RU2765922C1

RU2765922C1 - Method for reducing the harmful effects on humans of radiation from a full-spectrum led lamp

Info

Publication number: RU2765922C1
Application number: RU2021112879A
Authority: RU
Inventors: Константин Павлович Горбенко
Original assignee: Константин Павлович Горбенко
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-02-04

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, namely to light sources based on semiconductor light-emitting diodes (LEDs). Due to the use of this combined technology, the radiation power in the wavelength range of 490-510 nanometers (blue peak) increases, therefore, with equal power characteristics of the LED lamp, the radiation power in the wavelength range of 400-470 nanometers simultaneously decreases. Thus, according to the spectrogram, the most similar radiation in the visible part of the spectrum is achieved with natural solar radiation and, thereby, both pronounced disadvantages of modern LED lamps are eliminated.

EFFECT: expansion of the range of solutions to reduce harmful effects of radiation.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам света на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов (СИД).The invention relates to electrical engineering, namely to light sources based on semiconductor light emitting diodes (LEDs).

Решаемая изобретением техническая задача заключается в следующем С точки зрения физики свет представляет собой один из видов электромагнитного излучения, испускаемого светящимися телами, а также возникающего в результате ряда химических реакций. Электромагнитное излучение имеет волновую природу - оно распространяется в пространстве в виде периодических колебаний (волн), совершаемых с определенной амплитудой и частотой. Человеческий глаз способен воспринимать электромагнитное излучение только узкого диапазона длин волн - от 380 до 760 нм, называемого видимым светом.The technical problem solved by the invention is as follows. From the point of view of physics, light is one of the types of electromagnetic radiation emitted by luminous bodies, as well as resulting from a number of chemical reactions. Electromagnetic radiation has a wave nature - it propagates in space in the form of periodic oscillations (waves) performed with a certain amplitude and frequency. The human eye is able to perceive electromagnetic radiation only in a narrow wavelength range - from 380 to 760 nm, called visible light.

Синий свет - это самый коротковолновый диапазон видимого излучения с длиной волны 380-500 нм, который имеет наиболее высокую энергию. Название «синий свет», в сущности, является упрощенным, поскольку оно охватывает световые волны начиная от фиолетового диапазона (от 380 до 420 нм) и до собственно синего (от 420 до 500 нм). Так как световые волны синего диапазона имеют наименьшую длину, они, согласно законам рэлеевского светорассеяния, наиболее интенсивно рассеиваются, поэтому значительная часть раздражающего блеска солнечного излучения обусловлена синим светом. Именно рассеивающиеся на частицах размером меньше длины волны синие световые волны придают окраску небу и океану.Blue light is the shortest wavelength of visible radiation, with a wavelength of 380-500 nm, which has the highest energy. The name "blue light" is, in fact, a simplification, since it covers light waves ranging from the violet range (from 380 to 420 nm) to blue itself (from 420 to 500 nm). Because blue wavelengths are the shortest, they scatter the most according to the laws of Rayleigh scattering, so much of the annoying glare of solar radiation is due to blue light. It is blue light waves scattered by particles smaller than a wavelength that give color to the sky and ocean.

Этот вид светорассеяния влияет на контрастность изображения и качество зрения вдаль, затрудняя идентификацию рассматриваемых объектов. Синий свет также рассеивается в структурах глаза, ухудшая качество зрения и провоцируя возникновение симптомов зрительного утомления.This type of light scattering affects the image contrast and the quality of distance vision, making it difficult to identify the objects in question. Blue light also diffuses into the structures of the eye, impairing the quality of vision and provoking visual fatigue symptoms.

Синий свет является частью спектра солнечного излучения, поэтому избежать его воздействия невозможно. Однако наибольшую тревогу специалистов вызывает не этот естественный свет, а испускаемый искусственными источниками освещения - энергосберегающими компактными люминесцентными лампами (compact fluorescent lamp) и светодиодными светильниками. Сегодня по мере эволюции искусственных источников освещения произошел переход от привычных ламп накаливания к энергосберегающим люминесцентным лампам и светодиодным светильникам, спектр излучения которых имеет более выраженный максимум в диапазоне синего света по сравнению с традиционными лампами накаливания.Blue light is part of the solar radiation spectrum, so it is impossible to avoid exposure to it. However, it is not this natural light that causes the greatest concern of specialists, but that emitted by artificial light sources - energy-saving compact fluorescent lamps (compact fluorescent lamp) and LED lamps. Today, with the evolution of artificial light sources, there has been a transition from the usual incandescent lamps to energy-saving fluorescent lamps and LED lamps, the emission spectrum of which has a more pronounced maximum in the blue light range compared to traditional incandescent lamps.

Светодиодные светильники сильнее излучают синий коротковолновый свет - до 40% больше по сравнению с естественным солнечным излучением. Можно сказать, что современное население земного шара подвергается облучению этим коротковолновым и высокоэнергетичным излучением так сильно и продолжительно, как никогда раньше.LED lamps emit more blue short-wave light - up to 40% more than natural solar radiation. We can say that the modern population of the globe is exposed to this short-wavelength and high-energy radiation as much and for a long time as never before.

На протяжении нескольких десятков лет ученые внимательно изучали влияние синего света на организм человека и установили, что его продолжительное воздействие сказывается на состоянии здоровья глаз и на циркадных ритмах, а также провоцирует целый ряд серьезных заболеваний.For several decades, scientists have carefully studied the effects of blue light on the human body and found that its long-term exposure affects eye health and circadian rhythms, as well as provokes a number of serious diseases.

Влияние на глаза. Во многих исследованиях было отмечено, что воздействие синего света приводит к образованию фотохимических повреждений сетчатки, в особенности ее пигментного эпителия и фоторецепторов, причем риск поражения экспоненциально возрастает с увеличением энергии фотонов. Согласно результатам исследований, при равных условиях эксперимента синий свет в 15 раз более опасен для сетчатки, чем весь оставшийся диапазон видимого спектра. Также было доказано, что изменение тканей после длительного воздействия яркого синего света аналогично такому, какое связывают с симптомами возрастной дегенерации макулы (ВДМ).Influence on the eyes. Many studies have noted that exposure to blue light leads to the formation of photochemical damage to the retina, especially its pigment epithelium and photoreceptors, with the risk of damage increasing exponentially with increasing photon energy. According to research results, under equal experimental conditions, blue light is 15 times more dangerous to the retina than the rest of the visible spectrum. Tissue changes after prolonged exposure to bright blue light have also been shown to be similar to those associated with symptoms of age-related macular degeneration (AMD).

Синий свет вызывает фотохимическую реакцию, продуцирующую свободные радикалы, которые оказывают повреждающее воздействие на фоторецепторы - колбочки и палочки Образующиеся вследствие фотохимической реакции продукты метаболизма не могут быть нормально утилизированы эпителием сетчатки, они накапливаются и вызывают ее дегенерацию.Blue light causes a photochemical reaction that produces free radicals that have a damaging effect on photoreceptors - cones and rods. Metabolism products formed as a result of a photochemical reaction cannot be normally utilized by the retinal epithelium, they accumulate and cause its degeneration.

Международная организация по стандартизации (International Standards Organization - ISO) в стандарте ISO 13666 назвала диапазон длин волн синего света с центром при 440 нм диапазоном функционального риска для сетчатки. Именно эти длины волн синего света приводят к фоторетинопатии и ВДМ. Пока человек не достигает среднего возраста, синий свет не поглощается такими естественными физиологическими фильтрами, как слезная пленка, роговица, хрусталик и стекловидное тело глаза. Наивысшая проницаемость коротковолнового видимого синего света обнаруживается в молодом возрасте и медленно сдвигается в более длинноволновый видимый диапазон по мере увеличения срока жизни человека. Глаза 10-летнего ребенка способны поглощать в 10 раз больше синего света, чем глаза 95-летнего старика. Таким образом, в группу риска входят три категории населения: дети; люди с повышенной светочувствительностью, работающие в условиях с ярким освещением светодиодными светильниками и энергосберегающими люминесцентными лампами; пациенты с интраокулярными линзами (ИОЛ). Наибольший риск возникновения повреждений сетчатки в результате длительного воздействия синего света имеют дети, хрусталик которых не защищает от коротковолнового видимого излучения и которые проводят много времени за электронными цифровыми устройствами. Взрослые защищены лучше, так как хрусталик у них менее прозрачен и способен поглощать некоторое количество повреждающего синего света. Однако для пациентов с имплантированными ИОЛ риск повреждений больше, так как эти линзы не поглощают синий свет, хотя большинство из них поглощают ультрафиолетовое излучение.The International Standards Organization (ISO) has designated the blue light wavelength range centered at 440 nm as the retinal functional risk range in ISO 13666. It is these wavelengths of blue light that lead to photoretinopathy and AMD. Until a person reaches middle age, blue light is not absorbed by such natural physiological filters as the tear film, cornea, lens and vitreous body of the eye. Short-wavelength visible blue light is at its highest at a young age and slowly shifts to longer visible wavelengths as a person's life span increases. The eyes of a 10-year-old child can absorb 10 times more blue light than the eyes of a 95-year-old man. Thus, the risk group includes three categories of the population: children; people with increased sensitivity to light, working in conditions with bright illumination of LED lamps and energy-saving fluorescent lamps; patients with intraocular lenses (IOLs). Children most at risk of retinal damage from long-term exposure to blue light have a lens that does not protect against short-wavelength visible light and who spend a lot of time in front of electronic digital devices. Adults are better protected, as their lens is less transparent and is able to absorb some of the damaging blue light. However, patients with implanted IOLs are at greater risk of damage because these lenses do not absorb blue light, although most do absorb ultraviolet radiation.

Влияние на циркадные ритмы. Циркадные ритмы (от лат.circa - около, кругом и лат.dies - день) - это циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи, или так называемые внутренние часы организма.Influence on circadian rhythms. Circadian rhythms (from lat.circa - around, around and lat.dies - day) are cyclic fluctuations in the intensity of various biological processes associated with the change of day and night, or the so-called internal clock of the body.

В течение длительной эволюции человек, как все живое на Земле, приспособился к ежедневной смене темного и светлого времени суток. Одним из наиболее эффективных внешних сигналов, поддерживающих 24-часовой цикл жизнедеятельности человека, является свет. Наши зрительные рецепторы посылают сигнал, поступающий в шишковидную железу; он обусловливает синтез и выделение в кровоток нейрогормона мелатонина, вызывающего сон [URL: http://ru.wikipedia.org/ (дата обращения: 16.02.2014)]. Когда темнеет, выработка мелатонина увеличивается, и человеку хочется спать. Яркое освещение тормозит синтез мелатонина, желание заснуть исчезает. Сильнее всего выработка мелатонина подавляется излучением с длиной волны 450-480 нм, т.е. синим светом.During a long evolution, man, like all living things on Earth, has adapted to the daily change of dark and daylight hours. One of the most effective external signals that support the 24-hour human life cycle is light. Our visual receptors send a signal to the pineal gland; it causes the synthesis and release into the bloodstream of the sleep-inducing neurohormone melatonin [URL: http://ru.wikipedia.org/ (date of access: 02/16/2014)]. When it gets dark, the production of melatonin increases, and a person wants to sleep. Bright lighting inhibits the synthesis of melatonin, the desire to fall asleep disappears. The production of melatonin is most strongly suppressed by radiation with a wavelength of 450-480 nm, i.e. blue light.

С точки зрения эволюции время использования человечеством электрического освещения пренебрежимо мало, и наш организм в сегодняшних условиях реагирует так же, как и у наших далеких предков. Это означает, что синий свет нам жизненно необходим для правильного функционирования организма, однако широкое внедрение и продолжительное использование источников искусственного освещения с высоким спектральным и мощностным содержанием синего света сбивает наши внутренние часы. По данным исследования, опубликованным в феврале 2013 года, достаточно 30-минутного нахождения в помещении, освещаемом люминесцентной или светодиодной лампой с холодным синим светом, чтобы нарушить продуцирование мелатонина у здоровых взрослых людей. В результате у них возрастает настороженность, ослабляется внимание, в то время как воздействие ламп с излучением желтого света оказывает малое влияние на синтез мелатонина. Многие исследования последних лет находили связь между работой в ночную смену при воздействии искусственного света и появлением или обострением у испытуемых сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ожирения, а также рака предстательной и молочной желез. Хотя еще не совсем понятны причины развития заболеваний, ученые связывают их возникновение с подавлением синим светом секреции мелатонина, который влияет на циркадные ритмы человека.From the point of view of evolution, the time of use of electric lighting by mankind is negligible, and our body in today's conditions reacts in the same way as it did in our distant ancestors. This means that blue light is vital for the proper functioning of the body, but the widespread introduction and long-term use of artificial light sources with a high spectral and power content of blue light knocks our internal clock. According to a study published in February 2013, a 30-minute exposure to a room lit by a cold blue fluorescent or LED lamp is enough to disrupt melatonin production in healthy adults. As a result, their alertness increases, attention is weakened, while exposure to yellow light lamps has little effect on melatonin synthesis. Many studies in recent years have found an association between night shift work exposed to artificial light and the onset or exacerbation of cardiovascular disease, diabetes, obesity, and prostate and breast cancer in subjects. Although the causes of the development of diseases are not yet fully understood, scientists attribute their occurrence to the suppression of the secretion of melatonin by blue light, which affects human circadian rhythms.

Американские исследователи из Гарварда изучали связь нарушения циркадных ритмов с диабетом и ожирением. Они провели эксперимент среди 10 участников, которым с помощью света постоянно смещали сроки их циркадного ритма. В результате было установлено, что уровень сахара в крови значительно возрос, вызвав преддиабетное состояние, а уровень гормона лептина, отвечающего за чувство сытости после еды, напротив, понизился, т.е. человек испытывал чувство голода даже тогда, когда организм биологически насытился.American researchers from Harvard studied the relationship of circadian rhythm disorders with diabetes and obesity. They conducted an experiment among 10 participants who were constantly shifting the timing of their circadian rhythm with the help of light. As a result, it was found that the level of sugar in the blood increased significantly, causing a pre-diabetic state, and the level of the hormone leptin, which is responsible for the feeling of satiety after eating, on the contrary, decreased, i.e. a person experienced a feeling of hunger even when the body was biologically saturated.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty of the claimed solution, consider a number of well-known technical means of a similar purpose, characterized by a set of features similar to the claimed device.

Выпускаемые на сегодняшний день светодиодные светильники (светильники, где в качестве источника электромагнитного излучения служат светодиоды или светоизлучающие диоды) имеют выраженные недостатки по сравнению с естественным солнечным излучением:LED lamps produced today (lamps where LEDs or light-emitting diodes serve as a source of electromagnetic radiation) have pronounced disadvantages compared to natural solar radiation:

- выраженный мощностной пик в диапазоне длин волн 400-470 нанометров (синий пик);- pronounced power peak in the wavelength range of 400-470 nanometers (blue peak);

- второй пик в более широком диапазоне длин волн 500-650 нанометров и как результат провал в видимом спектре в диапазоне длин волн 470-500 нанометров.- the second peak in a wider wavelength range of 500-650 nanometers and, as a result, a dip in the visible spectrum in the wavelength range of 470-500 nanometers.

Оба этих существенных недостатка присутствуют во всех светодиодных светильников вне зависимости от производителя светодиодов, температуры их свечения, мощности и негативно сказываются на здоровье человека.Both of these significant drawbacks are present in all LED lamps, regardless of the manufacturer of the LEDs, their glow temperature, power, and negatively affect human health.

Таким образом, на сегодняшний день все светодиодные светильники характеризуются пиками с преобладающим излучением в диапазоне длин волн 400-470 нанометров и 500-650 нанометров, имея спектрограмму в виде двух пиков. Теплота излучения диодного источника (измеряется в Кельвинах) зависит от мощности излучения в диапазоне 400-470 нанометров. При этом оба пика (в диапазоне длин волн 400-470 нанометров и 500-650 нанометров) всегда сохраняются в не зависимости от температуры свечения светодиодного светильника (2700-7000 градусов по шкале Кельвина).Thus, today all LED lamps are characterized by peaks with predominant radiation in the wavelength range of 400-470 nanometers and 500-650 nanometers, having a spectrogram in the form of two peaks. The radiation heat of a diode source (measured in Kelvin) depends on the radiation power in the range of 400-470 nanometers. In this case, both peaks (in the wavelength range of 400-470 nanometers and 500-650 nanometers) are always preserved regardless of the temperature of the LED lamp glow (2700-7000 degrees Kelvin).

То есть, вне зависимости от температуры свечения диодного светильника (холодный или теплый), его излучение обладает практически одинаковыми спектральными характеристиками (спектрограммами).That is, regardless of the temperature of the glow of the diode lamp (cold or warm), its radiation has almost the same spectral characteristics (spectrograms).

При этом во всех диодных светильниках наблюдается ярко выраженное падение в диапазоне длин волн 470-500 нанометров.At the same time, in all diode lamps, a pronounced drop is observed in the wavelength range of 470-500 nanometers.

Из источников патентной информации известно светоизлучающее устройство по патенту РФ №2618749, выполненное с возможностью обеспечения полного спектра светового выхода, содержащее твердотельный источник света, выполненный с возможностью излучения первичного света, и преобразующий длину волны элемент, выполненный с возможностью принимать упомянутый первичный свет и содержащий множество преобразующих длину волны областей, содержащих преобразующий длину волны материал для преобразования первичного света во вторичный свет, причем каждая преобразующая длину волны область посредством этого обеспечивает поддиапазон полного спектра светового выхода, при этом по меньшей мере некоторые из упомянутых преобразующих длину волны областей расположены в виде массива и содержат квантовые точки, при этом разные преобразующие длину волны области содержат квантовые точки, имеющие разные диапазоны излучения вторичного света, обеспечивающие разные поддиапазоны полного спектра светового выхода, при этом поддиапазон, обеспечиваемый каждой преобразующей длину волны областью, перекрывается или является смежным с по меньшей мере одним другим поддиапазоном, обеспечиваемым другой преобразующей длину волны областью, и при этом упомянутые преобразующие длину волны области вместе обеспечивают вторичный свет, включающий в себя все длины волн диапазона от 400 нм до 800 нм.From the sources of patent information, a light emitting device is known according to the patent of the Russian Federation No. 2618749, configured to provide a full spectrum of light output, containing a solid-state light source configured to emit primary light, and a wavelength-converting element configured to receive said primary light and containing a plurality wavelength-converting regions comprising a wavelength-converting material for converting primary light to secondary light, each wavelength-converting region thereby providing a subrange of the full spectrum of light output, wherein at least some of said wavelength-converting regions are arranged in an array, and contain quantum dots, while different wavelength-converting regions contain quantum dots having different ranges of secondary light emission, providing different subranges of the full spectrum of light output, while subdivision the band provided by each wavelength converting region overlaps or is contiguous with at least one other subband provided by the other wavelength converting region, wherein said wavelength converting regions together provide secondary light including all wavelengths from 400 nm up to 800 nm.

Известен светодиодный источник белого света с биологически адекватным спектром излучения по патенту РФ №2693632, включающий не менее двух белых светодиодов, размещенных на теплопроводящей печатной плате с электрическими выводами для подключения светодиодов к источнику электропитания, и полупрозрачную крышку, расположенную над печатной платой, причем, каждый белый светодиод содержит в отражающем свет корпусе, по меньшей мере, один чип с синим излучением, залитый полимерной композицией с собственным фотолюминофором или смесью фотолюминофоров, отличающийся тем, что на теплопроводящей печатной плате дополнительно размещен, по меньшей мере, один светодиод с голубым излучением, покрытый композитной фотолюминесцентной пленкой, содержащей в прозрачной основе фотолюминофор.Known LED source of white light with a biologically adequate emission spectrum according to the patent of the Russian Federation No. 2693632, including at least two white LEDs placed on a heat-conducting printed circuit board with electrical leads for connecting the LEDs to a power source, and a translucent cover located above the printed circuit board, each a white LED contains in a light-reflecting housing at least one blue-emitting chip filled with a polymer composition with its own photoluminophore or a mixture of photoluminophores, characterized in that at least one blue-emitting LED coated with a composite photoluminescent film containing a photoluminescent agent in a transparent base.

Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипаThis technical solution, as the closest to the declared technical essence and the achieved result, is accepted as its prototype.

Данное решение позволяет несколько уменьшить вредное воздействие излучения светодиодного светильника на человеческий организмThis solution allows you to somewhat reduce the harmful effects of LED lamp radiation on the human body.

Недостатками известного технического решения является сложность его реализации, связанная с необходимостью использования композитной фотолюминесцентной пленки, которая содержит фотолюминофор специального состава составом и покрывается защитным слоем.The disadvantages of the known technical solution is the complexity of its implementation, associated with the need to use a composite photoluminescent film, which contains a photoluminescent composition of a special composition and is covered with a protective layer.

Задачей заявляемого изобретения является создание полноспектрального светодиодного светильника со значительным снижения вредного воздействия на человека его излучения.The objective of the claimed invention is to create a full-spectrum LED lamp with a significant reduction in the harmful effects of its radiation on humans.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features sufficient to solve the technical problem indicated by the applicant and obtain the technical result provided by the invention.

Согласно изобретению способ снижения вредного воздействия на человека излучения полноспектрального светодиодного светильника, включающий изменение показателей относительной интенсивности в спектральной характеристике излучения светильника в сторону создания биологически адекватного спектра белого излучения, отличается тем, что в светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или базовой светодиодной матрицей дополнительно устанавливают светодиод или светодиодную матрицу с частотными показателями их спектральных характеристик и показателями их интенсивности, которые при совместной их работе с базовым белым светодиодом или базовой светодиодной матрицей обеспечивают снижение пика интенсивности суммарного излучения светильника в диапазоне синего света и выравнивание интенсивности суммарного излучения светильника во всем диапазоне его спектральной характеристики.According to the invention, a method for reducing the harmful effects of radiation from a full-spectrum LED lamp on a person, including changing the relative intensity indicators in the spectral characteristic of the lamp radiation towards creating a biologically adequate spectrum of white radiation, is characterized in that an LED is additionally installed in an LED lamp with a basic white LED or a basic LED matrix. or an LED matrix with frequency indicators of their spectral characteristics and indicators of their intensity, which, when combined with a basic white LED or a basic LED matrix, reduce the peak intensity of the total emission of the lamp in the blue light range and equalize the intensity of the total emission of the lamp in the entire range of its spectral characteristics .

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:In addition, the claimed technical solution is characterized by the presence of a number of additional optional features, namely:

- в светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или светодиодной матрицей дополнительно устанавливают светодиод или светодиодную матрицу со спектральной характеристикой в частотном диапазоне 465-475 нанометров;- an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 465-475 nanometers is additionally installed in an LED lamp with a basic white LED or LED matrix;

- в светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или светодиодной матрицей дополнительно устанавливают светодиод или светодиодную матрицу со спектральной характеристикой в частотном диапазоне 490-510 нанометров.- an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 490-510 nanometers is additionally installed in an LED lamp with a basic white LED or LED matrix.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что за счет применения данной комбинированной технологии вырастает мощность излучения в диапазоне длин волн 470-500 нанометров (синий пик), поэтому при равных мощностных характеристиках светодиодного светильника одновременно снижается мощность излучения в диапазоне длин волн 490-510 нанометров. Таким образом, согласно спектрограмме достигается наиболее схожее излучение в видимой части спектра с естественным солнечным излучением и, тем самым, устраняются оба выраженных недостатков современных светодиодных светильников.The claimed set of essential features ensures the achievement of a technical result, which consists in the fact that due to the use of this combined technology, the radiation power in the wavelength range of 470-500 nanometers (blue peak) increases, therefore, with equal power characteristics of the LED lamp, the radiation power in the range wavelengths 490-510 nanometers. Thus, according to the spectrogram, the most similar radiation in the visible part of the spectrum with natural solar radiation is achieved, and thus both pronounced shortcomings of modern LED lamps are eliminated.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором на фиг. 1-3 представлены спектрограммы стандартных светоизлучающих диодов, на фиг. 4-5 - спектрограммы бирюзового и синего светоизлучающих диодов, на фиг. 6 - итоговая спектрограмма светодиодного светильника, выполненного в соответствии с заявленным способом.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing, in which Fig. 1-3 are spectrograms of standard light emitting diodes, FIG. 4-5 are spectrograms of turquoise and blue light emitting diodes, FIG. 6 - the final spectrogram of the LED lamp, made in accordance with the claimed method.

Заявленный нами способ реализуют следующим образом.The method claimed by us is implemented as follows.

Снижение вредного воздействия на человека излучения полноспектрального светодиодного светильника осуществляют путем изменения показателей относительной интенсивности в спектральной характеристике излучения светильника в сторону создания биологически адекватного спектра белого излучения, близкого к вышеуказанным показателям естественного солнечного света. Эти изменения осуществляют за счет того, что в светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или базовой светодиодной матрицей дополнительно устанавливают светодиод или светодиодную матрицу с частотными показателями их спектральных характеристик и показателями их интенсивности, которые при совместной их работе с базовым белым светодиодом или базовой светодиодной матрицей обеспечивают снижение пика интенсивности суммарного излучения светильника в диапазоне синего света и выравнивание интенсивности суммарного излучения светильника во всем диапазоне.Reducing the harmful effects of radiation from a full-spectrum LED lamp on a person is carried out by changing the relative intensity indicators in the spectral characteristic of the lamp radiation in the direction of creating a biologically adequate spectrum of white radiation, close to the above indicators of natural sunlight. These changes are carried out due to the fact that an LED or LED matrix with frequency indicators of their spectral characteristics and indicators of their intensity is additionally installed in an LED lamp with a basic white LED or a basic LED matrix, which, when combined with a basic white LED or a basic LED matrix, provide reducing the peak intensity of the total emission of the luminaire in the blue light range and equalizing the intensity of the total emission of the luminaire in the entire range.

В светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или светодиодной матрицей может быть дополнительно установлен светодиод или светодиодная матрица со спектральной характеристикой в частотном диапазоне 465-475 нанометров. В светодиодный светильник с базовым белым светодиодом или светодиодной матрицей может быть дополнительно установлен светодиод или светодиодную матрицу со спектральной характеристикой в частотном диапазоне 490-510 нанометров.In an LED luminaire with a basic white LED or LED matrix, an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 465-475 nanometers can be additionally installed. In an LED luminaire with a basic white LED or LED matrix, an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 490-510 nanometers can be additionally installed.

Возможность достижения поставленной перед изобретением задачи подтверждается следующими доводами.The possibility of achieving the objectives of the invention is confirmed by the following arguments.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра, т.е. светодиод изначально излучает практически монохроматический свет. В мире широко выпускаются белые светодиоды в комбинации светодиода с синим/фиолетовым свечением с нанесенным на него люминофором с желтым или оранжевым цветом люминесценции, возможно применение люминофоров другого цвета свечения. То есть, свечение характеризуется повышенной мощностью в синем спектре диапазона (440-460 нанометров) и спектре излучения люминофора (520-620 нанометров), а так же снижением мощности и значительным снижением мощности в диапазоне 460-520 нанометров.The light emitted by the LED lies in a narrow range of the spectrum, i.e. The LED initially emits almost monochromatic light. White LEDs are widely produced in the world in combination of an LED with a blue / violet glow with a phosphor with a yellow or orange luminescence color deposited on it, it is possible to use phosphors of a different glow color. That is, the glow is characterized by increased power in the blue spectrum of the range (440-460 nanometers) and the emission spectrum of the phosphor (520-620 nanometers), as well as a decrease in power and a significant decrease in power in the range of 460-520 nanometers.

Поэтому фактически основная мощность излучения приходится на узкий диапазон синего спектра и часть зеленого и красного диапазона, (далее про вред синего и т.п.)Therefore, in fact, the main radiation power falls on a narrow range of the blue spectrum and part of the green and red ranges (hereinafter about the harm of blue, etc.)

Суть метода - объединение в одном светильнике стандартных белых светодиодов со светодиодами излучающими в спектре 490-510 нанометров с пиком 500 нанометров (бирюзовый) и светодиодами излучающими в спектре 464-475 нанометров с пиком 467 нанометров (синий).The essence of the method is the combination in one lamp of standard white LEDs with LEDs emitting in the spectrum of 490-510 nanometers with a peak of 500 nanometers (turquoise) and LEDs emitting in the spectrum of 464-475 nanometers with a peak of 467 nanometers (blue).

При объединение диодов с разными характеристиками в одном светильнике происходит суммирование мощности излучения в каждой длине волны излучений белых светодиодов с излучением светодиодов излучающих в спектре 490-510 нанометров с пиком 500 нанометров (бирюзовый) и светодиодов излучающих в спектре 464-475 нанометров с пиком 467 нанометров (синий). За счет этого происходит перераспределение мощности и при одинаковой мощности светильника мощность узкоспектрального синего излучения уменьшится.When combining diodes with different characteristics in one lamp, the radiation power in each wavelength of radiation of white LEDs is summed with the radiation of LEDs emitting in the spectrum of 490-510 nanometers with a peak of 500 nanometers (turquoise) and LEDs emitting in the spectrum of 464-475 nanometers with a peak of 467 nanometers (blue). Due to this, the power is redistributed, and with the same lamp power, the power of the narrow-spectrum blue radiation will decrease.

Заявленное устройство может быть реализовано с использованием известного оборудования, технических и технологических средств и предназначено для освещения офисных помещений, рабочих зон и зон отдыха, для применения в социальных учреждениях (школы, сады, прочее) и так далее.The claimed device can be implemented using well-known equipment, technical and technological means and is intended for lighting office space, work areas and recreation areas, for use in social institutions (schools, gardens, etc.) and so on.

Claims

1. A method for reducing the harmful effects of radiation from a full-spectrum LED lamp on a person, including changing the relative intensity indicators in the spectral characteristic of the lamp radiation towards creating a biologically adequate spectrum of white radiation, characterized in that an LED is additionally installed in an LED lamp with a basic white LED or a basic LED matrix or an LED matrix with frequency indicators of their spectral characteristics and indicators of their intensity, which, when combined with a basic white LED or a basic LED matrix, reduce the peak intensity of the total emission of the lamp in the blue light range and equalize the intensity of the total emission of the lamp in the entire range of its spectral characteristics .

2. The method according to claim 1, characterized in that an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 465-475 nanometers is additionally installed in the LED lamp with a basic white LED or LED matrix.

3. The method according to claim 1, characterized in that an LED or LED matrix with a spectral response in the frequency range of 490-510 nanometers is additionally installed in the LED lamp with a basic white LED or LED matrix.