CN103388757B - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种照明装置,包括LED光源,所述LED光源发射具有处于从200至470nm范围内的第一峰值波长和处于从460至700nm范围内的第二峰值波长的光。所述第二峰值波长处的发射强度大于所述第一峰值波长处的发射强度,并且在720nm或更大的波段处的发射强度是所述第二峰值波长处的发射强度的十分之一或更小。
Description
技术领域
本公开涉及一种照明装置。
背景技术
通常已知的是昆虫,尤其是那些飞行昆虫容易受到峰值波长在紫外波段内的光的吸引。日本特许专利公开No.2009-224148描述了一种照明装置的示例,该照明装置设置有包括蓝光LED元件以生成具有较少紫外线的光的LED光源。与荧光灯等相比,该照明装置吸引较少的昆虫。除了通过蓝光LED元件和黄光荧光体形成的LED光源之外,上述公开的所述照明装置包括发射波长长于500nm的红光的红光LED元件。
然而,上述公开并没有考虑照明装置对植物的影响。当在夜间被激活时,上述公开的照明设备可能生成伤害植物的光。
发明内容
本发明的目的是提供一种减小昆虫引诱性并且降低对植物的影响的照明装置。
本发明的一方面是包括LED光源的照明装置,所述LED光源被配置成发射具有处于从200到470nm范围内的第一峰值波长以及处于从460至700nm范围内的第二峰值波长的光。在所述第二峰值波长处的发射强度大于所述第一峰值波长处的发射强度,并且在720nm或更大的波段处的发射强度是所述第二峰值波长处的发射强度的十分之一或更小。
优选地,所述LED光源被配置成发射具有处于从460至580nm范围内的第二峰值波长以及位于第一峰值波长和第二峰值波长之间的底部波长的光。所述底部波长处的发射强度是第二峰值波长处的发射强度的十分之一或更小。
优选地,所述LED光源发射在380nm或更小的波段内的发射强度是第一峰值波长处的发射强度的二十分之一的光。
优选地,所述LED光源发射在720nm或更大的波段内的发射强度是第一峰值波长处的发射强度的二十分之一的光。
优选地,所述LED光源具有被调整成向植物照射光的方向性,并且所述照明装置进一步包括其他光源,所述其他光源具有被调整成向除了植物之外的对象照射具有灯泡颜色的光的方向性。
优选地,所述LED光源具有被调整成向植物照射光的方向性,所述照明装置进一步包括其他光源,所述其他光源发射具有处于460至540nm范围内的底部波长的光,并且所述其他光源发射具有被调整成照射除了植物之外的对象的方向性。
优选地,所述照明装置进一步包括在夜间22点之后激活所述LED光源的控制单元。
优选地,所述照明装置进一步包括人传感器。所述LED光源配置成在人传感器检测到人的时候被激活。
优选地,所述照明装置被配置成发射来自LED光源的光作为照明光。
附图说明
通过结合附图来参考优选实施例的以下描述能够最好地理解本发明,连同其目的和优点,在附图中:
图1A和1B是示出了照明装置的一个实施例的示意图;
图2A是示出了光源的示意图;
图2B是示出了滤光器的示意图;
图3是示出了用于示例和比较示例的照明光的图表;
图4用于示例1的照明装置的发射光谱图;
图5是用于示例2的照明装置的发射光谱图;
图6是用于示例4的照明装置的发射光谱图;
图7是用于比较示例1的照明装置的发射光谱图;
图8A和8B是示出了评估装置的示意图;
图9是示出了示例5和6的效果的图表;
图10是示出了照明装置的第一变型的方框图;以及
图11是示出了照明装置的第二变型的方框图。
具体实施方式
现在将描述根据本发明的一个实施例的照明装置。
如图1A所示,本实施例的照明装置10包括第一光源14。第一光源14被设置在主体12上,所述主体12耦合至柱11的顶部。在图1A和1B示出的示例中,主体12包括容纳第一光源14和第二光源15的壳体13。第一光源14和第二光源15具有不同的光谱分布(光射光谱)。
此外,在图1A和1B示出的示例中,每个第一光源14包括蓝光LED元件16、黄光荧光体17以及滤光器18。尽管也可以使用其他元件,但是蓝光LED元件16可以例如是InGaN蓝光LED元件。尽管也可以使用其他材料,但是黄光荧光体17例如可以是将作为基材的硅酮树脂与作为添加剂的荧光成分进行混合的构件或层。第一光源14形成LED光源。
如图2A所示,滤光器18设置在蓝光LED元件16和黄光荧光体17的前面。参考图2B,滤光器18可以包括叠加在钠玻璃板19的表面上的光学多层膜20。光学多层膜20具有受控波长选择性。也就是说,光学多层膜20选择性地切断或弱化来自蓝光LED元件16和黄光荧光体17发射的光中的预定波段的光。光学多层膜20被配置成选择性地切断或弱化例如处于720nm附近波长范围内的光。
每个第二光源15具有与第一光源14相同的结构,除了省略了滤光器18。在图1A所示的示例中,在壳体13中,第一光源14被设置在主体12的基侧。在壳体13中,第二光源15被设置在主体12的远侧。优选地,第一光源14和第二光源15被配置成照射不同的区域。例如,第一光源14优选配置成具有被调整成主要照射柱11的基端的附近的方向性,并且第二光源15优选配置成具有被调整成主要照射除了柱11的基端附近之外的远处的方向性。在这种情况下,当照明装置10被用作街灯时,利用来自第一光源14的光照射位于柱11附近第一光源14下面诸如街树的植物。利用来自第二光源15的光照射位于远处的对象。优选地,被来自第一光源14的光照射的植物不会被来自第二光源15的光照射。
本发明的发明人进行测试以评估第一光源14的昆虫引诱性以及对植物的影响。
示例1
如图4所示,示例1的第一光源14发射具有445nm的第一峰值波长P1和630nm的第二峰值波长P2的光。在示例1中,在730nm处的光发射强度是第二峰值波长P2处的强度的十分之一或更小。通过具有大约2700K的色温的Nichia119(由日亚化学公司制造)来形成第一实施例的第一光源14中的蓝光LED元件16和黄光荧光体17。示例1中的第一光源14的光学多层膜10被配置成弱化波长在720nm附近的光。
示例2
除了示例1之外,示例2中的第一光源14的光学多层膜20被配置成弱化处于第一峰值波长P1和第二峰值波长P2之间范围内的光,使得所述光具有位于从485至500nm范围内的底部波长B。更具体而言,如图5所示,示例2的第一光源14发射具有445nm的第一峰值波长P1、630nm的第二峰值波长P2以及位于从485至500nm范围内的底部波长B的光,所述底部波长B位于第一峰值波长P1和第二峰值波长P2之间的范围。在底部波长B处的发射强度是第二峰值波长P2处的发射强度的十分之一或更小。否则,示例2与示例1相同。
示例3
除了示例1之外,示例3中的光学多层膜20被配置成弱化光,使得660nm处的光发射强度是第二峰值波长P2处的强度的十分之一或更小。否则,示例3与示例1相同。
示例4
在示例4中,光学多层膜20被配置成弱化710nm或更高波段处的光。替代钠玻璃板19,光学多层膜20叠加到包含吸收处于380nm或更小波段内的光的紫外吸收剂的树脂衬底上。如图6所示,示例4的第一光源14发射具有410nm的第一峰值波长P1和610nm的第二峰值波长P2的光。在示例4中,380nm或更小处以及700至800nm范围内的发射强度通常为零。
比较示例1
在比较示例1中省略了光学多层膜20。否则,比较示例1与示例1相同。如图7所示,在比较示例1中,第一峰值波长P1是455nm,并且第二峰值波长P2是630nm。当630nm处的发射强度等于1时,455nm处的发射强度是0.4。
比较示例2
在比较示例2中,第一峰值波长P1是455nm,并且第二峰值波长P2是630nm。比较示例2与比较示例1的不同之处在于在630nm处的发射强度等于1时,455nm处的发射强度为0.27。
对示例1至4以及比较示例1和2进行评估测试。图8A中所示的评估装置30用于进行评估测试。参考图8A,评估装置30包括第一光源14,所述第一光源14容纳在通常耦合至柱31的上部的盒形容纳部分32中。第一光源14包括从容纳部分32的一侧可视的光发射表面14a。如图8B所示,粘结板被设置在容纳部分32中的第一光源14的光发射表面之上和之下。粘结剂被涂敷到每个粘结板33的表面,所述粘结板的尺寸为200mm×500mm。
评估装置30被设置在10m×10m的房间中并且被激活成发射来自第一光源14的光,所述房间具有三种昆虫(苍蝇、小菜蛾等等),并且每小时在房间中释放每种昆虫400个。对粘结板33上捕捉到的昆虫的数量进行计数。在图3中,昆虫引诱性那一项使用通过比较示例2捕获的昆虫的数量作为标准或参考值(100)来表示通过每个示例和比较示例捕获到的昆虫的数量。
类似的评估装置30用于利用光照射温室中的植物(菊花的存根)。观察植物的状况。在图3中,在示出为对植物的影响的那一项下面,圆形表示对植物没有影响,三角形表示对植物有轻微的影响,并且叉形表示对植物有很大影响。
在通过蓝光LED元件16和荧光体17形成的比较示例1和2中,昆虫引诱性是100或更大,并且对植物有很大影响。
在示例1至4中,第一光源14发射具有处于从200至470nm范围内的第一峰值波长P1和处于从460至700nm范围内的第二峰值波长P2的光。在第二峰值波长P2处的发射强度大于在第一峰值波长P1处的发射强度。在720nm或更大波段中的发射强度是第二峰值波长P2处的发射强度的十分之一或更小。结果,如图3所示,与示例1和2相比,昆虫引诱性减小。此外,对植物的影响也降低。
当在380nm或更低波段以及700至800nm范围内的发射强度是类似于示例4中的第一峰值波长P1处的光谱密度的二十分之一或更小时,昆虫引诱性进一步减小,并且对植物的影响进一步降低。
本实施例具有以下描述的优点。
(1)照明装置10包括第一光源14,所述第一光源14发射具有处于从200至470nm范围内的第一峰值波长P1和处于从460至700nm范围内的第二峰值波长P2的光。在第二峰值波长P2处的发射强度高于在第一峰值波长P1处的发射强度。在720nm或更大波段内的发射强度是第二峰值波长P2处的发射强度的十分之一或更小。结果,照明装置10减小了昆虫引诱性至90或更小,并且降低了对植物的影响。
(2)第一光源14发射在380nm或更小波段内的发射强度是第一峰值波长P1处的光谱密度的二十分之一或更小的光。此外,形成第一光源14,使得在700nm或更大波段处的发射强度为零。结果,照明装置10将昆虫引诱性减小至90或更小,并且进一步降低了对植物的影响。
(3)照明装置10包括第一光源14和第二光源15,所述第二光源具有在200至470nm范围内的峰值波长以及在460至540nm范围内的底部波长。第一光源14具有被调整成向植物发光的方向性。第二光源15具有被调整成向除了植物之外的对象发光的方向性。因此,第二光源15改善了中间视觉条件下对象的可见性,并且第一光源14降低了对植物的影响。
上述实施例可以修改如下。
在上述实施例中,照明装置10包括第一光源14和第二光源15,所述第一光源14和第二光源15被布置在主体12的壳体13中。然而,可以省略第二光源15。在这种情况下,第一光源14形成LED光源。
在上述实施例中,通过从第一光源14消除滤光器18来形成第二光源15。实际上,可以通过不同于第一光源14的蓝光LED元件16和黄光荧光体17的LED元件和荧光体来形成第二光源15。
例如,第二光源15可以包括发射具有灯泡的色温的光的LED元件。包括这种第二光源15的照明装置10改善了在不包括植物的照射区域中的外貌(显色性)。
如图10所示,照明装置10可以包括根据计时器41管理的时间来控制第一光源14的激活和去激活的控制单元40。例如,当控制单元40仅在夜间激活第一光源14时,可以减小照明装置10的功耗。通过同样的方式,控制单元40可以根据时间来控制第二光源15的激活和去激活。优选地,当周围环境变得黑暗并且昆虫例如在22点之后趋于聚集在照明装置处时激活第一光源14。
本发明的发明人进行了测试以评估在控制第一光源14的激活时间时的昆虫引诱性以及对植物的影响。在示例5中,计时器41在22点激活第一光源14并且在早晨去激活第一光源14。如图9所示,昆虫引诱性减小到55,并且对植物的影响很小。
在图11所示的示例中,照明装置10包括根据人传感器42的检测结果来激活和去激活第一光源14的控制单元40。例如,当人传感器42检测到人时,控制单元40激活第一光源14。这种结构允许仅在人位于照明装置10附近时才激活第一光源14。这降低了功耗。通过相同的方式,控制单元40可以根据人传感器42的检测结果来控制第二光源15的激活和去激活。
本发明的发明人进行了测试以评估包括人传感器42的照明装置的昆虫引诱性和对植物的影响。在示例6中,无论什么时候人传感器42检测到人,第一光源14持续激活5分钟。这重复三次。昆虫引诱性为30,并且对植物的影响也小。
在一个实施例中,可以将两个光学多层膜叠加在诸如钠玻璃板19或树脂衬底之类的衬底的相对表面上。
对于本领域技术人员显而易见的是,在不偏离本发明的精神或范围的情况下,可以在许多其他特定形式中体现本发明。因此,这些示例和实施例应该被认为是示意性的而不是限制性的,并且本发明不限于这里给出的细节,而是可以在所附权利要求的范围和等价物以内进行修改。
Claims (10)
1.一种照明装置,包括LED光源,所述LED光源被配置为发射具有处于从200至470nm范围内的第一峰值波长和处于从460至700nm范围内的第二峰值波长的光,其中所述第二峰值波长处的发射强度大于所述第一峰值波长处的发射强度,所述照明装置的特征在于:在720nm处的发射强度是所述第二峰值波长处的发射强度的十分之一或更小。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述LED光源被配置为发射具有处于从460至580nm范围内的所述第二峰值波长以及在所述第一峰值波长和所述第二峰值波长之间的底部波长的光,其中所述底部波长处的发射强度是所述第二峰值波长处的所述发射强度的十分之一或更小。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述LED光源发射在380nm或更小波段内的发射强度是所述第一峰值波长处的所述发射强度的二十分之一的光。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述LED光源发射在720nm或更大的波段内的发射强度是所述第一峰值波长处的所述发射强度的二十分之一的光。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述LED光源具有被调整成利用光照射植物的方向性,并且所述照明装置包括另一光源,所述另一光源具有被调整成利用具有灯泡颜色的光照射除了所述植物之外的对象的方向性。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述LED光源具有被调整成利用光照射植物的方向性,并且所述照明装置包括另一光源,所述另一光源发射具有处于从460至540nm范围内的底部波段的光,并且所述另一光源发射具有被调整成照射除了所述植物之外的对象的方向性的光。
7.根据权利要求1所述的照明装置,还包括在夜间22点之后激活所述LED光源的控制单元。
8.根据权利要求1所述的照明装置,还包括人传感器,其中所述LED被配置成在所述人传感器检测到人时被激活。
9.一种照明装置,包括:
LED光元件;
覆盖所述LED光元件的荧光体;以及
滤光器,被配置成选择性弱化来自所述LED光元件和所述荧光体的光,使得所述照明装置发射具有处于从200至470nm范围内的第一峰值波长以及处于从460至700nm范围内的第二峰值波长的照射光,其中所述第二峰值波长处的发射强度大于所述第一峰值波长处的发射强度,所述照明装置的特征在于:在720nm处的发射强度是所述第二峰值波长处的发射强度的十分之一或更小。
10.根据权利要求9所述的照明装置,其中所述LED光元件包括蓝光LED光元件,并且所述滤光器包括叠加在钠玻璃板或树脂衬底上的光学多层膜,所述光学多层膜具有受控波长选择性。
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