本發明涉及讀寫臺，尤其涉及一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置。

背景技術：

1、近視已經成為影響人們健康的重大公共衛生問題，長時間近距離觀看及工作是近視形成的重要“元兇”之一，而讀寫臺光學系統可以將桌面內容遠距離成像在空中，實現“視近”到“視遠”的轉變，從而達到近視防控的目的。

2、大量研究表明，觀看內容周邊離焦可以使周邊視網膜上的成像焦點落在視網膜之前，形成近視性離焦，延緩眼軸增長，從而起到預防近視或延緩近視發展的作用。但是有的讀寫臺不具備離焦功能，進而近視防控效果欠佳。

3、而且常見的讀寫臺殼體側壁與目鏡呈垂直狀態排布，讀寫臺中直接面對著眼睛、人眼直接看到的透鏡即為目鏡，讀寫臺中的目鏡為凹面鏡。這樣一來，目鏡出射的邊緣光線會受到殼體側壁的阻擋，從而導致使用者觀看到的畫面外圍為殼體側壁，出現觀看視野遮擋問題，嚴重影響使用體驗和視覺效果，如附圖1所示。

4、通過附圖1中顯示的藍色光線傳播路徑可以看出，當右眼觀察目鏡左側邊緣，目鏡左側邊緣出射光線朝向殼體側壁，光線會被側壁遮擋，進而產生以上觀看視野受限問題。究其原因，是在目鏡各參數一定的基礎上，未考慮目鏡參數與殼體形狀、尺寸的關系導致的，也即是目鏡各參數直接影響到殼體形狀與尺寸，只有殼體的形狀與尺寸和目鏡相適配，才能保證殼體側壁不遮擋觀看視野。

技術實現思路

1、本發明為了解決部分讀寫臺近視防控效果不足、讀寫臺殼體易遮擋觀看視野的問題，提供一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，優化目鏡結構促使人眼通過讀寫臺裝置看到的畫面中間區域為虛像、周邊區域為實像，由此實現近視防控的效果；同時根據目鏡各參數等數據進行計算，保證讀寫臺殼體側壁與目鏡的夾角保持一定的數量關系，從而確保觀看視野不被殼體遮擋。

2、為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

3、一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，包括殼體、分光鏡、目鏡和物距調節面板，所述殼體為前側壁敞口的封閉框體結構，便于人員正常使用讀寫臺，殼體后側壁上嵌入有所述目鏡，目鏡包括凹面鏡和緊密環繞在凹面鏡周側的逆反射鏡片；

4、所述殼體敞口處和目鏡之間的殼體內傾斜設置分光鏡，促使被觀察物體中間區域發出的光束經分光鏡反射、凹面鏡反射和分光鏡透射后進入人眼，形成虛像；

5、所述殼體下側壁嵌入有所述物距調節面板，物距調節面板為若干塊傾斜的單層方形透鏡環繞而成的方框體，物距調節面板尺寸與逆反射鏡片尺寸相適配，促使被觀察物體周邊區域發出的光束經物距調節面板透射、分光鏡反射、逆反射鏡片反射和分光鏡透射后進入人眼，形成實像；

6、所述殼體左右任一側壁與目鏡的夾角為預設角度一；所述凹面鏡邊緣光線出射角度為預設角度二。

7、進一步地，所述殼體敞口位置、分光鏡和目鏡呈一字型前后依次排布，所述目鏡豎直布置、且垂直于桌面。

8、進一步地，所述目鏡中的逆反射鏡片為采用玻璃珠結構或球透鏡內嵌光闌結構制成的方框體，方便實現光線的逆反射；目鏡中的凹面鏡尺寸與物距調節面板中央鏤空區域尺寸相適配。

9、進一步地，所述物距調節面板水平布置，物距調節面板平行于桌面，物距調節面板上方排布所述分光鏡，目鏡的豎直高度等于物距調節面板的水平寬度；

10、物距調節面板中的每塊單層方形透鏡縱截面為直角三角形，物距調節面板的厚度由內圈向外圈依次遞減，物距調節面板的橫截面積由上至下依次遞減。

11、進一步地，所述物距調節面板光焦度的調節量按照以下公式表示：

12、；

13、其中， dmax為光焦度調節量最大值， dmin為光焦度調節量最小值；

14、所述物距調節面板光焦度調節量的最大值、最小值分別按照以下公式表示：

15、；

16、；

17、其中，為單層方形透鏡焦距，為物距調節面板外側邊緣到桌面的垂直距離，為物距調節面板內側邊緣到桌面的垂直距離，為分光鏡中心到物距調節面板外側邊緣的垂直距離，為分光鏡中心到物距調節面板內側邊緣的垂直距離，為人眼到分光鏡中心的水平距離。

18、進一步地，所述物距調節面板上平面還設置有擋光板，所述擋光板為方框形狀的片體，擋光板上均勻分布有若干個鏤空的靶心圖案，靶心圖案為十字型或三葉草型的一種。通過擋光板提高人眼觀看的舒適度和持久度。

19、進一步地，所述預設角度一按照以下公式表示：

20、；

21、其中，為凹面鏡邊緣光線出射角度， h為凹面鏡寬度， x為逆反射鏡片內外邊距；

22、所述預設角度二按照以下公式表示：

23、；

24、其中， w為凹面鏡長度，為標準雙眼距離，為人眼到凹面鏡中心距離，為凹面鏡的曲率半徑。

25、進一步地，所述分光鏡呈45°傾斜布置；

26、所述分光鏡上邊長按照以下公式表示：

27、；

28、所述分光鏡下邊長按照以下公式表示：

29、；

30、所述分光鏡高度按照以下公式表示：

31、。

32、通過上述技術方案，本發明的有益效果是：

33、本發明是將目鏡結構優化為在凹面鏡四周布置逆反射鏡片，凹面鏡和逆反射鏡片構成目鏡，進而被觀察物體發出的光束經分光鏡反射到達凹面鏡，再經凹面鏡反射后通過分光鏡透射進入人眼，光束的反向延長線匯聚在人眼前方，形成虛像；被觀察物體周邊區域發出的光束經物距調節面板到達分光鏡，再經分光鏡反射至逆反射鏡片，逆反射光束經分光鏡透射匯聚在人眼后方，形成實像，即人眼通過讀寫臺裝置看到的畫面中間區域為虛像，周邊區域為實像，由此能夠實現近視防控的效果。

34、本發明提出了殼體側壁與目鏡夾角的關系式，根據目鏡的一系列參數、再通過相應關系式的計算可以得到殼體側壁與目鏡夾角，根據該夾角判斷殼體的形狀和尺寸，保證制作出來的殼體側壁不阻擋凹面鏡邊緣的出射光線，從而實現視野不被殼體遮擋的觀看效果，提升使用體驗和視覺效果。與此同時，在確定殼體側壁與目鏡夾角的基礎上，還給出了分光鏡尺寸的計算關系式，從而保證制作的分光鏡與殼體相適配，保證整個讀寫臺的良好使用。

技術特征：

1.一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，包括殼體（1）、分光鏡（2）、目鏡（3）和物距調節面板（4），所述殼體（1）為前側壁敞口的封閉框體結構，殼體（1）后側壁上嵌入有所述目鏡（3），目鏡（3）包括凹面鏡（31）和緊密環繞在凹面鏡（31）周側的逆反射鏡片（32）；

2.根據權利要求1所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述殼體（1）敞口位置、分光鏡（2）和目鏡（3）呈一字型前后依次排布，所述目鏡（3）豎直布置、且垂直于桌面。

3.根據權利要求1所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述目鏡（3）中的逆反射鏡片（32）為采用玻璃珠結構或球透鏡內嵌光闌結構制成的方框體；目鏡（3）中的凹面鏡（31）尺寸與物距調節面板（4）中央鏤空區域尺寸相適配。

4.根據權利要求1所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述物距調節面板（4）水平布置，物距調節面板（4）平行于桌面，物距調節面板（4）上方排布所述分光鏡（2）；

5.根據權利要求4所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述物距調節面板（4）光焦度的調節量按照以下公式表示：

6.根據權利要求4所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述物距調節面板（4）上平面還設置有擋光板（5），所述擋光板（5）為方框形狀的片體，擋光板（5）上均勻分布有若干個鏤空的靶心圖案。

7.根據權利要求1所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述預設角度一按照以下公式表示：

8.根據權利要求7所述的一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，其特征在于，所述分光鏡（2）呈45°傾斜布置；

技術總結
本發明涉及一種周邊離焦、視野不被遮擋的讀寫臺裝置，包括殼體、分光鏡、目鏡和物距調節面板，殼體為前側壁敞口的封閉框體結構，殼體后側壁上嵌入有目鏡，目鏡包括凹面鏡和緊密環繞在凹面鏡周側的逆反射鏡片；殼體敞口處和目鏡之間的殼體內傾斜設置分光鏡，殼體下側壁嵌入有物距調節面板，物距調節面板尺寸與逆反射鏡片尺寸相適配，促使人眼通過讀寫臺裝置看到的畫面中間區域為虛像，周邊區域為實像，能夠實現近視防控的效果。殼體側壁與目鏡的夾角滿足一定的關系式，從而可以根據邊緣光線出射角度確定殼體側壁與目鏡的夾角，以實現視野不被殼體遮擋的觀看效果，提升使用體驗和視覺效果。

技術研發人員：劉琴,張博,何金泓,王子賢
受保護的技術使用者：河南百合特種光學研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28