CN204972150U - 一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其包括：两组图像生成系统、两组透镜组、两组半反半透镜及微电脑和电池组，所述的微电脑和电池组与所述的两组图像生成系统相连，用于对所述两组图像生成系统进行控制；每组图像生成系统包括照明装置及闪烁控制器，所述的照明装置用于照明背景图像，所述的照明装置直接通过闪烁控制器进行控制，实现方波闪烁，闪烁的一瞬间，图像的光经过两组透镜组，再经过两组半反半透镜，经过阅读者双眼眼球的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。本实用新型能够在阅读、写作业时佩戴，在近距离工作的过程中不断对视网膜投射阈下刺激的正离焦图像，可用于控制青少年近视发展。

Description

一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置

技术领域

本实用新型涉及近距离阅读装置，特别涉及一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其能够在阅读、写作业时佩戴，在近距离工作的过程中不断对视网膜投射阈下刺激的正离焦图像，可用于控制青少年近视发展。

背景技术

屈光不正是眼科最常见的病种,主要包括近视、远视、散光。在所有屈光不正的类型中,近视是最常见的类型。在我国,近视的患病率、发病率随年龄呈逐年升高的趋势。最新的统计数据表明,我国的近视眼人数超过4亿,而近视高发群体——青少年近视发病率达50%-60%。我国是世界上近视发病率最高的国家,近视眼人数世界第一。近视已经成为影响我国人民健康的重要问题之一,也成为影响国民经济增长的沉重负担。

近视的发病机制很复杂，目前国际上公认包括遗传和环境两大类因素。改变遗传因素较为困难。环境因素方面，目前国际上公认的导致近视不断进展的危险因素包括以下几点：1）近距离用眼过度（受教育程度高）；2）户外活动过少；3）色觉因素；4）环境光照明等等。近视患者一旦发病，其近视度数往往会随年龄不断增长，近视度数越高，其发生视网膜脱离、黄斑出血等高度近视相关并发症的几率越大。鉴于此，能否有效控制青少年近视度数增长具有重要的社会意义。面对如此严峻的形式，现有的控制近视发展的手段十分有限。研究报告表明角膜塑形镜（OrthokeratologyLens,即OK镜）控制近视进展较框架眼镜有显著性优势。OK镜对于控制近视发展具有良好的作用。然而，并非所有患者都可以配戴OK镜，OK镜有其严格的配戴适应症，对泪液功能要求很高，而且需要相关的每日护理，如果佩戴不当甚至会引起角膜感染、角膜溃疡等并发症。鉴于此，寻找新的近视控制方法具有十分重要的临床意义。

因此，如何将上述技术问题加以解决，即为本领域技术人员的研究方向所在。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，通过在近距离工作的过程中不断对视网膜投射阈下刺激的正离焦图像，可用于控制青少年近视发展。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其包括：两组图像生成系统、两组透镜组、两组半反半透镜及微电脑和电池组，其中，所述的微电脑和电池组与所述的两组图像生成系统相连，用于对所述两组图像生成系统进行控制；每组图像生成系统包括照明装置及闪烁控制器，所述的照明装置用于照明背景图像，所述的照明装置直接通过闪烁控制器进行控制，实现方波闪烁，闪烁的一瞬间，背景图像的光经过两组透镜组，再经过两组半反半透镜，经过阅读者双眼眼球的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。

较佳的实施方式中，所述的照明装置为背光LED灯、LCOS液晶附硅或者LCD液晶屏幕。

较佳的实施方式中，所述半反半透镜在垂直和水平方向上自由旋转。

较佳的实施方式中，所述的半反半透镜是自由曲面，用于矫正像差或者调整离焦程度、放大率。

较佳的实施方式中，还包括一头带，连接于其中一图像生成系统及微电脑和电池组两端，用于阅读者佩戴。

较佳的实施方式中，所述的闪烁控制器控制所述的照明装置实现5-1000ms的方波闪烁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、通过本装置投影的图像落在人眼视网膜上是模糊的，最清晰图像所在的位置位于视网膜前，而不是在视网膜上，因此视网膜接收的图像是模糊的正离焦图像，通过在阅读的过程中不断的产生正离焦图像刺激视网膜，从而减轻近视的发展；

2、该装置采用头戴式设计，非常便携；

3、插入图像的持续时间不可过长，因为会干扰阅读者，因此是阈下刺激，每次插入的时间需根据个体差异调整；

4、双眼视觉的平衡问题，由于是双眼同时观看，需要考虑双眼视差的问题，以及眼球聚散和调节的平衡问题，因此本装置是双眼刺激，不是单眼，这点和google眼镜等不同；

5、半反半透镜需要在垂直和水平方向上能够旋转以满足双眼视角的匹配问题；

6、为了实现刺激，本装置具有闪烁控制装置，这点和其他近眼投影设备不同。

附图说明

图1为本实用新型能够投射正离焦图像的近距离阅读装置的示意图；

图2为本实用新型能够投射正离焦图像的近距离阅读装置大体结构示意图。

附图标记说明：1－图像生成系统；11－背光LED灯；12－闪烁控制器；13－打印的图像；2－透镜组；3－半反半透镜；4－微电脑和电池组；5－阅读者自己的眼镜；6－眼球；7－头带。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

无论是基础研究还是临床研究，均发现正离焦图像信号对近视眼发展具有明显的控制作用。正离焦的概念是指一幅图像经过眼球的屈光系统，成像在视网膜前方的状态。研究表明给发育中的雏鸡佩戴凸透镜，形成正离焦图像，会发生明显的远视漂移；而OK镜控制近视的原理也是在周边视网膜区域产生正离焦。因此，在阅读的过程中不断的产生正离焦图像，投射在视网膜前方，理论上对于控制近视发展极为有利。有鉴于此，本实用新型发明一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置。

如图1及图2所示，分别为本实用新型能够投射正离焦图像的近距离阅读装置的示意图及大体结构示意图；本实用新型的能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，包括两组图像生成系统1、两组透镜组2、两组半反半透镜3及微电脑和电池组4，所述的微电脑和电池组4与所述的两组图像生成系统1相连，用于对所述的两组图像生成系统1进行控制；每组图像生成系统1包括照明装置及闪烁控制器12，所述的照明装置用于照明背景图像，并直接通过闪烁控制器12进行控制，可以实现方波闪烁，闪烁的一瞬间，背景图像的光经过两组透镜组2，再经过两组半反半透镜，经过阅读者双眼眼球6的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。所述的两组透镜组2可以根据人眼的屈光状态进行相应调整，以实现矫正像差或者调整离焦程度和放大率的作用。所述的照明装置可采用背光LED灯11，一幅静止的图像(附图1中背光LED灯11前方的横线为打印的图像13)，放置在背光LED灯11的前方（背照式），背光LED灯11通过闪烁控制器12进行控制，可以实现5-1000ms的方波闪烁。

闪烁的一瞬间，图像的光经过透镜组2，再经过半反半透镜3，通过阅读者自己的眼镜5（或者正视眼不戴眼镜），经过眼球6的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。微电脑和电池组4用于控制闪烁控制器12发出指令。可以采用市面上流行的android系统完成。

所述的照明方式还可以采用LCOS液晶附硅或者LCD液晶屏幕。LCOS液晶附硅或者LCD液晶屏幕直接通过闪烁控制器12进行控制，可以实现10ms的方波闪烁，闪烁的一瞬间，图像的光经过透镜组2，再经过半反半透镜3，通过阅读者自己的眼镜5（或者正视眼不戴眼镜），经过眼球6的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。

上述的半反半透镜3需要垂直和水平方向上自由旋转以满足双眼视角的匹配问题，所述的半反半透镜3可以是自由曲面，用于矫正像差或者调整离焦程度、放大率等；

图像是采用闪烁的形式呈现，即阈下刺激。阈下刺激模式下，阅读者大脑感受不到正离焦图像的投射，但是视网膜却能够有效接受该刺激。一般人眼在暗视条件下，一秒24帧图像（电影）即认为图像是连续的；在明视条件下，一秒60-100帧图像即不会感觉图像跳动，因此，在阅读者进行阅读时，每秒中插入若干图像，阈下刺激的持续时间为10～16.7ms左右。每秒中插入的次数不定，取决于阅读者的耐受程度，可以从几次到几十次不等，以不干扰阅读者阅读和笔记为准。

平行光线为无穷远物体发出的光线，一般人眼的阅读距离为33cm－40cm左右，对应的光线聚散度为3.0D和2.5D，因此，为了实现正离焦，经过本装置进入人眼前的光线聚散度需要在［0D，2.5D］的范围内，即大于等于0D，小于2.5D。

本实用新型还包括一头带7，连接于一图像生成系统1及微电脑和电池组4两端，方便阅读者佩戴。

现有的google眼镜等眼镜显示设备现在很多，本实用新型保护的并非是google眼镜的内容，本实用新型的重点是正离焦和闪烁，其中透镜组和半反半透镜可利用现有的投影装置，例如可以引用现有的头戴式投射显示技术，EP2564259B1，因此，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、通过本装置投影的图像落在人眼视网膜上是模糊的，最清晰图像所在的位置位于视网膜前，而不是在视网膜上，因此视网膜接收的图像是模糊的正离焦图像，通过在阅读的过程中不断的产生正离焦图像刺激视网膜，从而减轻近视的发展；

2、该装置采用头戴式设计，非常便携；

3、插入图像的持续时间不可过长，因为会干扰阅读者，因此是阈下刺激，每次插入的时间需根据个体差异调整；

4、双眼视觉的平衡问题，由于是双眼同时观看，需要考虑双眼视差的问题，以及眼球聚散和调节的平衡问题，因此，本装置是双眼刺激，不是单眼，这点和google眼镜等不同；

5、半反半透镜需要实现垂直和水平旋转以满足双眼视角的匹配问题；

6、为了实现刺激，本装置具有闪烁控制装置，这点和其他近眼投影设备不同。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，其包括：两组图像生成系统、两组透镜组、两组半反半透镜及微电脑和电池组，其中，所述的微电脑和电池组与所述的两组图像生成系统相连，用于对所述两组图像生成系统进行控制；每组图像生成系统包括照明装置及闪烁控制器，所述的照明装置用于照明背景图像，所述的照明装置直接通过闪烁控制器进行控制，实现方波闪烁，闪烁的一瞬间，背景图像的光经过两组透镜组，再经过两组半反半透镜，经过阅读者双眼眼球的屈光系统，成像在视网膜的前方，形成正离焦的图像。

2.根据权利要求1所述的一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，所述的照明装置为背光LED灯、LCOS液晶附硅或者LCD液晶屏幕。

3.根据权利要求1所述的一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，所述半反半透镜在垂直和水平方向上自由旋转。

4.根据权利要求1所述的一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，所述的半反半透镜是自由曲面，用于矫正像差或者调整离焦程度、放大率。

5.根据权利要求1所述的一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，还包括一头带，连接于其中一图像生成系统及微电脑和电池组两端，用于阅读者佩戴。

6.根据权利要求1所述的一种能够投射正离焦图像的近距离阅读装置，其特征在于，所述的闪烁控制器控制所述的照明装置实现5-1000ms的方波闪烁。