一种用于光照节律效应强度测量探头的滤光片

技术领域

本发明属于光辐射测量技术领域，具体涉及用于测量影响节律健康的光辐射能量测量探头的滤光片。

背景技术

光照不仅具有视觉作用，还会产生非视觉生物效应。2002年，本征光敏视网膜神经节细胞（intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs）的发现，揭示了光的非视觉生物效应的作用机制：该细胞通过接收光刺激，参与调节人体的昼夜节律系统。此后，照明领域关注的重点从满足视觉需求的层面，逐步拓展至非视觉维度，尤其是光照对节律健康的影响。传统的通用照明指标，诸如照度（lx）、亮度（cd／m

目前，用于量化光照节律效应的模型，主要以等效勒克斯法（equivalent α-opicilluminance）为代表。国际上的WELL建筑标准推荐了与非视觉生物效应直接相关的ipRGC的光刺激数值——视黑素等效勒克斯（equivalent melanopic illuminance, EML）作为光照节律效应的核心评价指标。此外，国际照明委员会（Commission Internationale de l’Éclairage, CIE）也提出了视黑素等效日光照度（melanopic equivalent daylight (D65)illuminance, melanopic EDI），用于评价光照的节律效应。然而，EML和melanopic EDI除了所选的参考光源不同外，二者本质上并无明显差异，彼此的数值之间也存在一定的换算关系。上述内容也表明，目前已具有相应方法来量化光照的节律效应强度，并且得到了相关权威机构的认可和应用，因此，光照节律效应强度的测量具有潜在的应用价值和实际意义。

在光辐射测量技术方面，相关设备常通过具有光敏感性的测量探头进行感光，经过一系列的光学元件和光电转化后，求得相应的光学参数。而针对光照节律效应强度的测量，相关测量技术的研发重点和实现路径则是基于测定的光谱数据，通过设备内部的程序计算求得相应的参数数值。尽管此该类方法较为精准，但由于测量光谱数据的设备成本较高，且采集一次数据的历时较长，这不利于光照节律效应测量设备的普及和健康照明领域的发展。在光学测量设备的探头中，使用滤光片是一种常见的节省成本的方法，该光学元件主要作用是使特定波段的光通过，截止其余波段的光，从而实现光谱的筛选。现有的光学测量设备探头中的滤光片，往往是针对传统照明指标的测量进行设计的，透过光谱主要是与

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计一种直观的用于测定节律效应强度的测量探头的滤光片。

本发明所述的测量探头的基本形式，是由余弦修正单元101、滤光片或滤光片组102、硅光电池或硅光电池阵列103和光电转换单元104等部分组成，但不限于此组成形式。

本发明设计的用于光照节律效应强度测量探头的滤光片，包括至少如下一种带通滤光片01和修正滤光片02的组合结构，其中：

所述带通滤光片01，为一种光谱透过峰在460 nm至520 nm之间的带通滤光片。所述带通滤光片的光谱透过半峰高为95 nm至150 nm，厚度在2.0 mm至5.0 mm之间。

典型的，所述带通滤光片01至少采用型号为DTB450、DTB470、DTB490、DTB510的滤光片中的一种，但不限于此类型号。与所述带通滤光片具有相似透过率但名称不同的滤光片视为同样型号。所述相似透过率的范围是指光谱透过峰值相差小于10 nm、光谱透过半峰高宽度相差少于10 nm。

所述修正滤光片02，其厚度在0.5 mm至4.0 mm之间。

典型的，至少采用型号为QB16、QB17、QB18、QB21、LB6、LB9、LB10、LB12中的一种的作为修正滤光片，但不限于此类型号。此外，与所述修正滤光片名称不同但在波长为400 nm至600 nm之间具有相似透过率的滤光片视为同类型滤光片。所述相似透过率是指透过率比在0.8至1.2且透过波段超过150 nm。

本发明的有益效果是：大多数以硅光电池为接收元件的光学测量仪器探头，只要通过替换或添加本发明所提供的滤光片或滤光片组，即可实现光照节律效应光辐射强度的测量，不仅可减少基于光谱数据进行测量的相关仪器的制作成本，并且有利于提高测量速度，更直观便捷地得到相应结果。基于本发明所设计的光度测量探头，测量速度快、重复性好、成本低且更有利于测量光照节律效应强度设备的普及。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例所述的用于测量光照节律效应强度的滤光片的示意图。

图2为本发明可应用的测量探头的基本形式示意图。

图3为本发明实施例所对应的视黑素光谱光视效率响应函数曲线。

图中标号：01为带通滤光片，02为修正滤光片；10为发光体，20为光辐射，30为探头接收到的有效光辐射，40为过滤后的有效光辐射，50为数字电信号，100为基本的测量探头形式，200为处理数字信号的设备部件，101为余弦修正单元，102为滤光片或滤光片组，103为硅光电池或硅光电池阵列，104为光电转换单元；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不失全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的第一实施例如图1所示，根据本发明实施例所述的一种用于光照节律效应强度测量探头的滤光片或滤光片组设计，包括至少一种带通滤光片01和一种修正滤光片02。在实施方案中，带通滤光片01采用型号为DTB470的滤光片，厚度3.2mm。修正滤光片02采用型号为LB9的滤光片，厚度在1.5mm，通过以上滤光片组合结构，可以实现光照节律效应强度的直接测量。

本发明可应用的基本测量探头形式100如图2所示，探头的基本工作流程为发光体10发出的光辐射20经过探头的余弦修正单元101后，得到探头接收到的有效光辐射30，再经过滤光片或滤光片组102得到过滤后的有效光辐射40，接着通过硅光电池或硅光电池阵列103和光电转换单元104，将光信息转化为数字信号50，进而传输至处理数字信号的设备部件200，最终实现光照节律效应的测量。所对应的视黑素光谱光视效率响应函数曲线如图3所示。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。