专利名称：电脑单视标视力仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试人眼视力的装置。
检测人眼视力是医疗保健人员经常进行的操作，现有技术中的视力检测手段大致可分为多视标视力仪和单视标视力仪两大类。多视标视力仪如印在纸张上的国际标准视力表，同时展现在被测试者面前有多个视标。单视标视力仪每次在被测试者面前只展现一个视标，如单灯控制视力仪即属此类。单灯控制视力仪主要由印有国际标准视力字标的透明显示屏和供局部照亮字标的电光源(如电珠)以及直流电源构成，电珠置于显示屏后的灯箱中并与字标一一对应，每个电珠与直流电源的回路中均有一个手控开关，通过每个手控开关可逐个控制各个字标的亮和灭。这种单灯控制的单视标视力仪的突出缺点是字标的显示时间无法控制，很难达到显示时间不超过5秒的国际标准;其次，检测人员的劳动强度也比较大。
本发明的目的是设计一种能够自动控制视力字标的隐现并能准确控制字标显示时间的单视标视力仪。
为了实现上述目的，本发明采用5秒振荡器、行线控制电路和纵线控制电路组成一电脑控制电路并按预定的程序控制电珠电路的通断，从而使视力字标按预定的程序交替隐现并严格控制每个字标的显示时间为5秒。以下结合具体实施例对本发明电脑单视标视力仪的技术特征作进一步的详细说明。
图1是电脑单视标视力仪控制电路的方框图;
图2是电脑单视标视力仪电珠阵电路图以及行位、纵位显示电路图;
图3是5秒振荡器及行线控制电路图;
图4是直流电源和纵线控制电路图。
整个电脑单视标视力仪由印有国际标准视力字标的透明显示屏、供局部照亮字标的电珠阵、直流电源及电脑控制电路组成，电珠阵置于显示屏后的灯箱中并与字标一一对应，直流电源及电脑控制电路安置在控制箱中并通过电缆与电珠阵相联。
显示屏上印有43个国际标准视力字标，灯箱中有43个与字标相对应的电珠。该43个电珠共分为11行，除第1行的3个电珠分别通过手动开关K1、K2和K3与6～8V直流电源形成回路外，其余40个电珠排成10行4纵的电珠方阵。该电珠阵的每一行和纵都有一条共用的行(导)线和纵(导)线，每个电珠都串联一个二极管(D32～D71)后分别与各自相应的行线和纵线相联接。每条纵线上都串接一显示纵位的电珠，每条行线上都接有显示行位的发光二极管D22～D31。
电珠阵的电脑控制电路主要由5秒振荡器、行线控制电路和纵线控制电路组成，5秒振荡器每5秒钟(国际标准规定的单视标显示时间)同时向行线控制电路和纵线控制电路输出一正脉冲，每4个连续正脉冲通过行线控制电路使电珠阵各行线依次接地并显示接地行位;与此同时，每个正脉冲通过纵线控制电路使电珠阵各纵线与直流稳压电源随机接通，从而使与被接通的行线和纵线相联的电珠持续照亮5秒钟，相应的字标在显示屏上持续显示5秒钟。在接通每条纵线的瞬间，还向被测试者发出表示新字标出现的音响信号。每行显示4个次字标后，行位控制电路便使接地行线自动下移一行，直至最后一行便自动停止。
电脑控制电路的核心电路是5秒振荡器，由它所产生的正脉冲同时触发行线控制电路和纵线控制电路按预定的程序同步工作。5秒振荡器是RC定时环形振荡器的改进电路，由IC8-3、IC9-1和IC9-33个非门以及晶体三极管BG3和BG4级联电路等元器件组成。由奇数个非门组成的典型环形振荡器的周期为T＝2.3 RC，由于R不宜过大，因此很难得到较低的频率。为此，在环形振荡器电路中加入晶体三极管BG3和BG4的级联电路，从而使R6可取较高的阻值，得到周期为5秒的正脉冲就很容易了。为了在非门IC9-2的输出端得到很窄的正脉冲，在电路中加入了电阻R5和二极管D7。振荡器工作时，非门IC8-2的输出端由“0”变“1”并通过电容C5使BG4截止，BG3导通，同时使IC9-2输出“0”并暂时维持IC8-2输出“1”。这个高电平通过W1和R6向C5充电，调整W1可使充电时间维持为5秒。随着充电电容电压增加，电流减小，IC9-2输出高电平又使IC8-2由“1”变“0”。同样，通过W1、R6向C5反充电，由于R5和D7的接入使反充电的时间变得很短，在IC9-2输出端得到一个很窄的正脉冲。
行线控制电路至少包括四计数器、十位位移寄存器、十位互锁触发器和开机置“0”电路，十位位移寄存器是由10片相同的D触发器串接而成的，开机置“0”电路使这10片D触发器在开机时置于“0”态，四计数器每连续接受4个来自5秒振荡器的正脉冲便输出1个“1”态电平并触发十位位移寄存器进行一次位寄，通过十位互锁触发器使十位位移寄存器的某一级D触发器置于“1”态时，从电珠阵中对应的行线起便依次顺序接地，行位显示器显示出相应的接地行位。
四计数器是由D触发器IC6、IC7和与非门IC5-1、IC5-2组成的，在准备状态时IC6和IC7被十位互锁触发器置成“1”态，IC6的CP端得到第1个正脉冲时其Q为“0”、Q为“1”，Q的“1”电位同时使IC7的Q由“1”变“0”。每4次触发为一循环，其罗辑关系如下表
当Q1和Q2同时为“1”时，通过与非门IC5-1和IC5-2得到一个“1”电平并触发十位位移寄存器进行一次位寄。
由IC10～IC19共10片D触发器组成的十位位移寄存器是由四计数器输出的时钟脉冲的上升前沿触发的。10片D触发器的串行输入端通过一小阻值电阻R20接成低电位，因此电路不会自行起动。10片D触发器的R端接晶体三极管BG5的集电极，开机时由于C23两端的电压不能突变，故BG5导通，使各级D触发器均置“0”，经过一定时间后，BG5截止，各级R端为高电位，整个电路进入准备状态。由于各级的D端接到前一级的Q端，而Q端均被开机置“0”电路置“0”，故当脉冲到来时，电路不会翻转，通过十位互锁触发器中K3～K12中的某一触摸开关使相应级的D触发器置“1”时，例如通过触摸开关K5使D触发器IC12置“1”时，其Q端的高电位通过电阻R23使晶体三极管BG13导通，继电器J3吸合，对应的行线被接地。同时发光二极管D24亮启，指示出被接地行位。若再触摸另一触摸开关K9时，则相应级D触发器IC16被置“1”，BG9导通，J7吸合，对应的行线被接地，D23亮启。此时，由于K9的接通使C11两端同时为地电位，与非门IC4-1输出高电位，二极管D9正向导通;与非门IC3-1输入为高电位，输出为低电位，该低电位通过电容C27使各个D触发器的置“0”端得到负跃变。由于C11＞C27，因此当K9断开时，C11两端电压建立的时间大于通过C27的负跃变的脉冲宽度。这样，由负跃变使全部D触发器置“0”后，IC16的置“1”电位还存在，于是原来接地的行线被断开，新的行线被接地，完成了一次切换。与此同时，IC3-1输出的低电位同时使5秒振荡器和四计数器复位。这样，5秒振荡器每输出4个脉冲时，十位位移寄存器便得到1个脉冲并自动下移一位;只要电路被启动后，便能实现自动移位，直至IC19翻转后全部被移出、电路停止工作。下次工作时，只要触动其中任何一个触摸开关，便可重复上述自动移位过程。
纵向控制电路主要由晶体三极管BG1、继电器J11、音频振荡器、四分频器和音响放大器组成，5秒振荡器输出的正脉冲在触发行位控制电路的同时使BG1导通、J11吸合，音频振荡器的电源被接通并产生音频振荡。由于BG1导通时间比较短，而且J11每次吸合时间的差异，因此音频振荡器输出的脉冲数是随机的。四分频器主要由D触发器IC20和IC21、由二极管D76～D83构成的四组与门、晶体二极管BG16～BG19以及继电器J12～J15组成。音频振荡器输出的随机脉冲使IC20和IC21快速翻转，当J11停止吸合、音频振荡器停止工作时，最后一个脉冲使IC20和IC21得到一个稳定状态，两个Q端和两个Q端中必有两个为高电位，其余两个为低电位。四组与门接在两个D触发器的输出端，按四分频的罗辑关系，必有一组与门输出高电位。如当D76～D77组成的与门输出高电位时，BG16导通、J12吸合，相应的纵线与直流电源联通，显示纵位的电珠亮启;与此同时，音频振荡器输出的音频信号还可通过音响放大器发出声响，向被测试者提示新字标的出现。这样，在每一行线接地期间，纵线4线次与直流电源随机接通。
本控制电路设有+5V和+6～8V两路直流稳压电源，可保证各部分电路正常稳定工作。
本发明性能可靠，字标显示时间准确，操作简便，可大大减轻测试者的劳动强度。因此，本发明可以广泛用于测试人眼视力。
权利要求
1.一种用于测试人眼视力的单视标视力仪，由印有国际标准视力字标的透明显示屏、供局部照亮字标的电珠阵、直流电源及控制电路组成，电珠置于显示屏后的灯箱中并与字标一一对应，直流电源及控制电路置于控制箱中并通过电缆与电珠阵相联，所述控制电路控制各电珠电路的通断可使各字标在显示屏上交替隐现；本发明的特征是所述显示屏上印有43个国际标准视力字标，灯箱中有43个与字标相对应的电珠，该43个电珠分为11行，除第1行的3个电珠分别通过手动开关与直流电源形成回路外，其余40个电珠排成10行4纵的电珠阵，该电珠阵的每一行和纵都有一条供电珠共用的行线和纵线，每个电珠串联一个二极管后分别与各自相应的行线和纵线相接；所述电珠阵的控制电路是由5秒振荡器、行线控制电路和纵线控制电路组成的电脑控制电路，5秒振荡器每5秒钟向行线控制电路和纵线控制电路输出一正脉冲，每4个连续正脉冲通过行线控制电路使电珠阵各行线依次接地并显示接地的行位，与此同时每个正脉冲还通过纵线控制电路使电珠阵各纵线与直流电源随机接通，从而使与被接通的行线和纵线相联的电珠持续照亮5秒钟，相应的字标在显示屏上持续显示5秒钟，在接通各纵线的同时向被测试者发出表示新字标出现的音响信号。
2.根据权利要求1所述的单视标视力仪，其特征是所述的5秒振荡器是由非门IC3-2、IC9-1和IC9-2、晶体三极管BG3和BG4级联电路、电阻R5以及二极管D7组成的环形振荡器，所产生的周期为5秒的正脉冲通过非门IC9-2分别输入到行线控制电路和纵线控制电路。
3.根据权利要求1所述的单视标视力仪，其特征是所述的行线控制电路是由四计数器十位位移寄存器及行位显示器、十位互锁触发器和开机置“0”电路组成的，十位位移寄存器是由10片相同的D触发器串联而成，开机置“0”电路使该10片D触发器在开机时置于“0”态，四计数器每连续接受4个来自5秒振荡器的正脉冲便输出1个时钟脉冲并触发十位位移寄存器进行一次位寄，通过十位互锁触发器的触摸开关使十位位移寄存器的某一级D触发器置于“1”态时，从电珠阵中对应的行线起依次顺序接地，行位显示电路显示出相应的接地行位。
4.根据权利要求3所述的单视标视力仪，其特征是所述的四计数器是由D触发器IC6、IC7和与非门IC5-1、IC5-2组成的，准备状态时十位互锁触发器将IC6和IC7置成“1”态，每连续接受4个来自5秒振荡器的正脉冲后便通过与非门IC5-1和IC5-2输出一个时钟脉冲并触发十位位移寄存器进行一次位寄。
5.根据权利要求3所述的单视标视力仪，其特征是所述的十位位移寄存器是由IC10-IC19共10片D触发器、BG15-BG6共10个晶体三极管以及J1～J10共10个继电器组成，10片D触发器的R端均接到晶体三极管BG5的集电极，各级D触发器的D端接前一级的Q端，各级D触发器的串行输入端通过一小阻值电阻R20接成低电位;通过十位互锁触发器的触摸形状使某一级D触发器置于“1”态时，相应的晶体三极管导通、相应的继电器吸合，电珠阵中对应的行线及以下的行线依次顺序接地并通过行位显示器显示接地行位。
6.根据权利要求3所述的单视标视力仪，其特征是所述的十位互锁触发器是由与非门IC3-2、IC4-2、IC3-1、IC3-1、触摸开关K3～K12、电容C17～C8、C27组成的;通过K3～K12中的任何一个触摸开关可使十位位移寄存器中对应的D触发器置于“1”态并使原来已置于“1”态的D触发器置于“0”态，同时使5秒振荡器和四计数器复位。
7.根据权利要求3所述的单视标视力仪，其特征是所述的开机置“0”电路是由晶体三极管BG5、电容C23、电阻R31、R32组成;开机时晶体三极管BG5导通，使十位位移寄存器的10片D触发器均置于“0”态。
8.根据权利要求1所述的单视标视力仪，其特征是所述纵线控制电路由晶体三极管BG1和BG2、继电器J11、音频振荡器、四分频器、纵位显示器以及音响放大器组成，5秒振荡器输出的正脉冲使晶体三极管BG1导通、J11吸合，音频振荡器工作并产生随机脉冲，该随机脉冲通过四分频器使电珠阵中的某一纵线与直流电源随机接通，被接通的纵位通过纵位显示器显示，在接通各纵线的同时音频振荡器产生的随机脉冲通过音响放大器发出音响信号。
9.根据权利要求8所述的单视标视力仪，其特征是所述四分频器包括D触发器IC20、IC21、由D76～D83组成的四组与门、晶体三极管BG16～BG19以及继电器J12～J15，音频振荡器工作期间输出的最后一个随机脉冲使D触发器IC20和IC21获得一稳定状态，四组与门中必有一组输出高电位，相应的晶体三极管导通，相应的继电器吸合，电珠阵中对应的纵线被接通。
全文摘要
电脑单视标视力仪涉及一种用于测试人眼视力的装置，由印有国际标准视力字标的透明显示屏、供局部照亮字标的电珠阵、直流电源及控制电路组成，控制电路主要包括5秒振荡器、行线控制电路和纵线控制电路并通过电缆与电珠阵相联，控制电路自动控制各电珠电路的通断使各字标在显示屏上交替隐现。本发明性能可靠、字标显示时间准确、操作简便，可大大减轻测试者的劳动强度。
文档编号A61B3/032GK1038754SQ8810373
公开日1990年1月17日 申请日期1988年6月23日 优先权日1988年6月23日
发明者陈连枢 申请人:陈连枢