我们为啥睡眠不好?---浅论(智能灯)光对睡眠的作用
-----简述WSdz智能照明助眠机理
文/张瑞宇主笔&&
光对人体健康有直接的影响，因为它干
予人体昼夜节律的运行方式。
对于身处现代工业社会的人们来说，已经脱离以往的日出而作，日落而息的工作、生活状态。现代的照明设备完全能够满足夜间工作对光照度的需求。因此现代生活工作时间已经不仅仅限于白天，休息时间也不仅限于夜晚。所以人体昼夜生物钟紊乱了，人们失眠了…。
国际精神卫生组织将每年的3&月21&日，即春季的第一天定为“世界睡眠日”。证明,全球人类睡眠发生危机，需要引起足够的重视。
人一生中有三分之一的时间是在睡眠中度过的，五天不睡就会影响人的生存，可见睡眠是人重要的生理需要之一；睡眠是生命所必需的过程；是机体复原、整合和巩固记忆的重要环节；是健康不可缺少的组成部分。睡眠对人类健康生活的意义十分重大。
一、中国人睡眠现状—令人担忧
我国人群中，有各类睡眠障碍的人群占38%，高于27%的世界平均水平。充足的睡眠，可以带来精神和活力，恢复身体机能运作和朝气，令身心舒泰。
两千多年前,西汉老祖宗就充分认识到睡眠的重大意义,长沙马王堆出土的古代医书《十问》说：“夫卧非徒生民之事也……故一昔（夕）不卧，百日不复”。任何人都离不开睡眠，没有正常必要的睡眠，就无法维持其生命活动。
研究表明：优质的睡眠能让疲劳和紧张的器官得到松弛，恢复常态，并重新获得活力。而长期缺乏睡眠，人的认知能力下降，定向力变差，反应迟缓，语言不畅，专家把这群人归结为亚健康,占全国人口的70%。更甚者会造成免疫功能改变，引发潜在的炎症，如：牙龈炎、咽喉炎等，其出现衰老症状、导致感冒、抑郁症、精神错乱、糖尿病、肥胖、中风、心脑血管等多种疾病。另外，由于睡眠障碍,导致的自杀呈上升趋势。
&根据不完全统计，我国每年因患有睡眠障碍间接、直接导致死亡的人口以百万计！
现代人不得不重新认识睡眠的意义和机理，不得不重视睡眠的环境和方法了。
二、睡眠的外因—光线
百万年以来,大自然的光在人类进化中给人类打上了一系列日出日落的光学烙印：日光月光的视力区域；朝夕昼夜的光色范围；太阳光的显色适应等等。这些以日出日落为代表的光照变化，和生物体内的生命活动建立了合拍关系，长期的进化，生物按太阳出没的规律形成了体内的活动规律，现代人把她叫人体昼夜生物钟。
生物钟。生物钟是人体内的一个天然时钟，它以24小时为一周期，其精确度可达1%，每天的误差不超过5分钟。人体的活动时序，由生物钟来控制。人体生物钟是一种复杂的生理过程，由松果体来“指挥”。松果体是脑内一个碗豆大的腺体，分泌的激素叫松果体素（也叫褪黑激素）。
松果体分泌松果体素的周期受环境光照强度的影响。见图2-1松果体产生或抑制褪黑激素的路径。
图2-1松果体产生或抑制褪黑激素的路径
光线通过两条途径作用于人体：原发性视束负责调节视觉感知和视觉反应，而视网膜—下丘脑束则负责调控昼夜节律、内分泌和神经行为功能。
随着进一步的深入研究表明，视网膜—下丘脑束对波长范围大约459-485nm的光线刺激最为敏感。而蓝光的波长则在435-480nm范围之间。因此，蓝光的效能最大。
为什么蓝光具有这种效能？
蓝光重置昼夜节律的能力不是蓝色本身所固有的，任何一种色彩的光感受器都能演变为视交叉上核可接收的信号。但蓝光则比其他可见光更容易穿透身体表面的皮肤——生命（和光感受器）第一次发生进化的地方。光线透过视网膜到达下丘脑的视束交叉上的神经核,进而转化成特定信息传抵松果体。松果体便会提高或降低松果体素的分泌。夜晚来临时,松果体释放出松果体素:使体温下降,心跳速度减缓,身体处于放松状态。血液中的松果体素浓度在凌晨l-5时达到一天中的峰值。随着曙光渐露，松果体素的分泌量逐渐降低。
松果体分辨昼夜的能力与人体感受昼夜周期的功能正常与否有极密切的关联。以光照强弱为特征的昼夜讯号,透过视网膜传达至松果体，引起脑电波、心电波、经络电位、体电磁场…等随之变化，当然，睡眠也不例外。例如:
暴露在发光电子设备显示屏前一、二个小时能够导致褪黑素分泌数量减少大约22%。
人体松果体素的分泌量和年龄相关。研究发现，进入中年以后，人体内的松果体素会逐渐减少。儿童血液中褪黑素含量是300,
成人血液中褪黑素含量是100,
老年人血液中褪黑素含量不超过40。随着年龄的增大,
褪黑素含量减少,40岁时为青年时的四分之一；50岁时为青年时六分之一；60岁时会降到青年时十分之一。
显而易见,年龄愈大,受到光的干扰,影响睡眠的的几率愈高。
三、LED灯具—蓝光令人忧
自从LED照明灯具进市以来，鱼龙混杂,泥沙俱下。LED整体表现是没有理智的设计,
没有理智的生产,
没有理智的消费。市场的供求相当长的时期是：灯要便宜，还要亮，故大部分LED灯具蓝光溢出，伤害眼睛，扰乱睡眠。
现在都知道，LED照明门槛不高(国标中的三档危害划分仅为建议类)，容易进门。譬如LED灯珠封装:可手工,可机械，可精致，可粗放；就给发光芯片涂荧光胶料工艺来看差异很大。芯片覆粉胶不但要求芯片发光波长要与荧光粉发光波长匹配,还要求粉的浓度、厚度、匀度、形状等都有严格要求才能产出好灯珠。当然和荧光粉、胶采用低等品质的另当别论。这些没有强制标准,靠厂家自约。厂家现在宣示的重点是封装的尺寸、单价、引线支架材质、亮度、显色，发光芯片的面积很少宣示。但是这些参数范围都很宽泛，拿在手上也很难识别好歹。
我们知道LED白光灯珠是在发光芯片上涂黄色荧光粉胶，由蓝光激发黄色荧光粉而发出白光的。
我们常说的暖白，即偏桔黄色光，是荧光粉含量40wt%的结果；冷白，即发白光中带着刺眼的蓝光，是荧光粉含量30wt%的结果。
专家们早就指出冷白光灯珠蓝光溢出,对视网膜危害性大。明显看出，荧光粉胶料用得少(涂抹的薄)，发光亮而白(带蓝色光)成本低。
显色能力(指数)更是如此。就目前市场大多灯珠工艺看，显色要好就得再加红粉混光、加粉胶浓度，显然灯珠成本高了，发光效率却低了。厂家花钱却不好卖，谁生产高显指？!
凡发出刺眼的如冷白、高亮白光带蓝光色的就会危害人的眼睛，其她虽不带蓝色的正白、暖白也是“富蓝化”的照明，将影响人们的昼夜节律(生物钟)。
我们上面仅发光芯片覆荧光粉胶举例了一些工艺环节,要强调的是每个环节不可懈怠。若有一处马虎设计，粗制滥造都将造成灯珠的蓝光过份溢出，即“富蓝化”。
蓝光虽然是人体醒觉的“不响闹钟”，使人精神抖擞，但对人们入睡却无益处。
据专家测试，人体在受到1.3勒克司的蓝光照射时，就可以抑制松果体分泌褪黑激素，而1.3勒克司蓝光的强度仅仅相当于一支蜡烛在一米以外照射到人体的强度。更不用说蓝光强劲的LED灯具，必将弄乱你的昼夜节律，叫你不得安歇…。
顺便提醒一下，睡前电脑和手机少看或别看。为啥?看看图3-1就明白了。
发光体产生蓝光的矢量图(注意蓝色部分的值)
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&四、夜灯—纠结时期
起夜,是人人难以免除的事。憋尿、小孩哭闹、电话铃响、敲门…,你不得不开灯去应对。在黑暗中摸索灯的开关，黑暗中的瞳孔会放大，尽量收集更多的光，以便目标看得更清楚；此时，突然启亮灯光,
突亮的蓝光直刺放大了的瞳孔,瞳孔就得马上缩小…。实际上蓝光已向大脑发送了不能睡觉的信息,指令褪黑素停止分泌…，恼活力迅速恢复。
灯光不但使同室人醒了,你再次躺在床上也久久难以入眠。
人们发现减弱光照,会使眼睛好受一些。后来就有了调光灯、小夜灯以供人们起夜之用。从此,夜灯和照明灯并驾齐驱上了市场。见图4-1、4-2各款式夜灯。
图4-1各款式小夜灯
地脚小夜灯,床底灯条等低位夜灯灯具,功率小些，亮度较弱，给人们起夜带来了方便。仔细查看，其灯珠依旧是蓝光芯片涂荧光胶，蓝光辐射明显。
这类小夜灯电路简单。当开灯瞬间，将产生三倍多冷脉冲电流，蓝光溢出严重增加。
夜间行走的习惯姿势是腰微弯而头微低，以看清路径。低位灯的直射光或二次反射光都会直接刺入瞳
&孔。人体在1.3勒克斯蓝光的照射下， &
&&4-2床下灯条感应夜灯&&
&褪黑素的分泌就会终止。直接影响二 &
&次睡眠的速度和质量。此类夜灯，灯光源及光线比较集中，室内形成的明暗斑纹明显&,特别是人在行走中的本影浓重且形状多变易使行走的人眼花缭乱，易发生刮、磕、碰、撞，有碍室内行走安全。
低灯的室内光匀度、室内视觉清晰度、本影斑纹等夜间综合效果差，还不如业余爱好者在吸顶灯底盘上做的DIY的夜灯，见图4-3。虽然灯光色温不佳,但符合夜间人们行走的姿态习惯,避免了蓝光刺入眼帘。
图4-3业余爱好者DIY的吸顶夜灯—高灯低亮
五、国外助眠智能灯
全球糟糕的睡眠状况，激发科技工作者努力创新。近几年，国外科技人员研发、制造了帮助睡眠的智能灯，有代表性的作品见图5-1。
图5-1国外智能灯
助眠原理。其原理是摹仿日出日落的变光、变色过程(有的还有摧眠曲)，来帮助人们在应该睡觉的时间产生睡意。开始发出让我们保持清醒的波长的光，然后逐渐慢慢地变成更长、更“暖调”的光，告诉我们的身体准备睡觉。
有消息说这种灯已被NASA装入国际空间站及潜艇休息室，帮助工作人员稳定昼夜节律，提高睡眠质量。
最具有代表性的是法国的Holi助眠灯,还有美国国家航空航天局NASA和波音公司的
Nox助眠灯。应用时，都需要将灯置放面前，摇控操作，光照人脸。
飞利浦也生产了类似的灯在其网站和大卖场销售。它是一款无线+(智能手机)遥控的LED智能灯泡，即Philips官网宣传的“Personal
Wireless Lighting”。官方宣传的功能主要基于可以通过无线控制灯光开闭、变光、变色和定时的功能。
拆、玩过飞利浦Hue的朋友说:
“噱头比较足，但是使用价值不大。编程、设定、调整太费功夫!新鲜感褪去后，Hue常让我感觉是昂贵的摆设”。说明操控的繁琐，并不适合做常用灯。
人机控制。人机控制的境界—最大限度的简化人的行动。有意念控制、手指控制、肢体控制等无源控制，都是无媒介的直接控制。不含原始的有源摇控、声控等。
意念控制 通过头环精准捕捉并破译人在集中注意力时的脑电波，经过电脑处理转化为具体的控制指令。设施多、电路复杂，价格贵。正在试制阶段。
手势控制技术产品已经上市。在手机、智能手表、电脑、电视、汽车放音机上已有所应用。它的原理是用红外感应或摄像镜头提取人的手势动作,来控制设备的相关功能。电路比较复杂，价格贵。
缺点是距离近、功能简单、方向性强、精准度有待提高。体会过的人都说:累的胳膊、手贼疼。其性价比现阶段还不适合在灯具上运用。
通过头、手、肘、臂、身、腿、足的动态产生控制指令。
六、WSdz智能灯简介
WSdz智能灯由咸阳动感智能LED照明制造。
是一款无抑制褪黑素分泌的夜灯、摹仿落日减光变色助眠、普通照明三位一体的智能系列灯具。简介如下：
DL-WS智能灯的设计理念是:在简约中感受现代生活的时尚。
外型简单实用。灯罩采用传统高透光亚克力全白蘑菇圆或拉伸全白圆；底盘为金属圆盘。突出的特点：光照均匀、控制无盲区、不易着灰尘、易清洁卫生,
适合家居更适合工程。
虽有程序,却无需编程。采用时序原理，电路简洁可靠,人人都能装灯使用。
肢体控制。肢体控制就是通过人的行走、弯腰低头、举臂、抬腿等有效的人体动作控制灯态的系统。又叫人体运动感应控制。与手指控制技术异曲同工，人却无累感。因为都是日常动作有心就是，不需刻意求标。
DL-WS智能灯的设计理念是:建立在严谨的科学理论基础之上的实用技术。
助眠灯。助眠灯是照明灯和夜灯共同变光混光混色模仿日出日落的场景。
助眠的机理。
我们知道自然环境有个时序上的规律，我们把地球自转一周的昼夜时序变化规律叫环境钟。
我们把能够在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量叫生物钟。生物钟决定人们睡眠和觉醒，又叫人的昼夜节律。
虽然人的昼夜节律是23.5小时到24.65小时的周期，且是内源性的（“内置的"、自我维持的）它通过环境钟的外部暗示能被调整（产生）到当地的环境。
把人体昼夜节律调整的与环境钟一致的重要条件是日光。日光含有眼睛最敏感的蓝光(446nm～477nm的波长)。白天蓝光最强,抑制脑内松果体分泌褪黑素，人精神抖擞；夜间蓝光最弱,
脑内松果体分泌褪黑素。这种激素进入人体的血液、尿液及细胞内。进入血液中的褪黑素促进人体泛困、入睡和深眠。
每当夕阳西下，天空一片红黄光色到降下夜幕，太阳的蓝光渐渐减弱,眼睛没有了蓝光的刺激,脑内松果体分泌褪黑素逐渐增强,睡意降临。这就是WSdz灯具其中的助眠灯机理。也是国外生产的助眠灯机理。
根据实验证明，人造光能将人体生物钟扭转4-6个时区。所以光可调整人的入眠时间。
WSdz智能灯的助眠功能的灯珠色温为的太阳光色。这一系统—---由灭到最亮2分钟。发出让我们保持清醒波长的光。接着进入20分钟的逐渐熄灭状态：蓝光逐渐减褪而呈现出黄光，告诉我们的身体—准备睡觉。见图6-1助眠功能亮灭曲线。
图6-1助眠功能亮灭曲线。
因为主要功能为助眠,故慢亮短，慢灭长。慢灭长达成20分钟逐渐熄灭。
20分钟,是人上床入睡的时间标准。因为对一般人来说，爬上床之后，过了20分钟就会入睡了。若你很快就开始打瞌睡，这是睡眠债的警讯。你若经常20分钟后还不能入睡，对大多数人来说，就是失眠。就得坚持调整自身生物钟。
本系列产品的自动调光功能是线性自控实现，非PWM调制。PWM调制效率只有80%，其产生的电磁干扰，影响减光时对大脑的暗示作用。所以是纯绿色电器产品。
有些人睡不着，吃安眠类药、吃褪黑素、吃脑白金
…专家认为，常服这些药(激素)会导致整个内分泌系统紊乱而引发其他疾病。我们诚恳的希望睡觉不好的朋友想想不用药的办法。&&&
我们认为这种非药物暗示(刺激)人体生物钟与环境钟同步的方法是回归自然的方法，百益而无害。但也非一蹴可就。“意识—身体”辅助，也有积极意义。&
哈佛大学医学院的睡眠研究者认为，比如：
睡前打太极、作瑜伽都有益于入睡。
打开助眠灯之前，热水泡脚,手掌搓脚都有益入睡。
上床闭目安神，调整呼吸，使它平静有规则。进而，使全身肌肉处于放松状态。有益入睡。
减光的过程(蓝光减少的过程)，暗示(刺激)人体生物钟与环境钟同步。在这个外因暗示的过程中，若加上心理自我暗示(自我催眠)有益于入睡。
自我催眠。通常采取仰卧，使身体各部均处于舒适放松的姿势下进行。
先把注意集中于自己的身体感觉，内视自己，进行自我催眠和暗示。
首先不断地利用“信心、勇气和满足等积极性情感和美好的意象驱除“烦闷、不安和悲伤”等各种消极性情感。
接着，有针对性地对自己进行自我规划、自我强化、提高自我控制能力，以达到预期的效果。
如冥想：冥冥之中，我感到进入了一具飘忽而空茫的世界，我像一片叶子，感觉不到自己的存在，只有一种身处空中的飘摇感。有人来，我回到土地上，清醒不已，但很快，我徐徐离开青青的绿草地，我想象中的西双版纳的原始森林，那里有很奇妙的花朵，有我极喜欢的石竹花和清雅的竹，还有鸟儿，都是我记忆中曾有的，它们五颜六色，快乐地在充满和煦阳光的森林间飞翔嬉戏，我悠闲地躺在绿草地，惬意地像个小女孩，钢琴优美而抒情，像溪水一样流过我的双脚边，我的身心被淹没在一种温暖而宁静的氛围中。好像觉得整个身子不是我的，那么的轻松，那么的愉快…。有些离题，言归正传。
WSdz智能灯重要功能—夜灯。
WSdz智能灯的夜灯功能主要为满足夜间起夜之用。
夜间起夜时，精神咪咪糊糊，眼睛朦朦胧胧的浅意识状态，既要看清办事的路径,又要不明显抑制人体正在分泌的褪黑素，以利回床迅速深睡。
夜灯的科学设计就显得十分重要。
WSdz系列整灯结构见图6-2。探测控制模块见图6-3。
图6-2WSdz智能灯结构图
图6-3探测控制模块
A、光色为纯黄。我们知道太阳日暮阶段，蓝光甚少,天空呈现一片红黄色。许多人认为偏红色的光波不会抑制人体褪黑素的分泌。但对橙色的实验,得出的结论是，褪黑素对橙色光波是敏感的。所以本系列产品采用专案黄色光源。
B、夜灯的位置。夜灯的位置十分重要,并非随便装个发光器就行。
古人云:高灯低亮，用在这里最为贴切。夜灯灯珠平行匀布底盘周角。一是灯高(远)本影小。室内无拉长变形黑条斑纹，更显光亮均匀。二是采用屋顶二次反射漫光润屋。避免了直光线和反射光线刺入眼帘。光效尤如无影灯一般，视觉更舒适，视野更清晰。见图6-4，图6-5。
图6-4夜灯亮时的室内清晰度&&&&&&&&&&
图6-5单棵灯珠光束效果
C、严控灯珠功率。单珠功率小而亮度高显色好。其功率不超出0.1W,亮度不低6Lm，在夜灯下看人民日报小标题都很清楚。但一年的耗电，却不到6元钱(照明12W的夜灯1度按1元钱算)。
D、夜灯效果。起夜(床)夜灯自动点亮30秒后自动熄灭，足够穿衣和离开卧室。见图6-6。离开卫生间夜灯自动点亮30秒后自动熄灭，足够脱衣上床掖被子。见图6-7(卫生间亦为普通智能吸顶灯)。
图6-6起夜夜灯自动点亮30秒慢熄&&&
图6-7回床夜灯自动点亮30秒慢熄
WSdz智能灯的照明功能主要参数。DL-WS智能灯的照明功能，其系列产品的功率为6W-36W，灯珠选用5730或5630规格，发光芯片尺寸≥1734mil2，光效≥60lm，显色指数≥80
Ra&，色温K。
朋友们注意了，发光芯片尺寸可不是封装好的灯珠尺寸!卖家一般不提供这参数。内行也很难看出大小。原则上发光芯片尺寸大，发光亮、散热好、效率高。不要看能亮就好。发光芯片小尺寸几分钱，大尺寸几毛钱，质量、寿命差的远!还有显色指数,市面上标的、说的，都是70
Ra多。高显色指数的灯珠要好荧光粉和高质胶水途覆及精良工艺保障,发光芯片的导电引线有金、铜、铝之别。你知道你买的灯灯珠是啥材质?底盘，虽是铁底盘，厚度有0.2和0.5。你的灯用的多厚铁皮?铁皮厚散热好啊!更不用说底盘是塑料的了!灯店的要赚钱，组装的要赚钱，生产配件要转钱，元件商要赚钱，拉来运去要赚钱，你买的灯到底值多钱?到底好不好?!还是多看看，多问问的好!
光的变化对入睡，觉醒有十分重要的作用。
人体生物钟受制于环境钟,且能与环境钟一致。
人体生物钟与环境钟一致的重要条件是日光。
欲睡、觉醒、和人体被照日光中的蓝光强弱、时长相关。
早晨太阳徐徐升起，蓝光愈来愈强,人们觉醒、精神抖擞，开始一天工作。
傍晚,夕阳西下夜幕落下，蓝光愈来愈弱，人们泛困无力，开始入睡。
人造光可将人体生物钟扭转4-6个时区。
模仿日落渐变的光色暗示(刺激)人，能够加快人的入眠。
DG-WS智能照明自动慢熄过程—就是蓝光减少，黄光显强熄灭的过程。
眼睛受到这个过程的暗示，被抑制的松果体释放分泌褪黑素…泛困、入睡。
这个过程的标准时间是20分钟。
提前较多时间磕睡，是睡眠债的警讯；
推迟较多磕睡，是生物钟紊乱，须坚持调整自身生物钟。
起夜，原指半夜憋尿而醒，起床尿尿。现代指夜间眠中因他因，起床做短促的事情。
专为起夜照明的灯叫夜灯。
夜灯应当没有蓝光成份,以利二次深眠。
夜灯应当保持高灯低亮的装置原则,减少本影及暗斑，避免光线映入眼帘。
低功、多珠、大面、匀布、且经反光物的漫射光是夜灯的较好效果。
智能夜灯的持续点亮时间是30秒。
DL-WS智能灯系列产品是一款人的肢体动作控制的LED多功能照明灯具。目的是为老人、儿童、病人、高品位人群及残疾人的卧室、医院病室、高级宾馆客房、别墅卧室等场所夜间照明提供优质的高品位操作体验。
她的核心是在光的渐变中弱化蓝光对眼睛的暗示(刺激)，以黄光减弱熄灭达到(或保持)脑松果体分泌褪黑素的目的。具有扎实的理论基础。
仅管这样，我们并没有为其打上治疗仪器的标签，她只是一盏照明的灯具。
或许就象阿司匹林初始只是为了止痛…、后来发现对心血管疾病的防治有效。这只是本灯具的副产品作用。
对哈费大学医学院的部分资料参数,在此一并表示谢意!
咸阳动感智能LED照明助眠项目部
主笔:张瑞宇(高工)
未经授权，不得转载、摘编等!
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