专利名称：智能视力检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视力检测仪，特别是一种智能视力检测仪。属医学测试眼睛设备，检查眼睛的仪器类。
背景技术：
视力检测是医学上反映视力的重要手段，传统的视力检测方法是检查者指定视标供被检者判别其开口方向，根据被检者所能正确识别的最小视标给出其视力。这种方法，检查者必须直接参与，工作强度大，且无意识的暗示也可能给检查结果带来影响，故人为因素影响较大，测试结果易产生误差。
近年来陆续有研究视力仪的报道，有的只研制了一个视力表箱，本身无检测功能；有的只研究了视力检测仪中视标随机排序问题；有的研制了视力检测仪，但存在以下几个问题1、视标本身发光，有闪烁现象，不符合国标；2、选取的视标背景光源发光使其显示供检，而其他视标不显示，回避了视觉拥挤现象；3、无法自动监测检测距离，只能靠检查者时刻监督；4、测量范围有限，只能检查对数视力4.0-5.3，不能检查4.0以下视力；5、被检者需手持遮眼板；被检者手持操作件和眼罩与主机或灯箱采用有线连接，给被检者带来诸多不便；6、无自动存储检测结果形成数据库进而进行统计学处理功能；7、无自动打印检测报告功能。
发明内容
本实用新型发明的目的是用由方向指示器、带有测距电路，挡眼板开启、闭合信号、镜框部件、光电视力表箱，PC机组成的智能视力检测仪，被检者戴上镜框，通过被检查者手持方向指示器的操作，检查者通过电脑控制检查，软件模拟临床医师视力检查过程，语言提示引导检测，自动控制检测程序，判断、记录和输出结果，实现了被检查者自测和检查者人工检测，从而减轻了医务人员的劳动强度。
本实用新型是由方向指示器、镜框部件镜框左右眼部份分别有可转动挡眼板，微动开关；镜框架部分装有测距电路，视力表箱、装在视力表箱中的数据采集处理装置及PC机组成。方向指示器由按钮开关和编码器、红外发光管组成，其中每个开关都分别与编码器的输入端相连，不同的编码代表视标的上、下、左、右开口方向，编码器的输出接红外发光管。
镜框部件是一副右、左眼部位都装有可转动挡眼板、微动开关及带有测距电路的镜框构成；挡眼板落下时，带动微动开关，微动开关接编码器，发射红外信号；测距电路由定时器、D型触发器，与非门，编码器，总线驱动器、红外发光管，超声波换能器组成；定时器定时发出的脉冲信号接D型触发器的输入端，D型触发器的输出端一路接与非门的输入，一路接编码器的输入，与非门的输出接编码器的输入，编码器的输出接总线驱动器的输入，总线驱动器的输出一路接红外发光管，一路接超声波换能器；测距时，红外发光管与超声波换能器同步向外发出信号。视力表箱采用缩小一倍的国标对数表作箱面，每个视标的下方都装有发光器件。设在视力表箱内的数据采集处理装置包括单片机，锁存器，寄存器，总线驱动器，A/D转换器，D/A转换器。电平转换器，一个由移位寄存器和显示器组成的状态显示电路，一个由译码器、解码器、发光二极管组成的视标指示灯控制电路组成。根据程序的设定，A/D转换器接收方向指示器和镜框部件发来的信号，送单片机识别，运算后经电平转换器输出到PC机，同时还经移位寄存器接显示器作状态显示；PC机将视标指示灯控制电路信号和测距提示信号发送给单片机，单片机输出经D/A转换器输出语音，提示信息，单片机的输出还直接带动视标指示灯控制电路。
本实用新型的视力检测仪，克服检查者直接参与工作强度大，有人为因素影响等目前检测视力的不足，采用智能视力检测系统后，测量范围自对数视力3.0到5.3既能检测裸眼视力，又能检测矫正视力，同时自动测距，时刻提醒被检者调整检测距离，以保证检测结果的真实性和准确性，并打印检测报告，随着科学技术的发展，电子器件的性价比大幅度提高，产品的绝对售价大幅下降，故本仪器的成本低，结构简单，整机主程序用Visual C++语言编程，用户界面友好，采用窗口操作，直观明了，操作方便，可广泛用于医院临床，科研机构的视力检测。
图1，本实用新型原理示意图。
1、方向指示器，2、镜框部件，3、视力表箱，4、PC机，5、打印机图2，方向指示器的线路图。
6、按钮开关，7、编码器I图3，镜框部件中测距电路图8、定时器，9、D型触发器，10、与非门，11、编码器II，12、微动开关，13、总线驱动器，14、超声波换能器。
图4，视力表箱中的数据采集处理装置线路图。
15、单片机，16-19、显示器(I-IV)，20-23、移位寄存器(I-IV)，24、电平转换器，25、锁存器，26、ROM，27、RAM，28、指示灯控制电路，29、解码器，30、译码器，31-33、或非门(I-III)，34、35、D型触发器，36、A/D转换器，37、D/A转换器。
本实用新型的元器件选择如下单片机选8031，红外编码器I选SL490，定时器用555、D型触发器选74LS74，与非门选74LS00，编码器II选LM1872，总线驱动器选74LS245，显示器选LED，移位寄存器选74LS161，电平转换器选MAX_232A，锁存器选74LS373，ROM选2732，RAM选6116，或非门选74LS02，数模转换器用ADC0809，模数转换器用DAC0830，解码器选4_16 74LS154，译码器用9块3_8 74LS138，69个指示灯为发光二极管。
4个SW_DIP按钮开关的两脚分别接到编码器I SL490的1、3、5、7及2、4、6、8脚，SL490的12脚接红外发光管，发光管另一端接地。定时器555的3脚接D型触发器74LS74的2、3脚，74LS74的6脚接编码器II的LM1872的5脚，74LS74的5脚接与非门74LS00的1、2脚。74LS00的3脚接LM1872的6脚，微动开关K1，K2的一端分别接LM1872的8、9脚，K1，K2的另一端接地。LM1872的3脚接总线驱动器74LS245的5、6脚，74LS245的2脚接红外发光管，红外发光管的另一端接地，74LS25的4脚接超声波换能器，超声波换能器另一端接地。从方向指示器发出的红外编码信号，从镜框部件发来的红外、超声编码信号，镜框部件左右眼活动挡板发出的开启、关闭信号接A/D转换器ADC0809的26、27、28脚，A/D转换器ADC0809的5、16、12接电阻、电容组成的调整网络来校准输入信号的数字输出，A/D转换器ADC0809的输出21、20、19、18、8、15、14、17接单片机8301的32、33、34、35、36、37、38、39脚；接锁存器74LS373的13、8、14、7、17、4、18、3脚；接ROM2732的17、16、15、14、13、11、10、9脚；接RAM6116的17、16、15、14、13、11、10、9脚；接D/A转换器DAC0830的13、14、15、16、4、5、6、7脚。A/D转换器ADC0809的7脚接或非门74LS02的3、2脚，或非门的1脚通过按钮接单片机8301的13脚，单片机8031的30脚通过D型触发器接A/D转换器ADC0809的10脚；接锁存器74LS373的11脚。16脚接或非门的74LS02II的12脚，接D/A转换器DAC0830的2脚，接RAM6116的21脚。17脚接74LS02III的8脚，接RAM6116的20脚。74LS02II的11脚与74LS02III的9脚相连。D/A转换器8脚接一个由电阻电容组成的调零电路，12、13脚接运算放大器IC741的2、3脚，运算放大器IC741的1脚为输出。
锁存器74LS373的另一端的12、9、15、6、16、5、19、2脚接ROM2732的1、2、3、4、5、6、7、8脚，接RAM6116的1、2、3、4、5、6、7、8脚，接指示灯控制电路。单片机8031的21、22、23、24脚接ROM2732的21、19、22、23脚。单片机8031的29脚接ROM2037的20脚。单片机8031的21、22、23脚接RAM的19、22、23脚，单片机8031的28、27、26、25、24、23、22、21接指示灯控制电路，视标指示灯控制电路的解码器4_6 74LS154接收单片机的信号后，输出分别接9块译码器3_8 74LS373，译码器的输出15、14、13、12、11、10、9、7脚接发光二极管。单片机8031的11脚接电平转换器MAX-232A的11脚，由电平转换器14脚输出到PC机，PC机发出的命令由电平转换器的13脚通过电平转换器的12脚接单片机8031的10脚，10脚还接移位寄存器74LS164I的1、2脚，11脚还接移位寄存器I-IV的8脚，移位寄存器74LS161-I接显示器LEDI的1、2、3、4、5、6、7、8、移位寄存器74LS164-I的13脚接移位寄存器II的1、2脚，其余类推，供状态显示用。
视力表箱的前板采用国家标准GB11533_89对数视力表，并缩小一倍，为便于使用，照顾以往习惯，在对数视力表上标出国际标准视力表的相应值，光源采用接近自然光的两只荧光灯，根据照度100～10001ux的国标要求确定灯的瓦数。其视力表箱的视标共69个大小不同的正方形“E”，从4.0～5.3共14个视力等级，每个视力等级行中视标个数从1到8不等。
聚光型转红发光二极管，位于每个视标下方，尽量远一点，以免干扰视标的判断，其中三排发光管直径为6mm，其余发光管直径均为3mm，当某个二极管发光时即表示其上方的视标被选中，视力表箱后板及侧板上涂有反光材料以消除二极管布线造成的阴影，(标准检测距离为2.5m，在2.5m±0.1m的范围内系统检测，超出范围语言提示被检者向前或向后，直至调整到检测范围)。
系统工作程序系统开机后先初始化，在PC机输入被检者姓名，性别，年龄，序号等，选择系统工作方法是自动还是手动，如为自动工作方式可根据被检者要求输入起始检测行，是否需检测矫正视力，矫正度数等，然后启动系统工作，系统首先检测被检者镜框眼罩情况，只有当一个眼罩按下后才能进行检测，从预先输入的起始检测行中，随机选出一视标供被检者判别(如果是手动方式，则由检测者在PC机上任意选择视标供检测)根据判断的正误确定往上还是往下检测，标准检测距离为2.5m±0.1m，超出范围系统用语言提示，视标指示时间为4S，4S内被检者没按方向器系统做判别差误处理，视标指示间隔时间为5S，当一眼检测结束后系统语言提示换眼，如需检测矫正视力，系统语言提示被检者检测矫正视力，双眼检测结束后，重复上述步骤，然后打印出检测报告，整个检测过程结束。
低于4.0以下对势力时采用逐渐走进测试法，系统该为测量距离，被检者逐渐走近视力表，直至能正确辨认第一行视标，然后按相关对应关系表给出相应视力值。
权利要求1.一种智能视力检测仪，它由方向指示器、镜框部件镜框左右眼部份分别有可转动挡眼板，微动开关；镜框架部分装有测距电路、视力表箱、装在视力表箱中的数据采集处理装置及PC机组成，其特征是被检者戴上测视镜，手持方向指示器，面对镜框部件视力表箱，发出方向指示信号；镜框部件发出左右开启、闭合信号，发出测距信号；数据采集处理装置接收上述三个信号并经处理后送PC机，PC机按程序要求给数据采集处理装置发出命令。
2.根据权利要求1所述的智能视力检测仪，其特征是方向指示器由按钮开关和编码器、红外发光管组成，其中每个开关都分别与编码器的输入端相连，不同的编码代表视标的上、下、左、右开口方向，编码器的输出接红外发光管。
3.根据权利要求1所述的智能视力检测仪，其特征是镜框部件是一副右、左眼部位都装有可转动挡眼板、微动开关及带有测距电路的镜框构成；挡眼板落下时，带动微动开关，微动开关接编码器，发射红外信号；测距电路由定时器、D型触发器，与非门，编码器，总线驱动器、红外发光管，超声波换能器组成；定时器定时发出的脉冲信号接D型触发器的输入端，D型触发器的输出端一路接与非门的输入，一路接编码器的输入，与非门的输出接编码器的输入，编码器的输出接总线驱动器的输入，总线驱动器的输出一路接红外发光管，一路接超声波换能器；测距时，红外发光管与超声波换能器同步向外发出信号。
4.根据权利要求1所述的智能视力检测仪，其特征是视力表箱采用缩小一倍的国标对数表作箱面，每个视标的下方都装有发光器件。
5.根据权利要求1所述的智能视力检测仪，其特征是设在视力表箱内的数据采集处理装置包括单片机，锁存器，寄存器，总线驱动器，A/D转换器，D/A转换器，电平转换器，一个由移位寄存器和显示器组成的状态显示电路，一个由译码器、解码器组成等组成的视标指示灯控制电路组成，根据程序的设定，A/D转换器的接收方向指示器和镜框部件发来的信号，送单片机识别，运算后经电平转换器输出到PC机，同时还经移位寄存器接显示器作状态显示；PC机将视标指示灯控制电路信号和测距提示信号发送给单片机，单片机输出经D/A转换器输出语音，提示信息，单片机的输出直接带动视标指示灯控制电路。
专利摘要一种智能视力检测仪，它由方向指示器，镜框部件，视力表箱及PC机，打印机组成，属医学，测试眼睛的设备，检查眼睛的仪器类。本仪器通过被检者带上镜框部件，操作方向指示器，通过视力表箱中的数据采集处理装置，接收方向指示器和镜框部件发出的信号，经过处理并通过电平转换器送PC机，PC机将命令由电平转换器送视力表箱中的数据采集处理装置，完成自动检测，从而减轻了医务人员的劳动强度。本仪器有测距功能，可以检测4.0以下的视力，拓宽了视力检测范围，通过同一眼两次不同距离的检测，还可以帮助判别伪盲，该产品结构简单，成本低，整机主程序用VisualC
文档编号A61B3/00GK2539487SQ0221963
公开日2003年3月12日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者王林农, 蒋红兵, 马建宁, 万遂人, 赵兴群, 马天河 申请人:南京市第一医院, 东南大学