[发明专利]一种电脑验光仪

权利要求书

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V_max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n段，n为正整数,则每一档速度运行 时间为

2)加速过程中第i档(i为正整数)的速度是v_i

3)加速过程中第i档速度的输入脉冲频率f_i

使用步距角为θ的步进电机，其运行一周所需要执行的步数是

设步进电机驱动器的细分数为S_v，则第i档速度的输入脉冲频率是 

4)加速完成的执行步数N_i

第i档速度执行时间则第i档速度执行的步数是 

完成加速需要执行的总步数是

减速是加速的逆过程，其离散算法步骤与上述步骤一致。