CN103622665A - 渐进多焦点参数测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渐进多焦点参数测量仪，包括壳体，壳体前端开有观察窗，壳体后端设有左、右两块测量屏，壳体上设有液晶显示屏，壳体内靠近观察窗的位置设有LED灯，靠近测量屏的位置设有凸的球面镜；球面镜凸出的一面与测量屏相当，球面镜平的一面与LED灯相当；观察窗、LED灯和球面镜的主轴位于同一轴线上，且，LED灯与球面镜之间的距离大于球面镜的球面半径；壳体内设有主控芯片，壳体上设有用于分别调整所述左、右两块测量屏上显示的测量线位置的调节按键，该调节按键与主控芯片的控制信号输入端相连接。本发明不仅提高了测量准确度，且使用方便，测量过程中无需频繁更换测量工具，既降低了对验光师技术水平的要求，也可提高患者的满意度。

Description

渐进多焦点参数测量仪

技术领域

本发明涉及一种配镜用测量仪，特别是涉及一种可测量多项参数的渐进多焦点参数测量仪。

背景技术

随着人民生活水平的提高，人们对眼镜的舒适度要求越来越高，大部分眼镜店可通过测量瞳距、瞳高两项参数完成配镜，然而，对于高端渐进多焦点镜片，需要精确地测量瞳距、瞳高、框高、镜眼距、前倾角及弧度共六项参数才能配得准确、舒适、利于人眼健康的眼镜。

现有测量上述六项参数的仪器及方法主要是：利用瞳距仪或瞳距尺测量瞳距，利用公式法或点瞳高法测量瞳高，使用卡尺测量框高，利用瞳距仪测量镜眼距，使用角度尺测量前倾角，使用弧度计测量弧度。

在上述仪器及方法中，瞳距尺测量瞳距存在较大的人为误差，测量精确度较低；瞳距仪的测量精度虽高，但其功能单一，且在测量瞳距时患者需摘掉眼镜进行裸眼测量，使得患者在整个配镜过程中不得不频繁的摘、戴眼镜，较为不便；利用公式法测量瞳高不适用于存在双眼差异的患者；点瞳高法测量瞳高依赖于验光师的经验，测量精确度较低且测量过程中长时间的手电灯照射容易造成患者的不适；利用瞳距仪测量镜眼距可测量眼睛到镜片外表面的距离，而无法准确测量镜眼距(眼睛到镜片内表面的距离)；使用角度尺测量前倾角及使用弧度计测量弧度均存在一定的人为误差，不仅精确度低，且频繁的更换测量工具，无形中增加了验光师的工作复杂度，患者也会感到不适。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种可同时测量上述六项参数的仪器，该仪器简化了测量方式，降低了人为因素，不仅提高了测量准确度，且使用方便，测量过程中无需频繁更换测量工具，既降低了对验光师技术水平的要求，也可提高患者的满意度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

渐进多焦点参数测量仪，包括壳体，壳体前端开有观察窗，壳体后端设有左、右两块测量屏，壳体上设有液晶显示屏，其特征在于：

所述壳体内靠近所述观察窗的位置设有LED灯，靠近所述测量屏的位置设有凸的球面镜；球面镜凸出的一面与所述测量屏相当，球面镜平的一面与该LED灯相当；观察窗、LED灯和球面镜的主轴位于同一轴线上，且，LED灯与球面镜之间的距离大于球面镜的球面半径；

所述壳体内设有主控芯片，壳体上设有用于分别调整所述左、右两块测量屏上显示的测量线位置的调节按键，该调节按键与主控芯片的控制信号输入端相连接。

进一步的，

所述壳体内设有三轴加速度传感器，该三轴加速度传感器的输出端与该主控芯片的数据输入端相连接；所述两块测量屏、液晶显示屏及LED灯分别与该主控芯片的数据输出端相连接；

所述测量屏为透明液晶屏，通过移动测量屏上的线段测量瞳距和瞳高。

所述壳体侧面固定有可旋转活动的卡尺及弧度计，该卡尺上设置有卡尺电位器，该弧度计上设置有弧度计电位器，该卡尺电位器、弧度计电位器的输出端分别与该主控芯片的数据输入端相连接。

通过调节所述调节按键控制所述两块测量屏上的横向线段移动，该横向线段遮挡住被测试者眼球的反光点时，所述主控芯片对所述两块测量屏上的横向线段数据进行处理得到瞳高。

通过调节所述调节按键控制所述两块测量屏上的纵向线段移动，该纵向线段遮挡住被测试者眼球的反光点时，所述主控芯片对所述两块测量屏上的纵向线段数据进行处理得到瞳距。

所述壳体内还设有电源单元及打印机接口，该电源单元与所述主控芯片的电源输入端相连接；该打印机接口与所述主控芯片的数据输出端相连接。

所述壳体上还设有功能切换键、打印按键、控制记录数据的按键及仪器开关，该功能切换键、打印按键、控制记录数据的按键及仪器开关分别与所述主控芯片的控制信号输入端相连接。

所述壳体上还设有用于调节所述观察窗的拨钮。

所述卡尺电位器采用60mm电位器，所述弧度电位器采用20mm电位器。

本发明的优点在于：

本发明的渐进多焦点参数测量仪可同时测量瞳距、瞳高、框高、镜眼距、前倾角及弧度共六项参数，简化了测量方式，降低了人为因素，不仅提高了测量准确度，且使用方便，测量过程中无需频繁更换测量工具，既降低了对验光师技术水平的要求，也提高了患者的满意度。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的后视图；

图4及图5是本发明的侧视图；

图6是本发明的仰视图；

图7是本发明的俯视图；

图8是图2揭开上盖后的内部结构示意图；

图9是图3揭开后盖后的内部结构示意图；

图10是图4的剖视图；

图11及图12是本发明测量瞳距、瞳高的光路原理图；

图13是卡尺的使用状态图。

图14是弧度计的使用状态图。

图15A至图15H是本发明一具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

如图1至图7所示，本发明公开的渐进多焦点参数测量仪，包括壳体1，壳体1前端开有观察窗2，壳体1后端设有左、右两块测量屏3，壳体1上设有液晶显示屏4，壳体1侧面固定有可旋转活动的卡尺5及弧度计6。

如图8至图11所示，壳体1内靠近观察窗2的位置设有LED灯7，靠近测量屏3的位置通过支架8固定有凸的球面镜9；球面镜9凸出的一面与测量屏3相当，球面镜9平的一面与LED灯7相当。观察窗2、LED灯7和球面镜9的主轴位于同一轴线上，且，LED灯7与球面镜9之间的距离大于球面镜9的球面半径。

壳体1上还设有用于分别调整左、右两块测量屏3上显示的测量线位置的调节按键10，以及功能切换键11、仪器开关12。壳体1内设有主控芯片、三轴加速度传感器、电源单元；在卡尺5上设置有卡尺电位器，在弧度计6上设置有弧度计电位器；

三轴加速度传感器、卡尺电位器、弧度计电位器的测量信号输出端与主控芯片的数据输入端相连接；两块测量屏3、液晶显示屏4及LED灯7分别与主控芯片的数据输出端相连接；两个调节按键10、功能切换键11及仪器开关12分别与主控芯片的控制信号输入端相连接；电源单元与主控芯片的电源输入端相连接。

本发明的原理及使用方法是：

1、测量瞳距

打开仪器开关12，通过功能切换键11选择测量瞳距，此时LED灯7亮，左、右两块测量屏3上分别显示一条纵向线段；

如图11及图12所示，被测试者佩戴平光眼镜20通过两块测量屏3观察LED灯7，由于凸的球面镜9的作用，被测试者看到的是虚拟的LED灯7`；而由于LED灯的作用，被测试者的左、右两个眼球上分别产生了反光点；(图中所示的a为LED灯光线路，b为被测试者视线，c为测试者视线)

测试者通过观察窗2观察被测试者的眼球，通过调节左侧调节按键10控制左侧测量屏3上的纵向线段左、右横向移动以使其遮挡住左眼反光点，调节右侧调节按键10控制右侧测量屏3上的纵向线段左、右横向移动以使其遮挡住右眼反光点，此时，主控芯片读取两块测量屏3上纵向线段的横向距离数据，经处理得到两条纵向线段的距离，即得到瞳距。

2、测量瞳高

通过功能切换键11选择测量瞳高，此时LED灯7亮，左、右两块测量屏3上分别显示上、下两条横向线段，其中，下端的横向线段固定不可移动；

测试者调整仪器位置，经观察窗2将左、右两条下端横向线段分别与被测试者佩戴的平光眼镜的左、右两镜片下边缘相对齐，然后通过调节左侧调节按键10控制左侧测量屏3上的上端横向线段上、下移动使其遮挡住左眼反光点，调节右侧调节按键10控制右侧测量屏3上的上端横向线段上、下移动使其遮挡住右眼反光点，此时，主控芯片读取两块测量屏3上横向线段的纵向位置数据，经处理得到左侧测量屏3上两条横向线段的距离以及右侧测量屏3上两条横向线段的距离，即得到左、右眼瞳高。

3、测量镜框高

通过功能切换键11选择测量镜框高，同时转出仪器侧面的卡尺5；

使用卡尺5夹紧镜框，卡尺电位器将卡尺的测量距离转换为电信号传输给主控芯片，主控芯片对该电信号进行处理后得到卡尺测量的距离，即镜框高。

4、测量镜眼距

通过功能切换键11选择测量镜眼距，同时转出卡尺，此时左、右两块测量屏3上分别显示左、右两条纵向线段，其中一条纵向线段固定不可移动；

测量时，先使用卡尺夹紧镜片(如图13所示)，卡尺电位器将卡尺测量距离转换为电信号传输给主控芯片，主控芯片对该电信号处理后得到镜片的厚度值；然后，测试者手持仪器位于被测试者侧面，使用任意一块测量屏3进行测量，具体的说：经观察窗2及任意一块测量屏3先将固定的纵向线段与被测试者眼球最凸点相切，然后通过调节与所使用的测量屏相对应的调节按键移动另一条纵向线段，直到可移动的纵向线段与平光眼镜镜片外侧凸点相切为止，此时，主控芯片读取该测量屏上纵向线段的数据，经处理得到两条纵向线段的距离，最后将纵向线段的距离减去镜片厚度，即得到镜眼距。

5、前倾角

通过功能切换键11选择测量前倾角，此时，左、右两块测量屏3上分别显示一条固定的纵向线段；

测量时，测试者手持仪器位于被测试者侧面，经观察窗2及任意一块测量屏3，调整仪器角度使得该测量屏3上固定的纵向线段与被测试者所佩戴的平光眼镜的镜片相平行(与镜片凸点相切)，此时，三轴加速度传感器将感测的倾斜角度数据传输给主控芯片，主控芯片对该数据进行处理后即得到前倾角。

6、弧度

通过功能切换键11选择测量弧度，同时转出仪器侧面的弧度计6(如图14所示)；

将被测试者所佩戴的平光镜片贴紧弧度计6，弧度计电位器将弧度计测量的距离数据转换为电信号传输给主控芯片，主控芯片对该电信号处理后，即得到镜片的弧度值。

图15A至图15H是本发明一具体实施例的电路原理图。如图所示，于具体实施例中，主控芯片使用单片机ATMEGA32芯片；两块测量屏3使用透明液晶屏9064芯片；液晶显示屏4使用160160芯片；三轴加速度传感器使用MMA8452Q芯片，卡尺电位器使用60mm电位器，弧度电位器使用20mm电位器；电源单元使用TPS76033电压转换芯片。

为扩展仪器功能，壳体1上还设有打印机接口13及打印按键14，打印机接口可使用MAX232芯片，其与主控芯片的数据输出接口相连接。结合测试者的实际情况，观察窗2附近设有拨钮15，通过该拨钮15可选择观察窗2使用平光镜或是老花镜。

另外，壳体1上还设有控制记录数据的按键16，按下该按键可将被测试者的测量数据记录于主控芯片的存储器中；壳体1上还设有安装电池的电池仓17。

本发明的渐进多焦点参数测量仪，可同时测量瞳距、瞳高、框高、镜眼距、前倾角及弧度共六项参数，其通过调节两块测量屏上的线段测量瞳距、瞳高、镜眼距，通过卡尺电位器和弧度计电位器测量镜框高及弧度，以及通过三轴加速度传感器测量前倾角，可将人为误差降到最低，提高了参数测量的精确度，整个测量过程中，无需频繁更换测量工具，操作简单方便，不仅降低了对验光师的技术水平要求，且不会对患者造成不适。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.渐进多焦点参数测量仪，包括壳体，壳体前端开有观察窗，壳体后端设有左、右两块测量屏，壳体上设有液晶显示屏，其特征在于：

所述壳体内靠近所述观察窗的位置设有LED灯，靠近所述测量屏的位置设有凸的球面镜；球面镜凸出的一面与所述测量屏相当，球面镜平的一面与该LED灯相当；观察窗、LED灯和球面镜的主轴位于同一轴线上，且，LED灯与球面镜之间的距离大于球面镜的球面半径；

所述壳体内设有主控芯片，壳体上设有用于分别调整所述左、右两块测量屏上显示的测量线位置的调节按键，该调节按键与主控芯片的控制信号输入端相连接。

2.如权利要求1所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述壳体内设有三轴加速度传感器，该三轴加速度传感器的输出端与该主控芯片的数据输入端相连接；所述两块测量屏、液晶显示屏及LED灯分别与该主控芯片的数据输出端相连接；

所述测量屏为透明液晶屏，通过移动测量屏上的线段测量瞳距和瞳高。

3.如权利要求2所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述壳体侧面固定有可旋转活动的卡尺及弧度计，该卡尺上设置有卡尺电位器，该弧度计上设置有弧度计电位器，该卡尺电位器、弧度计电位器的输出端分别与该主控芯片的数据输入端相连接。

4.如权利要求1或3所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，通过调节所述调节按键控制所述两块测量屏上的横向线段移动，该横向线段遮挡住被测试者眼球的反光点时，所述主控芯片对所述两块测量屏上的横向线段数据进行处理得到瞳高。

5.如权利要求4所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，通过调节所述调节按键控制所述两块测量屏上的纵向线段移动，该纵向线段遮挡住被测试者眼球的反光点时，所述主控芯片对所述两块测量屏上的纵向线段数据进行处理得到瞳距。

6.如权利要求3所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述壳体内还设有电源单元及打印机接口，该电源单元与所述主控芯片的电源输入端相连接；该打印机接口与所述主控芯片的数据输出端相连接。

7.如权利要求6所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述壳体上还设有功能切换键、打印按键、控制记录数据的按键及仪器开关，该功能切换键、打印按键、控制记录数据的按键及仪器开关分别与所述主控芯片的控制信号输入端相连接。

8.如权利要求7所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述壳体上还设有用于调节所述观察窗的拨钮。

9.如权利要求8所述的渐进多焦点参数测量仪，其特征在于，所述卡尺电位器采用60mm电位器，所述弧度电位器采用20mm电位器。

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