專利名稱：單、雙筒頭戴式自動變焦視力矯正訓(xùn)練儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的器具系鍛煉提高眼球?qū)σ曄駥鼓芰Φ囊环N近視眼防治儀，也可作為正視眼者進一步提高視功能的一種輔助體育訓(xùn)練器具。并能兼作驗光儀使用。
現(xiàn)行的同類產(chǎn)品，是以電動或手操作為動力，由凸透鏡和反復(fù)移動的彩色照片，構(gòu)成變焦圖景，在眼前作返往不斷的變焦運動，以誘導(dǎo)睫狀肌調(diào)節(jié)，改良視力。這些產(chǎn)品缺點有三條，其一體積大而笨重，特別是電動的，只適應(yīng)固定場所醫(yī)療保健部門使用，不便流動攜帶使用，造價也很高。其二由于它們都以固定照片為視覺目標(biāo)，失去豐采多樣的實景感效，不利于訓(xùn)練末期視感功能的進一步提高。其三手動的矯正儀在使用時，會因大腦兼顧指揮手動作的配合，使意念力分散，不利于對睫狀肌集中控制，專一提高。本發(fā)明的目的為解決上述問題，達到輕便、自動、多功能、體育化、高效果。故本器具不存在上述缺點。其外形是做成類似眼鏡狀的頭戴式，微型，便于流動攜帶使用。又以發(fā)條的蓄能為動力，節(jié)能又方便。不以圖片為視覺對象，而用一凸透鏡與一凹透鏡在其發(fā)條彈力驅(qū)動下，作返往不斷的變焦運動，誘導(dǎo)睫狀肌作對焦的調(diào)節(jié)鍛煉，使視力提高。使用時，是直接對著《視力表》或?qū)嵨锞跋笥?xùn)練的，視感效果好。依其附設(shè)機構(gòu)還可兼作驗光儀使用。本器具做成單筒型和雙筒型的兩種，它們都具有能遮住一顆眼，實行專一逐眼鍛煉的功能。雙筒型還具有雙眼同時并練的特能，并還能調(diào)整兩鏡筒之間的距離。適應(yīng)大人小孩的不同眼距者使用。
下面是結(jié)合附圖對其構(gòu)造作進一步的詳細(xì)描述一、單筒型頭戴式自動變焦視力矯正訓(xùn)練儀構(gòu)造及工作原理的描述如

圖1所示，由旋鈕(1)到主動輪軸(2)及鋼彈力碗(3)和主動輪(4)、發(fā)條(5)是關(guān)連的部件，構(gòu)成動力源蓄放機構(gòu)。能通過旋鈕(1)上緊其發(fā)條，并由主動輪(4)齒釋放彈力，對外施展旋轉(zhuǎn)扭力，上述構(gòu)成總稱為主動輪系(關(guān)于它的內(nèi)部構(gòu)造，由后文另行描述，本段從略)。
當(dāng)主動輪系對外釋放扭轉(zhuǎn)彈力時，首先是傳給從動輪(6)的下部小徑齒輪，從動輪(6)又通過在它上方的同軸大徑齒輪，把彈力傳給從動齒輪(7)，從動齒輪(7)又通過它的同軸大徑齒輪把彈力傳給從動齒輪(8)，由于由主動輪(4)到從動輪(8)，傳動間齒數(shù)比都是由多比少，故其彈力逐級減弱，經(jīng)三級遞傳至從動輪(8)時，彈力就更弱了，但傳速逐級加快。由于從動齒輪(8)上的大徑輪，其齒是做成背著轉(zhuǎn)動方向(圖中箭頭所示方向)一邊偏斜，轉(zhuǎn)動中，其傾斜面多的一端分別不斷碰撞擺輪(9)上的兩條直桿(a)、(b)。其策動力變化的頻率等于擺輪的固有頻率，擺輪(9)就擺動(共振)起來，由于其共振頻率是一定的，它的周期也是一定的，從而又限定了主動輪(4)的旋轉(zhuǎn)速度，也就限定了從動輪(6)的旋轉(zhuǎn)速度。由于在從動輪(6)上連有同軸傾輪(10)，傾輪(10)是相對于其軸截平面傾斜的，故在轉(zhuǎn)動時其輪緣呈上下擺動，從而又推動了扛桿(11)跟著作上下?lián)u擺運動，傳動扛桿(11)的搖動，又推動了活動梭軸(12)上下運動，由于活動梭軸(12)上固接著一個活動透鏡(13)，因而，其活動透鏡(13)也隨著梭軸(12)作上下反復(fù)移動，這種反復(fù)的移動，不斷返往地改變它與固定位置透鏡(14)的相對距離，由于它們兩者凸凹相反，從而不斷返往改變著它們的合焦距，實現(xiàn)不斷變焦的效果，而達到誘導(dǎo)睫狀肌作相應(yīng)的調(diào)節(jié)鍛煉，提高視力的目的。
上述的活動透鏡(13)為高折射率輕質(zhì)材料制成直接(或間接相固)固鑄于梭軸(12)上，其鏡也可以是用普通透鏡材料加工而成，其焦距可為-2.86厘米，活動行程可為0.5厘米左右，凸透鏡(14)焦距可為+3.86厘米，凸透鏡鑲嵌在旋蓋(23)中，旋蓋(23)通過其螺紋同外殼(17)旋接，并受到兩對稱的頂簧(24)及(25)(又如圖2示)彈力緊壓，使它不致于松動。頂簧(24)的邊葉上印有刻度(21)，與游標(biāo)(e)對應(yīng)，以示標(biāo)度之用。鏡組變焦每分鐘約4～6次，變焦范圍可根據(jù)各使用者視力狀況不同，通過調(diào)節(jié)其旋蓋在外殼中的位置確定。但一般可調(diào)在普及型視度+100～-421度范圍，調(diào)定后的變焦范圍度數(shù)，可在度標(biāo)窗(20)(由有機玻璃鑲嵌于外殼而成，如圖5)上外露。旋蓋(23)面圈上有四個旋轉(zhuǎn)用扭坑(f)見圖5。
上述的動鏡也可設(shè)置為凸形，定鏡為凹形，但視像要相對變小一些。圖1中的各個輪軸由上下兩塊金屬板支承，并在擺輪(9)軸端制成松緊度距離可調(diào)(圖1示)結(jié)構(gòu)(k)，以便調(diào)整，使擺輪(9)的擺動保證靈活。
梭軸座(15)為鋼沖制品，并與外殼固連?；蛴伤苜|(zhì)連體于外殼一次注成。梭軸座(15)兩旁附有動鏡靠緣(16)，可使動透鏡(13)在返往運動時與定鏡能保持平穩(wěn)地光心相對。
關(guān)于主動輪系的內(nèi)部構(gòu)造描述如圖3所示，主動輪軸(2)上有凸蒂(c)，鑲嵌于發(fā)條(5)上，并受其彈力制約。主動輪軸(2)又同鋼彈力碗(3)以梭心相固鉚合(見A-A)，能連動，故同受發(fā)條(5)制約。但主動輪(4)同主動輪軸(2)沒有直接的關(guān)連關(guān)系，僅通過鋼彈力碗(3)與其接觸的摩擦力而發(fā)生連動關(guān)系。這個摩擦力小于人手在上發(fā)條時對旋鈕(1)發(fā)生的逆轉(zhuǎn)(指與發(fā)條傳來的彈力方向相反方向為逆轉(zhuǎn)方向，反之為正轉(zhuǎn)，下同)扭力，故在上發(fā)條時，不受到主動輪(4)及其關(guān)連的從動輪系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)阻力制約(實質(zhì)上從動輪系統(tǒng)是不能逆轉(zhuǎn)的，因為從動輪(8)上的大徑輪齒制成向逆轉(zhuǎn)方向偏斜，見圖1、4，受擺輪的兩條直桿(a)與(b)的制約，構(gòu)成只能正轉(zhuǎn)，而不能逆轉(zhuǎn)的情況)，顯得輕松而自如。但主動輪軸(2)在釋放它正轉(zhuǎn)的發(fā)條彈力職能時，又能帶動各從動輪正轉(zhuǎn)。這是因為鋼彈力碗(3)對主動輪(4)形成的摩擦力，大于從動輪系的各種旋轉(zhuǎn)阻力。本構(gòu)件的發(fā)條蓄能量，足夠本機件連續(xù)運行半小時以上。
關(guān)于附屬功能驗光系統(tǒng)原理與構(gòu)造的描述如圖1、2、4、5、所示，驗光系統(tǒng)主要是由制動開關(guān)(19)和動鏡游標(biāo)(e)及度標(biāo)窗(20)、度標(biāo)刻度(21)所構(gòu)成，其中制動開關(guān)(19)是活嵌于面殼(17)上。圖4示，當(dāng)驗光者注視《視力表》在獲得適當(dāng)清晰視像時，即刻把制動開關(guān)(19)向圖中所示箭頭方向推進，制動簧片(d)即對擺輪(9)施加壓力，制止了擺輪的擺動，從而使整個動力系統(tǒng)停止運行，此時，動凹鏡的外緣處有一游標(biāo)(e)(圖1示)，也處在靜止?fàn)顟B(tài)，并由其度標(biāo)窗(20)(圖5示)顯示其刻度(21)，從而得到了驗光數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了驗光的目的。圖4右為參考型制動器結(jié)構(gòu)圖。
單筒訓(xùn)練儀外形如圖5所示，外殼(17)等由注塑制成，附彈性繃帶(22)。外露上發(fā)條旋鈕(1)和暫停制動開關(guān)(19)及驗光儀度標(biāo)窗(20)游標(biāo)(e)刻度(21)。以中線BC為準(zhǔn)線，兩邊外形基本對稱。使在實際使用中，練完一顆眼后，把它倒轉(zhuǎn)一個方向上戴，能續(xù)練另一個眼，實現(xiàn)一眼窗兩眼輪用的效能。
二、同類系列產(chǎn)品一雙筒型頭戴式自動變焦視力矯正訓(xùn)練儀的構(gòu)造與原理描述雙筒型視力訓(xùn)練儀外形如圖6所示，由兩個鏡筒組成，分別置于兩眼眶前，動力主件設(shè)置在兩鏡筒之間稍偏額頭部位，并外露上發(fā)條旋鈕(26)，兩個固定凸透鏡(29)、(30)分別嵌于兩旋蓋(27)、(28)中，其旋蓋通過螺紋分別同兩鏡筒(31)、(32)對應(yīng)旋接，兩旋蓋同兩鏡筒(31)、(32)旋接的松緊度均受各自內(nèi)面的一對頂簧彈力緊壓，頂簧形狀與原理類同單筒型訓(xùn)練儀頂簧(55)、(56)(合并入圖2示之)。頂簧(55)邊葉上烙印有度標(biāo)刻度(57)，分別對應(yīng)暴露于兩鏡筒的度標(biāo)窗(37)、(38)(由有機玻璃與鏡筒殼鑲嵌而成)。并分別與游標(biāo)(M)(圖2、8)構(gòu)成焦度顯示器，通過調(diào)整各旋蓋旋進出程度，可達到調(diào)整其焦度變化范圍并顯示。這種結(jié)構(gòu)，更便于那些兩個眼球近視程度不一者調(diào)整使用。附圖中的(n)為旋蓋扭力坑。
兩鏡筒(31)、(32)之間距離可依使用者眼距而調(diào)整。構(gòu)造與原理如圖7所示，即在兩鏡筒(31)、(32)的各自四方棱處制成槽(g)、(h)、(i)、(j)，分別與鏡筒座(33)相對應(yīng)，使兩鏡筒(31)、(32)可分別向鏡筒座(33)的中心推進或拉出而對準(zhǔn)眼中心，調(diào)之適當(dāng)位置后，由鏡筒座后蓋的有關(guān)螺絲緊固。這種可調(diào)式的鏡筒裝置，更便于適應(yīng)大人、小孩不同眼距人的使用。
又如圖6所示，在兩鏡筒前設(shè)有一個可移動的推蓋(34)，此推蓋可沿著其上下的溝槽(35)、(36)軌道移動。以此可遮擋左右兩眼任意一個鏡筒的視線，以便實行集中意念，專一的單眼訓(xùn)練，當(dāng)需要作雙眼平衡綜合訓(xùn)練時，只要把此蓋推向中間，便發(fā)揮了兩鏡筒同時作用的效力。
上述的殼體均由注塑構(gòu)成，并附一彈性繃帶(54)為頭戴固件。
關(guān)于它的內(nèi)部機構(gòu)，如圖8、9所示，動力構(gòu)件類同單筒型的訓(xùn)練儀結(jié)構(gòu)，仍由主動輪系(40)(其內(nèi)結(jié)構(gòu)同圖3合并示之)從動輪(41)及同軸傾輪(42)、從動輪(43)、(44)擺輪(45)、傳動扛桿(46)、梭軸(47)等所組成。不同之處是變焦鏡增加一組，即動定鏡各增加一個。動鏡為凹透鏡(48)、(49)，是以透明高折射率輕質(zhì)材料分別直接固鑄于連臂(50)、(51)而成(圖10示)。圖中連臂(50)、(51)及梭臂(52)均由金屬膜片(不銹鋼等)壓成半圓管狀物，連臂分別同梭臂兩端合并為全圓管狀，由鋼絲螺簧管(53)套固，可伸縮抽動(圖8示)。這種結(jié)構(gòu)目的是為了能使兩動鏡(48)、(49)依使用者眼距狀況與定鏡筒一并作調(diào)整。梭臂(52)運動還受兩個衡定突(58)的支持而使其穩(wěn)定運行。
上述的動鏡也可設(shè)計為凸，定鏡為凹形。
雙筒型訓(xùn)練儀附件驗光系統(tǒng)構(gòu)成與原理類同于單筒型訓(xùn)練儀，即仍由暫停制動開關(guān)(39)(圖4、6示)與上述的焦度顯示器所完成。
其余的原理和技術(shù)要求類同于單筒型訓(xùn)練儀說明，本節(jié)不作重述。
本系列器具副名頭戴式自動變焦視力矯正、驗光兩用儀。
三、關(guān)于本器具的實用意義如圖11所示，橫坐標(biāo)表示時間進行，縱坐標(biāo)為視力進展，可看到視力訓(xùn)練的進步是隨時間進行呈周期的階段性改變，從量變到質(zhì)變的過程，即從“頑守期”始，過渡到“不穩(wěn)定分化期”以至“穩(wěn)定提高期”，象一條旋轉(zhuǎn)的偏帶(圖12)，故稱“扁帶規(guī)律”。所謂“頑守期”是指始練期初，眼疾患者近視眼狀態(tài)根深蒂固，不易改變，必須借助本器具導(dǎo)練一時期，使之分化瓦解至一定視力基礎(chǔ)后，再行裸眼直接對著《視力表》乘勝追擊訓(xùn)練，并在不降低近視力水平情況下，逐時期拉遠(yuǎn)視距訓(xùn)練，直至15米能看清最小一行E的標(biāo)準(zhǔn)為極限目標(biāo);或凝視遠(yuǎn)景，并結(jié)合高強度眼球周轉(zhuǎn)運動掃視鍛煉;結(jié)合拳擊、蘭球、乒乓球運動鍛煉之以鞏固等。這是因為視機能構(gòu)造是一個整體，是由多種因素構(gòu)成，不僅僅單純靠睫狀肌功能提高而發(fā)展視力。研究理論與實踐都表明，具有適度近視基礎(chǔ)的青少年，通過本器具與本功法的一定時期遠(yuǎn)視力平衡訓(xùn)練后，將反而能獲得比普通正視眼者更寬的視域和更好的視感效果。具體的理論與操法詳見本研究者的專著《“千里眼”訓(xùn)練功法-新體育理論講座》書籍(是專為本器具配套所著)因其與本專利無關(guān)，本文不作詳述。
它的意義在于把傳統(tǒng)的近視眼防治僅停留在求痊愈為目的的醫(yī)療性質(zhì)，上升到求進化和發(fā)展為目標(biāo)的體育意義標(biāo)準(zhǔn)來實施，通過本器具的作用發(fā)揮。填補列入大中小學(xué)、軍事院校體育運動項目，推廣并開展競爭競賽活動，完善體育事業(yè)的全面發(fā)展，是挽救人類面臨從知識化變異為近視化的有效措施。對提高整個民族的視力素質(zhì)，都有深遠(yuǎn)的意義。(圖13為鏡組變焦運動誘導(dǎo)睫狀肌作對應(yīng)的調(diào)節(jié)鍛煉原理示意)
權(quán)利要求
1.一種視力矯正訓(xùn)練儀，其特征是輕便型，單眼鏡筒或雙眼鏡筒形的頭戴式，均以發(fā)條蓄能為動力，經(jīng)能量緩放機構(gòu)的機械制約和傳導(dǎo)。推動一個或一雙變焦鏡組對單眼或雙眼視線上的實物景像作不斷返往的變焦運動，以達到誘導(dǎo)睫狀肌作對應(yīng)的調(diào)節(jié)鍛煉。附設(shè)暫停器和焦度即時顯示器，能兼任驗光儀用途。
2.由權(quán)項1所述的訓(xùn)練儀，其外形特征是外殼均由注塑構(gòu)成，并以彈性繃帶為頭戴緊固件。單筒型的，其機械動力機構(gòu)主件是設(shè)置在于遮擋一只眼的眶前之位置，外露上發(fā)條旋鈕;其變焦鏡組是設(shè)置在另一眼眶前之方位?？梢榔渖洗鲿r鏡組所對準(zhǔn)的左右眼球不同，對兩眼進行輪換矯練。雙筒型的兩變焦鏡組設(shè)置是分別對準(zhǔn)左右兩眼視線之方位，其機械動力的主構(gòu)件是設(shè)置在兩對鏡組之間的中部，稍偏上方，外露上發(fā)條旋鈕。
3.由權(quán)項1、2所述的變焦鏡組，均由一個活動的透鏡(13)〔或(48)、(49)〕，與一凸凹相反的固定透鏡(14)〔或(29)、(30)〕作不斷返往地相對距離改變所構(gòu)成。由變焦范圍可調(diào)裝置，使其可在負(fù)值至零或略為正值范圍內(nèi)變化;變焦每分鐘4～6周?；顒油哥R為高折射率輕質(zhì)材料制成(或普通制鏡材料替代)，是直接固鑄(或間接相固)于梭軸(12)〔或連臂(50)、(51)〕上而成;其鏡邊緣附一游標(biāo)(e)〔或(M)〕并與其外殼上的度標(biāo)窗(20)〔或(37)、(38)〕對應(yīng)。
4.由權(quán)項1、2所述的訓(xùn)練儀，其機械機構(gòu)是由一個能釋放彈力的，但在人手上發(fā)條時又能使各從動輪不跟隨旋鈕軸(即主動輪軸)作逆旋轉(zhuǎn)的主動輪系(40)〔即(1)、(2)、(3)、(4)、(5)〕，同傳導(dǎo)和緩放能量裝置的機構(gòu)(41)、(42)、(43)、(44)、(45)、(46)、(47)、(58)〔也就是(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(16)〕所構(gòu)成。暫停器是由制動開關(guān)(19)或(39)活嵌于外殼，并由制動簧片(d)對擺輪(9)或(45)的控制構(gòu)成。
5.由權(quán)項1、3所述的顯示器、驗光儀和變焦范圍可調(diào)裝置，是由定鏡(29)、(30)〔或(14)〕分別固嵌于旋蓋(27)、(28)〔或(23)〕中，旋蓋通過螺紋分別與鏡筒(31)、(32)〔或外殼(17)〕旋接，其松緊度均受各自內(nèi)面的一對頂簧(55)、(56)〔或(24)、(25)〕的彈性緊壓。并由頂簧刻度(57)〔或(21)〕、度標(biāo)窗(37)、(38)〔或(20)〕、旋蓋及游標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系構(gòu)成變焦范圍可調(diào)的焦度顯示器，并與暫停開關(guān)(39)〔或(19)〕配合，構(gòu)成驗光儀。度標(biāo)窗由有機玻璃與鏡筒殼鑲嵌構(gòu)成。
6.由權(quán)項1、2所述的雙眼筒型訓(xùn)練儀，設(shè)置有關(guān)于能調(diào)整其兩鏡組之間距離的裝置，使其能依各使用者的眼距不同，作對應(yīng)的調(diào)整固之。
7.由權(quán)項6所述的鏡組間距調(diào)整，其定鏡間距的調(diào)整裝置，是由鏡筒(31)及(32)上四方棱處小槽(g)、(h)、(i)、(j)分別與其鏡筒座(33)對應(yīng)鑲嵌之適當(dāng)位置，并由有關(guān)螺絲緊固而實現(xiàn)。
8.由權(quán)項6所述的鏡組間距調(diào)整，其動鏡間距的調(diào)整裝置是由一個薄金屬膜片沖成半圓管狀嵌固梭軸(47)延伸于左右，并分別與左右動透鏡金屬連臂(50)、(51)并合成圓管，由管狀鋼絲螺簧套固，構(gòu)成兩動鏡之間距離可依需要而調(diào)整的裝置。
9.由權(quán)項1、2所述的雙筒型訓(xùn)練儀，鏡筒座前有一可移動的推蓋(34)，可使推蓋沿其軌槽(35)、(36)范圍移動。依其停留位置，能遮住或都不遮住任一鏡組視線，實現(xiàn)單眼訓(xùn)練或雙眼并練的效能。
全文摘要
本發(fā)明是專為矯正近視眼或作為正視眼者進一步提高視功能的訓(xùn)練之用。系輕便型頭戴式的。以發(fā)條蓄能為動力，經(jīng)能量緩放系統(tǒng)的制約和傳導(dǎo)，推動透鏡組對實物景像作不斷返往的變焦運動，而誘導(dǎo)睫狀肌作對應(yīng)的調(diào)節(jié)鍛煉。該儀附設(shè)暫停開關(guān)及焦度即時顯示器，能兼替驗光儀使用。本發(fā)明分有單、雙筒型兩種。變焦范圍可調(diào)。雙筒型雙簡之間鏡距可調(diào)，能適應(yīng)不同眼距人使用。
文檔編號A61B3/02GK1042830SQ8810831
公開日1990年6月13日 申請日期1988年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月28日
發(fā)明者鮑騰峰 申請人:鮑騰峰