專利名稱：一種采用led光源的護眼臺燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用LED光源的護眼臺燈。
背景技術：
生活中，旅客在環(huán)球航行中的時差問題、晚班工人在換班中的不適應、宇航員太空中的晝夜不分等等，都證明了人體缺少正常的自然光照射所引起的生理不適應。采用LED光源用于照明存在諸多優(yōu)點而備受青睞，比如其具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應快、耐開關沖擊、易配光等優(yōu)點，近來由于LED光源光效的提升和價格的迅速下降而加速滲透到室內照明領域。然而，GaN為芯片的白光LED光源小而亮，且含有較強的藍光光譜。LED光源對人身健康的利弊也越來越被重視，在光譜的380-500nm之間，大量的高能短波藍光能夠穿透我們的晶狀體和玻璃體，直抵視網膜最最重要的黃斑區(qū)域。藍光增大了 它對視網膜的損壞作用從而引起視網膜功能退化，甚至引起光敏感細胞的凋亡。光敏感細胞的凋亡將會導致視力逐漸下降甚至完全喪失。而不同年齡段的人眼晶狀體的光譜透射特性不同，兒童的短波(近紫外和藍光)透射比高，所以高強度的短波光對兒童學習需要長期用的臺燈尤其需注意。傳統(tǒng)的臺燈主要關注工作面上是否有足夠的照度和光照均勻性等。其中LED臺燈采用了直流電源供電，解決了傳統(tǒng)臺燈的頻閃問題，出射光采用散射板提高光照均勻性等。但LED光源由于光線投射過于集中，人眼長時間使用容易感到疲勞。也有LED護眼臺燈可以調節(jié)色溫及發(fā)光亮度，比如通過安裝紅、綠、藍等多色LED來取代單一白光的可調式照明。但這些燈具的光源發(fā)光調節(jié)方式與司辰效應比值(C/P值)的變化沒有直接對應，不能真正反映人體的健康要求，且對LED的發(fā)光波長沒有嚴格規(guī)定。飛利浦公司有一款辦公室動態(tài)情景照明系統(tǒng)，可根據室內光線的自然變化，調節(jié)多種不同色溫的白光，通過對燈光亮度和色溫的控制，提高人的舒適感。但由于同樣的色溫可由多種光譜組成，且與司辰效應曲線不具有直接對應性。則這些照明燈對人眼健康的保護作用不明顯，沒有從光生物學角度考慮人體的健康。而本發(fā)明人發(fā)明的一種采用LED光源的護眼臺燈，以調節(jié)人的生理參數司辰效應比值(C/P值)為基礎，并結合光的強度調節(jié)，更符合人眼對環(huán)境光的需求，更好的保護人體的健康。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種采用LED光源的護眼臺燈，其發(fā)光體為至少兩種分光源(各個分光源發(fā)射不同的光譜)組合成一個光譜可變的發(fā)光體，能隨控制信號變化司辰效應比值(C/P值)，適應人體對光照的生理需求，使人體能達到最佳的工作或休息狀態(tài)。同時，還增加了發(fā)射特定波長紅光的LED光源，通過特定波長紅光的輻照，提高細胞色素氧化酶的代謝功能，促進視網膜功能的改善，保護眼睛健康。本實用新型解決現(xiàn)有技術問題所采用的技術方案是一種采用LED光源的護眼臺燈，[0008]包括底座、燈罩、兩端分別與底座和燈罩連接的連接體、設置在燈罩內的發(fā)光體，其特征在于還包括與發(fā)光體電連接的驅動電源、控制驅動電源的控制裝置；所述發(fā)光體為LED組合光源，其至少包括第一分光源和第二分光源，所述的第一分光源發(fā)射光的C/P值大于2. 5,第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2. 5 ；所述控制裝置輸出分別對應于第一分光源和第二分光源的控制信號，所述的驅動電源接收控制信號驅動第一分光源和第二分光源發(fā)光，使發(fā)光光源發(fā)射光的C/P值處于第一分光源的C/P值和第二分光源的C/P值之間，或者等于其中某一個值。所述的LED發(fā)光體還包括第三分光源，所述第三分光源是發(fā)射峰值波長為660nm-690nm的紅光光源。所述的燈罩至少在前側面和底面是透光面，所述第三分光源至少包括一個發(fā)光模 塊，至少有一個所述的發(fā)光模塊設置在燈罩的前側面出光，所述的第一分光源和第二分光源都從所述燈罩的底面出光。對應這樣的發(fā)光體布置方式，第三分光源調節(jié)開關可根據實際需要選擇前側面的發(fā)光模塊和/或底面的發(fā)光模塊發(fā)光，滿足普通照明和人臉部、眼睛直接照射的需求，可促進人體皮膚的微循環(huán)，提高細胞色素氧化酶的代謝功能，促進視網膜功能的改善，保護眼睛健康。所述的控制裝置中設有微處理器、存儲器和時鐘電路，所述的存儲器內存有一組C/P值和光的強度信息，即模擬接近自然光信息；所述的微處理器根據時間信息輸出對應于每一種分光源光的強度的控制信號到驅動電源，從而控制各個分光源光的強度，使發(fā)光光源形成具有相應C/P值和光的強度的光源。為了進一步完善本實用新型方案，所述的時鐘電路可以是晶體振蕩器，或是帶處理電路的獨立時鐘模塊，其中設有年、月、日、時、分、秒的具體時間信號，所述的存儲器上設置地域、季節(jié)參數，所述的微處理器接收時間信號并結合地域的經緯度信息而計算出的控制信號。所述控制裝置的存儲器可以是微處理器自帶的或外擴的。為了防止數據的丟失，所述的控制裝置還包括斷電保護模塊。本實用新型所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，則是在對氮化鎵(GaN)基藍光LED的發(fā)射光譜處于人眼視網膜光化學損傷的敏感作用光譜位置研究的基礎上，結合人體第三種感光細胞的特性設計而成的。其中，司辰效應值C/P指司辰效應Circadian rhythm與明視覺Photopic vision效應之比值，用來評價光源的非視覺生物效應的強弱。其中，司辰效應比值C/P值是指司辰效應Circadian rhythm與明視覺效應Photopic vision之比值,用來評價光源的非視覺生物效應的強弱。計算公式如下
3616^° Ρ(λ)θ{λ) λC/P = ^ 683f3goP(A)v(A)dA其中，Ρ(λ)為照明燈的光譜能量分布，C(A)為司辰效應的光譜光效率曲線，V(A)為明視覺光譜光效函數。C/P值和光的強度之間存在一定的關聯(lián)關系。其中，本實用新型中所述光的強度與光強度不是一個概念，光強度是光度的基本量，而光的強度僅是光的大小的一種參數，本實用新型中光的強度可以是光通量、光強度、光照度或亮度等。[0020]作為對上述技術方案的進一步完善和補充，一種采用LED光源的護眼臺燈，還包括設置在底座上的調節(jié)器，所述調節(jié)器為機械開關量信號調節(jié)器和/或模擬量信號調節(jié)器，可以是開關、碼盤等開關量調節(jié)器，或者是可調電阻器等模擬信號調節(jié)器，或是兩者的組合。所述控制裝置接收調節(jié)器產生的開關量信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源，驅動各個分光源發(fā)光，使發(fā)光光源形成具有相應c/ρ值和光的強度的光源。所述調節(jié)器中的第三分光源調節(jié)開關可控制第三分光源與第一分光源、第二分光源一起發(fā)光，或單獨發(fā)光，靈活使用。所述控制裝置中設有遙控接收器，所述的遙控接收器通過無線電波或紅外光波信號與遙控裝置連接，所述控制裝置通過遙控接收器接收遙控裝置產生的控制信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源，使發(fā)光體具有相應的C/Ρ值和光的強度。所述的控制裝置通過脈寬調制方式控制各分光源的光的強度，脈沖寬度或占空比與各分光源的光的強度相對應，能分別控制發(fā)光光源的C/Ρ值和光的強度。采用脈寬調制(PWM)方式控制各個分光源的光的強度，調制頻率為200Hz以上，避免了光源出現(xiàn)頻閃，也 保證了光源使用的可靠性。脈寬調制方式克服了傳統(tǒng)電壓或電流調制的不足，可實現(xiàn)光源C/Ρ值和光強度值的分別調制。如各個分光源的占空比信號比值一定，則發(fā)光體的C/Ρ值保持不變，但光的強度會隨著分光源占空比的增大而變大、減小而變?。槐３指鱾€分光源的占空比之和不變，但改變相互間的比值，則發(fā)光體的光的強度保持不變，但C/Ρ值可變化。所述的調節(jié)器中設有模式選擇開關，所述模式至少包括工作模式、休息(放松)模式或睡眠模式三種可選擇的照明方式，所述控制裝置接收模式信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源，控制相應的C/Ρ值和光的強度。工作模式下需要適當的藍光照射；在休息模式下，應減少藍光的照射；晚間睡眠需要用燈時，可選擇睡眠模式，僅由第三分光源的紅光LED發(fā)射特定紅光光譜。一種采用LED光源的護眼臺燈，包括設置在底座上的時鐘，該時鐘輸出時間信號到控制裝置，控制裝置接收時鐘輸出的時間信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源，控制發(fā)光體發(fā)光，產生隨時間變化的C/Ρ值和光的強度值。該時鐘可以是機械式或電子式時鐘。一種采用LED光源的護眼臺燈，還包括散射板，所述的散射板設置在發(fā)光體的光出射處，散射板用于使出射光均勻柔和，減少對人眼的刺激。本實用新型具有的實質性特點I、通過控制組合光源的各個分光源的光的強度，來控制組合光源最終的總C/Ρ值和光的強度隨時間的變化而變化，達到仿自然光的效果，適應人體生理的周期變化。2、設置模式選擇開關和第三分光源調節(jié)開關調節(jié)選擇工作模式、休息(放松)模式、睡眠模式等,更符合特定情況對光的需求。3、避免了短波藍光對人眼的傷害，而紅外光照射有利于人眼視網膜的健康，能促進細胞色素氧化酶的代謝功能。4、第三分光源包括一個或多個發(fā)光模塊，至少有一個發(fā)光模塊設置在臺燈前側面，結構新穎，有利于對人體臉部和眼睛的直接照射。
以下結合附圖
對本實用新型專利做進一步的說明[0033]圖I是本實用新型的一實施例的立體結構示意圖。圖2是本實用新型的系統(tǒng)組成結構示意圖。圖3是本實用新型的另一實施例的燈罩結構示意圖。圖4是本實用新型的底座面板結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。實施例I :一種采用LED光源的護眼臺燈，如圖I和圖2所示，它包括底座8、燈罩
6、兩端分別與底座8和燈罩6的連接體7、調節(jié)器5，還包括設置在燈罩6內的發(fā)光體I、與 發(fā)光體I電連接的驅動電源2，以及控制驅動電源的控制裝置3。其中驅動電源2和控制裝置3可以在底座8、連接體7或燈罩6中，調節(jié)器5安裝在底座8上。發(fā)光體I為LED組合光源,至少包括第一分光源、第二分光源,第一分光源發(fā)射光的C/P值大于2. 5，第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2. 5。所述控制裝置3至少輸出兩種信號，通過驅動電源2驅動第一分光源和第二分光源的光的強度,使發(fā)光光源I發(fā)射光的C/P值處于第一分光源的C/P值和第二分光源的C/P值之間，或者等于其中某一個值。由各個分光源組合成為一組發(fā)光模組，由單組或多組發(fā)光模組組成為臺燈的發(fā)光體I?？刂蒲b置3包括微處理器、存儲器和時鐘電路，其中存儲器內存有一組C/P值和光的強度信息，即模擬接近自然光信息；微處理器根據時間信息輸出對應于每一種分光源光的強度的控制信號到驅動電源2，從而控制各個分光源光的強度，使發(fā)光光源I形成具有相應C/P值和光的強度的光源。具體的來說，控制裝置3根據輸入的時間信號確定相應的C/P值和光的強度，并通過脈寬調制方式，將C/P值和光的強度換算成分別對應于各個分光源的電信號占空比值輸出；驅動電源2根據輸入的占空比信號控制各個分光源的光的強度，進而控制發(fā)光體I的總C/P值和光的強度。時鐘電路4中設有年、月、日、時、分、秒的具體時間信號，控制裝置3中設有地域的經緯度信息，控制裝置3輸出的控制信號為控制裝置3接收時間信號并結合地域的經緯度信息而計算出的控制信號。也可以在底座8上設置獨立時鐘4，該時鐘4輸出時間信號到控制裝置3，控制裝置3根據該時間信號控制發(fā)光體I發(fā)光，產生隨時間變化的C/P值和光的強度值,該時鐘4可以是機械式或電子式時鐘，可帶數字顯示屏。該臺燈供電采用220V交流市電。實施例2 : —種采用LED光源的護眼臺燈，所述的LED發(fā)光體I還包括第三分光源，所述第三分光源是發(fā)射峰值波長為660nm-690nm的紅光光源。具體來說，第一分光源和第二分光源為白光LED，第三分光源的C/P值為零且發(fā)射波長為670nm的較優(yōu)。為了達到組合光源仿自然光效果而要求的C/P值，則第一分光源和第二分光源的C/P值必然一個比較高，即在400nm至520nm的區(qū)間內的相對光譜功率(強度)較高；另一個相對比較低(甚至為零)。如圖3所示，燈罩6至少在前側面和底面是透光面，所述第三分光源包括兩個發(fā)光模塊1-31和1-32,其中一個發(fā)光模塊1-32設置在燈罩6的前側面出光，即第三分光源的發(fā)光主要從前側面的透光面出射，所述的第一分光源和第二分光源都從燈罩6的底面出光。對應這樣的發(fā)光體布置方式，可根據實際需要選擇前側面的發(fā)光模塊和/或底面的發(fā)光模塊發(fā)光，滿足照明和臉部照射的需求。本專利申請中提到的前側面、底面都是相對于附圖來說的。其余結構同實施例I。實施例3 :如圖4所示，設置在底座8上的調節(jié)器5包括開關按鈕5_1、模式選擇開關5-2和/或第三分光源調節(jié)開關5-3。開關按鈕5-1、模式選擇開關5-2和第三分光源調節(jié)開關5-3都與控制裝置3電連接。 控制裝置3根據手動控制模式選擇開關5-2或第三分光源調節(jié)開關5-3輸入的控制信號，并通過脈寬調制方式，換算成脈寬調制信號輸出到驅動電源2，將C/Ρ值和光的強度換算成分別對應于相應的分光源的電信號占空比值輸出；所述的驅動電源2根據輸入的占空比信號控制相應分光源的光的強度，進而控制相應分光源的C/Ρ值和光的強度。其余結構同實施例I。也就是說控制裝置3至少接收三種信號第一種為實施例I和2中提到的，接收時鐘電路或獨立時鐘4的信號；第二種信號和第三種信號分別接收模式選擇開關5-2和第三分光源調節(jié)開關5-3發(fā)送的信號。則控制裝置3根據三種控制信號，分別使發(fā)光體形成三種形式的光效第一種為模擬接近自然光效果，第二種根據需要選擇工作模式、休息模式或睡眠模式的光效，第三種則單獨控制第三分光源。具體舉例來說，臺燈插上電源后，打開總的開關按鈕5-1，觸發(fā)控制裝置3，默認為自動調節(jié)使用模式(即控制裝置3根據時鐘電路輸出的信息而工作)?？刂蒲b置3根據時間信號的不同，控制各分光源的光的強度，從而調節(jié)發(fā)光體I的總C/Ρ值和光的強度，到達模擬仿自然光的變化照射效果。此時，根據使用環(huán)境的需要手動調節(jié)模式選擇開關5-2來選擇工作、休息或睡眠模式的燈光。也可以根據使用環(huán)境的特殊需要，打開第三分光源調節(jié)開關5-3，選擇開啟底面朝下的紅光LED模塊1-31或前側面紅光LED模塊1_32 ;或者將朝下紅光LED模塊1-31和前側面紅光LED模塊1_32 —起開啟，用于人體需要放松時，可獲得適量的紅光照射，有利于促進臉部細胞的代謝和美容。工作模式需要適當的藍光照射，以保持人體興奮的狀態(tài)，提高工作效率，其發(fā)光體I的C/Ρ值控制在4. 5，主要由第一分光源和第二分光源的發(fā)射光組成；在看電視等放松狀態(tài)下，可選擇休息模式，減少藍光的照射，其發(fā)光體I的C/ρ值控制在I. 5,同時第三分光源發(fā)射紅光；晚間睡眠需要用燈時，可選擇睡眠模式，發(fā)光體I的C/Ρ值控制在0，僅開啟第三分光源，晚間開燈盡量不影響人體褪黑素的分泌，有助于睡眠。
權利要求1.一種采用LED光源的護眼臺燈，包括底座(8)、燈罩(6)、兩端分別與底座(8)和燈罩(6)連接的連接體(7)、設置在燈罩(6)內的發(fā)光體(I)，其特征在于還包括與發(fā)光體(I)電連接的驅動電源(2)、控制驅動電源(2)的控制裝置(3)； 所述發(fā)光體(I)為LED組合光源，其至少包括第一分光源和第二分光源，所述的第一分光源發(fā)射光的C/P值大于2. 5,第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2. 5 ； 所述控制裝置(3)輸出分別對應于第一分光源和第二分光源的控制信號，所述的驅動電源(2)接收控制信號驅動第一分光源和第二分光源發(fā)光,使發(fā)光體(I)發(fā)射光的C/P值處于第一分光源的C/P值和第二分光源的C/P值之間變化，或者等于其中某一個值。
2.根據權利要求I所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的LED發(fā)光體(I)還包括第三分光源，所述第三分光源是發(fā)射峰值波長為660nm-690nm的紅光光源。
3.根據權利要求2所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的燈罩(6)·至少在前側面和底面是透光面，所述第三分光源至少包括一個發(fā)光模塊，至少有一個所述的發(fā)光模塊設置在燈罩(6)的前側面出光，所述的第一分光源和第二分光源都從所述燈罩(6)的底面出光。
4.根據權利要求I所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的控制裝置(3)中設有微處理器、存儲器和時鐘電路；所述的微處理器根據時間信息輸出對應于每一種分光源光的強度的控制信號到驅動電源(2)。
5.根據權利要求I所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于還包括設置在底座(8)上的調節(jié)器(5)，所述調節(jié)器(5)為機械開關量信號調節(jié)器和/或模擬量信號調節(jié)器，所述控制裝置(3)接收調節(jié)器(5)產生的開關量信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源(2)。
6.根據權利要求3和5所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述調節(jié)器(5 )設有第三分光源調節(jié)開關(5-3 )，所述第三分光源調節(jié)開關(5-3 )控制第三分光源與第一分光源、第二分光源一起發(fā)光，或單獨發(fā)光。
7.根據權利要求4或5所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的控制裝置(3)中設有遙控接收器，所述遙控接收器通過無線電波或紅外光波信號與遙控裝置信號連接，所述控制裝置(3 )通過遙控接收器接收遙控裝置產生的控制信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源(2)。
8.根據權利要求4或5或7所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的控制裝置(3)通過脈寬調制方式控制各分光源的光的強度，調制頻率為200Hz以上，脈沖寬度或占空比與各個分光源的光的強度相對應，能分別控制發(fā)光光源(I)的C/P值和光的強度。
9.根據權利要求5所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于所述的調節(jié)器(5)中設有模式選擇開關(5-2)，所述模式至少包括工作模式、休息/放松模式或睡眠模式，所述控制裝置(3 )接收模式信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源(2 )。
10.根據權利要求I所述的一種采用LED光源的護眼臺燈，其特征在于還包括設置在底座(8)上的時鐘(4)，所述控制裝置(3)接收時鐘(4)輸出的時間信號、并發(fā)送對應控制信號到驅動電源(2)。
專利摘要本實用新型涉及一種采用LED光源的護眼臺燈，它包括底座、燈罩、兩端分別與底座和燈罩連接的連接體、設置在燈罩內的發(fā)光體，以及與發(fā)光體電連接的驅動電源、控制驅動電源的控制裝置；發(fā)光體為LED組合光源，其至少包括第一分光源和第二分光源，第一分光源發(fā)射光的C/P值大于2.5，第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2.5，控制裝置控制使發(fā)光光源發(fā)射光的C/P值處于第一分光源的C/P值和第二分光源的C/P值之間，或者等于其中某一個值。本實用新型具有的實質性特點通過控制組合光源的各個分光源的光的強度，來控制組合光源最終的總C/P值和光的強度隨時間的變化而變化，達到仿自然光的效果，適應人體生理的周期變化。
文檔編號H05B37/02GK202488804SQ20112055426
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者牟同升, 王建平 申請人:杭州浙大三色儀器有限公司