本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著電腦的普及，現(xiàn)在不同年齡段的用戶（青少年、成人及老人）都或多或少地在進(jìn)行電腦作業(yè)，電腦作業(yè)時間占比也日漸增加。換言之，在寫字臺上，用戶一般都會進(jìn)行兩種不同類型的視覺作業(yè)，即紙面作業(yè)和電腦作業(yè)。紙面作業(yè)的特點在于用戶的視覺目標(biāo)位于水平桌面上，紙面自身不發(fā)光；電腦作業(yè)的視覺目標(biāo)位于垂直平面，而電腦屏幕自身也是光源。容易看出，這兩種作業(yè)所需要的照明環(huán)境有所差異，其差異不僅僅體現(xiàn)在照明方向上，也體現(xiàn)在照度等級及整個視野范圍內(nèi)的亮度平衡上，燈具的亮度分布是否合適，在這里起到了關(guān)鍵作用。

而在中國質(zhì)量認(rèn)證中心CQC的《CQC1601-2013 視覺作業(yè)臺燈技術(shù)認(rèn)證規(guī)范》中，對視覺作業(yè)臺燈的電氣安全、電磁輻射、光生物安全、光學(xué)性能等方面做了基礎(chǔ)性推薦。其中對普通作業(yè)臺燈的水平面照度等級及均勻度做出了推薦，但是并未對視覺作業(yè)臺燈的亮度分布給出推薦和說明。而市面上大多數(shù)臺燈的參數(shù)設(shè)置均參考該標(biāo)準(zhǔn)，這些燈具僅僅考慮到水平桌面的照明情況，適用于傳統(tǒng)的紙面作業(yè)。大量電腦作業(yè)的情形則被忽略了。用戶只能通過手動調(diào)節(jié)普通臺燈的位置、角度以及亮度來適應(yīng)自己的電腦作業(yè)，但這樣的調(diào)整往往無法得到滿意的照明效果，用戶被迫勉強使用，被動習(xí)慣這樣的方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對普通用戶在書桌上同時進(jìn)行電腦作業(yè)和紙面作業(yè)的應(yīng)用場景，提出了一種可兼顧這兩種場景所需照度的照明設(shè)備。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述功能，所采用的技術(shù)方案是提供一種照明設(shè)備，包括:

第一光源,所述第一光源照射第一照度測量平面；

第二光源，所述第二光源照射第二照度測量平面，所述第二照度測量平面垂直所述第一照度測量平面。

進(jìn)一步的，第一照度測量區(qū)域位于所述第一照度測量平面上，第一照度EA為在所述第一照度測量區(qū)域所測得的平均照度，第二照度測量區(qū)域為位于所述第二照度測量平面上，第二照度ED為在所述第二照度測量區(qū)域所測得的平均照度，所述第二光源的發(fā)光特性由所述第一光源決定，即所述第二光源在所述第二照度測量平面上形成的第二照度ED和所述第一光源在所述第一照度測量平面上形成的第一照度EA存在對應(yīng)關(guān)系。

進(jìn)一步的，所述第一照度測量區(qū)域為GB/T 9473第5.8.2條中所描述的半徑為300mm以內(nèi)的120°的扇形區(qū)域，所述第一照度EA根據(jù)GB/T 9473第6.8.2條中的測量方法進(jìn)行測量；

所述第二照度測量平面距所述第一光源的距離大于350mm且小于650mm,第二照度測量區(qū)域為位于所述第二照度測量平面上的長700mm、寬500mm的矩形區(qū)域，所述矩形區(qū)域的中心點為所述第二光源的幾何中心垂直投影到第二照度測量平面的點,所述矩形的長邊和所述第一照度測量平面平行。

進(jìn)一步的，所述第二照度ED和第一照度EA的對應(yīng)關(guān)系如下：

當(dāng)EA位于第一值段，即EA≤E1時，ED 隨EA的增加而增加；

當(dāng)EA位于第二值段，即E1<EA≤E2時，ED 隨EA的增加而減??；

當(dāng)EA位于第三值段，即E2<EA≤E3時，ED 隨EA的增加而增加；

當(dāng)EA位于第四值段，即EA>E3時，ED 為一定值，

其中E1、E2、E3為常數(shù)，取值范圍分別為250lx≤E1≤350lx、450lx≤E2≤550lx、900lx≤E3≤1100lx。

進(jìn)一步的，所述第二照度ED和第一照度EA的對應(yīng)關(guān)系如下：

當(dāng)EA位于第一值段時，ED = X1*EA；

當(dāng)EA位于第二值段時，ED = X2*(EA-300)+Y1；

當(dāng)EA位于第三值段時，ED = X3*(EA-500)+Y2；

當(dāng)EA位于第四值段時，ED =Y3，

其中X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3為常數(shù)。

進(jìn)一步的，0.11≤X1≤0.14、-0.07≤X2≤-0.055、0.07≤X3≤0.09、330lx≤Y1≤420lx、210lx≤Y2≤280lx、270lx≤Y3≤355lx。

進(jìn)一步的，所述照明設(shè)備還包括同步運算單元、第二控制單元，所述同步運算單元根據(jù)第一照度EA和第二照度ED之間的對應(yīng)關(guān)系運算獲得所述第二光源的發(fā)光參數(shù)，并將所述發(fā)光參數(shù)向所述第二控制單元輸出，所述第二控制單元根據(jù)所述發(fā)光參數(shù)控制第二光源發(fā)光。

進(jìn)一步的，所述同步運算單元的輸入為所述第一光源的照度或光強，所述同步運算單元根據(jù)所述第一光源的照度或光強進(jìn)行計算。

進(jìn)一步的，所述照明設(shè)備還包括第一控制單元，所述第一控制單元可對第一光源進(jìn)行調(diào)光，當(dāng)所述第一光源的發(fā)光發(fā)生變化時，所述同步運算單元重新計算所述第二光源的發(fā)光參數(shù)。

進(jìn)一步的，所述第一光源的可調(diào)光方式為連續(xù)可調(diào)光或檔位可調(diào)光。

進(jìn)一步的，所述同步運算單元包括一存儲單元，所述存儲單元存放所述第一光源在發(fā)出不同光強時所對應(yīng)的所述第二光源的發(fā)光參數(shù)。

進(jìn)一步的，所述同步運算單元包括傳感單元，所述同步運算單元根據(jù)所述傳感單元采集獲得的第一照度EA進(jìn)行運算。

進(jìn)一步的，所述第一控制單元、第二控制單元為PWM調(diào)光電路。

進(jìn)一步的，所述發(fā)光參數(shù)為光強、電流值或PWM調(diào)光信號。

進(jìn)一步的，所述第一光源和所述第二光源之間通過無線信號來進(jìn)行通訊，無線通信方式為WiFi、Zigbee或藍(lán)牙。

進(jìn)一步的，所述第二光源L2的出光方向和所述第一光源L1的出光方向不同，他們之間的夾角大于45°小于135°。

本發(fā)明所提供的解決方案通過在一個照明設(shè)備上設(shè)置向兩個方向進(jìn)行光照的兩組光源，既能滿足普通紙面作業(yè)的照明需求，也能滿足電腦作業(yè)時的照明需求。并且通過控制兩組光源的發(fā)光關(guān)系，用戶可以根據(jù)自己的實際需要來選擇并適度調(diào)節(jié)照明環(huán)境，而在調(diào)整的過程中紙面作業(yè)照度和電腦作業(yè)照度始終保持特定的對應(yīng)關(guān)系，從而使紙面作業(yè)和電腦作業(yè)都可以在一個令人舒適的照明環(huán)境中進(jìn)行。

附圖說明

圖1是符合本發(fā)明較佳實施例的照明設(shè)備在大屏幕環(huán)境使用的發(fā)光示意圖；

圖2是符合本發(fā)明較佳實施例的照明設(shè)備在小屏幕環(huán)境使用的發(fā)光示意圖；

圖3是本發(fā)明第一照度測量區(qū)域的示意圖；

圖4是本發(fā)明第二照度測量區(qū)域的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種照明設(shè)備作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明提出的一種照明設(shè)備的一個較佳實施例為一個臺燈，其結(jié)構(gòu)和普通的臺燈類似，包括支架部分，燈頭部分及電源部分,具體結(jié)構(gòu)可以參考常規(guī)的臺燈設(shè)計，這里就不再贅述。

本實施例和以往臺燈的主要區(qū)別在于燈頭部分設(shè)置有兩組獨立的光源，第一光源L1和普通臺燈一樣負(fù)責(zé)桌面照明，第二光源L2負(fù)責(zé)垂直面照明，請參考圖1、圖2，圖中101、102分別為一個臺式電腦屏幕和一個筆記本電腦，第二光源L2主要負(fù)責(zé)屏幕周圍區(qū)域的照明。

這里為了表述方便我們采用兩個假設(shè)的面作為參照面，在本實施例中的桌面即為第一照度測量平面A1，第二照度測量平面A2為垂直于第一照度測量平面A1的一個虛擬的平面，由于我們主要是要解決電腦作業(yè)的照度問題，因此第二照度測量平面A2在實際應(yīng)用中是位于屏幕后方的一個面，大概位于距離燈頭位置350mm~650mm這個區(qū)間內(nèi)。

第一光源L1對第一照度測量平面A1進(jìn)行照射，這里所指的照射并不要求第一光源L1僅僅面向第一照度測量平面A1發(fā)光，也不限定第一光源L1的發(fā)光方向一定要垂直于第一照度測量平面A1，而在第一照度測量平面A1我們劃定一塊區(qū)域作為第一照度測量區(qū)域C1，本文所述照射指從第一光源L1射出的光大部分射向該區(qū)域，而第一光源L1在第一照度測量區(qū)域C1產(chǎn)生的照度的平均值為第一照度EA。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9473第5.8.2條中所描述的讀寫作業(yè)臺燈的照度要求，以第一光源L1出光口的幾何中心的垂直投影到第一照度測量平面A1的點為圓心，位于眼睛的正前方，靠近眼睛一側(cè)的投射范圍內(nèi)，離圓心的半徑距離為300mm的三分之一扇形以內(nèi)為主要區(qū)，而該區(qū)域以外離圓心的半徑距離為500mm的三分之一扇形為次要區(qū)，如圖3所示，本發(fā)明將該標(biāo)準(zhǔn)中的半徑300mm區(qū)域即主要區(qū)作為第一照度測量區(qū)域C1。而第一照度EA的測量方法則根據(jù)GB/T 9473第6.8.2條中所列的測量方法進(jìn)行測量，本實施例中的第一照度EA符合GB/T 9473第5.8.2條的照度要求。

而第二光源L2的出光方向和第一光源L1的出光方向不同，他們之間的夾角大于45°小于135°。本文所指的出光方向，不局限于光源本身，也可以是發(fā)光元件和配光元件組合后形成的出光方向。第二光源L2照射第二照度測量平面A2，我們在第二照度測量平面A2上劃定一塊區(qū)域作為第二照度測量區(qū)域C2，本文所述照射指從第二光源L2射出的光大部分射向該區(qū)域，而第二光源L2在第二照度測量區(qū)域C2產(chǎn)生的照度的平均值為第二照度ED。在本實施例中第二照度測量平面A2為墻面，和第一光源L1的距離為400mm，在實際使用中可能并不存在墻面，那么第二照度測量平面A2可以是和第一光源L1的距離為350mm到650mm之間的任意一個平面，我們對這個平面進(jìn)行限定僅是為了后續(xù)表述照度關(guān)系時可以有一個參照。如前文所述，本發(fā)明主要是解決電腦作業(yè)的照明問題，而第二光源L2負(fù)責(zé)得是電腦顯示屏及其周邊區(qū)域的照明，因此如圖4所示，圖中101部分為一個電腦顯示屏，而第二照度測量區(qū)域C2為從屏幕向外擴展的矩形區(qū)域，矩形的長、寬分別為700mm和500mm，其長邊和第一照度測量平面A1平行，矩形區(qū)域的中心點為第二光源L2的幾何中心垂直投影到第二照度測量平面A2的點。第二照度ED的測量方法為，在第二照度測量區(qū)域C2的邊緣及中間位置各取任意的幾個點計算平均值。

本實施例為了實現(xiàn)紙面作業(yè)和電腦作業(yè)整體舒適的光環(huán)境，對第二照度ED和第一照度EA之間的關(guān)系進(jìn)行了限制，即第二光源L2在第二照度測量平面A2上形成的第二照度ED和第一光源L1在第一照度測量平面A1上形成的第一照度EA存在對應(yīng)關(guān)系。也就是說第二光源L2的發(fā)光特性由所述第一光源L1決定，從而使得ED隨EA的變化而變化。

而第二照度ED和第一照度EA的對應(yīng)關(guān)系，具體如下：

當(dāng)EA位于第一值段，即EA<E1時，ED = X1*EA，常數(shù)X1的取值范圍為0.11≤X1≤0.14，因此ED 隨EA的增加而增加；

當(dāng)EA位于第二值段，即E1≤EA<E2時，ED = X2*(EA-300)+Y1，常數(shù)X2、Y1的取值范圍為-0.07≤X2≤-0.055，330lx≤Y1≤420lx，因此ED 隨EA的增加而減小；

當(dāng)EA位于第三值段，即E2≤EA≤E3時， ED = X3*(EA-500)+Y2 ，常數(shù)X3、Y2的取值范圍為0.07≤X3≤0.09，210lx≤Y2≤280lx，因此ED 隨EA的增加而增加；

當(dāng)EA位于第四值段，即EA>E3時，ED =Y3，即ED 為一定值，常數(shù)Y3的取值范圍為270lx≤Y3≤355lx 。

其中以上各值段的分界點的取值范圍為250lx≤E1≤350lx、450lx≤E2≤550lx、900lx≤E3≤1100lx。

而具體在本實施例中E1=300lx、E2=500lx、E3=1000lx。而對于X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3這些常數(shù)，我們進(jìn)行了大量的實驗研究人們在紙面作業(yè)和電腦作業(yè)時對光環(huán)境的喜好度，最后獲得了一些較佳的值，其中X1的選值為1.2、1.25或1.3，X2的選值為-0.065、-0.063或-0.06，X3的選值為0.072、0.076或0.081，Y1的選值為366lx、378lx或390lx，Y2的選值為228lx、236lx或254lx，Y3的選值為281lx、304lx或349lx。這些值可以進(jìn)行任意組合。

本實施例中第一光源的發(fā)光強度適固定的，在燈具設(shè)計時，先根據(jù)我們選定的光源及配光方案對第一照度測量區(qū)域C1進(jìn)行測量而獲得第一照度EA，再根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系計算獲得第二照度ED，然后對第二光源L2進(jìn)行選型及配光設(shè)計而實現(xiàn)在第二照度測量平面A2的獲得第二照度ED。

而在另一較佳實施例中，第一光源L1是可以調(diào)光的，在調(diào)光過程中第一照度EA必然會發(fā)生變化，為了使第一照度EA和第二照度ED仍然維持前述對應(yīng)關(guān)系，第二光源L2需要跟隨第一光源L1同步進(jìn)行調(diào)光。在本實施例中，照明設(shè)備還包括，第一控制單元、第二控制單元及同步運算單元。其中第一控制單元和第二控制單元可分別對第一光源L1、第二光源L2進(jìn)行調(diào)光，第一控制單元的輸入為用戶輸入的調(diào)光信息，而第二控制單元的輸入為由同步運算單元運算獲得的第二光源L2的發(fā)光參數(shù)。同步運算單元的輸入為第一光源的發(fā)光特性，如照度或光強等，然后根據(jù)這些發(fā)光特性進(jìn)行計算。在本實施例中，同步運算單元計算發(fā)光參數(shù)的過程如下，首先根據(jù)第一光源L1的調(diào)光信息計算出第一光源的發(fā)光強度，根據(jù)這個發(fā)光強度得到對應(yīng)的第一照度EA，然后依據(jù)前述第二照度ED和第一照度EA的對應(yīng)關(guān)系運算獲得ED，最后根據(jù)第二照度ED計算出可以獲得該值的第二光源L2的發(fā)光參數(shù)，并向第二控制單元輸出。同步運算單元始終關(guān)注第一光源L1的發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝还庠碙1的發(fā)光發(fā)生變化時，同步進(jìn)行運算。而在另一較佳實施例中，為了克服環(huán)境光的影響，同步運算單元并不是根據(jù)第一光源L1的發(fā)光強度來進(jìn)行計算，而是根據(jù)實際測得的第一照度EA來計算第二光源L2的發(fā)光參數(shù)，這樣就需要在同步運算單元中增加傳感單元，由傳感單元采集獲得的第一照度EA，燈具點亮?xí)r始終進(jìn)行檢測、運算、調(diào)節(jié)第二光源L2發(fā)光這樣一個循環(huán)操作。

而有些閱讀燈并不提供連續(xù)調(diào)光功能,而是提供預(yù)設(shè)的幾個亮度檔位供用戶選擇,在這種情況下,同步運算單元沒有必要每次都重新計算,只需在同步運算單元增加一個存儲單元,用以存放每一檔位第二光源L2的發(fā)光參數(shù),即第一光源L1在發(fā)出不同光強時所對應(yīng)的第二光源L2的發(fā)光參數(shù)。這個發(fā)光參數(shù)可以是光強、電流值或者PWM調(diào)光信號。

本實施例中的第一光源L1、第二光源L2并不限定為一個單獨的發(fā)光體，光源可以包括一個或一組發(fā)光單元，發(fā)光單元可以選用白熾燈、節(jié)能燈、鹵素?zé)簟ED等，在本實施例中采用LED作為光源。第一光源L1、第二光源L2可以設(shè)置在一起，也可以分別設(shè)置在位置不同的兩個支撐件上，如第一光源L1類似傳統(tǒng)臺燈結(jié)構(gòu)，第二光源L2通過黏貼、夾持等方法設(shè)置在屏幕后方。第一光源L1、第二光源L2可以組成一個結(jié)構(gòu)體，也可以采用分離設(shè)置的方式，當(dāng)采用分離設(shè)置時，為保證第一照度EA和第二照度ED間的對應(yīng)關(guān)系，分離部件之間應(yīng)該可以通過無線信號來進(jìn)行通訊。無線通信方式可以為WiFi、Zigbee或藍(lán)牙。

在本實施例中，第一控制單元、第二控制單元為PWM調(diào)光電路，在其他實施例中也可選用調(diào)幅式調(diào)光電路、相位調(diào)光電路等。第一光源的可調(diào)光方式可以采用連續(xù)調(diào)光方式或檔位調(diào)光方式。

上文對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述是為了說明和描述，并非想要把本發(fā)明窮盡或局限于所公開的具體形式，顯然，可能做出許多修改和變化，這些修改和變化可能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的，應(yīng)當(dāng)包括在由所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。