CN109270679A - 一种平视远焦显示防近视阅读装置及其阅读方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平视远焦显示防近视阅读装置,包括桌面放置支架,桌面放置支架的上端设有平视远焦显示系统,平视远焦显示系统用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。本发明还公开了一种平视远焦显示防近视阅读方法,本发明解决了目前阅读人的眼镜与书本或其他阅读材料的距离太近,导致眼镜长时间近距离工作引起的近视问题。
Description
技术领域
本发明属于电子信息和光学技术领域,涉及一种平视远焦显示防近视阅读装置,本发明还涉及上述阅读装置的阅读方法。
背景技术
近年来我国近视人口越来越多,特别是青少年近视现象很普遍,而且因为长时间的低头阅读,引起的脊椎和颈椎疾病也越来越多。当前的预防近视方法都是通过机械结构设计或电子设备,迫使或提醒阅读人挺直身体姿态,使眼睛与书本等保持尽量远的距离,从而达到预防近视和预防脊椎颈椎疾病的效果。
近视的发生和发展与眼睛近距离工作的关系非常密切。近年来我国近视人口持续增加,是因为环境因素,从事文字工作或其他视力近距离工作的时间越来越多。青少年学生中近视也比较多,而且从小学五、六年级开始患病率明显上升,青少年的眼球,正处于生长发育阶段,调节能力很强,球壁的伸展性也比较大,阅读等近距离工作时的调节和集合作用,使内直肌对眼球施加一定的压力,眼内压也相应升高,随着眼睛近距离使用的的频度和时间逐渐增加,睫状肌和眼外肌经常处于高度紧张状态,调节作用的过度发挥可以造成睫状肌痉挛,从而引起一时性的视力减退,形成功能性近视或假性近视。长此以往,眼睛为了适应这种长期近距离使用的需要,眼睛的晶状体和眼球变形眼轴变长,就形成不能恢复的视力减退,就是真性近视了。
当前的各种预防近视的方法,都是通过机械结构设计或提醒功能,让阅读人的眼睛与书本或手持电子设备保持尽量远的距离,但这个距离还是在20-30厘米左右的近距离,没法解决眼睛长期近距离工作造成近视的根由,预防近视效果不显著。
发明内容
本发明的目的是提供一种平视远焦显示防近视阅读装置,解决了目前阅读人的眼镜与书本或其他阅读材料的距离太近,导致眼镜长时间近距离工作引起的近视问题。
本发明还提供了一种平视远焦显示防近视阅读方法。
本发明所采用的技术方案是,一种平视远焦显示防近视阅读装置,包括桌面放置支架,桌面放置支架的上端设有平视远焦显示系统,平视远焦显示系统用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
本发明的特点还在于,
平视远焦显示系统包括系统本体,系统本体的一端设有电子显示屏,系统本体的另一端依次设有准直透镜和阅读人观看窗口,准直透镜与电子显示屏正对设置,系统本体的下方设有镜头朝下的摄像头。
摄像头用于拍摄桌面上的阅读材料,并将拍摄的阅读材料影像传输给电子显示屏,根据光学成像原理,电子显示屏将接收到的阅读材料影像经准直透镜进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的阅读材料影像。
准直透镜为凸透镜或凸透镜组。
电子显示屏放置在小于准直透镜焦距的位置。
本发明采用的另一种技术方案为,一种平视远焦显示防近视阅读方法,具体包括如下步骤:
步骤1,将桌面放置支架的下端安装在水平桌面上,使阅读人观看窗口位于阅读人眼镜正前方,阅读人能够坐姿端正地看到观看窗口的图像;
步骤2,摄像头将桌面上的阅读材料进行实时拍摄,并将拍摄的阅读材料影像进行消除噪点、增强图像效果的处理,增加让人眼睛舒服的色调、影像然后传输给电子显示屏;
步骤3,根据光学成像原理,电子显示屏将接收到的阅读材料影像经准直透镜进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
本发明的有益效果是,使用具有实时拍摄和平视显示功能的平视远焦显示系统,将阅读人面前的书本或其他阅读材料实时拍摄,并通过平视显示光学系统,将实时拍摄的阅读材料影像显示为成像在大于5米的远焦点水平影像,阅读人再也不用低头看近处,而是抬头水平直视前方,看到的是远距离成像的影像,眼睛一直处于远距离对焦工作状态,从而从根本上预防近视的发生,也能够预防长时间低头带来的颈椎和脊椎疾病。
附图说明
图1是本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置的结构示意图;
图2是图1中平视远焦显示系统的结构示意图。
图中,1.桌面放置支架,2.桌面;
3.平视远焦显示系统,3-1.系统本体,3-2.电子显示屏,3-3.准直透镜,3-4.阅读人观看窗口,3-5.摄像头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置,如图1所示,包括桌面放置支架1,桌面放置支架1的上端设有平视远焦显示系统3,桌面放置支架1的下端安装在桌面2上,平视远焦显示系统3用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
如图2所示,平视远焦显示系统3包括系统本体3-1,系统本体3-1的一端设有电子显示屏3-2,系统本体3-1的另一端依次设有准直透镜3-3和阅读人观看窗口3-4,准直透镜3-3与电子显示屏3-2正对设置,系统本体3-1的下方设有镜头朝下的摄像头3-5。
摄像头3-5用于拍摄桌面上的阅读材料,并将拍摄的阅读材料影像传输给电子显示屏3-2,根据光学成像原理,电子显示屏3-2将接收到的阅读材料影像经准直透镜3-3进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口3-4上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
准直透镜3-3为凸透镜或凸透镜组,为减轻重量也可以使用菲涅耳透镜。
电子显示屏3-2放置在小于准直透镜3-3焦距的位置。
本发明还提供上述平视远焦显示防近视阅读装置的阅读方法,具体包括如下步骤:
步骤1,将桌面放置支架1的下端安装在水平桌面2上,使阅读人观看窗口3-4位于阅读人眼镜正前方,阅读人能够坐姿端正地看到观看窗口的图像;
步骤2,摄像头3-5将桌面2上的阅读材料进行实时拍摄,并将拍摄的阅读材料影像进行消除噪点、增强图像效果的处理,增加让人眼睛舒服的色调、影像,然后传输给电子显示屏3-2;
步骤3,根据光学成像原理,电子显示屏3-2将接收到的阅读材料影像经准直透镜3-3进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口3-4上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
根据光学成像原理,从阅读人观看窗口3-4方向观看,电子显示屏3-2将成像为放大、拉远的虚像,电子显示屏3-2放置位置越接近准直透镜焦距,虚像的成像焦面就越远,阅读人看到的就是远距离的影像;
电子显示屏3-2实时显示向下摄像头3-5拍摄到影像,阅读人通过观察阅读人观看窗口3-4,平视就能看到远距离的阅读书本或其他阅读材料的影像,此时阅读人的眼睛对焦是在远方;
本发明一种平视远焦显示防近视阅读装置的特点为,能够将阅读人对焦距距离拉远到5米以外,可以起到预防近视甚至治疗近视的作用。本发明中的平视显示系统可显示远焦成像的视力锻炼图像,吸引阅读人的眼球随图像进行各种运动,间隔进行凝视远方,锻炼眼肌(内直肌、外直肌、上直肌、下直肌、上斜肌、下斜肌)、锻炼睫状肌、锻炼视远能力,逐渐恢复睫状肌活力,从而达到治疗恢复视力的功能。
为了减少平视远焦显示系统3的空间大小和重量,也可以采用反射镜反射光路,减少电子显示屏3-2和准直透镜3-3之间的距离,从而减少系统体积和重量。
Claims (6)
1.一种平视远焦显示防近视阅读装置,其特征在于:包括桌面放置支架(1),桌面放置支架(1)的上端设有平视远焦显示系统(3),平视远焦显示系统(3)用于将阅读材料转换成成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
2.根据权利要求1所述的一种平视远焦显示防近视阅读装置,其特征在于:所述平视远焦显示系统(3)包括系统本体(3-1),系统本体(3-1)的一端设有电子显示屏(3-2),系统本体(3-1)的另一端依次设有准直透镜(3-3)和阅读人观看窗口(3-4),准直透镜(3-3)与电子显示屏(3-2)正对设置,系统本体(3-1)的下方设有镜头朝下的摄像头(3-5)。
3.根据权利要求2所述的一种平视远焦显示防近视阅读装置,其特征在于:所述摄像头(3-5)用于拍摄桌面上的阅读材料,并将拍摄的阅读材料影像传输给电子显示屏(3-2),根据光学成像原理,电子显示屏(3-2)将接收到的阅读材料影像经准直透镜(3-3)进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口(3-4)上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
4.根据权利要求3所述的一种平视远焦显示防近视阅读装置,其特征在于:所述准直透镜(3-3)为凸透镜或凸透镜组。
5.根据权利要求3所述的一种平视远焦显示防近视阅读装置,其特征在于:所述电子显示屏(3-2)放置在小于准直透镜(3-3)焦距的位置。
6.根据权利要求2所述的一种平视远焦显示防近视阅读装置的阅读方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
步骤1,将桌面放置支架(1)的下端安装在水平桌面上,使阅读人观看窗口(3-4)位于阅读人眼镜正前方,阅读人能够坐姿端正地看到观看窗口的图像;
步骤2,摄像头(3-5)将桌面上的阅读材料进行实时拍摄,并将拍摄的阅读材料影像进行消除亮斑及消除噪点处理,然后传输给电子显示屏(3-2);
步骤3,根据光学成像原理,电子显示屏(3-2)将接收到的阅读材料影像经准直透镜(3-3)进行放大成像,并最终显示在阅读人观看窗口(3-4)上,阅读人即可看到成像焦点大于5米的远焦点阅读材料影像。
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