专利名称：红外以及超声波传感预防近视护眼装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种由红外以及超声波传感器与声光、振动报警系统组成的预防近视护眼的装置。
背景技术：
近视是太近距离视阅引发的一种眼病，给患者的一生带来极大的不方便，目前现有预防近视的仪器中，是患者近视之后，再使用仪器进行治疗矫正。北京星辰远东科学仪器有限公司生产的欧欧眼保仪，运用光学系统，采用远近调节物理疗法，结合中医穴位按摩，使患者近视得以缓解。但是，这不能在早期解决眼健康者由于不良用眼习惯而患上近视眼病。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种使用方便的红外以及超声波传感预防近视护眼装置，使用人使用这种装置，可使眼睛与被视阅物之间保持33厘米以上距离，从而杜绝太近视阅的不良用眼习惯，对近视进行早期的预防。
本实用新型的红外以及超声波传感预防近视护眼装置主要由红外以及超声波传感器、声光、振动报警系统组成。传感器是反射式红外以及超声波遥控发射器和接收器，声光、振动是警示装置，有耳机、红色发光二极管和振子。人使用时，传感器被安置在使用人的头部前额发际部位，声报警系统被安置在使用人的耳旁。接通电源，把传感发射器的发射方向对着视面，调整传感发射器对视面的反射距离，一旦传感器与视面的距离小于调整出的距离，反射的红外光以及超声波被其接收器接收，立即推动报警系统发出警示信号，拉开传感器与视面的距离，使之大于调整出的距离，报警系统恢复静态。
在实用中，这种装置可以包括一个头冠或者半圆形头钗。红外以及超声波发射器和接收器，红色发光二极管、振子、电池、电源开关、警示选择开关、传感距离调整钮分位组装在一个小塑性盒里，把塑料盒嵌装在头冠或者半圆形头钗的前部，戴上头冠或半圆形头钗时，塑料盒处于使用人的头部前额发际部位；把耳机嵌装在头冠或半圆形头钗的侧下部位，戴上头冠或半圆形头钗时耳机处于使用人的耳旁。这时，头冠或半圆形头钗前部位上塑料盒内的发射器发射方向对着视面——使用人所要看的物面，拨动开关接通电源，红外以及超声波发射器发射一束调出反射距离的红外光以及超声波，当处于使用人头部前额发际部位的传感接收器与视面的距离小于调出的距离时，反射的红外光以及超声波被其接收器接收，立即推动报警系统动作发出声光，振动警示信号，拉开传感器与视面的距离，使之大于调出的距离时，报警系统恢复静态。
本装置报警系统的声光、振动可选择使用，声报警音量可调大小，以免噪声干扰周边环境。
在使用时，调出传感器的反射距离等于眼距视面的眼保距离加上眼到传感器传感部件的距离。公式如下反射距离＝眼保距离+眼到传感部件的距离当使用人用上调好反射距离的本护眼装置时，可以使用眼睛与视面保持一定的距离，人为地缩小眼睛与视面的距离，本装置就会发出警示信号，提醒使用人拉大眼睛与视面的距离，保证在视阅过程中眼睛与视面保持着眼保距离，杜绝太近视阅引发近视眼病，对近视进行早期的预防。
本说明书所述的眼保距离解释为防止近视眼睛与视面应该保持的最小距离。
图1是本实用新型红外以及超声波传感预防近视护眼装置的红外遥控发射/接收驱动电路图。
图2是本实用新型红外以及超声波传感预防近视护眼装置的超声波发射/接收驱动传感器电路图。
图3是图1所示电路图的印刷板图。
图4是本实用新型红外以及超声波传感预防近视护眼装置的组装塑料盒图。
图5是本实用新型红外以及超声波传感预防近视护眼装置的整体结构示意图具体实施方式
本实用新型
以下结合附图作进一步的说明。参照图1电路，红外传感器的发射、接收和部份驱动报警电路的元器件安装在一块5.5厘米×2厘米的印刷线路板上，如图3所示。电路元器件的型号和参数在图1中给出，制作时按图中标值选取。图3的下部份是传感器发射部份元器件焊接位；上部份是传感器接收部份元器件焊接位，报警选择开关S1和电源开关S2立装在印刷板边缘，振子M选用传呼机上的偏心小电机振子，露出引线紧装入塑料空管两头封后安在印刷板中间位置，这样在浇铸模块时防止环氧树脂把整个小电机封着，使小电机轴上偏心块有一个转动的空间，也能把振动递出。印刷板除2个开关部位和R3外，用环氧树脂铸成模块，红外发射管VD2和红色发光二板管VD6前缘部份露出。电源和通往耳机的外接引线由印刷板线路面引出。
在图4中，印刷线路板铸的传感器模块2卡装在用塑料铸成的塑料盒1的前部位，塑料盒1的厚度壁面上开有发射孔3，接收孔4，安装在传感器模块2上红外发射管VD2发出的红外光，从发射孔3透出，如被反射，则从接收孔4进入，被传感器模块2上的接收集成块IC1接收。塑料盒1后部位是电池舱9，装入电池向本装置供电。报警信号选择开关5和电源开关6的钮子拨叉以小方孔伸入卡住印刷线路板上相应的开关拨钮，也安装在厚度壁面中部。报警红色发光二极管7从模块里伸出，在塑料盒1上壁面相应部位开漏光小孔，当报警信号选择开关5选择声光报警时，此漏光小孔向外发出红色光。反射距离调整钮8安装在塑料盒1右侧面，用以调整安装在印刷线路板上的R3，从而调整传感器反射距离以达到近视告警的目的。这样装配后的塑料盒是本实用新型的组装塑料盒18。
参看图5。组装塑料盒18底部有固定的燕尾槽卡板，在头冠11的头冠前部位17固定与卡板相匹配的塑料燕尾卡槽，组装塑料盒18底部的燕尾槽卡板插入头冠11的头冠前部位17的燕尾卡槽内(图中未显示)——这种结构类似于小收录放音机背面由皮带夹和机体背面卡槽组成腰扣的结构。这样，组装塑料盒18置在头冠的前部。在头冠11的侧部固定一塑料耳机卡块12，卡块12上有滑槽，滑槽的形式如上文所述腰扣的卡槽，不同的是滑槽的另一端不设档壁，是通透的，耳机卡柄13卡入此滑槽中并可以上下调整。在耳机卡柄13上安装耳机10，耳机10外壳用塑料铸成，在其内设置带旋钮的可变电阻和音乐芯片，可变电阻的旋钮伸出耳机10后面作音量调节钮14，音乐芯片使耳机放出的报警声更为悦耳，耳机10凭耳机卡柄13上下调整选择最佳对耳位置。头冠11用皮或人造革内衬塑片制成，头冠11两端头带有扣眼15和带扣16，带扣16可扣在扣眼15上，使头冠11成环形，便于本实用新型使用者戴在头上。
组装塑料盒18内的报警电信号经铜片接触电极和导线通往耳机。作法如下在头冠前部位17燕尾卡槽内面，沿横向设置一对铜片电极；在耳机卡块12滑槽内面，沿横向设置一对铜片电极，一股导线从头冠内部穿过，它们的两端分别焊接在头冠前部位17的燕尾卡槽内的铜片电极和耳机卡块12滑槽内面的铜片电极上。在组装塑料盒18的燕尾槽卡板底面设置一对铜片电极，电极的设置位置与头冠前部位17燕尾卡槽内面的铜片电极相对应，传感器模块2上的声报警外接引线接在卡板的一对铜片电极上；沿耳机卡柄13的底面纵向设置两长条铜片电极，长条铜片电极的设置位置与卡块12上的铜片电极相对应。耳机内的导线接在长条铜片电极上。当组装塑料盒18底部的燕尾槽卡板插入头冠前部位17的燕尾卡槽内，卡板底面的铜片电极与卡槽中的铜电极接触；当耳机卡柄13卡入耳机卡块12的滑槽里，耳机卡柄13上的长条铜电极与耳机卡块12的两片铜电极接触。传感器模块2上的报警电信号，借此通路传往耳机。
传感器线路模块2中的电路整体分为红外发射、接收驱动告警二部分。参见图1，三极管VT1、VT2、通过电容C1的正反馈构成自激多谐振荡器，其振荡频率由电容C1确定，R1和R2是三极管的偏置电阻，也影响振荡频率，C1确定后，可细调R1，调整振荡频率为38KHZ，接通电源，振荡器起振，脉冲电流流过红外发射管VD2，VD2发射出38KHZ的红外脉冲光，此光从发射孔3内透出。通过调整反射距离调整钮8即调整R3阻值，流经红外发光管VD2的电流发生变化，其消耗的功率也发生变化，红外光强度也跟着变化，从而达到调整红外反射距离的目的。
本实用新型还可使用超声传感。其作法与红外传感大致相同。相应的超声波发射/接收驱动传感器电路图2中晶体管VT1、VT2组成强反馈稳频振荡器，其振荡频率等于超声波发送器T-40-16的共振频率，此时T-40-16作为反馈偶合元件又是输出换能器，工作时T-40-16两端的振荡波形近似于方波，电压振幅接近电源电压，当接通电源时，T-40-16便可发射一串40KHZ的超声波信号。反射的超声波信号被图中的T-40-16超声波接收器接收后，经VT3、VT4两极放大，送入运放LM324进行放大、整形，然后由LM324的第6脚输出高电平，使VT5导通，驱动报警器工作。
本实用新型红外以及超声波预防近视护眼装置所使用的传感模块有分立电子元件构成的电路铸成；有用集成块与分立电子元件构成的电路铸成；市售现有红外以及超声波传感模块，都可应用于本实用新型。
使用时，先依头部的大小扣好扣眼15和带扣16，将组装塑料盒18置于前额戴上，拉动耳机卡柄13使耳机10对着耳朵，拨动电源开关6即进入工作状态。转动反射距离调整钮8，调整传感器的反射距离等于上列公式所示的距离。如果人体头部姿势变动，使人眼距离被视物足够近，此时，从发射孔3内透出的红外光线在被视物表面反射后从接收孔4进入后被IC1接收，经IC1内部的前置放大、限幅放大、检波、整形后从IC1的2脚输出负脉冲，此时VT3导通进而驱动振子M起振，从而使组装塑料盒振动，振动被使用人的前额感觉而报警；当报警开关5选择声光报警时，耳机10发声报警，VD6发出红光。当人眼距离被视物足够远，IC1未接收到反射的红外光，2脚输出高电平，VT3截止，振子M和红色发光二极管VD6以及耳机10无电流通过，恢复到原有静态。
本实用新型所述的装置，适合儿童和青少年预防近视眼使用。
权利要求1.红外以及超声波传感预防近视护眼装置，包括红外传感器或超声波传感器与声光、振动报警电子线路系统，其特征是所述的红外以及超声波传感器、光、振动报警系统的组装塑料盒[18]嵌装在头冠[11]的头冠前部位[17]，声报警耳机[10]安装在耳机卡柄[13]上，耳机卡柄[13]嵌装在头冠[11]侧部的耳机卡块[12]上。
2.根据权利要求1所述的预防近视护眼装置，其特征是所述的组装塑料盒[18]的厚度壁面上开有发射孔[3]、接收孔[4]。
专利摘要本实用新型是由红外以及超声波传感器与声光、振动报警系统组成的预防近视护眼装置。这种护眼装置的传感器被安置在使用人的头部前额发际部位，报警装置被安置在使用人的耳旁。在实用中，它们可以分别嵌装在头冠或者半圆形头钗前部位和侧下部位，使用时把传感器的发射方向对着视面，接通电源，调整传感器对视面的反射距离，当传感器对视面的反射距离小于调出的距离时，报警系统立即发出警示信号；拉开传感器与视面的距离，使之大于调出的距离，报警系统恢复静态。本装置能使使用人的眼睛与视面保持一定的距离，杜绝太近视阅引发的近视眼病，对近视进行早期的预防。
文档编号G08B21/00GK2569266SQ0224292
公开日2003年8月27日 申请日期2002年7月8日 优先权日2002年7月8日
发明者王立星 申请人:王立星