專利名稱：智能視力檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視力檢測儀，特別是一種智能視力檢測儀。屬醫(yī)學(xué)測試眼睛設(shè)備，檢查眼睛的儀器類。
背景技術(shù)：
視力檢測是醫(yī)學(xué)上反映視力的重要手段，傳統(tǒng)的視力檢測方法是檢查者指定視標(biāo)供被檢者判別其開口方向，根據(jù)被檢者所能正確識別的最小視標(biāo)給出其視力。這種方法，檢查者必須直接參與，工作強(qiáng)度大，且無意識的暗示也可能給檢查結(jié)果帶來影響，故人為因素影響較大，測試結(jié)果易產(chǎn)生誤差。
近年來陸續(xù)有研究視力儀的報(bào)道，有的只研制了一個(gè)視力表箱，本身無檢測功能；有的只研究了視力檢測儀中視標(biāo)隨機(jī)排序問題；有的研制了視力檢測儀，但存在以下幾個(gè)問題1、視標(biāo)本身發(fā)光，有閃爍現(xiàn)象，不符合國標(biāo)；2、選取的視標(biāo)背景光源發(fā)光使其顯示供檢，而其他視標(biāo)不顯示，回避了視覺擁擠現(xiàn)象；3、無法自動監(jiān)測檢測距離，只能靠檢查者時(shí)刻監(jiān)督；4、測量范圍有限，只能檢查對數(shù)視力4.0-5.3，不能檢查4.0以下視力；5、被檢者需手持遮眼板；被檢者手持操作件和眼罩與主機(jī)或燈箱采用有線連接，給被檢者帶來諸多不便；6、無自動存儲檢測結(jié)果形成數(shù)據(jù)庫進(jìn)而進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理功能；7、無自動打印檢測報(bào)告功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明發(fā)明的目的是用由方向指示器、帶有測距電路，擋眼板開啟、閉合信號、鏡框部件、光電視力表箱，PC機(jī)組成的智能視力檢測儀，被檢者戴上鏡框，通過被檢查者手持方向指示器的操作，檢查者通過電腦控制檢查，軟件模擬臨床醫(yī)師視力檢查過程，語言提示引導(dǎo)檢測，自動控制檢測程序，判斷、記錄和輸出結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了被檢查者自測和檢查者人工檢測，從而減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強(qiáng)度。
本發(fā)明是由方向指示器、鏡框部件鏡框左右眼部份分別有可轉(zhuǎn)動擋眼板，微動開關(guān)；鏡框架部分裝有測距電路，視力表箱、裝在視力表箱中的數(shù)據(jù)采集處理裝置及PC機(jī)組成。方向指示器由按鈕開關(guān)和編碼器、紅外發(fā)光管組成，其中每個(gè)開關(guān)都分別與編碼器的輸入端相連，不同的編碼代表視標(biāo)的上、下、左、右開口方向，編碼器的輸出接紅外發(fā)光管。
鏡框部件是一副右、左眼部位都裝有可轉(zhuǎn)動擋眼板、微動開關(guān)及帶有測距電路的鏡框構(gòu)成；擋眼板落下時(shí)，帶動微動開關(guān)，微動開關(guān)接編碼器，發(fā)射紅外信號；測距電路由定時(shí)器、D型觸發(fā)器，與非門，編碼器，總線驅(qū)動器、紅外發(fā)光管，超聲波換能器組成；定時(shí)器定時(shí)發(fā)出的脈沖信號接D型觸發(fā)器的輸入端，D型觸發(fā)器的輸出端一路接與非門的輸入，一路接編碼器的輸入，與非門的輸出接編碼器的輸入，編碼器的輸出接總線驅(qū)動器的輸入，總線驅(qū)動器的輸出一路接紅外發(fā)光管，一路接超聲波換能器；測距時(shí)，紅外發(fā)光管與超聲波換能器同步向外發(fā)出信號。視力表箱采用縮小一倍的國標(biāo)對數(shù)表作箱面，每個(gè)視標(biāo)的下方都裝有發(fā)光器件。設(shè)在視力表箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集處理裝置包括單片機(jī)，鎖存器，寄存器，總線驅(qū)動器，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器。電平轉(zhuǎn)換器，一個(gè)由移位寄存器和顯示器組成的狀態(tài)顯示電路，一個(gè)由譯碼器、解碼器、發(fā)光二極管組成的視標(biāo)指示燈控制電路組成。根據(jù)程序的設(shè)定，A/D轉(zhuǎn)換器接收方向指示器和鏡框部件發(fā)來的信號，送單片機(jī)識別，運(yùn)算后經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器輸出到PC機(jī)，同時(shí)還經(jīng)移位寄存器接顯示器作狀態(tài)顯示；PC機(jī)將視標(biāo)指示燈控制電路信號和測距提示信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)輸出經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器輸出語音，提示信息，單片機(jī)的輸出還直接帶動視標(biāo)指示燈控制電路。
本發(fā)明的視力檢測儀，克服檢查者直接參與工作強(qiáng)度大，有人為因素影響等目前檢測視力的不足，采用智能視力檢測系統(tǒng)后，測量范圍自對數(shù)視力3.0到5.3既能檢測裸眼視力，又能檢測矯正視力，同時(shí)自動測距，時(shí)刻提醒被檢者調(diào)整檢測距離，以保證檢測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，并打印檢測報(bào)告，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子器件的性價(jià)比大幅度提高，產(chǎn)品的絕對售價(jià)大幅下降，故本儀器的成本低，結(jié)構(gòu)簡單，整機(jī)主程序用Visual C++語言編程，用戶界面友好，采用窗口操作，直觀明了，操作方便，可廣泛用于醫(yī)院臨床，科研機(jī)構(gòu)的視力檢測。


圖1，本發(fā)明原理示意圖。
1、方向指示器，2、鏡框部件，3、視力表箱，4、PC機(jī)，5、打印機(jī)圖2，方向指示器的線路圖。
6、按鈕開關(guān)，7、編碼器I圖3，鏡框部件中測距電路圖8、定時(shí)器，9、D型觸發(fā)器，10、與非門，11、編碼器II，12、微動開關(guān)，13、總線驅(qū)動器，14、超聲波換能器。
圖4，視力表箱中的數(shù)據(jù)采集處理裝置線路圖。
15、單片機(jī)，16-19、顯示器(I-IV)，20-23、移位寄存器(I-IV)，24、電平轉(zhuǎn)換器，25、鎖存器，26、ROM，27、RAM，28、指示燈控制電路，29、解碼器，30、譯碼器，31-33、或非門(I-III)，34、35、D型觸發(fā)器，36、A/D轉(zhuǎn)換器，37、D/A轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的元器件選擇如下單片機(jī)選8031，紅外編碼器I選SL490，定時(shí)器用555、D型觸發(fā)器選74LS74，與非門選74LS00，編碼器II選LM1872，總線驅(qū)動器選74LS245，顯示器選LED，移位寄存器選74LS161，電平轉(zhuǎn)換器選MAX_232A，鎖存器選74LS373，ROM選2732，RAM選6116，或非門選74LS02，數(shù)模轉(zhuǎn)換器用ADC0809，模數(shù)轉(zhuǎn)換器用DAC0830，解碼器選4_16 74LS154，譯碼器用9塊3_8 74LS138，69個(gè)指示燈為發(fā)光二極管。
4個(gè)SW_DIP按鈕開關(guān)的兩腳分別接到編碼器I SL490的1、3、5、7及2、4、6、8腳，SL490的12腳接紅外發(fā)光管，發(fā)光管另一端接地。定時(shí)器555的3腳接D型觸發(fā)器74LS74的2、3腳，74LS74的6腳接編碼器II的LM1872的5腳，74LS74的5腳接與非門74LS00的1、2腳。74LS00的3腳接LM1872的6腳，微動開關(guān)K1，K2的一端分別接LM1872的8、9腳，K1，K2的另一端接地。LM1872的3腳接總線驅(qū)動器74LS245的5、6腳，74LS245的2腳接紅外發(fā)光管，紅外發(fā)光管的另一端接地，74LS25的4腳接超聲波換能器，超聲波換能器另一端接地。從方向指示器發(fā)出的紅外編碼信號，從鏡框部件發(fā)來的紅外、超聲編碼信號，鏡框部件左右眼活動擋板發(fā)出的開啟、關(guān)閉信號接A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的26、27、28腳，A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的5、16、12接電阻、電容組成的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)來校準(zhǔn)輸入信號的數(shù)字輸出，A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的輸出21、20、19、18、8、15、14、17接單片機(jī)8301的32、33、34、35、36、37、38、39腳；接鎖存器74LS373的13、8、14、7、17、4、18、3腳；接ROM2732的17、16、15、14、13、11、10、9腳；接RAM6116的17、16、15、14、13、11、10、9腳；接D/A轉(zhuǎn)換器DAC0830的13、14、15、16、4、5、6、7腳。A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的7腳接或非門74LS02的3、2腳，或非門的1腳通過按鈕接單片機(jī)8301的13腳，單片機(jī)8031的30腳通過D型觸發(fā)器接A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的10腳；接鎖存器74LS373的11腳。16腳接或非門的74LS02II的12腳，接D/A轉(zhuǎn)換器DAC0830的2腳，接RAM6116的21腳。17腳接74LS02III的8腳，接RAM6116的20腳。74LS02II的11腳與74LS02III的9腳相連。D/A轉(zhuǎn)換器8腳接一個(gè)由電阻電容組成的調(diào)零電路，12、13腳接運(yùn)算放大器IC741的2、3腳，運(yùn)算放大器IC741的1腳為輸出。
鎖存器74LS373的另一端的12、9、15、6、16、5、19、2腳接ROM2732的1、2、3、4、5、6、7、8腳，接RAM6116的1、2、3、4、5、6、7、8腳，接指示燈控制電路。單片機(jī)8031的21、22、23、24腳接ROM2732的21、19、22、23腳。單片機(jī)8031的29腳接ROM2037的20腳。單片機(jī)8031的21、22、23腳接RAM的19、22、23腳，單片機(jī)8031的28、27、26、25、24、23、22、21接指示燈控制電路，視標(biāo)指示燈控制電路的解碼器4_6 74LS154接收單片機(jī)的信號后，輸出分別接9塊譯碼器3_8 74LS373，譯碼器的輸出15、14、13、12、11、10、9、7腳接發(fā)光二極管。單片機(jī)8031的11腳接電平轉(zhuǎn)換器MAX-232A的11腳，由電平轉(zhuǎn)換器14腳輸出到PC機(jī)，PC機(jī)發(fā)出的命令由電平轉(zhuǎn)換器的13腳通過電平轉(zhuǎn)換器的12腳接單片機(jī)8031的10腳，10腳還接移位寄存器74LS164I的1、2腳，11腳還接移位寄存器I-IV的8腳，移位寄存器74LS161-I接顯示器LEDI的1、2、3、4、5、6、7、8、移位寄存器74LS164-I的13腳接移位寄存器II的1、2腳，其余類推，供狀態(tài)顯示用。
視力表箱的前板采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB11533_89對數(shù)視力表，并縮小一倍，為便于使用，照顧以往習(xí)慣，在對數(shù)視力表上標(biāo)出國際標(biāo)準(zhǔn)視力表的相應(yīng)值，光源采用接近自然光的兩只熒光燈，根據(jù)照度100～1000lux的國標(biāo)要求確定燈的瓦數(shù)。其視力表箱的視標(biāo)共69個(gè)大小不同的正方形“E”，從4.0～5.3共14個(gè)視力等級，每個(gè)視力等級行中視標(biāo)個(gè)數(shù)從1到8不等。
聚光型轉(zhuǎn)紅發(fā)光二極管，位于每個(gè)視標(biāo)下方，盡量遠(yuǎn)一點(diǎn)，以免干擾視標(biāo)的判斷，其中三排發(fā)光管直徑為6mm，其余發(fā)光管直徑均為3mm，當(dāng)某個(gè)二極管發(fā)光時(shí)即表示其上方的視標(biāo)被選中，視力表箱后板及側(cè)板上涂有反光材料以消除二極管布線造成的陰影，(標(biāo)準(zhǔn)檢測距離為2.5m，在2.5m±0.1m的范圍內(nèi)系統(tǒng)檢測，超出范圍語言提示被檢者向前或向后，直至調(diào)整到檢測范圍)。
系統(tǒng)工作程序系統(tǒng)開機(jī)后先初始化，在PC機(jī)輸入被檢者姓名，性別，年齡，序號等，選擇系統(tǒng)工作方法是自動還是手動，如為自動工作方式可根據(jù)被檢者要求輸入起始檢測行，是否需檢測矯正視力，矯正度數(shù)等，然后啟動系統(tǒng)工作，系統(tǒng)首先檢測被檢者鏡框眼罩情況，只有當(dāng)一個(gè)眼罩按下后才能進(jìn)行檢測，從預(yù)先輸入的起始檢測行中，隨機(jī)選出一視標(biāo)供被檢者判別(如果是手動方式，則由檢測者在PC機(jī)上任意選擇視標(biāo)供檢測)根據(jù)判斷的正誤確定往上還是往下檢測，標(biāo)準(zhǔn)檢測距離為2.5m±0.1m，超出范圍系統(tǒng)用語言提示，視標(biāo)指示時(shí)間為4S，4S內(nèi)被檢者沒按方向器系統(tǒng)做判別差誤處理，視標(biāo)指示間隔時(shí)間為5S，當(dāng)一眼檢測結(jié)束后系統(tǒng)語言提示換眼，如需檢測矯正視力，系統(tǒng)語言提示被檢者檢測矯正視力，雙眼檢測結(jié)束后，重復(fù)上述步驟，然后打印出檢測報(bào)告，整個(gè)檢測過程結(jié)束。
低于4.0以下對勢力時(shí)采用逐漸走進(jìn)測試法，系統(tǒng)該為測量距離，被檢者逐漸走近視力表，直至能正確辨認(rèn)第一行視標(biāo)，然后按相關(guān)對應(yīng)關(guān)系表給出相應(yīng)視力值。
權(quán)利要求
1.一種智能視力檢測儀，它由方向指示器、鏡框部件鏡框左右眼部份分別有可轉(zhuǎn)動擋眼板，微動開關(guān)；鏡框架部分裝有測距電路、視力表箱、裝在視力表箱中的數(shù)據(jù)采集處理裝置及PC機(jī)組成，其特征是被檢者戴上測視鏡，手持方向指示器，面對鏡框部件視力表箱，發(fā)出方向指示信號；鏡框部件發(fā)出左右開啟、閉合信號，發(fā)出測距信號；數(shù)據(jù)采集處理裝置接收上述三個(gè)信號并經(jīng)處理后送PC機(jī)，PC機(jī)按程序要求給數(shù)據(jù)采集處理裝置發(fā)出命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視力檢測儀，其特征是方向指示器由按鈕開關(guān)和編碼器、紅外發(fā)光管組成，其中每個(gè)開關(guān)都分別與編碼器的輸入端相連，不同的編碼代表視標(biāo)的上、下、左、右開口方向，編碼器的輸出接紅外發(fā)光管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視力檢測儀，其特征是鏡框部件是一副右、左眼部位都裝有可轉(zhuǎn)動擋眼板、微動開關(guān)及帶有測距電路的鏡框構(gòu)成；擋眼板落下時(shí)，帶動微動開關(guān)，微動開關(guān)接編碼器，發(fā)射紅外信號；測距電路由定時(shí)器、D型觸發(fā)器，與非門，編碼器，總線驅(qū)動器、紅外發(fā)光管，超聲波換能器組成；定時(shí)器定時(shí)發(fā)出的脈沖信號接D型觸發(fā)器的輸入端，D型觸發(fā)器的輸出端一路接與非門的輸入，一路接編碼器的輸入，與非門的輸出接編碼器的輸入，編碼器的輸出接總線驅(qū)動器的輸入，總線驅(qū)動器的輸出一路接紅外發(fā)光管，一路接超聲波換能器；測距時(shí)，紅外發(fā)光管與超聲波換能器同步向外發(fā)出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視力檢測儀，其特征是視力表箱采用縮小一倍的國標(biāo)對數(shù)表作箱面，每個(gè)視標(biāo)的下方都裝有發(fā)光器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視力檢測儀，其特征是設(shè)在視力表箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集處理裝置包括單片機(jī)，鎖存器，寄存器，總線驅(qū)動器，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器，電平轉(zhuǎn)換器，一個(gè)由移位寄存器和顯示器組成的狀態(tài)顯示電路，一個(gè)由譯碼器、解碼器組成等組成的視標(biāo)指示燈控制電路組成，根據(jù)程序的設(shè)定，A/D轉(zhuǎn)換器的接收方向指示器和鏡框部件發(fā)來的信號，送單片機(jī)識別，運(yùn)算后經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器輸出到PC機(jī)，同時(shí)還經(jīng)移位寄存器接顯示器作狀態(tài)顯示；PC機(jī)將視標(biāo)指示燈控制電路信號和測距提示信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)輸出經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器輸出語音，提示信息，單片機(jī)的輸出直接帶動視標(biāo)指示燈控制電路。
全文摘要
一種智能視力檢測儀，它由方向指示器，鏡框部件，視力表箱及PC機(jī)，打印機(jī)組成，屬醫(yī)學(xué)，測試眼睛的設(shè)備，檢查眼睛的儀器類。本儀器通過被檢者帶上鏡框部件，操作方向指示器，通過視力表箱中的數(shù)據(jù)采集處理裝置，接收方向指示器和鏡框部件發(fā)出的信號，經(jīng)過處理并通過電平轉(zhuǎn)換器送PC機(jī)，PC機(jī)將命令由電平轉(zhuǎn)換器送視力表箱中的數(shù)據(jù)采集處理裝置，完成自動檢測，從而減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強(qiáng)度。本儀器有測距功能，可以檢測4.0以下的視力，拓寬了視力檢測范圍，通過同一眼兩次不同距離的檢測，還可以幫助判別偽盲，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，成本低，整機(jī)主程序用VisualC
文檔編號A61B3/00GK1390521SQ0211282
公開日2003年1月15日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者萬遂人, 趙興群, 馬天河, 王林農(nóng), 蔣紅兵, 馬建寧 申請人:東南大學(xué), 南京市第一醫(yī)院