一种电脑验光仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电脑验光仪。其特征是包括底座总成、控制总成、屏幕总成、头托总成、三维平动总成、监测总成；所述的控制总成包括电气控制硬件部分和电气控制算法软件部分，电气控制硬件部分是以高性能微控制器结合恒流斩波式两相步进电机细分驱动集成芯片的方式实现对步进电机的驱动，微控制器输入脉冲和电平信号来控制步进电机的运行步数和方向；电气控制软件算法是采用S型曲线加减速控制方法模拟出加减速S型曲线，由算法模拟出对应的速度变化阶梯曲线，并计算出各个离散点的频率和执行步数，然后按频率参数配置微控制器内部的PWM功能模块输出对应频率的方波信号，并在输出过程中累计电机执行步数，在完成所有频率点脉冲的输出后步进电机到达指定位置。
【专利说明】一种电脑验光仪
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及了一种眼睛测量装置，具体是一种电脑验光仪。
【背景技术】
[0002]目前的电脑验光仪采用客观测量方式，它将红外图像投射到人眼底，在人眼视网膜上产生散射图像，通过分析CXD采集到的测量图像，客观地计算出眼睛的屈光度。
[0003]在测量时，操作者用手轻轻控制仪器的前、后、左、右、上、下的移动，捕捉被测者眼睛的瞳孔，对准眼球瞳孔后，按下测量键，测量结果会立即显示在屏幕上。
[0004]电脑验光仪的准确性受很多因素的影响，例如被测者的头和眼配合不好，动来动去，眼注视验光仪内目标不够集中，以致放松调节不够，必然影响屈光度检查结果的准确性，甚至重复检查的度数差异较大，尤其是儿童患者，电脑验光仪测试的误差较大，甚至不能检查出屈光度数。
[0005]因此，现有电脑验光仪对操作者要求极高，他在熟练操纵仪器的同时，还须时刻关注被测者的配合状况，快速完成捕捉、对准、按键等系统动作，才能获得准确的测量结果。
【发明内容】
[0006]本发明针对上述缺陷，提供一种电脑验光仪，能快速准确的全自动进行检测，操作简单，各部件运行平稳，使用舒适。
[0007]为此，本发明采取如下技术方案，一种电脑验光仪，包括底座总成,底座总成的平台上还设置着控制总成、屏幕总成，底座总成的前端设置着头托总成，其特征是位于头托总成和控制总成之间设置三维平动总成，由控制总成完成双眼的自动或手控检测；
[0008]所述的三维平动总成包括升降部件，升降部件上设置前后移动部件和左右移动部件，所述左右移动部件的上部设置监测总成；所述的升降部件包括定向机构和动力机构，由定向机构和动力机构使前后移动部件作垂直升降运动。
[0009]所述的控制总成包括电气控制硬件部分和电气控制算法软件部分，电气控制硬件部分是以高性能微控制器结合恒流斩波式两相步进电机细分驱动集成芯片的方式实现对步进电机的驱动，微控制器输入脉冲和电平信号来控制步进电机的运行步数和方向；电气控制的算法，其采用S型曲线加减速控制方法模拟出加减速S型曲线，再由离散算法对加减速曲线进行离散化，使步进电机最终的加减速曲线成阶梯变化形状，根据测量装置移动的目标值和当前位置的差值确定本次步进电机运行过程的最高速度Vmax和加速时间T，由算法模拟出对应的速度变化阶梯曲线，并计算出各个离散点的频率和执行步数，然后按频率参数配置微控制器内部的PWM功能模块输出对应频率的方波信号，并在输出过程中累计电机执行步数，在当前频率点的执行步数计满后跳转到下一个频率点进行相同的流程，在完成所有频率点脉冲的输出后步进电机到达指定位置。
[0010]所述的前后移动部件包括前后移动底板和步进电机,所述的前后移动底板上设置着前后移动芯轴、前后平移螺杆和前后移动座，前后移动座中的前直线轴承座的两端都设有直线轴承，后直线轴承座中设有一个直线轴承，呈梯形分布的直线轴承套在前后移动芯轴中，由包括步进电机、前后平移螺杆组合的移动机构带前后移动部件动作前后平行移动；
[0011]所述的左右移动部件包括设直在如后移动座上的左右移动芯轴和左右移动座，左右移动芯轴由芯轴压板固定，左右移动座中的前直线轴承座的两端也都设有直线轴承，后直线轴承座中设有一个直线轴承，同样呈梯形分布的直线轴承套在左右移动芯轴中，由包括步进电机、左右平移螺杆组合的移动机构带动左右移动部件作左右平行移动。
[0012]所述的升降部件包括升降主轴和固定在底板上的立柱，升降主轴插在立柱内的直线轴承中，升降主轴上端设置前后移动部件，压板紧固在升降主轴的底部，由定向机构、动力机构使前后移动部件作垂直升降运动；
[0013]所述的定向机构包括升降定位板，升降定位板上设有两个通孔，第一通孔套在立柱内的直线轴承中固定，第二通孔通过升降定位座固定直线轴承，升降定位轴穿设在该直线轴承中，升降定位轴的上端固定在前后移动底板中。
[0014]所述的动力机构包括升降控制装置和推杆电机，推杆电机的上端与升降主轴连接，推杆电机的下端与底板连接，升降控制装置控制推杆电机的工作。
[0015]所述的头托总成包括头托架、下巴托、导向块、升降杆、升降极限控制装置、定位轴承、升降螺杆、电机，所述的导向块固定在头托架中，升降杆插在导向块的轴孔中，其上部连接着下巴托，其下部由包括升降螺杆、定位轴承46、电机组合的传动部件带动作升降运动，由升降极限控制装置控制其运动范围。
[0016]所述的离散算法如下:
[0017]I)将加速上升的时间T均匀的离散成η段，η为正整数，则每一档速度运行时间Tv 一
[0018]2)加速过程中第i档(i为正整数)的速度是Vi
【权利要求】
1.一种电脑验光仪，包括底座总成(5)，底座总成(5)上设置的控制总成(2)、屏幕总成(1)，底座总成(5)前端设置的头托总成(4)，其特征是位于头托总成(4)后面的底座总成(5)上设置着三维平动总成(6)，三维平动总成(6)上设置着检测总成(3)，由控制总成(2)完成双眼的自动或手控检测； 所述的三维平动总成(6)包括升降部件，升降部件上设置前后移动部件和左右移动部件；所述的升降部件包括定向机构和动力机构，由定向机构和动力机构使前后移动部件作垂直升降运动； 所述的控制总成(2)包括电气控制硬件部分和电气控制算法软件部分，电气控制硬件部分是以高性能微控制器结合恒流斩波式两相步进电机细分驱动集成芯片的方式实现对步进电机的驱动，微控制器输入脉冲和电平信号来控制步进电机的运行步数和方向；电气控制的算法，其采用S型曲线加减速控制方法模拟出加减速S型曲线，再由离散算法对加减速曲线进行离散化，使步进电机最终的加减速曲线成阶梯变化形状，根据测量装置移动的目标值和当前位置的差值确定本次步进电机运行过程的最高速度Vmax和加速时间T，由算法模拟出对应的速度变化阶梯曲线，并计算出各个离散点的频率和执行步数，然后按频率参数配置微控制器内部的PWM功能模块输出对应频率的方波信号，并在输出过程中累计电机执行步数，在当前频率点的执行步数计满后跳转到下一个频率点进行相同的流程，在完成所有频率点脉冲的输出后步进电机到达指定位置。
2.根据权利要求1所述的电 脑验光仪，其特征在于所述的前后移动部件包括前后移动底板(61)和步进电机(63)，所述的前后移动底板(61)上设置着前后移动芯轴(66)、前后平移螺杆(70)和前后移动座(62)，前后移动座(62)中的前直线轴承座(67)的两端都设有直线轴承，后直线轴承座(65)中设有一个直线轴承，呈梯形分布的直线轴承套在前后移动芯轴(66)中，由包括步进电机(63)、前后平移螺杆(70)组合的移动机构带前后移动部件动作前后平行移动。
3.根据权利要求2所述的电脑验光仪，其特征在于所述的左右移动部件包括设置在前后移动座(62)上的左右移动芯轴(64)和左右移动座(69)，左右移动芯轴(64)由芯轴压板(68)固定，左右移动座(69)中的前直线轴承座的两端也都设有直线轴承，后直线轴承座(65)中设有一个直线轴承，同样呈梯形分布的直线轴承套在左右移动芯轴(64)中，由包括步进电机(63)、左右平移螺杆(79)组合的移动机构带动左右移动部件作左右平行移动。
4.根据权利要求3所述的电脑验光仪，其特征在于所述的升降部件包括升降主轴(72)和固定在底板(78)上的立柱(77)，升降主轴(72)插在立柱(77)内的直线轴承中，升降主轴(72)上端设置前后移动部件，压板紧固在升降主轴(72)的底部，由定向机构、动力机构使前后移动部件作垂直升降运动。
5.根据权利要求4所述的电脑验光仪，其特征在于所述的定向机构包括升降定位板，升降定位板(71)上设有两个通孔，第一通孔套在立柱(77)内的直线轴承中固定，第二通孔通过升降定位座(73)固定直线轴承，升降定位轴(74)穿设在该直线轴承中，升降定位轴(74)的上端固定在前后移动底板中。
6.根据权利要求5所述的电脑验光仪，其特征在于所述的动力机构包括升降控制装置(75)和推杆电机(76)，推杆电机(76)的上端与升降主轴(72)连接，推杆电机(76)的下端与底板(78)连接，升降控制装置(75)控制推杆电机的工作。
7.根据权利要求6所述的电脑验光仪，其特征在于所述的头托总成(4)包括头托架(41)、下巴托(42)、导向块(43)、升降杆(44)、升降极限控制装置(45)、定位轴承(46)、升降螺杆(47)、电机(48)，所述的导向块(43)固定在头托架(41)中，升降杆(44)插在导向块(43)的轴孔中，其上部连接着下巴托(42)，其下部由包括升降螺杆(47)、定位轴承(46)、电机(48)组合的传动部件带动作升降运动，由升降极限控制装置(45)控制其运动范围。
8.根据权利要求1或7所述的电脑验光仪，其特征在于所述的离散算法如下: 1)将加速上升的时间T均匀的离散成η段，η为正整数，则每一档速度运行时间为-5 2)加速过程中第i档α为正整数)的速度是Vi
【文档编号】A61B3/103GK103690145SQ201310724787
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张光裕, 林礼平, 马孟鸿, 骆晟 申请人:宁波明星科技发展有限公司