護(hù)眼燈原理/分類

最早出現(xiàn)的白熾燈以及鹵素?zé)羰褂媒涣麟娡ㄟ^燈絲發(fā)熱，從而再發(fā)光，由于燈絲有熱容量，所以電源電流變化時，燈絲溫度變化幅度小，發(fā)出光的亮度變化不會象日光燈那樣明顯，但也有其缺點，燈泡使用壽命一般1000個小時不到。另外，白熾燈和鹵素?zé)舻奶攸c是其光譜連續(xù)，這是其相對于其它電光源的優(yōu)點。

還有一種采用熱容量大的燈絲。判斷燈絲的熱容量大小，可以直觀地看:開燈以后，燈是慢慢亮起來的，即熱容量大的;一開即亮的，是熱容量小的。這種運用熱容量大的燈絲的護(hù)眼燈，經(jīng)常有兩檔，先開低檔加熱燈絲，再開高檔，正常使用，用兩檔先加熱燈絲，可以有效延長使用壽命。

普通白熾燈雖然光譜特性好，但由于能效低，60W以上的白熾燈已經(jīng)被國家列為淘汰商品 。鹵素?zé)舻臒艚z溫度更高些，能效也要比白熾燈略微高些，因其色溫比較低很黃，在汽車前燈，以及賓館、禮堂大廳、展臺中應(yīng)用得比較多。

中國電網(wǎng)的交流電為50Hz，即每秒變化50次。所以直接使用交流電的熒光燈(日光燈)，光亮是有閃爍的，閃爍頻率為100次/秒，是電網(wǎng)頻率2倍。人眼能感知的主要變化為30Hz以內(nèi)，燈光每秒100次的明暗交替變化雖不會被我們感知到，這些閃爍對于人眼有影響。如光亮?xí)r，眼中瞳孔會收縮;光暗時，瞳孔會放大。所以直接用交流電的日光燈對于眼睛有傷害。

高頻燈(如普通節(jié)能燈)中使用電子變頻器，將50Hz交流電變成高頻交流電(通常為30k-50kHz)，再用高頻交流電點燈。在高頻燈中，光亮每秒變化幾萬次，由于人眼來不及隨之變化，就感覺不到變化，因而就是"不變"了，達(dá)到護(hù)眼的目的。高頻燈的驅(qū)動電路會有30-50kHz的電磁信號，有人聲稱這對人體有害，但還沒有具體報道或數(shù)據(jù)證明，須進(jìn)一步研究、核實。

市面上的很多"護(hù)眼燈"，其實就是使用電子整流器的熒光燈，說白一點就是節(jié)能燈。其主要的特點是無頻閃，這是相對日光燈而言的。護(hù)眼燈利用高頻電子整流器將電流頻率調(diào)整到30k-50kHz，光閃爍速度非常快;而且由于熒光粉的余輝效應(yīng)，光線變化幅度明顯減小，因此人眼基本感覺不到光線的閃爍，感覺是穩(wěn)定的。但嚴(yán)格說來，節(jié)能燈不是絕對無頻閃，而是小幅度高頻閃。正是這個特點，它所發(fā)出的光線相比日光燈而言更穩(wěn)定更舒服。

使用電源適配器，照明主要應(yīng)用于大型景觀照明、或一些對光線質(zhì)量要求不高的場合，不太適用于高用眼環(huán)境，因為藍(lán)光強(qiáng)度高，眼睛容易受傷害。小燈珠易損耗，存在衰減率的問題，容易造成整個臺燈報廢，普遍光照面積小，色譜比較窄，屬于單色光源，對視神經(jīng)會造成一定的影響，相對比較刺眼。但是LED臺燈也有其優(yōu)點，相對電子原件成本低，整燈價格低廉。LED燈色溫有暖白(有點偏黃，2700-3000k左右)、正白(4500-6500k)、和冷白(6500-12000k)三類。冷白的LED相對比較刺眼。

使用直流鎮(zhèn)流器，通過把交流電先轉(zhuǎn)變成電壓、電流平穩(wěn)的直流電，用直流電點燈，達(dá)到基本無頻閃，而且使用時發(fā)出的光與自然光一樣是連續(xù)均勻的光，很柔和，能避免視力疲勞，并解決了電感鎮(zhèn)流器熒光燈的頻閃問題;由于采用的是直流技術(shù)，無任何交流波動，也避免了由電子鎮(zhèn)流器所引起的電磁干擾信號。但直流護(hù)眼燈工藝難度大，成本較高，許多企業(yè)不愿采用此項技術(shù)。

普通消費者對臺燈的內(nèi)在技術(shù)(主要包括核心部件:鎮(zhèn)流器/適配器，發(fā)光部件:燈頭/燈管/LED)不那么了解，在選購時往往眼花繚亂，有時只好憑價格、款式和顏色進(jìn)行取舍，有一定的盲目性。實際上，購買時只要注意如下幾點就行了:

一要看光線，(1)色溫合理(4000~4600K);(2)亮度穩(wěn)定、無閃爍;(3)光線柔和;(4)光線比較均勻，不是很小的光源;(5)燈具燈罩設(shè)計合理，沒有眩光(眼睛看得到的亮點)。

二要看證件，各類證書，如:質(zhì)檢報告、產(chǎn)品合格證、質(zhì)保卡、使用說明書、其它專利證書等，另外一定要有國家安全強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)識 CCC，即常說的"3C"認(rèn)證標(biāo)志。這些證件實際上是專門機(jī)構(gòu)給消費者把關(guān)的方法。

三要看使用及售后服務(wù)，使用和保養(yǎng)方法要簡便，而且一定要有的維修地址和電話。

四要看便于更換燈管，燈管必須可以更換，延長整燈的使用壽命。LED由于無法更換燈珠，建議慎重挑選。

臺燈光線的方向性很強(qiáng)，須注意光線的安全性，如頻閃、亮度、和亮度均勻性。不幸的是，國家質(zhì)檢總局的監(jiān)測結(jié)果 表明現(xiàn)實情況不容樂觀，護(hù)眼燈相關(guān)指標(biāo)的合格率很低，要引起注意。

一、照射的目標(biāo)區(qū)域光線亮度要合適。需要指出的是，不同的用眼情況(如一般活動、床頭休閑閱讀、書寫閱讀)對光線亮度和均勻度的要求是不同的，國標(biāo)里對此有詳細(xì)的數(shù)值規(guī)定 。但臺燈所用 光源的類型、功率、以及形狀千差萬別，使用者必須根據(jù)實際情況來調(diào)節(jié)光源的位置和照射角度，以使得目標(biāo)區(qū)域的光線亮度符合國標(biāo)要求。一般來說，因為目測光線亮度比較主觀、偏差大，所以，調(diào)節(jié)光線時，應(yīng)借助于護(hù)眼光度筆等亮度監(jiān)測工具 。光線的安全性對于長時間、近距離用眼的情況(如看書/寫字)，特別重要。

二、避免刺眼的燈頭眩光和被照射面的反光。對于普通的室內(nèi)照明(如屋頂燈)而言，一般沒有這些問題。但是對于臺燈而言，燈頭處的眩光和被照射面的反光是很常見的。刺眼的眩光和反光對眼睛有明顯傷害，使用者可通過調(diào)節(jié)燈頭的照射位置和照射角度，來避免燈頭的眩光和被照射面的反光，一般用目測就可以做到。

市場上的"護(hù)眼燈"還沒有經(jīng)過這方面的實驗，也沒有大樣本、多中心的醫(yī)學(xué)研究數(shù)據(jù)公布，在這種情況下進(jìn)行"預(yù)防近視"的宣傳是不負(fù)責(zé)任的 ，應(yīng)加以規(guī)范、引導(dǎo)。

顧名思義，頻閃是指光線亮度按固定的頻率閃爍。頻閃對眼睛有影響。看書/寫字時，嚴(yán)重的頻閃會引起眼疲勞，導(dǎo)致視力下降。對于用交流電的電燈，都會有來自交流電的頻閃，絕對沒有頻閃是不太現(xiàn)實，只要頻閃幅度比較小就行了。不同類型的電燈，其頻閃的幅度有很大差異。

頻閃可以通過直接測量光線亮度的變化來測量(即直接測量法)，也可以利用光的變化頻率與掃描器/顯示器的工作頻率差來間接測量(即間接測量法)。

直接測量法有:

(1)用測量光線亮度的護(hù)眼光度筆來測量。若光源(如日光燈)有頻閃，那么光度筆指示的亮度等級會不停地變化。否則，光度筆指示的亮度等級比較穩(wěn)定 。(2)用專業(yè)的示波器測量，示波器測量并顯示光線波形的幅度和頻率，非常直觀。示波器觀察到的頻閃波形如下圖。

間接測量法有:(1)手機(jī)在拍照狀態(tài)或攝像狀態(tài)，若光源(如日光燈)有明顯的頻閃，那么屏幕上就會有閃爍。(2)將專用檢測陀螺放在燈具下旋轉(zhuǎn)，若看檢測陀螺上黑白相間的圖案，并不隨著旋轉(zhuǎn)的速度而發(fā)生變化，而是穩(wěn)定的光環(huán)圖案和色彩現(xiàn)象，則表明燈光沒有頻閃;若專用檢測陀螺產(chǎn)生多道色彩不同的光環(huán)，并且各道光環(huán)會隨著陀螺旋轉(zhuǎn)速度的變化而變化，表明這只燈有頻閃，且色彩越濃的燈，頻閃越重。

相對而言，直接測量法直觀、比較準(zhǔn)確。而間接測量法簡單，但準(zhǔn)確度不高 。須注意的是，手機(jī)(屬于間接法)觀看頻閃時，能看到有無頻閃，但手機(jī)屏幕的閃爍與實際燈光的頻閃是兩回事，也就是說，手機(jī)屏幕的閃爍并不能真實反映臺燈閃爍的頻率和幅度，這與手機(jī)顯示的原理有關(guān)。要準(zhǔn)確地反映頻閃的嚴(yán)重程度，還是要用直接法(光度筆和示波器)。

主要來源是LED燈中的高能短波藍(lán)光。

LED燈發(fā)射的白光主要是靠450~455nm波長的藍(lán)光激發(fā)熒光粉，其中波長越低擊發(fā)能力越強(qiáng)。通常LED光源的波長控制在500nm之內(nèi)，一般是450~455nm或455~460nm，都屬于透射比較強(qiáng)的波段。如果波長變大，那么激發(fā)熒光粉的能力就下降，發(fā)光效率就會降低。有些廠家為了追求亮度，通常會加強(qiáng)LED光源的藍(lán)光強(qiáng)度，人眼如果長期看這樣的光源，眼睛會受到藍(lán)光傷害。

另外，LED燈開的時間越長，光源中的熒光粉衰減就越大，就會導(dǎo)致藍(lán)光光照越來越強(qiáng)烈，從而對人眼造成傷害。所以眼睛長期看LED光源，容易產(chǎn)生眼花、不舒服的感覺，甚至?xí)斐裳矍鐐?，使得患眼病的機(jī)率上升。所以，不要長時間注視過亮的LED光源。

部分LED燈發(fā)出的冷白光線過于強(qiáng)烈(光線的色溫過高)，在這種光線下看書會感到刺眼，引起視疲勞。為什么會這樣呢?其實，人眼內(nèi)部的黃色斑區(qū)，黃斑區(qū)視網(wǎng)膜偏薄，色素上皮細(xì)胞稠密，視網(wǎng)膜后的脈絡(luò)膜毛細(xì)血管密集，反光較弱，因此顏色為暗紅色。對于年齡較小的少年兒童顏色則為紅褐色。最能接受的是黃光而不是白光，這也就是為什么在黃光下看書寫字會感到柔和、舒服，而在白光下會感到刺眼或疲勞的根本原因。

采用電子高頻鎮(zhèn)流器的熒光燈會產(chǎn)生電磁干擾信號 。所謂的電磁干擾就是能量以電磁波形式發(fā)射到空間的現(xiàn)象。電流在導(dǎo)體內(nèi)的流動會產(chǎn)生電場，電流在導(dǎo)體內(nèi)變化會產(chǎn)生磁場，因此輻射出去的叫電磁波。穩(wěn)恒的直流電不產(chǎn)生電磁干擾，由于只產(chǎn)生電場不產(chǎn)生交變磁場，即使是超高壓直流電，它也只是電場強(qiáng)到使空氣電離而發(fā)光，此時的光輻射是空氣電離發(fā)出的，并不是導(dǎo)線，不產(chǎn)生電磁波。

使用電子整流器的熒光燈:這類熒光燈雖然使肉眼感覺不到頻閃，但它產(chǎn)生了的30-50kHz的電磁干擾信號。電磁干擾應(yīng)符合國標(biāo)GB50034-2013 第3.3.6節(jié)的規(guī)定，即鎮(zhèn)流器的諧波、電磁兼容應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB17625.1和GB17743 的有關(guān)規(guī)定。

熒光燈產(chǎn)品要想做到"無頻閃無電磁干擾信號"這是一個技術(shù)難關(guān)，也是一個國際難點課題。目前也僅個別企業(yè)成功研制出直流護(hù)眼燈，使用直流整流器，使用直流電點燈，達(dá)到無頻閃無輻射，獲發(fā)明專利。

光污染-威脅健康"隱行殺手"。

光，也有污染，這就是科學(xué)家所說的"光污染"。光污染一方面是指強(qiáng)光污染(如汽車前燈、反光、眩光等)，瞬間的強(qiáng)光甚至?xí)斐裳劬Φ亩虝菏?另一方面是指燈本身存在的頻閃造成的污染，燈光的頻閃也會造成人眼的角膜和虹膜的損傷，從而引起疲勞和視力下降，還使人頭昏目眩等類似神經(jīng)衰弱的癥狀。

河南省鄭州市消費者協(xié)會發(fā)布2015年度讀寫作業(yè)臺燈商品比較試驗結(jié)果，讀寫作業(yè)臺燈質(zhì)量堪憂，30個樣品16個不合格，合格率僅為46.67%。

人的眼睛是在自然光下發(fā)育、生長的。對人而言最佳的光源是散射的自然光，具有如下特征:

1、光線的亮度穩(wěn)定性好，沒有人眼可覺察的、快速的明暗變化(即頻閃)。

2、色溫在4000~4600K左右，色溫適中，光柔和帶點黃，比較適合閱讀需要;色溫在4700~5500K左右，色溫高，光刺眼偏白。黃昏時太陽光的色溫在2000K-3000K，色溫偏低太黃;中午時，太陽光色溫接近7000K，色溫太高，太亮太刺眼。

3、是散射光，光照面積大，無對比度很強(qiáng)的陰影。

4、光譜連續(xù):由多種可見光按一定比例組合而成的混合光，非單色光。

5. 直射太陽光和靠近窗口的自然光通常很強(qiáng)(照度值達(dá)幾千-幾萬Lux)，不宜在此光線下長時間閱讀和書寫。

所有"護(hù)眼燈"的目標(biāo)是要讓燈發(fā)出盡量接近自然光特性的光線。

1、高頻"護(hù)眼燈"，也即節(jié)能燈，能效是白熾燈的5倍，因此省電約80%，但比白熾燈要貴些。一般燈管發(fā)出的光的色溫值決定了燈光的柔和度。色溫太高和太低都不太好，4000~4600K的燈，比較好，適合各個年齡段使用。

2、LED作為照明產(chǎn)品，也比白熾燈省電約80%。它們的護(hù)眼效果在于絕對無頻閃，光的色溫范圍可以做得比較廣，缺點是光的色譜太窄，藍(lán)光成分太強(qiáng)。

無論什么燈，只要是非自然光，對視覺都有一定影響。其實，要保護(hù)眼睛，最主要還是在于燈的使用方法。一方面應(yīng)把燈罩壓低以確保注視區(qū)域光線夠亮、同時能遮住光源以避免眩光;另一方面也要避免燈頭太靠近注視區(qū)域(書本/桌面)，導(dǎo)致光線過亮。

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(1847--1931)美國偉大發(fā)明家，一生中發(fā)明有兩千多個。其中白熾燈的發(fā)明改變了人類照明環(huán)境，為人類照明事業(yè)作出了偉大的貢獻(xiàn)!

第1代照明光源:白熾燈(1879年)

- 鎢絲發(fā)光，污染小，耗電大，燈泡使用壽命偏短，1000個小時，有頻閃和電磁波輻射

第2代照明光源:傳統(tǒng)熒光燈(1938年)

- 汞激發(fā)紫外線和熒光粉吸收發(fā)白光，使用電感鎮(zhèn)流器，燈管使用壽命5000個小時，有電磁波輻射和頻閃

第3代照明光源:高頻熒光燈(節(jié)能燈)(1990年)

- 汞激發(fā)紫外線和熒光粉吸收發(fā)白光，高頻鎮(zhèn)流器，燈管使用壽命6000個小時，有電磁波輻射和頻閃

第4代照明光源:LED臺燈

- 起步階段，使用適配器，低耗能，小燈珠使用壽命5000-10000小時不等，主要應(yīng)用于大型景觀照明，不太適用于高用眼環(huán)境，且有藍(lán)光危害

第5代照明光源:復(fù)光直流護(hù)眼臺燈

- 成熟直流技術(shù)，直流鎮(zhèn)流器，直流燈管使用壽命6000小時，無頻閃無輻射