一种基于多维方向运动的功能训练眼镜及训练模式
admin
2022-11-12 09:05:02
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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
1.本发明涉及一种训练眼镜及训练模式，尤其涉及一种基于多维方向运动的功能训练眼镜及训练模式。
背景技术：
2.人眼通过收缩睫状肌调控晶状体的屈光度，使观测的物体成像在视网膜上。当睫状肌长期处于紧张状态，会使晶状体处于异常凸起状态，进而引起视觉疲劳，长此以往，睫状肌丧失调节能力或者调节能力大幅降低。
3.随着当今社会用眼环境和用眼负担的变化，大量青少年儿童存在近视、远视、散光、弱视等屈光度不正的问题。同时，中老年人群的老花问题也越来越突出。现今，绝大多数的视康复产品要求青少年儿童前往专业机构进行长期的视觉训练，会耗费大量时间，同时带来极大不便。对老年人来说，市面上的渐进多焦点镜片在解决老花问题的同时也面临较多局限，比如变焦量小，仅适合日常佩戴，无法达到训练的目的，周边像差区域畸变较大等问题。为给需要训练人群提供便利的训练方式，市场上出现了便携式或家用式的功能眼镜，为使用者提供人眼的训练，训练的功能主要集中在离焦的训练，且运动方向比较单一，训练模式也比较单一。
4.如以下专利提供的产品均为单一运动或单一训练功能：
5.专利201520246792.0提供了一种一个表面为水平面、另一个表面为高低起伏的非水平曲面的镜片；所述的非水平曲面上设置一个最高点和一个最低点，从最高点到最低点均匀连续分布多个光学中心，该种镜片的变焦范围+3d～-8d，对于中高度数近视人群的负透镜训练区间有限，无法达到整体训练的目的，仅仅可用于条件离焦量，只能在轴向方向上对睫状肌调节。
6.专利201810482646.6提出了一种镜像设计的双面变焦镜片组合装置及组合方法，其采用每组两面变焦镜片提供正常使用屈光度和变焦屈光度，通过电机控制两面镜片的单一方向错位量实现变焦。该专利的屈光度变化范围更大，可实现屈光度连续变化。但该专利整体偏重，这是因为镜片有些功能区是不使用的，但是依然存在，会附加重量，增加佩戴负担。该专利对应的产品已在市场上出现，但其仅通过单一方向错位，通过改变镜片位置，错开的镜片提供不同离焦量，对睫状肌进行舒缓，但是仅单一离焦量的调节对部分人群有可能出现训练过度，使睫状肌产生另外一个方向的痉挛，从而加重屈光度不正的发展，无法起到有益效果。
技术实现要素：
7.发明目的：本发明目的是提供一种基于多维方向运动的功能训练眼镜及训练模式，为人眼睫状肌提供多个方向的运动，舒缓其紧张程度，缓解视疲劳；同时，镜片始终垂直于眼轴方向，并规定人眼观测角度，预防斜视以及避免观测时注意力不集中。
8.技术方案：本发明包括多维方向运动结构和镜架，其中，多维方向运动结构包括平
行错位运动结构、俯仰角度调节结构和二维位移结构，所述镜架的左右眼位置处均安装有俯仰角度调节结构，每个俯仰角度调节结构的底部均安装有平行错位运动结构，平行错位运动结构底部的前后两侧均连接有二维位移结构，每个二维位移结构内部均安装有镜片。
9.所述俯仰角度调节结构包括俯仰板，俯仰板中央设有卡槽，卡槽内贯穿有转轴，转轴与卡槽之间连接有第二齿轮，转轴两端均伸出俯仰板外侧，其中一端通过第一齿轮与传动机构连接，另一端通过轴承安装在镜架内。
10.所述俯仰板前后两侧安装有平行错位运动结构。
11.所述平行错位运动结构包括平行设置的导轨组，导轨组中的导轨分别安装在俯仰板的前后两侧，每根导轨中均滑动连接有夹持装置，夹持装置底部夹持有二维位移结构。
12.所述二维位移结构包括框架，框架的拐角处均设有安装座，每个安装座分别通过丝杆与夹片连接，丝杆沿镜片的径向方向对称设置，多个夹片共同夹持镜片。
13.所述镜片的面型由自由曲面组成，其中，前表面面型为提供所需屈光度的自由曲面，后表面为具有棱镜度的倾斜平面。
14.一种基于多维方向运动的功能训练眼镜的训练模式，包括离焦训练模式和偏心训练模式。
15.所述的离焦训练模式为：通过平行错位运动结构控制镜片相对运动，镜片不同位置的组合形成不同的屈光度，人眼此时通过镜片观察时，能锻炼人眼轴向方向的肌肉。
16.所述的偏心训练模式为：通过二维位移结构控制镜片在垂直于光轴的平面内运动，将视场光学中心偏离原始位置，通过控制二维位移结构产生不同的偏心位置，人眼在视场中心变化过程中，会不断动眼球寻找视场中心，从而起到使人眼圆周运动或多角度运动。
17.有益效果：本发明通过多维方向运动，一组镜片中镜片的错位平行实现轴向大范围的连续变焦，达到睫状肌轴向训练；镜片的偏心位移，使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练；可实现睫状肌轴向运动和类平面多角度运动，为广大屈光度不正导致的视功能损伤、视觉疲劳等问题带了新的解决途径；有规律的为各种非病理性、非器质性屈光度不正和某些屈光性质弱视人群进行科学有效的视觉训练，达到改善视功能、提升视觉能力、舒缓睫状肌、缓解视疲劳等效果。
附图说明
18.图1为本发明的正视图；
19.图2为本发明的平行错位运动结构侧视图；
20.图3为本发明的俯仰角度调节结构俯视图；
21.图4为本发明的二维位移结构正视图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.如图1至图4所示，本发明的训练眼镜包括镜片1、多维方向运动结构和镜架5，多维方向运动结构包括平行错位运动结构2、俯仰角度调节结构3和二维位移结构4。镜架5的左右眼位置处均安装有俯仰角度调节结构3，每个俯仰角度调节结构3的底部均安装有平行错位运动结构2，平行错位运动结构2底部的前后两侧均连接有二维位移结构4，每个二维位移
结构4内部均安装有镜片1，位于同一用眼位置的前后两片镜片1构成一组镜片组。四片镜片是单独的，更利于后期维修或更换，后期维护更方便，提供更多的灵活度。
24.镜片1的面型由自由曲面组成，其中，前表面面型为提供所需屈光度的自由曲面，后表面为具有棱镜度的倾斜平面，屈光度范围为-30d～20d，棱镜度为0～10
°
，不同位置提供不同的屈光度，镜片组中前后两片镜片1的错位组合形成不同的屈光度。棱镜用于限制观测角度，当人眼斜视时，边缘无法观测到或无法看清有效目标。
25.如图3所示，俯仰角度调节结构3包括俯仰板34，俯仰板34中央设有卡槽35，卡槽35内贯穿有转轴32，转轴32与卡槽35之间连接有第二齿轮35，转轴32两端均伸出俯仰板34外侧，其中一端通过第一齿轮31与传动机构连接，另一端通过轴承安装在镜架5内。俯仰板34前后两侧安装有平行错位运动结构2，通过第一齿轮31带动俯仰板34进行角度变化，其角度变化范围为0～5
°
。
26.如图2所示，平行错位运动结构2包括平行设置的导轨组，导轨组中的导轨21分别安装在俯仰板34的前后两侧，每根导轨21中均滑动连接有夹持装置22，夹持装置22底部夹持有二维位移结构4，通过夹持装置22在导轨21上滑动以带动二维位移结构4横向移动，其最大移动距离为50mm。如图4所示，二维位移结构4包括框架41，框架41的四个拐角处均设有三角座42，每个三角座42分别通过丝杆43与夹片44连接，丝杆43沿镜片1的径向方向对称设置，四个夹片44共同夹持镜片1，并通过丝杆43带动镜片1移动，其单个方向最大位移量为10mm。每组镜片组中的两片镜片匀速运动产生线性屈光度变化，屈光度变化范围为-55d到35d。
27.平行错位运动结构2为人眼提供轴向离焦量的变化，在视网膜前后方分别成像，训练轴向睫状肌。二维位移结构4通过其使镜片与人眼产生偏心，人眼只有找到新的视场中心才能观测到舒适或清晰的物体，通过中心位置的不断变化，眼球需旋转或多角度变化，进而达到除轴向方向之外的多角度多方向的睫状肌训练目的。俯仰角度调节结构3其内部包含倾角传感器等测量角度的元件，用于识别当前眼镜佩戴状态，当镜框下滑致使镜片与眼轴不垂直时，俯仰角度调节结构通过调节角度使镜片始终与轴向方向垂直。镜片的棱镜度可确保人眼只有向正前方才可观测到有效或清晰的目标，两侧通过斜视无法观测或无法看清。
28.本发明中的平行错位运动结构及二维位移结构的运动方式可以采用手动、电动、磁悬浮等方式，其涉及的相关传动机构及控制均为常规手段。
29.本发明通过多维方向运动，镜片组中镜片的错位平行运动实现轴向大范围的连续变焦，达到睫状肌轴向训练；镜片的偏心位移，使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练。能够实现睫状肌轴向运动和类平面多角度运动，为广大屈光度不正导致的视功能损伤、视觉疲劳等问题带了新的解决途径；有规律的为各种非病理性、非器质性屈光度不正和某些屈光性质弱视人群进行科学有效的视觉训练，达到改善视功能、提升视觉能力、舒缓睫状肌、缓解视疲劳等效果。
30.本发明重在提供多个维度方向的运动，使人眼能够在光轴方向和垂直光轴的平面内连续锻炼，进而舒缓睫状肌，其训练模式包括离焦训练模式和偏心训练模式。在离焦训练模式和偏心训练模式的共同作用下使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练。
31.离焦训练模式为：通过平行错位运动结构2控制镜片1相对运动，镜片不同位置的
组合形成不同的屈光度，人眼此时通过镜片观察时，能锻炼人眼轴向方向的肌肉，达到放松轴向睫状肌的目的，此功能为离焦训练模式。
32.偏心训练模式：二维位移结构4控制镜片1在垂直于光轴的平面内运动，将视场光学中心偏离原始位置，通过控制二维位移结构4可产生不同的偏心位置，人眼在视场中心变化过程中，会不断动眼球寻找视场中心(人眼不通过视场中心看到的物体会模糊或变形)，从而起到使人眼圆周运动或多角度的运动，达到从四周放松睫状肌的目的，此功能为偏心训练模式。
33.当佩戴本发明的眼镜，开启训练模式时，有以下几种选择：首先开启离焦训练模式，训练指定时间后，开启偏心训练模型停止离焦训练模式，到达指定时间结束；首先开启偏心训练模式，当视场中心到指定位置时，停止偏心训练，然后在该偏心模式下开启离焦训练，训练指定时间后，更换视场中心位置，然后再次开启离焦训练。以上的训练可以多个模式组合使用。
1.本发明涉及一种训练眼镜及训练模式，尤其涉及一种基于多维方向运动的功能训练眼镜及训练模式。
背景技术：
2.人眼通过收缩睫状肌调控晶状体的屈光度，使观测的物体成像在视网膜上。当睫状肌长期处于紧张状态，会使晶状体处于异常凸起状态，进而引起视觉疲劳，长此以往，睫状肌丧失调节能力或者调节能力大幅降低。
3.随着当今社会用眼环境和用眼负担的变化，大量青少年儿童存在近视、远视、散光、弱视等屈光度不正的问题。同时，中老年人群的老花问题也越来越突出。现今，绝大多数的视康复产品要求青少年儿童前往专业机构进行长期的视觉训练，会耗费大量时间，同时带来极大不便。对老年人来说，市面上的渐进多焦点镜片在解决老花问题的同时也面临较多局限，比如变焦量小，仅适合日常佩戴，无法达到训练的目的，周边像差区域畸变较大等问题。为给需要训练人群提供便利的训练方式，市场上出现了便携式或家用式的功能眼镜，为使用者提供人眼的训练，训练的功能主要集中在离焦的训练，且运动方向比较单一，训练模式也比较单一。
4.如以下专利提供的产品均为单一运动或单一训练功能：
5.专利201520246792.0提供了一种一个表面为水平面、另一个表面为高低起伏的非水平曲面的镜片；所述的非水平曲面上设置一个最高点和一个最低点，从最高点到最低点均匀连续分布多个光学中心，该种镜片的变焦范围+3d～-8d，对于中高度数近视人群的负透镜训练区间有限，无法达到整体训练的目的，仅仅可用于条件离焦量，只能在轴向方向上对睫状肌调节。
6.专利201810482646.6提出了一种镜像设计的双面变焦镜片组合装置及组合方法，其采用每组两面变焦镜片提供正常使用屈光度和变焦屈光度，通过电机控制两面镜片的单一方向错位量实现变焦。该专利的屈光度变化范围更大，可实现屈光度连续变化。但该专利整体偏重，这是因为镜片有些功能区是不使用的，但是依然存在，会附加重量，增加佩戴负担。该专利对应的产品已在市场上出现，但其仅通过单一方向错位，通过改变镜片位置，错开的镜片提供不同离焦量，对睫状肌进行舒缓，但是仅单一离焦量的调节对部分人群有可能出现训练过度，使睫状肌产生另外一个方向的痉挛，从而加重屈光度不正的发展，无法起到有益效果。
技术实现要素：
7.发明目的：本发明目的是提供一种基于多维方向运动的功能训练眼镜及训练模式，为人眼睫状肌提供多个方向的运动，舒缓其紧张程度，缓解视疲劳；同时，镜片始终垂直于眼轴方向，并规定人眼观测角度，预防斜视以及避免观测时注意力不集中。
8.技术方案：本发明包括多维方向运动结构和镜架，其中，多维方向运动结构包括平
行错位运动结构、俯仰角度调节结构和二维位移结构，所述镜架的左右眼位置处均安装有俯仰角度调节结构，每个俯仰角度调节结构的底部均安装有平行错位运动结构，平行错位运动结构底部的前后两侧均连接有二维位移结构，每个二维位移结构内部均安装有镜片。
9.所述俯仰角度调节结构包括俯仰板，俯仰板中央设有卡槽，卡槽内贯穿有转轴，转轴与卡槽之间连接有第二齿轮，转轴两端均伸出俯仰板外侧，其中一端通过第一齿轮与传动机构连接，另一端通过轴承安装在镜架内。
10.所述俯仰板前后两侧安装有平行错位运动结构。
11.所述平行错位运动结构包括平行设置的导轨组，导轨组中的导轨分别安装在俯仰板的前后两侧，每根导轨中均滑动连接有夹持装置，夹持装置底部夹持有二维位移结构。
12.所述二维位移结构包括框架，框架的拐角处均设有安装座，每个安装座分别通过丝杆与夹片连接，丝杆沿镜片的径向方向对称设置，多个夹片共同夹持镜片。
13.所述镜片的面型由自由曲面组成，其中，前表面面型为提供所需屈光度的自由曲面，后表面为具有棱镜度的倾斜平面。
14.一种基于多维方向运动的功能训练眼镜的训练模式，包括离焦训练模式和偏心训练模式。
15.所述的离焦训练模式为：通过平行错位运动结构控制镜片相对运动，镜片不同位置的组合形成不同的屈光度，人眼此时通过镜片观察时，能锻炼人眼轴向方向的肌肉。
16.所述的偏心训练模式为：通过二维位移结构控制镜片在垂直于光轴的平面内运动，将视场光学中心偏离原始位置，通过控制二维位移结构产生不同的偏心位置，人眼在视场中心变化过程中，会不断动眼球寻找视场中心，从而起到使人眼圆周运动或多角度运动。
17.有益效果：本发明通过多维方向运动，一组镜片中镜片的错位平行实现轴向大范围的连续变焦，达到睫状肌轴向训练；镜片的偏心位移，使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练；可实现睫状肌轴向运动和类平面多角度运动，为广大屈光度不正导致的视功能损伤、视觉疲劳等问题带了新的解决途径；有规律的为各种非病理性、非器质性屈光度不正和某些屈光性质弱视人群进行科学有效的视觉训练，达到改善视功能、提升视觉能力、舒缓睫状肌、缓解视疲劳等效果。
附图说明
18.图1为本发明的正视图；
19.图2为本发明的平行错位运动结构侧视图；
20.图3为本发明的俯仰角度调节结构俯视图；
21.图4为本发明的二维位移结构正视图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.如图1至图4所示，本发明的训练眼镜包括镜片1、多维方向运动结构和镜架5，多维方向运动结构包括平行错位运动结构2、俯仰角度调节结构3和二维位移结构4。镜架5的左右眼位置处均安装有俯仰角度调节结构3，每个俯仰角度调节结构3的底部均安装有平行错位运动结构2，平行错位运动结构2底部的前后两侧均连接有二维位移结构4，每个二维位移
结构4内部均安装有镜片1，位于同一用眼位置的前后两片镜片1构成一组镜片组。四片镜片是单独的，更利于后期维修或更换，后期维护更方便，提供更多的灵活度。
24.镜片1的面型由自由曲面组成，其中，前表面面型为提供所需屈光度的自由曲面，后表面为具有棱镜度的倾斜平面，屈光度范围为-30d～20d，棱镜度为0～10
°
，不同位置提供不同的屈光度，镜片组中前后两片镜片1的错位组合形成不同的屈光度。棱镜用于限制观测角度，当人眼斜视时，边缘无法观测到或无法看清有效目标。
25.如图3所示，俯仰角度调节结构3包括俯仰板34，俯仰板34中央设有卡槽35，卡槽35内贯穿有转轴32，转轴32与卡槽35之间连接有第二齿轮35，转轴32两端均伸出俯仰板34外侧，其中一端通过第一齿轮31与传动机构连接，另一端通过轴承安装在镜架5内。俯仰板34前后两侧安装有平行错位运动结构2，通过第一齿轮31带动俯仰板34进行角度变化，其角度变化范围为0～5
°
。
26.如图2所示，平行错位运动结构2包括平行设置的导轨组，导轨组中的导轨21分别安装在俯仰板34的前后两侧，每根导轨21中均滑动连接有夹持装置22，夹持装置22底部夹持有二维位移结构4，通过夹持装置22在导轨21上滑动以带动二维位移结构4横向移动，其最大移动距离为50mm。如图4所示，二维位移结构4包括框架41，框架41的四个拐角处均设有三角座42，每个三角座42分别通过丝杆43与夹片44连接，丝杆43沿镜片1的径向方向对称设置，四个夹片44共同夹持镜片1，并通过丝杆43带动镜片1移动，其单个方向最大位移量为10mm。每组镜片组中的两片镜片匀速运动产生线性屈光度变化，屈光度变化范围为-55d到35d。
27.平行错位运动结构2为人眼提供轴向离焦量的变化，在视网膜前后方分别成像，训练轴向睫状肌。二维位移结构4通过其使镜片与人眼产生偏心，人眼只有找到新的视场中心才能观测到舒适或清晰的物体，通过中心位置的不断变化，眼球需旋转或多角度变化，进而达到除轴向方向之外的多角度多方向的睫状肌训练目的。俯仰角度调节结构3其内部包含倾角传感器等测量角度的元件，用于识别当前眼镜佩戴状态，当镜框下滑致使镜片与眼轴不垂直时，俯仰角度调节结构通过调节角度使镜片始终与轴向方向垂直。镜片的棱镜度可确保人眼只有向正前方才可观测到有效或清晰的目标，两侧通过斜视无法观测或无法看清。
28.本发明中的平行错位运动结构及二维位移结构的运动方式可以采用手动、电动、磁悬浮等方式，其涉及的相关传动机构及控制均为常规手段。
29.本发明通过多维方向运动，镜片组中镜片的错位平行运动实现轴向大范围的连续变焦，达到睫状肌轴向训练；镜片的偏心位移，使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练。能够实现睫状肌轴向运动和类平面多角度运动，为广大屈光度不正导致的视功能损伤、视觉疲劳等问题带了新的解决途径；有规律的为各种非病理性、非器质性屈光度不正和某些屈光性质弱视人群进行科学有效的视觉训练，达到改善视功能、提升视觉能力、舒缓睫状肌、缓解视疲劳等效果。
30.本发明重在提供多个维度方向的运动，使人眼能够在光轴方向和垂直光轴的平面内连续锻炼，进而舒缓睫状肌，其训练模式包括离焦训练模式和偏心训练模式。在离焦训练模式和偏心训练模式的共同作用下使眼球多角度运动，对睫状肌实现多角度的训练。
31.离焦训练模式为：通过平行错位运动结构2控制镜片1相对运动，镜片不同位置的
组合形成不同的屈光度，人眼此时通过镜片观察时，能锻炼人眼轴向方向的肌肉，达到放松轴向睫状肌的目的，此功能为离焦训练模式。
32.偏心训练模式：二维位移结构4控制镜片1在垂直于光轴的平面内运动，将视场光学中心偏离原始位置，通过控制二维位移结构4可产生不同的偏心位置，人眼在视场中心变化过程中，会不断动眼球寻找视场中心(人眼不通过视场中心看到的物体会模糊或变形)，从而起到使人眼圆周运动或多角度的运动，达到从四周放松睫状肌的目的，此功能为偏心训练模式。
33.当佩戴本发明的眼镜，开启训练模式时，有以下几种选择：首先开启离焦训练模式，训练指定时间后，开启偏心训练模型停止离焦训练模式，到达指定时间结束；首先开启偏心训练模式，当视场中心到指定位置时，停止偏心训练，然后在该偏心模式下开启离焦训练，训练指定时间后，更换视场中心位置，然后再次开启离焦训练。以上的训练可以多个模式组合使用。
