專利名稱：一種數字化同視機的制作方法
一種數字化同視機技術領域：
本發明屬于眼科醫療技術領域，特別是具有多功能視力檢查和治療的數字 化同視機。
背景技術：
目前，眼視光患者的數量十分驚人，眼視光一般通過眼科醫療儀器來檢查 和治療。目前專用于雙眼視功能檢查和治療的儀器主要是機械式同視機。
現有機械式同視機的基本構造如下其底座之上設有一金屬箱，箱內儲藏 機器的轉動部件及電路，底座上設有兩個金屬臂，金屬臂連接鏡筒，每個鏡筒 包括目鏡、反射鏡及畫片夾，畫片夾內插入檢査或治療所用的畫片，金屬臂的 底座上設有刻度盤，其上刻有兩行刻度， 一行為圓周度，另一行為三棱鏡度， 以指示鏡筒旋轉的角度。兩鏡筒可內轉50度、外轉40度，鏡筒上附有畫片的
高度及旋轉的刻度，可以上下移動及旋轉。其關鍵部件是兩個鏡筒，鏡筒以三
個軸為中心作各方向的運動繞垂直軸作內收和外展兩個方向的水平運動；繞 水平軸作上下方向的垂直運動；繞矢狀軸作旋轉運動。鏡筒各方向的運動都是 以眼球為中心旋轉的。鏡筒內裝有一個反光鏡，與視線呈45度角，這樣能夠使 兩只鏡筒分別向左右兩個方向彎曲90度，使患者感覺物象來自正前方。鏡筒的 外端裝有目鏡，內端插裝畫片，中間安放一只+7D屈光度的球鏡，使畫片置于 球鏡的焦點上，可使光線平行，經目鏡看到的畫片相當于來自無限遠的效果。 同視機的兩個臂控制著畫片的水平運動。兩個臂可以單獨運動，也可以用鎖固 定以后做集合或外展的異向運動，還可以做平行運動。通過不同旋扭可以使畫 片做垂直和旋轉運動。醫生能夠把鏡筒調到各診斷眼位進行檢査或治療。
機械式同視機的原理是利用兩個鏡筒將兩眼視野分開，左眼看左畫片，右 眼看右畫片，通過凸透鏡將物象投射到兩眼視網膜的一定位置上，再通過視中 樞傳導到視皮層進行加工、分析、綜合。如果有雙眼視覺，便可以將分別來自 雙眼的物象合二為一，感覺為一個物體，如無雙眼視覺，可以借助于同視機面板的刻度了解患者的斜視度，并對其進行雙眼的同視治療。
上述機械式同視機存在以下缺點首先，醫生不能看到患者所檢査或治療 的畫片內容，從而無法了解和指導其操作，檢査和治療數據也無法自動記錄和 分析，只能通過患者的口述，醫生才知道結果，這樣，就存在較大的檢査誤差, 治療效果也差。其次，檢査或治療時，左右畫片要通過手動方式調整至合適位 置才能進行，其手動控制不精確、操作也麻煩。最后，畫片內容單一，功能單 一，無法擴展，如要更換畫片，必須通過人工抽插來完成。因此，此類機械式 同視檢査治療儀器已無法滿足眼科臨床的需求。
發明內容
本發明提供了一種數字化同視機，其解決了現有機械式同視機存在醫生無 法與同步交流、畫片內容單一、功能單一、無法擴展、人工調節不精確、操作 麻煩等問題。
本發明所采用的技術方案是 一種數字化同視機，包括底座，底座之上安 裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側，殼體上方設雙目鏡筒，每個鏡筒包 括目鏡、反射鏡，還包括操作面板、操作系統及應用程序處理部、微機控制部、 顯示部；
操作面板，用于檢査或治療時命令的輸入操作，并將命令傳輸到操作系統 及應用程序處理部；
操作系統及應用程序處理部，根據操作面板輸入的命令進行信息處理，將 處理信息傳輸至微機控制部；操作系統及應用程序處理部與圖片數據庫、患者 數據庫互通；
微機控制部，將操作系統及應用程序處理部輸入的信息進行處理，把處理 結果反饋至操作系統及應用程序處理部進行映射，然后輸至顯示部；同時，在 檢査或治療過程中，微機控制部實時記錄相關數據；
顯示部，包括一個主顯示屏和兩個顯示屏，主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡 筒的一側，醫生通過主顯示屏實時觀察患者操作，檢査或治療的參數通過主顯示屏顯示；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內端，提供患者檢查或治療所需的視野 系統。
所述的同視機，操作面板為鍵盤，該鍵盤設于主顯示屏下方。
所述的同視機，主顯示屏采用觸摸屏，觸摸屏兼作操作面板之用。
所述的同視機，于殼體的兩側面各設四個方向鍵，調整顯示部視標的狀態。 所述的同視機，顯示屏采用微型顯示屏。
本發明數字化同視機利用微顯技術和微機控制技術解決了現有機械式同視 機存在的畫片內容單一、功能單一，無法擴展、人工控制不精確、操作困難等 技術問題，最重要的是實現了檢査或治療時，醫生與患者可同步交流，方便醫 生設置更合理的檢査方法或治療方案，在患者檢査或治療過程前，系統根據醫 生為患者設定的參數自動完成準備工作；在檢査或治療過程中，患者操作的具 體信息會實時傳輸到主顯示屏上；并且整個操作過程，借助于微機控制系統實 時地檢測和記錄相關數據值，充分利用計算機多媒體技術，如數字圖片、聲音、 視頻和文本等，提高了患者眼睛的注視程度，提高了檢查或治療效果。
本發明不僅實現了同視機數字化的目標，而且擴展了斜視、弱視檢査和治 療的功能。檢查功能包括客觀斜視角、主觀斜視角、同時視、立體視及融合 視等功能；治療功能包括弱視治療、認知功能治療、雙眼視功能治療、旁中 心注視治療等功能。本發明還能夠將檢查或治療的數據自動記錄、分析和打印。
本發明具有顯著的技術進步和效果
1、 采用了微型顯示屏，用數字化的圖形圖像代替了傳統的畫片，使得普通 同視機的功能得到了充分的擴展，可以進行視力的檢査以及斜視、弱視各種項 目的視功能檢査與治療。該儀器可以對患者眼球的運動進行實時顯示和記錄， 方便醫生進行客觀斜視角等的檢査或治療，無需人工手動調節同視機的金屬臂， 使畫片調整至合適狀態，徹底解決了現有機械式同視機存在的諸多問題。
2、 可以對患有斜視、弱視、復視、隱斜視、視疲勞等患者的雙眼視功能進 行各種檢查、診斷、治療和數據記錄等包括視力檢查、同時視檢查、融合功 能檢查、CAM訓練、立體視功能檢査與訓練、精細操作訓練，可以測定K角、 主觀斜視角、客觀斜視角以及視網膜對應關系，也可以確定注視性質，對融合力、視網膜異常可以矯正訓練。
3、 設有主顯示屏，醫生可以通過主顯示屏，觀察到患者的整個操作過程， 醫生與患者可實時交流，交互能力強，患者的病歷數據、檢查和治療數據可以 實時地記錄在同視機的硬盤數據庫中。
4、 數字化同視機提供了網絡RJ-45端口，可以作為斜視、弱視功能檢査和 訓練服務器使用，從而可連接各檢査和訓練的網絡終端，方便地建立一個斜視、 弱視治療中心，節約了投資。
圖1為本發明同視機的側面示意圖。
圖2為圖1的A向視圖。
圖3為圖1的B向視圖。
圖4為本發明同視機的局部結構圖。
圖5為本發明的系統結構圖。
圖6為本發明的處理流程圖。
圖7為本發明的模塊設計圖。
圖8為本發明的操作流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作詳細說明。
如圖1-4所示，本數字化同視機的底部設置底座1，底座1之上安裝殼體2 及下巴托3，下巴托3位于殼體2的一側面；殼體2上方設置雙目鏡筒4，鏡筒 4的外端為目鏡5，該端鏡筒內設光學放大系統ll。鏡筒4于轉角處裝設的反光 鏡6與光線方向呈45度，鏡筒4的內端裝設微型顯示屏7。殼體2的兩側面各 設有四個方向鍵8，患者可以自主地通過方向鍵8來調整微型顯示屏7中顯示的 視標狀態。于鏡筒4相對的殼體一側設有主顯示屏9及鍵盤10。
本發明利用了微型顯示屏來替代原有的插入式圖片，并結合光學系統，構 建了圖像顯示系統，解決了機械式同視機存在的諸多缺點。如圖5所示，本發明的系統結構包括四個部分微機控制部、顯示部、操 作系統及應用程序處理部、操作鍵盤，其中，
微機控制部，主要完成根據醫生為患者設定的參數自動完成準備工作，并 且在檢查和治療過程中實時地記錄下相關數據。
顯示部，包括兩個微型顯示屏和一個主顯示屏。前者完成患者檢査和治療 所需的視野系統，而后者完成醫生觀察患者操作以及檢査及治療參數設定顯示 系統等功能。整個顯示部實現了醫生與患者操作的同步性，醫生可實時觀察患 者的檢查或治療狀態，兩者能實時交流。
操作系統及應用程序處理部，主要負責整個儀器正常運轉以及數字化同視 操作系統的運行等內容，其與患者數據庫、數字畫片庫互通。
操作鍵盤，主要完成檢查和治療過程中的相關操作。
如圖6所示，打開電源，在鍵盤上按下按鍵，將命令傳輸到操作系統及應 用程序處理部，操作系統及應用程序處理部在按鍵命令的驅動下，對操作面板 輸入的命令進行信息處理，從內存的圖片數據庫、患者數據庫中調出相關數據，
然后將信息傳輸至微機控制部的CPU，由CPU進行處理；微機控制部把CPU
處理結果反饋至操作系統及應用程序處理部進行映射，最后輸至顯示部顯示出 相應的內容。
當然，主顯示屏可以采用觸摸屏，這樣，便可省去操作鍵盤。
圖7為本發明數字化同視機的模塊設計圖，主要包含顯示及觀察系統設計、
硬件設計和軟件設計三個部分。顯示及觀察系統部分通過多微型顯示屏系統和 光學放大系統結合，負責實現圖像的顯示和觀察。硬件部分主要解決整個儀器 的硬件連接，采用在己有相關硬件設備基礎上，結合本同視機所要實現功能進 行改進，并按照眼科醫學規范，研究和實現檢查和治療過程中的微機控制系統， 包含機械轉動及自動控制裝置設計、眼位采集系統設計、操作面板設計。軟件 部分實現對儀器的操作以及畫片的顯示與自動控制，包含檢査及治療系統、硬 件驅動程序、實時數據采樣及控制、數據管理系統。
本發明將微型顯示技術、計算機軟件技術和自動控制技術綜合應用到眼科 的視光學治療儀器中，使用了隨機點立體視圖實現技術、多顯示屏系統技術、實時數據采樣及控制技術、基于微顯示屏的圖像觀察光學系統設計等關鍵技術。 隨機點體視圖是經過特殊處理的白噪聲圖，當通過視具使得左眼只看到左 視圖，右眼只看到右視圖時，只有具備良好立體視覺的人才能感知到空間形體 的存在。通過計算機生成的具有不同視差等級的隨機體視圖，可以定量檢測出 觀察者的立體銳度、交叉視差、非交叉視差等立體視覺參量。采用平面圖像實 現立體顯示的關鍵是把左右視圖分離，本發明采用互補色分離法，采用一對互 補色，例如紅藍眼鏡，使得左眼只看到左視圖，右眼只看到右視圖，從而獲得 空間立體成像。
多顯示屏系統技術的使用，不僅節約成本，而且降低程序的復雜性，提高 可靠性。
本發明應用了實時數據采樣及控制技術，在線數據的實時采樣、控制采用 微機來實現，相關的控制通過對應軟件實現。采集數據包括系統各個方向轉 動的角度，操作桿移動的位移并通過相應的轉換系統，以合適數據格式顯示在 屏幕上。數據控制包括根據設定的參數通過控制機構，調節各個轉動系統的 偏轉量、操作桿的位移量。
如圖8所示，是本發明的操作流程圖。由醫生在主鍵盤上按下開始鍵，主 顯示屏提示患者是否是首次使用該同視機，若是，則進行患者信息的注冊，并 將注冊信息保存至患者數據庫當中，然后設定為當前使用者；若否，則在己有 的患者數據庫中調出其保存的記錄信息，査看該用戶的各項信息，以使醫生對 該患者采取本次操作的具體選擇內容，然后將該患者設定為當前使用者。下一 步選擇是視覺檢査還是視覺訓練操作，視覺檢査包括但不限于同時視檢査、融 合視檢查、立體視檢査等等，視覺訓練包括但不限于CAM訓練、精細操作訓練、 同時視訓練、融合視訓練、立體視訓練、異常矯正訓練，選擇某個檢査或訓練 選項，系統從數字畫片庫中調取畫片，將其顯示于主顯示屏及兩個微型顯示屏, 主顯示屏供醫生觀察患者檢查或訓練項目時的實時狀態，兩微型顯示屏顯示的 圖片內容通過反光鏡及光學放大系統、目鏡后供患者檢査或訓練，檢査或訓練 結束后，將結果保存，并對結果進行數據分析，打印分析結果，操作結束。
權利要求
1. 一種數字化同視機，包括底座，底座之上安裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側，殼體上方設雙目鏡筒，每個鏡筒包括目鏡、反射鏡，其特征是，還包括操作面板、操作系統及應用程序處理部、微機控制部、顯示部；操作面板，用于檢查或治療時命令的輸入操作，并將命令傳輸到操作系統及應用程序處理部；操作系統及應用程序處理部，根據操作面板輸入的命令進行信息處理，將處理信息傳輸至微機控制部；操作系統及應用程序處理部與圖片數據庫、患者數據庫互通；微機控制部，將操作系統及應用程序處理部輸入的信息進行處理，把處理結果反饋至操作系統及應用程序處理部進行映射，然后輸至顯示部；同時，在檢查或治療過程中，微機控制部實時記錄相關數據；顯示部，包括一個主顯示屏和兩個顯示屏，主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡筒的一側，醫生通過主顯示屏實時觀察患者操作，檢查或治療的參數通過主顯示屏顯示；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內端，提供患者檢查或治療所需的視野系統。
2、 如權利要求l所述的同視機，其特征是，操作面板為鍵盤，該鍵盤設于 主顯示屏下方。
3、 如權利要求l所述的同視機，其特征是，主顯示屏采用觸摸屏，觸摸屏 兼作操作面板之用。
4、 如權利要求l所述的同視機，其特征是，于殼體的兩側面各設四個方向 鍵，調整顯示部視標的狀態。
5、 如權利要求l所述的同視機，其特征是，所述的顯示屏采用微型顯示屏。
全文摘要
本發明屬于眼科醫療技術領域，特別是一種數字化同視機，底座之上安裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側，殼體上方設雙目鏡筒，每個鏡筒包括目鏡、反射鏡；其還包括操作面板、操作系統及應用程序處理部、微機控制部、顯示部；操作面板，用于檢查或治療時命令的輸入操作；操作系統及應用程序處理部，根據操作面板輸入的命令進行信息處理，將處理信息傳輸至微機控制部；微機控制部，將操作系統及應用程序處理部輸入的信息進行處理，把處理結果反饋至操作系統及應用程序處理部進行映射，然后輸至顯示部；主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡筒的一側；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內端，提供患者檢查或治療所需的視野系統。
文檔編號A61B3/08GK101283904SQ200810061608
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月30日 優先權日2008年5月30日
發明者王麗萍, 邱飛岳 申請人:浙江工業大學