TWM492138U - 具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置 - Google Patents

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Description

具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置
本創作是關於一種可攜式電子裝置，特別是指具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置。
眼睛的肌肉群如橡皮筋一樣，藉由拉緊、放鬆的刺激以保持肌肉群的彈性。如果長時間緊繃狀態或鬆弛狀態，容易造成眼睛視力退化。
當眼睛看近處目標時，須要拉緊睫狀肌以達到近的焦距，若睫狀肌一旦鬆弛失去彈性，使得拉緊睫狀肌變的相當吃力而做不到，即眼睛出現老花情形，若眼睛觀看遠處目標物時，須要放鬆睫狀肌以調整焦距，如果睫狀肌長期被拉緊，導致要放鬆睫狀肌時卻做不來，即眼睛出現近視情形。
為了保護眼睛，須要讓眼睛進行活動來調節眼睛的肌肉群靈活性。當眼睛進行看遠看近訓練，能讓睫狀肌進行肌肉拉緊、放鬆的訓練運動，進而維持睫狀肌之活力（即可維持視力）；當眼睛進行眼球圓周運動訓練可加強眼外肌（六條肌）的訓練，刺激視覺神經可提升大腦的平衡感，以及眼外肌群的協調，可使眼睛的角膜平滑，進而改善散光情況。
回顧過往資料，美國專利第US4408846與US7393102號案，以及中國專利第CN2060068U、CN2289545Y、CN2313572Y號案利用機械輪軸，將燈泡前後移動造成影像前後的空間感裝置。由於上述裝置較笨重，只適合放置於桌上，以人就物，使用上十分不方便。
中國專利第CN2770617Y號案利用左右兩排LED燈前後跑動為前後距離變化，並加上兩側電極通電刺激眼睛附近穴道。中國專利第CN201759836U號案利用左右兩排影像前後跑動作為前後距離變化，並加上兩側氣囊，按摩頭按摩眼睛附近穴道。上述裝置僅是將影像前後移動，無法創造出實際所需之顯像距離，無法引導眼外肌得到適當的訓練。
有鑒於習知技術無法提供眼球進行全面性運動的缺點，因此本創作的主要目的是提供一種具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，可成像出一動畫式影像以增加親和性，並可呈現近處到遠處的顯像效果，當使用者觀看影像時，能引導眼球進行上、下、左與右的圓周移動，以及提供眼外肌的協調運動，供使用者可隨時使眼睛各種肌肉獲得更全面性引導活動，克服習知技術的缺點。
本創作具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置包含有： 一可攜式的電子裝置本體，其包含有一外殼，該外殼內設有一隔絕外部光線的容室，且該外殼上形成一連通該容室的開口； 一透鏡組件，設於該電子裝置本體上的開口處； 一控制單元，設於該電子裝置本體內；以及 一影像顯示模組，設於該電子裝置本體的容室中而與該透鏡組件形成相對設置，該影像顯示模組受控於該控制單元，且為單一光源、複數光源與一顯示器螢幕的其中之一。
當該影像顯示模組平行於該透鏡組件時，該影像顯示模組透過透鏡組件所成像的影像可以依序上、下、左、右或按順時針或逆時針方向依序進行變化，以產生影像位移，形成光點式影像，或者該影像顯示模組可以依據設定的動畫圖案進行有序變化以形成一動畫影像。
當該影像顯示模組傾斜於該透鏡組件時，該影像顯示模組透過透鏡組件所成像的影像可以依序上、下、左、右或按順時針或逆時針方向依序進行變化，以產生影像位移，形成光點式影像，或者該影像顯示模組可以依據設定的動畫圖案進行有序變化形成動畫影像，且影像可以按遠近依序進行造成影像位移。
本創作與習知技術相比，本創作中的影像顯示模組可受控於該控制單元而提供遠近變化的成像，讓觀看之使用者的睫狀肌進行拉緊、放鬆的訓練，以及影像顯示模組可提供移動變化的顯像，進而導引使用者的眼球進行上、下、左、右或圓周移動，提供眼外肌的協調運動，使眼睛各種肌肉獲得全面性導引與活動，進而輔助改善眼睛之近視、散光等情形；此外，該影像顯示模組設置在可攜式電子裝置中，便於攜帶，使用者可以隨時使用進行眼部保健，放鬆眼睛，輔助改善近視和散光的問題。
請參考圖1~3所示，本創作具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置之較佳實施例包含一可攜式的電子裝置本體10、一透鏡組件20、一影像顯示模組30以及一控制單元40。
該電子裝置本體10其包含有一外殼11，該外殼11內設有一隔絕外部光線的容室12，且該外殼11上形成一連通該容室12的開口13，其中該電子裝置本體10的長度小於或等於40公分。該電子裝置本體10可為手機、筆記型電腦或平板電腦等。
該透鏡組件20設於該電子裝置本體10外殼11的開口13處，該透鏡組件20可為一個凸透鏡21或為複數鏡片的組合，且透鏡組件20的焦距可小於40公分，較佳地為0.4～20公分。
該影像顯示模組30設於該電子裝置本體10外殼11的容室12中而與該透鏡組件20形成相對設置，該影像顯示模組30可以平行於該透鏡組件20，或傾斜於該透鏡組件20。該影像顯示模組30電性連接該控制單元40而受控於該控制單元40。該影像顯示模組30可為單一光源32，或為設於一載體31上的複數光源32，或為一顯示器螢幕，其中所述光源32可為發光二極體(LED)。該影像顯示模組30用以顯示一移動的光點，或連續顯示一系列的圖形以形成一動畫。
該控制單元40系設於該電子裝置本體10內，並電性相連接該影像顯示模組30以控制光源32產生的影像變化。舉例而言，請參考圖1所示，所述光源32為複數個設置於載體31上且為直線排列的LED，當光源32逐個閃滅，則該影像顯示模組30顯示一光點影像位移影像；或者光源32可顯示一系列的圖形以呈現一動畫式影像。
本創作運用一光學顯像公式(透鏡公式)：，其中u為物距，v為像距，f為焦距，因此根據該顯像公式可精準地控制像距，如圖4所示，該顯像公式進行的名詞說明如後： 1. 主軸：通過凸透鏡21兩個球面球心C1、C2 的直線。 2. 光心：凸透鏡21的中心點O。 3. 焦點F：平行於主軸的光線經過凸透鏡21後會聚於主軸上一點，此點即為凸透鏡21的焦點。 4. 焦距f：焦點F 到凸透鏡21光心O之間的距離。 5. 物距u：一物體(即光源32)到凸透鏡21光心O之間的距離。 6. 像距v：該物體透過該凸透鏡21所成像的影像位置到凸透鏡21光心O的距離。 7. A1：該物體的位置。 8. A2：該物體透過凸透鏡21所成像的影像位置。
請參考圖1與圖5a所示，使用者的眼睛50可位於該電子裝置本體10的旁邊以觀看凸透鏡21，物體透過該凸透鏡21的成像係投射到使用者的眼睛50中。物體的成像位置A2可位在使用者眼前至遠處(相當於無限遠處)，該影像顯示模組30受控於控制單元40，當該影像顯示模組30平行於透鏡組件20時，可使影像進行上、下、左、右及圓周的移動，當該影像顯示模組30傾斜於透鏡組件20時，可使影像進行前進(靠近使用者眼睛)、後退(遠離使用者眼睛)、上、下、左、右及圓周的移動。
本創作利用光學原理如圖4所示，以焦距f為0.4公分之凸透鏡21為例。請參考圖5a和圖5b所示的第一較佳實施例，該影像顯示模組30傾斜於透鏡組件20，所述光源32為複數設置於載體31上且為直線排列的LED，其中圖5a與圖5b僅呈現被點亮的光源32，未呈現沒有被點亮的光源。使用時，使用者的眼睛50位於該透鏡組件20的外側，而可透過該透鏡組件20看到該顯示模組30，當該些光源32係依序且交替被點亮時，經由該透鏡組件20產生一移動光點影像，且該移動光點影像係投射到使用者的眼睛50中。當物距u為0.4公分時，像距v係趨近於無限遠；當物距u為0.3900公分時，像距v係為15.60公分。因物距u的變化極小，就能產生15.60公分到無限遠之大範圍像距v，達到使眼睛看遠看近的效果。焦距f、物距u與像距v之具體實施資料見表1。<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td> 凸透鏡焦距(公分) </td><td> 物距(公分) </td><td> 像距(公分) </td></tr><tr><td> 0.4 </td><td> 0.3900 </td><td> -15.60 </td></tr><tr><td> 0.4 </td><td> 0.3999 </td><td> -1599.6 </td></tr><tr><td> 0.4 </td><td> 0.4000 </td><td> 無限遠處 </td></tr></TBODY></TABLE> 表1
在圖4中，以凸透鏡21光心O為原點，當眼睛位於凸透鏡21的右側，且該影像顯示模組30位於凸透鏡21的左側時(代表物距u為正數)，若像距v為負數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的左側；反之，若像距v為正數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的右側。
承第一較佳實施例，在第二較佳實施例中，凸透鏡21焦距f改為40公分。則當物距u為40公分時，像距v係趨近於無限遠；當物距u為11公分時，像距v為15.17公分。同樣地，根據物距u的變化就能產生約15公分到無限遠之大範圍像距v，達到使眼睛看遠看近的效果。焦距f、物距u與像距v之具體實施資料見表2。<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td> 凸透鏡焦距(公分) </td><td> 物距(公分) </td><td> 像距(公分) </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 11.0 </td><td> -15.17 </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 39.5 </td><td> -3160 </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 40.0 </td><td> 無限遠處 </td></tr></TBODY></TABLE> 表2
在圖4中，以凸透鏡21光心O為原點，當眼睛位於凸透鏡21的右側，且該影像顯示模組30位於凸透鏡21的左側時(代表物距u為正數)，若像距v為負數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的左側；反之，若像距v為正數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的右側。
於第三較佳實施例中，利用如圖4所示的光學原理，並以焦距f為10公分的凸透鏡21為例說明。請參考圖6a與6b所示，該影像顯示模組30平行於透鏡組件20，該影像顯示模組30的載體31可為一圓盤，但不以此為限，所述光源32可為設置在該載體31上的複數LED，且該複數LED形成一LED陣列，其中圖6a與圖6b僅呈現被點亮的光源32，未呈現沒有被點亮的光源。當物距u為6.67公分時，像距v為20.03公分。當光源32在載體31的邊緣處以逆時針方向交替且依序點亮，使用者透過該透鏡組件20即可看到一朝逆時針方向移動的光點影像，藉此引導眼球依逆時針方向轉動，供眼球進行圓周之協調運動，達到訓練眼球六條肌肌肉群的效果。焦距f、物距u與像距v之具體實施例資料見表3。<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td> 凸透鏡焦距(公分) </td><td> 物距(公分) </td><td> 像距 (公分) </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 6.67 </td><td> -20.03 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 9.99 </td><td> -9990 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 無限遠處 </td></tr></TBODY></TABLE> 表3
在圖4中，以凸透鏡21光心O為原點，當眼睛位於凸透鏡21的右側，且該影像顯示模組30位於凸透鏡21的左側時(代表物距u為正數)，若像距v為負數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的左側；反之，若像距v為正數，則代表影像位置A2位於凸透鏡21的右側。
承第三較佳實施例，第四較佳實施例的光點影像移動方式與第三較佳實施例不同。請參考圖7a與圖7b所示，位於載體31頂緣與底緣的光源32係交替點亮，請參考圖8a與圖8b所示，位於載體31左側與右側的光源32係交替點亮，藉此引導眼球進行上、下、左、右之協調運動，以提供眼球六條肌肌肉群的訓練效果，焦距f、物距u與像距v之具體實施例資料見表3。
在第五較佳實施例中，利用如圖4所示的光學原理，並以焦距f為10公分的凸透鏡21為例說明。請參考圖9a與9b所示，該影像顯示模組30平行於透鏡組件20，該影像顯示模組30的載體31可為一圓盤，但不以此為限，所述光源32可為設置在該載體31上的複數LED，且該複數LED形成一LED陣列，其中圖9a與圖9b僅呈現被點亮的光源32，未呈現沒有被點亮的光源，而點亮的光源32係排列出不同的圖案，如圖9a與圖9b所示。根據表3，當物距u為9.99公分時，像距v為9990公分。當光源32交替呈現圖9a與圖9b的圖案時，使用者透過透鏡組件20即可看到一動畫影像，藉此增加眼睛注視力，提高使用效果，及增加趣味性，提升使用頻率。
於第六較佳實施例中，利用如圖4所示的光學原理，並以焦距f為10公分的凸透鏡21為例說明。請參考圖10a與10b所示，該影像顯示模組30平行於透鏡組件20並靠近電子設備本體10，該影像顯示模組30的載體31可為一環體，但不以此為限，所述光源32可為設置在該載體31上的複數LED，其中圖10a與圖10b僅呈現被點亮的光源32，未呈現沒有被點亮的光源。根據表3，當物距u為6.67公分時，像距v為20.03公分。當光源32在載體31上以逆時針方向交替且依序點亮，使用者透過透鏡組件20即可看到一朝逆時針方向移動的光點影像，藉此引導眼球依逆時針方向轉動，供眼球進行上、下、左、右之協調運動，以提供眼球六條肌肌肉群的訓練效果。
於第七較佳實施例中，利用如圖4所示的光學原理，並以焦距f為10公分的凸透鏡21為例說明。請參考圖11所示，該影像顯示模組30為單一光源32且平行於透鏡組件20。根據表3，當物距u為9.99公分時，像距v為9990公分。該控制單元40係點亮該光源32並維持一段時間，當光源32被點亮時，透過該透鏡組件20在遠方成像，供使用者調節睫狀肌凝視遠方影像，經過一段時間過後，該控制單元40控制該光源32熄滅，使眼睛休息，如此反覆動作，提供睫狀肌的訓練效果。
於第八較佳實施例中，利用如圖4所示的光學原理，並以焦距f為10公分的凸透鏡21為例說明。該影像顯示模組30為一顯示器螢幕並且平行於透鏡組件20，請參考圖12所示，光源32是由該顯示器螢幕顯示的圖案。根據表3，當物距u為9.99公分時，像距v為9990公分。當光源32發光時，圖案透過該透鏡組件20在遠方成像，供使用者調節睫狀肌凝視遠方影像，經過一段時間過後，該控制單元40控制該光源32熄滅，使眼睛休息，如此反覆動作，提供睫狀肌的訓練效果。
在第一至第六較佳實施例，該影像顯示模組30產生的光點式影像可透過該透鏡組件20成像，達到引導眼球肌肉運動之效果；第七較佳實施例的影像顯示模組30可為單一光源；第八較佳實施例中，顯示器螢幕可作為該影像顯示模組30。
綜上所述，本創作根據光學原理，使該影像顯示模組30與透鏡組件20產生的影像可投射到使用者的眼中，像距v、物距u與焦距f可被精準地控制，供使用者在電子裝置本體10有限的尺寸內觀看近處到遠處的影像，提供顯像遠近之變化，使睫狀肌達到拉緊、放鬆的訓練。另外，本創作之實施例能引導眼球服進行上、下、左、右及圓周移動，提供六條肌（上、下直肌，內、外直肌和上、下斜肌）的協調運作，使眼睛各種肌肉獲得更全面性引導與保健，補償性的減少一般詬病可攜式裝置的對於眼睛的傷害。另外，本創作之影像顯示模組30提供影像的多樣變化，增加使用意願，進而輔助保健眼睛、改善近視和散光的問題。
10‧‧‧電子裝置本體
11‧‧‧外殼
12‧‧‧容室
13‧‧‧開口
20‧‧‧透鏡組件
21‧‧‧凸透鏡
30‧‧‧影像顯示模組
31‧‧‧載體
32‧‧‧光源
40‧‧‧控制單元
50‧‧‧眼睛
圖1：本創作較佳實施例的局部剖面示意圖。 圖2：圖1的局部放大示意圖。 圖3：本創作較佳實施例的立體外觀示意圖。 圖4：本創作中一凸透鏡的物距、焦距與像距的示意圖。 圖5a：本創作較佳實施例顯示影像前後移動的示意圖(一)。 圖5b：本創作較佳實施例顯示影像前後移動的示意圖(二)。 圖6a：本創作較佳實施例顯示圓周移動的示意圖(一)。 圖6b：本創作較佳實施例顯示圓周移動的示意圖(二)。 圖7a：本創作較佳實施例顯示影像上、下移動的示意圖(一)。 圖7b：本創作較佳實施例顯示影像上、下移動的示意圖(二)。 圖8a：本創作較佳實施例顯示影像左、右移動的示意圖(一)。 圖8b：本創作較佳實施例顯示影像左、右移動的示意圖(二)。 圖9a：本創作較佳實施例顯示動畫影像的示意圖(一)。 圖9b：本創作較佳實施例顯示動畫影像的示意圖(二)。 圖10a：本創作較佳實施例顯示影像移動的示意圖(一)。 圖10b：本創作較佳實施例顯示影像移動的示意圖(二)。 圖11：本創作較佳實施例中該影像顯示模組為單一光源的示意圖。 圖12：本創作較佳實施例顯示影像的示意圖。
10‧‧‧電子裝置本體
11‧‧‧外殼
12‧‧‧容室
20‧‧‧透鏡組件
30‧‧‧影像顯示模組
31‧‧‧載體
32‧‧‧光源
40‧‧‧控制單元

Claims (10)

  1. 一種具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，其包含： 一可攜式的電子裝置本體，其包含有一外殼，該外殼內設有一隔絕外部光線的容室，且該外殼上形成一連通該容室的開口； 一透鏡組件，設於該電子裝置本體上的開口處； 一控制單元，設於該電子裝置本體內；以及 一影像顯示模組，設於該電子裝置本體的容室中而與該透鏡組件形成相對設置，該影像顯示模組受控於該控制單元，且為單一光源、複數光源與一顯示器螢幕的其中之一。
  2. 如請求項1所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該透鏡組件包含有至少一個凸透鏡片。
  3. 如請求項2所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該透鏡組件的焦距小於40公分。
  4. 如請求項3所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組顯示動畫式影像。
  5. 如請求項3所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組顯示光點式影像。
  6. 如請求項1至5中任一項所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組係平行於該透鏡組件。
  7. 如請求項1至5中任一項所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組係傾斜於該透鏡組件。
  8. 如請求項1至5中任一項所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組電性連接該控制單元。
  9. 如請求項6所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組電性連接該控制單元。
  10. 如請求項7所述具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置，該影像顯示模組電性連接該控制單元。
TW103211876U 2013-10-11 2014-07-03 具輔助保健視力功能的可攜式電子裝置 TWM492138U (zh)

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CN201310473269.7A CN103494706B (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种具有保健视力功能的便携式电子设备

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