專利名稱：一種仿自然光的可調(diào)照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有益于人體健康的照明燈，特別是適用于室內(nèi)辦公室、家庭等人居環(huán)境及飛機(jī)、潛艇照明等封閉環(huán)境的仿自然光的可調(diào)照明燈。
背景技術(shù)：
生活中，旅客在環(huán)球航行中的時(shí)差問(wèn)題、晚班工人在換班中的不適應(yīng)、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(yīng)。
采用LED光源用于照明存在諸多優(yōu)點(diǎn)而備受青睞，比如其具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快、耐開(kāi)關(guān)沖擊、易配光等優(yōu)點(diǎn)，近來(lái)由于LED光源光效的提升和價(jià)格的迅速下降而加速滲透到室內(nèi)照明領(lǐng)域。然而，LED光源小而亮，且含有較強(qiáng)的藍(lán)光波譜，會(huì)造成一定的燈光污染。因此，LED光源對(duì)人身健康的利弊也越來(lái)越被重視。
目前飛利浦公司推出了一款動(dòng)態(tài)情景照明系統(tǒng)，可根據(jù)室內(nèi)光線的自然變化，調(diào)節(jié)多種不同色溫的白光，通過(guò)對(duì)燈光亮度和色溫的控制，提高人的舒適感。也有類似的采用 LED仿太陽(yáng)光的照明系統(tǒng)，用來(lái)模擬不同時(shí)間太陽(yáng)光的色溫。但由于同樣的色溫可由多種光譜組成，且與司辰效應(yīng)曲線不具有直接對(duì)應(yīng)性。而本發(fā)明人發(fā)明的一種可調(diào)照明燈，以調(diào)節(jié)人的生理參數(shù)相關(guān)的司辰效應(yīng)比值(C/P值)為基礎(chǔ)，并結(jié)合光的強(qiáng)度調(diào)節(jié)，和前兩者不一樣，更符合人體健康的需求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題而提供一種仿自然光的可調(diào)照明燈，通過(guò)控制組合光源的各個(gè)分光源的光強(qiáng)度，來(lái)控制組合光源最終的C/P值和光的強(qiáng)度隨時(shí)間的變化而變化，達(dá)到仿自然光的效果，并提升照明光源的有利作用，降低弊端，減少光污染，有利于身體的健康，提高光舒適度。
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種仿自然光的可調(diào)照明燈，包括發(fā)光光源、與發(fā)光光源電連接的驅(qū)動(dòng)電源，以及控制驅(qū)動(dòng)電源的控制裝置，其特征在于
還包括與控制裝置信號(hào)連接的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器；
所述的發(fā)光光源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3. 0，第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2. 5 ；
所述的控制裝置內(nèi)存儲(chǔ)隨時(shí)間變化的C/P值和光的強(qiáng)度信息，即模擬接近自然光信息；所述的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器發(fā)送時(shí)間信息到控制裝置，所述的控制裝置根據(jù)輸入的時(shí)間信息輸出對(duì)應(yīng)于每一種分光源光的強(qiáng)度大小的控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電源，所述的驅(qū)動(dòng)電源分別控制各個(gè)分光源發(fā)光的強(qiáng)度，使發(fā)光光源形成具有相應(yīng)C/P值和光的強(qiáng)度的光源。
人體中存在的第三種感光細(xì)胞(司辰感光神經(jīng)細(xì)胞)的發(fā)現(xiàn)，正好可以幫助人類了解并解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。司辰感光神經(jīng)細(xì)胞是一種非視覺(jué)感光神經(jīng)細(xì)胞，其感光信號(hào)的傳輸通道有別于先前發(fā)現(xiàn)的第一條視覺(jué)神經(jīng)通道(它傳遞來(lái)自視椎神經(jīng)和視桿神經(jīng)的信號(hào))。與第一條神經(jīng)傳遞通道并行的第二條神經(jīng)通道，將司辰細(xì)胞的一部分感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過(guò)視神經(jīng)交叉系統(tǒng)之后傳至松果體，調(diào)節(jié)褪黑素的分泌，起到管理時(shí)間的作用，協(xié)調(diào)和控制人在不同時(shí)間的活動(dòng)節(jié)律。
根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)發(fā)布的報(bào)告，司辰細(xì)胞的光譜光效率曲線的峰值在464nm左右。在白天工作時(shí)間，峰值波長(zhǎng)為464nm左右的藍(lán)光通過(guò)眼睛刺激，能抑制人體褪黑素的分泌，使人精神振奮，有利于提高工作效率；而休息時(shí)間，特別是晚上，人體需要放松，應(yīng)該減少藍(lán)光的刺激。而太陽(yáng)、火光等自然光源的變化恰恰與人的光生物學(xué)特性相一致，使人們?cè)诎滋旃ぷ鲿r(shí)間能精神振奮，休息時(shí)間又能很好的放松休息。
據(jù)此本發(fā)明人發(fā)明一種光源，是由至少兩種分光源組成的一個(gè)光譜可變的發(fā)光光源。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成一種仿自然照明的、可隨時(shí)間自動(dòng)變化C/P值和光的強(qiáng)度的照明燈，使人體能達(dá)到最佳的工作或休息狀態(tài)。其中，司辰效應(yīng)比值C/P值是指司辰效應(yīng) Circadian rhythm與明視覺(jué)效應(yīng)Wiotopic vision之比值，用來(lái)評(píng)價(jià)光源的非視覺(jué)生物效應(yīng)的強(qiáng)弱。計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種仿自然光的可調(diào)照明燈，包括發(fā)光光源(1)、與發(fā)光光源(1)電連接的驅(qū)動(dòng)電源(2)，以及控制驅(qū)動(dòng)電源O)的控制裝置(3)，其特征在于還包括與控制裝置(3)信號(hào)連接的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器；所述的發(fā)光光源(1)為組合光源，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3. 0，第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2. 5 ；所述的控制裝置(3)內(nèi)存儲(chǔ)隨時(shí)間變化的C/P值和光的強(qiáng)度信息，即模擬接近自然光信息；所述的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器(4)發(fā)送時(shí)間信息到控制裝置(3)，所述的控制裝置( 根據(jù)輸入的時(shí)間信息輸出對(duì)應(yīng)于每一種分光源光的強(qiáng)度大小的控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電源O)，所述的驅(qū)動(dòng)電源( 分別控制各個(gè)分光源光的強(qiáng)度，使發(fā)光光源(1)形成具有相應(yīng)C/P值和光的強(qiáng)度的光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的控制裝置(3)根據(jù)輸入的時(shí)間信號(hào)確定相應(yīng)的C/P值和光的強(qiáng)度，并通過(guò)脈寬調(diào)制方式、調(diào)制頻率為 200Hz以上，將C/P值和光的強(qiáng)度換算成分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)分光源的電信號(hào)占空比值輸出；所述的驅(qū)動(dòng)電源( 根據(jù)輸入的占空比信號(hào)控制各個(gè)分光源的光的強(qiáng)度，進(jìn)而控制發(fā)光光源 (1)的總C/P值和光的強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的第一分光源和第二分光源都為白光LED，所述的第一分光源發(fā)射光的C/P值大于4. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的第一分光源和第二分光源都為白光LED，所述的第二分光源發(fā)射光的C/P值小于1. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的發(fā)光光源 (1)包括紅光LED、綠光LED、藍(lán)光LED，其中，紅光LED的C/P值小于1.0，綠光LED的C/P值小于2. 0，藍(lán)光LED的C/P值大于3. 0 ；所述的紅光LED、綠光LED、藍(lán)光LED，分別由單色帶狀光譜的光源組成，或者由可見(jiàn)區(qū)寬波段光譜的光源組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于在所述的第二分光源出射光前面加有藍(lán)光截止光學(xué)器件，該光學(xué)器件的截止波長(zhǎng)在480nm至560nm之間，阻止小于該截止波長(zhǎng)的光出射，而大于該截止波長(zhǎng)的光能夠從分光源中出射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器(4)中具有年、月、日、時(shí)、分、秒的具體時(shí)間信號(hào)，所述的控制裝置C3)中具有地域的經(jīng)緯度信息，所述的控制裝置(3)輸出的控制信號(hào)為控制裝置(3)接收時(shí)間信號(hào)并結(jié)合地域的經(jīng)緯度信息而計(jì)算輸出的控制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的控制裝置 (3)包括微處理器、存儲(chǔ)器及I/O接口電路，所述的地域的經(jīng)緯度信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上，所述的微處理器計(jì)算并發(fā)送控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的發(fā)光光源 (1)的第二分光源發(fā)射光的C/P值為零。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種仿自然光的可調(diào)照明燈，其特征在于所述的I/O接口電路與無(wú)線遙控、紅外遙控或碼盤通訊連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種仿自然光的可調(diào)照明燈。它包括發(fā)光光源、與發(fā)光光源電連接的驅(qū)動(dòng)電源，以及控制驅(qū)動(dòng)電源的控制裝置，以及與控制裝置信號(hào)連接的時(shí)間信號(hào)發(fā)生器；發(fā)光光源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3.0，第二分光源發(fā)射光的C/P值小于2.5；控制裝置內(nèi)存儲(chǔ)隨時(shí)間變化的C/P值和光的強(qiáng)度信息；時(shí)間信號(hào)發(fā)生器發(fā)送時(shí)間信息到控制裝置，控制裝置根據(jù)輸入的時(shí)間信息輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電源分別控制各個(gè)分光源發(fā)光的強(qiáng)度，使發(fā)光光源形成具有相應(yīng)C/P值和光的強(qiáng)度的光源。本發(fā)明具有的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)有益于人體健康，特別適用于室內(nèi)辦公室、家庭等人居環(huán)境及飛機(jī)、潛艇照明等封閉環(huán)境。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102523658SQ201110444020
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者牟同升, 王建平 申請(qǐng)人:杭州浙大三色儀器有限公司