[发明专利]类自然光照明设备

说明书

本发明涉及照明领域，特别是一种以直流电能驱动的白炽灯为发光源的无频闪、无眩光等光学污染的家居或办公场所使用的类自然光照明设备。所述类自然光照明设备主要由白炽灯、二次喷沙散光面板、磨砂镀银漫反射板、无级连续可调直流驱动器和支撑外壳组成。家居或办公场所通过安装使用所述类自然光照明设备，既可避免LED光源因显色指数低而对物体识别产生色差的问题，也可避免由传统白炽灯具及节能灯具的频闪、眩光等缺陷而造成的视觉疲劳及视力损伤等问题。

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是一种以直流电能驱动的白炽灯为发光源的无频闪、无眩光等光学污染的家居或办公场所使用的类自然光照明设备。家居或办公场所通过安装使用所述类自然光照明设备，既可避免LED光源因显色指数低而对物体识别产生色差的问题，也可避免由传统白炽灯具及节能灯具的频闪、眩光等缺陷而造成的视觉疲劳及视力损伤等问题。

背景技术

LED(发光二极管)以节能的优势替代了白炽灯具，成为当前主流照明设备的发光源。而以LED为发光源的灯具，其白光的形成主要是靠450～455nm波长的蓝光激发荧光粉所产生，其单色光含量分布失衡，所以其显色指数(Ra)过低而容易造成对物体的识别产生色差。LED照明行业为克服显色指数低等问题，常在封装LED芯片时，以堆积多色彩荧光粉来解决，从而增加生产难度而导致产品一致性下降以及成本上升。由于灾光粉堆积厚度增加，LED发光效率大打折扣，从而失去节能优势。目前，市场显色指数(Ra)达到90％的LED灯具，其发光效率普遍低于651m/W。而LED属点发光，为克服其光强度过大而造成的眩光，须通过遮罩低光通率的有色物体进行光分散，导致其发光效率再次降低，LED节能已有名无实。从医学角度看，人的眼睛最不能接受的是蓝光和UV光(即紫外线光)，蓝色光线杀伤人眼活性感光细胞的能力是绿光的10倍以上。在LED发光的基理中，波长越低击发能力越强，通常“蓝发白”的LED波长出厂控制在500nm之内，一般为450～455nm之间，属于对人眼伤害最强的区段，如果波长变大，那么激发荧光粉的能力将下降，发光效率将降低。长期接触高亮度低波长的蓝光能杀伤人眼内大量活性感光细胞，导致视力下降及近视等功能性眼科疾病，而青少年处于生长发育阶段，且用眼持续时间长，这就是目前我国青少年近视及视力下降人数大幅度上升的主要原因之一。显然，以牺牲视力健康为代价的节能是不可取的。

传统以白炽灯为发光源的照明灯具是交流电能供电，在其常态工作和调光工作的过程中，所输出的光线为100Hz的频闪光，其幅值频闪和过零频闪约占总光通量的20％左右，尤其是在调光过程中，频闪强度更大。

目前，以直流电能驱动白炽灯为发光源的灯具方案已存在，如公开号为CN106961762A的中国发明专利公开的一种名为“一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法”的发明专利。在该发明专利申请中，其直流电能的来源是由市电直接经整流桥和滤波电容处理后产生，其所输出的直流电压不具有可调整性，从而色温和亮度单一，难以满足不同用途所需，因此适用范围受限；由于市电经桥式整流、滤波所输出的直流电压为310V，而目前市场尚无额定电压为310V的白炽灯泡，因此推广较为困难；从电路上分析，由于该电路没有吸收和缓冲器件，在通电的瞬间，因电解电容上的电压突然变化而产生“啪”的声响，这是由于电流的剧增产生的电弧激发空气所产生的爆鸣声，电弧的产生可引发火灾，故存在安全隐患；从光学上分析，由于该发明无光学处理装置，而白炽灯属点发光源，灯丝发光强度大而产生眩光，导致使用者易出现视觉疲劳及视力损伤。

而以直流电能驱动白炽灯为发光源的所述类自然光照明设备所输出的光线，其单色光含量均匀、自然，可无色差的还原真实视觉世界。由于直流电能具有较强的可调整性，本发明对白炽灯的选型无特殊要求。由于白炽灯色温与发光强度有着天然的相伴性，白炽灯的工作电压越高，白炽灯发光强度和色温越大；反之，白炽灯发光强度和色温越小。通过改变直流电能的电压值，白炽灯可输出等同于从太阳初升至正午全天候范围的光线，且无频闪，无眩光。本发明可有效避免蓝色光线、炫光及频闪光线对人的视觉系统所造成的伤害。

发明内容