ОПТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ К УСТРОЙСТВУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ УТОМЛЯЕМОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к приборам для медицинской диагностики, а более конкретно к оптическим излучателям к устройствам определения зрительной утомляемости, содержащим корпус и электрически соединенные между собой блок питания, источник света, генератор регулируемой частоты электрического сигнала, подаваемого на источник света, и может быть использована для применения в образовательных и лечебных учреждениях, в домашних условиях для контроля зрительной утомляемости.
Уровень техники.
С каждым днем персональные компьютеры все больше и больше входят в нашу повседневную жизнь. Все это, конечно, не может не сказываться на состоянии зрения пользователей. Основные признаки зрительного утомления, вызываемого длительной работой за компьютером, (компьютерный зрительный синдром - КЗС): ощущение усталости глаз, учащенное моргание, появление чувства тяжести на веках или «песка» под глазами, покраснения глаз, ощущения пелены перед глазами. Симптомами зрительного утомления могут являться также головные боли и боли в плечах, боли в области глазниц и лба, болезненные ощущения при движении глаз.
Причина вышеперечисленных явлений - не электромагнитное излучение монитора компьютера или персонального устройства пользователя, а особенности зрительной работы с этим устройством. Для оценки параметров утомления используют такое понятие как критическая частота слияния мельканий (КЧСМ) - минимальная частота вспышек света, при которой у человека возникает ощущение непрерывности светового потока.
Общепринятые критерии клинической нормы КЧСМ составляет 40-55 Гц.
При снижении КЧСМ на 2-3 Гц рекомендуется отдых
Для ее измерения используют различные приборы.
Известен из уровня техники оптический излучатель к устройству определения зрительной утомляемости, содержащий корпус и электрически соединенные между собой блок питания, источник света, генератор регулируемой частоты электрического сигнала, подаваемого на источник света - см. описание к патенту РФ на полезную модель №5079, опубликованное в 1997 году.
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного устройства является невысокие функциональные возможности устройства, связанные с отсутствием возможности удобной коммутации его с различными электронными устройствами - персональным компьютером, планшетом, миникомпьютером, смартфоном без проводов, и связанное с этим небольшое удобство эксплуатации. Кроме низкой универсальности другим недостатком прототипа является монохромности его излучателя, что не позволяет проводить тесты в разных областях спектра и таким образом проводить более точные измерения зрительной утомляемости, пригодные для большего количества пользователей.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить оптический излучатель к устройству определения зрительной утомляемости, содержащий корпус и электрически соединенные между собой блок питания, источник света, генератор регулируемой частоты электрического сигнала, подаваемого на источник света, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить расширение функциональных возможностей устройства при повышении удобства эксплуатации за счет обеспечения возможности беспроводной коммутации со множеством вычислительных устройств при расширении возможности проведения измерений.
Для достижения этой цели оптический излучатель дополнительно содержит электрически соединенный с генератором регулируемой частоты модуль приема и передачи радиосигнала, адаптированный для соединения с устройством определения зрительной утомляемости. Блок питания, источник света, генератор регулируемой частоты и модуль приема и передачи радиосигнала расположены в едином корпусе. Источник света выполнен в виде полноцветного светодиода. Генератор регулируемой частоты дополнительно включает в себя модуль переключения цвета светодиода.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность удобной коммутации его с различными электронными устройствами - персональным компьютером, планшетом, миникомпьютером, смартфоном без проводов, что приводит к повышению удобства эксплуатации. Кроме того, становится возможным проводить тесты в разных областях спектра и таким образом проводить более точные измерения зрительной утомляемости, пригодные для большего количества пользователей, что также расширяет функциональные возможности устройства.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунок, на котором схематично изображена функциональная схема оптического излучателя к устройству определения зрительной утомляемости, согласно полезной модели.
Согласно фигуре 1 оптический излучатель 1 к устройству 2 определения зрительной утомляемости содержит корпус 3 и электрически соединенные между собой блок питания 4, источник света 5, генератор 6 регулируемой частоты электрического сигнала, подаваемого на источник света 5. Оптический излучатель 1 дополнительно содержит электрически соединенный с генератором 6 регулируемой частоты модуль 7 приема и передачи радиосигнала, адаптированный для соединения с устройством 2 определения зрительной утомляемости. Блок питания 4, источник света 5, генератор 6 регулируемой частоты и модуль 7 приема и передачи радиосигнала расположены в едином корпусе 3
Источник света 5 выполнен в виде полноцветного светодиода. Генератор 6 регулируемой частоты дополнительно включает в себя модуль 61 переключения цвета светодиода.
Модуль приема и передачи радиосигнала может быть выполнен в виде модуля, адаптированного к технологии Bluetooth и/или GPRS и/или WiFi и/или WiMax и/или ZegBee и/или МРТ 1327.
Генератор 6 регулируемой частоты может быть выполнен в виде микропроцессора, посредством которого осуществляется генерация импульсов регулируемой частоты в пределах от 1 до 60 Гц.
Источником света может служить круглый светодиод RGB с четырьмя выводами и общим анодом диаметра 5 мм.
На фигуре 1 также обозначены радиосигнал между оптическим излучателем и устройством определения зрительной утомляемости - 8. Оптический сигнал от источника света 5 к глазу 9 пользователя обозначен как 10.
Осуществление полезной модели.
Оптический излучатель к устройству определения зрительной утомляемости работает следующим образом. Приводится не ограничивающий применения полезной модели пример осуществления. В данном варианте в качестве устройства определения зрительной утомляемости используется смартфон с возможностью коммутации по каналу Bluetooth. Согласно фигуре 2:
Пользователь прикладывает к выбранному глазу 9 устройство 1 и смотрит на мелькающий свет 10 от излучателя 5. Частота мельканий может регулироваться генератором 6 регулируемой частоты. Частотный диапазон, как правило, выбирается от 1 Гц до 60 Гц. Дискретность изменения частоты 1 Гц. Ширина импульса фиксирована и составляет 5 мс.
Модулем 61 переключения цвета светодиода регулируется цвет излучения.
Промышленная применимость.
Предлагаемый оптический излучатель к устройству определения зрительной утомляемости, может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителями был изготовлен оптический излучатель к устройству определения зрительной утомляемости.
В качестве генератора 6 регулируемой частоты был выбран микропроцессор, посредством которого осуществлялась генерация импульсов регулируемой частоты в пределах от 1 до 60 Гц с порогом 1 Гц. Источником света служил круглый светодиод RGB с четырьмя выводами и общим анодом диаметра 5 мм.
КЧСМ измеряли общепринятым методом монокулярно с помощью авторского программно-аппаратного комплекса. Длительность красных, зеленых и синих световых стимулов составляла 5 мс, яркость - 2,1 кд/м2. Частоту следования стимулов плавно изменяли в диапазоне 1-60 Гц. Измерения проводили в двух направлениях: до исчезновения мельканий и от сплошного видения до их появления, после чего данные усредняли.
Опытная эксплуатация оптического излучателя к устройству определения зрительной утомляемости показала, что он позволяет:
- осуществлять беспроводную коммутацию с различными вычислительными устройствами, которые выполняли роль устройств определения зрительной утомляемости.
- посредством использования беспроводных каналов передачи данных, отслеживать динамику зрительного утомления во время пользования компьютером и получать рекомендации по его снижению с учетом индивидуальных особенностей развития КЗС.
- регистрировать различия в изменениях хроматической КЧСМ при разного вида компьютерных нагрузках - то есть проводить учет особенностей зрительной нагрузки конкретного пользователя.
Таким образом, становится возможна коммуникация практически со всеми распространенными вычислительными устройствами, такими как персональный компьютер, планшетом, миникомпьютер, смартфон и аналогичные.
При этом становится возможным использование сетей, таких как сеть Интернет, для передачи информации от оптического излучателя к устройству определения зрительной утомляемости, что еще более расширяет область применения полезной модели.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - расширение функциональных возможностей устройства при повышении удобства эксплуатации.
Преимуществом применения данной полезной модели является также то, что он просто и дешево в изготовлении, является исключительно надежным.
Рекомендуется широко использовать данную полезную модель в образовательных, лечебных учреждениях, в домашних условиях.