本发明专利技术提供了一种利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的灯具，包括灯体（1）、灯体驱动器（2）、开关选择器（3）和灯具透明罩（4）四部分，其特征在于：其中所述灯体（1）是由三种LED灯组成：波长为425~495nm的蓝光LED灯（11），波长为425~495nm的第二蓝光LED激发YAG荧光粉的白光LED灯（12）和波长625~655nm的红光LED灯（13），白光LED灯（12）的色温为4000K~5000K或2700K~3300K；本发明专利技术还提供了一种利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于照明领域，具体地是一种利用LED光源照明来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的方法及灯具。
技术介绍
常规的舰船灯具只考虑灯具的发光效率、照度、色温、显色指数、可靠性等，没有考虑舰船灯具所产生的对人体的生物学效应，包括提高工作效率、促进睡眠等。对于舰船，包括军舰、航运船只，照明系统是其至关重要的一部分。由于海洋中舰船航行和作业时间长，且大量在夜间进行，甚至在水下进行，因此将对舰船的安全性、船员的舒适性、船员的心理和生理产生重大影响。舰船的船员50%以上的时间在作业区，环境嘈杂、湿热，或长时间处在精密仪表盘或仪器前进行操作，或在海图室识别海图色标等信息，容易产生视觉疲劳、倦怠，影响船员的睡眠质量及身体、心理健康、工作效率，易产生事故等，从而影响船上工作的 正常进行。所以对于舰船照明环境，不但要考虑照明的发光效率、照度、色温、显色指数、可靠性，更应该考虑其生物学效应。
技术实现思路
本专利技术正是针对以上现有技术中存在的照明问题，提供了一种利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的方法及灯具，包括灯体、灯体驱动器、开关选择器和灯具透明罩四部分，其中所述灯体是由三种LED灯组成波长为425 495nm的蓝光LED灯，波长为425 495nm的第二蓝光LED激发YAG荧光粉的白光LED灯(12)和波长625 655nm的红光LED灯(13)，白光LED灯(12)的色温为4000K 5000K或2700K 3300K，所述蓝光LED、红光LED、白光LED通过所述开关选择器和灯体驱动器的组合使用，选择不同线路，实现三种LED灯单独照明、组合照明等多种照明方式。进一步的，在驾驶室和海图室等长时间视觉作业区，夜间工作时段初始照明选择色温400(T5000K的所述白光LED，每隔4小时，点亮所述蓝光LED，以抑制褪黑色素的产生，减缓疲劳、提高工作效率。进一步的，根据褪黑素产生所需要的能量比，所述蓝光LED的数量与白光LED的比例为1:4 1:3。进一步的，第二蓝光LED的峰值波长为425 495nm、带宽2(T30nm，并且与所述蓝光LED的峰值波长不同，两者的峰值波长相差4(T55nm，以增宽整个组合光源的带宽，提高光源的显色指数。进一步的，卧室照明采用色温为2700IT3300K的所述白光LED，降低照明灯具中的蓝光部分，以促进褪黑色素的产生，提高睡眠质量。进一步的，机舱间及走道采用4000IT5000K的所述白光LED，并点亮所述红光LED，以缩短暗适应时间，帮助船员迅速适应黑暗环境，提高工作效率。进一步的，根据视紫红素恢复所需要的能量比，所述红光LED与所述白光LED的数量比为1:2 1:3。进一步的，通过所述蓝光LED、红光LED、白光LED、开关选择器和灯体驱动器的组合使用，选择不同线路，实现了不同LED光源的选择。本专利技术还提供了一种利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的灯具，包括 在驾驶室和海图室等长时间视觉作业区，夜间工作时段初始照明选择色温400(T5000K的白光LED，每隔约4小时，点亮峰值波长为425 495nm、带宽2(T30nm的蓝光LED，所述蓝光LED的数量与白光LED的比例为1:4 1:3 ;所述色温4000IT5000K的白光LED由第二蓝光LED激发荧光粉构成，显色指数为75 80 ;所述第二蓝光LED的峰值波长为425 495nm、带宽2(T30nm，并且与所述蓝光LED的峰值波长不同，两者的峰值波长相差4(T55nm，以增宽整个组合光源的带宽，提高光源的显色指数。进一步的，还包括卧室照明采用色温为2700IT3300K的所述白光LED，降低照明灯具中的蓝光部分，以促进褪黑色素的产生，提高睡眠质量；机舱间及走道采用4000K 5000K的所述白光LED，点亮峰值波长625 655nm、带宽16 25nm的红光LED，所述红 光LED与白光LED的数量比为1:2 1: 3，以缩短暗适应时间。该专利技术有效结合照明环境影响人体的生物学效应，根据舰船内部不同功能厅对于船员状态的不同要求，设置不同色温、不同波段的照明灯具，充分发挥照明灯具对船员状态的有益影响，使舰船船员工作效率以及睡眠质量得到有效提升。附图说明图I是暗视觉、明视觉以及生理昼夜节律对光谱的敏感度曲线 图2是舰船用照明灯具结构示意 图3是蓝光LED光谱曲线 图4是白光LED光谱曲线 图5是白光LED与单独蓝光LED组合光源的光谱曲线 图6是组合光源显色指数与色温的关系 图7是红光LED光谱曲线图。具体实施例方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明。如图I所示是暗视觉、明视觉以及生理昼夜节律对光谱的敏感度曲线图。人眼视网膜上的感光细胞除了视锥和视杆细胞以外，还有第三种光感受器感光神经节细胞。这种光感受器与人脑内的生物钟相关，由大脑松果体分泌褪黑激素所致。正常人的生物节律正是与昼夜交替的24小时相吻合，随着昼夜交替，褪黑激素大量分泌和被抑制，从而使人们白天工作，夜间睡觉休息。人体内的褪黑激素达到一定量时，人会感到疲劳而昏昏欲睡。而人眼接受的光会抑制松果体分泌褪黑激素，这一种与人的生物节律息息相关的感光神经节细胞对不同波长的敏感度如附图I所示，在波长为465nm的蓝光处具有最大的敏感度，在425 495nm具有较佳的敏感度。因此在工作状态下，适当的增加蓝光或蓝绿光的照明，可以使感光神经节细胞有效吸收的光能量增加，从而抑制人体内褪黑素的分泌，减少人体内褪黑素的含量，有效缓解人的疲劳感，在正常作业时减缓睡眠，提高工作效率。同时在睡觉前，降低蓝光照明，使感光神经节细胞吸收的蓝光减少，从而增加人体内褪黑素的分泌，促进人的睡眠速度,提高睡眠质量。其次，人眼从光亮的环境转移到黑暗处时，会有一个视觉感受逐步递增的暗适应过程。暗适应的主要原因之一是视杆细胞的作用，视杆细胞的感光物质包含视紫红素，视紫红素在受到明亮光线的刺激后被"漂白"，暗环境视觉功能被抑制，当进入黑暗的环境中，视紫红素又重新合成恢复其紫红色，逐步看清暗环境下的物体。视觉的暗适应程度是与视紫红素重新合成的程度相应的。在黑暗停留初期，暗适应进行得较快，而在后期，暗适应进行得较慢。通常需要经过30分钟左右时间完全实现暗适应。这对于作业的船员来说，由光亮环境进入黑暗环境的适应速度过于缓慢，不利于工作的顺利开展和工作效率的提高。而波长为625飞55nm的红光对视杆细胞的视紫红素不起作用，即视杆细胞的视紫红素不为红光所漂白，因此可降低视觉功能被抑制的程度，缩短暗适应时间。在进入暗环境前的照明灯具中添加红光部分，从而帮助作业船员快速适应黑暗环境，提高工作效率。综上，在舰船作业区的人工照明环境下，应选用蓝光425 495nm成分较多的光源进行照明，缔造一个减缓疲劳、提高工作效率的工作环境。尤其是夜间工作时段，需要增加 蓝光照明，以时刻保证船员有较低的疲劳困倦感。而对于睡眠休息的照明，为了尽快入睡，灯具设计成不含过多蓝光成分的灯具。在明环境进入暗环境的明暗变化的工作环境，使用较多红光625飞55nm的照明灯具，以快速适应暗视觉。如附图2所示，本专利技术的利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的灯具，主要包括灯体I、灯体驱动器2、开关选择器3和灯具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用LED光源来提高舰船船员工作效率和睡眠质量的灯具，包括灯体（1）、灯体驱动器（2）、开关选择器（3）和灯具透明罩（4）四部分，其特征在于：其中所述灯体（1）是由三种LED灯组成：波长为425~495nm的蓝光LED灯（11），波长为425~495nm的第二蓝光LED激发YAG荧光粉的白光LED灯（12）和波长625~655nm的红光LED灯（13），白光LED灯（12）的色温为4000K~5000K或2700K~3300K，所述蓝光LED（11）、红光LED（13）、白光LED（12）通过所述开关选择器（3）和灯体驱动器（2）的组合使用，选择不同线路，实现三种LED灯单独照明、组合照明等多种照明方式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金尚忠，曾珊珊，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。