CN107951685B - 一种头戴式平面旋转翻转镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种头戴式平面旋转翻转镜，包括外壳、头箍单元和PLC控制系统，所述头箍单元设置在外壳后侧，所述PLC控制系统设置在外壳的内腔，所述外壳内腔的左右两侧对称设置有镜架，所述镜架一一对应设置有旋转机构和移动机构，所述PLC控制系统控制旋转机构对镜架进行驱动，所述旋转机构控制镜架作旋转运动，所述镜架设有两个镜片，所述移动机构控制镜架作前后水平移动，外壳上贯通设置有可透过镜架上镜片进行眼部训练的透视开口，所述旋转运动为将两个镜片交替旋转至透视开口的圆周运动。本发明实现了单镜进行检测和训练的目的，矫正镜片中心与角膜顶点距离可微调实现双眼更平衡，以更微小的调节幅度变化进行调节灵敏度训练。
Description
技术领域
本发明涉及一种视觉调节灵敏度检查与训练的仪器，尤其涉及一种头戴式平面旋转翻转镜。
背景技术
随着视频终端的使用频率增加，近视眼越来越多。不少青少年儿童在发育的关键期因为近距离用眼时间过长，出现眼疲劳，调节功能异常，从而引发近视。医学上主要从调节幅度和调节灵敏度两方面评价眼调节功能状况，其中调节灵敏度的检查会用到翻转镜。现有的翻转镜是由一根中轴串联四个镜片组成的，中轴一侧为两个正镜，另一侧为两个负镜，使用时通过中轴旋转带动正负镜片组翻转，实现位置对换，从而使注视眼达到调节状态(正调节)与松弛交替(负调节)交替，每一个正调节和负调节为一个调节周期。在检查调节灵敏度时，需要统计单位时间里的进行了多少个调节周期。翻转镜也常用于训练眼调节能力，训练中用户手持翻转分别通过正镜和负镜快速辨认视标，每次训练过程需要持续数分钟。
现有的翻转镜存在以下几个问题：1、大部分是手持的，而一般使用者是年龄偏小的儿童，时间稍长就没有耐心，检查或者训练的效果就会降低。2、而且手持翻转过程中被测者未透过镜片看到视标，也会造成眼睛距离镜片的距离以及视标距离眼的距离不固定而无法标准化检查，且在完成翻转过程中操作时间有延迟，这些因素都可能造成技术上的检查误差。3、目前市面也有一些可折叠的翻转镜，采用正镜和负镜相叠加的翻转镜，但是这种靠双镜重合的翻转镜对视觉质量有影响。4、正调节和负调节转换时，都是依靠人为的一个判断，对于年龄偏小的使用者，这种判断的不准确性比较大，对视觉调节灵敏度检查结果或者训练都不精确。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一就是提供一种头戴式平面旋转翻转镜。
为达上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种头戴式平面旋转翻转镜，包括外壳、头箍单元和PLC控制系统，所述头箍单元设置在外壳后侧，所述PLC控制系统设置在外壳的内腔，所述外壳内腔的左右两侧对称设置有镜架，所述镜架一一对应设置有旋转机构和移动机构，所述PLC控制系统控制旋转机构对镜架进行驱动，所述旋转机构控制镜架作旋转运动，所述镜架设有两个镜片，所述移动机构控制镜架作前后水平移动，外壳上贯通设置有可透过镜架上镜片进行眼部训练的透视开口，所述旋转运动为将两个镜片交替旋转至透视开口的圆周运动。
进一步，所述镜架包括V型架和一体设置在V型架内侧的两个镜片框，所述镜片框内设有镜片。
进一步，PLC控制系统包括电源、PLC控制器、电源开关、模式开关、指示灯和显示屏。
进一步，所述旋转机构包括驱动机构和与驱动机构啮合传动的冠状齿轮，所述冠状齿轮的中心与V型架连接，所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴和轴承座I，所述驱动电机的机座固定在外壳内壁上，驱动电机的主轴端部与蜗杆固定，所述蜗轮套装于蜗轮轴上与蜗杆啮合，所述蜗轮可旋转固定在轴承座I上，所述蜗轮轴的端部设置有驱动齿轮I，所述冠状齿轮通过轴承座II可旋转固定在外壳内，与驱动齿轮I啮合。
进一步，位于左右两侧的旋转机构共用一套驱动电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴。
进一步，所述移动机构包括前后移动盘和可旋转设置在前后移动盘中心的套管，前后移动盘通过固定座可滑动设置在外壳内壁上并能带动套管前后移动，所述套管的端头与V型架可拆卸连接，所述冠状齿轮中心设有连接轴，所述连接轴穿过前后移动盘中心插入所述套管内，所述连接轴与套管之间的连接部分设置有旋转驱动结构。
进一步，所述旋转驱动结构为连接轴与套管之间的连接部分横截面为方形或三角形，套管内腔设置为与之配合的开孔。
进一步，所述前后移动盘中心设有带凸起的环状凹槽，所述套管的一端设有与凹槽相配合的凸缘，凸缘被限制在环状凹槽内将套管可旋转固定在前后移动盘上。
进一步，还包括移动盘驱动机构，所述移动盘驱动机构包括驱动齿轮II和与驱动齿轮II啮合传动的齿条，所述驱动齿轮II可旋转固定在外壳内壁上，所述齿条固定在前后移动盘上。
进一步，所述移动盘驱动机构还包括联接轴和拨盘，所述拨盘通过联接轴与驱动齿轮II同步旋转运动。
进一步，所述拨盘至少有部份伸出外壳，可进行手动旋转操作。
进一步，所述拨盘带有刻度。
有益效果：1、本发明头戴式平面旋转翻转镜，头戴式比较便捷，使用者不用再用手举着；2、通过旋转实现单片镜交替出现在眼前，从而实现眼正负调节的切换，区别于其他采用前后镜的切换进行调节的翻转镜，避免了双镜重合时镜片加厚以及镜片中的空隙会改变光的折射，从而影响视觉的成像质量。3、通过镜片框架中镜片离旋转轴心的距离差，可以实现不同瞳距。4、左右镜片框架离眼睛的距离可在一定范围内调节，能同时适用于裸眼或佩戴矫正镜后使用，并能通过小幅调整左右镜片框架的前后位置差异，使得双眼有较小调节力差异的用户双眼使用时实现双眼更平衡。
附图说明
图1为本发明头戴式平面旋转翻转镜正面图；
图2为本发明头戴式平面旋转翻转镜背面图；
图3为本发明头戴式平面旋转翻转镜侧面图；
图4为图3沿A-A的剖视图；
图5为图3沿B-B的剖视图；
图6为图5沿C-C的剖视图；
图7为PCL控制系统的电性连接图。
附图标记为：1-外壳；2-头箍单元；3-镜架；4-驱动电机；5-蜗轮；6-蜗杆；7-蜗轮轴；8-驱动齿轮I；9-冠状齿轮；10-连接轴；11-套管；12-拨盘；13-驱动齿轮II；14-齿条；15-前后移动盘；16-透视开口；17-PLC控制器；18-电源；19-轴承座I；20-轴承座II；21-联接轴；22-固定座；31-V型架；32-镜片框；101-开关键；102-模式摁键；103-指示灯；104-显示屏；151-凸起；152-凸缘。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的描述。
图1为本发明头戴式平面旋转翻转镜正面图；图2为本发明头戴式平面旋转翻转镜背面图；图3为本发明头戴式平面旋转翻转镜侧面图；如图1-图3所示，本发明头戴式平面旋转翻转镜，包括外壳1、头箍单元2和PLC控制系统，所述头箍单元设置在外壳后侧，所述PLC控制系统设置在外壳的内腔，PLC控制系统包括电源18、PLC控制器17、电源开关101、模式开关102、指示灯103和显示屏104；所述外壳内腔的左右两侧对称设置有镜架，镜架包括V型架31和一体设置在V型架内侧的两个镜片框32，优选的V型架夹角为30-130°，更优选的为45-60°，所述镜片框内设有镜片，左右镜架上同一水平线上的镜片同为凹透镜或凸透镜。所述镜架一一对应设置有旋转机构和移动机构，所述PLC控制系统控制旋转机构对镜架进行驱动，所述旋转机构控制镜架作旋转运动，所述旋转运动为将两个镜片交替旋转至透视开口的圆周运动，带动左右镜架同时向上或向下旋转，所述移动机构控制镜架分别作前后水平移动，从而可改变镜片光学中心离眼睛角膜顶点的距离。外壳上贯通设置有可透过镜架上镜片进行眼部训练的透视开口，通过旋转机构的旋转将两个镜片交替旋转至透视开口16，透视开口16优选的设置在外壳面板中下位置。实现单片镜交替出现在眼前，从而引起眼睛正负调节的切换，区别于其他采用前后镜的头戴式翻转镜，避免了双镜重合时对视觉质量的影响。双镜重合时，镜片加厚以及镜片中的空隙会改变光的折射，从而影响视觉的成像质量。优选的位于镜架上的镜片可拆卸，以满足用户能个性化配置训练镜片。优选的外壳后侧面板可拆卸，方便换镜片。如图7所示，PLC控制器、电源开关、模式开关、指示灯和显示屏均与电源电性连接，模式开关、指示灯和显示屏和PLC控制器电性连接，启动电源开关，按动模式开关，通过PLC控制器调整不同旋转频率的或旋转时间，镜架按照固定的频率向上或向下交替旋转。
优选的，如图4所示，所述旋转机构包括驱动机构和与驱动机构啮合传动的冠状齿轮9，所述冠状齿轮的中心与V型架连接，所述驱动机构包括驱动电机4、蜗杆6、蜗轮5、蜗轮轴7和轴承座I 19，所述驱动电机的机座固定在外壳内壁上，驱动电机的主轴端部与蜗杆固定，所述蜗轮套装于蜗轮轴上与蜗杆啮合，所述蜗轮轴可旋转固定在轴承座I上，所述蜗轮轴的端部设置有驱动齿轮I 8，冠状齿轮通过轴承座II 20可旋转固定在外壳内，与驱动齿轮I啮合。优选的，位于左右两侧的旋转机构共用一套驱动电机、蜗杆、蜗轮和蜗轮轴。如图5所示，镜架旋转后，上镜片切换到透视开口位置，即可切换到另一个调节状态。
优选的，如图6所示，所述移动机构包括前后移动盘15和可旋转设置在前后移动盘中心的套管11，前后移动盘通过固定座22可滑动设置在外壳内壁上并能带动套管前后移动，所述套管的端头与V型架可拆卸连接，所述冠状齿轮中心设有连接轴10，所述连接轴穿过前后移动盘中心插入所述套管内，所述连接轴与套管之间的连接部分设置有旋转驱动结构，所述旋转驱动结构为连接轴与套管之间的连接部分为横截面为方形或三角形结构，套管内腔设置为与之配合的开孔。优选的，所述前后移动盘中心设有带凸起151的环状凹槽，所述套管的一端设有与凹槽相配合的凸缘152，凸缘被限制成环状凹槽内将套管可旋转固定在前后移动盘上。
优选的，还包括移动盘驱动机构，所述移动盘驱动机构包括驱动齿轮II 13和与驱动齿轮II啮合传动的齿条14，所述驱动齿轮II可旋转固定在外壳内壁上，所述齿条固定在前后移动盘上。
优选的，所述移动盘驱动机构还包括联接轴21和拨盘12，所述拨盘通过联接轴与驱动齿轮同步旋转运动，通过联接轴驱动齿轮可旋转固定在外壳内壁上。优选的，所述拨盘至少有部份伸出外壳，可进行手动旋转操作。
如图4所示，在本实施例中左右分别设置一个前后移动机构控制左右镜架能分别在前后水平移动，最大移动的距离为2cm，从而可改变镜片光学中心离眼睛角膜顶点的距离，能同时适用于裸眼或佩戴矫正镜后使用，并能通过小幅调整左右镜片框架的前后位置差异，使得双眼有较小调节力差异的使用者进行双眼调节灵敏度训练时实现双眼更平衡，所述较小调节力差异优选的为正调节或负调节相差0 .25D以内，通过这种位置调整，实现同一镜片组在一定调节幅度范围内训练调节灵敏度，镜片离眼睛角膜顶点越近，调节幅度越大，比如正镜与负镜分别为+2 .00D和-2 .00D时，镜片距离角膜顶点的距离相差10mm时，调节幅度约相差0 .40D。
优选的，拨盘上还可以设置刻度，通过刻度换算出镜片与角膜顶点的距离，进一步实现调节幅度的微量增加或减少，现行单镜片是按0 .25D差值变化设计生产的，而不能实现更微小的幅度调节。矫正镜的中心与角膜顶点距离每增加1mm，矫正效果下降约1％，距离减少1mm，矫正效果增加约1％；使用者可通过设有刻度的拨盘微调矫正镜的中心与角膜顶点距离，比如，在用+2 .00D和-2 .00D的镜片组合训练时，标准位置上调节幅度为4 .00D；镜片的中心与角膜顶点距离增加2 .5mm，调节幅度减少约0 .10D；距离增加5mm，调节幅度减少约0 .20D；距离减少约2 .5mm，调节幅度增加约0 .10D，距离减少5mm，调节幅度增加约0 .20D，如此，该镜片组可实现约3 .8D、3 .9D、4 .0D、4 .1D、4 .2D几种不同调节训练幅度。而用+2 .25D和-2 .25D的镜片组合训练时，本发明的产品能实现约4 .3D、4 .4D、4.5D、4 .6D、4 .7D几种不同调节训练幅度。如此实现了按照约每0 .10D变化调节幅度进行调节灵敏度训练的需要。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，包括外壳、头箍单元和PLC控制系统，所述头箍单元设置在外壳后侧，所述PLC控制系统设置在外壳的内腔，所述外壳内腔的左右两侧对称设置有镜架，所述镜架一一对应设置有旋转机构和移动机构，所述PLC控制系统控制旋转机构对镜架进行驱动，所述旋转机构控制镜架作旋转运动，所述镜架设有两个镜片，所述移动机构控制镜架作前后水平移动，外壳上贯通设置有可透过镜架上镜片进行眼部训练的透视开口，所述旋转运动为将两个镜片交替旋转至透视开口的圆周运动；
所述镜架包括V型架和一体设置在V型架内侧的两个镜片框，所述镜片框内设有镜片；
所述旋转机构包括驱动机构和与驱动机构啮合传动的冠状齿轮，所述冠状齿轮的中心与V型架连接，所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴和轴承座I，所述驱动电机的机座固定在外壳内壁上，驱动电机的主轴端部与蜗杆固定，所述蜗轮套装于蜗轮轴上与蜗杆啮合，所述蜗轮可旋转固定在轴承座I上，所述蜗轮轴的端部设置有驱动齿轮I，所述冠状齿轮通过轴承座II可旋转固定在外壳内，与驱动齿轮I啮合。
2.根据权利要求1所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，PLC控制系统包括电源、PLC控制器、电源开关、模式开关、指示灯和显示屏。
3.根据权利要求1所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，位于左右两侧的旋转机构共用一套驱动电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴。
4.根据权利要求1或3所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，所述移动机构包括前后移动盘和可旋转设置在前后移动盘中心的套管，前后移动盘通过固定座可滑动设置在外壳内壁上并能带动套管前后移动，所述套管的端头与V型架可拆卸连接，所述冠状齿轮中心设有连接轴，所述连接轴穿过前后移动盘中心插入所述套管内，所述连接轴与套管之间的连接部分设置有旋转驱动结构。
5.根据权利要求4所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，所述前后移动盘中心设有带凸起的环状凹槽，所述套管的一端设有与凹槽相配合的凸缘，凸缘被限制在环状凹槽内将套管可旋转固定在前后移动盘上。
6.根据权利要求4所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，还包括移动盘驱动机构，所述移动盘驱动机构包括驱动齿轮II和与驱动齿轮II啮合传动的齿条，所述驱动齿轮II可旋转固定在外壳内壁上，所述齿条固定在前后移动盘上。
7.根据权利要求6所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，所述移动盘驱动机构还包括联接轴和拨盘，所述拨盘通过联接轴与驱动齿轮II同步旋转运动。
8.根据权利要求7所述的头戴式平面旋转翻转镜，其特征在于，所述拨盘至少有部份伸出外壳，可进行手动旋转操作。
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