电子视保装置的制作方法

文档序号:6688063阅读:434来源:国知局
专利名称:电子视保装置的制作方法
技术领域
本实用新型属于眼保健电子装置,适用于少年儿童预防视力下降。
目前少年儿童要做到严格用眼卫生以预防视力下降方面存在下列问题一是要靠教师、家长的时刻督促才能做到,增加了教师、家长的工作负担;二是对用眼卫生的标准难于定量掌握,影响眼保健效果。
本装置的任务是用一种电子装置来解决上述的存在问题,它是用一个高灵敏的微型探头来采集看书写字时视区的照度和读者眼睛位置变化所引起的照度变化信号,以报警器对这些信号进行分类鉴别读者用眼是否符合卫生标准,当不符合卫生标准时能自动用声或光报警来提醒他们纠正,只有纠正后报警才停止。同时用循环定时器对学习与休息时间进行自动计报,在休息期间自动发报眼保健操信号,从而达到代替教师、家长的督促作用,使少年儿童能经过自己的努力养成用眼卫生习惯,预防视力下降。
本装置主要结构及电路原理如附

图1所示,它由高灵敏的微型传感探头(下称探头)(Ⅰ)和报警循环定时控制器(Ⅱ)两大部分构成。
高灵敏的微型传感探头(Ⅰ)是一个具有聚光镜的光敏三极管,用它来采集学习视区照度、眼与视物距离信号(用眼睛位置变化所引起的照度变化信号代表)。
报警循环定时控制器(Ⅱ)是实现光弱报警、眼与视物距离小于明视距离(约25厘米)报警(称为明视报警)、学习与休息时间计报和发送眼保健操信号的主体电路。
本装置的外型结构如附图2所示,它由机壳(1)、音窗(2)、多档选择开关(3)、控制面板(4)、学习时间指示灯(5)、报警指示灯(6)、学习时间设定旋钮(7)、休息时间设定选钮(8)、定时与手动选择开关(9)、电源开关(10)、天线放置槽(11)、铭牌(12)、机盖(13)、拉杆(14)、探头套管(15)组成。其中拉杆(14)由上下两节组成,每节直径为5~6毫米,长度可在10~20厘米伸缩,并能绕杆的轴线作0~360度角的旋转,下节拉杆的底部关节固定于机壳的左上角并可在0至90度角左右变化,上节拉杆的底部关节(O)与下节拉杆上端相接,其轴线可绕(O)作0~180度角上下变化,杆的顶端装有长为4厘米,直径为5毫米向外开口的探头套管(15),探头套管的轴线与上节拉杆轴线相互垂直,探头(Ⅰ)装于探头套管的底部,它的聚光镜朝外。控制面板(4)下面装报警循环定时控制器的电路。当装置不工作时,两节拉杆即可互相摺叠成10厘米长放进天线放置槽(11)内,盖上机盖(13)便于携带和保护主机。
装置的工作原理如下光弱报警。附图2控制面板(4)上的电源开关(10)至“ON”,定时与手动选择开关(9)至“1”,多档选择开关(3)至“1”,即相当于附图1中的K2至“2”,K3至“1”,K1至“1”,这时循环定时器得电工作,电源经继电器J常闭接点使IC1555时基集成块得电工作;这时照于光敏三极管BG上的光照度调至100勒克斯时,BG的c-e极间电阻至一定值,调整电位器W1的阻值使IC1的2、6脚电位处于1/3Vcc临界状态,即光再弱时就会出现低于1/3Vcc,3脚输出就为高电位,发光二极管D1发亮。经过这样校定后的电路用于看书学习时,将拉杆(14)上端的探头调至学习视区,若D1亮就表明看书环境照度小于国家教委规定的100勒克斯的照度标准,这时就应补充光照至临界值以上,使D1不亮,从而实现光弱报警。
明视报警。附图2控制面板(4)上的电源开关(10)至“ON”,定时与手动选择开关(9)至“1”,多档选择开关(3)至“2”,即相当于附图1中的K2至“2”,K3至“1”,K1至″2″,把主机放至读者前方与光线方向相反的一侧。如光照光线从左面来,主机就放至读者前面右侧。然后将拉杆(14)垂直升至18厘米左右,同时调节上节拉杆使探头聚光镜面正对光线、距桌面25厘米高并弯曲在学习视区的侧上方,即调至主机、探头位置既不防碍看书学习的动作,又不要离头侧过远;这时若眼与视物距离大于25厘米,人体头部远离探头的BG,照于探头的光线不受阻,则照于BG的光照度大而使BG的c-e极间电阻值下降,IC1的6脚电位高于2/3Vcc,3脚输出为低电位,音乐IC5不发音,即实现眼与书本距离大于25厘米时,装置不报警;如果眼与视物距离小于25厘米时,人体头部即挡住射至BG的主要光线而使BG处光照度减弱,导致BG的c-e极间电阻值增大而使IC1的2脚电位低于1/3Vcc,3脚输出变为高电位,IC5通电报音,只有当眼与视物距离恢复至大于25厘米时,IC5的2、6脚电位又高于2/3Vcc,3脚输出低电位,IC5才停止报音,即实现明视报警(其中电位器W2可调整探测的灵敏度)。将控制面板(4)上的电源开关(10)至“ON”,定时与手动选择开关(9)至“1”,多档选择开关(3)至“3”,即相当于附图1中的K2至“2”,K3至“1”,K1至“3”,其工作原理与上述类同,所不同的是IC1的3脚与IC5断开而与发光二极管D1相接,这时只是用D1发光来报警,这样不影响他人学习。
学习、休息时间循环计报。将控制面板(4)上的电源开关(10)至“ON”,定时与手动选择开关(9)至“1”时,即相当于附图1的K2至“2”,K3至“1”,此时IC2、IC3双时集成电路和IC1得电,在接通电源的瞬时,电源通过电阻R2向电容C4充电,使IC3输入端8脚电位处于1/3Vcc以下先触发,使输出9脚为高电位发光二极管D2被点亮,在此同时IC2因强迫复位端脚4接入时间常数较大的积分电路,致使开机瞬时,由于C2两端电压不能突变,使4脚处于很低电位,则其输出端脚5输出低电平,继电器J不吸合,IC4、IC5不工作,不能发送眼保健操信号,随着时间的延长,电流经R10向C5不断充电,直至达到阈值电压0.87Vcc时翻转,使管脚9输出低电平,信号的下降沿经R1C1组成的微分电路形成的负尖脉冲进入IC2输入端脚6,且此时C2已充足电,脚4电位大于1伏,IC2电路处于自由工作状态,即IC2被触发,管脚5输出变为高电平,继电器J吸合,且D2截止不发光,J吸合IC1断电不工作而IC4、IC5通电工作发出眼保健操音响。休息时间到,实现了学习时间计报。经过1.9R5C3秒后,IC2定时结束,输出电平下降,沿经R2C4微分电路,再次将IC3定时电路触发,9脚输出高电位。此时IC2的5脚输出低电位,使J重新释放,IC4断电停止放音,学习时间又到,IC1继续得电工作。从而实现了一个学习与休息周期,随后继续按此循环计报学习与休息时间。适当调整R10C5和R5C3的数值,就可在一定范围内改变学习与休息的时间比例。
眼保健操信号发生电路。附图1中的IC4与R11、R12和C6组成无稳态多谐振荡器,IC4的脚3周期性输出高电位7秒,低电位3秒,使得音乐IC5响7秒,延时3秒,再响7秒……,如此反复;读者在休息期间按此音响信号眼远眺7秒后再自然向明视距离处的物体看3秒,如此反复多次,可消除眼肌疲劳。
当附图2控制面板(4)上的电源开关(10)至“ON”,定时与手动选择开关(9)至“2”时,即相当于附图1的K2至“2”,K3至“2”,此时IC2、IC3、IC4断电,循环定时器不工作,不能自动计报学习和休息时间,电源经J的常闭触点使IC1通电而照常工作。休息时,只有将面板上的多档选择开关(3)至“4”(即相当于附图1中K1至“4”)时,IC4才得电工作发出眼保健操信号,从而实现手动发出眼保健操信号。
与现有技术相比较,本装置有下述特点1.装置保护视力措施多而完备,能随时提供光弱报警、明视距离报警、眼保健操信号和学习与休息时间自动计报,使得看书写字者能定量掌握用眼卫生标准,在无需别人的督促下就能从多方面做到严格用眼卫生,预防视力下降。
2.装置由于采用了光敏三极管做传感元件来检取报警信号,使得探头结构简单和微型化、视区范围无障碍感、读者身上无需带任何附件、不妨碍看书写字动作;又由于光敏三极管能随拉杆灵活调节,使得传感元件能根据不同环境的光线情况非常方便地调至干扰少和感应灵敏的探测区域,保证了装置采集信号灵敏度高、报警准确可靠,并能全天候工作。
3.装置由于采用555时基集成电路为核心来实现预防视力下降所需的报警指标,所以装置电路设计合理简单,元件国产化,造价低廉,体积小,使用和携带方便,性能稳定可靠。
本装置已经在中国人民解放军广州军区军医学校应用于少年儿童看书写字时作预防视力下降的装置,均实现了以上所述的电子视保装置的功能并取得了很好的效果。
权利要求1.一种用于预防视力下降的电子视保装置,其特征在于它由一个感应灵敏的微型传感探头和报警、循环定时控制器组成。
2.如权利要求1所述的电子视保装置,其特征在于报警、循环定时控制器包括光弱报警电路、明视距离报警电路、发送眼保健操信号电路和学习与休息时间循环计报电路。
专利摘要本实用新型属于眼保健装置,它由高灵敏的微型传感探头、报警和循环定时控制器组成。传感探头所采集到的学习视区照度和看书时眼睛位置变化引起的照度变化信号,经报警器分类鉴别后,分别自动用声或光方式告知读者用眼是否符合卫生标准;循环定时器对学习与休息时间进行循环计报,在休息时自动发出眼保健操信号。与现有技术相比,本装置具有设计新颖、电路结构简单、保健功能强、适用全天候使用、造价低廉、使用方便、工作稳定可靠等特点。本装置特别适用于少年儿童的视力保护。
文档编号G08B3/00GK2146745SQ9222475
公开日1993年11月17日 申请日期1992年6月11日 优先权日1992年6月11日
发明者吴雨森 申请人:中国人民解放军广州军区军医学校
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