CN1978981A - 柔和光高架台灯 - Google Patents

Abstract

一种柔和光高架台灯，属室内照明领域。普通台灯由于使用矮支撑杆，导致桌面上近灯区亮远灯区暗，桌面内外灯罩上下明暗对比度大，这种暗区弱光入眼被近年来动物近视眼实验模型证实会导致眼前后径增长，形成轴性近视眼。为了消除学生晚间在家学习时视野内存在的暗区弱光，避免直射或反射眩光入眼，本发明采取将支撑装置支撑的光源设在距灯底面或距桌面高100厘米至180厘米，光源底面几何中心距灯底座远端或距桌面坐人边对边40厘米至120厘米的方案，使入眼光线均匀柔和，有利于保护学生视力。

Description

柔和光高架台灯

[技术领域]

本发明涉及照明领域，尤其是室内桌面照明台灯。

[技术背景]

中小学生眼睛处于发育敏感期，光环境是否适宜对视功能是否正常起决定作用。从目前情况看，中小学生晚上在家学习使用的台灯(无论何种光源)，其光源底面一般距桌面的高度在300～500mm左右，少数高度较高者也在99厘米以下。台灯由灯具及其支撑装置构成，这里仅指包括放置在桌面上使用的可移动式和与桌子相连接的固定式两类台灯。国家标准GB9473-1988《民用台灯通用技术条件》中对作为读书写字用的台灯提出遮光性要求：“台灯处于正常工作位置时，眼睛距台灯基底的底平面垂直方向上400mm，离光源中心水平距离600mm处，水平方向应看不到灯罩内壁及光源。“这种高底下使用桌面台灯存在以下几个问题：一是桌面照度近灯处亮远灯处暗。即便是在一本16K翻开的书本面上，如其左上角处于台灯光源下(300mm高)，则其右下角的光照度与左上角相差150lx(光照度单位勒克斯)；二是桌面内外明暗对比度大；三是不透光灯罩上下照度差竟相差100倍；四是光源和光照区局部相对较亮，加剧了上述明暗对比。无频闪灯虽消除频闪，但眼疲劳并不主要是灯光频闪造成的，由于其提高了频闪频率使光源亮度增加，加剧了视野内明暗区的对比度，反而对眼睛不利；五上述国标中所述距灯底面高400mm为眼位。但广大中小学生的眼位多数达不到400mm。初中、小学生大多数眼位低于400mm。由于中小学生使用台灯时并不知道光线直射入眼的危害，往往在视野内能看见灯罩内壁及光源的情况下学习，从而加剧全视网膜内明暗区的对比度。中国专利200320111161.5利视台灯(授权公告日2004.12.8，公告号CN2662063Y)。方案包括有灯基底、支撑杆、照明部，其特征是灯基座的水平延伸与照明部的平面延伸线向台灯架的开口端延伸成锐角相交，……。该方案有益效果是：照明部轴线设置与人体相背，照明光线与人眼视线同向，为背向光。这种设计使眼底视网膜看不到光源，无眩光入眼，但是却使全视野入眼光线的明暗区对比仍然明显。

以往对学生近视眼的认识局限在调节过度，睫状肌痉挛，睫状肌不能放松导致近视的范围内。长期以来眼科界对产生近视眼的机理尚不明确，存在各种说法的探索。在前述调节过度理论的指导下，各种各样以解除睫状肌痉挛，放松睫状肌，锻炼睫状肌的防治近视眼的方法纷纷推出，有化学药物的，如各种滴眼液贴眼药；有物理仪器或方法的，在近距离给人一个可前后移动图案，并有亮光或亮点刺激视网膜，还有OK镜等。这些防治方法，都能使患者眼睛在治疗后较快呈现出远视力有所提高效果。遗憾的是这些方法统统表现出只有短期疗效的不足，研制者们认为应该让中小学生近视患者坚持长期使用，就能把短期疗效集合成一个长期效果。这些防治方法，除占用学生时间外其治疗过程与学习无关，学生治疗后仍然回到原来的学习环境中，这些方法不宜被学生长期坚持使用，时间一长倒成了学生的累赘。这此林林总总的治疗方法包括推行多年的眼保健操，给人以这样的启示：即这些防治方法不能说一概无效，有积极正确的成分所在，不能一概否定。研制者大都经过一番艰苦努力才有所收获。但是，这些方法的短暂疗效又不能不引起人们的思考和怀疑，事实胜于雄辩，所以也不能囫囵吞枣一概肯定。这说明人们对近视眼病因的认识还不全面不深刻，没有触及事物变化的本质。

眼睛是动物的感光器官，是在大自然环境中受太阳光的刺激而发展进化的。因而眼睛是光的产物，人眼更是如此，随着人类的进化，眼感受外部世界认知事物，已成为人的最主要的感觉器官。近视眼现象的大量产生无疑也是在现代的光环境中产生的。用唯物的观点分析，就是因为光环境不合理不平衡，才导致近视眼的产生，所以防治近视眼的实质应该是“治疗”光环境。这才是人类应该探寻的防治近视眼的正确途径和方法。研究证明：近视眼的产生主要是由光线和视距两方面因素造成的。两者都是给视网膜造成不正常的光刺激。动物实验近视研究发现：不合理的光线(形觉剥夺)和不合适的视距(深度凹透镜诱导)“对眼底视网膜产生的病理极为相似”(席晓勍等，实验性近视组织病理及超微结构观察《眼科新进展》2001.10.21.5：329-331)。这进一步说明形觉剥夺和深度凹透镜诱导造成近视眼的作用机理可看作是相同的。

形觉剥夺。“使进入眼内光亮度约减至原来的1/2log单位”(北京医科大学第一医院朱小松等，实验性近视眼研究。《国外医学眼科学分册》1993.17.2：91-94)。人眼视觉分为光觉、色觉和形觉。其中光觉是基础，只有在具备光觉的条件下，才能产生色觉和形觉，形觉是对光觉的综合反应。(阎洪禄《眼生理学》北京人民卫生出版社2001.ISB7-117-04549-3：253，260)。形觉剥夺其实质就是削弱入眼光线强度，是一种弱光入眼现象。凡是在视野内存在相对暗区，就会导致视网膜上相对应区域产生弱光效应，即视觉刺激不足。视网膜、脉络膜等一整套视觉系统不能正常工作，时间一长则导致眼后巩膜组织重组脉络膜萎缩，视网膜后延，形成近视眼。因此从光线上看，消除视野内的弱光暗区就是防治近视眼的关键所在。

深度凹透镜诱导，其实质就是视距太近，物象焦点过度后移。动物实验表明：不同屈光度的凹透镜诱导会产生相对应的不同程度的近视眼(席晓勍等。凹透镜诱导鸡屈光变化的研究《中华眼科杂志》2003.1.39.1：48—49)，由于屈光度高的深度凹透镜诱导产生的近视眼的眼底病理改变与形觉剥夺产生的近视眼的眼底病理改变极为相似。深度凹透镜诱导在视网膜上形成的聚光面积比浅度凹透镜诱导时形成的聚光面积要大。因此前者在视网膜上的单位面积光线密度比后者要小，或称对视网膜的刺激强度比后者要弱。这种弱刺激与形觉剥夺产生的弱刺激又极为相似。因此，我们可以得出认识，眼底视网膜获得的光刺激强度相对越低，越会导致眼球扩大眼轴延长，形成轴性(真性)近视眼。在前述朱小松等实验性近视眼研究中还揭示：选择性遮盖局部区域的入眼光线会导致局部相对应区域的眼球局部扩张。说明在视网膜内接受光刺激的反应是相对独立的。即在视觉环境中，某一区域有弱光暗区，在眼内视网膜相对应的区域就会产生局部扩张的病理变化。这就为解释和防治近视眼提供了依据。

用上述观点来观察分析广大中小学生的视觉环境就会发现，弱光暗区入眼现象大量存在。特别是晚间在家学习使用台灯时，因为台灯过低而导致灯下相对较亮，桌面远灯区、桌子旁边及灯罩上区域都明显存在弱光暗区现象。同时因为光源在视野内局部相对较亮有眩光效应，加剧了视网膜上对眼不利的明暗对比度。弱光暗区促使了眼轴前后径延长。

最近的研究发现：去除形觉剥夺近视眼上的眼遮盖物后，能使动物近视眼产生恢复效果，即让接受弱光刺激造成近视的眼睛获得正常充足的光线后，会使脉络膜增厚，使视网膜前移缩短了眼前后径。近视程度逐渐减轻(首都医科大学附属北京同仁医院眼科中心刘丽综述：视网膜、脉络膜在鸡形觉剥夺近视眼发病机制中的作用《眼科》2004.13.5：306-309)。因此，让广大中小学生近视患者在视野内消除弱光暗区，使他们获得充足均匀的光线将有利于远视力恢复。“形觉剥夺FDM形成的因素非常薄弱，形觉剥夺产生的使眼轴增长的信号很易被正常的视觉活动所消除(山东大学齐鲁医院眼科程振英等。形觉剥夺时限对豚鼠近视形成的影响《中华眼科杂志》2004.3.40.3：183-185)，这进一步说明了充足光线对近视眼康复的重要性。

解决学生视野内弱光暗区问题实在是帮助广大中小学生抢救性保护他们正受伤害的视力的迫切之举。

动物实验还证明：强迫动物近距离用眼所造成的实验性近视眼，比形觉剥夺诱导出的实验性近视眼要轻得多，前者只有-1～-2D之间，而后者却在-10～-30D之间。(北京医科大学第一医院朱小松等，实验性近视眼研究。《国外医学眼科学分册》1993.17.2：91-94)，这进一步说明近视眼的形成最主要的原因就是光线因素，(其危害性最大)是视野内弱光暗区造成的，因此，防治学生近视眼要从消除弱光暗区做起就显得十分重要和必要了。

中国专利申请200510018796.4号《高架桌面台灯》(2005年11月30日公开)提出光源设在视野以上的方案。但如果光源处于读写时眼位垂线之前，在桌面书本面上就会有反射眩光入眼，如光源设在读写时眼位垂线上方或后上方，就必须有一定前后距离，足够的高度才能保证学习者站立空间及安全。

[发明内容]

本发明的目的是为了消除中小学生晚间在家学习时视野内的弱光暗区，使学习者眼睛获得均匀柔和而无直射或反射眩光的良好光线，以保护青少年视觉健康防治近视眼。

本发明的方案是由灯具及其支撑装置构成，包括(可移动式)和与桌子固定连接的两类台灯，其特征是：光源设置在或可调节设置在垂直高度(光源底平面与地面平行)距台灯底座基底面或距桌面100厘米至180厘米；光源底平面几何中心的垂线距边墙或距台灯底座远端(可移动式)或距与桌面坐人边平行的对边(与桌子固定连接式)的前后水平距离40厘米至120厘米。

光源功率总和在36瓦(含)至300瓦之间。

在支撑装置旁边设有反光层。

在支撑装置或台灯底座上连接有防近架。

支持装置设有单根或2至4根支撑杆。

在支撑装置上设有一上一下两块平面反光镜组。

支持装置底座分别是重力底座或是藏书架型底座，也可把支撑装置下部与桌子(含桌腿、桌面及桌面上物品)相连接。

本发明的有益效果是：无入眼直射眩光和反射眩光，眼感觉光线舒适柔和，纠正了长期以来晚间在家学习使用矮架台灯，视野内存在弱光暗区，不利于学生视力保护的现象。原来依靠悬吊或侧墙设置灯具方式不方便设置在本发明所述光源设置区域，由本发明方案支撑设置的高架台灯实现了在该区域方便设置光源，在理论上认识到的弱光暗区对眼睛的伤害，通过本发明方案得以解决，其前景有较好的社会经济效益。

[附图说明]

附图标记说明

标记号	所示内容	标记号	所示内容
				1	光源	14	光反射平面镜组
2	桌面或灯底座基底面	15	防近架
				3	光源设置区域	16	防近架限位调节装置
4	学习者	17	反光层
				5	光源底平面	18	反光层悬挂装置
6	光源底平面几何中心	19	灯底座远端、边墙、桌边
				7	台灯支撑装置重力底座	20	阅读书架调节孔
8	台灯底座与桌面连接	21	阅读书架
				9	支撑装置下部与桌后腿连接	22	下反射镜调节孔
10	支撑装置下部与桌前腿连接	23	防近架铰接点
				11	支撑装置下部夹持桌面	24	支撑装置横杆可调孔
12	桌面上藏书架(单层或双层)	25	支撑装置竖杆可调孔
				13	支撑装置

图1普通台灯光幅射范围。

图2是图1侧视图。

图3是本发明申请保护范围，光源设置区域侧视图。

图4是光源组合的光源底平面几何中心示意图。

图5台灯支撑装置底部与重力台灯底座连接。

图6台灯支撑装置底部与桌面固定连接。

图7台灯支撑装置下部与桌后腿连接。

图8台灯支撑装置下部与桌前腿连接。

图9台灯支撑装置底部以活动类夹夹持桌面边端。

图10台灯支撑装置下部与桌面上藏书架连接。

图11台灯支撑装置为双支撑杆，其底部各设一重力底座。

图12台灯支撑装置为双支撑杆，其下部与桌子两后腿连接。

图13台灯支撑装置为双支撑杆，其下部与两夹持桌面的活动夹连接。

图14台灯支撑装置为双支撑杆，其下部与重力底座连接。

图15台灯支撑装置为双支撑杆，在双支撑杆上设有一上一下两块互相反射光线的平面镜。

图16是图15的侧视图，说明通过两平面镜的远视视线走向。

图17是台灯支撑装置为双支撑杆，其上设有防近架。

图18是图17的侧视图。

图19，台灯支撑装置为双支撑杆，其上框架悬挂有桌边反光层。

图20台灯支撑装置为单支撑杆，其下部与单层藏书架连接，藏书架设有防近架和阅读书架。

图21台灯支撑装置为双支撑杆，其下部与双层桌面藏书架连接，同时设有一上一下两块平面镜、防近架、阅读书架和反光层。

图22台灯支撑装置为双支撑杆，其下部与桌后腿连接，其上设有一下一下两块平面镜和反光层，该方案阅读书架设置在桌面上，防近架连接在桌子左右两侧。

[具体实施方式]

具体实施方式可以有多种。基本要求是光源必须设在指定区域内，其它方面可以有所选择和侧重。具体实施例基本由灯具及其支撑装置13构成，无论何种支撑方式，本发明方案的特点都在于整体台灯的重量都通过支撑装置落在桌面上或桌子上，类型基本分为两类，一种是可移动式，完全是放置在桌面上使用的台灯，另一种是与桌子(包括桌子各部位及桌面上固定的物品如藏书架、反射镜架等)固定连接的固定式台灯。

光源1设置在或可调节设置在垂直高度(以光源1底平面与地面平行时)距可移动式台灯底座(无论是重力底座7或是藏书架底座12)基底面，或距固定式台灯所连接的桌子的面板2上100厘米至180厘米；在水平方向的前后长度以光源1底平面几何中心(注：这个中心是指光源整体底平面面积的几何中心)的垂线为准，距边墙19或距可移动式台灯底座7或12的远端及距与桌面2坐人边平行的对边40厘米至120厘米区域内。(参见图3)

光源1功率总和在36瓦(含)至300瓦之间，这个功率总和是光源灯管(泡)的功率总和。这个范围要根据照明面积的大小，即桌面的大小来选择，另还要根据使用者的年龄用眼光环境，是否是近视及其患病程度来选择，当然可使用光源功率调节装置，但必须说明使用方法，避免用错。在产品说明中应说明一般视力正常情况(照明以照度衡量)应在750lx(照明单位勒克斯)，背光房间应在750-1000lx之间，视力不正常属单纯性近视眼者照度应在-3.0D(300度)以下者按1000lx，-3.0D(300度)以上者应用2000lx至3000lx。

光源1左右方向(与桌子左右方向平行的方向)的长度在40厘米至150厘米之间，这主要是因为必须避开头部遮挡光线，所以光源左右方向长度应在40厘米以上，而又必须在桌面左右长度以内为宜。此时光线将从上方和左右后上方辐射到读写面，这样设置还有一好处是当学习者头部过低时会阻挡更多的光线而形成读写区域较暗，不便读写，进而自己控制姿势防止用眼太近。

在支撑装置13旁边设有反光层17，这主要是为治疗近视眼或学习桌旁反光条件不好所设计的，反光层可用浅色白色或浅绿浅蓝色软质材料，也可在其上设置色彩鲜艳的图画风景照片及美术作品，因为已患近视者眼内周边视网膜在过去长期感受到弱光刺激，所以设置反光层就很重要。

在支撑装置13或台灯底座7、12上连接有防近架15，这主要是为了解决学生读写时用眼太近的问题，防近架为球门型或“一”字型。

支撑装置13可设有单根或2至4根支撑杆，这可以根据产品简易复杂程度安全牢固和需要而选择。

在支撑装置13上，设有一上一下两块互相反射光线的平面反光镜组。在学习休息时通过反光镜可以观看选定或设置的室内外的远视目标，使眼看近系统得以休息，看远系统得以锻炼。

下面结合附图详细介绍几个实施例子。

一、简易型可移动高架灯(参见图3、图14)

这种方案，仅考虑光照因素，未设置其它功能。

支撑装置13为竖杆侧弯，横向伸出，其端头连接光源1，在支撑装置13和底部设一重力底座7。重力底座7的大小及重量以该灯向任何方向倾斜20°不会倒为准。(国标为10°)支撑装置13中的竖直杆的结构可以用单根或双杆，可以大小管套合连接设孔固定高度可调，也可一杆到底高度固定。横杆也是如此。但无论以上何种方案都必须保证光源1底平面(与地面平行时)距重力底座7的基底面，或距桌面2的垂直高度在100厘米至180厘米，此方案可以设在110厘米至130厘米之间。光源1底平面几何中心6距重力底座7的远端边的水面距离，以几何中心6的垂线测量，在40厘米至120厘米之间，此方案可设在60厘米，因为一般家用书桌前后宽度约为60厘米，作为光源1采用的灯管可使用三基色直管荧光灯18瓦两根并列设置。此方案为最简易最经济方案，当然，这适用于视力正常的学生使用。

二、简易型与桌子连接的固定式高架台灯(参见图7、图10)

由于支撑装置13下部与桌子固定连接，省去了重力底座7，因此更加简便，为了简单，支撑装置13可采用单杆或双杆，光源1还是采用三基色直管荧光灯18瓦两支。由于与桌子固定连接光源1的高度和前后长度，可以预先根据桌面高度选定，高度宜选130厘米至140厘米之间，前后长度让光源底面几何中心6垂线处在桌面坐人边缘正上方为宜。其它要求同前。

三、以藏书架为底座的高架台灯(参见图20、图21)

每个学生学习桌前都堆满了书，采用本设计方案即整洁了桌面，又利用书的重量作为台灯底座配重。当然双层书架12更实用些。特别是对那些已经患上近视眼的中小学生，按图21方案使用对眼睛比较有利。反光层17设在光源1辐射面上，基本上视野内看不到暗区，一上一下两块平面反射镜，使学生学习疲劳时可以看远一些，尽管在室内，但能看4-5米距离，对眼也是非常有利的，对已患近视又在300度以下者，可安装两支30瓦全光谱荧光灯。其它要求如前所述。

四、小型书桌上连接高架台灯(参见图22)

该方案，结构简单适合桌面长度1米以下者。

总之，本发明方案一目了然，所属领域技术人员，足以理解，不难实施。

Claims (7)

1、一种柔和光高架台灯，由灯具及其支撑装置构成，包括可移动式和与桌子固定连接的两类台灯，其特征是：光源(1)设置在或可调节设置在垂直高度(光源(1)底平面(5)与地面平行)距台灯底座(7或12)基底面或距桌面(2)100厘米至180厘米；光源(1)底平面几何中心(6)的垂线距边墙(19)或距台灯底座(7或12)远端(可移动式)或距与桌面(2)坐人边平行的对边(与桌子固定连接式)的前后水平距离40厘米至120厘米。

2、根据权利要求1所述的柔和光高架台灯，其特征是：光源(1)功率总和在36瓦(含)至300瓦之间。

3、根据权利要求2所述的柔和光高架台灯，其特征是：在支撑装置(13)旁边设有反光层(17)。

4、根据权利要求3所述的柔和光高架台灯，其特征是：在支撑装置(13)或台灯底座(7、12)上连接有防近架(15)。

5、根据权利要求4所述的柔和光高架台灯，其特征是：支撑装置(13)设有单根或2至4根支撑杆。

6、根据权利要求5所述的柔和光高架台灯，其特征是：在支撑装置上设有一上一下两块平面反光镜组(14)。

7、根据权利要求1-6所述的柔和光高架台灯，其特征是：支撑装置(13)分别是重力底座(7)或是藏书架型底座(12)，也可把支撑装置(13)下部与桌子(含桌腿、桌面及桌面上物品)相连接。

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