KR860002088B1 - Eyes protecting device - Google Patents

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Abstract

An automatic brightness control circuit for a television controls the brightness of a screen by adjusting the voltage and phase of the power source with the reflected signal from a viewer. This comprises an oscillator(1), a light modulator(2), an amplifier(3), a comparator(4), a multivibrator(20), a display circuit(5), a voltage controller(6), and an alarm generator(7). The amplifier(3) may be connected with the comparator(4) through a pyroelectric infrared sensor and the LED1 of the light modulator (2) may be replaced by the ultrasonic vibrator.

Description

텔레비젼 시청시 시력보호장치Eye protection device when watching TV

제1도는 본 발명의 회로도.1 is a circuit diagram of the present invention.

제2도는 본 발명에서 발진부(1), 광변조부(2), 수신증폭부(3) 및 비교부(4)의 다른 실시예의 구성을 나타낸 회로도.2 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the oscillator 1, the optical modulator 2, the reception amplifier 3 and the comparator 4 in the present invention.

제3도는 본 발명에서의 광변조부(2)의 다른 실시예의 구성을 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the optical modulator 2 in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 발진부 2 : 광변조부1: Oscillator 2: Light Modulator

3 : 수신증폭부 4 : 비교부3: reception amplifier 4: comparison unit

5 : 지연회로부 6 : 전압제어부5 delay circuit 6 voltage control unit

10 : 변환기(transducer) 20 : 단안정 멀티 바이브레이티10: transducer 20: monostable multivibration

40 : 광전기 적외선 센서(pyrocelectric infrared sensor)40: pyrocelectric infrared sensor

50 : 초음파 진동소자50: ultrasonic vibration element

N3: 낸드게이트 OP1~OP6: 비교증폭기N 3 : NAND Gate OP 1 ~ OP 6 : Comparative Amplifier

Q1~Q4: 트랜지스터Q 1 ~ Q 4 : Transistor

본 발명은 텔레비젼 시청시 시력보호장치에 관한 것으로서 텔레비젼 시청을 위해 수상기 전면에 착석하게 되는 시청자의 인체로부터 반사되는 신호를 감지하여 이 신호에 의해서 텔레비젼 수상기에 인가되는 전원전압 및 위상을 제어하므로서 시청에 적합한 텔레비젼화면의 밝기를 자동조절하여 시청자의 시력을 보호할 수 있게한 것에 주안점을 둔 것이다.The present invention relates to a vision protection device for watching a television, by detecting a signal reflected from a human body of a viewer seated in front of the receiver for watching a television, and controlling the power voltage and phase applied to the television receiver by the signal. The focus is on automatically adjusting the brightness of the television screen to protect the viewer's eyesight.

종래에는 텔레비젼 전면에 적외선 방지 필터(filter)를 부착시켜서 시청자의 시력을 보호하고자 하였으나 이는 필터표면에 정전기 현상등으로 인하여 이물질이 끼어서 이를 자주 닦아 주어야만하는 불편이 따르고 시청자의 시력을 보호하는데 근원적인 문제를 해결하지 못하므로서 시청자의 시력을 저하시키고 근시안으로 만드는 원인이 되며 더욱이 어린이들은 시청거리를 무시한 채 호기심에 의하여 텔레비젼 세트 가까이 접근하여 시청하는 경우가 빈번하여 시력을 저하시키는 결점을 가지고 있었다.In the past, an infrared filter was attached to the front of a television to protect the viewer's eyesight, but this was caused by an electrostatic phenomenon on the surface of the filter. It is a cause of deterioration of the viewer's vision and myopia because it does not solve the problem. Moreover, children often approach the TV set by curiosity while ignoring the viewing distance.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점과 결점을 해결하고자 텔레비젼 수상기외부에 발진부, 광변조부, 수신 증폭부, 비교부, 지연회로부 및 전 압 제어부를 연결구성한 별도의 시력 보호장치를 설치하여 시청자가 규정거리 이내에 착석하여 시청하는 경우에는 텔레비젼 화면의 밝기를 조절하여 시청자의 시력을 보호할 수 있게한 것으로서 이를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to solve the above problems and drawbacks of the present invention, a viewer may be provided with a separate vision protection device in which an oscillator, an optical modulator, a receiver amplification unit, a comparator, a delay circuit unit, and a voltage control unit are installed outside the television receiver. When seated and watched within the prescribed distance to adjust the brightness of the television screen to protect the eyesight of the viewer as described in detail according to the accompanying drawings as follows.

제1도와 같이 통상의 발진부(1)에 트랜지스터(Q1)(Q2)와 발광 다이오드(LED)로된 광변조부(2)를 연결하고 광변조부(2)의 출력신호 상태에 따라 동작하는 수광다이오드(LED2)를 가진 변환기(transducer)(10)와 비교증폭기(OP1, OP2), 다이오드(D1), 저항(R1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 수신증폭부(3)의 출력단에 수신증폭신호를 비교검출하도록 비교증폭기(OP3), 가변저항(VR1), 저항(R3) 및 다이오드(D2)로서된 비교부(4)를 연결하여 비교부(4)의 출력측에 단안정 멀티 바이브레이터(monostale multivibrator)(20)와 가변저항(VR2), 콘덴서(C2) 및 낸드게이트(N3)로된 지연회로부(5)를 연결하여 낸드게이트(N3)의 출력측에 저항(R3) 및 다이오드(D3)를 통해 연결된 접속단자점(a)에 릴레이(RY)구동용트랜지스터(Q3)를 연결하여 릴레이(RY)의 단자점(b)(c)사이에 전원전압 및 위상을 제어하도록 트라이악(TC), 다이오드(D4~D6), 저항(R7)(R8)및 콘덴서(C3)를 연결한 전압제어부(6)를 연결하고 상기 접속단자(a)에 통상의 경보발생부(7)를 연결하여 출력측에서 공지의 증폭단(30)을 거쳐 스피커(SP)에 연결하여서 된 것이다.As shown in FIG. 1, the optical oscillator 1 connects the optical modulator 2 including the transistors Q 1 and Q 2 to a light emitting diode (LED) and operates according to the output signal state of the optical modulator 2. Receiving amplifier consisting of a transducer (10) having a light-emitting diode (LED 2 ) and a comparative amplifier (OP 1 , OP 2 ), a diode (D 1 ), a resistor (R 1 ) and a capacitor (C 1 ) ( The comparator ( 3 ), which is a comparison amplifier (OP 3 ), a variable resistor (VR 1 ), a resistor (R 3 ), and a diode (D 2 ), is connected to the output terminal of the receiver to compare and detect the received amplification signal. 4) A monostable multivibrator 20 and a delay circuit section 5 composed of a variable resistor VR 2 , a capacitor C 2 , and a NAND gate N 3 are connected to an output side of the NAND gate N. 3 ) Connect the relay (RY) driving transistor (Q 3 ) to the connecting terminal point (a) connected through the resistor (R 3 ) and the diode (D 3 ) on the output side of the terminal (b) of the relay (RY). (c) between power supply voltage and above In order to control the phase, the voltage control unit 6 connecting the triac (TC), the diodes (D 4 to D 6 ), the resistors (R 7 ) (R 8 ) and the capacitor (C 3 ) is connected and the connection terminal (a) Is connected to a speaker (SP) via a known amplification stage (30) at the output side by connecting the ordinary alarm generating unit (7).

미설명부호 B+는 직규전원, AC는 교류전원, SW1은 시력보호장치의 구동제어용 선택스위치, D4는 다이오드, R5는 저항, CN은 텔레비젼 수상기의 전원프러그용 콘덴서를 각각 표시한다.Reference numeral B + denotes a direct power supply, AC denotes an AC power supply, SW 1 denotes a selector switch for driving control of a vision protection device, D 4 denotes a diode, R 5 denotes a resistor, and CN denotes a capacitor for a power supply plug of a television receiver.

이와같은 구성으로 된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention having such a configuration as follows.

제1도에서 본 발명의 치장에 전원(AC)을 인가하고 외부의 텔레비젼 수상기로부터 전원 프러그를 콘센트(CN)에 연결시키면 통상의 발진부(1)에서는 구형파로 발생하여 광변조부(2)의 트랜지스터(Q1)(Q2)를 구동시키므로서 발광 다이오드(LED1)에서는 반사신호를 송출하게 된다.In FIG. 1, when the power source AC is applied to the clothing of the present invention and the power plug is connected to the outlet CN from an external television receiver, the oscillation unit 1 generates a square wave and generates a transistor of the optical modulation unit 2. By driving (Q 1 ) and (Q 2 ), the light emitting diode LED 1 transmits the reflected signal.

이와같은 반사신호를 변환기(10)에 의하여 수신하여 비교증폭기(OP1)(OP2) 및 다이오드(D1), 저항(R1)콘덴서(C1)를 통하여 증폭 및 증폭 및 적분된 직류전압을 비교부(4)의 비교증폭기(OP3)의 반전단자(-)에 가해주게 된다.This reflected signal is received by the converter 10 and amplified, amplified and integrated DC voltage through the comparative amplifier OP 1 (OP 2 ), diode D 1 , and resistor R 1 capacitor C 1 . Is applied to the inverting terminal (-) of the comparison amplifier OP 3 of the comparison unit 4.

이때 비교증폭기(OP3)의 비반전단자(+)에 연결된 가변저항(VR1)의 조절에 따라서 저항값을 조절할 수 있게하므로서 규정시청거리에서 반사되는 신호량을 적절히 조정하여 기준전압으로 설정하여 신호를 가해주게되면 반전단자(-)에 나타나는 비반전 단자에 기준전압을 비교증폭기(OP3)에 의하여 비교하게 된다. 이때 규정시청거리 이내에서 시청을 하게되면 비교증폭기(OP3)의 출력단에 나타나는 전압은 하이레벨상태가 되어이 하이 신호는 저항(R2)을 통하여 지연회로부(5)의 단안정 멀티 바이브레이터(20)의 입력단에 가해 지게 된다.At this time, the resistance value can be adjusted according to the control of the variable resistor VR 1 connected to the non-inverting terminal (+) of the comparison amplifier (OP 3 ). When a signal is applied, the reference voltage is compared to the non-inverting terminal appearing on the inverting terminal (-) by the comparison amplifier OP 3 . At this time, when viewing within the specified viewing distance, the voltage appearing at the output terminal of the comparison amplifier OP 3 becomes a high level state, and this high signal is transmitted through the resistor R 2 to the monostable multivibrator 20 of the delay circuit unit 5. It is applied to the input terminal of.

여기서 단안정 멀티 바이브레이터(20)에서는 인체에서 반사되는 신호상태에 해당하는 가변정항(VR2) 및 콘덴서(C2)에 의한 시정수(즉 입력신호주기의 반주기)동안 지연시킨 후 출력단에 하이 신호를 보내어 낸드게이트(N3)의 입력단에 가해주게 되므로 낸드게이트(N3)의 출력단에는 단안정 멀티 바이브레이터(20)의 입출력단 신호가 모두 하이상태일때 로우신호가 나타나게 되며 이 로우신호는 저항(R3) 및 다이오드(D3)를 통하여 접속단자점(a)에 로우상태로 나타나게 된다. 이와같은 단자점(a)의 로우신호는 저항(R6)을 통해 트랜지스터(Q3)에 가해지나 바이어스 전압을 걸어주지 못한 상태가 되어 트랜지스터(Q3)를 오프시킨 상태가 되어 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측에 연결된 릴레이(RY)를 구동시키지 못하므로서 릴레이(RY)의 접점단자(b)(c)는 개방(open)상태가 된다.Here, the monostable multivibrator 20 delays the time constant by the variable constant VR 2 and the capacitor C 2 corresponding to the signal state reflected from the human body (that is, the half cycle of the input signal cycle) and then outputs a high signal to the output stage. Is sent to the input terminal of the NAND gate (N 3 ), so the low signal appears at the output terminal of the NAND gate (N 3 ) when the input and output signals of the monostable multivibrator 20 are all high. R 3 ) and the diode D 3 appear to the connection terminal point a in a low state. The low signal on the same terminal point (a) is a state in which a resistance (R 6) through the transistor (Q 3) is applied over the state could not walk a bias voltage turning off the transistor (Q 3) to the transistor (Q 3 The contact terminals (b) and (c) of the relay RY are in an open state because the relay RY connected to the collector side of the () cannot be driven.

따라서 전압제어부(6)의 콘덴서(C3) 및 저항(R7)(R8)〔여기서 저항 (R7)》저항(R8)의 관계임〕에 의하여 트라이악(TC1)의 양전극 사이에 교류전압을 적절히 제어하여 콘센트(CN)에 인가되는 교류 전압치를 낮추게 되므로 텔레비젼 수상기(도시생략됨)에 인가되는 교류전원전압을 낮추어 적절히 화면의 밝기를 조정하게 되는 것이다.Therefore, between the positive electrode of the triac TC 1 by the capacitor C 3 and the resistor R 7 (R 8 ) (here, the resistance R 7 ) >> resistance R 8 of the voltage control unit 6. By controlling the AC voltage appropriately, the AC voltage value applied to the outlet CN is lowered, thereby lowering the AC power voltage applied to the television receiver (not shown) to adjust the brightness of the screen accordingly.

또한 상기 접속단자점(a)에서 경보발생부(7)에 연결된 통상의 경보발생부(7)에서는 발전회로가 내장되고 입력신호가 로우일때만 출력신호를 발생하는 경보발생회로이므로서 상기 접속단자(a)에 로우신호가 걸리므로서 경보발생부(7)의 출력단에 하이신호가 출력되어 이 하이신호는 증폭단(30)을 통하여 증폭되어 스피커(SP)를 구동시키므로서 규정시청거리 이내에서 시정하고 있음을 알리는 경보음이 울리게 된다.In addition, in the normal alarm generation unit 7 connected to the alarm generation unit 7 at the connection terminal point a, a power generation circuit is built in and the connection terminal is an alarm generation circuit that generates an output signal only when the input signal is low. As a low signal is applied to (a), a high signal is outputted to the output terminal of the alarm generating unit 7, and this high signal is amplified through the amplifying stage 30 to drive the speaker SP. An alarm will sound to indicate the presence of a sound.

여기서 스위치(SW1)는 필요에 따라 온 오프제어시켜 본 발명의 회로동작을 제어할 수 있게한 것으로서 스위치(SW1)를 온시키면 접속단자점(a)에 나타나는 전위가 하이 상태로 되어 릴레이(RY)가 구동됨에 따라서 접점단자(b)(c)가 접속상태가 되므로 수상기에 정상적인 전원공급을 할 수 있도록 선택사용할 수가 있는 것이다.In this case, the switch SW 1 is controlled on and off as necessary to control the circuit operation of the present invention. When the switch SW 1 is turned on, the potential shown at the connection terminal point a becomes high and the relay ( As RY) is driven, the contact terminals (b) and (c) are connected to each other so that they can be selectively used to supply the power to the receiver.

한편 텔레비젼 시청중 규정거리 이상에서 시청을 할 경우에는 상술한 바와같이 발진부(1), 광변조부(2) 및 수신증폭부(3)가 동작하여 비교부(4)의 비교증폭기(OP3)의 반전단자(-)에 증폭 및 적분된 직류전압을 가해주게 된다.On the other hand, when watching over a specified distance while watching TV, the oscillator 1, the optical modulator 2 and the reception amplifier 3 operate as described above, so that the comparison amplifier OP 3 of the comparator 4 is operated. The amplified and integrated DC voltage is applied to the inverting terminal (-) of.

여기서 규정시청거리 이상인 상태이므로서 비교증폭기(OP3)의 출력단에는 로우신호가 나타나게되며 이 신호는 단안정 멀트 바이브레어터(20)의 입력단에 가해지게 된다.Here, a low signal appears at the output terminal of the comparison amplifier OP 3 because the state is greater than the prescribed viewing distance, and this signal is applied to the input terminal of the monostable multi-vibrator 20.

이때 단안정 멀티 바이브레이터(20)에서는 규정거리이내에서의 가변저항(VR2) 및 콘덴서(C2)에 의한 시정수동안만 지연된 후 하이신호를 출력하게 되므로 낸드게이트(N3)의 출력단에는 하이신호가 나타나게 되며 이 하이신호는 저항(R3) 및 다이오드(D3)를 통하여 접속단자점(a)에 나타나게 된다.At this time, since the monostable multivibrator 20 delays only the time constant by the variable resistor VR 2 and the condenser C 2 within the specified distance, the high signal is output, and thus the output terminal of the NAND gate N 3 is high. The signal appears and this high signal is displayed at the connection terminal point a through the resistor R 3 and the diode D 3 .

접속단자점(a)의 하이신호는 저항(R6)을 통하여 트랜지스터(Q3)를 도통시키게 되어 트랜지스터(Q3)의 콜렉터 측에 연결된 릴레이(RY)를 구동시켜서 릴레이(RY)의 접점단자(a)(b)를 접속시킨 상태가 되어 양단 저항(R8)은 단락되므로서 이때 전압제어부(6)의 콘덴서(C3) 및 저항(R7)에 의해서만 트라이악(TC)의 양전극 사이에 교류전압을 제어하게 되므로 콘센트(CN)에 인가되는 교류전압은 거의 정상치가되어 화면의 밝기가 변화하지 않는 정상상태의 화면을 시청자는 시청할 수 있게 된다.The high signal of the connection terminal point a causes the transistor Q 3 to conduct through the resistor R 6 to drive the relay RY connected to the collector side of the transistor Q 3 to contact the terminal of the relay RY. (a) and (b) are connected, and both ends of the resistor R 8 are short-circuited, and at this time, only between the capacitor C 3 of the voltage control unit 6 and the resistor R 7 between the positive electrodes of the triac TC. Since the AC voltage is controlled to the AC voltage applied to the outlet (CN) is almost normal, the viewer can watch the screen of the normal state that the brightness of the screen does not change.

그리고 경보발생부(7)에서 입력신호가 로우신호일때만 출력신호가 하이신호가 되므로서 접속단자점(a)에 하이신호가 걸려서 경보발생부(7)에 하이신호를 입력시키지만 그의 출력단에는 로우 신호상태로 변환되어 나타나므로 스피커(SP)에서는 경보음이 발생되지 않게되어 정상적인 규정거리에서 시정하고 있음을 시청자는 알 수 있게 된다. 한편 제2도는 본 발명에서의 발진부(1), 광변조부(2), 수신등폭부(3) 및 비교부(4)의 다른 실시예의 구성을 나타내는 회로도로서 광전기 적외선센서(pyroelectric infrared sensor)를 사용하여 인체에서 발생하는 적외선 신호를 직접감지하고 이를 교류적으로 비교증폭기(OP4~OP6)에서 증폭 및 비교하도록하여 지연회로부(5)에 입력시키게 되는 것으로서 회로동작은 상술한 바와같이 동일하다.Since the output signal becomes a high signal only when the input signal is a low signal in the alarm generator 7, a high signal is applied to the connection terminal point a so that a high signal is input to the alarm generator 7, but a low signal is outputted to the output terminal thereof. Since the display is converted to the state, the alarm sound is not generated in the speaker SP, so that the viewer can know that it is corrected at a normal prescribed distance. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the oscillator 1, the light modulator 2, the receiver width 3, and the comparator 4 in the present invention. In this case, the infrared signal generated in the human body is directly sensed, and the amplification and comparison are performed in the comparison amplifiers OP 4 to OP 6 so as to be inputted to the delay circuit unit 5. The circuit operation is the same as described above. .

한편 제3도는 본 발명에서의 광변조부(2)의 다른 실시예의 구성을 나타낸 회로도로서 초음파 진동소자(50)를 사용하여 반사신호를 송출하도록산 것으로서 회로동작은 상술한 바와같이 동일한 것이다.3 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the optical modulator 2 according to the present invention, which is used to transmit the reflected signal using the ultrasonic vibration element 50, and the circuit operation is the same as described above.

이상에서와 같이 동작하는 본 발명은 TV수상기와는 별도로 설치되는 장치로서 인체로부터 반사되는 적외선 또는 초음파 신호를 감지하여 규정 시청거리에 따라 인출되는 전압레벨을 비교검출하고 이 검출신호에 의하여 텔레비젼 수상기에 공급되는 공급되는 전원전압을 제어하므로서 화면의 밝기를 자동조절하여 국민건강에 지대한 영향을 미치는 어린이나 어른들의 시력보호는 물론 조작사용이 간편하고 불필요한 전력소비를 절감시킬 수 있게 한 효과가 있는 것이다.The present invention operating as described above is a device installed separately from the TV receiver by detecting an infrared or ultrasonic signal reflected from the human body to compare and detect the voltage level drawn according to the specified viewing distance and the detection signal to the television receiver By controlling the power supply voltage supplied automatically, the brightness of the screen is automatically adjusted to protect children and adults who have a great impact on national health, as well as to make it easier to use and reduce unnecessary power consumption.

Claims (3)

통상의 발진부(1)에 발광다이오드(LED1)를 가진 광변조부(2)를 연결하고 수광다이오드(LED2)를 가진 변환기(10)와 비교증폭기(OP1~OP2), 다이오드(D1), 저항(R1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 수신증폭부(3)의 출력단에서 비교부(4)를 거쳐 단안정 멀티 바이브레이터(20)와 낸드게이트(N3), 가변저항(VR2) 및 콘덴서(C2)로 구성된 지연회로부(5)를 통하여 릴레이 구동용 트랜지스터(Q3)에 연결하여 접속단자점(b)(c)에서 트라이악(TC), 다이오드(D4~D6), 콘덴서(C3) 및 저항(R7~R9)으로된 전압제어부(6)에 연결하며 접속단자점(a)에서 통상의 경보발생부(7)와 증폭단(30)을 거쳐 스피커(SP)에 연결하여서 된 텔레비젼 시청시의 시력보호장치.The optical oscillation unit 2 having the light emitting diode LED 1 is connected to the conventional oscillation unit 1, the converter 10 having the light receiving diode LED 2 , a comparative amplifier OP 1 to OP 2 , and a diode D 1 ), the monostable multivibrator 20 and the NAND gate N 3 , the variable resistor () through the comparator 4 at the output of the receiving amplifier 3 composed of the resistor R 1 and the capacitor C 1 . It is connected to the relay driving transistor Q 3 through the delay circuit part 5 composed of the VR 2 and the capacitor C 2 , and the triac TC and the diode D 4 to the terminal B of the connection terminal b. D 6 ), connected to the voltage control unit 6 consisting of a capacitor (C 3 ) and a resistor (R 7 ~ R 9 ) and through the normal alarm generating unit (7) and amplification stage (30) at the connection terminal point (a) Eyesight protection device when watching television connected to a speaker (SP). 제1항에 있어서 수신증폭부(3)와 비교부(4)를 광전기 적외선 센서(40), 비교증폭기(OP4~OP6) 콘덴서(C20~C23) 및 저항(VR3)(R20~R23)으로 연결하여서 된 텔레비젼 시청시의 시력보호장치.The receiving amplifier 3 and the comparison unit 4 are coupled to the photoelectric infrared sensor 40, the comparative amplifiers OP 4 to OP 6 , the capacitors C 20 to C 23 , and the resistors VR 3 . Eye protection device when watching TV connected by 20 ~ R 23 ). 제1항에 있어서 광변조부(2)를 트랜지스터(Q4) 및 초음파 진동소자(50)로 연결한 텔레비젼시청시 시력 보호장치.The apparatus of claim 1, wherein the optical modulator (2) is connected to a transistor (Q 4 ) and an ultrasonic vibration device (50).
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