一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统

专利名称：一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111455735.X

专利申请（专利权）人：广西秒看科技有限公司
权利人地址：广西壮族自治区南宁市科园东五路8号生产综合楼二区三层303号房

专利发明（设计）人：罗富铭

专利摘要：本发明提供了一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统，其设有度数录入模块和智能换算模块；所述度数录入模块用于录入配镜者眼睛经验光核准且达到良好远视力的看远实际度数；所述智能换算模块用于智能换算配镜者眼睛在不同的看近距离下所需的屈光度数值。本智能换算系统可根据配镜者录入的看远实际度数，自动判断出配镜者的眼睛属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛，并根据配镜者所选择的看近距离，采用针对此类眼睛所设定的算法来计算出配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。根据这个准确的屈光度数去配看近眼镜，可以让眼睛在看此段距离时无需再付出任何调节力，从而达到防控近视加深的目的。

主权利要求：
1.一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统，其特征在于，设有度数录入模块和智能换算模块；
所述度数录入模块用于录入配镜者眼睛经验光核准且达到良好远视力的看远实际度数；
所述智能换算模块用于智能换算配镜者眼睛在不同的看近距离下所需的屈光度数值，该智能换算模块的处理流程如下：步骤S01，根据配镜者眼睛的看远实际度数自动判断出其属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛；
步骤S02，配镜者选择所需的看近距离值；
步骤S03，如果配镜者眼睛属于远超焦距类眼睛，则使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算；如果配镜者眼睛属于近超焦距类眼睛，则使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算；
所述远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：
1/A1=D1=1/M－1/H
所述近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：
1/A2=D2=1/M－1/N
上述两条计算公式中：A为调节幅度；D为调节力，即屈光度；H为正视眼的远超焦距；N为正视眼的近超焦距；M为正视眼的调节超焦距；
所述正视眼的远超焦距的定义为：当正视眼聚焦到无限远时，位于无限远处的物体，会清晰成像在眼底视网膜上，而在有限距离上的物体，也同样达到一个允许的清晰成像，如果再继续向前靠近，将导致所注视的物体都变得模糊不清，从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的远超焦距H；
所述正视眼的近超焦距的定义为：当正视眼聚焦到最近清晰点时，也就是相当于聚焦到远超焦距的物平面上时，将获得最大的景深，其清晰范围可从H/2处直至无限远，如果再继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清，从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的近超焦距N；由定义可知，正视眼的近超焦距等于正视眼的远超焦距的一半，即N=H/2；
所述正视眼的调节超焦距的定义为：当正视眼聚焦到近超焦距或者是远超焦距去实施最大调节时，正好可以看到最近的清晰目标，如果继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清，从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的调节超焦距M；
步骤S04，将得到的D1或D2计算值再加上配镜者的看远实际度数，即是配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。
2.根据权利要求1所述的智能换算系统，其特征在于，在所述智能换算模块的处理流程的步骤S01中，判断属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛的具体方法为：如看远实际度数是－0.50D以上，即定义为远超焦距类眼睛；如看远实际度数是±0.25D，则定义为近超焦距类眼睛。
3.根据权利要求1所述的智能换算系统，其特征在于，在所述智能换算模块的处理流程的步骤S02中，配镜者在选择所需的看近距离值时，系统提供包括15cm、20cm、25cm、30cm、
35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm在内的多种看近距离值供选择。
4.根据权利要求1所述的智能换算系统，其特征在于，在所述智能换算模块的处理流程的步骤S03中，如使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将H=1.2代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D1的计算值；如使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将N=0.6代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D2的计算值。
5.根据权利要求1所述的智能换算系统，其特征在于，所述智能换算系统还设有注册建档模块、数据存储模块和度数选配模块，其中：注册建档模块用于给配镜者注册基本信息并建立相应的度数档案；数据存储模块用于存储配镜者的所有数据，包括由智能换算模块计算出来的配镜者在某个看近距离下所必须的准确屈光度数值；度数选配模块用于下单选配基于某个看近距离所需屈光度数的眼镜。 说明书 : 一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统技术领域[0001] 本发明涉及一种屈光度数计算系统，具体是一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统，属于眼科屈光技术领域。背景技术[0002] 一直以来，当学生得了近视眼看不见黑板上的字时，都会很快去配一副眼镜来看远，以便能看清远处黑板上的字，但遗憾的是，在看书或看电脑等看近时，几乎所有近视戴镜的学生都是戴着看远眼镜直接看近，殊不知，这种不合理的戴镜方式，正是导致近视度数不断加深的关键原因之一。根据公知的透镜成像法则可知，物距越近，像距就越远，反之，物距越远，像距就越短；同理，近视眼由于眼球增大，导致看远时无法成像在眼底上，唯有配戴合适的凹透镜发散将其像距延长到眼底成像，但当看近时，由于物距变近了，导致像距远离了眼底，如果此时戴看远的眼镜来看近，就会将像距发散到更远，此时眼睛中的晶体必须增加调节变得更凸来进行聚焦，方能将远离的像距拉回到眼底上成像。实际上，近视戴镜者都很容易体验到越是看远戴的度数就越高，越是看近戴的度数就越低，当近到一定距离时不戴眼镜也能看得很清晰，便是这个道理。因此，如果能基于某一段看近距离精确计算出所需的屈光度数，并让眼睛戴上该度数的眼镜看此段距离时，则眼睛无需再付出任何调节力，从而达到防控近视加深的目的。[0003] 然而，按现有的人眼调节幅度（即调节力）计算公式：1/A=1/P－1/R（式中A为调节幅度、P为最近清晰点、R为最远清晰点），却无法精确计算出基于某一段看近距离所需的屈光度数，原因是应用该公式计算出来的屈光度数误差很大，且总比实际需要值高出很多。[0004] 为了解决此难题，本发明人经过系统地研究发现，根据该调节幅度计算公式1/A=1/P‑1/R计算出来的屈光度数总比实际需要值高出很多的根本原因是调节幅度的定义不正确，该公式将R值定在最远清晰点，即把正视眼（即正常眼）的调节幅度扩大到整个视野的清晰范围，即相当于人眼的全景深，但实际上，本发明人认为这个全景深，其实是由两种不同类型的景深组成的，一种是聚焦型的景深，另一种是调节型的景深。所谓聚焦型景深，是指人眼晶体在其稳定位置上，正好固定聚焦到某一距离上的物体面，由此产生的这部分景深，无疑是属于固定的景深。而作为调节型景深，则是指人眼通过调节力量，新增加的那部分景深。很明显，这部分新增加的景深，将随着调节的增加或减少而波动，因此它属于波动的景深。毫无疑问，只有这部分波动的景深范围，才有资格被定义为调节幅度，而固定的景深范围则没有这个资格。因为人眼在这段固定景深的范围内，并没有付出任何调节力，所以这部分的景深，不应该被包括在调节幅度的范围内。如果将此固定的景深范围当作调节幅度来计算，无疑将导致计算出来的屈光度数远远高出实际所需要的度数。为此，本发明人在《中华实验眼科杂志》2013年第7期发表了题为《调节机制新概念‑基于超焦距微变焦的人眼光学系统》的论文，文中提出：正视眼应分为两大类，一类是远超焦距类正视眼，另一类是近超焦距类正视眼。正是因为人眼存在这两大类截然不同的正视眼，才导致现行的调节幅度计算公式1/A=1/P‑1/R所计算出的屈光度数误差很大。唯有针对这两类眼睛，分别采用不同的算法来计算其在注视某一段看近距离时所要付出的调节力（即看近屈光度数），才能得到准确的数值。发明内容[0005] 为了能够快速准确地获取配镜者的眼睛在不同看近距离下所需的屈光度数，本发明提供了一种智能换算系统，利用该智能换算系统，可根据配镜者录入的看远实际度数，自动判断出配镜者的眼睛属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛，并根据配镜者所选择的看近距离，采用针对此类眼睛所设定的算法来计算出配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。[0006] 本发明的具体技术方案如下：[0007] 一种用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统，其设有度数录入模块和智能换算模块。[0008] 所述度数录入模块用于录入配镜者眼睛经验光核准且达到良好远视力的看远实际度数。[0009] 所述智能换算模块用于智能换算配镜者眼睛在不同的看近距离下所需的屈光度数值，该智能换算模块的处理流程如下：[0010] 步骤S01，根据配镜者眼睛的看远实际度数自动判断出其属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛。[0011] 具体的判断方法为：如看远实际度数是－0.50D以上，即定义为远超焦距类眼睛；如看远实际度数是±0.25D，则定义为近超焦距类眼睛。[0012] 步骤S02，配镜者选择所需的看近距离值。[0013] 本系统提供包括15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm在内的多种看近距离值供选择。[0014] 步骤S03，如果配镜者眼睛属于远超焦距类眼睛，则使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算；如果配镜者眼睛属于近超焦距类眼睛，则使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算。[0015] 所述远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：[0016] 1/A1=D1=1/M－1/H[0017] 所述近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：[0018] 1/A2=D2=1/M－1/N[0019] 上述两条计算公式中：A为调节幅度；D为调节力，即屈光度；H为正视眼的远超焦距；N为正视眼的近超焦距；M为正视眼的调节超焦距。[0020] 所述正视眼的远超焦距的定义为：当正视眼聚焦到无限远时，位于无限远处的物体，会清晰成像在眼底视网膜上，而在有限距离上的物体，也同样达到一个允许的清晰成像，如果再继续向前靠近，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是需要调节的初始点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的远超焦距H。[0021] 所述正视眼的近超焦距的定义为：当正视眼聚焦到最近清晰点时，也就是相当于聚焦到远超焦距的物平面上时，将获得最大的景深，其清晰范围可从H/2处直至无限远，如果再继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是需要调节的初始点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的近超焦距N；由定义可知，正视眼的近超焦距等于正视眼的远超焦距的一半，即N=H/2。[0022] 所述正视眼的调节超焦距的定义为：当正视眼聚焦到近超焦距或者是远超焦距去实施最大调节时，正好可以看到最近的清晰目标，如果继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是眼睛极限下的最大调节点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，即为正视眼的调节超焦距M。[0023] 经本发明人通过对正视眼、近视眼、老花眼的反复测定（即所有眼睛均通过矫正其看远度数使之成为戴镜的正视眼后再测定）以及统计得知，其正视眼的远超焦距的最大值为常数值1.2m，依据定义可知，近超焦距等于远超焦距的一半，因此其正视眼的近超焦距的最大值为常数值0.6m。[0024] 在本步骤中，如使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将H=1.2代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D1的计算值；如使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将N=0.6代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D2的计算值。[0025] 步骤S04，将得到的D1或D2计算值再加上配镜者的看远实际度数，即是配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。[0026] 进一步的，所述智能换算系统还设有注册建档模块、数据存储模块和度数选配模块，其中：注册建档模块用于给配镜者注册基本信息并建立相应的度数档案；数据存储模块用于存储配镜者的所有数据，包括由智能换算模块计算出来的配镜者在某个看近距离下所必须的准确屈光度数值；度数选配模块用于下单选配基于某个看近距离所需屈光度数的眼镜。[0027] 本发明的有益效果是：本智能换算系统可根据配镜者录入的看远实际度数，自动判断出配镜者的眼睛属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛，并根据配镜者所选择的看近距离值，采用针对此类眼睛所设定的算法来计算出配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。根据这个准确的屈光度数去配看近眼镜，可以让眼睛在看此段距离时无需再付出任何调节力，从而达到防控近视加深的目的。附图说明[0028] 图1为本智能换算系统的人机界面示意图。[0029] 图2为本智能换算系统的智能换算模块的处理流程图。[0030] 图3为正视眼的远超焦距的定义示意图。[0031] 图4为正视眼的近超焦距的定义示意图。[0032] 图5为正视眼的调节超焦距的定义示意图。具体实施方式[0033] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。[0034] 如图1‑5所示，本发明的用于计算不同看近距离所需屈光度数的智能换算系统，其设有度数录入模块和智能换算模块。[0035] 所述度数录入模块用于录入配镜者眼睛经验光核准且达到良好远视力的看远实际度数。[0036] 所述智能换算模块用于智能换算配镜者眼睛在不同的看近距离下所需的屈光度数值，该智能换算模块的处理流程如下：[0037] 步骤S01，根据配镜者眼睛的看远实际度数自动判断出其属于远超焦距类眼睛还是近超焦距类眼睛。[0038] 具体的判断方法为：如看远实际度数是－0.50D以上，即定义为远超焦距类眼睛；如看远实际度数是±0.25D，则定义为近超焦距类眼睛。[0039] 步骤S02，配镜者选择所需的看近距离值。[0040] 本系统提供包括15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm在内的多种看近距离值供选择。[0041] 步骤S03，如果配镜者眼睛属于远超焦距类眼睛，则使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算；如果配镜者眼睛属于近超焦距类眼睛，则使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算。[0042] 所述远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：[0043] 1/A1=D1=1/M－1/H[0044] 所述近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式为：[0045] 1/A2=D2=1/M－1/N[0046] 上述两条计算公式中：A为调节幅度；D为调节力，即屈光度；H为正视眼的远超焦距；N为正视眼的近超焦距；M为正视眼的调节超焦距。[0047] 如图3‑5所示，所述正视眼的远超焦距H、近超焦距N和调节超焦距M是参照摄影理论中的超焦距来进行定义的：[0048] 基于摄影的超焦距实验证明，当镜头聚焦到无限远时，会出现从近处某一点至无限远都清晰的现象，而从最近清晰点至镜头间的模糊距离被定义为超焦距。同理，当正视眼聚焦到无限远时，位于无限远处的物体，会清晰成像在眼底视网膜上，而在有限距离上的物体，也同样达到一个允许的清晰成像，如果再继续向前靠近，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是需要调节的初始点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，本发明人将其定义为正视眼的远超焦距H。[0049] 基于摄影的超焦距实验证明，当镜头聚焦到最近清晰点（即远超焦距物平面上）时，会进一步扩大清晰的景深范围，而从最近清晰点至镜头间的模糊距离被缩短至超焦距的一半。同理，当正视眼聚焦到最近清晰点时，也就是相当于聚焦到远超焦距的物平面上时，将获得最大的景深，其清晰范围可从H/2处直至无限远，如果再继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是需要调节的初始点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，本发明人将其定义为正视眼的近超焦距N；由定义可知，正视眼的近超焦距等于正视眼的远超焦距的一半，即N=H/2。[0050] 当正视眼聚焦到近超焦距或者是远超焦距去实施最大调节时，正好可以看到最近的清晰目标，如果继续向前靠拢，将导致所注视的物体都变得模糊不清（这是眼睛极限下的最大调节点），从这个清晰成像的最近边界点至眼睛晶体之间的模糊距离，本发明人将其定义为正视眼的调节超焦距M。[0051] 经本发明人通过对正视眼、近视眼、老花眼的反复测定（即所有眼睛均通过矫正其看远度数使之成为戴镜的正视眼后再测定）以及统计得知，其正视眼的远超焦距的最大值为常数值1.2m，依据定义可知，近超焦距等于远超焦距的一半，因此其正视眼的近超焦距的最大值为常数值0.6m。[0052] 在本步骤中，如使用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将H=1.2代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D1的计算值；如使用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，则将N=0.6代入公式，并将所选择的看近距离值看作是调节超焦距M值代入公式，即可算出D2的计算值。[0053] 步骤S04，将得到的D1或D2计算值再加上配镜者的看远实际度数，即是配镜者的眼睛在此看近距离下所必须的准确屈光度数值。[0054] 所述智能换算系统还设有注册建档模块、数据存储模块和度数选配模块，其中：注册建档模块用于给配镜者注册基本信息并建立相应的度数档案；数据存储模块用于存储配镜者的所有数据，包括由智能换算模块计算出来的配镜者在某个看近距离下所必须的准确屈光度数值；度数选配模块用于下单选配基于某个看近距离所需屈光度数的眼镜。[0055] 实施例1：宏某，男7岁，通过验光矫正得到其看远的实际度数值分别为：右眼‑1.25D.S/1.2，左眼‑1.25D.S‑0.50D.C×5/1.2，将此数值录入本智能换算系统，即自动判断出其属于远超焦距类眼睛，由此得出宏某的远超焦距H=1.2m，宏某选择0.3m作为看近距离值，故M=0.3m，采用远超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，D1=1/M－1/H=1/0.3－1/1.2=+2.50D.S，再加上其看远的实际度数值，即是宏某在0.3m的看近距离下所必须的准确屈光度数值：右眼（‑1.25D.S）+2.50D.S=+1.25D.S，左眼（‑1.25D.S‑0.50D.C×5）+2.50D.S=+0.75D.S+0.50D.C×95。以此度数检测其两眼均达到1.2良好近视力，随后进行±0.25D.S镜片微调试，结果宏某不接受增加或减少度数，而是确认所戴度数最舒适，证实计算出的结果准确无误。[0056] 实施例2：董某，男13岁，裸眼远视力右为1.2，左为1.5，通过验光矫正得到其看远的实际度数值分别为：右眼‑0.25D.S/1.5，左眼0.00D.S/1.5，将此数值录入本智能换算系统，即自动判断出其属于近超焦距类眼睛，由此得出董某的近超焦距N=0.6m，董某选择0.3m作为看近距离值，故M=0.3m，采用近超焦距类正视眼的调节幅度计算公式进行计算，D2=1/M－1/N=1/0.3－1/0.6=+1.67D.S，再加上其看远的实际度数值，即是董某在0.3m的看近距离下所必须的准确屈光度数值：右眼（‑0.25D.S）+1.67D.S=+1.42D.S，左眼0.00D.S+1.67D.S=+1.67D.S。以此度数检测其两眼均达到1.2良好近视力，随后进行±0.25D.S镜片微调试，结果董某不接受增加或减少度数，而是确认所戴度数最舒适，证实计算出的结果准确无误。[0057] 上述图例仅为本发明的典型实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：广西

专利申请日期：2021-12-02

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN114129125B