CN213821356U

CN213821356U - 一种高清电子视标同视机

Info

Publication number: CN213821356U
Application number: CN202022149117.XU
Authority: CN
Inventors: 刘芳; 陶冶
Original assignee: Individual
Current assignee: Changchun Optical Instr Co ltd
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2030-09-27

Abstract

一种高清电子视标同视机，包括：下箱体、上箱体、人机交互界面液晶触摸屏、主控单元、颌托架、左右支臂座、左右支臂、支臂上的连接筒、安装在连接筒上的左右镜筒、左右视标盒、视标盒上端的视标插入口、玻璃图片视标照明灯室，在视标盒内装有高清电子视标，所述的电子视标包括外壳、外壳内窗口处的高清液晶显示屏、外壳内的液晶显示屏控制主板、主板与液晶显示屏的软排连接线、安装在高清电子视标壳外的操作控制单元，所述的电子视标操作控制单元与同视机主控单元连接。本实用新型的积极效果是：使用高清电子视标，简化了图片更换与调整的操作，节省更换图片的时间，使图像显示更加细腻，提升用户体验度，同时保留了后像与光刷检测的功能。

Description

一种高清电子视标同视机

技术领域

本实用新型属于医疗器械，具体涉及眼科医疗中检查、诊断、治疗斜视及弱视的同视机。

背景技术

同视机是眼科医疗中检查、诊断、治疗斜视及弱视的必备医疗设备，它能检查出斜视眼的主观斜视度和客观斜视度，还能检查出包括水平内、外斜视度、垂直性斜视度、旋转性斜视度、融合点、融合范围、瞳距、AC/A和九个方位眼肌状况的项目数据，为眼科医生提供诊断、治疗和手术的依据。

中国专利CN100387183C(专利号：03127146.4)给出了“一种数字式同视机”。其主机包括作为基座的下箱体、安装在下箱体上的上箱体、安装在箱体医生一侧的显示人机交互界面的液晶触摸屏。安装在箱体内与人机交互界面的液晶触摸屏连接的同视机主控单元、位于上箱体上方的左右支臂座、安装在支臂座上的左右支臂、安装在左右支臂上的左右连接筒、安装左右连接筒相对端的左右镜筒、安装在左右连接筒相背端的左右视标盒、安装在左右视标盒与连接筒相对侧的玻璃图片照明灯灯室、安装在灯室内的照明灯、装配在上箱体内左右支臂装配座的支撑及水平间距调整机构、支臂相对支臂装配座的转角调整机构、连接筒围绕轴线转角调整机构、支臂间距及转角标尺、连接筒转角的标尺，所述的视标盒上端有玻璃图片视标插入口和光刷组件插入口。

现有的同视机，使用玻璃板图片视标，同视机的使用过程中的图片更换要医生手持玻璃图片插入或拔出。手工频繁地拔、插图片，不仅增加医生的工作量、延长操作时间，降低同视机使用效率，而且以玻璃载体的画面易碎、清晰度难于进一步提升。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高清电子视标同视机，用于眼病的检测，克服现有同视机存在的上述不足。

本实用新型的同视机包括：作为基座的下箱体、安装在下箱体上的上箱体、同视机医生一侧的显示人机交互界面的液晶触摸屏、安装在上箱体中间的颌托架、安装上箱体上面两侧的左右支臂座、安装在支臂座上的左右支臂、横向安装在左右支臂上的左右连接筒、安装在左右连接筒相对端的左右镜筒、安装在左右连接筒相背端的左右视标盒、安装在左右视标盒与连接筒相背侧的玻璃图片及光刷组件视标照明灯室、装配在上箱体内左右支臂装配座的支撑及水平间距调整机构、支臂相对支臂装配座的转角调整机构、连接筒围绕轴线转角调整机构、支臂间距及转角标尺、连接筒转角的标尺，所述的视标盒上端有视标插入口。

所作的改进是：在视标盒内装有高清电子视标，所述的高清电子视标包括外壳、安装在外壳内窗口处给出画面的高清液晶显示屏、安装在外壳内高清液晶显示屏控制主板、连接主板与高清液晶显示屏的软排连接线、安装在同视机上的高清电子视标操作控制单元，所述的操作控制单元与同视机主控单元连接。

其中的高清液晶显示屏控制主板优选结构包括：电子图片解码显示与切换单元、高清图片输出格式转换单元和高清屏背光驱动单元。

所述的图片解码显示与切换单元采用带HDMI输出的ARM处理器，并运行Linux操作系统。

所述的高清图片格式转换单元，采用专用HDMI转MIPI桥接芯片，用于将HDMI视频输出方式转换为MIPI视频输出方式。

所述的高清屏背光驱动单元，采用专用LED恒流驱动芯片，并通过D/A转换器控制该芯片的输出电流。

所述的电子视标操作控制单元用于接收同视机主控单元对电子视标的控制信号，采用专用电平转换驱动芯片实现控制信号从3.3V到5V的电平转换，并通过电连接器输出到左右电子视标，实现对左右电子视标的图片切换以及显示亮度和闪烁方式的控制。电子视标控制信号的类型包括：左视标图片切换串行总线(包括片选线和数据线2根线)、右视标图片切换串行总线(包括片选线和数据线2根线)、左视标背光亮度控制SPI总线、右视标背光亮度控制SPI总线、左视标背光闪烁控制信号线(1根线)、右视标背光闪烁控制信号线(1根线)。

其中的同视机主控单元、显示人机交互界面的液晶触摸屏、高清电子视标操作控制单元、电子图片解码显示与切换单元、高清电子图片输出格式转换单元、高清屏背光驱动单元和高清液晶显示屏的连接关系是：

1、同视机主控单元分别与电子视标操作控制单元、显示人机交互界面的液晶触摸屏连接；

2、电子视标操作控制单元分别与电子图片解码显示与切换单元、高清屏背光驱动单元相连；

3、高清图片输出格式转换单元分别与电子图片解码显示与切换单元和高清液晶显示屏相连；

4、高清液晶显示屏除了与高清电子图片输出格式转换单元连接外，还与高清屏背光驱动单元相连。

所述的电子图片解码显示与切换单元，与电子视标操作控制单元进行通讯，接收电子视标操作控制单元的图片切换命令，对图片进行切换。电子视标操作控制单元所传输的图片切换指令中包含所要显示的图片编号信息，电子图片解码显示与切换单元依据图片编号对电子图片进行检索并显示。电子图片解码显示与切换单元的核心控制器为带HDMI接口的ARM处理器，如ARM Cortex-A7、ARM Cortex-A9等，运行的操作系统为嵌入式Linux，并在该操作系统下运行电子图片解码显示应用程序，实现对电子图片的显示与切换。

所述的高清图片格式转换单元用于将HDMI格式图像转化为MIPI-DSI格式输出，驱动MIPI接口的高清液晶屏。设计中采用专用芯片将HDMI数据流转换成MIPI数据流，该芯片可通过配置接口实现对芯片内部寄存器的配置。采用独立的高清图片格式转换单元的优点在于：通过改动配置参数便可支持其他类型的液晶屏，便于产品升级换代和模块化设计。

所述的同视机电子图片包含同时知觉图片、融合图片、立体视图片以及其他特殊检查用图片等多种图片，所有图片均以特定图片格式存储于电子图片解码显示与切换单元的存储器中，存储器可为FLASH芯片或SD卡等，存储器中所有图片均有特定编号。

所述的液晶显示屏采用5寸1920*1080的MIPI高清液晶屏，其显示区域为61.884mm×110.016mm，像素间距0.0573mm×0.0573mm，其所显示的电子图片画质细腻，目视无网格感。

所述的液晶显示屏背光驱动单元用于驱动显示屏背光LED灯珠，其驱动方式为恒流驱动，通过调节流过LED灯的驱动电流来调节背光的亮度，另外通过控制驱动电路的开启与关闭来控制背光的闪烁方式。

所述的高清电子视标外壳包括上盖和底盒，上盖开方形视窗用于显示图面，其外侧镶嵌钢化玻璃或亚克力透明材质保护罩，用于保护高清液晶显示屏并防止灰尘进入。底盒内安装高清液晶显示屏控制主板。

所述的高清液晶屏控制主板由电子视标操作控制单元进行控制，电子视标操作控制单元对电子图片的控制信号包括电子图片选择控制信号、图片切换控制信号、背光亮度控制信号和背光闪烁控制信号，控制信号输出电平为TTL电平。

本实用新型的高清电子视标同视机的工作过程是：同视机上电后，关闭液晶屏背光，使液晶屏处于黑屏状态，等待电子图片解码显示与切换单元所运行的操作系统启动完毕；电子图片解码显示与切换单元所运行的操作系统启动完毕后，电子视标操作控制单元通过串行通讯分别发送图片编号到左右片盒的电子图片解码显示与切换单元，电子图片解码显示与切换单元将对应的图片显示出来，从而实现视标的电子图片切换。另外，电子视标操作控制单元通过控制高清屏背光驱动单元中的D/A转换器的输出电压，调节高清屏的背光亮度；同时，通过I/O口控制LED电源驱动芯片的使能引脚以实现对背光闪烁状态的调节。

当使用后像图片或光刷组件作为视标时，从视标盒中取出电子视标，在视标盒的玻璃图片插口插入后像图片或在光刷插口插入光刷组件。

显示人机交互界面的液晶触摸屏，用于对同视机进行触控操作，显示出同视机的工作参数，同时同步显示当前左右高清电子视标所显示高清电子图片的低分辨率缩略图，以提示操作者当前电子视标所显示的图片内容。

本实用新型的积极效果是：在同视机视上用电子视标替代玻璃板图片视标，通过电子视标操作控制单元发来的控制信号，通过软件设定实现电子图片显示与切换，以及图片亮度的调节和图片闪烁方式的变换，简化了同视机的图片更换与调整的操作，从而大幅节省同视机使用过程中更换图片的时间，并且用高清电子图片代替玻璃图片可使图像显示更加细腻，提升用户体验度；同时，用电子图片代替传统的玻璃图片，杜绝了图片更换人为出错的可能性，降低了整机的重量。高清电子视标可实现手工快速拔插更换。将高清电子视标拔出视标盒及电连接器插座，将光刷组件或后像画片经各自的插口插入视标盒，即可实现光刷或后像的检验功能，具有一机多用的优点。

附图说明

图1为本实用新型同视机整体结构示意图。

图2为本实用新型同视机高清电子视标侧视剖视图。

图3为本实用新型同视机高清电子视标拆解图。

图4为本实用新型同视机高清电子视标显示控制系统原理框图。

图5为本实用新型同视机高清电子视标背光驱动电路图。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型的同视机包括：作为基座的下箱体1、安装在下箱体1上的上箱体2、安装在同视机医生一侧的显示人机交互界面的液晶触摸屏3。安装在箱体内与作为人机交互界面的液晶触摸屏连接的同视机主控单元、安装在上箱体2中间的颌托架4、位于上箱体2上方的左右支臂座5、安装在支臂座5上的左右支臂6、安装在左右支臂6上的左右连接筒7、安装在左右连接筒7相对端的左右镜筒8、安装在左右连接筒7相背端的左右视标盒9、装配在左右视标盒9与连接筒相背侧的灯室10、装配在上箱体2内的左右支臂座5水平间距调整机构11、支臂装配座5与支臂6之间的转角调整及定位机构12、连接筒7相对支臂5的径向转角调整机构13、支臂间距及空间转角标尺、连接筒相对支臂转角标尺。

参阅图1、图2、图3，按增设电子视标后的的体积设定视标盒9，在视标盒9上端开出电子视标及光刷组件插口、后像图片画片插口。在视标盒9内装入可无障碍取出的高清电子视标14，所述的高清电子视标包括由上盖14-1与底盒14-2，在盒盖14-2窗口处安装高清液晶显示屏14-3、安装在壳内的高清液晶显示屏控制主板14-4、控制主板14-4与高清液晶显示屏14-3之间的软排连接线，其中：控制主板14-4由电路板及电子元器件组成，控制主板14-4连接电子视标壳外的操作控制单元，电子视标操作控制单元与同视机主控单元连接。左、右电子视标分别存储左侧图片组和右侧图片组。

参阅图4，所述的液晶屏控制主板包括：电子图片解码显示与切换单元、高清图片输出格式转换单元和高清屏背光驱动单元。

参阅图5，所述的高清屏背光驱动单元,采用专用LED恒流驱动芯片，并通过D/A转换器控制该芯片的输出电流，以调节背光亮度的目的。

所述的电子视标电子视标操作控制单元用于接收同视机主控单元的电子图片控制信号，采用专用电平转换驱动芯片实现控制信号从3.3V到5V的电平转换，并通过电连接器输出到左右电子视标，实现对左右电子视标的图片切换以及显示亮度和闪烁方式的控制。电子视标控制信号的类型包括：左视标图片切换串行总线(包括片选线和数据线2根线)、右视标图片切换串行总线(包括片选线和数据线2根线)、左视标背光亮度控制SPI总线、右视标背光亮度控制SPI总线、左视标背光闪烁控制信号线(1根线)、右视标背光闪烁控制信号线(1根线)。

所述的同视机主控单元、显示人机交互界面的液晶触摸屏、电子视标操作控制单元、电子图片解码显示与切换单元、高清图片输出格式转换单元、高清屏背光驱动单元和高清液晶显示屏的电连接关系是：

2、电子视标电子视标操作控制单元分别与电子图片解码显示与切换单元、高清屏背光驱动单元相连；

4、高清液晶显示屏除了与高清图片输出格式转换单元连接外，还与高清屏背光驱动单元相连。

电子图片解码显示与切换单元可与电子视标操作控制单元进行通讯，接收电子视标操作控制单元的图片切换命令，对图片进行切换。所有电子图片均以JPG图片格式存储于电子图片解码显示与切换单元的存储器中，存储器为SD卡，所有图片均须进行编号。电子图片解码显示与切换单元的核心控制器为带HDMI接口的ARM处理器，运行的操作系统为嵌入式Linux，并在该操作系统下运行电子图片解码显示应用程序，实现电子图片的显示与切换。

高清图片格式转换单元用于将HDMI格式图像转化为MIPI-DSI格式输出，驱动MIPI接口的高清液晶屏。设计中采用了日本东芝公司的HDMI转MIPI桥接芯片TC358779XBG，用于将HDMI数据流转换成MIPI数据流，该芯片须通过I²C接口对芯片内部寄存器进行配置，通过I²C接口配置TC358779XBG的MCU芯片采用宏晶科技的STC11单片机。

显示屏选用手机用5寸1920*1080分辨率MIPI接口高清液晶屏，其显示区域为61.884mm×110.016mm，像素间距0.0573mm×0.0573mm，满足同视机的视场要求。液晶屏的显示亮度可达485cd/m²满足电子图片对背光亮度的要求。液晶屏的背光灯采用6S2P(6串2并)LED灯，驱动电流最大可承受50mA。

高清屏背光驱动单元用于驱动液晶屏背光。液晶屏的背光LED灯采用6S2P(6串2并)LED灯，其驱动电路由2部分组成，分别是恒流升压转换器和数模转换器。恒流开关调节器用于产生恒定电流，其核心器件为美国MPS公司的MP3202，MP3202采用电流模式、固定频率架构来调节电流，通过反馈电阻R4来检测电流。驱动电流的调节采用数模转换器来进行设定，电子视标操作控制单元通过SPI总线设定数模转换器的输出电压值，数模转换器采用美国MICROCHIP公司的12位D/A转换器MCP4821，主机控制器通过设定D/A值来调节背光亮度，另外，为了保证左右图片亮度一致，左右图片的亮度可以通过照度计进行校正，并可将校正值存储于同视机主控单元控制器内的非易失存储器中。背光的闪烁由主控制器通过I/O口控制MP3202的第4引脚实现，当该引脚的电压为高电平时背光点亮，当为低电平时背光关闭。

Claims

1.一种高清电子视标同视机，包括：作为基座的下箱体、安装在下箱体上的上箱体、位于同视机医生一侧的显示人机交互界面的液晶触摸屏、安装在上箱体中间的颌托架、安装在上箱体上面两侧的左右支臂座、安装在支臂座上的左右支臂、横向安装在左右支臂上的左右连接筒、安装在左右连接筒相对端的左右镜筒、安装在左右连接筒相背端的左右视标盒、安装在左右视标盒与连接筒相背侧的玻璃图片及光刷组件视标照明灯室、装配在上箱体内左右支臂装配座的支撑及水平间距调整机构、支臂相对支臂装配座的转角调整机构、连接筒围绕轴线转角调整机构、支臂间距及转角标尺、连接筒转角的标尺，所述的视标盒上端有视标插入口；

其特征是：在视标盒内装有高清电子视标，所述的高清电子视标包括外壳、安装在外壳内窗口处给出画面的高清液晶显示屏、安装在外壳内的高清液晶显示屏控制主板、连接主板与高清液晶显示屏的软排连接线、安装在同视机上的高清电子视标操作控制单元，所述的操作控制单元与同视机主控单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种高清电子视标同视机，其特征是：

所述的高清液晶显示屏控制主板包括：电子图片解码显示与切换单元、高清图片输出格式转换单元和高清屏背光驱动单元；

所述的图片解码显示与切换单元采用带HDMI输出的ARM处理器，并运行Linux操作系统；

所述的高清图片输出格式转换单元，采用专用HDMI转MIPI桥接芯片，用于将HDMI视频输出方式转换为MIPI视频输出方式；

所述的高清屏背光驱动单元，采用专用LED恒流驱动芯片，并通过D/A转换器控制该芯片的输出电流；

所述的高清电子视标电子视标操作控制单元用于接收同视机主控单元发出的电子图片控制信号，采用专用电平转换驱动芯片实现控制信号从3.3V到5V的电平转换，并通过电连接器输出到左右电子视标，实现对左右高清电子视标的图片切换以及显示亮度和闪烁方式的控制，高清电子视标内的高清液晶显示屏的控制主板通过电连接器插头插入安装在电子视标操作控制单元的电连接器插座；

同视机主控单元、显示人机交互界面的液晶触摸屏、电子视标操作控制单元、电子图片解码显示与切换单元、高清图片输出格式转换单元、高清屏背光驱动单元和高清液晶显示屏的电连接关系是：同视机主控单元分别与电子视标操作控制单元、显示人机交互界面的液晶触摸屏连接，电子视标操作控制单元分别与电子图片解码显示与切换单元、高清屏背光驱动单元相连；高清图片输出格式转换单元分别与电子图片解码显示与切换单元和高清液晶显示屏相连，高清液晶显示屏除了与高清图片输出格式转换单元连接外，还与高清屏背光驱动单元相连。

3.根据权利要求1所述的一种高清电子视标同视机，其特征是：

所述的高清电子视标可显示的图片包括：同时知觉图片、融合图片、立体视图片，所有图片均以设定的图片格式存储于电子图片解码显示与切换单元的存储器中，存储器为FLASH芯片或SD卡，存储器中所有图片均有设定编号。

4.根据权利要求1所述的一种高清电子视标同视机，其特征是：所述的高清液晶显示屏采用MIPI接口高清液晶屏。

5.根据权利要求1所述的一种高清电子视标同视机，其特征是：所述的高清电子视标外壳包括上盖和底盒，其上盖开方形视窗用于显示电子图片，其外侧镶嵌钢化玻璃或亚克力透明材质保护罩，底盒内安装主板。

6.根据权利要求1所述的一种高清电子视标同视机，其特征是：所述视标盒上的电子视标插口与光刷组件插口共用同一插口，进行光刷检测时，拔出电子视标，插入光刷组件；原玻璃图片插口保留，作为后像检验时后像图片插口。