CN108826069A - 一种护眼台灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED技术领域，提供了一种护眼台灯，包括光源组件、灯杆组件、控制组件以及电源组件，光源组件包括光源单元，光源单元包括用于产生近自然光的LED光源；灯杆组件与光源组件连接，用于对光源组件起支撑作用；控制组件与LED光源连接，用于控制LED光源的工作状态；电源组件与控制组件连接，用于为控制组件以及LED光源供电；LED光源产生的近自然光中的蓝光色比小于5.7％，近自然光中蓝光的相对光谱功率小于0.75，近自然光中红光的相对光谱功率大于0.60；LED光源发出的近自然光在降低蓝光比例的同时能够覆盖自然光的波段，其各波段又接近自然光的相对光谱功率，可以在提供更加自然的照明效果的同时降低蓝光对健康的伤害，用户视觉感受更加舒适。

Description

一种护眼台灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，更具体地说，是涉及一种护眼台灯。

背景技术

台灯是人们日常生活中常见的电器，也是人们在夜晚工作、学习的必备工具。目前台灯的种类有很多，从光源的种类区分主要有荧光灯、白炽灯以及发光二极管(LED)等几种。白炽灯(热辐射光源)是电流通过灯丝(常见为钨丝)后加热，即热辐射而发光的灯泡，它是电光源中最早的一代灯泡，也是使用最广泛的灯泡。白炽灯的核心部件是灯丝，灯泡通过抽真空，将灯丝通电，使它热到白炽程度，即会辐射出可见光。白炽灯发光效率低，耗能大，不利于节能，而且寿命较短。普通荧光灯容易使人产生视力疲劳，使用时间长了会有眼睛发胀等不适感，因此普通荧光灯不易用于书写照明的台灯。LED是一种半导体固体发光器件，其具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化等显著优点，是较理想的照明元件，越来越多地用于台灯中进行照明。

现有的采用LED作为光源的台灯通常具有如下的问题：

第一，现有台灯所产生的光线虽然亮度高，但是仍然使人感觉不自然不舒适。

第二，现有台灯产生的光线中蓝光比例较大，会对用户的眼睛造成损害，严重的甚至导致失明。蓝光对眼睛的伤害，尤其是对未成年学生和儿童的视力损害比较明显，会导致儿童色弱，降低儿童的辨色能力，并且导致未成年人近视率的攀升。

以上不足，有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种护眼台灯，以解决现有技术中存在的台灯照明效果不舒适、蓝光比例高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种护眼台灯，包括：

光源组件，包括光源单元，所述光源单元包括用于产生近自然光的LED光源；

灯杆组件，与所述光源组件连接，用于对所述光源组件起支撑作用；

控制组件，与所述LED光源连接，用于控制所述LED光源的工作状态；

电源组件，与所述控制组件连接；

所述近自然光中的蓝光色比小于5.7％，所述近自然光中蓝光的相对光谱功率小于0.75，所述近自然光中红光的相对光谱功率大于0.60。

在一个实施例中，所述光源组件还包括：

灯头壳体，包括与所述灯杆组件连接的灯头底壳以及用于出光的灯头面盖，所述灯头底壳与所述灯头面盖可拆卸连接；

导光板，设于所述灯头壳体内，用于对所述LED光源产生的近自然光进行导光，所述LED光源设于所述导光板的侧面；

扩散板，设于所述灯头壳体内，且位于所述导光板的出光侧。

在一个实施例中，所述光源组件还包括：

反射层，设于所述灯头壳体内，且位于所述导光板上与所述出光侧相对的一侧，用于反射光线。

在一个实施例中，所述光源组件还包括：

灯头，与所述灯杆组件连接；

扩散罩，与所述灯头可拆卸连接，且与所述灯头连接后内部形成容置空间；

所述光源单元设于所述容置空间中，且所述LED光源朝向所述扩散罩。

在一个实施例中，所述灯杆组件包括第一灯杆和第二灯杆，所述第一灯杆的一端与所述光源组件连接，所述第一灯杆的另一端与所述第二灯杆连接，且可相对所述第二灯杆转动。

在一个实施例中，所述控制组件包括：

灯座，与所述第二灯杆转动连接；

控制板，设于所述灯座内，且与所述LED光源连接，所述控制板与所述电源组件连接；

开关单元，与所述控制板连接。

在一个实施例中，所述开关单元包括开关按钮，所述灯座上开设有开关按钮通孔，所述开关按钮容置于所述开关按钮通孔中，且与所述控制板连接；

或者，

所述开关单元包括触摸开关，所述触摸开关嵌于所述灯座中，且与所述控制板连接。

在一个实施例中，所述灯座内还设有配重块。

在一个实施例中，所述LED光源包括设有导电线路的基片，以及设置于所述基片上并与所述导电线路连接的至少一组发光结构；

所述发光结构包括白光发光体和红光发光体，所述白光发光体包括蓝光LED芯片和设置于所述蓝光LED芯片外部的荧光层，所述红光发光体包括红光LED芯片；

所述白光发光体发射的白光与所述红光发光体发射的红光混合获得近自然光，所述红光用于补偿所述白光相对于自然光谱缺失的红光部分；

所述白光发光体的总光通量和所述红光发光体的总光辐射量比为2～10：1。

在一个实施例中，所述导电线路包括一组正负极，所述白光发光体和红光发光体串联，并且电连接于所述一组正负极，通过相同的驱动电流统一驱动；

或者，

所述导电线路包括至少两组正负极，所述白光发光体和红光发光体分别电连接于不同组正负极，通过不同的驱动电流分别驱动。

本发明提供的一种护眼台灯的有益效果在于：

(1)该台灯采用的LED光源可发出近自然光，其发出的近自然光中蓝光色比低于5.7％，相对光谱功率低于0.75，相比于传统白光照明，蓝光更低，当用户在使用护眼台灯进行照明时，有利于保护视力，尤其是幼儿和儿童视力。

(2)LED光源发出的近自然光在降低蓝光比例的同时能够覆盖自然光的波段，其各波段又接近自然光的相对光谱功率，因此，可以在提供更加自然的照明效果的同时降低蓝光对健康的伤害，用户视觉感受更加舒适。

(3)LED光源发出的近自然光中红光得以提升，640nm～700nm红光具有保健功能，进而提升了台灯的健康等级。

(4)护眼台灯整体结构简单，操作方便，且能够保护用户的视力，有利于进行大范围推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的护眼台灯的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的护眼台灯的一种***结构示意图；

图3为本发明实施例提供的护眼台灯的另一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的护眼台灯的另一种***结构示意图；

图5为本发明实施例提供的护眼台灯的LED光源的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的护眼台灯的LED光源的俯视图；

图7为本发明实施例提供的护眼台灯的LED光源的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的护眼台灯的LED光源的近自然光光谱和自然光光谱的对比图；

图9为本发明实施例提供的护眼台灯的LED光源的近自然光光谱和测试报告图；

图10是现有技术中白光光源的第一种光谱图；

图11是现有技术中白光光源的第二种光谱图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4以及图8，一种护眼台灯，包括光源组件1、灯杆组件2、控制组件3以及电源组件4，光源组件1包括光源单元11，光源单元11包括用于产生近自然光的LED光源111；灯杆组件2与光源组件1连接，用于对光源组件1起支撑作用；控制组件3与LED光源111连接，用于控制LED光源111的工作状态；电源组件4与控制组件3连接，用于为控制组件3以及LED光源111供电。LED光源111产生的近自然光中的蓝光色比b小于5.7％，近自然光中蓝光的相对光谱功率小于0.75，近自然光中红光的相对光谱功率大于0.60。

关于相对光谱功率的概念如下：由于一种光源所发射的光谱往往不是单一的波长，而是由许多不同波长的混合辐射所组成，因此将光源的光谱辐射按波长顺序和各波长强度分布称为光源的光谱功率分布。用于表征光谱功率大小的参数可以分为绝对光谱功率和相对光谱功率，其中绝对光谱功率分布曲线指的是以光谱辐射的各种波长光能量绝对值所作的曲线；而相对光谱功率分布曲线指的是将光源辐射光谱的各种波长的能量进行相互比较，作归一化处理后使辐射功率仅在规定的范围内变化的光谱功率分布曲线，其中辐射功率最大的相对光谱功率为1，其他波长的相对光谱功率均小于1。

关于色比的概念如下：任何白光均可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色以相应比例混合得到，为了表示R、G、B三原色各自在白光总量中的相对比例，引入色度坐标r、g、b，其中，r＝R/(R+G+B)，g＝G/(R+G+B)，b＝B/(R+G+B)，r+g+b＝1，r为红光色比、g为绿光色比、b为蓝光色比。

可见光中各种色光的波长范围如下：红色光(622nm～700nm)，橙色光(597nm～622nm)，黄色光(577nm～597nm)，绿色光(492nm～577nm)，青色光(475nm～492nm)，蓝色光(435nm～475nm)，紫色光(380nm～435nm)。

当需要使用护眼台灯时，将电源组件4与外部电路连接，从而接通外部电源；控制组件3控制光源组件1的LED光源111工作，LED光源111发射近自然光进行照明。

如图8和图9，分别示意了本实施例的LED光源111的光谱图和光谱测试数据，通过图8和图9可以看出，该光谱接近自然光的光谱，蓝光的比例被降低，红光的比例被提高。参考图10和图11，现有的近自然光光谱和自然光光谱仍然差距较大，蓝光成分在全部波段中仍然很高，同时在红光部分出现明显的不足。

本发明实施例提供的护眼台灯的有益效果至少包括：

(1)该台灯采用的LED光源111可发出近自然光，其发出的近自然光中蓝光色比b低于5.7％，相对光谱功率低于0.75，相比于传统白光照明，蓝光更低，当用户在使用护眼台灯进行照明时，有利于保护视力，尤其是幼儿和儿童视力。

(2)LED光源111发出的近自然光在降低蓝光比例的同时能够覆盖自然光的波段，其各波段又接近自然光的相对光谱功率，因此，可以在提供更加自然的照明效果的同时降低蓝光对健康的伤害，用户视觉感受更加舒适。

(3)LED光源发出的近自然光中红光得以提升，640nm～700nm红光具有保健功能，进而提升了台灯的健康等级。

(4)护眼台灯整体结构简单，操作方便，且能够保护用户的视力，有利于进行大范围推广使用。

请参阅图1和图2，在一个实施例中，光源组件1为侧发光式发光组件，其还包括灯头壳体12、导光板13以及扩散板14，灯头壳体12包括与灯杆组件2连接的灯头底壳121以及用于出光的灯头面盖122，灯头底壳121与灯头面盖122可拆卸连接，且当灯头底壳121与灯头面盖122连接时其内部形成容置空间。导光板13设于灯头壳体12内，LED光源111设于导光板13的侧面，用于对LED光源111产生的近自然光进行导光。扩散板设于灯头壳体12内且位于导光板13的出光侧，从而对光线进行扩散，使得光线分布更加均匀。

进一步地，光源组件1还包括用于反射光线的反射层15，反射层15设于灯头壳体内，且位于导光板13上与导光板13的出光侧相对的一侧。优选地，反射层15贴合在导光板13上与出光侧相对的表面，从而确保光线均从出光侧出射，避免了光线的损失。光源单元11还包括用于固定LED光源111的灯板112，LED光源111的数量可以为一个，也可以为多个。

进一步地，光源单元11的数量为两个，两个光源单元11设于导光板13的相对两侧面，从而LED光源111产生的光线从导光板13的侧面进入导光板13中，其中一部分光线可直接从导光板13的出光侧出射，另一部分光线经过反射层15反射后从出光侧出射，从而对待照明区域进行照明。当然，光源单元11的数量可以根据需要进行设置，并不仅限于上述的情形。

进一步地，灯头底壳121设有底壳转轴1210，灯杆组件2设有第一转轴通孔，底壳转轴1210容置于第一转轴通孔中，且可相对灯杆组件2转动。优选地，在使用护眼台灯时，灯头底壳121可相对灯杆组件2在竖直方向上转动，进而可带动光源组件1相对灯杆组件2转动，使得用户可以根据需要调整光源组件1的光线照射角度。当然，灯头底壳121也可以与灯杆组件2固定连接，从而使得光源组件1与灯杆组件2的相对位置固定，从而结构更加稳定。

请参阅图3和图4，在一个实施例中，光源组件1为直下式发光组件，其还包括灯头16以及扩散罩17，其中灯头16与灯杆组件2连接，扩散罩17与灯头16可拆卸连接，当扩散罩17与灯头16连接时其内部形成容置空间，光源单元11设于容置空间中，且LED光源111朝向扩散罩17设置，确保LED光源111产生的光线通过扩散罩17后出射。由于光源组件1采用直下式发光组件，从而光源组件1的整体结构更加简单。扩散罩17为向外凸起的弧形扩散罩，从而使得LED光源111产生的光线经扩散罩17扩散后分布更加均匀。扩散罩17与灯头16扣合连接，从而连接和拆卸方便。当然，扩散罩17与灯头16也可以采用其他方式可拆卸连接，此处不做限制。

在一个实施例中，灯板112通过导热双面胶118粘贴在灯头16的内壁，从而可以实现对灯板112的固定，同时也有助于LED光源111工作时产生的热量传导至光源组件1的外部。

在一个实施例中，灯头16上设有灯头连接部161，灯头连接部161上开设有可供螺丝穿过的连接部通孔，灯杆组件2上也相应贯通开设有通孔。当需要将灯头16与灯杆组件2连接时，将灯杆组件2的通孔与连接部通孔的位置相对应，然后将螺丝穿过灯杆组件2的通孔与连接部通孔并锁紧，从而实现灯头16与灯杆组件2的连接。

在一个实施例中，灯头16可相对灯杆组件2转动。优选地，在使用护眼台灯时，灯头16可相对灯杆组件2在竖直方向上转动，进而可带动光源组件1相对灯杆组件2转动，使得用户可以根据需要调整光源组件1的光线照射角度。当然，灯头16也可以与灯杆组件2固定连接，从而使得光源组件1与灯杆组件2的相对位置固定，从而结构更加稳定。

请参阅图4，进一步地，灯杆组件2包括第一灯杆21和第二灯杆22，第一灯杆21的一端与光源组件1连接，第一灯杆21的另一端与第二灯杆22连接，且可相对第二灯杆22转动。优选地，第一灯杆21和第二灯杆22通过螺丝锁紧，且可以该螺丝为转轴而相互转动，从而可以调整光源组件1的照射角度以及光源组件1与待照射区域的距离，满足用户不同的照明需求。

在一个实施例中，光源组件1包括设有底壳转轴1210的灯头底壳121，第一灯杆21与光源组件1连接的一端设有第一转轴通孔，此时底壳转轴1210容置于第一灯杆21的第一转轴通孔中且可相对第一灯杆21转动。

在一个实施例中，光源组件1包括设有灯头连接部161的灯头16，第一灯杆21与光源组件1连接的一端贯通开设有通孔，此时通过螺丝穿过灯头连接部通孔和第一灯杆21的通孔并锁紧，从而实现灯头16与第一灯杆21的连接，且灯头16可相对第一灯杆21转动。

请参阅图2和图4，进一步地，控制组件3包括灯座31、控制板32以及开关单元33，其中灯座31与第二灯杆22连接，且第二灯杆22可相对灯座31转动，从而可以通过调整第二灯杆22的位置来进一步调整光源组件1的位置，从而能够更好地照明。控制板32设于灯座31内且与LED光源111连接，同时控制板32与电源组件4连接，从而可以控制LED光源111的工作状态。开关单元33与控制板32连接，从而可以对控制板32进行控制，进而控制LED光源111的工作状态，例如可以控制LED光源111是否工作、其发光强度等。

在一个实施例中，灯座31包括相互配合连接的灯座上壳311和灯座下壳312，灯座上壳311和灯座下壳312连接时内部形成容置空间，控制板32设于容置空间中。灯座上壳311上设有灯座转轴3110，第二灯杆22上设有第二转轴通孔，灯座转轴3110容置于第二转轴通孔中，且可相对第二灯杆22转动。优选地，在使用护眼台灯时，第二灯杆22可相对灯座31在竖直方向上转动，进而可带动光源组件1相对灯座31转动，使得用户可以根据需要调整光源组件1的光线照射角度。

请参阅图1和图2，在一个实施例中，开关单元33包括开关按钮，用户操作方便。灯座31的灯座上壳311上开设有开关按钮通孔310，开关按钮容置于开关按钮通孔310中，且与控制板32连接。

请参阅图3和图4，在一个实施例中，开关单元33包括触摸开关，触摸开关嵌于灯座31中，且与控制板32连接。设置触摸开关，灯座31的整体性更高，且操作方便，外观也更加精美。

进一步地，灯座31内还设有配重块34，从而可以增加灯座31的重量，在使用过程中整体更加稳定。配重块34可以由任何材料制成，此处不做限制。

请参阅图1和图2，进一步地，电源组件4包括电源适配器41、电源适配器输入线42以及电源适配器输出线43，其中电源适配器输出线43与控制板32连接，电源适配器输入线42则用于与外部电路连接，从而为控制板32以及LED光源111供电。

请参阅图5至图8，进一步地，LED光源111包括设有导电线路53的基片51，以及设置于基片51上并与导电线路53连接的至少一组发光结构52，发光结构52包括白光发光体521和红光发光体522，白光发光体521包括蓝光LED芯片5211和设置于蓝光LED芯片5211外部的荧光层5212，红光发光体522包括红光LED芯片。白光发光体521发射的白光与红光发光体522发射的红光混合获得近自然光，红光用于补偿白光相对于自然光谱缺失的红光部分。白光发光体的总光通量和红光发光体的总光辐射量比为2～10：1。

一方面，采用白光发光体521和红光发光体522组合的形式获得近自然光，结构简洁，在调试过程中变量可控性好，使近自然光的调试得以实现，解决多个发光体组合无法调出近自然光的问题，并且通过补充红光发光体获得近自然光，解决了通过蓝光LED芯片和荧光胶结合的方式无法获得近自然光的问题。另一方面，白光发光体521和红光发光体522可以采用满足性能要求的微型发光体，LED光源111整体为一微型灯珠，可多个灯珠以任意形式布置于灯板112上，使得护眼台灯整体发光均匀，照明效果好。

进一步地，在本领域内，根据大量的传统白光照明的规律，白光色温越高，其短波长成分的比例越高，蓝光越高，甚至紫光也较高，而高蓝光会危害用户的沈婷健康，同时高色温有利于提升辨识度，提升环境的明亮感，提升人的精神状态，常规光源通常是高色温高蓝光的白光，难以兼顾各方面的需求。根据图7所示，本实施例提供的LED光源111在4000K以上的高色温情况下，仍满足蓝光相对光谱功率小于0.75，是一种高色温低蓝光照明，能够同时具有用眼健康和激励精神状态的效果，使用这种光源的台灯在保护视力的同时能够提升工作或者学习效率。

进一步地，蓝光LED芯片5211的波长范围为450nm～480nm；红光LED芯片的波长范围为640nm～700nm，具体可以是在该范围内的某个更小区间，例如波长范围为680nm～700nm，对应中心波长为690nm±5nm。中心波长通常为波长范围的中心值，且允许有±2nm左右可调区间。针对不同区间的情况，中心波长还可以是660nm±5nm、670nm±5nm、680nm±5nm等，此处不做限制。优选地，蓝光LED芯片5211的波长范围为457.5nm～480nm，至少为457.5nm～460nm，有助于提升近自然光中的青光比例，防止由于护眼台灯产生的光线中青光不足而导致色弱的问题。

本实施例突破传统惯例(采用450nm～455nm蓝光LED芯片)，选择了457.5nm～480nm的蓝光LED芯片，使得青光的相对光谱功率得到明显提升。由于青光的提升，同时提升显色指数R12，LED光源111产生的白光更加接近真实自然光。传统近自然光中的青光相对光谱功率低于0.3，而本实施例中的青光相对光谱功率可达到0.4以上。

本实施例中白光发光体521的光谱，采用457.5nm～460nm的蓝光LED芯片时，青光相对光谱功率已经达到0.5以上，采用457.5nm～480nm的蓝光LED芯片时，青光相对光谱可以更高，而传统的方案中采用452.5nm～455nm蓝光LED芯片时，青光相对光谱仅为0.35～0.38之间。

并且，经过不同色温光源的测试，近自然光的色温为2700K～3000K时，475nm～492nm波段的青光相对光谱功率大于0.30；近自然光的色温为4000K～4200K时，475nm～492nm波段的青光相对光谱功率大于0.40；近自然光的色温为5500K～6000K时，475nm～492nm波段的青光相对光谱功率大于0.50。

荧光层5212包括胶体和混合于胶体内部的荧光粉，荧光粉包括红粉、绿粉和黄绿粉；红粉的色坐标为X：0.660～0.716，Y：0.340～0.286；绿粉的色坐标为X：0.064～0.081，Y：0.488～0.507；黄绿粉的色坐标为X：0.367～0.424，Y：0.571～0.545；红粉、绿粉和黄绿粉的重量比为：红粉：绿粉：黄绿粉＝(0.010～0.035):(0.018～0.068):(0.071～0.253)；荧光层的浓度为17％～43％。红粉、绿粉和黄绿粉的粒径均小于15μm，优选为13μm±2μm。

通过选择上述蓝光LED芯片5211和荧光层5212，可以获得白光，其具有如下光学参数：

色温为2700K～3000K时，480nm～500nm波段的相对光谱功率大于0.30，500nm～640nm波段的相对光谱功率大于0.70；

色温为4000K～4200K时，480nm～500nm波段的相对光谱功率大于0.45，500nm～640nm波段的相对光谱功率大于0.65；

色温为5500K～6000K时，480nm～500nm波段的相对光谱功率大于0.4，500nm～640nm波段的相对光谱功率大于0.60。

上述白光发光体521与红光发光体522组合，可以得到低蓝光的近自然光LED光源111。LED光源111的光谱在其他波段也和自然光极其相似，而现有近自然光光源则难以实现。如图8和图9，近自然光中橙色光的相对光谱功率大于0.55；黄色光的相对光谱功率大于0.50；绿色光的相对光谱功率大于0.35；青色光的相对光谱功率大于0.30；紫色光的相对光谱功率小于0.10，均与自然光接近。

另外，LED光源111在各波段光谱更为优化的同时，还具有严格的光学参数要求，如色温，色容差，显色指数Ra、显色指数R9、显色指数R12以及蓝光色比等等。具体地，近自然光的色温包含2500K～6500K，色容差小于5。显色指数Ra大于95，其中，R9的显色指数大于90，R12的显色指数大于80。根据图7可以确定本光源能够满足上述要求，并且本光源的蓝光色比可以降低到5.5％以下，显色指数Ra提高到97以上，显色指数R9达到95以上，显色指数R12达到了83，在其他测试报告中，显色指数R12可以达到87。

进一步地，蓝光中440nm的蓝光对视力的伤害最大，作为进一步的优化方案，本实施例还将440nm蓝光的相对光谱功率作为待检测的光学参数。在蓝光色比低于5.7％的情况下，440nm蓝光的相对光谱功率低于0.65。这是现有的台灯难以实现的。现有的台灯中蓝光色比虽然较低，但是其中对人眼伤害最大的440nm蓝光的抑制并不明显，护眼功能微乎其微。而蓝光中的其他波段成分对视力发育是必要的，大幅度抑制蓝光不仅护眼效果不明显，还会对儿童、幼儿等人群的视力发育造成不良影响，例如由于蓝光成分的过分缺失，导致色弱，辨色能力下降等问题。本实施例在将蓝光色比降低至5.7％以下的基础上，重点抑制440nm蓝光的强度，能够真正的起到保护视力的作用。

本实施例优选采用微型的白光发光体521和红光发光体522，根据光通量比和安装空间的大小选择小规格且性价比较高的蓝光LED芯片和红光LED芯片，优先选择尽量少的红光发光体522和白光发光体521，制作成单颗光源，一颗光源设置一组发光结构52。由于该光源可以直接发出近自然光，进而可以用于各种灯具中，任意组合，均可保证其较佳的发光效果，适应性强。当然，也可以将多组发光结构52集成于一颗光源内，此时仍可保证较佳的出光效果，仅尺寸增大。

具体地，该白光发光体521的光通量和红光发光体522的光辐射量之比为2～10：1，优选为2～3：1。在不同的色温下，该比例略有浮动。在一个实施例中，白光发光体521的数量和红光发光体522的数量比为1～8：1，进一步优选为1～4：1。实际红光发光体522的光辐射量为80mW～160mW，白光发光体521的总光通量为200lm～350lm。

在一种实施例中，白光发光体521有四个，红光发光体522有一个，四个白光发光体521设置于红光发光体522的周围且均匀分布。

在另一种实施例中，白光发光体521有两个，红光发光体522有一个，两个白光发光体521对称地设置于红光发光体522的两侧。

关于芯片的安装方式，优选将蓝光LED芯片和红光LED芯片倒装于基片51的表面，倒装芯片有利于和基片51上的导电线路53有效连接，有利于高效散热，可以通过设备在芯片上统一成膜，保证不同产品的荧光层一致性好，进而可以避免正装芯片的点胶过程造成一致性差的问题，同时，使得不同产品在色温相同时处于同一BIN位，色温一致性好。

另外，倒装芯片也使得白光发光体521的体积进一步减小，有利于LED光源111尺寸控制。在本实施例中，白光发光体521的宽度小于0.8mm，高度小于0.3mm，红光发光体522可控制在同样范围内。相邻的白光发光体521和红光发光体522间距为1mm以下。LED光源111的长度小于或等于6mm，宽度小于3mm。

当然，本实施例不局限于采用倒装芯片，采用正装芯片也是可行的。

在一种实施例中，基片51优选为非金属材料制作的片层结构，基片51上设有反射杯511，白光发光体521、红光发光体522设置于反射杯511中，导电线路53形成于基片51的表面，且包裹于基片51的正反两面，并在反射杯511之外形成引脚，反射杯511的底部露出部分导电线路53，用于与白光发光体521和红光发光体522连接。

更进一步地，反射杯511的内壁设有反光面510，反射杯511内部还填充有封装胶体，反光面510用于将白光和红光进行反射，封装胶体用于保护反射杯511内部结构和使光源结构更加稳定，并对光线进行折射调整。白光和红光充分混合后经过封装胶体输出。具体地，白光发光体521和红光发光体522的发光角度可以为160°左右，优选大于160°，光源的出光角度为120°左右。整个LED光源111为小型均匀发光的近自然光灯珠。

在本实施例中，导电线路53具有若干组正负极引脚，可以每个发光体对应一组正负极引脚，或者若干个发光体对应一组正负极引脚。在驱动方式上，有两种实施例，其一，白光发光体521和红光发光体522分别连接不同的正负极引脚，单独驱动，此时各自的驱动电流不同，可以配合控制芯片进行控制。其二，白光发光体521和红光发光体522串联，即连接相同的正负极引脚，统一相同电流驱动。

上述第一种实施例较容易实施。而第二种实施例不需要针对不同发光体配置不同的驱动电流，不需要增加控制导电线路，仅需要按照其对应的电流供电即可。因此，在结构上更为简化，体积进一步减小，应用更加简便灵活，成本更低。此为本实施例优选的导电线路连接方案。

参考图5和图6，两个白光发光体521和一个红光发光体522串联，两个白光发光体521分别连接一个第一引脚531，第一引脚531自反射杯511底部伸出，用于连接外部电源。红光发光体522串联于两个白光发光体521之间。

进一步地，该光源还可以设有第二引脚532，该第二引脚532不用于连接外部电源，而是用于散热，以及提升光源整体的对称性，提升强度和安装于导电线路53板上的稳定性。

进一步地，本实施例还可以在基片51上增设一个色温调节芯片，该色温调节芯片独立于发光结构52设置，相应地，对导电线路53进行适当调整，使色温调节芯片可以独立发光或熄灭，进而通过控制其发光状态，与发光结构52发出的近自然光进行混合，调节色温。

以下，简要说明该LED光源111中针对相同驱动电流的优化过程。

针对相同驱动电流的优化过程包括下述步骤：

步骤S10：选取白光发光体，白光发光体用于发出白光；

步骤S20：优化白光发光体的光谱分布，将白光优化为第一近自然光；

步骤S30：根据第一近自然光的光谱分布以及自然光的光谱分布，确定第一近自然光的待优化波段；

步骤S40：根据待优化波段选择红光发光体；

步骤S50：确定白光发光体和红光发光体的初始光通量比；

步骤S60：通过调节白光发光体和红光发光体的光谱分布，优化白光发光体和红光发光体的组合光谱，获得近自然光且白光发光体和红光发光体的驱动电流相同或二者之差在预定范围内；其中，对白光发光体和红光发光体的光谱分布的调节至少包括对驱动电流的调节。

在该优化过程中，首先以该白光发光体作为主发光体，主发光体所包含的波长范围较大，至少包括400nm～640nm波段。将白光优化为第一近自然光，使得该白光尽可能的接近自然光，在优化过程中，使白光的相对光谱功率尽可能的提高，这样，后续红光发光体的类型选择更为简单，并且有利于对两发光体组合光谱的优化，优化后的白光发光体产生的第一近自然光具有前文所述的特征。

参考该第一近自然光光谱，可以确定需要补充640nm～700nm红光。进而选择发红光的红光发光体，其一方面用于和白光发光体组合，获得更加接近自然光的照明光线；另一方面，通过补充红光，可以减少蓝光色比，从而降低蓝光的比例。

进一步地，根据第一近自然光的光谱曲线，并通过大量组合光谱调试实验，确定该红光发光体的中心波长选择优选为690nm±5nm，目的在于和第一近自然光光谱结合后能够尽可能的使640nm～700nm红光的相对光谱功率接近自然光的光谱。

在确定白光发光体和红光发光体后，可以根据两发光体的光谱，选择合理的光通量比，即白光发光体的光通量和红光发光体的光辐射量之比，此处称之为“初始光通量比”，根据上述第一近自然光和红光的波长范围以及光谱特征，可以初步确定该初始光通量比在2～10:1的范围内是可行的。进一步地，通过实验可以进一步确定该初始光通量比在2～5:1的范围内，然后按照预设的初始光通量比点亮相应数量的白光发光体和相应数量的红光发光体，进行优化组合光谱的过程。

进一步地，步骤S60包括：

S601：调节白光发光体和红光发光体的驱动电流，并实时监控组合光谱，当组合光谱的相对光谱功率达到预定范围时，进行步骤S602，否则重复进行步骤S601；

S602：检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，进行步骤S603，否则返回进行步骤S601；

S603：调节白光发光体和/或红光发光体的驱动电流，使两驱动电流趋于一致；

S604：根据组合光谱的相对光谱功率的变化，调整白光发光体的光通量和/或红光发光体的光辐射量，并实时监控组合光谱，当组合光谱的相对光谱功率符合预定范围时，进行步骤S605，否则进行步骤S601；

S605：检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，确认获得近自然光，进行步骤S606，否则进行步骤S601；

S606：记录白光发光体和红光发光体的实际驱动电流、白光发光体的光通量和红光发光体的光辐射量的实际比例以及近自然光的光学参数。

以上步骤揭示了步骤S60的具体实现过程，首先，根据初始光通量比点亮相应数量的白光发光体和红光发光体，通过调节驱动电流分别调节白光发光体的光通量和红光发光体的光辐射量，此时组合光谱会发生变化，经过若干次调试之后，组合光谱的形状(即各波段的相对光谱功率)与自然光接近到允许范围内，此时确认光谱满足要求。

在此基础上，查看光学参数，如果光学参数满足预设的范围，则确定获得近自然光，如果光学参数不满足预设的范围，则反复调整驱动电流，使光参数满足要求。

在光谱和光参数均符合要求后，此时驱动电流通常是不一致的，为了实现统一驱动，需进行后续的调整，该调整过程是漫长且复杂的。首先进行步骤S603：调节白光发光体和/或红光发光体的驱动电流，使两驱动电流趋于一致；当电流一致时，组合光谱必然发生变化。进而，进行步骤S604：根据组合光谱的相对光谱功率的变化，进一步调整白光发光体的光通量和红光发光体的光辐射量，并实时监控组合光谱，此步骤中调整的对象为光通量或者光辐射量，当组合光谱的相对光谱功率符合预定范围时，检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，确认获得近自然光。这是理想情况。

然而，调整光通量后，相对光谱功率难以符合预定范围，光学参数也容易出现波动。因此，还需要重复进行步骤S601至S605，重新调节驱动电流(此时为微调即可)，使相对光谱功率和光学参符合预定范围。由于在重复步骤S601-S605的过程中，每次调试均会进行将驱动电流调为一致的步骤，因此，在多次的调整中，电流将逐渐趋于一致，对光通量和电流的调整幅度将逐渐减小，最终会得到在驱动电流一致的情况下获得满足要求的近自然光。

进一步地，在组合光谱的优化过程中，可能存在如下情况：经过较多次调节驱动电流，仍不能使光谱或者光参数满足要求，此时，需要调整荧光膜的配方和/或浓度和/或厚度，然后再进行步骤S601；或者，调整红光发光体的中心波长，然后进行步骤S601；或者，增加中心波长不同于红光发光体中心波长的第三发光体，然后进行步骤S601。

根据荧光膜与光谱优化的关系、红光与光谱优化的关系，可以选择合适的方式调整优化方案。在实际的优化过程中，涉及到荧光膜的调整、红光发光体522的调整以及反复多次的驱动电流和光通量的调整，才能获得最终的结果。

最后，调试结束后需要记录相应参数，该数据用于为光源的生产制造提供必要的信息。

经过上述优化过程，确定了上述的白光发光体521和红光发光体522，且白光发光体521的光通量和红光发光体522的光辐射量的实际比例为2～3:1，电流为20mA～100mA之间，优选为60mA。优选1～4个白光发光体521和1～2个红光发光体522串联构成一个光源，单颗光源的功率为0.5W左右。色温不同的情况下，实际数据略有不同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种护眼台灯，其特征在于，包括：

光源组件，包括光源单元，所述光源单元包括用于产生近自然光的LED光源；

灯杆组件，与所述光源组件连接，用于对所述光源组件起支撑作用；

控制组件，与所述LED光源连接，用于控制所述LED光源的工作状态；

电源组件，与所述控制组件连接；

所述近自然光中的蓝光色比小于5.7％，所述近自然光中蓝光的相对光谱功率小于0.75，所述近自然光中红光的相对光谱功率大于0.60。

2.如权利要求1所述的护眼台灯，其特征在于，所述光源组件还包括：

灯头壳体，包括与所述灯杆组件连接的灯头底壳以及用于出光的灯头面盖，所述灯头底壳与所述灯头面盖可拆卸连接；

导光板，设于所述灯头壳体内，用于对所述LED光源产生的近自然光进行导光，所述LED光源设于所述导光板的侧面；

扩散板，设于所述灯头壳体内，且位于所述导光板的出光侧。

3.如权利要求2所述的护眼台灯，其特征在于，所述光源组件还包括：

反射层，设于所述灯头壳体内，且位于所述导光板上与所述出光侧相对的一侧，用于反射光线。

4.如权利要求1所述的护眼台灯，其特征在于，所述光源组件还包括：

灯头，与所述灯杆组件连接；

扩散罩，与所述灯头可拆卸连接，且与所述灯头连接后内部形成容置空间；

所述光源单元设于所述容置空间中，且所述LED光源朝向所述扩散罩。

5.如权利要求1所述的护眼台灯，其特征在于，所述灯杆组件包括第一灯杆和第二灯杆，所述第一灯杆的一端与所述光源组件连接，所述第一灯杆的另一端与所述第二灯杆连接，且可相对所述第二灯杆转动。

6.如权利要求5所述的护眼台灯，其特征在于，所述控制组件包括：

灯座，与所述第二灯杆转动连接；

控制板，设于所述灯座内，且与所述LED光源连接，所述控制板与所述电源组件连接；

开关单元，与所述控制板连接。

7.如权利要求6所述的护眼台灯，其特征在于，所述开关单元包括开关按钮，所述灯座上开设有开关按钮通孔，所述开关按钮容置于所述开关按钮通孔中，且与所述控制板连接；

或者，

所述开关单元包括触摸开关，所述触摸开关嵌于所述灯座中，且与所述控制板连接。

8.如权利要求6所述的护眼台灯，其特征在于，所述灯座内还设有配重块。

9.如权利要求1～8任一项所述的护眼台灯，其特征在于，所述LED光源包括设有导电线路的基片，以及设置于所述基片上并与所述导电线路连接的至少一组发光结构；

所述发光结构包括白光发光体和红光发光体，所述白光发光体包括蓝光LED芯片和设置于所述蓝光LED芯片外部的荧光层，所述红光发光体包括红光LED芯片；

所述白光发光体发射的白光与所述红光发光体发射的红光混合获得近自然光，所述红光用于补偿所述白光相对于自然光谱缺失的红光部分；

所述白光发光体的总光通量和所述红光发光体的总光辐射量比为2～10：1。

10.如权利要求9所述的护眼台灯，其特征在于，所述导电线路包括一组正负极，所述白光发光体和红光发光体串联，并且电连接于所述一组正负极，通过相同的驱动电流统一驱动；

或者，

所述导电线路包括至少两组正负极，所述白光发光体和红光发光体分别电连接于不同组正负极，通过不同的驱动电流分别驱动。