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一种可改善睡眠的光照模组及灯具的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

一种可改善睡眠的光照模组及灯具的制作方法

1.本发明涉及照明技术领域,具体为一种可改善睡眠的光照模组及灯具。


背景技术:

2.失眠是指无法入睡或无法保持睡眠状态,导致睡眠不足。失眠往往会给患者带来极大的痛苦和心理负担,又会因为滥用失眠药物而损伤身体其他方方面面。现代研究表明褪黑素能够调节生物节律,特别是对醒睡周期的调节,褪黑素是大脑松果体分泌的一种荷尔蒙,它对人体有多种功效,包括对人体内分泌的支持与调节作用,抗氧化作用,延缓衰老等,其中最显著的作用是改善睡眠,褪黑素通过激活受体发挥生物作用,并进一步影响睡眠质量。而褪黑素的作用受光照的影响;实验表明:2500lx的光强度照1h可完全抑制褪黑素的作用。人们常用的照明灯可部分抑制,但长达12h以上照明也可完全抑制褪黑素的作用,持续的光照可使体内褪黑素减少。针对失眠,现在较为常见是通过食补来进行治疗,但效果不甚理想;药物治疗,短期内效果较高,但是治疗失眠的药物通常都会有副作用,而且停止服用药物后容易复发。随着科学技术的发展,市面上出现了可以改善睡眠的灯具,具体是通过灯具发出特定的光照来促进睡眠、提高睡眠效果。但是这类灯具,通常是通过发出柔和的光照来使消费者感到舒缓,因此较难达到更佳的改善睡眠的效果。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提出一种可改善睡眠的光照模组及灯具,旨在解决现有技术中的改善睡眠的灯具主要通过发出柔和的光照来使消费者感到舒缓,因此改善睡眠的效果不佳的技术问题。
4.为实现上述目的,本发明提出一种可改善睡眠的光照模组,包括基板和设置在所述基板上的光源,所述光源包括紫罗兰色光源、紫色光源和红色光源;
5.所述紫罗兰色光源发出的光线的波长为370nm~390nm,所述紫罗兰色光源的光谱功率占所述光源总功率的20~40%;
6.所述紫色光源的光谱功率占所述光源总功率的20~40%;
7.所述红色光源的光谱功率占所述光源总功率的20~40%。
8.优选地,所述光源还包括红外线光源。
9.优选地,所述红外线光源的光谱功率占所述光源总功率的10~25%。
10.优选地,所述紫罗兰色光源的光谱功率占所述光源总功率的25~30%,所述紫色光源的光谱功率占所述光源总功率的25~30%,所述红色光源的光谱功率占所述光源总功率的25~30%。
11.优选地,所述红外线光源所发出的光线的波长为780nm~14000nm。
12.优选地,所述基板包括依次紧贴设置的金属基板、绝缘层和铜基板;所述光源为led灯珠,所述光源设置在所述铜基板上。
13.优选地,所述紫罗兰色光源、所述紫色光源、所述红色光源和所述红外线光源绕所
述基板的中心均匀分布设置。
14.优选地,所述红外线光源和所述红色光源间隔设置,所述紫色光源和所述紫罗兰光源间隔设置。
15.为实现上述目的,本发明还提出一种可改善睡眠的灯具,包括灯具主体和如前面所述的光照模组,所述光照模组安装在所述灯具主体内。
16.优选地,所述灯具主体包括第一散热器和第一灯罩,所述第一散热器和所述第一灯罩封装形成灯管腔,所述光照模组安装在所述第一散热器上,且所述光照模组位于所述灯管腔内部。
17.本发明一种可改善睡眠的光照模组及灯具,具有以下有益效果:
18.1、光照模组通过设置有紫罗兰色光源、紫色光源和红色光源,可有效改善睡眠、提高人体睡眠质量。
19.2、光源中含有红外线光源可进一步提高光照模组的改善睡眠和入睡困难的效果。
20.3、红外线光源的光谱功率占光源总功率的10~25%、紫罗兰色光源、紫色光源和红色光源的光谱功率均占所述光源总功率的25~30%时,光照模组改善睡眠的效果更佳。
21.4、紫罗兰色光源、紫色光源、红色光源和红外线光源绕基板的中心均匀分布设置,可使紫罗兰色光源、紫色光源、红色光源和红外线光源发出的光混合更均匀,使光照模组改善睡眠的效果更好。
22.5、红外线光源和红色光源间隔设置、紫色光源和紫罗兰光源间隔设置,可避免紫色光线集中在某一区域,红色光线和红外线集中在另一区域,从而使紫罗兰色光源、紫色光源、红色光源和红外线光源发出的光混合更均匀,光照模组改善睡眠的效果更好。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本发明光照模组的结构示意图;
25.图2为本发明光照模组的剖面结构示意图;
26.图3为本发明灯具实施例二的结构示意图;
27.图4为本发明灯具实施例二的爆炸结构示意图;
28.图5为本发明灯具实施例二的第一散热器的侧视结构示意图;
29.图6为本发明灯具实施例二的第一散热器的轴侧结构示意图;
30.图7为本发明灯具实施例二的第一灯罩的轴侧结构示意图;
31.图8为本发明灯具实施例三的轴侧结构剖视示意图;
32.图9为本发明灯具实施例三的轴侧示意图;
33.图10为本发明灯具实施例四的剖视结构示意图;
34.图11为本发明灯具实施例四的轴侧结构示意图。
35.附图标号说明:
[0036][0037][0038]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0040]
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0041]
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结
合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0042]
实施例一
[0043]
如图1至图2所示,一种可改善睡眠的光照模组,包括基板11和设置在基板11上的光源12,光源12包括紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123;
[0044]
紫罗兰色光源121发出的光线的波长为370nm~390nm,紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率的20~40%;
[0045]
紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的20~40%;
[0046]
红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%。
[0047]
紫罗兰光源12用于发出波长为370nm~390nm的紫罗兰色光线,紫色光源122用于发出波长为380nm~450nm的紫色光线,红色光源123用于发出波长为620nm~780nm的红色光线,紫罗兰色光线、紫色光线和红色光线混合形成光源12的特定光线。其中,紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率均占光源12总功率的20~40%。紫罗兰色光能刺激及建构脾脏、抑制神经系统、促进白血球的制造;紫色光具有降低血压、减少对疼痛的敏感度、降低心率、降低体温、放松和促进睡眠的作用;红光能刺激视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等感觉神经系统,且还能增加细胞的新陈代谢,具有重要的生物效应及治疗效果。光谱功率是光谱功率分布(spectral power distribution)的简称;当波的频谱密度乘以一个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率,这被称为信号的功率谱密度(power spectral density,psd)或者光谱功率分布(spectralpower distribution,spd)。
[0048]
在发明创造过程中,发明人与暨南大学第一附属医院进行沟通协作,在睡眠中心征集了30位自愿者进行了第一组实验。同时,在睡眠中心主治医师的帮助下,发明人根据失眠严重程度将患者主要分为三类:第一类为睡眠质量差(该类患者主要表现为在正常的作息条件下,一周内存在3次以上睡眠时间不超过4小时或不眠、每次睡眠平均醒3~4次),第二类为睡眠质量一般(该类患者主要表现为在正常的作息条件下,一周内存在1~2次睡眠时间不足6小时、每次睡眠平均醒1~3次),第三类为入睡困难(该类患者主要表现为在正常的作息条件下,睡眠时间达到7小时以上,但入睡时间超过30分钟)。第一组实验中,组别一的10位自愿者属于睡眠质量差,组别二的10位自愿者属于睡眠质量一般,组别三的10位自愿者属于入睡困难。在实验中,发明人给所有自愿者均佩戴了一个小米手环,小米手环可测量使用者的入睡时间、睡眠时间(包括浅睡时间和深睡时间)以及醒来的次数等数据,以此反应出使用者的睡眠时间;入睡时间为第一次入睡的时间,暂不统计半夜醒来后再次入睡的时间。同时,本实验中发明人给每一位自愿者提供了设置有光照模组的灯具,并协助自愿者将灯具防止在床头的合适位置,使灯具发出的光线能照射到实验者的整个上半身,且光源12与照射部位之间的距离维持在40cm~60cm之间。在实验时,自愿者的房间除了光源12发出的光以外,应避免还有其他光照;并且房间温度应维持在25℃左右。本实验中,光照模组的参数为:紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率的35%,紫色光源122的光谱功率占述光源12总功率的35%,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的30%;且光的强度为30mw/cm2(毫瓦/平方厘米)。本实验中,每天的实验时间是正常作息时间(平均时间大约为8小时,一般从晚上11点至第二天早上7点)。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表一。
[0049]
表一 第一组实验前睡眠质量统计表
[0050]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一2.121.84组别二1.73.12.52.3组别三0.91.85.30.8
[0051]
统计完表一数据后,正式开始实验。给自愿者提供的灯具具有定时功能,可设置开启的时间。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表二。
[0052]
表二 第一组实验后睡眠质量统计表
[0053]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.11.75.01.2组别二0.81.55.90.4组别三0.20.77.10
[0054]
通过对比表一和表二可知,使用本技术方案的光照模组对失眠人群和入睡困难人群进行睡前照射,并坚持一段时间,可加快使用者入睡,并大大增加了睡眠时间(包括浅睡时间和深睡时间),同时在睡觉过程中醒来的次数也大大减少。实验结束后,对实验者进一步跟进调查发现,已经康复的实验对象并未发现有复发的现象。因此,本技术方案中的光照模组可有效改善睡眠、提高人体睡眠质量。
[0055]
进一步地,光源12还包括红外线光源124。
[0056]
红外线是频率介于微波与可见光之间的电磁波,波长在760nm~1mm之间,频率比红光低的不可见光。在红外线照射下,组织温度升高,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高;红外线也具有一定的理疗作用。本实施例,光源12还包括红外线光源124,红外线光源124用于发出红外线。针对光源12是否包含有红外线光源124,发明人进行了第二组实验。同样地,发明人与暨南大学第一附属医院进行沟通协作,在睡眠中心征集了30位自愿者进行了第二组实验。在第二组实验中,实验条件、实验方法均与第一组实验相同,不同的是光照模组的参数值;本实验中,光照模组的参数为:紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率的30%,紫色光源122的光谱功率占述光源12总功率的30%,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的30%,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10%;且光的强度为30mw/cm2(毫瓦/平方厘米)。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表三。
[0057]
表三 第二组实验前睡眠质量统计表
[0058][0059][0060]
统计完表三数据后,正式开始实验。给自愿者提供的灯具具有定时功能,可设置开
启的时间。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表四。
[0061]
表四 第二组实验后睡眠质量统计表
[0062]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.01.65.11.1组别二0.61.26.10.2组别三0.20.67.30
[0063]
将表四分别与表二和表三进行对比分析,在同等的实验条件、相同的实验时间下,当光源12中含有红外线光源124时,使用者入睡时间更短,睡眠时间(包括浅睡时间和深睡时间)更长,同时在睡觉过程中醒来的次数也有所减少。因此光源12中含有红外线光源124可进一步提高光照模组改善睡眠的效果且能有效解决入睡困难的问题。
[0064]
进一步地,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%。
[0065]
当光源12中包括紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124时,四者的光谱功率占比的总和为光源12的总功率(100%),意味着,其中一种或多种光源12的光谱功率占比越大,其他光源12的光谱功率占比就越小,因此其中一种或多种光源12的光谱功率占比的确定应当考虑与其他光源12,以达到较佳的效果。本实施例中,紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率的20~40%,紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的20~40%,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%。针对红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的不同比值,发明人进行了第三组实验。第三组实验中,主要变量为红外线光源124的光谱功率占比,紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均在20~40%范围内适当调整,且三者共同调整,避免某一种光源12与其他两种光源12的光谱功率占比差值过大,影响实验结果。比如,当红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为10%时,紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均为30%;当红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为25%时,紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均为25%。
[0066]
第三组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的30为自愿者,这30位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这30位实验对象分为6组,每组各5人。第三组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表五。
[0067]
表五 第三组实验前睡眠质量统计表
[0068]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.53.02.52.4组别二1.73.12.52.3组别三1.53.12.82.2组别四1.32.92.72.0
组别五1.73.42.22.6组别六1.23.02.92.0
[0069]
统计完表五数据后,正式开始实验。给自愿者提供的光照参数不同的灯具,其中主变量为红外线光源124的光谱功率占比。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表六。
[0070]
表六 第三组实验后睡眠质量统计表
[0071][0072][0073]
通过对比分析表五和表六的实验数据可知,当紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均在20~40%范围内时,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%的情况下,光照模组改善睡眠的效果更好,其主要原因是红外线光源124的光谱功率占比与紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比有一定的关系,若红外线光源124的光谱功率占比过大,紫罗兰色光源121、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比则需变小,从而影响改善睡眠的效果;但是若红外线光源124的光谱功率占比过小,同样可能无法进一步提高改善睡眠的效果。
[0074]
进一步地,紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率的25~30%。
[0075]
当光源12中包括紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124时,其中一种光源12的光谱功率占比均会影响其他光源12的光谱功率占比,进而影响光照模组改善睡眠的效果。本实施例中,在红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的20~40%、红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%的情况下,紫罗兰色光源121的光谱功率占所述光源12总功率的25~30%。针对紫罗兰色光源121的光谱功率占比,发明人进行了第四组实验。第四组实验中,主要变量是紫罗兰色光源121的光谱功率占比,红外线光源124、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比在相对应的比值范围内适当调整,且三者共同调整,避免某一种光源12与其他两种光源12的光谱功率占比差值过大,影响实验结果。比如,当紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率为20%时,紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均为35%,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为10%;当紫罗兰色光源121的光谱功率占光源12总功率为30%时,紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比均为30%,红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为10%。
[0076]
第四组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的35为自愿者,
这35位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这35位实验对象分为7组,每组各5人。第四组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表七。
[0077]
表七 第四组实验前睡眠质量统计表
[0078]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.73.42.22.6组别二1.23.02.92.0组别三1.53.02.52.4组别四1.73.12.52.3组别五1.53.12.82.2组别六1.32.92.72.0组别七1.52.92.82.3
[0079]
统计完表七数据后,正式开始实验。给自愿者提供的光照参数不同的灯具,其中,主变量为紫罗兰色光源121的光谱功率占比。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表八。
[0080]
表八 第四组实验后睡眠质量统计表
[0081][0082]
通过对比分析表七和表八的实验数据可知,当红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的20~40%、红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%时,紫罗兰色光源121占光源12总功率的25~30%的情况下,光照模组改善睡眠的效果更好,其主要原因是紫罗兰色光源121的光谱功率占比与红外线光源124、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比有一定的关系,若紫罗兰色光源121的光谱功率占比过大,红外线光源124、紫色光源122和红色光源123的光谱功率占比则需变小,从而影响改善睡眠的效果;但是若紫罗兰色光源121的光谱功率占比过小,同样可能无法进一步提高改善睡眠的效果。
[0083]
进一步地,紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的25~30%。
[0084]
如前面所述,当光源12中包括紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124时,其中一种光源12的光谱功率占比均会影响其他光源12的光谱功率占比,进而影响光照模组改善睡眠的效果。本实施例中,在红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫罗兰色光源121的光谱功率占所述光源12总功率的25~30%、红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%的情况下,紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的25~30%。针对紫色光源122的光谱功率占比,发明人进行了第五组实验。第五组实验中,主要变量是紫色光源122的光谱功率占比,红外线光源124、紫罗兰色光源121和红色光源123的光谱功率占比在相对应的比值范围内适当调整,且三者共同调整,避免某一种光源12与其他两种光源12的光谱功率占比差值过大,影响实验结果。比如,当紫色光源122的光谱功率占光源12总功率为20%时,紫罗兰色光源121的光谱功率占比为30%、红色光源123的光谱功率占比均为35%、红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为15%;当紫色光源122的光谱功率占光源12总功率为30%时,紫罗兰色光源121的光谱功率占比为30%、红色光源123的光谱功率占比均为30%、红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为10%。
[0085]
第五组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的35为自愿者,这35位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这35位实验对象分为7组,每组各5人。第五组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表九。
[0086]
表九 第五组实验前睡眠质量统计表
[0087][0088][0089]
统计完表九数据后,正式开始实验。给自愿者提供的光照参数不同的灯具,其中,主变量为紫色光源122的光谱功率占比。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表十。
[0090]
表十 第五组实验后睡眠质量统计表
[0091][0092]
通过对比分析表九和表十的实验数据可知,当红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫罗兰色光源121的光谱功率占所述光源12总功率的25~30%、红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~40%时,紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的25~30%的情况下,光照模组改善睡眠的效果更好,其主要原因是紫色光源122的光谱功率占比与紫罗兰色光源121、红外线光源124和红色光源123的光谱功率占比有一定的关系,若紫色光源122的光谱功率占比过大,紫罗兰色光源121、红外线光源124和红色光源123的光谱功率占比则需变小,从而影响改善睡眠的效果;但是若紫色光源122的光谱功率占比过小,促进睡眠的效果则较差,因此同样无法进一步提高改善睡眠的效果。
[0093]
进一步地,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的25~30%。
[0094]
本实施例中,在红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫罗兰色光源121的光谱功率占所述光源12总功率的25~30%、紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的20~35%的情况下,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的20~35%。针对红色光源123的光谱功率占比,发明人进行了第六组实验。第六组实验中,主要变量是红色光源123的光谱功率占比,红外线光源124、紫罗兰色光源121和紫色光源122的光谱功率占比在相对应的比值范围内适当调整,且三者共同调整,避免某一种光源12与其他两种光源12的光谱功率占比差值过大,影响实验结果。比如,当红色光源123的光谱功率占光源12总功率为20%时,紫罗兰色光源121的光谱功率占比为30%、紫色光源122的光谱功率占比为30%、红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为20%;当紫色光源122的光谱功率占光源12总功率为30%时,紫罗兰色光源121的光谱功率占比为30%、红色光源123的光谱功率占比为30%、红外线光源124的光谱功率占光源12总功率为10%。
[0095]
第六组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的35为自愿者,这35位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这35位实验对象分为7组,每组各5人。第六组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表十一。
[0096]
表十一 第六组实验前睡眠质量统计表
[0097]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.83.02.72.4组别二1.32.92.72.0
组别三1.33.02.92.2组别四1.53.12.82.2组别五1.23.02.92.0组别六1.73.42.22.6组别七1.63.22.92.0
[0098]
统计完表十一的数据后,正式开始实验。给自愿者提供的光照参数不同的灯具,其中,主变量为红色光源123的光谱功率占比。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表十二。
[0099]
表十二 第六组实验后睡眠质量统计表
[0100][0101]
通过对比分析表十一和表十二的实验数据可知,当红外线光源124的光谱功率占光源12总功率的10~25%、紫罗兰色光源121的光谱功率占所述光源12总功率的20~30%、紫色光源122的光谱功率占光源12总功率的25~30%时,红色光源123的光谱功率占光源12总功率的25~30%的情况下,光照模组改善睡眠的效果更好,其主要原因是红色光源123的光谱功率占比与紫罗兰色光源121、红外线光源124和紫色光源122的光谱功率占比有一定的关系,若红色光源123的光谱功率占比过大,紫罗兰色光源121、红外线光源124和紫色光源122的光谱功率占比则需变小,从而影响改善睡眠的效果;但是若红色光源123的光谱功率占比过小,同样可能无法进一步提高改善睡眠的效果。
[0102]
进一步地,红外线光源124所发出的光线的波长为780nm~14000nm。
[0103]
如前面所述,红外线的波长范围为780nm~1mm,即780nm~1000000nm。红外线又分为近红外线、中红外线和远红外线,近红外线的波长范围值大约为750nm~3000nm,中红外线的波长范围值大约为3000nm~40000nm,远红外线的波长范围值大约为40000~1000000nm。红外线光源124的波长为780nm~14000nm,即红外线光源124发出的红外线主要是近红外线和中红外线。远红外线作用在人体皮肤后,大部分能量被皮肤所吸收,所吸收的能量转化为热能,引起皮肤温度升高、血管扩张、血循环加快;而在人体需要进入睡眠状态时,应避免体温升高、血管扩张和血循环加快,因此光照模组中的红外线光源124应避免发射出远红外线。针对红外线光源124的波长范围对光照模组改善睡眠的效果的影响,发明人进行了第七组实验,本实验的主要变量为红外线光源124发出的光线的波长。第七组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的35为自愿者,这35位自愿者的失眠程
度属于第二类,即睡眠质量一般。将这35位实验对象分为7组,每组各5人。第七组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表十三。
[0104]
表十三 第七组实验后睡眠质量统计表
[0105]
组别入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次组别一1.42.82.52.1组别二1.23.13.02.0组别三1.33.02.62.0组别四1.73.32.32.6组别五1.83.22.52.4组别六1.53.32.72.2组别七1.73.32.32.3
[0106]
统计完表十三数据后,正式开始实验。给自愿者提供的光照参数不同的灯具,其中,主变量为红外线光源124所发出的光线的波长。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表十四。
[0107]
表十四 第七组实验后睡眠质量统计表
[0108][0109][0110]
通过对比分析表十三和表十四的实验数据可知,红外线光源124发出的红外线的波长在780nm~14000nm时,光照模组改善睡眠的效果更好;而随着红外线的波长约接近远红外线的波长范围,光照模组改善睡眠的效果有所下降,其主要原因是接近远红外线波长范围的光线,容易使人体皮肤温度升高、血管扩张和血循环加快,从而影响睡眠。
[0111]
进一步地,紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124绕基板11的中心均匀分布设置。
[0112]
本实施例中,基板11的形状呈圆形状,因此紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124具体是绕基板11的圆心均匀分布设置,即四者到基板11圆心的距离相等,且四者中相邻两个光源12之间的距离也相等。如此设置,主要目的是使紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124发出的光混合更均匀,使光照模组改善睡眠的效果更好。在发明创造过程中,针对紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124的排布方式,发明人进行了第八组实验。本实验设置有三种排列方式:第一
种排列方式为紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124绕基板11的中心均匀分布设置,第二种排列方式为紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124在同一方向上依次排列,第三种排列方式为紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124围设成矩形。
[0113]
第八组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的30为自愿者,这30位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这30位实验对象分为3组,每组各10人,每组对应使用三种光源的排列方式不同的光照模组。第八组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表十五。
[0114]
表十五 第八组实验前睡眠质量统计表
[0115][0116][0117]
统计完表一数据后,正式开始实验。给自愿者提供的灯具具有定时功能,可设置开启的时间。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表十六。
[0118]
表十六 第八组实验后睡眠质量统计表
[0119]
排列方式入睡时间/h浅睡时间/h深睡时间/h醒来的次数/次第一种0.51.16.30.2第二种0.71.55.60.4第三种0.61.35.90.3
[0120]
通过对比分析表十七和表十八的实验数据可知,当紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124绕基板11的中心均匀分布设置时,可以提高光照模组改善睡眠的效果,其主要原因在于均匀分布设置,可以使四者发出的光线混合更均匀。
[0121]
进一步地,红外线光源124和红色光源123间隔设置,紫色光源122和紫罗兰光源12间隔设置。
[0122]
即,紫色光源122和紫罗兰光源12分别设置在红外线光源124和红色光源123之间,红外线光源124和红色光源123分别设置在紫色光源122和紫罗兰光源12之间。如此设置,可避免紫色光线集中在某一区域,红色光线和红外线集中在某一区域,从而使紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124发出的光混合更均匀,使光照模组改善睡眠的效果更好。同样地,针对紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124之间的位置关系,发明人进行了第九组实验。本实验设置有两种位置分布方式:第一种为紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124绕基板11的中心均匀分布依次设置,第二种为红外线光源124和红色光源123间隔设置、紫色光源122和紫罗兰光源12间隔设置。第九组实验的实验对象为从暨南大学第一附属医院睡眠中心征集的20为自愿
者,这20位自愿者的失眠程度属于第二类,即睡眠质量一般。将这30位实验对象分为2组,每组各10人,每组对应使用两种位置分布方式不同的光照模组。第九组实验的实验环境、实验方法与第一组实验相同。实验前两天,先给自愿者佩戴小米手环,测量所有自愿者这两天的睡眠数据,并进行统计,计算平均值,得出实验前的对比数据,如表十七。
[0123]
表十七 第九组实验前睡眠质量统计表
[0124][0125]
统计完表十七数据后,正式开始实验。给自愿者提供的灯具具有定时功能,可设置开启的时间。在本实验中,从开始睡觉时,自愿者开启灯具并设置照射时间为90min。每次实验结束(即第二天),发明人统一收集各个自愿者手上小米手环所测得的数据;本实验的实验时长为三个月,实验结束后,自愿者仍继续佩戴小米手环五天,发明人将五天内的数据进行统计汇总、求平均值得出表十八。
[0126]
表十八 第九组实验后睡眠质量统计表
[0127][0128]
通过分析表十七和表十八的实验数据可知,红外线光源124和红色光源123间隔设置、紫色光源122和紫罗兰光源12间隔设置可提高光照模组改善睡眠的效果,其主要原因是这种位置关系的排布可以避免紫色光线集中在某一区域,红色光线和红外线集中在另一区域,从而使紫罗兰色光源121、紫色光源122、红色光源123和红外线光源124发出的光混合更均匀。
[0129]
进一步地,基板11包括依次紧贴设置的金属基板111、绝缘层112和铜基板113;光源12为led灯珠,光源12设置在铜基板113上。
[0130]
led灯珠形式的光源12安装在铜基板113,铜基板113主要作为电路走线的载体;同时铜基板113还可有效保证光源12的散热效率。绝缘层112设置在金属基板111和铜基板113之间,绝缘层112采用的是树脂材料,如聚丙烯材料、聚乙烯材料、改性聚丙烯材料等。金属基板111主要用于将光照模组固定在灯具上。在金属基板111和铜基板113之间设有绝缘层112,可避免光源12和铜基板113上的电流到金属基板111上,进而造成漏电危害。
[0131]
本发明的另一方面,一种可改善睡眠的灯具,包括灯具主体2和如前面所述的光照模组1,光照模组1安装在灯具主体2内。
[0132]
光照模组1作为发出可改善睡眠的发光元件,将其安装在灯具主体2内,以形成完整的灯具,以方便使用。
[0133]
实施例二
[0134]
如图3至图7所示,灯具主体2包括第一散热器21和第一灯罩22,第一散热器21和第一灯罩22封装形成灯管腔25,光照模组1安装在第一散热器21上,且光照模组1位于灯管腔25内部。
[0135]
第一散热器21和第一灯罩22装配在一起以形成长条圆柱形,具体为第一散热器21与第一灯罩22装配的部分为半圆柱形、第一灯罩22为半圆柱形,两者封装后形成中空的圆柱形,中空部分即为灯管腔25。光照模组1安装在第一散热器21上,且位于第一灯罩22的上方,光照模组1安装在第一散热器21上;当灯管工作时,光照模组1可发出用于改善睡眠的光线,光照模组1在灯管工作中会产生热量,因此将光照模组1安装在第一散热器21上,可以及时散热,避免温度过高、造成元器件损坏。第一灯罩22和第一散热器21形成封闭的灯管腔25,从而对设置在灯管腔25内的光照模组1起保护作用。
[0136]
进一步地,灯具主体2还包括灯针23和灯管堵头24,灯管堵头24安装在灯管腔25的两端,灯针23安装在灯管堵头24上。
[0137]
两个灯管堵头24分别安装在第一散热器21和第一灯罩22的两端,以形成封闭的灯管腔25;灯针23安装在灯管堵头24上,灯针23主要用于将光照模组1与外部电源连接。众所周知,一般的灯管使用时都是需要安装在相应的灯座上,安装时具体是通过灯管两端的灯管堵头和灯针与灯座连接。而本实施例所述的灯具即为灯管形式,同样设置有灯管堵头24和灯针23,方便将灯具安装在灯座上。
[0138]
进一步地,第一散热器21包括第一拱形部211、第二拱形部213和连接第一拱形部211和第二拱形部213的竖直部212,第一散热器21的截面呈近似的“工”字型;第一灯罩22为半圆柱形,其两侧的侧边与第一拱形部211两侧的侧边卡接和/或粘接配合。
[0139]
第一散热器21的截面呈近似的“工”字型,从上到下依次为第二拱形部213、竖直部212和第一拱形部211。第一散热器21位于第一灯罩22的上方,两者封装形成灯管主体,具体是第一拱形部211两侧的侧边与第一灯罩22两侧的侧边卡接和/或粘接配合在一起。以第一拱形部211与第一灯罩22卡接为例,具体可在第一拱形部211的两侧开设凹槽2111,在第一灯罩22的两侧设置凸条221,然后将凸条221卡设在凹槽2111内;安装时具体是将第一灯罩22的尾端从第一散热器21的头端插入,使凸条221的尾端插入到凹槽2111的头端,然后推动第一灯罩22,当第一灯罩22的头端与第一散热器21的头端重合、第一灯罩22的尾端与第一散热器21的尾端重合时,即完成两者的封装。当然,第一拱形部211与第一灯罩22的连接还可以是粘接,或者是一侧卡接、一侧粘接。第一散热器21形状的设计,可方便其与第一灯罩22连接。
[0140]
第二拱形部213与第一灯罩22的横截面具有相同的半径,这样使所述灯体主体的截面为正圆。所以灯管主体的结构更加合理、美观。
[0141]
实施例三
[0142]
灯具主体2包括第二灯罩26、外壳27、螺纹外壳28、负离子发生器29、驱动器201和电源触片202;第二灯罩26和螺纹外壳28分别安装在外壳27的两端;光照模组安装在第二灯罩26内,且光源位于靠近灯罩的一端;电源触片202安装在螺纹外壳28上,且与光源和驱动器201电性连接;负离子发生器29和驱动器201均安装在外壳27内,且驱动器201与负离子发生器29电性连接;外壳27的侧壁开设有通风孔271。
[0143]
具体地,本实施例所述的灯具为灯泡的形式。第二灯罩26和螺纹外壳28分别安装在外壳27的两端,光照模组安装在第二灯罩26和外壳27装配后形成的空腔内,且光照模组上的光源朝向第二灯罩26,以使光源发出的光线可通过第二灯罩26往外射出,进而照射到人体上;螺纹外壳28外壁设有与外部灯座相配合的螺纹,灯具安装在灯座上具体是螺纹外
壳28拧合在灯座上。螺纹外壳27上安装有电源触片202,电源触片202与光源和驱动器201电性连接,当灯具安装在灯座上时,外部电源通过灯座传递到电源触片202上,然后电源触片202再将电源传输到光照模组和驱动器201上。驱动器201与负离子发生器29电性连接,且两者均位于外壳27内,驱动器201通电后可驱动负离子发生器29运作,而负离子发生器29具有清新空气、消烟除尘、加强头发的保湿度以及防止头发开叉的作用。外壳27的侧壁开设有贯通外壳27内部和外壳27外部的通风孔271,空气可通过通风孔271在外壳27外部和内部之间流通,因此负离子发生器29的作用更加显著。
[0144]
实施例四
[0145]
灯具主体2包括第二散热器203、外环204、内环205、光学板206、橡胶圈207和扭簧208;内环205套设在第二散热器203上,具体为橡胶圈207套设在内环205上,且抵于内环205的内壁;外环204套设在内环205上,两个扭簧208对称安装在外环204的内壁;光学板206安装在散热器的下端;光照模组安装在散热器上,且光源朝向光学板206所在一侧;光学板206为扩散板或玻璃片。
[0146]
本实施例所述的灯具为筒灯的形式,第二散热器203内部为中空,且下端为开口;光学板206安装在第二散热器203的下端以将下端开口封住。光学板206具体是通过内环205套设在第二散热器203上,然后内环205将光学板206固定在第二散热器203的下端。光照模组具体安装在第二散热器203内顶面,且光源朝向光学板206,光源发出的光照通过光学板206向外射出。橡胶圈207套设在散热器上,然后内环205套设在橡胶圈207上,使橡胶圈207抵于内环205的内壁,从而通过挤压的方式使内环205与第二散热器203固定。外环204套设在内环205上,外环204外壁对称设置有两个扭簧208,利用扭簧208的弹力可以简单、直接地将灯具嵌入安装在对应位置上。
[0147]
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。