专利名称：红外视力保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视力保护器，特别是一种预防近视眼的视力保护器。
现有技术中预防近视眼的设备有市场出售的视力架，它是一个机械的框架，可以固定在桌子上以防止读写时眼睛离书本或纸张太近。其缺点是机械框架会影响手写字或翻书的动作，使用多感不便，有时还会影响视线。
本实用新型的任务是提供一种不影响手写字或翻书，不影响视线又能在眼睛离书本或纸张太近时发出报警信号的预防近视眼用的视力保护器。
本实用新型是以如下方式实现的由红外发射电路、光电管PH、高通滤波放大电路、报警电路、电源及壳体组成，光电管的输出接高通滤波放大电路的输入端，高通滤波放大电路的输出接警电路的输入端。
高通滤波放大电路的一个方案是由三极管BG1、BG2、电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、C2组成。BG1的基极分别接光电管PH的输出及BG2的集电极，且经R1接电源。BG1的发射极经R2接BG2的基极。R3与C1接在BG1的发射极与地之间。R4接在BG1的集电极与电源之间。BG1的集电极输出经C2接报警电路的输入端。
高通滤波放大电路的另一方案是由运算放大器FD、电容C101、C102、C103、电阻R102、R103、R103、R104组成。光电管PH的输出经串联的C101、C102接到FD的反向输入端，FD的正向输入端经电阻R103接地。FD的正向输入端经电阻R103接地。FD的输出经R104反馈回反向输入端，FD的输出还经C103接到C101与C102的联接点。R102跨接在C101与C102的联接点和地之间。FD的输出送到报警电路。
红外发射电路由振荡器、驱动器及红外发光管RLED组成，振荡器的输出接驱动电路的输入，驱动电路的输出接红外发光管RLED。供给红外发射电路的电源有单独的RC滤波，以避免红外发光电路的电源波动影响高通滤波放大电路。
使用时将本实用新型放在书本或纸张的远端，正面对向人的头部。接通电源后，红外发光电路中的振荡器开始振荡。振荡器的输出经驱动电路驱动红外发光管RLED发出红外线脉冲。红外线脉冲经人的头部反射到光电管PH。头部越靠近书本或纸张，反射越强。当眼睛与书本或纸张的距离近于预定的距离时，反射的红外脉冲达到足够的强度，PH的输出通过高通滤波放大电路，产生足够强的脉冲信号送到报警电路，发出近视报警信号。背景光线缓慢的亮度变化，能在PH的输出端产生缓慢变化的信号，因其变化频率低，不能通过高通滤波放大电路，不会引起误报警。从上述结构与工作原理看出本实用新型可以完成其预定的预防近视眼的任务。
本实用新型的优点是使用时不影响翻书与写字等手部动作，也不影响视线。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明
图1是本实用新型的方框图。
图2是本实用新型第一个实施例的电原理图。
图3是本实用新型第二个实施例的电原理图。
如图1所示，本实用新型由红外发射电路、光电管PH、高通滤波放大电路、报警电路、电源及壳体组成。光电管的输出接高通滤波放大电路的输入端，高通滤波放大电路的输出接报警电路的输入端。
在图2的实施例中，红外发射电路中的振荡器由施密特反向门F3、电阻R10、R11、电容C7、二极管D2组成，驱动电路用三极管BG5。接通电源后振荡器开始振荡，振荡信号送到BG5的基极，驱动接在BG5集电极上的红外发光管RLED，使红外发光管发出红外线脉冲。R12、C6用作红外发射电路的电源滤波，以免干扰其它电路的工作。
本实施例的光电管PH用光电二极管，高通滤波放大电路由三极管BG1、BG2、电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、C2组成。BG1的基极分别接光电管PH的输出及BG2的集电极且经R1接电源。BG1的发射极经R2接BG2的基极。R3与C1接在BG1发射极与地之间。R4接在BG1的集电极与电源之间。BG1的输出经C2接报警器的输入端。在上述电路中BG2起直流与低频负反馈作用，BG1起高频放大作用。PH接收到的背景光线的直流成份和低频变化成份，因负反馈的作用而不被放大。红外线脉冲经人的头部反射到PH后，PH的输出端产生的高频信号分量则因在BG1的发射极有C1分流，BG2产生的负反馈甚小，因C1对高频是低阻抗的，所以BG1对高频的放大倍数远远大于低频信号。放大后的高频脉冲信号由BG1的集电极经C2送到报警电路。
本例中的报警电路包括放大整形电路、单稳态触发器、闪光电路、声音电路等部分。放大整形电路由三极管BG3、电阻R5、R6、施密特反向门F1组成。单稳态触发器由施密特反向门F2、二极管D1、电阻R7、电容C3组成。闪光电路由三极管BG4、电阻R8、发光二级管LED组成。声音电路由施密特与非门YF、电阻R9、电容C4、压电陶磁SP组成。由BG1集电极送来的负极性脉冲信号经BG3放大为正脉冲，当眼睛与书本或纸张的距离近于预定的标准距离时，则该脉冲的幅度足以触发F1，在F1的输出产生一个负脉冲，该脉冲触发由F2、R7、C3、D1组成的单稳态触发器，在F2的输出端输出一个正方波。该正方波经BG4驱动发光二极管LED发出闪光告警信号。F2输出的方波还加到与非门YF的一个输入端，使YF、R9、C4组成的振荡电路振荡，振荡电压使压电陶瓷SP发出声音报警信号。K2是声音电路的开关，在公共场合使用时可断开K2，以免发出声音影响他人。本例用电池作电源。
在图3的实施例中，红外发射电路中的振荡器由反向门F102、F103、F104、电阻R105、电容C104组成，驱动电路用集电极开路反向门F101。R106、C105用于红外发射电路的电源滤波。
本实施例的光电管是光电三极管PH。高通滤波放大电路由运算放大器FD、电容C101、C102、C103、电阻R102、R103、R104组成。光电管PH的输出经串联的C101、C102接到FD的反向输入端，FD的正向输入端经R103接地，FD的输出经R104反馈回反向输入端，FD的输出还经C103接到C101与C102的联接点，R102跨接在C101与C102的联接点和地之间，FD的输出送到报警电路。本例使用语音报警电路。本例电源除电池组外，还用由变压器B、整流桥ZL、集成稳压块WY及电容C107组成的直流稳压电源，由开关K选择使用二种电源之一。
工作时由背景光线产生的光敏三极管输出端的直流信号及低频信号不能通过高通滤波放大电路。由人的头部反射的红外线脉冲加到PH使PH输出高频脉冲信号，该信号经高通滤波放大电路放大后送到语音报警电路。当眼睛和书本或纸张的距离近于预定的标准距离时，则FD输出的信号足以触发语音报警电路，报警电路发出“请注意近视”的报警信号。
权利要求1．一种红外视力保护器，其特征在于由红外发射电路、光电管PH、高通滤波放大电路、报警电路、电源及壳体组成光电管的输出接高通滤波放大电路的输入端，高通滤波放大电路的输出接报警电路的输入端。
2．根据权利要求1所述的红外视力保护器，其特征在于高通滤波放大电路由三级管BG1、BG2、电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、C2组成，BG1的基极分别接光电管PH的输出及BG2的集电极且经R1接电源，BG1的发射级经R2接BG2的基级，R3与C1接在BG1发射极与地之间，R4接在BG1的集电极与电源之间，BG1的集电极输出经C2接报警电路的输入端。
3．根据权利要求1所述的红外视力保护器，其特征在于高通滤波放大电路由运算放大器FD、电容C101、C102、C103、电阻R102、R103、R104组成，光电管PH的输出经串联的C101、C102接到FD的反向输入端，FD的正向输入端经电阻103接地，FD的输出经R104反馈回反向输入端，FD的输出还经C103接到C101与C102的联接点，R102跨接在C101与C102的联接点和地之间，FD的输出送到报警电路。
4．根据权利要求1或2或3所述的红外视力保护器，其特征在于红外发射电路由振荡器、驱动电路及红外发光管RLED组成，振荡器的输出接驱动电路的输入，驱动电路的输出接红外发光管RLED，供给红外发射电路的电源有单独的RC滤波。
专利摘要本实用新型提出一种预防近视眼的红外视力保护器,由红外发射电路、光电管、高通滤波放大电路、报警电路、电源及壳体组成。将本实用新型置于书或纸的前方,当眼睛与书或纸的距离近于预定的距离时,红外发射电路发出的红外线脉冲经人的头部反射到光电管,信号经高通滤波放大电路放大后触发报警电路,发出报警信号。使用本实用新型不影响写字或翻书的动作也不影响视线。
文档编号G08B21/00GK2349615SQ9820003
公开日1999年11月17日 申请日期1998年1月8日 优先权日1998年1月8日
发明者马燕 申请人:马燕