CN110622623A - 不管与用户的距离如何，都能保持眼睛处的黑视素勒克斯水平的照明系统 - Google Patents

不管与用户的距离如何，都能保持眼睛处的黑视素勒克斯水平的照明系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种照明系统（1000），包括：‑照明设备（100），被配置为提供光（101）；‑传感器（150），被配置为感测选自下列中的一个或多个的用户有关参数，（a）照明设备（100）与用户（1）之间的距离参数（d）和（b）用户（1）的眼睛（2）的眼睛活动参数；以及‑控制系统（200），被配置为根据用户有关参数控制选自光（101）的光谱功率分布和光（101）的光强度I的一个或多个照明属性。

Description

不管与用户的距离如何，都能保持眼睛处的黑视素勒克斯水 平的照明系统
技术领域
本发明涉及一种照明系统。本发明还涉及一种控制尤其是这种照明系统的光的方法，并且涉及一种计算机程序产品。
背景技术
具有可调节的褪黑激素抑制作用的照明系统是本领域已知的。比如，US2015/0195885描述了一种发光装置，该发光装置包括第一LED组件、第二LED组件和控制设备，其中控制设备被布置为在第一操作模式下操作第一LED组件和第二LED组件，在第一操作模式中第一LED组件和第二LED组件的组合发射（i）在目标相关色温的六个MacAdam椭圆内，并且（ii）体现第一褪黑激素抑制毫瓦每百流明值，其中控制设备被布置为在第二操作模式下操作第一LED组件和第二LED组件，在第二操作模式中第一LED组件和第二LED组件的组合发射（i）在目标相关色温的六个MacAdam椭圆内，并且（ii）体现第二褪黑激素抑制毫瓦每百流明值，其至少比第一褪黑激素抑制毫瓦每百流明值大大约10％，并且其中发光装置包括以下特征（a）至（c）中的至少一个：（a）第一LED组件和第二LED组件中的至少一个包括至少一个被布置为激发至少一个发光材料的发射的LED，（b）当在第一操作模式下操作时，第一LED组件和第二LED组件的组合发射体现至少约为80的显色指数（CRI）值，（c）发光装置包括计时器、时钟、光传感器和至少一个用户输入元件中的至少一个元件，其中，所述至少一个元件被布置成触发第一操作模式和第二操作模式之间的切换。
发明内容
褪黑激素对我们的睡眠/清醒周期至关重要，是一种在夜间期间促进睡眠的激素。褪黑激素是一种睡眠支持激素，我们仅在我们的平时就寝时间附近（和期间）产生该激素。傍晚和夜晚期间暴露于光抑制褪黑激素的自然产生。当光的光谱向较低的CCT和强度水平移动时（比如在黎明和黄昏期间），这减少了褪黑激素抑制并使光较少干扰睡眠。在白天期间，具有高相关色温（CCT，在本文中也被指示为“色温”）和强度的自然日光使人们精力旺盛，从而使他们清醒和警觉。当前具有可调CCT的基于高性能LED的照明装置能够在一定程度上模拟日光的不同阶段，即，光谱功率分布的变化和CCT的变化。
除了众所周知的视锥细胞和视杆细胞外，人眼还具有含有光感受器的黑视蛋白（melanopsin），影响在特定波长范围内敏感的昼夜节律和褪黑激素分泌。图1中提供了经典感受器（视杆细胞和视锥细胞）和黑视素（melanopic）感受器的相对光谱灵敏度（另参见R.J.Lucas等人，“测量和使用黑视蛋白时代的光测量和使用”，神经科学趋势，第37卷第1期，2014年1月，第1-9页；http：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0166223613001975，报告“CIE TN 003：2015：关于昼夜节律和神经生理学光度学的第一届国际研讨会的报告，2013年”，网址为http://cie.co.at/index.phpi_ca_id=978（链接至excel工具箱http://files.cie.co.at/784_TN003_Toolbox.xls））。如果黑视素波长范围内的光谱功率缺乏或较低，则暴露于光将不怎么抑制褪黑激素产生，从而能够实现更快的入睡和更加稳固的睡眠。如果增加黑视素范围内的光谱功率，则夜间暴露于光将导致更强的褪黑激素抑制。通常，当黑视素范围内的功率（和夜间抑制褪黑激素的能力）增加时，暴露于光可以被称为是在生物学上更活性的和更警觉的。给定光谱在抑制褪黑激素产生的有效性可以以黑视蛋白有效性因子（MEF）表示。该因子通过将照明系统发射的光的光谱功率分布（SPD（λ））乘以黑视素灵敏度函数（m（λ））除以SPD（λ）与视敏度（V（λ））的乘积而被计算，由m（λ）和V（λ）曲线下的面积归一化，参见等式1（并且另参见图1）。
这可以简化为
如
。
因此，以上指示的总和在380-780 nm的可见范围内。根据定义，等能量光源MEFEE的MEF等于1。特别是，对于所有（可见）波长，等能量光源具有SPD（λ）=常数（例如1）。
对于任何种类的发光辐射，光通量（Φv，以流明表示）定义为：
其中Km等于最大光谱发光功效683.002 lm/W，并且V（λ）等于明视发光效率函数。
通过组合式3和4，可以根据以下公式从发光通量计算定义为的黑视素通量或黑视素通量Φmel
黑视素照度（Emel）定义为每单位面积（A）的黑视素通量，并且可以根据以下公式计算：
其中Ev表示以明视勒克斯表示的照度（Φv / A）。
Lucas等人于2014年（黑视蛋白时代的光测量和使用；神经科学趋势，2014年1月，第37卷，第1期，第1-9页）介绍了一种以“（等效）黑视素照度”Ez量化光的新的方式，Ez根据以下公式以（等效）黑视素勒克斯表示：
这里，表示黑视素灵敏度函数，但现在根据而被归一化，另参见Lucas等人于2014年引用的照度工具箱的手册（附录1）。
根据定义，在1m2的面积上产生1（明视）流明的等能量光源被称为产生一个（1）“（等效）黑视素勒克斯”的（等效）黑视素照度，并且因此也具有一个（1）“（等效）黑视素流明”的黑视素通量。
根据此定义，可以根据以下公式从Emel（如式6中定义）计算具有MEFt的MEF值和Ev的照度的测试光条件t的Ez值（以黑视素勒克斯表示），
类似地，可以根据以下公式从Φmel（如式5中定义）计算出具有MEFt的MEF值和Φv的发光通量的测试光条件t的黑视素通量Φz（以黑视素流明表示），
由于可能期望考虑到昼夜节律，因此将期望配备例如移动设备（例如智能电话、平板电脑和膝上型电脑），其具有适配屏幕的光谱光输出的解决方案，以为用户提供预定的黑视素勒克斯水平。这里的理由是，这些解决方案允许在用户的眼睛位置处具有较低或较高的黑视素通量，以便防止对生物钟的不期望的破坏，或者强化生物钟。
然而，这样的解决方案似乎受制于以下事实：不仅强度（诸如由黑视素通量评估）可能是相关的，而且用户与源（诸如屏幕）之间的距离也可能是相关的。在照明技术领域，术语“强度”和“通量/功率”经常可互换地使用，并且彼此相关，因为强度=单位立体角的通量/功率。距离可能对在眼睛位置处接收的黑视素通量具有实质影响。换句话说，当用户以小距离（或者比显示器可以被优化至的平均距离更小的距离）观看显示器时，随时间改变以便对昼夜节律具有低的影响（比如减少用户在夜间期间接收的蓝色含量）的光谱分布可能不具有期望的效果。然后，蓝色含量可能仍然比期望值更高（高得多）。
另外，似乎还有另一个因素可能影响用户的实际黑视素激活，即瞳孔大小。较小的瞳孔大小可能导致更少的光到达视网膜，而较大的瞳孔大小可能导致更多的光到达视网膜。因此，旨在控制用户真正暴露于其的黑视素水平的系统可能特别需要两种类型的信息：系统的光输出以及与用户的距离或用户的眼睛接收到的光。特别地，在实施例中，可以使用三种类型的信息：1）系统的光输出；2）用户到系统的距离，以及3）用户的瞳孔大小。如果这三个信息源中的一个不可用或未考虑在内，则可能难以（如果不是不可能）确定用户暴露于的实际黑视素水平。由于当前系统未考虑上述点2）和3），因此不能保持控制用户的黑视素激活（使其预期用途无效）。其直接结果是这些当前系统从根本上是有缺陷的。
因此，本发明的一方面提供一种可替代的照明系统，其优选地进一步至少部分地消除了上述缺陷中的一个或多个。然而，本发明的又一方面提供一种控制光的方法，该方法优选地还进一步至少部分地消除了上述缺陷中的一个或多个。此外，本发明的又一方面提供一种控制光的方法，该方法优选地还进一步至少部分地消除了上述缺陷中的一个或多个。本发明可以具有这样一种目的：克服或改善现有技术的缺点中的至少一个，或者提供一种有用的可替代方案。
特别地，在第一方面中，本发明提供了一种发光系统，其包括：（i）照明设备，被配置为提供光（“照明设备光”）；（ii）传感器，被配置为感测从下列中的一项或多项选择的用户有关的参数：（a）照明设备与用户之间的距离参数（“d”），以及（b）用户眼睛的眼睛活动参数；以及（iii）控制系统，被配置为控制一个或多个照明属性，特别是根据用户有关参数选自光的光谱功率分布以及光的光强度（“I”）的照明属性。
利用这种装置，有可能与距离无关地或在改变照明设备与用户之间的距离的同时为用户保持期望的或必要的黑视素通量值。比如，当移动具有显示器的便携式设备更远离用户的面部时，强度可能增加。同样，当移动显示器更靠近面部时，强度可能降低。可替代地或附加地，当移动显示器更靠近面部时，在蓝色、特别是在450-490 nm范围内、甚至更特别是在460-490 nm范围内的相对贡献可能降低。以这种方式，（预定的）黑视素通量可以基本上保持恒定。比如，可以有可能在夜晚保持恒定的低黑视素通量，以防止光对随后的睡眠的破坏性影响。还可以允许基于用户有关参数来进一步调制包括进入睡眠时段和唤醒时段的预定义照明方案。因此，可以有可能在清晨保持高的黑视素通量值，从而允许有效的唤醒，同时缓慢增加光强度和/或色温，以确保刚在唤醒后就获得最大的视觉舒适度，并且同时最小化由于用户与照明设备或显示器之间的距离的降低或增加所致的这种高黑视素通量方案的干扰，在没有本文提出的解决方案的情况下，该可变距离原则上可以使方案逆转。本发明还允许在调节一个或多个其他照明属性（例如，符合个人喜好或符合周围空间的照明）的同时将黑视素通量值保持在期望的或预设置的水平（在本文也被指示为“预定水平”）。
因此，还如上面所指示的，这种装置可以用于将黑视素照度保持恒定在（黑视素勒克斯的）预定范围内。因此，在实施例中，控制系统可以被配置为控制一个或多个照明属性，特别是根据用户有关参数选自光的光谱功率分布和光的光强度（I）的照明属性，以保持黑视素勒克斯水平恒定在预定范围内。在本文中，术语“在预定范围内”指示该值可以是恒定的，但是也可以恒定在距预定值的例如+/-20％的范围内。因此，术语“恒定的”可以特别指代基本恒定。术语“基本恒定”可以例如暗示预定值的+/- 20％以内（诸如+/- 10％以内，比如+/- 5％以内）的变化。此外，也可以有可能黑视素勒克斯在部分距离参数上是恒定的。
如上所指示的，本发明提供了一种发光系统。发光系统可以例如包括显示器或移动设备中的背光设备。发光系统可以包括在家中、工作场所中、旅馆房间中、医疗机构中、办公室中的室内照明设备。发光系统可以包括光疗设备等。照明系统可以是办公室照明等。
在特定实施例中，照明系统包括便携式设备。便携式设备可以包括移动计算机（诸如移动互联网设备、平板计算机（“平板电脑”）、可穿戴计算机（“可穿戴设备”，诸如计算器手表、智能手表、头戴式显示器）、个人数字助理、企业数字助理、计算器、手持游戏机、便携式媒体播放器、超移动个人电脑、数字媒体播放器、数码相机（DSC）、数字视频相机（DVC）或数码摄像机、移动电话（诸如智能电话、功能电话、iPhone）（也指示为“蜂窝电话”）、寻呼机、个人导航设备（PND）、智能卡、模块化手机（project ara）等。
因此，尤其是发光系统包括便携式设备，其中，便携式设备包括包含照明设备的显示器，其中，便携式设备还包括传感器和控制系统。甚至更特别地，便携式设备选自由智能电话、膝上型计算机、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理、游戏控制台、媒体播放器和导航设备组成的组。本发明可以尤其与便携式设备相关，因为这些便携式设备通常专用于单个用户并且单个用户通常定义到移动设备的距离。
因此，在实施例中，“发光系统”的主要功能可能不是提供光，诸如在照明器的情况下，而是使用显示器来提供信息。显示器提供光，并且从而基于显示器的发光系统发射光。注意，发光系统，特别是显示器，被配置为提供由不同颜色的光或彩色光组成的白光，其中光的颜色是可调的。
本文中的术语白光是本领域技术人员已知的。它尤其涉及具有在约1500 K与20000 K之间、特别是2000-20000 K的相关色温（CCT）的光，对于一般照明而言，尤其是在约2000 K至6500 K的范围内，以及对于背光目的而言，尤其是在约7000 K至20000 K的范围内，并且尤其在距BBL（黑体轨迹）约15 SDCM（颜色匹配的标准偏差）以内，尤其在距BBL约10SDCM以内，甚至更特别地在距BBL约5 SDCM以内。因此，特别地，发光系统包括多个光源。甚至更特别地，发光系统包括多个不同的光源，其被配置为提供可见光谱的不同部分中的光源光，并且其中不同的光源是可单独控制的。
因此，在实施例中，发光系统可以包括或者可以是背光设备。可替代地，在实施例中，发光系统可以包括或者可以是直接发光设备，诸如LED阵列或OLED设备。
在其他实施例中，发光系统可以被配置为提供彩色光。
在又一些实施例中，发光系统可以被配置为在操作模式下提供彩色光。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”（还进一步参见下文）。
此外，术语“照明设备”可以指一个或多个照明设备。术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如例如2-200个（固态）LED光源。因此，术语LED也可以指多个LED。此外，在实施例中，术语“光源”或“照明设备”也可以指所谓的板上芯片（COB）光源。术语“COB”特别是指以半导体芯片形式的LED芯片，该半导体芯片既不封装也不连接，而是直接安装到诸如PCB的衬底上。因此，可以在相同的衬底上配置多个半导体光源。在实施例中，COB是配置在一起作为单个照明模块的多LED芯片。在实施例中，发光系统包括一个或多个激光光源。因此，在实施例中，术语“光源”可以指一个或多个（不同的）激光光源。
在装置使用期间生成的光被指示为光或照明设备光。照明设备被适配为提供具有可调照明属性的照明设备光。可调的照明属性尤其可以选自由光的光谱功率分布、相关色温（CCT）、色点、相对色域面积指数和光的强度组成的组。因此，发光系统包括被配置为（在照明设备的操作期间）提供具有可调照明属性的照明设备光的照明设备。
此外，照明系统包括被配置为感测用户有关参数的传感器。用户有关参数尤其与用户的（多只）眼睛接收的光量有关。因此，用户有关参数可以包括显示器和（多只）眼睛之间的距离。用户有关参数还可以包括例如瞳孔大小。因此，在实施例中，用户有关参数可以选自（a）照明设备与用户之间的距离参数d和（b）用户眼睛的眼睛活动参数中的一个或多个。
照明设备（尤其是显示器）与用户之间的距离可能最相关。在实施例中，可以使用感测传感器与用户之间的距离的传感器。因此，取决于传感器的位置，在照明设备与用户之间以及传感器与用户之间的距离之间可能存在（非常）轻微的差异。例如，传感器可以并入在照明设备中并测量从设备朝向用户面部的距离，或者传感器可以并入在用户佩戴的智能眼镜中并测量从眼镜朝向设备的距离。此外，作为距离的估计，还可以使用红外辐射（IR），因为当用户的头部更靠近传感器时比当用户的头部更远离传感器时可以接收/感测更多的热能。在实施例中，可以使用被配置为感测反射光（诸如从用户反射的光）的传感器。因此，在实施例中，传感器可以被配置为感测红外辐射和反射光中的一个或多个。一种或多种（不同类型）的传感器可以应用于感测距离参数。
因此，在本文中，使用术语“距离参数”，其反映了用户，特别是用户的（多只）眼睛距照明设备（诸如显示器）的距离（或接近度）。
眼睛活动参数反映了用户接收到多少光。比如，大瞳孔可以指示眼睛处的低照度，并且小瞳孔可以指示眼睛处的相对高的照度。黑视素效应与在用户眼睛的视网膜处接收到的黑视蛋白活性光（接收的光子）的量有关，该黑视素效应由眼睛处的黑视素照度（可用光子）和瞳孔大小（光圈）确定。因此，在实施例中，眼睛活动参数包括瞳孔大小。可替代地或附加地，眼睑闭合可以用作度量。因此，在实施例中，眼睛活动参数包括眼睑闭合（即，尤其是眼睑闭合的程度或眼睑闭合大小）。此外，瞳孔大小和/或眼睑闭合的变化也可以是相关的。因此，在实施例中，眼睛活动参数包括瞳孔大小变化和/或眼睑闭合变化。因此，在实施例中，眼睛活动参数包括瞳孔大小、瞳孔大小变化、眼睑闭合和眼睑闭合变化中的一个或多个。
眼睑闭合或眼睑（闭合）动力学可以用作疲劳或困倦的指标。高MEF光可以用于使人们保持更清醒。因此，在实施例中，本发明可以例如包括提供高MEF光，比如用于消除用户疲劳。
在实施例中，传感器可以被配置为感测用户眼睛的眼睛活动参数。在实施例中，传感器可以包括相机，诸如CCD相机。无论如何，手持设备（在这种设备的显示侧）都可以使用这种相机。可替代地，这样的相机可以用作用户佩戴的智能眼镜中的向内相机，并且被适配为测量用户眼睛的眼睛活动参数。
因此，根据本发明的实施例，基于眼睛活动参数，用户眼睛处的黑视素照度可以被保持具有预定范围的黑视素勒克斯值，以补偿例如瞳孔大小或眼睑闭合程度的变化，这改变了用户眼睛的视网膜处有效接收的黑视素照度。
此外，发光系统包括控制系统，该控制系统被配置为控制根据用户有关参数选自（i）光的光谱功率分布和（ii）光的光强度的一个或多个照明属性。
术语“控制”和类似术语至少尤其是指确定元件的行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似术语可以例如指将行为施加给元件（确定元件的行为或监督元件的运行）等，诸如例如测量、显示、致动、开启、移动、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语可以附加地包括监测。因此，术语“控制”和类似术语可以包括将行为施加在元件上，并且还将行为施加在元件上并监测该元件。
在照明属性的上下文中，术语“可控的”尤其是指可以为相应的照明属性选择多个值，尤其是多于两个值的可能性。因此，提及强度，“可控的”可以暗示在零和最大强度之间的多个不同的强度值。提及色点，“可控的”可以暗示选择多个不同的x值和y值（参考CIE1931颜色空间）的可能性。因此，光的一个或多个照明属性，也包括光的光谱功率分布，是可控的。
控制系统还可以基于（日）光传感器的输入来控制一个或多个照明属性，或者可以基于预定义的（时间）方案来控制一个或多个照明属性。在后一种情况下，控制系统可以基于预定义的（时间）方案基本上自主地选择预定的黑视素通量值。控制系统可以基于（日）光传感器的输入来控制光，并且在考虑到（尽可能多地）已经获得的（日）光的同时，调整由照明系统提供的光。此外，控制系统可以被配置为根据用户的活动来控制光。可以从设备、传感器或用户输入端中检索活动的类型（以及可选的活动的强度）。
在此，术语“保持”或“基本上相同”或“恒定的”可以尤其是指等于或小于20％、诸如等于或小于10％的（黑视素通量值的）值的变化。因此，词语“保持”和类似术语也可以指“基本上保持”或保持有某种公差，如上面所指示的，该公差可以例如在约+/- 20％、诸如约+/- 10％、比如尤其是在约+/- 5％的范围内。
如本领域中已知的，就表面处接收的单个光源的光的照度而言的强度与距离平方成比例。因此，当距离减小时，眼睛接收的强度增加。在实施例中，控制系统可以被配置为调光。该调光可以遵循平方定律，然而也可能期望强度对距离的较小依赖性，比如在距离改变时具有较小的光强度变化。尽管这可能导致照度不能保持完全相同，但是照度仍可以保持在预定范围内。然后，预定范围允许与平方反比定律有所偏差。
因此，在特定实施例中，控制系统被配置为在距离参数d的范围的至少一部分内，在一模式下保持I/（αdn）的值恒定，其中I是照明设备的光的发光强度，并且其中0<α≤1和1≤n≤2。参数α可以用于影响距离参数与强度之间的关系。同样，参数n可以用于影响距离参数与强度之间的关系。在α为1且n为2的情况下，遵循平方定律。在此，在该公式中，强度I在实施例中可以特别地指代提供的光的强度。以这种方式，眼睛处的照度可以保持在预定范围内。
可替代地或附加地，控制系统还可以被配置为根据距离参数来改变光的光谱分布。比如，色温可以随着减小的距离而降低。这导致发射的光的蓝色含量降低，这可以例如是有帮助的，特别是在夜间情况下，不打扰昼夜节律。而且，以这种方式，眼睛处的照度可以保持在预定水平处（如果需要的话）。
如上面所指示的，系统可以包括操作模式。术语“模式”也可以指示为“控制模式”（另参见上文）。这不排除该系统还可以被适配用于提供另一种控制模式或多种其他控制模式。然而，控制系统被适配为提供至少一种控制模式。如果其他模式可用，则可以特别地经由用户接口来执行对这些模式的选择，尽管比如根据传感器信号或（时间）方案来执行模式的其他选项也可以是可能的。
由于发光系统可以能够改变光谱分布和强度，因此也可以有可能控制光的黑视素通量。
因此，在实施例中，发光系统被配置为根据用户有关参数以一种模式控制光的黑视素通量。在特定实施例中，发光系统被配置为在距离参数d的范围的至少一部分内保持Φmel/(αdn)的值恒定（即，处于预定水平），其中，Φmel是照明设备的光的黑视素通量，并且其中0<α≤1且1≤n≤2。
因此，在实施例中，控制系统被配置为以线性方式和指数方式中的一种或多种来缩放光的光强度I与距离参数d的比例。短语“以线性方式和指数方式中的一种或多种”可以指这样的事实，即缩放比例可以具有线性和指数特征。此外，短语“以线性方式和指数方式中的一种或多种”也可以指示在例如距离参数范围的一部分内，缩放比例是指数的，并且在另一部分内，缩放比例可以是线性的。在完全线性缩放中，如上定义的n可以为1。在完全指数缩放中，如上定义的n可以为2。
取决于所选择的照明属性，改变这种属性可能导致发射光的可见变化，而改变黑视素通量可以在保持例如色点恒定的同时完成。同样，在改变发射光的色点或色温等的同时，黑视素通量可以是恒定的。
如上所指示的，参数可以在距离参数的范围的至少一部分内保持恒定。特别地，假设为便携式设备，距离参数范围可以与这种设备相关联。比如，对于膝上型计算机，距离参数可以与约30-60 cm的距离有关。对于蜂窝电话，距离参数可以与约20-50 cm的距离有关。在特定实施例中，距离参数的最大值可以与约臂长（诸如约30-90 cm（还考虑到未成年人用户））有关。
在这样的长度内完全遵守距离平方定律可能导致相对大的强度变化。同样，当期望保持人眼接收的预定黑视素照度或通量密度时，这可能导致大量的光谱变化和/或可能仅在距离参数的范围的一部分内是可能的。
因此，在更一般的实施例中，第一强度值I1可以被定义为（照明设备的）发光功率Φ与距离参数倒数（1/d）的乘积，I1=P/d，其中控制系统在模式下被配置为在距离参数的范围的至少一部分内保持第一强度值恒定或随着减小的距离参数而减小第一强度值，和/或（可选地）在距离参数的范围的至少一部分内保持第一强度值恒定或随着增加的距离参数而增加第一强度值。
在又一些更一般的实施例中，第二强度值I2可以被定义为在450-490 nm的光谱范围内的（照明设备的）发光功率Φ2与距离参数倒数（1/d）的乘积，I2=P2/d，其中控制系统在模式下被配置为在距离参数的范围的至少一部分内保持第二强度值恒定或随着减小的距离参数而减小第二强度值，和/或（可选地）在距离参数的范围的至少一部分内保持第二强度值恒定或随着增加的距离参数而增加第二强度值。
在又一些更一般的实施例中，第三强度值I3可以被定义为黑视素功率（在本文也被称为黑视素功率（Φmel））与距离参数倒数（1/d）的乘积，I3＝Φmel /d，其中控制系统在模式下被配置为在距离参数的范围的至少一部分内保持第三强度值恒定或随着减小的距离参数而减小第三强度值，和/或（可选地）在距离参数的范围的至少一部分内保持第三强度值恒定或随着增加的距离参数而增加第三强度值。如上所指示的，在实施例中，Φmel /(d2)可以是恒定的。
当黑视素通量除以距离平方保持恒定时，那么实际上黑视素照度保持恒定。这可能是期望的。比如，在白天期间，用户眼睛处的黑视素照度可能超过400黑视素勒克斯（为了确保足够的主观警觉性，此外，高的白天黑视素通量还增强人体时钟和昼夜节律），而在晚上它可能低于40黑视素勒克斯（防止睡眠打扰）。因此，所需的黑视素通量不必是恒定的，而是也可以随时间变化。
因此，在实施例中，控制系统被配置为保持预定的黑视素照度（Emel）。特别地，在进一步的实施例中，发光系统可以进一步包括用户接口，该用户接口被配置为允许用户确定预定的黑视素照度（Emel）。
因此，从而也可能期望不超过某个黑视素照度（其最大值可以例如在夜间期间比在白天期间更低），或者下降到低于某个黑视素照度（特别是在白天期间）。因此，在其他实施例中，控制系统可以被配置为控制黑视素照度（Emel）不大于（第一）预定最大黑视素照度值和/或不小于（第二）预定最小黑视素照度值。
如上面所指示的，人例如可以定义照明属性的最小值或照明属性的最小值的组合和/或人例如可以定义照明属性的最大值或照明属性的最大值的组合。然而，也可以有可能使照明属性值定义为具有时间依赖性，诸如作为一天的时间的函数。仍然，控制系统可以根据用户有关参数来控制照明属性，但是也将考虑到在该时刻黑视素照度的（多个）编程值或（多个）范围。
因此，在实施例中，控制系统被配置为根据预定义方案来控制光，并且其中控制系统还被配置为相对于预定义方案并且根据用户有关参数（诸如距离参数）来调整光。
如上面所指示的，术语“预定黑视素通量值”不一定意味着黑视素通量值是永久固定的。黑视素通量值还可以根据（预定的）时间方案或依照（预定的）传感器信号值（诸如来自（日）光传感器）而变化。然而，控制系统依照这种传感器的这种传感器信号值或根据这种时间方案中的时间来确定黑视素通量值，并且只要控制系统不改变所确定的黑视素通量值，所确定的黑视素通量值就是预定的黑视素通量值，在本文指示的模式下，基本上不允许与预定的黑视素通量值的偏差。比如，如果控制系统改变黑视素通量值，例如由于改变的（日）光强度水平或由于改变的时间值，那么改变的黑视素通量值是预定的黑视素通量值，在本文指示的模式下，基本上不允许与预定的黑视素通量值的偏差。
因此，在实施例中，控制系统可以被适配为提供至少一控制模式，该控制模式包括依照（（日）光）传感器信号来控制光的黑视素通量，其中，临时预定的黑视素通量值由所述控制系统限定，并且其中所述控制模式包括在允许光的另一照明属性从第一照明属性值改变为第二照明属性值的同时，保持所述临时预定的黑视素通量值。控制系统可以基于包括传感器信号和黑视素通量值之间的一个或多个关系的预定义方案来定义临时预定的黑视素通量值。除了（日）光传感器信号之外的其他（多个）传感器信号也可以用作输入，附加地或可替代地，诸如存在传感器、温度传感器等。
因此，在可以与涉及（（日）光）传感器的先前实施例组合的其他实施例中，控制系统可以（还）被适配为提供至少一控制模式，该控制模式包括根据时间方案来控制光的黑视素通量，该时间方案根据时间、日、周、月和季节中的一个或多个来定义光的黑视素通量，其中所述控制系统定义临时预定的黑视素通量值，并且其中，所述控制模式包括保持所述临时预定的黑视素通量值，同时允许光的另一照明属性从第一照明属性值改变为第二照明属性值。在实施例中，时间方案可以包括日历。在实施例中，时间方案可以包括关于活动和/或活动时段和/或休息时段的信息。在其他实施例中，时间方案可以基于昼夜节律数据等。
特别地，至少光的光谱功率分布以及选自由相关色温、色点和光强度组成的组的另一照明属性是可控的。注意，不同的光谱功率分布可以提供相同的色点或相关色温。
此外，通常，光的强度也将是可控的。此外，通常，光的色点和/或相关色温也将是可控的。
因此，通常，照明设备将包括多个光源，该多个光源被配置为提供具有不同光谱功率分布的光源光。
在其他实施例中，也可以有可能影响由控制系统确定的预定的黑视素通量值。比如，控制系统可以允许来自用户接口的输入，诸如“低”、“中”、“高”等。因此，控制系统可以包括用户接口设备（诸如图形用户接口设备）和/或可以在功能上耦合至用户接口设备，诸如计算机、智能电话、I-phone等。黑视素通量值本身也可以由用户选择，例如经由这种用户接口。然后，可以将所选的黑视素通量值定义为预定的黑视素通量值。在实施例中，用户还可以能够选择反映某个黑视素通量或反映某些条件下（诸如清晨或在特定的照明条件下）的某个黑视素通量的值、状态等。比如，还可以有可能的是用户可以选择比如“睡眠”、“醒来”、“高度警觉”、“阅读”、“工作”等的选项。然后，控制系统可以将其转变为预定的黑视素通量。因此，用户可以选择输入值和/或条件，并且控制系统可以包括基于其定义预定的黑视素通量的例程。比如，预定的黑视素通量可以取决于一天的时间、一周中的一天等。代替术语“例程”，还可以使用术语“方案”或“计划”。
如从上文将清楚的是，预定的黑视素通量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（临时固定的）值，例如，基于（（日）光）传感器、时间方案、用户接口输入等的变量。
除黑视素通量以外，还可以利用控制系统来控制一种或多种其他照明属性。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、或者可以基于预定义的（时间）方案等来控制其他照明属性中的一个或多个。可替代地或附加地，用户可以经由用户接口选择一个或多个其他照明属性。因此，控制照明属性可以包括依照传感器信号、（时间）方案以及用户输入值或指令中的一个或多个来控制这种照明属性。
当改变光谱功率分布时，诸如例如为了保持或设置特定的黑视素通量，其他照明属性（比如色点、色温等）也可能改变。然而，可能期望改变光谱功率分布，使得获得期望的黑视素通量而不改变其他照明属性，或者仅以相对小的量改变这些照明属性。还可能期望通过用户有关参数的变化来改变黑视素通量，使得照度、440-490 nm区域内的照度和黑视素照度值中的一个或多个保持基本恒定，同时可选地保持其他照明属性恒定。因此，在实施例中，控制系统被配置为根据用户有关参数来控制光的光谱功率分布，同时保持一个或多个其他照明属性恒定，其中，一个或多个其他照明属性尤其选自由相关色温和色点组成的组。
由于用户与移动设备之间的距离的手动变化可能相对突然，但也可能容易（部分）撤消，或者可能包括由于正常（或健康状况引起的）的时间变化（诸如在高达约2 cm的范围内的正常变化）所致的细微变化，可能期望包括照明设备光的变化的某种延迟或平滑。因此，在实施例中，控制系统可以被配置为适配选自下列中的一个或多个照明属性：（i）光的光谱功率分布，和（ii）根据用户有关参数变化的光的光强度I，其中仅在用户有关参数的实质变化的预定时段之后才执行适配。因此，当在预定时间（改变之后）期间改变基本上还未更改时，控制系统可以适配一个或多个照明属性。
可替代地或附加地，控制系统可以被配置为适配选自下列中的一个或多个照明属性：（i）光的光谱功率分布，和（ii）根据用户有关参数中的预定时间段内的平均变化的光的光强度I。此外，可替代地或附加地，控制系统可以被配置为根据用户有关参数的变化逐渐地适配一个或多个照明属性。
如本领域技术人员将清楚的那样，在实施例中，控制系统可以被配置为永久地或定期地更新用户有关的参数，并因此适配一个或多个照明属性。
具有两个蓝色光源似乎是有用的，所述源与黑视素灵敏度曲线具有不同的重叠。以这种方式，可以提供蓝光以生成白光，同时能够改变白光的黑视素通量。因此，在特定实施例中，照明设备包括深蓝色光源、蓝色光源、绿色光源和红色光源，它们可以由控制系统独立地控制，其中，深蓝色光源被配置为生成选自400-440 nm的波长范围并且具有比蓝色光源的光的峰值波长更小的波长的峰值波长的光。蓝色光源可以特别地被配置为生成选自440-490的范围的光。短语“选自400-440 nm的波长范围的光”和类似的短语尤其指示可以在这样的光谱范围内发现光的峰值波长。因此，具有在400-400 nm范围内的峰值波长的光源和具有在440-490 nm范围内的峰值波长的光源可以是可用的。
因此，照明设备或照明系统可以是例如办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、光斑照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、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、（室外）道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明或LCD背光的一部分，或者可以应用于这些系统。
如上所指示的，照明设备或照明系统可以用作LCD显示设备中的背光单元。因此，本发明还提供了一种LCD显示设备，其包括配置为背光单元的如本文所定义的照明单元。在另一方面，本发明还提供了一种液晶显示设备，其包括背光单元，其中所述背光单元包括一个或多个如本文所定义的照明设备。因此，本发明的一方面还提供了一种包括背光单元的电子设备，其中该电子设备包括如本文所定义的照明系统，并且所述背光单元包括所述照明设备。这种电子设备还可以包括多个照明系统和/或多个照明设备。在进一步的实施例中，电子设备包括如本文所定义的照明系统，其中，所述背光单元包括多个照明设备。电子设备可以例如选自由显示器和移动设备（诸如智能电话、iPhone、平板电脑等）组成的组。
在另一方面中，本发明还提供了一种控制光的方法，其中包括光的光谱功率分布和强度I的一个或多个照明属性是可控的，该方法包括：（i）提供所述光；（ii）感测选自照明设备与用户之间的距离参数d和用户眼睛的眼睛活动参数中的一个或多个的用户有关参数；以及（iii）根据用户有关参数控制选自光的光谱功率分布和光的光强度I的一个或多个照明属性。该方法可以例如利用本文描述的系统执行。在实施例中，这种方法可以特别地用于将黑视素通量保持恒定在黑视素通量的预定范围内。
在又一方面中，本发明还提供了一种计算机程序产品，当运行在功能上耦合至照明设备的计算机上时，该计算机程序产品能够实现如本文所述的方法，其中，照明设备被配置为提供光，其中包括光的光谱功率分布和强度的一个或多个照明属性是可控的。
在又一方面中，本发明还提供了一种其上存储有程序指令的数据载体，该程序指令在由处理装置执行时，使所述处理装置（可选地，通过与一个或多个其他处理装置一起操作）执行如本文定义的方法。代替术语“数据载体”，也可以使用术语“记录载体”等。诸如USB棒、CD、DVD等的记录载体可以存储计算机程序，该计算机程序用于当在一个或多个其他处理装置上运行时执行本文描述的方法。因此，当运行在计算机上或加载到计算机中时的计算机程序产品实现或能够实现如本文所述的方法。计算机可读介质和/或存储器可以是任何可记录介质（例如，RAM、ROM、可移动存储器、CD-ROM、硬盘驱动器、DVD、软盘或存储卡），或者可以是传输介质（例如，网络，包括光纤、万维网、电缆、和/或无线信道（使用例如时分多址、码分多址或其他无线通信系统））。可以存储适合与计算机系统一起使用的信息的任何已知或开发的介质都可以用作计算机可读介质和/或存储器。
附图说明
现在将参考示意性附图，仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部件，并且在附图中：
图1示出了黑视素（实线；曲线m）和明视光度（虚线；曲线p）人眼归一化敏感度函数（R.J. Lucas等人，黑视蛋白时代的光测量和使用，神经科学趋势，第37卷第1期，2014年1月，第1-9页；http：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0166223613001975）（另参见报告“CIE TN 003：2015：关于昼夜节律和神经生理学光度学的第一届国际研讨会的报告，2013年”，链接至excel工具箱，网址分别为http://cie.co.at/index.phpi_ca_id=978 和http://files.cie.co.at/784_TN003_Toolbox.xls；
图2a-2b示意性地描绘了发光系统的一些方面；以及
图3a-3d示意性地示出了本文所述的系统和方法的除其他外的一些其他方面。
示意图不一定是按比例的。
具体实施方式
图1示出了相对黑视素（m）和明视（p）人眼敏感度函数。黑视素函数的最大敏感度在490 nm处，半峰全宽值在447 nm和531 nm。
λ (nm) 敏感度 λ (nm) 敏感度 λ (nm) 敏感度
380 9.18E-04 515 7.85E-01 650 8.66E-05
385 1.67E-03 520 7.00E-01 655 5.92E-05
390 3.09E-03 525 6.09E-01 660 4.07E-05
395 5.88E-03 530 5.19E-01 665 2.81E-05
400 1.14E-02 535 4.33E-01 670 1.96E-05
405 2.28E-02 540 3.52E-01 675 1.36E-05
410 4.62E-02 545 2.79E-01 680 9.58E-06
415 7.95E-02 550 2.16E-01 685 6.75E-06
420 1.37E-01 555 1.62E-01 690 4.79E-06
425 1.87E-01 560 1.19E-01 695 3.41E-06
430 2.54E-01 565 8.43E-02 700 2.44E-06
435 3.21E-01 570 5.87E-02 705 1.75E-06
440 4.02E-01 575 4.00E-02 710 1.27E-06
445 4.74E-01 580 2.69E-02 715 9.18E-07
450 5.54E-01 585 1.79E-02 720 6.69E-07
455 6.30E-01 590 1.18E-02 725 4.9E-07
460 7.08E-01 595 7.73E-03 730 3.6E-07
465 7.85E-01 600 5.07E-03 735 2.65E-07
470 8.60E-01 605 3.32E-03 740 1.97E-07
475 9.18E-01 610 2.18E-03 745 1.46E-07
480 9.66E-01 615 1.43E-03 750 1.09E-07
485 9.91E-01 620 9.47E-04 755 8.2E-08
490 1.00E+00 625 6.28E-04 760 6.17E-08
495 9.92E-01 630 4.18E-04 765 4.66E-08
500 9.66E-01 635 2.80E-04 770 3.53E-08
505 9.22E-01 640 1.88E-04 775 2.69E-08
510 8.63E-01 645 1.27E-04 780 2.05E-08
在本文中除其他之外，提出了一种照明系统（或发光系统），该照明系统包括至少一个光源（或照明设备）和至少一个（编程的）控制器以及至少一个传感器，其中该传感器比如检测用户（的眼睛）到照明系统的距离，例如通过接近传感器或相机，和/或检测用户的瞳孔大小，例如通过相机图像的图像分割或使用单独的传感器，并且其中，控制器比如被配置为改变系统的光输出的至少一种光属性，使得至少在部分时间期间，根据到照明系统的距离和瞳孔大小，系统生成的用户眼睛处的黑视素激活量（黑视素照度或黑视素通量）实际上保持恒定在系统的预定设置或由用户指示的预定设置（或变化比如小于10％）。
在各种实施例的执行中，控制器改变光的强度并启动光强度的平滑变化，诸如倾斜上升或倾斜下降，以防止来自照明系统的光输出的突然变化。在另一执行中，用户他/她自己指示到照明设备的距离，由此系统基于指示的距离在用户的眼睛位置处生成光谱成分以达到目标黑视素勒克斯水平。在又一执行中，直接从传感器数据提取（例如，通过图像分割）瞳孔大小，或者在该数据不可靠或不可用的情况下，从系统的实际光输出以及用户到光系统的距离来估计瞳孔大小。
在一实施例中，系统可以调整光系统的明视光输出，使得眼睛处的黑视素勒克斯水平保持接近目标设置（目标设置可以由用户直接给出，或者是系统的预定设置）。比如，这可以是早晨的高黑视素勒克斯设置，或者傍晚的低黑视素勒克斯设置。然后，通过考虑用户到照明设备的距离和用户的瞳孔大小并调整照明设备的总光输出（发光通量）以使眼睛位置处的黑视素勒克斯值保持在预定范围内，基本上保持了用户所体验的黑视素效果。这将导致这样一种照明系统，其将根据用户距离和瞳孔大小有效地变得更亮或更暗，以便保持用户体验的黑视素值恒定或具有小于10％的变化。
在一实施例中，系统可以调整照明系统的相关色温（CCT），使得眼睛处的黑视素勒克斯保持接近目标设置（目标设置可以由用户直接给出，或者是系统的预定设置）。然后，通过考虑用户到照明系统的距离和用户的瞳孔大小并调整光输出的光谱成分（光谱功率分布），使用户体验的黑视素效果保持恒定。这将导致这样一种照明系统，当照明系统与用户之间的距离减小时，相关色温（CCT）将减小，并且当照明系统与用户之间的距离增加时，相关色温（CCT）将增加，而眼睛位置处的照度或总明视勒克斯水平保持恒定。
在一实施例中，该系统可以调整明视发光通量和CCT两者，使得当用户和光源之间的距离改变时，眼睛处的黑视素照度保持接近目标设置。
在一实施例中，系统可以将照明设备的黑视素输出调整至目标设置（目标设置可以由用户直接给出或者由系统作为预定设置提供）。然后，通过考虑用户到照明设备的距离和用户的瞳孔大小并调整光输出的光谱成分，使用户体验的黑视素效果保持恒定，同时使用户体验的CCT和勒克斯水平保持恒定。
在一实施例中，该系统不仅根据光源和用户之间的距离调整光输出，而且考虑了用户的瞳孔大小。每当系统检测到瞳孔大小已经改变时，就会修改光输出（发光通量、CCT和/或光谱），以便在视网膜上实现恒定的（具有小于10％的变化）黑视素照度。
比如，可以提供移动设备（膝上型电脑、智能手机、平板电脑或智能手表），当用户使该设备更靠近面部时，该设备在傍晚或晚上使黑视素照度保持低于40黑视素勒克斯（以便防止抑制睡眠支持荷尔蒙褪黑激素）。
比如，在示例中，提供了一种光疗设备，其中，当用户增加到光疗设备的距离时，系统将自动调节眼睛处的黑视素勒克斯水平，以保持眼睛处的至少200黑视素勒克斯，从而确保光疗的有效性。
在实施例中，控制系统可以根据用户选择的光强度来适配光谱功率分布。在实施例中，控制系统可以将24个动态节律应用于一个或多个照明属性，诸如黑视素勒克斯值。本发明可以应用于根据用户选择的时间和强度自动调节光谱的显示器或移动设备的背光中。本发明可以应用在照明系统中，该照明系统根据一天的时间或当前的黑视素通量或期望的黑视素通量或期望的黑视素照度来自动调节用户可以从中选择的CCT和强度范围。
图2a-2b示意性地描绘了发光系统1000的实施例。系统1000包括被配置为提供光101的照明设备100。此外，系统1000包括传感器150，该传感器150被配置为感测选自照明设备100与用户（非常示意性地描绘并用附图标记1指示）之间的距离参数d和用户1的眼睛2的眼睛活动参数中的一个或多个的用户有关参数。该系统还包括控制系统200。控制系统200被特别配置为根据用户有关参数控制选自光101的光谱功率分布和光101的光强度I的一个或多个照明属性。图2a通过示例的方式还描绘了便携式设备2000的实施例。便携式设备2000包括显示器2100，显示器2100包括照明设备100。此外，便携式设备包括传感器150和控制系统200。这里，通过示例的方式描绘了蜂窝电话。附图标记160指示用户接口。当然，用户接口也可以是图形用户接口。传感器150被配置为感测红外辐射和反射光中的一个或多个。以这种方式，可以感测距离参数。
图3a示意性地描绘了作为波长的函数的光谱分布。这里，在y轴上，强度以能量值指示，诸如以流明为单位的发光功率。附图标记λ1和λ2指示短波长蓝色和长波长蓝色，分别具有在400至440 nm和440至490 nm区域中的峰值最大值。特别地，最大值可以彼此相差至少20 nm。在一个波长范围内，峰值可以由第一LED提供，并且在另一个波长范围内，峰值可以由另一LED提供。两个LED均可以提供蓝光。通过调节相对强度，可以在仍然提供蓝光的同时改变组合光输出的黑视素通量。指示I2涉及在440至490 nm的光谱范围内的强度，该范围是其中眼睛对影响光的昼夜节律相对敏感的范围，另参见上文。因此，当应当降低黑视素通量时，可以降低该较长波长范围内的强度（并且增加在较短波长范围内的强度）。当应当增加黑视素通量时，可以增加该较长波长范围内的强度（并且降低在较短波长范围内的强度）。
图3b非常示意性地描述了光输出（诸如强度（上面在示例中以I1指示）或440至490nm区域中的强度（上面在示例中以I2指示）或黑视素强度（上面在示例中以I3指示））与距离d之间可以通过如本文公开的控制系统实现的许多可能的关系。比如，从左到右的曲线，关系可以是二次曲线，可以是部分二次曲线和部分线性的，可以是线性的，可以是线性的直到某个最小值等。
图3c示意性地描绘了在光输出（诸如在440至490 nm区域中的强度I2或黑视素强度I3）与距离d之间可以通过如本文所公开的控制系统实现的可能关系的示例。指示了大于零的最大值（例如，由用户预定）和最小值（例如，由用户预定）两者。在虚线之间的范围内，系统可以根据距离参数d来控制强度。
图3d示意性地描绘了作为时间的函数的基本强度方案，诸如预定义的日强度方案，其中例如，蜂窝电话显示器在夜晚期间自动具有低强度，并且在白天期间自动具有更大的强度。在用附图标记V指示的特定区域中（左从左虚线并且右从右虚线；即，相对夜间），其中强度可以较低，根据本发明可以进一步调制强度。因此，当在t1设备和用户之间的距离改变时，强度可以被调制。然而，在t2，距离的变化可能不导致强度的变化。比如，在夜间期间，强度的变化可能影响昼夜节律，而在白天期间则可能并非如此。
本领域技术人员将理解本文中的术语“基本上”，诸如“基本上所有的光”或“基本上包括”。术语“基本上”还可以包括具有“全部”、“完全”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，形容词基本上也可以去除。在适用的情况下，术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，尤其是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包括100％。术语“包括”还包括其中术语“包括”意味着“由...组成”的实施例。术语“和/或”特别地涉及“和/或”之前和之后提到的项目中的一个或多个。比如，短语“项目1和/或项目2”以及类似的短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在一实施例中可以指“由……组成”，但是在另一实施例中也可以指“至少包含所定义的种类和可选地一个或多个其他种类”。
此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或图示的其他顺序来操作。
本文中的设备尤其是被在操作期间描述。如本领域技术人员将清楚的那样，本发明不限于操作方法或操作中的设备。
应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多可替代的实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中，放在括号之间的任何附图标记不应解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其词形变化的使用不排除权利要求中所述的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非上下文清楚地要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应理解为包括性含义，而不是排他性或穷举性含义，也就是说，“包括但不限于”的含义。元件前的冠词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干构件的设备权利要求中，这些构件中的几个可以由同一个硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。
本发明还适用于一种设备，该设备包括说明书中描述的和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个。本发明还涉及一种方法或过程，其包括说明书中描述的和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个。
该专利中讨论的各种方面可以组合以便提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，可以组合实施例，并且也可以组合多于两个的实施例。此外，特征中的一些可以形成一个或多个分案申请的基础。

Claims (15)

1.一种发光系统（1000），包括：
-照明设备（100），被配置为提供光（101）；
-传感器（150），被配置为感测选自下列中的一个或多个的用户有关参数，（a）所述照明设备（100）与用户（1）之间的距离参数d和（b）用户（1）的眼睛（2）的眼睛活动参数；以及
-控制系统（200），被配置为根据所述用户有关参数控制选自下列的一个或多个照明属性，（i）光（101）的光谱功率分布和（ii）光（101）的光强度I，用于将用户处的黑视素照度保持恒定在黑视素勒克斯值的预定范围内。
2.根据权利要求1所述的发光系统（1000），其中，所述眼睛活动参数包括瞳孔大小、瞳孔大小变化、眼睑闭合和眼睑闭合变化中的一个或多个。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为线性地或指数地缩放光（101）的所述光强度I与所述距离参数d的比例。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为在所述距离参数d的范围的至少一部分内，在一模式下保持I/(αdn)的值恒定，其中I是所述照明设备（100）的光（101）的发光功率，并且其中0 <α≤1且1≤n≤2，和/或其中所述发光系统（1000）被配置为在所述距离参数d的范围的至少一部分内保持Φmel /(αdn)的值恒定，其中Φmel是所述照明设备（100）的光（101）的黑视素通量，并且其中0 <α≤1且1≤n≤2。
5. 根据权利要求4所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统被配置为在所述距离参数d的范围的至少一部分内，在一模式下保持所述I/(αdn)的值恒定，并且在所述距离参数d的范围的至少另一部分内保持所述Φmel /(αdn)的值恒定。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为保持预定的黑视素照度（Emel），其中，发光系统（1000）还包括用户接口（400），所述用户接口（400）被配置为允许用户确定所述预定的黑视素照度（Emel）。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为控制所述黑视素照度（Emel）不大于（第一）预定最大黑视素照度值和/或不小于（第二）预定最小黑视素照度值。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为根据所述用户有关参数控制选自下列的所述一个或多个照明属性，（i）光（101）的所述光谱功率分布，和（ii）光（101）的所述光强度（I），同时保持一个或多个其他照明属性恒定，其中，所述一个或多个其他光属性选自由相关色温和色点组成的组。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为根据所述用户有关参数的变化适配选自下列的所述一个或多个照明属性，（i）光（101）的光谱功率分布，和（ii）光（101）的所述光强度I，其中，当所述变化在预定时段内不变时，仅在所述预定时段之后执行适配。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为（A）根据所述用户有关参数的平均变化来适配选自光（101）的光谱功率分布和光（101）的所述光强度I的所述一个或多个照明属性，以及（B）根据所述用户有关参数的变化来逐渐适配所述一个或多个照明属性。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述控制系统（200）被配置为根据预定义方案来控制光（101），并且其中，所述控制系统（200）被进一步配置为根据所述用户有关参数相对于所述预定义方案来适配光。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），包括便携式设备（2000），其中，所述便携式设备（2000）包括显示器（2100），所述显示器（2100）包括所述照明设备（100），其中所述便携式设备还包括所述传感器（150）和所述控制系统（200），其中所述便携式设备选自由智能电话、膝上型电脑、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理、游戏机、媒体播放器和导航设备组成的组；并且其中所述传感器（150）被配置为感测红外辐射和反射光中的一个或多个。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的发光系统（1000），其中，所述照明设备包括深蓝色光源、蓝色光源、绿色光源和红色光源，所述光源可以通过所述控制系统（200）而被独立地控制，其中，所述深蓝色光源被配置为生成选自400-440 nm的波长范围的光，并且其中所述深蓝色光源的光具有有着比所述蓝色光源的光的峰值最大值更小波长的峰值最大值。
14.一种控制光的方法（101），其中包括光（101）的光谱功率分布和强度I的一个或多个照明属性是可控的，所述方法包括：提供所述光（101）；感测选自照明设备（100）与用户（1）之间的距离参数d和（b）用户（1）的眼睛（2）的眼睛活动参数中的一个或多个的用户有关参数；并且根据所述用户有关参数控制选自光（101）的光谱功率分布和光（101）的光强度I的一个或多个照明属性，用于将用户处的黑视素照度保持恒定在黑视素勒克斯值的预定范围内。
15.一种计算机程序产品，当在功能上耦合至照明设备（100）的计算机上运行时，能够实现根据权利要求14所述的方法，其中，所述照明设备（100）被配置为提供光（101），其中包括光（101）的光谱功率分布和强度的一个或多个照明属性是可控的。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853581A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 横店集团得邦照明股份有限公司 一种检测支架高度调整光通量的台灯及其实现方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110538381B (zh) * 2018-05-29 2021-06-22 华为技术有限公司 光照调整方法及终端
CN114041326A (zh) * 2019-07-12 2022-02-11 布莱茵力特有限公司 光暴露监测系统
JP2022151862A (ja) * 2021-03-25 2022-10-07 國立陽明交通大學 睡眠障害、認知及び／又は神経障害を改善する周囲照明

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014123781A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Cree, Inc. Solid state light emitting devices including adjustable melatonin suppression effects
CN105432152A (zh) * 2013-08-15 2016-03-23 皇家飞利浦有限公司 光照控制器
CN105612816A (zh) * 2013-09-23 2016-05-25 飞利浦灯具控股公司 具有昼夜节律和暗光动态的照明系统
WO2016145059A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Circadian Zirclight Inc. Systems and methods for controlling environmental illumination

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8796935B2 (en) * 2011-10-21 2014-08-05 Applied Minds, Llc Method of regulating blue lighting in command centers
EP3297218B1 (en) * 2012-08-28 2020-10-21 Delos Living, LLC Environmental control system and method of operation such system
US20140104436A1 (en) 2012-10-14 2014-04-17 Stephan Bork Circuit to adjust backlighting for a display device
JP2015069781A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明制御システム
DE102013111662A1 (de) 2013-10-23 2015-04-23 Vossloh-Schwabe Optoelectronic Gmbh & Co. Kg Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
CA2940766A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Delos Living Llc Systems, methods and articles for enhancing wellness associated with habitable environments
WO2015156762A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adjusting display brightness based on user distance
WO2016008826A2 (en) 2014-07-17 2016-01-21 Koninklijke Philips N.V. Lighting system
US20160073922A1 (en) 2014-09-11 2016-03-17 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Robust targeting of photosensitive molecules
AT516326B1 (de) * 2014-09-29 2016-07-15 Pocket Sky Og Vorrichtung zur Signalübermittlung zum Auge
CN104717365B (zh) * 2015-03-30 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 亮度调节系统及方法、移动终端
US9788387B2 (en) * 2015-09-15 2017-10-10 Biological Innovation & Optimization Systems, LLC Systems and methods for controlling the spectral content of LED lighting devices
US9844116B2 (en) 2015-09-15 2017-12-12 Biological Innovation & Optimization Systems, LLC Systems and methods for controlling the spectral content of LED lighting devices
US10600213B2 (en) * 2016-02-27 2020-03-24 Focal Sharp, Inc. Method and apparatus for color-preserving spectrum reshape

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014123781A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Cree, Inc. Solid state light emitting devices including adjustable melatonin suppression effects
CN105432152A (zh) * 2013-08-15 2016-03-23 皇家飞利浦有限公司 光照控制器
CN105612816A (zh) * 2013-09-23 2016-05-25 飞利浦灯具控股公司 具有昼夜节律和暗光动态的照明系统
WO2016145059A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Circadian Zirclight Inc. Systems and methods for controlling environmental illumination

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853581A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 横店集团得邦照明股份有限公司 一种检测支架高度调整光通量的台灯及其实现方法

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