隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，如何針對(duì)室內(nèi)外不同的應(yīng)用場(chǎng)合、人的個(gè)性化需求，通過(guò)優(yōu)化LED光源及照明方式，提供健康而舒適的照明環(huán)境和符合醫(yī)療要求的光品質(zhì)，是當(dāng)前面臨的重要挑戰(zhàn)。LED在視覺(jué)發(fā)育和視覺(jué)生理等方面的影響還需要進(jìn)一步的探討。同時(shí)，色品質(zhì)作為在一定的色彩保真度下，衡量喜好性、鮮艷度、自然度、吸引程度、色差等視覺(jué)感知的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也正逐漸得到重視和應(yīng)用。
2019年11月25-27日，第十六屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2019）暨2019國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2019）在深圳會(huì)展中心成功舉行。本屆論壇由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦。深圳第三代半導(dǎo)體研究院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦。
作為論壇的重要組成部分，26日“光品質(zhì)與光健康技術(shù)”分會(huì)在廣東晶科電子股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江蘇博睿光電有限公司的支持下，特別邀請(qǐng)來(lái)自照明、健康醫(yī)療等領(lǐng)域的眾多專家、學(xué)者共同論道，提升的光品質(zhì)和健康舒適度，探討LED在醫(yī)療照明領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用。該會(huì)議由浙江大學(xué)羅明教授主持。
會(huì)上，邀請(qǐng)到英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)視覺(jué)神經(jīng)科學(xué)教授、轉(zhuǎn)化系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)中心主任及學(xué)院院長(zhǎng)Anya HURLBERT分享了《不同光譜對(duì)人類健康的影響》研究報(bào)告。她介紹說(shuō)，在過(guò)去的二十年里，對(duì)人類對(duì)光的非視覺(jué)反應(yīng)的研究激增。光不僅使人類能夠通過(guò)在視桿和視錐中發(fā)出的經(jīng)典視覺(jué)通路看到，而且還通過(guò)在含有黑素的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中發(fā)出的非視覺(jué)通路影響認(rèn)知、情緒、激素平衡和生物節(jié)律。在一系列的長(zhǎng)期行為研究中，我們使用光譜可調(diào)的LED照明系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生選擇性調(diào)節(jié)視覺(jué)和非視覺(jué)路徑的照明光譜。我們發(fā)現(xiàn)高黑色素照度的燈光可以抑制褪黑激素和嗜睡，但會(huì)降低視覺(jué)注意力任務(wù)的表現(xiàn)，使情緒惡化，并且與低黑色素照度的燈光相比，被評(píng)定為“看得更糟，不太愉快”；也就是說(shuō)，看得更糟可能導(dǎo)致感覺(jué)更糟，表現(xiàn)更差，我們將描述這些研究，并考慮它們對(duì)照明設(shè)計(jì)的影響。
臺(tái)灣科技大學(xué)Hung-Wei CHEN分享了《照明光對(duì)人體晝夜節(jié)律影響之研究》主題報(bào)告。報(bào)告主要探討照明光源對(duì)人體主觀與非主觀之影響，研究生理量測(cè)方式主要為量測(cè)腦電圖與HRV作為指標(biāo)，以探討照明光源對(duì)受測(cè)者之非主觀影響，并利用心理評(píng)價(jià)問(wèn)卷作為受測(cè)者的主觀影響。改該研究主要目的為研究可促進(jìn)睡眠質(zhì)量之舒眠照明。本實(shí)驗(yàn)受測(cè)者共30位(14男6女)，平均年齡23.83±0.86歲。所有受測(cè)者須皆受無(wú)燈睡眠、舒眠照明睡眠與低色溫照明睡眠三個(gè)試驗(yàn)。全程睡眠皆紀(jì)錄腦波與心電圖，再透過(guò)HRV的頻譜分析，觀察受測(cè)者之睡眠質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為舒眠照明睡眠對(duì)于受測(cè)者之δ wave有顯著影響之上升，HRV部分之NHFP強(qiáng)度也高于無(wú)燈及低色溫睡眠，證明此舒眠照明確實(shí)有助于睡眠質(zhì)量提升之效果。
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院視覺(jué)健康與安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任蔡建奇分享了《動(dòng)態(tài)亮度的照明環(huán)境對(duì)人眼視功能的影響研究》主題報(bào)告。他介紹，通過(guò)對(duì)20名被試者進(jìn)行人因?qū)嶒?yàn)的方式，研究并比較了恒定亮度和動(dòng)態(tài)亮度的照明環(huán)境對(duì)人眼生理參數(shù)的影響。為了測(cè)量光照環(huán)境對(duì)眼部生理參數(shù)的影響，本研究使用了兩類眼部生理參數(shù)：眼睫狀肌調(diào)節(jié)力和人眼像差。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有動(dòng)態(tài)亮度的照明環(huán)境較恒定亮度環(huán)境所造成的人眼視疲勞累積更低。
復(fù)旦大學(xué)教授戴奇分享了《晝夜節(jié)律刺激模型與等效黑色素性勒克斯模型的差異：理論分析與實(shí)驗(yàn)研究》主題報(bào)告。隨著LED光源技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)光的非視覺(jué)效應(yīng)認(rèn)識(shí)的加深，在室內(nèi)環(huán)境中，特別是在日光不足的空間中，應(yīng)用晝夜節(jié)律照明變得越來(lái)越有吸引力。人們普遍認(rèn)為，光譜功率分布（SPD）、角膜照度、時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和先前的光照暴露史是影響人體生理系統(tǒng)的重要因素。其中，如果了解晝夜節(jié)律系統(tǒng)的光譜靈敏度函數(shù)和期望的晝夜節(jié)律光劑量，SPD和角膜照度可以由照明專家精心設(shè)計(jì)和控制。并試圖比較這兩個(gè)模型，找出更好的一個(gè)，可以用來(lái)準(zhǔn)確地量化一般照明的晝夜影響。
中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所助理研究員李偉民分享了《基于LLLT多波長(zhǎng)高能量密度LED光療系統(tǒng)設(shè)計(jì)》主題報(bào)告。報(bào)告中介紹了低水平光治療(LLLT)是一種快速發(fā)展的非侵入性治療技術(shù)，可以促進(jìn)傷口愈合，緩解疼痛，消除炎癥。報(bào)告中介紹設(shè)計(jì)了一種體積小、輻照度高的家用多波長(zhǎng)LED光療系統(tǒng)。基于科勒照明方法，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種短焦距大視場(chǎng)透鏡對(duì)，鏡頭對(duì)的參數(shù)由Zemax設(shè)計(jì)。硬件電路采用STM32F104處理器作為控制器，采用恒流驅(qū)動(dòng)方式保證LED光質(zhì)量。建立了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)該光療系統(tǒng)的輻照度值及其均勻性，穩(wěn)定性和安全性做了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)最高輻照度為115.4mW/cm2 ，均勻度達(dá)到88%，2小時(shí)光療系統(tǒng)持續(xù)最大照度工作，輻照度偏差為6.7%，系統(tǒng)溫升為19℃。
中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所王天峰分享了《LED作為抗菌治療光源的實(shí)驗(yàn)研究》主題報(bào)告。他介紹，微生物感染是引起發(fā)病率和死亡率的最常見(jiàn)疾病之一。目前，主要的治療方法是使用抗生素藥物。但其副作用從發(fā)熱、惡心到主要過(guò)敏反應(yīng)都不容忽視。此外，日益增長(zhǎng)的抗微生物耐藥性也要求一種新的安全的替代治療方法來(lái)對(duì)付真菌感染。作為一種非抗生素治療方法，光動(dòng)力療法（pdt）和抗菌藍(lán)光（abl）治療已在這一領(lǐng)域得到了廣泛的研究。結(jié)果表明，405nm LED對(duì)白色念珠菌有明顯的滅活作用。50mW/cm2照射25分鐘后，白念珠菌的存活率下降到1%。另一方面，隨著abl照射時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)胞內(nèi)ros增加。綜上所述，我們得出結(jié)論，405nm LED可以通過(guò)積聚細(xì)胞內(nèi)ros來(lái)抑制白念珠菌，這表明abl是治療白念珠菌感染的一種替代療法。
浙江大學(xué)劉余介紹了《動(dòng)態(tài)光的褪黑素照度和相對(duì)色溫范圍對(duì)工作績(jī)效和視覺(jué)疲勞的影響》主題報(bào)告。她表示，根據(jù)以往的研究表明，動(dòng)態(tài)光相比于靜態(tài)光對(duì)人體健康和工作表現(xiàn)有更加積極的影響。本實(shí)驗(yàn)研究了動(dòng)態(tài)光的相對(duì)色溫和褪黑素照度（Emel）或節(jié)律刺激值對(duì)工作績(jī)效，睡意和視覺(jué)疲勞的影響。任務(wù)表現(xiàn)和生化測(cè)試結(jié)果顯示被試在高Emel水平下顯著更加警覺(jué)和清醒。至于卡洛林斯卡睡意問(wèn)卷和眼疲勞問(wèn)卷結(jié)果，被試在Emel和低色溫范圍的動(dòng)態(tài)光下感覺(jué)更困倦，同時(shí)眼睛更不疲勞。卡洛林斯卡睡意問(wèn)卷，視疲勞問(wèn)卷和生化測(cè)試結(jié)果時(shí)間主效應(yīng)均顯著。
東南大學(xué)張銀分享了《白光中的藍(lán)光成份對(duì)視覺(jué)不適的影響》主題報(bào)告。她表示， LED由于其能耗低和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在家用照明市場(chǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)LED還具有光譜可調(diào)性，能夠調(diào)節(jié)出感知特性多樣的復(fù)合光譜。然而，與其他家用光源相比，LED特殊的光譜特性對(duì)人眼有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，越來(lái)越多的人患有視覺(jué)相關(guān)問(wèn)題，如視疲勞、近視等。相關(guān)文獻(xiàn)表明這些問(wèn)題與人造光源的藍(lán)光強(qiáng)度有關(guān)，而LED的藍(lán)光強(qiáng)度如何影響視覺(jué)的機(jī)制仍不明確。本研究的目的是使用腦電信號(hào)（EEG）研究LED藍(lán)光強(qiáng)度對(duì)視覺(jué)不舒適的影響。結(jié)果表明當(dāng)LED的藍(lán)光強(qiáng)度不同時(shí)，視覺(jué)舒適度會(huì)發(fā)生顯著性變化，同時(shí)大腦節(jié)律也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
復(fù)旦大學(xué)YANG Jin分享了《室內(nèi)照明中照度和頻閃頻率對(duì)視疲勞和注意力的影響》主題報(bào)告。對(duì)室內(nèi)照明環(huán)境來(lái)說(shuō)，照度是一個(gè)衡量照明質(zhì)量的重要指標(biāo)，會(huì)影響到人體的視覺(jué)感受和工作績(jī)效。與此同時(shí)，由于LED可調(diào)光特性所帶來(lái)的頻閃效應(yīng)，也開(kāi)始引起人們的注意。LED多采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光，因此不可避免地會(huì)產(chǎn)生某些特定頻率的閃爍，雖然這些閃爍不會(huì)被人眼直接感知，但是根據(jù)先前研究表明，它們?nèi)匀粫?huì)對(duì)人體的生理和心理指標(biāo)產(chǎn)生一定影響。過(guò)往對(duì)于頻閃的研究大部分集中在頻閃本身參數(shù)的變化所產(chǎn)生的影響，但考慮到照明環(huán)境的一致性和不同照明參數(shù)之間的交互效應(yīng)，本研究將照度與頻閃頻率相結(jié)合，研究?jī)蓚€(gè)參數(shù)同時(shí)變化時(shí)，人體健康指標(biāo)的變化，主要集中在對(duì)于視覺(jué)疲勞和注意力兩方面。【內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解】
