据观看物体的距离控制电机5旋转进而控制翻转镜框2上下翻转。

距离传感器7可以选择红外线距离传感器和激光距离传感器和超声波距离传感器。优选红外线距离传感器和激光距离传感器，因这类传感器体积很小，很轻便。而超声波距离传感器的体积较大，较笨重，不适合佩戴。

在固定镜框1的横梁11中间位置设置距离传感器7，本实施例为红外线发射管17，在镜腿3的前端设置红外线接收管18。也可以在固定镜框1的中间位置或镜腿3前端设置一体式激光距离传感器7。也可以设置红外对管。在红外线发射或接收管的前端还可以设置凸透镜。

在固定镜框1内部开设沟槽设置导线，可以让电池经过导线为微型电机5供电，也为距离传感器7与控制器之间传递距离报警信号。在固定镜框1的沟槽外设置镜框盖板21，盖住沟槽内的导线，保持外形完整。

如图4所示，为便于更换翻转镜框2，电机轴套13和减速器6的外壳套14外部连接设置翻转弓15，翻转弓15形状类似弓形，翻转弓15的一端设置圆轴孔与电机轴套13的翻转轴10滑动连接，翻转弓15的另一端设置D形轴孔或多边形轴孔并与减速器的输出轴9外形吻合固定连接。

如图5所示，微型电机5连接减速器6经多级减速后将电机5的扭矩放大由输出轴9将动力引出，电机5和减速器6两端的翻转弓15通过微型电机5尾部的翻转轴10和输出轴9作为铰接轴铰接连接，可以上下翻转翻转弓15，翻转弓15与翻转镜框固定连接在一起，翻转弓15再带动翻转镜框2上下翻转，从而带动翻转镜框2的镜片8上下翻转。

实施例二：

如图6和图7所示，与前述结构大体相同，为清晰简洁说明，前面相同结构不再重复说明，以下只介绍不同部分结构。

为便于更换翻转镜框2，前述的电机轴套13和减速器6的外壳套14外部连接设置翻转弓15，翻转弓15形状类似弓形，翻转弓15的一端设置圆轴孔与电机轴套13的翻转轴10滑动连接，翻转弓15的另一端设置D形轴孔或多边形轴孔并与减速器的输出轴9外形吻合固定连接。为便于组装，翻转弓15可以采用分体结构，一半翻转弓15带有圆轴孔，另一半翻转弓15带有D形轴孔或多边形轴孔，拆分的两半翻转弓15之间可以设置轴套和槽杆等连接结构，以便相互固定。

翻转弓15与翻转镜框设置连接结构连接在一起，翻转弓15带动翻转镜框2上下翻转。

连接结构的其中一种结构可以是翻转弓15上设置连接轴16，翻转镜框2内对应位置设置圆柱插接孔，翻转弓15与翻转镜框2可以相互插接在一起，便于拆装或更换翻转镜框。可以更换不同样式的翻转镜框2或不同度数的镜片8，或者更换不同功能的镜片。

翻转弓15与翻转镜框之间的连接结构也可以采用其他快换连接结构，方式很多，但功能相同都是为了快速拆卸和组装在一起，不再附图穷举。

减速器6的外壳套14与减速器6的外壳为一体式，即减速器的外壳套14内设置内齿轮，内部安装多个齿轮架和行星齿轮，这样可以让同样外径的星形轮式减速机的齿轮模数更大些，强度更好，也便于制造减速器6。

输出轴9与翻转镜框2如果直接连接，翻转镜框2有时受外力冲击超过传动零件的强度容易发生损坏，为避免眼镜传动零件损坏，在输出轴9与翻转镜框2或翻转弓15之间采用软连接结构。减速器6的输出轴19的末端设置扭转弹簧23，扭转弹簧23的另一端与输出轴9连接，减速机的输出轴19与输出轴9之间通过扭转弹簧23柔性连接后，可以允许与输出轴9连接的翻转弓15和翻转镜框2受到冲击时可以有一定转角，不会扭断输出轴19与输出轴9，也不会损伤内部齿轮，让传动部件经久耐用。

微型电机5与固定镜框1还可以采用分体部件组合装配的结构，微型电机5的导线与弹簧针26电连接，固定镜框1上对应位置设置导电柱24，导电柱24与铰链处的导电柱24电连接，电机5与固定镜框1之间设置插接结构，分别组装后再插接组合在一起，便于电机5与固定镜框1分别装配成部件，再将这两个部件装配在一起。

翻转镜框2的周边设置凸起，可以遮挡住翻转镜框2与固定镜框3的缝隙，看起来像一副镜框。

输出轴位置可以设置密封圈，对电机防尘防水。

自动翻转眼镜的工作原理：

以患近视的学生佩戴自动翻转眼镜为例，固定镜框1内镶装近视镜片8，翻转镜框2内安装近视镜片8，度数在100度-200度，内外两个镜片的度数相加适合远视力。在远距离观看时，红外线发射管17发射红外线，被远处物体反射回来被红外线接收管18接收到，由控制器20进行距离信号检测分析处理后，控制器20控制微型电机5带动翻转弓15和翻转镜框2下翻到内外镜片8闭合的状态，透过内外两个镜片8观看远处。外形整体看起来像普通眼镜，也便于进行室外活动。

当看书写字近距离观看时，红外线发射管17发射的红外线被近处物体反射回来，被红外接收管18接收到，由控制器20进行距离信号检测分析处理后，如果达到设定的近距离界限，控制器20控制微型电机5带动翻转弓15和翻转镜框2上翻到固定镜框1的上方，只透过固定镜框1内的镜片8观看，适合看近处。

如此循环，自动翻转切换望远和看近。让眼睛始终得到休息，防止近视加深，久而久之眼镜度数有的还会逐渐降低。

实施例三：

与前述结构大体相同，为清晰简洁说明，前面相同结构不再重复说明，以下只介绍不同部分结构。

如图8所示，前述的翻转镜框2和镜片8也可以是无边眼镜结构，这样可以使眼镜更轻便，外形简约美观。

距离传感器7采用红外线对管，即红外线发射管17和红外接收管18设置在一起，距离传感器7设置在镜腿3的前端，与镜腿3内的控制器20直接连接，使结构简化。

距离传感器7也可以采用激光距离传感器，设置在固定镜框1前端的中间位置。

对正常视力进行预防近视时，固定镜框1内不安装镜片8，只做支架。翻转镜框2的镜片8为凸透镜片，度数在100-300之间。看近处时，镜片下翻到眼前，看远时镜片上翻，上翻后直接裸眼观看。

本发明适合老年人佩戴和未近视的人群预防近视，也适合做自动翻转的花镜，也适合其他自动切换内外镜片的场合。

翻转镜框2和镜片8也可以制造成一体，变成连体镜片。两个镜片也可以做成一体的连体双镜片。

前述的翻转镜框2和固定镜框3内安装的镜片8包括凸透镜或凹透镜，还可以是棱镜片，或其组合镜片。

各零部件连接部分可采用分体结构，也可以采用粘接等其他方式固定连接。

前述的零部件可以采用分体结构，也可以将两个零部件组合成一体结构。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，只是用来说明结构原理，但本发明的保护范围并不局限于此，实际实施过程中还会进行组合优化设计，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动翻转眼镜，主要包括固定镜框（1）、翻转镜框（2）、镜腿（3）和鼻托（4），其特征是：固定镜框（1）与翻转镜框（2）之间由微型电机（5）通过减速器（6）驱动的输出轴（9）和与输出轴（9）同轴的翻转轴（10）铰接连接，由控制器（20）控制微型电机（5）经减速器（6）放大扭矩驱动输出轴（9）带动翻转镜框（2）翻转。

2.根据权利要求1所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述输出轴（9）与翻转镜框（2）之间设置翻转弓（15），翻转弓（15）与翻转镜框（2）之间设置连接结构。

3.根据权利要求1或2所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述减速器（6）为行星齿轮减速器或摆线针轮减速器或谐波减速器或齿轮减速器或涡轮蜗杆减速器或其他微型减速器。

4.根据权利要求1或2所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述减速器（6）的输出轴（19）与输出轴（9）之间或输出轴（9）与翻转镜框（2）之间设置扭转弹簧（23）或柔性联轴器进行柔性连接。

5.根据权利要求1所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述控制器（20）由距离传感器（7）作为控制信号，控制微型电机（5）旋转。

6.根据权利要求1或5所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述控制器（20）设置在镜腿（3）或固定镜框（1）内。

7.根据权利要求1或5所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述距离传感器（7）为红外线距离传感器或激光距离传感器。

8.根据权利要求1或5所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述固定镜框（1）与镜腿（3）和/或微型电机（5）的连接处设置弹簧针（26）和导电柱（24）或弹片进行电连接。

9.根据权利要求1或2所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述电机两端设置减速器（6），两端分别设置输出轴（9），由两个输出轴（9）作为固定镜框（1）与翻转镜框（2）之间的铰链轴。

10.根据权利要求1-9所述的快速翻转眼镜，其特征在于：所述的固定镜框（1）和/或翻转镜框（2）设置镜片（8）。

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