一种平视远焦显示防近视阅读装置及其阅读方法与流程

本发明属于电子信息和光学技术领域，涉及一种平视远焦显示防近视阅读装置，本发明还涉及上述阅读装置的阅读方法。

背景技术：

近年来我国近视人口越来越多，特别是青少年近视现象很普遍，而且因为长时间的低头阅读，引起的脊椎和颈椎疾病也越来越多。当前的预防近视方法都是通过机械结构设计或电子设备，迫使或提醒阅读人挺直身体姿态，使眼睛与书本等保持尽量远的距离，从而达到预防近视和预防脊椎颈椎疾病的效果。

近视的发生和发展与眼睛近距离工作的关系非常密切。近年来我国近视人口持续增加，是因为环境因素，从事文字工作或其他视力近距离工作的时间越来越多。青少年学生中近视也比较多，而且从小学五、六年级开始患病率明显上升，青少年的眼球，正处于生长发育阶段，调节能力很强，球壁的伸展性也比较大，阅读等近距离工作时的调节和集合作用，使内直肌对眼球施加一定的压力，眼内压也相应升高，随着眼睛近距离使用的的频度和时间逐渐增加，睫状肌和眼外肌经常处于高度紧张状态，调节作用的过度发挥可以造成睫状肌痉挛，从而引起一时性的视力减退，形成功能性近视或假性近视。长此以往，眼睛为了适应这种长期近距离使用的需要，眼睛的晶状体和眼球变形眼轴变长，就形成不能恢复的视力减退，就是真性近视了。

当前的各种预防近视的方法，都是通过机械结构设计或提醒功能，让阅读人的眼睛与书本或手持电子设备保持尽量远的距离，但这个距离还是在20-30厘米左右的近距离，没法解决眼睛长期近距离工作造成近视的根由，预防近视效果不显著。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种平视远焦显示防近视阅读装置，解决了目前阅读人的眼镜与书本或其他阅读材料的距离太近，导致眼镜长时间近距离工作引起的近视问题。

本发明还提供了一种平视远焦显示防近视阅读方法。

本发明所采用的技术方案是，一种平视远焦显示防近视阅读装置，包括桌面放置支架，桌面放置支架的上端设有平视远焦显示系统，平视远焦显示系统用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。

本发明的特点还在于，

平视远焦显示系统包括系统本体，系统本体的一端设有电子显示屏，系统本体的另一端依次设有准直透镜和阅读人观看窗口，准直透镜与电子显示屏正对设置，系统本体的下方设有镜头朝下的摄像头。

摄像头用于拍摄桌面上的阅读材料，并将拍摄的阅读材料影像传输给电子显示屏，根据光学成像原理，电子显示屏将接收到的阅读材料影像经准直透镜进行放大成像，并最终显示在阅读人观看窗口上，阅读人即可看到成像焦点大于5米的阅读材料影像。

准直透镜为凸透镜或凸透镜组。

电子显示屏放置在小于准直透镜焦距的位置。

本发明采用的另一种技术方案为，一种平视远焦显示防近视阅读方法，具体包括如下步骤：

步骤1，将桌面放置支架的下端安装在水平桌面上，使阅读人观看窗口位于阅读人眼镜正前方，阅读人能够坐姿端正地看到观看窗口的图像；

步骤2，摄像头将桌面上的阅读材料进行实时拍摄，并将拍摄的阅读材料影像进行消除噪点、增强图像效果的处理，增加让人眼睛舒服的色调、影像然后传输给电子显示屏；

步骤3，根据光学成像原理，电子显示屏将接收到的阅读材料影像经准直透镜进行放大成像，并最终显示在阅读人观看窗口上，阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。

本发明的有益效果是，使用具有实时拍摄和平视显示功能的平视远焦显示系统，将阅读人面前的书本或其他阅读材料实时拍摄，并通过平视显示光学系统，将实时拍摄的阅读材料影像显示为成像在大于5米的远焦点水平影像，阅读人再也不用低头看近处，而是抬头水平直视前方，看到的是远距离成像的影像，眼睛一直处于远距离对焦工作状态，从而从根本上预防近视的发生，也能够预防长时间低头带来的颈椎和脊椎疾病。

附图说明

图1是本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置的结构示意图；

图2是图1中平视远焦显示系统的结构示意图。

图中，1.桌面放置支架，2.桌面；

3.平视远焦显示系统，3-1.系统本体，3-2.电子显示屏，3-3.准直透镜，3-4.阅读人观看窗口，3-5.摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置，如图1所示，包括桌面放置支架1，桌面放置支架1的上端设有平视远焦显示系统3，桌面放置支架1的下端安装在桌面2上，平视远焦显示系统3用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。

如图2所示，平视远焦显示系统3包括系统本体3-1，系统本体3-1的一端设有电子显示屏3-2，系统本体3-1的另一端依次设有准直透镜3-3和阅读人观看窗口3-4，准直透镜3-3与电子显示屏3-2正对设置，系统本体3-1的下方设有镜头朝下的摄像头3-5。

摄像头3-5用于拍摄桌面上的阅读材料，并将拍摄的阅读材料影像传输给电子显示屏3-2，根据光学成像原理，电子显示屏3-2将接收到的阅读材料影像经准直透镜3-3进行放大成像，并最终显示在阅读人观看窗口3-4上，阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。

准直透镜3-3为凸透镜或凸透镜组，为减轻重量也可以使用菲涅耳透镜。

电子显示屏3-2放置在小于准直透镜3-3焦距的位置。

本发明还提供上述平视远焦显示防近视阅读装置的阅读方法，具体包括如下步骤：

步骤1，将桌面放置支架1的下端安装在水平桌面2上，使阅读人观看窗口3-4位于阅读人眼镜正前方，阅读人能够坐姿端正地看到观看窗口的图像；

步骤2，摄像头3-5将桌面2上的阅读材料进行实时拍摄，并将拍摄的阅读材料影像进行消除噪点、增强图像效果的处理，增加让人眼睛舒服的色调、影像，然后传输给电子显示屏3-2；

步骤3，根据光学成像原理，电子显示屏3-2将接收到的阅读材料影像经准直透镜3-3进行放大成像，并最终显示在阅读人观看窗口3-4上，阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。

根据光学成像原理，从阅读人观看窗口3-4方向观看，电子显示屏3-2将成像为放大、拉远的虚像，电子显示屏3-2放置位置越接近准直透镜焦距，虚像的成像焦面就越远，阅读人看到的就是远距离的影像；

电子显示屏3-2实时显示向下摄像头3-5拍摄到影像，阅读人通过观察阅读人观看窗口3-4，平视就能看到远距离的阅读书本或其他阅读材料的影像，此时阅读人的眼睛对焦是在远方；

本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置的特点为，能够将阅读人对焦距距离拉远到5米以外，可以起到预防近视甚至治疗近视的作用。本发明中的平视显示系统可显示远焦成像的视力锻炼图像，吸引阅读人的眼球随图像进行各种运动，间隔进行凝视远方，锻炼眼肌(内直肌、外直肌、上直肌、下直肌、上斜肌、下斜肌)、锻炼睫状肌、锻炼视远能力，逐渐恢复睫状肌活力，从而达到治疗恢复视力的功能。

为了减少平视远焦显示系统3的空间大小和重量，也可以采用反射镜反射光路，减少电子显示屏3-2和准直透镜3-3之间的距离，从而减少系统体积和重量。