CN110558930B - 一种封闭式移动透镜检影镜 - Google Patents
一种封闭式移动透镜检影镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110558930B CN110558930B CN201910873180.7A CN201910873180A CN110558930B CN 110558930 B CN110558930 B CN 110558930B CN 201910873180 A CN201910873180 A CN 201910873180A CN 110558930 B CN110558930 B CN 110558930B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- fixed pulley
- mirror
- rack
- hyperbolic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 19
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 16
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 9
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 240000005528 Arctium lappa Species 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 5
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 8
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 6
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 4
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 206010020675 Hypermetropia Diseases 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004305 hyperopia Effects 0.000 description 2
- 201000006318 hyperopia Diseases 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 229930003347 Atropine Natural products 0.000 description 1
- 241000219322 Dianthus Species 0.000 description 1
- RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N Hyosciamin-hydrochlorid Natural products CN1C(C2)CCC1CC2OC(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010049816 Muscle tightness Diseases 0.000 description 1
- JXASPPWQHFOWPL-UHFFFAOYSA-N Tamarixin Natural products C1=C(O)C(OC)=CC=C1C1=C(OC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)C(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 JXASPPWQHFOWPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- RKUNBYITZUJHSG-SPUOUPEWSA-N atropine Chemical compound O([C@H]1C[C@H]2CC[C@@H](C1)N2C)C(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 RKUNBYITZUJHSG-SPUOUPEWSA-N 0.000 description 1
- 229960000396 atropine Drugs 0.000 description 1
- 230000001886 ciliary effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003889 eye drop Substances 0.000 description 1
- 229940012356 eye drops Drugs 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/0008—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes provided with illuminating means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
- A61B3/1035—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes for measuring astigmatism
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
本发明涉及一种封闭式移动透镜检影镜，包括外壳，以及设置在外壳内的照明系统和观察系统，外壳左侧面设置有镜孔和工作镜，前侧面沿其水平方向设置有刻度；照明系统包括处于同一照明光轴上的半透半反镜、遮光板、双曲柱镜和双曲凸透镜，还包括调节装置以及为光源供电的供电装置，调节装置包括用于调节遮光片位置的第一调节机构，以及用于调节基底旋转的第二调节机构；观察系统包括指针、底板以及具有屈光力的中和透镜，还包括用于调节中和透镜滑动的第三调节机构。上述技术方案中提供的封闭式移动透镜检影镜，能有效解决现有技术中存在的检影镜聚焦镜出射光线存在球面像差、使用检影镜验光必须在暗室环境下以及检影验光需要使用插片箱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及检影镜技术领域，具体涉及一种封闭式移动透镜检影镜。
背景技术
检影验光是一种客观检验眼球屈光状态的方法，检影验光的基本原理是，检查者用一束光线照亮被检查者的视网膜后，通过观察经视网膜反射的光线的汇聚/发散状态，即可确定被检查者眼的屈光状态。目前检影验光常用的器械是带状光检影镜。一般情况下，包括检影镜在内的眼科光学器械通常包括两大系统，即照明系统和观察系统。照明系统用于照亮或利用其它方式显示检查者需要观察的被检查者眼的结构，而观察系统则用于检查者对所显示的结构的观察。带状光检影镜的照明系统(投影系统)包括光源、聚焦镜、反射镜、聚胶套管4个部分，其中聚焦镜通常为球面镜；观察系统即窥孔，通常为反射镜上一空隙，检查者可通过该窥孔观察到被检查者眼内的光带(可参考刘党会的眼科光学器械)。
使用带状光检影镜时，检查者将一束呈带状的光线照射到被检查者的视网膜，视网膜被照亮，照亮区呈一条光带，该光带发出的光经过被检查者、检查者的眼屈光系统后，成像到检查者的眼底而被观察到。当检查者将带状光线向其条带垂直的方向进行移动时，可观察到视网膜眼底光带也发生相应的移动，这种移动被称为“影动”。当视网膜上光带经过被检查者眼屈光系统后成像在检查者和被检查者眼之间时，检查者可观察到像的移动方向和光带的移动方向相反，称为“逆动”，此时检查者观察到的像为实像；当像在检查者眼后方，或为虚像成于被检查者眼后方时，检查者可观察到像的移动方向和光带的移动方向相同，称为“顺动”，此时检查者观察到的像为虚像；当像在检查者眼平面时，检查者无法观察到光带的像，从而看到被检查者眼内充满瞳孔的亮光，像不随光带移动而移动，称为“中和”，此时检查者观察不到像。由于所成的光带像的位置即是被检查者的远点，故通过在被检查者眼前放置一定屈光力的球镜，使成像的位置处于检查者眼平面(即达到中和状态)，就可以计算出被检查者眼的屈光力。通过不同子午线方向上的检影和柱镜的使用，还能够测算出被检查者眼的散光(可参考瞿佳的眼视光学理论与方法)。
目前的检影镜和检影验光技术存在以下特点和不足之处：
1、检影镜的聚焦镜为一球面镜，起作用是改变光源的光线的聚散程度。由于球面镜存在球面像差。故当光源位于球面镜焦点(焦面)时，聚焦镜对离轴光线比近轴光线折射程度更大，出射的光线不全为平行光。
2、检影验光时，为看清检查者眼内光带的像，需在暗室内进行验光，防止环境光线过量妨碍观察影动。故检影验光必须在暗室内进行。
3、为计算被检查者眼的屈光力，需配套使用插片箱内多种屈光力大小不同的镜片，屈光力最接近的两镜片通常相差0.25D。这一特点，导致增加了成本；无法准确测得屈光力最接近的两镜片之间某一屈光力值，减少了最小分度值；更换镜片的操作过于繁琐，且容易发生镜片遗失。
发明内容
本发明的目的是提供一种封闭式移动透镜检影镜，能有效解决现有技术中存在的检影镜聚焦镜出射光线存在球面像差、使用检影镜验光必须在暗室环境下以及检影验光需要使用插片箱的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种封闭式移动透镜检影镜，包括外壳，以及设置在外壳内的照明系统和观察系统，所述外壳包括照明系统部分和观察系统部分，所述照明系统部分为L型、包括竖直布置的主杆以及水平布置的侧杆，所述观察系统部分位于照明系统部分的主杆的另一端，且观察系统部分与侧杆平行布置，所述观察系统部分与照明系统部分相连接端的侧面设置有镜孔和工作镜，所述观察系统部分的侧面沿其水平方向设置有刻度，观察系统部分设置工作镜的对侧面设置有观察镜；
所述照明系统包括处于同一照明光轴上的半透半反镜、遮光板、双曲柱镜和双曲凸透镜，所述半透半反镜的反光平面与所述照明光轴呈45°布置，所述半透半反镜的下方依次设置有遮光板、双曲柱镜和双曲凸透镜，所述双曲凸透镜的下方依次设置有光源、基底、分隔板和调节装置，所述遮光板、双曲柱镜、双曲凸透镜、光源以及基底通过两竖直布置的支架固定连接，所述遮光板上开设有滑槽，所述滑槽底部中部开设漏孔，所述滑槽内还设置有沿其槽长方向滑动设置的遮光片，所述遮光片中部设有一长条形缝隙，所述长条形缝隙的长度方向与所述遮光片的宽度方向一致、且长条形缝隙的长度小于遮光片的宽度；所述照明系统还包括调节装置以及为光源供电的供电装置，所述调节装置包括用于调节遮光片位置的第一调节机构，以及用于调节基底旋转的第二调节机构；
所述观察系统包括指针、底板以及具有屈光力的中和透镜，所述中和透镜与所述镜孔、工作镜以及半透半反镜处于同一照明光轴，所述中和透镜沿所述底板的长度方向滑动设置，所述底板以及中和透镜设置在所述外壳内，所述中和透镜的一侧设置有连接臂，所述连接臂穿出所述外壳与所述指针相连，所述外壳上设置有供指针滑行的条缝，所述观察系统还包括用于调节中和透镜滑动的第三调节机构。
进一步地方案为，第一调节机构包括第一旋钮、第一主动齿轮、第一齿条、第一从动齿轮、定滑轮组和复位机构，第一旋钮通过连接杆与所述第一主动齿轮同步运动连接，所述第一齿条水平布置、且所述第一主动齿轮咬合于第一齿条的一端，所述第一从动齿轮咬合于所述第一齿条的另一端，所述第一从动齿轮内设置有蜗杆，所述蜗杆内咬合于所述第一从动齿轮的中心位置，所述蜗杆向上与所述分隔板和基底共轴布置，且所述蜗杆与所述分隔板和基底独立运动连接，所述蜗杆下端设置有套管，所述蜗杆纵向竖直咬合于套管内；所述定滑轮组上饶设拉线，所述蜗杆上端与拉线相连，所述拉线通过定滑轮组与所述遮光片的一端相连接；所述复位机构包括压缩弹簧，所述压缩弹簧通过连接线与所述遮光片的另一端相连接。
进一步地方案为，所述定滑轮组包括第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮，所述第一定滑轮固定于所述遮光板远离压缩弹簧的一端，所述第二定滑轮位于第四定滑轮的正下方、且第二定滑轮固定于所述基底的边侧，所述第三定滑轮固定于所述基底上方，所述第四定滑轮固定于所述光源的下方，所述第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮以及第四定滑轮通过拉线相连，所述拉线靠近第一定滑轮的一端与所述遮光片相连，拉线靠近第四定滑轮的一端与所述蜗杆相连。
进一步地方案为，所述第二调节机构包括第二旋钮、第二主动齿轮、第二齿条和第二从动齿轮，所述第二旋钮通过连接杆与所述第二主动齿轮相连接，所述第二齿条水平布置、且所述第二主动齿轮咬合于第二齿条的一端，所述第二从动齿轮咬合于所述第二齿条的另一端，所述第二从动齿轮通过分隔板与基底相连，且第二从动齿轮与基底同步运动。
进一步地方案为，所述外壳内侧设置有与第一齿条、第二齿条长度方向相同的滑动轨道，第一齿条、第二齿条咬合侧的另一侧均设置限位条，所述第一齿条和第二齿条均通过所述限位条滑动设置于所述滑动轨道内。
进一步地方案为，所述分隔板与基底之间设置有滚轴轴承。
进一步地方案为，所述第三调节机构包括第三旋钮、第三从动齿轮、双齿轮和履带，所述中和透镜通过镜架与履带相连，所述履带内侧设置有与所述第三从动齿轮和双齿轮相咬合的齿纹，所述第三旋钮的一端与所述双齿轮的一个齿轮相咬合，所述双齿轮的另一个齿轮咬合于所述履带一端的内侧，所述第三从动齿轮咬合于所述履带另一端的内侧，所述第三从动齿轮、双齿轮以及第三旋钮均固定于所述底板上。
进一步地方案为，所述供电装置包括电池盒、电池、导线以及开关，所述电池置于所述电池盒内，所述开关通过导线与所述电池和光源相连，所述开关置于所述外壳外侧。
更进一步地方案为，双曲柱镜与双曲凸透镜每条具有屈光力的子午线的形状均为双曲线。
上述技术方案中提供的封闭式移动透镜检影镜，利用双曲凸透镜对光源进行汇聚形成平行光线，可有效保证检影时照明系统光路中聚焦镜不存在球面像差，使用半透半反镜替代窥孔作为观察系统，使得观察更加清晰；另外，本技术方案的照明系统和观察系统都设置在外壳内部，有效隔离了环境背景光，不受环境光暗的影响，可在任何光暗环境下进行检影验光；同时该技术方案在传统检影验光原理的基础上，通过确定度数的中和透镜，以及中和透镜与被检查者眼之间的距离(中和距离)，计算出被检查眼的屈光力，解决了传统检影验光需要插片箱的问题。
附图说明
图1为本发明所述封闭式移动透镜检影镜的整体结构示意图；
图2为本发明所述照明系统的结构示意图；
图3为本发明所述遮光板的结构示意图；
图4为本发明所述观察系统的结构示意图；
图5为本发明所述封闭式移动透镜检影镜左侧面的结构示意图；
图6为本发明所述滑动轨道的结构示意图；
图7为本发明所述第一从动齿轮与外壳的连接结构示意图；
图8为双曲透镜汇聚作用推导图例；
图9为远视屈光度计算图例；
图10为近视屈光度计算图例；
图11为远视屈光力测算曲线；
图12为近视屈光力测算曲线。
图中：1.第三旋钮；2.外壳；3.第一旋钮；4.第二旋钮；5.开关；6.第二主动齿轮；7.第二齿条；71.限位条；8.连接杆；9.第一主动齿轮；10.第一齿条；11.半透半反镜；12.遮光板；121.滑槽；122.漏孔；123.缝隙；124.遮光片；125.小孔；13.压缩弹簧；131.压缩弹簧固定板；14.双曲柱镜；15.双曲凸透镜；16.支架；17.光源；18.光源基座；19.第四定滑轮；20.基底；21.滚珠轴承；22.分隔板；23.第二从动齿轮；24.蜗杆；25.第一从动齿轮；26.套管；27.第一定滑轮；28.拉线；29.第三定滑轮；30.第二定滑轮；31.底板；32.双齿轮；33.第三从动齿轮；34.履带；35.指针；36.镜架；361.连接臂；37.中和透镜；38.镜孔；39.工作镜；40.滑动轨道；41.轴承。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
本发明采取的技术方案如图1～7所示，一种封闭式移动透镜检影镜，包括外壳2，以及设置在外壳2内的照明系统和观察系统，外壳2包括照明系统部分和观察系统部分，照明系统部分为L型、包括竖直布置的主杆以及水平布置的侧杆，观察系统部分位于照明系统部分的主杆的另一端，且观察系统部分与侧杆平行布置，观察系统部分与照明系统部分相连接端的侧面设置有镜孔38和工作镜39，观察系统部分设置工作镜(屈光力大小为工作镜到观察镜距离的倒数)的对侧面设置有观察镜(屈光力为零)，观察系统部分的侧面沿其水平方向设置有刻度，刻度用于标记屈光度值(或仅标注长度值)，刻度包括近视度数和远视度数两种；具体地，靠近指针中部标记长度值，长度值即指针的位置到工作镜之间的距离；屈光度值则为长度值经过公式计算得到的对应屈光度值，其中近视度数(两条)标记在长度值刻度上方，可用红色标记，远视刻度(两条)标记在长度值刻度的下方，可用黑色标记。
如图2所示，照明系统包括处于同一照明光轴上的半透半反镜11、遮光板12、双曲柱镜14和双曲凸透镜15，半透半反镜11固定于外壳2内、且半透半反镜11的反光平面与照明光轴呈45°布置，半透半反镜11的下方依次设置有遮光板12、双曲柱镜14和双曲凸透镜15，双曲凸透镜15的下方依次设置有光源17、基底20、分隔板22和调节装置，光源固定在光源基座18上，遮光板12、双曲柱镜14、双曲凸透镜15、光源基座18以及基底20通过两竖直布置的支架16固定连接，保证遮光板12、双曲柱镜14、双曲凸透镜15、光源基座18以及基底20的共同旋转运动；
如图3所示，遮光板12上开设有滑槽121，滑槽121底部中部开设漏孔122，漏孔122居于滑槽121中部，面积占滑槽121面积的1/3，滑槽121内还设置有沿其槽长方向滑动设置的遮光片124，遮光片124的长度为滑槽121长度的2/3，遮光片124中部设有一长条形缝隙123，长条形缝隙123的长度方向与遮光片124的宽度方向一致，长条形缝隙123的宽度为1mm，长条形缝隙123的长度略小于遮光片124的宽度；缝隙宽度过宽会导致测量准确性降低，过窄会导致亮度减低及观察系统观察不清楚，本实施例中滑槽长度为36mm，遮光片的长度为24mm，漏孔至少为12mm(根据角膜直径为12mm左右设置的)，虽然实际瞳孔区大小直径只有2～4mm，这样是为了方便在不需要测量的时候，不使光线直接入射瞳孔区，避免引起被检查者眼疲劳。长条形缝隙的长度至少为15mm，这是为了保证条带能在任何方向上覆盖瞳孔区；漏孔充分打开，和缝隙二者在不同状态下的通光部分充分重合，保证漏孔边缘不过多遮挡缝隙。
照明系统还包括调节装置以及为光源供电的供电装置，供电装置包括电池盒、电池、导线以及开关5，电池置于电池盒内，可设置在光源基座18的下方并且固定在外壳2内，开关5通过导线与电池和光源相连，导线也紧贴外壳2内侧面固定，提高整齐度，开关5置于外壳2外侧，便于直接对光源启闭进行控制，电源电池以及开关5采用简单的串联方式即可，开关5仅用于控制光源(灯泡)启闭；灯泡发出的光经过双曲凸透镜15汇聚后，转变为平行光线，平行光线通过双曲柱镜14后转变为垂直于遮光片124缝隙123方向而发散的发散光线，发散光线通过滑槽121底部的漏孔122后，部分被阻拦，部分穿过缝隙123照向半透半反镜11，形成条带状入射光，经半透半反镜11反射后，射入被检查者眼。由于从缝隙123出射的光线为发散光线，滑片124在滑槽121上移动时，其在不同位置所“截取”的带状光束呈扇形向不同方向散射，达到“扫射”的效果。
调节装置包括用于调节遮光片124位置的第一调节机构，以及用于调节基底20旋转的第二调节机构；第一调节机构包括第一旋钮3、第一主动齿轮9、第一齿条10、第一从动齿轮25、定滑轮组和复位机构，第一旋钮3通过连接杆8与第一主动齿轮9连接，三者共同运动，第一齿条10水平布置、且第一主动齿轮9咬合于第一齿条10的一端，第一主动齿轮9的轴固定于外壳2内侧底部，第一从动齿轮25咬合于第一齿条10的另一端，第一从动齿轮25随着第一齿条10的平移而转动，具体地(如图7)，第一从动齿轮的下方设置有轴承41，第一从动齿轮通过轴承41固定于外壳内侧；第一从动齿轮25内设置有蜗杆24，蜗杆24内咬合于第一从动齿轮25的中心位置，随第一从动齿轮25转动可上下移动，蜗杆24向上与分隔板22和基底20共轴布置，且蜗杆24与分隔板22和基底20独立运动连接，蜗杆24下端设置有套管26，蜗杆24纵向竖直咬合于套管26内，不能相对套管26发生转动，但可上下移动；定滑轮组上饶设拉线28，蜗杆24上端与拉线28相连，拉线28通过定滑轮组与遮光片124的一端相连接；复位机构包括压缩弹簧13，压缩弹簧13的一端通过小孔125与遮光片124的另一端相连接，且遮光板的边侧设置有L型的压缩弹簧固定板131，压缩弹簧13的另一端固定在L型的压缩弹簧固定板131内侧(如图3所示)，压缩弹簧13以及压缩弹簧固定版131均随遮光板12、双曲柱镜14、双曲凸透镜15、光源基座18以及基底20的共同转动；第一定滑轮27和拉线28是通过滑槽另一端的小孔125与遮光片相连。
定滑轮组包括第一定滑轮27、第二定滑轮30、第三定滑轮29和第四定滑轮19，第一定滑轮27固定于遮光板12远离压缩弹簧13的一端，第二定滑轮30位于第四定滑轮19的正下方、且第二定滑轮30固定于基底20的边侧，第三定滑轮29固定于基底20上方，第四定滑轮19固定于光源的下方，第一定滑轮27、第二定滑轮30、第三定滑轮29以及第四定滑轮19通过拉线28相连，拉线28靠近第一定滑轮27的一端与遮光片124相连，拉线28靠近第四定滑轮19的一端与蜗杆24相连。
第二调节机构包括第二旋钮4、第二主动齿轮6、第二齿条7和第二从动齿轮23，第二旋钮4与第二主动齿轮6和第一旋钮3、第一主动齿轮9位于同一根连接杆8上，连接杆8穿过第二旋钮4和第二主动齿轮6(第二旋钮与第二主动齿轮通过连接管一体成型或螺纹拧接)，与之共轴，运动相互独立，第二齿条7水平布置、且第二主动齿轮6咬合于第二齿条7的一端，第二从动齿轮23咬合于第二齿条7的另一端，第二从动齿轮23通过分隔板22与基底20相连，且第二从动齿轮23与基底20同步运动，具体地，分隔板22与基底20之间还设置有滚珠轴承21，利用滚珠轴承21内含有的滚珠，可有效减少基底20相对分隔板22相对转动时的摩擦力。操作时通过转动第二旋钮4带动第二主动齿轮6旋转，使第二齿条7发生平移运动，从而使第二从动齿轮23和基底20旋转，基底转动带动支架和遮光板转动，以使遮光片上的缝隙的方向发生改变，使出射光线可以和不同的眼屈光力子午线相平行；其中分隔板22与外壳2刚性相连，在分隔板的中心开设通孔，第二从动齿轮与基底之间通过连接管相连，连接管位于分隔板的通孔内，且可相对转动，连接管的外壁还与滚珠轴承的内圈相连(滚珠轴承内圈高度略高于滚珠轴承外圈高度)，利用轴承可减少转动的基底与分隔板之间的摩擦。
如图6所示，图6仅给出第二齿条与滑动轨道的连接结构示意图，外壳2内侧设置有与第二齿条7长度方向相同的滑动轨道40，第二齿条7咬合侧的另一侧设置限位条71，第二齿条7通过限位条71滑动设置于滑动轨道40内，第二齿条7在第二主动齿轮6的转动下在滑动轨道内发生平移运动；同样的，第一齿条10在第一主动齿轮9的转动下在滑动轨道40内发生平移运动。
如图4所示，观察系统包括指针35、底板31以及具有屈光力的中和透镜37，中和透镜37与镜孔38、工作镜39、半透半反镜11以及观察镜处于同一照明光轴，中和透镜37沿底板31的长度方向滑动设置，底板31以及中和透镜37设置在外壳2内，中和透镜37的一侧设置有连接臂361，连接臂361穿出外壳2与指针35相连，外壳上沿刻度方向设置有供指针滑行的条缝，观察系统还包括用于调节中和透镜37滑动的第三调节机构；本实施例中的中和透镜37为一定屈光力的透镜，所使用的凸透镜为+6.00D，凹透镜为-10.00D，配合工作镜为+3.00D。
第三调节机构包括第三旋钮1、第三从动齿轮33、双齿轮32和履带34，中和透镜37通过镜架36与履带34相连，履带34内侧设置有与第三从动齿轮33和双齿轮32相咬合的齿纹，第三旋钮1的一端与双齿轮32的一个齿轮相咬合，双齿轮32的另一个齿轮咬合于履带34一端的内侧，第三从动齿轮33咬合于履带34另一端的内侧，第三从动齿轮33、双齿轮32以及第三旋钮1均固定于底板31上。
更进一步地方案为，双曲柱镜14与双曲凸透镜15每条具有屈光力的子午线的形状均为双曲线。
本发明所述封闭式移动透镜检影镜的使用步骤如下：
对检查者进行验光前，最好先使用阿托品滴眼液防止睫状肌紧张。
验光开始前，不在镜架36上放置中和透镜37。
(1)让被检查者通过镜孔38向内看，检查者从观察系统部分的观察镜(图1所示外壳的右侧)中被检查者眼(单眼与观察系统光路共轴)。
(2)将镜架36置于靠近被检查者眼一侧，打开开关5，使灯泡亮起来，转动第二旋钮4，将光带置于垂直位置，然后转动第一旋钮3，使光带发生垂直于光带自身长轴的水平运动，此时检查者观察被检查者眼底视网膜上光带移动方向。记录影动，关闭开关5。若为顺动，则在镜架36上放置正中和透镜(凸透镜)；逆动，放上负中和透镜(凹透镜)。
(3)放好中和透镜后，再次打开开关5，进行检影。转动第三旋钮1，将镜架36逐渐移近检查者眼，直到中和状态，记录此时的中和距离。
(4)改变光带方向，继续检影，直到中和状态，记录此时的中和距离和子午线方向。
(5)利用式(25)，根据中和距离计算被检查者各子午线方向上的眼屈光力。
(6)当外壳刻度上的标记为换算的屈光力时，直接读出屈光力值即可。
验证平行光线
利用双曲凸透镜对光源进行汇聚形成平行光线。现说明一种能够将点光源发出的发散光线无几何光学相差地汇聚为平行光线的单一折射面。
由于每条子午线关于主光轴对称，因此仅需计算一条屈光力子午线的形状，即可推知该单一折射面的形状。
如图8所示，设点P(x,y)为第一象限上一点，为入射光线与折射面L(斜率为k)交点。折射面L上方为高密度介质，相对空气折射率为n。光线经折射后射向原点O(0,0)。出射光线与法线夹角为θ1+θ2，入射光线与法线夹角为θ2，出射光线与X轴夹角为t。
由费马定律(光的折射定律)和图示可推知：
k＝tan(θ2) (2)
由(1)(2)推出：
故可推导出该曲线的导数
进行变化后，得到
令
则y＝ux
由(5)(6)得
为求原函数对(7)变换后得
令u＝tan(t)，则
对(8)左边进行运算
化简后得
为求其不定积分，进行变换
故求解(8)后可得到
不难发现，t为θ1的互余角，根据费马原理易证得t始终大于临界角(在临界状态时二者相等)，故有：
又因为P点始终位于第一象限，故有：
0＜sin(t)＜1，x＞0
因此，去绝对值并化简(11)后得：
进一步化简得：
该曲线(13)即非球面凸透镜折射面形状特征。若将其写作二次曲线方程的形式，则可表示为：
根据(13)(14)可知其焦距为
或
故屈光力子午线为双曲线(或双叶双曲面)的单一折射镜面可以将点光源发散光完全转化为平行光线。
通过移动透镜测算沿屈光度
镜片与眼的距离不同时，其对眼屈光系统的影响不同。镜片越靠近眼，等效屈光力越大；越远离眼，则反之。检影时，为了能够在有限远距离观察到正视眼的影动，在被检查眼前放置一凸透镜作为工作镜。当工作镜屈光力为W时，工作距离(即检查者与被检查者眼之间的距离)为1/W。在本发明应用时，由视网膜上光带反射出的光线首先经过眼成一虚像1，该虚像又经工作镜成一虚像2，虚像2经中和透镜(图9中P或图10中M，分别表示凸透镜和凹透镜)后成一实像。
本发明在传统检影验光的原理的基础上，通过确定度数的中和透镜，以及中和透镜与被检查者眼之间的距离(即中和距离)，利用中和透镜屈光力和中和距离计算被检查验屈光力。
具体方法描述如下：
(1)远视屈光度计算
设点A为经眼屈光系统所成虚像(远视眼远点在眼后)；点E为点A处虚像经工作镜成像后所成虚像(可成实像，但在其成像前通过中和镜，故为虚像)；点D为经中和镜(凸透镜)成像后所成的实像，在中合状态下，即为检查者眼所在位置。点B和点C分别为眼和中和镜所在的位置。设中和镜与被检查者眼距离为X。
则有：
U1＝AB
V1＝BE
U2＝CE
V2＝CD
X＝BC
1/W＝BD
根据凸透镜成像定理可列式：
V1＝U2+X (16)
得：
(2)近视屈光度计算
同理，点D为经眼屈光系统所成虚像；点C为点D处虚像经工作镜成像后所成虚像；点E为经中和镜(凹透镜)成像后所成的实像，在中和状态下，即为检查者眼所在位置。点A和点B分别为眼和中和镜所在的位置。设中和镜与被检查者眼距离为X。
则有：
U1＝AD
V1＝AC
U2＝BC
V2＝BE
X＝AB
1/W＝AE
根据凸透镜成像定理可列式：
V1＝X+U2 (21)
得：
(3)总结
对比(19)和(24)，发现二者结构完全一致，故可用中和镜度数N代替P和M，则被检查者屈光度为：
利用Geogebra绘制Φ有关X的图像。
设置参数W＝3，N＝6可得到图11，即远视屈光力测算曲线。
此时，可发现X在[0,1/3]区间单调递减，即当中和透镜远离被检查者眼时，所测得的屈光力更小，符合眼镜距离眼的距离(镜眼距)越大，等效屈光力越弱的常识。进一步可发现，图像与Y轴交点为(0,6)，即当凸透镜完全位于被检查者眼位置时，所测得的眼屈光力为凸透镜屈光力本身；图像与X轴交点为(1/3,0)，即当凸透镜完全位于检查者眼位置时，恰好达到工作镜的焦距，所测得的眼屈光力为零，二者都符合常识。
设置参数W＝3，N＝-10可得到图12，即近视屈光力测算曲线。
此时，可发现X在[0,1/3]区间单调递增，即当中和透镜远离被检查者眼时，所测得的屈光力更小，符合眼镜距离眼的距离(镜眼距)越大，等效屈光力越弱的常识。进一步可发现，图像与Y轴交点为(0,-10)，即当凹透镜完全位于被检查者眼位置时，所测得的眼屈光力为凹透镜屈光力本身；图像与X轴交点为(1/3,0)，即当凹透镜完全位于检查者眼位置时，恰好达到工作镜的焦距，所测得的眼屈光力为零，二者都符合常识。
由于检查者视网膜观察到的被检查者视网膜上的光带(即影动)是否清晰，仅与光带所成像与检查者眼平面的相对位置有关，表现为越接近中和状态时影动越亮、越宽、越快。这与传统检影镜的原理完全一致，所改变的仅是利用单片移动透镜代替插片箱的测量方法，故本发明对检查者的眼屈光要求与传统检影镜一致，观察影动的效果一致，无需添加特殊条件。又因为单片移动透镜利用移动距离计算等效屈光力，而非直接使用不同屈光力的插片，所测得的屈光力值具有连续性。
上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种封闭式移动透镜检影镜，包括外壳，以及设置在外壳内的照明系统和观察系统，其特征在于：所述外壳包括照明系统部分和观察系统部分，所述照明系统部分为L型、包括竖直布置的主杆以及水平布置的侧杆，所述观察系统部分位于照明系统部分的主杆的另一端，且观察系统部分与侧杆平行布置，所述观察系统部分与照明系统部分相连接端的侧面设置有镜孔和工作镜，所述观察系统部分的侧面沿其水平方向设置有刻度，观察系统部分设置工作镜的对侧面设置有观察镜；
所述照明系统包括处于同一照明光轴上的半透半反镜、遮光板、双曲柱镜和双曲凸透镜，所述半透半反镜的反光平面与所述照明光轴呈45°布置，所述半透半反镜的下方依次设置有遮光板、双曲柱镜和双曲凸透镜，所述双曲凸透镜的下方依次设置有光源、基底、分隔板和调节装置，所述遮光板、双曲柱镜、双曲凸透镜、光源以及基底通过两竖直布置的支架固定连接，所述遮光板上开设有滑槽，所述滑槽底部中部开设漏孔，所述滑槽内还设置有沿其槽长方向滑动设置的遮光片，所述遮光片中部设有一长条形缝隙，所述长条形缝隙的长度方向与所述遮光片的宽度方向一致、且长条形缝隙的长度小于遮光片的宽度；所述照明系统还包括调节装置以及为光源供电的供电装置，所述调节装置包括用于调节遮光片位置的第一调节机构，以及用于调节基底旋转的第二调节机构；
所述观察系统包括指针、底板以及具有屈光力的中和透镜，所述中和透镜与所述镜孔、工作镜以及半透半反镜处于同一照明光轴，所述中和透镜沿所述底板的长度方向滑动设置，所述底板以及中和透镜设置在所述外壳内，所述中和透镜的一侧设置有连接臂，所述连接臂穿出所述外壳与所述指针相连，所述外壳上设置有供指针滑行的条缝，所述观察系统还包括用于调节中和透镜滑动的第三调节机构。
2.根据权利要求1所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述第一调节机构包括第一旋钮、第一主动齿轮、第一齿条、第一从动齿轮、定滑轮组和复位机构，所述第一旋钮通过连接杆与所述第一主动齿轮同步运动连接，所述第一齿条水平布置、且所述第一主动齿轮咬合于第一齿条的一端，所述第一从动齿轮咬合于所述第一齿条的另一端，所述第一从动齿轮内设置有蜗杆，所述蜗杆内咬合于所述第一从动齿轮的中心位置，所述蜗杆向上与所述分隔板和基底共轴布置，且所述蜗杆与所述分隔板和基底独立运动连接，所述蜗杆下端设置有套管，所述蜗杆纵向竖直咬合于套管内；所述定滑轮组上绕 设拉线，所述蜗杆上端与拉线相连，所述拉线通过定滑轮组与所述遮光片的一端相连接；所述复位机构包括压缩弹簧，所述压缩弹簧通过连接线与所述遮光片的另一端相连接。
3.根据权利要求2所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述定滑轮组包括第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮，所述第一定滑轮固定于所述遮光板远离压缩弹簧的一端，所述第二定滑轮位于第四定滑轮的正下方、且第二定滑轮固定于所述基底的边侧，所述第三定滑轮固定于所述基底上方，所述第四定滑轮固定于所述光源的下方，所述第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮以及第四定滑轮通过拉线相连，所述拉线靠近第一定滑轮的一端与所述遮光片相连，拉线靠近第四定滑轮的一端与所述蜗杆相连。
4.根据权利要求2所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述外壳内侧设置有与第一齿条长度方向相同的滑动轨道，所述第一齿条咬合侧的对侧设置限位条，所述第一齿条通过所述限位条滑动设置于所述滑动轨道内。
5.根据权利要求1所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述第二调节机构包括第二旋钮、第二主动齿轮、第二齿条和第二从动齿轮，所述第二旋钮通过连接杆与所述第二主动齿轮相连接，所述第二齿条水平布置、且所述第二主动齿轮咬合于第二齿条的一端，所述第二从动齿轮咬合于所述第二齿条的另一端，所述第二从动齿轮通过分隔板与基底相连，且第二从动齿轮与基底同步运动。
6.根据权利要求5所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述外壳内侧设置有与第二齿条长度方向相同的滑动轨道，所述第二齿条咬合侧的对侧设置限位条，所述第二齿条通过所述限位条滑动设置于所述滑动轨道内。
7.根据权利要求2或5所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述分隔板与基底之间设置有滚轴轴承。
8.根据权利要求1所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述第三调节机构包括第三旋钮、第三从动齿轮、双齿轮和履带，所述中和透镜通过镜架与履带相连，所述履带内侧设置有与所述第三从动齿轮和双齿轮相咬合的齿纹，所述第三旋钮的一端与所述双齿轮的一个齿轮相咬合，所述双齿轮的另一个齿轮咬合于所述履带一端的内侧，所述第三从动齿轮咬合于所述履带另一端的内侧，所述第三从动齿轮、双齿轮以及第三旋钮均固定于所述底板上。
9.根据权利要求1所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述供电装置包括电池盒、电池、导线以及开关，所述电池置于所述电池盒内，所述开关通过导线与所述电池和光源相连，所述开关置于所述外壳外侧。
10.根据权利要求1所述的封闭式移动透镜检影镜，其特征在于：所述双曲柱镜与双曲凸透镜每条具有屈光力的子午线的形状均为双曲线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910873180.7A CN110558930B (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种封闭式移动透镜检影镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910873180.7A CN110558930B (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种封闭式移动透镜检影镜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110558930A CN110558930A (zh) | 2019-12-13 |
| CN110558930B true CN110558930B (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=68780330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910873180.7A Expired - Fee Related CN110558930B (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种封闭式移动透镜检影镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110558930B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3572910A (en) * | 1969-03-24 | 1971-03-30 | American Optical Corp | Apparatus for measuring the refractive errors of an eye |
| CN1054529A (zh) * | 1990-03-06 | 1991-09-18 | 中国化学工程总公司第六建设公司医院 | 验光检影筒 |
| US5459535A (en) * | 1994-10-28 | 1995-10-17 | Welch Allyn, Inc. | Compact telescoping retinoscope |
| US6030081A (en) * | 1997-08-29 | 2000-02-29 | Nidek Co., Ltd. | Eye refractive power measurement apparatus |
| CN102824157A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 苏州捷美医疗器械有限公司 | 检影镜 |
| CN103767673A (zh) * | 2012-10-18 | 2014-05-07 | 佳能株式会社 | 眼科装置 |
| CN207412143U (zh) * | 2017-04-12 | 2018-05-29 | 乌鲁木齐职业大学 | 平行光检影镜 |
-
2019
- 2019-09-17 CN CN201910873180.7A patent/CN110558930B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3572910A (en) * | 1969-03-24 | 1971-03-30 | American Optical Corp | Apparatus for measuring the refractive errors of an eye |
| CN1054529A (zh) * | 1990-03-06 | 1991-09-18 | 中国化学工程总公司第六建设公司医院 | 验光检影筒 |
| US5459535A (en) * | 1994-10-28 | 1995-10-17 | Welch Allyn, Inc. | Compact telescoping retinoscope |
| US6030081A (en) * | 1997-08-29 | 2000-02-29 | Nidek Co., Ltd. | Eye refractive power measurement apparatus |
| CN102824157A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 苏州捷美医疗器械有限公司 | 检影镜 |
| CN103767673A (zh) * | 2012-10-18 | 2014-05-07 | 佳能株式会社 | 眼科装置 |
| CN207412143U (zh) * | 2017-04-12 | 2018-05-29 | 乌鲁木齐职业大学 | 平行光检影镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110558930A (zh) | 2019-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3159477B2 (ja) | 眼科装置 | |
| US5873832A (en) | Method and apparatus for measuring properties of the eye using a virtual image | |
| US7370964B2 (en) | Measuring refractive characteristics of human eyes | |
| JP2001095760A (ja) | 眼の光学特性測定装置 | |
| CN113940620A (zh) | 主观式检眼装置 | |
| US4440477A (en) | Method and device for measuring the optical power of the cornea | |
| JP2017086652A (ja) | 自覚式検眼装置 | |
| CN102138775B (zh) | 弥散斑验光仪以及近视、远视、散光度数的测验方法 | |
| JP4699069B2 (ja) | 検眼装置 | |
| JP3605131B2 (ja) | 眼科器具 | |
| CN110558930B (zh) | 一种封闭式移动透镜检影镜 | |
| JP6775337B2 (ja) | 眼科装置 | |
| US10226170B2 (en) | Vision testing device | |
| CN110680273A (zh) | 眼科检测系统及方法 | |
| TW202015613A (zh) | 眼底相機以及自行拍攝眼底之方法 | |
| JPH08504108A (ja) | 市松模様のプラシード装置及び方法 | |
| CN113677258A (zh) | 用于测试个人眼睛的视力测定装置和相关联的方法 | |
| US3778164A (en) | Ophthalmometer having alternative viewing measuring systems and including improved contact lens holding means | |
| WO2022209991A1 (ja) | 眼科装置 | |
| CN109394167B (zh) | 一种斜视自动检测机构及其具有该机构的检查仪 | |
| JPH05192298A (ja) | 眼位検査装置 | |
| JPH0723906A (ja) | ベイダル光学系を使用した自動屈折装置、レンズメータ及び角膜計 | |
| JP2017086653A (ja) | 自覚式検眼装置 | |
| JP2017086654A (ja) | 自覚式検眼装置及び自覚式検眼プログラム | |
| JP2022157347A (ja) | 眼科装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210604 |