CN219456656U - 一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，该可调焦调光装置包括：用于调节装置的焦距的调焦结构；用于调节装置的透光性的调光结构。调焦结构和调光结构以彼此贴合的方式共同配置在可调焦调光装置的本体结构内，调焦结构内部设置有彼此互不相容的第一流体和第二流体，第一流体和第二流体在彼此接触的部位形成调焦曲面，调光结构利用两端设置偏振片的方式将液晶包覆在偏振片之间的空间内以形成液晶层。在使用者佩戴本实用新型的可调焦调光装置时，能够通过改变屈光度带动眼部进行焦距调节，有助于缓解眼部疲劳，而调节透光度可以让使用者在面对强光时将透光度降低，避免强光直接照射眼部，对眼部起到一定保护作用。

Description

一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置

技术领域

本实用新型涉及眼部医疗器械技术领域，涉及一种调光装置，优选地，一种可调焦调光装置，尤其涉及一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置。

背景技术

视疲劳(Asthenopia)，又称眼疲劳。现代医家认为本病以患者的主观症状为基础，是眼或全身器质性因素与精神(心理)相互交织的综合征，主要症状为视近物不能持久，久则视物昏花，眼球或眶周酸胀疼痛，眼睑重坠痉挛，畏光流泪，复视等，甚至伴有头痛眩晕，恶心、呕吐，颈肩酸痛，失眠，乏力，记忆力减退，精神萎靡等全身症状，故又称为眼疲劳综合征，属于“身心医学”范畴。近年来，特别是随着电脑、手机等智能终端的广泛普及，使视疲劳的发病率明显上升。因此，有关视疲劳的病因、诊疗及防治得到了更多的关注。而在长时间的用眼过程中，人们感到疲倦的常见做法是看向其他地方来缓解眼部疲劳，例如眺望远方等方式，这种方式的主要原理是通过眺望远方使得睫状肌松弛，眼部疲劳的主要原因之一就是长时间利用睫状肌进行高强度近距离聚焦用眼，调整睫状肌的使用能够在一定程度上缓解眼部疲劳。因此，如果能够有一款可以带动眼部进行聚焦状态调节的眼镜将会对眼部疲劳有一定的缓解作用。

现有技术中如公开号为CN114930230A的专利文献所提出的一种可调焦距眼镜，包括两个镜片，两个镜片安装至用于在用户眼睛前面支撑镜片的框架。镜片的至少一个为可变焦距镜片，这种镜片包括具有配合的光学表面的两个重叠的镜片元件，所述光学表面成形为使得可变焦距镜片的焦距根据镜片元件的相对横向布置而可变。镜片元件中的一个镜片元件固定地安装至框架，而另一镜片元件相对于固定的镜片元件可手动移动，以改变可变焦距镜片的焦距。导向部件设置在可移动的镜片元件上，其与固定的镜片元件或框架上的对应导向部件配合，以将可移动的镜片元件相对于固定的镜片元件的移动限定并约束在横跨观察方向延伸的横向路径上。设置一个或更多个可释放的紧固件，用于将可移动的镜片元件可释放地固定到固定的镜片元件或框架。

现有技术中如公开号为CN109407343A的专利文献所提出的一种可调焦眼镜，所述可调焦眼镜包括：镜架、两组镜片和两个驱动装置；所述镜架包括横架、鼻托和两个镜腿；所述鼻托设置于所述横架的中部；两个所述镜腿分别铰接于所述横架的两端；两组所述镜片分别滑设于所述横架的下表面上，且分别位于所述鼻托的两侧；每组所述镜片均包括一个基片和一个附片，且所述附片叠设于所述基片的前表面上；两个所述驱动装置均设置于所述横架内，且分别位于所述鼻托的两侧；两个所述驱动装置分别与每组所述镜片相连，带动每组所述镜片中的所述基片和所述附片相对滑动。

在现有技术的方案中，眼镜中用于调节焦距的方式都是预先设置好两组镜片，再通过驱动装置或者手动改变两个镜片之间的距离的方式来进行焦距的调节，以这种方式配置时，由于眼镜是依靠镜腿和横向框架分别放置在耳朵和鼻梁上端的方式进行固定，在调节两个镜片之间的距离时，会改变镜腿的相对长度，即可移动的镜片都是在镜腿方向上移动的，当两个镜腿之间的距离增大时，两个镜片总体占用长度增加，而镜腿本身长度较小，这种情况造成的问题是，要么镜片会过于贴近使用者眼表使得使用者舒适度降低，要么镜腿不够长不能合适地放置在耳朵上端，总结而言，改变镜片之间距离以改变焦距的方式在调节前后眼镜本身的可佩戴性显著下降。此外，屈光度和透光度作为眼镜镜片的两个重要参数，调节焦距可以改变屈光度，调节镜片的透光性可以改变透光度，而多数现有技术都只考虑了眼镜的屈光度，没有考虑修改透光度的问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术所提出的技术方案之不足，本申请提出了一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，该可调焦调光装置包括：用于调节装置的焦距的调焦结构；用于调节装置的透光性的调光结构。将能够调节屈光度和透光度的镜片配置到本申请的实用新型上，在使用者佩戴本实用新型时，能够通过改变屈光度带动眼部进行焦距调节，有助于缓解眼部疲劳，而调节透光度可以让使用者在面对强光时将透光度降低，避免强光直接照射眼部，对眼部起到一定保护作用。

优选地，调焦结构和调光结构以彼此贴合的方式共同配置在可调焦调光装置的本体结构内，调焦结构内部设置有彼此互不相溶的第一流体和第二流体，第一流体和第二流体在彼此接触的部位形成调焦曲面，在第一流体或第二流体的压力变化时，调焦曲面的形状会发生变化。第一流体和第二流体能够在电压变化的前提下改变内部的静电压力，调焦曲面的凸面会向静电压力小的方向突出，在曲面发生变化时，对于光线的折射率也会相应变化，从而实现焦距调节的功能。

优选地，调光结构利用两端设置偏振片的方式将液晶包覆在偏振片之间的空间内以形成液晶层，液晶层内的液晶在施加电压的状态下从混乱状态转变为有序状态。在混乱状态下，光线无法从调光结构的一端进入至另一端射出，因为混乱状态下，液晶以未取向的形式存在，在光入射至液晶层时，由于液晶混乱而使得入射光发生强散射，因此，光的透过被阻碍。反之，当液晶有序排列时，入射光散射变少，光透过液晶层。

优选地，调焦结构呈现椭圆形结构，调焦结构在两表面均设置有透明玻片，在两个透明玻片夹持的空间内且在沿调焦结构的外周向上分别设置有第一金属层和第二金属层，第一金属层的厚度、宽度小于第二金属层的厚度、宽度。

优选地，第一金属层和第二金属层之间由绝缘层隔离，第一金属层靠近调焦结构轴心线的表面未涂覆绝缘层，第二金属层位于调焦结构内部的表面上均涂覆绝缘层。

优选地，第一流体装载在调焦结构内部靠近第一金属层的一侧，第一金属层未涂覆绝缘层的表面浸没在第一流体内，第二流体装载在调焦结构内部靠近第二金属层的一侧，第二流体的厚度小于第二金属层的厚度。

优选地，调焦结构在透明玻片的夹持空间的周向上设置有将第一金属层和第二金属层外表面包覆的防护层，第一金属层和第二金属层之间的电压能够在人为作用下改变。

优选地，调光结构与调焦结构的形状相匹配，调光结构在两表面分别设有第一基片和第二基片，具有透明性的第一基片和第二基片之间依靠环形片将第一基片和第二基片固定连接，由此在第一基片和第二基片之间形成密闭空间。

优选地，靠近第一基片处贴合设置有第一偏振片，第一偏振片允许垂直于调光结构的轴心线方向的光线通过，靠近第二基片处贴合设置有第二偏振片，第二偏振片允许垂直于调光结构的轴心线方向的光线通过，第一偏振片和第二偏振片允许光线通过的方向互相垂直。

优选地，第一偏振片和第二偏振片将液晶层夹持在中间，液晶层分别在靠近第一偏振片和第二偏振片的表面设置有第一电极片和第二电极片。

优选地，本体结构包括用于从耳部获取支撑的镜腿和从鼻梁部位获取支撑的镜框，镜框在两端分别连接镜腿，镜框从与鼻梁接触的位置分为两个环形框。

优选地，镜腿内部装载为调焦结构和调光结构提供电源的可更换电池，调焦结构和调光结构共同配置在环形框内，镜腿上还配合只有调控电源电压的开关。

本实用新型的有益之处至少在于：

本申请将利用液态调焦的调焦结构和利用液晶调光的调光结构配置在眼镜上，使用者在长时间的用眼情况下可以通过调焦结构调节眼镜的焦距，从而调整眼部睫状肌的使用状态，表面睫状肌长时间保持同一中紧绷状态而使得眼部疲劳，通过焦距调整带动睫状肌进行自主调整有利于缓解眼部疲劳；调光结构能够在遇到强光照射时调整眼镜的透光度，从而避免强光直射使用者的眼部，对眼部有显著的保护作用。

本申请的调焦结构和调光结构无需从镜片之间的距离上进行调整，其通过内部调整的方式改变焦距和透光率，在完成调节前后不会改变眼镜的结构，从而使得使用者无需受到调节前后眼镜的结构改变而引起的佩戴适配度改变的问题。

附图说明

图1是本实用新型的可调焦调光装置的简化整体结构示意图；

图2是本实用新型的调焦结构和调光结构的剖面结构示意图。

附图标记列表

100：调焦结构；200：调光结构；101；透明玻片；102：第一金属层；103：第二金属层；104：调焦曲面；105：第一流体；106：第二流体；107：绝缘层；108：防护层；201：第一基片；202：第二基片；203：第一偏振片；204：第二偏振片；205：液晶层；206：环形片；120：轴心线；121：镜腿；122：镜框。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型进行详细说明。

根据图1示出了本申请的一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，该可调焦调光装置包括：用于调节装置的焦距的调焦结构100；用于调节装置的透光性的调光结构200。将能够调节屈光度和透光度的镜片配置到本申请的实用新型上，在使用者佩戴本实用新型时，能够通过改变屈光度带动眼部进行焦距调节，有助于缓解眼部疲劳，而调节透光度可以让使用者在面对强光时将透光度降低，避免强光直接照射眼部，对眼部起到一定保护作用。

优选地，调焦结构100和调光结构200以彼此贴合的方式共同配置在可调焦调光装置的本体结构内，调焦结构100内部设置有彼此互不相溶的第一流体105和第二流体106，第一流体105和第二流体106在彼此接触的部位形成调焦曲面104，在第一流体105或第二流体106的压力变化时，调焦曲面104的形状会发生变化。第一流体105和第二流体106能够在电压变化的前提下改变内部的静电压力，调焦曲面104的凸面会向静电压力小的方向突出，在曲面发生变化时，对于光线的折射率也会相应变化，从而实现焦距调节的功能。

具体地，本申请的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置的本体结构实质上是一种眼镜结构，调焦结构100和调光结构200实质上是放置在眼镜的镜框122内的镜片结构。

优选地，第一流体105和第二流体106是互不相溶的，第一流体105可以是导电液体，例如包含盐溶液的水，第二流体106是电绝缘液体，第二流体106可以是例如硅树脂或烷烃液体，在常见的叫法中，该种类型的第二流体106也被称作“油”。第一流体105和第二流体106之间优选设置为相同密度，使得两种流体之间的引力效应没有依赖性，可以通过改变第一流体105内的成分来调节第一流体105的密度。

根据图2所示，调焦结构100呈现椭圆形结构，调焦结构100在两表面均设置有透明玻片101，在两个透明玻片101夹持的空间内且在沿调焦结构100的外周向上分别设置有第一金属层102和第二金属层103，第一金属层102的厚度、宽度小于第二金属层103的厚度、宽度。

优选地，第一金属层102和第二金属层103之间由绝缘层107隔离，第一金属层102靠近调焦结构100轴心线120的表面未涂覆绝缘层107，第二金属层103位于调焦结构100内部的表面上均涂覆绝缘层107。

具体地，第一金属层102和第二金属层103能够分别作为连接电路的电极，区别在于第一金属层102形成的电极是与可导电的第一流体105接触的，第二金属层103形成的电极是不与第二流体106接触的，第一流体105和第二流体106的压力变化实质上是第一流体105在电压作用下引起第一流体105内部的压力变化从而迫使第二流体106内的压力变化，从而在压力作用下，第一流体105和第二流体106的接触部位，即调焦曲面104发生改变，从而完成调焦。

更具体地，光线从调焦结构100的第一流体105的层级射向第二流体106的层级，调焦曲面104的凸面通常与光线的入射方向相对，当调焦曲面104的突出程度较低甚至凸面方面与光线的入射方向一致时，从第二流体106处射出的光线较为分散，此时调焦结构100的焦距较长，当调焦曲面104的突出程度较高时，从第二流体106处射出的光纤较为集中，此时调焦结构100的焦距较短。

优选地，第一流体105装载在调焦结构100内部靠近第一金属层102的一侧，第一金属层102未涂覆绝缘层107的表面浸没在第一流体105内，第二流体106装载在调焦结构100内部靠近第二金属层103的一侧，第二流体106的厚度小于第二金属层103的厚度。

具体地，第二金属层103与第一流体105和第二流体106接触的表面可以设置成一定的坡度，便于第一流体105和第二流体106进行形态上的调整，使得调焦曲面104的调节更加顺畅。

优选地，调焦结构100在透明玻片101的夹持空间的周向上设置有将第一金属层102和第二金属层103外表面包覆的防护层108，第一金属层102和第二金属层103之间的电压能够在人为作用下改变。

具体地，防护层108也是绝缘层107，在防护层108的内部配置线路，该线路直接连接至镜腿121结构内部的电源上，人为作用实质就是通过调节配置在镜腿121上的开关对施加在第一金属层102和第二金属层103之间的电压进行改变。

根据图2所示，调光结构200利用两端设置偏振片的方式将液晶包覆在偏振片之间的空间内以形成液晶层205，液晶层205内的液晶在施加电压的状态下从混乱状态转变为有序状态。在混乱状态下，光线无法从调光结构200的一端进入至另一端射出，因为混乱状态下，液晶以未取向的形式存在，在光入射至液晶层205时，由于液晶混乱而使得入射光发生强散射，因此，光的透过被阻碍。反之，当液晶有序排列时，入射光散射变少，光透过液晶层205。

优选地，液晶层205内部的材质具体可以配置为将多个液晶分子混入高分子材料中并添加介面活性剂，待高分子材料固化后，形成高分子材料基材110及位于高分子材料基材中的多个晶胞。本实用新型所使用的液晶分子例如是E7液晶，所使用的高分子材料例如包括聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)，而所形成的高分子材料基材即为聚乙烯醇基材。

优选地，调光结构200与调焦结构100的形状相匹配，调光结构200在两表面分别设有第一基片201和第二基片202，具有透明性的第一基片201和第二基片202之间依靠环形片206将第一基片201和第二基片202固定连接，由此在第一基片201和第二基片202之间形成密闭空间。

具体地，第一基片201、第二基片202和环形片206之间一体连接，总体呈现圆饼状，其内部空间密闭，但整体都是透明的。

优选地，靠近第一基片201处贴合设置有第一偏振片203，第一偏振片203允许垂直于调光结构200的轴心线120方向的光线通过，靠近第二基片202处贴合设置有第二偏振片204，第二偏振片204允许垂直于调光结构200的轴心线120方向的光线通过，第一偏振片203和第二偏振片204允许光线通过的方向互相垂直。

换言之，第一偏振片203和第二偏振片204能够调节光线的方向，但实质上起到透光度调节作用的是液晶层205。

优选地，第一偏振片203和第二偏振片204将液晶层205夹持在中间，液晶层205分别在靠近第一偏振片203和第二偏振片204的表面设置有第一电极片和第二电极片。第一电极片靠近第一偏振片203，第二电极片靠近第二偏振片204，第一电极片和第二电极片都是透明的，通过第一电极片和第二电极片向液晶层205施加电压，使得内部的液晶从混乱状态转变为有序状态。

同样地，第一电极片和第二电极片通过导线连接至设在镜腿121内部的电源，通过镜腿121上的开关控制调光结构200的透光度。

优选地，本申请的实用新型还可将一整个调光结构200的镜片分为多个区域(如100x100)的阵列，阵列中每一个单元都是一个独立的调光单元，因此可以在镜片不同区域分别实现不同强度的调光。

优选地，本体结构包括用于从耳部获取支撑的镜腿121和从鼻梁部位获取支撑的镜框122，镜框122在两端分别连接镜腿121，镜框122从与鼻梁接触的位置分为两个环形框。

具体地，镜腿121优选配置为两条，分别居于使用者的左耳和右耳，镜框122优选配置为两个，分别在使用者的左眼和右眼。每个镜框122内都配置有调焦结构100和调光结构200，从位置上而言，调光结构200配置在外部，即远离眼部的一端，而调焦结构100配置在内部，即靠近眼部的一端，两者之间是贴合配置的。光线照射在眼镜上时，先经过调光结构200，在到达调节调焦结构100，最后在到达眼球部位。

优选地，镜腿121内部装载有为调焦结构100和调光结构200提供电源的可更换电池，调焦结构100和调光结构200共同配置在环形框内，镜腿121上还配合只有调控电源电压的开关。

优选地，控制调教结构的开关和控制调光结构200的开关可以分别位于两侧的镜腿121上，方便区域和操作。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述可调焦调光装置包括：

调焦结构(100)：用于调节装置的焦距；

调光结构(200)：用于调节装置的透光性；

其中，

所述调焦结构(100)和所述调光结构(200)以彼此贴合的方式共同配置在所述可调焦调光装置的本体结构内，所述调焦结构(100)内部设置有彼此互不相溶的第一流体(105)和第二流体(106)，所述第一流体(105)和所述第二流体(106)在彼此接触的部位形成调焦曲面(104)，在所述第一流体(105)或所述第二流体(106)的压力变化时，所述调焦曲面(104)的形状会发生变化；

所述调光结构(200)利用两端设置偏振片的方式将液晶包覆在偏振片之间的空间内以形成液晶层(205)，所述液晶层(205)内的液晶在施加电压的情况下从混乱状态转变为有序状态。

2.根据权利要求1所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述调焦结构(100)呈现椭圆形结构，所述调焦结构(100)在两表面均设置有透明玻片(101)，在两个所述透明玻片(101)夹持的空间内且在沿所述调焦结构(100)的外周向上分别设置有第一金属层(102)和第二金属层(103)，所述第一金属层(102)的厚度、宽度分别小于所述第二金属层(103)的厚度、宽度。

3.根据权利要求2所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述第一金属层(102)和所述第二金属层(103)之间由绝缘层(107)隔离，所述第一金属层(102)靠近所述调焦结构(100)轴心线(120)的表面未涂覆所述绝缘层(107)，所述第二金属层(103)位于所述调焦结构(100)内部的表面上均涂覆所述绝缘层(107)。

4.根据权利要求3所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述第一流体(105)装载在所述调焦结构(100)内部靠近所述第一金属层(102)的一侧，所述第一金属层(102)未涂覆所述绝缘层(107)的表面浸没在所述第一流体(105)内，所述第二流体(106)装载在所述调焦结构(100)内部靠近所述第二金属层(103)的一侧，所述第二流体(106)的厚度小于所述第二金属层(103)的厚度。

5.根据权利要求4所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述调焦结构(100)在所述透明玻片(101)的夹持空间的周向上设置有将所述第一金属层(102)和所述第二金属层(103)外表面包覆的防护层(108)。

6.根据权利要求1所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述调光结构(200)与所述调焦结构(100)的形状相匹配，所述调光结构(200)在两表面分别设有第一基片(201)和第二基片(202)，具有透明性的所述第一基片(201)和所述第二基片(202)之间依靠环形片(206)将所述第一基片(201)和所述第二基片(202)固定连接，由此在所述第一基片(201)和所述第二基片(202)之间形成密闭空间。

7.根据权利要求6所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，靠近所述第一基片(201)处贴合设置有第一偏振片(203)，所述第一偏振片(203)允许垂直于所述调光结构(200)的轴心线(120)方向的光线通过，靠近所述第二基片(202)处贴合设置有第二偏振片(204)，所述第二偏振片(204)允许垂直于所述调光结构(200)的轴心线(120)方向的光线通过，所述第一偏振片(203)和所述第二偏振片(204)允许光线通过的方向互相垂直。

8.根据权利要求7所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述第一偏振片(203)和所述第二偏振片(204)将所述液晶层(205)夹持在中间，所述液晶层(205)分别在靠近所述第一偏振片(203)和所述第二偏振片(204)的表面设置有第一电极片和第二电极片。

9.根据权利要求1所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述本体结构包括用于从耳部获取支撑的镜腿(121)和从鼻梁部位获取支撑的镜框(122)，所述镜框(122)在两端分别连接所述镜腿(121)，所述镜框(122)从与鼻梁接触的位置分为两个环形框。

10.根据权利要求9所述的用于缓解眼部疲劳的可调焦调光装置，其特征在于，所述镜腿(121)内部装载为所述调焦结构(100)和所述调光结构(200)提供电源的可更换电池，所述调焦结构(100)和所述调光结构(200)共同配置在所述环形框内，所述镜腿(121)上还配置有开关。