[发明专利]LED照明提高船员工作效率和睡眠质量的方法及灯具

说明书

技术领域

    本发明属于照明领域，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。

背景技术

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。

发明内容                                

本发明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4000~5000K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20~30nm，并且与所述蓝光LED的峰值波长不同，两者的峰值波长相差40~55nm，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2700K~3300K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4000K~5000K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。

本发明还提供了一种利用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4000~5000K的白光LED,每隔约4小时，点亮峰值波长为425~495nm、带宽20~30nm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4000K~5000K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20~30nm，并且与所述蓝光LED的峰值波长不同，两者的峰值波长相差40~55nm，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2700K~3300K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。

该发明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1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；

图2是舰船用照明灯具结构示意图；