智能型灵活度检测装置的制作方法

本发明涉及视力检测技术领域，具体为一种智能型灵活度检测装置。

背景技术：

调节灵活度(Accommodative Facility)，反映眼睛控制调节状态的能力，作为评价眼睛调节功能是否正常的重要指标。通过检测一分钟内人眼睛有效改变调节量的次数来反应调节灵活度的好坏。目前调节灵活度的检测方法为双面镜法(Flippers Bar Method)。

双面镜法使用的检测工具包括：

双面镜，又称蝴蝶镜或翻转拍，有凸透镜组(由“+”表示)、凹透镜(由“-”表示)组、连接手柄三部分构成，如图1所示，分±1.00DS、±1.50DS、±2.00DS、±2.50DS、±3.00DS五个规格(DS为屈光度单位)；

近视力卡，又称近视力表，如图2所示，分20/30、20/40、20/50三个规格。

双面镜法的检测步骤具体如下：

A、近视力卡放置在被检测者眼前40cm处，由检测人员手持双面镜手柄，将双面镜置于被检测者眼前，如图3所示；

B、令被检测者通过+2.00DS的凸透镜组看清楚近视力卡上的视标，开始计时；清楚时即翻转到-2.00DS的凹透镜组，看清楚近视力卡上的视标，依次循环；

C、记录60S内翻转的环数和有困难镜片，一环包括1个+2.00DS的凸透镜组和1个-2.00DS的凹透镜组；

D、分别检测左眼、右眼、双眼的结果。

但是现有的双面镜法存在以下问题：

1、近视力卡印刷误差：《标准对数视力》GB11533-2011要求近视力表印刷在115mm*105mm幅面的白卡纸上，20/30视标的尺寸是0.58mm*0.58mm。印刷技术使用的单位是磅数制，1磅pt(point)＝0.35mm。印刷误差：2pt＝0.70mm，(0.70-0.58)/0.58*100％＝25.8％；

2、检测距离误差：标准要求检测过程中眼睛与近视力卡的直线距离40cm，实际操作中会出现被检测者头的前倾和后仰，导致检测结果不准确；

3、检测时间误差：标准要求检测60S内的翻转环数，实际操作计时器的开始和结束过程中会出现几秒钟不等的误差，导致检测结果不准确；

4、操作误差：标准要求检测过程中快速翻转双面镜，准确的放置在被检测者眼前，受操作者的熟练程度和疲劳的影响，占用过多检测时间，导致检测结果不准确；

5、计数误差：标准要求检测过程中操作者即要与被检测者保持沟通确保操作无误，还要记录翻转环数，容易出现少记或多记的情况，导致检测结果不准确；

6、检测效率低：由于上述各种原因，经常出现检测过程的中断，需要多次重复才会出现比较可信的检测结果，导致人力和时间的浪费。

另外，当前针对灵活度异常的训练方法依然是双面镜法，其操作过程与上述的检测过程一致。训练过程中除了上述问题外，还存在以下问题：

1、训练情况无法监控：在训练的过程中，多数只能依从被训练者的主观表达，对于被训练者的实际效果无法实时监控；

2、训练效果无法保证：在相同的训练时间，由于上述各种原因，会导致训练效果的差异很大；

3、训练效率低：在训练过程中，一个工作人员只能专注于一个训练者，无法实现一个工作人员同时兼顾几个训练者。占用大量的人力资源，效率太低。

因此，开发一种新灵活度检测装置，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

技术实现要素：

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能型灵活度检测装置，以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

智能型灵活度检测装置，包括：

壳体，所述壳体上设有左视孔和右视孔；

设置在所述壳体内、靠近左视孔和右视孔的镜片翻转机构，所述镜片翻转机构包括左眼镜片机构和右眼镜片机构，所述左眼镜片机构和右眼镜片机构分别包括镜片转盘和驱动镜片转盘转动的电机，所述镜片转盘上设有镜片，所述左眼镜片机构镜片的位置与所述左视孔的位置相对应，所述右眼镜片机构镜片的位置与所述右视孔的位置相对应；

设置在所述壳体内的液晶视力表；

设置在所述壳体上、用于指示被检测者看到视标方向的应答按键；

设置在所述壳体上，与镜片翻转机构、液晶视力表和应答按键连接，用于选择检测镜片规格、液晶显示器视标规格、检测和训练时间选择以及控制检测启动与停止，并显示实时状态信息和检测结果信息的触摸屏；

设置在所述壳体内，与所述电机、液晶视力表、应答按键和触摸屏连接，用于接收所述触摸屏输入选择信息和启停命令以及应答按键应答信息，然后根据接收的选择信息、启停命令和应答信息向所述镜片翻转机构和液晶视力表输出相应控制指令同时进行计数计时的控制器。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，包括：

设置在所述壳体内，与所述控制器连接，用于接收并执行所述控制器根据应答信息及当前检测状态输出语音控制指令的语音存储模块，所述语音存储模块连接扬声器，所述扬声器固定设置在所述壳体内。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，包括：

设置在所述壳体内，与所述触摸屏和控制器连接，用于接收并执行所述控制器根据触摸屏的打印命令发送的打印监测数据和输出的打印指令的打印机。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，包括：

额托，所述额托包括两竖杆，两所述竖杆的顶部之间设有弧型的上额定位，两所述竖杆上滑动安装有下颌定位，所述下颌定位上设有下颌托板，所述竖杆上螺纹安装有高度调节旋钮，所述高度调节旋钮与所述下颌定位相抵。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，所述镜片翻转机构包括固定安装在所述壳体上的固定底座，所述固定底座连接有两个电机支架，两所述电机分别安装在两所述电机支架上，两所述镜片转盘分别安装在两所述电机的电机轴上，所述镜片转盘上设有凹透镜检测镜片和凸透镜检测镜片，所述凹透镜检测镜片和凸透镜检测镜片成对设置。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，所述电机支架上固定安装有与所述控制器连接，采集所述镜片与左视孔和右视孔对应位置信息并将对应位置信息发送所述控制器的定位传感器。

在本发明的所述智能型灵活度检测装置中，作为一种改进，所述应答按键包括：

设置在所述壳体左侧、用于指示视标方向的左按键、上按键和下按键；

设置在所述壳体右侧、用于指示视标方向的右按键、上按键和下按键。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明针对当前的检测方法存在的近视力卡印刷误差、检测距离误差、检测时间误差、双眼单看误差、操作误差、计数误差、被检者配合误差、记录不规范、检测效率低等问题，分别设计了解决方案，进行了合理有效的解决。

1、避免近视力卡印刷误差

智能型灵活度检测装置选用高分辨率、小像素点的液晶显示屏与视标显示程序配合，构成液晶视力表，代替近视力卡。一个像素点尺寸是0.141mm*0.141mm，20/30视标的尺寸是0.58mm*0.58mm，显示误差：4*0.141mm＝0.568mm，(0.58-0.568)/0.58*100％＝2.7％。与近视力卡印刷误差的25.8％相比，误差减小了将近10倍，精确度提高了10倍。

2、避免检测距离误差

智能型灵活度检测装置的液晶视力表与被检测眼的视孔位置的距离是固定的40cm，不会改变；同时在检测位置设置了额托，被检测者的下颏放在下颏定位处，上额靠在上额定位处，避免了被检测者头的前倾和后仰引起的检测距离误差，提高了检测精确度。

3、避免检测时间误差

智能型灵活度检测装置在操作者启动检测后，并不马上进行计时，而是从被检测者第一次作出应答开始计时，计时时间到达设定的时刻并不是马上停止，而是再接收一次被检测者的应答作为末次应答才结束计时，计时精度精确到0.1S，提高检测时间精度，减少检测时间误差。

4、避免双眼单看误差

色彩中的互补色是指假如两色光(单色光或者复色光)以适当地比例混合而能产生白色感觉时，则这两种颜色就称为互为补色，只所以称互补，是因为按照我们制作的理想色相环上，两色相距180度也就是相互正对的两种颜色。例如，红色光和绿色光互为补色。补色相减是指补色重叠为黑色，如将红色颜料和绿色颜料同时涂在白纸的同一点上时，就成为黑色。根据补色相减原理，在左眼放置绿色镜片，右眼放置红色镜片，设置液晶近视力表的背景色左边一半为绿色，右边一半为红色，当只用左眼只能看清楚左边绿色的视标，看右边红色视标为黑色，无法正确识别近视力表显示的视标；当只用右眼只能看清楚右边红色视标，看左边绿色标为黑色，无法正确识别近视力表显示的视标；只有用双眼同时看才能同时即看清楚左边绿色的视标又看清楚右边红色视标，实现正确的识别近视力表显示的视标。本发明配合绿色镜片和红色镜片使用，避免了检测双眼时只有一只眼睛看清楚也能蒙混过关的现象，提高检测的准确性和可靠性。

5、避免操作误差

智能型灵活度检测装置的凸透镜和凹透镜翻转、视标的随机显示、对被检测者应答的准确性判断全由控制器自动完成，无需人为介入，避免了人工操作误差对检测结果的影响。

6、避免计数误差

智能型灵活度检测装置的计数由中央控制器根据当前的显示视标与被检测者的应答进行正确性判断，正确的应答进行自动计数，错误的应答自动放弃，无需人为介入，避免了人工计数误差对检测结果的影响。

7、避免被检者配合误差

智能型灵活度检测装置的语音交互系统，在检测的过程中根据当前的检测状态，及时的发出鼓励和提醒的语音信息，如“非常好”、“太棒了”“继续努力”、“认真看看”、“看清楚”等，增强了检测过程的趣味性，提高了被检测者尤其是青少年儿童配合的注意力和积极性，减少了配合误差。

8、避免记录不规范

智能型灵活度检测装置的数据打印系统，具体可以使用嵌入式打印机，打印宽度58mm，统一打印内容和格式，包括：姓名、日期、左眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)、右眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)、双眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)，方便数据存档和对比。避免手工记录时的各种不规范现象。

9、避免检测效率低

智能型灵活度检测装置的操作使用触摸屏，各种参数和操作一目了然。操作人员只需要按下开始按钮，整个检测过程由被检测者及时应答，不再需要操作人员干预即可完成检测。为操作者节省了大量的时间，可以从事其它工作，提高了检测效率。

另外，针对当前训练方法存在的训练情况无法监控、训练效果无法保证、训练效率低的问题，分别给出了解决方案

1、实时监控训练情况：在训练模式中，控制器对每一次的应答进行识别和判断，并进行计数。训练结束时，由触摸屏显示训练中正确的次数和错误的次数，实时监控被检测者的实际效果。

2、保障训练效果：每次的训练效果能够及时监控，在相同的训练时间，训练的效果得到保障。

3、提高训练效率：在训练模式中，不需要工作人员的干预和介入，智能型灵活度检测装置全自动完成整个过程。可以实现一个工作人员同时兼顾几个训练者。节省大量的人力资源，提高训练效率。

附图说明

图1是双面镜的结构示意图；

图2是近视力卡的结构示意图；

图3是双面镜法灵活度检测示意图；

图4是本发明实施例的结构示意图；

图5是镜片翻转机构的结构示意图；

图6是额托的结构示意图；

图7是检测结构的结构示意图；

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1至图7共同所示，智能型灵活度检测装置，包括：

壳体1，壳体1上设有左视孔2和右视孔3，壳体1底部设有调整壳体1水平的调整脚101，壳体1上设置电源开关4；

设置在壳体1内、靠近左视孔2和右视孔3的镜片翻转机构，镜片翻转机构包括左眼镜片机构和右眼镜片机构，左眼镜片机构和右眼镜片机构分别包括镜片转盘5和驱动镜片转盘5转动的电机6，镜片转盘5上设有镜片，左眼镜片机构镜片的位置与左视孔2的位置相对应，右眼镜片机构镜片的位置与右视孔3的位置相对应；

设置在壳体1内的液晶视力表7，液晶视力表7设置在左视孔2和右视孔3的正前方，与左视孔2和右视孔3的距离为40cm，具体地，视标规格有20/30、20/40、20/50三个规格，视标背景色有白色、红色、绿色，可以根据需要选择视标规格和视标背景色；

设置在壳体1上、用于指示被检测者看到视标方向的应答按键8，壳体1左侧设有用于指示视标方向的左按键、上按键和下按键，壳体1右侧设有用于指示视标方向的右按键、上按键和下按键，其中两个上按键和下按键是相同的，可以根据操作习惯仅操作一个按键即可，双侧设置应答按键8，方便被检测者能够及时的作出反应，操作方便，有利于节约时间，提高效率和准确率；

设置在壳体1上，与镜片翻转机构、液晶视力表7和应答按键8连接，用于选择检测镜片规格、液晶显示器7视标规格、检测和训练时间选择以及控制检测启动与停止，并显示实时状态信息和检测结果信息的触摸屏9；

设置在壳体1内，与电机6、液晶视力表7、应答按键8和触摸屏9连接，用于接收触摸屏9输入选择信息和启停命令以及应答按键8应答信息，然后根据接收的选择信息、启停命令和应答信息向镜片翻转机构和液晶视力表7输出相应控制指令同时进行计数计时的控制器，具体地，控制器可以是单片机或可编程控制器。

本实施例中，应答按键8是唯一需要被检测者进行操作的部分，根据被检测者自己眼睛实际看到的视标方向，通过应答按键8反馈给控制器，由控制器自动的判断是否正确，并进行计数；触摸屏9作为主要的人机信息交互载体，承担着将操作者的控制意图传递给控制器，比如检测镜片规格的选择、视标规格的选择、检测和训练时间选择、检测的启动和停止等，并将实时状态信息和检测的结果信息显示给操作者掌握，设计了简洁明了的显示界面，一键启动检测、一键停止检测等功能，操作简单、方便、快捷。

本实施例还包括设置在壳体1内，与控制器连接，用于接收并执行控制器根据应答信息及当前检测状态输出语音控制指令的语音存储模块，语音存储模块连接扬声器，扬声器固定设置在壳体1内，具体地，控制器根据应答按键8的应答状况以及当前的检测状态，及时发出指令给语音存储模块，再由扬声器将鼓励和提醒的语音信息，如“非常好”、“太棒了”“继续努力”、“认真看看”、“看清楚”等进行播报，以督促被检测者更好的完成检测。

本实施例还包括设置在壳体1内，与触摸屏9和控制器连接，用于接收并执行控制器根据触摸屏9的打印命令发送的打印监测数据和输出的打印指令的打印机10，具体使用嵌入式打印机。需要打印检测数据时，操作触摸屏9的打印命令按钮，传送给控制器，再由控制器将需要打印的内容发送给打印机10，打印机10以统一的格式将检测数据转印在打印纸上。打印内容包括：姓名、日期、左眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)、右眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)、双眼数据(视标规格、镜片规格、检测时间、检测结果)。

本实施例还包括额托11，额托11包括两竖杆111，两竖杆111的顶部之间设有弧型的上额定位112，两竖杆111上滑动安装有下颌定位113，下颌定位113上设有下颌托板114，竖杆111上螺纹安装有高度调节旋钮115，高度调节旋钮115与下颌定位113相抵，具体使用时，额托11固定在桌面上，被检测者额头紧贴在上额定位112，防止仰头和低头；被检测者下颏放在下颏定位113，控制下颏的高度和下颏的前伸和后缩，高度调整旋钮115通过调整下颏定位113的高度来调整下颏的高度。

本实施例中，镜片翻转机构包括固定安装在壳体1上的固定底座12，固定底座12连接有两个电机支架13，两电机6分别安装在两电机支架13上，两镜片转盘5分别安装在两电机6的电机轴上，镜片转盘5上设有凹透镜检测镜片51和凸透镜检测镜片52，凹透镜检测镜片51和凸透镜检测镜片52成对设置，电机支架13上固定安装有与控制器连接，采集镜片与左视孔2和右视孔3对应位置信息并将对应位置信息发送控制器的定位传感器14，具体地，每个镜片转盘5设置5对±1.00DS、±1.50DS、±2.00DS、±2.50DS、±3.00DS共10只检测镜片，凹透镜组和凸透镜组成对安装，

本实施例中，控制器是作为整个装置的智能控制中枢，接收来自触摸屏9的控制命令、应答按键8和定位传感器14的信息，控制左眼镜片翻转机构和右眼镜片翻转机构的电机6，进行镜片转盘5的旋转和定位，发送语音控制命令给语音存储模块播放语音，完成检测过程，再发送打印命令给打印机10打印数据；外壳1既是智能型灵活度检测装置的外在形状，也是承载触摸屏9、打印机10、应答按键8、电源开关4的载体，更是固定视孔、镜片翻转机构与液晶视力表7之间40cm检测距离的保障，被检测者双眼放在视孔位置，通过镜片翻转机构的镜片，识别液晶视力表7上的视标，保证了被检测者双眼到液晶视力表7的距离D为40cm。

本实施例的具体使用过程如下：

(1)被检测者额头紧贴在上额定位112，被检测者下颏放在下颏定位113，调整高度调整旋钮115，使被检测者的双眼高度与智能型灵活度检测装置的左视孔2和右视孔3在同一水平线上；

(2)操作触摸屏9，选择检测镜片±2.00DS，选择检测视标20/40，选择检测时间1分钟，操作“开始”按钮；

(3)控制器发送命令给镜片翻转机构的左眼镜片机构的电机6和右眼镜片机构的电机6，左眼镜片机构的电机6旋转，在左定位传感器的作用下将左眼镜片转盘的+2.00DS对准左视孔2；右眼镜片机构的电机旋转，在右定位传感器的作用下将右眼镜片转盘的+2.00DS对准右视孔3；

(4)控制器发送命令给液晶视力表7，液晶视力表显示20/40规格的E字视标上、下、左、右4个方向中的随机方向；

(5)被检测者将看到液晶视力表7显示的视标方向，操作对应方向的应答按键8，将信息反馈给控制器；

(6)控制器接收到首次应答，判断应答是否正确且计数，同时开始计时；

(7)操作者不停的识别视标方向和应答，每应答一次，液晶视力表的E字视标的方向将随机改变一次；

(8)在应答过程中，控制器根据应答的正确和错误情况，及时的发送命令给语音存储模块，再由扬声器将鼓励和提醒的语音信息，如“非常好”、“太棒了”“继续努力”、“认真看看”、“看清楚”等进行播报，以督促被检测者更好的完成检测；

(9)当设置的1分钟检测时间到达时，并不马上停止检测计时，而要等操作者再应答一次才结束本次检测；

(10)检测结束，触摸屏9显示检测结果，包括：视标规格、镜片规格、检测时间、通过环数；

(11)操作触摸屏9的打印命令，控制器发送命令给打印机10，打印机10将检测结果打印出来。

本实施例提高检测结果的准确度，避免了近视力卡印刷误差、检测距离误差、检测时间误差、双眼单看误差、操作误差、计数误差、被检者配合误差；一键式操作，简化了操作，使用起来更简便，提高了检测效率；规范检测结果的记录，方便存档和查阅；富有趣味性，整个检测过程增加了语音交互，提高了被检测者的积极性；功能完善，即可检测灵活度，也可以训练灵活度，内置了5对检测镜片和3种检测视标；智能全自动，整个过程全自动完成，无需人工干预，节省大量人力资源；能够用于监控训练效果，保障训练效果，提高训练效率。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。