燈發展的曆史

各種燈發展的曆史：

主要的燈有白熾燈，日光燈，LED燈，這些燈發光原理，電壓波形和光譜各不相同，主要從以下兩大方麵對視力造成影響。(赫茲:一秒之內電壓從最高峰值電壓經過零點到最低穀底電壓，再經過零點回到峰值電壓次數。)

第一方麵：燈的電壓波形造成的閃爍光使眼睛長期處於緊張狀態，極易疲勞，進而近視。

第二方麵：普通燈發出的紅外線.紫外線和藍光，會導致白內障，黃斑病等眼疾。

 

一.下麵來談一談白熾燈，就是我們俗稱的燈泡。

1879年，愛迪生發明了商用白熾燈(美國專利223898):

白熾燈的電壓波形造成的閃爍光屬於短頻閃爍光

白熾燈還會發出紅外線

低頻閃爍光

1.通常民用電壓110伏60赫茲交流正弦電壓加在白熾燈燈絲上，當正弦電壓峰值(最高點)電壓加在燈絲上，燈達到最大亮度，當正弦電壓零點加在燈絲上，燈絲亮度最小；一秒亮度從明到暗有60次變化。

人的瞳孔在亮的時候會收縮，在暗的時候會擴張，眼部肌肉一秒之內隨著亮度變化調節瞳孔收縮擴張很多次，長久就會疲勞鬆弛而不能調節看清遠處的東西，近視就造成了。

中國南通大學附屬醫學院發現低頻光對於老鼠造成近視。[1]

澳大利亞La Trobe大學用小雞做實驗發現低頻光促進了近視。[2]

美國電氣電子工程學會，對低頻，高頻閃爍光對視力健康影響做了研究，Biological Effects and Health Hazards From Flicker, Including Flicker That is Too Rapid To See. 結果總結在論文中的表格1。[10]

波蘭大學研究瞳孔擴張和縮小的麵積與閃爍光的關係。[11]
Measurement of the eye pupil response to light stimuli with regulated waveform, wavelength

and photopic level

2.紅外線

白熾燈依靠燈絲發熱達到幾千度以上來發光，會產生紅外線，長久紅外線會造成晶狀體,視網膜損傷。

瑞典烏普薩拉大學醫院神經眼科做了研究。一些科學的數據表明，近紅外輻射可能會導致在晶狀體的累積損傷[5].

德州大學奧斯汀分校的生物醫學工程部門做了試驗，發現1300nm紅外線對家兔視網膜造成損傷。 [6].

二.再來談談日光燈，就是我們常說的日光燈或是燈管。

1938年，通用電氣公司喬治•英曼發明了熒光燈，也叫日光燈，節能燈。（美國專利2259040)

日光燈的電壓波形成的閃爍光是高頻閃爍光

日光燈還會發出紫外線

 

1. 高頻交流電壓(高於100赫茲)造成高頻閃爍光

震流器把頻率高於100赫茲的交流正弦電壓加在熒光燈上，燈的亮度隨著電壓峰值到零點變化而變化，產生高頻閃爍光，許多小朋友玩手機，平板電腦，視力下降跟高頻閃爍光有關。

 

 

眼部肌肉已經跟不上這麽高的頻率，強光直接照在視網膜上，長久會感到刺眼，頭痛，視力下降。

佛羅裏達大學的眼科學係發現強光照射和年齡相關黃斑變性相關聯，年齡相關黃斑變性是致盲主要因素，連續強光照射容易造成視網膜光化學損傷[3] 。

2.紫外線

熒光燈高壓擊穿惰性氣體產生紫外線，打在燈管壁上的熒光粉上發光，所以熒光燈發出的光中含紫外線，紫外線長期照射造成皮膚癌，白內障。因為日光中含有紫外線，戴墨鏡，抵擋紫外線，防止白內障。

紐約市Fordham大學自然科學係發現紫外線輻射是造成白內障和黃斑變性的危險因素。[7]

 

三。最近幾年非常流行的LED燈對眼睛有益嗎？

Nick Holonyak於1962年發明了第一個實用LED（美國專利3249473),被稱為“發光二極管之父”。

我們可以通過它的電壓波形和光譜分析一下。

1. 高頻紋波造成高頻閃爍光

LED電源會產生高頻紋波，紋波是在基準直流電壓附近的電壓波動，因為LED電壓與電流成指數關係，微小電壓波動將造成很大電流波動，高頻電壓紋波會造成高頻亮度閃爍。

英國Essex大學，加拿大國家研究委員會，美國Northeast大學,做了LED燈閃爍的健康研究：閃爍（70赫茲）以上可引起全身乏力，頭痛及視力障礙[4]。

 

2. 電池直接加在燈的兩端，由於沒有反饋檢測電壓，電壓漂移造成的低頻閃爍。

 

3.藍光

市場上的LED燈珠很多含有較強成分的藍光，有些含有紫外線，有些含有紅外線。藍光造成視網膜黃斑病變。

位於德克薩斯州，聖安東尼奧市Northrop Grumman信息技術公司做研究 收集的數據顯示:近紫外線 藍光產生眩光 降低視覺性能[8]。

德克薩斯西南醫學中心發現強烈的藍色光可引起黃斑變性等視力問題[9]。

4.日光燈的高頻電壓和高頻電流有一定的電磁輻射，有些LED開關電源不能達到電磁輻射安全標準。

如果要防止近視，最大限度減少眼睛疲勞，必須避免低頻交流電壓，高頻交流電壓加在燈上，必須除掉電源中的電壓紋波，恒定直流電壓加在燈上。

要預防白內障和視網膜損傷，必須除掉燈光譜中的紫外線，紅外線；

要預防視網膜黃斑病變，必須除掉光譜中的有害藍光；

要減少電磁輻射對人體傷害，必須設計過濾器符合國際電磁標準。

市場上台燈用三種方法控製燈珠光源：

1.開關電源電壓控製，缺點高頻紋波較大，造成台燈較大高頻閃爍；

2.開關電源電流控製，台燈高頻閃爍減小，但LED工作點溫度上升漂移，造成台燈低頻閃爍；

3.不用開關電源，直接用電池，很長電線連接於燈頭中的LED與燈座內的電池，溫度上升，電線電阻增大，電線上的電壓降增大，電池電壓不變，電池電壓＝電線上的電壓降＋LED電壓，LED電壓減小，LED燈珠電流減小，LED燈珠亮度減小，電線裏電流減小，電線上電壓降減小，LED電壓增大，LED燈珠電流增大，LED燈珠亮度增大，反複造成低頻閃爍。

為什麽選擇Upright Lighting 台燈：

 Upright Lighting LLC, www.uprlt.com 設計的E27型LED護眼台燈，專利技術克服市場上LED缺點，除掉低頻，高頻閃爍光，UL電磁測試證明符合國際標準，精選燈珠采用連續光譜模擬太陽光，沒有尖峰單色光分量，不含紫外線，不含紅外線，不含有害藍光,理論在國際眼科雜誌發表，US National Library of Medicine, US National Institutes of  Health收錄， 美國認證機構UL認證電源， 中國國家家用電器質量監督檢驗中心檢驗通過。

[1] Yu Y, Chen H, Tuo J, Zhu Y, Effects of flickering light on refraction and changes in eye axial length of C57BL/6 mice, Ophthalmic Res.2011;46(2):80-7.doi:10.1159/000323179. Epub 2011 Jan 26

[2] Crewther SG, Barutchu A, Murphy MJ, Low frequency temporal modulation of light promotes a myopic shift in refractive compensation to all spectacle lenses, Exp Eye Res. 2006 Aug;83(2):322-8. Epub 2006 Mar 31.

[3] Chalam KV, Khetpal V, Rusovici R,Balaiya S, A review: role of ultraviolet radiation in age-related macular degeneration, Eye Contact Lens. 2011 Jul;37(4):225-32. doi: 10.1097/ICL.0b013e31821fbd3e.

[4]Wilkins, A.,Veitch, J.,Lehman, B. LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns: Energy Conversion Congress and Exposition(ECCE),2010 IEEE, Date of Conference: 12-16 Sept. 2010, page 173.

[5] Soderberg PG, Optical radiation and the eyes with special emphasis on children. Prog Biophys Mol Biol. 2011 Dec;107(3):389-92. doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2011.09.009. Epub 2011 Sep 21.

[6] Vincelette RL, Welch AJ, Thomas RJ, Rockwell BA, Lund DJ, Thermal lensing in ocular media exposed to continuous-wave near-infrared radiation: the 1150-1350-nm region. J Biomed Opt.2008 Sep-Oct;13(5):054005.doi:10.1117/1.2978066

[7] Roberts JE, Ultraviolet radiation as a risk factor for cataract and macular degeneration, Eye Contact Lens.2011 Jul;37(4):246-9.doi:10.1097/ICL.0b013e31821cbcc9

[8]Zuclich JA, Previc FH, Novar BJ, Edsall PR, Near-UV/blue light-induced fluorescence in the human lens: potential interference with visual function, J Biomed Opt. 2005 Jul-Aug;10(4):44021

[9]Walker DP, Vollmer-Snarr HR, Eberting CL., Ocular hazards of blue-light therapy in dermatology.J Am Acad Dermatol. 2012 Jan;66(1):130-5. doi: 10.1016/j.jaad.2010.11.040. Epub 2011 May 4.
[10]Biological Effects and Health Hazards from flicker
[11]http://iopscience.iop.org/1742-6596/238/1/012032/pdf/1742-6596_238_1_012032.pdf