专利名称：防治近视眼镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及近视的一种预防和治疗眼镜，特别是适合在阅读、书写等近距离视觉作业和视远、视近交替活动中预防和治疗近视的眼镜。
多年来，近视的发病率逐年上升，尤其是青少年近视患者的稳步增加，已构成严重的社会问题。调查发现，中国城市高中毕业生近视患病率达70-80％，香港、台湾、新加坡等地更高，已经接近生理上可能的饱和发病率。如果不能采取有效措施，经过十二年的中学学习，绝大多数学生都要变成近视患者。通常未成年时期是近视发生和发展的易感期，研究发现，早至6岁，引起真性近视的眼轴相对延长就开始发生了。实验和临床研究表明，导致近视发生、发展的关键因素，是眼对近距离视觉作业的适应机制所引起的眼轴相对加速生长，而引起眼轴加速生长的直接因素是视近时，因调节反应落后于调节刺激(调节需求)而在视网膜上形成的远视性(调节不足)性散焦像，该像刺激眼的生长调控系统，使眼轴加速生长，屈光力增加，从而导致近视。同时，视近时，为形成双眼单视，双眼产生集合和下旋运动，眼外肌收缩产生的负荷，不仅压迫眼球，促进眼轴扩张，而且也促使肌性眼疲劳的发生。这些作用在处于尚在发育中的未成年人的眼中更加明显，所以使得学生更加容易近视。
近视的处理方法包括有眼镜矫正、手术矫正、角膜压迫塑形矫正等。近视眼戴用近视眼镜矫正视力后，或者经角膜手术或角膜压迫矫正屈光不正后，眼睛成为表观正视。这种状态下，如果视近作业，会再度发生调节不足，又会引起近视在原有的基础上进一步加深，加速近视的发展，因而并不适于学生时期使用；如果不使用矫正眼镜，看远时视物不清，会发生眯眼、形觉剥夺等促进近视加深的现象。
为预防学生近视，国内临床上曾经在学校大面积推广使用过戴用凸透镜的方法，通过凸透镜的折光作用降低视近时的调节需求，甚至逆转为雾视，以此放松调节、预防和治疗近视。但由于戴用普通的凸透眼镜，眼无法看清远处目标，导致眼的不适，使得绝大多数使用者最终都不能坚持使用；此外由于视远时形成部分形觉剥夺，视近时不能降低集合作用，普通凸透镜的近视防治效果也是极其有限的。
中国专利申请89219609曾提出采用具有凸透镜复合基底向内或内下的三棱镜效应的镜片制作眼镜，利用凸透镜降低调节需求、三棱镜降低集合需求，用于阅读、书写时预防眼疲劳和近视。为便于在视近作业的同时不影响视远，该申请同时提出了从下到上改变镜片的凸透镜度数和/或三棱镜度数的解决方案，并分别采用将镜片由上、下两半片拼合的方式和连续渐变焦距(即渐变多焦镜)和/或渐变三棱镜顶角的方式来实现上述改变。此后，中国专利申请94225269，95201944，97243247，99243277，均提出了类似的解决方案。其中，部分产品的实际使用，已肯定了其眼疲劳和近视防治效果。然而上述技术方案存在着以下问题采用上、下两部分的镜片，由于需要上、下两部分的拼合或接合，不仅工艺复杂，在准确配合两部分的光学中心上有相当难度，更重要的是，镜片的上、下两部分间(或视近区和视远区间)不可避免地存在交界接缝，影响了视觉和眼镜的外观。而渐变双焦镜和多焦镜，虽然消除了接缝，但因需要特殊的光学加工，导致成本高昂，并且上下视区间的屈光度差异有限，不能充分降低调节需求，和未考虑集合的因素，使其作用效果有限，并限制了使用范围。
本发明的目的是，提供一种能够在视近作业中预防和治疗近视和眼疲劳的、结构简洁的、低成本的并且美观时尚的眼镜。该眼镜应在适用于视近作业的同时不影响视远，并且需要基本上适应于各种屈光状态的眼，特别是对近视眼能达到在视远时完全矫正的程度，从而可供各种眼在各种视环境中使用。
本发明的眼镜的技术方案是，将眼的视区划分为上、下两部分，分别对应于平视时的视远视区和俯视时的视近视区，使用其中心区域高度基本上相当于普通眼镜片一半左右，其折光性质依据眼的屈光状态分别确定的小眼镜片，根据眼的屈光状态，以在戴用时镜片仅覆盖在视远视区和视近视区两者之一的方式将镜片固定在无框或半框眼镜架上，制成本发明的眼镜，供使用者戴用，用来在视近时预防和治疗近视和眼疲劳；其中，对近视眼，使用近视矫正镜片，并且使镜片在戴用该眼镜时仅覆盖在眼的视远区，使眼在阅读、书写等视近作业时视线不通过镜片；对正视眼、远视眼和轻度近视眼或近视眼，使用具有凸透镜或凸透镜复合基底向内侧或内下侧或下侧的三棱镜效应的镜片，或单纯的基底向内侧或内下侧或下侧的三棱镜效应的镜片，并使镜片在戴用该眼镜时仅覆盖在眼的视近视区，使眼在视近作业时视线通过镜片注视目标。所述的无框眼镜架，是指镜片边缘无围绕固定部件，通常可利用连接两镜片的镜桥和连接于镜片的镜腿固定镜片。本发明所述的半框(型)眼镜架，对使用仅覆盖在眼的视近(下部)视区或称下半视区的镜片而言，是指至少在镜片上部边缘的中部或近中部区域，镜片框空缺的下半框眼镜架；和对使用仅覆盖在眼的视远(上部)视区或称上半视区的镜片而言，是指至少在镜片下部边缘的中部或近中部区域，镜片框空缺的上半框眼镜架，即，在仅覆盖在眼的下半视区或上半视区的镜片的位于眼的上下半视区分界线的边缘处，至少在中部或近中部区域，镜片框空缺，而在镜片该处边缘的对侧，通常由镜片框部件固定镜片。本发明中使用半框型镜架可避免镜框对视觉的干扰。
本发明中，使用上述的仅覆盖半视区的无框眼镜或半框眼镜，对所述的正视眼、远视眼和轻度近视眼，由于位于视近视区的具有凸透镜和/或基底向内侧或内下侧或下侧的三棱镜效应镜片的折光作用，可以大大降低眼在视近时的调节需求和集合、下转需求，降低或逆转调节误差，降低眼肌负荷，因而能起较好的预防和治疗近视和防止眼疲劳的效果，同时眼可随意视远，该眼镜也可称为视近调节、集合功能(/需求)补偿眼镜，所用的镜片可称为视近调节、集合功能(/需求)补偿镜片；对近视眼，使用近视矫正镜片，并且仅将镜片覆盖在眼的视远区，能使眼在视近作业时视线不通过镜片直接注视近处目标，可利用近视眼本身的高屈光力，降低眼的调节需求，并能利用集合性调节，降低或逆转调节落后误差，而起到预防和治疗近视、预防眼调节疲劳的作用，该眼镜也可称为近视眼的单纯视远屈光矫正眼镜。由于本发明的眼镜使用的是一体化的镜片和无框或半框镜架，不会像拼合镜片那样影响视觉，眼镜外观美观时尚，且加工工艺简单，成本远低于渐进多焦镜，也低于拼合镜片，其降低调节的效果因提高了近视区和远视区的屈光度差，也优于多焦镜，因而预期能在较大范围获得应用并取得较好的效果。
以下结合附图进一步详细描述本发明的眼镜。
图1示意本发明的一种无框的视近调节、集合功能补偿眼镜的实施例，包括有镜片11、12，镜腿31、32，镜桥(和鼻托)4等部件。
依屈光误差将眼划分为远视、正视、轻度近视和近视几组。每组的屈光度范围大体上如下所述远视，屈光误差大于或等于+1D；正视和轻度近视，+1～-1D，或远视力大于等于0.6；近视，近视性屈光误差高于-1D。散光依其符号按近视性或远视性屈光不正处理。其中，各组的屈光不正的数值范围是相对的，特别是近视组，可少量改变，或依眼对模糊视标的耐受性，或对所用凸、凹镜片的耐受性适当提高或降低。
对远视组和正视、轻度近视组，根据平视视远和书写中俯视视近时头位和眼位的变化，将眼的视区划分为上、下两部分，分别对应于平视时的视远视区和俯视时的视近视区，配制
图1所示的适合于双眼的、戴用时其镜片11、12仅覆盖眼的下部视近视区的无框眼镜，供其戴用，其中，所用的镜片11、12具有凸透镜的效应和/或基底向内或内下方或下方的三棱镜效应。三棱镜效应的三棱镜度数可取0～9△(取0时，为不加三棱镜效应)，或依据主要的近距离视觉作业距离确定，距离近时适当提高三棱镜度数，并依据眼的耐受性和集合力作适当调整。凸透镜效应的屈光度主要依据视距和眼的屈光误差确定，例如，当读写等视近工作的视距主要为30厘米时，可将眼的带符号的屈光误差数值加上+2.0～+3.3DS，作为凸透镜效应的屈光度数值，当加上+3.3DS时，眼的调节需求接近于零，例如，屈光误差为+0.5DS，可采用有+2.5～+3.8DS(即0.5+2.0～3.3DS)屈光效应的镜片；或者一般地，可不考虑眼的屈光误差，采用+2.0～+3.5DS(或4DS)，或+1.0～+2.0DS的屈光度，也可取得较好的防止调节性眼疲劳和近视的效果。当眼有散光屈光不正时，使用的有凸透镜效应的镜片也可具有矫正或补偿该眼的散光的柱镜屈光效应。相应的，三棱镜效应的三镜度可取6～9△，或3～6△。然而若近作业视距主要为15厘米时，需采用较高的凸透镜镜度和三棱镜镜度，例如+6.7D和12△以上。图2示意本发明的一种下半框的视近调节、集合功能补偿眼镜的实施例。其中镜片11、12与
图1中的相同，部位21、22为眼镜的下半镜框，部位31、32为镜腿，部位4为镜桥(和鼻托)。
表1给出本发明眼镜的适合不同屈光眼使用的镜片的屈光力的具体的例子。表1眼的屈光误差和所采用的视近视区的镜片屈光度(DS)和三棱镜度(△)屈光误差+2.0 +1.0 +0.7 +0.7 +0.20 00 -0.5 -1.0 -1.0凸透镜效应 +4.5 +3.0 +2.0 +3.5 +2.5 +2.0 +2.5 +5 +2.5 +1.5 +3三棱镜效应 0～9 2～65 6 3～83 5 124 24可以利用在三棱镜上磨制凸透镜的方法制作本发明所用的凸透镜复合三棱镜效应的镜片，或应用偏心凸透镜的三棱镜效应，将镜片固定成内偏心或内下偏心或下偏心状态，偏心的程度可根据凸透镜的屈光度和所需要的三棱镜效应确定；也可用三棱镜复合(或贴合、胶合)凸透镜，或三棱镜复合偏心凸透镜，例如将菲涅尔三棱镜贴合在凸透镜上制成本发明的凸透镜复合三棱镜效应的镜片。
可戴用参照眼镜，利用眼在平视视远时瞳孔下缘在参照眼镜镜片上的垂直投影，帮助确定本发明方法中使用的仅覆盖眼的下部视近视区的镜片的高度和安装位置，显然，鼻托的相对位置调整也有助于镜片的正确安装；也可根据多个人确定的镜片上边缘偏离镜框确定的光学中心的平均数值，确定或辅助确定其他人的镜片高度。由于规则地区分上(远)、下(近)视区的需要，该无框或半框眼镜镜片的上部边缘至少在中央部位可以制成平直边，或接近直边的曲边。使用无框镜或半框镜时，为便于固定框架(鼻托和镜腿)，镜片的上部在两侧制成呈向上增高的突起形状。
图3示意本发明的近视眼的单纯视远屈光矫正无框眼镜实施例。
该眼镜在戴用时其镜片11、12仅覆盖眼的上部视远视区，其中，所用的镜片11、12能够矫正或基本矫正近视眼的屈光误差，从而使眼能通过该镜片11、12清楚注视远处目标。例如，对-2.75DS/DC的屈光误差，取-2.75DS/DC或2.5DS/DC的凹透镜配制成上述无框眼镜，此时眼在平视时能透过镜片11、12清晰看远，而阅读、书写时，头位微俯，眼位下转，视线下移，在不移动眼镜位置的情况下，可不通过镜片11、12能直接注视前下方的书本等目标，因没有近视镜片的发散矫正作用，眼的屈光力较大，能降低2.75D的调节需求。对各种程度的屈光误差的近视眼，均可以采用本型眼镜，取得较好的效果。出于较规则地区分远、近视区的需要，该眼镜的仅覆盖眼的上部视远视区的镜片11、12的下部边缘51、52，或至少在下部边缘的中央部位，可制成平直边，或接近直边的曲边。实际上，镜片下部两侧也可适当向下伸出呈突起，以利固定镜桥和镜腿或利于镜片的固定(使用半框时)。由于戴用本发明的该类镜片覆盖眼的上部视远视区的眼镜平视视觉远时，视线将穿过镜片的偏离几何中心的下部，因此，镜片的屈光效应的光学中心最好制成位于镜片下部的位置，并最好位于眼平视时在镜片上对应瞳孔的位置。图3中C1、C2为镜片光学中心。
图4示意本发明的近视眼的单纯视远屈光矫正半框眼镜的实施例。其中镜片11、12与图3中的相同，部位21、22为眼镜的上半镜框，部位31、32为镜腿，部位4为镜桥，部位5为鼻托。
本发明方法中，如果使用者两眼有屈光参差，可按各眼的屈光度分别确定所用镜片的屈光度。
此外，由于普通的屈光不正矫正镜片的边缘通常较厚，并呈不规则形状，形成明显的视觉目标，本发明的眼镜其镜片在上、下视区处的边缘和/或边缘截面处可适当加工处理，以进一步减少镜片边缘对视觉的影响，主要是降低镜片边缘或边缘截面对眼构成的视角，例如，采用降低边缘的厚度的方法，或将边缘截面沿视线方向上磨平，或将边缘和/或其截面作减反射处理等。
下面结合使用者不同的眼屈光状态给出本发明方法的实施例。
例1，12岁男学生经检查，双眼视力均为1.5，左眼屈光度为+0.25DS，右眼+0.12DS，调节和集合功能正常，其阅读、书写时的视距约为30厘米。本发明的防止近视和眼疲劳的眼镜的实施例1是，配制适合该受试者戴用的无框眼镜供其戴用，特别是在读写时戴用，其中，左右镜片屈光度均为+3.0DS，镜片的高度确定为安装好的镜片在眼镜戴用时刚刚能覆盖受试者在书写中眼注视桌面时70厘米以内的视近区域的视线；实施例2是将实施例1中的镜片按内偏心2.5厘米安装；实施例3(最佳实施例)是将实施例1中的镜片的光学中心按内偏心2厘米、下偏心1厘米安装；实施例4是将实施例1中的镜片按下偏心1.5厘米安装在镜框上；实施例5是将实施例3中的无框镜框架换成下半框镜架；实施例6，采用的镜片是+3.0DS复合6～9三棱镜度，棱镜基底向内(鼻侧)偏下15～45度，其他与实施例1相同。实施例7，采用的镜片是+2.0DS，其他与实施例3相同。
使用上述实施例1～7眼镜，使用者阅读时调节需求可降至接近为零，集合需求也大幅下降，测定其实际调节反应波动在0.8～1.2D，与其调节静息水平接近，调节落后误差在实施例1～6中逆转(出现调节超前)，实施例7中接近0，因而可防止近视和眼疲劳的发生。
例2，14岁女学生经检查，双眼视力均为1.0，左眼屈光度为-0.25DS，右眼-0.37DS，属轻度近视，调节和集合功能正常，其阅读、书写时的视距约为30厘米。本发明的防止近视和眼疲劳的眼镜的适用于该学生的实施例21是适合该受试者戴用的无框眼镜，其中，左右镜片屈光度均为+3.0DS，镜片的光学中心内偏心2厘米，下偏心1厘米，镜片高度确定为刚刚能覆盖受试者在书写中眼注视桌面时60厘米以内的视近区域的视线。使用该眼镜，该学生在读写时，其调节需求接近于0，经测定，调节反应为0.6～0.8D，与其调节静息水平接近，相对调节刺激，调节反应超前，因而可在读写时防治近视。
例3，11岁女学生经检查，双眼视力均为1.2，左眼屈光度为+2.25DS，右眼+2.0DS，属远视，调节和集合功能正常，静息调节约1.8D，静息集合约0.7MA，其阅读、书写时的主要视距约为25厘米。本发明的防止眼疲劳并能降低近视化速度的眼镜的适用于该学生的实施例31是适合该受试者戴用的下半框眼镜，其中采用的镜片具有+3.0DS复合镜度9△、基底向内偏下30度角的三棱镜效应，且镜片仅覆盖双眼的视近视区。使用该眼镜，在读写时其主动调节需求由未使用时的4D下降为1D，调节反应约2.5D，调节落后约0.5D，均大大低于使用前，同时集合反应也大大降低；因视远视区无任何镜片遮盖，使用者在书写中的任何时候，均可随意抬眼看清远处，十分方便。本发明的防止眼疲劳的眼镜的适用于该学生的实施例32是适合该受试者戴用的无框眼镜，其中采用的镜片具有三棱镜镜度12△、基底向内偏下30度角的效应，且镜片仅覆盖双眼的视近视区。该眼镜可大大降低读写时的集合需求，防止眼肌性疲劳。
例4，12岁女学生经检查，左眼屈光度为-2.0DS，右眼-2.25DS，静息调节为0.4D，属近视，调节和集合功能基本正常(略有外隐斜)，其阅读、书写时的视距约为20厘米。由于该学生读写视距较小，即使不戴近视矫正眼镜，读写时仍有较高的调节需求和调节反应负荷，会引起较大的调节落后误差和促进近视加深，故此仍采用视近调节功能补偿眼镜，本发明的防止近视和眼疲劳的眼镜的适用于该学生的实施例41是镜片具有+3.0DS的凸透镜和9△的基底向内的三棱镜效应，且镜片仅覆盖双眼的视近视区的下半框眼镜。使用该眼镜，读写时调节需求接近于0，因集合性调节，调节反应在0.8D左右，产生一定的调节超射，由于该学生的眼尚处于生长发育期，其适应能力将导致近视逐渐减轻。实施例42是，在实施例41的方法中，将镜片换成+3.0DS的凸透镜，这样能增强集合性调节效应，提高调节超射量。实施例43是，在实施例41的方法中，将镜片换成+2.0DS的凸透镜，这样能提高对读写视距变动的适应性，便于使用。
例5，15岁女学生经检查，左眼屈光度为-3.0DS，右眼-3.25DS，静息调节为0.8D，属近视，调节和集合功能基本正常(有外隐斜)，其阅读、书写时的视距约为30厘米。本发明的防止眼疲劳并能降低近视化速度的适用于该学生戴用的眼镜的实施例51是无框近视矫正眼镜(左-3.0DS，右-3.25DS，视力1.5)，其中，镜片仅覆盖双眼的在平视时的视远视区，使得戴用该眼镜时仅在平视视远时眼通过矫正镜片注视目标，而在读写视近时视线不受镜片的阻挡，直接注视目标。该学生在读写时，调节刺激(需求)接近于0，调节反应0.5～0.8D，有一定调节调节超射，有助于近视的治疗，和/或阻止近视的发展。适用于该学生的实施例52是，适合该受试者戴用的上半框近视眼镜(左-2.50DS，右-2.75DS，视力1.0)，其中，镜片仅覆盖双眼的在平视时的视远视区，使得仅在平视视远时眼通过矫正镜片注视目标，而在读写视近时视线不受镜片的阻挡，直接注视目标。该学生在读写时，调节刺激(需求)约为0.5D，调节反应0.5～0.8D，与静息调节相当，基本上消除了戴用普通近视眼镜读写时的视近调节负荷，消除了调节落后误差，能防止睫状肌疲劳，和阻止近视的发展。
例6，12岁男学生经检查，左眼屈光度为-2.0DS，右眼-2.5DS，静息调节为0.4D，属近视，调节和集合功能正常，其阅读、书写时的视距约为18厘米。由于该学生读写视距较近，即使使用单纯视远矫正的眼镜，读写时仍旧有较高的调节和集合需求，并造成相当的调节落后误差，考虑到他对视远时模糊视像有一定的耐受性，故此在本发明方法的实施例61中，仍采用视近调节、集合功能补偿眼镜，即，适合该学生戴用的无框眼镜，其中，左右镜片屈光度均为+2.5DS，并复合以3～6△三棱镜效应，镜片仅覆盖双眼在读写视近时的视区，使得在读写时眼通过镜片注视目标，而在平视时视远时视线不受镜片的阻挡，直接注视远处目标。这样，读写时较不使用眼镜，或使用普通近视矫正眼镜，能大大降低双眼的调节和集合负荷，阻止或减缓近视发展。
本发明的眼镜虽然实际上适合各种年龄和各种屈光不正的眼使用，但它特别适合于青少年，用于青少年可取得显著的效果，可作为防止学生近视、减低学习用眼负荷的常规眼镜，在学校推广应用。
权利要求1.防治近视和眼疲劳的无框或半框眼镜，包含矫正近视性屈光不正的镜片，其特征是，镜片仅遮盖眼的视远视区。
2.根据权利要求1的眼镜，其特征是，镜片的下部边缘截面至少在视线穿过的位置沿视线方向对眼构成的较小的视角。
3.根据权利要求1的眼镜，其中镜片的下部两侧呈向下伸出的突起形状。
4.根据权利要求1～3的眼镜，其特征是，镜片的光学中心位于镜片的下方。
5.一种防治近视和眼疲劳的无框或半框眼镜，包含具有凸透镜、三棱镜、凸透镜复合三棱镜三者之一的光学效应的镜片，其特征是，镜片仅遮盖眼的视近视区。
6.根据权利要求5的眼镜，其中三棱镜效应的三棱镜的基底方向任选自下述一组方向之一向内、向内下、向下。
7.根据权利要求5的眼镜，其中凸透镜的光学效应由任选自下述一组凸透镜之一形成内偏心凸透镜、内下偏心凸透镜、下偏心凸透镜。
8.根据权利要求5的眼镜，其特征是，镜片的上部边缘截面至少在视线穿过的位置沿视线方向对眼构成的较小的视角。
9.根据权利要求5的眼镜，其中镜片的上部在两侧呈向上增高的突起形状。
10.根据权利要求5～9的眼镜，其中凸透镜的光学效应的屈光度为2～4D。
11.根据权利要求5～9的眼镜，其中眼为远视性屈光不正眼，镜框为无框型。
12.根据权利要求5～9的眼镜，其中眼为下述一组眼中的任意一种正视眼、近视性屈光不正眼、远视力为0.6或以上的眼。
13.根据权利要求10的眼镜，其中眼为下述一组眼中的任意一种正视眼、近视性屈光不正眼、远视力为0.6或以上的眼。
专利摘要本实用新型涉及近视的一种预防和治疗眼镜,特别是适合在阅读、书写等近距离视觉作业和视远、视近交替活动中预防和治疗近视的眼镜。该眼镜结构简洁、成本低并且美观时尚,可分别补偿各种眼的读写视近调节、集合功能,矫正视远屈光不正,并可替代普通近视矫正眼镜,适合近视患者全天戴用。它特别适合作为学生使用作为防止、治疗近视、减低学习用眼负荷的常规方法,在学校推广应用。
文档编号A61F9/013GK2464294SQ0121005
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月4日 优先权日2001年1月4日
发明者于旭宏 申请人:于旭宏