電子視力保護器的製作方法

2023-06-13 04:09:01 1

專利名稱：電子視力保護器的製作方法
技術領域：
本發明屬於視力保護器具。
現有的電子視力保護器具通常有二種類型一種是座姿偏斜及低照度音響報警式，如中國專利文獻發明專利公報第二卷第八號公布的專利申請號為85·1·02533的「視力保護器」，另一種是強、弱光照度光顯示報警式，如1987年第9期「電氣時代」雜誌第15頁上發表的「簡易照度計的製作」。但是，不管那一種類型，都存在著保護功能不全，實用性差的問題。
本發明的目的在於避免上述現有技術的不足之處，而提供一種針對目前造成眼睛近視的主要原因設計而成的能對視力基本上實行全面保護，使用方便，實用性很強的電子視力保護器。
本發明的電子視力保護器是由光電自動控制電路、延時電路、報警電路、計時器、雙時刻定時訊號輸出控制電路、體位傳感器、書本與眼睛距離監測傳感器、座姿及書本與眼睛距離強制性限定器、直流電源、電源開關、外殼組成，其特徵在a、在光電自動控制電路2中，由二隻及二隻以上光元件作為光取樣傳感器，光取樣傳感器分別與電阻串聯，連接在電源正極與負極之間，光取樣傳感器與電阻的接點和光電放大器輸入端相接分別形成二種及二種以上不正常照度報警控制端;由電阻固定不正常照度報警值，由二個及二個以上的不正常照度報警值，固定正常照度值範圍，光電放大器的輸出端與延時電路、報警電路相接;光電放大器的輸出端還接有不同顏色的發光二極體，用來指示報警原因;
b、在報警電路4中，振蕩電路裝有二種及二種以上不同數值的偏置兼振蕩元件;這些偏置兼振蕩元件，分別由光電自動控制電路，雙時刻定時訊號輸出控制電路，體位傳感器來控制其接入與斷開，以改變振蕩電路的振蕩頻率產生二種以上的報警信號，用來區別不同的報警原因;
c、新增加了計時器6，雙時刻定時訊號輸出控制電路1，計時器不通過電源開關直接接在電源上，便於隨時觀察掌握時間;雙時刻定時訊號輸出控制電路由兩隻延時定時器及一級啟動電路組成;其中一隻延時定時器控制正常讀寫及連續看電視的時間，另一隻延時定時器控制中途休息的時間;兩隻延時定時器連接起來，在起動級的推動下，從電源開關閉合起自動地按以上順序周而復始的定時輸出報警訊號，直至關閉電源開關，用來保證連續讀寫及看電視過程中眼睛有充足的休息時間，避免眼睛過度疲勞。
d、凹置在縮節拉杆前端的光傳感器與縮節拉杆組成書本與眼睛距離監測傳感器，縮節拉杆兼作座姿及書本與眼睛距離強制性限定器;縮節式拉杆拉出總長度為0.9尺，縮後總長度為0.25尺。
本發明的優點保護全面、實用性強、且使用方便，如堅持將本發明的電子視力保護器隨身攜帶使用，能有效地預防近視眼的發生。
下面結合附圖及實施例對本發明的電子視力保護器作進一步說明

圖1是本發明的電子視力保護器電路圖。
圖2是圖1所示電路中弱光照度取樣傳感器cdsi的安裝示意圖。
圖3是圖1所示之電路圖中體位傳感器的結構示意圖。
圖1電路是本發明的電子視力保護器最佳實施方案。
圖1電路包括有由光取樣傳感器cds1、cds2、cds3，報警照度設定電阻R1、R2、R3及光電放大三極體BG1、BG2、BG3組成的光電自動控制電路2，cds1與電阻R1相串聯連接在電源正極與負極之間，cds1與電阻R1的接點與三極體BG1的基極相接，形成弱照度報警控制端A，報警值為100勒克司，cds2與電阻R2相串聯連接在電源正極與負極之間，cds2與電阻R2的接點與三極體BG2的基極相接，形成強照度報警控制端B，報警值為1000勒克司，cds3與電阻R3相串聯，連接在電源正極與負極之間，cds3與電阻R3的接點與三極體BG3的基極相接形成輔助照明弱照度報警控制端C，在弱照度報警控制端A控制下的弱照度報警值100勒克司與在強照度報警控制端B控制下的強照度報警值1000勒克司之間是正常照度值範圍100勒克司～1000勒克司，在輔助照明弱照度報警控制端C控制下的輔助照明弱照度報警值與零照度之間為輔助照明照度不正常範圍，光電放大三極體BG1、BG2相併聯，其集電極接點與延時電路3中電容C1的負極、BG4的發射極相接形成輸出端C1，在輸出端C1與電源正極之間接有紅色發光二極體LED，光電放大三極體BG3的集電極與體位傳感器5的輸出端b、雙時刻定時訊號輸出控制電路輸出端相接，連在報警電路4BG5的發射極上形成控制信號總輸出端E，在總輸出端E與電源正極之間接有綠色發光二極體LED。
圖1電路還包括有一個由電阻R4及電容C1，電晶體BG4組成的延時電路3，BG4的集電極與控制信號總輸出端E相接，延時電路的作用是延遲光電自動控制電路BG1、BG2的輸出，延時接通報警電路，防止因短時幹擾引起報警電路發出不必要的頻繁報警。
圖1電路中報警電路4由電晶體BG5，電阻R5、電感L、電容C2組成，由光電自動控制電路A、B控制端，延時電路控制起振的間歇振蕩器，又由BG5、R5、L組成由光電自動控制電路C控制端，雙時刻定時訊號輸出控制電路，體位傳感器控制起振的音頻振蕩器，其中電容C2是由各控制電路的輸出自動控制其接入與斷開，它在電路上的斷開與接入是功能上的，而不是電容本身，對主振元件三極體發射極的控制也是一樣，BG5的集電極與報警發聲元件HTD相接在電感L的a端，基極則與電阻R及電容C2負極相接，電阻R5與C2的正極接點與HTD相接在電感L的c端，電感L的b端與電源正極相接，BG5的發射極接在控制信號總輸出端E上。
圖1電路中計時器6採用液晶顯示石英電子表芯，雙時刻定時訊號輸出控制電路1採用兩級長延時單穩電路，一級延時脈衝輸出啟動級連接起來組成雙時刻自動程序控制定時輸出訊號電路。其中啟動級用於保證每次開啟電源開關，單穩都從第一級開始工作，定時延時從第一程序開始即按45分鐘、10分鐘、45分鐘……的程序循環往復地輸出定時訊號，直至關閉電源開關。
圖1電路中弱光照度傳感器cds1的安裝見圖2，其感光面凹置在縮節式拉杆2前端，兼作書本與眼睛距離監測傳感器;感光面上部裝有透明防塵罩1。
圖1電路中體位傳感器5的結構見圖3所示，它是由下垂線1、掛線2與園孔銅片3組成，掛錘2由銅錘a與略大於銅片園孔的塑料片b組成，塑料片b用於防止劇烈運動時掛錘2甩出銅片園孔外而不能正常工作。塑料片b固定在銅錘下面。掛錘2從園孔銅片3下面往上置於銅片園孔中間，四周留有適宜的空隙;掛錘上面與垂線1相系，垂線1另一端系在外殼頂部，由此掛錘2垂直在銅片園孔中間，園孔銅片固定在外殼的中下部。
圖1電路中E為直流電源，K為電源開關。
圖1電路的一個典型實施例是通過調節電阻R1、R2、R3的阻值確定弱照度報警值範圍在150-50～250+50勒克司之間，輔助照明的弱照度報警值為輔助照明與主照明或電視屏幕照度之比為1∶8，既滿足了學習的照度需要，保護了視力，又減少了電能的消耗，使其工作在合理範圍，體位傳感器掛錘2與銅片園孔之間的間隙定為5毫米，使體姿傾斜角度大於30°或有大晃動，如走路時才接通報警電路報警，避免頻繁報警，定時訊號輸出的時間順序為45分鐘、10分鐘，是為了與學校課時相適應，也符合眼睛的生理要求。
本發明的電子視力保護器的工作過程是這樣的日常由於計時器直接接在電源E上，計時器一直正常工作，可隨時觀察時間，當進行閱讀、寫作及看電視時，閉合電源開關K，這時電子視力保護器對視力進入全面保護工作狀態。如發生不符合「二要二不要」衛生用眼要求及燈光下讀書，看電視時無輔助照明或輔助照明照度過低，長時間看電視中途不休息等有損視力的情況時，電子視力保護器將自動發出聲或聲光報警信號。下面分別閘述當連續讀書及看電視時間到一課時即45分鐘時，雙時刻定時訊號輸出控制電路輸出定時報警原因，提醒應休息片刻，當休息時間到達10分鐘時，雙時刻定時訊號輸出控制電路再次輸出定時報警訊號，告知休息時間結束，可繼續讀、寫及看電視，如此循環往復，從而保證了連續讀寫及看電視過程中眼睛有充足的休息時間，避免了眼睛過度疲勞。
當讀書場合光線低於150-50勒克司時，光敏電阻cds1光電阻變大，控制端A點電位升高，BG1由截止轉為導通，輸出端C1的電位由+E下降到接近零狀，通過延時電路延時，使報警電路發出間歇報警信號;同時紅色發光二極體也點亮指示報警原因。
當讀書場合光線高於250+50勒克司時，光敏電阻cds2光電阻變小，控制端B點電位升高，BG2由截止轉為導通，輸出端C1的電位由+E下降到接近零狀，通過延時電路延時，使報警電路發出間隙報警信號，同時紅色發光二極體也點亮指示報警原因。
當燈光下讀寫、看電視時無輔助照明或輔助照明照度與燈光主照明照度或電視屏幕照度之比為1∶8時，光敏電阻cds3光電阻很大，控制端C點電位升高，BG3由截止轉為導通，輸出端C2的電位由+E下降到接近零狀，使報警電路獲電源工作發出象蟬鳴一樣的令人煩噪的連續報警聲，阻止在這種光環境質量差的情況下繼續學習，同時綠色發光二極體點亮指示報警原因。
當坐姿前傾或書距離眼睛近於1尺時，由於弱光照度傳感器被書遮住了一部分光線，使傳感器所感受到的光照度低於實際照度，到達弱照度報警值，HTD發出間歇報警聲，同時紅色發光二極體點亮指示報警原因。當座姿前傾超過30°、書距離眼睛近於0.9尺時，縮節式拉杆前端抵住書或桌面使其距離無法再靠近。
當走路和躺在床上看書或者在動搖的車輛裡看書及讀書時座姿不端正東倒西歪，前傾後仰超過30°時，體位傳感器掛錘與銅片園孔接觸，接通報警電路，躺在床上看書，座姿不端正時發出連續報警信號，走路或者在動搖的車輛裡看書則發出斷續報警信號。同時綠色發光二極體指示報警原因。
權利要求
1.眾所周知的電子視力保護器，是由光電自動控制電路、延時電路、報警電路、體位傳感器、電源、開關、外殼組成，其光電自動控制電路由一隻光元件作光取樣傳感器，用一隻電阻設定正常照度值與報警照度值，用光電放大器控制輸出，延時電路用於延遲光電自動控制電路的輸出，防止因短時幹擾引起不必要的頻繁報警；報警電路在光電自動控制電路、體位傳感器的輸出控制下發出音頻單聲報警信號或光報警信號；體位傳感器用於監測坐姿是否偏斜，並接通報警電路報警；本發明的特徵是在a、在光電自動控制電路2中，由二隻及二隻以上光元件作為光取樣傳感器，光取樣傳感器分別與電阻串聯，連在電源正極與負極之間，光取樣傳感器與電阻的接點和光電放大器輸入端相接分別形成二種及二種以上不正常照度報警控制端；由電阻固定不正常照度報警值；由二個及二個以上的不正常照度報警值，固定正常照度範圍；光電放大器的輸出可單獨與延時電路、報警電路相接或組成或門電路與延時電路、報警電路相連接；b、在報警電路4中，振蕩電路裝有二種及二種以上不同數值的偏置兼振蕩元件，分別由光電自動控制電路，雙時刻定時訊號輸出控制電路，體位傳感器來控制其接入與斷開，以改變振蕩頻率，產生二種及二種以上的報警信號；c、新增加了計時器6，雙時刻定時信號輸出控制電路1，計時器不通過電源開關，直接接在電源上，雙時刻定時訊號輸出控制電路，由兩隻延時定時器及一級啟動電路組成；其中一隻延時定時器控制正常讀寫與連續看電視的時間，另一隻延時定時器控制中途休息的時間；兩隻延時定時器連接起來，在起動級的推動下，從電源開關閉合時起自動地按以上順序周而復始的定時輸出報警訊號，直至關閉電源開關；d、凹置在縮節拉杆前端的光傳感器與縮節拉杆組成書本與眼睛距離監測傳感器，縮節式拉杆兼作座姿及書本與眼睛距離強制性限定器。
2.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於弱照度報警值為150-50勒克司，強照度報警值為250+50勒克司，正常照度為150-50-250+50勒克司之間。
3.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於輔助照明弱照度報警值為輔助照明與主照明或電視屏幕照度之比為1∶8。
4.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於體位傳感器5中，掛錘2由銅錘a與略大於銅片孔的塑料片b組成，塑料片b用於防止掛錘甩出銅片孔外。塑料片b固定在銅錘下面。
5.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於計時器採用液晶顯示石英電子表芯，雙時刻定時訊號輸出控制電路由兩級長延時單穩電路，一級啟動電路連接起來，組成雙時刻自動程序控制定時輸出訊號電路。
6.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於雙時刻定時訊號輸出控制電路定時訊號輸出的時間和順序是第一次45分鐘，第二次10分鐘，第三次又是45分鐘，並如此循環往復輸出定時訊號，直至關閉電源開關。
7.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於各報警信號控制電路輸出端接有不同顏色的發光二極體LED，他們與報警聲一起報警並指示不同的報警原因。
8.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於各報警信號控制電路輸出可單獨控制報警電路或接成或門電路集中控制報警電路。
9.根據權利要求1所述的電子視力保護器，其特徵在於弱、強光照度報警信號控制電路輸出端接在延時電路上，其他各報警信號控制電路輸出端直接接在報警電路上。
全文摘要
一種屬於視力保護器具的電子視力保護器，由光電自動控制電路、延時電路、報警電路、計時器、雙時刻定時訊號輸出控制電路、體位傳感器、書本與眼睛距離監測傳感器、坐姿及書本與眼睛距離強制性限定器、電源開關、電源、外殼組成。能對不符合「二要二不要」衛生用眼要求、燈光下讀書、看電視時無輔助照明或輔助照明照度過低、長時間連續看電視中間不休息等有損視力的行為和不良環境進行自動監測報警。
文檔編號G08B21/00GK1049421SQ90107599
公開日1991年2月20日 申請日期1990年9月8日 優先權日1990年9月8日
發明者翟有聖 申請人:翟有聖