專利名稱：視覺生理治療儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種眼保健治療儀器，特別是涉及一種用于弱視、視疲勞和老視眼的物理治療的視覺生理治療儀。
弱視是妨礙兒童視覺發(fā)育的一種嚴重疾病，一般無法用配鏡的方法矯正。目前防治弱視的方法較多，其中較為理想的一種是利用紅光閃爍原理，鍛煉弱視眼的皮質中樞，從而達到治療的目的。如中國專利CN86200467、CN88217622等，其治療基礎均主要以視網膜黃斑區(qū)中錐體細胞對620-680nm(納米)波長的紅光敏感，通過光刺激，提高感覺輸入和臨界融合頻率，從而達到鍛煉和提高視力的目的。根據視覺的電生理學研究成果，視覺刺激的誘發(fā)電位(VEP)還與光刺激的強度和強度的變化、頻率和頻率的變化、閃光圖像和圖像的變化有關。實驗表明變化強度和變化頻率的光所引起的誘發(fā)電位反應大于固定光強和固定頻率條件下的誘發(fā)電位反應；閃光的圖形刺激所引起誘發(fā)電位反應大于單純均勻亮度刺激的誘發(fā)電位發(fā)應，閃光變化圖形刺激的誘發(fā)電位反應大于單純閃光圖形的誘發(fā)電位反應，圖形情景對比大的誘發(fā)電位反應大于圖形情景對比小的誘發(fā)電位反應。而上述儀器一般均是采用單一或多種光源的均勻刺激，使圖形情景對比極?。淮送?，由于在方式上大都采用幾種固定頻率的光閃，很容易造成眼睛對光的適應性，不能滿足視覺頻率調諧鍛煉的要求，影響治療效果。本實用新型的設計者曾公布了申請?zhí)枮?4212912.1和99115935.7的利用視覺生理光譜閃爍原理設計的弱視保健電子萬花筒和視覺生物頻譜儀，它們分別采用光譜為紅、綠和紅、綠、藍、黃的光源作為成像和照射光源，通過電子線路或微電腦控制實現光閃的頻率變換、光譜變換和圖像變換，刺激鍛煉對其敏感的三種不同類型的視覺細胞和大腦視覺皮質中樞，提高視覺誘發(fā)電位，提高感覺輸入和臨界融合頻率，從而達到提高治療效果的目的。該儀器從技術上解決了一般弱視儀缺乏視覺圖像刺激鍛煉和單一頻譜變換的難題，為弱視防治進入家庭提供了一種有效地治療和保健儀器。但是，由于該儀器采用傳統(tǒng)萬花筒的成像原理和構造，使其產生的是空間的立體圖像，亦即所觀看到的圖像均不在同一焦距平面，因此缺乏視覺注視焦點和視覺注視中心，觀看時也不易集中注意力，影響患者使用的觀看效果和注視效果，使治療效果受到限制。
本實用新型的目的在于提供一種視覺生理治療儀，它采用可產生具有平面注視性質的視標圖像，視標圖像主要由人體視網膜細胞敏感和興奮的多種視覺生理光譜產生的圖像所組成，通過治療方案的編程和微電腦控制，實現豐富的頻率變換、光譜變換、光強變換和圖像變換，分別刺激鍛煉不同類型的視覺神經細胞和大腦視覺皮質中樞，改善視覺傳導功能，提高視覺分辨能力和臨界融合頻率，同時利用生理光譜、光強和頻率變換按摩眼組織，消除視覺疲勞，恢復眼的調節(jié)功能，進一步改善和提高醫(yī)療效果。
本實用新型可按如下技術方案來實現本實用新型包括殼體1，底座3，配置在殼體1前端的觀看筒2，在殼體1內的光源成像裝置6、微電腦控制器5、電源7和發(fā)聲器8，本實用新型的技術特征在于所述的光源成像裝置6固裝在殼體1中的托架14上，沿其中心線依次裝有視標10、物鏡11、反射鏡組12和光源組13，所述的觀看筒2中裝有目鏡9，其中心線與視標10和物鏡11相重合，所述的光源組13分別為紅、綠、藍、黃的多組發(fā)光器件，所述的微電腦控制器5上設有多組光譜變換、光強變換、圖像變換和視覺臨界融合頻率以下的多組固定頻率變換及音頻變換的治療程序和音樂程序。
本實用新型采用紅、綠、藍、黃的發(fā)光器件組作為光源成像裝置6的光源組13，光源組13產生的光閃及圖像經反射鏡組12的多次反射和物鏡11的透射，在平面視標10上形成由特定光譜組成的平面圖像或平面閃爍圖像，通過在微電腦控制器5上設置多組光譜變換、光強變換、圖像變換和人體視覺臨界融合頻率以下的多組固定頻率變換及音頻變換的治療程序和音樂程序，控制光源組13在視標10上產生光強、頻率、光譜及圖像隨設置治療程序或音樂程序變化的彩色圖案，并同步播放音樂?；颊咄ㄟ^觀看筒2注視視標10上按設定程序產生的變換光譜、光強、頻率的閃爍光及圖像，可有效刺激和鍛煉視網膜黃斑區(qū)三種不同類型的錐體細胞，改善視覺傳導功能，并可消除視力疲勞，達到改善和提高視力的保健治療效果。
本實用新型有如下積極效果一、能提供更接近人體視網膜錐體細胞敏感和興奮的多種特定波長的光源和光強、頻率、光譜及圖像自動變換的閃爍光和閃爍圖像，這種不斷變換光譜、頻率、光強的閃爍光及交替變化的圖形可有效刺激視覺神經，減少對閃爍光及閃爍圖形的適應性，更好地激活視覺神經中的多種視覺細胞，改善視覺傳導功能，提高眼的感覺輸入和臨界融合頻率。同時，由于視覺生理光在視標上產生的圖像為平面圖像，因此具有更好的注視效果和治療效果。二、能在視標上產生變化光譜、頻率和光強的彩色圖像，消除因疲勞產生的眼肌緊張和痙攣，增強眼的調節(jié)能力，同時還可改善眼的血液循環(huán)和組織循環(huán)，進一步加強治療保健效果。三、由于采用頻譜生理光，同時對視覺系統(tǒng)中的兩個部分進行光按摩，可促進眼的組織循環(huán)，起到有益的保健和治療作用。四、配有柔和舒緩的數碼音樂，同時光譜、圖像及頻率變換可由音樂頻率調控，從而產生視覺、聽覺反饋效應，可進一步興奮交感神經，增進治療效果，也利于提高少兒患者的治療興趣。五、采用微電腦控制技術，提高治療過程的自動化程度，利于治療和保健的普及化和家庭化。七、可明顯提高治療效果和縮短治療周期。臨床表明用于治療弱視的總有效率可達93.6％，并可有效解除因過度用眼引起的視疲勞，并對延緩眼睛老花和健康眼的視力維護有著積極作用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步地說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為微電腦控制器的控制示意圖。
圖3為采用單片機的工作原理圖。
圖4為光源組的排列示意圖。
圖1中，殼體1為前端帶有圓孔的曲面物，可由上、下蓋及底座3所組成，在其圓孔處設有劃道和止位塊，用于和貫通的觀看筒2連接，并能使觀看筒2和其上安裝的眼罩20分別左右轉動180度。殼體1與底座3通過支架4采用球形鉸接，殼體1相對底座3可以自由360度轉動和自由調整俯仰角。殼體1的前面設有程序工作輕觸開關28，輕觸開關28，治療程序即可自動開始工作或停止復位。殼體1中設有托架14，上面安裝有光源成像裝置6，殼體1內部還設置有電源7、微電腦控制器5和發(fā)聲器8。光源成像裝置6中沿觀看筒2的中心線依次裝有視標10、物鏡11、反射鏡組12和光源組13。視標10是由乳白半透光材料制成薄形平面物，例如毛玻璃、描圖紙或乳白半透光塑料的薄形圓片。視標10的成像平面與目鏡9和物鏡11的中心線相垂直，其與目鏡9的距離等于目鏡9的焦距。反射鏡組12為多個矩形或梯形反射板組成，一般采用三塊反射板，其截面呈三角形。光源組13是峰值波長分別為620-680nm(納米)、530-570nm、430-475nm和575-590nm的紅、綠、藍、黃半導體發(fā)光管組，發(fā)光管組的組數為4-8組，并按序排列，每組發(fā)光管的數目為1-8只。為了減小體積，發(fā)光管組最好封裝在光源組13的電路板上。觀看筒2內裝有目鏡9，目鏡9的中心線與視標10和物鏡11相重合。發(fā)聲器8安裝在殼體1內，與之相對應的殼體上設有多個孔，以保證聲音的傳遞。電源7是直流電源，如電池，也可以采用整流穩(wěn)壓電源。
圖2中，單片機30是微電腦控制器的主控體，單片機30的音頻輸出端與發(fā)聲器8相連，單片機30的I/O口分別連接程序選擇開關32、程序啟動和復位開關28和多路驅動放大器33，多路驅動放大器33的驅動端分別與光源組13上各組發(fā)光器件相連接，驅動發(fā)光器件組按照程序要求順序點滅發(fā)光。電源7通過電源開關31與單片機30相連。
為了提高可靠性和降低產品的成本，所述的單片機30為一只同時設有治療程序和音樂程序，并帶有語音合成器的微電腦掩膜芯片。如采用SN680XX型的微電腦掩膜芯片。
圖3中，單片機30的型號為SN680XX，其中的I/O口1、2、3、4分別連接驅動放大電路中的三極管Q1、Q2、Q3和Q4，通過三極管分別驅動發(fā)光二極管組L1、L2、L3和L4工作，圖中發(fā)光管發(fā)光的顏色分別用R(紅)、G(綠)、Y(黃)和B(藍)表示。圖中I/O口6連接程序狀態(tài)指示燈LED，I/O口9和10分別連接程序選擇開關SW3和SW4，通過選擇開關SW3和SW4可以選擇針對不同患者的治療程序。I/O口5連接程序啟動開關START/STOP，輕觸程序開關可以啟動程序工作或停止。單片機的端口16為音樂信號輸出端口，用以連接發(fā)聲器SP，發(fā)聲器可以是揚聲器，也可以采用耳機。端口15連接直流電源的正極，端口17接地。
在單片機30中分別設置有治療程序和音樂程序。治療程序的工作過程主要遵循使發(fā)光二極管產生光譜變換、光強變換、頻率變換和圖象變換的基本原理。音樂程序可以是MIDI方式或語音方式，為了使節(jié)奏清晰、分明和減少程序空間，最好采用MIDI方式的音樂。所選音樂為節(jié)奏分明和舒緩的樂曲。治療程序主要控制發(fā)光二極管的閃爍和變換，可采用如下的工作過程和控制方式輕觸START/STOP開關，程序控制發(fā)光管按如下順序及變換從L1(黃)→L2(藍)，亮滅頻率為1Hz(赫茲)，工作1分鐘，再以L3(綠)→L4(紅)2Hz的變換工作1分鐘，接著以L2(藍)→L4(紅)4Hz點滅變換2分鐘，以L2(藍)→L4(紅)8Hz點滅變換2分鐘，接下來同步播放音樂并控制發(fā)光管組的移位速率和閃爍隨音樂頻率變化，發(fā)光管組閃亮變換頻率隨音樂變化的范圍是0.5-30Hz，移位閃亮的順序為L2(藍)→L3(綠)→L4(紅)→L2(藍)，定時3分鐘直至治療程序和音樂程序完成并待機。發(fā)光管組的閃爍方式可以有多種變換，如按序移位亮或按序移位閃，也可以是隨機移位亮或隨機移位閃等。閃亮的占空比也可有多種設置。各組發(fā)光管點滅的頻率變換和位置變換使最終投射到視標10上的光形成光譜、頻率、光強和圖案變化的彩色圖像。
圖4為光源組13上排列發(fā)光管的一個實施例。其發(fā)光管分別為紅、綠、藍、黃的半導體發(fā)光管組，發(fā)光管組的組數為4組，并按序排列，每組發(fā)光管為同色。每組發(fā)光二極管的數目取決于所選發(fā)光管的發(fā)光強度和排列圖像的需要。若使排列的圖象較為豐富，則可選取多組發(fā)光管，每組發(fā)光管的數目也可選擇多一些。為了減小體積和提高圖象質量，發(fā)光管最好封裝在光源組13的電路板上。
權利要求1.視覺生理治療儀，包括殼體(1)，底座(3)，配置在殼體(1)前端的觀看筒(2)，在殼體(1)內的光源成像裝置(6)、微電腦控制器(5)、電源(7)和發(fā)聲器(8)，其特征在于所述的光源成像裝置(6)固裝在殼體(1)中的托架(14)上，沿其中心線依次裝有視標(10)、物鏡(11)、反射鏡組(12)和光源組(13)，所述的觀看筒(2)中裝有目鏡(9)，其中心線與視標(10)和物鏡(11)相重合，所述的光源組(13)分別為紅、綠、藍、黃的多組發(fā)光器件，所述的微電腦控制器(5)上設有多組光譜變換、光強變換、圖像變換和視覺臨界融合頻率以下的多組固定頻率變換及音頻變換的治療程序和音樂程序。
2.如權利要求1所述的視覺生理治療儀，其特征在于所述的微電腦控制器(5)包括一單片機(30)，單片機(30)的音頻輸出端與發(fā)聲器(8)相連接，單片機(30)的I/O口分別連接程序選擇開關(32)、程序啟動和復位開關(28)和多路驅動放大器(33)，多路驅動放大器(33)的驅動端分別與光源組(13)上各組發(fā)光器件相連接，電源(7)通過電源開關(31)與單片機(30)相連。
3.如權利要求1所述的視覺生理治療儀，其特征在于所述的光源組(13)是峰值波長分別為620～680nm(納米)、530～570nm、430～475nm和575～590nm的紅、綠、藍、黃半導體發(fā)光管組，發(fā)光管組的組數為4～8組，并按序排列，每組發(fā)光管的數目為1～8只。
4.如權利要求2所述的視覺生理治療儀，其特征在于所述的單片機(30)為一只設置音樂程序和控制程序并帶有語音合成器的微電腦掩膜芯片。
5.如權利要求1所述的視覺生理治療儀，其特征在于所述的視標(10)是由乳白半透光材料制成的薄形平面物，其成像平面與目鏡(9)和物鏡(11)的中心線相垂直，其與目鏡(9)的距離等于目鏡(9)的焦距。
6.如權利要求1所述的視覺生理治療儀，其特征在于所述的殼體(1)通過支架(4)與底座(3)球形鉸接，所述的觀看筒(2)的前端裝有眼罩(20)。
專利摘要一種視覺生理治療儀,它包括殼體1、帶目鏡9的觀看筒2、微電腦控制器5和電源7,其要點在于還設有光源成像裝置6和平面視標10。本實用新型能提供視覺生理光譜產生的平面視標圖像,其光譜、頻率和圖像變化由微電腦自動控制,可提高眼的感覺輸入和臨界融合頻率,提高弱視、調節(jié)性近視及老花眼的保健治療效果。
文檔編號A61F9/00GK2453879SQ0022687
公開日2001年10月17日 申請日期2000年10月13日 優(yōu)先權日2000年10月13日
發(fā)明者余鵬 申請人:余鵬