一种智能光营养装置的制作方法

本技术属于智能光学应用，特别是智能光学装置，尤其涉及一种智能光营养装置。

背景技术：

1、光对生物的生理有着十分重要的影响，人类很早就开始研究光对植物生长的重要作用，此后又逐渐发现光对动物尤其是哺乳动物的巨大影响，包括但不限于光对动物有机体的热能代谢、行为、生活周期等均有直接或间接的影响，并将其用于生物遗传工程、医学、农林业、环境科学、畜牧、水产等技术领域，比如利用光照调节禽类、鱼类、牛羊等动物的生长、繁殖、哺育、品种筛选等。

2、对于包括人类在内的哺乳动物来说，现已论证光照调控着包括睡眠-觉醒、核心体温、新陈代谢、基因表达的波动和激素产生等一系列的生理过程，对于维持生物体的生理稳态具有重要意义。但进入现代社会后，人类在室内的时间逐渐超过室外时间，照明设备被广泛应用，光照质量极大影响了人类的生活和健康水平。动物实验已经证实，长时间暴露于夜晚人造光可引起肥胖、糖尿病、胰岛素抵抗、脂代谢紊乱等一系列疾病，表明光照与代谢性疾病的发生发展有着密切的联系。比如中国药科大学生命科学与技术学院刘畅课题组曾就光色对哺乳动物代谢的影响进行了深入研究，课题成果《chronic exposure to greenlight aggravates high-fat diet-induced obesity and metabolic disorders inmale mice》中记载：长期暴露于绿光的小鼠会加速高脂饮食引起的小鼠肥胖进程，使其具有更差的葡萄糖耐受力和更高的血清及肝脏脂质含量。此外,绿光处理的肥胖小鼠肝组织中褪黑激素受体1-b和甲状腺激素受体β表达水平也明显降低,表明这些激素通路可能参与脂质代谢的调节。

3、随着光科学研究的逐步深入，利用健康光照调节人类生理机能的技术被广泛应用于医疗领域，比如：(1)利用led蓝光或普通蓝光照射治疗极低出生体重儿高胆红素血症或黄疸已经是十分成熟的做法，蓝光床与光疗箱已被广泛用于妇产科，例如us08202307b2、cn203663256u等。(2)近年来，利用全光谱光照治疗阿尔茨海默病伴睡眠障碍患者被深入研究，例如cn109499003a等。(3)利用紫外线照射治疗白癜风、银屑病、甲癣等，例如ep2236150a1、cn215995312u等。(4)利用光照对抑郁症等精神疾病进行干预，或者治疗失眠，例如jp2008245836a、cn2643913y等。但是，上述现有技术均是利用波谱单一的某种人造光，对某种特定疾病施加干预，使用场景狭窄，难以大范围推广。

4、2002年，美国布朗(brown)大学的david berson等人在老鼠的视网膜上发现了除视杆细胞和视锥细胞之外的第三种感光细胞——视网膜神经节感光细胞(iprgcs)，打破人体眼睛只存在视觉通道的概念，这一重要发现被《science》评为当年世界上十大发现之一。研究发现，这种感光细胞约占视网膜神经细胞的化25％，它可将非视觉光信号传递到下丘脑的松果体中参与到生物钟的调节，产生人体光生物效应，从而对人体的生理、记忆、生理健康等产生影响。与传统的视觉传递过程不同，光生物效应过程则是由视网膜上神经节感光细胞(iprgcs)将光信号传递到下丘脑通路(rht)，再进入到视神经交叉上核(scn)和下丘脑室旁核(pvn)等下丘脑胞核中。视交叉上核将光和非光信息传递到神经系统的各个控制中心，从而调节生理节律、体温、心率等生理体征，以及包括皮质醇、褪黑色素、膜岛素、生长激素等几乎所有激素的产生。2017年，我国科技部也立项启动国家重点研发计划——“面向健康照明的光生物机理及应用研究”。

5、基于上述原理，利用非视觉光生物效应的光照健康设备也逐渐应用在日常生活方面：专利cn211215019u公开了一种led灯珠光疗衣，用以解决现代人晒太阳少，光疗设备成本高、不适合家用等问题；专利cn201020163y公开了一种光疗灯，易于固定在桌子、床架、椅背等家具上，固定和角度调节方便，可实现在家中进行皮肤病的理疗；专利cn201328925y公开了一种视觉光疗仪，利用三色光交替闪烁刺激视锥细胞，激活视觉系统，促进视觉发育。

6、但上述现有技术的光营养产品与自然光差异甚大，作用单一，使用不便，所利用的光谱波段狭窄，并不能完全满足人们对健康光照的需求。当下人类在室内环境中的时间越来越长，光照水平仅是日照水平的一小部分；而到了晚上，由于电子产品、街灯、车灯、邻里光线造成的光污染，情况又恰好相反。

7、因此，如何有效利用光生物效应，在室内日常照明中获得一种具有贴近自然光、且光性能可控的光营养装置，以满足人们对光营养的多种需求，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种智能光营养装置，该装置结构简单、使用方便，所提供的智能光贴近自然光、功能多样，有效利用光生物效应，调节人体节律，提高人们生活和健康水平。

2、具体的，本实用新型提供了一种智能光营养装置，包括底座、支撑单元、智能控制单元和光营养单元；

3、底座顶部连接支撑单元，支撑单元顶部支撑光营养单元；

4、光营养单元，包括若干灯组，所述灯组使得照射区域的照度在800-30000lux调节；

5、智能控制单元设置于底座、支撑单元、光营养单元中至少一个上；

6、智能控制单元包括多个控光模块，控制所述光营养单元的灯组在不同光照模式间切换。

7、本实用新型的光营养单元，设计为能够将照射区域的照度在800-30000lux可调，优选在1000-15000lux连续可调，可以使光照涵盖自然光的照度，模拟室外自然光环境，弥补人们通常在室内活动而不能接受自然光照射的弊端；在此基础上，使光照涵盖更广的可调节范围，且可人为灵活调整，满足补钙、美容等多种功能。本光营养单元所涉及的照射区域包括从光营养单元灯组的出光面到照射平面之间的区域，所述照射平面与出光面平行，且到出光面的垂直距离为50-100cm，优选50-80cm，更优选60-70cm；所述照射区域的照度值优选是对照射平面中心进行照度检测的结果。

8、控制单元优选至少包括三挡控光模块，更优选包括至少四挡控光模块，控制所述光营养单元的灯组在不同光照模式间切换，从而便于使照射区域的照度可以自如切换适应于不同场景、不同人群。

9、进一步的，所述底座包括电池及其充电接口，电池与所述控制单元电连接。本实用新型通过在底座内置电池，例如锂电池等可充电电池，能够满足有线和无线的多种应用场景，并且使用可拆卸和更换的锂电池，增加光营养装置的使用寿命。

10、进一步的，所述底座的底部设置滚轮，所述滚轮与所述智能控制单元信号连接，所述滚轮为定向轮组、万向轮组或它们的组合，从而可以毫不费力地调整整个装置的移动方向。采用智能控制型底座，使本光营养装置便于移动，扩大其工作范围。其智能控制方式可采用现有技术中已有的多种控制方式，例如语音或口令控制、遥控按键控制等。

11、进一步的，支撑单元包括下方的可伸缩支撑杆及上方的连接组件；所述可伸缩支撑杆可拆卸的连接于所述底座，所述连接组件连接光营养单元并带动所述光营养单元在三维空间移动定位。

12、所述光营养单元的灯组由多个可拆卸的灯组模块组合而成，使用时，可以根据实际需求对其数量、照射角度或功率等条件进行搭配及调整。综合结构、功能及成本等因素，灯组模块的数量优选3-5块，当有灯组模块老化或者损坏时，可方便的将其取下更换。每个灯组模块包括多个灯源，灯源为led灯、激光灯或它们的组合，可以根据使用要求对每个灯组模块进行配备不同功率的led灯、激光灯珠或它们的组合。

13、进一步的，智能控制单元包括设置于支撑单元中部的控制台，所述控制台分别与下方的可伸缩支撑杆及上方的连接组件相连接。通过控制台的设置，在支撑单元中部形成一个连接平台，为本实用新型的光营养装置提供更多的接口和功能扩展方式。此外，根据设计需要，也可将所述控制台设计为支撑单元中的一个简易部件，能够实现本光营养装置的功能控制即可。

14、对于所述连接组件的具体组成和连接方式，优选的，所述连接组件包括第一转动臂和第二转动臂，所述第一转动臂的一端可旋转的安装在所述控制台，所述第二转动臂可旋转的连接于第一转动臂的另一端，所述光营养单元可旋转的安装在第二转动臂远离第一转动臂的端部。为了保证旋转稳定性，可选的，第二转动臂以第一转动臂为旋转轴。通过设置两个转动臂，光营养单元的可转动范围显著扩展，接近于前后360°，位置可以灵活变化，满足不同的光照位置需求。

15、进一步的，所述光营养单元包括连接部、与连接部旋转固定的安装部，所述连接部可旋转的连接于第二转动臂远离第一转动臂的端部，所述安装部固定所述灯组。为了保证旋转稳定性，可选的，连接部以其轴线为旋转轴相对所述第二转动臂旋转；并且，由于安装部要承载较多灯组，存在较大负重需求，连接部的前端设计为u型结构，u型结构前端内侧各设一个支撑端，分别插入安装部两个侧面对应的安装孔进行连接支撑，以两个支撑端连线为旋转轴，所述安装部可沿该旋转轴旋转以调整照射角度。通过上述设置，光营养单元具有更为多样的照射位置和角度，更好的满足照射对象的需求。此外，多个所述灯组模块分别可拆卸的、可转动的固定于所述安装部，灯组模块的排布方式根据实际照射需求、安装部形状设计等有多种可选，例如采用圆盘状安装部时，可采用辐射状分布安装灯组模块；采用长条状安装部时，可采用线型排布的方式安装灯组模块，或者采用混合安装模式，使得所述灯组模块能够为照射区域提供多个角度、多种模式的照射方式。

16、所述装置还包括光照传感器，对照射区域的照度、色温、显色指数、峰值波长中的至少一个参数进行监测，并将监测结果发送到控制单元的接收模块，实现照射区域的光监测功能；而控制单元根据此监测结果，比对预先设定的模式参数，迅速调整光营养单元的灯组照射数量或功率等参数，将照射区域的光参数调整到符合该设定模块的预设参数。在众多光参数中，优选至少对照射区域的照度进行监测。所述光照传感器可设置于光营养装置的多个位置，优选设置于支撑单元。

17、所述装置还包括照明设备，所述照明设备通过柔性支撑臂电连接于底座、支撑单元、光营养单元中至少一个上，并由智能控制单元的照明模块控制。

18、本实用新型，优点具体在于：

19、(1)本智能光营养装置的光照强度在800-30000lux任意且连续可调，涵盖多个控光等功能模块，光照强度的宽度及高度，远超市面一般照明设备。充分利用了光能在保健、养生及调理等方面的功效，进一步挖掘光学潜能，提出了以光营养、科学用光的先进光营养理念，绿色环保，前景广阔。

20、(2)提供至少四种光营养模式，不同光谱科学配置，满足家庭不同成员使用需求，并提供智能个性化设置空间及硬件支撑。

21、(3)底座为智能可移动式，方便移动使用；内置可充电锂电池，提供多场景使用便利。

22、(4)支撑单元和连接单元的灵活调节模式，满足多场景、多类人群应用需求。