CN102972098A

CN102972098A - 用于照明的方法和装置

Info

Publication number: CN102972098A
Application number: CN2011800331117A
Authority: CN
Inventors: 叶冠华; 娄迪; L·T·文肯夫勒格尔
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: CN102972098B

Abstract

本发明提供一种照明装置和一种照明方法。该照明装置包括：第一光源，用于照射第一区域；第二光源，用于照射第二区域；第一测量单元，用于测量第一区域的照度；第二测量单元，用于测量第二区域的照度；以及调整单元，用于调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使第一区域的测量照度与第二区域的测量照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于第一预定义值的第二预定义值渐变。这样，相对较高的对比率(即第一预定义值)让用户能够提高他们的工作效率并且相对较低的对比率(即第二预定义值)允许用户的眼睛舒适。此外，由于对比率渐变，所以在对比率改变时不会转移用户的注意力并且用户的眼睛将保持舒适。

Description

用于照明的方法和装置

技术领域

本发明涉及灯具，更具体地涉及能够调整生成的光强度的灯具。

背景技术

已知照明要求依赖于被照射对象的视觉质量，并且适当照明可以增强人类体验并且使手头的任务更易于执行。例如亮光对于阅读更好、柔和暖光对于休息更好、等等。

在台式照明领域中，一些相关文献推荐任务区域与背景对比率10∶3用于提供眼睛保护和眼睛舒适。然而这一推荐的“舒适”对比率未考虑提高台灯用户工作效率的需要。

US2007/0258243A1提供一种用于向对象递送动态、全定制和自动照射的照明系统。提供的照明系统可以基于关于由传感器垫检测的目标区域的检测信息来调整由光源生成的光的图案和光谱。然而，US2007/0258243A1无法指出在工作效率与用户眼睛的舒适之间的关系，因此无法给予以工作效率和眼睛舒适为目的调整照明的解决方案。

需要提供一种考虑了提高工作效率和维持眼睛舒适这两项要求来的灯具。

发明内容

本发明的发明人已经发现有助于提高用户工作效率的一些照明条件可能未与推荐的照明条件相符。发明人已经进一步发现人类可以在这些“高工作效率”照明条件之下维持良好的工作效率相当一段时间。在这段时间内，用户就他的/她的眼睛而言无明显“不适感”，并且这一感觉未明显改变、例如眼睛疲劳水平保持在正常值以内。然而如果用户继续在未与推荐的“舒适”照明条件相符的照明条件之下工作超过适当时间段，则眼睛感觉“不适感”的程度大大增加、例如眼睛疲劳程度大大增加。发明人进一步已经发现如果照明从“高工作效率”照明条件向“舒适”照明条件渐变，则用户可以具有高工作效率和眼睛的舒适感这两项益处。

基于这些发现，提供一种可以提高用户的工作效率的照明解决方案将是有利的。并且也将希望照明解决方案平衡用户的眼睛特性与用户的工作效率。

根据本发明的一个实施例，提供一种照明装置。该照明装置包括：

第一光源，用于照射第一区域；

第二光源，用于照射第二区域；

第一测量单元，用于测量第一区域的照度；

第二测量单元，用于测量第二区域的照度；以及

调整单元，用于调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使第一区域的测量照度与第二区域的测量照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于第一预定义值的第二预定义值渐变。

基本思想是通过调整第一光源和第二光源中的至少一个光源来将对比率从第一预定义值向第二预定义值逐渐调整。这样，当第一区域是任务区域并且第二区域是背景区域时，相对较高的对比率(即第一预定义值)让用户能够提高他们的工作效率，并且相对较低的对比率(即第二预定义值)让用户的眼睛能够舒适。此外，由于对比率渐变，所以用户不会察觉对比率的改变，至少不会被该改变打扰。因此，在改变对比率时不会转移用户的注意力并且用户的眼睛可以保持感觉舒适。

根据本发明的另一方面的一个实施例，提供一种照明方法。该方法包括以下步骤：

-由第一光源照射第一区域；

-由第二光源照射第二区域；

-测量第一区域的照度；

-测量第二区域的照度；以及

-调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使第一区域的测量照度与第二区域的测量照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于第一预定义值的第二预定义值渐变。

本发明的这些和其它方面从下文描述的实施例来看将是显而易见的并且将参照下文描述的实施例而被阐明。

附图说明

本发明的上述及其它目的和特征将从结合附图考虑的如下详细描述中变得更加显而易见，其中：

图1描绘了根据本发明一个实施例的照明装置的示意图；

图2a和图2b描绘了根据本发明一个实施例的照明装置的示意图；

图3a和图3b描绘了根据本发明另一实施例的照明装置的示意图；

图4a和图4b描绘了根据本发明又一实施例的照明装置的示意图；

图5描绘了根据本发明一个实施例的对比率的改变的示意图；

图6描绘了根据本发明另一实施例的对比率的改变的示意图；以及

图7描绘了根据本发明一个实施例的照明方法的流程图。

相同的参考标记在整个附图中用来表示相似的部件。

具体实施方式

下文结合附图给出对本发明的详细描述。

如图1中所示，照明装置100包括第一光源110、第二光源120、第一测量单元130、第二测量单元140和调整单元150。

第一光源110被配置成照射第一区域160，并且第二光源120被配置成照射第二区域170。可以用许多方式实施第一光源110和第二光源120、比如荧光灯、发光二极管、卤素灯、白炽灯或者有机发光材料。

可以用许多方式确定第一区域和第二区域。例如，第一区域是执行任务(例如读书或者绘画)的任务区域，并且任务的对象(例如书本或者图片)放置于任务区域中；并且第二区域是包围第一区域或者在第一区域旁边的背景区域。

第一区域160主要由第一光源110照射，并且也可能地部分第一区域160可以接收由第二光源120发射的部分光。类似地，第二区域170主要由第二光源120照射，并且也可能地部分第二区域170可以接收由第一光源110发射的部分光。

第一测量单元130用于测量第一区域160的照度，并且第二测量单元140用于测量第二区域170的照度。

可以用许多方式实施第一测量单元130和第二测量单元140，比如光传感器或者照度计。第一测量单元可以用许多方式测量第一区域的照度。例如，若干光传感器被置于第一区域的若干位置并且第一区域的照度是由若干光传感器获得的若干照度值的平均值。再如，第一光源均匀照射第一区域并且使用一个光传感器来测量第一区域的照度。第二测量单元140可以用相似方式测量第二区域的照度。由于本领域技术人员知道如何测量照度，所以这里将不阐释它。

调整单元150用于调整第一光源110和第二光源120中的至少一个光源以使第一区域的测量照度与第二区域的测量照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于第一预定义值的第二预定义值渐变。

可以用许多方式确定第一预定义持续时间。在一个实施例中，用户可以根据他们自己的偏好确定第一预定义持续时间，并且照明装置进一步包括用于接收输入来定义第一预定义持续时间、第一预定义值和第二预定义值中的任何一项的用户接口(未示出)。可以用许多方式实施用户接口，比如小键盘或者触摸屏。在另一实施例中，第一预定义持续时间可以被设置为如下时段(例如少于20分钟)，在该时段期间，即使对比率不是第二预定义值，用户的眼睛仍然可以感觉舒适。

可以用许多方式确定第一预定义值和第二预定义值。在一个实施例中，第一预定义值是10∶0，即不存在由第二光源发射的任何光，并且第二预定义值在从10∶2到10∶4的范围中。也就是说，第一区域的照度保持不变并且第二区域的照度从零向相对较高的值改变。可选地，第一预定义值可以是接近10∶0的另一个值，比如10∶0.5或者10∶1。优选地，第二预定义值是10∶3。

可以用许多方式实施调整单元150。例如，调整单元包括用于比较测量照度与预定义值的比较电路(未示出)和用于基于比较结果调整由光源发射的光的强度的可调光电路(未示出)。再如，调整单元包括用于比较测量照度与预定义值的比较电路(未示出)和用于基于比较结果阻止由光源发射的部分或者全部光的自动机制(未示出)。

这样，当第一区域是任务区域并且第二区域是背景区域时，相对较高的对比率(即第一预定义值)让用户能够提高他们的工作效率并且相对较低的对比率(即第二预定义值)让用户的眼睛能够舒适。此外，由于对比率渐变，所以用户不会察觉对比率的改变。因此，在改变对比率时不会转移用户的注意力并且用户的眼睛可以保持感觉舒适。

可选地，调整单元150可以保持第一区域的测量照度在第一光源110和第二光源120中的至少一个光源的调整期间不变。这样，用户的眼睛在调整过程期间将感觉舒适，并且用户的工作不会被打扰。可替换地，保持第二光源不变并且调整第一光源也是切实可行的。

可以用许多方式实施照明装置。

图2a和图2b描绘了根据本发明一个实施例的照明装置的示意图。图2a是前视图且图2b是侧视图。实线示出了由第一光源(未示出)发射的光，并且虚线示出了由第二光源(未示出)发射的光。

在照明装置的一个实施例中，参照图2a和图2b，第一光源和第二光源均向下发光。调整单元(未示出)可以调暗或者调亮第二光源和/或第一光源以将对比率从第一预定义值向第二预定义值改变并且保持第一区域的测量照度不变。可选地，可以通过调整灯罩210的长度来控制光的传播方向。

图3a和3b描绘了根据本发明另一实施例的照明装置的示意图。图3a是前视图且图3b是侧视图。实线示出了由第一光源(未示出)发射的光，并且虚线示出了由第二光源(未示出)发射的光。

在照明装置的另一实施例中，参照图3a和图3b，第一光源向下发光，并且第二光源向上发光。由于第二光源向上发光，所以由第一光源照射的第一区域从第二光源接收很少的光。因此，调整单元(未示出)可以逐渐调亮第二光源以将对比率从第一预定义值向第二预定义值改变并且保持第一区域的测量照度不变。可替换地，调整单元可以逐渐调暗第一光源以渐变对比率。调整两个光源以使对比率渐变也是切实可行的。

图4a和图4b描绘了根据本发明又一实施例的照明装置的示意图。图4a是前视图且图4b是侧视图。实线示出了由第一光源410发射的光，并且虚线示出了由第二光源420、420’发射的光。

在照明装置的又一实施例中，参照图3a和图3b，第二光源420、420’相对远离第一光源410。调整单元(未示出)可以发送无线信号以调整第一光源410和第二光源420、420’以使对比率从第一预定义值向第二预定义值改变。

可以用许多方式渐变对比率。

在一个实施例中，调整单元进一步适于调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使对比率在第一预定义持续时间期间随时间在对数标度上从第一预定义值向第二预定义值线性地改变。图5描绘了根据本发明一个实施例的对比率的改变的示意图。如图5中所示，对比率的常用对数log₁₀CR随时间从第一预定义值的常用对数A向第二预定义值的常用对数B线性地变化。

在另一实施例中，调整单元进一步适于调整第一和第二光源中的至少一个光源以使对比率以逐步的方式从第一预定义值向第二预定义值改变。也就是说，对比率的改变是阶梯式改变。图6描绘了根据本发明另一实施例的对比率的改变的示意图。如图6中所示，对比率的常用对数log₁₀CR以逐步的方式随时间从第一预定义值的常用对数A向第二预定义值的常用对数B变化。

在进一步的实施例中，调整单元进一步适于调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使测量照度以低于第三预定义值的速率改变。测量照度可以是第一光源的测量照度和/或第二光源的测量照度。第三预定义值可以是1.07流明每秒。这样，用户不会明显察觉测量照度的改变。

在另一实施例中，调整单元进一步适于调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使对比率在第二预定义持续时间等于第一预定义值。也就是说，在向第二预定义值改变之前，对比率保持与第一预定义值相等。可以用许多方式确定第二预定义持续时间。例如，第二持续时间可以被设置为长到足以使用户打起精神的时段(例如10分钟)。这样，用户可以最大限度地提高工作效率。

图7描绘了照明方法的流程图。

根据本发明另一方面的一个实施例，提供一种照明方法。

参照图7，该方法包括由第一光源照射第一区域的步骤110。

该方法进一步包括由第二光源照射第二区域的步骤120。

该方法进一步包括测量第一区域的照度的步骤130。

该方法进一步包括测量第二区域的照度的步骤140。

该方法进一步包括调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使第一区域的测量照度与第二区域的测量照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于第一预定义值的第二预定义值渐变的步骤150。

在一个实施例中，该方法进一步包括调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使对比率在第一预定义持续时间期间在对数标度上从第一预定义值向第二预定义值线性地改变的步骤。可选地，该方法进一步包括接收用于定义第一预定义持续时间的输入的步骤。

在另一实施例中，该方法进一步包括调整第一和第二光源中的至少一个光源以使对比率以逐步的方式从第一预定义值向第二预定义值改变的步骤。

在进一步的实施例中，该方法进一步包括调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使测量照度以低于第三预定义值的速率改变的步骤。

在另一实施例中，该方法进一步包括调整第一光源和第二光源中的至少一个光源以使对比率在第二预定义持续时间等于第一预定义值的步骤。

进一步提出一种用于执行上文描述的方法的计算机可执行指令集。指令可以驻留于调整单元中并且与第一和第二光源以及与第一和第二测量单元相互操作以执行上文公开的方法的任何步骤。

虽然已经参照附图中所示的实施例描述了本发明，但是应当理解的是，可以用包括硬件与软件的任何组合的许多可替换的形式实现本发明。此外，可以使用任何适当大小、形状或者类型的材料、元件、计算机程序元件、计算机程序代码或者计算机程序模块。

尽管在计算机程序代码的背景中讨论，但是应当理解的是，可以在硬件电路、计算机程序代码或者硬件电路与计算机程序代码的任何组合中实施模块。

应当注意的是，上文提到的实施例举例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计可替换的实施例而不脱离所附权利要求的范围。实施例是说明性的而非限制性的。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应解释为限制该权利要求。字眼“包括”不排除在权利要求中或者在说明书中未列举的元件或者步骤的存在。元件之前的字眼“一”或者“一个”不排除多个这样的元件的存在。在枚举若干单元的设备权利要求中，这些单元中的若干单元可以由一项和同一项硬件或者软件实现。字眼第一、第二和第三等的使用不指示任何排序。这些字眼将被解释为名称。

Claims

1.一种照明装置，包括：

第一光源(110)，用于照射第一区域；

第二光源(120)，用于照射第二区域；

第一测量单元(130)，用于测量所述第一区域的照度；

第二测量单元(140)，用于测量所述第二区域的照度；以及

调整单元(150)，用于调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述第一区域的所述测量的照度与所述第二区域的所述测量的照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于所述第一预定义值的第二预定义值渐变。

2.如权利要求1所述的照明装置，其中所述调整单元(150)进一步适于调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述对比率在所述第一预定义持续时间期间随时间在对数标度上从所述第一预定义值向所述第二预定义值线性地改变。

3.如权利要求1所述的照明装置，其中所述调整单元(150)进一步适于调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述对比率以逐步的方式改变。

4.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的照明装置，其中所述调整单元(150)进一步适于调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述测量的照度以低于第三预定义值的速率改变。

5.如权利要求4所述的照明装置，其中所述第三预定义值是1.07lx/s。

6.如权利要求5所述的照明装置，其中所述调整单元(150)进一步适于调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述对比率在第二预定义持续时间等于所述第一预定义值。

7.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的照明装置，其中所述第一预定义值是10∶0并且所述第二预定义值在10∶2至10∶4的范围中。

8.如权利要求7所述的照明装置，进一步包括：

用户接口，用于接收用于定义所述第一预定义持续时间、所述第一预定义值和所述第二预定义值中的任何一项的输入。

9.如权利要求1所述的照明装置，其中所述第一区域是任务区域并且所述第二区域是背景区域。

10.一种照明方法，包括以下步骤：

-由第一光源(110)照射第一区域；

-由第二光源(120)照射第二区域；

-测量所述第一区域的照度；

-测量所述第二区域的照度；以及

-调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述第一区域的所述测量的照度与所述第二区域的所述测量的照度的对比率在第一预定义持续时间期间从第一预定义值向低于所述第一预定义值的第二预定义值渐变。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤：

-调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述对比率在所述第一预定义持续时间期间随时间在对数标度上从所述第一预定义值向所述第二预定义值线性地改变。

12.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤：

-调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述对比率以逐步的方式从所述第一预定义值向所述第二预定义值改变。

13.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤：

-调整所述第一光源(110)和所述第二光源(120)中的至少一个光源以使所述测量的照度以低于第三预定义值的速率改变。

14.如权利要求10至13中的任一权利要求所述的方法，其中所述第一预定义值是10∶0并且所述第二预定义值在10∶2至10∶4的范围中。

15.一种计算机可执行指令集，配置成执行如权利要求10至14中的任一权利要求所述的方法。