CN110235523B

CN110235523B - 用于区分黑色阴影的深黑照明设备

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Publication number: CN110235523B
Application number: CN201780084749.0A
Authority: CN
Inventors: M·T·M·兰鲍伊杰; D·塞库洛维斯基; T·博拉; P·J·H·瑟尤蒂恩斯; M·P·J·皮特斯; L·J·M·施兰根
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: JP2020504430A; EP3574712A1; US10595375B2; WO2018137867A1; CN110235523A; JP6845339B2; EP3574712B1; US20190380178A1

Abstract

本发明提供了一种照明系统，该照明系统包括一个或多个固态光源，其中该照明系统被配置为以照明系统的第一设置提供具有至少1700K的相关色温并且具有至少33的S^*值的照明系统光，其中S^*值被定义为S^*＝100*(2*A^*+B^*)/W_S，其中A^*是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B^*是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，并且W_S是在照明系统光的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率。

Description

用于区分黑色阴影的深黑照明设备

技术领域

本发明涉及一种照明系统、其用途以及(利用这种照明系统)照明的方法。

背景技术

具有特定照明属性的照明设备在本领域中是已知的。US2016223146例如描述了发出具有增强色谱属性的光的光源。描述了一种被称为照明偏好指数(LPI)的颜色指标，这通过定制光源的光谱功率分布实现颜色偏好的定量优化。灯包括具有在约400纳米(nm)至460nm的范围内的峰值波长的至少一个蓝色光源、具有在约500nm至580nm的范围内的峰值波长的至少一个绿色或黄绿色光源、以及具有在约600nm至680nm的范围内的峰值波长的至少一个红色光源，其中灯具有至少120的LPI。LPI的公式是基于在21岁至27岁的年龄范围内的观察员组，其中58％男性和42％女性的性别分布，92％白种人和8％亚洲人的种族分布以及在北美内的地理分布。

发明内容

品牌标识是零售业中供零售商从竞争中脱颖而出的关键区分主题。照明可以帮助提供符合他们的品牌标识的环境颜色，例如，冷色或暖色氛围。与品牌标识同样重要的是可以利用特定照明系统来实现的适当的织物增强。然而，这种特定照明系统也没有适当的黑色渲染。

因此，一方面提供了一种备选的照明系统或照亮(零售)产品的方法，这优选地进一步至少部分地消除了上文所描述缺陷中的一个或多个。因此，本发明的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点或提供有用的备选方案。

研究了数百个(基于固态的)照明解决方案，但是它们中没有一个看起来具有足够的黑色渲染。因此，创建了新的照明解决方案，这个新的照明解决方案提供了良好的黑色渲染，从而允许区分不同的黑色阴影。结果表明，当在可见光的侧翼存在最小功率时(特别是在380nm至440nm之间和在660nm至780nm之间)，可以获得良好的黑色渲染。

因此，在一个方面中，提供了一种照明系统，这种照明系统(“系统”)包括一个或多个光源，特别是一个或多个固态光源，其中照明系统被配置为以照明系统的第一设置提供特别具有至少1700K的相关色温(CCT，在本文中也被指示为“色温”)并且具有至少33的S^*值的照明系统光(“光”)，其中S^*值被定义为S^*＝100*(2*A^*+B*)/W_S，其中A^*是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B^*是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，以及W_S是在照明系统光的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率(以第一设置)。

看来，利用这种照明系统和利用具有这种S^*值的光，也可以区分不同的黑色阴影。因此，作为度量的黑色区分指数(BDI)对于具有等于或者大于33(诸如，等于或者大于35)的S^*值的光而言较高。黑色区分指数被定义为CIECAM02颜色空间中的黑色反射光谱之间的平均色差。除此之外，还基于用户测试，利用受过训练的用户，看来低于约33的S^*值不允许充分地区分不同的黑色阴影，然而，在约33和更大的值的情况下，区分不同的黑色阴影也是可能的。特别地，照明系统被配置为以第一设置提供具有至少35的S^*值的照明系统光。进一步地，S^*值特别不大于85，诸如，不大于约75，诸如，在35至75的范围内，如40至65。进一步地，即使可以很好地显示黑色阴影，光仍然可以看起来像是具有较接近黑体轨迹(BBL)(或者，在黑体轨迹(BBL)上)的色点的白光。特别地，照明系统可以被用于零售照明。

短语“以照明系统的第一设置”指示照明系统至少具有被接通和提供具有这种S^*值的这种光的功能。然而，在另外的实施例中，照明系统可以是可控的并且具有一个以上的设置(包括该第一设置)，另参见下文。

在一个具体实施例中，色温是至少2000K。对于零售业中的应用或者其他应用，诸如，在办公室中等，色温是至少2700K，诸如，至少3000K。因此，在实施例中，照明系统被配置为以第一设置提供具有至少2700K的相关色温的照明系统光。一般而言，色温不大于7000K，诸如，不大于6500K。本文中的术语“白光”对于本领域的技术人员而言是已知的。特别是指代具有(在约2000K至20000K之间，特别是在2700K至20000K之间)的相关色温(CCT)的光，该光用于特别是在约2700K至6500K的范围内的一般照明以及用于特别是在约7000K至20000K的范围内和特别是在离BBL(黑体轨迹)约15SDCM(颜色匹配的标准偏差)内，特别在离BBL约10SDCM内，更甚至在离BBL约5SDCM内的背光。

在另外的实施例中，黑色渲染不仅足够、良好或优秀，而且其他颜色的渲染至少是足够或良好。因此，在实施例中，照明系统被配置为以第一设置提供具有至少80(诸如，至少85，如至少90)的显色指数的照明系统光。

照明系统包括一个或多个光源，特别是一个或多个固态光源。光源是在操作期间发出的光源(光源光)。光源光本身可以被用于提供照明系统光，或者可以至少部分地由发光材料转换(也参见下文)。可选地是在通过发光材料进行的至少部分转换之后，光源光特别提供照明系统光。在具体实施例中，(多个)光源包括(多个)固态光源(诸如，LED或激光二极管)。术语“光源”也可以指代多个光源，诸如，2至2000个(固态)LED光源。因此，术语LED也可以指代多个LED。进一步地，在实施例中，术语“光源”也可以指代所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”特别是指代半导体芯片形式的LED芯片，该半导体芯片既不被封装也不被连接，但是被直接安装到衬底(诸如，PCB)上。因此，多个半导体光源可以被配置在同一衬底上。在实施例中，COB是被配置在一起作为单个照明模块的多个LED芯片。

同样如上文所指示，可以以不同的方式提供照明系统的光。例如，可以使用多个固态光源来提供所需的光谱分布。进一步地，可选地，由一个或多个光源光泵浦的发光材料可以被用于提供光谱分布的一个或多个部分。

在具体实施例中，照明系统包括一个或多个固态光源，该一个或多个固态光源具有选自380nm至440nm的范围的峰值波长。在实施例中，(多个)这种光源可以被用于泵浦发光材料，因此，固态光源的光的至少部分未被使用，并且可以提供光谱分布的A^*部分。术语“峰值波长”可以指代具有最大功率的光谱线或波长。

然而，在其他实施例中，(多个)这种光源可能根本不被用于泵浦发光材料，并且这种光源的光基本上完全被用于光谱分布的A^*部分。在后面的实施例中，应当提供一个或多个另外的光源，以在可见光中提供光谱分布的剩余部分。在这种实施例中，峰值波长选自380nm至40nm的范围，诸如，选自380nm至410nm的范围。具有在380nm至410nm的范围内的峰值波长的光源特别可以被用于泵浦发光材料和/或用于在光谱分布的A^*部分中提供光谱分布。短语“泵浦发光材料”和类似的术语(如“可选地泵浦”)可以指代将光提供至这种材料以用于由这种发光材料转换成发光材料光。备选的短语可以是“刺激发光材料”。

因此，在实施例中，照明系统包括一个或多个(固态)光源，该光源具有选自400nm至440nm的范围的峰值波长。这种光源可以被用于提供蓝色光和/或用于泵浦发光材料和/或用于在光谱分布的A^*部分中提供光谱分布。

因此，在具体实施例中，照明系统包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一(固态)光源以及具有选自430nm至490nm的范围的第二峰值波长的一个或多个第二(固态)光源，其中一个或多个第一光源和一个或多个第二光源的峰值波长相差至少15nm。另外，照明系统可以包括发光材料和/或用于提供光谱分布的剩余部分(特别是用于提供白光)的另外的光源。

在具体实施例中，B^*部分可以被设置有发光材料的发光性(luminescence)。在实施例中，本文中的术语“发光材料”也可以指代多种不同的发光材料(具有不同光谱分布的发光性)。红色发光材料(或者深红色发光材料)在本领域中是已知的。

因此，在一个实施例中，发光材料包括选自由Mn(IV)发光材料组成的组的红色发光材料，甚至更特别地，发光材料包括掺杂有四价锰所掺杂的M₂AX₆类型的发光材料，其中M包括碱性阳离子，其中A包括四价阳离子，以及其中X包括一价阴离子，至少包括氟(F)。例如，M₂AX₆可以包括K_1.5Rb_0.5AX₆。M指代一价阳离子，诸如，选自由钾(K)、铷(Rb)、锂(Li)、钠(Na)、铯(Cs)和铵盐(NH₄ ⁺)的组，并且特别地，M包括K和Rb中的至少一个或多个。优选地，M的至少80％，甚至更优选地是至少90％，诸如，95％，由钾和/或铷组成。阳离子A可以包括硅(Si)、钛(Ti)、锗(Ge)、锡(Sn)和锌(Zn)中的一个或多个。优选地，M的至少80％，甚至更优选地是至少90％，诸如，至少95％，由硅和/或钛组成。特别地，M包括钾并且A包括钛。X指代一价阴离子，但是特别至少包括氟。可以可选地存在的其他一价阴离子可以选自由氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)组成的组。优选地，X的至少80％，甚至更优选地是至少90％，诸如，95％，由氟组成。术语“四价锰”指代Mn⁴⁺。这是众所周知的发光离子。在如上文所述的公式中，四价阳离子A(诸如，Si)的部分由锰代替。因此，掺杂有四价锰的M₂AX₆也被指示为M₂A_1-mMn_mX₆。锰的摩尔百分比，即，其代替四价阳离子A的百分比通常在0.1％至15％(特别是1％至12％)的范围内，即，m在0.001至0.15的范围内，特别是在0.01至0.12的范围内。另外的实施例可以来源于WO2013/088313，该专利通过引用并入本文。

然而，氧化锰化合物，诸如，包括化合物的Mn(IV)，也可以示出宽带发射光，宽度发射光也可以同样或甚至更好地使用。

例如，发光材料可以(现在)包括红色发光材料。在另一具体实施例中，发光材料包括选自由含有氮化物发光材料的二价铕或者含有氮氧化物发光材料的二价铕组成的组的一种或多种发光材料。在一个实施例中，发光材料可以包括选自由(Ba,Sr,Ca)S:Eu、(Ba,Sr,Ca)AlSiN₃:Eu以及(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu组成的组的一种或多种材料。在这些化合物中，铕(Eu)基本上或仅是二价的，以及代替所指示的二价阳离子中的一个或多个。一般而言，Eu不会以数量大于10％的阳离子存在，特别是在约0.5％至10％的范围内，更特别是在相对于其代替的(多个)阳离子的约0.5％至5％的范围内。术语“:Eu”或者“:Eu²⁺”指示金属离子的该部分是由Eu代替(在这些示例中由Eu²⁺代替)。材料(Ba,Sr,Ca)S:Eu也可以被指示为MS:Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组的一个或多个元素；特别地，M在该化合物中包括钙或者锶、或者钙和锶，更特别是钙。此处，Eu被引入并且代替M的至少部分(即，Ba、Sr和Ca中的一个或多个)。进一步地，材料(Ba₅Sr₅Ca)₂Si₅N₈:Eu也可以被指示为M₂Si₅N₈:Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组的一个或多个元素。此处，Eu被引入并且代替M的至少部分，即，Ba、Sr和Ca中的一个或多个。同样，材料(Ba₅Sr₅Ca)AlSiN₃:Eu也可以被指示为MAlSiN₃Eu₅，其中M是选自由钡(Ba)₅、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组的一个或多个元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或者钙和锶，更特别是钙。此处，Eu被引入并且代替M的至少部分(即，Ba、Sr和Ca中的一个或多个)。特别地，发光材料包括(Ca,Sr,Ba)AlSiN₃:Eu，优选地是CaAlSiN₃:Eu。进一步地，在可以与前者组合的另一实施例中，发光材料包括(Ca,Sr,Ba)₂Si₅N₈:Eu，优选地是(Sr,Ba)₂Si₅N₈:Eu。术语“(Ca,Sr,Ba)”指示对应的阳离子可以被钙、锶或钡占用。其也指示，在这种材料中，对应的阳离子位点可以利用选自由钙、锶和钡组成的组的阳离子占用。因此，材料可以例如包括钙和锶，或者仅仅锶等。因此，在一个实施例中，发光材料还可以包括M₂Si₅N₈:Eu²⁺，其中M选自由Ca、Sr和Ba组成的组，甚至更特别地，其中M选自由Sr和Ba组成的组。在可以与前者组合的又一实施例中，发光材料还可以包括MAlN₃:Eu²⁺，其中M选自由Ca、Sr和Ba组成的组，甚至更特别地，其中M选自由Sr和Ba组成的组。

然而，也可以应用其他红色发光材料，如量子点。特别地，可以应用宽带发射器，在以UV或蓝色激发时，该宽带发射器可以在可见光谱的至少红色部分中发射，并且在实施例中可以具有其在660nm至780nm光谱范围内的可见光中发射的至少10％，诸如至少20％，如至少30％，甚至更特别是至少40％。

更进一步地，备选地或附加地，光谱的B^*部分也可以直接利用(固态)光源提供。因此，在实施例中，照明系统包括一个或多个(固态)光源，该光源具有选自380nm至440nm的范围的峰值波长。

因此，在具体实施例中，照明系统包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一固态光源、被配置为提供白光源光的一个或多个第二固态光源、以及具有选自660nm至780nm的范围的峰值波长的一个或多个第三固态光源。

在具体实施例中，A^*部分(也)可以被设置有发光材料的发光性。如上所述，在实施例中，本文中的术语“发光材料”也可以指代多种不同的发光材料(具有不同光谱分布的发光性)。

照明系统光基本上可以包括一个或多个(不同的)光源(提供光源光)的光，并且在适用的情况下是利用来自一个或多个(不同的)光源中的一个或多个的光所泵浦的一种或多种发光材料的发光材料光。

照明系统可以提供具有基本上固定的光谱分布的光。然而，在另外的实施例中，照明系统光的、包括光谱功率分布的一个或多个照明属性是可控的。当一个或多个照明属性是可控的时，照明系统可以允许第一设置，但是也可以允许一个或多个另外的设置。在这种另外的设置中，照明系统的光也可以具有超过33的S^*值以及至少1700K的色温，但并不一定如此。同样，其他设置中的S^*值也可以大于75。后面的实施例可以例如被用于在其中可用光已经具有相对高的S^*值(诸如，商店中的日光，其中在商店中的光的至少部分由日光提供)的情形下的附加照明。设置可以利用用户界面改变。用户界面设备的示例包括手动启动的按钮、显示器、触摸屏、键盘、声控输入设备、音频输出、指示器(例如，灯)、开关、旋钮、调制解调器和网卡等。特别地，用户界面设备可以被配置为允许用户对设备或装置发指令，用户界面与该设备或该装置功能地耦合，其中用户界面被功能地包括在该设备或该装置中。用户界面特别可以包括手动启动的按钮、触摸屏、键盘、声控输入设备、开关、旋钮等，和/或可选地是调制解调器、以及网卡等。用户界面可以包括图形用户界面。因此，系统可以包括例如按钮、开关等。术语“用户界面”也可以指代远程用户界面，诸如，遥控器。遥控器可以是单独的专用设备。然而，遥控器也可以是具有被配置为(至少)控制照明系统的App的设备。备选地或附加地，设置可以根据传感器信号(同样参见下文)、计时器等变化。

因此，在实施例中，照明系统还包括控制系统，该控制系统适于至少提供控制模式，该控制模式包括：维持照明系统的预定S^*值，同时允许照明系统光的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值。在具体实施例中，其他照明属性选自由照明系统光的相关色温、色点和强度组成的组。因此，例如，用户可以改变色点或色温，同时系统将S^*值维持在预定值。在具体控制模式下，该预定S^*值可以是至少33，因此，在一个或多个(可选的)另外的模式下，S^*值可以具有较低或者较高的值。进一步地，照明系统还可以包括一个或多个其他控制模式，其中一个或多个其他照明属性值可以被维持，并且一个或多个其他照明属性可以被改变。控制系统可以包括用户界面或者可以被功能地耦合至用户界面。

在具体实施例中，控制系统进一步适于提供控制模式，该控制模式包括：根据被配置为感测环境光和反射光中的一个或多个的光传感器(的光传感器信号)来维持照明系统光的预定S^*值。

如从上面可以清楚地看到的，预定S^*值在实施例中可以是固定值，但是在其他实施例中可以是可变值，例如，基于((日)光)传感器、时间计划、用户界面输入等的变量。

如上所述，控制系统可以适于至少提供控制模式，该控制模式包括：维持光的预定S^*值，同时允许光的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值。这并不排除，控制系统可以进一步适于提供另一控制模式或者多个其他控制模式。例如，在实施例中，控制系统也可以适于提供控制模式，其中基本上所有的照明属性都可以是自由可变的，或者其中另一照明属性是固定的，以及包括S^*值的一个或多个其他照明属性可以是可变的。然而，控制系统适于至少提供控制模式，该控制模式包括：维持光的预定S^*值，同时允许光的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值。如果其他模式可用，则选择可以经由用户界面特别地执行这些模式，但是其他选项，如执行根据传感器信号或(时间)计划执行模式也是可能的。例如，控制系统可以从日落到日出都处于如本文所定义的控制模式中，允许用户在白天做出其他照明选择等。术语“控制”和类似的术语特别至少指代确定行为或监督元件的运行。因此，在本文中，“控制”和类似的术语可以例如指代对元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等，诸如例如，测量、显示、启动、打开、移位、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似的术语还可以附加地包括监控。因此，术语“控制”和类似的术语可以包括对元件施加行为以及也对元件施加行为并且监控元件。当然，照明属性可以被控制在诸如照明设备等系统提供的技术界限(如，最大功率等)内。

短语“控制系统适于至少提供控制模式，该控制模式包括：维持光的预定S^*值，同时允许光的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值”，特别指示S^*值是固定值，同时一个或多个其他照明属性可以被变化(例如，根据传感器信号、(时间)计划和用户输入(值或指令)中的一个或多个)。

对于一个或多个其他照明属性也可以应用，这也可以利用控制系统来控制。因此，控制系统可以基于传感器(诸如，(日)光传感器)的输入来控制一个或多个其他照明属性，或者可以基于预定义(时间)计划等来控制一个或多个其他照明属性。备选地或附加地，一个或多个其他照明属性可以由用户(经由用户界面)选择。因此，控制照明属性可以包括根据传感器信号、(时间)计划和用户输入(值或指令)中的一个或多个来控制这种照明属性。

短语“维持光的预定S^*值”特别指示S^*值与第一照明属性值和第二照明属性值基本上相同。此处，术语“维持”和“基本上相同”特别可以指代S^*值的值的变化等于或小于20％，诸如，等于或者小于10％。因此，词语“维持”和类似的术语也可以指代“基本上维持”或维持一些公差，如上所述，该公差可以例如在约+/-20％，诸如，约+/-10％，如，特别是约+/-5％的范围内。

因此，在实施例中，短语“以照明系统的第一设置”(其中光是可控的)也可以被解释为“以照明系统的第一设置以及可选地以一个或多个其他设置”。

在另外的方面中，本发明提供了一种控制照明系统(诸如本文所定义的)的照明系统光的方法，该照明系统包括一个或多个光源，特别是固态光源，其中照明系统光的一个或多个照明属性(包括光谱功率分布)是可控的，该方法包括：维持照明系统光的预定S^*值，同时使照明系统光的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值，其中S^*值被定义为S^*＝100*(2*A^*+B^*)/W_S，其中A^*是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B^*是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，以及W_S是在照明系统光的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率。特别地，控制照明系统的照明系统光的方法被用于控制如本文所定义的照明系统的照明系统光。

在另外的方面中，本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品在被功能地耦合至照明系统(特别是如本文所描述的照明系统)的计算机上运行时，能够实现如本文所描述的方法，其中照明系统被配置为提供照明系统光，其中照明系统光的一个或多个照明属性(包括光谱功率分布)是可控的。

照明设备可以是如下系统中的部分或应用于如下系统之中：例如办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家用照明系统、重点照明系统、聚光照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素显示系统、分段显示系、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明等。

术语“紫色光”或“紫色发射光”特别是指具有在约380nm至440nm的范围内的波长的光。术语“蓝色光”或“蓝色发射光”特别是指具有在约440nm至495nm的范围内的波长的光(包括一些紫色和青色的色调)。术语“绿色光”或“绿色发射光”特别是指具有在约495nm至570nm的范围内的波长的光。术语“黄色光”或“黄色发射光”特别是指具有在约570nm至590nm的范围内的波长的光。术语“橙色光”或“橙色发射光”特别是指具有在约590nm至620nm的范围内的波长的光。术语“红色光”或“红色发射光”特别是指具有在约620nm至780nm的范围内的波长的光。术语“粉色光”或“粉色发射光”是指具有蓝色分量和红色分量的光。术语“可见光(visible)”、“可见光(visible light)”或“可见发射光(visibleemission)”是指具有在约380nm至780nm的范围内的波长的光。

附图说明

现在参照所附的示意图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在所附的示意图中，对应的附图标记指示对应的部件，并且其中：

图1示意性地示出了S^*、A^*和B^*的定义，其中S^*＝100*((380≤功率≤440)*2+(780≥功率≥660))/总功率(不是亮度(luminance))≥33(或者，当乘以100％时，其可以以％指示)；

图2示意性地描绘了一种可能的实施例；

图3示出了具有高S^*值的光谱分布。

示意的附图并不一定按比例绘制。

具体实施方式

当前的LED解决方案看起来不能消除黑色纺织品实际有的小的颜色差异。对于消费者而言这当然是LED解决方案中不需要的效果，但是对于物品未被充分显示的店铺和时装设计师而言也是LED解决方案中不需要的效果。附加地，产生真正的黑色面料会带来对消费者目前不可见的附加成本，因为与深蓝色/红色/棕色的差异无论如何都无法区分。因此，后果是零售商不能卖更贵的黑色材料(并且因此卖更便宜的灰黑色颜料)。设计师不愿意与不能卖他们的设计的零售商合作，并且消费者不满意，因为他们的黑色物品在日光下或在不同的光源下呈黑色。

为了克服这个问题，我们定义黑色区分指数(BDI)和S^*。BDI被定义为光谱封闭的CIACAM02颜色空间中的黑色反射光谱之间的平均色差。S^*被定义为100*(2*A^*+B^*)/总功率*100，其中A^*是380nm至440nm之间的功率，并且B^*是660nm至780nm之间的功率，也参见图1。

图2示意性地描绘了照明系统100的一个实施例，该照明系统100包括一个或多个光源，特别是固态光源10，其中照明系统100被配置为提供如本文进一步定义的照明系统光101。

例如，照明系统100包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一固态光源110以及具有选自430nm至490nm的范围的第二峰值波长的一个或多个第二固态光源120，其中一个或多个第一光源110和一个或多个第二光源120的峰值波长相差至少15nm。

备选地或附加地，照明系统100包括一个或多个固态光源10，该固态光源10具有选自660nm至780nm的范围的峰值波长。

图2可以例如示意性地描绘一个实施例，其中照明系统100包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一固态光源110、被配置为提供白光源光11的一个或多个第二固态光源120、以及具有选自660nm至780nm的范围的峰值波长的一个或多个第三固态光源130。

照明系统光101的一个或多个照明属性(包括光谱功率分布)特别可以是可控的。因此，在一种变型中，照明系统100包括控制系统200,。例如，控制系统200可以适于提供控制模式，该控制模式包括：根据例如被配置为感测环境光和反射光101’中的一个或多个的光传感器210来维持照明系统光101的预定S^*值。此处，描绘了一种变型，其中例如，可以测量在远程对象(未示出)处所反射的反射光101’。根据于此，可以增加或减小S^*值和/或可以改变照明参数。控制系统200可以包括用户界面或可以被功能地耦合至用户界面。

在使用中，可以维持照明系统光101的预定S^*值，同时将照明系统光101的另一照明属性从第一照明属性值改变至第二照明属性值，其中S^*值被定义为S^*＝100*(2*A^*+B^*)/W_S，其中A是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，以及W_S是在照明系统光101的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率。

图2示意性地描绘了具有空腔7(或者“光混合室”)和被配置在一个或多个光源10的下游的由例如玻璃、聚合物或其他透光(固体)材料制成的透光窗口8的一个实施例。窗口8被配置在光源10的下游。

术语“上游”和“下游”指代相对于来自光生成装置(此处特别是光源)的光的传播的物品或特征的布置，其中相对于来自光生成装置的光束内的第一位置，更接近光生成装置的光束中的第二位置是“上游”，以及更远离光生成装置的光束内的第三位置是“下游”。

如图2所示，此处在窗口8的下游的照明系统光101基本上可以包括一个或多个(不同的)光源10(提供光源光)的光，并且在适用的情况下是利用来自一个或多个(不同的)光源10中的一个或多个的光所泵浦的一种或多种发光材料的发光材料光。

照明系统的示例可以例如包括：

-在一个实施例中，光源包括蓝色泵浦的白色LED光源，该蓝色泵浦的白色LED光源具有与深红色磷光体结合的紫色LED(峰值波长≤440nm并且≥380nm)；

-在一个备选实施例中，光源包括蓝色泵浦的白色LED光源以及附加地包括深红色LED(峰值波长≥660nm并且≤780nm)和紫色LED(峰值波长≤440nm并且≥380nm)；

-在一个备选实施例中，光源包括蓝色泵浦的白色LED光源，并且附加地包括深红色LED(峰值波长660nm并且780nm)；

-在一个备选实施例中，光源是利用磷光体层覆盖的紫色泵浦的白色LED，该磷光体层包括具有发射光谱的磷光体，该发射光谱包括等于或大于660nm的波长；磷光体的示例是(含氧的)氮化物红色磷光体(Mg,Sr,Ca)AlSiN₃:Eu以及(Ba,Sr,Ca)₂Si_5-xAl_xO_xN_8-x:Eu；

-在一个备选实施例中，光源包括2个蓝色LED(峰值在410nm和450nm)、绿色磷光体(LuAG)以及红色磷光体(例如，两种不同的红色氮化物的混合物)。结果光谱具有的S为40；

-在一个备选实施例中，光源包括2个蓝色LED(峰值在410nm和450nm)、绿色磷光体(LuAG)和红色磷光体(两种不同的红色氮化物的混合物)。结果光谱具有的S为40；

-在一个备选实施例中，光源是利用磷光体层覆盖的蓝色泵浦的白色LED，该磷光体层包括具有发射光谱的磷光体，该发射光谱包括大于650nm的波长；

-在优选实施例中，光源具有在1700K至6500K之间的CCT；

在优选实施例中，光源具有CRI≥70和色域面积指数(GAI)≥80。

在实施例中，本发明还提供了一种照明系统(或者发光装置)，该照明系统包括至少一个光源和至少一个(经编程的)控制系统，其中控制系统被配置为以下述方式改变系统的光输出的光谱组成：S^*(被定义为(2*A^*+B^*)/总功率*100，其中A^*是在380nm至440nm之间的功率，以及B^*是在660nm至780nm之间的功率)、CRI和总光输出通过控制系统保持恒定(或者改变小于10％)，同时由系统生成的(或用户体验的)相关色温(CCT)被改变。

在一个实施例中，用户将照明系统的CCT调整为目标设置。这可以是例如模仿办公室照明的较高CCT或者模仿晚上照明的低CCT。系统的BDI、CRI和总光输出然后会保持恒定，从而导致照明系统在较高CCT与较低CCT之间切换，同时保持其他相关指标恒定。

在一个实施例中，系统将照明系统的CCT调整为目标设置，例如，在日出之前或在日落之后，以在自然昼光不太可用的时段内实现(黑色)颜色的最佳区分。此外，其他相关指标，如CRI和总光输出，将保持恒定。

在一个示例中，需要能够在更“规则的”照明解决方案的CCT与较高的CCT之间“切换”的零售商店用于模仿各种照明状况(例如，办公室、家庭、零售业等)。

在一个示例中，在零售商店中，深黑系统的CCT被最佳地调整为一天的时间的CCT，从而允许对一天的具体时间的BDI进行最佳比较和预测。

对于本发明，许多潜在应用领域可以被识别。事实上，存在需要能够识别各种黑色阴影的所有领域都是潜在的应用领域，例如：

-零售业(特别是更“奢华的”系列，其中更深的饱和红色和蓝色被用于产生黑色)

-裁缝

-印刷打样

-质量控制

-室内设计

附加地，本发明可应用于其中想要高色彩保真度(与日光相比较)的情况。

图3示出了具有S^*值为46的合适的光谱的一个示例。利用这种光谱分布，BDI很大、并且训练的小组的成员可以比低于约33的值相比更好地区分不同的黑色阴影。

本文中的术语“基本上”(诸如，在“基本上所有光”中或在“基本上由……组成”中)应被本领域的技术人员所理解。术语“基本上”也可以包括具有“完全地(entirely)”、“完整地(completely)”、“全部地(all)”等等的实施例。因此，在实施例中形容词基本上也可以被去除。在适用的情况下，术语“基本上”也可以指代90％或更高(诸如95％或更高)，特别是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包括100％。术语“包括(comprise)”也包括这样的实施例，其中术语“包括(comprise)”意味着“由……组成(consist of)”。术语“和/或”特别是指在“和/或”之前和之后所提及的物品中的一个或多个。例如，短语“物品1和/或物品2”和类似的短语可以指代物品1和物品2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指代“由……组成”，但是在另一实施例中还可以指代“包含至少所定义的种类和可选地是一个或多个其他种类”。

此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等等是被用于区别类似的元素，并不是必然用于描述连续的或按时间顺序的次序。应该理解的是，这样使用的术语在合适的环境下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或说明的其他顺序操作。

除此之外，还描述了在操作期间的本文中的设备。如本领域的技术人员所清楚的，本发明并不限于操作方法或操作中的设备。在权利要求中，任何置于括号中的附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其变形的使用并不排除权利要求中所列元素或步骤之外的其他元素或步骤的存在。在元素之前的冠词“一”或“一个”并不排除多个这样的元素的存在。

Claims

1.一种照明系统(100)，被配置为提供白色照明系统光(101)，所述照明系统(100)包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一固态光源(110)、以及具有选自430nm至490nm的范围的第二峰值波长的一个或多个第二固态光源(120)，其中所述一个或多个第一固态光源(110)和所述一个或多个第二固态光源(120)的峰值长度相差至少15nm，并且所述照明系统还包括具有选自660nm至780nm的范围的峰值波长的发光材料和/或一个或多个第三固态光源，其中所述照明系统(100)被配置为以所述照明系统(100)的第一设置提供具有至少1700K的相关色温、并且具有至少33的S^*值的白色照明系统光(101)，其中所述S^*值被定义为：

S^*＝100*(2*A^*+B^*)/W_S

其中A^*是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B^*是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，以及W_S是在所述白色照明系统光(101)的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率，其中所述白色照明系统光(101)的一个或多个照明属性是可控的，所述一个或多个照明属性包括光谱功率分布，并且所述照明系统(100)还被配置为在保持所述白色照明系统光的预定S*值的同时将所述白色照明系统光(101)的另一照明属性从第一照明属性值改变至第二照明属性值。

2.根据权利要求1所述的照明系统(100)，其中所述照明系统(100)被配置为以所述第一设置提供具有至少2700K的相关色温的所述白色照明系统光(101)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(100)，其中所述照明系统(100)被配置为以所述第一设置提供具有至少80的显色指数的所述白色照明系统光(101)。

4.根据前述权利要求1或2所述的照明系统(100)，其中所述照明系统(100)被配置为以所述第一设置提供具有至少35的S^*值的所述白色照明系统光(101)。

5.根据前述权利要求1或2所述的照明系统(100)，其中所述照明系统(100)还包括具有选自400nm至440nm的范围的峰值波长的一个或多个固态光源(10)。

6.根据权利要求1所述的照明系统(100)，其中所述照明系统(100)还包括控制系统(200)，所述控制系统(200)适于至少提供控制模式，所述控制模式包括：维持所述白色照明系统光(101)的预定S^*值，同时允许所述白色照明系统光(101)的另一照明属性从第一照明属性值被改变至第二照明属性值。

7.根据权利要求6所述的照明系统(100)，其中所述另一照明属性选自由所述白色照明系统光(101)的相关色温、色点和强度组成的组。

8.根据前述权利要求6至7中任一项所述的照明系统(100)，其中所述控制系统(200)进一步适于提供控制模式，所述控制模式包括：根据被配置为感测环境光和反射光(101’)中的一个或多个的光传感器(210)来维持所述白色照明系统光(101)的所述预定S^*值。

9.一种根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(100)的用于零售照明的用途。

10.一种控制照明系统(100)的白色照明系统光(101)的方法，所述照明系统(100)包括具有选自380nm至440nm的范围的第一峰值波长的一个或多个第一固态光源(110)、以及具有选自430nm至490nm的范围的第二峰值波长的一个或多个第二固态光源(120)，其中所述一个或多个第一固态光源(110)和所述一个或多个第二固态光源(120)的峰值长度相差至少15nm，并且所述照明系统还包括具有选自660nm至780nm的范围的峰值波长的发光材料和/或一个或多个第三固态光源，其中所述白色照明系统光(101)的一个或多个照明属性是可控的，所述一个或多个照明属性包括光谱功率分布，所述方法提供具有至少1700K的相关色温、并且具有至少33的S^*值的白色照明系统光(101)，并且所述方法还包括：维持所述白色照明系统光(101)的预定S^*值，同时将所述白色照明系统光(101)的另一照明属性从第一照明属性值改变至第二照明属性值，其中S^*值被定义为S^*＝100*(2*A^*+B^*)/W_S，其中A^*是在380nm至440nm的波长范围内的光谱功率，B^*是在660nm至780nm的波长范围内的光谱功率，以及W_S是在所述白色照明系统光(101)的380nm至780nm的波长范围内的总光谱功率。