專利名稱：電腦單視標視力儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于測試人眼視力的裝置。
檢測人眼視力是醫(yī)療保健人員經常進行的操作，現有技術中的視力檢測手段大致可分為多視標視力儀和單視標視力儀兩大類。多視標視力儀如印在紙張上的國際標準視力表，同時展現在被測試者面前有多個視標。單視標視力儀每次在被測試者面前只展現一個視標，如單燈控制視力儀即屬此類。單燈控制視力儀主要由印有國際標準視力字標的透明顯示屏和供局部照亮字標的電光源(如電珠)以及直流電源構成，電珠置于顯示屏后的燈箱中并與字標一一對應，每個電珠與直流電源的回路中均有一個手控開關，通過每個手控開關可逐個控制各個字標的亮和滅。這種單燈控制的單視標視力儀的突出缺點是字標的顯示時間無法控制，很難達到顯示時間不超過5秒的國際標準;其次，檢測人員的勞動強度也比較大。
本發(fā)明的目的是設計一種能夠自動控制視力字標的隱現并能準確控制字標顯示時間的單視標視力儀。
為了實現上述目的，本發(fā)明采用5秒振蕩器、行線控制電路和縱線控制電路組成一電腦控制電路并按預定的程序控制電珠電路的通斷，從而使視力字標按預定的程序交替隱現并嚴格控制每個字標的顯示時間為5秒。以下結合具體實施例對本發(fā)明電腦單視標視力儀的技術特征作進一步的詳細說明。
圖1是電腦單視標視力儀控制電路的方框圖;
圖2是電腦單視標視力儀電珠陣電路圖以及行位、縱位顯示電路圖;
圖3是5秒振蕩器及行線控制電路圖;
圖4是直流電源和縱線控制電路圖。
整個電腦單視標視力儀由印有國際標準視力字標的透明顯示屏、供局部照亮字標的電珠陣、直流電源及電腦控制電路組成，電珠陣置于顯示屏后的燈箱中并與字標一一對應，直流電源及電腦控制電路安置在控制箱中并通過電纜與電珠陣相聯。
顯示屏上印有43個國際標準視力字標，燈箱中有43個與字標相對應的電珠。該43個電珠共分為11行，除第1行的3個電珠分別通過手動開關K1、K2和K3與6～8V直流電源形成回路外，其余40個電珠排成10行4縱的電珠方陣。該電珠陣的每一行和縱都有一條共用的行(導)線和縱(導)線，每個電珠都串聯一個二極管(D32～D71)后分別與各自相應的行線和縱線相聯接。每條縱線上都串接一顯示縱位的電珠，每條行線上都接有顯示行位的發(fā)光二極管D22～D31。
電珠陣的電腦控制電路主要由5秒振蕩器、行線控制電路和縱線控制電路組成，5秒振蕩器每5秒鐘(國際標準規(guī)定的單視標顯示時間)同時向行線控制電路和縱線控制電路輸出一正脈沖，每4個連續(xù)正脈沖通過行線控制電路使電珠陣各行線依次接地并顯示接地行位;與此同時，每個正脈沖通過縱線控制電路使電珠陣各縱線與直流穩(wěn)壓電源隨機接通，從而使與被接通的行線和縱線相聯的電珠持續(xù)照亮5秒鐘，相應的字標在顯示屏上持續(xù)顯示5秒鐘。在接通每條縱線的瞬間，還向被測試者發(fā)出表示新字標出現的音響信號。每行顯示4個次字標后，行位控制電路便使接地行線自動下移一行，直至最后一行便自動停止。
電腦控制電路的核心電路是5秒振蕩器，由它所產生的正脈沖同時觸發(fā)行線控制電路和縱線控制電路按預定的程序同步工作。5秒振蕩器是RC定時環(huán)形振蕩器的改進電路，由IC8-3、IC9-1和IC9-33個非門以及晶體三極管BG3和BG4級聯電路等元器件組成。由奇數個非門組成的典型環(huán)形振蕩器的周期為T＝2.3 RC，由于R不宜過大，因此很難得到較低的頻率。為此，在環(huán)形振蕩器電路中加入晶體三極管BG3和BG4的級聯電路，從而使R6可取較高的阻值，得到周期為5秒的正脈沖就很容易了。為了在非門IC9-2的輸出端得到很窄的正脈沖，在電路中加入了電阻R5和二極管D7。振蕩器工作時，非門IC8-2的輸出端由“0”變“1”并通過電容C5使BG4截止，BG3導通，同時使IC9-2輸出“0”并暫時維持IC8-2輸出“1”。這個高電平通過W1和R6向C5充電，調整W1可使充電時間維持為5秒。隨著充電電容電壓增加，電流減小，IC9-2輸出高電平又使IC8-2由“1”變“0”。同樣，通過W1、R6向C5反充電，由于R5和D7的接入使反充電的時間變得很短，在IC9-2輸出端得到一個很窄的正脈沖。
行線控制電路至少包括四計數器、十位位移寄存器、十位互鎖觸發(fā)器和開機置“0”電路，十位位移寄存器是由10片相同的D觸發(fā)器串接而成的，開機置“0”電路使這10片D觸發(fā)器在開機時置于“0”態(tài)，四計數器每連續(xù)接受4個來自5秒振蕩器的正脈沖便輸出1個“1”態(tài)電平并觸發(fā)十位位移寄存器進行一次位寄，通過十位互鎖觸發(fā)器使十位位移寄存器的某一級D觸發(fā)器置于“1”態(tài)時，從電珠陣中對應的行線起便依次順序接地，行位顯示器顯示出相應的接地行位。
四計數器是由D觸發(fā)器IC6、IC7和與非門IC5-1、IC5-2組成的，在準備狀態(tài)時IC6和IC7被十位互鎖觸發(fā)器置成“1”態(tài)，IC6的CP端得到第1個正脈沖時其Q為“0”、Q為“1”，Q的“1”電位同時使IC7的Q由“1”變“0”。每4次觸發(fā)為一循環(huán)，其羅輯關系如下表
當Q1和Q2同時為“1”時，通過與非門IC5-1和IC5-2得到一個“1”電平并觸發(fā)十位位移寄存器進行一次位寄。
由IC10～IC19共10片D觸發(fā)器組成的十位位移寄存器是由四計數器輸出的時鐘脈沖的上升前沿觸發(fā)的。10片D觸發(fā)器的串行輸入端通過一小阻值電阻R20接成低電位，因此電路不會自行起動。10片D觸發(fā)器的R端接晶體三極管BG5的集電極，開機時由于C23兩端的電壓不能突變，故BG5導通，使各級D觸發(fā)器均置“0”，經過一定時間后，BG5截止，各級R端為高電位，整個電路進入準備狀態(tài)。由于各級的D端接到前一級的Q端，而Q端均被開機置“0”電路置“0”，故當脈沖到來時，電路不會翻轉，通過十位互鎖觸發(fā)器中K3～K12中的某一觸摸開關使相應級的D觸發(fā)器置“1”時，例如通過觸摸開關K5使D觸發(fā)器IC12置“1”時，其Q端的高電位通過電阻R23使晶體三極管BG13導通，繼電器J3吸合，對應的行線被接地。同時發(fā)光二極管D24亮啟，指示出被接地行位。若再觸摸另一觸摸開關K9時，則相應級D觸發(fā)器IC16被置“1”，BG9導通，J7吸合，對應的行線被接地，D23亮啟。此時，由于K9的接通使C11兩端同時為地電位，與非門IC4-1輸出高電位，二極管D9正向導通;與非門IC3-1輸入為高電位，輸出為低電位，該低電位通過電容C27使各個D觸發(fā)器的置“0”端得到負躍變。由于C11＞C27，因此當K9斷開時，C11兩端電壓建立的時間大于通過C27的負躍變的脈沖寬度。這樣，由負躍變使全部D觸發(fā)器置“0”后，IC16的置“1”電位還存在，于是原來接地的行線被斷開，新的行線被接地，完成了一次切換。與此同時，IC3-1輸出的低電位同時使5秒振蕩器和四計數器復位。這樣，5秒振蕩器每輸出4個脈沖時，十位位移寄存器便得到1個脈沖并自動下移一位;只要電路被啟動后，便能實現自動移位，直至IC19翻轉后全部被移出、電路停止工作。下次工作時，只要觸動其中任何一個觸摸開關，便可重復上述自動移位過程。
縱向控制電路主要由晶體三極管BG1、繼電器J11、音頻振蕩器、四分頻器和音響放大器組成，5秒振蕩器輸出的正脈沖在觸發(fā)行位控制電路的同時使BG1導通、J11吸合，音頻振蕩器的電源被接通并產生音頻振蕩。由于BG1導通時間比較短，而且J11每次吸合時間的差異，因此音頻振蕩器輸出的脈沖數是隨機的。四分頻器主要由D觸發(fā)器IC20和IC21、由二極管D76～D83構成的四組與門、晶體二極管BG16～BG19以及繼電器J12～J15組成。音頻振蕩器輸出的隨機脈沖使IC20和IC21快速翻轉，當J11停止吸合、音頻振蕩器停止工作時，最后一個脈沖使IC20和IC21得到一個穩(wěn)定狀態(tài)，兩個Q端和兩個Q端中必有兩個為高電位，其余兩個為低電位。四組與門接在兩個D觸發(fā)器的輸出端，按四分頻的羅輯關系，必有一組與門輸出高電位。如當D76～D77組成的與門輸出高電位時，BG16導通、J12吸合，相應的縱線與直流電源聯通，顯示縱位的電珠亮啟;與此同時，音頻振蕩器輸出的音頻信號還可通過音響放大器發(fā)出聲響，向被測試者提示新字標的出現。這樣，在每一行線接地期間，縱線4線次與直流電源隨機接通。
本控制電路設有+5V和+6～8V兩路直流穩(wěn)壓電源，可保證各部分電路正常穩(wěn)定工作。
本發(fā)明性能可靠，字標顯示時間準確，操作簡便，可大大減輕測試者的勞動強度。因此，本發(fā)明可以廣泛用于測試人眼視力。
權利要求
1.一種用于測試人眼視力的單視標視力儀，由印有國際標準視力字標的透明顯示屏、供局部照亮字標的電珠陣、直流電源及控制電路組成，電珠置于顯示屏后的燈箱中并與字標一一對應，直流電源及控制電路置于控制箱中并通過電纜與電珠陣相聯，所述控制電路控制各電珠電路的通斷可使各字標在顯示屏上交替隱現；本發(fā)明的特征是所述顯示屏上印有43個國際標準視力字標，燈箱中有43個與字標相對應的電珠，該43個電珠分為11行，除第1行的3個電珠分別通過手動開關與直流電源形成回路外，其余40個電珠排成10行4縱的電珠陣，該電珠陣的每一行和縱都有一條供電珠共用的行線和縱線，每個電珠串聯一個二極管后分別與各自相應的行線和縱線相接；所述電珠陣的控制電路是由5秒振蕩器、行線控制電路和縱線控制電路組成的電腦控制電路，5秒振蕩器每5秒鐘向行線控制電路和縱線控制電路輸出一正脈沖，每4個連續(xù)正脈沖通過行線控制電路使電珠陣各行線依次接地并顯示接地的行位，與此同時每個正脈沖還通過縱線控制電路使電珠陣各縱線與直流電源隨機接通，從而使與被接通的行線和縱線相聯的電珠持續(xù)照亮5秒鐘，相應的字標在顯示屏上持續(xù)顯示5秒鐘，在接通各縱線的同時向被測試者發(fā)出表示新字標出現的音響信號。
2.根據權利要求1所述的單視標視力儀，其特征是所述的5秒振蕩器是由非門IC3-2、IC9-1和IC9-2、晶體三極管BG3和BG4級聯電路、電阻R5以及二極管D7組成的環(huán)形振蕩器，所產生的周期為5秒的正脈沖通過非門IC9-2分別輸入到行線控制電路和縱線控制電路。
3.根據權利要求1所述的單視標視力儀，其特征是所述的行線控制電路是由四計數器十位位移寄存器及行位顯示器、十位互鎖觸發(fā)器和開機置“0”電路組成的，十位位移寄存器是由10片相同的D觸發(fā)器串聯而成，開機置“0”電路使該10片D觸發(fā)器在開機時置于“0”態(tài)，四計數器每連續(xù)接受4個來自5秒振蕩器的正脈沖便輸出1個時鐘脈沖并觸發(fā)十位位移寄存器進行一次位寄，通過十位互鎖觸發(fā)器的觸摸開關使十位位移寄存器的某一級D觸發(fā)器置于“1”態(tài)時，從電珠陣中對應的行線起依次順序接地，行位顯示電路顯示出相應的接地行位。
4.根據權利要求3所述的單視標視力儀，其特征是所述的四計數器是由D觸發(fā)器IC6、IC7和與非門IC5-1、IC5-2組成的，準備狀態(tài)時十位互鎖觸發(fā)器將IC6和IC7置成“1”態(tài)，每連續(xù)接受4個來自5秒振蕩器的正脈沖后便通過與非門IC5-1和IC5-2輸出一個時鐘脈沖并觸發(fā)十位位移寄存器進行一次位寄。
5.根據權利要求3所述的單視標視力儀，其特征是所述的十位位移寄存器是由IC10-IC19共10片D觸發(fā)器、BG15-BG6共10個晶體三極管以及J1～J10共10個繼電器組成，10片D觸發(fā)器的R端均接到晶體三極管BG5的集電極，各級D觸發(fā)器的D端接前一級的Q端，各級D觸發(fā)器的串行輸入端通過一小阻值電阻R20接成低電位;通過十位互鎖觸發(fā)器的觸摸形狀使某一級D觸發(fā)器置于“1”態(tài)時，相應的晶體三極管導通、相應的繼電器吸合，電珠陣中對應的行線及以下的行線依次順序接地并通過行位顯示器顯示接地行位。
6.根據權利要求3所述的單視標視力儀，其特征是所述的十位互鎖觸發(fā)器是由與非門IC3-2、IC4-2、IC3-1、IC3-1、觸摸開關K3～K12、電容C17～C8、C27組成的;通過K3～K12中的任何一個觸摸開關可使十位位移寄存器中對應的D觸發(fā)器置于“1”態(tài)并使原來已置于“1”態(tài)的D觸發(fā)器置于“0”態(tài)，同時使5秒振蕩器和四計數器復位。
7.根據權利要求3所述的單視標視力儀，其特征是所述的開機置“0”電路是由晶體三極管BG5、電容C23、電阻R31、R32組成;開機時晶體三極管BG5導通，使十位位移寄存器的10片D觸發(fā)器均置于“0”態(tài)。
8.根據權利要求1所述的單視標視力儀，其特征是所述縱線控制電路由晶體三極管BG1和BG2、繼電器J11、音頻振蕩器、四分頻器、縱位顯示器以及音響放大器組成，5秒振蕩器輸出的正脈沖使晶體三極管BG1導通、J11吸合，音頻振蕩器工作并產生隨機脈沖，該隨機脈沖通過四分頻器使電珠陣中的某一縱線與直流電源隨機接通，被接通的縱位通過縱位顯示器顯示，在接通各縱線的同時音頻振蕩器產生的隨機脈沖通過音響放大器發(fā)出音響信號。
9.根據權利要求8所述的單視標視力儀，其特征是所述四分頻器包括D觸發(fā)器IC20、IC21、由D76～D83組成的四組與門、晶體三極管BG16～BG19以及繼電器J12～J15，音頻振蕩器工作期間輸出的最后一個隨機脈沖使D觸發(fā)器IC20和IC21獲得一穩(wěn)定狀態(tài)，四組與門中必有一組輸出高電位，相應的晶體三極管導通，相應的繼電器吸合，電珠陣中對應的縱線被接通。
全文摘要
電腦單視標視力儀涉及一種用于測試人眼視力的裝置，由印有國際標準視力字標的透明顯示屏、供局部照亮字標的電珠陣、直流電源及控制電路組成，控制電路主要包括5秒振蕩器、行線控制電路和縱線控制電路并通過電纜與電珠陣相聯，控制電路自動控制各電珠電路的通斷使各字標在顯示屏上交替隱現。本發(fā)明性能可靠、字標顯示時間準確、操作簡便，可大大減輕測試者的勞動強度。
文檔編號A61B3/032GK1038754SQ8810373
公開日1990年1月17日 申請日期1988年6月23日 優(yōu)先權日1988年6月23日
發(fā)明者陳連樞 申請人:陳連樞