CN113251336A - 一种可调整点读角度的学习台灯及其方法 - Google Patents

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詹晓沛
王烈峰
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Abstract

本发明公开了一种可调整点读角度的学习台灯及其方法，学习台灯包括灯座、灯轴和灯罩，灯轴的上端和所述灯罩连接，灯罩的下端和所述灯座连接；所述灯轴的表面嵌装有灯轴摄像头；所述灯罩连接有灯管，所述灯管的外表面嵌装有灯管摄像头；所述学习台灯设有USB插头，并内置有控制模块，灯罩、灯轴、灯管均可以自动旋转。利用本发明，可以结合学习台灯进行点读类应用的使用，有效扩大了拍摄范围，而且使用过程中本发明通过不断采信反馈自动进行拍摄角度微调，从而实现了在使用手指点读类应用过程中始终处于较佳的使用状态，大大提升了用户体验。

Description

一种可调整点读角度的学习台灯及其方法
技术领域
本发明涉及学习台灯技术领域，具体涉及一种可调整点读角度的学习台灯及其方法。
背景技术
手指点读类应用在当前是学习平板上的一个热门应用，对学习具有非常重要的意义。但目前相关手指点读类应用中，在使用前需仔细调整书本及平板对焦角度及距离，而且在使用过程中，还可能因为学生注意过于集中于书本本身而出现的手指超出摄像头拍摄范围，用力过猛导致将书本点出拍摄范围等情况，从而导致了不好的用户体验。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可调整点读角度的学习台灯及其方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可调整点读角度的学习台灯，包括灯座、灯轴和灯罩，灯轴的上端和所述灯罩连接，灯罩的下端和所述灯座连接；所述灯轴的表面嵌装有灯轴摄像头；所述灯罩连接有灯管，所述灯管的外表面嵌装有灯管摄像头；所述灯轴的上端固定有灯轴马达，所述灯轴马达的输出轴与所述灯罩传动连接并可驱动灯罩沿Y轴360°旋转；所述灯罩上固定有灯罩马达，所述灯罩马达的输出轴与所述灯管传动连接，并可驱动所述灯管沿X轴360°旋转；所述灯轴的下端与主轴马达的输出轴传动连接，所述主轴马达可驱动所述灯轴沿Z轴360°旋转；所述学习台灯设有USB插头，并内置有控制模块，所述USB插头、灯轴摄像头、灯管摄像头、灯轴马达、灯罩马达、灯管、主轴马达均通讯连接于所述控制模块。
进一步地，所述灯座面壳的底部固定设有从动齿轮，所述灯座底壳的顶部和所述轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈与所述从动齿轮固定连接，所述从动齿轮与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮和主轴马达输出轴同轴固定。
进一步地，所述灯座面壳上设有可旋转的支架，所述USB插头固定在所述支架上，所述支架可在灯座面壳上旋转设定的角度范围并在所述角度范围内停留在任意角度。
进一步地，所述灯罩呈半环形，所述灯管为环形灯管，所述灯管连接在灯罩开放的一侧，灯罩马达固定在灯罩开放的一侧的一端，所述灯管通过传动连接灯罩马达的输出轴和灯罩开放的一侧的一端连接，并通过转轴与灯罩开放的一侧的另一端连接；所述灯管摄像头的拍摄方向和灯管的照明方向一致。
本发明还提供一种利用上述学习台灯的方法，具体过程为：
S1、在学习台灯及平板开机状态下，将学习平板的USB接头插入平板的USB接口，学习台灯的控制模块检测到USB接头接入平板，并控制灯管启动开始照明；
S2、当在平板启动手指点读类应用时，平板向学习台灯的控制模块发送信号，控制模块控制灯轴摄像头、灯管摄像头同时激活启动；
S3、灯轴摄像头采集桌面的图像，控制模块根据灯轴摄像头获取的图像分析是否已经拍摄得到完整的书本，如果不是，控制激活主轴马达，驱动灯轴旋转直至灯轴摄像头能够拍摄到完整的书本；
灯管摄像头在手指点读类应用使用过程中采集桌面上的图像，控制模块根据灯管摄像头获取的图像分析计算当前用户在书本上点读的手指是否处于最佳标记点，若不是，则控制激活灯轴马达及灯罩马达，使得灯管和灯罩能够分别沿X轴、Y轴进行旋转，直至灯管摄像头能够采集到最佳标记点信息；最佳标记点是指当用户手指处于书本上某个点时，摄像头能够清楚对焦到该点图纸，并能够控制模块识别出书本上手指指向的内容；
控制模块在灯管摄像头能够采集到最佳标记点信息时将灯管摄像头的图像发送至平板，供手指点读类应用使用。
本发明的有益效果在于：利用本发明，可以结合学习台灯进行点读类应用的使用，有效扩大了拍摄范围，而且使用过程中本发明通过不断采信反馈自动进行拍摄角度微调，从而实现了在使用手指点读类应用过程中始终处于较佳的使用状态，大大提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例1中学习台灯的爆炸示意图；
图2为图1的结合示意图；
图3为图2的使用示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种可调整点读角度的学习台灯，如图1-3所示，包括灯座、灯轴1和灯罩4，灯轴1的上端和所述灯罩4连接，灯罩1的下端和所述灯座连接；所述灯轴1的表面嵌装有灯轴摄像头2；所述灯罩4连接有灯管7，所述灯管7的外表面嵌装有灯管摄像头8；所述灯轴1的上端固定有灯轴马达3，所述灯轴马达3的输出轴与所述灯罩4传动连接并可驱动灯罩4沿Y轴360°旋转；所述灯罩4上固定有灯罩马达5，所述灯罩马达5的输出轴与所述灯管7传动连接，并可驱动所述灯管7沿X轴360°旋转；所述灯轴1的下端与主轴马达13的输出轴传动连接，所述主轴马达13可驱动所述灯轴1沿灯座的外周缘周向360°旋转；所述学习台灯设有USB插头，并内置有控制模块，所述USB插头、灯轴摄像头2、灯管摄像头8、灯轴马达3、灯罩马达5、灯管7、主轴马达13均通讯连接于所述控制模块。
进一步地，在本实施例中，所述灯座包括灯座面壳12和灯座底壳17，所述灯轴1的下端和所述灯座面壳12固定；所述灯座面壳12的底部固定设有从动齿轮15，所述灯座底壳17的顶部和所述轴承16的内圈固定连接，所述轴承16的外圈与所述从动齿轮15固定连接，所述从动齿轮15与主动齿轮14相啮合，所述主动齿轮14和主轴马达13输出轴同轴固定。
启动主轴马达13后，主轴马达13驱动主动齿轮14转动，从而带动从动齿轮15转动，从动齿轮15以灯座底壳17为支撑转动，从而带动所述灯座面壳12转动，实现灯轴1绕所述灯座的外周缘360°周向旋转。
进一步地，所述灯座面壳12上设有可旋转的支架10，所述USB插头11固定在所述支架10上，所述支架10可在灯座面壳12上旋转设定的角度范围并在所述角度范围内停留在任意角度。利用支架10可以支撑平板等设备9并调整其角度，并且在固定设备9的同时将USB插头11接入设备的USB插口中。
需要说明的是，所述角度范围为0-135°。
在本实施例中，所述灯罩4呈半环形，所述灯管7为环形灯管，所述灯管7连接在灯罩4开放的一侧，灯罩马达5固定在灯罩4开放的一侧的一端，所述灯管7通过传动连接灯罩马达5的输出轴和灯罩4开放的一侧的一端连接，并通过转轴6与灯罩4开放的一侧的另一端连接；所述灯管摄像头8的拍摄方向和灯管7的照明方向一致。
实施例2
本实施例提供一种利用实施例1所述学习台灯的方法，具体过程为：
S1、在学习台灯及平板开机状态下，将学习平板的USB接头插入平板的USB接口，学习台灯的控制模块检测到USB接头接入平板，并控制灯管7启动开始照明；
S2、当在平板启动手指点读类应用时，平板向学习台灯的控制模块发送信号，控制模块控制灯轴摄像头2、灯管摄像头8同时激活启动；
S3、灯轴摄像头2采集桌面的图像，控制模块根据灯轴摄像头2获取的图像分析是否已经拍摄得到完整的书本，如果不是，控制激活主轴马达13，驱动灯轴1旋转直至灯轴摄像头2能够拍摄到完整的书本；
灯管摄像头8在手指点读类应用使用过程中采集桌面上的图像，控制模块根据灯管摄像头8获取的图像分析计算当前用户在书本上点读的手指是否处于最佳标记点，若不是，则控制激活灯轴马达3及灯罩马达5，使得灯管7和灯罩4能够分别沿X轴、Y轴进行旋转，直至灯管摄像头8能够采集到最佳标记点信息；最佳标记点是指当用户手指处于书本上某个点时，摄像头能够清楚对焦到该点图纸，并能够控制模块识别出书本上手指指向的内容；
控制模块在灯管摄像头8能够采集到最佳标记点信息时将灯管摄像头8的图像发送至平板，供手指点读类应用使用；
手指点读类应用使用过程中不断重复步骤S3，保持最佳的采集角度。
需要说明的是，上述过程中，灯轴摄像头2作为粗略对焦，灯管摄像头8作为精准对焦，灯轴摄像头2主要用于保证使用过程中书本始终能够完整处于摄像头范围内，有助于确保灯管摄像头8能够在小范围内精准快速对焦。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可调整点读角度的学习台灯，其特征在于，包括灯座、灯轴和灯罩，灯轴的上端和所述灯罩连接，灯罩的下端和所述灯座连接；所述灯轴的表面嵌装有灯轴摄像头；所述灯罩连接有灯管，所述灯管的外表面嵌装有灯管摄像头；所述灯轴的上端固定有灯轴马达，所述灯轴马达的输出轴与所述灯罩传动连接并可驱动灯罩沿Y轴360°旋转；所述灯罩上固定有灯罩马达，所述灯罩马达的输出轴与所述灯管传动连接，并可驱动所述灯管沿X轴360°旋转；所述灯轴的下端与主轴马达的输出轴传动连接，所述主轴马达可驱动所述灯轴沿Z轴360°旋转；所述学习台灯设有USB插头，并内置有控制模块，所述USB插头、灯轴摄像头、灯管摄像头、灯轴马达、灯罩马达、灯管、主轴马达均通讯连接于所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的学习台灯，其特征在于，所述灯座面壳的底部固定设有从动齿轮，所述灯座底壳的顶部和所述轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈与所述从动齿轮固定连接，所述从动齿轮与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮和主轴马达输出轴同轴固定。
3.根据权利要求1所述的学习台灯，其特征在于，所述灯座面壳上设有可旋转的支架，所述USB插头固定在所述支架上，所述支架可在灯座面壳上旋转设定的角度范围并在所述角度范围内停留在任意角度。
4.根据权利要求1所述的学习台灯，其特征在于，所述灯罩呈半环形，所述灯管为环形灯管，所述灯管连接在灯罩开放的一侧，灯罩马达固定在灯罩开放的一侧的一端，所述灯管通过传动连接灯罩马达的输出轴和灯罩开放的一侧的一端连接，并通过转轴与灯罩开放的一侧的另一端连接；所述灯管摄像头的拍摄方向和灯管的照明方向一致。
5.一种利用权利要求1-4任一所述学习台灯的方法，其特征在于，具体过程为：
S1、在学习台灯及平板开机状态下，将学习平板的USB接头插入平板的USB接口，学习台灯的控制模块检测到USB接头接入平板，并控制灯管启动开始照明；
S2、当在平板启动手指点读类应用时，平板向学习台灯的控制模块发送信号，控制模块控制灯轴摄像头、灯管摄像头同时激活启动；
S3、灯轴摄像头采集桌面的图像，控制模块根据灯轴摄像头获取的图像分析是否已经拍摄得到完整的书本，如果不是，控制激活主轴马达，驱动灯轴旋转直至灯轴摄像头能够拍摄到完整的书本；
灯管摄像头在手指点读类应用使用过程中采集桌面上的图像，控制模块根据灯管摄像头获取的图像分析计算当前用户在书本上点读的手指是否处于最佳标记点，若不是，则控制激活灯轴马达及灯罩马达，使得灯管和灯罩能够分别沿X轴、Y轴进行旋转，直至灯管摄像头能够采集到最佳标记点信息；
最佳标记点是指当用户手指处于书本上某个点时，摄像头能够清楚对焦到该点图纸，并能够控制模块识别出书本上手指指向的内容；
控制模块在灯管摄像头能够采集到最佳标记点信息时将灯管摄像头的图像发送至平板，供手指点读类应用使用。
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