CN107427664B - 对非视觉功能具有最佳刺激的照明设备 - Google Patents

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Abstract

照明设备包括：‑照明装置，该照明装置具有多个光源以用于提供具有可调谐光谱的白光；以及‑监测/控制装置，该监测/控制装置根据光谱的解调制周期控制光源，该周期包括光谱为红色富集型的第一时间段、光谱从红色逐渐调制到蓝色的第二时间段、光谱为蓝色富集型的第三时间段以及光谱从蓝色逐渐调制到红色的第四时间段。监测/控制装置被布置以：检测指示人的存在的信号的接收；并且作为响应，在调制周期处于第一时间段的情况下重置调制周期，或者在调制周期处于第二时间段、第三时间段或第四时间段的情况下在重置调制周期之前将光谱从蓝色逐渐调制到红色。

Description

对非视觉功能具有最佳刺激的照明设备
技术领域
本发明的领域是照明设备特别是在外科手术室中使用的照明设备的领域。
本发明更具体地涉及一种照明设备，特别是一种用于手术室的照明设备，该照明设备包括：照明装置，该照明装置具有多个光源以用于发出(deliver，递送、传送)具有可调谐光谱的白光；以及监测/控制装置，该监测/控制装置控制光源使得以可重复的调制周期不间断地调制光谱，该周期包括光谱于其间为红色富集型(enriched，富有的、富含的)的第一时间段、光谱于其间从红色逐渐调制到蓝色的第二时间段、光谱于其间为蓝色富集型的第三时间段以及光谱于其间从蓝色逐渐调制到红色的第四时间段。
现有技术
大多数照明厂商提出具有可调谐光谱的照明设备。通过结合每一个均具有特定波长的多个光源来改变光谱。这样的光源通常是发光二极管(LED)，但它们也可以是荧光管。这样的照明设备通常由分别提供蓝色、绿色、红色以及有时为白色的三种或四种不同的光源构成。这样的照明设备通常使得可以经由控制面板或按钮选择多种氛围(ambiance，环境、气氛)。某些模式使得可以随时间调制光谱，由此颜色从红色转变为紫色、然后变转为蓝色、然后转变为绿色，等等。光谱的变化是通过调制经过光源的端子的电流或者调制光源的端子上的电压产生的。然而，通常调制这样的照明设备的光谱仅仅是出于美学的目的。
据了解，医院里在夜晚工作的外科医生像大多数夜间工作者一样患有影响警惕性和情绪的失调症，并且他们在夜班期间经受精神运动退化。这样的缺陷主要与人员的生物钟关于夜间活动的较差适应性(同步性)有关，并且在国际睡眠障碍分类(ICSD-3)中对这样的缺陷进行了常规描述，诸如昼夜节律睡眠失调。
现今，众所周知，光线使得可以刺激人类的注意力、认知和运动表现，特别是通过在非视觉功能(觉醒、睡眠、情绪和生物钟)上起作用。例如，文献US 2010/0217358描述了通过人造光来刺激人类的觉醒。文献JP2009/283317和WO 2013/11589描述了使得可以改善用户的表现的照明系统，这些系统从蓝色富集型光谱开始周期性地将光从蓝色调制到红色。
还了解到，用户在暴露于以几分钟的红色富集型光阶段开始的光谱调制周期的情况下比在暴露于以蓝色富集型光阶段开始的周期的情况下相比认知表现得以增加，如Mure等人在2009年的PloSone中所描述的以及Chellapa等人在2014年的PNAS中所描述的。
文献WO 2008/146220描述了一种照明装置，其可以生成用于产生生物效应的可变光谱。文献EP 2 051 763描述了用于影响对象的光生物学状态的系统和方法。
在外科手术期间，如果特定用户诸如外科医生进入的是具有已经使光谱调制周期初始化的照明系统的手术室，和/或如果该照明系统正发射具有不是红色富集型光谱的光，则通过光谱调制对外科医生的刺激不太有效。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种照明设备，该照明设备包括具有可调谐光谱的照明装置，该照明设备使得可以在整个夜晚加强在外科手术室中的医务人员的认知表现和精神运动表现，并且更特别地，医务人员一进入手术室就能使他们的表现加强。
为此，本发明提供了一种照明设备，特别是用于手术室的照明设备，该照明设备包括：照明装置，该照明装置具有多个光源以用于传送具有可调谐光谱的白光；以及监测/控制装置，该监测/控制装置控制上述光源使得以可重复的调制周期不间断地调制光谱，上述周期包括光谱于其间为红色富集型的第一时间段、光谱于其间从红色逐渐调制到蓝色的第二时间段、光谱于其间为蓝色富集型的第三时间段以及光谱于其间从蓝色逐渐调制到红色的第四时间段，该照明设备的特征在于，该监测/控制装置被布置为检测指示在照明装置附近存在人的信号的接收，并且其中，响应于检测到该信号，监测/控制装置在调制周期处于第一时间段的情况下重新初始化调制周期，或者在调制周期处于第二时间段、第三时间段或第四时间段的情况下，在重新初始化调制周期之前使光谱在过渡时间段期间从蓝色逐渐调制到红色。
本发明的照明设备还可以具有以下特征：
·第一时间段短于第三时间段；
·过渡时间段短于第二时间段和第四时间段；
·第二时间段和第四时间段短于第三时间段短；
·监测/控制装置被布置成对光源进行控制使得在白光的光谱变化期间保持恒定的白光通量；
·在第一时间段期间，白光的光谱中红色的比例大于蓝色的比例；
·在第三时间段期间，白光的光谱中蓝色的比例大于红色的比例；
·在第一时间段期间和第三时间段期间，白光的光谱中红色和蓝色的比例分别是恒定的；
·在第二时间段期间白光的光谱中的蓝色和红色的比例从第一时间段期间存在于白光的光谱中的蓝色和红色的比例逐渐转变到第三时间段期间存在于白光的光谱中的蓝色和红色的比例；
·在第四时间段期间白光的光谱中的蓝色和红色的比例从第三时间段期间存在于白光的光谱中的蓝色和红色的比例逐渐转变到第一时间段期间存在于白光的光谱中的蓝色和红色的比例；
·所述照明设备还包括连接到监测/控制装置的至少一个存在传感器，以用于接收指示照明装置附近存在人的信号；
·上述存在传感器是用于接收红外线、蓝牙、超声波、射频或语音类型的信号的非接触式传感器；
·上述存在传感器是具有面部识别的视觉传感器；
·上述存在传感器是接触式传感器；
·上述存在传感器识别生物签名；
·上述存在传感器是标记或芯片读取器；
·该照明设备包括彼此间隔开的两个存在传感器；
·上述可重复的调制周期能够被编程为从一天的预定时间起自动开始和/或停止；
·上述可重复的调制周期能够由用户手动启用；
·上述可重复的调制周期能够由用户手动停用；以及
·上述光源是LED。
因此，本发明的基本理念是提出一种抗疲劳照明设备，该抗疲劳照明设备具有可重复周期性调制的光谱，以便使光的生理效应最大化，从而整晚刺激医务人员的警惕性、注意力以及认知和精神运动表现。光对非视觉功能的影响主要涉及激活含有视黑素的视网膜神经节细胞，该细胞在蓝光(λmax＝480nm)下具有敏感峰值。因此，由于含有视黑素的神经节细胞的敏感性，蓝色富集型光比蓝色贫乏型光更有效。
在暴露于光期间，含有视黑素的细胞的光色素吸收光子，从而引起生理反应(激活涉及警惕性和认知的脑中枢)。同时，该过程使光色素脱敏，并使其对其他光子不活跃。与视锥细胞和视杆细胞中需要较长再生过程的光色素不同，视黑素能够通过吸收在光谱的红色区域中的第二个光子使其敏感性再生。这种被称为“双稳性”的可逆性因此能够使视黑素在两种状态之间进行切换，并且因而能够被“蓝色”光激活并被“红色”光再激活。
这就是为何以第一时段为红色富集型光开始进行红色富集型光和蓝色富集型光的交替会使后续的蓝色富集型光的刺激效应最大化的原因。
因此，本发明的照明设备被设计成以重复的方式周期性地且不间断地将光谱从以红光为主调制为以蓝光为主。非常特别地，必须对在夜晚或在高睡眠压力条件(例如经过长时间的工作)下手术的外科医生的注意力和表现进行刺激。因此，外科医生一进入手术室，他们就必须在第一时间段经受暴露于红色富集型光，以便增强外科医生将在第三时间段暴露于其的蓝色富集型光的非视觉效应。这就是为何当检测到在照明装置附近存在外科医生时，如果照明设备正发射红色富集型光那么响应于这样的检测使调制周期重新初始化，并且如果照明设备正发射蓝色富集型光或者蓝色富集型光和红色富集型光的混合光那么响应于这样的检测使调制周期中断以便逐渐返回到红色富集型光从而再次开始调制周期的原因。
附图说明
在阅读以下说明书以及在审阅附图时，可以更好地理解本发明，并且其他优点将显现出来，在附图中：
图1示出了本发明的照明组件的实施方案；
图2示出了用于调制光谱的两个连续调制周期；
图3示出了三幅曲线图，三幅曲线图中的每一幅均示出了在用于调制由本发明的照明组件生成的光谱的调制周期期间的光谱；在图3的每幅曲线图上，沿着横坐标轴绘制波长，并且沿纵坐标轴绘制以100进行归一化的光的辐射功率；以及
图4示出了监测/控制装置的运行。
具体实施方式
在图1中，本发明的光谱调制照明组件包括具有多个光源的照明装置1，在该实施例中，这些光源为LED 2、LED 3A至LED 3E。照明装置1可以由电子监测/控制装置4控制。
可以在嵌入房间诸如手术室的天花板中或者例如经由铰接悬挂臂悬挂的照明组件中实施多个照明装置，诸如照明装置1。
在照明装置1中，LED 2产生具有任意色温和显色指数(CRI)的白光，LED 3A产生在440纳米(nm)至520nm的范围内具有辐射峰值的蓝色富集型光，并且LED 3B产生在570nm至660nm的范围内具有辐射峰值的红色富集型光。
例如，LED 2以大约4400开尔文(K)的色温扩散白光。根据本发明，在监测/控制装置4的监测下，该白光与由LED 3A和LED 3B产生的光混合，该监测/控制装置单独地控制馈送至这些LED的电流。
特别地，监测/控制装置4包括由照明组件的用户经由按钮或按键(未示出)控制的微处理器类型的控制单元5，以及包括程序存储器6。
当用户选择光氛围的类型时，控制单元5运行记录在存储器6中的程序，以控制LED3A和LED 3B使得生成与由照明装置1产生的白光的不同光谱对应的多个光氛围。
特别地，根据本发明，控制单元5使白光光谱不间断地遵循可重复的调制周期。该调制周期包括光谱于其间为红色富集型的时间段和光谱于其间为蓝色富集型的时间段，其中在这些时间段之间将光谱从红色逐渐调制到蓝色或从蓝色逐渐调制到红色。
为了减轻使用者的疲劳，在整个夜晚使用以蓝光为主的刺激效应。被光以红色为主的时间段间断的以蓝色为主的光使得可以使含有视黑素的神经节细胞再生。这就是为何能够周期性地在以蓝色为主和以红色为主之间调制光谱有利的原因。另外，在暴露于蓝色富集型光之前，预先暴露于红色富集型光使得可以增加蓝色富集型光对用户的非视觉功能的效应。因此，根据本发明，只要照明组件被开启，光谱调制周期就以暴露于红色富集型光的时段开始。
图2示出了用于调制光谱的蓝色和红色成分的两个连续的调制周期，其中实线表示红-蓝比，并且虚线表示蓝-红比。在周期的初始化T0时，光谱为红色富集型，并且在第一时间段T0-T1内保持红色富集型，该第一时间段可以例如在2分钟至10分钟的范围内持续。
第一时间段T0-T1之后是第二时间段T1-T2，在该第二时间段期间光谱从红色逐渐转变为蓝色。为了避免干扰用户的视觉舒适度，第二时间段T1-T2可以持续例如5分钟。
在第二时间段T1-T2结束时，光谱为蓝色富集型。其可以在第三时间段T2-T3内保持蓝色富集型，该第三时间段可以例如在10分钟至20分钟的范围内。
第四时间段T3-T0是调制周期的最后一个阶段，在此阶段期间，光谱例如在约5分钟内从蓝色逐渐转变为红色。一旦一个周期结束，第二个周期便可以自动开始，依此类推。
当光谱从红色转变为蓝色或从蓝色转变为红色时，为了使该变化不被用户察觉到并且不降低用户舒适度，控制单元5可以生成光谱的从蓝色到红色以及从红色到蓝色的渐变。因此，控制单元5生成蓝色富集光谱至红色富集型光谱之间的许多中间光谱，并且生成红色富集型光谱至蓝色富集型光谱之间的许多中间光谱，如图3所示。每个中间光谱接近与其相邻的两个光谱，并且每个中间光谱是在用户的眼睛的最小观察时间内生成的。
根据本发明，如上所述的周期可以在10分钟至数小时的范围内持续，最佳持续时间在22分钟至40分钟的范围内。优选地，第一时间段T0-T1短于所述第三时间段T2-T3。第二时间段T1-T2和第四时间段T3-T0短于第三时间段。
图3的曲线图A)示出了在调制周期的第一时间段期间生成的红色光谱。图3的曲线图B)示出了在于其间逐渐进行调制的第二时间段期间生成的介于红色和蓝色之间的中间光谱。图3的曲线图C)示出了在调制周期的第三时间段期间生成的蓝色光谱。
应当理解，在调制周期的第二时间段T1-T2期间，控制单元5使红色的比例逐渐减少同时还使蓝色的比例逐渐增加。在调制周期的第四时间段T3-T0期间，控制单元5使红色的比例逐渐增加并使蓝色的比例逐渐减少。
特别地，在外科手术期间，外科医生必须非常专注并且良好地表现。这就是为何所述外科医生一到达手术室，由本发明的照明组件提供的视觉刺激对于该外科医生而言就必须最佳的原因。因此，如果外科医生在照明组件正发射蓝色富集型光或者蓝色富集型光和红色富集型光的混合光时进入手术室，那么对蓝光的非视觉反应的增强效应对该外科医生而言将较小。因此，重要的是能够识别外科医生并且能够检测他们的存在，使得他们一进入手术室就得到最佳的视觉刺激。
为此，根据本发明，照明设备包括连接到监测/控制装置4的存在传感器7。所述存在传感器7适合于接收指示人的存在诸如某人——即本实施例中的外科医生——的存在的信号。存在传感器7可以是通过红外线、蓝牙、超声波或射频来接收信号的非接触式传感器，或者可以是接触式传感器诸如外科医生按下的机械按钮，或者实际上是识别生物签名诸如指纹的的传感器。
传感器可以是用于面部识别的视觉传感器，但也可以是用于语音识别的传感器。
传感器可以是读卡器或芯片读取器。
例如，当定位使用射频识别(RFID)芯片时，存在传感器可以被放置在手术室的门或气锁的门槛处的地板上。为了确定外科医生经过的方向，可以安置两个传感器，其中一个传感器在手术室中，并且另一个传感器在走廊中。在这种情况下，外科医生识别部件可以被放置在外科医生的鞋子中，例如放置在鞋底中。在不限制本发明的范围的情况下，可以添加其他传感器，以便改善对外科医生经过的方向的确定。
在另一实施方案中，手术台还可以配备有RFID传感器，以用于在其作用半径内检测外科医生的存在。
根据本发明，当检测到指示外科医生正进入手术室的信号时，如果照明设备正发射红色富集型光，那么监测/控制装置4的控制单元5重新初始化调制周期；如果照明设备正发射蓝色富集型光或者蓝色富集型光和红色富集型光的混合光，那么使调制周期中断，以便在过渡时间段内逐渐返回到红色富集型光，从而再次开始正常调制周期。可以理解，在过渡时间段期间，控制单元5使红色的比例逐渐增加并且使蓝色的比例逐渐减少。然而，为了使外科医生不暴露于不是红色富集型的初始光谱，所述过渡时间段必须较短。
在外科医生需要离开手术室的情况下，不再检测到指示在照明装置附近存在外科医生的信号，但调制周期将正常地持续。如果外科医生返回到手术室，那么监测/控制装置4再次检测到指示外科医生存在的信号，并重复上述过程。
在另一实施方案中，可以识别多个外科医生，并且他们中的每一个都将发送指示他们存在于照明装置附近的信号。
图4示出了控制单元5如何运行。其在10处被开启，例如通过启动键盘被开启。控制单元5被编程为当照明组件被启动时将其自身设置为以红色光谱为主，并且在步骤20中，不管连接到控制单元5的存在传感器7是否接收到指示外科医生的存在的信号，控制单元都生成第一调制周期。控制单元以循环的方式重复所述调制周期，例如在整个外科手术期间或在整个夜晚进行这样的重复，并且如果例如控制单元接收到停止运行或改变运行模式的命令，则控制单元停止该过程。
如果在步骤30处监测/控制装置4检测到指示在照明装置1附近存在外科医生的信号的接收，那么根据本发明：
·如果在步骤40处光谱为红色富集型，那么在步骤50中，控制单元5使调制周期重新初始化而无需改变光谱，以便返回到步骤20；以及
·如果在步骤60处光谱为蓝色富集型或者是蓝色和红色的混合光，那么在步骤70中，控制单元5使发射的光谱经受朝向红色富集型光谱的渐变，然后在步骤80处使用于调制光谱的调制周期重新初始化，以便返回步骤20。
步骤90对应于存在传感器不再接收任何信号的时刻，并且调制周期继续直到照明设备被关闭或可能直到程序被停用。
在步骤70，对应于上述过渡时间段，有利的是使转变速度相对于正常的逐渐调制速度——即在不受干扰的调制周期期间的逐渐调制速度——增大。在该过渡时间段期间的这种速度增大不应该扰乱手术室中已经存在的医务人员的工作和舒适度，同时还使得可以减少外科医生暴露于初始非红色光谱的时间。该过渡时间段通常短于第二时间段T1-T2和第三时间段T3-T0。
应当注意，可以手动地停用手动的或编程的运行模式以支持另一运行模式，使得可以例如为发射的光选择特定的颜色。
例如，当运行模式特别地意在供夜间工作者使用时，可将其编程为在白天例如从上午7点至下午7点停用，并且从某一时间例如下午7点自动被启用。然而，如果用户希望在白天启用该运行模式，则用户可以这样做。
根据本发明，各种光谱可以以可供控制单元5用于控制LED 2、LED 3A、LED 3B中的电流的形式记录在程序存储器6中。
除了由LED 3A和LED 3B产生的蓝光和红光之外，还可以将白光与例如由图1所示的其他LED 3C、LED 3D、LED 3E产生的黄光、绿光和青色光混合。这些LED 3C至LED 3E也由控制单元5控制，并且用作例如提高显色指数。
例如，在图3的曲线图A)上，富集色为红色。可以看出，蓝色与红色之间的辐射功率之比为20％。类似地，绿色与红色之间的辐射功率之比为20％。
在图3的曲线图C)中，可以看出，沿纵坐标轴，绿色的辐射功率表现为蓝色的处于100％的辐射功率的20％，在该实施例中蓝色是富集色。在曲线图C)上还可以看出，红色的辐射功率表现为蓝色的辐射功率的20％。
曲线图B)示出了从以红色为主的光谱到以蓝色为主的光谱的转变，同时在白光光谱的富集色成分的波长与其他颜色成分的每个波长之间保持至少20％的辐射功率。
为了保持良好的显色指数，应当理解，由LED 3C、LED 3D、LED 3E产生的光被逐渐调制以遵循周期中的红色成分或蓝色成分的增加。
应当注意，控制单元5被布置成：独立于用于调制由照明组件发射的光的调制周期保持恒定的照明功率，例如通过设置在照明装置1中并且发送回用于伺服控制LED中的电流的通量测量值的通量传感器(未示出)来进行上述保持。因此，监测/控制装置(4)对光源(2、3A-3E)进行控制使得在调制白光的光谱期间保持恒定的白光通量。
自然地，本发明绝不限于上述实施方案中的一种实施方案的描述，其可以在不超出本发明的范围的情况下进行修改。

Claims (19)

1.一种照明设备，所述照明设备包括：
照明装置(1)，所述照明装置具有多个光源(2、3A-3E)以用于发出具有可调谐光谱的白光；以及
监测/控制装置(4)，所述监测/控制装置控制所述光源，使得以可重复的调制周期不间断地调制所述光谱，所述周期包括所述光谱于其间为红色富集型的第一时间段(T0-T1)、所述光谱于其间从红色逐渐调制到蓝色的第二时间段(T1-T2)、所述光谱于其间为蓝色富集型的第三时间段(T2-T3)以及所述光谱于其间从蓝色逐渐调制到红色的第四时间段(T3-T0)，
所述照明设备的特征在于:
所述照明设备还包括连接到所述监测/控制装置(4)的两个存在传感器(7)，所述两个存在传感器用于接收指示在所述照明装置(1)附近存在人的信号并用于确定人经过的方向；
所述照明设备是用于手术室的照明设备，所述照明设备通过悬挂臂悬挂在所述手术室的天花板上；以及
所述监测/控制装置(4)被布置为检测指示人进入手术室的信号的接收，并且其中，响应于检测到所述信号，所述监测/控制装置(4)在所述调制周期处于所述第一时间段(T0-T1)的情况下重新初始化所述调制周期，或者在所述调制周期处于所述第二时间段(T1-T2)、所述第三时间段(T2-T3)或所述第四时间段(T3-T0)的情况下，在重新初始化所述调制周期之前使所述光谱在过渡时间段期间从蓝色逐渐调制到红色。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述第一时间段(T0-T1)短于所述第三时间段(T2-T3)。
3.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述过渡时间段短于所述第二时间段(T1-T2)和所述第四时间段(T3-T0)。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述第二时间段(T1-T2)和所述第四时间段(T3-T0)短于所述第三时间段(T2-T3)。
5.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述监测/控制装置(4)被布置成对所述光源(2、3A-3E)进行控制以使得在对所述白光的光谱的所述调制期间保持恒定的白光通量。
6.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述第一时间段(T0-T1)期间，所述白光的光谱中红色的比例大于蓝色的比例。
7.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述第三时间段(T2-T3)期间，所述白光的光谱中蓝色的比例大于红色的比例。
8.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述第一时间段(T0-T1)期间和所述第三时间段(T2-T3)期间，所述白光的光谱中红色和蓝色的比例分别是恒定的。
9.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述第二时间段(T1-T2)期间所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例从所述第一时间段(T0-T1)期间存在于所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例逐渐转变到所述第三时间段(T2-T3)期间存在于所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例。
10.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述第四时间段(T3-T0)期间所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例从所述第三时间段(T2-T3)期间存在于所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例逐渐转变到所述第一时间段(T0-T1)期间存在于所述白光的光谱中的蓝色和红色的比例。
11.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述存在传感器(7)是用于接收红外线、蓝牙、超声波、射频或语音类型的信号的非接触式传感器。
12.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述存在传感器(7)是具有面部识别的视觉传感器。
13.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述存在传感器(7)是接触式传感器。
14.根据权利要求13所述的照明设备，其特征在于，所述存在传感器(7)识别生物签名。
15.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述存在传感器(7)是标记或芯片读取器。
16.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述可重复的调制周期能够被编程为从一天的预定时间起自动开始和/或停止。
17.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述可重复的调制周期能够由用户手动启用。
18.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述可重复的调制周期能够由用户手动停用。
19.根据任一项前述权利要求所述的照明设备，其中，所述光源(2、3A-3E)是LED。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2018330A3 (cs) * 2018-07-03 2020-06-24 Hynek Medřický Zdroj LED osvětlení pro zvýšení kognitivního výkonu
CN109519805A (zh) * 2018-10-16 2019-03-26 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 手术灯、手术灯光学参数的调整方法和存储介质
TWI721845B (zh) * 2019-04-17 2021-03-11 國立臺灣科技大學 用於助眠的光供應方法
CN113329540A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 松下知识产权经营株式会社 过渡调色调光方法以及照明装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518155A (zh) * 2006-09-22 2009-08-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 照明系统
WO2010135575A2 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Express Imaging Systems, Llc Long-range motion detection for illumination control
CN102319472A (zh) * 2010-09-10 2012-01-18 李隆 音乐色光环境控制系统及营造科学环境的方法
WO2012137986A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN203164439U (zh) * 2013-03-22 2013-08-28 黄程云 数字式被动红外静止人体探测器
CN103298202A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 松下电器产业株式会社 照明系统和为照明系统配备的照明控制设备
CN103329177A (zh) * 2010-12-29 2013-09-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 存在检测器和照明系统
CN104757981A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 于莹光 一种高灵敏收发一体红外检测驾驶员疲劳度的方法及装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6548967B1 (en) * 1997-08-26 2003-04-15 Color Kinetics, Inc. Universal lighting network methods and systems
TW541186B (en) * 2000-09-08 2003-07-11 Koninkl Philips Electronics Nv Method for controlling the alertness of a human subject and a light source for use in this method
JP3603016B2 (ja) * 2000-11-30 2004-12-15 有限会社アートフォース 照明装置
WO2008017979A2 (en) * 2006-08-07 2008-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for influencing a photobiological state
EP2117648B1 (en) * 2007-03-09 2015-08-26 Koninklijke Philips N.V. Lighting system for energy stimulation
JP2008276443A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Tokuso:Kk 横断中警告装置
CN101678208B (zh) * 2007-05-25 2013-07-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于创建生物效应的照明系统
WO2009023968A1 (en) * 2007-08-20 2009-02-26 UNIVERSITé LAVAL Artificial light apparatus and its use for influencing a condition in a subject
JP2009283317A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Sharp Corp 照明装置
WO2010122446A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device and method for reducing sleep inertia or controlling alertness
US8624505B2 (en) * 2010-05-28 2014-01-07 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Light color and intensity adjustable LED
US8415900B2 (en) * 2010-09-17 2013-04-09 Redwood Systems, Inc. Color and position auto-commissioning
US8525421B2 (en) * 2010-12-03 2013-09-03 Howard University Lighting apparatus and method
US9262898B2 (en) * 2011-04-18 2016-02-16 Cisco Technology, Inc. System and method for validating video security information
JP6111397B2 (ja) 2011-07-21 2017-04-12 株式会社日立製作所 調光装置
US10052452B2 (en) * 2013-02-06 2018-08-21 Daniel Carleton Schoonover Dream enhancement apparatus and method
JP6073741B2 (ja) * 2013-05-10 2017-02-01 山田医療照明株式会社 医療用照明システム及び照明方法
US9662409B2 (en) * 2014-05-23 2017-05-30 Abl Ip Holding Llc Combinatorial light device for general lighting and lighting with beneficial wavelengths
WO2015184019A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Innosys, Inc. Lighting systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518155A (zh) * 2006-09-22 2009-08-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 照明系统
WO2010135575A2 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Express Imaging Systems, Llc Long-range motion detection for illumination control
CN102319472A (zh) * 2010-09-10 2012-01-18 李隆 音乐色光环境控制系统及营造科学环境的方法
CN103329177A (zh) * 2010-12-29 2013-09-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 存在检测器和照明系统
WO2012137986A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN103298202A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 松下电器产业株式会社 照明系统和为照明系统配备的照明控制设备
CN203164439U (zh) * 2013-03-22 2013-08-28 黄程云 数字式被动红外静止人体探测器
CN104757981A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 于莹光 一种高灵敏收发一体红外检测驾驶员疲劳度的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于Android的无线智控LED照明系统的设计与实现;赵鹏飞等;《电子制作》;20141125(第18期);第29-30页 *

Also Published As

Publication number Publication date
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US20180020523A1 (en) 2018-01-18
JP6559246B2 (ja) 2019-08-14
FR3032515B1 (fr) 2017-01-27
JP2018505534A (ja) 2018-02-22
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