CN1381816A

CN1381816A - 日夜通用型护眼矫姿学习桌

Info

Publication number: CN1381816A
Application number: CN02114052A
Authority: CN
Inventors: 向建光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2002-11-27

Abstract

一种日夜通用型护眼矫姿学习桌,它是在ZL00225970.2号提出的“眼保健矫正姿式学习桌”的基础上,增加由集成块IC₄、IC₅、红外线发射二极管LED₃、红外线接收三极管VD₂、三极管V₇～V₉,电容C₁₁～C₁₆、电阻R₁₆～R₂₁、可调电阻RP₄及继电器J₄构成的红外线辅助控制电路装置,单独或同时增加由集成块IC₆、喇叭、三极管V₁₀、电容C₁、电阻R₁构成的语音电路装置和由振动器M、发光二极管LED₄及电阻R₂₂构成的振动发光电路装置。本发明的特点是红外扫描范围大,反应灵敏,白天和晚上都能使用,护眼与矫姿效果非常明显,适合少年儿童读书写字用,也可以让小学初年级学生当课桌使用。

Description

日夜通用型护眼矫姿学习桌

技术领域一种文化用品，属于读书写字用的设备。

背景技术现有的各种课桌、办公桌仅仅用于读书写字，功能单一。各种桌子与台灯配合，也只能用于晚上读书写字，没有增加其它功能。

ZL00225970.2号专利提出了一种“眼保健矫正姿式学习桌”。该专利是在桌子上装置台灯、调整台灯照明时间长短的双定时控制电路装置、防止近视用的红外线控制电路装置及红外线发射管和红外线接收管。假如事先设定工作时间为60分钟，休息时间为10分钟，那么读书写字达到60分钟时，台灯自动熄灭，休息灯点亮，提醒少年、儿童休息10分钟。另外，当少年、儿童因坐姿不对而将头低于离桌面不到30厘米时，红外线控制电路动作，台灯自动熄灭，迫使少年、儿童端正学习姿式，将头抬高。该专利还在红外线发射管和接收管内装上凸透镜，使红外线扫描范围大，以防止儿童写字时往左或往右偏，即偏着头写字也会使台灯熄灭，该专利的特点是能使少年、儿童端正学习姿式和提醒他们适当休息，保护眼睛，预防近视。

ZL00225970.2号专利有下列不足之处：

1、红外线发射管和接收管形成的红外线扫描范围不够大，扫描灵敏区位于桌面中部与左侧，对习惯用右手写字、头爱往左偏的儿童反应灵敏、效果较好，但对习惯用左手写字，头爱往右偏的儿童反应欠佳，不能起到较理想的护眼矫姿作用。

2、仅仅在少年、儿童晚上读书或写字时起到护眼矫姿作用，白天不起作用。

发明内容本发明的目的是提供一种日夜通用型护眼矫姿学习桌，做到红外线扫描范围大，白天与晚上都能起到护眼矫姿作用，切实保护好少年儿童的视力。

技术方案是在ZL00225970.2号专利的基础上，增加一组红外线发射管和红外线接收管装置，即增加由集成块IC₄、IC₅、红外线发射二极管LED₃、红外线接收三极管VD₂、三极管V₇～V₉、电容C₁₁～C₁₆、电阻R₁₆～R₂₁、可调电阻RP₄及继电器J₄构成的红外线辅助控制电路装置，使红外线扫描范围扩大到整个桌面，无论儿童的头往左偏或往右偏，都能发出警示信号。另外，单独或同时增加由集成决IC₆、喇叭、三极管V₁₀、电容C₁、电阻R₁构成的语音电路装置和由振动器M、发光二极管LED₄及电阻R₂₂构成的振动发光电路装置。当白天不用台灯时，可选择使用语音电路装置，用语音提醒少年儿童端正学习姿式和适当休息、保护眼睛，预防近视。如果在公共场合例如课堂上使用，最好是选择使用振动发光电路装置，其警示信号是振动和二极管发光，不会干忧别人。

与已有技术相比，本发明的特点是红外线扫描范围大，反应灵敏、白天和晚上都能使用，护眼与矫姿效果非常明显，适合少年，儿童读书写字用，也可以让小学初年级学生当课桌使用。

附图说明图1是日夜通用型护眼矫姿学习桌工作电路原理图图2是集成块IC₁、IC₄的内部结构示意图。

具体实施方式下面结合图1和实施例详细描述本发明的具体结构和工作原理。

如图1所示，本发明包括有桌面上装置的台灯、工作定时旋钮RP₁、休息定时旋钮RP₂、快速按钮SB，桌子内安装有由二极管D₁～D₄、稳压二极管D₅、电容C₂～C₃、电阻R₂构成的滤波稳压直流电源，由集成块IC₃、三极管V₁～V₃、电容C₄，电阻R₄～R₉、可调电阻RP₁、RP₂及继电器J₁构成的双定时控制电路装置，由集成块IC₁、IC₂、红外线发射二极管LED₁、红外线接收三极管VD₁、三极管V₄～V₆，电容C₅～C₁₀、电阻R₁₀～R₁₅，可调电阻RP₃及继电器J₂构成的红外线主控制电路装置，不同之处在于桌面上装有高出桌面10～25厘米的控制盒，盒内装有带凸透镜的红外线发射二极管LED₁、 LED₃、红外线接收三极管VD₁、VD₂，由集成块IC₄、IC₅、红外线发射二极管LED₃、红外线接收三极管VD₂、三极管V₇～V₉、电容C₁₁～C₁₆、电阻R₁₆～R₂₁、可调电阻RP₄及继电器J4构成的红外线辅助控制电路装置与红外线主控制电路装置并联，两者的结构相同，继电器J₃线圈与J₂线圈并联，常开触点J_1-1一端接滤波稳压直流电源正极，另一端分别连接集成块IC₁的7脚、IC₂的4脚、IC₄的7脚及IC₅的4脚，桌面上还装置有双刀双掷电源开关K₁、使用时间转换开头K₂、警示方式选择开关K₃及灯光亮度调节器PW，位于桌内的电源变压器T₁次级线圈两端分别连接由二极管D₁～D₄构成的桥式整流电路，K₁的固定接头b接220_v交流电源，活动接头a通过T₁初级线圈接220V交流电源，K₁和K₂的活动接头a相连接。K₂的固定接头b分别连接常闭触点J_2-2、J_4-2及常开触点J_4-1的一端，J_4-1的另一端经常开触点J_3-1连接PW的一端，PW另一端通过台灯灯炮接220V交流电源，J_2-2、J_4-2的另一端接K₃的固定接头b，K₃的活动接头a连接由集成块IC₆、喇叭、三极管V₁₀、电容C₁、电阻R₁构成的语音电路装置，K₃的活动接头C连接由振动器M、发光二极管LED₄及电阻R₂₂构成的振动发光电路装置，电池E的正极分别接语音电路装置和振动发光电路装置，电池E的负极连接K1的固定接头b′，K1的活动接头a′与K2的活动接头C连接。

值得一提的是，本实施例是同时设置语音电路装置和振动发光电路装置。实际应用时，可根据不同使用条件单独采用语音电路装置，或单独采用振动发光电路装置。

本实施例的双定时控制电路装置结构如图1所示：集成块IC₃的10、12、13、14脚接直流电源正极，5、6、7、9接地，8脚经R₆和R₈分别接V₃和V₁基极，V₃发射极接地，V₃集电极经J₁线圈接到直流电源桥式整流电路的正输出端，R₇跨接在V₂基极和V₃集电极上，V₂和V₁集电极接IC₃的1脚，V1发射极经R₉、RP₁接C4正极，C₄负极接IC₃的2脚，R₄一端接C₄正极，另一端接IC₃的3脚，V₂发射极经RP₂、R₅接C₄止极，快速按纽SB跨接在V₂发射极与C₄正极上。

双定时控制工作原理如下：IC₃是CMOS可编程定时器数字集成电路。V₁、RP₁、R₉、R₄、C₄组成的工作延时电路确定工作时间，通过RP₁进行调整。V₂、RP₂、R₅、R₄、C₄组成的休息延时电路确定休息时间，通过RP₂进行调整。当休息时间结束或按下快速按纽SB时，IC₃的8脚输出高电位，使V₃导通，V₂截止，继电器J₁线圈通电，J_1-1闭合，使红外线主、辅助控制电路工作，J₃、J₄线圈导通，J_3-1、J_4-1闭合，台灯点亮，同时使V₁导通，工作延时电路开始计时。当工作时间结束时，IC₃的8脚输出低电位，V₃和V₁截止，J₁断电，J_1-1断开，使红外线主、辅助控制电路不工作，J₃、J₄不导通，J_3-1、J_4-1断开，台灯熄灭(此时靠低功率的旁灯照明)，同时使V₂导通，休息延时电路开始计时。如果不想休息，则按一下快速按纽SB，使IC₃的8脚立即输出高电位，即可继续工作。

本实施例的红外线主控制电路如图1所示：

红外线发射二级管LED₁的正极接集成块IC₁的1脚，负极接地及IC₁的2脚，IC₁的3、4脚分别接红外线接收三极管VD₁集电极和基极，三极管VD₁发射极经R₁₀接地，IC₁的5、6脚分别接V₄基极和集电极，V₄发射极接地，电容C₁₀跨接在V₄基极与VD₁发射极上，IC₁的7脚和IC₂的4脚通过常开触点J_1-1接电源正极，IC₁的8脚经R₁₁接IC₂的5脚，R₁₂跨接在IC₂的5、6脚上，C₇跨接在IC₂的6、7脚上，IC₂的8脚经R₁₃接V₆基极，V₆发射极接地，V₆集电极经J₂线圈接到直流电源桥式整流电路的正输出端上，电容C₉正极接V₆集电极，负极接地，IC₂的1、2脚都经电容C₈接地，V₅基极经可调电阻RP₃接电源正极，V₅发射极接地，V₅集电极经R₁₄接IC₂的5脚，C₆跨接在V₅集电极和IC₂的3脚上，R₁₅跨接在IC₂的4、8脚上。C₁₅跨接在V₄集电极和V₅基极上。IC₂的7脚接地。

红外线辅助控制电路的结构与红外线主控制电路相同，即红外线发射二极管LED₃的正极接集成块IC₄的1脚，负极接地及IC₄的2脚，IC₄的3、4脚分别接红外线发射三极管VD₂集电极和基极，三极管VD₂发射极经R16接地，IC₄的5、6脚分别接V₇基极和集电极，V₇发射极接地，电容C₁₁跨接在V₇基极与VD₂发射极上，IC₄的7脚和IC₅的4脚经常开触点J_1-1接电源正极，IC₄的8脚经R₁₇接IC₅的5脚，R18跨接在IC₅的5、6脚上，C₁₆跨接在IC₅的6、7脚上，IC₅的8脚经R₁₉接V₉基极，V₉发射极接地，V₉集电极经J₄线圈接到直流电源桥式整流电路的正输出端上，电容C₁₄正极接V₉集电极，负极接地，IC₅的1、2脚都经电容C₁₃接地，V₈基极经可调电阻RP₁₄接电源正极，V₈发射极接地，V₈集电极经R₂₀接IC₅的5脚，C₁₅跨接在V₈集电极和IC₅的3脚上，R₂₁跨接在IC₅的4、8脚上，C₁₂跨接在V₇集电极和V₈基极上，IC₅的7脚接地。

IC1和IC4是特制的8脚双列直插式集成块，它的内部结构如图2所示：三极管V₂₁发射极接1脚，V₂₁基极与V₂₂发射极相连，V₂₂基极接8脚。V₂₁和V₂₂集电极相连并经R₃₁接7脚，7脚经R₃₂接C₂₂正极，C₂₂负极接2脚，正极接3脚，C₂₁正极接V₂₁集电极、负极接2脚，4脚经R₃₃接C₂₂正极，R₃₄跨接在5、6脚上，R₃₅跨接在6、7脚上。

红外线控制工作原理如下：集电块IC₁或IC₄内的振荡电路产生40HZ左右的红外线脉冲，经二极管LED₁或LED₃发射出去，经人体反射，VD₁或VD₂接收到的红外线信号很小，这时IC₂或IC₅的8脚输出高电位，使V₆或V₉导通，继电器J₂、J₃或J₄线圈通电，J_3-1、J_4-1闭合，台灯点亮。如果学生坐姿不端正，即人体头部离桌面高度低于30厘米或歪斜时，VD₁或VD₂接收到红外线信号骤然增大，从而使进入IC₂或IC₅第3脚的信号增大到25微安以上，导之IC₂或IC₅的8脚输出低电位，使V₆或V₉截止，J₂、J₃或J₄线圈断电，J_3-1或J_4-1断开，台灯熄灭，迫使学生坐正姿式，抬高头部，才能使台灯重新点亮。红外线接收管VD₁、VD₂的敏感度可通过可调电阻RP₃、RP₄进行调整。

以上讲述的是晚上使用台灯情况，即K₂的b、a接头闭合状态下使用学习桌的工作原理。如果白天使用本发明提供的学习桌，应将使用时间转换开关K₂转到b、c接头闭合状态，即熄灭台灯，利用自然光。在正常情况下，由于J₁、J₂、J₄线圈导通，常闭触点J_2-2、J_4-2断开，语音电路装置或振动发光电路装置不动作。若出现非正常情况：第一种是到了休息时间，J₁被自动断电，J_1-1断开使J₂、J₄断电，J_2-2、J_4-2闭合，使语音电路装置发出语音，或使振动发光电路发出振动且二极管发光，提醒少年儿童注意休息；第二种是当少年儿童低着头或偏着头看书写字时，J₂或J₄断电，J_2-2或J_4-2闭合，语音或振动电路动作，提醒少年儿童坐正姿式。

如果一个人白天使用学习桌，警示方式选择开关K₃转到b、a闭合状态，出现非正常情况时语音电路装置动作，发出语音警示。

如果在公共场所白天使用学习桌，警示方式选择开关转到b、c闭合状态，出现非正常情况时振动发光电路装置动作，发出振动警示，同时二极管发出闪光警示。

Claims

1、一种日夜通用型护眼矫姿学习桌，包括有桌面上装置的台灯、工作定时按钮RP₁、休息定时按钮RP₂、快速按钮SB、桌子内安装有由二极管D₁～D₄、稳压二极管D₅、电容C₂～C₃、电阻R₂构成的滤波稳压直流电源，由集成块IC₃、三极管V₁～V₃、电容C₄，电阻R₄～R₉、可调电阻RP₁、RP₂及继电器J₁构成的双定时控制电路装置，由集成块IC₁、IC₂、红外线发射二极管LED₁、红外线接收三极管VD₁、三极管V₄～V₆，电容C₅～C₁₀、电阻R₁₀～R₁₅，可调电阻RP₃及继电器J₂构成的红外线主控制电路装置，其特征在于桌面上装有高出桌面10～25厘米的控制盒，盒内装有带凸透镜的红外线发射二极管LED₁、LED₃及红外线接收三极管VD₁、VD₂，由集成块IC₄、IC₅、红外线发射二极管LED₃、红外线接收三极管VD₂、三极管V₇～V₉、电容C₁₁～C₁₆、电阻R₁₆～R₂₁、可调电阻RP₄及继电器J₄构成的红外线辅助控制电路装置与红外线主控制电路装置并联，两者的结构相同，继电器J₃线圈与J₂线圈并联，常开触点J_1-1一端接滤波稳压直流电源正极，另一端分别连接集成块IC₁的7脚、IC₂的4脚、IC₄的7脚及IC₅的4脚，桌面上还装置有双刀双掷电源开关K₁、使用时间转换开关K₂及灯光亮度调节器PW，位于桌内的电源变压器T₁次级线圈两端分别连接由二极管D₁～D₄构成的桥式整流电路，K₁的固定接头b接220V交流电源，活动接头a通过T₁初级线圈接220V交流电源，K₁和K₂的活动接头a相连接，K₂的固定接头b连接常闭触点J_2-2、J_4-2及常开触点J_4-1的一端，J_4-1的另一端经常开触点J_3-1连接PW的一端，PW另一端通过台灯灯泡接220V交流电源，J_2-2、J_4-2的另一端连接由集成块IC₆、喇叭、三极管V₁₀、电容C₁、电阻R₁构成的语音电路装置，电池E的正极接语音电路装置，电池E的负极连接K₁的固定接头b′，K₁的活动接头a′与K₂的活动接头C连接。

2、根据权利要求1所述的日夜通用型护眼矫姿学习桌，其特征是开关K₂的固定接头b连接常闭触点J_2-2、J_4-2的一端，J_2-2、J_4-2的另一端连接由振动器M、发光二极管LED₄及电阻R₂₂构成的振动发光电路装置，电池E的正极接振动发光电路装置，电池E的负极连接K₁的固定接头b′，K₁的活动接头a′与K₂的活动接头C连接。

3、根据权利要求1或2所述的日夜通用型护眼矫姿学习桌，其特征是桌面上还装置有警示方式选择开关K₃，J_2-2、J_4-2的一端连接K₂的固定接头b，另一端接K₃的固定接头b，K₃的活动接头a连接语音电路装置，K₃的活动接头C连接振动发光电路装置，电池E的正极分别连接语音电路装置和振动发光电路装置，电池E负极连接K₁的固定接头b′，K₁的活动接头a′与K₂的活动接头C连接。