CN107970025A - 一种平面旋转式翻转镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平面旋转式翻转镜，包括手柄和镜片框架，所述手柄内设有传动系统和控制系统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框组成，所述镜片框设有镜片，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动。本发明采用平面旋转的翻转镜，在一定程度上保证了眼睛距离镜片的距离以及视标距离眼的距离比较固定，减少完成镜片翻转过程中的操作时间，提高了检查和训练的精准性；进一步电子记录调节周期相结合，不仅减少手动操作中人为翻转和计时带来的误差，更能精确的统计单位时间内的调节周期数，可极大提高调节灵敏度检查的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种视觉调节灵敏度检查和训练的仪器，尤其涉及一种平面旋转式翻转镜。
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。
现有的翻转镜翻转存在以下缺点：1、手持翻转镜进行操作时不方便，容易造成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；2、现有的翻转镜没有协同的计时器与计数器，检测中统计单位时间内的翻转次数时容易出现人为误差，难以准确记录用户的调节时间，导致检查结果不准确；而且现有的计时计次只是单位时间内调节周期的一个统计，无法清楚的记录正调节或负调节各用多少时长。3、现有的翻转镜训练调节灵敏度时，手持翻转镜进行操作时，手臂易疲劳，导致眼睛距离镜片的距离不确定，镜片的光学中心与眼睛的瞳孔中心不对齐等因素影响训练效果。
由于儿童持续近距离用眼时间过长，不能有效的得到放松，除了调节功能达到防控近视目的，还可以经常通过雾视训练，即使用一定程度的正镜，分别帮助单眼或双眼有效放松。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一就是提供一种解决翻转有误差的平面旋转式翻转镜；目的之二提供一种能分别记录正调节、负调节时长的平面旋转式翻转镜。
为达上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种平面旋转式翻转镜，包括手柄和镜片框架，所述手柄内设有传动系统和控制系
统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框组成，所述镜片框设有镜片，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动。
进一步，所述控制系统包括控制开关、齿条、弹簧、直齿I和长轴，所述控制开关的一端延伸出手柄外，另一端连接齿条，齿条的另一端连接弹簧，弹簧固定在手柄内壁，直齿I与齿条啮合，直齿I套装于长轴的一端；所述传动系统包括直齿II、冠齿轮和短轴，直齿II套装于长轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。
进一步，其特征在于，所述控制系统包括电源开关、控制开关、PCB控制板、步进电机和电源，所述电源开关、控制开关、PCB控制板及步进电机均与电源电性连接，所述控制开关与PCB控制板及步进电机电性连接，所述PCB控制板与步进电机电性连接，所述电源开关、控制开关设置在手柄外表面。
进一步，所述传动系统包括直齿II、冠齿轮和短轴，直齿II套装于步进电机的轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。
进一步，所述电路控制PCB板上还设有计时模块和计次模块，所述手柄上还设有显示屏，计时模块和计次模块与显示屏电性连接，显示屏与PCB控制板电性连接。
以上任一项所述的平面旋转式翻转镜，以中心对称的两个镜片框安装有同样的凹透镜镜片或凸透镜镜片。
以上任一项所述的平面旋转式翻转镜，所述旋转为顺时针或逆时针旋转。
有益效果：1、本发明采用平面旋转的翻转镜，使用者不会未透过镜片看到视标，在一定程度上保证了眼睛距离镜片的距离以及视标距离眼的距离比较固定，减少完成镜片翻转过程中的操作时间，提高了检查和训练的精准性；2、本发明还采用平面旋转的电动翻转镜和电子记录调节周期相结合，不仅减少手动操作中人为翻转和计时带来的误差，更能精确的统计单位时间内的调节周期数，可极大提高调节灵敏度及检查的准确性。3、本发明更是分别记录一个调节周期中的正调节化平均用时与负调节化的平均用时，可以更好的分别评估被测眼睛调节与放松的能力，这不仅有利于验光配镜中处方的科学选择，还能通过大数据分析调节及放松能力在近视与视疲劳中的规律，更好的指导眼调节训练方案的制定。
附图说明
图1为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例1的背面剖图；
图2为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例1的正面剖图；
图3为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例2的背面剖图；
图4为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例2的使用示意图；
图5为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例3的使用示意图；
图6为实施例5镜片框架上匹配拆卸遮盖片示意图；
图7为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例1的侧面剖图；其中A为整体图，B为传动机构放大图；
图8为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例4的侧面剖图；
图9为实施例1的电性连接图；
图10为实施例2的电性连接图；
图11为实施例6的镜片框架示意图；
图12为本发明一种平面旋转式翻转镜实施例6的正视图；
图13为实施例5镜片框架的正视图。
附图标记说明：
1-手柄；2-镜片框架；3-镜片框；4-电源；5-电路控制PCB板；7-步进电机；8-直齿I；9-控制开关；10-显示屏；11-计时模块；12-计次模块；13-冠齿轮；14-直齿II；15-短轴；16-步进电机轴；17-弹簧；18-齿条；20-长轴；21-电源开关。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
图1为实施例1所制备的一种平面旋转式翻转镜的背面剖图；
图2为实施例1所制备的一种平面旋转式翻转镜的正面剖图；
图7为实施例1所设计的一种平面旋转式翻转镜的侧面剖图；其中A为整体图，B为传动机构放大图；
如图1和图2所示，一种平面旋转式翻转镜，包括手柄1和镜片框架2，所述手柄手柄为薄壳空腔结构，内设有传动系统和控制系统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动；
优选的，所述控制系统包括电源开关21、控制开关9、PCB控制板5、步进电机7和电源4，如图9所示，所述电源开关、控制开关、PCB控制板及步进电机均与电源电性连接，所述控制开关与PCB控制板及步进电机电性连接，所述PCB控制板与步进电机电性连接，所述电源开关、控制开关设置在手柄外表面；
优选的，所述传动系统包括直齿II 14、冠齿轮13和短轴15，直齿II套装于步进电机的轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。镜片框设有可拆卸的两个正镜片和两个负镜片，且口径一致，位于互为垂直的两轴上，两个正片位于同一轴，两个负片位于另一轴，四个镜片框的中心位于同一圆周上，离镜架旋转中心等距；即两个正镜片或两个负镜片分别中心对称。
将传统的180度绕轴旋转的翻转镜设置为由电机带动的平面旋转式翻转镜，使用者在检测或训练眼调节时，只需简单的按动控制开关，镜片框架一直以正转90度的方式或者正转90度和逆转90度交替旋转的方式，从而在水平轴向实现正镜和负镜交替，避免了使用者因为不断要手动翻转而导致的眼睛距离镜片的距离以及视标距离眼的距离不固定，以及因手动翻转要不断调试距离而浪费时间导致的单位时间内眼调节周期计算的误差。
实施例2
图3为实施例2所制备的一种平面旋转式翻转镜；
图4为实施例2所制备的一种平面旋转式翻转镜使用示意图；
如图3和图4所示，一种平面旋转式翻转镜，包括手柄1和镜片框架2，所述手柄手柄为薄壳空腔结构，内设有传动系统和控制系统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动；
优选的，所述控制系统包括电源开关21、控制开关9、PCB控制板5、步进电机7和电源4，所述PCB控制板还设有计时模块11和计次模块12，手柄上还设有显示屏，计时模块和计次模块与显示屏电性连接，显示屏与PCB控制板电性连接，所述电源开关、控制开关、PCB控制板及步进电机均与电源电性连接，所述控制开关与PCB控制板及步进电机电性连接，所述PCB控制板与步进电机电性连接，所述电源开关、控制开关设置在手柄外表面，电性连接图如图10所示。
优选的，所述传动系统包括直齿II 14、冠齿轮13和短轴15，直齿II套装于步进电机的轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，镜片框设有可拆卸的两个正镜片和两个负镜片，且口径一致，位于互为垂直的两轴上，两个正片位于同一轴，两个负片位于另一轴，四个镜片框的中心位于同一圆周上，离镜架旋转中心等距；即两个正镜片或两个负镜片分别中心对称。
1.摁动电源开关21，初始状态下，镜片框架水平轴向为负镜，如图4中A所示，按动控制开关通过PCB控制板输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机的电机轴转动90度，通过传动系统带动镜片框架顺时针转动90度，切换到镜片框架水平轴向为正镜，同时计时器开始计时，计次器开始计次，使用者双眼通过正镜识别放置在前侧的视力表，看清视标后眼睛处于放松状态(负调节状态)，如图4中B所示；
2.再按动控制开关9通过PCB控制板输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机的电机轴转动90度，通过传动系统带动镜片框架顺时针转动90度，切换到镜片框架水平轴向为负镜，计时器记录下第一次时长，再开始重新计时，计次器继续计次，使用者双眼通过负镜识别放置在前侧的视力表，看清视标后眼睛处于调节状态(正调节状态)；如图4中C所示；
3.再按动控制开关，镜片框架顺时针旋转90度，计时器记录下第二次时长，再开始重新计时，计次器继续计次，再次回到使用者双眼加载正镜，如此反复，直到需要检测或者训练的时间结束。PCB控制板统计奇数次的时长平均值为负调节化时间，偶数次时长平均值为正调节化时间，每两次计次为一个调节周期，通过显示屏显示以上记录数据。
镜片框还配置有可拆卸的遮盖片，这样方便在检查和训练时还可以进行单眼操作。
本实施例所制备的平面旋转式翻转镜，不仅精确的统计单位时间内的调节周期数，极大提高调节灵敏度检查的准确性，还分别记录一个调节周期中的正调节化平均用时与负调节化的平均用时。能够通过时长记录计算出使用者正调节化用时与负调节化用时的比值变化，并通过大数据分析这种正调节化用时与负调节化用时的比值变化对近视与视疲劳形成的影响，为近视的形成提供更多的理论分析，也为近视防控找到更多的科学方法，对指导实践中进行眼调节功能的训练也有极大的帮助。同时有利于验光配镜中处方的科学选择。在验光配镜过程中，对于不同屈光类型与用眼习惯的用户，选择足矫，或者适度欠矫，或者适度过矫，往往需要结合眼调节与放松的功能状态，目前考虑更多的是眼正负相对调节力比值，如果进一步结合正调节化用时与负调节化用时的比值，可能验配出的眼镜能进一步提高舒适度。
实施例3
图5为实施例3所设计的一种平面旋转式翻转镜使用示意图；
一种平面旋转式翻转镜，包括手柄1和镜片框架2，所述手柄内设有传动系统和控制系统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动；
优选的，所述控制系统包括电源开关21、控制开关9、PCB控制板5、步进电机7和电源4，所述PCB控制板还设有计时模块11和计次模块12，手柄上还设有显示屏，计时模块和计次模块与显示屏电性连接，显示屏与PCB控制板电性连接，所述电源开关、控制开关、PCB控制板及步进电机均与电源电性连接，所述控制开关与PCB控制板及步进电机电性连接，所述PCB控制板与步进电机电性连接，所述电源开关、控制开关设置在手柄外表面，电性连接图如图10所示；所述传动系统包括直齿II 14、冠齿轮13和短轴15，直齿II套装于步进电机的轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，镜片框设有可拆卸的两个正镜片和两个负镜片，且口径一致，位于互为垂直的两轴上，两个正片位于同一轴，两个负片位于另一轴，四个镜片框的中心位于同一圆周上，离镜架旋转中心等距；即两个正镜片或两个负镜片分别中心对称。
1.摁动电源开关21，初始状态下，镜片框架水平轴向为负镜，如图5中A所示，按动控制开关通过PCB控制板输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机的电机轴转动90度，通过传动系统带动镜片框架顺时针转动90度，切换到镜片框架水平轴向为正镜，同时计时器开始计时，计次器开始计次，使用者双眼通过正镜识别放置在前侧的视力表，看清视标后眼睛处于放松状态(负调节状态)；如图5中B所示；
2.再按动控制开关通过PCB控制板输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机的电机轴转动90度，通过传动系统带动镜片框架逆时针转动90度，切换到镜片框架水平轴向为负镜，计时器记录下第一次时长，再开始重新计时，计次器继续计次，使用者双眼通过负镜识别放置在前侧的视力表，看清视标后眼睛处于调节状态(正调节状态)；如图5中C所示；
3.再按动控制开关，镜片框架顺时针旋转90度，计时器记录下第二次时长，再开始重新计时，计次器继续计次，再次回到使用者双眼加载正镜，如此反复，直到需要检测或者训练的时间结束。电路控制PCB板统计奇数次的时长平均值为负调节化时间，偶数次时长平均值为正调节化时间，每两次计次为一个调节周期，通过显示屏显示以上记录数据。
本实施例所制备的平面翻转式翻转镜，可以适合左右眼分别有不同需求的使用者，可拆卸式的镜片安装也可以满足使用者不同时期度数调整的需求。
实施例4
一种平面旋转式翻转镜，包括手柄1和镜片框架2，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框3组成，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动；
优选的，所述手柄内设有传动系统和控制系统，如图8所示，所述控制系统包括控制开关9、齿条18、弹簧17、直齿I 8和长轴20，所述控制开关的一端延伸出手柄外，另一端连接齿条，齿条的另一端连接弹簧，弹簧固定在手柄内壁，直齿I与齿条啮合，直齿I套装于长轴的一端；
优选的，所述传动系统包括直齿II 14、冠齿轮13和短轴15，直齿II套装于长轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框组成，镜片框设有可拆卸的两个正镜片和两个负镜片，且口径一致，位于互为垂直的两轴上，两个正片位于同一轴，两个负片位于另一轴，四个镜片框的中心位于同一圆周上，离镜架旋转中心等距；即两个正镜片或两个负镜片分别中心对称。如图8所示，实施列4所制备的平面旋转式翻转镜侧面剖图，及局部放大图。
实施例5
本产品还可以灵活实现雾视训练：
在以上实施例的基础之上，镜片由四个正镜片组成，如图13为镜片框架的外观图，图6为与镜片框匹配可拆卸的遮盖片，可实现单眼训练的模式。通过镜片框架平面旋转，可分别实现水平方向上两个均为正镜、右侧正镜左侧遮盖片、左侧正镜右侧遮盖片三种方式，从而满足双眼雾视训练、右眼雾视训练、左眼雾视训练三种情况。
实施例6
作为本发明变形的是镜片框架还可以设置为如图11所示，镜片框架由四个镜片框组成，四个镜片框的中心位于同一圆周上，间隔的两个镜片框在同一直径上，镜片框设有镜片。旋转的角度和镜片大小，瞳距大小相关。图11A为初始位置，镜片为顺时针旋转相应角度后，切换到另一调节状态如图11B所示，完成训练后在逆时针旋转，切换到初始状态，如图11C所示。
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 (7)
1.一种平面旋转式翻转镜，其特征在于，包括手柄和镜片框架，所述手柄内设有传动系统和控制系统，所述镜片框架连接传动系统、且设置在手柄上端，镜片框架与手柄轴向的平面平行，控制系统控制传动系统带动镜片框架能在该平面旋转，镜片框架由四个镜片框组成，所述镜片框设有镜片，四个镜片框的中心位于以镜片框架中心为中心的同一圆周上，平面旋转为四个镜片绕镜片框架中心的圆周运动。
2.根据权利要求1所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述控制系统包括控制开关、齿条、弹簧、直齿I和长轴，所述控制开关的一端延伸出手柄外，另一端连接齿条，齿条的另一端连接弹簧，弹簧固定在手柄内壁，直齿I与齿条啮合，直齿I套装于长轴的一端；所述传动系统包括直齿II、冠齿轮和短轴，直齿II套装于长轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。
3.根据权利要求1所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述控制系统包括电源开关、控制开关、PCB控制板、步进电机和电源，所述电源开关、控制开关、PCB控制板及步进电机均与电源电性连接，所述控制开关与PCB控制板及步进电机电性连接，所述PCB控制板与步进电机电性连接，所述电源开关、控制开关设置在手柄外表面。
4.根据权利要求3所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述传动系统包括直齿II、冠齿轮和短轴，直齿II套装于步进电机的轴的另一端，所述直齿II与冠齿轮啮合，冠齿轮套装于短轴的一端，短轴的另一端与镜片框架可拆卸联接。
5.根据权利要求3或4所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述电路控制PCB板上还设有计时模块和计次模块，所述手柄上还设有显示屏，计时模块和计次模块与显示屏电性连接，显示屏与PCB控制板电性连接。
6.根据权利要求1～4任一项所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，以中心对称的两个镜片框安装有同样的凹透镜镜片或凸透镜镜片。
7.根据权利要求1所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述旋转为顺时针或逆时针旋转。
Priority Applications (2)
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| CN201711308617.XA CN107970025B (zh) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | 一种平面旋转式翻转镜 |
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| CN201711308617.XA CN107970025B (zh) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | 一种平面旋转式翻转镜 |
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