CN101292874B - 一种集成型人体前庭功能检测眼罩 - Google Patents

Abstract

一种集成型人体前庭功能检测眼罩，属于医疗仪器技术领域中涉及的前庭功能检测眼罩。要解决的技术问题：提供一种集成型人体前庭功能检测眼罩。技术方案包括调节旋钮、圆柱导轨、摄像机、轮轴支架、丝杆齿轮轴、手轮、目镜等部件。整体结构是以轮轴支架和安装在其上的手轮和丝杆齿轮轴组成的组件为对称轴的左右对称的组合体；通过调节手轮，丝杆齿轮轴带动左右目镜沿圆柱导轨作相反方向移动调节瞳距；摄像机安装在目镜的下方，光轴与目镜光轴之间成一定夹角，使眼球进入摄像机视场实时记录眼球运动，判断人的前庭功能。该眼罩便于携带、诊断准确。

Description

一种集成型人体前庭功能检测眼罩

一.技术领域

本发明属于医疗仪器技术领域中涉及的一种人体前庭功能检测眼罩。

二.背景技术

为了保证飞行的安全，航空部门对于飞行员的身体状态要求非常严格，需要对飞行员的身体作定期检查。对人体前庭功能的检测，是判断飞行员的空间定向功能、抗晕机功能、确定飞行员是否具有眩晕、平衡障碍等疾病，因此，研制人体前庭功能检测仪器是航空医学业内人士非常关注的问题。

人类发明飞机已经有近百年的历史。对飞行员进行人体前庭功能的检测已有很长的历史。与本发明最为接近的已有技术是美国Mircomedical公司生产的人体前庭功能检测仪，如图1所示：包括环形屏幕1、吊杆2、电机3、上联接盘4、挡光杆5、光源6、下联接盘7、摄像机8。

吊杆2的上端与固定壁连接，吊杆2的下端与电机3固连，电机3在上联接盘4的中心部位与上联接盘4固连，在上联接盘4和下联接盘7之间，沿圆周均匀安装挡光杆5，挡光杆5的两端均与上、下连接盘固连；上联接盘4、挡光杆5、下联接盘7、组成光条发生器，也称视动笼。光条发生器由电机3驱动旋转，转速可调，光源6安装在光条发生器中心固定不动，且与环形屏幕1中心重合。光源6发出的光经挡光条5遮挡部分在环形屏幕1上产生黑条，没有遮挡部分产生亮条，当光条发生器旋转时，在环形屏幕1上产生一组黑白相间的运动条纹。人体置于环形屏幕1中心，人眼观察运动条纹时会产生眼动现象，摄像机8瞄准人眼，将眼球运动实时记录下来，分析眼球运动参数，可得出被测者前庭功能参数，从而能诊断被测者的空间定向功能、抗晕机能力等。

此种设备存在的缺点是占地面积大，不能随意移动，更不能随身携带；另外，光条发生器只能产生一种黑白光条，不能实现颜色和周期的变化，功能少。

三.发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于使用仪器机动灵活、便于操作，提高测量精度，特设计一种新型人体前庭功能检测眼罩。

本发明要解决的技术问题是：提供一种集成型人体前庭功能检测眼罩。解决技术问题的技术方案如图2、图3、图4所示，包括调节旋钮9、圆柱导轨10、红外照明灯11、摄像机12、摄像机座13、轮轴支架14、丝杆齿轮轴15、手轮16、手轮固定轴17、目镜18、目镜支板19、支板丝孔20、显示器21、压簧22、旋钮固定架23、导轨孔24、外壳25、壳耳26、耳带27。

整体结构是以轮轴支架14和安装在轮轴支架14上的手轮16和丝杆齿轮轴15组成的组件为对称轴的左右对称分布的组合体；手轮16套装在手轮固定轴17上，安装在轮轴支架14上，丝杆齿轮轴15在手轮固定轴17的正下方安装在轮轴支架14上，丝杆齿轮轴15是一个齿轮和丝杆的一体组合件，齿轮位于中间，两端是丝杆，丝扣方向相反，丝杆齿轮轴15上的齿轮与手轮16之间是齿啮合，丝杆齿轮轴15两端的丝杆穿过轮轴支架14与左右两目镜支板19上的支板丝孔20用螺纹连接，轮轴支架14通过其底部与圆柱导轨10固定，左右目镜18通过其上的两个导轨孔24分别与两根圆柱导轨10连接，两者之间滑动接触，左右目镜18安装在左右目镜支板19上的目镜孔内，当调节手轮16时，带动丝杆齿轮轴15的齿轮丝杆转动，从而带动左右目镜18沿圆柱导轨10作相对或相反方向移动；摄像机12安装在摄像机座13上，左右摄像机12的光轴与左右目镜18的光轴之间成一定夹角相交且共面，人眼的视线方向与目镜18的光轴方向一致；红外照明灯11分布在摄像机12的四周也安装在摄像机座13上，左右旋钮固定架23的一端分别与左右目镜支板19固连，左右旋钮固定架23的另一端上分别装有左右调节旋钮9，左右压簧22分别安装在左右调节旋钮9上并作用于摄像机座13与旋钮固定架23之间，消除间隙，并调节摄像机12的光轴与目镜18光轴之间的夹角，使眼球进入摄像机视场；左右两个显示器21分别安装在左右目镜支板19上，左右显示器21的平面在左右目镜18的焦点之内；外壳25套装在装调后的整体结构上，外壳25与整体结构上的目镜支板19用螺钉固连；外壳25的左右两侧带有壳耳26，左右壳耳26上连接有耳带27，通过耳带27与壳耳26的连接，可将人体前庭功能眼罩带在人的头上，进行人体前体功能检测。

工作原理说明：工作时将眼罩带到人眼前面，人眼便置于目镜出瞳位置。由于人眼瞳距不一致，转动调节手轮16通过丝杆齿轮轴15上丝杆的转动带动左右两目镜支板19沿导轨10轴向相反方向运动，由于左右目镜18安装在左右目镜支板19上，所以左右目镜18跟随运动，满足了调节瞳距变化的要求。

摄像机12对准人眼瞳孔记录眼球运动，根据被测者脸型差别可转动旋钮9改变摄像机12的光轴与目镜18光轴之间的夹角，使眼球进入摄像机视场。当瞳距与摄像机调整好后，进入检测程序，左右两个显示器21产生相同的图像，经视觉合成一个图像，通过改变图像的周期、频率、颜色，刺激人眼，人眼会跟随图像运动，由左右两个摄像机12将眼球运动实时记录下来，分析记录结果，以此诊断被测者的前庭功能。

本发明的积极效果：本发明将现有的人体前庭功能检测设备集成到一个眼罩内，用光学成像技术将显示器图像成像到需要的距离，代替了环形屏幕。用显示器生成各种条纹图像代替光条发生器(视动笼)，大大缩小了体积，便于携带。图像显示器生成的图像信息可实现不同颜色、不同周期等多种变化，灵活方便，功能强大，检查项目多，诊断更准确。

四.附图说明

图1是已有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是本发明的外观主视示意图。

五.具体实施方式

本发明按图2、图3和图4所示的结构实施，其中调节旋钮9的材质采用塑料，旋钮与旋钮杆是一体件，旋钮外径φ10mm，旋钮杆φ4mm；圆柱导轨10材质采用1Cr13冷拉圆钢，直径φ4mm，长度为85mm；红外照明灯11采用红外发光管；摄像机12采用焦距3.6mm，分辨率350线的cmos摄像机；摄像机座13的材质采用厚度为2mm的铝板2A12，尺寸与摄像机12匹配；轮轴支架14的材质采用厚度为2mm的铝板2A12，上面加工的手轮固定轴孔的大小与手轮固定轴17匹配，加工的丝杆齿轮轴轴孔与丝杆齿轮轴15匹配，该两轴孔之间的间距要满足手轮16与丝杆齿轮轴15上的齿轮之间的齿啮合相匹配。丝杆齿轮轴15的材质采用45^#，两头的丝杆部分分别采用直径为M4的左、右旋标准丝杆，中间的齿轮直径φ13mm，模数为0.5，齿数为24；手轮16的材质采用塑料，外径φ19mm，模数0.5，齿数36，与丝杆齿轮轴15上的齿轮齿啮合；手轮固定轴17的材质采用45^#，直径φ4mm，与手轮16的轴孔匹配；目镜18焦距为15.611mm，放大倍率为1/63.29，外径φ29mm；目镜支板19采用厚度为2mm的铝板2A12，安装目镜孔的内径尺寸与目镜18的外径匹配；支板丝孔20的大小与丝杆齿轮轴15两边的丝杆直径大小匹配；显示器21采用800×600个像元的彩色显示器；压簧22的材质采用φ0.4mm的钢丝，外径φ4.4mm；旋钮固定架23的材质采用厚度为2mm的铝板2A12，它的一端用螺钉和目镜支板19固连；外壳25的材质采用ABS按结构要求吸塑成型。耳带27采用硅橡胶带，宽度与壳耳26匹配。

Claims (1)

1.一种集成型人体前庭功能检测眼罩，包括摄像机，其特征在于还包括调节旋钮(9)、圆柱导轨(10)、红外照明灯(11)、摄像机座(13)、轮轴支架(14)、丝杆齿轮轴(15)、手轮(16)、手轮固定轴(17)、目镜(18)、目镜支板(19)、支板丝孔(20)、显示器(21)、压簧(22)、旋钮固定架(23)、导轨孔(24)、外壳(25)、壳耳(26)、耳带(27)；整体结构是以轮轴支架(14)和安装在轮轴支架(14)上的手轮(16)和丝杆齿轮轴(15)组成的组件为对称轴的左右对称分布的组合体；手轮(16)套装在手轮固定轴(17)上，安装在轮轴支架(14)上，丝杆齿轮轴(15)在手轮固定轴(17)的正下方安装在轮轴支架(14)上，丝杆齿轮轴(15)是一个齿轮和丝杆的一体组合件，齿轮位于中间，两端是丝杆，丝扣方向相反，丝杆齿轮轴(15)上的齿轮与手轮(16)之间是齿啮合，丝杆齿轮轴(15)两端的丝杆穿过轮轴支架(14)与左右两目镜支板(19)上的支板丝孔(20)用螺纹连接，轮轴支架(14)通过其底部与圆柱导轨(10)固定，左右目镜(18)通过其上的两个导轨孔(24)分别与两根圆柱导轨(10)连接，两者之间滑动接触，左右目镜(18)安装在左右目镜支板(19)上的目镜孔内，当调节手轮(16)时，带动丝杆齿轮轴(15)的齿轮丝杆转动，从而带动左右目镜(18)沿圆柱导轨(10)作相对或相反方向移动；摄像机(12)安装在摄像机座(13)上，左右摄像机(12)的光轴与左右目镜(18)的光轴之间成一定夹角相交且共面，人眼的视线方向与目镜(18)的光轴方向一致；红外照明灯(11)分布在摄像机(12)的四周也安装在摄像机座(13)上，左右旋钮固定架(23)的一端分别与左右目镜支板(19)固连，左右旋钮固定架(23)的另一端上分别装有左右调节旋钮(9)，左右压簧(22)分别安装在左右调节旋钮(9)上并作用于摄像机座(13)与旋钮固定架(23)之间，消除间隙，并调节摄像机(12)的光轴与目镜(18)光轴之间的夹角，使眼球进入摄像机视场；左右两个显示器(21)分别安装在左右目镜支板(19)上，左右显示器(21)的平面在左右目镜(18)的焦点之内；外壳(25)套装在装调后的整体结构上，外壳(25)与整体结构上的目镜支板(19)用螺钉固连；外壳(25)的左右两侧带有壳耳(26)，左右壳耳(26)上连接有耳带(27)。

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