专利名称：检查近视工作距离的视觉装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及视觉装置，特别涉及使眼镜配戴者保持近视所需足够远的工作距离的装置。人们注意到，某些眼镜配戴者在近距离看东西时会离所看东西靠得太近。本发明公开一种装置，该装置用于单焦点、双焦点或渐进镜片时，可使眼镜配戴者注意到离所看东西太近。本发明公开一种装置，该装置促使眼镜配戴者纠正姿势；在使用渐进镜片的情况下，除了纠正姿势，本发明还促使眼镜配戴者在近距离看东西时使用镜片的近视区。本发明特别适用于近视眼儿童。
就我们的已有知识而言，我们知道近视眼一般是一种复杂过程的结果。工作条件差(姿势不正确、光线不足)是近视眼加深的原因。学童每天有许多时间得花在近距离看东西上。对于患近视眼的儿童来说，不仅是视觉、而是整个机体得符合人体工程对工作条件的要求。
近视镜配戴者在近距离阅读或工作时会离阅读或工作平面太近。他们这样做时会采取弯腰向前的姿势。W．N．Charman在一篇文章(1999)"近距视觉、调节延后和近视(Near vision，lags ofaccommodation and myopia)"，Ophthalmic Physiol．Opt，192，126-33中表明，向阅读平面靠近可增加瞳孔直径和减小眼睛的折射效果，从而加大被聚焦物体的角度、增加视野深度。
采取这一姿势非常不舒服，这样长期近距离看东西会伤及背部。此外，移近阅读平面对视觉系统的要求提高。调节和聚散角增加。M．Rosenfield的论文(1998)"调节和近视(Accommodation andmyopia)"inMyopia and near work(Rosenfield M．And Gilmartin G．Eds)Butterworth-Heinemann，Oxford 91-116表明，在这些条件下，眼内压力升高。调节滞后的增加会使视网膜变得模糊。
因此必须促使近视眼儿童在长期近距离看东西时采取正确姿势，这不仅是防止背痛，还为了防止儿童近视眼加深。
近视眼通常分为两类先天近视和后天近视；先天近视一生下来就有，一般造成终生近视，其占近视眼患者的约4-6％。后天近视是在患者的一生中患上的。后天近视患者根据患上近视的年龄分为三组；第一组是在快6岁时患上近视的，第二组是在15-20岁刚成年时患上近视的，第三组是快到50岁患上的。Grosvenor T．(1987)因此在"以按年龄流行和发作为基础对近视眼进行观察和一个推荐的分类系统(A review and a suggested classification system for myopia onthe basis of age-related prevalence and age of onset)"，Am．J．of Optom．Physio．Opt．，647，545-54中提出，根据患上近视眼的年龄对近视眼进行分类。
人们还注意到近视眼随时间推移的发展。Grosvenor T．(1980)的"近视流行病学第1部分，近视可控制吗？(Can myopia be controlled？Part 1，Epidemiology of myopia)"Optometric Monthly，Aug．，54-58证明，在6-8岁年龄上，5％的儿童患屈光度为-0．50以上的近视，而在大学入学年龄这一比例上升到30-35％。成年后，近视眼不再发展，或无论如何比儿童期或成年期发展慢。
根据Goss D．A．和Jackson T．W．(1995)的"青年阶段近视发病前的临床发现(Clinical findings before the onset of myopia in youth．Ocular optical components)"，Optom．Vis Sci．7212，870-8，一定人口中近视眼患者的比例决定于教育水平，近视眼度数与每天花在近距离看东西上的小时数之间存在相关关系。在西方国家，近视眼在总人口中的比例为15-20％。根据Yap等人(1994)的"在中国学龄儿童中的环境因素和折射误差(Environmental factors andrefractive error in Chinese schoolchildren)"，Clinical and ExperimentalOptometry，771，8-14，在中国和日本之类亚洲国家，这一比例达50％，或甚至高达70％。在非洲国家，不计先天近视，这一比例几乎实际上为零。
因此有人提出，后天近视与长期近距离看东西有关；近视眼度数决定于近距离看东西的时间长短。视力测定专家据此提出减慢后天近视度数加深的种种方法。
第一种方法是规定一个矫正，其小于近距离看东西时病人的近视；其原理是减小从远视改变到近视的调节效果。例如，见Tokoro T．，Kobe S．(1965)"近视眼的治疗和光学部件(Treatment of myopia andoptical components．Report Ⅱ．Full or under-correction of myopia byglasses)"，Acta Soc．Opthamol．Jp．，69，140-44。这种方法受到质疑，其有效性有待证明。
另一种方法是规定一个矫正，其对远视来说太高。事实上，患远视眼的年轻人的屈光不正随时间的推移比患近视眼的年轻人更稳定，因此这种方法的原理是通过过度矫正使得患近视眼的年轻人远视。例如见Goss D．A．(1984)"作为减慢近视发展的装置的过矫(Overcorerction as a means of slowing myopia progression)"，Am．J．Optom．Physiol．Opt．，612，85-93。这种方法的价值未得到证明。
作者例如Bates，其被Grosvenor T．(1980)的"Can myopia becontrolled？Part2．The Bates system of eye exercises"，Optometricmonthly，Sept．50-54所引用，提出做眼睛操反复做眼睛操、放松以及做操放松眼睛紧张度。这种方法对病人屈光不正的效果也未得到证明。
最后，视力测定专家提出在近距离看东西时通过提高放大率来减慢近视眼度数的加深；在这里，要求病人经一小块玻璃看近距离东西，该小块玻璃的放大率符合近距离看东西的要求。据说这一方法可减小近视调节效果、校正隐斜眼。对用双焦点或渐进镜片治疗儿童近视眼的效果所作调查特别可见Goss D．A．、Uyesugi E．F．(1995)的"Effectiveness of bifocal control of children myopiaprogression as a function of near point phoria and binocular cross-cylinder"，J．Optom．Vis．Dev．，26，12-17和Mur等人(1991)的"Evolution de la myopie d＇enfants compesee par progressifs"(Evolutionof myopia in children compensated for by progressive lenses)Bulletin dela S．S．C．O．，1，87-92。对受试者进行的研究结果表明，提高放大率的治疗方法并非对所有近视眼都有效。
此外有许多测量镜架与视点之间距离的装置。美国专利5，359，444所公开镜架上的镜片用向列材料制成，该向列材料的折射率可随加到该材料上的电压而变。加到该材料上的电压为由一红外线测距装置测量的距离的函数。从而镜片始终聚焦在眼镜配戴者所视物体上。该红外线测距装置包括分别位于镜架两边上的一发射机和一接收机。
美国专利4，181，408所公开镜架中的镜片可变形。镜片壁的变形改变了镜片放大率。因此该镜架有一测量眼镜配戴者的眼睛的角位的装置；一红外线光源照射配戴者的眼睛，一检测器检测虹膜位置。根据配戴者眼睛的角位调节放大率。
美国专利5，182，585所公开的镜架属于同一类型，也有可变形镜片。为调节镜片放大率，该专利使用装在镜架上的测距装置，而不是测量眼镜配戴者的眼睛的角位。
国际申请WO-A-9717043公开了一种盲人用眼镜。太阳镜镜片表面上有多个红外线发射机和接收机，有关电子装置把距离测量转换成盲人可感知的测量。
渐进多焦点镜片也是公知的。这些镜片的放大率可在位于镜片顶部远视基准点一标称放大率与位于镜片底部近视基准点之间连续变动。这些镜片用于老年配戴眼镜者；所提高的放大率为近视基准点放大率与远视基准点放大率之差。这类镜片例如可见法国专利2，769，998、2，769，999或2，770，000。
因此需要有一种可向眼镜配戴者表明他离近距离阅读平面太近的方法。本发明提供这样一种方法。
确切说，本发明提供一种镜架，其上有至少一个矫正镜片，镜片的特性不随时间变动，其特征在于，还包括测距装置。
在一优选实施例中，该镜片的放大率为负值，以矫正近视镜配戴者的远视。在另一优选实施例中，该镜片为单焦点、双焦点或渐进多焦点镜片。
最好是，该镜架还有一警报器，在测距装置所测量距离小于一定基准距离时测距装置发动该警报器。
在一优选实施例中，该镜架还有一警报器，在测距装置测量小于一定基准距离的距离超过预定时间时测距装置发动该警报器。这一预定时间最好大于物体在镜架前通过时一般所花时间，比方说可为3秒。该预定时间最好可调节。
在一实施例中，该基准距离小于眼镜配戴者处于正常位置时镜架与工作平面之间的距离。这一距离比方说可根据眼镜配戴者的Harmon距离加以确定。Harmon距离的定义见下文。
该基准距离最好为20-50cm。
在一优选实施例中，该测距装置可拆下。该警报器为一视觉警报器。
本发明还提供由一镜架、测距装置和一警报器构成的组件，该测距装置在所测量距离小于预定基准距离时发动该警报器。
测距装置最好在所测量距离小于预定基准距离超过预定时间时发动警报器。特别是，该预定时间最好大于物体从镜架前方经过时通常所花时间。该预定时间可为3秒，或该预定时间可调节。
在一优选实施例中，该基准距离小于眼镜配戴者处于正常位置时镜架与工作平面之间的距离。这一距离比方说可根据眼镜配戴者的Harmon距离加以确定。该基准距离可为为20-50cm。
该组件还可包括其特性不随时间变化的至少一个镜片，例如一负放大率镜片或一单焦点、双焦点或多焦点渐进镜片。
从结合附图对本发明某些例示性实施例的下述说明中可清楚看出本发明的其他特征和优点。
图1为本发明镜架的示意图。
图2为本发明一实施例的电路图。
本发明提供可向眼镜配戴者表明离近视工作平面距离不合适的一种装置。
在下文中，以第一应用说明本发明，在该应用中，本发明使用渐进镜片治疗患近视眼的儿童。
按照本发明该例子，为了确保到工作表面的近视距离正确，在镜架上设置一测距装置。与双焦点镜片不同，渐进镜片没有配戴者可清楚识别的近视区，本发明使得眼镜配戴者可知道离近视工作平面的距离是否正确，换句话说，他在近距离看东西时是否有效使用近视区。
图1为本发明一镜架的示意图。镜架1上有至少一个渐进镜片2或3，即该镜片的放大率在一适合于远视的放大率值与一适合于近视的放大率值之间连续变动。它还有测距装置5，用来测量眼镜配戴者到其视点的距离或工作平面与镜架中镜片之间的距离。
在图1实施例中，该测距装置包括红外线装置，确切说，包括一红外线发射二极管和一传感红外线的传感器，测距装置可使用日本夏普公司的器件GP2D05。该器件有2级输出，根据所测量距离大于还是小于基准值而输出不同大小的电压。该基准值可用一电位计调节。
除了上述器件也可使用其他测距装置；测距装置可输出表示距离的一信号而不是一两级信号；除了红外线，也可使用其他波长的光测量瞳孔位置，还可使用超声波测量。
图1还示出与该测距装置连接的一壳体7，在该实施例中，该壳体中有所使用器件的电源以及加于该器件输入端的时钟信号；该时钟信号校正测距装置的测量值。可使用2Hz的频率。
该测距装置在眼镜配戴者太靠近工作平面时可发动一警报器。该警报器使得眼镜配戴者在近距离看东西时回到舒适的自然位置，从而最适合于渐进镜片。该测距装置最好在所测量距离小于一预定基准距离时发动该警报器；合适的预定基准距离为20-50cm。该距离还可调节，比方说由提供该镜架的眼镜师根据眼镜配戴者的年龄和身材调节该距离。眼镜师比方说可把该基准距离设定成与所谓的Harmon距离相等。该距离为眼镜配戴者的肘关节与食指-大拇指连接处之间的距离。按照Harmon的说法，该距离为近距离看东西的理想距离。在图1实施例中，壳体7中有一调节基准距离的电位计。
警报器可为视觉型、听觉型、触觉型等任何类型。在优选实施例中，使用视觉型。其优点是使用时不会比方说在教室中干扰他人。该警报器可由镜架上的两个发光二极管9和10组成，从而便于眼镜配戴者看到。这些二极管可使用壳体7中的一控制装置以时钟频率闪烁。
最好还使用一延时器，在一物体在镜架与工作平面之间一下子通过时防止发动警报器；测距装置会检测到这一物体的通过而测量到一比上述基准距离小的距离。为了防止不必要地发动警报器，可使用一延时器。这样，仅当测量小于基准距离的距离的时间超过预定时间的情况下才发动警报器。该预定时间可为3秒，3秒时间证明大于一物体一下子在镜架与工作平面之间通过时一般所花时间。
图2为本发明一实施例的电路图。所示器件GP2D05用标号12表示，其有4个端子第一端子Vin经一电容18和一电阻16与一由触发器或Schmidt触发器(滞后比较器)的一逻辑门14构成的一振荡器的输出相连接。器件12的第二端子与电压为Vcc的电源连接。第三端子为接地端Gnd而接地。第四端子为输出信号的输出端。该输出端与一由一电阻20和一电容26构成的延时器连接。该电阻和该电容的中点与两个用作缓冲器的Schmidt触发器的输入端连接，这两个触发器与两个发光二极管连接。
下面说明图2所示电路的工作情况。当测距装置所测量距离小于基准距离时，第四端子的输出信号以输入第一端子的信号频率在电源电压与零电压之间振荡。延时器工作(对电容26充电)时二极管不通电。只要电容26不充电，滤波生成的剩余电压不触发Schmidt触发器，因此不激发二极管。当电容充电时，这些触发器触发，二极管闪烁。如所测得距离大于基准距离，端子4生成值为Vcc的连续信号。因此Schmidt的输出的值等于接地电压。此时，二极管不通电。
因此，当到工作平面的距离太小时，本发明可借助于警报器指示眼镜配戴者应改变位置；因此，当眼镜配戴者开始近距离看东西而如近视眼患者通常那样离工作平面太近时，警报器会提醒他改变位置。这样，促使用渐进镜片治疗近视眼的儿童使用渐进镜片的近视区。
下面说明本发明治疗议定书。如上所述，本发明最好用于年龄在6-8岁、有迹象表明开始患后天近视的近视眼儿童。
具有合适矫正作用的渐进镜片用来治疗这类儿童。儿童在近距离看东西、特别是阅读和书写时应配戴本发明眼镜。他此时应把头抬起使用镜片的下部，当该距离太短时，警报器向他发出警报；需要时，眼镜师根据儿童的身材比方说按照Harmon距离调节基准距离。
本发明不限于以上用渐进镜片治疗儿童近视眼的详细说明的例子，而是适用于提醒眼镜配戴者离工作平面太近的所有情况。本发明可用于单焦点或双焦点或如上所述渐进镜片。在所有情况下，与现有技术不同，本发明所用镜片是其特性不随时间而变的矫正镜片。它们可以是有机镜片，也可以是无机镜片。
显然，本发明不限于所示、所述实施例，本领域普通技术人员可作出种种改动。
因此，在优选实施例中，测距装置紧固在镜架上。但更一般地，测距装置可与眼镜配戴者的头部连成一体，不必装在镜架上；因此可使用另一支撑、例如弹性头套或使用可把测距装置装在镜架上的可拆下安装装置。
在这种情况下，本发明可为一由镜架、测距装置和警报器预先装配成的组件。
还可使用上述部件以外的部件；测距装置、警报器和电子装置可一起装入一受镜架支撑的壳体中；电源可装在镜架上，也可不装在镜架上，而用电线与测距装置连接。
权利要求
1.一种镜架(1)，其上有至少一个其特性不随时间而变的矫正镜片(2、3)，其特征在于，还包括测距装置(5)。
2.按权利要求1所述的镜架，其特征在于，该镜片的放大率为负值。
3.按权利要求1所述的镜架，其特征在于，该镜片为单焦点、双焦点或渐进多焦点镜片。
4.按权利要求1、2或3所述的镜架，其特征在于，它还有一警报器(9、10)，测距装置在所测量距离小于一基准距离时发动该警报器。
5.按权利要求1、2或3所述的镜架，其特征在于，它还有一警报器(9、10)，测距装置在测量小于一基准距离的距离超过预定时间时发动该警报器。
6.按权利要求5所述的镜架，其特征在于，该预定时间大于物体在镜架前方通过时一般所花时间。
7.按权利要求5或6所述的镜架，其特征在于，所述预定时间为3秒。
8.按权利要求5、6或7所述的镜架，其特征在于，所述预定时间可调。
9.按权利要求4-8中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，在眼镜配戴者处于正常位置时该基准距离小于镜架与工作平面之间的距离。
10.按权利要求4-9中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，该基准距离根据眼镜配戴者的Harmon距离加以确定。
11.按权利要求4-10中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，该基准距离为20-50cm。
12.按权利要求1-11中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，该测距装置可拆下。
13.按权利要求4-12中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，该警报器为一视觉型警报器。
14.一种由一镜架(1)、测距装置(5)和一警报器(9、10)构成的组件，所述测距装置在所测量距离小于一预定基准距离时发动该警报器。
15.按权利要求14所述的组件，其特征在于，所述测距装置在测量小于一基准距离的距离超过预定时间时发动该警报器(9、10)。
16.按权利要求15所述的组件，其特征在于，该预定时间大于物体在镜架前方通过时一般所花时间。
17.按权利要求15或16所述的组件，其特征在于，所述预定时间为3秒。
18.按权利要求15、16或17所述的组件，其特征在于，所述预定时间可调。
19.按权利要求14-18中任一权利要求所述的组件，其特征在于，在眼镜配戴者处于正常位置时该基准距离小于镜架与工作平面之间的距离。
20.按权利要求14-19中任一权利要求所述的组件，其特征在于，该基准距离根据眼镜配戴者的Harmon距离加以确定。
21.按权利要求14-20中任一权利要求所述的组件，其特征在于，该基准距离为20-50cm。
22.按权利要求14-19中任一权利要求所述的组件，其特征在于，该测距装置可拆下地装在该镜架上。
23.按权利要求14-22中任一权利要求所述的镜架，其特征在于，该警报器为一视觉型警报器。
24.按权利要求14-23中任一权利要求所述的组件，其特征在于，它包括至少一个其特性不随时间而变的镜片。
25.按权利要求24所述的组件，其特征在于，该组件包括单焦点、双焦点或多焦点渐进镜片。
全文摘要
本发明提供一种镜架,其上有至少一个其特性不随时间而变的镜片和测距装置,该测距装置在所测量距离小于一预定基准距离时发动一警报器。该基准距离可根据不同的眼镜配戴者例如设定在20—50cm。还提供一种由一镜架、测距装置和一警报器构成的组件,该镜架可用来减慢开始患后天近视眼儿童的近视眼度数的加深;该镜架上有渐进多焦点镜片。测距装置和警报器促使儿童在近距离看东西时注意保持足够工作距离。
文档编号G02C11/00GK1289942SQ99127200
公开日2001年4月4日 申请日期1999年12月29日 优先权日1999年9月24日
发明者布鲁诺·德克勒东, 蒂埃里·博南, 比约恩·德罗贝, 伊莎贝尔·普兰, 吉勒·勒索克斯, 弗朗索瓦线·阿斯巴斯 申请人:埃塞罗国际公司光学总公司