專利名稱：觸摸可變外形的交互式臺燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臺燈，尤其涉及了一種觸摸可變外形的交互式臺燈。
背景技術(shù)：
日常生活中的臺燈，在開啟和關(guān)閉的過程中均呈靜止狀態(tài)，只是光照發(fā)生變化，而其形態(tài)不會和人產(chǎn)生任何互動。這種傳統(tǒng)的開啟方式，與臺燈本身沒有任何聯(lián)系，臺燈僅僅是照明用具。若臺燈的外形能隨人的操作發(fā)生相應(yīng)改變，可視為一種人和燈具的智能交互體驗。為完成這種外形變化，可借助機械結(jié)構(gòu)，如連桿機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)、液壓傳動機構(gòu)、 氣動人工肌肉等，這些結(jié)構(gòu)或復(fù)雜、或體積較大、或成本較高，均不易實現(xiàn)。臺燈的開關(guān)多為機械開關(guān)，以按鈕或旋鈕形式居多，如撥動開關(guān)、旋鈕開關(guān)等。按動或轉(zhuǎn)動開關(guān)，即可點亮或熄滅臺燈，抑或調(diào)節(jié)臺燈亮度。以觸摸的方法啟閉臺燈，人和臺燈的交互方式有別于機械開關(guān)的形式，體現(xiàn)出自然和人性化的特點。電容式觸摸傳感器，尺寸小，成本低，與機械開關(guān)相比，無觸點，不易損壞，壽命更長。基于混合信號技術(shù)的混合信號可編程器件，提高了電容式觸摸傳感器及其檢測電路的靈敏度和可靠性。目前市場上的大多數(shù)燈具均采用熒光燈或白熾燈，其交流電壓在使用中可能發(fā)生觸電危險；熒光燈的頻閃易造成使用者用眼疲勞；白熾燈將消耗能量的90%轉(zhuǎn)化成無用的熱能。而LED燈為直流供電，供電電壓在安全電壓以下，光源明亮，不閃爍，低能耗，完全可滿足用作臺燈光源的照明需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過觸摸啟閉，外形可隨觸摸發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)簡單，無觸點，成本低，不易損壞的觸摸可變外形的交互式臺燈。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決
觸摸可變外形的交互式臺燈，包括燈座、設(shè)置在燈座上的燈罩及控制電路，燈罩具有一定剛度，在外力作用下不易發(fā)生形變，燈罩內(nèi)設(shè)置有電動機和可自由彎曲的背板，電動機設(shè)置在燈座內(nèi)，所述電動機的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有骨架，電動機的轉(zhuǎn)軸與骨架之間設(shè)置有聯(lián)軸器，骨架底部通過聯(lián)軸器與電動機的轉(zhuǎn)軸固定連接，所述背板上設(shè)置有控制電路板、LED燈條和觸摸傳感器，控制電路板分別與電動機、LED燈條、觸摸傳感器連接。作為優(yōu)選，所述的電動機的轉(zhuǎn)軸偏置于燈座的橫截面上，轉(zhuǎn)軸的軸線偏離燈座的中心軸線，電動機的轉(zhuǎn)軸可正、反向緩慢旋轉(zhuǎn)，由所述控制電路控制旋轉(zhuǎn)方向、角度和角速度。作為優(yōu)選，所述的控制電路包括燈光電路模塊、運動控制模塊和交直流電源轉(zhuǎn)換模塊。所述控制電路接收所述觸摸傳感器的信號，對其進行濾波、調(diào)制、放大等處理，完成對人手觸摸臺燈的判斷，控制電動機的旋轉(zhuǎn)方向、角度和角速度，并控制所述LED燈條的緩慢點亮或熄滅?？刂齐娐返慕恢绷麟娫崔D(zhuǎn)換模塊置于該臺燈外部，靠近交流電源一側(cè)。作為優(yōu)選，所述的骨架包括豎直部和彎曲部，豎直部的頂部和彎曲部的底部連為一體，骨架呈近似倒L形彎曲，彎曲部的末端設(shè)置有觸頭。作為優(yōu)選，所述的觸頭的形狀為圓球形、圓柱形或橢球形，便于其在燈罩的內(nèi)壁上滑動。作為優(yōu)選，所述的背板底部與燈座固定連接。作為優(yōu)選，所述的LED燈條包括燈條I和燈條Π，所述燈條I安裝在背板的中部，燈條Π安裝在背板頂部的內(nèi)側(cè)壁上，所述觸摸傳感器安裝在背板頂部的外側(cè)壁上。LED燈條內(nèi)集成有多個高亮度LED燈珠。作為優(yōu)選，所述的觸摸傳感器采用電容式觸摸傳感器。作為優(yōu)選，所述的電動機可采用舵機，電動機通過螺釘安裝在燈座的凹槽內(nèi)。作為優(yōu)選，所述的燈罩的材料為硅膠，骨架的材料為鋼絲。該臺燈關(guān)閉時，所述骨架位于初始位置，容納于所述燈罩的內(nèi)部空間中，不與所述燈罩的內(nèi)壁接觸，沒有外力施加給所述燈罩，所述燈罩處于直立狀態(tài)。當人手觸摸該臺燈上的所述觸摸傳感器時，所述控制電路控制所述電動機帶動所述骨架旋轉(zhuǎn)。所述骨架轉(zhuǎn)動到適當角度，依靠自身的形狀和剛性壓迫所述燈罩的內(nèi)壁，使所述燈罩外形發(fā)生改變，由直立狀態(tài)逐漸變?yōu)閺澢鸂顟B(tài)，便于照明。在該過程中，所述LED燈條在所述控制電路的控制下緩慢點亮。當人手再次觸摸該臺燈上的所述觸摸傳感器時，所述控制電路控制所述電動機帶動所述骨架反向轉(zhuǎn)動，所述骨架復(fù)位，不再與所述燈罩接觸。此時，迫使所述燈罩形變的外力消失，所述燈罩在自身彈性作用下由彎曲恢復(fù)到直立狀態(tài)。在該過程中，所述LED燈條在所述控制電路的控制下緩慢熄滅。以上過程即完成人和該臺燈的互動體驗。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果
本發(fā)明外形新穎、獨特，結(jié)構(gòu)簡單，無觸點，成本低，不易損壞，較傳統(tǒng)臺燈壽命更長，本發(fā)明可在人手觸摸下緩慢彎曲、發(fā)光，或在人手觸摸下恢復(fù)原狀并熄滅，不僅強化了作為臺燈的照明功能，而且成功地實現(xiàn)了人和臺燈的交互體驗，類似于植物中的含羞草在受到外界觸碰刺激后的應(yīng)激性，令人耳目一新，具有很高的實用價值。


圖1是本發(fā)明的非工作狀態(tài)的立體透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的半剖視的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的工作狀態(tài)的立體透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的半剖視的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的去掉燈罩后的分解視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1至附圖5與具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述 實施例1
觸摸可變外形的交互式臺燈，如圖1至圖5所示，包括燈座1、設(shè)置在燈座1上的燈罩2 及控制電路，控制電路包括燈光電路模塊、運動控制模塊和交直流電源轉(zhuǎn)換模塊。燈罩2內(nèi)設(shè)置有電動機3和可自由彎曲的背板4，背板4底部與燈座1固定連接。電動機3通過螺釘 31安裝在燈座1的凹槽內(nèi)，所述電動機3的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有骨架5，電動機3的轉(zhuǎn)軸與骨架5之間設(shè)置有聯(lián)軸器6，骨架5底部通過聯(lián)軸器6與電動機3的轉(zhuǎn)軸固定連接，燈罩2的材料為硅膠，燈罩2為中空結(jié)構(gòu)，具有一定壁厚，自然狀態(tài)下可直立，在外力作用下可彎曲變形。 燈罩2只有一個開口，套裝于燈座1上，將其他零部件包含其中。骨架5的材料為鋼絲。骨架5呈近似倒L形狀，具有一定剛度，外力作用下不易形變，其外形決定了該臺燈開啟時燈罩彎曲的形狀。背板4依附在燈罩2的內(nèi)壁上，為其他零部件提供安裝位置和支撐。背板4上設(shè)置有控制電路板7、LED燈條和電容式觸摸傳感器8，控制電路板7分別與電動機3、LED燈條、電容式觸摸傳感器8連接。LED燈條包括燈年I 11和燈條Π 12，所述燈條I 11安裝在背板4的中部，燈條Π IZ安裝在背板4頂部的內(nèi)側(cè)壁上，所述電容式觸摸傳感器8安裝在背板4頂部的外側(cè)壁上。電動機3的轉(zhuǎn)軸偏置于燈座1的橫截面上，其轉(zhuǎn)軸軸線偏離燈座1的中心軸線，以便最大限度地容納該臺燈關(guān)閉時位于初始位置的骨架5于燈罩2的內(nèi)壁包絡(luò)面內(nèi)。骨架5包括豎直部51和彎曲部52，豎直部51的頂部和彎曲部52的底部連為一體，彎曲部52的末端設(shè)置有觸頭53，觸頭53的形狀為圓球形、圓柱形或橢球形，便于其在燈罩2的內(nèi)壁上滑動。如圖1至圖2所示，電動機3的轉(zhuǎn)軸位于0°位置時，骨架5與燈罩2的內(nèi)壁不接觸。燈罩2依靠自身剛度保持直立，臺燈為關(guān)閉狀態(tài)。如圖3至圖4所示，電動機12的轉(zhuǎn)軸位于90°位置，骨架5與燈罩2的內(nèi)壁接觸，依靠骨架5的自身形狀和剛性壓迫燈罩2的內(nèi)壁，使燈罩2外形發(fā)生改變，由直立逐漸變?yōu)閺澢?，臺燈為開啟狀態(tài)。具體工作過程為
當該臺燈正常擺放時，接通電源，該臺燈上電自檢。當控制電路檢測到電動機3的轉(zhuǎn)軸處于非0°位置時，電動機3轉(zhuǎn)到0°位置后靜止。此時，該臺燈不被點亮。該臺燈上電自檢后，當人手觸摸燈罩2的頂部，電容式觸摸傳感器8發(fā)出信號，由控制電路板7對信號進行處理。電動機3的轉(zhuǎn)軸受控由0°沿順時針方向轉(zhuǎn)過90°，骨架5 壓迫燈罩2的內(nèi)壁，使燈罩彎曲，LED燈條11和12被點亮，該臺燈處于開啟狀態(tài)。同理，當人手再次觸摸燈罩2的頂部，電動機3的轉(zhuǎn)軸受控沿逆時針方向轉(zhuǎn)回到0°位置，骨架5不再與燈罩2的內(nèi)壁接觸，失去外力壓迫的燈罩2由自身彈性作用恢復(fù)直立，LED燈條11和 12被熄滅。該臺燈在非開啟狀態(tài)時，若不慎傾覆或跌落，電源會被立即切斷，燈光隨即熄滅， 電動機3的轉(zhuǎn)軸保持原位置，確保使用安全。以上即為一個完整的開關(guān)臺燈過程。在該過程中，人和該臺燈發(fā)生了交互體驗。 該臺燈的外形隨人的觸摸發(fā)生變化，類似于植物中的含羞草在受到外界觸碰刺激后的應(yīng)激性?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.觸摸可變外形的交互式臺燈，包括燈座(1)、設(shè)置在燈座(1)上的燈罩(2)及控制電路，其特征在于所述的燈罩(2)內(nèi)設(shè)置有電動機(3)和可自由彎曲的背板(4)，電動機(3) 設(shè)置在燈座(1)內(nèi)，所述電動機(3)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有骨架(5)，電動機(3)的轉(zhuǎn)軸與骨架(5) 之間設(shè)置有聯(lián)軸器(6)，骨架(5)底部通過聯(lián)軸器(6)與電動機(3)的轉(zhuǎn)軸固定連接，所述背板(4)上設(shè)置有控制電路板(7)、LED燈條和觸摸傳感器(8)，控制電路板(7)分別與電動機 (3)、LED燈條、觸摸傳感器(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的電動機(3) 的轉(zhuǎn)軸偏置于燈座(1)的橫截面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的控制電路包括燈光電路模塊、運動控制模塊和交直流電源轉(zhuǎn)換模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的骨架(5)包括豎直部(51)和彎曲部(52)，豎直部(51)的頂部和彎曲部(52)的底部連為一體，彎曲部 (52)的末端設(shè)置有觸頭(53)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的觸頭(53) 的形狀為圓球形、圓柱形或橢球形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的背板(4)底部與燈座(1)固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的LED燈條包括燈條1(11)和燈條II (12)，所述燈條丨(11)安裝在背板(4)的中部，燈條II (12)安裝在背板(4)頂部的內(nèi)側(cè)壁上，所述觸摸傳感器(8)安裝在背板(4)頂部的外側(cè)壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的觸摸傳感器(8 )采用電容式觸摸傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的電動機(3) 通過螺釘(31)安裝在燈座(1)的凹槽內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸可變外形的交互式臺燈，其特征在于所述的燈罩(2) 的材料為硅膠，骨架(5)材料為鋼絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種臺燈，公開了一種觸摸可變外形的交互式臺燈，包括燈座、設(shè)置在燈座上的燈罩及控制電路，燈罩內(nèi)設(shè)置有電動機和可自由彎曲的背板，電動機設(shè)置在燈座內(nèi)，所述電動機的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有骨架，電動機的轉(zhuǎn)軸與骨架之間設(shè)置有聯(lián)軸器，骨架底部通過聯(lián)軸器與電動機的轉(zhuǎn)軸固定連接，所述背板上設(shè)置有控制電路板、LED燈條和觸摸傳感器，控制電路板分別與電動機、LED燈條、觸摸傳感器連接。本發(fā)明外形新穎、獨特，結(jié)構(gòu)簡單，無觸點，成本低，不易損壞，較傳統(tǒng)臺燈壽命更長，成功地實現(xiàn)了人和臺燈的交互體驗，類似于植物中的含羞草在受到外界觸碰刺激后的應(yīng)激性，具有很高的實用價值。
文檔編號F21V23/04GK102287673SQ20111022156
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者莊達明, 李瓊, 秦篤印 申請人:莊達明, 李瓊, 秦篤印