防近視、斜視保健檯燈的製作方法
2023-06-04 14:23:01
專利名稱：防近視、斜視保健檯燈的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於日常生活用品領域，涉及一種燈具，特別是一種有助於青少年保持正確讀書寫字姿勢的防近視、斜視保健檯燈。
保持並養成正確合理的讀書寫字姿勢對青少年來說是至關重要的，目前，因讀書寫字的視距和姿勢不正確而引起的青少年視力減退及頸椎彎曲駝背等現象，已成為社會上廣泛注意的問題。過去，對此現象雖也採取了種種措施予以糾正，如學校改變桌椅高度使之配套，抑或利用強制性的讀寫姿勢矯正器(如擋胸器、擋頜器等)，但由於不具有引導性矯正作用，因而也都未達到預期的效果。近年來，社會上相繼開發出一些內設傳感器類型的防近視保健檯燈，但此類技術在具體應用中尚存在著以下不足1.不具有防斜視功能；2.防近視傳感器的設置對使用者極不方便，每次使用前需先調整傳感器與讀寫者的位置；3.防近視提示形式為呆板的蜂鳴示警形式。
本實用新型的目的在於提供一種結構科學、使用方便的智能化的防近視、斜視保健檯燈，用以克服現有技術的缺陷，充分保證使用者特別是青少年讀寫時的正確視距和姿勢，進而有效地保護他們的視力。
本實用新型的目的是通過如下的技術解決方案實現的在該保健檯燈內設置有用於防備使用者讀寫時近視或向左右兩側斜視的監控器以及將監控器接收信號轉變為語言警示信號的近、斜視信號語言警示裝置。監控器包括近視監控器和防左及防右斜視監控器，它們規則地設置在燈體朝向讀寫者的正前端，即在燈罩朝向讀寫者的正前側罩沿處設置有一個與防近視人體感應電路聯接的金屬監控感應板，此感應板直接面對讀寫者的頭部，在該感應板的左右兩側罩沿上對稱各設有一個受制於紅外線發射電路且光線軸可調的紅外線發射器，發射器與人體頭部構成一定夾角。近、斜視語言警示裝置設於檯燈燈體內，它包括防近視人體感應電路(以下稱防近視電路)和與之聯通的單穩延時電路、紅外線調製發射電路(以下稱發射電路)、防左斜視和防右斜視紅外線接收電路(以下稱防左視電路和防右視電路)以及分別與之聯通的單穩延時電路，還包括一個同時與上述三個單穩延時電路聯通的語言警示電路。檯燈開亮後，當讀寫者視距過近即頭部接近燈罩時，此時，防近視電路工作，並觸發與之聯通的單穩延時電路工作，進而向語言警示電路提供觸發電平，使其發出語言警示語句「小心近視，請坐正」；當讀寫者向左斜視即頭部向左傾斜時，馬上會被由發射電路所發出的紅外光束照射到其傾斜的頭部，防左視電路接收到被讀寫者頭部反射回的紅外光束而工作，並觸發與之聯通的單穩延時電路工作，進而向語言警示電路提供觸發電平，使其發出語言警示語句「小心左視，請坐正」；當讀寫者向左斜視即頭部向左傾斜時，裝置的工作過程與防左斜視時相同，在此不做贅述。通過以上的語言警示，幫助讀寫者保持並養成正確的讀寫姿勢。在本實用新型中，用於防左斜視和防右斜視的紅外線接收電路為相同的二路設置，而這兩個電路的紅外接收又共用一路紅外線發射電路。
與現有技術比較，本實用新型所述裝置除改善了防近視功能外，又增加了防左斜視和防右斜視的功能，其三路(防近視、防左斜視、防右斜視)監控傳感器與燈罩合理構成一體，無需調整；語言提示富有情感，易於被青少年接受；電路結構通用性強、可靠性好、智能化程度高。對於使用者特別是青少年使用者來說，長期使用即可習慣成自然，養成正確的讀寫視距姿勢，保證身心健康成長。本實用新型之技術解決方案最適用於普通調光型檯燈。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步描述。
圖1是本實用新型一個具體實施例的原理方框圖。
圖2是該實施例中燈罩結構的正視結構圖。
圖3是
圖1中紅外線發射電路的線路圖。
圖4是
圖1中除紅外線發射電路外的其它電路的線路圖。
如圖所示，本實用新型所述的保健檯燈具有燈罩2、燈座和調光電路11等。用於防近視監控的人體金屬感應板P裝在燈罩2朝向讀寫者的正前側罩沿處，即直對人體頭部，當讀寫者視距過近即其頭部接近感應板P後，感應板P發出信號，使防近視電路5工作。兩個用於監控左斜視和右斜視的紅外線發射器D1和D2對稱地分設在人體金屬感應板P兩側的燈罩下沿處，二者所發射的光束軸線與燈罩2中心至金屬感應板P的聯線之間的夾角為30～45°(光束線在這個範圍內可調)，當讀寫者向左斜視即當其頭部向左傾斜後，馬上就被發射電路1中的紅外線發射器D1所發出的紅外光束照射到其傾斜的頭部，此時，防左視電路3中的接收管D3收到由讀寫者頭部反射回來的紅外光束而工作。當讀寫者向右斜視時，檯燈的工作過程與向左斜視時的工作過程相同，在此略述。
圖3中，紅外線發射電路1由型號為LM556的雙時基電路IC1、三極體BG1、紅外線調製發射器D1、D2、電容C1～C4、儲能電容C5和電阻R1～R8構成；其中將IC1設計劃分為二部分，一個 1/2 IC1被設計為佔空比為501的多諧振蕩器IC1－1，即令該振蕩器在50ms的時間間隔上產生1ms的脈衝，另一個 1/2 IC1為佔空比為11的多諧振蕩器IC1－2，即20kHz方波發生器，實施時，將IC1－1的輸出級(9腳)與IC1－2的復位端(4腳)經電阻R3聯接。當IC1－1輸出高電平時，IC1－2工作；IC1－1輸出低電平時，IC1－2的復位端(4腳)無高電平而截止。IC1－2的工作狀態受IC1－1的調製。電路工作時，當IC1－1在50ms的截止時間裡無高電平輸出時，IC1－2的復位端無高電平而停止工作，此時無方波脈衝輸出；而當IC1－1輸出1ms的高電平時，IC1－2即工作，產生20kHz的脈衝紅外光束。圖中R8為紅外發射管D1、D2的限流電阻。
圖4中，防近視電路5由監控感應板P、電感L、三極體BG6～BG8、二極體D7、D8、電容C14～C19和電阻R29～R34構成，與之聯通的單穩延時電路8由或非門H5、H6、電容C20和電阻R36構成。電路工作時，當金屬感應板P未收到人體感應信號時，三極體BG6和BG7起振，二極體D7、D8整流後使三極體BG8導通，其集電極為低電平，單穩延時電路8不工作；當讀寫者視距過近時，金屬感應板P收到人體感應信號，三極體BG6和BG7停振，BG8截止，其集電極為高電平，此時，單穩延時電路8工作，使BG9導通，經電容C21、電阻R39向語言警示電路10提供高電平，使之發出警示語言，單穩延時電路的延時時間一般以語言警示電路10發出一至二句完整句子為宜。單穩延時狀態結束後，BG9截止，觸發電平隨之截止。
防左斜視電路3由電壓比較器Q1、三極體BG2、紅外線接收管D3、電容C6～C7和電阻R9～R14構成，與之聯通的單穩延時電路6由或非門H1、H2以及電容C8和電阻R15構成。電路工作時，當紅外線接收管D3收到紅外光束信號後，經Q1放大，使BG2導通，在R14上產生壓降，此時，單穩延時電路6得到正電壓而工作，使BG3導通，經R18和C9向語言警示電路10提供高電平，使之發出警示語言，單穩延時電路的延時時間一般以語言警示電路10發出一至二句完整句子為宜。單穩延時狀態結束後，BG3截止，觸發電平隨之截止。防右視電路4的構成電器元件及工作過程與防左視電路3完全相同，在此略述。
語言警示電路10由四路觸發語言電路IC4、三極體BG11、二極體D12、揚聲器Y、電容C25～C26和電阻R45～R47構成，內中IC4採用型號為JL－4型四路觸發端語言電路，其上的第3、4、5觸發端分別接入三個單穩延時電路6、7、8的輸出端。在IC4中根據要求事先灌注貯存有語音數據，工作時，當其上第3、4、5觸發端分別被觸發後，IC4可分別發出「小心近視，請坐正」、「小心左斜視，請坐正」和「小心右斜視，請坐正」的警示語句。
鑑於人眼若長時間盯視某一目標會產生疲勞，從保護讀寫者視力並減緩疲勞的目的出發，本實用新型設計者在這種保健檯燈燈體內還設置有一個由或非門H7、H8、三極體BG10、電容C22～C23和電阻R40～R42組成的開機定時關機電路9，該電路的輸出端與IC4上的第6觸發端聯接。電路9的輸出端同時還與檯燈上的調光電路11的輸入端聯接。電路工作時，由電阻R40直接向電路提供正電平，電路工作經延時一段時間(約45分鐘)後，H8輸出低電平，經R42使BG10導通，又經C24和R44向語言警示電路10的第6觸發端提供高觸發電平，使之發出警示語言「請您休息五分鐘後，再開燈」；同時，BG10的另一路輸出電流經二極體D11向調光電路11提供高電平，使之強行熄燈，以保護眼睛不致過度疲勞。
具體實施時，可將本實用新型中的防近視電路5、發射電路1、防左斜視電路3和防右斜視電路4設置在燈罩2罩殼內，而將單穩延時電路6、7、8、語言警示電路10和開機定時關機電路9設置在燈座上。
權利要求1.一種具有燈罩(2)、燈座和調光電路(11)的防近視、斜視保健檯燈，其特徵是1.1在燈罩(2)朝向讀寫者的正前側罩沿處設置有一個與防近視人體感應電路(5)聯接的金屬監控感應板P，在該感應板P的左右兩側罩沿上對稱各設有一個受制於紅外線發射電路(1)且光線軸可調的紅外線發射器D1、D2；1.2在檯燈燈體上設有近、斜視信號語言警示裝置，該裝置包括防近視人體感應電路(5)和與之聯通的單穩延時電路(8)、紅外線調製發射電路(1)、防左斜視和防右斜視紅外線接收電路(3、4)以及分別與之聯通的單穩延時電路(6、7)，還包括一個同時與上述三個單穩延時電路(6、7、8)聯通的語言警示電路(10)；其中電路(1、3、4、5)設在燈罩(2)罩殼內，電路(6、7、8、10)設在燈座內。
2.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是左、右紅外線發射器D1、D2所發射的光束軸線與燈罩(2)中心至感應板P的聯線之間的夾角為30～45°。
3.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是所述的防近視人體感應電路(5)由監控感應板P、電感L、三極體BG6～BG8、二極體D7、D8、電容C14～C19和電阻R29～R34構成。
4.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是所述的紅外線發射電路(1)由型號為LM556的雙時基電路IC1、三極體BG1、紅外線調製發射器D1、D2、電容C1～C4、儲能電容C5和電阻R1～R8構成；將IC1劃分為二部分，一個 1/2 IC1為佔空比為501的多諧振蕩器IC1－1，另一個 1/2 IC1為佔空比為11的多諧振蕩器IC1－2，IC1－1的輸出級(9腳)與IC1－2的復位端(4腳)經電阻R3聯接。
5.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是所述的防左斜視紅外線接收電路(3)由電壓比較器Q1、三極體BG2、紅外線接收管D3、電容C6～C7和電阻R9～R14構成；防右斜視紅外線接收電路(4)由與電路(3)相同的電器元件構成。
6.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是所述的與防左斜視紅外線接收電路(3)聯通的單穩延時電路(6)由或非門H1、H2以及電容C8和電阻R15構成；與電路(4)和電路(5)聯通的單穩延時電路(7)和(8)由與電路(6)相同的電器元件構成。
7.如權利要求1規定的保健檯燈，其特徵是所述的語言警示電路(10)由四路觸發端語言電路IC4、三極體BG11、二極體D12、揚聲器Y、電容C25～C26和電阻R45～R47構成，內中IC4上的觸發端3、4、5分別接入三個單穩延時電路(6、7、8)的輸出端。
8.如權利要求1、7規定的保健檯燈，其特徵是所述的語言警示電路(10)中IC4上的6觸發端與一個由或非門H7、H8、三極體BG10、電容C22～C23和電阻R40～R42組成的開機定時關機電路(9)的輸出端聯接，電路(9)的輸出端同時還與調光電路(11)輸入端聯接。
專利摘要一種有助於青少年保持正確讀寫姿勢的防近視、斜視保健檯燈，在燈罩朝向讀寫者的正前沿處設有與防近視人體感應電路聯接的監控感應板，在感應板的左右兩側對稱各設有一個防左或防右斜視的紅外線發射器；在檯燈燈體上設有近、斜視信號語言示警裝置，該裝置包括防近視人體感應電路、防左和防右斜視紅外線接收電路以及分別與此三個電路聯通的單穩延時電路，紅外線發射電路、還包括一個同時與上述三個單穩延時電路聯通的語言警示電路。
文檔編號F21V33/00GK2180880SQ9324458
公開日1994年10月26日 申請日期1993年11月11日 優先權日1993年11月11日
發明者陳全仁 申請人:陳全仁