鄭盛梅

摘 要：隨著人們生活水平的提高及對身體健康的重視，LED無影臺燈越來越受到人們的關注與喜愛。LED以其無頻閃、無紫外與紅外光、光源比較小等特點，成為無影臺燈的優(yōu)選光源，國內(nèi)關于LED無影臺燈的專利與產(chǎn)品也越來越多地涌現(xiàn)。目前無影臺燈的設計主要利用的是多光源，可調(diào)角度，大面積光源以及反射光等方案。相信隨著技術的發(fā)展，LED無影臺燈的設計能更人性化，照明均勻度與舒適度能進一步提升，更好地為人們的工作與學習服務。

關鍵詞：LED無影臺燈 專利 產(chǎn)品

中圖分類號：TN383 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0036-02

1 背景資料

隨著人們生活水平的提高及對身體健康的重視，人們對照明的要求也越來越高，不止是要求可以看清物體而已，還要求光線是柔和的，沒有眩光的，對真實色彩的還原性是很高的，亮度可以調(diào)節(jié)的，并且可以實現(xiàn)無影效果。

臺燈是人們?nèi)粘９ぷ髋c學習過程中一個重要的工具，其主要功能是在工作臺面上提供足夠的、均勻的照度。臺燈對人們視力健康的影響很重要，一盞好的臺燈可以大大緩解用眼疲勞，保護視力。LED由于其高光效、長壽命、對環(huán)境不會造成汞污染等特性而在室內(nèi)及室外照明中得到大力推廣與應用。LED的以下幾個特點使其特別適用于在臺燈上的應用。

（1）光源無頻閃。

普通的熒光燈由于是交流供電，光源是有頻閃的。頻閃的光源會導致眼部的肌肉頻繁地收縮、擴張，達到一定的時間眼睛就會產(chǎn)生眼酸的感覺，即視覺疲勞，還會產(chǎn)生想睡覺的感覺。這一點對青少年的傷害尤其嚴重，因為他們身體處于發(fā)育成長期，眼部肌肉的耐久度沒有成年人持續(xù)時間長，所以小孩子在光源頻閃的環(huán)境下看書、寫字，大約30 mm以后就會產(chǎn)生眼酸的感覺，不想學習了要睡覺，或者學不下去了。困乏的身體會讓孩子趴在桌子上看書寫字，時間久了就會形成假性近視或者真性近視惡化。LED是直流供電，不會產(chǎn)生頻閃現(xiàn)象。沒有頻閃的光線，不會讓眼部肌肉頻繁活動，可以延長眼睛產(chǎn)生視覺疲勞的時間，對提高工作與學習的效率以及保護視力都是很有好處的。

（2）沒有紫外與紅外光。

LED發(fā)出的光都是在可見光譜范圍內(nèi)，沒有紫外與紅外光成分。沒有紫外光就不會招來蚊蟲，而沒有紅外光就不會在照射范圍內(nèi)產(chǎn)生熱量。由于臺燈通常都是很靠近頭和手的，如果產(chǎn)生熱量比較大的話會讓人感覺不舒服，尤其是夏天的時候。

（3）光源比較小。

LED是點光源，單顆的體積比較小，可以靈活地做不同的排布，在平面上排成各種形狀，甚至排成立體結構，還能進行二次光學設計，與合適的透鏡或者反射器結合在一起，以達到最佳的照明效果。并且LED光源的方向性比較好，可以只照亮需要照亮的區(qū)域，不會對周圍的環(huán)境造成光污染，影響到周圍需要休息的人。

綜上所述，LED在臺燈中的應用，不論從人體的舒適角度而言，還是從實際的照明效果而言，都有無可比擬的優(yōu)勢，LED無影臺燈的發(fā)明、制造和使用也成為近幾年科研和市場化的熱點。

2 國內(nèi)專利分析

LED技術成熟以及成本降低到可以在照明領域大規(guī)模應用也就是近幾年的事，所以國內(nèi)關于LED無影臺燈的專利都是集中在近3年，而且大部分都是以個人名義而非公司名義申請的。該文總結了專利發(fā)明人所利用的不同原理和方法來實現(xiàn)無影的效果，認為主要可以分為以下幾大方式。

2.1 多光源方式

此類關于無影臺燈的專利主要利用的原理是用多個光源從不同角度照亮臺燈下的物體，以達到消除陰影的目的。比如專利201120368407.1描述了一款無影臺燈，光源由5個發(fā)散的散光源組成（見圖1（a））。再比如專利201220053199.0中的臺燈發(fā)光部分為下端開口的梯形支架，其左右兩內(nèi)側對應裝有LED燈陣，交叉照射容易形成影子的位置，從而均勻照明（見圖1（b））。并且此發(fā)明中的梯形兩腰之間的支架為可伸縮機構，如收音機天線的結構或者其他可調(diào)整長度的結構，便于用戶根據(jù)實際的使用情況來調(diào)整兩LED燈陣之間的距離，達到無影的效果。

2.2 調(diào)角度方式

中國專利201020670419.5提出了一種折疊式無影臺燈，照明組件設置成由多顆LED燈芯組成環(huán)形LED陣列，照明組件支架與支持支架之間的轉動折疊機構，能根據(jù)用戶需要展開成不同的角度，有效避免了黑影的形成。

2.3 大面積光源方式

專利201220324869.8中的臺燈燈頭由頂燈和中燈兩部分組成，頂燈固定在臺燈柱頂部，中燈固定在臺燈柱中部，中燈的外形呈長圓弧形，頂燈和中燈上分布有LED陣列。使用的時候將無影臺燈放在使用者的正前方，呈長圓弧形的中燈可以消除桌面上的陰影。

2.4 反射光方式

專利201520875508.6中的LED臺燈包括燈座和光源，還包括位于光源上方的柔光板和用于連接燈座與柔光板的燈桿，光源包括單個或少數(shù)個大功率LED，光源向上照射柔光板，柔光板下表面具有多個聚光或者發(fā)散光的凹陷，光源發(fā)出的光被柔光板反射，在桌面上或地面上形成的照明區(qū)，就類似于無影燈照射的情況，光照均勻柔和。

3 產(chǎn)品分析

市場上LED無影臺燈的產(chǎn)品主要是利用多個LED光源從不同的方向或者位置照射工作臺面以達到無影的效果。該文對目前市場上比較常見的LED無影臺燈做了收集與整理，分析如下。

圖2展示了兩款某品牌的護眼燈。這兩款燈的發(fā)光單元都是由布置在側面的LED燈珠發(fā)出的光經(jīng)過導光板和擴散板的作用而形成均勻、柔和的光線。上邊這款是將5個LED發(fā)光單元排列在一個圓形平面上，整個燈頭可以在水平面內(nèi)左右90°旋轉，方便看書、用電腦等不同需要；同時也可以在垂直平面內(nèi)180°旋轉，不用時可以把燈盤收起來，節(jié)省空間。每一個發(fā)光單元是采用進口優(yōu)質(zhì)小燈珠（總共120顆）均勻密布于發(fā)光板之上，而且出光面采用的是進口優(yōu)質(zhì)柔光面板，照射面更大，光斑更均勻。5個發(fā)光單元組成的大圓盤，不但桌面光照范圍大，而且光線非常均勻柔和，減少陰影。下邊這款的燈頭由3個LED發(fā)光單元組成，每個發(fā)光單元可以在垂直平面內(nèi)進行旋轉，淡化翻書、寫字時造成的陰影。而且整個燈桿可以旋轉調(diào)整燈頭的高度，達到最佳的無影效果。此品牌的臺燈所采用的多個燈頭相互照射的設計，可以使得光線均勻，并且導光板對光線進行導光與柔光雙重處理，把本來強烈刺眼的光變得均勻柔和，不會直射眼睛，也沒有反射，有效達到無影的效果。

日本Twinbird公司于2015年發(fā)布了兩款可有效消除重影的LED臺燈。臺燈分為立式和夾式，開關在燈泡的背面，采用的是推拉式設計，燈泡與底座之間采用了軟軸材料，方便調(diào)整照射角度。Twinbird稱，這兩款臺燈與舊款產(chǎn)品相比，增加了LED素子數(shù)量，能夠有效消除重影，提高光的質(zhì)量，在讀書或使用電腦時能夠減輕眼疲勞。而且由于LED燈與普通的熒光燈相比發(fā)光效率更高，發(fā)熱量更少，非常適宜在夏天使用。另外，LED燈不會發(fā)出紫外線，因此不會招來蚊蟲。這兩款LED燈的顯色指數(shù)為Ra70，燈泡壽命為4萬小時，燈光顏色為白色。

意大利設計師Hana Jung和Alessandro Recchi共同設計了一款LED臺燈。底長12 cm，寬15 cm，高22 cm，還可根據(jù)需要選擇壁掛。它的構造非常簡單，鋁制底座及“腰身”自然過渡，厚度僅僅為3 mm。除了外觀出色，最重要的是采用無影燈的概念，LED燈均勻分布在360°的圓環(huán)內(nèi)，既美觀，又有效消除倒影。

4 結語

綜上所述，隨著人們經(jīng)濟生活水平的提高和對健康的重視，以及隨著LED技術的進步與普及，LED無影臺燈正得到越來越廣泛的關注與使用，無論是在專利的申請方面，還是產(chǎn)品的市場推廣方面，都有很多的案例。無影臺燈可以利用多光源，可調(diào)角度，大面積光源以及反射光等方式實現(xiàn)工作臺面的均勻以及無陰影，無眩光照明，不但保護視力，還能提高人們的工作與學習效率。相信隨著技術的發(fā)展，LED無影臺燈的設計能更人性化，照明均勻度與舒適度能進一步提升，更好地為人們的工作與學習服務。

參考文獻

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