專利名稱：高架桌面臺燈的制作方法
專利說明 本實用新型涉及照明領(lǐng)域，尤其是室內(nèi)桌面照明。大多數(shù)中小學(xué)生晚間在家學(xué)習(xí)使用的桌面臺燈(無論是何種光源)，其光源底面一般距桌面高度在400mm以下。國家標(biāo)準(zhǔn)GB9473-88《民用臺燈通用技術(shù)條件》中對作為讀書寫字用的臺燈提出遮光性要求“臺燈處于正常工作位置時，眼睛距臺燈基底的底平面垂直方向上400mm，離光源中心水平距離600mm處，水平方向應(yīng)看不到燈罩內(nèi)壁及光源?！边@種高度下使用桌面臺燈存在以下幾個問題一是桌面照度近燈處亮遠(yuǎn)燈處暗。即便是在一本16K翻開的書本面上，如其左上角處于臺燈光源下(300mm高)，則其右下角的光照度與左上角相差150lx(光照度單位勒克斯)；二是桌面內(nèi)外明暗對比度大；三是不透光燈罩上下照度差競相差100倍；四是光源和光照區(qū)局部相對較亮，加劇了上述明暗對比。無頻閃燈雖消除頻閃，但眼疲勞并不主要是燈光頻閃造成的，由于其提高了頻閃頻率使光源亮度增加，加劇了視野內(nèi)明暗區(qū)的對比度，反而對眼睛不利；五、上述國標(biāo)中所述距燈底面高400mm為眼位。但廣大中小學(xué)生的眼位多數(shù)達(dá)不到400mm。初中、小學(xué)生大多數(shù)眼位低于400mm。由于中小學(xué)生使用臺燈時并不知道光線直射入眼的危害，往往在視野內(nèi)能看見燈罩內(nèi)壁及光源的情況下學(xué)習(xí)，從而加劇全視網(wǎng)膜內(nèi)明暗區(qū)的對比度。中國專利200320111161.5利視臺燈(授權(quán)公告日2004.12.8公告號CN2662063y)。方案包括有燈基座、支撐桿、照明部，其特征是燈基座的水平延伸與照明部的平面延伸線向臺燈架的開口端延伸成銳角相交，……。該方案稱其有益效果是照明部軸線設(shè)置與人體相背，照明光線與人眼視線同向，為背向光。這種設(shè)計雖然使眼底視網(wǎng)膜看不到光源，無眩光入眼，但是卻使全視野入眼光線的明暗區(qū)對比仍然明顯。
解決學(xué)生視野內(nèi)弱光暗區(qū)問題實在是幫助廣大中小學(xué)生搶救性保護(hù)他們正受傷害的視力的迫切之舉。本實用新型的目的是為了消除廣大中小學(xué)生晚間在家學(xué)習(xí)時，視野內(nèi)存在眩光入眼及弱光暗區(qū)的問題，讓他們獲得全視野均勻充足的光線，避免桌面矮桿臺燈的不均勻光對眼睛的傷害，幫助他們防治近視眼而提供一種新式臺燈。
本實用新型的技術(shù)方案包括燈具及其支撐架，其特征是一、光源設(shè)在視野以上。
這個視野以上是指在桌旁坐人邊邊緣垂直向上400mm為學(xué)習(xí)者眼位點，以該眼位點向前(桌旁坐人邊的對邊方向)平視的水平視線向上仰角45°度為視野上限(參見附圖3)，即光源設(shè)在該視野上限以上。
確定某一臺燈光源是否處于視野以上的測量方法是(分兩類臺燈)第一類是放置在桌面上使用(或與桌面活動連接)時底座可水平移動的臺燈。在前后方向?qū)挾葹?00mm的桌面上確定眼位點位置及視野上限后。按下列①-④順序檢測①將被測臺燈的燈管或光源發(fā)光整體面積的長方向與桌面左右長方向平行；②再把燈管平面底面(有燈罩時取燈罩平面底面)或光源發(fā)光整體平面底面與桌面平行，并升至最高位置。如此時光源位置還可以水平移動，則將光源(在不改變前述①和②中檢測位置要求的前提下)水平移至離桌面坐人邊最近點；③將被測臺燈的底座離光源水平距離最遠(yuǎn)的邊端與該桌面的坐人邊的對邊邊端靠齊(該底座向上升起的支撐桿如水平方向可移動，在不改變①、②檢測要求的前提下，以支撐桿根部離上述底座與桌邊端靠齊的邊端最近位置為準(zhǔn)。)；④再取燈管平面底面(有燈罩時取燈罩平面底面)，或光源發(fā)光整體平面底面的幾何中心點為測量點。如該測量點處于視野上限以上時，即是在本實用新型專利申請保護(hù)范圍之內(nèi)(參見附圖3)。
第二類是臺燈支撐架下部與桌子(包括桌子各部位)固定連接，支撐架底部不可水平移動的臺燈。
測量這一類臺燈則不考慮桌面前后寬度。只需在該桌面坐人邊緣按第一類臺燈測量方法確定學(xué)習(xí)者眼位及視野上限后，仍按第一類臺燈測量方法①燈管或光源發(fā)光整體面積的長方向與桌面左右長方向平行；②再把燈管平面底面(有燈罩時取燈罩平面底面)或光源發(fā)光整體平面底面與桌面平行并升至最高位置。如此時光源位置還可以水平移動，則將光源(在不改變前述①、②位置要求的前提下)水平移至離桌面坐人邊最近點。調(diào)整并找到幾何中心點進(jìn)行同樣測定。如該測量點處于視野上限以下則不在本案專利申請保護(hù)范圍之內(nèi)。
二、光源底面與地面平行時距臺燈基底面或距桌面高1米至1.8米。
三、支撐架連接有桌邊反光層。
進(jìn)一步消除桌子旁邊的弱光暗區(qū)。
四、支撐架或其底座連接有防近架。
防止學(xué)習(xí)者用眼太近。
五、支撐架設(shè)有一上一下兩塊平面鏡。
通過兩平面鏡的光線反射，可在學(xué)習(xí)位置上不改變體位就可以看遠(yuǎn)處目標(biāo)，使眼睛看近系統(tǒng)得到休息，看遠(yuǎn)系統(tǒng)得以興奮。
六、光源前下方設(shè)有小于光源發(fā)光面積的遮光層。
近視眼的產(chǎn)生是在中心區(qū)亮周邊暗的情況下產(chǎn)生的。因此，其康復(fù)過程必須反其道而行之，采取周邊亮中心區(qū)相對暗的辦法。但這個遮光層的面積和透光性，則是因人以因近視程度不同而不同的，同時還必須與光源的設(shè)置相配合。
七、底座連接有閱讀書架。
八、支撐架設(shè)有單根或2至4根豎起的支撐桿。
九、支撐架下部可分別與重力底座、固定或放置在桌面上的藏書架、桌面、桌前腿或桌后腿連接。
十、光源發(fā)光面積在200至2000平方厘米之間，燈管總功率在30瓦至200瓦之間。
本實用新型方案的有益效果是光源設(shè)在視野以上，光源不在視野內(nèi)可避免眩光入眼。使桌面上各點光照差值縮小光線更均勻柔和，糾正了人們長期在桌面上視野范圍內(nèi)使用矮架臺燈的習(xí)慣。特別是使廣大中小學(xué)生晚間寫作業(yè)時避免了舊式臺燈造成的入眼光線不均勻，視野范圍內(nèi)存在弱光暗區(qū)的傷害，有利于防治近視眼。本實用新型方案提供的高架桌面臺燈，解決了設(shè)置桌面理想光源的問題。在室內(nèi)尤其是在家庭設(shè)照明燈一般都是天花板上吊置和側(cè)墻設(shè)壁燈(包括門窗框上設(shè)置燈具)，除天花板和四面墻外，就是桌面臺燈和落地臺燈及桌子連接的臺燈。在學(xué)習(xí)時的視野以上區(qū)域還存在著“真空”，天花板上和桌前墻壁、窗框上的燈都沒有涉足該“真空”，桌面臺燈或與桌子連接的臺燈又先天不足——偏矮并都處于視野內(nèi)。而視野以上區(qū)域恰恰是桌面照明的最理想?yún)^(qū)域。因此，本實用新型方案是家庭桌面照明燈具的一次變革。附圖標(biāo)記內(nèi)容表


圖1是桌面上普通白熾燈光輻射范圍主視圖2是桌面上普通臺燈處于視野內(nèi)的側(cè)視圖；圖3是本實用新型專利申請保護(hù)范圍及被測臺燈的側(cè)視圖；圖4是光源平面底面幾何中心的仰視圖；圖5是光源處于視野以上，支撐桿底部與重力燈底座連接的側(cè)視圖；圖6是光源處于視野以上，支撐桿底部與固定連接在桌面上的底板連接的側(cè)視圖；圖7是光源處于視野以上，支撐桿下部與桌子后腿連接的側(cè)視圖；圖8是光源處于視野以上，支撐桿下部與桌子前腿連接的側(cè)視圖；圖9是光源處于視野以上，支撐桿底部與夾持桌面邊端的活動夾連接的側(cè)視圖；
圖10是光源處于視野以上，支撐桿下部與桌面上藏書架連接的側(cè)視圖；
圖11是光源處于視野以上，支撐架為雙支撐桿，其底部與各自獨立的兩個重力燈底座連接的立體圖；
圖12是光源處于視野以上，支撐架為雙支撐桿，其下部與桌子兩后腿連接的立體圖；
圖13是光源處于視野以上，支撐架為雙支撐桿，其底部與夾持桌面左右兩端的兩個活動夾連接的立體圖；
圖14是光源處于視野以上，支撐架為雙支撐桿，其底部與整體重力燈底座連接的立體圖；
圖15是在
圖14的支撐桿上設(shè)有一上一下兩塊平面鏡的立體圖；
圖16是
圖15的側(cè)視圖，說明通過兩平面鏡的遠(yuǎn)視視線走向；
圖17是
圖14的立體圖，在支撐架上設(shè)置有防近架的方案；
圖18是
圖17的側(cè)視圖，防近架可翻起；
圖19是光源設(shè)在視野以上，支撐架為雙支撐桿，底座為重力燈底座并在支撐架上連接有桌邊反光層的立體圖；圖20是
圖15方案基礎(chǔ)上設(shè)有光源前下方遮光層的立體圖；圖21是圖20的側(cè)視圖；圖22是光源設(shè)在視野以上，支撐架為單根支撐桿，其下部與單層藏書架連接，藏書架上連接有防近架和閱讀書架的立體圖；圖23是光源設(shè)在視野以上，支撐架為雙根支撐桿，其下部與雙層藏書架連接，支撐架上設(shè)有一上一下兩塊平面鏡，藏書架上連接有防近架和閱讀書架，支撐架上連接有桌邊反光層的立體圖；圖24是光源設(shè)在視野以上，支撐架為雙支撐桿，其下部安裝在桌子兩側(cè)后腿上，其上設(shè)有一上一下兩塊平面鏡和桌邊反光層及光源前下方遮光層，而防近架和閱讀書架則分別與桌子連接的立體圖；圖25是光源設(shè)在視野以上，支撐架為雙支撐桿，其底部連接重力底座，其上連接有一上一下兩塊平面鏡、遮光層、桌邊反光層和防近架，底座上連接有閱讀書架的立體圖；圖26是圖25的側(cè)視圖；[具體實施方式
]本實用新型實施方案可以有多種?？偟脑瓌t是光源1幾何中心點必須處在視野3上限5以上。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述幾種實施方案。
第一種采用支撐架13為單根支撐桿的方案(參見圖5、6、7、8、9、10、22)這類方案結(jié)構(gòu)簡單，成本低，在支撐桿下底部可以有多樣支撐底座，分為活動底座和固定連接兩類?；顒拥鬃缰亓舻鬃?、桌面夾11、藏書架底座12；固定連接有與桌面8、桌后腿9、桌前腿10。在活動底座上和固定連接處豎起的單根支撐桿13的上部橫向伸出，其橫桿與桌面平行且距桌面高度在1.1米至1.8米之間，即根據(jù)桌面大小、燈光源功率及近視患者的近視程度來選擇高度。桌面大、功率大、近視程度淺者可以設(shè)高一些取1.5至1.7米，反之取1.1至1.3米，一般通用型取1.3至1.5米即可。橫桿的水平長度以光源1幾何中心點處于桌面坐人邊的上方，距坐人邊緣前后方向水平距離各200mm范圍內(nèi)，這樣的高度和位置將確保光源1處于視野3上限5以上，但必須注意學(xué)習(xí)者站立時頭部活動不會觸及光源1。普通成人書桌的高度在750-800mm之間，在支撐桿13的豎直段可以套管連接或平行連接并設(shè)調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)。在(圖22)藏書架12上可以鉸接連接防近架15設(shè)置防近架調(diào)節(jié)螺桿16，及連接閱讀書架21。
第二種采用支撐架13為雙支撐桿的方案(參見圖5至21、圖23至26)，這類方案為主要實施方案。因為除了這種雙支撐桿比單桿受力均衡外，重要的是雙支撐桿上可以方便懸掛面積鉸大或鉸長的光源1，還可以在雙支撐桿上方便安裝一上一下的兩塊平面鏡14，鉸接(23)安裝 型防近架15，連接桌邊反光層17懸掛和定位裝置18，設(shè)置遮光層19，在重力燈底座7還可設(shè)定閱讀書架21安裝排孔20，由于學(xué)生高度不同及長高，因此在支撐桿13上設(shè)有若干對安裝下平面鏡14的排孔22，在支撐桿13豎桿的上段橫向伸出橫桿，在其末端設(shè)有安裝光源1的若干對排孔24，在支撐桿13上還可設(shè)有安裝調(diào)節(jié)橫桿高度的若干對排孔25。
雙支撐桿13的下底部與底部基座的連接方式可與第一種單桿支撐架下底部的連接方式相同，不同的是雙支撐桿13左右對稱，藏書架12可取雙層結(jié)構(gòu)。應(yīng)該說該領(lǐng)域一般技術(shù)人員參考前述說明及圖示即可設(shè)計制作。
為詳細(xì)說明第二種方案中一些具體設(shè)計要求，分部件介紹如下支撐架13橫桿高度和水平位置按第一種方案，在設(shè)計重力燈底座7時，必須保證底座7向任何方向傾斜20°都不會傾倒(國標(biāo)規(guī)定向任何方向傾斜10°)，來選擇底座基底面積及配重。
平面鏡14的具體結(jié)構(gòu)是在鏡框背面或左右兩側(cè)的中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔及定位螺桿，以便固定兩平面鏡的角度，下平面鏡14一般取其中心與使用者正確坐姿水平視線同高，利用安裝排孔22定位，且后仰45°左右，使學(xué)生在下平面鏡14中能看到上平面鏡14，而上平面鏡14的高度必須高出光源300mm，避免在上平面鏡向后反射光線時看到光源1。上平面鏡14可以向前或向后傾斜以方便向前或向后看，還可以設(shè)計水平轉(zhuǎn)軸，使其可向左或向右，必要時向左或向右側(cè)看到遠(yuǎn)處。平面鏡14采用塑料或金屬邊框，且必須安裝牢固，特別是上平面鏡14必須牢固可靠。
防近架15的設(shè)置采用 型防近架，當(dāng)雙支撐桿13下部與桌前腿10固定連接時，在兩支撐桿之間可設(shè)置直桿狀防近架，這類結(jié)構(gòu)即不影響雙手寫字、翻書，又可以控制視距，防止用眼太近，優(yōu)于以往在桌子坐人邊設(shè)置防近架不方便讀寫書本及雙手移動。防近架15在不需要時還可向上翻起。設(shè)在鉸接點23前或后部的調(diào)節(jié)螺桿16的長度可調(diào)節(jié)，用以調(diào)節(jié)防近架15高度適宜不同身高的學(xué)生使用。除了圖24所示將防近架15與桌子相連接外，本方案的防近架15均不與桌子相連接，這樣就可以在任何書桌上安放這種帶有防近架15的高架桌面臺燈，實現(xiàn)了在家庭控制視距。
桌邊反光層17的設(shè)置桌邊反光層17可用軟質(zhì)材料(懸掛設(shè)置)或硬質(zhì)材料(定位設(shè)置)，反光層迎光面取淺色(淺藍(lán)色、淺綠色或白色，也可設(shè)鮮艷圖案照片及地圖)，懸掛方案可設(shè)置掛桿18、窗簾導(dǎo)軌等。軟質(zhì)材料可用紡織品、塑料布及其它非金屬材料。硬質(zhì)材料可用膠合板、硬質(zhì)塑料等。作為優(yōu)選，選擇窗簾布或印刷圖案質(zhì)量較好的塑料膜、復(fù)合材料、紙等懸掛較好，桌邊反光層17設(shè)置在桌面坐人邊以外的其余桌邊緣上，高度取離桌面1米，在矩形桌面分為三邊(參見
圖19、23、24、25)，在坐人邊對邊還可以中間開縫向兩邊移動，以方便放置在窗前的書桌白天采光。桌邊反光層17在桌面2上還可以成彎曲面圓弧狀設(shè)置，只需把懸掛桿18或?qū)к壷瞥伤綀A弧形即可。桌邊反光層17的設(shè)置目的是進(jìn)一步均勻視野內(nèi)的光線，消除桌子以外的弱光暗區(qū)。
遮光層19的設(shè)置由于近視眼產(chǎn)生的環(huán)境是在中心區(qū)域亮，周邊區(qū)域暗的環(huán)境中產(chǎn)生的。相對應(yīng)的視網(wǎng)膜上周邊區(qū)域光刺激不足。因此，在治療近視眼的方案設(shè)計上采用周邊亮中心暗(相對暗)的反其道行之方案，以促使周邊視網(wǎng)膜的前移。遮光層的遮光范圍局限于讀寫區(qū)域，且遮光效果不能使桌面讀寫區(qū)域照度低于300lx，也即周邊亮度要高于300lx。遮光層19的透光能力，將根據(jù)光源的功率面積及近視患者的近視程度來確定。其制作材料可用塑料薄膜、細(xì)網(wǎng)。
閱讀書架21的設(shè)置由于用眼距離包括讀和寫兩方面，寫字時靠防近架15控制視距，而閱讀時則靠書眼距離來控制視距。在本方案簡易實施例中，如圖5-14，沒有設(shè)閱讀書架。在圖22中閱讀書架21的位置是固定的。在如圖24、25方案中，閱讀書架21的安裝排孔20就可以將其安裝在不同視距的排孔上，以適應(yīng)不同視力的需要，及近視眼康復(fù)過程由近向遠(yuǎn)的閱讀視距延伸的需要。在圖23方案中也可設(shè)置閱讀書架21前后移動安裝的方案，如在閱讀書架21的左右兩底邊上設(shè)有多對排列孔也行。
光源1的發(fā)光面積和功率選擇將根據(jù)桌面大小，防或治的不同需要，可以安裝普通日光燈(但必須安裝2根以上)或高頻閃燈及節(jié)能燈管，不適合使用白熾燈，如在小型桌面上則只需排列設(shè)置兩根18瓦或20瓦的日光燈(發(fā)光面積在280平方厘米以上)，在成人桌面上可安裝兩根30瓦日光燈或3根20瓦日光燈。給近視患者的桌面照明，在有遮光層19的前提下，可再增加燈管數(shù)量，3根至6根排列組合成光源平面。
臺燈支撐桿的設(shè)置在雙層藏書架12的四個角豎起四根支撐桿，在三腳桌的桌腿上可連接豎起3根支撐桿。
權(quán)利要求1.一種高架桌面臺燈，包括燈具及其支撐架，其特征是光源(1)設(shè)在視野(3)以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高架桌面臺燈，其特征是光源(1)底面與地面平行時距臺燈基底面或距桌面高1米至1.8米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高架桌面臺燈，其特征是支撐架(13)連接有桌邊反光層(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高架桌面臺燈，其特征是支撐架(13)或其底座(7)、(12)連接有防近架(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高架桌面臺燈，其特征是支撐架(13)設(shè)有一上一下兩塊平面鏡(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高架桌面臺燈，其特征是光源(1)前下方設(shè)有小于光源(1)發(fā)光面積的遮光層(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高架桌面臺燈，其特征是底座(7)(12)連接有閱讀書架(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高架桌面臺燈，其特征是支撐架(13)設(shè)有單根或2至4根豎起的支撐桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高架桌面臺燈，其特征是支撐架(13)下部分別與重力底座(7)、固定或放置在桌面上的藏書架(12)、桌面(8)(11)、桌前腿(10)或桌后腿(9)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高架桌面臺燈，其特征是光源(1)發(fā)光面積在200至2000平方厘米之間，發(fā)光總功率在30瓦至200瓦之間。
專利摘要一種高架桌面臺燈，屬室內(nèi)照明領(lǐng)域。普通臺燈由于使用矮支撐桿，光源處于學(xué)習(xí)者視野以內(nèi)，導(dǎo)致桌面遠(yuǎn)燈區(qū)暗近燈區(qū)亮，桌面內(nèi)外明暗區(qū)對比度大，燈罩上下光照相差100倍，這種弱光暗區(qū)入眼被動物近視眼實驗?zāi)Ｐ妥C實會導(dǎo)致眼前后徑增長，形成軸性近視眼。本實用新型采取將光源(1)設(shè)在視野(3)以上的方案，使廣大中小學(xué)生晚間在家學(xué)習(xí)有充足均勻的桌面照明。
文檔編號F21W131/00GK2864339SQ200520096550
公開日2007年1月31日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者陳憲 申請人:陳憲