專利名稱：耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于保護(hù)少兒視力、防止近視的器具－－耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀。
保護(hù)少年兒童視力、防止近視是當(dāng)今國內(nèi)外教育界、醫(yī)學(xué)界十分關(guān)注的重要課題。近年來，已有多種少兒近視防護(hù)儀問世，其中有水銀觸點(diǎn)式視力保護(hù)儀和臺(tái)燈式近視防護(hù)儀。前者靠固定在頭部的水銀管中水銀觸點(diǎn)的“接通”或“斷開”來控制當(dāng)頭部傾斜時(shí)，水銀在管中流動(dòng)，使水銀和觸點(diǎn)接通，電路工作，發(fā)出報(bào)警提示。此種器具戴時(shí)必須仔細(xì)調(diào)節(jié)，以保證水銀與水平保持最佳位置，再者，頭部左右擺動(dòng)時(shí)，水銀也會(huì)失去平衡，發(fā)出誤提示，影響學(xué)生學(xué)習(xí)精力。后一種防護(hù)儀必須在寫字時(shí)調(diào)節(jié)好臺(tái)燈與人的位置關(guān)系，且耗電量較大，攜帶亦不方便。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種新型的耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀，此種防護(hù)儀體積小，耗能少，使用方便，工作性能可靠，可以克服現(xiàn)有防護(hù)儀的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。它由耳機(jī)支架1、左耳機(jī)盒2、線路板3、揚(yáng)聲器4、紅外線發(fā)射接收探頭5、探頭支架桿6、紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸7、防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器8、工作開關(guān)9、導(dǎo)線10、右耳機(jī)盒11和電源12組成。其結(jié)構(gòu)和組裝特征是耳機(jī)支架1兩端分別連接有左耳機(jī)盒2和右耳機(jī)盒11，導(dǎo)線10置于耳機(jī)支架1的槽內(nèi)，其兩端分別與左耳機(jī)盒2內(nèi)的接線板3和右耳機(jī)盒11內(nèi)的電源12相連；左耳機(jī)盒2上部設(shè)置有防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器8和工作開關(guān)9、下部設(shè)置有揚(yáng)聲器4和紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸7，與轉(zhuǎn)軸7相連的支架桿6前端裝有探頭5；電源12、探頭5、揚(yáng)聲器4、開關(guān)9分別經(jīng)導(dǎo)線與線路板3相連，調(diào)節(jié)電位器8焊在線路上。
本實(shí)用新型由上述各部件與線路板3上的電子元件分別構(gòu)成振蕩、調(diào)制、發(fā)射、接收、放大整形和聲音提示等6個(gè)電路，通過整機(jī)電路的工作(其過程結(jié)合附圖將在后面敘述)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示、防止近視的功能。使用時(shí)，先打開電源開關(guān)9，將本防護(hù)儀象耳機(jī)那樣戴在頭上，把探頭5轉(zhuǎn)動(dòng)到與看書或?qū)懽謺r(shí)視線相同的方向，將調(diào)節(jié)電位器8調(diào)至某一位置，使之在正?？磿鴮懽謺r(shí)不發(fā)生聲音提示。當(dāng)眼睛與所視物體間距離小于保護(hù)距離時(shí)，揚(yáng)聲器4即發(fā)生聲音提示，提醒使用者及時(shí)糾正，保持合理距離，從而達(dá)到防止近視的目的。
本實(shí)用新型整體電路采用集成件，工作性能可靠，不會(huì)發(fā)生誤提示，利用它可以有效地保護(hù)少兒視力，防止近視。此種防護(hù)儀還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耗能少和攜帶、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，宜于推廣應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電路工作原理框圖。
圖3為整機(jī)電路圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型整機(jī)電路的構(gòu)成、工作原理及各部件的實(shí)施作詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型的整機(jī)電路包括振蕩、調(diào)制、發(fā)射、接收、放大整形和聲音提示6個(gè)電路(見圖2、圖3)，現(xiàn)分述如下振蕩電路，由六反相器IC1中兩個(gè)非門和電阻R1、R2和電容C1組成，又經(jīng)一級(jí)非門電路整形后輸出，其振蕩頻率f＝1.2KHz。
調(diào)制電路，由十四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC2和三3輸入與門IC3組成，高頻信號(hào)經(jīng)IC2分頻后取腳5、4、6、13、12、14與高頻信號(hào)f相與，則得到調(diào)制脈沖信號(hào)，其占空比為1／128。
發(fā)射電路，調(diào)制電路輸出信號(hào)經(jīng)電阻R9限流后，推動(dòng)三極管V3工作，帶動(dòng)兩個(gè)紅外發(fā)射管VD2、VD3向外發(fā)射紅外光。
接收電路，紅外發(fā)射管VD2、VD3發(fā)射的紅外線若在調(diào)節(jié)好的保護(hù)距離內(nèi)遇到障礙物則被反射折回，由紅外接收管VD1接收，經(jīng)三極管V1、電阻R3、R4、R6、電容C4組成初級(jí)放大，經(jīng)隔直電容C5輸出；若大于保護(hù)距離，出不能接收紅外線，C5亦無信號(hào)輸出。
放大整形電路，由電容C5輸出的信號(hào)經(jīng)三極管V2與電阻R7、R8組成二次放大電路放大，在集電極輸出，又經(jīng)IC1兩級(jí)非門整形后輸出。
聲音提示電路，整形后輸出信號(hào)經(jīng)隔直電容C2推動(dòng)壓電陶瓷片TX(即揚(yáng)聲器)發(fā)出聲音提示。
上述6個(gè)電路中，振蕩、調(diào)制、發(fā)射3個(gè)電路依次連接構(gòu)成發(fā)射部分，接收、放大整形、聲音提示3個(gè)電路依次連接構(gòu)成接收部分，兩部分分別與電源相連，而兩部分之間的信號(hào)傳輸則是后者通過接收前者向空間發(fā)射的紅外光來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型整機(jī)電路的工作原理和工作過程如下工作開關(guān)接通后，整機(jī)電路進(jìn)入工作狀態(tài)，振蕩器開始工作，由IC1的腳6產(chǎn)生1.2KHz單頻信號(hào)，進(jìn)入IC2的腳10，再由IC2的腳5、4、6、13、12、14分別輸入25、26、27、28、29、210級(jí)分頻信號(hào)；IC3將1.2KHz音頻信號(hào)與IC2的腳5、4、6、13、12、14輸出分頻信號(hào)相與，由IC3的腳10輸出調(diào)制脈沖信號(hào)；經(jīng)過電阻R9驅(qū)動(dòng)三極管V3工作，帶動(dòng)紅外發(fā)光二極管VD2、VD3向外發(fā)射紅外光；使用者在確定電位器W后，防護(hù)距離也就隨之被確定，發(fā)射的紅外光在防護(hù)距離內(nèi)遇有物體，則被反射回來，并被紅外接收探頭5接收，如果防護(hù)距離內(nèi)沒有物體，則接收探頭接收不到被反射的紅外信號(hào)；接收電路根據(jù)紅外線接收管VD1有無信號(hào)進(jìn)行放大在無信號(hào)時(shí)，初級(jí)放大管V1輸出為一個(gè)固定電平，經(jīng)隔直電容C5隔離后無電位信號(hào)輸出，二級(jí)放大管V2輸出也就為一固定電平，經(jīng)過IC1兩級(jí)非門電路，其IC1腳10輸出也為一個(gè)固定電平，又經(jīng)隔直電容隔離后，加到壓電陶瓷片TX上，就沒有交變電壓，TX就不會(huì)發(fā)出聲音提示；在有信號(hào)時(shí)，第一級(jí)放大管V1輸出的是VD1所接收微弱音頻信號(hào)放大后的音頻信號(hào)，該信號(hào)可以直接通過隔直電容C5送到二極放大管V2基極，則V2集電極輸出信號(hào)將是又被放大了的音頻信號(hào)，經(jīng)過IC1兩級(jí)非門整形后，就由IC1的腳10輸出與發(fā)射電路同頻的音頻信號(hào)，通過隔直電容直接加到壓電陶瓷片TX兩端，使之發(fā)出聲音提示。
本實(shí)用新型中，耳機(jī)支架1用薄鋼片制作，其上間隔煨有可放置導(dǎo)線10的槽，兩端分別有可與耳機(jī)盒相連用的孔眼；左、右耳機(jī)盒2、11用塑料制作，左耳機(jī)盒下部呈中間鼓出的圓形，上部逐漸縮小，相應(yīng)部位開有可露出開關(guān)9、調(diào)節(jié)電位器8、發(fā)射臂轉(zhuǎn)軸7和揚(yáng)聲器4的“窗口”，右耳機(jī)盒下部呈扁方形，上部逐漸縮小，兩盒上部分別留有可插入耳機(jī)支架1的插口和與支架端部孔眼相配的凸起；揚(yáng)聲器4為型號(hào)PB－2720的壓電陶瓷片TX；紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸7材質(zhì)為塑料，鉚釘狀，其上有一呈90°的孔道(引入導(dǎo)線用)；探頭支架桿6為一空心桿，用塑料制作；探頭5用黑色塑料制作，為一長方體，其上一體化制作有2個(gè)紅外發(fā)射管和1個(gè)片狀紅外線接收管；電源13采用3節(jié)5＃或7＃電池；工作開關(guān)9采用微型直撥開關(guān)；防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器8(即電路中的W)采用WXWI－1A型100Ω可調(diào)電位器，在視力保護(hù)距離20－50cm間連續(xù)可調(diào)。
本實(shí)用新型電路中采用的各電子元件規(guī)格型號(hào)分別為六反相器IC1 CD4069型；十四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC2 CD4020型；三3輸入與門IC3 CD4073型；電阻R1 750KΩ，R2 38KΩ，R3 820KΩ，R4 36KΩ，R5 1KΩ，R6 100KΩ，R7 750KΩ，R8 82KΩ，R9 10KΩ；電容C1 0.01μf，C2 0.47μf，C3 100μf，C4 0.47μf，C5 0.47μf(其中C3為耐壓16V的電解電容，其余為耐壓大于16V的無極性陶瓷電容)。
三極管V1、V2為C1815型，V3 3DK2型；紅外線接收管VD1 PH302型；紅外線發(fā)射管VD2、VD3 PH303型；壓電陶瓷片TX PB－2720型。
權(quán)利要求1.一種耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀，由耳機(jī)支架(1)、左、右耳機(jī)盒(2、11)、線路板(3)、揚(yáng)聲器(4)、一體化紅外線發(fā)射接收探頭(5)、探頭支架桿(6)、紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸(7)、防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器(8)、工作開關(guān)(9)、導(dǎo)線(10)、電源(12)組成，其特征在于a、耳機(jī)支架1兩端分別連接有左、右耳機(jī)盒(2、11)，置于耳機(jī)支架槽內(nèi)的導(dǎo)線(10)兩端分別與左耳機(jī)盒內(nèi)的接線板(3)和右耳機(jī)盒內(nèi)的電源(12)相連；左耳機(jī)盒(2)上部設(shè)置有防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器(8)和工作開關(guān)(9)，下部設(shè)置有揚(yáng)聲器(4)和紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸(7)，與轉(zhuǎn)軸(7)相連的支架桿(6)前端裝有探頭(5)；電源(12)、探頭(5)、揚(yáng)聲器(4)、開關(guān)(9)分別經(jīng)導(dǎo)線與線路板(3)相連，調(diào)節(jié)電位器(8)焊在線路上；b、整機(jī)電路包括振蕩、調(diào)制、發(fā)射、接收、放大整形和聲音提示6個(gè)電路，其中，振蕩、調(diào)制、發(fā)射3個(gè)電路依次連接構(gòu)成發(fā)射部分，接收、放大整形、聲音提示3個(gè)電路依次連接構(gòu)成接收部分，這兩部分分別與電源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀，其特征在于，左耳機(jī)盒(2)下部呈中間鼓出的圓形，上部逐漸縮小。并留有可插入耳機(jī)支架1的插口和與支架端部孔眼相配的凸起，相應(yīng)部位開有可露出開關(guān)(9)、調(diào)節(jié)電位器(8)、發(fā)射臂轉(zhuǎn)軸(7)和揚(yáng)聲器(4)的“窗口”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀，其特征在于，紅外線發(fā)射接收探頭(5)為一長方體，其上一體化制作有2個(gè)PH303型紅外線發(fā)射管和1個(gè)PH302型片狀紅外線接收管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于保護(hù)少兒視力、防止近視的耳機(jī)式微功耗紅外近視防護(hù)儀，它由耳機(jī)支架1、左、右耳機(jī)盒2、11、線路板3、揚(yáng)聲器4、一體化紅外發(fā)射接收探頭5、探頭支架桿6、紅外發(fā)射接收臂轉(zhuǎn)軸7、防護(hù)距離調(diào)節(jié)電位器8、工作開關(guān)9、導(dǎo)線10和電源12組成，整機(jī)電路由振蕩、調(diào)制、發(fā)射、接收、放大整形和聲音提示6個(gè)電路構(gòu)成。此種防護(hù)儀整體電路采用集成件，體積小，耗能少，攜帶使用方便，工作性能可靠，宜于推廣采用。
文檔編號(hào)B43L13/00GK2204726SQ93228838
公開日1995年8月9日 申請(qǐng)日期1993年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月27日
發(fā)明者張?zhí)焱?申請(qǐng)人:張?zhí)焱?br>