专利名称：Led防近视多功能智能台灯的制作方法
技术领域：
一种LED防近视多功能智能台灯，属新颖的高亮发光二极管与现代电子技术相结 合的新型灯具领域。
背景技术：
随着科技的进步，在灯具照明领域，由于发光二极管特别节能、体积小、寿命超过 万小时，便于小型化设计，加上亮度提高，造价日趋低廉，因此，高亮发光二极管列阵开始应 用在台灯及多种灯具上，并将成为未来灯具发展趋势。但已面世的发光二极管台灯，亮度 低，功能单一，通常只作为学习照明用途，不具有与学生学习息息相关，因坐姿不正低头近 视、迫切需要解决的防近视功能，更不具备与照明相关的其它多种扩展功能。
发明内容
本发明的目的是将普通家庭、工矿企业、政府行政办公皆要使用的台灯、野外便携 手电筒的总体结构、电路等运用最新技术进行创造性构思，使其制造成本在与现有台灯相 当的前提下产生多种用途，把与照明功相关联的用途进行系统化设计，既可以作台灯通用 照明，用于学生学习时又具有防近视功能，防止学生长期近距离看书写字近视；还具有醒脑 提神功能，停电照明功能；利用自身的照明放大检验、焊接电路板、观看细小文字等功能; 取下又具有野外作息散光照明、远距离聚光手电照明功能；紫外光验伪钞、验食品、蔬菜、器 皿是否带过量铅、汞等对人体有害重金属功能；饮用水消毒杀菌治疗皮肤病、蚊虫叮咬止 痒、案发现场勘查痕迹、文物照射考察等功能。因此，本发明对现有台灯整体结构进行了系 统设计，使其造型新颖、精巧、美观、便携；同时实现多种功能。本发明通过独特的构思首次 把家用台灯与便携式野外手电照明、专用功能照明统一起来，将多种产品取而代之。必将成 为家庭照明、野外作息必备物。技术方案要实现上述发明目的，就必须解决几大技术难题。1、一种前所未有的产品要普及到民众之中，在设计时就必须根据产品的功效原 理，在最大限度降低制作成本的前提下，与相关产品结合，各个部件再也不是用途单一，而 是充分发挥综合用途，在整体结构上实现多种功能相互融合，极大地提高性价比。而这种很 重要的新增功能与新型的发光二极管灯具相结合，又不是简单的互不相干的功能附加，而 应该将其习以为常的灯具母体结构、造型进行前所未有的创新设计，使其符合新增功能需 要既是实现其本身台灯照明功能必不可少组成部分，又成为新增功能必不可少的功能构 架，用户惊叹其综合构思设计精巧，功能又新颖超值，价格经济实惠，才会被接受、普及成为 一种家庭必须生活用品。2、要实现防近视功能，就必须解决学生坐姿不正低头近视，对学生头部近视状态 下信号的探测、语音提示报警问题。为此，本发明采用红外脉冲抗干扰发射、反射接收方法， 获得红外探测近视信号。当学生学习时头部逐渐近视超过限度，红外发射管发射的红外脉
3冲信号被低头的头部发射，灯体上的红外接收管接收到红外脉冲信号，传送给放大电路放 大、经检波电路检波、再经比较电路转换成高电平，使连接发光管电源的继电器闭合，断开 电源，发光管自动熄灭，同时自动触发语音电路发出“请注意、近视”的语音报警声音。台灯 在自动熄灭、同时又语音报警“请注意、近视”的双重报警下，学生必然抬头端正坐姿，一旦 端正坐姿，台灯又自动恢复正常照明，语音“请注意、近视”报警声又自动停止，从而实现了 防近视功效。3、要实现既可以用作家庭学习散光照明、又可以用作野外聚光照明、还可用作紫 外线验伪钞、检验食品、蔬菜、器皿是否带过量铅、汞等对人体有害重金属功能、消毒杀菌治 疗皮肤病功能、案发现场验血迹、文物照射考察等，就必须将多种用途不同的LED(发光二 极管)排列成多种列阵，组合在一起，通过电路、开关分别进行功能控制。4、要把把家用台灯与便携式野外手电照明及其它野外用途统一起来，将两种产品 取而代之，关键的难点是作便携使用时能方便取下；作家庭学习使用时又要很容易组合。本 发明独创性地采用电脑上使用的USB接口解决了这一技术难题。本发明与现有技术相比有以下有益技术效果1、市面LED台灯虽然利用了发光二极管的节电效能，但没有防近视功能；本人以 前曾经发明的已过保护期限的防近视台灯(专利号为90211785. 8)虽有防近视功能，但是 采用白炽灯很耗电，且偏黄的光线使视觉细胞长久感受偏色光线易疲劳，对眼睛有害。随着 科技的进步，本发明将防近视功能与新颖的纯白色高亮发光二极管结合，又通过语音报警， 技术上是一次跨越。2、通过电路震荡使灯光闪烁产生9-12赫兹的光屏闪烁，通过视觉神经感知，诱导 脑波进入阿尔法波状态，使学生在学习时头脑清晰、灵活思维、想象力丰富，进入最佳学习 状态，在台灯照明上是一种新的创举。3、本发明独创性地采用电脑上使用的USB接口，和超薄型折叠设计，解决了方便 取下野外使用便于携带、家庭使用便于组合关键难题，使家用台灯和野外照明这一传统用 途互不相干的功能融为一体。既可作家庭使用，又可作野外使用，极大地扩展了多种用途。 将散光、聚光、紫外光等不同用途的发光二极管组成列阵、融于一体，根据需要通过功能开 关选择功能，尤其是将多个紫外线发光管组成列阵，使其照射量达到了检验食品、蔬菜、器 皿是否带过量铅、汞等对人体有害重金属、消毒杀菌治疗皮肤病、蚊虫叮咬止痒、案发现场 勘查痕迹、文物检验照射等必须照射当量，这在现有市面产品中是没有的。市面单一紫外发 光二极管只具有验伪钞功能。此发明通过多个紫外线发光管组成列阵、强度达到了需要的 物理当量，独创性扩展了多种用途，属使用方法发明。4、由于发光二极管照明很省电，该发明的多种发光管构成的组合列阵功能选择、 又可折叠便携等开辟了新的思路，可将用途再次扩展，加上红光频闪列阵可用于野外报警； 利用绿光、紫外二极管发光衍射性弱，近处能照明、远处不易发现的特点，可将白散光、聚 光、红光、绿光、紫外光发光二极管列阵模块化，与可充电池、塑封薄膜隔离按键开关等注塑 封装于一体，野外使用、或水下使用防水；也可用于战士配备野外侦察、行军照明，成为新颖 的多种功能皆具、优良的军用照明标配产品，取代传统功能单一携带不便行军照明易暴露 目标的多种手电筒。5、将放大镜设计在灯体上，并非与灯光照明毫不相干的功能组合。由于顶上近距离强光照明，使电子工程技术人员可以通过放大镜清晰看清电路板，便于焊接精细集成电 路、检查断线、暗连点、虚焊点；也可使钟表维修匠很方便地在放大镜下检修钟表，从此解脱 传统的眼睛夹一个放大镜维修钟表的烦恼；视力差的老年人透过强光在放大镜下看药瓶上 微小文字也很方便。
如附图1所示1为顶盖，2为透明下罩，3为数个聚光凸透镜列阵，做透明下罩时，可将罩里面对 应位置聚光二极管再次聚光使其照射更远，4为散光照明、聚光照明、紫外光照射功能选择 开关，5为交流电与电池电源选择开关、可充电池充电开关，6为散光、聚光、紫外线发光二 极管列阵组，7为可折叠旋转关节，为取下野外使用便于携带提供了方便，8为电池盒，内装 普通电池或充电电池，9为电池盒，10为USB内外配套接口，灯体上部分插上去既可上下配 合构成一个台灯照明支撑系统，又可与下面支撑体内部电路吻合接通相关电路，11为台灯 支撑体，12为红外线发射二极管，13为红外线接收二极管，14为9-12赫兹频闪阿尔法脑波 诱导发光管，15为放大镜，16为放大镜固定折合关节，使放大镜可以旋动位置方便观看，17 为台灯支撑体背盖，18为灯座，灯座与支撑体10吻合，又可分离，方便减小包装体积便于携 带、储运，19为交流电源开关，通过插头与交流电源相连接，20为防近视功能和普通照明切 换开关，21为阿尔法脑波诱导开关，22为备用功能MP3插口，23为掩藏在灯座里面的电路 板，24为灯座底盖。电路工作原理如附图2所示开关K1、变压器B、二极管D1-D4、Cl构成交流降压整流滤波直流供电电路(也可 采用集成电路降压、或无极性耐高压电容降压)，ICl与外围元件R1、R2、R3、R4、R5、C2、D5、 D6、BGl构成红外脉冲发射电路，IC2与外围元件D7、D8、R6、R7、R8、R9、RIO、C3、C4、C5构 成红外脉冲接收放大电路，D9、C6、R11、构成检波电路，IC3与外围元件R12、R13、D10、C7、 D11、BG2、J构成比较触发电路，ICYl为里面固化有“请注意、近视”或类似的防近视语音报 警集成电路、Y为扬声器，K4为备用功能、防近视功能切换开关，K2为紫外线发光二极管列 阵开关，K3为高亮聚光管列阵开关。RDl为照明用高亮散光发光二极管列阵，RD2为野外照 明用高亮聚光光二极管列阵，RD3为紫外线发光二极管列阵。K5为交流电源、电池电源转换 开关。K6为车载点火器插口型MP3电源插口(也可为USB型电源插口)，在此接口上插上 车载点火器插口型MP3，或其它类型的MP3播放器，学习时可聆听音乐。作学生学习防近视用途时，工作原理是市用交流电通过降压整流获得直流电源， 经ICl及外围元件产生红外脉冲信号，通过红外发射管D7、D8发射红外脉冲信号。学生端正 坐姿时，头部离灯体上的红外接收探头较远，红外接收探头及红外脉冲放大电路没有收到 红外脉冲信号，因而不工作，后极的比较触发电路也不工作，末极的语音电路没有触发工作 电压也处于静默状态，扬声器不发声。因与继电器J触点相连接的发光二极管照明列阵处 于常合状态，发光二极管列阵通电正常照明。学生坐姿不正，头部逐渐下垂到一定限度，头 部反射红外脉冲信号达到一定强度，灯体上的红外脉冲二极管探头接收到足够强度的红外 信号，放大电路收到红外脉冲信号工作，后极的比较触发电路自动识别输出触发电压，后极 的语音电路有了触发工作电压输出语音信号，扬声器重复发出“请注意、近视”语音警告声；同时，由于比较触发电路输出高电压，相连的继电器吸合(也可采用可控硅导通或断开)， 发光二极管列阵断电关闭，通过语音报警提示、熄灯双重警告，强迫学生抬头。一旦抬头端 正坐姿，语音报警声停止，灯光自动恢复正常照明，达到防近视之目的。作9-12赫兹阿尔法脑波诱导醒脑功能的原理是增加一个如附图2、IC1及外围电 路所示的振荡电路或类似的振荡电路，调整R1、C1，使振荡电路频率在9-12赫兹之间，与发 光二极管连接，即可产生9-12赫兹的频闪光。
具体实施例方式按设计图纸制作塑料模具，采用高强度ABS工程塑料、透明塑料注 塑机成型；按功能要求制作电路板及相应的连接电路。将多种用途的高亮发光管列阵置于 透明灯罩里面，通过连接导线，经过折叠关节走线通道，与USB连接点连接，再通过USB与 灯体及下面底座中的电路板连接，并通过开关切换实现相应功能。也可将用途不同的发光 二极管列阵与可充电池、塑封薄膜隔离开关等注塑封装于一体，野外下雨天露天使用(军 用)、或水下防水使用。
权利要求
一种LED防近视多功能智能台灯，其特征是1为顶盖，2为透明下罩，3为数个聚光凸透镜列阵，做透明下罩时，可将罩里面对应位置聚光二极管再次聚光使其照射更远，4为散光照明、聚光照明、紫外光照射功能选择开关，5为交流电与电池电源选择开关、电池充电开关，6为散光、聚光、紫外线发光管列阵组，7为可折叠旋转关节，8为电池盒，内装普通电池或充电电池，9为电池盒，10为USB内外配套接口，灯体上部分插上去既可上下配合构成一个台灯照明支撑系统，又可与下面支撑体内部电路吻合接通相关电路，11为台灯支撑体，12为红外线发射二极管，13为红外线接收二极管，14为9 12赫兹频闪阿尔法脑波诱导发光管，15为放大镜，16为放大镜固定折合关节，使放大镜可以旋动位置方便观看，17为支撑体背盖，18为灯座，灯座可以与支撑体10吻合，又可分离，19为交流电源开关，通过插头与交流电源相连接，20为防近视功能和普通照明切换开关，21为阿尔法脑波诱导开关，22为备用MP3车充电源插口或在其它位置另设USB电源插口，23为掩藏在灯座里面的电路板，24为灯座底盖。
2.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是上面设计有9-12赫兹 频闪的阿尔法脑波诱导醒脑电路及LED发光体。
3.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是采用USB接口作多种 用途的发光管列阵与控制电路、电源电路之间的连接关键通道，或新增外设电器的电源供 电接口。
4.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是灯体上设计有放大镜 便于观看微细物体。
5.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是将多个紫外线发光二 极管组成紫外线发光体列阵。
6.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是灯罩多种用途的发光 二极管组合列阵与电池盒通过活动关节连接，可折叠合拢便于携带。
7.正如权利要求1所述LED防近视多功能智能台灯，其特征是可将白散光、聚光、红 光、绿光、紫外光发光二极管列阵模块化，与可充电池、塑封薄膜隔离开关等注塑封装于一 体，野外使用(军用)、或水下使用防水。
全文摘要
一种造价低廉、实用的LED防近视多功能智能台灯。发光二极管特别节能、寿命超万小时，因亮度提高，造价趋低，将成为灯具发展趋势。但已面世发光二极管台灯功能单一。本发明把照明相关联的用途进行系统化设计，使其造型新颖、精巧、美观、便携；既可作台灯通用照明，用于学生学习时又具有防近视功能；还具有醒脑提神功能，停电照明功能，放大检验、焊接电路板、观看细小文字等功能；取下又可当野外作息散光照明、远距离聚光手电照明功能；紫外线验伪钞、饮用水消毒杀菌治疗皮肤病、蚊虫叮咬止痒等功能。本发明独特的构思首次把家用台灯与便携式野外手电照明、专用功能照明统一起来，将多种产品取而代之。必将成为家庭照明、野外作息必备物。
文档编号F21V5/04GK101907258SQ20091010401
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者肖意坚 申请人:肖意坚