CN111374872A - 全眼肌智能视力防控装置 - Google Patents

Abstract

本发明属眼肌训练矫正装置，尤其涉及一种全眼肌智能视力防控装置，包括工作台（4）、防控箱体（1）、目镜盘（2）及增视镜片组件（10）；所述防控箱体（1）水平固定设于工作台（4）之上；增视镜片组件（10）固定设于目镜盘（2）与防控箱体（1）的端口之间；在目镜盘（2）上固定设有增视镜片旋转控制电机（11）；增视镜片旋转控制电机（11）的输出轴与增视镜片组件（10）的中轴固定相接；在防控箱体（1）内横向设有显示屏（5）；显示屏（5）与显示屏驱动机构（6）固定相接。本发明功能齐全，维护保养便捷，集训练、监测、预测评估、诊断治疗及眼健康管理一体。

Description

全眼肌智能视力防控装置

技术领域

本发明属眼肌训练矫正装置，尤其涉及一种全眼肌智能视力防控装置。

背景技术

目前，多数学说认为，调节是通过晶状体改变形状来完成的。然而美国的贝茨博士认为，晶状体起的作用是有限的、暂时的，当养成不良用眼习惯时，为了弥补晶状体调节能力的不足，眼睛需要通过调节眼周肌肉来改变眼球形状以适应这种不良视物习惯。因此，贝茨博士发明了具有眼球调节功能的Flipper，专门用于改善眼肌调节速度，增加调节幅度，有效改善调节紧张、调节滞后和调节不足等问题，多年来Flipper广泛应用于眼科临床，广受专家的认可。本世纪初，国家近视眼重点实验室中山眼科中心联合美国、澳大利亚多所大学通过猴研究近视发病机理，进一步证实“调节滞后”是近视眼发生发展的关键环节，提示调节灵敏度训练可有效防止学生近视发生发展。

人类的视力健康障碍如近视、远视、弱视、斜视等除病理性因素外，大多是由于不良视力习惯引起。使用视力时，因视力环境不佳或习惯不良因素，睫状肌的长时间持续性收缩，引起调节紧张或凋节痉挛，造成晶状体弹性缺乏，又不能很快放松调节，久而久之会形成头晕眼胀、视力下降等视力障碍症状。目前市场上也有一些视力矫正仪大都功能单一，操作繁琐，且维护保养比较麻烦，视力防控效果不理想。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，功能齐全，维护保养便捷，集训练、监测、预测评估、诊断治疗及眼健康管理一体的全眼肌智能视力防控装置。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种全眼肌智能视力防控装置，包括工作台、防控箱体、目镜盘及增视镜片组件；所述防控箱体水平固定设于工作台之上；所述目镜盘的顶部经支架与防控箱体的端口固定相接；所述增视镜片组件固定设于目镜盘与防控箱体的端口之间；在所述目镜盘上固定设有增视镜片旋转控制电机；所述增视镜片旋转控制电机的输出轴与增视镜片组件的中轴固定相接；在所述防控箱体内横向设有显示屏；所述显示屏与显示屏驱动机构固定相接；所述显示屏驱动机构通过设于防控箱体上的显示屏驱动电机带动显示屏沿防控箱体的横轴实现水平往复运动。

作为一种优选方案，本发明还设有主控部分及移动式视力控制模块；所述移动式视力控制模块包括外壳体及控制单元；所述主控部分固定设于工作台之上；所述主控部分包括CPU、增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块；所述增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述控制单元包括红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器；所述红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述增视驱动模块的信号传输端口接增视镜片旋转控制电机的信号传输端口；所述显示屏驱动模块的信号传输端口接显示屏驱动电机的信号传输端口；所述信号传输模块的信号传输端口与手机的信号传输端口相通。

进一步地，本发明所述增视镜片组件包括增视镜片架；在所述增视镜片架均布7个镜片盘；所述镜片盘依次固定设有+1.5D镜片、-1.5D镜片、+2.0镜片、-2.0镜片、平光镜片、遮挡镜片及左红右绿镜片。

进一步地，本发明所述增视镜片架与显示屏的距离为40厘米。

进一步地，本发明在所述工作台上设有充电接口及TF卡接口。

进一步地，本发明所述增视镜片架直径为10厘米；所述镜片盘中镜片的直径为3厘米。

进一步地，本发明在所述目镜盘的前端，于所述工作台上固定设有下巴托架。

本发明结构简单，功能齐全，维护保养便捷，可集训练、监测、预测评估、诊断治疗及眼健康管理一体。本发明在贝茨原理基础上采用智能化手段结合眼球追踪扫视运动、睫状肌远近申拉运动并植入用眼习惯监测提醒系统、视力档案管理系统、自我检测系统使其研制成为“全眼肌智能视力管家”。本发明能通过APP发到家长的手机端，家长可监测学生训练完成状况、时长，了解孩子调节异常的种类、近视的发展趋势；医疗机构可通过此设备获得的数据进行近视进展预测评估、诊断治疗管理，还能同时监测提醒孩子近距离阅读用眼时长、距离并为学生建立视力档案，随时管理孩子的视力，使孩子于玩乐中恢复视功能，提高学习成绩。可以说本设备是集训练、监测、预测评估、诊断治疗及眼健康管理五维一体的最新青少年近视医疗防控设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明增视镜片组件结构示意图；

图3为本发明电路原理框图。

图中：1、防控箱体；2、目镜盘；3、支架；4、工作台；5、显示屏；6、显示屏驱动机构；7、移动式视力控制模块；701、外壳体；8、主控部分；9、显示屏驱动电机；10、增视镜片组件；11、增视镜片旋转控制电机；12、增视镜片架；13、镜片盘；14、充电接口；15、TF卡接口；16、下巴托架；17、电脑显示屏。

具体实施方式

参见图1所示，全眼肌智能视力防控装置，包括工作台4、防控箱体1、目镜盘2及增视镜片组件10；所述防控箱体1水平固定设于工作台4之上；所述目镜盘2的顶部经支架3与防控箱体1的端口固定相接；所述增视镜片组件10固定设于目镜盘2与防控箱体1的端口之间；在所述目镜盘2上固定设有增视镜片旋转控制电机11；所述增视镜片旋转控制电机11的输出轴与增视镜片组件10的中轴固定相接；系统通过CPU向增视驱动模块及增视镜片旋转控制电机11发出控制指令，以实现对增视镜片组件10中的镜片进行智能旋转切换。在所述防控箱体1内横向设有显示屏5；所述显示屏5与显示屏驱动机构6固定相接；所述显示屏驱动机构6通过设于防控箱体1上的显示屏驱动电机9带动显示屏5沿防控箱体1的横轴实现水平往复运动。

参见图2及图3所示，本发明还设有主控部分8及移动式视力控制模块7；所述移动式视力控制模块7包括外壳体701及控制单元；所述主控部分8固定设于工作台4之上；所述主控部分8包括CPU、增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块；所述增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述控制单元包括红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器；所述红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述增视驱动模块的信号传输端口接增视镜片旋转控制电机11的信号传输端口；所述显示屏驱动模块的信号传输端口接显示屏驱动电机9的信号传输端口；所述信号传输模块的信号传输端口与手机的信号传输端口相通。

本发明所述增视镜片组件10包括增视镜片架12；在所述增视镜片架12均布7个镜片盘13；所述镜片盘13依次固定设有+1.5D镜片、-1.5D镜片、+2.0镜片、-2.0镜片、平光镜片、遮挡镜片及左红右绿镜片。

本发明所述增视镜片架12与显示屏5的距离为40厘米。

参见图1所示，本发明在所述工作台4上设有充电接口14及TF卡接口15。本发明所述增视镜片架12直径为10厘米；所述镜片盘13中镜片的直径为3厘米。本发明在所述目镜盘2的前端，于所述工作台4上固定设有下巴托架16。

本发明防控箱体1的内部结构可采用通用的显示屏往复运动结构。参见图1所示，显示屏驱动电机9的信号传输端口经显示屏驱动模块与CPU的信号传输端口相接。通过CPU对显示屏驱动模块及显示屏驱动电机9发出控制指令，使显示屏在防控箱体1内完成水平直线往复运动。显示屏驱动电机9的动力输出轴带动后同步轮；直线导轨固定在防控箱体1内，且与防控箱体1纵轴平行。直线导轨的两端分别安装有一个行程开关，两个行程开关的信号传输端口与CPU的信号传输端口相接。显示屏5与置于防控箱体1内的直线导轨滑动连接。前同步轮固定在防控箱体1内部前端，且与后同步轮对齐，前同步轮和后同步轮通过同步带连接；显示屏5与同步带卡接。

本发明功能构造：

一、智能调节训练部分：

1、贝茨的翻转镜原理；

2、眼球追踪扫视原理；

3、睫状肌远近申拉原理；

二、视力管家部分：

1、训练监测提醒；

2、视力档案管理；

3、近距离用眼时长、距离管理；

4、自我检测功能；

5、病例分享、眼保健知识、新产品介绍等。

硬件部分：

1、微电脑主机一台，机身长20厘米，宽28厘米，高23厘米，显示屏：14×12厘米；全部功能由鼠标操作。

2、增视镜片组件：镜头为3厘米的增视镜片，把镜筒内20厘米的距离增视为40厘米的距离。两个镜筒的距离很近，但镜片很大，所以可供不同年龄的人使用（也可称为双眼使用瞳距可调）。一眼训练时另一只眼可以调整黑片遮挡。

3、本发明目镜部分可内置一个圆形镜片盘可手工调拨镜片度数，镜片盘设置6组镜片。

4、机身底座远红外线测距系统和近距离用眼时长监测系统：做成独立功能的青苹果模型（移动式视力控制模块），放在 底座的一个特定的位置，底座又是青苹果的充电器，这个青苹果可移动，也可放在孩子的课桌上写作业时测量孩子的读书写字距离，距离低于30厘米、近距离用眼超过45分钟有滴滴的提示音。

5、镜头前胶圈（可拆卸清洗）。

6、机身底座插口：电源、耳机、数据线、USB、TF卡。

软件部分：

1、 Flipper智能调节训练部分；

2、眼球追踪扫视运动系统：电脑给出图片，红色视标是运动的，眼球追随红色视标运动，每次3分钟；

3、睫状肌申拉3D或VR电影或动画片：动画片远近申拉，最近可以是3厘米，最远5米以外，本电影或动画片可连接TF卡，家长可下载孩子喜欢的动画片输入进来，插到主机上便可播放训练，也可集团售后有偿提供；

4、用眼习惯监测提醒系统：底座内植红外测距模块、光强感应模块和声音提醒模块，用于监测学生近距离用眼习惯并有提醒功能；

5、视力档案管家系统:系统内包含孩子的一般信息、视力、矫正视力、屈光度、调节功能状态、三级 视功能状态、眼轴长度、主导眼等全部信息，与集团联网，家长通过手机APP读取孩子视力档案并有专家咨询指导；

6、自测功能：色觉测试 、散光测试、眼镜适应度、四点灯、黄斑自测、视疲劳自测；

7、病例分享及集团信息。

本发明内置增视镜片架，增视镜片架的直径是10厘米，每个镜片的直径是3厘米，镜片为 ± 1.5D\±2.0D\平光 \遮挡镜片\右红左绿共计7个镜片 ；两个相邻的镜片一正一负相同度数为一组。增视镜片使屏幕为40厘米距离，计算机设有暂停功能及自动记录1分钟或3分钟完成的周期数。操作时先用鼠标点击屏幕上的图标，计算机随机给出的20/30 E、单字、三字、四字、五字视标卡1～200组如下图，如计算机随机给出E字视标，看清后点击上下左右，多个字符时点击下面对应的相同字符；单个视标点击后或多个视标点击完最后一个视标时发出信号使增视镜片架内置镜片自动正负移动，同时屏幕切换出下一个视标。每次训练以右眼开始，即右眼→左眼→双眼以此类推。点击视标的同时开始计时 ，正负镜片移动结束后为一个周期，计算机设置有暂停功能并记录每分钟完成的周期数，点击正确就往下进行，点击错误再重新点击一次，如果仍错误计算机就不计入周期数往下进行，如果连续3个视标都错了，计算机自动调整到低度的镜片上（如±2.0D 的镜片看不清就自动调到± 1.5D的镜片上）。每天9分钟。计算机将学生每天训练完成的单位周期数及训练时间发送到家长的手机上，家长通过APP与设备绑定，了解孩子的训练情况。

眼球的追随扫视运动也是预防近视有效的方法，该方法可以锻炼眼外肌功能，改善水平肌的协调能力，增加斜肌的张力，提高学生的阅读 速度和增强学生阅读的注意力。用鼠标点击眼球运动图标，计算机给出图形，孩子的眼睛注视红点并追随红点运动，距离为40厘米，每天3分钟。

睫状肌远近申拉运动：开始训练前先调整右眼为红色，左眼为绿色镜片（或平光镜片），鼠标点击3D电影（睫状肌图标）。孩子看3D或VR动画片远近申拉使睫状肌做看远看近运动，实现了孩子在玩乐中锻炼了睫状肌，恢复了视疲劳。每天训练8分钟。3D电影可下载孩子喜欢的电影动画等，下载3D电影到TF卡里，插到主机上便可播放训练，也可连接WIFI，内有16G内存 。每天训练时间组成： Flipper单眼各3分钟，双眼3分钟，总计9分钟，眼球扫视追踪运动3分钟 ，睫状肌远近申拉运动8分钟，合计每天训练20分钟。

视力管家（移动式视力控制模块）的外形可以是青苹果型、蛋型、卡通型、管家型等，是一个独立的物体，放在工作台上，工作台上有充电功能，体部印上“视力管家”字样，学生在家学习时，可将管家拿下来，放在距离人眼40厘米的距离位置，提醒用眼距离和时长，主机材料为ABS+PC。视力管家与手机连接方法：通过扫描设备说明书上的二维码与手机绑定→选择视力管家绑定设备→注册→点击以下内容：训练日志/视觉档案 / 自我检测/病例分享/用眼保健。家长可通过手机经信号传输模块与CPU进行数据交换。家长可通过下载的APP在手机端了解学生的 训练时长、训练情况评估并掌握学生视觉档案等。

移动式视力控制模块中红外测距模块和声音提醒模块，用于监测学生近距离用眼习惯并有提醒功能，本发明可以放置在桌面上，对孩子的用眼时长、距离进行多维度实时监管。对阅读距离低于30厘米、连续近距离阅读超过45分钟，仪器发出滴滴的声音，提醒孩子注意，促进孩子养成良好用眼习惯。红外发射模块可以发射红外线，遇到物体返回后被红外接收模块接收，然后经过CPU的分析如果前方物体的距离小于二十厘米则报警器会发出“吱吱”声以做出提醒。本发明的有益效果是在纠正近视的同时，通过自动提醒学生眼睛不要与书本距的太近来避免近视的进一步加深。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全眼肌智能视力防控装置，其特征在于，包括工作台（4）、防控箱体（1）、目镜盘（2）及增视镜片组件（10）；所述防控箱体（1）水平固定设于工作台（4）之上；所述目镜盘（2）的顶部经支架（3）与防控箱体（1）的端口固定相接；所述增视镜片组件（10）固定设于目镜盘（2）与防控箱体（1）的端口之间；在所述目镜盘（2）上固定设有增视镜片旋转控制电机（11）；所述增视镜片旋转控制电机（11）的输出轴与增视镜片组件（10）的中轴固定相接；在所述防控箱体（1）内横向设有显示屏（5）；所述显示屏（5）与显示屏驱动机构（6）固定相接；所述显示屏驱动机构（6）通过设于防控箱体（1）上的显示屏驱动电机（9）带动显示屏（5）沿防控箱体（1）的横轴实现水平往复运动。

2.根据权利要求1所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：还设有主控部分（8）及移动式视力控制模块（7）；所述移动式视力控制模块（7）包括外壳体（701）及控制单元；所述主控部分（8）固定设于工作台（4）之上；所述主控部分（8）包括CPU、增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块；所述增视驱动模块、信号传输模块及显示屏驱动模块的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述控制单元包括红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器；所述红外发射模块、红外接收模块、定时模块及报警器的信号传输端口分别与CPU的信号传输端口相接；所述增视驱动模块的信号传输端口接增视镜片旋转控制电机（11）的信号传输端口；所述显示屏驱动模块的信号传输端口接显示屏驱动电机（9）的信号传输端口；所述信号传输模块的信号传输端口与手机的信号传输端口相通。

3.根据权利要求2所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：所述增视镜片组件（10）包括增视镜片架（12）；在所述增视镜片架（12）均布7个镜片盘（13）；所述镜片盘（13）依次固定设有+1.5D镜片、-1.5D镜片、+2.0镜片、-2.0镜片、平光镜片、遮挡镜片及左红右绿镜片。

4.根据权利要求3所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：所述增视镜片架（12）与显示屏（5）的距离为40厘米。

5.根据权利要求2～4任一所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：在所述工作台（4）上设有充电接口（14）及TF卡接口（15）。

6.根据权利要求5所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：所述增视镜片架（12）直径为10厘米；所述镜片盘（13）中镜片的直径为3厘米。

7.根据权利要求6所述的全眼肌智能视力防控装置，其特征在于：在所述目镜盘（2）的前端，于所述工作台（4）上固定设有下巴托架（16）。

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