[实用新型]信号反馈式视力保护器

说明书

本发明用于防近视视力保护。

现有视力保护器分为机械和电子两种类型。机械型视力保护器是采用机械支撑原理限制视距来保护视力的，如防近视书架和小学生书写视力保护器（专利申请号8820845.2），还有一种视力保护器是通过戴在使用者头部的稳定平衡开关限制使用者的头部俯视角度，当视距近头部俯角低时，稳定平衡开关接通电子蜂鸣器报警提示使用者保持正确姿态，这些视力保护器稳定性差，使用者姿势变化不方便，有僵死局限的感觉，使用者容易疲劳，不易为好动的青少年及儿童所接受，难以推广使用。

另一类是电子测光型视力保护器，是采用电子电路测量阅读环境的光线照度，实现强光及弱光报警或是通过控制书写台灯的亮度来保护视力。但此种保护器不能限制使用者的视距，功能单一。

本发明的目的是针对造成青少年及儿童近视的两个关键因素：视距和光照强度不适而设计的一种电子型信号反馈式视力保护器，由于测量视距是采用信号反馈方式，使用者不须配带任何元件，动作不受限制，姿势可以变换，使用方便，尤其为少年儿童更易接受。同时本保护器还具有强光、弱光报警功能。

本发明视力保护器中所使用的探测信号可以采用超声波和红外线两种。由于信号功率很小而且超声波频率和红外线波长均在对人体无害的安全范围内，而且不易受到外界干扰，工作稳定可靠。

本发明实现视力保护的原理可以结合附图一说明如下：

本保护器工作时，振荡器（1）产生的振荡信号经调制器（2）调制成高频间歇脉冲经放大器（3）放大后再经探头（5）上的发射器（4）以红外线或超声波的方式发射出去。探头（5）上的接收器（7）将使用者面部（6）反射回来的信号（红外线或超声波）转换成电信号，如视距近反馈信号强经放大器（8）放大和检波器（9）检波出的电平就高。当视距过近，信号电平高于基准电平，比较放大器（10）驱动报警器（11）发出声光报警以提示使用者纠正姿势，以保证足够的视距。

阅读环境光线照射到光电传感器（12）上转变成相应大小的电信号，经比较放大器（13）与基准电压进行比较放大，当信号电平高于高电平阀值，比较放大器（13）驱动报警器（11）发出强光的声光报警，当信号电平低于低电平阀值时，比较放大器驱动报警（11）发出弱光的声光报警。

电源（14）采用稳压措施防止因电池电压下降影响本保护器的正常工作。

报警器（11）所接压电陶瓷YD是声报警元件，三个发光二极管分别为强光、弱光、近距光报警指示。

正常光照、视距大于0.2米时，本保护器无声光报警，仅有电源指示的发光二极管亮，表示本保护器正在工作。

与现有视力保护器相比，本发明采用信号反馈方式测量视距，测量准确，而且由于内部采用峰值、平均值综合检测方案、保护器工作可靠、抗干扰能力强，对使用者姿势无限制，使用方便；同时还具有光线照度异常报警，具有多功能特点。本保护器采用电子元件制成，体积小，携带方便，外观活泼可爱，适于少年儿童心理特点，少年儿童乐于接受本保护器，使保护少年儿童的视力、预防近视更加切实可行。

以下结合附图2通过一个实施例来说明本发明：

F1～F4组成脉冲调制器，实现低频对高频的调制，产生的间歇高频脉冲经过BG1、BG2达林顿管放大器放大后，再通过红外线二极管FS以红外线光脉冲发射出去。经人体脸部反射回来的红外线光脉冲被红外线管JS接收，在R11两端产生一个脉冲电压U1，U1脉冲经C4耦合到A1放大器放大，并由D4检波，在C6上得到一个与反馈回来的红外线光脉冲强度成正比的直流电平U2与红外线光脉冲强度成正比，如U2大于基准电平U3，比较放大器A2驱动LED1发光指示视距过近，同时通过D5驱动F5、F6和YD组成的电子蜂鸣报警器发出报警音响。

由于D4、R14、C6组成检波器完成对输入信号峰值、平均值综合检波从而克服了短时间的强脉冲干扰，使本视力保护器在使用中短时造成视距过近时不会发出近距报警，从而保证了有好动习惯的青少年及儿童在使用时的工作可靠性。

光电二极管GD将环境光照强度信号转变成R20上的与之成正比的电压U4。当U4＞UA时A3比较放大器输出高电平使R27上有高电压导致D7截止，蜂鸣器（由F5、F6、YD等组成）发出音响报警，同时使LED4发光提示为光照度太强；当U4＜UB时，A4输出高电平通过D8使R27上有一高电压导致D7截止，蜂鸣器发出音响报警，同时使LED3发光显示光线照度太弱。为减小体积，LED3、LED4采用双色二极管。在光线照度正常时UB＜U4＜UA无声光报警。

BG3、BG4、LED2以及周围电阻组成稳压电路可以克服电池电压下降对保护器工作的影响。