专利名称：近视防止器的制作方法
近视防止器是一种采用了电子技术的视力保护装置，属于电子技术领域。
眼睛近视和近视加重的学生不断地增多，主要原因之一就是由于看书、写字、做作业时姿势不正确，眼睛与书本之间的距离太近。在学习过程中不知不觉地就会过分地低头、弯腰、使眼睛靠近书本，很容易造成近视或使近视加重以及驼背。目前还没有实用有效且简单方便的近视防止器能防止上述情况的发生，戴眼镜、做眼保健操等方法也不能从根本上解决以上问题。
本发明的目的就是提供一种近视防止器，它能够防止学生在学习过程中过分地低头、弯腰、眼睛离书本太近，从而预防近视或预防近视加重以及驼背。
本发明的目的是这样实现的本发明有信号接收电路或接收元件与信号处理电路和报警提示及输出电路相连接，也可以有信号产生电路与信号发射电路或发射元件相连接，其中全部或一部分可以放在使用者所在的桌子上或工作台上或使用者附近，另外还可以有光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、语音电路、音乐电路、闪光电路；其特征是信号发射部分和/或信号接收部分有能遮挡其它方向信号的导向罩，信号接收电路或接收元件和/或信号发射电路或发射元件分别放在导向罩的后部，导向罩、信号发射部分、信号接收部分可以有能调节放置高度和角度的装置，有信号发射或信号接收部分戴在使用者的头上或身上、或者有导向罩与信号接收部分和/或信号发射部分相连接并放在使用者附近。发射部分的导向罩可以屏蔽或遮挡其它方向的信号从而使发射的信号只能指向接收部分或使用者，接收部分的导向罩可以屏蔽或遮挡其它方向的反射信号、干扰信号、杂散信号从而使接收部分只能接收来自使用者或发射部分的信号。使用时适当地调整发射部分和接收部分及导向罩的放置位置及角度和高度，就能做到当使用者不过分地低头弯腰时信号接收部分能收到来自发射部分或使用者的信号、而当使用者过分地低头弯腰时由于导向罩的遮挡使信号接收部分收不到来自发射部分或使用者的信号而产生报警及输出；或者能做到当使用者不过分地低头弯腰时由于导向罩的作用使信号接收部分收不到来自发射部分或使用者的信号、而当使用者过分地低头弯腰时信号接收部分能收到来自发射部分或使用者的信号而产生报警及输出。
导向罩也可以叫导向筒、导向槽、导向腔。导向罩的材料，对于红外信号和超声波信号可以用不透明的非金属或金属材料，例如不透明的塑料、有机玻璃，对于电信号可以用金属材料。导向罩的形状，可以是扁状梯形、椭圆形、扁平圆锥形、扁喇叭形、圆筒形、长方筒形，水平方向可以较宽、竖直方向可以较矮，可以前大后小(前部开口较大、后部较小)。调节高度和角度的装置可以采用各种公知的结构，例如家用地灯的可伸缩结构、台灯的可弯折结构。发射和接收的信号可以是红外信号、超声波信号、紫外线信号、无线电波信号或其它信号，发射元件和接收元件可以是红外线发射二极管、红外线接收二极管、一体化接收电路、光电二极管、光电三极管、超声波发射元件、超声波接收元件、集成电路等元器件。例如可以采用SE303、PH303、5GLB、UCM-40-T等大家熟悉的红外发射二极管、超声波发射元件，接收元件和可采用PH302、3DU5、UCM-40-R、SD02、PH5324、LHI958、P288、8CA02-1、RE02D等常用的红外线、超声波接收元件和热释电人体红外传感器。信号发射电路、信号接收电路、信号处理电路、报警提示及输出电路、光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、报警电路、语音电路、音乐电路、闪光电路全都可以采用公知的、普通的、常用的电路。例如，可以用反向器、与非门、或非门、运算放大器、555时基电路、三极管和电阻、电容构成振荡器作为信号发射电路，还可以加上MC15026等编码电路或调制电路；信号接收部分可以采用CX20106、KA2184、μPC1373等常用的红外接收电路、一体化红外接收电路或普通分立元件构成的接收电路或以及NE567构成的选频电路或LC谐振电路，也可以加上MC15027、MC15028等构成的解码电路或解调电路；信号处理和报警提示及输出电路更是多种多样；这些都是常用的普通元器件和电路，在一般的科技书刊中很容易查到。
使用方式有多种。使用时适当地调节戴在使用者头上或身上的信号发射部分和放在桌子上的信号接收部分的高度和角度，当使用者不过分地低头、弯腰时，使用者头上或身上的信号发射部分发射的信号刚好能被放在桌子上的信号接收部分收到，因此不报警；而当使用者过分地低头、弯腰时，由于导向罩的作用，桌子上的信号接收部分就收不到发射部分的信号，经信号处理电路和报警提示电路就会产生报警和输出。同理，也可以把信号发射部分放在桌子上，把信号接收部分戴在使用者的头上或身上。还可以把信号发射部分和信号接收部分都放在桌子上或者把收发部分做在一起，适当调节放置的高度和角度，当使用者不过分低头弯腰时其头部刚好能把信号发射部分发射来的信号反射到信号接收部分，不报警；当使用者过分低头弯腰时，由于导向罩的遮挡信号接收部分就收不到反射信号，经处理就会报警。或者把热释电人体红外传感器构成的接收部分放在使用者附近，适当地调节放置的高度和角度，当使用者不过分低头弯腰时，传感器刚好能收到使用者头部来的信号，不报警；当使用者过分低头弯腰时，由于导向罩的遮挡传感器收不到信号，经处理就会报警。同样道理，改变信号发射部分和信号接收部分及导向罩的放置位置及高度和角度，还可以设计成不过分低头弯腰时刚好收不到信号，经信号处理电路和报警提示电路后不报警；过分地低头弯腰时能收到信号，经信号处理电路和报警提示电路后报警。
另外，还可以加一些辅助装置，可以有光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、报警提示、语音电路、音乐电路、闪光电路。例如，加上定时控制电路，当连续学习时间太长眼睛和身体疲劳时可以定时自动报警提示休息或自动关灯强迫休息；可以加上光敏电阻、光电管、光电池等光敏元件构成环境亮度检测电路，当学习处光线不足时可以自动报警提示开灯或自动开灯；可以加上语音电路、音乐电路、闪光电路，用语音、音乐、闪光报警提示；还可以和台灯结合为一体。以上所讲的光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、报警提示、语音电路、音乐电路、闪光电路都可以采用公知的、常用的、普通的电路。很容易从一般的科技书刊中找到。
由于采用上述方案，可以防止学习、工作时由于过分地低头、弯腰引起的近视和近视加重以及驼背，使用方便。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附
图1是本发明组成和电路框图。
图2至图8是本发明结构及使用示意图。
图9至图19是本发明几个实施例所用的电路。
图20至图22是本发明几个实施例中导向罩结构图。
图1至图8中，1-信号产生电路，2-发射电路或发射元件，3-发射部分的导向罩，4-接收部分的导向罩，5-信号接收电路或接收元件，6-信号处理电路，7-辅助电路(可以包括光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、语音电路、音乐电路、闪光电路)，8-报警提示及输出电路，9-使用者，10-椅子，11-桌子或工作台，12-信号传播路径示意。图9至图19中，DT是红外线发射二极管，可用PH303等型号，FMQ1～FMQ3是蜂鸣器，Q1～Q8是三极管，U1A～U8是集成电路，W1～W5是电位器，L1～L4是电感，R1～R32是电阻，C1～C30是电容，图16、图17和图19中的蜂鸣器和发光管也可以改用语音电路、音乐电路、闪光电路做为报警提示电路。
图2中，信号发射部分和信号接收部分分别放在使用者的两侧，使用者不过分低头弯腰时信号被使用者的头部挡住，其它方向的折射信号、反射信号、杂散信号都被导向罩挡住，信号接收部分就收不到信号发射部分发射的信号。过分低头弯腰时，可以收到信号。
图3中，使用时可以调节放在桌子上的信号发射部分及导向罩和戴在使用者头上的信号接收部分及导向罩的高度和角度，使用者过分低头弯腰时，由于导向罩的作用，信号接收部分就收不到信号发射部分发射来的信号。不过分低头弯腰时，可以收到信号。
图4中，信号接收部分放在桌子或工作台上，信号发射部分戴在使用者的头上，其余和图3相同。
图5和图6中，不过分低头弯腰时，收不到发射的信号。过分低头弯腰时，可以收到信号。
图7中信号接收部分用热释电人体红外传感器，可用图18所示的接收电路。不过分低头弯腰时信号接收部分能收到使用者头部发射的人体红外信号，过分低头弯腰时由于导向罩的遮挡而收不到信号。
图8中信号发射部分和信号接收部分放在一起或做成一体，不过分低头弯腰时，信号接收部分能收到经使用者头部反射回来的信号。过份低头弯腰时，收不到信号。
图9至图13是几种信号发射电路，图10中的发射元件也可以改为红外线发射二极管，图9及图11和图12中的发射元件也可以改为超声波发射元件UCM-40-T，图12中U3可用NE555或LM555，图13是无线电波发射电路。调W1、W4可以改变发射频率。调W2、W3、R10可以改变发射信号的强度。
图14、图15是两种红外信号接收电路，可以和图9至图12的几种发射电路配合使用，其输出信号V2可以接到后面的信号处理和报警提示及输出电路。图14中QR可用3DU5，图15中U4可用CX20106或KA2184,DR可用红外接收二极管PH302。改变R16、R17的阻值可以调节接收电路的灵敏度。
图16中，Q5和周围元件构成一种超再生无线电波信号接收电路，可以和图13中的发射电路配合使用。Q6、L4、C13、R15是一种信号处理电路，Q7、FMQ1、LED、J0是一种报警提示及输出电路。改变Q6的放大倍数可以调整接收电路的灵敏度。收到图13发射的信号时，经Q5及周围元件解调、Q6放大后，L4、C13谐振使Q7导通，使FMQ1鸣叫产生报警提示、LED也亮、继电器J0吸合其触点动作可以控制其它装置。收不到发射的信号时Q7不导通，不报警。这种信号处理和报警提示及输出电路可以和图2、图5、图6的方式配合使用。
图17中，UCM-40-R是一种超声波信号接收元件，Q9、U5及其周围元件是另一种信号处理电路，Q7、FMQ2、LED是另一种报警提示电路，Q7集电极和电源+E之间也可按继电器做为输出去控制其它装置。U5可用LM567或NE567。调R21可以改变接收电路的灵敏度，用W5可以调频率。收到信号时，经Q9放大、U5处理后，U5的8脚输出低电平使Q7截止、FMQ2和LED不报警。收不到信号时U5的8脚输出高电平使Q7导通从而使FMQ2和LED产生报警提示。这种信号处理和报警提示电路可以和图3、图4、图7、图8的方式配合使用。
图18中，SE是热释电人体红外传感器，可用P288、SCA02等型号。SE收到的信号先经U6放大，再经过C27、C28、D1、D2倍压检波后产生的电压V2可送到信号处理和报警提示及输出电路中去。此电路可和图7的方式配合使用。
图19中，PHOTO和放大器U7构成一种环境亮度检测电路，RS触发器U8、继电器J1、Q8、FMQ3及其周围元件构成一种定时电路和自动开灯关灯电路。PHOTO是光敏二极管，也可以用光敏电阻、光电池、光电管等光敏元件。开始学习时给电路通上电，电源+E就会通过J1的线圈和R30给C30充电，到达设定的时间后C30上的高电平使触发器U8的Q端翻转为高电平输出，使Q8导通、FMQ3产生报警提示，同时继电器J1吸合、J1触点可以控制电灯及其它装置动作。此后Q端的高电平经R31给C29充电，到达设定的第二时间后，C29上的高电平使U8的Q端翻转为低电平输出、Q8截止、继电器J1释放，J1触点控制的电灯及其它设备产生第二动作。若环境亮度过低，光敏二极管POTHO上的电压就会上升、U7就会输出高电平、经D3使U8翻转Q端输出高电平，产生报警提示及自动开灯等如前所述的各种动作。用R30、R31可以分别调节两个定时时间。这种电路可以和图2至图8的各种方式配合使用。
权利要求
1.一种近视防止器，有信号接收电路或接收元件与信号处理电路和报警提示及输出电路相连接，也可以有信号产生电路与信号发射电路或发射元件相连接，其中全部或一部分可以放在使用者所在的桌子上或工作台上或使用者附近其特征是信号发射部分和/或信号接收部分有能遮挡其它方向信号的导向罩，信号接收电路或接收元件和/或信号发射电路或发射元件放在导向罩的后部，有信号发射或信号接收部分戴在使用者的头上或身上、或者有导向罩与信号接收部分和/或信号发射部分相连接并放在使用者附近。
2.一种如权利要求1所述的近视防止器，其特征是导向罩、信号发射部分、信号接收部分可以有能调节放置高度和角度的装置。
3.一种如权利要求1所述的近视防止器，其特征是可以有光敏元件、环境亮度检测电路、定时电路、自动开灯关灯电路、语音电路、音乐电路、闪光电路与信号处理电路和报警提示及输出电路相连接。
全文摘要
近视防止器是一种采用了电子技术的视力保护装置,有信号接收电路或接收元件与信号处理电路和报警提示及输出电路相连接,其特征是信号发射部分和信号接收部分有能遮挡其它方向信号的导向罩。它能够防止学生在学习过程中过分地低头、弯腰、眼睛离书本太近,从而预防近视或防止近视加重以及驼背,另外还有定时自动报警提示、环境暗自动开灯等多种辅助功能,使用方便。
文档编号A61H9/00GK1210711SQ9811971
公开日1999年3月17日 申请日期1998年9月19日 优先权日1998年9月19日
发明者董继成 申请人:董继成