CN110107831A - 一种用于辅助制图的学习台灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于辅助制图的学习台灯，包括灯座、灯杆和灯罩，沿灯罩的外表面开有一圈凹槽，凹槽的底部位置开有透光口，且在凹槽上套有活动圈，活动圈上开有不同的透光几何图形或线条，灯罩内设有灯泡，以及用于安装灯泡并驱动灯泡进行上下移动的组合件。本发明的优点在于该学习台灯在正常提供照明的同时，还能在纸面上投影出不同的几何图形，画图时就可以按照投影直接描摹，提高了制图效率，且制图更加精准、美观，可有效代替多种制图工具；可调节投影图形的大小，这是普通制图工具不能实现的，极大的提高了其实用性；可根据投影区域的颜色来选择合适颜色的光源，使投影的图形颜色与纸面颜色反差较大，图形显示更加清楚，有利于描摹。

Description

一种用于辅助制图的学习台灯

技术领域

本发明涉及台灯技术领域，具体涉及一种用于辅助制图的学习台灯。

背景技术

中小学生在学习过程中，特别是数学课程中，经常需要画几何图形，为了制图的精准、美观，需要用到个各种的辅助制图工具，如圆规、直尺和三角尺等。这也导致了现在中小学生的学习用品繁多，携带不方便，还容易丢失，经常性的重新购买是需要一笔不小的费用。

台灯，是人们生活和学习中必不可少的用品，每个家庭都需要用到。然而，传统台灯只能实现简单的照明功能，具有局限性。为此，我们可以研究一种多功能台灯，其可以通过发出的灯光代替传统制图工具，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于辅助制图的学习台灯，其解决了传统台灯只能实现照明功能的缺陷，以及制图时需要用到大量制图工具而带来的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于辅助制图的学习台灯，包括灯座、灯杆和灯罩，沿所述灯罩的外表面开有一圈凹槽，所述凹槽的底部位置开有透光口，且在所述凹槽上套有活动圈，所述活动圈上开有不同的透光几何图形或线条，所述灯罩内设有灯泡，以及用于安装灯泡并驱动灯泡进行上下移动的组合件。

进一步改进在于，所述组合件包括主动齿轮、从动齿轮、导轨、移动座和齿板；

所述导轨竖向的架设在灯罩内，所述移动座活动的设在导轨上，移动座的前端侧边安装灯泡，所述齿板连接在移动座的后端侧边，所述主动齿轮和从动齿轮架均设在灯罩内，主动齿轮的部分结构露出灯罩，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接，从动齿轮与齿板啮合连接；

手动拨动主动齿轮中露出灯罩的部分，主动齿轮带动从动齿轮转动，接着带动齿板沿导轨上下移动，从而使移动座上的灯泡上下移动。

或者进一步改进在于，所述组合件包括滑杆、移动座、条形磁铁、电磁螺线圈和调节旋钮；

所述滑杆竖向的架设在灯罩内，所述移动座活动套设在滑杆上，移动座的前端侧边安装灯泡，所述条形磁铁竖向连接在移动座的后端侧边，所述电磁螺线圈设在条形磁铁的正下方，且电磁螺线圈接通有电源，所述调节旋钮设在灯座上，用于调节电磁螺线圈所接电源的电流大小；

转动调节旋钮，调节电磁螺线圈产生磁场的大小，使电磁螺线圈产生磁场与条形磁铁产生磁场之间的排斥力改变，使条形磁铁停留在不同高度处，由此实现移动座上的灯泡上下移动。

或者进一步改进在于，所述组合件包括滑杆、丝杆、移动座和调节旋钮；

所述滑杆和丝杆竖直并排架设在灯罩内，所述移动座的前端侧边安装灯泡，且移动座上竖向开有一个螺纹孔和一个圆柱孔，所述滑杆穿过圆柱孔，所述丝杆穿过螺纹孔且形成螺纹连接，所述丝杆的顶端穿出灯罩，所述调节旋钮连接在丝杆的顶端；

转动调节旋钮，带动丝杆转动，使移动座上的灯泡沿着滑杆上下移动。

进一步改进在于，所述灯罩内的所有结构表面均涂有黑色吸光涂层。

进一步改进在于，所述灯罩的前端设有柔性透光板。

进一步改进在于，所述活动圈上留有未开透光几何图形或线条的一段，且该段长度满足至少覆盖住透光口。

进一步改进在于，所述灯泡为变色灯，所述灯罩底部设有色彩传感器，所述灯座内设有单片机，且单片机的信号输入端与色彩传感器的输出端连接，单片机的信号输出端与变色灯的控制端连接。

本发明的有益效果在于：该学习台灯在正常提供照明的同时，还能选择性的在桌面或纸面上投影出不同的几何图形或线条，画图时就可以按照投影直接描摹，提高了制图效率，且制图更加精准、美观，可有效代替多种制图工具；另外，可根据需要调节投影图形的大小，这是普通制图工具不能实现的，极大的提高了其实用性。本发明还可根据投影区域的颜色来选择合适颜色的光源，使投影的图形颜色与纸面颜色反差较大，图形显示更加清楚，有利于描摹。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为活动圈的结构示意图；

图3为实施例1的灯罩内部结构示意图；

图4为变色灯的控制原理图；

图5为实施例2的灯罩内部结构示意图；

图6为实施例3的灯罩内部结构示意图；

图中：1、灯座；2、灯杆；3、灯罩；4、凹槽；5、透光口；6、活动圈；7、透光几何图形或线条；8、灯泡；9、主动齿轮；10、从动齿轮；11、导轨；12、移动座；13、齿板；14、柔性透光板；15、色彩传感器；16、单片机；17、滑杆；18、移动座；19、条形磁铁；20、电磁螺线圈；21、调节旋钮；22、滑杆；23、丝杆；24、移动座；25、调节旋钮。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

结合图1至图3所示，一种用于辅助制图的学习台灯，包括灯座1、灯杆2和灯罩3，沿灯罩3的外表面开有一圈凹槽4(或者一圈突起，或其他连接结构)，凹槽4的底部位置开有透光口5，且在凹槽4上套有活动圈6，活动圈6上开有不同的透光几何图形或线条7，包括三角形、四边形、圆形、椭圆形、五边形、六边形等，灯罩3内设有灯泡8，以及用于安装灯泡8并驱动灯泡8进行上下移动的组合件。

其中，组合件包括主动齿轮9、从动齿轮10、导轨11、移动座12和齿板13；导轨11竖向的架设在灯罩3内，移动座12活动的设在导轨11上，移动座12的前端侧边安装灯泡8，齿板13连接在移动座12的后端侧边，主动齿轮9和从动齿轮10架均设在灯罩3内，主动齿轮9的部分结构露出灯罩3，且主动齿轮9与从动齿轮10啮合连接，从动齿轮10与齿板13啮合连接。

本发明在用于辅助制图时，先将台灯放置于合适位置，使得灯罩3位于纸张的上方；然后转动活动圈6，将特定的透光几何图形或线条7移动至透光口5的位置，这样只有几何图形位置的光线能顺利透过灯罩3，并投影在纸面上，形成图案；然后看投影图形的大小是否需要调节，若需要调大时，则手动拨动主动齿轮9，带动从动齿轮10转动，接着使齿板13以及移动座12上灯泡8沿着导轨11往下移动，使得灯泡8与透光口5的距离减小，由于灯泡8可近似为点光源，所以投影在纸面上的图形会变大；若需要调小时，则只需反向拨动主动齿轮9。调节好大小后，即可根据投影图形进行描摹。

本发明中，灯罩3内的所有结构表面均涂有黑色吸光涂层，可有效降低灯罩3内的光线反射对投影造成的影响，使图形投影更加清晰。

本发明中，灯罩3的前端设有柔性透光板14，避免强光直接照射，保护视力。

本发明中，活动圈6上留有未开透光几何图形或线条7的一段，且该段长度满足至少覆盖住透光口5。在不使用辅助制图功能时，可将活动圈6上的该段移动至透光口5位置，完全遮住透光口5，让光线只会从灯罩3前端散射出。

另外，活动圈6可以拆开后取下，这样可在灯罩上更换不同的活动圈6，从而投影出各种类型的几何图形，甚至图案。

再结合图4所示，上述，灯泡8为LED变色灯，灯罩3底部设有色彩传感器15，型号可以为TCS230，灯座1内设有单片机16，型号可以为STC12C5A60S2，且单片机16的信号输入端与色彩传感器15的输出端连接，单片机16的信号输出端与变色灯的控制端连接。色彩传感器15和单片机16可与灯泡8共用同一电源，色彩传感器15用于获取灯罩3下方的纸面颜色信息，并将颜色信息发送至单片机16进行分析处理，单片机16根据获取的颜色信息，控制变色灯发出合理颜色的光县，使投影出的图形颜色与纸面颜色反差较大，便于描摹。例如，变色灯能发出红色、白色、绿色和黄色光线，预先设定好当纸面为白色时，控制变色灯发出黄色光，若纸面为黄色时，控制变色灯发出红色光等。

实施例2

结合图5所示，实施例2与实施例1的结构基本上相同，唯一区别在于：组合件包括滑杆17、移动座18、条形磁铁19、电磁螺线圈20和调节旋钮21；滑杆17竖向的架设在灯罩3内，移动座18活动套设在滑杆17上，移动座18的前端侧边安装灯泡8，条形磁铁19竖向连接在移动座18的后端侧边，电磁螺线圈20设在条形磁铁19的正下方，且电磁螺线圈20接通有电源，调节旋钮21设在灯座1上，用于调节电磁螺线圈20所接电源的电流大小。

电磁螺线圈20通电后，产生类似于条形磁铁的磁场，设定电流方向，使得产生磁场的方向与上方条形磁铁19的磁场方向相反，例如条形磁铁19的N极朝下，电磁螺线圈20的N极则朝上。这样，在通电后就能产生一定的向上排斥力，条形磁铁19、移动座18以及灯泡8就会在重力和排斥力的作用下，停在一定高度处，保持受力平衡。此时，若增大电流，就能增大电磁螺线圈20的磁场，使得条形磁铁19、移动座18以及灯泡8停留在更高的位置；反之，若减小电流，则使条形磁铁19、移动座18以及灯泡8停留在较低的位置，由此，实现灯泡8与透光口5距离的调节。

实施例3

结合图6所示，实施例3与实施例1的结构基本上相同，唯一区别在于：组合件包括滑杆22、丝杆23、移动座24和调节旋钮25；滑杆22和丝杆23竖直并排架设在灯罩3内，移动座24的前端侧边安装灯泡8，且移动座24上竖向开有一个螺纹孔和一个圆柱孔，滑杆22穿过圆柱孔，丝杆23穿过螺纹孔且形成螺纹连接，丝杆23的顶端穿出灯罩3，调节旋钮25连接在丝杆的顶端。

在需要调节灯泡8高度时，只需转动调节旋钮25，让丝杆23转动，这样移动座24和灯泡8就能沿着滑杆22上下移动。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于辅助制图的学习台灯，包括灯座、灯杆和灯罩，其特征在于：沿所述灯罩的外表面开有一圈凹槽，所述凹槽的底部位置开有透光口，且在所述凹槽上套有活动圈，所述活动圈上开有不同的透光几何图形或线条，所述灯罩内设有灯泡，以及用于安装灯泡并驱动灯泡进行上下移动的组合件。

2.根据权利要求1所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述组合件包括主动齿轮、从动齿轮、导轨、移动座和齿板；

所述导轨竖向的架设在灯罩内，所述移动座活动的设在导轨上，移动座的前端侧边安装灯泡，所述齿板连接在移动座的后端侧边，所述主动齿轮和从动齿轮架均设在灯罩内，主动齿轮的部分结构露出灯罩，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接，从动齿轮与齿板啮合连接；

手动拨动主动齿轮中露出灯罩的部分，主动齿轮带动从动齿轮转动，接着带动齿板沿导轨上下移动，从而使移动座上的灯泡上下移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述组合件包括滑杆、移动座、条形磁铁、电磁螺线圈和调节旋钮；

所述滑杆竖向的架设在灯罩内，所述移动座活动套设在滑杆上，移动座的前端侧边安装灯泡，所述条形磁铁竖向连接在移动座的后端侧边，所述电磁螺线圈设在条形磁铁的正下方，且电磁螺线圈接通有电源，所述调节旋钮设在灯座上，用于调节电磁螺线圈所接电源的电流大小；

转动调节旋钮，调节电磁螺线圈产生磁场的大小，使电磁螺线圈产生磁场与条形磁铁产生磁场之间的排斥力改变，使条形磁铁停留在不同高度处，由此实现移动座上的灯泡上下移动。

4.根据权利要求1所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述组合件包括滑杆、丝杆、移动座和调节旋钮；

所述滑杆和丝杆竖直并排架设在灯罩内，所述移动座的前端侧边安装灯泡，且移动座上竖向开有一个螺纹孔和一个圆柱孔，所述滑杆穿过圆柱孔，所述丝杆穿过螺纹孔且形成螺纹连接，所述丝杆的顶端穿出灯罩，所述调节旋钮连接在丝杆的顶端；

转动调节旋钮，带动丝杆转动，使移动座上的灯泡沿着滑杆上下移动。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述灯罩内的所有结构表面均涂有黑色吸光涂层。

6.根据权利要求2-4任一项所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述灯罩的前端设有柔性透光板。

7.根据权利要求1任一项所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述活动圈上留有未开透光几何图形或线条的一段，且该段长度满足至少覆盖住透光口。

8.根据权利要求1所述的一种用于辅助制图的学习台灯，其特征在于：所述灯泡为变色灯，所述灯罩底部设有色彩传感器，所述灯座内设有单片机，且单片机的信号输入端与色彩传感器的输出端连接，单片机的信号输出端与变色灯的控制端连接。