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(diǎn)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(qiáng)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(diǎn)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(diǎn),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?。?/p>

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(yùn)算單元、第二控制單元，所述同步運(yùn)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(yùn)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(yùn)算單元的輸入為所述第一光源的照度或光強(qiáng)，所述同步運(yùn)算單元根據(jù)所述第一光源的照度或光強(qiáng)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)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(yùn)算單元包括傳感單元，所述同步運(yùn)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(yùn)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(qiáng)、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(dú)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(diǎn)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(kuò)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(diǎn)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(diǎn)。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(diǎn)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??；

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(diǎn)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(qiáng)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(yùn)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(yùn)算單元運(yùn)算獲得的第二光源L2的發(fā)光參數(shù)。同步運(yùn)算單元的輸入為第一光源的發(fā)光特性，如照度或光強(qiáng)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(yùn)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(qiáng)度，根據(jù)這個發(fā)光強(qiáng)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)算單元并不是根據(jù)第一光源L1的發(fā)光強(qiáng)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(yùn)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(diǎn)亮?xí)r始終進(jìn)行檢測、運(yùn)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(yùn)算單元沒有必要每次都重新計算,只需在同步運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)、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(dú)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)?、LED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)。