专利名称：空间视觉训练系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种空间视觉训练系统，用于眼肌的锻炼和保健，以及对周边视网膜进行刺激和开发，提高其细胞活性和立体视觉功能。该系统属于眼保健技术领域，用于锻炼受训者的眼部肌肉，可用于飞行员的视力训练、假性近视患者恢复正常视力、以及防止近视患者的近视程度的进一步恶化等。
背景技术：
近年来，近视防治局限于一些传统的方法和手段，一直是眼科界关注的热点。如何采取行之有效的措施和方法防治近视，遏止近视发病率上升的势头，一直是眼科界专家们探索和研究的课题。
长时间近距离读写是一种特殊的形觉剥夺。因近距离阅读时只有视网膜中心凹部位能获得充分的视觉刺激，而视网膜其他大部分部位则缺乏足够的刺激，大部分视网膜细胞活性降低。近视眼早期眼底改变中，眼底周边视网膜呈贫血状态，黄白色，即“非压迫白”现象。荧光造影显示视网膜脉络膜血循环速度减慢，供血不足导致弥漫或局限性视网膜脉络膜萎缩，色素分布紊乱。
眼保健操、健眼操等很多方法没有具体视标可寻，普通希望视觉得到锻炼的人往往掌握不好，影响视觉训练效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间视觉训练系统，用于眼肌的锻炼和保健，以及对周边视网膜进行刺激和开发，提高其细胞活性和立体视觉功能。
为此，本发明提供了一种空间视觉训练系统，用于眼肌的锻炼和保健，其特征在于，所述空间视觉训练系统包括灯光系统、控制器、和驱动电路；所述灯光系统设置在受训者的前方，产生作为视标的发光点；所述灯光系统与所述控制器电连接，所述控制器向所述灯光系统发出指令，该发光点在控制器的作用下按照程序控制的轨迹进行移动，供受训者在头部固定不动的情况下用眼睛追逐所述发光点和整体注视。
优选地，所述灯光系统沿着房间的两个侧墙、地面、和天棚进行安装，包括远近不同的数圈框架，所述框架用于固定各个灯及驱动电路，每圈框架中设有数个灯，各个灯依次上下、左右地发光，形成发光点的移动。
优选地，所述灯光系统是一个发光屏幕，该发光屏幕上设有发光点阵列，在控制器的作用下产生任意方向和轨迹的发光点移动。
优选地，所述灯光系统设置在一个空心壳体内，该壳体的一侧有一个大孔，受训者可将面部置入该大孔中。
优选地，所述发光点是LED灯。
优选地，所述发光点是普通灯泡。
优选地，所述发光点是液晶发光点。
根据本发明的另外一方面，提供了一种空间视觉训练方法，用于眼肌的锻炼和保健，对周边视网膜进行刺激和开发，以及提高其细胞活性和立体视觉功能，其特征在于，在受训者前方设置一定数量的灯光系统，使该灯光系统在控制器及驱动电路的作用下按预定方式和轨迹进行发光，通过采用有规律运动的发光点作为具体视标，在受训者头部固定不动的状态下眼睛追逐所述发光点和整体注视，实现眼保健操、健眼操的功能。
优选地，所述灯光系统采用远近不同设置的与房屋轮廓相适应的若干框架结构、采用具有发光点阵列的显示屏、或设置在可供受训者从孔部观看的空心壳体结构内。
优选地，所述发光点由LED灯、液晶显示单元、或灯泡构成。
关于近视防治模式，搭建一个跟房子一样大的拥有智能、可以模拟出很多有益于眼睛方式的仪器，很多受训者可以坐在里面接受保健，达到爱眼护眼的目的。由于不需要外力干预，受训者们相互监督，使眼保健方式更容易坚持使用，护眼过程更容易把握，护眼效果更透明。
根据本发明的空间视觉训练系统可以是由几百组，数千个LED建立起来的一套全彩色发光系统。该系统的运作由电脑芯片控制，可以按照软件程序预先制定的方式显示多种颜色、引导受训者做出十余种乃至数十种眼内外肌运动/锻炼方式。
空间视觉训练就是通过眼睛跟随各色灯光有节律的大幅度环视及侧视的运动，进行眼肌锻炼及周边区视网膜刺激.主要是平衡视网膜的视觉刺激，强调运动的同时注意寻视周边视野，其目的是加强对周边视网膜的视觉刺激，提高其细胞的活性。如视网膜的视觉刺激平衡，其分泌的控制巩膜增长和抑制巩膜增长的两种因子也会达到相对平衡，从而使近视的发生发展得到控制。最近使用彩色多普勒对50例近视患者眼动脉和21例视网膜中央动脉的收缩期峰值速度和阻力指数，于本法前后作对照观察表明，眼血流量增加，循环加快，这对改善眼部营养，优化眼组织内环境，促进视力的康复肯定是有利的。
近距离读写时，眼球限制在向内、内下、内上转动，造成调节肌和辐辏肌的功能超负荷；同时，向外、外上和外下转动机会很少，致使上下斜肌和外直肌的功能得不到发挥。
近视是在过度近距离用眼时形成的。空间视觉训练系统引导受训者进行锻炼的眼位和参与的眼外肌的运动方式，在看书、写字等近距离用眼过程中是很少使用的。这种反“近视形成路线”而行的眼位眼肌训练无疑对近视防控有着显著的意义。
视网膜黄斑部视锥细胞司明视觉和色觉，其最敏感的光线波长为462-611纳米，用敏感光刺激视网膜黄斑，可使视敏锐度提高。空间视觉训练系统的发光系统发出的光线即可实现这样的作用。
图1是根据本发明的空间视觉训练系统的组成原理图。
图2是根据本发明的空间视觉训练系统的透视图。
具体实施例方式
如图1和2所示，根据本发明的一个实施例，空间视觉训练系统包括微电脑控制器3一个；发光管1一套；支架一套；附件若干。
该系统对房间的尺寸要求相对较严，高2.5-2.7米，宽3.1-3.3米最好。
灯的数量规定，高10个灯，宽13个灯。要根据房间高和宽的具体尺寸换算各个灯之间的距离。
灯的数量每圈46个，以暗室内的纵轴为轴心安装3圈支架，数量总共为138个。注意四个角灯与灯之间的距离的协调，计算和安排要合理。
先安装四周的木板条，通过钉子固定在墙上、房顶及地上，地上要注意尽量别破坏地砖但又要结实。
然后，在木板条上安装固定灯板和驱动板的塑料条，每条长1米，需要用钉子固定8个塑料座，以便将塑料条固定得结实稳固。
安装灯板1和驱动板，以及排插，根据要求走好线2。线2主要走在塑料板的下方。
连接控制器3和电源将控制器3连接在整个发光系统的引出线2上，并将控制器1放置在控制台上，接通电源；线路安装好进行调试，以便确认没有问题。
最后将加工处理好的灯罩罩在塑料条上并卡好位置，固定好灯罩卡子。
安排所有受训者并排坐好，相关要求如下排坐时第一排在空间视觉训练系统第一圈发光体后10-30cm处，离左右侧竖排40cm以内不安排座位，以免使用时两侧侧视角度偏差过大，座位的高度不限。
第二排以后要注意前排尽量不要遮挡后排视线，人少时尽量坐/站前排，因为前排的锻炼幅度是最大的。
受训者的坐姿要求在椅子上坐好，挺胸、抬头、面向正前方(整个使用过程始终保持面朝前方)，目视前方，注意力集中。
座位排好后，在电脑中打开指导语文件开始播放指导语，指导语中会提示“......倒计时3秒后开始......”，3--2--1--，语音落下，操作员即按下系统控制器上的启动按钮，启动系统，时间把握很重要，关系到指导语音能否与系统发光闪动频率保持同步；此时系统开始进入微电脑芯片自动化控制的程序，按照固定模式和闪动顺序开始工作。
第一节眼球预热。此时空间中所有发光体依次整体闪亮各种颜色，之后是依不同颜色整圈发光体从近至远点亮，此时受训者应保持双眼正视前方。此节功能在于使周边视网膜得到全面的光刺激。
第二节左上左下运动。此时空间中左侧竖排的发光体按圈依次从上而下追逐，三圈循环一次变化一个颜色，引领眼睛交替向左上方和右上方看。本节着重锻炼上下直肌和上下斜肌。
第三节右上右下运动。发光体闪亮方式和功能同上节。
第四节上侧左右运动。此时空间中上横排左端发光体向右端发光体追逐，再从第二圈由右向左追逐，三圈循环一次变化一个颜色，引领眼睛交替向左上方和右上方看。本节将着重锻炼内除下直肌和下斜肌以外的4条眼外肌。
第五节下侧左右运动。方式与上节类似，只是发光体在下横排进行交替追逐。发光体闪亮方式和功能同上节。
第六节左右运动。此时空间中发光体按圈在左竖排整排和右竖排整排之间交替闪亮，三圈循环一次变化一个颜色，引领眼睛交替向左方和右方看。本节将着重锻炼内外直肌。
第七节上下运动。此时空间中发光体按圈在上横排整排和下横排整排之间交替闪亮，发光体闪亮方式和功能同上节。本节将着重锻炼除内外直肌之外的4条眼外肌。
第八节顺时针环视。此时空间中发光体按圈做顺时针环形追逐，三圈循环一次变化一个颜色，引领眼睛做顺时针的环视。本节将本节将全面锻炼六条眼外肌。
第九节逆时针环视。与上节类似，只是做逆时针的环形追逐，发光体闪亮方式和功能同上节。
第十节扫视运动。此时空间内的发光体做无规则位置和颜色进行点状闪烁，本节将锻炼眼睛从一点运动到另一点的敏捷性。
第十一节整理运动。首先从各圈的底排中间两列红灯同时亮，一半逆时针，一斑顺时针，亮到顶端会合，此时为全亮，然后从反方向逐渐收起。交替变换各种颜色。之后从顶排中间开始上述全亮全收起。然后空间中所有发光体依次整体闪亮各种颜色。
整个过程耗时9分零20秒。此时关闭《空间视觉训练系统》的控制器电源。
要求受训者在所有发光体熄灭后闭目养神1-3分钟。
整个系统布满电子原件，过潮会导致电路腐蚀和损坏，室内湿度不要过大，防止系统浸水；尽管本系统采用了高强度的PC灯管，但剧烈的外力碰撞可能会导致部件损坏；眼睛在大幅度运动的情况下，可能会伴随眼睛疲惫甚至头晕的现象发生，属于正常。
如果头晕得利害，可以将自己座位后移，离第一圈灯光远一些，这样会减少眼动幅度，进而减轻头晕。
如同时使用人数多，可撤掉座椅，站排使用与坐排使用效果是一样的。锻炼一段时间后，眼肌会变得更加健壮，因此请坚持做，会有很满意的收获。
根据本发明的另外一个实施例，空间视觉训练系统由3圈框架、一定数量的LED灯1、控制器3及驱动电路等部件组成，框架用于固定LED灯及驱动电路等部件。房屋内按照房间特点沿着墙的四壁安装好该系统。如图1所示，通过事先写入控制器中的程序来控制各个灯的闪亮方式，达到锻炼保健眼睛的目的。
根据本发明的另外一个实施例，空间视觉训练系统包括一个微电脑控制器3和一个发光管屏幕1。该发光管屏幕上设有LED发光管阵列，借助于预定方式和规律产生发光点的移动，通过受训者头部固定不动，眼睛追逐发光点和整体注视的方法来实现视觉训练的目的。本方法采用发光点作为目标，并作有规律的运动，从而克服了眼保健操、健眼操等很多方法没有具体视标可寻的弊端。
根据本发明的另外一个实施例，空间视觉训练系统具有一个空的壳体及驱动和控制电路等部件，该壳体的一侧有一个大孔，受训者可将面部置入该大孔中。壳体内壁安装有一定数量的LED灯。通过事先写入控制器中的程序来控制各个灯的闪亮方式，达到锻炼保健眼睛的目的。
以上公开了本发明的优选实施例，根据这些公开的内容，本领域的技术人员还可能做出非实质性的各种修改、变化、替换等等，然而，这都将落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种空间视觉训练系统，用于眼肌的锻炼和保健，其特征在于，所述空间视觉训练系统包括灯光系统、控制器、及驱动电路；所述灯光系统设置在受训者的前方，产生作为视标的发光点；所述灯光系统与所述控制器电连接，所述控制器向所述灯光系统发出指令，所述发光点在控制器的作用下按照程序控制的轨迹进行移动，供受训者在头部固定不动的情况下用眼睛追逐所述发光点和整体注视。
2.根据权利要求1所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述灯光系统沿着房间的两个侧墙、地面、和天棚进行安装，包括远近不同的数圈框架，所述框架用于固定各个灯及驱动电路，每圈框架中设有数个灯，各个灯依次上下、左右地发光，形成所述发光点的移动。
3.根据权利要求1所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述灯光系统是一个发光屏幕，所述发光屏幕上设有所述发光点的阵列，在控制器的作用下形成任意方向和轨迹的所述发光点的移动。
4.根据权利要求1所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述灯光系统设置在一个空心壳体内，所述壳体的一侧有一个大孔，受训者可将面部置入所述大孔中。
5.根据权利要求1-4其中之一所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述发光点是LED灯。
6.根据权利要求1-4其中之一所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述发光点是普通灯泡。
7.根据权利要求1-4其中之一所述的空间视觉训练系统，其特征在于，所述发光点是液晶发光点。
8.一种空间视觉训练方法，用于眼肌的锻炼和保健，对周边视网膜进行刺激和开发，以及提高其细胞活性和立体视觉功能，其特征在于，在受训者前方设置一定数量的灯光系统，使所述灯光系统在控制器及驱动电路的作用下按预定方式和轨迹进行发光，通过采用有规律运动的发光点作为具体视标，在受训者头部固定不动的状态下眼睛追逐所述发光点和整体注视，实现眼保健操、健眼操的功能。
9.根据权利要求8所述的空间视觉训练方法，其特征在于，所述灯光系统采用远近不同设置的与房屋轮廓相适应的若干框架结构、采用具有发光点阵列的显示屏、或设置在可供受训者从孔部观看的空心壳体内。
10.根据权利要求8所述的空间视觉训练方法，其特征在于，所述发光点由LED灯、液晶显示单元、或灯泡构成。
全文摘要
一种空间视觉训练系统，用于眼肌的锻炼和保健，其特征在于，所述空间视觉训练系统包括灯光系统、控制器、和驱动电路；所述灯光系统设置在受训者的前方，产生作为视标的发光点；所述灯光系统与所述控制器电连接，所述控制器向所述灯光系统发出指令，所述发光点在控制器的作用下按照程序控制的轨迹进行移动，供受训者在头部固定不动的情况下用眼睛追逐所述发光点和整体注视。根据本发明的空间视觉训练系统可对周边视网膜进行刺激和开发，以及提高其细胞活性和立体视觉功能。
文档编号A61F9/00GK101084858SQ20061011461
公开日2007年12月12日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者樊舒非, 李书印 申请人:北京嘉铖视欣近视防治研究中心