[發明專利]類自然光照明設備

在審

• 申請號: 201910082768.0
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN111536447A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V5/08;F21V7/28;F21V19/00;H05B39/04;F21V9/02;F21V23/00
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本發明涉及照明領域，特別是一種以直流電能驅動的白熾燈為發光源的無頻閃、無眩光等光學污染的家居或辦公場所使用的類自然光照明設備。所述類自然光照明設備主要由白熾燈、二次噴沙散光面板、磨砂鍍銀漫反射板、無級連續可調直流驅動器和支撐外殼組成。家居或辦公場所通過安裝使用所述類自然光照明設備，既可避免LED光源因顯色指數低而對物體識別產生色差的問題，也可避免由傳統白熾燈具及節能燈具的頻閃、眩光等缺陷而造成的視覺疲勞及視力損傷等問題。

技術領域

本發明涉及照明領域，特別是一種以直流電能驅動的白熾燈為發光源的無頻閃、無眩光等光學污染的家居或辦公場所使用的類自然光照明設備。家居或辦公場所通過安裝使用所述類自然光照明設備，既可避免LED光源因顯色指數低而對物體識別產生色差的問題，也可避免由傳統白熾燈具及節能燈具的頻閃、眩光等缺陷而造成的視覺疲勞及視力損傷等問題。

背景技術

LED(發光二極管)以節能的優勢替代了白熾燈具，成為當前主流照明設備的發光源。而以LED為發光源的燈具，其白光的形成主要是靠450～455nm波長的藍光激發熒光粉所產生，其單色光含量分布失衡，所以其顯色指數(Ra)過低而容易造成對物體的識別產生色差。LED照明行業為克服顯色指數低等問題，常在封裝LED芯片時，以堆積多色彩熒光粉來解決，從而增加生產難度而導致產品一致性下降以及成本上升。由于災光粉堆積厚度增加，LED發光效率大打折扣，從而失去節能優勢。目前，市場顯色指數(Ra)達到90％的LED燈具，其發光效率普遍低于651m/W。而LED屬點發光，為克服其光強度過大而造成的眩光，須通過遮罩低光通率的有色物體進行光分散，導致其發光效率再次降低，LED節能已有名無實。從醫學角度看，人的眼睛最不能接受的是藍光和UV光(即紫外線光)，藍色光線殺傷人眼活性感光細胞的能力是綠光的10倍以上。在LED發光的基理中，波長越低擊發能力越強，通常“藍發白”的LED波長出廠控制在500nm之內，一般為450～455nm之間，屬于對人眼傷害最強的區段，如果波長變大，那么激發熒光粉的能力將下降，發光效率將降低。長期接觸高亮度低波長的藍光能殺傷人眼內大量活性感光細胞，導致視力下降及近視等功能性眼科疾病，而青少年處于生長發育階段，且用眼持續時間長，這就是目前我國青少年近視及視力下降人數大幅度上升的主要原因之一。顯然，以犧牲視力健康為代價的節能是不可取的。

傳統以白熾燈為發光源的照明燈具是交流電能供電，在其常態工作和調光工作的過程中，所輸出的光線為100Hz的頻閃光，其幅值頻閃和過零頻閃約占總光通量的20％左右，尤其是在調光過程中，頻閃強度更大。

目前，以直流電能驅動白熾燈為發光源的燈具方案已存在，如公開號為CN106961762A的中國發明專利公開的一種名為“一種由白熾燈構成無頻閃低藍光全光譜特殊燈具的方法”的發明專利。在該發明專利申請中，其直流電能的來源是由市電直接經整流橋和濾波電容處理后產生，其所輸出的直流電壓不具有可調整性，從而色溫和亮度單一，難以滿足不同用途所需，因此適用范圍受限；由于市電經橋式整流、濾波所輸出的直流電壓為310V，而目前市場尚無額定電壓為310V的白熾燈泡，因此推廣較為困難；從電路上分析，由于該電路沒有吸收和緩沖器件，在通電的瞬間，因電解電容上的電壓突然變化而產生“啪”的聲響，這是由于電流的劇增產生的電弧激發空氣所產生的爆鳴聲，電弧的產生可引發火災，故存在安全隱患；從光學上分析，由于該發明無光學處理裝置，而白熾燈屬點發光源，燈絲發光強度大而產生眩光，導致使用者易出現視覺疲勞及視力損傷。

而以直流電能驅動白熾燈為發光源的所述類自然光照明設備所輸出的光線，其單色光含量均勻、自然，可無色差的還原真實視覺世界。由于直流電能具有較強的可調整性，本發明對白熾燈的選型無特殊要求。由于白熾燈色溫與發光強度有著天然的相伴性，白熾燈的工作電壓越高，白熾燈發光強度和色溫越大；反之，白熾燈發光強度和色溫越小。通過改變直流電能的電壓值，白熾燈可輸出等同于從太陽初升至正午全天候范圍的光線，且無頻閃，無眩光。本發明可有效避免藍色光線、炫光及頻閃光線對人的視覺系統所造成的傷害。

發明內容