CN114189963A - 调节生物节律的多基色光源模组、照明系统及照明方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调节生物节律的多基色光源模组、照明系统及照明方法，所述的多基色光源模组包括光度球，所述光度球内壁设置有至少一个多基色光源，所述的光度球的出光口设置有出光透镜，所述的多基色光源发出的颜色光经光度球内壁反射混光后由出光透镜穿出；所述的多基色光源接入脉冲宽度调制器，所述的脉冲宽度调制器用于控制多基色光源的颜色显示。本发明采用脉冲宽度调制器对不同的多基色光源进行调光，使得发射光谱能量比例达到优化发射光谱能量比例，混色后得到的照明白光的色度参数较好，与自然光接近，可模拟自然光满足高要求的应用，同时具有较高的节律作用效率、较高的褪黑素抑制指数以及较低的蓝光危害效率。
Description
技术领域
本发明属于照明技术领域，涉及一种调节生物节律的多基色光源模组、照明系统及照明方法。
背景技术
人类在长期进化过程中形成了日出而作，日落而息的特有的生物节律，19世纪，伴随着电力工业的发展，第一道人造光出现了，随后人造光经历了白炽灯、荧光灯等多种灯具，直到现在的LED等，人们一直在追逐最接近太阳光的人造光，随着LED技术的成熟与发展，制造与太阳光谱相近的全光谱LED成为近几年的行业热点。
现代医学的研究表明照明对人体褪黑素分泌的影响，生物钟具有光感受特性，视觉系统不仅传递给大脑光的信号，而且把外界光环境的明暗信息传递给大脑的松果体。松果体产生褪黑激素进入血液、尿液、脑脊液，细胞内外液中，从而控制了人的睡眠水平。波长在450nm对褪黑激素的分泌产生抑制作用达到最大，作为人体重要的内分泌激素，褪黑激素受光照调节的事实越来越受到人的重视。褪黑激素主要是由哺乳动物的松果分泌的一种胺类激素，最大的特点是，它是迄今发现的最强的内源性自由基清除剂，褪黑激素的基本功能就是参与抗氧化系统，防止细胞产生氧化损伤。伴随着工业文明的进程夜间照明快速发展并普及，与此同时夜间光照对人类健康带来了影响和威胁，其中最直接的影响就是对人体褪黑激素分泌的抑制以及扰乱，影响人类生物节律。通过改善照明状况可起到调节患者生物节律以及接受光照不合适引起的情绪紊乱等情况，达到患者需要的最佳康复照明效果。
CN211751686U公开了一种调整人类生物节律的LED光源，它涉及LED封装技术领域。支架碗杯内嵌设固定有白道、塑胶隔离带，支架碗杯通过塑胶隔离带分隔为碗杯A、碗杯B两个小碗杯，碗杯A、碗杯B均通过白道隔开设置有正极区域与负极区域，碗杯A、碗杯B的底部区域分别通过固晶胶分别固定有第一芯片、第二芯片，第一芯片通过键合金线与碗杯A的正负极区域相连，第二芯片通过键合金线与碗杯B的正负极区域相连，形成串联电路，第一芯片、第二芯片的表面设置有荧光胶。
CN112291906A公开了一种生物节律照明系统，包括：控制模块、第一照明灯和第二照明灯，所述控制模块用于执行上课控制模式和休息控制模式，所述上课控制模式包括：开启第一照明灯，关闭第二照明灯；所述休息控制模式包括：关闭第一照明灯，开启第二照明灯；所述第一照明灯的CS值≥0.35，所述第二照明灯的CS值＜0.1。通过选择适合的第一照明灯和第二照明灯，通过控制模块针对场景进行第一照明灯和第二照明灯的控制，为整个教室提供包括上课场景和休息场景的照明方案。
CN102665332A公开了一种照明灯具控制装置，包括遥控发射电路，发出调节照明灯具的色温及亮度的调节信号；以及主控电路，主控电路将接收的遥控发射电路发出的信号进行解码，响应遥控发射电路的调节信号后传送调节信号，并且主控电路还用于时间的计时；以及驱动电路，驱动电路根据主控电路提供的调节信号指令，控制输出PWM信号的占空比调整照明灯具的发光亮度，同时通过混光的比例不同而实现色温调节。本发明可根据早晨、中午、晚上不同时段调节病房光照水平，模拟生物节律变化过程，不同时段的光照强弱以及光源色温按照人体生物钟需求设置，实现房间光照强弱、以及光源色温的自然变化，达到患者需要的最佳康复照明效果，提高房间的康复治疗疗效。
但目前的多基色光源无法达到理想的色度和照度，无法完全模拟自然光，因此无法达到用于调节人体生物节律的光源标准，因此需要对现有光源进行改进，用于调节人体生物节律。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种调节生物节律的多基色光源模组、照明系统及照明方法，本发明采用脉冲宽度调制器对不同的多基色光源进行调光，使得发射光谱能量比例达到优化发射光谱能量比例，混色后得到的照明白光的色度参数较好，与自然光接近，可模拟自然光满足高要求的应用，同时具有较高的节律作用效率、较高的褪黑素抑制指数以及较低的蓝光危害效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种多基色光源模组，所述的多基色光源模组包括光度球，所述光度球内壁设置有至少一个多基色光源，所述的光度球的出光口设置有出光透镜，所述的多基色光源发出的颜色光经光度球内壁反射混光后由出光透镜穿出；所述的多基色光源接入脉冲宽度调制器，所述的脉冲宽度调制器用于控制多基色光源的颜色显示。
本发明采用脉冲宽度调制器对不同的多基色光源进行调光，使得发射光谱能量比例达到优化发射光谱能量比例，混色后得到的照明白光的色度参数较好，与自然光接近，可模拟自然光满足高要求的应用，同时具有较高的节律作用效率、较高的褪黑素抑制指数以及较低的蓝光危害效率。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的多基色光源包括OLED光源、LED光源、量子点光源或miniLED光源。
优选地，所述的多基色光源电性连接所述的脉冲宽度调制器，所述的多基色光源通过所述脉冲宽度调至器的调控发出不同波长的颜色光。
优选地，所述的多基色光源包括发光元件以及封装于所述发光元件上的荧光粉混合物，所述的发光元件电性连接所述的脉冲宽度调制器，所述的荧光粉混合物在发光元件的光激发下发出不同波长的颜色光。
优选地，所述荧光粉混合物包括至少五种不同颜色的荧光粉。
优选地，所述荧光粉混合物包括青色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的多基色光源在光度球内壁处呈正多边形分布。
本发明对多基色光源在光度球内的排布方式进行了限定，从而获得均匀混光的效果，多基色光源经过合理的排布后可形成二次均匀混光，整体光源可达到理想的混光效果，出光均匀，改善了光斑不良的问题，防止出现点状效应与多色斑效应。
优选地，所述的光度球内壁设置有呈正三角形分布的三个多基色光源。
优选地，所述的光度球内壁靠近出光口处设置有遮光板。
本发明中设置遮光板的目的在于遮挡多基色光源的直射光，防止其中某一个或某几个多基色光源发出的颜色光不经反射直接由出光口射出，确保颜色光在光度球内进行充分的反射混光，以达到理想的混光效果，避免出现点状光和光斑。
优选地，所述的透镜为宽光束透镜、窄光束透镜或蝙蝠翼光束透镜。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的光度球内壁还设置有散热模块，所述的多基色光源设置于所述的散热模块上。
优选地，所述的散热模块包括散热罩，所述的多基色光源固定于散热罩上，所述散热罩外周开设有散热孔，所述的散热罩内部设置有散热风扇。
第二方面，本发明提供了一种调节生物节律的照明系统，所述的照明系统包括依次电性连接的采集模块、控制模块、驱动模块和照明模块，所述的采集模块用于实时采集室外环境数据并传递至控制模块，所述的控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，所述的照明模块为第一方面所述的多基色光源模组。
人体大部分时间是在室内度过的，室内光线强度、照度以及亮度的变化对人体自身生物节律会产生极大影响，一方面，室内光环境应最大限度地利用天然光；另一方面，室内光环境本身也需要符合人体褪黑素抑制规律。因此人体一天中对光环境的需求应满足：在工作时段需要人体保持较高的警觉性，提高工作效率，保证褪黑素一直处于较低水平，即需要光环境对褪黑素分泌有较高的抑制作用，以高亮度和冷白光为主；在休息时段，人体警觉性下降，褪黑素水平逐渐升高，此时需要光环境促进褪黑素的分泌，即光环境保持较低的褪黑素抑制，以低亮度和暖黄光为主。基于此，本发明提供了一种调节生物节律的照明系统，借助采集模块和控制模块，可以根据一天内外界日光色温和光照度变化规律，结合人体生物节律曲线和室内光环境需求，通过多基色光源模组，模拟不同天气状况、不同时段以及不同季节下的天然光变化规律，根据日光变化规律对室内照明的色温和光照度进行动态调整，从而使得室内光线更符合人体生物节律。
需要说明的是，本发明提供的照明系统可以适用多种应用场景，包括家庭、商场、学校、医院、办公楼等。以学校作为应用场景，根据预设的照明模式，当需要营造活动气氛时，照明模块发出高亮度的冷白光；当需要营造出午休气氛时，照明模块则发出低亮度的暖黄光。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的采集模块包括天气采集单元和时间采集单元，分别用于采集实时天气信息和实时昼夜信息。
优选地，所述的实时天气信息包括晴天、雨天和阴天。
优选地，所述的实时昼夜信息根据时段不同分为晨间、上午、午间、下午和傍晚。
优选地，以24小时制定义，所述晨间所指的时段为7点～9点且不包括9点整点，所述上午所指的时段为9点～11点且不包括11点整点，所述午间所指的时段为11点～13点且不包括13点整点，所述下午所指的时段为13点～17点且不包括17点整点，所述傍晚所指的时段为17点～19点。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的控制模块分别独立地电性连接所述的天气采集单元和时间采集单元，所述的天气采集单元和时间采集单元将获取的实时天气信息和实时昼夜信息传输至控制模块，所述的控制模块根据实时天气信息和实时昼夜信息确定当前的室外日光色温及光照度。
优选地，所述的控制模块对长期采集的室外环境数据进行智能分析并创建排程表，所述的排程表根据不同室外环境数据的排列组合形成的环境参数模型被配置为具有不同的动态照明模式，每一种环境参数模型均独立对应一种动态照明模式，每一种动态照明模式均包括特定的照明色温和光照度，所述的控制模块根据排程表控制照明系统发出特定的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的驱动模块包括驱动电源以及与所述驱动电源电性连接的至少一路恒流驱动电路，所述的恒流驱动电路与多基色光源的数量相同，所述的恒流驱动电路、脉冲宽度调制器和多基色光源依次电性连接。
优选地，所述的驱动电源经稳压器与控制模块电性连接。
第三方面，本发明提供了一种采用第二方面所述的照明系统进行生物节律调节的照明方法，所述的照明方法包括：
数据采集模块实时采集室外环境数据并传递至控制模块，控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。作为本发明一种优选的技术方案，所述的照明方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)控制模块对长期采集的室外信息进行智能分析得到环境参数模型，根据环境参数模型创建排程表，排程表根据不同的环境参数模型被配置为具有不同的照明模式；
(Ⅱ)控制模块查询排程表后确定当前环境参数模型对应的照明模式，并通过恒流驱动电路驱动脉冲宽度调制器控制发光元件按照确定的照明模式发出不同光谱峰值的激发光；
(Ⅲ)多基色光源内的荧光粉混合物在不同光谱峰值的激发光照射下发出不同峰值波长的颜色光，颜色光经光度球内壁反射后混光形成符合当前环境中人体生物节律的白光，并由出光透镜射出。
本发明提供的照明方法中，需要对室内动态照明所在区域的室外日光数据(包括色温和光照度)进行以年为单位的长期采集，然后统计分析，由于天然光时刻都在发生变化，选取天气状况比较有代表性的全晴天和全阴天进行分析，分别得到不同天气状况(晴阴)和不同时段(晨间、上午、午间、下午和傍晚)的外界日光色温变化和光照度变化规律。根据日光色温变化和光照度变化规律，结合人体生物节律曲线，确定不同天气状况和不同时段下的日光变化规律的照明模式(包括晨间模式、上午模式、午间模式、下午模式和傍晚模式)。具体如下：
(1)晨间模式，环境参数模型为：时段为7点～9点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为通过灯光色温和光照度的变化进行舒适的唤醒；对应的照明模式为：色温调整至1000～2000K，光照度为700～1000lx；
(2)上午模式Ⅰ，环境参数模型为：时段为9点～11点，天气状况为晴天，照明目的为正常工作照明，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至5000K～6000K，光照度从700～1000lx递增至2000～3000lx；
(3)上午模式Ⅱ，环境参数模型为：时段为9点～11点，天气状况为阴天，照明目的为提高人体警觉，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至6000K～7000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从700～1000lx递增至3000～4000lx；
(4)午间模式，环境参数模型为：时段为11点～13点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为放松促眠，促进褪黑素正常分泌；对应的照明模式为：色温调整至2000K～3000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从3000～4000lx下降到300～500lx；
(5)下午模式Ⅰ，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为晴天，照明目的为正常工作照明，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至4000K～5000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从300～500lx递增到2000～3000lx；
(6)下午模式Ⅱ，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为阴天，照明目的为提高人体警觉，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至5000～6000K，光照度参数为工作面水平光照度从300～500lx递减到3000～4000lx；
(7)傍晚模式，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为放松促眠，促进褪黑素正常分泌；对应的照明模式为：色温调整至1000～2000K，光照度由2000～3000lx递减至500～600lx。
需要特别说明的是，本发明提供的照明模式仅为示例性描述，本领域技术人员可遵循本发明的设计构思增设其他的环境参数，例如季节信息等，季节信息可以基于农历日期细化为不同的节气，节气不同相应地日光色温和光照度也会有所差异；也可以对环境参数的分级进行细化，例如，天气状况可以细化为更多的天气类型，例如雨天、阴霾、沙尘暴、冰雹等；时段也可以进一步细分。由此可以排列组合形成不同的环境参数模型，不同的环境参数模型也对应不同的照明模式，随着环境参数模型的细化，对照明模式的调节也更加细致，更加人性化。但由于环境参数模型较为庞杂，本发明不再对各个环境参数模型对应的照明模式一一赘述。
此外，在匹配人体生物节律的过程中，需要对人体的受光信息进行采集，通过室外环境光照信息获取人体每日通过正常光照所能获取的光照度，结合人体每日理论的光照度定额，计算得到人体还需补充的光照度，通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，调节人体所在室内环境的光照参数，匹配不同照明模式，对人体进行补充光照。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用脉冲宽度调制器对不同的多基色光源进行调光，使得发射光谱能量比例达到优化发射光谱能量比例，混色后得到的照明白光的色度参数较好，与自然光接近，可模拟自然光满足高要求的应用，同时具有较高的节律作用效率、较高的褪黑素抑制指数以及较低的蓝光危害效率。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的多基色光源模组的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的多基色光源的逻辑控制图
图3为本发明一个具体实施方式提供的照明系统的逻辑控制图；
图4为本发明一个具体实施方式提供的人体生物节律曲线。
其中，1-光度球；2-多基色光源；3-脉冲宽度调制器；4-出光透镜；5-遮光板；6-荧光粉混合物；7-散热罩；8-发光元件；9-散热风扇。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种多基色光源2模组，所述的多基色光源2模组如图1所示，包括光度球1，所述光度球1内壁设置有至少一个多基色光源2，所述的光度球1的出光口设置有出光透镜4，所述的多基色光源2发出的颜色光经光度球1内壁反射混光后由出光透镜4穿出；所述的多基色光源2接入脉冲宽度调制器3，所述的脉冲宽度调制器3用于控制多基色光源2的颜色显示。
本发明采用脉冲宽度调制器3对不同的多基色光源2进行调光，使得发射光谱能量比例达到优化发射光谱能量比例，混色后得到的照明白光的色度参数较好，与自然光接近，可模拟自然光满足高要求的应用，同时具有较高的节律作用效率、较高的褪黑素抑制指数以及较低的蓝光危害效率。
进一步地，所述的多基色光源2包括发光元件8以及封装于所述发光元件8上的荧光粉混合物6，所述的发光元件8电性连接所述的脉冲宽度调制器3，所述的荧光粉混合物6在发光元件8的光激发下发出不同波长的颜色光。
进一步地，所述荧光粉混合物6包括至少五种不同颜色的荧光粉。具体地，所述荧光粉混合物6包括青色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉。
进一步地，所述的多基色光源2在光度球1内壁处呈正多边形分布。具体地，所述的光度球1内壁设置有呈正三角形分布的三个多基色光源2。
本发明对多基色光源2在光度球1内的排布方式进行了限定，从而获得均匀混光的效果，多基色光源2经过合理的排布后可形成二次均匀混光，整体光源可达到理想的混光效果，出光均匀，改善了光斑不良的问题，防止出现点状效应额多色斑效应。
所述的光度球1内壁靠近出光口处设置有遮光板5，用于遮挡多基色光源2的直射光，防止其中某一个或某几个多基色光源2发出的颜色光不经反射直接由出光口射出，确保颜色光在光度球1内进行充分的反射混光，以达到理想的混光效果，避免出现点状光和光斑。
所述的透镜为宽光束透镜、窄光束透镜或蝙蝠翼光束透镜。
进一步地，如图2所示，所述的光度球1内壁还设置有散热模块，所述的多基色光源2设置于所述的散热模块上。所述的散热模块包括散热罩7，所述的多基色光源2固定于散热罩7上，所述散热罩7外周开设有散热孔，所述的散热罩7内部设置有散热风扇9。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种调节生物节律的照明系统，所述的照明系统如图3所示，包括依次电性连接的采集模块、控制模块、驱动模块和照明模块，所述的采集模块用于实时采集室外环境数据并传递至控制模块，所述的控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，所述的照明模块为第一方面所述的多基色光源模组。
人体大部分时间是在室内度过的，室内光线强度、照度以及亮度的变化对人体自身生物节律会产生极大影响，一方面，室内光环境应最大限度地利用天然光；另一方面，室内光环境本身也需要符合人体褪黑素抑制规律。因此人体一天中对光环境的需求应满足：在工作时段需要人体保持较高的警觉性，提高工作效率，保证褪黑素一直处于较低水平，即需要光环境对褪黑素分泌有较高的抑制作用，以高亮度和冷白光为主；在休息时段，人体警觉性下降，褪黑素水平逐渐升高，此时需要光环境促进褪黑素的分泌，即光环境保持较低的褪黑素抑制，以低亮度和暖黄光为主。基于此，本发明提供了一种调节生物节律的照明系统，借助采集模块和控制模块，可以根据一天内外界日光色温和光照度变化规律，结合人体生物节律曲线(如图4所示)和室内光环境需求，通过多基色光源模组，模拟不同天气状况、不同时段以及不同季节下的天然光变化规律，根据日光变化规律对室内照明的色温和光照度进行动态调整，从而使得室内光线更符合人体生物节律。
需要说明的是，本发明提供的照明系统可以适用多种应用场景，包括家庭、商场、学校、医院、办公楼等。以学校作为应用场景，根据预设的照明模式，当需要营造学习气氛时，照明模块发出高亮度的冷白光；当需要营造出午休气氛时，照明模块则发出低亮度的暖黄光。
进一步地，所述的采集模块包括天气采集单元和时间采集单元，分别用于采集实时天气信息和实时昼夜信息。所述的实时天气信息包括晴天、雨天和阴天。所述的实时昼夜信息根据时段不同分为晨间、上午、午间、下午和傍晚；以24小时制定义，所述晨间所指的时段为7点～9点且不包括9点整点，所述上午所指的时段为9点～11点且不包括11点整点，所述午间所指的时段为11点～13点且不包括13点整点，所述下午所指的时段为13点～17点且不包括17点整点，所述傍晚所指的时段为17点～19点。
进一步地，所述的控制模块分别独立地电性连接所述的天气采集单元和时间采集单元，所述的天气采集单元和时间采集单元将获取的实时天气信息和实时昼夜信息传输至控制模块，所述的控制模块根据实时天气信息和实时昼夜信息确定当前的室外日光色温及光照度。
所述的控制模块对长期采集的室外环境数据进行智能分析并创建排程表，所述的排程表根据不同室外环境数据的排列组合形成的环境参数模型被配置为具有不同的动态照明模式，每一种环境参数模型均独立对应一种动态照明模式，每一种动态照明模式均包括特定的照明色温和光照度，所述的控制模块根据排程表控制照明系统发出特定的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。
进一步地，所述的驱动模块包括驱动电源以及与所述驱动电源电性连接的至少一路恒流驱动电路，所述的驱动电源经稳压器与控制模块电性连接，所述的恒流驱动电路与多基色光源2的数量相同，所述的恒流驱动电路、脉冲宽度调制器3和多基色光源2依次电性连接。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用上述照明系统进行生物节律调节的照明方法，所述的照明方法包括：
数据采集模块实时采集室外环境数据并传递至控制模块，控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。
需要说明的是，在匹配人体生物节律的过程中，需要对佩戴者的受光信息进行采集，通过室外环境光照信息获取人体每日通过正常光照所能获取的光照度，结合人体每日理论的光照度定额，计算得到人体还需补充的光照度，通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，调节人体所在环境的光照参数，对人体进行补充光照，以达到理论的充足光照定额。进一步地，所述的照明方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)控制模块对长期采集的室外信息进行智能分析得到环境参数模型，根据环境参数模型创建排程表，排程表根据不同的环境参数模型被配置为具有不同的照明模式；
(Ⅱ)控制模块查询排程表后确定当前环境参数模型对应的照明模式，并通过恒流驱动电路驱动脉冲宽度调制器3控制发光元件8按照确定的照明模式发出不同光谱峰值的激发光；
(Ⅲ)多基色光源2内的荧光粉混合物6在不同光谱峰值的激发光照射下发出不同峰值波长的颜色光，颜色光经光度球1内壁反射后混光形成符合当前环境中人体生物节律的白光，并由出光透镜4射出。
本发明提供的照明方法中，需要对室内动态照明所在区域的室外日光数据(包括色温和光照度)进行以年为单位的长期采集，然后统计分析，由于天然光时刻都在发生变化，选取天气状况比较有代表性的全晴天和全阴天进行分析，分别得到不同天气状况(晴阴)和不同时段(晨间、上午、午间、下午和傍晚)的外界日光色温变化和光照度变化规律。根据日光色温变化和光照度变化规律，结合人体生物节律曲线，确定不同天气状况和不同时段下的日光变化规律的照明模式(包括晨间模式、上午模式、午间模式、下午模式和傍晚模式)。具体如下：
(1)晨间模式，环境参数模型为：时段为7点～9点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为通过灯光色温和光照度的变化进行舒适的唤醒；对应的照明模式为：色温调整至1000～2000K，光照度为700～1000lx；
(2)上午模式Ⅰ，环境参数模型为：时段为9点～11点，天气状况为晴天，照明目的为正常工作照明，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至5000K～6000K，光照度从700～1000lx递增至2000～3000lx；
(3)上午模式Ⅱ，环境参数模型为：时段为9点～11点，天气状况为阴天，照明目的为提高人体警觉，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至6000K～7000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从700～1000lx递增至3000～4000lx；
(4)午间模式，环境参数模型为：时段为11点～13点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为放松促眠，促进褪黑素正常分泌；对应的照明模式为：色温调整至2000K～3000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从3000～4000lx下降到300～500lx；
(5)下午模式Ⅰ，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为晴天，照明目的为正常工作照明，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至4000K～5000K，对应的光照度参数为工作面水平光照度从300～500lx递增到2000～3000lx；
(6)下午模式Ⅱ，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为阴天，照明目的为提高人体警觉，抑制褪黑素分泌；对应的照明模式为：色温调整至5000～6000K，光照度参数为工作面水平光照度从300～500lx递减到3000～4000lx；
(7)傍晚模式，环境参数模型为：时段为13点～17点，天气状况为晴天或阴天，照明目的为放松促眠，促进褪黑素正常分泌；对应的照明模式为：色温调整至1000～2000K，光照度由2000～3000lx递减至500～600lx。
需要特别说明的是，本发明提供的照明模式仅为示例性描述，本领域技术人员可遵循本发明的设计构思增设其他的环境参数，例如季节信息等，季节信息可以基于农历日期细化为不同的节气，节气不同相应地日光色温和光照度也会有所差异；也可以对环境参数的分级进行细化，例如，天气状况可以细化为更多的天气类型，例如雨天、阴霾、沙尘暴、冰雹等；时段也可以进一步细分。由此可以排列组合形成不同的环境参数模型，不同的环境参数模型也对应不同的照明模式，随着环境参数模型的细化，对照明模式的调节也更加细致，更加人性化。但由于环境参数模型较为庞杂，本发明不再对各个环境参数模型对应的照明模式一一赘述。
此外，在匹配人体生物节律的过程中，需要对佩戴者的受光信息进行采集，通过室外环境光照信息获取人体每日通过正常光照所能获取的光照度，结合人体每日理论的光照度定额，计算得到人体还需补充的光照度，通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，调节人体所在室内环境的光照参数，匹配不同照明模式，对人体进行补充光照。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种调节生物节律的多基色光源模组，其特征在于，所述的多基色光源模组包括光度球，所述光度球内壁设置有至少一个多基色光源，所述的光度球的出光口设置有出光透镜，所述的多基色光源发出的颜色光经光度球内壁反射混光后由出光透镜穿出；所述的多基色光源接入脉冲宽度调制器，所述的脉冲宽度调制器用于控制多基色光源的颜色显示。
2.根据权利要求1所述的多基色光源模组，其特征在于，所述的多基色光源包括OLED光源、LED光源、量子点光源或miniLED光源；
优选地，所述的多基色光源电性连接所述的脉冲宽度调制器，所述的多基色光源通过所述脉冲宽度调至器的调控发出不同波长的颜色光；
优选地，所述的多基色光源包括发光元件以及封装于所述发光元件上的荧光粉混合物，所述的发光元件电性连接所述的脉冲宽度调制器，所述的荧光粉混合物在发光元件的光激发下发出不同波长的颜色光；
优选地，所述荧光粉混合物包括至少五种不同颜色的荧光粉；
优选地，所述荧光粉混合物包括青色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉。
3.根据权利要求1或2所述的多基色光源模组，其特征在于，所述的多基色光源在光度球内壁处呈正多边形分布；
优选地，所述的光度球内壁设置有呈正三角形分布的三个多基色光源；
优选地，所述的光度球内壁靠近出光口处设置有遮光板；
优选地，所述的透镜为宽光束透镜、窄光束透镜或蝙蝠翼光束透镜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多基色光源模组，其特征在于，所述的光度球内壁还设置有散热模块，所述的多基色光源设置于所述的散热模块上；
优选地，所述的散热模块包括散热罩，所述的多基色光源固定于散热罩上，所述散热罩外周开设有散热孔，所述的散热罩内部设置有散热风扇。
5.一种调节生物节律的照明系统，其特征在于，所述的照明系统包括依次电性连接的采集模块、控制模块、驱动模块和照明模块，所述的采集模块用于实时采集室外环境数据并传递至控制模块，所述的控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，所述的照明模块为权利要求1-4任一项所述的多基色光源模组。
6.根据权利要求5所述的照明系统，其特征在于，所述的采集模块包括天气采集单元和时间采集单元，分别用于采集实时天气信息和实时昼夜信息；
优选地，所述的实时天气信息包括晴天、雨天和阴天；
优选地，所述的实时昼夜信息根据时段不同分为晨间、上午、午间、下午和傍晚；
优选地，以24小时制定义，所述晨间所指的时段为7点～9点且不包括9点整点，所述上午所指的时段为9点～11点且不包括11点整点，所述午间所指的时段为11点～13点且不包括13点整点，所述下午所指的时段为13点～17点且不包括17点整点，所述傍晚所指的时段为17点～19点。
7.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述的控制模块分别独立地电性连接所述的天气采集单元和时间采集单元，所述的天气采集单元和时间采集单元将获取的实时天气信息和实时昼夜信息传输至控制模块，所述的控制模块根据实时天气信息和实时昼夜信息确定当前的室外日光色温及光照度；
优选地，所述的控制模块对长期采集的室外环境数据进行智能分析并创建排程表，所述的排程表根据不同室外环境数据的排列组合形成的环境参数模型被配置为具有不同的动态照明模式，每一种环境参数模型均独立对应一种动态照明模式，每一种动态照明模式均包括特定的照明色温和光照度，所述的控制模块根据排程表控制照明系统发出特定的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。
8.根据权利要求5-7任一项所述的照明系统，其特征在于，所述的驱动模块包括驱动电源以及与所述驱动电源电性连接的至少一路恒流驱动电路，所述的恒流驱动电路与多基色光源的数量相同，所述的恒流驱动电路、脉冲宽度调制器和多基色光源依次电性连接；
优选地，所述的驱动电源经稳压器与控制模块电性连接。
9.一种采用权利要求5-8任一项所述的照明系统进行生物节律调节的照明方法，其特征在于，所述的照明方法包括：
数据采集模块实时采集室外环境数据并传递至控制模块，控制模块对采集到的室外环境数据进行处理并通过驱动模块控制照明模块发出相应的色温和光照度，以匹配人体的生物节律。
10.根据权利要求9所述的照明方法，其特征在于，所述的照明方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)控制模块对长期采集的室外信息进行智能分析得到环境参数模型，根据环境参数模型创建排程表，排程表根据不同的环境参数模型被配置为具有不同的照明模式；
(Ⅱ)控制模块查询排程表后确定当前环境参数模型对应的照明模式，并通过恒流驱动电路驱动脉冲宽度调制器控制发光元件按照确定的照明模式发出不同光谱峰值的激发光；
(Ⅲ)多基色光源内的荧光粉混合物在不同光谱峰值的激发光照射下发出不同峰值波长的颜色光，颜色光经光度球内壁反射后混光形成符合当前环境中人体生物节律的白光，并由出光透镜射出。
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