新聞分類

產品分類

聯系我們

廣東勤美照明科技有限公司

GUANGDONG QINMEI LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD.

國內銷售:0750-3771307

企業郵箱:qinmeiled@163.com

公司地址:中國廣東江門市國家高新區科苑路6號

24小時服務熱線:18688550675 莫先生

網址:www.paultattoo.com


藍光影響晝夜節律 紫光LED是否會取代標準藍光LED?

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞中心 >> 行業資訊

藍光影響晝夜節律 紫光LED是否會取代標準藍光LED?

發布日期:2017-11-29 作者:勤美1 點擊:

在二十一世紀初期,基于對光和睡眠的開創性研究,研究人員在我們的視網膜中發現了尚未知曉的細胞:ipRGCs。這些細胞對光敏感,這類細胞可以接收光信號,并直接連接到我們大腦調節睡眠模式的部分,影響晝夜節律。

這些細胞Z重要的是它們對藍光很敏感,它們的峰值敏感度大約在450-480nm的波長處。當被光刺激時,它們發出一個喚醒的信號。該信號在各種生理反應中可以被觀察到;例如,它可以阻止我們的身體釋放褪黑素,而褪黑素與我們的晝夜節律循環密切相關。對藍光的Z大靈敏度與自然光線有關:藍光輻射在早晨更普遍,白天減弱,晚上沒有;因此,我們的身體將它作為生物鐘同步的提示。

機遇與挑戰

一方面,可以提供額外的光線,幫助那些在自然條件下得不到足夠光的人。例如,早上少量的藍光可以幫助那些生活在陽光不充足地區的人,或者那些晝夜節律周期不那么規則的人群,如青少年和老年人。我們對早晨的藍光特別敏感,在起來后的頭一到兩個小時。

另一方面,晚上暴露在光線下會產生不必要的影響。研究表明,常見的室內照明條件(100 lx及以上)足以顯著影響晝夜周期。這種效果在光線關閉后持續數小時,因此會延遲睡眠。來自手機和平板電腦的光線是另一個值得關注的問題。 隨著LED照明的普及,這種擔心變得更加嚴重,尤其是使用強藍光的LED。

為晝夜節律調節光譜

晝夜生理節奏與藍光的總量成比例。藍光的總量是兩個因素的產物:一個是總光量;另一個是光譜中藍光輻射的相對量。為了影響晝夜循環,可以改變光照水平和光譜。

目前,已經有提出各種度量,來量化藍光的總量,但是,這種作用光譜在450-480nm處具有峰值敏感度。因此,修改此范圍內的光譜提供了Z大的機會。

LED技術可以根據需要形成光譜,尤其是重新組織光譜來增加或消除藍色輻射,但同時必須要保持光的其他重要特性。一個關鍵的方面是光本身的色度,應該保持白色。如果簡單地從白光源去除所有藍光輻射(例如,用藍光抑制濾光器),則所產生的光會呈現黃綠色,對實際使用來說不適宜。因此,減少光源的晝夜節律刺激不能簡化為簡單地去除藍色輻射。

早上和晚上的需求

白光的特點是其相關的色溫(CCT)。高溫光,例如日光,包含更多的短波長輻射,而低溫光則包含更多的紅色輻射(圖1)。這樣,可以通過調整其CCT和強度來調節光源的晝夜節律,早上高、晚上低。人類視覺系統通過色彩適應過程來自然地適應不同CCT的光線,因此廣泛的CCTs對于一般照明是可接受的。

圖1. 該圖描繪了各種光源的色度。黑線表示白光的黑體軌跡。從白熾燈中去除藍色輻射會讓它變成黃綠色。雖然燭光在技術上分類為白光,但燭光具有明顯的黃色色調。

這種方法可以在早上很好地增加晝夜節奏,將CCT提高到4000-5000K,并將光照強度提高到1000lx以上。各種醫學研究已經證實,富含藍色、高CCT的光可以幫助同步睡眠時間,特別是對于需要醫療條件來改變晝夜節律周期的人群。 因此,照明行業已經接受了這個概念,并且推出了一批藍光輻射強的產品。

另一方面,生產出一種在晚上生理刺激低的光源更具挑戰性。為了減少總藍色量,必須調整光量和光譜。光強度可以稍微降低一些,從典型的100-300 lx降到30-50 lx,但是對于家庭使用來說,就太暗淡了。要想獲得非常少的藍色輻射的光譜時,會出現更嚴重的挑戰,因為降低色溫達到了極限。如果CCT遠低于2700K,相當于白熾燈泡的溫度,那么就不那么完美了。盡管在技術上表現為白光,但是光線呈黃色。一個例子就是蠟燭產生的光;CCT為2000K,在特定情況下可能會令人愉快,但對于大多數家庭活動來說,這看起來太黃了。

今天,所有“睡眠友好”型的燈泡都使用這種低溫方法(溫度范圍從2000-2300K),因此光色不自然。由于這個顏色質量有問題,制造商建議,這種燈泡只能用于一些照明燈具,例如,床頭燈。值得注意的是,迄今為止這些產品的有效性還沒有得到臨床研究的證實。

同樣的方法也適用于顯示器:從f.lux等計算機程序到Apple Nightshift等智能手機功能,通過在夜間降低屏幕色溫可降低藍光輻射量。但是,溫度只能降到某個點(大約3500K),然后屏幕就變成黃色,看起來不能接受。

圖2是各種商業光源的藍色輻射量。從圖上看,基本上由色溫決定。這也揭示了一個看似不可避免的折衷:低藍只能靠非常黃的光色獲得。實際上,這種權衡取決于傳統LED技術的基本屬性:依靠藍色泵浦LED來產生白色光譜,造成藍色輻射量和光色度基本上相關。

圖2. 藍光輻射量因不同的光源而異。傳統的LED通過降低色溫來減少藍色輻射,藍色量幾乎與相同溫度的自然光的量相同,如橙線所示。BlueFree技術擺脫了這種折衷,在舒適的色溫下可以實現非常低的藍光量。

一個無藍的解決方案

確定并理解這種折衷的根本原因之后,實際上可以規避它,以Z少的藍色量提供真正的白光。Soraa開發的BlueFree SSL技術就是一個例子。它依靠紫光LED來替換標準的藍色LED,通過去除相對較窄的光譜范圍內的能量,可以保持白熾燈的色溫,同時實際上從光譜中去除任何藍光輻射。

基于紫光的全光譜LED可以顯著改善光的質量。在這些全光譜產品中,紫光LED由三種熒光粉(藍色、綠色和紅色)補充,以產生非常高顯色性的全白色光譜。 然而,在BlueFree案例中,只使用了綠色和紅色熒光粉。通過仔細選擇這些熒光粉,盡管沒有藍色輻射,仍然可以保持非常好的顯色性。

圖3比較了相同色溫2700K下各種白光源的光譜,并說明了BlueFree方法。標準LED在440-490nm范圍內具有高光譜量,在這個范圍內,晝夜節律敏感度是Z大的。相反,BlueFree光譜在這個范圍內顯示出非常小的輻射。

圖3

測試理論

為了驗證BlueFree方法的有效性,Soraa邀請斯坦福大學教授Jamie Zeitzer和睡眠醫學領域的全球專家研究其生理影響。他設計了一個實驗來測量受試者在暴露在光線后的“照明后瞳孔反應”(PIPR)。在暫時暴露于光線之后(瞳孔從完全擴張到完全收縮),瞳孔回到殘余收縮狀態,其大小由控制晝夜循環的ipRGC細胞控制。更高量的藍光會出現更多的殘余收縮,這表明晝夜節律刺激更高。

圖4顯示參與者在35 lx照度下受到光照刺激后的瞳孔擴張速度,由兩種光源誘導:標準LED和BlueFree LED,均在2700K的色溫下。這兩個光源具有相同的色度,因此參與者不能直觀地區分它們。BlueFree LED產生更明顯的擴張速度。

圖4.

這個實驗證實,BlueFree光譜能夠顯著減少晝夜節律刺激,而不用采用低色溫。因此BlueFree燈可以在家庭環境中無縫使用,產生白光和良好的顯色性,對睡眠周期影響較小。

由于我們眼睛中存在會調節我們晝夜節律的細胞,這些細胞對藍敏感,家庭環境中的光線(尤其是富含藍光的LED照明)有可能在晚上擾亂我們的睡眠模式并引起長期的健康問題。目前一些商業產品試圖通過發出極低色溫的光來減輕這種影響,但是黃色色調會令人不舒服。相比之下,更新的技術可以采用紫光LED來產生真正的白光,而幾乎沒有藍光輻射。斯坦福大學Zeitzer教授的臨床實驗表明,與標準LED光源相比,BlueFree燈泡對我們的晝夜節律系統的破壞性要小得多


本文網址:http://www.paultattoo.com/news/422.html

相關標簽:LED藍光水下燈,噴泉燈

Z近瀏覽:

在線客服
分享 一鍵分享
欧美极度残忍变态另类-人妻互换免费中文字幕-色婷婷综合激情中文在线-无码不卡a片免费视频