光是人体获取外部信息不可或缺的重要媒介,照明是光在一定空间内主要的功能之一,学习灯作为相对独立空间下的照明载体,因其照明范围和工作属性的特点,使得学习灯与人体的视觉、生理和心理的关系变得愈加紧密。论文首先分析光对于人体视觉和非视觉的效应,测量并量化分析自然光对于人体的光生物效应影响;依据健康照明和照明的人体工效学原理提出双向学习模型;并以双向学习模型为基础进行智慧学习灯的功能设计。本文的研究内容主要包括一下几个方面:智慧学习灯的基础性研究。首先对光、照明、灯以及人体进行深入探讨并梳理出四者之间的相互关系;定义了智慧学习灯中智慧的含义,总结了国内外学者对于学习灯研究成果,为智慧学习灯的研究及其功能设计奠定基础。照明对于人眼视觉和非视觉的作用及影响。该部分内容作为学习灯人性化的理论依据,光是人体获取外部信息的重要媒介,通过视觉系统获取的信息占人体获取外部信息总量的80%以上;另外,光是人体昼夜节律的激励因子,是保障人体健康的重要基础。测量并量化自然光对于人体光生物效应的影响。自然光对于人类的生活、生产和发展具有不可或缺的重要意义,选择目前较为主流的CS、acv、B/P三种光生物效应评价模型对不同时刻的自然光进行光生物效应评价,得出学习灯照明的分段照明参考标准。建立智慧学习灯的双向学习模型。依据健康照明和照明的人体工效学的原理,提出并建立了以人、自然光和学习灯三者为主体的智慧学习灯双向学习模型。双向学习模型的输入为人体的褪黑素、心率、瞳孔和体温等个体生理变量以及光照、天气、时间和季节等影响自然光的变量,输出为光的相对光谱功率分布和光通量。智慧学习灯的功能设计。根据健康高效的照明环境的理论研究基础和实验数据完成智慧学习灯的功能设计。本文的特色之处在于建立了智慧学习灯的双向学习模型,是智慧照明的一次有益探讨,为智慧学习灯营造并实现健康高效的照明环境的目标建立了一个较为完善的理论框架,且该理论框架具有一般性,可延伸至其他的照明设计及实践中。