红光视力训练仪的制作方法
【专利摘要】一种红光视力训练仪，用于提升视觉能力，包括：LED灯组，包括多个红色LED光源及多个绿色LED光源，多个红色LED光源及多个绿色LED光源呈矩形排布，且变换发光可显示形成多种图案；控制器，与LED灯组电连接，控制器控制所述红色LED光源及绿色LED光源交替发光；及滤光片，覆盖于LED灯组的出光面上；控制器还用于控制红色LED光源及绿色LED光源的输出频谱和能量密度。上述红光视力训练仪，通过控制器控制LED灯组的交替发出特定频谱和能量密度的窄频低能量的红光绿光，从而对眼睛产生光化学作用，实现视力训练的功能，在整个训练过程中，由控制器控制发光颜色及发光频率，因此无需通过机械设备对LED灯组进行调节，从而使得在训练过程中，噪音较小。
【专利说明】红光视力训练仪

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种视力训练仪，特别是涉及一种红光视力训练仪。

【背景技术】
[0002]目前，眼科医生对于弱视案例中视光细胞发育不良的现象，大多是通过明暗后像训练进行治疗。整个治疗过程操作时间长、并且操作技术难度高，需要专业的眼科医生操作才能进行治疗。
实用新型内容
[0003]基于此，有必要针对视力训练过程较为复杂的问题，提供一种操作简单，方便使用的红光视力训练仪。
[0004]一种红光视力训练仪，用于提升视觉能力，包括:
[0005]LED灯组，包括多个红色LED光源及多个绿色LED光源，所述多个红色LED光源及多个绿色LED光源呈矩形排布，且变换发光可显示形成多种图案；
[0006]控制器，与所述LED灯组电连接，所述控制器控制所述红色LED光源及绿色LED光源交替发光 '及
[0007]滤光片，覆盖于所述LED灯组的出光面上；
[0008]所述控制器还用于控制所述红色LED光源及所述绿色LED光源的输出频谱和能量山/又ο
[0009]在其中一个实施例中，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述LED灯组及所述控制器提供输入电压。
[0010]在其中一个实施例中，所述电源模块为所述控制器提供3.3V直流电源。
[0011]在其中一个实施例中，所述电源模块包括芯片LM1117、电容C14、电解电容C15、电解电容C16、电容C17、电解电容C18、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4及二极管D2 ；
[0012]所述二极管D2的正极接输入电源，负极接所述电感L1，所述电感L1的另一端接所述芯片LM1117的输入端，所述芯片LM1117的输出端输出3.3V直流电压，所述芯片LM1117的接地端接地，所述电容C14及所述电解电容C15并联于所述芯片LM1117的输入端和接地端之间，所述电容C17及所述电解电容C16并联于所述芯片LM1117的输出端和接地端之间；所述电感L2 —端空接，另一端接地；所述电感L3 —端接所述芯片LM1117的输出端，另一端接所述电解电容C18的正极，所述电感L4的一端接地，另一端接所述电解电容C18的负极；所述电感L3与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VDDA ;所述电感L4与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VSSA。
[0013]在其中一个实施例中，所述控制器包括单片机U1、开关S1、电容C3、电容C4、晶振Y1、电容C13、电容C12、晶振Y2、电容C11、电阻R5、电阻R4、电解电容C8及电容C10 ；
[0014]所述单片机U1包括数据输入端PA00-PA15、数据输出端PC00-PC15端和数据输出端PB00-PB15 ;所述电容C3 —端接地，另一端接单片机U1的0SC-1N/PD0端，所述电容C4 一端接地，另一端接单片机U1的0SC-0UT/PD1端；所述晶振Y1分别接单片机的OSC-1N/roO端和 0SC-0UT/PD1 端；
[0015]所述电阻R4和所述电阻R5串联于输入电源和所述单片机U1的NRST端之间，所述开关S1 —端接地，另一端接所述电阻R4和所述电阻R5的公共连接点；所述电解电容C8与所述开关S1并联，所述电容C11 一端接所述单片机U1的NRST端，另一端接地；所述电容C10 —端接输入电压VSSA，另一端接所述单片机U1的VDDA端；所述电容C13 —端接地，另一端接所述单片机U1的PC14-0SC32-1N端；所述电容C13 —端接地，另一端接所述单片机U1的PC15-0SC32-0UT端；所述晶振Y2分别接所述单片机U1的PC14-0SC32-1N端和PC15-0SC32-0UT 端。
[0016]在其中一个实施例中，所述控制器还包括存储模块，所述存储模块包括存储芯片CN1、电容C1和电阻R1 ;所述电容C1 一端接输入电源，另一端接地，所述电阻R1 —端接输入电源，另一端接存储芯片CN1的⑶/D3端，所述存储芯片CN1的⑶/D3端、CMD端、CLK端及D0端分别接所述单片机U1的PA04端、PA07端、PA05端、PA06端。
[0017]在其中一个实施例中，所述控制器还包括LED驱动芯片U3及LED驱动芯片U4 ;所述LED驱动芯片U3的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB00-PB07端，所述LED驱动芯片U3的B0-B7端分别接多个红色LED和多个绿色LED ;所述LED驱动芯片U4的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB08-PB15端，所述LED驱动芯片U4的B0-B7端为转换端。
[0018]在其中一个实施例中，所述控制器还包括接口芯片U6，所述接口芯片U6的电源端接输入电源，三个数据输出端分别接所述单片机U1的PC7-PC9端。
[0019]在其中一个实施例中，所述控制器控制所述多个红色LED光源及多个绿色LED光源的光强。
[0020]在其中一个实施例中，所述控制器控制所述LED灯组交替变换所述图案的速度为3帧每秒。
[0021]上述红光视力训练仪，通过控制器控制LED灯组的交替发出特定频谱和能量密度的窄频低能量的红光绿光，从而对眼睛产生光化学作用，实现视力训练的功能，在整个训练过程中，由控制器控制发光颜色及发光频率，因此无需通过机械设备对LED灯组进行调节，从而使得在训练过程中，噪音较小。

【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1为红光视力训练仪的模块图；
[0023]图2为电源模块的电路原理图；
[0024]图3为控制器的电路原理图之一；
[0025]图4为存储模块的电路原理图；
[0026]图5为控制器的电路原理图之一；
[0027]图6为控制器的电路原理图之一；
[0028]图7为接口模块的电路原理图；
[0029]图8为控制器的电路原理图之一。

【具体实施方式】
[0030]如图1所示，为红光视力训练仪的模块图。
[0031]一种红光视力训练仪，用于提升视觉能力，包括:LED灯组，LED灯组包括多个红色LED光源及多个绿色LED光源，多个红色LED光源及多个绿色LED光源呈矩形排布，且变换发光可显示形成多种图案。
[0032]控制器110，与所述LED灯组电连接，所述控制器110控制所述红色LED光源及绿色LED光源交替发光；及
[0033]滤光片130，覆盖于所述LED灯组的出光面上。
[0034]控制器110还用于控制所述红色LED光源及所述绿色LED光源的输出频谱和能量山/又ο
[0035]请结合图2。
[0036]红光视力训练仪还包括电源模块120，所述电源模块120用于为所述LED灯组及所述控制器110提供输入电压。
[0037]电源模块120为所述控制器110提供3.3V直流电源。
[0038]电源模块120包括芯片LM1117、电容C14、电解电容C15、电解电容C16、电容C17、电解电容C18、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4及二极管D2。
[0039]所述二极管D2的正极接输入电源，负极接所述电感L1，所述电感L1的另一端接所述芯片LM1117的输入端，所述芯片LM1117的输出端输出3.3V直流电压，所述芯片LM1117的接地端接地，所述电容C14及所述电解电容C15并联于所述芯片LM1117的输入端和接地端之间，所述电容C17及所述电解电容C16并联于所述芯片LM1117的输出端和接地端之间；所述电感L2 —端空接，另一端接地；所述电感L3 —端接所述芯片LM1117的输出端，另一端接所述电解电容C18的正极，所述电感L4的一端接地，另一端接所述电解电容C18的负极；所述电感L3与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VDDA ;所述电感L4与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VSSA。
[0040]请结合图3。
[0041]控制器110包括单片机U1、开关S1、电容C3、电容C4、晶振Y1、电容C13、电容C12、晶振Y2、电容Cl 1、电阻R5、电阻R4、电解电容C8及电容C10。
[0042]所述单片机U1包括数据输入端PA00-PA15、数据输出端PC00-PC15端和数据输出端PB00-PB15 ;所述电容C3 —端接地，另一端接单片机U1的0SC-1N/PD0端，所述电容C4 一端接地，另一端接单片机U1的0SC-0UT/PD1端；所述晶振Y1分别接单片机的osc-1N/roo端和 0SC-0UT/PD1 端。
[0043]所述电阻R4和所述电阻R5串联于输入电源和所述单片机U1的NRST端之间，所述开关S1 一端接地，另一端接所述电阻R4和所述电阻R5的公共连接点；所述电解电容C8与所述开关S1并联，所述电容C11 一端接所述单片机U1的NRST端，另一端接地；所述电容C10 一端接输入电压VSSA，另一端接所述单片机U1的VDDA端；
[0044]所述电容C13 —端接地，另一端接所述单片机U1的PC14-0SC32-1N端；所述电容C13 一端接地，另一端接所述单片机U1的PC15-0SC32-0UT端；所述晶振Y2分别接所述单片机 U1 的 PC14-0SC32-1N 端和 PC15-0SC32-0UT 端。
[0045]单片机U1的输入电源为3.3V。
[0046]请结合图4。
[0047]红光视力训练仪还包括存储模块，存储模块包括存储芯片U2、电阻R2、电阻R3、电容C2、电阻R19、发光二极管D4及转换端口 C0N5 ;存储芯片U2的电源端接输入电源，存储芯片U2的SCL端及SDA端分别接单片机U1的PB10端接PB11端。电阻R2 —端接输入电源，另一端接存储芯片SDA端。电阻R3—端接输入电源，另一端接存储芯片的SCL端。电阻R19 —端接输入电源，另一端接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接地。发光二极管D4用于指示电源模块120是否正常工作。具体的，发光二极管D4发光时，表示电源模块120正常工作。
[0048]存储芯片U2的型号为24C02。
[0049]转换端口 C0N5 —端接输入电源，输出端分别输出TMS信号、TCK信号及REST信号。TMS信号、TCK信号分别接单片机U1的PA13端及PA15端。
[0050]存储芯片、发光二极管D4及转换端口 C0N5的输入电源为3.3V。
[0051]请结合图5。
[0052]控制器110还包括存储芯片CN1、电容C1和电阻R1 ;所述电容C1 一端接输入电源，另一端接地，所述电阻R1 —端接输入电源，另一端接存储芯片CN1的⑶/D3端，所述存储芯片CN1的⑶/D3端、CMD端、CLK端及D0端分别接所述单片机U1的PA04端、PA07端、PA05 端、PA06 端。
[0053]存储芯片CN1的输入电源为3.3V。
[0054]请结合图6。
[0055]控制器110还包括LED驱动芯片U3及LED驱动芯片U4 ;所述LED驱动芯片U3的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB00-PB07端，所述LED驱动芯片U3的B0-B7端分别接多个红色LED和多个绿色LED ;所述LED驱动芯片U4的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB08-PB15端，所述LED驱动芯片U4的B0-B7端为转换端。
[0056]LED驱动芯片U3及LED驱动芯片U4的型号均为74LS245。且输入电源均为3.3V。
[0057]请结合图7。
[0058]红光视力训练仪还包括接口模块，接口模块包括芯片JP1和芯片JP2，型号均为HEADER8X2。芯片JP1的输入端接LED驱动芯片U4的转换端。对应的，芯片JP1的0E端、A端、B端、C端、D端、LAT端、CLK端依次接LED驱动芯片U4的B0-B6端。芯片JP2的输入端同样接LED驱动芯片U4的转换端，与芯片JP2的原理相同。芯片JP1的输出端及芯片JP2的输出端接LED光源。
[0059]请结合图8。
[0060]控制器110还包括接口芯片U6，所述接口芯片U6的电源端接输入电源，三个数据输出端分别接所述单片机U1的PC7-PC9端。接口芯片U6的输入电源为3.3V。
[0061]控制器110控制多个红色LED光源及多个绿色LED光源的光强。
[0062]控制器110控制所述LED灯组交替变换所述图案的速度为3帧每秒。
[0063]上述红光视力训练一通过红光绿光交替(特定频谱和能量密度的窄频低能量)对眼睛产生光化学作用。刺激人体眼底视光细胞，促进细胞活跃从而加快生长，达到反复训练之目的，促进视力提升。因使用单片机U1控制，因此能够自行训练，无需医生重复操作。
[0064]特殊波长的可见光刺激细胞活跃生长，训练效果更加明显。交替出现小朋友喜欢的图形变幻，训练趣味性较高，训练过程容易控制。同时训练过程无噪音、无故障、低能耗。
[0065]上述红光视力训练仪通过特殊设计的光学系统和大功率LED光源，辐射输出特定频谱和能量密度的窄频低能量红光和绿光交替作用于人体组织，其生物作用主要是光化学作用，而不是热作用。
[0066]眼组织经红光照射后，可以使对红光吸收最强的线粒体过氧化氢活性增加，增进细胞的新陈代谢，使糖原含量增加，蛋白合成增加和三磷酸腺苷分解增加，促进视神经细胞合成，促进视觉发育。
[0067]通过红、绿光的交替刺激，促进眼底细胞生长，并在大脑建立更加完整的视觉体系，提升视觉反应能力。在提升视觉能力、治疗弱视方面效果明显。加速受损神经的再生
[0068]上述红光视力训练仪，通过控制器110控制LED灯组的交替发出特定频谱和能量密度的窄频低能量的红光绿光，从而对眼睛产生光化学作用，实现视力训练的功能，在整个训练过程中，由控制器110控制发光颜色及发光频率，因此无需通过机械设备对LED灯组进行调节，从而使得在训练过程中，噪音较小。且透过滤光片130的特定波长的光线，能够较好的刺激细胞活跃生长，训练效果更加明显。
[0069]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种红光视力训练仪，用于提升视觉能力，其特征在于，包括: LED灯组，包括多个红色LED光源及多个绿色LED光源，所述多个红色LED光源及多个绿色LED光源呈矩形排布，且变换发光可显示形成多种图案； 控制器，与所述LED灯组电连接，所述控制器控制所述红色LED光源及绿色LED光源交替发光；及 滤光片，覆盖于所述LED灯组的出光面上； 所述控制器还用于控制所述红色LED光源及所述绿色LED光源的输出频谱和能量密度。
2.根据权利要求1所述的红光视力训练仪，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述LED灯组及所述控制器提供输入电压。
3.根据权利要求2所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述电源模块为所述控制器提供3.3V直流电源。
4.根据权利要求3所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述电源模块包括芯片LM1117、电容C14、电解电容C15、电解电容C16、电容C17、电解电容C18、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4及二极管D2 ； 所述二极管D2的正极接输入电源，负极接所述电感L1，所述电感L1的另一端接所述芯片LM1117的输入端，所述芯片LM1117的输出端输出3.3V直流电压，所述芯片LM1117的接地端接地，所述电容C14及所述电解电容C15并联于所述芯片LM1117的输入端和接地端之间，所述电容C17及所述电解电容C16并联于所述芯片LM1117的输出端和接地端之间；所述电感L2 —端空接，另一端接地；所述电感L3 —端接所述芯片LM1117的输出端，另一端接所述电解电容C18的正极，所述电感L4的一端接地，另一端接所述电解电容C18的负极；所述电感L3与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VDDA ;所述电感L4与所述电解电容C18的公共连接点输出电压VSSA。
5.根据权利要求1所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器包括单片机U1、开关S1、电容C3、电容C4、晶振Y1、电容C13、电容C12、晶振Y2、电容C11、电阻R5、电阻R4、电解电容C8及电容C1 ； 所述单片机U1包括数据输入端PA00-PA15、数据输出端PC00-PC15端和数据输出端PB00-PB15 ;所述电容C3 —端接地，另一端接单片机U1的0SC-1N/PD0端，所述电容C4 一端接地，另一端接单片机U1的0SC-0UT/PD1端；所述晶振Y1分别接单片机的0SC-1N/PD0端和 0SC-0UT/PD1 端； 所述电阻R4和所述电阻R5串联于输入电源和所述单片机U1的NRST端之间，所述开关S1 —端接地，另一端接所述电阻R4和所述电阻R5的公共连接点；所述电解电容C8与所述开关S1并联，所述电容C11 一端接所述单片机U1的NRST端，另一端接地；所述电容C10 一端接输入电压VSSA，另一端接所述单片机U1的VDDA端；所述电容C13 —端接地，另一端接所述单片机U1的PC14-0SC32-1N端；所述电容C13 —端接地，另一端接所述单片机U1的PC15-0SC32-0UT端；所述晶振Y2分别接所述单片机U1的PC14-0SC32-1N端和PC15-0SC32-0UT 端。
6.根据权利要求5所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器还包括存储模块，所述存储模块包括存储芯片CN1、电容C1和电阻R1 ;所述电容C1 一端接输入电源，另一端接地，所述电阻R1 —端接输入电源，另一端接存储芯片CN1的⑶/D3端，所述存储芯片CN1的⑶/D3端、CMD端、CLK端及DO端分别接所述单片机U1的PA04端、PA07端、PA05端、PA06端。
7.根据权利要求5所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器还包括LED驱动芯片U3及LED驱动芯片U4 ;所述LED驱动芯片U3的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB00-PB07端，所述LED驱动芯片U3的B0-B7端分别接多个红色LED和多个绿色LED ;所述LED驱动芯片U4的A0-A7端分别接所述单片机U1的PB08-PB15端，所述LED驱动芯片U4的B0-B7端为转换端。
8.根据权利要求5所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器还包括接口芯片U6，所述接口芯片U6的电源端接输入电源，三个数据输出端分别接所述单片机U1的PC7-PC9 端。
9.根据权利要求5所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器控制所述多个红色LED光源及多个绿色LED光源的光强。
10.根据权利要求5所述的红光视力训练仪，其特征在于，所述控制器控制所述LED灯组交替变换所述图案的速度为3帧每秒。
【文档编号】A61N5/06GK204033714SQ201420330873
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】管贞福 申请人:深圳看得清视光技术研究所有限公司