本實(shí)用新型涉及燈,特別涉及照明燈及其工作方法。
背景技術(shù):
目前,學(xué)生近視眼發(fā)病率居高不下,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),環(huán)境因素與近視眼發(fā)病率關(guān)聯(lián)密切,其中教室照明是影響近視眼發(fā)病率最重要的因素之一。若光線太強(qiáng),如陽光或非常亮的光源等照射書面時(shí),會(huì)引起強(qiáng)烈反射,刺激眼睛,使眼睛不適,而且難以看清字體,相反,若光線過弱時(shí),使書面照明不足,眼睛不能清晰地看清字體,頭部就會(huì)向前湊近書本。以上兩種情況均易使眼睛疲勞,而眼睛的過度調(diào)節(jié)或痙攣都能夠形成近視。
為了改善這一狀況,提供給學(xué)生健康的照明環(huán)境,有關(guān)主管部門相繼頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定教室環(huán)境的照明。其中一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)是要求教室的平均照度要大于等于300Lx(勒克斯),對于有些特殊專用教室要求大于等于500Lx(勒克斯)。
為了滿足學(xué)校照明的規(guī)定,對光源的選擇尤為重要?,F(xiàn)階段常用的產(chǎn)品有普通日光燈和三基色熒光燈,部分地區(qū)的學(xué)校采用了燈管型的LED光源。這些學(xué)校的照明方案中,普通日光燈、三基色熒光燈光源的品質(zhì)較差,不但光源直射眼睛,存在著頻閃和嚴(yán)重的炫光,非常容易造成眼睛疲勞,而且光源的壽命低、光衰減嚴(yán)重,能耗高,維護(hù)成本高,照度達(dá)不到國家規(guī)定。部分學(xué)校采用了新型的LED光源,但只關(guān)心發(fā)光效率,降低能耗及維護(hù)成本,對于光源頻閃的改善僅僅是使其頻率更高,也不能很好的滿足不同教學(xué)模式要求。
現(xiàn)今學(xué)校照明設(shè)計(jì)對于工作面環(huán)境光的變化基本沒有處理,造成真實(shí)的照明環(huán)境往往不能滿足要求,在不同環(huán)境光的狀況下,桌面照度要么偏高太多,要么偏低太多。個(gè)別廠家的產(chǎn)品在教室里布置單獨(dú)的感光傳感器用來識別環(huán)境光變化情況,根據(jù)設(shè)定的閾值來開關(guān)燈源,能夠解決部分由于環(huán)境光變化引起的照度變化問題。
現(xiàn)有的教室或者工作面采用的照明方案主要單純的從光源本身來設(shè)計(jì),選用不同功率的燈光來滿足不同照明要求,設(shè)計(jì)時(shí)常常以理想環(huán)境來進(jìn)行模擬,驗(yàn)收通常也回避環(huán)境光的影響。同時(shí),現(xiàn)有的方案所選用的日光燈光源容易老化,維護(hù)更換成本較高,對于環(huán)境光變化帶來的工作面照度的影響缺少有效反饋的手段。另一方面環(huán)境光對相對封閉空間(如教室)而言,產(chǎn)生的影響條件是非常復(fù)雜的,不同位置的影響情況也是不一樣的。
傳統(tǒng)的光源缺少有效的光功率調(diào)節(jié)手段也是制約設(shè)計(jì)照度穩(wěn)定性方案的一個(gè)重要原因。為了真正解決光源本身問題及環(huán)境光帶來的工作面照度達(dá)不到要求,進(jìn)而影響學(xué)生學(xué)習(xí)、工作效率以及增加近視率這一問題,有必要采用一種技術(shù)手段來全面的解決上述情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,本實(shí)用新型提供了一種節(jié)能、輸出穩(wěn)定的照明燈。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種照明燈,所述照明燈包括光源;所述照明燈進(jìn)一步包括:
光強(qiáng)檢測模塊,所述光強(qiáng)檢測模塊用于檢測所述光源發(fā)出的照明光和環(huán)境光在工作面上的反射光的光強(qiáng)I測,并傳送到計(jì)算電路;
計(jì)算電路,所述計(jì)算電路用于根據(jù)接收到的光強(qiáng)I測而得出光照度E實(shí)=f(I測),并傳送到判斷電路;
判斷電路,所述判斷電路用于判斷接收到的光照度E實(shí)是否處于設(shè)定范圍內(nèi),判斷結(jié)果傳送到控制電路;
控制電路,所述控制電路用于根據(jù)接收到的判斷結(jié)果去調(diào)整所述光源。
根據(jù)上述的照明燈,可選地,所述光強(qiáng)檢測模塊進(jìn)一步包括:
光闌,所述光闌設(shè)置在所述反射光的光路上;
傳感器,所述傳感器用于將穿過所述光闌的反射光轉(zhuǎn)換為電信號,并傳送到計(jì)算電路。
根據(jù)上述的照明燈,可選地,所述光強(qiáng)檢測模塊進(jìn)一步包括:
光會(huì)聚器件,所述光會(huì)聚器件設(shè)置在所述光闌與傳感器之間的反射光光路上。
根據(jù)上述的照明燈,優(yōu)選地,所述光會(huì)聚器件為凸透鏡或菲涅爾透鏡或羅紋透鏡,所述凸透鏡的凸面與所述工作面相對。
根據(jù)上述的照明燈,優(yōu)選地,所述凸透鏡的焦距為11.8mm-425mm。
根據(jù)上述的照明燈,優(yōu)選地,所述光源是LED或無極燈。
根據(jù)上述的照明燈,優(yōu)選地,所述照明燈為面板燈,所述光強(qiáng)檢測模塊設(shè)置在所述面板燈的側(cè)部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有的有益效果為:
通過實(shí)時(shí)檢測工作面照度去動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)光源的光能輸出,從而維持工作面照度的穩(wěn)定性。
當(dāng)環(huán)境中的照明情況發(fā)生變化時(shí),如白天、黑夜、晴天、陰天等不同自然光照明狀況,可以維持工作面照度的恒定,進(jìn)而可以避免由于照明環(huán)境變化帶來的用眼疲勞;另一方面,智能調(diào)光還能有助于提高節(jié)能效果,減少碳排放,保護(hù)環(huán)境。
附圖說明
參照附圖,本實(shí)用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而并非意在對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1的照明燈的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
圖1和以下說明描述了本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本實(shí)用新型。為了教導(dǎo)本實(shí)用新型技術(shù)方案,已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實(shí)用新型的多個(gè)變型。由此,本實(shí)用新型并不局限于下述可選實(shí)施方式,而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
實(shí)施例1:
圖1示意性地給出了本實(shí)用新型實(shí)施例1的照明燈的基本結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示,所述照明燈包括:
邊框11、光源21及導(dǎo)光板31,所述光源21設(shè)置在所述邊框11的內(nèi)壁,所述導(dǎo)光板31嵌入所述邊框11內(nèi),并與所述光源21相對設(shè)置;
位移檢測模塊41,所述位移檢測模塊用于檢測所述光源和導(dǎo)光板之間的距離的變化,并傳送到調(diào)整電路;所述位移檢測模塊可采用光纖光柵位移傳感器、光電式位移檢測等模塊;
調(diào)整電路,所述調(diào)整電路用于根據(jù)接收到的距離變化信息去調(diào)整所述光源的工作參數(shù),如工作電流,從而降低光源的發(fā)熱量,使所述距離的變化維持在一定范圍內(nèi),避免光源損壞。
光強(qiáng)檢測模塊61,所述光強(qiáng)檢測模塊用于檢測所述光源發(fā)出的照明光和環(huán)境光在工作面上的反射光的光強(qiáng)I測,并傳送到計(jì)算電路;所述工作面是課桌、辦公桌、書桌、黑板面、投影幕布等,利用工作面從事學(xué)習(xí)、研究等工作。
計(jì)算電路71,所述計(jì)算電路用于根據(jù)接收到的光強(qiáng)I測而得出光照度E實(shí)=f(I測),并傳送到判斷電路;
判斷電路72,所述判斷電路用于判斷接收到的光照度E實(shí)是否處于設(shè)定范圍內(nèi),判斷結(jié)果傳送到控制電路;
控制電路81,所述控制電路用于根據(jù)接收到的判斷結(jié)果去調(diào)整所述光源的工作參數(shù)。
為了提高反射光的接收能力,進(jìn)一步地,所述光強(qiáng)檢測模塊進(jìn)一步包括:
光闌,所述光闌設(shè)置在所述反射光的光路上;
傳感器,所述傳感器用于將穿過所述光闌的反射光轉(zhuǎn)換為電信號,并傳送到計(jì)算電路。
為了進(jìn)一步提高共走面反射光的接收能力,以準(zhǔn)確反映光照度,進(jìn)一步地,所述光強(qiáng)檢測模塊進(jìn)一步包括:
光會(huì)聚器件,所述光會(huì)聚器件設(shè)置在所述光闌與傳感器之間的反射光光路上。
為了降低成本及提高器件的可靠性,進(jìn)一步地,所述光會(huì)聚器件為凸透鏡或菲涅爾透鏡或羅紋透鏡,所述凸透鏡的凸面與所述工作面相對。
做了做到光源和工作面的距離與工作面大小、傳感器面積大小間的平衡,所述凸透鏡的焦距優(yōu)選為11.8mm-425mm。
實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的照明燈在面板燈的應(yīng)用例。
在該應(yīng)用例中,光源采用LED,位移檢測模塊采用壓電晶體,通過檢測壓電晶體的電荷,可獲知壓電晶體的形變量,從而得出導(dǎo)光板和LED間的相對位移量。光強(qiáng)檢測模塊設(shè)置在面板燈的邊框上,具體包括:光闌設(shè)置在所述反射光的光路上;傳感器用于將穿過所述光闌的反射光轉(zhuǎn)換為電信號,并傳送到計(jì)算電路;光會(huì)聚器件設(shè)置在所述光闌與傳感器之間的反射光光路上。光會(huì)聚器件采用平凸透鏡,焦距為11.8mm-425mm,凸面與工作面相對。
在上述照明燈的工作過程中,光照度與光強(qiáng)度間的映射關(guān)系為ρ為所述工作面的反射比,S為所述光強(qiáng)檢測模塊的用于接收所述反射光的面積,i所述光強(qiáng)檢測模塊的反射光接收面相對所述工作面的法線間的夾角,a,b分別為常數(shù),可通過理論計(jì)算或者標(biāo)定得出;光源的調(diào)節(jié)方式為:若光照度高于設(shè)定范圍的最大值,降低所述光源的工作電流;若光照度低于設(shè)定范圍的最小值,提高所述光源的工作電流;若光照度處于設(shè)定范圍內(nèi),保持所述光源的工作參數(shù)。
控制電路根據(jù)接收到的形變量及設(shè)定值,調(diào)整所述光源的工作參數(shù),如工作電流,從而降低光源的發(fā)熱量,具體調(diào)整方式為:
若形變量超過設(shè)定值,降低所述光源的工作電流;
若形變量不超過設(shè)定值,保持所述光源的工作參數(shù)。
根據(jù)本實(shí)施例達(dá)到的益處在于:實(shí)時(shí)檢測工作面的光照度,并根據(jù)光照度去實(shí)時(shí)調(diào)整光源的工作參數(shù),使得工作面的光照度恒定,降低了眼疲勞,節(jié)能減排。實(shí)時(shí)檢測導(dǎo)光板和光源的間距,在導(dǎo)光板由于吸收光源產(chǎn)生的熱量而膨脹到設(shè)定值時(shí),需要降低光源的工作電流,也即降低了光源的發(fā)熱量,有效地防止了由于導(dǎo)光板進(jìn)一步膨脹而擠壞光源的現(xiàn)象發(fā)生,延長了照明燈中光源的使用壽命。
實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例1所述的照明燈在熒光燈中的應(yīng)用例。
與實(shí)施例2不同的是:在該應(yīng)用例中,位移檢測模塊采用光纖光柵位移傳感器。光照度與光強(qiáng)度間的映射關(guān)系為:使用校準(zhǔn)過的照度計(jì)獲知工作面的光照度,以及光強(qiáng)檢測模塊獲得的光強(qiáng)度,通過二次函數(shù)擬合,從而得出各系數(shù)a,b,c。使用調(diào)光器去調(diào)整熒光燈的光亮度。
上述實(shí)施例僅是示例性地給出了光源可以采用LED、熒光燈,當(dāng)然還可以是其他類型的出光可調(diào)的光源,如無極燈。