一种视力训练装置的制作方法

文档序号:15698771发布日期:2018-10-19 19:29阅读:158来源:国知局

本发明涉及视力训练技术领域,具体涉及。



背景技术:

中国是目前世界上近视发病率最高的国家之一,近视发病年龄不断走低且人群发病率逐年增高。虽然近视问一种视力训练装置题受到了广泛重视,但随着科技的发展,电子类产品越来越多的走进生活,使得发生近视的可能性增大,降低近视发病难度也越来越大。

根据研究显示,近视眼发生的主要原因是近距离用眼过度。长时间近距离用眼使眼球生理、结构发生变化,近距离用眼过度引发近视的过程,可逆的眼球生理变化在前,不可逆的眼球结构变化在后,一旦眼球结构发生了变化,又反过来影响眼球生理变化,导致近视不断加深。

目前,近视的矫正和治疗手段包括手术治疗、物理治疗和药物治疗,此外还有装置器治疗。

手术治疗的优点是见效快,但价格高昂且危险性高,无法立刻察觉潜在的、长期的后遗症。物理治疗包括穴位按摩等方法,见效慢且有一定风险因素。药物治疗疗效较慢且有一定毒副作用。

装置器治疗指运用包括闪烁训练、眼球运动训练、光学面翻转等方法的装置器对近视患者进行矫正。虽然此类装置器层出不穷,但都不能达到真正的矫正和治疗效果。现有的此类装置器的共同缺陷是治疗过程中装置器与患者眼部过于靠近,装置器无论使用何种方法,虚拟的远焦点都不能真正实现加强患者眼部远近焦点调节的作用,训练过程反而增加了近距离视物时间与视觉负担。

目前,市场上的视力训练装置大多是机械运动式结构。视力标靶在支架上来回机械运动,以调节视力标靶与观察者之间的距离。因此上述视力训练装置结构复杂、体积较大。并且由于视力训练,需要长期、定时且不间断的训练才能达到矫正视力的效果。因此患者在家里进行训练,为最有效的训练地点。但是上述视力训练装置体积较大,不便于携带,不利于普通用户在家庭中训练使用。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种结构简单、体积适中小,能够满足近视眼训练需要的一种视力训练装置。

为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种视力训练装置,包括呈阵列设置的若干个光源或彩虹五彩缤纷图像,若干个光源均放置在支撑台上,所述若干个光源排列成的阵列呈对角线5.5寸至55寸长方形阵列或呈直径为3米的圆形阵列;

控制模块,分别与所述若干个光源中的每一个光源电连接,所述控制模块用于控制所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭,所述控制模块包括:

处理器,用于生成所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的时间信息及所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的速度信息,所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的时间信息为整个视力训练过程的持续时间,所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的速度信息为所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的速度大小,所述时间信息和所述速度信息均分为多个等级;

速度控制单元,与所述处理器通信连接,且用于控制所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭;

计时单元,与所述处理器通信连接,且用于判断所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的累计时间是否达到所述时间信息,当所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的累计时间小于所述时间信息,则所述若干个光源中的每一个光源继续按设定顺序亮灭;当所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的累计时间达到所述时间信息,则所述若干个光源停止工作。

为了能够便于调节光源与视力训练装置使用者之间的距离,优选的技术方案是,将所述支撑台与移动座连接,在所述移动座下面设置有导向轮或导向块,所述导向轮或导向块与直线导轨滚动配合或滑动配合,在所述移动座上还设置有螺孔,螺孔与丝杠螺纹配合,丝杠的一端与伺服电机连接,所述直线导轨与伺服电机与固定底座连接。

为了便于控制光源亮灭的速度,优选的技术方案还有,所述处理器与所述速度控制单元通过红外控制信号通信连接。

为了便于统计、控制训练时间,优选的技术方案还有,所述处理器与所述计时单元通过红外控制信号通信连接。

为了便于对光源的控制使每一个发光源的发光亮度一致,并可以降低发光源的成本,优选的技术方案还有,所述呈阵列设置的若干个光源之间相互并联,且若干个光源均为发光二极管。

为了便于限时训练情况和训练的效果,优选的技术方案还有,还包括显示模块,所述显示模块与所述控制模块电连接,所述显示模块显示所述速度控制单元的所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的速度信息及所述计时单元的所述若干个光源中的每一个光源按设定顺序亮灭的时间信息。

为了便于记录视力训练装置使用者训练情况合训练结构信息,优选的技术方案还有,还包括存储单元,所述存储单元与所述控制模块电连接,所述存储单元用于存储每次训练的时间、训练的时长和累计训练的时长信息,还用于存储每次训练后视力检测结果信息。

为了便于给训练者创造一个舒适良好的训练环境,优选的技术方案还有,所述控制模块还包括音乐单元,所述音乐单元与所述处理器通信连接,所述音乐单元用于播放提示音。

本发明的优点和有益效果在于:首先,该视力训练装置中,呈阵列设置的若干个光源为单独设置,且均可以放置在支撑物上。通过控制模块控制呈阵列设置的若干个光源按设定顺序亮灭,并控制呈阵列设置的若干个光源按设定顺序亮灭的速度及时间。因此通过观察按顺序亮灭的呈阵列设置的若干个光源即可达到训练眼部肌肉的目的。上述视力训练装置还设置有可移动的移动座来调节呈阵列设置的若干个光源与使用者之间的距离。并且呈阵列设置的若干个光源的亮灭无需专人操作,操作简单,适用于个人训练,有利于视力训练装置的普及。

并且可以相对于训练的节奏产生伴奏音乐,能够改善视力训练装置的训练环境,提高视力训练的效果。

该视力训练装置对近视眼视力进行训练的基本原理是:

轴线训练原理

1、通过视觉训练,构建眼球内外旋能力来锻炼眼部肌肉,使两眼视轴不停地运动来训练主导视力的三种肌肉---睫状肌、眼外肌、虹膜肌。通过协同联动来缓解以上肌肉的麻痹僵直状态,使其恢复眼肌的灵活,从而提高眼肌的调节能力,最终达到物体对应视网膜上清晰成像,起到恢复视力的目的。

2、训练建构眼球从各个方向转动更灵活,眼外肌牵拉玻璃体,眼球肌组织向不同方向牵拉,共济运动,构成晶体与玻璃体之间产生互动的角力效果,因而使整个眼球恢复完全的视功能活动,防止眼轴进一步增长。

3、训练眼外肌的放松,破除双眼融像辐辏和降低调节;双眼焦点散开,可以搜寻,扫视,疑视远方的物体,清晰分辨成像在视网膜,调动内聚外散的视轴运动,在近点联动条件下使睫状肌(正向)反向拉动,因而突破各肌肉组织僵化,恢复正常调节能力。

视标运动行程

视功能训练装置的行程:近点7cm,远点60cm、这是眼球联动的有效距离,也是近点三联动的最佳距离。在不同的行程下,人眼为了看清视标,所产生的调节力不同。由于不同人的眼睛调节力也不相同,运动协同联动使眼球充满活力,因此改善眼睛看远看近产生的放松与调节力的范围。

视标运动曲线

1、运动速度:该设备可实现速度从极慢到50公分行程仅需0.7s。不同的人有不同的调节力,自然也就会产生不同的调节时间,如果一个人调节力较好,调节时间较短,那么使用较慢的速度则达不到训练调节的效果(这样会使眼睛增加调节带动集合)。反之,如果一个人调节力较差,反应调节所需时间较长,那么使用较快的运动速度会导致眼睛根本无法调节所以放弃调节(必须要代偿增加调节)。这会让训练毫无效果。因此,必须依照眼球的生理机能,来速度调整可以适应远视与近视患者。

2、视标运动和睫状肌调节力的关系:一般情况下,视标越快所需要的调节力越大,视标运动越慢所需要的调节力越小。但如果超过眼调节时间的范围则会适得其反。也就是说并不是速度越快越好,也不是速度越慢越好。

3、运动的速度曲线:是指视标在往返来回中使用的速度直线行程。一般的视功能训练装置是采取直线运动的方式,也就是说在一个行程往返中,始终保持等速运动,特别是一些能够实现高速运动的设备,更是使用这种运动方式才能保证高速运动,但这种方式只能适用于部分近视患者,经研究表明,正弦曲线更能适合人眼调节需要,它是先慢后快再慢,往复循环的运动方式。这样能使睫状肌处于逐步收缩调节再逐步放松的状态。因此,本训练装置具有多种运动速度曲线,适用于远视与近视,从而保证训练效果。

训练目的:综合前三种训练原理,彼此协调,达到强化训练的目地。

在此,我们有必要深入细致地研讨分析大脑与眼睛、大脑与视觉的关系。应该指出,大脑视觉系统与眼球系统存在密切的互动关系,而且这种关系首先是特定的支配和被支配关系。视觉反应其源动力来自外界图像的刺激,这种图像刺激信息经过眼球系统映射到视网膜传递到大脑后,经过大脑系统的处理并迅速形成反馈,指挥控制眼球系统做出适应性调整—促使眼球系统视网膜成像更完善,以便大脑视觉系统获得更好的视觉讯息。

在所有的视觉活动中,大脑视觉系统与眼球系统的互动是非常密切、全方位和多层次的,而且,大脑视觉系统处于更重要的绝对支配地位。其次是大脑视觉系统本身存在的视觉图像优化处理能力,这里也包括对图像的纠错、补偿和清晰化处理等内容。研究表明,人类大脑的图像优化处理、解析能力是巨大的,它不仅可以对处于非正常状态的图像进行必要的补偿、修正,也能够把显著改善图像的清晰度,甚至可以把倒着的图像正转过来。所以,事实上,在针对性的视觉功能训练后,大脑视觉系统对于模糊影像的清晰化处理是完全能够胜任的,也是非常重要和可靠的。

再者就是不同视觉功能重要性和差异性问题,我们知道眼睛具有多种不同层次、不同作用的视觉功能,它们都与大脑视觉系统存在着一定程度的联系。事实上,与大脑视觉系统支配互动关联度越大的视觉功能其重要性越大。此外,就是大脑视觉系统、眼球器官组织与视功能状态协调性问题,大多数时候它们也是相互影响,相互制约的。

训练机理:

1、视觉诞生在大脑,视力是大脑对外界图像的最终反映。屈光不正与视力之间存在粗略相关的关系,但它们不存在一一对应的关系。在特定状况下,甚至完全不相关联。

2、眼睛是属于大脑体系的一个固有组成部分,眼睛或者眼球组织仅仅是大脑与外界联系的重要通道。—眼球活动全部受制于大脑,眼球组织的视觉活动、视觉功能是为满足大脑视觉需求而服务的。

3、何谓标、何为本?眼球系统是标,大脑视觉系统是本。

视功能优化训练是以大脑视觉系统视觉功能为核心,是针对整体视觉系统的调整、干预和优化,重在治本、标本兼治的物理特色训练。使近视眼得到真正有效防控、不在视力恶化,顺应眼球发育的自然视力,巩固维护稳定视力、不反弹。

所谓“离焦状态下的1.0”,就是在屈光不正存在的条件下,在视网膜影像是一定程度的离焦模糊状态下,通过整体视觉功能的优化完善,推动整体眼球肌组织与神经联动,调整对应视网膜成像,使物体焦点成像在黄斑区上,确保青少年儿童的视力能够达到1.0或1.0以上(要具备视觉三个条件),并长期处于一种正常稳定的视力状况。

视功能优化训练结合“立体综合矫护”是多方面的组合训练,但训练必须具备借助光能,才能有效启动视网膜细胞活跃,激活视神经能,使视觉的感觉系统与视觉的运动系统共济协调,提升防控效果更加巩固稳定,视力状况更加清晰自然。

附图说明

图1是本发明视力训练装置的结构示意图;

图2是图1的a向视图;

图3是本发明视力训练装置的控制电路框图;

图4是本发明视力训练信息控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1~3所示,本发明是一种视力训练装置100包括呈阵列设置的若干个光源110、控制模块130及显示模块140。

呈阵列设置的若干个光源110或彩虹五彩缤纷图像均放置在支撑台120上,所述若干个光源110排列成的阵列呈对角线5.5寸至55寸长方形阵列或呈直径为3米的圆形阵列;呈阵列设置的若干个光源110相互之间并联。具体在本实施方式中,所述若干个光源排列成的阵列呈3米矩形阵列或呈直径为3米的圆形阵列,每个光源之间的间距可控制在1~3cm之间,从而实现0~3米之间训练距离的任意调节不同光源按设定顺序的亮灭。光源110可以为发光二极管(led)光源。

为了能够便于调节光源与视力训练装置使用者之间的距离,本发明优选的实施方案是,将所述支撑台120与移动座121连接,在所述移动座121下面设置有导向轮122或导向块,所述导向轮122或导向块与直线导轨123滚动配合或滑动配合,在所述移动座121上还设置有螺孔124,螺孔124与丝杠125螺纹配合,丝杠125的一端与伺服电机126连接,所述直线导轨123与伺服电机126与固定底座127连接。

支撑台120可用来固定、支撑呈阵列设置的若干个光源110。支撑台120可以为灯座。

控制模块130与呈阵列设置的若干个光源110电连接。控制模块130用于控制呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭。控制模块130与外接电源电连接。具体在本实施方式中,外接电源为15伏。控制模块130包括处理器131、速度控制单元132、计时单元133及音乐单元134。

处理器131用于生成呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的时间信息及呈阵列设置的若干个光源110交呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序替亮灭的速度信息。呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的时间信息为整个视力训练过程的持续时间。该时间信息为专业人员根据使用经验进行设定的,分为多个等级,对于不同的训练目的,选用不同等级的时间信息。

呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度信息为呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度,其反应了呈阵列设置的若干个光源110在单位时间内按设定顺序变化的次数。在每一次变换中呈阵列设置的若干个光源110的点亮和熄灭的时间相等,即呈阵列设置的若干个光源110被点亮的持续时间及被熄灭的持续时间相等。并且,该速度信息为专业人员根据使用经验进行设定的,分为多个等级,对于不同的训练目的,选用不同等级的速度信息。上述视力训练装置100设定多个训练等级,可以方便训练者按需选择,避免训练者的训练时间设置不当,影响训练效果,保证上述视力训练装置100的使用效果,方便训练者在家庭中使用,无需专业人员陪同。

为了便于控制光源亮灭的速度,本发明优选的实施方案还有,具体在本实施方式中,处理器131设有红外发射器(图未示),用于发射红外控制信号。该红外控制信号带有该速度信息及时间信息。

速度控制单元132与处理器131通信连接。速度控制单元132用于调节呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度。处理器131与速度控制单元132通过红外控制信号通信连接。具体在本实施方式中,速度控制单元132设有红外接收传感器,用于接收处理器131发射的红外控制信号。速度控制单元132根据红外控制信号控制呈阵列设置的若干个光源110的按设定顺序亮灭的速度。具体在本实施方式中,训练者可以根据训练需要选择呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度信息。处理器131将训练者选择的该等级的速度信息发送给速度控制单元132,速度控制单元132则以该速度信息控制呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序变换的速度。

为了便于统计、控制训练时间,本发明优选的实施方案还有,计时单元133与处理器131通信连接。计时单元133用于判断呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的累计时间是否达到时间信息。处理器131与计时单元133通过红外控制信号通信连接。当呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的累计时间小于时间信息,则呈阵列设置的若干个光源110继续按设定顺序亮灭。当呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的时间达到计时单元133设定的工作时间信息,则呈阵列设置的若干个光源110停止工作。

计时单元133可以为电子计时器、数字计时器等。

为了便于记录视力训练装置使用者训练情况合训练结构信息,本发明优选的实施方案还有,还包括存储单元135,所述存储单元135与所述控制模块130电连接,所述存储单元135用于存储每次训练的时间、训练的时长和累计训练的时长信息,还用于存储每次训练后视力检测结果信息。

存储单元135可以选用现有的各种存储器件。

为了便于给训练者创造一个舒适良好的训练环境,本发明优选的实施方案还有,音乐单元134与处理器131通信连接。音乐单元134与计时单元133通信连接。音乐单元134用于播放提示音。当计时单元133开始计时时候,训练者开始训练,音乐单元134发出开始训练的提示音。当计时单元133的累计时间达到时间信息时,训练结束,音乐单元134发出停止训练的提示音。具体在本实施方式中,音乐单元134还可以播放不同节奏的音乐。处理器131还存储有与不同等级的速度信息相对应的音乐。当训练者选择不同等级的速度信息之后,处理器131根据该速度信息,选择与该速度信息节奏相近的音乐,并通过音乐单元134将其播放出。因此,音乐单元134可以达到改善训练环境的目的,使训练者能够更好地投入训练,以达到较好的训练效果。

音乐单元134为音乐播放装置,例如,音响、喇叭等。

为了便于限时训练情况和训练的效果,本发明优选的实施方案还有,显示模块140与控制模块130电连接。显示模块140用于显示速度控制单元132的呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度信息。并且,显示模块140用于显示计时单元133的呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的时间信息。当训练者选定某一等级的训练速度信息时,处理器131将该速度信息发送给显示模块140,显示模块140将显示该速度信息,可以方便训练者对训练进行调节。并且显示模块140还可以显示训练的时间信息,训练者可以根据显示模块140显示的训练速度信息机时间信息来调节。

本发明还提供一种视力训练信息控制方法。

如图4所述,一种视力训练信息控制方法包括以下步骤:

步骤s210,生成呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的速度信息及呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭的时间信息。处理器生成并通过存储单元135存储该速度信息及时间信息。并且该速度信息及时间信息分为多个等级。训练者根据不同训练目的,选择不同的速度信息及时间信息。该速度信息及时间信息为专业人员根据使用经验进行设定的,分为多个等级,对于不同的训练目的,选用不同等级的速度信息及时间信息,以训练效果。

步骤s220,发送速度信息及时间信息。具体在本实施方式中,处理器发射红外控制信号,该红外控制信号带有该速度信息及时间信息。

步骤s230,接收速度信息及时间信息。

具体在本实施方式中,接收速度信息及时间信息步骤,还包括:步骤s231,显示速度信息及时间信息。

处理器生成速度信息及时间信息之后,显示模块接收并显示该预设的速度信息及时间信息。

步骤s240,根据速度信息及时间信息,播放声音。具体在本实施方式中,步骤s240具体可以包括:

步骤s241,开始计时,播放开始的提示音。

步骤s242,根据速度信息的等级选择相应的节奏的音乐。

处理器还存储有与不同等级的速度信息相对应的音乐。当训练者选择不同等级的速度信息之后,处理器根据该速度信息,选择与该速度信息节奏相近的音乐,并通过音乐单元将其播放出。

步骤s243,当达到时间信息,播放结束的提示音。

步骤s250,呈阵列设置的若干个光源110按照速度信息按设定顺序亮灭。速度控制单元接收速度信息,根据该速度信息控制呈阵列设置的若干个光源110的亮灭。

步骤s260,判断是否达到时间信息,如果没有达到时间信息,呈阵列设置的若干个光源110按照速度信息继续按设定顺序亮灭;如果达到时间信息,呈阵列设置的若干个光源110停止工作。

计时单元接收时间信息,并开始累计呈阵列设置的若干个光源110的工作时间,并判断累计时间是否达到了时间信息。

上述视力训练装置100利用上述视力训练信息控制方法,可以实现双眼的聚散训练。呈阵列设置的若干个光源110为单独设置,且均可以放置在外置支撑物上,根据训练者双眼适应能力,在0~3米呈阵列设置的若干个光源110,可以任意调节按设定顺序亮灭。并且,在整个训练过程中,并且可以相对于训练的节奏产生伴奏音乐,能够改善视力训练装置100的训练环境,提高视力训练的效果。

通过控制模块130控制呈阵列设置的若干个光源110按设定顺序亮灭,并控制呈阵列设置的若干个光源110与按设定顺序亮灭的速度及时间。并且呈阵列设置的若干个光源110的亮灭无需专人操作,操作简单,适用于家庭训练,有利于视力训练装置100的普及。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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