CN109091104A - 一种全自动一体式验光仪设备及其验光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动一体式验光仪设备及其验光方法，该验光仪设备包括验光仪、综合验光仪、视力表箱，综合验光仪包括第一光学机架，视力表箱正前方处设有用于测量患者眼睛的测量框，且第一光学机架通过连杆机构安装在视力表箱正上方处；验光仪包括第二光学机架、额贴，额贴通过伸缩机构安装在视力表箱正前方处，并位于测量框正上方处，第二光学机架通过调方位机构安装在视力表箱内；视力表箱正前方底部处安装有用于托患者下巴的颚架装置；其验光方法为：通过控制系统控制验光仪与综合验光仪之间的配合，从而准确得出患者的最大正镜最佳视力、红绿平衡、散光轴及读数；本发明具有操作简单、携带方便、减少检验时间的优点。
Description
技术领域
本发明属于验光仪技术领域，尤其涉及一种全自动一体式验光仪设备及其验光方法。
背景技术
目前国内验光的过程为：先用验光仪测量出受检者的屈光不正的度数作为参考，然后根据测量的屈光不正度数用综合验光仪或者用试镜架插片的方式进行精确和调整，以取得最满意的效果。
由于眼镜设备没有行业接口的标准，一个品牌的电脑视力检查仪一般只能跟同品牌的投影仪相配套实现联动，一般选购自动综合验光仪时一定要考虑所购的电脑视力检查仪跟投影仪的配套情况。还有这里的电脑验光仪，现在国内的店其配对程度也比较低，一般情况都是电脑验光仪测量出数据后，在手动对视力检查仪进行调整，以达到综合测量的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种全自动一体式验光仪设备及其验光方法，是将验光仪和综合验光仪的功能相互结合起来，同时拥有验光仪和综合验光仪的功能。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，该全自动一体式验光仪设备包括验光仪、综合验光仪、视力表箱，所述综合验光仪包括带有综合验光光学系统的第一光学机架，所述视力表箱的正前方处设有用于测量患者眼睛的测量框，且所述第一光学机架通过连杆机构安装在视力表箱的正上方处，并通过所述连杆机构将第一光学机架活动于测量框的正前方处；所述验光仪包括带有验光光学系统的第二光学机架、额贴，所述额贴通过伸缩机构安装在视力表箱的正前方处，并位于测量框的正上方处，所述第二光学机架通过调方位机构安装在视力表箱内，并通过所述调方位机构将第二光学机架活动于测量框的正后方处；所述视力表箱的正前方底部处安装有用于托患者下巴的颚架装置。
作为优选，所述连杆机构包括移动滑台、第一连杆、第二连杆，所述移动滑台位于视力表箱的正上方处，移动滑台上设有第一步进电机；所述第一连杆的一端固定在移动滑台上，所述第一连杆的另一端活动安装有第一旋转轴，第一旋转轴与第二连杆的一端固定连接，第一旋转轴与第二步进电机相连接，且第二步进电机固定在第一连杆上；所述第二连杆的另一端活动安装有第二旋转轴，第二旋转轴与第一光学机架固定连接，第二旋转轴与第三步进电机相连接，且第三步进电机固定在第二连杆上；所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机分别由验光仪设备的控制系统控制。
作为优选，所述伸缩机构包括伸缩杆、第四步进电机，所述伸缩杆的一端与额贴相固定，另一端与第四步进电机相固定，且伸缩杆活动在视力表箱所设有的滑孔内，所述第四步进电机安装在视力表箱的侧壁内，并由验光仪设备的控制系统控制。
作为优选，所述调方位机构包括升降机构、前后移动机构，所述前后移动机构位于所述升降机构的上方；所述升降机构包括升降滑轨、升降滑轨平台，所述升降滑轨活动连接在升降滑轨平台上，且升降滑轨与第五步进电机相连接，该第五步进电机安装在升降滑轨平台上，升降滑轨平台固定在视力表箱的底部；所述前后移动机构包括移动滑轨、移动滑轨平台，所述移动滑轨活动连接在移动滑轨平台上，且移动滑轨与第六步进电机相连接，该第六步进电机安装在移动滑轨平台上，移动滑轨平台固定在升降滑轨上；所述第二光学机架固定在移动滑轨上。
作为优选，所述升降滑轨、移动滑轨上分别安装有用于记录储存滑轨的升降和前后移动运动数据的编码器。
作为优选，所述额贴的正前方处设置有传感器，该传感器与验光仪设备的控制系统信号相连。
作为优选，所述颚架装置包括颚架、下巴托、传动杆、第七步进电机，所述下巴托与传动杆相连接，该传动杆与第七步进电机相连接，该第七步进电机固定在颚架内并由验光仪设备的控制系统控制，所述颚架固定在所述视力表箱的正前方底部处。
作为优选，所述测量框的框边上安装有若干个呈等均布置的LED红外光源，且所述LED红外光源朝向于患者眼睛。
一种利用如上述任一所述的全自动一体式验光仪设备的验光方法，该方法包括如下步骤：
S1、设备开机，开机后，设备会自动复位，被测患者坐于设备前，下巴放到颚架的下巴托上，通过控制系统控制第七步进电机使传动杆升降，使患者眼睛处于测量框的正前方，按开始键，额贴通过伸缩机构开始向外运动，额贴上装有的传感器在碰触到患者额头时将信号输入给控制系统，控制系统控制第四步进电机停止运作；此时，验光仪开启检测光线，检测光线通过大范围筛选来确定眼睛位置，同时，验光仪的第二光学机架借助于辅助聚焦光路系统通过调方位机构来实现对被测眼球空间位置的实时追踪聚焦；
S2、确定眼睛位置后，验光仪通过验光光学系统开始测量，测量完成后控制系统会将测量记录自动保存，同时验光仪验光时，滑轨的升降、前后移动运动数据会被编码器记录存储，额贴自动复位到原始位置，验光仪设备的验光部分完成；
S3、验光仪设备的控制系统根据验光仪运动的数据，通过连杆机构来控制综合验光仪内的第一光学机架移动到患者前面，并根据验光仪的测量记录，控制系统调整综合验光仪中的第一光学机架内的综合验光光学系统，且操作人员通过让患者观察视力表箱内的各种图表，准确的得出患者的最大正镜最佳视力、红绿平衡、散光轴及读数。
本发明的有益效果为：将综合验光仪和验光仪的功能相互结合起来，同时拥有验光仪和综合验光仪的功能；对场地要求低，操作简单，携带方便可置于流动验光车上，验光过程均有系统控制自动完成，降低了对操作者的技术要求，减少检验时间。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的验光仪验光时的结构示意图。
图3是本发明的综合验光仪测量时的结构示意图。
图4是本发明的调方位机构结构示意图。
图5是本发明的综合验光光学系统光路图。
图6是本发明的验光光学系统光路图。
附图中的标号分别为：1、验光仪；2、综合验光仪；3、测量框；4、颚架装置；5、视力表箱；11、第二光学机架；12、额贴；13、伸缩机构；14、调方位机构；15、传感器；16、左调节镜片组；17、右调节镜片组；18、左验光光学系统；19、右验光光学系统；21、第一光学机架；22、光学镜片组；23、连杆机构；24、左镜片组；25、右镜片组；31、LED红外光源；41、颚架；42、下巴托；43、传动杆；44、第七步进电机；13-1、伸缩杆；13-2、第四步进电机；13-3、滑孔；18-1、投影光路；18-2、测量光路；18-3、固视系统；18-4、被测眼定位监视系统；23-1、移动滑台；23-2、第一连杆；23-3、第二连杆；23-4、第一步进电机；23-5、第一旋转轴；23-6、第二步进电机；23-7、第二旋转轴；23-8、第三步进电机；141、升降机构；142、前后移动机构；143、编码器；141-1、升降滑轨；141-2、升降滑轨平台；141-3、第五步进电机；142-1、移动滑轨；142-2、移动滑轨平台；142-3、第六步进电机。
具体实施方式
下面将结合附图1至3对本发明做详细的介绍：本发明包括验光仪1、综合验光仪2、视力表箱5，综合验光仪2包括带有综合验光光学系统的第一光学机架21，视力表箱5的正前方处设有用于测量患者眼睛的测量框3，且第一光学机架21通过连杆机构23安装在视力表箱5的正上方处，并通过连杆机构23将第一光学机架21活动于测量框3的正前方处；验光仪1包括带有验光光学系统的第二光学机架11、额贴12，额贴12通过伸缩机构13安装在视力表箱5的正前方处，并位于测量框3的正上方处，第二光学机架11通过调方位机构14安装在视力表箱5内，并通过调方位机构14将第二光学机架11活动于测量框3的正后方处；视力表箱5的正前方底部处安装有用于托患者下巴的颚架装置4。
本发明的综合验光光学系统如附图5所示，综合验光仪2验光时，控制系统自动控制左镜片组24、右镜片组25，高清的液晶图表通过光学镜片组22，经过左镜片组24、右镜片组25到达人眼，实现人眼可观察视标。
本发明的验光光学系统如附图6所示，包括带有左调节镜片组16、右调节镜片组17的辅助聚焦光路系统，左验光光学系统18、右验光光学系统19；验光仪1验光时，控制系统借助于辅助聚焦光路系统，并通过调方位机构14来实现对被测眼球空间位置的实时追踪聚焦；同时，控制系统自动控制左验光光学系统18、右验光光学系统19并验光测量，该左验光光学系统18、右验光光学系统19内包含有投影光路18-1、测量光路18-2、固视系统18-3、被测眼定位监视系统18-4。
视力表箱5内带有各种图表为高清的液晶图表，内有远用视力表、近用视力表，内置多种图表通过操纵台切换图表，用于测量患者的散光轴及其读数、红绿平衡、平衡双眼、测量患者最大正镜最佳视力。
连杆机构23包括移动滑台23-1、第一连杆23-2、第二连杆23-3，移动滑台23-1位于视力表箱22的正上方处，移动滑台23-1上设有第一步进电机23-4，通过该移动滑台23-1用于前后移动调节第一光学机架21与人眼之间的距离；第一连杆23-2的一端固定在移动滑台23-1上，第一连杆23-2的另一端活动安装有第一旋转轴23-5，第一旋转轴23-5与第二连杆23-3的一端固定连接，第一旋转轴23-5与第二步进电机23-6相连接，且第二步进电机23-6固定在第一连杆23-2上，通过第二步进电机23-6的正反运转使得第一连杆23-2运动，用于调整第一光学机架21升降的距离；第二连杆23-3的另一端活动安装有第二旋转轴23-7，第二旋转轴23-7与第一光学机架21固定连接，第二旋转轴23-7与第三步进电机23-8相连接，且第三步进电机23-8固定在第二连杆23-3上，通过第三步进电机23-8的正反运转使得第二连杆23-3运动，用于使第一光学机架21始终保持垂直于水平面；第一步进电机23-4、第二步进电机23-6、第三步进电机23-8分别由验光仪设备的控制系统控制。
为了方便额贴12的自动化控制，伸缩机构13包括伸缩杆13-1、第四步进电机13-2，伸缩杆13-1的一端与额贴12相固定，另一端与第四步进电机13-2相固定，且伸缩杆13-1活动在视力表箱22所设有的滑孔13-3内，第四步进电机13-2安装在视力表箱5的侧壁内，并由验光仪设备的控制系统控制。
为了调节第二光学机架11在验光时的方位，如附图4所示，调方位机构14包括升降机构141、前后移动机构142，前后移动机构142位于升降机构141的上方；升降机构141包括升降滑轨141-1、升降滑轨平台141-2，升降滑轨141-1活动连接在升降滑轨平台141-2上，且升降滑轨141-1与第五步进电机141-3相连接，该第五步进电机141-3安装在升降滑轨平台141-2上，升降滑轨平台141-2固定在视力表箱5的底部；前后移动机构142包括移动滑轨142-1、移动滑轨平台142-2，移动滑轨142-1活动连接在移动滑轨平台142-2上，且移动滑轨142-1与第六步进电机142-3相连接，该第六步进电机142-3安装在移动滑轨平台142-2上，移动滑轨平台142-2固定在升降滑轨141-1上；第二光学机架11固定在移动滑轨142-1上；第五步进电机141-3、第六步进电机142-3由验光仪设备的控制系统控制。
升降滑轨141-1、移动滑轨142-1上分别安装有用于记录储存滑轨的升降和前后移动运动数据的编码器143，该编码器143的型号为：NEMICON OEZ-1024-2MC-05-0478-66E的编码器143。
额贴12的正前方处设置有传感器15，该传感器15与验光仪设备的控制系统信号相连；当传感器15碰到患者额头，传感器15会反馈系统控制第四步进电机13-2停止转动，额贴12会自动停下，该传感器15的型号为：FSR402的传感器15。
颚架装置4包括颚架41、下巴托42、传动杆43、第七步进电机44，下巴托42与传动杆43相连接，该传动杆43与第七步进电机44相连接，用来控制下巴托42的上下升降位移，该第七步进电机44固定在颚架41内并由验光仪设备的控制系统控制，通过控制系统控制第七步进电机44的升降使患者的眼睛处于测量框3的正前方，颚架41固定在视力表箱5的正前方底部处。
测量框3的框边上安装有若干个呈等均布置的LED红外光源31，且LED红外光源31朝向于患者面部，与验光仪1的检测光线一起用来定位眼睛的位置。
上述中所涉及的步进电机的型号为：16HS1604-01N的步进电机。
一种利用全自动一体式验光仪设备的验光方法，该方法包括如下步骤：
S1、设备开机，开机后，设备会自动复位，被测患者坐于设备前，下巴放到颚架41的下巴托42上，通过控制系统控制第七步进电机44使传动杆43升降，使患者眼睛处于测量框3的正前方，按开始键，额贴12通过伸缩机构13开始向外运动，额贴12上装有的传感器15在碰触到患者额头时将信号输入给控制系统，控制系统控制第四步进电机13-2停止运作；此时，验光仪1开启检测光线，检测光线通过大范围筛选来确定眼睛位置，同时，验光仪1的第二光学机架11借助于辅助聚焦光路系统通过调方位机构14来实现对被测眼球空间位置的实时追踪聚焦；
S2、确定眼睛位置后，验光仪1通过验光光学系统开始测量，测量完成后控制系统会将测量记录自动保存，同时验光仪1验光时，滑轨的升降、前后移动运动数据会被编码器143记录存储，额贴12自动复位到原始位置，验光仪设备的验光部分完成；
S3、验光仪设备的控制系统根据验光仪1运动的数据，通过连杆机构23来控制综合验光仪2内的第一光学机架21移动到患者前面，并根据验光仪1的测量记录，控制系统调整综合验光仪2中的第一光学机架21内的综合验光光学系统，且操作人员通过让患者观察视力表箱5内的各种图表，准确的得出患者的最大正镜最佳视力、红绿平衡、散光轴及读数。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种全自动一体式验光仪设备，包括验光仪(1)、综合验光仪(2)、视力表箱(5)，其特征在于：所述综合验光仪(2)包括带有综合验光光学系统的第一光学机架(21)，所述视力表箱(5)的正前方处设有用于测量患者眼睛的测量框(3)，且所述第一光学机架(21)通过连杆机构(23)安装在视力表箱(5)的正上方处，并通过所述连杆机构(23)将第一光学机架(21)活动于测量框(3)的正前方处；所述验光仪(1)包括带有验光光学系统的第二光学机架(11)、额贴(12)，所述额贴(12)通过伸缩机构(13)安装在视力表箱(5)的正前方处，并位于测量框(3)的正上方处，所述第二光学机架(11)通过调方位机构(14)安装在视力表箱(5)内，并通过所述调方位机构(14)将第二光学机架(11)活动于测量框(3)的正后方处；所述视力表箱(5)的正前方底部处安装有用于托患者下巴的颚架装置(4)。
2.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述连杆机构(23)包括移动滑台(23-1)、第一连杆(23-2)、第二连杆(23-3)，所述移动滑台(23-1)位于视力表箱(22)的正上方处，移动滑台(23-1)上设有第一步进电机(23-4)；所述第一连杆(23-2)的一端固定在移动滑台(23-1)上，所述第一连杆(23-2)的另一端活动安装有第一旋转轴(23-5)，第一旋转轴(23-5)与第二连杆(23-3)的一端固定连接，第一旋转轴(23-5)与第二步进电机(23-6)相连接，且第二步进电机(23-6)固定在第一连杆(23-2)上；所述第二连杆(23-3)的另一端活动安装有第二旋转轴(23-7)，第二旋转轴(23-7)与第一光学机架(21)固定连接，第二旋转轴(23-7)与第三步进电机(23-8)相连接，且第三步进电机(23-8)固定在第二连杆(23-3)上；所述第一步进电机(23-4)、第二步进电机(23-6)、第三步进电机(23-8)分别由验光仪设备的控制系统控制。
3.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述伸缩机构(13)包括伸缩杆(13-1)、第四步进电机(13-2)，所述伸缩杆(13-1)的一端与额贴(12)相固定，另一端与第四步进电机(13-2)相固定，且伸缩杆(13-1)活动在视力表箱(22)所设有的滑孔(13-3)内，所述第四步进电机(13-2)安装在视力表箱(22)的侧壁内，并由验光仪设备的控制系统控制。
4.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述调方位机构(14)包括升降机构(141)、前后移动机构(142)，所述前后移动机构(142)位于所述升降机构(141)的上方；所述升降机构(141)包括升降滑轨(141-1)、升降滑轨平台(141-2)，所述升降滑轨(141-1)活动连接在升降滑轨平台(141-2)上，且升降滑轨(141-1)与第五步进电机(141-3)相连接，该第五步进电机(141-3)安装在升降滑轨平台(141-2)上，升降滑轨平台(141-2)固定在视力表箱(5)的底部；所述前后移动机构(142)包括移动滑轨(142-1)、移动滑轨平台(142-2)，所述移动滑轨(142-1)活动连接在移动滑轨平台(142-2)上，且移动滑轨(142-1)与第六步进电机(142-3)相连接，该第六步进电机(142-3)安装在移动滑轨平台(142-2)上，移动滑轨平台(142-2)固定在升降滑轨(141-1)上；所述第二光学机架(11)固定在移动滑轨(142-1)上。
5.根据权利要求4所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述升降滑轨(141-1)、移动滑轨(142-1)上分别安装有用于记录储存滑轨的升降和前后移动运动数据的编码器(143)。
6.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述额贴(12)的正前方处设置有第一传感器(15)，该第一传感器(15)与验光仪设备的控制系统信号相连。
7.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述颚架装置(4)包括颚架(41)、下巴托(42)、传动杆(43)、第七步进电机(44)，所述下巴托(42)与传动杆(43)相连接，该传动杆(43)与第七步进电机(44)相连接，该第七步进电机(44)固定在颚架(41)内并由验光仪设备的控制系统控制，所述颚架(41)固定在所述视力表箱(22)的正前方底部处。
8.根据权利要求1所述的全自动一体式验光仪设备，其特征在于：所述测量框(3)的框边上安装有若干个呈等均布置的LED红外光源(31)，且所述LED红外光源(31)朝向于患者面部。
9.一种利用如权利要求1至8任一所述的全自动一体式验光仪设备的验光方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
S1、设备开机，开机后，设备会自动复位，被测患者坐于设备前，下巴放到颚架(41)的下巴托(42)上，通过控制系统控制第七步进电机(44)使传动杆(43)升降，使患者眼睛处于测量框(3)的正前方，按开始键，额贴(12)通过伸缩机构(13)开始向外运动，额贴(12)上装有的传感器(15)在碰触到患者额头时将信号输入给控制系统，控制系统控制第四步进电机(13-2)停止运作；此时，验光仪(1)开启检测光线，检测光线通过大范围筛选来确定眼睛位置，同时，验光仪(1)的第二光学机架(11)借助于辅助聚焦光路系统通过调方位机构(14)来实现对被测眼球空间位置的实时追踪聚焦；
S2、确定眼睛位置后，验光仪(1)通过验光光学系统开始测量，测量完成后控制系统会将测量记录自动保存，同时验光仪(1)验光时，滑轨的升降、前后移动运动数据会被编码器(143)记录存储，额贴(12)自动复位到原始位置，验光仪设备的验光部分完成；
S3、验光仪设备的控制系统根据验光仪(1)运动的数据，通过连杆机构(23)来控制综合验光仪(2)内的第一光学机架(21)移动到患者前面，并根据验光仪(1)的测量记录，控制系统调整综合验光仪(2)中的第一光学机架(21)内的综合验光光学系统，且操作人员通过让患者观察视力表箱(5)内的各种图表，准确的得出患者的最大正镜最佳视力、红绿平衡、散光轴及读数。
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