视力健康监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种视力健康监测仪，涉及医疗器械领域，所述视力健康监测仪包括镜框、绑带、距离监测装置、光照度监测装置、中央处理器和提示报警装置；所述镜框两端分别与所述绑带两端连接；所述距离监测装置、所述光照度监测装置、所述中央处理器和所述提示报警装置分别安装在所述镜框或所述绑带上；所述距离监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的距离信号输入端，所述光照度监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的光照度信号输入端，所述中央处理器的输出端通过连接线路连接所述提示报警装置的输入端。本新型解决了现有技术中携带不便、损害身体，不能同时监测用眼距离、环境光照度以及不能自动提示报警的技术问题。
【专利说明】
视力健康监测仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种视力健康监测仪。
【背景技术】
[0002]近视现在在全世界都相当流行，根据有关机构的权威统计，我国学生近视发生率高达60 %，位居世界第一，欧洲为40 %近视，美国则达到41 %。中国有超过4亿近视患者，尤其是近几年近视的发病人群不断趋于低龄化，但是其中92%的近视患者都不是家族遗传性近视，也就是说是大部分近视患者的发病原因都是后天不健康用眼，平时生活中没保护好眼睛。
[0003]近视眼是由于眼轴延长所致，一般所称的近视眼属于屈光性近视。屈光性近视眼指轴长在正常范围内，而由晶状体等屈光因素改变所引起的近视眼，其实质是强调环境因素的作用，如不及时治疗，不但近似的度数会不断加深，最终成为真性高度近视，这不仅将严重影响孩子身心健康，而且在孩子升学时选择专业以及未来就业都有很大限制。现代医学已经证明，由于后天因素得的近视如不及时治疗也将遗传后代。
[0004]日常生活中典型的不良用眼习惯有长时间看电视或电脑屏幕、近距离读写或光线不够及过强等，这些都可能导致眼肌疲劳，时间长了会导致眼球前后径增长，一旦眼球前后径增长就很难再缩短了，屈光性近视就发展为真性近视，对真性近视的治疗是根本无能为力的。由此可见，近视的预防比治疗更重要，预防能从根本上杜绝近视的发生。
[0005]目前，预防近视的方法大致可分为物理矫正和化学药物两类:物理矫正的方法是通过牵引强制固定值身体与书本等物体的距离，物理矫正主要有两个缺点，一是佩戴过程繁琐及携带不方便，二是佩戴过程不可避免的会造成身体上的不舒适或者行动受限。而且多数应用物理矫正来预防近视的产品只能控制眼睛和物体的距离，不能同时控制光照度。
[0006]物理矫正方法尤其不适合青少年，因为牵引绳如果想达到矫正的目的必须对孩子的身体施加一定的反作用力，会造成孩子的身体的疼痛感，从而造成孩子对矫正装置的心里抵触。更重要的是青少年时期身体发育还不完全，牵引束缚装置的束缚力大小调整不当势必会影响孩子的血液循环甚至骨骼的发育。
[0007]化学药物对预防真性近视的发生或治疗假性近视可能有所帮助，因为药物的作用原理多是以放松眼内睫状肌为目的，例如市面上种类繁多的眼药水。药物在使用中的用量难以把握，使用者根据眼部的疲劳程度对药物的用量作出判断，而此类预防近视的药物如果过度使用还会造成依赖，更严重的后果是会引起干眼症及一系列并发症。因此用化学药物方法预防近视不仅效果难以保证，还会对眼睛造成二次伤害，这有处于生长发育阶段的青少年危害更大。
[0008]随着对健康用眼重要性的宣传和做法的普及，人们保护眼睛的意识不断增强，政府和学校尤其重视对青少年合理健康用眼的引导。预防近视的措施从导致近视的主要原因出发，控制读写时、看电视或者电脑屏幕时眼睛和物体间的距离，周围环境的光照度等，但是现实操作时效果不好，物理矫正工具通常携带不便，而且此类束缚身体的措施会影响青少年的身心健康，药物治疗效果不好保证，还可能有副作用。即使应用上述手段预防近视，也无法同时兼顾到控制调整光照度，并且在现实情况中人们往往不好判断当前距离和光照度是否合适，在专心工作和学习中更是无法第一时间意识到自己正处于不合适的用眼距离距离和周围光照度中。
[0009]基于此，本实用新型提供了一种视力健康监测仪以解决上述的技术问题。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的在于提供一种视力健康监测仪，以解决现有技术中预防近视的产品携带不便，对身体有束缚以及对使用者眼睛有副作用；不能同时监测用眼距离和周围环境的光照度;不能及时对使用者不健康的用眼状况进行提示和报警的技术问题。
[0011]在本实用新型的实施例中提供了一种视力健康监测仪，所述视力健康监测仪包括镜框、绑带、距离监测装置、光照度监测装置、中央处理器和提示报警装置;所述镜框两端分别与所述绑带两端连接;所述距离监测装置、所述光照度监测装置、所述中央处理器和所述提示报警装置分别安装在所述镜框或所述绑带上;所述距离监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的距离信号输入端，所述光照度监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的光照度信号输入端，所述中央处理器的输出端通过连接线路连接所述提示报警装置的输入端。
[0012]可选的，所述绑带内设置有空腔，所述连接线路设置在所述空腔内，且能够与所述距离监测装置、所述光照度监测装置、所述中央处理器和所述提示报警装置连接。从外观上看，绑带与线路融为一体，使仪器更美观、便于携带和收纳。
[0013]可选的，所述绑带上设置有控制盒，所述中央处理器位于所述控制盒内；所述连接线路穿过所述控制盒与所述中央处理器连接。所述控制盒为塑料材质，其内根据中央处理器的线路板尺寸设计有定位柱，在美观便携的基础上还保证了仪器的寿命和使用者安全。
[0014]可选的，所述控制盒为长方体，所述控制盒的其中一个长宽面上设置有两个方孔，两个所述方孔内分别嵌装有显示屏和功能设置按键板。操作简单直观，人机交互性更好。
[0015]可选的，所述距离监测装置采用激光测距传感器，所述激光测距传感器固接于所述镜框的左侧。最大程度保证测量的基准和使用者视线在同一高度，使所得数值更准确。
[0016]可选的，所述光照度监装置采用光伏探测传感器，所述光伏探测传感器固接于所述镜框的右侧。外观上与左边的激光距离传感器相近且对称布置，符合大多数人的审美观。
[0017]可选的，所述视力健康监护仪还包括时间控制装置，所述时间控制装置的输出端连接所述中央处理器的时间信息输入端。这是整个仪器的大脑，使用者只要根据需要完成仪器的设定，接下来控制仪器运行的工作由所述中央处理器完成。
[0018]可选的，时间控制装置为时间控制器，所述时间控制器集成于所述中央处理器中。使用者不用担心在不知不觉中无意识的长时间用眼，可以更专注于工作和学习。
[0019]可选的，所述提示报警装置包括声音报警器和LED显示灯，并列放置于所述镜框的鼻托处。这样使用者不必单独准备闹钟，尽情沉浸在阅读和休闲娱乐中。
[0020]可选的，所述视力健康监护仪设有仪器总开关按键，所述总开关按键位于所述镜框上侧。外观上看开关与镜框浑然天成。
[0021]本实用新型提供的视力健康监测仪，通过镜框和绑带将外形设计成了一副眼镜的形状，使用时和佩戴普通眼睛没有区别，方便携带。通过设置距离监测装置来实现用眼距离的监测，通过设置光照度监测装置来实现对用眼环境的光照度监测，上述装置实时将使用者当前的用眼距离和环境光照度信息反馈给中央处理器，中央处理器中预设智能程序，经一系列算法处理后自动判断使用者当前是否健康用眼，并在偏离健康值范围的时候自动开启提示报警系统，提醒使用者调整用眼环境，养成科学用眼习惯。
[0022]基于此，本实用新型较之原有技术，具有携带方便，佩戴舒适，不会对身体造成二次伤害;能够同时检测使用者当前的用眼距离和周围光照度;能够在使用者处于不健康用眼状态时及时做出提示和报警，帮助使用者避免由于将注意力完全投入在工作学习中而造成的无意识的眼睛伤害。
【附图说明】
[0023]图1为所述视力健康监测仪的主视图；
[0024]图2为所述视力健康监测仪的左视图；
[0025]图3为所述视力健康监测仪的后视图。
[0026]附图标记:
[0027]图中，1-测距探头；2-声音报警器;3-感光探头;4-LED显示灯;5_镜框;6_绑带；7_控制盒;8-显示屏;9-功能设置按键板;10-镜片。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接;可以是机械连接，也可以是电焊连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0031]实施例一:
[0032]如图1-3所示，在本实施例中提供了一种视力健康监测仪包括镜框、绑带、距离监测装置、光照度监测装置、中央处理器和提示报警装置。镜框5两端分别与所述绑带6两端连接，使用者可以方便的将绑带套在头上，视力健康监测仪上预留了镜片10的放置位置，使用者可以根据自己需要配置镜片类型。距离监测装置的测距探头I放置在镜框5的左侧，光照度监测装置的感光探头3放置在镜框5的右侧两个探头和对称布置于镜框两侧，外观上符合大多数人的审美观，并且工艺性好。由于距离测量装置在工作时需要定期校准，图1中测距探头的位置几乎和使用者佩戴后的视线保持重合，这样从最大程度上保证了视力健康监测仪的数据准确度。
[0033]提示报警装置包括声音报警器2和LED显示灯4，并排放置在镜框5的鼻托处，这样布置不仅可以减少控制盒的体积，使整个仪器看起来更紧凑更美观，而且更有利于使用者接收到提示报警信息。在可选的功能设置中，使用者可以根据环境选择提示方式，如晚上使用时，使用者可以关闭声音报警器以免打扰周围人休息。可选的实施例中，提示报警装置还可以包括振动器。
[0034]中央处理器放置在控制盒7内部，其线路板稳定的安放在控制盒内部的定位柱上。中央处理器是整个视力健康监护仪器的控制中枢，其执行过程为收到系统初始化信号后，启动时钟晶振和计数器，此时系统按照中央处理器中写好的程序运行。定时监测测距探头和感光探头的信号，中央处理器判断反馈的距离信号和光照度信号是否偏离预设值范围，如果落在预设值范围外，系统会向提示报警装置发出开启信号，此时启动声音报警和LED显示灯以提示使用者注意眼睛与物体间的距离，或者注意用眼环境下的光照度。当使用者自行调整完用眼距离和周围光照度以后，在测距探头和感光探头的信号输入端收到的反馈信号表示使用者当前用眼状况回到预设值范围内时，中央处理器向提示报警系统发出关闭信号，此时声音报警器关闭，LED显示灯熄灭。
[0035]在本实施中中央处理器程序中的距离预设值为阅读模式距书本30-50厘米，操作电脑模式距屏幕50-60厘米，看电视模式距屏幕2.5-4米。健康光照度预设值为阅读模式300-750勒克斯(Iux)，操作电脑模式40-300勒克斯(Iux)，看电视模式50-200勒克斯(Iux)。
[0036]绑带6内设置有空腔，连接线路预埋在空腔内，同样启到结构紧凑，外形美观的作用。绑带上还设置有控制盒7，位置和镜框相对，使用者佩戴仪器时镜框5佩戴在眼前，控制盒7戴在脑后，控制盒完全不会遮挡到视线。控制盒为长方体，所述控制盒7内有定位柱，放置中央处理器、时钟控制器以及寄存器计数器等元件的线路板，定位柱间的尺寸根据线路板的形状和尺寸设计，使整个电路系统更稳固，从而增强了仪器操作的稳定性，延长了仪器的使用寿命。
[0037]控制盒7的其中一个长宽面上设置有两个方孔，其中一个嵌装显示屏8，另一个嵌装功能设置按键板9，使用者对仪器的各种操作都能通过显示屏展示出来，人机交互性好。通过功能设置按键板9使用者能够根据自身情况选择儿童、青少年或者成人模式，选择完毕进入一个模式后，使用者可以继续选择使用场景，包括阅读场景、电脑办公及娱乐场景和看电视场景，每个场景都对应着一个内嵌于中央处理器的程序，程序中储存有特定人群在特定的场景下的最佳用眼时间、眼睛和物体之间的距离以及周围光照度等信息。
[0038]在本实施例中，距离监测装置采用激光测距传感器，激光测距传感器的测距探头I采用激光二极管，其工作过程为在收到测距启动信号后发射激光脉冲，激光脉冲在目标物体的遮挡下向各个方向散射，一部分散射光投射到空气中，只有少部分的散射光能被接收；接收元件使用雪崩光电二极管，雪崩光电二极管是具有内增益的光伏器件，能将微弱的光信号转化为电信号。通过记录激光二极管发出光脉冲和雪崩二极管接收上述光脉冲所用的时间，经计算即可测出使用者与目标物体的距离。
[0039]光照度监装置采用光伏探测传感器，光伏探测传感器的感光探头3采用带滤光片的硅蓝光伏探测器，滤光片的作用是使可见光以外的光谱不能到达硅蓝光伏探测器。测量光照度的的过程为在收到测光照度启动信号后开启感光探头，其所检测到的光信号通过内部运算放大器电路转化为电信号，根据电信号的大小对应得出光照度的强弱。其内部运算放大器电路还包含可调放大器，用于调制光谱接收范围，从而可实现不同光强度的测量。
[0040]实施例二:
[0041]本视力健康监护仪另一实施例可选的功能还包括时间控制装置，时间控制装置的输出端连接所述中央处理器的时间信息输入端，时间控制装置为时间控制器，所述时间控制器集成于所述中央处理器中。在本实施例中时间控制器采用时钟芯片，主要由计数器、振荡器、译码器、显示和驱动等电路构成，能够独立循环计时，对秒以下时间单位进行精确记时，具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。使用者通过功能设置按键板9设置预计用眼时间，设置完毕保存后将信号传入中央处理器，与此同时时间控制装置中的时钟芯片也被开启，记录使用者的累计用眼时间，累计的时间达到使用者预设的时间时，向中央处理器发送信号，此时中央处理器启动提示报警系统，开启声音报警器2和LED显示灯4，提示使用者当前用眼时间过长，需要稍事休息调整。
[0042]视力健康监护仪还设有仪器总开关按键，总开关按键位于所述镜框上侧，很好的隐藏于镜框边缘，与镜框融为一体，在不使用机器的时候可以关闭仪器总开关，以达到延迟电池寿命的作用。
[0043]视力健康检测仪的使用方法是先开启仪器总开关，设置并保存使用模式、使用场景和预计用眼时间，然后将视力健康监测仪佩戴在一个舒适的位置即可，使用者按自己平时习惯和安排正常进行工作学习或休闲娱乐。使用过程中，由于机器采用高科技传感器和智能控制器仪器，整机的重量轻，使用者在佩戴过程中和佩戴普通眼睛一样，丝毫不影响使用者的正常工作和娱乐。在使用者毫无知觉的情况下，视力健康监测仪实时监测用眼距离和光照度的信息，当测距传感器和光照度传感器返回的数值偏离预设的健康值时仪器就会发出提示和报警信息，提醒使用者保持健康用眼距离以及调整当前光照强度，当使用者的累计用眼时间超过预设值时，仪器会提醒使用者注意休息，以帮助使用者养成健康的用眼习惯，从根本上预防近视的发生。本视力健康检测仪还具有距离校准功能，光照度校准功能和时钟校准功能，才外为保证距离监测系统数据精确，本器还包括水平仪，用来为用于监测的激光测距探头提供基准信息。
[0044]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种视力健康监测仪，其特征在于，包括镜框、绑带、距离监测装置、光照度监测装置、中央处理器和提示报警装置;所述镜框两端分别与所述绑带两端连接;所述距离监测装置、所述光照度监测装置、所述中央处理器和所述提示报警装置分别安装在所述镜框或所述绑带上;所述距离监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的距离信号输入端，所述光照度监测装置的输出端通过连接线路连接所述中央处理器的光照度信号输入端，所述中央处理器的输出端通过连接线路连接所述提示报警装置的输入端;所述视力健康监护仪还包括时间控制装置，所述时间控制装置的输出端连接所述中央处理器的时间信息输入端。2.根据权利要求1所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述绑带内设置有空腔，所述连接线路设置在所述空腔内，且能够与所述距离监测装置、所述光照度监测装置、所述中央处理器和所述提示报警装置连接。3.根据权利要求2所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述绑带上设置有控制盒，所述中央处理器位于所述控制盒内；所述连接线路穿过所述控制盒与所述中央处理器连接。4.根据权利要求3所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述控制盒为长方体，所述控制盒的其中一个长宽面上设置有两个方孔，两个所述方孔内分别嵌装有显示屏和功能设置按键板。5.根据权利要求1所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述距离监测装置采用激光测距传感器，所述激光测距传感器固接于所述镜框的左侧。6.根据权利要求1所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述光照度监装置采用光伏探测传感器，所述光伏探测传感器固接于所述镜框的右侧。7.根据权利要求1所述的视力健康监测仪，其特征在于，时间控制装置为时间控制器，所述时间控制器集成于所述中央处理器中。8.根据权利要求1-6任一项所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述提示报警装置包括声音报警器和LED显示灯，并列放置于所述镜框的鼻托处。9.根据权利要求1-6任一项所述的视力健康监测仪，其特征在于，所述视力健康监护仪设有仪器总开关按键，所述总开关按键位于所述镜框上侧。
【文档编号】G01D21/02GK205679259SQ201620240900
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年3月25日 公开号201620240900.8, CN 201620240900, CN 205679259 U, CN 205679259U, CN-U-205679259, CN201620240900, CN201620240900.8, CN205679259 U, CN205679259U
【发明人】艾诗耕
【申请人】艾诗耕