WO2019114596A9 - 平面旋转式翻转镜 - Google Patents

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汪春露
王文文
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/09—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing accommodation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H5/00—Exercisers for the eyes

Definitions

  • the power switch 220 and the control switch 230 are both disposed on the outer surface of the handle 100 to facilitate user operation control.
  • the power switch 220, the control switch 230, the PCB control board 240, and the stepping motor 250 are all electrically connected to the power source 210, and the control switch 230 is electrically connected to the PCB control board 240 and the stepping motor 250.
  • the transmission system 300 includes a second gear 310 , a crown gear 320 , and a stub shaft 330 .
  • the second gear 310 is fitted on the output shaft 252 of the stepping motor 250.
  • the short shaft 330 is rotatably disposed at the upper end of the handle 100, and one end of the short shaft 330 is extended outside the handle 100.
  • the crown gear 320 is sleeved on the short shaft 330.
  • the crown gear 320 is provided with teeth near the end surface of the second gear 310, and the crown gear 320 meshes with the second gear 310.
  • the lens frame 400 is detachably coupled to an end of the stub shaft 330 that extends outside the handle 100.
  • the process of detecting or training the eye adjustment sensitivity by the plane rotary flip mirror 10 is specifically as follows:
  • the lens frame 400 has a horizontal axis that is a negative lens 24.
  • the timer 260 records the first time period and then starts the re-clocking, and the counter 270 continues counting.
  • the user's eyes recognize the eye chart placed on the front side through the negative lens 24, and the eye is in the adjusted state (positive adjustment state) after seeing the target.
  • the PCB control board 240 counts the average of the odd-numbered time as the negative adjustment time, and the average of the even-numbered time is the positive adjustment time.
  • the counter 270 counts one adjustment cycle every two times, and displays the above recorded data through the display screen 280. .
  • the first gear 206 meshes with the rack 202.
  • the long shaft 208 is rotatably disposed in the handle 100.
  • the long shaft 208 extends in the axial direction of the handle 100.
  • One end of the long shaft 208 is disposed in the first gear 206.

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Abstract

一种平面旋转式翻转镜(10)，包括手柄(100)、控制系统(200)、传动系统(300)及镜片框架(400)。控制系统(200)设置于手柄(100)内，传动系统(300)设置于手柄(100)内且位于手柄(100)的上端。镜片框架(400)与传动系统(300)相连接，控制系统(200)控制传动系统(300)带动镜片框架(400)在一平面内旋转，镜片框架(400)包括多个镜片框(410)，多个镜片框(410)的中心位于以镜片框架(400)中心为圆心的同一圆周上，镜片框(410)用于安装镜片(22,24)。

Description

平面旋转式翻转镜
本申请要求于2017年12月11日提交中国专利局、申请号为CN201711308617.X、发明名称为“一种平面旋转式翻转镜”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及视觉调节灵敏度检查和训练技术领域，特别是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)与松弛状态(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，需要统计单位时间内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。
但是，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，被测者翻转过程中容易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、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。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以解决翻转误差的平面旋转式翻转镜。
一种平面旋转式翻转镜，包括：
手柄；
控制系统，设置于所述手柄内；
传动系统，设置于所述手柄内且位于所述手柄的上端；及
镜片框架，与所述传动系统相连接，所述控制系统控制所述传动系统带动所述镜片框架在一平面内旋转，所述镜片框架包括多个镜片框，多个所述镜片框的中心位于以镜片框架中心为圆心的同一圆周上，所述镜片框用于安装镜片。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施方式中平面旋转式翻转镜的背面剖视图；
图2为图1所示平面旋转式翻转镜的正面剖视图；
图3为图1所示平面旋转式翻转镜的侧面剖视图；
图4为图3中传动系统的局部放大图；
图5为图1所示平面旋转式翻转镜各个零部件的电连接图；
图6为图1中镜片框架的结构示意图；
图7为图1中镜片框架另一种结构示意图；
图8为图2中的平面旋转式翻转镜设置计次器、计时器和显示屏的结构示意图；
图9图8中计次器、计时器和显示屏与PCB控制器电连接图；
图10为图1所示平面旋转式翻转镜运动示意图；
图11为图1所示平面旋转式翻转镜另一种运动示意图；
图12为遮挡盖的结构示意图；
图13为另一实施方式中平面旋转式翻转镜的正视图；
图14为图13所示平面旋转式翻转镜的侧面剖视图；
图15为图14中控制系统的局部放大图；
图16为图14中传动系统的局部放大图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组 合。
实施例1
请参阅图1，一实施方式中平面旋转式翻转镜10，包括手柄100、控制系统200、传动系统300及镜片框架400。其中，控制系统200和传动系统300均设置于手柄100内，且传动系统300位于手柄100的上端。镜片框架400与传动系统300相连接，控制系统200控制传动系统300带动镜片框架400在一平面内旋转。镜片框架400包括多个镜片框410，多个镜片框410的中心位于以镜片框架400中心为圆心的同一圆周上，镜片框410用于安装镜片，平面旋转为镜片绕镜片框架400中心的圆周运动。
请一并参阅图2及图5，具体地，手柄100为薄壳空腔结构，传动系统300和控制系统200设置在该空腔内，传动系统300位于控制系统200的上端，传动系统300与控制系统200相连接。控制系统200包括电源210、电源开关220、控制开关230、PCB控制板240和步进电机250。电源210设置于手柄100空腔的底部，PCB控制板240设置于手柄100空腔的中部，步进电机250设置于手柄100空腔的上部。电源开关220和控制开关230均设置在手柄100外表面，以方便用户操作控制。电源开关220、控制开关230、PCB控制板240和步进电机250均与电源210电连接，控制开关230与PCB控制板240及步进电机250电连接。
请参阅图3及图4，传动系统300包括第二齿轮310、冠齿轮320及短轴330。第二齿轮310套装于步进电机250的输出轴252上，短轴330可转动地设置于手柄100的上端，且短轴330的一端伸出至手柄100外。冠齿轮320套设于短轴330上，冠齿轮320靠近第二齿轮310的端面设有齿，冠齿轮320与第二齿轮310相啮合。镜片框架400与短轴330伸出手柄100外的一端可拆卸连接。
请参阅图6及图7，本实施方式中，镜片框410的数量为四个，且间隔的两个镜片框410位于同一直径上，间隔的两个镜片框410关于上述圆周的圆心呈中心对称。镜片框410用于安装镜片，镜片框410的旋转角度和镜片 大小和使用者的瞳距大小有关。优选地，四个镜片框410等间距分布在同一圆周上，即是相邻两个镜片框410之间的夹角为90度。
镜片框410可拆卸地安装有两个正镜片22和两个负镜片24，其中两个正镜片22安装在同一直径的两个镜片框410上，两个负镜片24安装在另一直径的两个镜片框410上。四个镜片的口径一致，四个镜片距离镜片框架400的中心一致。
上述平面旋转式翻转镜10，步进电机250可以带动镜片框架400旋转，使用者在检测或训练眼调节时，只需简单的按动控制开关230，镜片框架400一直以正转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片22和负镜片24交替，避免了使用者因为不断要手动翻转，导致的眼睛距离镜片的距离和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。
请参阅图8及图9，一实施方式中，PCB控制板240还设有计时器260和计次器270，手柄100的外表面上还设有显示屏280，计时器260和计次器270与显示屏280电连接，显示屏280与PCB控制板240电连接。其中，计时器260用于记录镜片框架400相邻两次旋转的间隔时间，计次器270用于计数镜片框架400旋转的次数。
请参阅图10，平面旋转式翻转镜10检测或者训练眼调节灵敏度的过程具体为：
1、摁动电源开关220，在初始状态下，镜片框架400水平轴向为负镜片24。按动控制开关230，通过PCB控制板240输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机250的输出轴252转动90度，通过传动系统300带动镜片框架400顺时针转动90度，切换到镜片框架400水平轴向为正镜片22，同时计时器260开始计时，计次器270开始计次，使用者双眼通过正镜片22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)。
2、再次按动控制开关230，通过PCB控制板240输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机250的电机轴转动90度，通过传动系统300带动镜片框 架400顺时针转动90度，切换到镜片框架400水平轴向为负镜片24。计时器260记录下第一次时长，再开始重新计时，计次器270继续计次。使用者双眼通过负镜片24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)。
3、再次按动控制开关230，镜片框架400顺时针旋转90度，计时器260记录下第二次时长，再开始重新计时，计次器270继续计次，再次回到使用者双眼加载正镜片22。如此反复，直到需要检测或者训练的时间结束。PCB控制板240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。计次器270的每两次计次为一个调节周期，通过显示屏280显示以上记录数据。
请参阅图11，可以理解的是，平面旋转式翻转镜10检测或者训练眼调节灵敏度的过程具体也可以是：
1、摁动电源开关220，在初始状态下，镜片框架400水平轴向为负镜片24。按动控制开关230，通过PCB控制板240输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机250的输出轴252转动90度，通过传动系统300带动镜片框架400顺时针转动90度，切换到镜片框架400水平轴向为正镜片22，同时计时器260开始计时，计次器270开始计次，使用者双眼通过正镜片22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)。
2、再次按动控制开关230，通过PCB控制板240输出固定长度的脉冲信号，从而使步进电机250的电机轴转动90度，通过传动系统300带动镜片框架400逆时针转动90度，切换到镜片框架400水平轴向为负镜片24，计时器260记录下第一次时长，再开始重新计时，计次器270继续计次。使用者双眼通过负镜片24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)。
3、再次按动控制开关230，镜片框架400顺时针旋转90度，计时器260记录下第二次时长，再开始重新计时，计次器270继续计次，再次回到使用者双眼加载正镜片22，如此反复，直到需要检测或者训练的时间结束。PCB 控制板240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，计次器270每两次计次为一个调节周期，通过显示屏280显示以上记录数据。
上述平面旋转式翻转镜10，不仅可以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的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，可以选择足矫、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。
请参阅图12，一实施方式中，平面旋转式翻转镜10还可以灵活实现雾视训练。具体地，平面旋转式翻转镜10还包括遮挡盖500，遮挡盖500可以扣合于镜片框410上用于遮挡镜片。通过旋转镜片框架400，可分别实现水平方向上两个均为正镜片22、右侧正镜片22左侧遮挡盖500、左侧正镜片22右侧遮挡盖500三种方式，从而满足双眼雾视训练、右眼雾视训练和左眼雾视训练三种情况。
实施例2
请参阅图13-15，本实施例与实施例1的不同之处在于，控制系统200和传动系统300与实施例1不同。具体地，控制系统200包括控制开关230、齿条202、弹簧204、第一齿轮206和长轴208。控制开关230设置于手柄100上，且控制开关230的一端延伸至手柄100外，控制开关230位于手柄100内的一端连接齿条202，可以通过按压控制开关230，从而驱动齿条202移动。弹簧204固定在手柄100的内壁上，且弹簧204的一端与齿条202相抵接， 齿条202向内运动的过程中可以压缩弹簧204。第一齿轮206与齿条202相啮合，长轴208可转动地设置于手柄100内，长轴208沿手柄100的轴向方向延伸，长轴208的一端穿设于第一齿轮206内。
请一并参阅图16，传动系统300包括第二齿轮310、冠齿轮320及短轴330，第二齿轮310套装于长轴208的另一端，短轴330可转动地设置于手柄100内，且短轴330的一端伸出至手柄100外，短轴330与手柄100的轴向方向相垂直。冠状齿套设于短轴330上，冠齿轮320靠近第二齿轮310的端面设有齿，冠齿轮320与第二齿轮310相啮合。镜片框架400与短轴330伸出手柄100外的一端可拆卸连接。
本实施例的平面旋转式翻转镜10，在初始状态下，镜片框架400水平轴向可以为负镜片24。使用者通过按压控制开关230，以带动齿条202移动，齿条202的移动可以驱动第一齿轮206转动，进而带动第二齿轮310转动，同时弹簧204被压缩。第二齿轮310转动可以驱动冠齿轮320旋转，从而可以驱动镜片框架400旋转90度，切换到镜片框架400水平轴向为正镜片22，使用者双眼通过正镜片22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)。
使用一段时间后，使用者再次按压控制开关230，控制开关230复位，压缩的弹簧204提供的弹性力驱动齿条202反向移动，从而可以驱动镜片框架400反转90度，切换到镜片框架400水平轴向为负镜片24，使用者双眼通过负镜片24识别放置在前侧的视力表，看清视标后眼睛处于放松状态(正调节状态)。然后如此反复，直到需要检测或者训练的时间结束。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

  1. 一种平面旋转式翻转镜，其特征在于，包括：
    手柄；
    控制系统，设置于所述手柄内；
    传动系统，设置于所述手柄内且位于所述手柄的上端；及
    镜片框架，与所述传动系统相连接，所述控制系统控制所述传动系统带动所述镜片框架在一平面内旋转，所述镜片框架包括多个镜片框，多个所述镜片框的中心位于以镜片框架中心为圆心的同一圆周上，所述镜片框用于安装镜片。
  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、第一齿轮和长轴，所述控制开关设置于所述手柄上，且所述控制开关的一端延伸出所述手柄外，另一端连接所述齿条，所述弹簧固定在所述手柄内壁且其一端与所述齿条相抵接，所述第一齿轮与所述齿条相啮合，所述长轴的一端穿设于所述第一齿轮内。
  3. 根据权利要求2所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述传动系统包括第二齿轮、冠齿轮及短轴，所述第二齿轮套装于所述长轴的另一端，所述短轴可转动地设置于所述手柄内且一端伸出至所述手柄外，所述冠齿轮套设于所述短轴上且与所述第二齿轮相啮合，所述镜片框架与所述短轴的一端可拆卸连接。
  4. 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、电源开关、控制开关、PCB控制板和步进电机，所述电源开关、所述控制开关、所述PCB控制板及所述步进电机均与所述电源电连接，所述控制开关与所述PCB控制板及所述步进电机电连接，所述PCB控制板与所述步进电机电连接，所述电源开关、所述控制开关设置在所述手柄外表面。
  5. 根据权利要求4所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述传动系统包括第二齿轮、冠齿轮及短轴，所述第二齿轮套装于所述步进电机的输出轴上，所述短轴可转动地设置于所述手柄内且一端伸出至所述手柄外，所述 冠齿轮套设于所述短轴上且与所述第二齿轮相啮合，所述镜片框架与所述短轴的一端可拆卸连接。
  6. 根据权利要求4或5所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述PCB控制板还设有计时器和计次器，所述手柄上还设有显示屏，所述计时器和所述计次器与所述显示屏电连接，所述显示屏与所述PCB控制板电连接。
  7. 根据权利要求1～5任一项所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，所述镜片框的数量为四个，且间隔的两个所述镜片框位于同一直径上，间隔的两个所述镜片框关于圆周的圆心呈中心对称。
  8. 根据权利要求7所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，四个所述镜片框等间距分布在同一圆周上，相邻两个所述镜片框之间的夹角为90度。
  9. 根据权利要求8所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，呈中心对称的两个所述镜片框安装相同的凸透镜镜片或者凹透镜镜片。
  10. 根据权利要求1所述的平面旋转式翻转镜，其特征在于，还包括遮挡盖，所述遮挡盖能够扣合于所述镜片框上用于遮挡镜片。
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