专利名称：护眼照明设备的制作方法
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l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(Irwerter Circuit)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l-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(Full Spectrum)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(Vioet )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。
因此，把498mn-530nm波长绿(Green)光、620nm-700nm波长红( Red)光及380nm-400nm波长紫(Violet)光添加到现有荧光灯的光线里时 (图2的下端)，不仅可以改善显色性，还能比较自然地观看事物而有效 地保护眼睛。
研究结果还发现，添加620nm-700nm波长红(Red)光时将比添加 380nm-400nm波长紫(Violet)光时更能有效地接近自然光。
因此，把498nm-530nm波长绿(G)光与620nm-700nm波长红(Red )光添加到现有荧光灯的光线里时，可以实现接近自然光的感受。如图2 下端所示另外添加380nm-400nm波长紫色(Violet)波长光线时，更能接 近自然光。
加上视杆细胞感光灵敏度较高的495nm附近的青绿色(BluishGreen) ，从整体上提高视觉细胞的活动能力，进而提升shaipness。
图l是现有技术基于荧光灯的桌上台灯的立体图； 图2是现有技术的荧光灯的波长分布与本发明的照明设备的波长分布 说明图3是本发明一实施例的护眼台灯的基板图4是图3所示基板上插入荧光灯之后的基板图5是将图4所示基板插入台灯罩后加以固定的结构说明5图6是本发明护眼台灯的立体图。
具体实施例方式
下面举一实施例把申请人的上述研究结果应用到护眼照明设备制作 用途，进而详细说明护眼桌上荧光台灯。
本发明桌上台灯在现有荧光灯上另外添加了可以释放498-530nm波长 绿(Green)光与620-700nm波长红(Red)光的发光二极管(LED)。
下面结合图3到图6对上述本发明护眼桌上台灯的制造方法做进一步 说明。
为了制作出较低廉的498-530nm波长绿(Green)光与620-700nm波长 红(Red)光而使用多个发光二极管(LED)。
首先，制作出如图3所示交替排列着498-530nm波长绿(Green)光发 光二极管(1)与620-700nm波长红(Red)光发光二极管(2)并且安装了 荧光灯用荧光灯座(3)的基板(4)。在上述基板(4)的背面配置配 线(5)，可以为荧光灯用逆变式稳定器(12)供应交流输出电源；以及 配线(6)，可以供应发光二极管(1,2)用直流供应装置(13)的直流电 源。配线(5， 6)位于图3所示基板(4)的背面，因此图3到图5没有图示 。此时，可以根据插入荧光灯座(3)的荧光灯(7)的光线强度与各发光 二极管(1,2)的光线强度而适当地调整发光二极管(1，2)数量。
此时，把荧光灯(7)(图4所示为U型荧光灯，但也可以使用管型荧 光灯)插入图3所示基板(4)的荧光灯座(3)上，制成图4所示配置了荧 光灯的基板(4)。
然后，使用螺丝把上述基板(4)固定在台灯罩(8)上或者如图5所 示把基板(4)插入台灯罩(8)上的弹性夹持器(9)并加以固定，即可 制成适用于本发明的台灯罩(8)，把上述台灯罩(8)结合到灯柱(10) 与基座(11)上，就能制作出图6所示的本发明护眼台灯。
此时，基座(11)内部具有荧光灯用逆变式稳定器(12)与发光二极 管用直流供应装置(13)，上述荧光灯用逆变式稳定器(12)的交流输出 配线与发光二极管用直流供应装置(13)的直流输出配线经过灯柱(10) 的内部后连接到基板(4)的配线(5,6)。现在，使用者打开开关(14)把家庭用交流电源供应到本体内部的逆 变式稳定器(12)与直流供应装置(13)，逆变式稳定器(12)的输出将 通过配线(5)传到荧光灯用荧光灯座(3)，直流供应装置(13)的输出 则通过配线(6)供应到发光二极管(1,2)。
然后由使用者打开开关(13)就能使荧光灯(7)与发光二极管(1，2 )亮灯，荧光灯(7)所输出的光线将包含大量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，发光二极管(1, 2)则释放498-530nm波长绿(Green )光与620-700nm波长红(Red)光，使所释放的蓝(B)光、红(R)光 及绿(G)光在整体上维持相似的强度，进而从视觉上改善显色性病接近 自然光。
另外，根据本申请人的研究结果显示，如果再加上具有380-400nm波 长紫(Violet)光就能进一步改善显色性而更加接近自然光，因此除了上 述发光二极管(1，2)以夕卜，在上述基板(4)上还可以另外配置380-400nm
波长紫色发光二极管。
另外，还可以另外配置视杆细胞感光灵敏度较高的495nm附近的青绿 (Bluish Green)光发光二极管。
如果在图5所示台灯罩(8)上另外配置防耀眼过滤器，就能进一步防 止耀眼现象。
前文针对使用荧光灯的护眼桌上台灯进行了说明，把荧光灯与发光二 极管加以组合后得到接近自然光的光源的本发明原理还可以适用于居家 或办公室的各种荧光灯照明设备。
例如，居家常用的矩形荧光灯灯具可以如前述桌上台灯一样在基板上 适当地配置荧光灯用荧光灯座及可以释放498-530nm波长绿(Green)光与 620-700nm波长红(R)光的多个发光二极管(LED)，把荧光灯安装在该 荧光灯座上，把上述基板固定在灯罩即可。
前文虽然说明了基板上同时配置荧光灯用荧光灯座与发光二极管的 实施例，但也可以在基板上仅配置发光二极管，荧光灯用荧光灯座则另外 配置。前文结合附图对本发明的较佳实施例做了详细说明，但其仅是对本发 明所做说明而不是限定本发明，利用本发明原理的各种变形也应属于本发 明的权利要求范围。
如前所述，本发明可以提供一种结合了低价荧光灯与发光二极管后形 成接近自然光的光线的护眼照明设备。
权利要求
1.一种使用荧光灯的照明设备，其特征在于，包括荧光灯座，可以插入上述荧光灯；基板，安装了可以释放498-530nm的绿光的发光二极管、可以释放620-700nm波长红光的发光二极管及可以释放495nm左右波长青绿光的发光二极管；上述荧光灯的稳定器；以及直流供应装置，可以为上述发光二极管供应直流电源。
2. 根据权利要求l所述的使用荧光灯的照明设备，其特征在于， 上述基板另外安装了可以释放380-400nm波长紫光的发光二极管。
3. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述荧光灯座安装在上述基板上。
4. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述照明设备是桌上台灯。
5. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述照明设备是使用U型荧光灯的灯具。
6. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述照明设备是使用管型荧光灯的灯具。
7. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述照明设备另外安装了防耀眼过滤器。
8. 根据权利要求l所述的护眼照明设备，其特征在于， 上述稳定器是逆变式稳定器。
全文摘要
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荧光灯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。本发明护眼照明设备包括荧光灯座，可以插入荧光灯；基板，安装了可以释放498-530nm的绿(Green)波长光线、620-700nm波长红(Red)光及495nm左右波长青绿(Bluish Green)光的发光二极管；上述荧光灯的稳定器；以及直流供应装置，可以为上述发光二极管供应直流电源。上述本发明可以提供一种结合了低价荧光灯与发光二极管后形成视觉活动所需光源的护眼照明设备。
文档编号H05B35/00GK101309533SQ20081009915
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月18日
发明者俞恒载 申请人:俞恒载