专利名称：视觉生理治疗仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种眼保健治疗仪器，特别是涉及一种用于弱视、视疲劳和老视眼的物理治疗的视觉生理治疗仪。
弱视是妨碍儿童视觉发育的一种严重疾病，一般无法用配镜的方法矫正。目前防治弱视的方法较多，其中较为理想的一种是利用红光闪烁原理，锻炼弱视眼的皮质中枢，从而达到治疗的目的。如中国专利CN86200467、CN88217622等，其治疗基础均主要以视网膜黄斑区中锥体细胞对620-680nm(纳米)波长的红光敏感，通过光刺激，提高感觉输入和临界融合频率，从而达到锻炼和提高视力的目的。根据视觉的电生理学研究成果，视觉刺激的诱发电位(VEP)还与光刺激的强度和强度的变化、频率和频率的变化、闪光图像和图像的变化有关。实验表明变化强度和变化频率的光所引起的诱发电位反应大于固定光强和固定频率条件下的诱发电位反应；闪光的图形刺激所引起诱发电位反应大于单纯均匀亮度刺激的诱发电位发应，闪光变化图形刺激的诱发电位反应大于单纯闪光图形的诱发电位反应，图形情景对比大的诱发电位反应大于图形情景对比小的诱发电位反应。而上述仪器一般均是采用单一或多种光源的均匀刺激，使图形情景对比极小；此外，由于在方式上大都采用几种固定频率的光闪，很容易造成眼睛对光的适应性，不能满足视觉频率调谐锻炼的要求，影响治疗效果。本实用新型的设计者曾公布了申请号为94212912.1和99115935.7的利用视觉生理光谱闪烁原理设计的弱视保健电子万花筒和视觉生物频谱仪，它们分别采用光谱为红、绿和红、绿、蓝、黄的光源作为成像和照射光源，通过电子线路或微电脑控制实现光闪的频率变换、光谱变换和图像变换，刺激锻炼对其敏感的三种不同类型的视觉细胞和大脑视觉皮质中枢，提高视觉诱发电位，提高感觉输入和临界融合频率，从而达到提高治疗效果的目的。该仪器从技术上解决了一般弱视仪缺乏视觉图像刺激锻炼和单一频谱变换的难题，为弱视防治进入家庭提供了一种有效地治疗和保健仪器。但是，由于该仪器采用传统万花筒的成像原理和构造，使其产生的是空间的立体图像，亦即所观看到的图像均不在同一焦距平面，因此缺乏视觉注视焦点和视觉注视中心，观看时也不易集中注意力，影响患者使用的观看效果和注视效果，使治疗效果受到限制。
本实用新型的目的在于提供一种视觉生理治疗仪，它采用可产生具有平面注视性质的视标图像，视标图像主要由人体视网膜细胞敏感和兴奋的多种视觉生理光谱产生的图像所组成，通过治疗方案的编程和微电脑控制，实现丰富的频率变换、光谱变换、光强变换和图像变换，分别刺激锻炼不同类型的视觉神经细胞和大脑视觉皮质中枢，改善视觉传导功能，提高视觉分辨能力和临界融合频率，同时利用生理光谱、光强和频率变换按摩眼组织，消除视觉疲劳，恢复眼的调节功能，进一步改善和提高医疗效果。
本实用新型可按如下技术方案来实现本实用新型包括壳体1，底座3，配置在壳体1前端的观看筒2，在壳体1内的光源成像装置6、微电脑控制器5、电源7和发声器8，本实用新型的技术特征在于所述的光源成像装置6固装在壳体1中的托架14上，沿其中心线依次装有视标10、物镜11、反射镜组12和光源组13，所述的观看筒2中装有目镜9，其中心线与视标10和物镜11相重合，所述的光源组13分别为红、绿、蓝、黄的多组发光器件，所述的微电脑控制器5上设有多组光谱变换、光强变换、图像变换和视觉临界融合频率以下的多组固定频率变换及音频变换的治疗程序和音乐程序。
本实用新型采用红、绿、蓝、黄的发光器件组作为光源成像装置6的光源组13，光源组13产生的光闪及图像经反射镜组12的多次反射和物镜11的透射，在平面视标10上形成由特定光谱组成的平面图像或平面闪烁图像，通过在微电脑控制器5上设置多组光谱变换、光强变换、图像变换和人体视觉临界融合频率以下的多组固定频率变换及音频变换的治疗程序和音乐程序，控制光源组13在视标10上产生光强、频率、光谱及图像随设置治疗程序或音乐程序变化的彩色图案，并同步播放音乐。患者通过观看筒2注视视标10上按设定程序产生的变换光谱、光强、频率的闪烁光及图像，可有效刺激和锻炼视网膜黄斑区三种不同类型的锥体细胞，改善视觉传导功能，并可消除视力疲劳，达到改善和提高视力的保健治疗效果。
本实用新型有如下积极效果一、能提供更接近人体视网膜锥体细胞敏感和兴奋的多种特定波长的光源和光强、频率、光谱及图像自动变换的闪烁光和闪烁图像，这种不断变换光谱、频率、光强的闪烁光及交替变化的图形可有效刺激视觉神经，减少对闪烁光及闪烁图形的适应性，更好地激活视觉神经中的多种视觉细胞，改善视觉传导功能，提高眼的感觉输入和临界融合频率。同时，由于视觉生理光在视标上产生的图像为平面图像，因此具有更好的注视效果和治疗效果。二、能在视标上产生变化光谱、频率和光强的彩色图像，消除因疲劳产生的眼肌紧张和痉挛，增强眼的调节能力，同时还可改善眼的血液循环和组织循环，进一步加强治疗保健效果。三、由于采用频谱生理光，同时对视觉系统中的两个部分进行光按摩，可促进眼的组织循环，起到有益的保健和治疗作用。四、配有柔和舒缓的数码音乐，同时光谱、图像及频率变换可由音乐频率调控，从而产生视觉、听觉反馈效应，可进一步兴奋交感神经，增进治疗效果，也利于提高少儿患者的治疗兴趣。五、采用微电脑控制技术，提高治疗过程的自动化程度，利于治疗和保健的普及化和家庭化。七、可明显提高治疗效果和缩短治疗周期。临床表明用于治疗弱视的总有效率可达93.6％，并可有效解除因过度用眼引起的视疲劳，并对延缓眼睛老花和健康眼的视力维护有着积极作用。
以下结合附图对本实用新型作进一步地说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为微电脑控制器的控制示意图。
图3为采用单片机的工作原理图。
图4为光源组的排列示意图。
图1中，壳体1为前端带有圆孔的曲面物，可由上、下盖及底座3所组成，在其圆孔处设有划道和止位块，用于和贯通的观看筒2连接，并能使观看筒2和其上安装的眼罩20分别左右转动180度。壳体1与底座3通过支架4采用球形铰接，壳体1相对底座3可以自由360度转动和自由调整俯仰角。壳体1的前面设有程序工作轻触开关28，轻触开关28，治疗程序即可自动开始工作或停止复位。壳体1中设有托架14，上面安装有光源成像装置6，壳体1内部还设置有电源7、微电脑控制器5和发声器8。光源成像装置6中沿观看筒2的中心线依次装有视标10、物镜11、反射镜组12和光源组13。视标10是由乳白半透光材料制成薄形平面物，例如毛玻璃、描图纸或乳白半透光塑料的薄形圆片。视标10的成像平面与目镜9和物镜11的中心线相垂直，其与目镜9的距离等于目镜9的焦距。反射镜组12为多个矩形或梯形反射板组成，一般采用三块反射板，其截面呈三角形。光源组13是峰值波长分别为620-680nm(纳米)、530-570nm、430-475nm和575-590nm的红、绿、蓝、黄半导体发光管组，发光管组的组数为4-8组，并按序排列，每组发光管的数目为1-8只。为了减小体积，发光管组最好封装在光源组13的电路板上。观看筒2内装有目镜9，目镜9的中心线与视标10和物镜11相重合。发声器8安装在壳体1内，与之相对应的壳体上设有多个孔，以保证声音的传递。电源7是直流电源，如电池，也可以采用整流稳压电源。
图2中，单片机30是微电脑控制器的主控体，单片机30的音频输出端与发声器8相连，单片机30的I/O口分别连接程序选择开关32、程序启动和复位开关28和多路驱动放大器33，多路驱动放大器33的驱动端分别与光源组13上各组发光器件相连接，驱动发光器件组按照程序要求顺序点灭发光。电源7通过电源开关31与单片机30相连。
为了提高可靠性和降低产品的成本，所述的单片机30为一只同时设有治疗程序和音乐程序，并带有语音合成器的微电脑掩膜芯片。如采用SN680XX型的微电脑掩膜芯片。
图3中，单片机30的型号为SN680XX，其中的I/O口1、2、3、4分别连接驱动放大电路中的三极管Q1、Q2、Q3和Q4，通过三极管分别驱动发光二极管组L1、L2、L3和L4工作，图中发光管发光的颜色分别用R(红)、G(绿)、Y(黄)和B(蓝)表示。图中I/O口6连接程序状态指示灯LED，I/O口9和10分别连接程序选择开关SW3和SW4，通过选择开关SW3和SW4可以选择针对不同患者的治疗程序。I/O口5连接程序启动开关START/STOP，轻触程序开关可以启动程序工作或停止。单片机的端口16为音乐信号输出端口，用以连接发声器SP，发声器可以是扬声器，也可以采用耳机。端口15连接直流电源的正极，端口17接地。
在单片机30中分别设置有治疗程序和音乐程序。治疗程序的工作过程主要遵循使发光二极管产生光谱变换、光强变换、频率变换和图象变换的基本原理。音乐程序可以是MIDI方式或语音方式，为了使节奏清晰、分明和减少程序空间，最好采用MIDI方式的音乐。所选音乐为节奏分明和舒缓的乐曲。治疗程序主要控制发光二极管的闪烁和变换，可采用如下的工作过程和控制方式轻触START/STOP开关，程序控制发光管按如下顺序及变换从L1(黄)→L2(蓝)，亮灭频率为1Hz(赫兹)，工作1分钟，再以L3(绿)→L4(红)2Hz的变换工作1分钟，接着以L2(蓝)→L4(红)4Hz点灭变换2分钟，以L2(蓝)→L4(红)8Hz点灭变换2分钟，接下来同步播放音乐并控制发光管组的移位速率和闪烁随音乐频率变化，发光管组闪亮变换频率随音乐变化的范围是0.5-30Hz，移位闪亮的顺序为L2(蓝)→L3(绿)→L4(红)→L2(蓝)，定时3分钟直至治疗程序和音乐程序完成并待机。发光管组的闪烁方式可以有多种变换，如按序移位亮或按序移位闪，也可以是随机移位亮或随机移位闪等。闪亮的占空比也可有多种设置。各组发光管点灭的频率变换和位置变换使最终投射到视标10上的光形成光谱、频率、光强和图案变化的彩色图像。
图4为光源组13上排列发光管的一个实施例。其发光管分别为红、绿、蓝、黄的半导体发光管组，发光管组的组数为4组，并按序排列，每组发光管为同色。每组发光二极管的数目取决于所选发光管的发光强度和排列图像的需要。若使排列的图象较为丰富，则可选取多组发光管，每组发光管的数目也可选择多一些。为了减小体积和提高图象质量，发光管最好封装在光源组13的电路板上。
权利要求1.视觉生理治疗仪，包括壳体(1)，底座(3)，配置在壳体(1)前端的观看筒(2)，在壳体(1)内的光源成像装置(6)、微电脑控制器(5)、电源(7)和发声器(8)，其特征在于所述的光源成像装置(6)固装在壳体(1)中的托架(14)上，沿其中心线依次装有视标(10)、物镜(11)、反射镜组(12)和光源组(13)，所述的观看筒(2)中装有目镜(9)，其中心线与视标(10)和物镜(11)相重合，所述的光源组(13)分别为红、绿、蓝、黄的多组发光器件，所述的微电脑控制器(5)上设有多组光谱变换、光强变换、图像变换和视觉临界融合频率以下的多组固定频率变换及音频变换的治疗程序和音乐程序。
2.如权利要求1所述的视觉生理治疗仪，其特征在于所述的微电脑控制器(5)包括一单片机(30)，单片机(30)的音频输出端与发声器(8)相连接，单片机(30)的I/O口分别连接程序选择开关(32)、程序启动和复位开关(28)和多路驱动放大器(33)，多路驱动放大器(33)的驱动端分别与光源组(13)上各组发光器件相连接，电源(7)通过电源开关(31)与单片机(30)相连。
3.如权利要求1所述的视觉生理治疗仪，其特征在于所述的光源组(13)是峰值波长分别为620～680nm(纳米)、530～570nm、430～475nm和575～590nm的红、绿、蓝、黄半导体发光管组，发光管组的组数为4～8组，并按序排列，每组发光管的数目为1～8只。
4.如权利要求2所述的视觉生理治疗仪，其特征在于所述的单片机(30)为一只设置音乐程序和控制程序并带有语音合成器的微电脑掩膜芯片。
5.如权利要求1所述的视觉生理治疗仪，其特征在于所述的视标(10)是由乳白半透光材料制成的薄形平面物，其成像平面与目镜(9)和物镜(11)的中心线相垂直，其与目镜(9)的距离等于目镜(9)的焦距。
6.如权利要求1所述的视觉生理治疗仪，其特征在于所述的壳体(1)通过支架(4)与底座(3)球形铰接，所述的观看筒(2)的前端装有眼罩(20)。
专利摘要一种视觉生理治疗仪,它包括壳体1、带目镜9的观看筒2、微电脑控制器5和电源7,其要点在于还设有光源成像装置6和平面视标10。本实用新型能提供视觉生理光谱产生的平面视标图像,其光谱、频率和图像变化由微电脑自动控制,可提高眼的感觉输入和临界融合频率,提高弱视、调节性近视及老花眼的保健治疗效果。
文档编号A61F9/00GK2453879SQ0022687
公开日2001年10月17日 申请日期2000年10月13日 优先权日2000年10月13日
发明者余鹏 申请人:余鹏