CN103494706B - 一种具有保健视力功能的便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其包含一便携式的电子设备本体，其内部设有一隔绝外部光线的容室并在该电子设备本体的外壳形成一开口；一光学透镜组件，其系设于该电子设备本体上与该容室相通的开口处；一控制单元，其系设于该电子设备本体内；以及一影像显示组件，其系设于该电子设备本体并位于该容室中，且影像显示组件对应该光学透镜组件并受控于该控制单元，该影像显示组件为光源、设置于光源载体上之光源组和影像屏幕中的一种。本发明影像显示组件设置在便携式电子设备中，便于携带，使用者可以随时使用进行眼部保健，放松眼睛，改善近视和散光的问题。

Description

一种具有保健视力功能的便携式电子设备

【技术领域】

本发明涉及一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其装有引导眼球运动的装置，尤其是指运用光学原理，以光学透镜配合影像显示组件制造出远、近、上、下、左、右及圆移动，可以随时训练睫状肌达到拉紧、放松的锻炼，引导眼球运动，使眼睛肌肉群进行收放运动与协调平衡的功能。

【背景技术】

眼睛的肌肉群如橡皮筋一样，藉由拉紧、放松的刺激以保持肌肉群的弹性。如果长时间紧绷状态或松弛状态，容易造成眼睛视力退化。

当眼睛看近处目标时，须要拉紧睫状肌以达到近的焦距，若睫状肌一旦松弛失去弹性，使得拉紧睫状肌变的相当吃力而做不到，即眼睛出现老花情形，若眼睛观看远处目标物时，须要放松睫状肌以调整焦距，如果睫状肌长期被拉紧，导致要放松睫状肌时却做不来，即睛睛出现近视情形。

为了保护眼睛，须要让眼睛进行活动来调节眼睛的肌肉群灵活性。当眼睛进行看远看近训练，能让睫状肌进行肌肉拉紧、放松的锻炼运动，进而维持睫状肌之活力（即可维持视力）；当眼睛进行眼球圆周运动训练可加强眼外肌（六条肌）的训练，刺激视觉神经可提升大脑的平衡感，以及眼外肌群的协调，可使眼睛的角膜平滑，进而改善散光情况。

回顾过往资料，1983年US4408846Balliet，1990年CN2060068U季皖中等人，1998年CN2289545Y邓启卓等人，1999年CN2313572Y高宏平等人，2008年US7393102Horie等人利用机械轮轴，将灯泡前后移动造成影像前后的空间感装置。由于上述装置较笨重，只适合放置于桌上，以人就物，使用上十分不方便。

2006年CN2770617Y张重新等人利用左右两排LED灯前后跑动为前后距离变化，并加上两侧电极通电刺激眼睛附近穴道。2011年CN201759836U张重新等人利用左右两排影像前后跑动作为前后距离变化，并加上两侧气囊，按摩头按摩眼睛附近穴道。上述装置对于光学镜片之规格并未实际了解，仅是将影像前后移动，无法真正地精确创造出实际所需之显像距离，亦无引导眼外肌得到适当锻炼的功能。

2013年CN203089800U本人发明专利中,加入光标引导眼球进行圆周运动,强化眼睛六条肌健康,完整了视力保健仪对于睫状肌与六条肌的协调性。

【发明内容】

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可显示动画式影像增加亲和性、可显现近处到无限远距离显像效果、能引导眼球进行上下左右的圆周移动、提供眼外肌的协调运行，可随时使眼睛各种肌肉获得更全面性引导活动的具有保健视力功能的便携式电子设备。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其包含：

一便携式的电子设备本体，其内部设有一隔绝外部光线的容室并在该电子设备本体的外壳形成一开口；

一光学透镜组件，其系设于该电子设备本体上与该容室相通的开口处；

一控制单元，其系设于该电子设备本体内；以及

一影像显示组件，其系设于该电子设备本体并位于该容室中，且影像显示组件对应该光学透镜组件并受控于该控制单元，该影像显示组件为光源、设置于光源载体上之光源组和影像屏幕中的一种。

本发明中的光学透镜组件包含有至少一个凸透镜片。

本发明中的凸透镜片的焦距小于40cm。

本发明中的影像显示组件可以平行于光学透镜组件，也可以倾斜于光学透镜组件。

本发明中的影像显示组件电性连接本发明中的控制单元。

当影像显示组件平行于光学透镜组件时，该影像可以依序上、下、左、右或按顺时针或逆时针方向依序进行变化造成影像位移，形成光点式影像，也可以依据设定的动画图案进行有序变化形成动画影像。

当影像显示组件倾斜于光学透镜组件时，该影像可以依序上、下、左、右或按顺时针或逆时针方向依序进行变化造成影像位移，形成光点式影像，也可以依据设定的动画图案进行有序变化形成动画影像，该影像可以按远近依序进行造成影像位移。

本发明与现有技术相比，有以下优点：

本发明中的影像显示组件可受控于该控制单元而提供远近变化的显像，让观看之使用者的睫状肌进行拉紧、放松的锻炼，以及影像显示组件可提供移动变化的显像，进而导引使用者的眼球进行上、下、左、右或圆周移动，提供眼外肌的协调运行，使眼睛各种肌肉获得全面性导引与活动，进而改善眼睛之近视、散光等情形。

影像显示组件设置在便携式电子设备中，便于携带，使用者可以随时使用进行眼部保健，放松眼睛，改善近视和散光的问题。

【附图说明】

图1为本发明局部剖视图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本发明立体结构示意图；

图4为本发明光学显像示意图；

图5a为本发明较佳实施例之影像前后移动位置之一示意图；

图5b为本发明较佳实施例之影像前后移动位置之二示意图；

图6a为本发明较佳实施例之影像圆周移动位置之一示意图；

图6b为本发明较佳实施例之影像圆周移动位置之二示意图；

图7a为本发明较佳实施例之影像上下移动位置之一示意图；

图7b为本发明较佳实施例之影像上下移动位置之二示意图；

图8a为本发明较佳实施例之影像左右移动位置之一示意图；

图8b为本发明较佳实施例之影像左右移动位置之二示意图；

图9a为本发明较佳实施例之影像显示组件的动画影像示意图之一；

图9b为本发明较佳实施例之影像显示组件的动画影像示意图之二；

图10a为本发明较佳实施例之环形影像显示组件的影像移动位置之一示意图；

图10b为本发明较佳实施例之环形影像显示组件的影像移动位置之二示意图；

图11为本发明较佳实施例之单一光源影像显示组件的结构示意图；

图12为本发明较佳实施例之多光源影像显示组件的影像显示示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进行详细描述：

如图1-3所示，一种具有保健视力功能的便携式电子设备的一种较佳实施例，其包含一便携式的电子设备本体10，一光学透镜组件20，一控制单元（图中未示）及一影像显示组件30。

该电子设备本体10内部设有一隔绝外部光线的容室并在该电子设备本体10的外壳形成一开口，其中该电子设备本体10的长度不超过40cm。

该光学透镜组件20系设于该电子设备本体10且位于其外壳上与该容室相通的开口处，并与使用者的眼睛相对，其中，该光学透镜组件20包含有至少一个凸透镜片。

该控制单元系设于该电子设备本体10内。

该影像显示组件30系设于该电子设备本体10并位于该容室中，且影像显示组件30对应该光学透镜组件20并受控于该控制单元。该影像显示组件30包括光源载体31及在该光源载体31上显示光点式影像或动画式影像的光源32；该影像显示组件30还可以为单一一个光源32或一个影像屏幕。

控制单元电性相连接影像显示组件30，控制影像变化，当光源32逐个闪灭造成影像位移时，能显示光点式影像，当光源32按设定图案闪灭时，则光源载体31上显示动画式影像。

该影像显示组件30可以平行于该光学透镜组件20，也可以倾斜于该光学透镜组件20，影像显示组件30始终保持与控制单元电性连接。

上述中，所述凸透镜片或镜组的焦距小于40cm，最佳焦距为0.4～20cm。

运用光学显像公式(透镜公式)：物距倒数(1/u)加上像距倒数(1/v)为焦距之倒数(1/f)，精准地控制显像距离，如图4所示，对光学的显像公式（透镜公式）进行名词说明：

1.主轴：通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线称为凸透镜的主光轴，简称主轴。

2.光心：凸透镜的中心O点是透镜的光心。

3.焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。

4.焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。

5.物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，用u表示。

6.像距：物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距，用v表示。

7.A1为影像所在位置(在物距u上)。

8.A2为显像位置(在像距v上)。

上述中，影像显示组件30的显像A2像距为眼前至无限远处，影像显示组件30受控于控制单元，当影像显示组件30平行于光学透镜组件20时，可使影像进行上、下、左、右及圆周的移动，当影像显示组件30倾斜于光学透镜组件20时，可使影像进行前进、后退、上、下、左、右及圆周的移动。

实施例1-1，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为0.4公分之凸透镜为例，并如图5a和图5b所示前后移动之影像显示组件30，影像显示组件30倾斜于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上设有多个光源32，人的眼睛40于光学透镜组件20的一侧观察影像显示组件30的光源32在光源载体31上沿一条直线由远及近依序闪灭，当闪亮的影像（物距u）位于0.4cm时，即可显现无限远的显像像距；当闪亮的影像(物距u)位于0.3900cm时，即可显现15.60cm远的显像像距。因影像(物距u)前后移动距离小，即能显现15cm到无限远像距，达到使眼睛看远看近的效果，具体实施数据见表1。

表1：

凸透镜焦距(cm)	物距(cm)	像距(cm)
			0.4	0.3900	-15.60
0.4	0.3999	-1599.6
			0.4	0.4000	无限远处

在图4中，以凸透镜光心为原点，当眼睛位于右侧，影像显示组件30位于左侧时(即：物距为正数)，若像距为负数，则影像显示组件30与显像位置皆位于左侧。

实施例1-2，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为40cm的凸透镜为例，并如图5a和图5b所示前后移动之影像显示组件30，影像显示组件30倾斜于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上设有多个光源32，人的眼睛40于光学透镜组件20的一侧观察影像显示组件30的光源32在光源载体31上沿一条直线由远及近依序闪灭，，当光源32于光源载体31上闪亮的影像（物距u）位于40cm时，即可显现无限远的显像像距；当光源32于光源载体31上闪亮的影像（物距u）位于11.0cm时，可显现15.17cm远的显像像距。因影像（物距u）前后移动距离小，即能显再15cm到无限远像距，达到使眼睛看远看近的效果。具体实施数据见表2。

表2：

凸透镜焦距(cm)	物距(cm)	像距(cm)
			40	11.0	-15.17
40	39.5	-3160
			40	40.0	无限远处

在图4，以凸透镜光心为原点，当眼睛位于右侧，影像显示组件30位于左侧时(即：物距为正数)，若像距为负数，则影像显示组件30与显像位置皆位于左侧。

实施例2-1，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30平行于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上周向设有多个光源32，该影像显示组件30之光源载体31上的影像距离凸透中心点6.67cm处，可显现前方20.03cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图6a和图6b所示，当影像显示组件30之光源载体31上的影像以逆时钟方向闪灭，引导眼球依其方位移动，眼球可进行圆周之协调运动，以提供六条肌肌肉群的锻炼效果，具体实施例数据见表3。

表3：

凸透镜焦距(cm)	物距(cm)	像距(cm)
			10	667	-2003
10	9.99	-9990
			10	10	无限远处

在图4，以凸透镜光心为原点，当眼睛位于右侧，影像显示组件30位于左侧时(即：物距为正数)，若像距为负数，则影像显示组件30与显像位置皆位于左侧。

实施例2-2，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30平行于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上设有多个光源32，该影像显示组件30之光源载体31上的影像距离凸透中心点6.67cm处，可显现前方20.03cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图7a和图7b所示，光源32于光源载体31上以上下闪灭，以及如图8a和图8b所示，光源32于光源载体31上以左右闪灭，引导眼球依其方位移动，眼球可进行上下左右之协调运动，以提供六条肌肌肉群的锻炼效果，具体实施例数据见表3。

实施例3，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30平行于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上设有多个光源32，该影像显示组件30之光源载体31上的影像距离凸透中心点9.99cm处，可显现前方9999cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图9a和图9b所示，光源32于光源载体31上以设定的动画图案闪灭，可增加眼睛注视力，提高使用效果，及增加趣味性，提升使用频率，具体实施例数据见表3。

上述实施例中的影像显示组件30为圆形，但本发明中影像显示组件30的形状不局限于上述实施例所描述的圆形。

实施例4，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30做成环形，贴近电子设备本体10，平行于光学透镜组件20，此时以LED灯为光源32，光源载体31上周向设有多个光源32，该影像显示组件30之光源载体31上的影像距离凸透中心点6.67cm处，可显现前方20.03cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图10a和图10b所示，光源32于光源载体31上以逆时针方向闪灭，引导眼球依其方位移动，眼球可进行上下左右之协调运动，以提供六条肌肌肉群的锻炼效果，具体实施例数据见表3。

实施例5-1，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30做成平行于光学透镜组件20，此时以单一光源32为影像显示组件30，该光源32距离凸透镜中心点9.99cm处，可显现前方9999cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图11所示，影像亮起，用户调节睫状肌凝视远方，一段时间过后，影像熄灭，眼睛稍作休息，如此反复动作，以提供睫状肌的锻炼效果，具体实施例数据见表3。

实施例5-2，本发明利用光学原理如图4所示，以焦距为10cm的凸透镜为例，将影像显示组件30做成平行于光学透镜组件20，此时以影像屏幕为光源载体31，以影像屏幕上光点为光源32，多个光源32于光源载体31中形成一组图像之影像距离凸透镜中心点9.99cm处，可显现前方9999cm的显像像距，其影像显示组件30于其显像如图12所示，影像31亮起，用户调节睫状肌凝视远方，一段时间过后，影像熄灭，眼睛稍作休息，如此反复动作，以提供睫状肌的锻炼效果，具体实施例数据见表3。

实施例1至实施例4说明，只要是一个或一个以上的光点分布在一个平面上，其可受控制，配合光学透镜组件20，皆可达到引导眼球肌肉运动之效果；实施例5-1说明单一光源也可形成影像显示组件30，实施例5-2说明影像屏幕也可形成影像显示组件30。

上述中，该便携式装置为行动电子装置，如手机、笔记本计算机或平板计算机等。

综上所述，本发明深入光学透镜原理，选用正确影像显示组件与精准的距离，缩短装置长度，可在易于携带的尺寸大小内，即可显现近处到无限远距离的显像效果，提供显像远近之变化，使睫状肌达到拉紧、放松的锻炼，另外，适当的距离选择与影像显示组件的种类，还能引导眼球服进行上、下、左、右及圆周移动，提供六条肌（上、下直肌，内、外直肌和上、下斜肌）的协调运作，使眼睛各种肌肉获得更全面性引导与保健，补偿性的减少一般诟病便携式装置的对于眼睛的伤害。另外，本发明之影像显示组件30提供影像的多样变化，增加使用意愿，进而达到眼睛保健，改善近视和散光的问题。

Claims (10)

1.一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其包含：

一便携式的电子设备本体，其内部设有一隔绝外部光线的容室并在该电子设备本体的外壳形成一开口；

一光学透镜组件，其系设于该电子设备本体上与该容室相通的开口处；

一控制单元，其系设于该电子设备本体内；以及

一影像显示组件，其系设于该电子设备本体并位于该容室中，且影像显示组件对应该光学透镜组件并受控于该控制单元，该影像显示组件为单一光源、设置于光源载体上之光源组中的一种；

所述便携式的电子设备本体为手机。

2.如权利要求1所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的光学透镜组件包含有至少一个凸透镜片。

3.如权利要求2所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的凸透镜片的焦距小于40cm。

4.如权利要求3所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件具有动画式影像。

5.如权利要求3所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件具有光点式影像。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件平行于所述的光学透镜组件。

7.如权利要求1-5任一项所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件倾斜于光学透镜组件。

8.如权利要求1-5任一项所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件电性连接所述的控制单元。

9.如权利要求6所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件电性连接所述的控制单元。

10.如权利要求7所述的一种具有保健视力功能的便携式电子设备，其特征在于所述的影像显示组件电性连接所述的控制单元。