帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的制作方法
【專利摘要】帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈。本發(fā)明包括U形燈體和支撐體兩部分，U形燈體上設(shè)置了左右兩個燈頭，每個燈頭里有個LED光源。兩個燈頭分別設(shè)置在書寫區(qū)域的兩側(cè)上方，燈頭的后端(遠離書寫者的一端)與一個共同的連接體的兩端分別連接，俯視視角上看構(gòu)成一個U字形的燈體。U字形燈體的兩側(cè)或者后部有環(huán)境補光燈。在兩個燈頭相對的靠近前端處設(shè)置有紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收二極管，兩者位置相互對應(yīng)，形成一道看不見的紅外監(jiān)測光束，當使用者頭部低于規(guī)定的規(guī)范距離，阻斷紅外線監(jiān)測光束，紅外線監(jiān)測報警器電路會聲音提醒。上述U字形燈體的支撐體是燈桿加一個充當?shù)鬃膶懽职?，其表面不反光，角度微前傾，便于書寫。
【專利說明】帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，屬于書寫照明燈具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近視是困擾學生的大問題，對學生的學習工作生活都有不小的影響。近視的成因中，書寫習慣不正確及用光不科學是最主要的原因。比如新入學的小學生，往往趴著書寫，其原因是，手部遮擋光線造成手影，為了看清字不由自主的趴下寫字，加之這樣的動作又相對舒服，久而久之養(yǎng)成趴著寫字的習慣?，F(xiàn)在的課本多為銅版紙印刷，表面光亮，對燈光有強烈反射作用，會造成視覺疲勞和視物不清，也是加深近視的原因?，F(xiàn)有的臺燈樣式各種各樣，使用時候高低和擺放也不規(guī)范，這些都需要使用中有個合理指導。前面提到的小學生喜歡趴著寫字的問題現(xiàn)在是靠家長提醒來解決，但家長不能總在身邊提醒，應(yīng)該靠孩子養(yǎng)成自覺糾正的好習慣。另外書寫區(qū)和周邊光照的強烈對比也是造成視覺疲勞的原因，往往書寫區(qū)亮度達到，但由于室內(nèi)不開其他燈光，造成周邊是黑暗的，這樣也是不科學的用光?，F(xiàn)在市場上還沒有專門的無影臺燈產(chǎn)品，但是有紅外線監(jiān)測坐姿的臺燈，靠燈柱上或者燈罩上的紅外感應(yīng)傳感器實現(xiàn)，把紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收二極管做在一起，紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外線，遇到人體后反射，紅外線接收二極管感知到后發(fā)出聲音提醒端正坐姿。但是這樣的方式不夠精準，不能準確有效的去監(jiān)測學生的坐姿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明專利的目的是提供一種防止手影和書頁眩光產(chǎn)生，又能監(jiān)測使用者坐姿及對書寫環(huán)境的周邊進行補光功能的臺燈。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明包括U形燈體和支撐體兩部分，U形燈體上設(shè)置了左右兩個燈頭，每個燈頭里有LED光源，LED光源可以是點光源形式或者面光源形式。如果是面光源形式，LED發(fā)光元件配合產(chǎn)生面光源的磨砂片或者導光板配件使用。兩個燈頭分別設(shè)置在書寫區(qū)域的兩側(cè)上方，燈頭的后端與一個共同的連接體的兩端分別連接，俯視視角上看構(gòu)成一個U字形的燈體。所述的連接體可以是中空的殼體，內(nèi)部可以設(shè)置有電源電路和控制電路；也可以是連桿的形式，連接體主要功能是將兩個燈頭連接為一個整體，俯視看連接體的形狀，可以是直線的，也可以是向后方彎曲的弧形，與燈頭組成U字形燈體。U字形燈體的兩側(cè)或者后部有環(huán)境補光燈，可以采用LED光源，照亮書寫區(qū)周邊環(huán)境，減小視野里的明暗對比，減輕視覺疲勞。在兩個燈頭相對的靠近前端處設(shè)置有紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收二極管，兩者位置相互對應(yīng)，形成一道看不見的紅外監(jiān)測光束，當使用者頭部低于規(guī)定的規(guī)范距離，阻斷紅外線監(jiān)測光束，紅外線監(jiān)測報警器電路會感應(yīng)到信號變換，發(fā)出警報聲提醒使用者抬起頭來，端正坐姿。上述U字形燈體的支撐體可以是傳統(tǒng)的一個燈桿加一個燈座方式，也可以是一到四根燈桿加一個充當?shù)鬃膶懽职?，其表面不反光，角度微前傾，便于書寫。
[0005]采用本發(fā)明帶來的有益效果是，光照更科學更合理，無反光和眩光，無手影；書寫環(huán)境明暗對比度小，減輕視覺疲勞；有紅外坐姿監(jiān)測，監(jiān)控使用者寫字距離，助其養(yǎng)成良好讀寫習慣。
[0006]以下結(jié)合附圖做進一步說明:
[0007]圖1是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的立體圖；
[0008]圖2是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的俯視圖；
[0009]圖3是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的紅外線發(fā)射管和紅外線接收管剖面示意圖；
[0010]圖4是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的紅外線監(jiān)測報警器電路圖
[0011]圖5是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的正視圖；
[0012]圖6是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的LED面光源磨砂材料方案示意圖；
[0013]圖7是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的LED面光源導光板方案示意圖；
[0014]圖8是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的后視圖；
[0015]圖9是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的照明光源電路圖；
[0016]圖10是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的燈體結(jié)構(gòu)的第2個實施例
[0017]圖11是本發(fā)明帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈的燈體結(jié)構(gòu)的第3個實施例
[0018]圖中各部件名稱對應(yīng)的標號如下:
[0019]左燈頭I ;右燈頭2 ;連接體3 ;燈桿4 ;燈座5 ;紅外線發(fā)射管6 ;紅外線接收管7 ；套管8 ;紅外線濾鏡9 ;LED光源10 ；LED電路板11 ;磨砂燈罩12 ;導光板13 ;環(huán)境補光燈14 ；電源插座15 ;電源開關(guān)16 ；LED驅(qū)動器17 ;轉(zhuǎn)軸18 ；U形支架19
【具體實施方式】
[0020]在圖1中，本發(fā)明的主體由U形燈體和支撐體兩部分組成。U形燈體的開口端，也就是朝向使用者的一端定義為前方向，U形燈體由左燈頭1、右燈頭2和連接體3組成，兩個燈頭的后端分別與連接體3的兩端連接在一起，構(gòu)成U字形燈體。連接體3是中空的殼體，內(nèi)部布置有控制電路、電源電路等，連接體3的主要作用是連接兩個燈頭成為一個整體。支撐體是由燈桿4和燈座5組成，燈桿數(shù)量可以從I根到4根，燈座5是一個寫字板，其表面略微前傾，角度在2度到10度內(nèi)，表面磨砂處理無反光。U形燈體位于燈座5正上方，兩個燈頭的燈光分別從左上方和右上方兩個方向投光到燈座5，形成立體交叉照明，類似醫(yī)院無影燈的原理，消除了手影，使得視物清晰，不會因為看不清字而疲勞，并且由于是左右兩個方向投光，避免了書頁的直接反光進入眼睛造成的眩光，讓光照更合理。另外圖1中可以看到其中一個燈頭靠近前端的內(nèi)側(cè)設(shè)置有紅外線發(fā)射頭6。
[0021]在圖2中，俯視方向看，左燈頭1、右燈頭2和連接體3構(gòu)成U字形燈體。紅外線監(jiān)測報警器的紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收二極管相對的分別設(shè)置在兩個燈頭的靠近前端處，也就是U形燈體靠近開口端的位置，兩者位置相互對應(yīng)、軸線一致。通電后，紅外線發(fā)射管6發(fā)出紅外線，另一個燈頭的紅外線接收管7接收，形成一道水平的橫向的看不見的紅外線監(jiān)測光束，這道光束距離書寫區(qū)域是30公分左右的規(guī)范書寫距離，當人的頭部距離書寫區(qū)過近阻擋了紅外線監(jiān)測光束，紅外線接收管7會感應(yīng)到，紅外線監(jiān)測報警器電路會觸發(fā)聲光報警提醒端正坐姿保持距離。需要說明的是，紅外線發(fā)射管6和紅外線接收管7可以互換兩個二極管的位置，即左燈頭I安裝紅外線接收管7，右燈頭2安裝紅外線發(fā)射管6。這種紅外線發(fā)射管6和紅外線接收頭管分立的形式和現(xiàn)有的反射原理的紅外監(jiān)測傳感器比起來，使用起來更精確嚴格。紅外線發(fā)射管6是紅外線發(fā)射二極管VDl和套管8以及紅外線濾鏡9組成，套管8讓光線的發(fā)射匯聚成光束以增強發(fā)射光強，如圖3所示紅外線發(fā)射二極管VDl在套管8的管孔一端，另一端開孔處有一個紅外線濾鏡9，可以防塵。紅外線接收管7的結(jié)構(gòu)也一樣，由紅外線接收二極管VD2和套管8，以及紅外線濾鏡9組成，紅外線濾鏡9可以減少外界雜光對信號接收的干擾。
[0022]圖4中，紅外線監(jiān)測報警器電路由交流降壓整流電路，紅外發(fā)射電路，紅外光電轉(zhuǎn)換電路，繼電器控制的聲光報警電路等組成。220伏交流電壓經(jīng)過變壓器降壓后輸出12伏交流電壓，經(jīng)過Dl?D4整流、電容Cl濾波，然后由三端穩(wěn)壓電路UA78H12A穩(wěn)壓，輸出12伏特直流電壓提供給后續(xù)電路。
[0023]C2和C3為濾波電容，發(fā)光二極管D5作電源指示燈，Rl降壓限流，使D5正常工作。
[0024]紅外線發(fā)射二級管VDl和PRl組成紅外發(fā)光電路，可調(diào)電阻RPl用作降壓限流用，通過調(diào)節(jié)RPl的大小，使得紅外發(fā)光二極管VDl的工作電流限制在90毫安之內(nèi)，以免電流過大燒毀。VD2為紅外線接收二極管，也就是光敏二極管，和R2組成光電轉(zhuǎn)換器，在紅外線發(fā)射二極管VDl和紅外線接收二極管VD2之間形成一道紅外線光路，當光路不被遮擋的時候，VD2將VDl的紅外信號變?yōu)殡娦盘?，VD2呈低阻抗，A點電壓小于等于0.35伏，VTl呈截止狀態(tài)，B點高電平，IC處于復位狀態(tài)。當紅外線光路被遮擋，VD2呈高阻抗狀態(tài)，A點電位升高，VTl飽和導通，B點電位小于等于0.4伏，ICl置位，ICl的3腳高電平。
[0025]ICl采用時基集成電路555，在它的觸發(fā)端2腳的電壓低于0.33伏，555處于置位狀態(tài)，該上跳變脈沖使得VT2飽和導通，繼電器K吸合，常閉觸電Kl開，二極管發(fā)光；常開觸點K3閉合，蜂鳴器發(fā)出報警音，從而實現(xiàn)紅外探測聲光報警。D6為續(xù)流二極管，作用是抑制繼電器線圈產(chǎn)生的反電動勢，保護晶體管。
[0026]圖5中，本發(fā)明的正視圖上可以看到，LED光源10分別在兩個燈頭的下方，可以是點光源，也可以是面光源，照射角度向著燈座5。兩個LED光源10從左右上方斜向下照射，構(gòu)成多方位的光照環(huán)境，消除了手影的產(chǎn)生，讓視物更清晰。由于側(cè)向照明，也避免了書頁的反光直接照射到人的眼睛，避免了書頁眩光。
[0027]圖6所示是LED光源10的用磨砂材料產(chǎn)生面光源的方案，LED電路板11是帶有LED發(fā)光二極管陣列的電路板，LED電路板11照射在磨砂燈罩12上，磨砂燈罩12可以是塑料的，比如PC等透明材料，表面通過涂層或者做磨砂表面處理，這樣當LED電路板11上的LED燈照射在上面就形成均勻柔和的面光源，避免直視LED燈珠的刺眼感覺。
[0028]圖7中，LED光源10的用導光板產(chǎn)生面光源的方案，通過LED電路板11 (單排陣列)把光投射到導光板13的側(cè)面，導光板把進入的光線均勻的分散到表面形成面光源，導光板13是廣泛用于液晶面板和廣告燈箱的技術(shù)，故此不贅述其原理。
[0029]圖8中，在U形燈體的后部，也就是連接體3的后部，設(shè)置有環(huán)境補光燈14，圖中示例為后部設(shè)置了兩組，環(huán)境補光燈14是LED陣列組成，對臺燈后方的環(huán)境和周邊的區(qū)域進行照亮，減少書寫區(qū)域和環(huán)境區(qū)域的明暗對比，緩解眼睛疲勞。U形燈體的后部還設(shè)置有電源插座15、開關(guān)16。
[0030]圖9中，是整個臺燈中照明光源的電路示意圖。220v交流電依次經(jīng)過開關(guān)K和LED驅(qū)動器17變?yōu)榈蛪褐绷麟娊oLED燈供電，LED驅(qū)動器是現(xiàn)有成熟技術(shù)，有成品直接選用。圖中LEDl和LED2燈組分別對應(yīng)左燈頭I和右燈頭2中LED電路板11。LED3和LED4燈組對應(yīng)環(huán)境補光燈14里的LED陣列。
[0031]圖10中，是整個臺燈的結(jié)構(gòu)實施例2，左燈頭I和右燈頭2分別通過轉(zhuǎn)軸18與連接體3連接，在運輸過程中，兩個燈頭可以折疊，便于運輸，減少包裝箱體積。
[0032]圖11中，是整個臺燈的結(jié)構(gòu)實施例3，連接體可以使連桿支架的形式，例如金屬管折彎的U形支架19，U形支架19的兩端通過轉(zhuǎn)軸18與兩個燈頭連接，U形支架的數(shù)量可以
是一根到三根。
【權(quán)利要求】
1.一種帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，由左燈頭、右燈頭、連接體、燈桿、燈座、LED光源、及紅外線監(jiān)測報警器電路組成，其特征是:左燈頭、右燈頭內(nèi)分別有LED光源，左燈頭和右燈頭的后端分別與連接體的兩端連接構(gòu)成U形燈體，紅外線監(jiān)測報警器的紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收二極管分別相對的設(shè)置在兩個燈頭靠近前端處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于所述連接體是內(nèi)部中空的殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于左燈頭、右燈頭的后端和連接體的兩端是固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于所述的紅外線監(jiān)測報警器的紅外線發(fā)射二極管與套管和紅外線濾鏡同軸組成紅外線發(fā)射管，紅外線監(jiān)測報警器的紅外線接收二極管與套管和紅外線濾鏡同軸組成紅外線接收管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于連接體3的后部有環(huán)境補光燈，是I到4組LED陣列光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于左燈頭和右燈頭的后端通過轉(zhuǎn)軸與連接體活動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于所述的連接體是I到3根金屬管折彎的U形支架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶坐姿監(jiān)測功能的無影臺燈，其特征在于所述的燈座是個表面磨砂無反光的略微前傾2度到10度以內(nèi)角度的寫字板。
【文檔編號】F21V33/00GK103899969SQ201210572094
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】王傲立 申請人:王傲立