本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置，同时公开了该装置的使用方法。
背景技术：
近视眼被列为世界三大疾病之一，数据分析，目前我国近视人口超4.5亿，几乎平均每三人中就有一个是近视眼，且很快我国人口近视率就会达到50%。其中近视的重灾区是10-18岁的青少年年龄段，我国青少年近视发病率已超越其他国家，高居世界第一。调查显示，目前全国小、初、高、大学生的视力不良率分别为45.71%、74.36%、83.28%和86.36%，象上海，在读青少年近视率已达95%。专家预言称，按照当前发展速度与趋势，三年后，我国近视人口将超过50%，人数达7亿之巨。近视眼如果没有及时的治疗或预防，可能会加剧近视程度，诱发白内障、青光眼和视网膜受损，严重者甚至会导致失明。青少年近视80%是由后天不健康用眼引起。
近视眼患者往往伴随周边离焦现象，甚至有的说是周边离焦导致近视发生，也即先有周边离焦，后有近视发生。所谓周边离焦，指视网膜中心能正常成像，但离中心远一点的视网膜区域，已无法成像在视网膜上。若周边离焦是焦点发生在视网膜之后，即所谓周边离焦远视情况，则眼睛就会让视网膜主动向脑内方向调整，这就增加了眼轴的长度，导致近视的发生。
由于人眼中的杆状细胞多分布在视网膜周边区域，现周边区域之所以向脑内方向不断非正常变凸，很可能与周边区域的视网膜未得到有效锻炼有关。现代人类已很少有机会使用暗视觉，故锻炼暗视觉很可能成为防治近视的有效途径。此外，业内基本认同近视高发生率和青少年普遍早熟有关，早熟和人眼非视觉功能有关，而非视觉功能和光中蓝光相关，故要尽可能减少进入眼睛中的光，暗视觉下自然进入眼睛的光更少。
根据国际照明学会(cie)1983年的定义,暗视觉指环境亮度低于10-3cd/m2时的视觉此时视杆细胞是主要作用的感光细胞，此时无法分清物体的颜色。明视觉指环境亮度在几个cd/m2（几个尼特nit）以上，此时锥状细胞起主要作用，能分清物体的颜色。白天在教室上课时，就要通过戴上“墨镜”来人为改变进入眼睛的光强度。通常的墨镜周边会漏光，且使用场合是户外，不推荐室内使用；戴上墨镜依然可分辨物体的颜色，故这些墨镜基本不适用本发明，应重新考虑。接近本发明的墨镜是电焊用的保护镜，但这种镜的光透过率又太低，以致分不出物体的轮郭，且这种墨镜周边挡光还不够好。
若在玻璃上镀金属膜，如镍膜(空气中稳定,粘附性好)，其光在金属中的衰减满足i=i0e-αd，i0是金属表面位置、但已进入到金属内部的光强，d是光在金属中穿过的距离；若以cm为单位，α是吸收系数，金属在10-7/cm量级，例如，金属层厚在10埃，光就降为0.368i0，若厚度变成50埃，光就变成0.00674i0因此，镀上合适的金属层厚度，就能控制镜片的光透过率。比如，比如镜片上镀上50埃的金属膜，戴上眼镜，就能将明视觉起主要作用的几个尼特变成暗视觉起主要作用的10-3尼特。
正是基于上述考虑及理论基础，本发明设计了一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置及方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于适应现实需要，设计一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置，同时公开了该装置的使用方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术手段为：
一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置，包括镜框、镜片和镜臂，所述镜片上设有用于降低透光率的构件，光经过所述降低透光率的构件后，其光强衰减为原有强度的1/100000到1/1000之间。
所述降低透光率的构件为设置在镜片内侧壁和/或外侧壁上的金属膜，所述金属膜的厚度与光的衰减满足公式：i=i0e-αd；
i0是自金属膜表面位置刚进入到金属内部的光强，α是金属的吸收系数。
所述降低透光率的构件为分布在镜片内部的金属纳米粉。
所述降低透光率的构件为设置在镜片内侧壁和/或外侧壁上的染色层。
所述镜框外侧设有遮光罩，所述镜片为聚碳酸酯镜片。
还包括第二镜框，所述第二镜框的两端分别与两个镜臂端部连接，所述第二镜框的中部顶端与镜框的中部顶端铰接；所述第二镜框中部顶端设有呈“凹”字型的连接块，所述镜框中部顶端设有与所述连接块的凹槽形状相匹配的凸块，所述凸块与连接块的侧壁上设有用于轴销穿过的通孔，所述轴销端部设有与螺母内螺纹相匹配的外螺纹。
所述第二镜框内设有第二镜片，所述第二镜片为近视眼镜片或老花眼镜片或平光眼镜片。
一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置的使用方法，包括如下步骤：
第一步：确保全班学生所配戴的本装置是规格相同，也即镜片透过率t相同；
第二步：用视觉照度计、非视觉照度计或硅光电池记录课前教室光环境参数，其中用视觉照度计将教室亮度b，通过开关灯的个数及教室窗帘的开合同程度，使教室亮度b在上课前统一调到本装置产品出厂要求的环境亮度值，第一步和第二步的数学关系是：透过率t与教室亮度b的乘积等于小于10-3cd/m2；
第三步：所有学生戴上本装置上课；
第四步：下课时，逐渐开启窗帘与灯，开灯及窗帘开启的过程应持续半分钟以上，然后，学生闭上眼睛，取下本装置，再闭目10秒以上逐渐睁开双眼。
还包括效果检验步骤，即在第三步之前的任意时段对全体学生进行课前电脑验光，第四步之后的一小时之内对全班学生进行课后电脑验光；报告减少下来的非视觉效应。
本发明的有益效果在于：
1.本发明通过对镜片的透光率及环境光亮度进行特殊控制，使得使用者能够在使用时只能看清物体的轮廓，无法看清物体的颜色，从而达到锻炼暗视觉预防近视的目的；
2.本发明通过对镜片的透光率进行特殊控制，大大减少进入眼睛的光，从而减少眼睛的光化学损伤及非视觉效应；不仅直接有防治近视的功效，还能通过防治内分泌失调，防治性早熟及肥胖症，达到保健及防治近视的目的；
3.更具体来讲，本发明能够减少进入眼睛的蓝光，从而减少对眼睛的光化学损伤；更进一步的是，能减少光的非视觉效应，避免光中蓝光抑制人体褪黑素等激素的分泌，延缓小孩性早熟，从而让眼睛充分发育；缓解光中蓝光抑制眼睛本身分泌褪黑素，从而避免眼睛干涩；节约大众宝贵的视觉，养成只用听觉学习，闭目思考的习惯，使生物钟正常，有闭目养神之效；
4.青少年在微弱光下近看有积存远视之效，以便抵消近视发展；微弱光下，瞳孔最大，眼睛最轻松，也即晶状体处于轻松状态，晶状体焦点向脑内方向移动，此即本发明所谓远视效果。新生儿眼睛长时间在黑暗中自由发育，生下来是远视眼这一现象，也支持些结论；年岁大的人，早上起来觉得远视更厉害，要把灯弄得很亮，才能恢复看清近处物体，这一现象正好也支持这一点；
5.青少年在微弱光下，瞳孔放大到最大，有滴低浓度阿托品眼药水防治近视之效，目前眼科界推荐的防治近视的手段之一是点低浓度阿托品眼药水，此眼药水能散瞳，即让眼肌肉轻松；另外，有报道认为，近视是眼轴的非正常增长，这多发生在白天，而晚上不会增长，故本发明的暗视觉锻炼能减少眼轴的白天延长。
6.本发明的可操作性强，上语言课时戴上就行，不存在任何安全问题，能全班统一，从而保证配戴的时长。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为实施例一中镜片的结构示意图；
图3为实施例二中镜片的结构示意图；
图4为实施例三中镜片的结构示意图；
图5为实施例四的结构示意图；
图6为实施例四中的部分结构示意图；
图7为本发明的使用状态图。
图中，1镜框，2镜片，3镜臂，5遮光罩，6金属膜，7介质膜，8金属纳米粉，9染色层，10第二镜框，11连接块，12凸块，13轴销，14第二镜片，15灯，16窗帘，17学生，18老师。
具体实施方式
实施例一：参见图1、2、7。
本发明公开了一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置，包括镜框1、镜片2和镜臂3，所述镜片2上设有用于降低透光率的构件，光经过所述降低透光率的构件后，其光强衰减为原有强度的1/100000到1/1000之间。通过在镜片2上设置降低透光率的构件对镜片2的透光率进行特殊控制，即在教室光线状况下使用本装置时，使用者透过镜片2只能看清物体的轮廓，无法看清物体的颜色，也即，此时眼睛中的杆状细胞能发挥主要作用，而锥状细胞没有发挥作用，从而使视网膜周边区域得到有效锻炼；在学习或娱乐时，若无需使用明视觉，就配戴暗视觉眼镜，通过调整环境亮度，使得透过暗视觉镜片只能看清物体的轮廓，而无法看清物体的颜色，从而达到锻炼暗视觉的目的；通过配戴本装置，减少眼睛的光化学损伤及非视觉效应，不仅直接有防治近视的功效，还能通过防治内分泌失调，防治性早熟及肥胖症，达到保健及防治近视的目的。
本实施例中，所述降低透光率的构件为设置在镜片2内侧壁和/或外侧壁上的金属膜6，所述金属膜6的厚度与光的衰减满足公式：i=i0e-αd；
i0是自金属膜6表面位置刚进入到金属内部的光强，α是金属的吸收系数，控制金属膜6的厚度，经金属膜后光强衰减至1/100000到1/1000之间，即i/i0在1/100000到1/1000之间,介质膜7的作用是保护金属膜6不被空气腐蚀，避免划伤，延长镜片2的寿命。
优选的，所述镜片为聚碳酸酯镜片，具有重量轻、镜片薄、安全性极好、吸收紫外线、耐候性好等优点。
优选的，所述镜框1外侧设有图5所示的遮光罩5，通过设置遮光罩5使得光线不会由眼镜侧边进入眼睛内，使进入眼睛的光线得到有效控制。优选地，遮光罩5采用挡光非透明材料制成，尽可能遮挡影响暗视觉侧面的漏光，从而让瞳孔放大到最大，瞳孔最大时，眼睛最轻松。
本发明还公开了本案的一种通过锻炼暗视觉来防治近视的装置的使用方法：所述使用方法步骤如下，包括如下步骤：
第一步：确保全班学生17所配戴的本装置是规格相同，也即镜片2透过率t相同，比如，透过率t统一为万分之一；此透过率值由生产厂家提供，生产厂家通过控制金属膜6的厚度来实现，比如在镜片2表面镀上金属镍膜；金属膜6的厚度与光的衰减满足公式：i=i0e-αd，i0是金属膜6表面位置、但已进入到金属内部的光强，α是金属的吸收系数，镍的光吸收系数为10-7/cm,在本例中将金属膜6即镍的厚度蒸镀60埃，就能使i/i0=1/10000,即衰减到原来的万分之一，介质膜7的作用是保护金属膜6不被空气腐蚀，延长镜片2的寿命。如想观测本发明的效果，必要时对全班学生17进行课前电脑验光；非视觉照度计记录教室光环境的非视觉效应的强弱，设此亮度为b1，后面上课时长为t,则b1t代表学生17节省下来的非视觉效应；
第二步：用视觉照度计、非视觉照度计或硅光电池记录课前教室光环境参数，其中用视觉照度计将教室亮度b，通过开关灯15的个数及教室窗帘16的开合程度，使教室亮度b在上课前统一调到本装置产品出厂要求的环境亮度值，比如，但不限于10cd/m2，第一步和第二步的数学关系是：透过率t与教室亮度b的乘积等于小于10-3cd/m2，此时，只有杆状细胞起主要作用，能看见物体的轮廓，但无法看到物体的颜色；非视觉照度计记录教室光环境的非视觉效应的强弱，设此亮度为b1，后面上课时长为t,则b1t代表学生减少下来的非视觉效应；
第三步：所有学生17戴上本装置上课，老师18则无须戴这种装置，但配戴更有利老师的健康；本发明不排除对黑板进行局部、低亮度（比如50cd/m2)、临时照明(随手关灯），由于粉笔字多是白色，故依然可进行板书教学。
第四步：下课时，逐渐开启窗帘16与灯15，开灯及窗帘开启的过程应持续半分钟以上，然后，学生16闭上眼睛，取下本装置，再闭目10秒以上逐渐睁开双眼，此步的目的是避免眼睛不适。
进一步的，还包括效果检验步骤，即在第三步之前的任意时段对全体学生进行课前电脑验光，第四步之后的一小时之内对全班学生17进行课后电脑验光；报告减少下来的非视觉效应b1t。儿童少年节省下来的非视觉效应越长，则性成熟的时间越往后移，相应的身心及眼睛能得到充分的发育，从而保健并防治近视。随着电脑一族的出现，无论大人，还是小孩，都要尽可能减少非视觉效应。
本装置在家及公交及开会时同样可使用，于大人小孩均有效。
本装置及方法适用于用于教室上语言课场合：同样能用于家庭、公交系统、及会议的光环境，也不限于青少年，不限于近视的防治，尤其能减少配戴者的非视觉效应。
实施例二：参见图1、3、7。
本实施例与实施例一的相同之处不赘述，不同之处在于，本实施例中，用于降低透光率的构件为均匀分布在镜片2内部的金属纳米粉8，优选为铁粉、镍粉等，固定有金属纳米粉8的镜片2呈灰色，镜片对任何色谱都能均衡吸收，因此观看景物只会变暗，但不会有明显色差，展现真实自然感觉，这也属于中性色系，显然，金属粉加得越多，镜片透光性越低，衡量标准同样是教室灯光下，只看清物体轮廓，无法看清物体颜色即可满足锻炼暗视觉来防治视力的目的。
实施例三：参见1、4、7。
本实施例中与实施例一的相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中遮光构件为设置在镜片2内侧壁和/或外侧壁上的染色层9，本实施例中染色层9通过将聚碳酸酯镜片浸泡在含有染色物质的特殊液体里，染色物质会慢慢被塑料吸收，形成染色层9，如果需要颜色更深一些，只需延长镜片2浸泡在液体里的时间即可，衡量标准同样是教室灯光下，只看清物体轮廓，无法看清物体颜色即可满足锻炼暗视觉来防治视力的目的。
实施例四：参见图5、6、7。
本实施例是在实施例1-3的基础上所做的结构改进，且适用于前面各实施例的结构。优选的，本实施例的装置还包括图5所示的第二镜框10，所述第二镜框10的两端分别与两个镜臂3端部连接，所述第二镜框10的中部顶端与镜框1的中部顶端铰接；通过将装有暗视觉镜片的镜框1作为备用镜框，当需要锻炼暗视觉时，转动镜框1使其与第二镜框10重叠即可；当平时使用不需要锻炼暗视觉时，转动镜框1到第二镜框10上方，即可当做正常眼镜使用；
优选的，所述第二镜框10中部顶端设有呈“凹”字型的连接块11，所述镜框1中部顶端设有与所述连接块11的凹槽形状相匹配的凸块12，所述凸块12与连接块11的侧壁上设有用于轴销13穿过的通孔，所述轴销13端部设有与螺母内螺纹相匹配的外螺纹。
优选的，所述第二镜框10内设有第二镜片14，所述第二镜片14为近视眼镜片或老花眼镜片或平光眼镜片。第二镜片14可根据使用者自身眼睛状况进行设置，若为近视眼即可装配近视眼镜片；若为老花眼即可装配老花眼镜片；若正常视力亦可装配平光眼睛片甚至不装镜片。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。