专利名称：一种数字化同视机的制作方法
一种数字化同视机技术领域：
本发明属于眼科医疗技术领域，特别是具有多功能视力检查和治疗的数字 化同视机。
背景技术：
目前，眼视光患者的数量十分惊人，眼视光一般通过眼科医疗仪器来检查 和治疗。目前专用于双眼视功能检查和治疗的仪器主要是机械式同视机。
现有机械式同视机的基本构造如下其底座之上设有一金属箱，箱内储藏 机器的转动部件及电路，底座上设有两个金属臂，金属臂连接镜筒，每个镜筒 包括目镜、反射镜及画片夹，画片夹内插入检査或治疗所用的画片，金属臂的 底座上设有刻度盘，其上刻有两行刻度， 一行为圆周度，另一行为三棱镜度， 以指示镜筒旋转的角度。两镜筒可内转50度、外转40度，镜筒上附有画片的
高度及旋转的刻度，可以上下移动及旋转。其关键部件是两个镜筒，镜筒以三
个轴为中心作各方向的运动绕垂直轴作内收和外展两个方向的水平运动；绕 水平轴作上下方向的垂直运动；绕矢状轴作旋转运动。镜筒各方向的运动都是 以眼球为中心旋转的。镜筒内装有一个反光镜，与视线呈45度角，这样能够使 两只镜筒分别向左右两个方向弯曲90度，使患者感觉物象来自正前方。镜筒的 外端装有目镜，内端插装画片，中间安放一只+7D屈光度的球镜，使画片置于 球镜的焦点上，可使光线平行，经目镜看到的画片相当于来自无限远的效果。 同视机的两个臂控制着画片的水平运动。两个臂可以单独运动，也可以用锁固 定以后做集合或外展的异向运动，还可以做平行运动。通过不同旋扭可以使画 片做垂直和旋转运动。医生能够把镜筒调到各诊断眼位进行检査或治疗。
机械式同视机的原理是利用两个镜筒将两眼视野分开，左眼看左画片，右 眼看右画片，通过凸透镜将物象投射到两眼视网膜的一定位置上，再通过视中 枢传导到视皮层进行加工、分析、综合。如果有双眼视觉，便可以将分别来自 双眼的物象合二为一，感觉为一个物体，如无双眼视觉，可以借助于同视机面板的刻度了解患者的斜视度，并对其进行双眼的同视治疗。
上述机械式同视机存在以下缺点首先，医生不能看到患者所检査或治疗 的画片内容，从而无法了解和指导其操作，检査和治疗数据也无法自动记录和 分析，只能通过患者的口述，医生才知道结果，这样，就存在较大的检査误差, 治疗效果也差。其次，检査或治疗时，左右画片要通过手动方式调整至合适位 置才能进行，其手动控制不精确、操作也麻烦。最后，画片内容单一，功能单 一，无法扩展，如要更换画片，必须通过人工抽插来完成。因此，此类机械式 同视检査治疗仪器已无法满足眼科临床的需求。
发明内容
本发明提供了一种数字化同视机，其解决了现有机械式同视机存在医生无 法与同步交流、画片内容单一、功能单一、无法扩展、人工调节不精确、操作 麻烦等问题。
本发明所采用的技术方案是 一种数字化同视机，包括底座，底座之上安 装壳体、下巴托，下巴托位于壳体的一侧，壳体上方设双目镜筒，每个镜筒包 括目镜、反射镜，还包括操作面板、操作系统及应用程序处理部、微机控制部、 显示部；
操作面板，用于检査或治疗时命令的输入操作，并将命令传输到操作系统 及应用程序处理部；
操作系统及应用程序处理部，根据操作面板输入的命令进行信息处理，将 处理信息传输至微机控制部；操作系统及应用程序处理部与图片数据库、患者 数据库互通；
微机控制部，将操作系统及应用程序处理部输入的信息进行处理，把处理 结果反馈至操作系统及应用程序处理部进行映射，然后输至显示部；同时，在 检査或治疗过程中，微机控制部实时记录相关数据；
显示部，包括一个主显示屏和两个显示屏，主显示屏嵌装于壳体相对于镜 筒的一侧，医生通过主显示屏实时观察患者操作，检査或治疗的参数通过主显示屏显示；两显示屏安装于双目镜筒的内端，提供患者检查或治疗所需的视野 系统。
所述的同视机，操作面板为键盘，该键盘设于主显示屏下方。
所述的同视机，主显示屏采用触摸屏，触摸屏兼作操作面板之用。
所述的同视机，于壳体的两侧面各设四个方向键，调整显示部视标的状态。 所述的同视机，显示屏采用微型显示屏。
本发明数字化同视机利用微显技术和微机控制技术解决了现有机械式同视 机存在的画片内容单一、功能单一，无法扩展、人工控制不精确、操作困难等 技术问题，最重要的是实现了检査或治疗时，医生与患者可同步交流，方便医 生设置更合理的检査方法或治疗方案，在患者检査或治疗过程前，系统根据医 生为患者设定的参数自动完成准备工作；在检査或治疗过程中，患者操作的具 体信息会实时传输到主显示屏上；并且整个操作过程，借助于微机控制系统实 时地检测和记录相关数据值，充分利用计算机多媒体技术，如数字图片、声音、 视频和文本等，提高了患者眼睛的注视程度，提高了检查或治疗效果。
本发明不仅实现了同视机数字化的目标，而且扩展了斜视、弱视检査和治 疗的功能。检查功能包括客观斜视角、主观斜视角、同时视、立体视及融合 视等功能；治疗功能包括弱视治疗、认知功能治疗、双眼视功能治疗、旁中 心注视治疗等功能。本发明还能够将检查或治疗的数据自动记录、分析和打印。
本发明具有显著的技术进步和效果
1、 采用了微型显示屏，用数字化的图形图像代替了传统的画片，使得普通 同视机的功能得到了充分的扩展，可以进行视力的检査以及斜视、弱视各种项 目的视功能检査与治疗。该仪器可以对患者眼球的运动进行实时显示和记录， 方便医生进行客观斜视角等的检査或治疗，无需人工手动调节同视机的金属臂， 使画片调整至合适状态，彻底解决了现有机械式同视机存在的诸多问题。
2、 可以对患有斜视、弱视、复视、隐斜视、视疲劳等患者的双眼视功能进 行各种检查、诊断、治疗和数据记录等包括视力检查、同时视检查、融合功 能检查、CAM训练、立体视功能检査与训练、精细操作训练，可以测定K角、 主观斜视角、客观斜视角以及视网膜对应关系，也可以确定注视性质，对融合力、视网膜异常可以矫正训练。
3、 设有主显示屏，医生可以通过主显示屏，观察到患者的整个操作过程， 医生与患者可实时交流，交互能力强，患者的病历数据、检查和治疗数据可以 实时地记录在同视机的硬盘数据库中。
4、 数字化同视机提供了网络RJ-45端口，可以作为斜视、弱视功能检査和 训练服务器使用，从而可连接各检査和训练的网络终端，方便地建立一个斜视、 弱视治疗中心，节约了投资。
图1为本发明同视机的侧面示意图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1的B向视图。
图4为本发明同视机的局部结构图。
图5为本发明的系统结构图。
图6为本发明的处理流程图。
图7为本发明的模块设计图。
图8为本发明的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1-4所示，本数字化同视机的底部设置底座1，底座1之上安装壳体2 及下巴托3，下巴托3位于壳体2的一侧面；壳体2上方设置双目镜筒4，镜筒 4的外端为目镜5，该端镜筒内设光学放大系统ll。镜筒4于转角处装设的反光 镜6与光线方向呈45度，镜筒4的内端装设微型显示屏7。壳体2的两侧面各 设有四个方向键8，患者可以自主地通过方向键8来调整微型显示屏7中显示的 视标状态。于镜筒4相对的壳体一侧设有主显示屏9及键盘10。
本发明利用了微型显示屏来替代原有的插入式图片，并结合光学系统，构 建了图像显示系统，解决了机械式同视机存在的诸多缺点。如图5所示，本发明的系统结构包括四个部分微机控制部、显示部、操 作系统及应用程序处理部、操作键盘，其中，
微机控制部，主要完成根据医生为患者设定的参数自动完成准备工作，并 且在检查和治疗过程中实时地记录下相关数据。
显示部，包括两个微型显示屏和一个主显示屏。前者完成患者检査和治疗 所需的视野系统，而后者完成医生观察患者操作以及检査及治疗参数设定显示 系统等功能。整个显示部实现了医生与患者操作的同步性，医生可实时观察患 者的检查或治疗状态，两者能实时交流。
操作系统及应用程序处理部，主要负责整个仪器正常运转以及数字化同视 操作系统的运行等内容，其与患者数据库、数字画片库互通。
操作键盘，主要完成检查和治疗过程中的相关操作。
如图6所示，打开电源，在键盘上按下按键，将命令传输到操作系统及应 用程序处理部，操作系统及应用程序处理部在按键命令的驱动下，对操作面板 输入的命令进行信息处理，从内存的图片数据库、患者数据库中调出相关数据，
然后将信息传输至微机控制部的CPU，由CPU进行处理；微机控制部把CPU
处理结果反馈至操作系统及应用程序处理部进行映射，最后输至显示部显示出 相应的内容。
当然，主显示屏可以采用触摸屏，这样，便可省去操作键盘。
图7为本发明数字化同视机的模块设计图，主要包含显示及观察系统设计、
硬件设计和软件设计三个部分。显示及观察系统部分通过多微型显示屏系统和 光学放大系统结合，负责实现图像的显示和观察。硬件部分主要解决整个仪器 的硬件连接，采用在己有相关硬件设备基础上，结合本同视机所要实现功能进 行改进，并按照眼科医学规范，研究和实现检查和治疗过程中的微机控制系统， 包含机械转动及自动控制装置设计、眼位采集系统设计、操作面板设计。软件 部分实现对仪器的操作以及画片的显示与自动控制，包含检査及治疗系统、硬 件驱动程序、实时数据采样及控制、数据管理系统。
本发明将微型显示技术、计算机软件技术和自动控制技术综合应用到眼科 的视光学治疗仪器中，使用了随机点立体视图实现技术、多显示屏系统技术、实时数据采样及控制技术、基于微显示屏的图像观察光学系统设计等关键技术。 随机点体视图是经过特殊处理的白噪声图，当通过视具使得左眼只看到左 视图，右眼只看到右视图时，只有具备良好立体视觉的人才能感知到空间形体 的存在。通过计算机生成的具有不同视差等级的随机体视图，可以定量检测出 观察者的立体锐度、交叉视差、非交叉视差等立体视觉参量。采用平面图像实 现立体显示的关键是把左右视图分离，本发明采用互补色分离法，采用一对互 补色，例如红蓝眼镜，使得左眼只看到左视图，右眼只看到右视图，从而获得 空间立体成像。
多显示屏系统技术的使用，不仅节约成本，而且降低程序的复杂性，提高 可靠性。
本发明应用了实时数据采样及控制技术，在线数据的实时采样、控制采用 微机来实现，相关的控制通过对应软件实现。采集数据包括系统各个方向转 动的角度，操作杆移动的位移并通过相应的转换系统，以合适数据格式显示在 屏幕上。数据控制包括根据设定的参数通过控制机构，调节各个转动系统的 偏转量、操作杆的位移量。
如图8所示，是本发明的操作流程图。由医生在主键盘上按下开始键，主 显示屏提示患者是否是首次使用该同视机，若是，则进行患者信息的注册，并 将注册信息保存至患者数据库当中，然后设定为当前使用者；若否，则在己有 的患者数据库中调出其保存的记录信息，査看该用户的各项信息，以使医生对 该患者采取本次操作的具体选择内容，然后将该患者设定为当前使用者。下一 步选择是视觉检査还是视觉训练操作，视觉检査包括但不限于同时视检査、融 合视检查、立体视检査等等，视觉训练包括但不限于CAM训练、精细操作训练、 同时视训练、融合视训练、立体视训练、异常矫正训练，选择某个检査或训练 选项，系统从数字画片库中调取画片，将其显示于主显示屏及两个微型显示屏, 主显示屏供医生观察患者检查或训练项目时的实时状态，两微型显示屏显示的 图片内容通过反光镜及光学放大系统、目镜后供患者检査或训练，检査或训练 结束后，将结果保存，并对结果进行数据分析，打印分析结果，操作结束。
权利要求
1. 一种数字化同视机，包括底座，底座之上安装壳体、下巴托，下巴托位于壳体的一侧，壳体上方设双目镜筒，每个镜筒包括目镜、反射镜，其特征是，还包括操作面板、操作系统及应用程序处理部、微机控制部、显示部；操作面板，用于检查或治疗时命令的输入操作，并将命令传输到操作系统及应用程序处理部；操作系统及应用程序处理部，根据操作面板输入的命令进行信息处理，将处理信息传输至微机控制部；操作系统及应用程序处理部与图片数据库、患者数据库互通；微机控制部，将操作系统及应用程序处理部输入的信息进行处理，把处理结果反馈至操作系统及应用程序处理部进行映射，然后输至显示部；同时，在检查或治疗过程中，微机控制部实时记录相关数据；显示部，包括一个主显示屏和两个显示屏，主显示屏嵌装于壳体相对于镜筒的一侧，医生通过主显示屏实时观察患者操作，检查或治疗的参数通过主显示屏显示；两显示屏安装于双目镜筒的内端，提供患者检查或治疗所需的视野系统。
2、 如权利要求l所述的同视机，其特征是，操作面板为键盘，该键盘设于 主显示屏下方。
3、 如权利要求l所述的同视机，其特征是，主显示屏采用触摸屏，触摸屏 兼作操作面板之用。
4、 如权利要求l所述的同视机，其特征是，于壳体的两侧面各设四个方向 键，调整显示部视标的状态。
5、 如权利要求l所述的同视机，其特征是，所述的显示屏采用微型显示屏。
全文摘要
本发明属于眼科医疗技术领域，特别是一种数字化同视机，底座之上安装壳体、下巴托，下巴托位于壳体的一侧，壳体上方设双目镜筒，每个镜筒包括目镜、反射镜；其还包括操作面板、操作系统及应用程序处理部、微机控制部、显示部；操作面板，用于检查或治疗时命令的输入操作；操作系统及应用程序处理部，根据操作面板输入的命令进行信息处理，将处理信息传输至微机控制部；微机控制部，将操作系统及应用程序处理部输入的信息进行处理，把处理结果反馈至操作系统及应用程序处理部进行映射，然后输至显示部；主显示屏嵌装于壳体相对于镜筒的一侧；两显示屏安装于双目镜筒的内端，提供患者检查或治疗所需的视野系统。
文档编号A61B3/08GK101283904SQ200810061608
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者王丽萍, 邱飞岳 申请人:浙江工业大学