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助眠灯和助眠灯的控制方法与流程

2023-02-06 19:39:35 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于照明技术领域,尤其涉及一种助眠灯和助眠灯的控制方法。


背景技术:

2.褪黑素是调节人体生物钟的重要激素,在白天接受自然光照时,明亮的光照环境会抑制体内褪黑素的分泌,使人体保持清醒;夜晚降临前,昏暗的光照环境会促进体内褪黑素的分泌,起到助眠的作用。褪黑素的分泌遵循自然光照的规律变化,随着太阳光照强度降低,褪黑素的浓度逐渐上升,促进人体入眠;太阳光照强度增强后,褪黑素的浓度降至最低点,唤醒人体。
3.随着现代生活节奏的加快和工作生活带来的压力,越来越多的人群出现睡眠障碍的问题,加上越来越多个体在夜间使用电子设备,电子设备发出的光线会抑制褪黑素的分泌,影响睡眠质量;在早上醒来时,如果人体仍处于昏暗的环境,体内褪黑素的水平相对较高,导致起床时出现身体疲惫,无精打采。由此可见,舒适的光照环境是改善人们睡眠障碍的重要因素。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术实施例提供了一种助眠灯和助眠灯的控制方法,以改善睡眠障碍的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种助眠灯,包括:壳体、设置在所述壳体内的光源模组和与所述光源模组连接的控制装置,所述控制装置用于控制所述光源模组在第一预设时段发出第一白光,所述第一白光的色温大于或等于5000k,以及在所述第二预设时段发出第二白光,所述第二白光的色温为1600k~3000k。
6.在其中一个实施例中,所述第一白光的波长为400~700nm,475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.7,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.8。
7.在其中一个实施例中,所述第二白光的波长为400~700nm,其中,475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.8,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.5。
8.在其中一个实施例中,所述第一白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.7,所述第二白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.8。
9.在其中一个实施例中,所述第一预设时段为上午4点~12点,所述第二预设时段为下午3点~10点。
10.在其中一个实施例中,所述助眠灯还包括环境光检测装置,所述环境光检测装置设置在所述壳体内,并所述环境光检测装置与所述控制装置连接,用于分别在所述第一预设时段和所述第二预设时段检测475~492nm波段的绝对光谱功率;所述控制装置还用于在所述第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时控制所述光源模组发出所述第一白光,以及在所述第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时控制所述光源模组发出所述第二白光。
11.在其中一个实施例中,所述光源模组包括第一led光源和第二led光源,所述控制装置分别与所述第一led光源和所述第二led光源连接,用于分别控制所述第一led光源在所述第一预设时段发出所述第一白光,以及控制所述第二led光源在所述第二预设时段发出所述第二白光。
12.在其中一个实施例中,所述光源模组包括第一led光源和第二led光源,所述控制装置分别与所述第一led光源和所述第二led光源连接,用于控制所述第一led光源和所述第二led光源发光,以使得两者发出的光在所述第一预设时段内能够混合形成所述第一白光,在所述第二预设时段内能够混合形成所述第二白光。
13.在其中一个实施例中,所述第一led光源和所述第二led光源均包括第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元,所述第一发光单元包括第一蓝光芯片和设置于所述第一蓝光芯片出光侧的第一荧光膜,所述第二发光单元包括第二蓝光芯片和设置于所述第二蓝光芯片出光侧的第二荧光膜,所述第三发光单元包括第三蓝光芯片和设置于所述第三蓝光芯片出光侧的第三荧光膜,所述第一蓝光芯片、所述第二蓝光芯片和所述第三蓝光芯片的发光波长均为440~475nm,所述第一发光单元、所述第二发光单元和所述第三发光单元发出的光所形成的混合光的波长为400~700nm。
14.在其中一个实施例中,所述第一荧光膜、所述第二荧光膜和所述第三荧光膜均包括沿光线出射方向依次层叠设置的第一膜层、第二膜层和第三膜层,所述第一膜层包括发光波长480~500nm的第一荧光粉,所述第二膜层包括发光波长大于500nm且小于620nm的第二荧光粉,所述第三膜层包括发光波长大于或等于620nm的第三荧光粉,所述第一荧光粉、所述第二荧光粉和所述第三荧光粉的质量比为(25~60):(25~55):(13~60)。
15.在其中一个实施例中,所述第一荧光粉包括发光波长为488~492nm的荧光粉a,所述第二荧光粉包括发光波长均为523~542nm的荧光粉b1和荧光粉b2,所述第三荧光粉包括发光波长均为628~681nm的荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、发光波长为718~722nm的荧光粉d、发光波长为738~742nm的荧光粉e、发光波长为793~797nm的荧光粉f。
16.在其中一个实施例中,在所述第一led光源中,所述荧光粉a的质量比为(25~65),所述荧光粉a占所述第一膜层总质量的50~85%;所述荧光粉b1和所述荧光粉b2的质量比为(35~85):(25~85),所述荧光粉b1和荧光粉b2占所述第二膜层总质量的40~77%;所述荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、所述荧光粉d、所述荧光粉e、所述荧光粉f的质量比为(3~20):(1~20):(3~35):(7~50):(7~35):(1~45),所述荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、所述荧光粉d、所述荧光粉e、所述荧光粉f占所述第三膜层总质量的50~85%。
17.在其中一个实施例中,在所述第二led光源中,所述荧光粉a的质量比为(7~40),所述荧光粉a占所述第一膜层总质量的30~65%;所述荧光粉b1和所述荧光粉b2的质量比为(20~55):(10~55),所述荧光粉b1和荧光粉b2占所述第二膜层总质量的30~65%;所述荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、所述荧光粉d、所述荧光粉e、所述荧光粉f的质量比为(15~35):(20~45):(30~60):(40~90):(30~60):(30~70),所述荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、所述荧光粉d、所述荧光粉e、所述荧光粉f占所述第三膜层总质量的50~87%。
18.本技术的第二方面提供了一种助眠灯的控制方法,包括:在第一预设时段,所述控制装置控制所述光源模组发出第一白光,所述第一白光的色温大于或等于或等于5000k;在第二预设时段,所述控制装置控制所述光源模组发出第二白光,所述第二白光的色温为
1600k~3000k。
19.在其中一种实施例中,所述方法还包括:在所述第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时,所述控制装置控制所述光源模组发出所述第一白光;在所述第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时,所述控制装置控制所述光源模组发出所述第二白光。
20.本技术实施例提供的一种助眠灯和助眠灯的控制方法的有益效果是:
21.第一,通过在第一预设时段发出高色温的第一白光,实现在上午时段抑制褪黑素的分泌,快速唤醒人体,提升人体的精神状态;在第二预设时段发出低色温的第二白光,实现在下午时段促进褪黑素的分泌,诱导人体进入睡意状态,起到助眠的作用,本技术实施例分别在早上和下午两个时间段进行照明,遵循人体褪黑素的分泌规律,实现改善人体的睡眠障碍;
22.第二,第一白光和第二白光的波长为400~700nm范围内不同波段的可见光,相比于传统白光照明,第一白光和第二白光的波长更完整,各波段绝对光谱功率更接近自然光,光照舒适,且更加贴合自然光照下人体内褪黑素的分泌效果,改善睡眠障碍的效果更佳。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本技术实施例提供的第一led光源的结构示意图;
25.图2是本技术实施例提供的第一led光源的光谱图;其中,图2中的a图为第一发光单元的光谱图,图2中的b图为第二发光单元的光谱图,图2中的c图为第三发光单元的光谱图,图2中的d图为第一发光单元至第三发光单元复合的光谱图,图2中的e图为双蓝光芯片形成的光谱图;
26.图3是本技术实施例提供的一种助眠灯的控制方法的实现流程图;
27.图4是本技术实施例提供的第一白光的光谱图(5644k)。
28.图5是本技术实施例提供的第二白光的光谱图(3000k)。
29.附图标记:
30.10、第一发光单元;11、第一蓝光芯片;12、第一荧光膜;20、第二发光单元;21、第二蓝光芯片;22、第二荧光膜;30、第三发光单元;31、第三蓝光芯片;32、第三荧光膜。
具体实施方式
31.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
32.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
33.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
34.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
36.明亮的光照环境中青光和蓝光的光功率高,会抑制体内褪黑素的分泌,使得人体保持清醒,昏暗的光照环境中青光和蓝光的光功率低,会促进体内褪黑素的分泌,起到助眠的作用。在现今社会中,夜间灯光和电子设备的光线在不断干扰着人体正常分泌褪黑素,影响了人体的自然作息规律,使人体出现睡眠障碍等许多健康问题,并且,越来越多的社会活动都是在室内进行的,人体无法及时接触到室外太阳光照,来调整体内褪黑素的分泌状态,人体的睡眠质量日趋下降。
37.基于现有技术存在的问题,本技术实施例提出一种助眠灯和助眠灯的控制方法,通过在上午时段发出高色温的第一白光,第一白光中青光和蓝光的光功率较高,能够抑制褪黑素的分泌,实现在白天提升人体的精神状态;在下午时段发出低色温的第二白光,第二白光的青光和蓝光的光功率较低,能够促进褪黑素的分泌,实现在夜间保证人体快速进入睡眠状态,进而改善人体的睡眠障碍,减少人体因睡眠不足引发的各种健康问题;不仅如此,第一白光和第二白光的波长为400~700nm的可见光,相对于传统白光照明,第一白光和第二白光的波长更加完整,各波段绝对光谱功率更接近自然光,更加贴合自然环境中的太阳光照,尤其是青光和蓝光波段的绝对光功率接近同色温的自然光谱,使得人体褪黑素分泌更加符合自然光照下的分泌规律,改善睡眠障碍的效果更佳。
38.本技术实施例的第一方面提供了一种助眠灯,包括:壳体、设置在壳体内的光源模组和与光源模组连接的控制装置,控制装置用于控制光源模组在第一预设时段发出第一白光,第一白光的色温大于或等于5000k,以及在第二预设时段发出第二白光,第二白光的色温为1600k~3000k。
39.其中,壳体是指可容纳光源模组的结构,壳体形状不限,壳体可安装在室内,包括但不仅限于卧室、客厅或办公地点等室内场所,壳体在室内的安装方式、壳体与光源模组之间的安装方式在本技术实施例中均不作具体限定,可参照现有技术的安装方式。
40.控制装置可安装在壳体内或者壳体外,与光源模组电连接,采用电流或电压驱动光源模组在第一预设时段发出第一白光和在第二预设时段发出第二白光,当存在多个光源模组以及光源模组内存在多个发光体时,驱动电路的方式可为统一驱动或者分段驱动。
41.在本技术实施例中,第一白光的波长为400~700nm,其中,475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.7,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.8。
42.可见光中各种色光的波长范围如下:红光的波长为622~700nm,橙光的波长为597~622nm,黄光的波长为577~597nm,绿光的波长为492~577nm,青光的波长为475~492nm,蓝光的波长为435~475nm,紫光的波长为380~435nm。由此可见,第一白光中的475~492nm波段对应青光,435~475nm波段对应蓝光,第一白光中的青光和蓝光的光功率较高,有助于抑制褪黑素的分泌,快速唤醒人体,实现在白天时段保持良好的精神状态。
43.在本技术实施例中,第二白光的波长为400~700nm,其中,475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.8,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.5。
44.由可见光的波长范围可知,第二白光中的475~492nm波段对应青光,435~475nm波段对应蓝光,第二白光中的青光和蓝光的光功率强度较低,可促进体内褪黑素的分泌,诱导人体进入睡意状态,改善人体睡眠障碍问题。
45.在本技术实施例中,第一白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.7,所述第二白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.8。
46.由可见光的波长范围可知,本技术实施例中的640~700nm波段对应红光,经研究表明,红光照射视网膜可以促进褪黑素的分泌,使人体快速进入睡眠状态,因此,当青光和蓝光的光功率较高时,第一白光可以抑制褪黑素的分泌,在青光和蓝光的光功率较低、红光的光功率较高时,第二白光可以加快促进人体褪黑素的分泌。
47.在本技术实施例中,第一预设时段为上午4点~12点,第二预设时段为下午3点~10点。
48.由于自然环境下,人体褪黑素的浓度大约从上午4点至上午12点期间开始下降,从下午3点至下午10点期间开始上升。为了符合自然规律,调节具有睡眠障碍问题的人群体内褪黑素的分泌,在上午4点至12点期间发出第一白光,实现在白天时段保持良好的精神状态;在下午3点至10点期间发出第二白光,促进体内褪黑素的分泌,诱导人体进入睡意状态。
49.在本技术实施例中,助眠灯的结构还包括环境光检测装置,设置在壳体内,环境光检测装置与控制装置连接,用于在第一预设时段和第二预设时段检测475~492nm波段的绝对光谱功率,采用环境光检测装置和控制装置控制光源模组发光的方法为:
50.在第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时,控制装置控制光源模组发出第一白光;
51.在第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时,控制装置控制光源模组发出第二白光。
52.如上所述,主要通过调节第一白光和第二白光中475~492nm波段的青光来调节人体内褪黑素的分泌,改善睡眠障碍,因此,本技术实施例的控制装置除了在第一预设时段和第二预设时段控制光源模组发出第一白光或第二白光外,还可以进一步根据环境光检测到的青光的光功率调节光源模组的发光情况。
53.示例性地,在第一预设时段内,室内存在自然光照射或其它灯光照射,在室内存在的光照较强时,此时室内所有光线(包括自然光照射或其他灯光照射)所提供的光照能够达到体内褪黑素的正常分泌浓度,则不需要光源模组发出第一白光;当室内存在的光照较弱时,此时室内所有光线(包括自然光照射或其他灯光照射)所提供的光照不足以达到褪黑素
的正常分泌浓度,则需要控制光源模组发出第一白光,具体地,通过设置环境光检测装置,在第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时,控制装置控制光源模组发出第一白光。
54.在第二预设时段内,室内存在自然光照射或其它灯光照射导致室内475~492nm波段的光功率较高时,会抑制体内褪黑素的分泌,因此,需要控制光源模组发出第二白光,保证体内褪黑素的正常分泌浓度,具体地,通过设置环境光检测装置,在第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时,控制装置控制光源模组发出第二白光。
55.在本技术实施例中,光源模组包括第一led光源和第二led光源,控制装置分别与第一led光源和第二led光源连接,用于分别控制第一led光源在第一预设时段发出第一白光,以及控制第二led光源在第二预设时段发出第二白光。
56.通过制作色温大于或等于5000k的第一led光源,控制第一led光源在第一预设时段发出第一白光,能够抑制褪黑素的分泌,快速唤醒人体,实现在白天时段保持良好的精神状态;以及制作色温为1600k~3000k的第二led光源,控制第二led光源在第二预设时段发出第二白光,能够促进体内褪黑素的分泌,诱导人体进入睡意状态,改善人体睡眠障碍问题,解决本技术技术问题。
57.在本技术实施例中,光源模组包括第一led光源和第二led光源,控制装置分别与第一led光源和第二led光源连接,用于控制第一led光源和第二led光源发光,以使得两者发出的光在第一预设时段内能够混合形成第一白光,在第二预设时段内能够混合形成第二白光。
58.另一种实施方式中,制作第一led光源的色温大于或等于7000k,第二led光源的色温小于或等于2700k,控制装置在第一预设时段通过控制第一led光源和第二led光源发出的光混合形成第一白光,能够抑制褪黑素的分泌;控制装置在第二预设时段通过控制第一led光源和第二led光源发出的光混合形成第二白光,能够促进褪黑素的分泌,同样可以解决本技术技术问题。本技术实施例以分别控制第一led光源发出第一白光和第二led光源发出第二白光的情形为例进行具体说明。
59.在本技术实施例中,第一led光源和第二led光源的结构相同,区别仅在于两者的色温不同。本技术实施例以第一led光源的结构为例进行说明,如图1所示,第一led光源的结构主要包括第一发光单元10、第二发光单元20和第三发光单元30。第一发光单元10、第二发光单元20和第三发光单元30间隔且呈三角形分布,可采用3535、5050等封装方式,形成三角形布局;或者,第一发光单元10、第二发光单元20和第三发光单元30沿直线排列,可采用5630式封装方式。
60.具体地,第一发光单元10包括第一蓝光芯片11和第一荧光膜12,第二发光单元20包括第二蓝光芯片21和第二荧光膜22,第三发光单元30包括第三蓝光芯片31和第三荧光膜32,荧光膜设置在蓝光芯片的出光侧,用于将蓝光芯片发出的蓝光转换为白光。第一蓝光芯片11、第二蓝光芯片21和第三蓝光芯片31的发光波长均为440~475nm,优选为440~460nm。本技术实施例中第一蓝光芯片11、第二蓝光芯片21和第三蓝光芯片31的发光波长可以相同,也可以不相同,本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。第一发光单元10、第二发光单元20和第三发光单元30发出的光混合所形成的光的波长为400~700nm。
61.在本技术实施例中,第一荧光膜12、第二荧光膜22和第三荧光膜32均包括沿光线
出射方向依次设置的第一膜层、第二膜层和第三膜层,第一膜层包括发光波长480~500nm的第一荧光粉,第二膜层包括发光波长大于500nm且小于620nm的第二荧光粉,第三膜层包括发光波长大于或等于620nm的第三荧光粉,第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比为(25~60):(25~55):(13~60)。第一膜层、第二膜层和第三膜层中任一层的膜厚为0.06mm~0.15mm。
62.进一步,第一荧光粉包括发光波长为488~492nm的荧光粉a,第二荧光粉包括发光波长均为523~542nm的荧光粉b1和荧光粉b2,第三荧光粉包括发光波长均为628~681nm的荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、发光波长为718~722nm的荧光粉d、发光波长为738~742nm的荧光粉e、发光波长为793~797nm的荧光粉f。
63.在本技术实施例中,在第一led光源中,荧光粉a的质量比为(25~65),进一步为(35~65),更进一步为(45~65);荧光粉a占所述第一膜层总质量的50~85%,进一步为55~85%,更进一步为60~85%;
64.荧光粉b1和荧光粉b2的质量比为(35~85):(25~85),进一步为(45~75):(35~75),更进一步为(55~70):(45~70);荧光粉b1和荧光粉b2占第二膜层总质量的50~85%,进一步为55~85%,更进一步为60~85%;
65.荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e、荧光粉f的质量比为(3~20):(1~20):(3~35):(7~50):(7~35):(1~45),进一步为(3~15):(3~15):(3~30):(7~40):(7~30):(1~40),更进一步为(3~10):(3~10):(3~25):(7~30):(7~20):(1~30);荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e、荧光粉f占第三膜层总质量的40~77%,进一步为40~67%,更进一步为40~60%。
66.在本技术实施例中,在第二led光源中,荧光粉a的质量比为(7~40),进一步为(7~30),更进一步为(7~20);荧光粉a占所述第一膜层总质量的30~65%,进一步为30~55%,更进一步为30~50%;
67.荧光粉b1和荧光粉b2的质量比为(20~55):(10~55),进一步为(20~55):(10~55),更进一步为(20~40):(10~30);荧光粉b1和荧光粉b2占第二膜层总质量的30~65%,进一步为30~55%,更进一步为30~50%;
68.荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e、荧光粉f的质量比为(15~35):(20~45):(30~60):(40~90):(30~60):(30~70),进一步为(20~35):(25~45):(35~60):(50~90):(40~60):(40~70),更进一步为(25~35):(30~45):(40~60):(60~90):(45~60):(50~70);荧光粉c1和荧光粉c2和荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e、荧光粉f占第三膜层总质量的50~87%,进一步为55~87%,更进一步为60~87%。
69.将第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比控制在上述范围内,能够调整本技术实施例所产生的白光光谱图中波峰的峰形和波长大小,进而调整白光中不同波长可见光的光功率,以调整白光不同波长可见光的能量密度,实现对白光的有效波段进行调整,进一步扩宽白光的有效波段,或调整有效波段的波长大小。
70.现有技术的白光led光源中,不同色温条件下,红光的光功率均难以提高,低色温时(如色温1600k~3000k),蓝光和青光的光功率很难提高,高色温时(如色温大于或等于5000k以上时),蓝光的光功率难以降低,且青光的光功率难以提高,所产生的白光与自然光的相似度较低。控制本技术实施例产生的白光的色温和不同波段的光功率在上述范围内,
实现产生的白光高度近似自然光。
71.具体地,第一荧光粉可以包括gayag黄绿粉,第二荧光粉可以为氮氧化物蓝绿粉,第三荧光粉可以包括氮化物、y3al
12
:c和氟化物中至少一种的物质。各发光波长的荧光粉可以直接市购获得。
72.相比三种荧光粉配方混合为一层,采用本技术实施例提供的三层的荧光膜,可使得光源整体光损比较小,光效更高。值得说明的是,通过改变荧光粉质量比、浓度和膜层厚度可以对应调整光源色温。在荧光粉配比和膜层厚度一定的条件下,第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的浓度大小决定第一led光源和第二led光源所产生的白光的色温,浓度越高,色温就越低,浓度越低,色温越高。
73.示例性地,如图4所示,本技术实施例中采用色温为5644k的第一led光源来产生第一白光,横坐标为发光波长,纵坐标为绝对光谱功率。
74.在第一led光源中,荧光粉a采用发光波长为490nm的y3(al,ga)5o12,荧光粉a的质量为(45~65),荧光粉a的浓度为60~85%,也即是与硅胶混合后,荧光粉a占第一膜层总质量的60~85%;
75.荧光粉b1采用发光波长为525nm的basi2o2n2和荧光粉b2采用发光波长为540nm的basi2o2n2,荧光粉b1和荧光粉b2的质量比为(55~70):(45~70),浓度为60~85%,也即是与成膜材料(比如硅胶)混合后,荧光粉b1和荧光粉b2占第二膜层总质量的60~85%;
76.荧光粉c1采用发光波长为630nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c2采用发光波长为660nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c3采用发光波长为679nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉d采用发光波长为720nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉e采用发光波长为740nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉f采用发光波长为795nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c1、荧光粉c2、荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e和荧光粉f的质量比为(3~10):(3~10):(3~25):(7~30):(7~20):(1~30),浓度为40~60%,也即是与硅胶混合后,荧光粉c1、荧光粉c2、荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e和荧光粉f占第三膜层总质量的40~60%。
77.示例性地,如图5所示,本技术实施例采用色温为3000k的第二led光源来产生第二白光,横坐标为发光波长,纵坐标为绝对光谱功率。
78.在第二led光源中,荧光粉a采用发光波长为490nm的y3(al,ga)5o12,荧光粉a的质量为(7~20),荧光粉a的浓度为30~50%,也即是与硅胶混合后,荧光粉a占第一膜层总质量的30~50%;
79.荧光粉b1采用发光波长为525nm的basi2o2n2和荧光粉b2采用发光波长为540nm的basi2o2n2,荧光粉b1和荧光粉b2的质量比为(20~40):(10~30),浓度为30~50%,也即是与硅胶混合后,荧光粉b1和荧光粉b2占第二膜层总质量的30~50%;
80.荧光粉c1采用发光波长为630nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c2采用发光波长为660nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c3采用发光波长为679nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉d采用发光波长为720nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉e采用发光波长为740nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉f采用发光波长为795nm的(ca,sr)alsin3,荧光粉c1、荧光粉c2、荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e和荧光粉f的质量比为(25~35):(30~45):(40~60):(60~90):(45~60):(50~70),浓度为60~87%,也即是与硅胶混合后,荧光粉c1、荧光粉c2、荧光粉c3、荧光粉d、荧光粉e和荧光粉f占第三膜层总质量的60~87%。
81.本技术实施例提供的另一种实施方式,第一led光源和第二led光源均采用双蓝光芯片激发出全光谱白光,具体包括发光波长为452~457nm的第四蓝光芯片、发光波长为为463~467nm的第五蓝光芯片、和被第四蓝光芯片和第五蓝光芯片激发的荧光粉,荧光粉包括发光波长为510~514nm的第一绿粉、发光波长为532~537nm的第二绿粉和发光波长为652-658nm的红粉,且第一绿粉的质量百分含量为5%-10%,第二绿粉的质量百分含量为82%-90%,红粉的质量百分含量为3%-10%。双蓝光芯片的发光波长和荧光粉的百分含量具体参照现有技术,通过两种蓝光芯片与荧光粉之间的光谱耦合,同样能实现发出的白光光谱接近自然光谱。
82.但是相比于现有技术,采用双蓝光芯片的白光led光源所产生的白光的光谱图中,波峰尖锐,光强沿波长方向迅速变化,波动明显,仅在波峰前后的一小段波长围内具有较高的光强,其他波段范围内的可见光的光强低,且色温难调节,用于光疗效果差。本技术实施例光源所产生的白光,白光的光谱图在400~700nm波长范围内具有平坦的波峰,在波峰前后较宽的波段内,可见光光功率和能量密度相近,采用该白光应用于光疗中时,有效波段宽,光疗效果好。
83.示例性地,如图2所示,图2中的(a)是第一发光单元的光谱图,图2中的(b)是第二发光单元的光谱图,图2中的(c)是第三发光单元的光谱图,三个发光单元发出的混合光线可以形成图2中的(d)所示的光谱图,图2中的(e)是双蓝光芯片形成的光谱图。从图中可以看出,第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元构成的光源模组,以及双蓝光芯片构成的光源模组能够发出全光谱白光,白光的光谱图在400~700nm波长范围内具有平坦的波峰,在波峰前后较宽的波段内,但是第一发光单元至第三发光单元复合光谱中红光部分光功率值明显高于双蓝光芯片形成的光谱中红光部分光功率值。第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元构成的光源模组发出的全光谱白光更接近自然光。
84.基于上述助眠灯的结构,本技术实施例的第二方面提供了一种助眠灯的控制方法来改善人体的睡眠障碍问题,考虑到助眠和唤醒两种情景下褪黑素不同的分泌规律,需要设计不同的灯光差异,如图3所示,控制方法具体包括以下步骤:
85.步骤s101、在第一预设时段,控制装置控制光源模组发出第一白光,第一白光的色温大于或等于5000k;
86.在本技术实施例中,第一预设时段具体为上午4点~12点,由于在自然光环境下,人体褪黑素的浓度大约从上午4点开始到中午12点期间开始下降,因此,为了调整具有睡眠障碍问题的人群的褪黑素的分泌,设定在上午4点~中午12点期间控制光源模组发出色温大于或等于5000k的第一白光,对人体进行照明,抑制体内褪黑素分泌,实现在早上快速唤醒人体,并在白天时段保持较好的精神状态。
87.在一种实施方式中,第一白光为波长400~700nm的连续光谱,其中,475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.7,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.8,青光和蓝光的光功率强度较高,这种青光和蓝光的光功率较高的光谱,接近日出的自然光光谱,有助于抑制人体褪黑素的分泌,快速唤醒人体,保证人体在白天的精神状态。
88.步骤s102、在第二预设时段,控制装置控制光源模组发出第二白光,第二白光的色温为1600k~3000k。
89.在本技术实施例中,第二预设时段具体为下午3点~10点,由于在自然光环境下,
人体褪黑素的浓度大约从下午3点开始到下午10点期间会开始上升,以便在夜间帮助人体自然进入睡眠状态,因此本技术实施例在下午3点~10点期间自动控制光源模组发出色温大于1600k小于3000k的第二白光,对人体进行照明,促进体内褪黑素的分泌,诱导室内的人体进入睡意状态。
90.在一种实施方式中,第二白光为波长400~700nm的连续光谱,其中,475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.8,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.5,青光和蓝光的光功率强度较低,这种具有较低光功率强度的青光和蓝光的光谱,接近日落的自然光的光谱,可促进人体褪黑素的分泌,诱导人体入睡,改善睡眠障碍问题。
91.其中,第一白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.7,第二白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.8。相较于传统照明,第一白光和第二白光提升了红光的绝对光谱功率,由于红光成像在视网膜后侧,640-700nm饱和的红光有助于视觉焦距的调节,具有促进眼部血液循环,预防眼疲劳的功效,不会使睫状肌一直向前拉,导致眼轴变短,可提升光照的健康等级。
92.采用本技术实施例的助眠灯和助眠灯控制方法,可以实现不同色温的光照对人体进行照射,调整体内褪黑素的分泌,进而改善睡眠障碍。示例性地,如图4和图5所示,本技术实施例提供室内照明场景下第一白光和第二白光的光谱图,图4为第一白光的绝对光谱图,图5为第二白光的绝对光谱图,从图中可以看出:
93.第一白光的色温可以为5644k,第一白光为波长400~700nm的连续光谱,其中,第一白光中475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8,435~475nm波段的绝对光谱功率大于1,青光和蓝光的光功率强度较高,有助于抑制人体褪黑素的分泌;第一白光中640~700nm波段的绝对光谱功率大于0.7,红光的绝对光谱功率较高,可提升近自然光照明的健康等级。第二白光的色温为3000k,第二白光为波长400~700nm的连续光谱,其中,第二白光中475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.3,435~475nm波段的绝对光谱功率小于0.5,青光和蓝光的光功率强度较低,可促进人体褪黑素的分泌,并且第二白光中波段640~700nm的红光绝对光谱功率大于0.8,同样可提升近自然光照明的健康等级。
94.进一步地,助眠灯的结构还包括环境光检测装置,采用环境光检测装置和控制装置控制光源模组发光的方法包括:
95.在第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时,控制装置控制光源模组发出第一白光;
96.在第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时,控制装置控制光源模组发出第二白光。
97.本技术实施例主要通过调节第一白光和第二白光中475~492nm波段的光来调节人体内褪黑素的分泌,改善睡眠障碍,因此,控制装置除了在第一预设时段和第二预设时段控制光源模组发出第一白光或第二白光外,还可以进一步根据环境光检测到的青光的光功率调节光源模组的发光情况。
98.示例性地,在第一预设时段内,室内存在自然光照射或其它灯光照射,在室内存在的光照较强时,此时室内所有光线(包括自然光照射或其他灯光)所提供的光照能够达到体内褪黑素的正常分泌浓度,则不需要光源模组发出第一白光;当室内存在的光照较弱时,此时室内所有光线(包括自然光照射或其他灯光)所提供的光照不足以达到褪黑素的正常分
泌浓度,则需要控制光源模组发出第一白光。具体地,通过设置环境光检测装置,在第一预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率小于0.6时,控制装置控制光源模组发出第一白光。
99.在第二预设时段内,室内存在自然光照射或其它灯光照射导致室内的青光光功率较高时,较高的青光光功率会抑制体内褪黑素的分泌,因此,需要控制光源模组发出第二白光,保证体内褪黑素的正常分泌浓度,具体地,通过设置环境光检测装置,在第二预设时段检测到475~492nm波段的绝对光谱功率大于0.8时,控制装置控制光源模组发出第二白光。
100.应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
101.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
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