[发明专利]护眼照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种护眼照明装置，尤其是一种可以把视觉活动所不可或缺而现有荧光灯照明设备却无法输出的波长光线另外加以输出以保护视力的照明设备。

背景技术

目前，公共设施或家庭所使用的主要照明设备是基于荧光灯(U型荧光灯或管型荧光灯等)的各种灯具，阅览室或研究室的桌上辅助照明装置则主要使用具有图1所示形状的桌上荧光台灯。

上述桌上荧光台灯直接使用家庭用60Hz交流电源时，由于荧光灯在一秒钟内闪烁120次左右而导致眼睛疲劳，因此使用基于逆变电路(InverterCircuit)的电子式稳定器把现有60Hz交流电源转换成44KHz的高频电源，使荧光灯在一秒钟内闪烁80,000-90,000次，从而让使用者的眼睛根本感受不到闪烁现象的荧光灯逆变(Inverter)台灯已经成为台灯主流。

作为主要照明设备的基于荧光灯的灯具可以使用没有配备逆变电路的电子式稳定器，但近来使用逆变电路的电子式稳定器较为普及。

另外，自然光(太阳光)的380-780nm波长光源在整个频宽上可以均匀地发射，而且由于人类的视觉活动已经适应了上述自然光，因此人类在观看照射了上述自然光的事物时会感觉舒服，同时还能保护视力。

然而，上述现有技术的荧光灯虽然价格低廉(每支1-3美元)，但是荧光灯的内侧玻璃上涂敷的荧光物质主要是磷酸盐系、硅酸盐系及钨酸盐系化合物，所输出的光线如图2上端所示主要是430-450nm波长蓝(Blue)光、600-620nm波长橘红(Red-Orange)光及530-560nm波长黄绿(Yellow-Green)光，620nm-700nm波长纯红(Red)光与498nm-530nm波长纯绿(Green)光却很少，因此使用上述荧光灯的灯具所输出的光线与RGB组合的自然光之间存在着很大的差异而又显色性问题，如果使用者视觉细胞长时间暴露于上述现有技术的荧光灯，眼睛很容易疲劳。

人类的视觉细胞包括视杆细胞和视锥细胞，可以分辨颜色的三种视锥细胞分别对420nm、530nm及560nm附近的光线较为敏感，视杆细胞则对495nm附近的光线较为敏感。

最近的研究结果发现视锥细胞与视杆细胞是通过相互作用方式参与视觉活动的，视杆细胞对495nm附近的青绿(Bluish Green)光较为敏感，却因为受到只有视锥细胞才能分辨颜色的现有理论的影响而在RGB光源中一直没有得到重视，上述495nm附近的青绿光可以提升sharpness而在视觉活动中扮演重要角色。

然而现有荧光灯只能释放出很少量的495nm附近的青绿色光，因而无法为视觉细胞的活动提供最佳条件。

总而言之，现有荧光灯很少释放620nm-700nm波长纯红光与498nm-530nm波长纯绿光，因此有显色性问题，而且由于495nm附近的青绿色光的释放量太少而无法提升sharpness。

为了改善上述现有荧光灯的问题，人们开开发了在现有的荧光灯用荧光物质上添加磷化合物而加强了红色(Red)之类波长的全光谱(FullSpectrum)荧光灯，但由于磷化合物属于稀有物质，因此造价昂贵，而且良率较低，无法制造出价格低廉的Full spectrum荧光灯灯具。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种可以释放出视觉上比较接近自然光的光线并且造价低廉的照明设备。

目前，市面上已经出现了很多可以输出各种彩色光的商用发光二极管，为了发射出接近自然光的光线而把各种彩色发光二极管加以组合后制成照明设备时，由于上述照明设备需要使用数百个发光二极管才能输出上述光线，其制造成本远高于荧光灯，而且也比较难以控制上述数百个发光二极管所散发出的热量，因此仅用发光二极管制作较接近自然光的照明设备时会遇到生产成本与散热两大难关。

因此本发明以目前最有效率的低价荧光灯作为基本光源，如下所述，使用发光二极管时可以有效地形成为了接近自然光而不可或缺但上述荧光灯却无法输出的波长光线，提供所需要的显色性与sharpness，从而提供一种价格低廉并且接近自然光的照明设备。

根据本发明申请人的研究结果，如图2下端所示把荧光灯仅微量释放的498nm-530nm波长绿(Green)光与620-c495nm波长红(Red)光大量地添加到荧光灯所释放的光线里，可以大幅改善显色性，使人类观看事物时觉得自然而得以保护视力。此时的c495nm是红色(Red)与紫色(Violet)的合成结果，实际执行时可以把620nm-700nm波长的红色(Red)波长与380nm-400nm波长的紫色(Violet)波长加以合成。