CN108777950B - 发光设备和用于控制发光设备的光谱分布的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有布置在发光设备壳体(3)中的至少一个发光部件(2)的发光设备(1)，发光设备壳体具有至少一个用于使光束从发光设备壳体中射出的光射出口(4)。还为发光部件(2)和/或发光设备壳体(3)配设特别是时间上改变光束的光谱分布的光谱分布变化装置(5)。

Description

发光设备和用于控制发光设备的光谱分布的方法

技术领域

本发明涉及一种在发光设备壳体中具有至少一个发光部件的发光设备，发光设备壳体具有至少一个用于使光束从发光设备壳体中射出的光射出口。

背景技术

这种发光设备可以是顶灯、挂灯、吊灯、柱灯或应急灯，其中这种应急灯可以如同前述的发光设备设计。这种应急灯也可以是防爆灯。

相应的发光部件在光谱范围中发射光线，该光谱范围基本上相当于可见光的光谱范围。该可见光的光谱范围包括大约380nm至780nm的波长范围。此外相应的发光部件也可以在临近的光谱范围中、就是说在IR范围或UV范围中发射光。相应的光线从发光设备壳体的光射出口中以光束形式射出并通常对环境，特别是对动物或相应的动物种类的自然活动产生影响。原因是，特定的动物或动物种类在可见光的确定的光谱范围或邻近范围中具有较高的敏感性，并在可能情况下受到在这个光谱范围内发射的光的负面影响或相反受到正面影响。

例如在龟的情况下发现，根据龟的种类、龟的年龄或龟的生活区域龟类具有不同的敏感性。例如生长中的龟的情况下发现，这些生长中的龟被确定的种类的光线的吸引，这种光线位于黄-橙至红色的光谱范围中，即位于630nm至700nm的波长范围中。在其它的龟种类的情况下发现，例如这些龟种类具有两个波长为640nm和570nm的更高的敏感范围。还通过实验发现，相应的光谱敏感性随着龟的年龄变化，从而幼小的动物比年老的动物示出了不同的敏感性。鉴于成年动物产卵或鉴于幼崽孵化时，也可以考虑在相应的范围的照明时的相应的光谱敏感性。其中还要注意的是，根据龟类型的不同也可以在不同的时间下进行产卵，同样也适用相应孵化幼崽的情况。

在这方面还要考虑的是，在必要时要注意照明的亮度和方向，这是因为刚孵出的幼崽在其爬向水中的路上由于照明过亮会导致迷路，或可能情况下可能要走过长的路途并因此成为食肉动物的牺牲品。

即使相同的龟种类，相应的光谱敏感性也可以是不同的，并与生活空间、在该生活空间中现有的水域深度、水域的清洁度等相关。原则上龟对于可见光的短波长的敏感性更高，这是因为可见光在海洋环境中肯定比具有较大波长的光更少地被过滤。但是在更多地待在浅水中并较少深层潜水的龟种类中也可以是不同的。

相应的光谱敏感性也在其它的生物或动物中存在。例如在不同种类的候鸟中同样发现不同的光谱敏感性。就是说，在这种候鸟的情况下，发射的光线的光谱范围的变化也是重要的，以便在孵化或飞行时不会对候鸟形成负面影响。

此外还由其它动物、如企鹅、鹅、蝙蝠等，这些动物都根据其种类不同而对确定的光谱范围产生反应。

发明内容

因此本发明的目的是，如此改善或提供开头所述类型的发光设备和相应的方法，以便使相应的发光设备的光谱分配适配于动物或其色觉的相应的光谱敏感性，由此不会在特定的时间负面地影响该动物/动物种类，从而不会例如在动物的孵化行为或在动物的其它行为方面干扰动物。同时应借助于发光设备为人类例如沿着道路、在广场上等提供足够的照明。

本发明通过权利要求1的特征实现。就是说，根据本发明为发光部件和/或发光设备壳体配设特别是时间上改变光束的光谱分布的光谱分布变化装置。

根据方法发出通过光射出口射出的光束，并通过受控地对发光部件/发光装置中的不同的发光部件组和/或单个发光部件进行打开和关闭和/或通过受控地调节滤光装置实现光束的光谱分布的变化。通过发出的光线的在时间上改变的光谱分布例如使光谱分布适配于特定的动物/动物种类的相应的光谱敏感性。由此防止了，由于相应的光惊吓或错误引导动物/动物种类。还实现了时间上控制光谱分布，以便可以例如在龟的情况下考虑幼崽在孵化和年长动物在产卵时的不同的光谱敏感性。就是说，特别是与年龄相关地在不同时间进行光谱范围的不同的变化。这也适用于例如在特定时间迁徙到特定地区的候鸟，从而仅在这个时间要注意光谱分布的相应的变化。

在此要指出的是，不给出光谱分布的变化的具体区域，这是因为该区域与动物种类、与动物种类中的动物的年龄、可能与一天中的环境照明、与相应的动物种类的生活区域以及其它参量相关。然而已经有各种动物种类的实验，这些实验示出这种不同的相关性，以便根据本发明参照相应的参量进行光谱分布的变化。

通过光谱分布的相应时间上的变化可以考虑，例如龟的幼崽在特定的时间孵出并爬向海中。在这个时间期间发射具有确定的光谱分布的光，该光谱分布适合于幼崽，以便尽可能少地妨碍幼崽爬向海中的路程并同时不会惊吓到幼崽。当例如成年动物离开海中来产卵，则使用其它的光谱分布。还可以在不担心妨碍幼崽或成年动物的时间再使用其它的光谱分布。这是因为在这个时间段不需要考虑相应的幼崽或成年动物。

这也类似地适用于其它动物类型、如候鸟、蝙蝠、鹅、鸡等，这些动物种类仅在确定的时间停留在一区域中，那么仅在这个时间相应地影响根据本发明的发光设备的光谱分布。

还可以设想可以改变光谱分布的不同的方案。一种方案是如下的发光部件，该发光部件/发光装置包括带有不同的光谱分布的发光部件组。根据要求打开或关闭相应的发光部件组，其中可以同时打开多个发光部件组，由此叠加每个发光部件组的不同的光谱分布并得到总光谱分布。

也可以设想的是，发光部件由可单独开关的单个发光部件形成，该单个发光部件分别具有例如不同的颜色。可以使用相同的颜色和/或不同颜色的不同数量的这种单个发光部件，以便实现确定的光谱分布。

在两种情况下还可以改变发光部件组或单个发光部件的亮度。

如上所述，本发明的目标不仅是不同的光谱分布，而且特别是光谱分布的时间的变化，以便使光谱分布可以适配于不同的动物/动物种类、不同的光谱敏感性等。这原则上以简单的方式通过被配设给发光部件的发光部件控制装置实现。例如该发光部件控制装置可以根据要求以打开和关闭的方式或以不同的方式驱控上述发光部件组或单个发光部件。

在确定的时间可以手动地使用发光部件控制装置，以便设定相应的光谱分布。同样可以设想，发光部件控制装置具有时间控制装置，通过该时间控制装置在确定的时间以另外的方式改变光谱分布。对于这种时间控制装置可以设想手动和自动的可调性。如果确定，具有已知的光谱敏感性的相应的动物或动物种类在某个时间停留在被照明的区域中，则可以在这个时间调整光谱分布适配于该动物或动物种类的光谱敏感性。如果这种情况总是在相同的时间出现，则可以自动地实现适配。

对于某个动物或动物种类中要注意的是，不仅要适配光谱分布，还要改变相应的发光设备的亮度或改变辐射方向。为此发光部件控制装置可以具有亮度和/或方向控制装置以改变光束的亮度和/或方向。例如在刚孵出的龟的情况下发现，龟在过强的照明的情况下即使在对于其舒适的光谱范围中也辨向困难，例如寻找通向海中的路。就是说，在这种情况下不仅相应地调整发光设备的光谱范围，而且还要调整光束的亮度和/或辐射方向。这特别要注意的是，由于龟通常在夜晚期间孵出并爬向海中。特别是在海的方向上的过亮的照明可能导致，刚孵出的幼崽在错误方向上向着误以为的海运动，同时由于人工照明使龟迷失方向。

特别是在通过根据本发明的发光设备发出白光的情况下证明有利的是，例如通过被配设给发光设备和特别是配设给光射出口的至少一个滤光装置来在时间上影响光谱分布。根据要求使用滤光装置，以便由此改变光谱分布并滤出确定的光谱范围。以这种方式可以同样在相应的动物或动物种类的不同的光谱敏感性的情况下在相应的时间实现光谱分布的相应的变化。

为了在多个动物或动物种类的情况下并在不同时间简单地实现光谱分布的变化，滤光装置可以具有不同的光谱范围滤光器。根据要求使用相应的光谱范围滤光器。

在一个简单的实施例中可以提出，滤光装置和进而相应的光谱范围滤光器可以相对于光射出口运动。由此根据要求使用滤光装置本身或选择相应的光谱范围滤光器以用于改变光谱范围，并例如使相应的光谱范围滤光器运动到从光射出口射出的光束中。

在一个简单的情况下并为了实现滤光装置和发光设备壳体的简单的布置结构以及它们彼此的可相对运动性，可以提出，发光设备壳体和滤光装置是管形的并且相应可以相对彼此转动。如上所述，以与上述对发光部件控制装置或时间控制装置的操纵类似的方式手动地使滤光装置运动或使滤光装置自动地运动。

在相应的自动控制中有利的是，为滤光装置配设了滤光控制装置。该滤光控制装置可以自动地并特别是以时间控制的方式使用滤光装置或相应的光谱范围滤光器，以便例如在一定时间内与日间时刻相关地或与季节相关地改变光谱分布本身。

为了可以除了改变光谱分布外还可以简单地调整发光设备的亮度，可以为发光设备配设亮度传感器。当然同样可以设想的是，这种亮度传感器同时配设给多个发光设备。通过亮度传感器可以例如调整发光设备的亮度，以便使该发光设备以某一程度变暗，并如上所述地避免对相应的动物或动物种类的负面影响。

在此还要指出的是，用于影响光谱分布的措施原则上对人的影响较小，这是因为对相应的道路或街道等以变化的光谱分布的方式照明原则上被视为足够的。还可以鉴于人的活动而改变光谱分布，从而可以在对动物或动物种类与对人的负面影响或正面影响之间进行平衡。

根发明还涉及一种用于控制发光设备的光谱分布的相应的方法，其中本方法的特征特别是下面的步骤：

发出通过光发射口射出的光束；和

通过受控地打开和关闭不同的发光部件组和/或单个发光部件和/或通过受控地调节滤光装置来改变光束的光谱分布。

也可行的是，不仅可以使用所述的装置本身来影响光谱分布，还可以以组合方式使用所述装置。

就是说，例如在相应的发光设备中可以同时使用发光部件组和单个发光部件来改变光谱分布。这也类似适用于滤光装置结合发光部件组和/或单个发光部件的情况。就是说，滤光装置可以进一步改变早已由发光部件组或单个发光部件改变的光谱分布。

对光谱分布的相应的影响原则上以时间控制的方式实现，其中在发出光束时可以附加地改变亮度和/或方向。

因为特定的动物或动物种类不仅在光谱的可见光范围中具有相应的敏感性，所以根据本发明不仅可以在可见光的范围内影响发光，而且可能情况下还可以在邻近的UV范围和IR范围内影响发光。相应地可以在这些区域中影响光谱。

通过根据本发明的不同的调节可能性，除了光谱分布、亮度、发光方向灯等的变化，还可以影响显色指数。这种显色指数是一种参数，通过该参数描述相同的相关色温的光源的显色质量。

总之本发明用于，考虑相应的动物或动物类型相对于人的不同的色彩感知并就此调整相应的发光设备，使得影响所发出的光的光谱范围。除了改变光谱范围外，还可以改变亮度、发光方向等。由于即使一种动物种类的相应动物的色彩感知或光谱敏感性也是不同的，特别是不同的动物种类的动物的色彩感知或光谱敏感性也是不同的，因此本发明用于根据要求鉴于不同的动物或动物种类调整光谱分布。相应的调整根据相应的动物种类或相应的动物实现，并考虑对这种动物或动物种类的光谱敏感性或色彩感知的相应的认知。对此在这方面可以采用已知的知识，或对于相应的动物或动物种类附加地确定相应的敏感性或色彩感知。

附图说明

下面借助附图中的图例详细描述并说明本发明。

附图示出：

图1从斜下方示出根据本发明的发光设备的实施例的透视性侧视图；

图2示出类似于图1的图，其中具有滤光装置；

图3示出垂直于纵向方向剖开根据图1的发光设备的剖面图；

图4示出类似图3的滤光装置的另外的部位的剖面图；

图5示出具有多个发光部件组的发光设备的原理图；

图6示出类似于图5的具有一排单个发光部件的发光设备。

具体实施方式

在图1中从斜下方示出根据本发明的发光设备1的实施例的透视图。该发光设备基本上为管形并沿纵向方向20延伸。在发光设备内部布置有发光部件2。围绕发光部件例如布置有反射装置17，该反射装置使由发光部件2发出的光向着光发射口的方向转向，见图3和图4。发光部件2被玻璃管18包围，也参见图3和图4，该玻璃管还被同样为管形的滤光装置11包围。滤光装置在图2中示出并在图1中为了简化而略去。在发光设备1的两端布置相应的端盖，该端盖用于保持玻璃管18并以可转动的方式保持滤光装置11。例如借助于把手21可以使滤光装置11相对于玻璃管并进而相对于发光部件2转动。在可以在至少一个所述盖中布置相应的滤光控制装置15以使滤光装置11自动转动。

在图1中，用于探测环境亮度的亮度传感器16还布置在发光设备1的端部上。该亮度传感器可以用于探测从发光设备1中发出的光在确定的照射范围中的亮度，并减小或增大发光设备的亮度。

在图2中示出类似于图1的具有滤光装置11的视图，其中滤光装置在所述实施例中具有三个光谱范围滤光器12、13和14。这些光谱范围滤光器沿发光设备1的周部方向依次布置，从而为光发射口分别配设确定的光谱范围滤光器，见图3和图4。通过光谱范围滤光器12至14的相应的布置结构实现了由发光设备1发出的光在其光谱分布方面的变化。

如上所述，滤光装置11相对于其余的发光设备壳体3的相应转动可以手动和/或自动地实现。

在图3和图4中分别示出垂直于纵向方向20剖开根据图1或图2的发光设备1的剖面图。图3和图4的区别是为相应的光发射口4分别配设相应的光谱范围滤光器12至14，该光发射口通过在附图平面中两条以一夹角斜向下方延伸的直线表示。在发光设备1内部布置发光部件2。该发光部件被玻璃管18和滤光装置11包围。

在图3中为光发射口4配设光谱范围滤光器13，图4中为光发射口4配设光谱范围滤光器14。

通过根据图3和图4的相应的光谱范围滤光器13和14实现了对发出的光进行滤光以改变光谱分布。这种改变鉴于动物或动物种类的相应的色彩感知或光谱敏感性来实现。这在本申请的开头部分已详细描述。

以时间控制的方式实现为光发射口4配设光谱范围滤光器12至14，从而例如与日间时间相关地或与季节相关地以确定的光谱分布发光。相应的光谱范围滤光器分别位于根据本发明的发光设备的辐射区域中并特别是朝向要照明的区域的方向上。

根据本发明存在如下可能性，手动地或通过相应的滤光控制装置将管形的滤光装置转动到相应的位置中。滤光控制装置还额外可以具有时间控制装置，该时间控制装置相应地与日间时间相关地或与季节相关地实施滤光装置相对于其余的发光设备壳体3的相对转动。

根据图1至4的相应的发光部件2可以是主要发出在大约380nm至780nm的可见光范围内的光。此外，发出的光也可以包括这个光谱范围的邻近范围、例如UV范围和IR范围。通过滤光装置可以除了在可见光范围内滤光外，还可以在相应的光谱范围的边缘范围内滤光。

图5和图6示出用于影响光谱分布的另选或可组合使用的方案。在此，发光部件2包括一排发光部件组6、7、8或单个发光部件9。这些发光部件通过线路19与发光部件控制装置10连接。通过光部件控制装置存在如下可能性，即打开或关闭不同的发光部件组6、7、8或相应地驱控单个发光部件9。

发光部件组的不同的发光部件或单个发光部件具有不同颜色，从而通过选择发光部件的相应的亮度、数量和颜色得到相应的光谱分布。这同样如上述的光谱分布那样是可变的并特别是能够以时间控制的方式改变。

还存在如下方案，即将相应的发光部件组6、7、8与单个发光部件9组合，以及相反地组合。根据图5和图6的相应的发光设备1类似于图1至图4可以具有滤光装置11并特别是具有包括光谱范围滤光器12、13、14的滤光装置。

相应的发光部件控制装置10用于操纵根据图5和图6的相应的发光部件并用于在时间上控制发光部件以改变相应的光谱分布。发光部件控制装置10还可以包括相应的滤光控制装置15。

单个发光部件可以如同相应的发光部件组的发光部件那样也具有不同的颜色。根据本发明还可以改变显色指数，这取决于使用哪个发光设备和光谱范围滤光器。

根据本发明得到以下方案，以时间控制的方式考虑动物或动物类型的不同的光谱敏感性，通过可能情况下增强/或抑制确定的光谱范围的方式，由此对动物或动物类型的例如繁衍行为、社交行为、迁徙和孵化行为等不产生负面影响。同时为人类在如道路、街道、厂区等相应的区域中保持足够的照明。

Claims (15)

1.一种发光设备(1)，包括：

发光设备壳体，其具有至少一个用于使光束从发光设备壳体中射出的光射出口(4)，

布置在发光设备壳体(3)中的至少一个发光部件(2)，用于发射所述光束；以及

为所述至少一个发光部件(2)和/或发光设备壳体(3)配设的改变光束的光谱分布的光谱分布变化装置(5)；

其中所述至少一个发光部件(2)包括多个发光部件组(6、7、8)，每个发光部件组被构造成发射具有不同的光谱分布的光；并且其中所述光谱分布变化装置包括至少一个滤光装置(11)，该至少一个滤光装置被构造成用于改变从光射出口射出的光束的光谱分布；

其中所述发光设备还包括用于控制所述至少一个发光部件(2)的发光部件控制装置(10)；

其中所述发光部件控制装置(10)具有用于改变光束的亮度和/或方向的亮度和/或方向控制装置；并且

其中发光设备壳体(3)和至少一个滤光装置(11)基本上是管形的并能相对彼此转动。

2.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，至少一个发光部件(2)包括多个能单独开关的单个发光部件(9)，所述多个能单独开关的单个发光部件被构造成发射不同颜色的光。

3.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，发光部件控制装置(10)具有时间控制装置。

4.根据权利要求3所述的发光设备，其特征在于，能手动地调节时间控制装置。

5.根据权利要求3所述的发光设备，其特征在于，能自动地调节时间控制装置。

6.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，所述至少一个滤光装置(11)具有光谱范围滤光器(12、13、14)。

7.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，所述至少一个滤光装置(11)能相对于光射出口(4)运动。

8.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，还包括用于控制所述滤光装置(11)的滤光控制装置(15)。

9.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，还包括被配置成测量光束的亮度的亮度传感器(16)。

10.根据权利要求1所述的发光设备，其特征在于，由所述多个发光部件组产生的光在可见光的范围中。

11.一种用于控制发光设备(1)的光谱分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：

发出通过在发光设备壳体(3)中的光射出口(4)射出的光束，光束由布置在发光设备壳体(3)中的至少一个发光部件产生；其中所述至少一个发光部件包括多个发光部件组或多个能单独开关的单个发光部件，所述多个发光部件组或多个能单独开关的单个发光部件被构造成发射具有不同的光谱分布的光；以及

通过受控地对不同的发光部件组(6、7、8)或单个发光部件(9)进行打开和关闭或受控地调节滤光装置(11)来改变光束的光谱分布；

其中所述发光设备还包括用于控制所述至少一个发光部件的发光部件控制装置(10)；并且

其中发光部件的控制装置(10)具有用于改变光束的亮度和/或方向的亮度和/或方向控制装置，所述方法还包括通过该亮度和/或方向控制装置变化光束的亮度和/或方向；并且

其中发光设备壳体(3)和滤光装置(11)基本上是管形的并能相对彼此转动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，以时间控制的方式改变光束的光谱分布。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，至少一个发光部件产生的光在可见光的范围中以及在与可见光范围邻近的范围中在UV范围和IR范围中。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，改变光束的光谱分布还包括调节光束的颜色。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括借助于亮度传感器(16)测量光束的环境亮度，以便根据所述测量来减小或增大光束的亮度。

Images