CN114258266B - 一种用于照亮水族箱的照明设备 - Google Patents

Abstract

一种用于照亮水族箱（100）的照明设备，包括：‑基底层（111，611）；‑多个照明元件（111，112，113，212，213），安装在基底层（111，611）上，并且包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件（111，112，113，212，213）的第一子集和第二子集（630A）；‑光透射影响设备，被布置用于影响来自多个照明元件（111，112，113，212，213）的光的透射；其中光透射影响设备被布置用于使来自具有第一发射光谱的第一子集（112）的至少一个照明元件（112，212，213，312）的光的至少一部分穿过（420），并且处理来自具有第二发射光谱的第二子集（630A）的至少一个照明元件（112，212，213，312）的光；其中第一发射光谱包括白光或第一彩色光；其中第一彩色光包括峰值波长低于（485）485 nm的第一范围内的波长；并且第二发射光谱包括第二彩色光；其中第二彩色光包括峰值波长大于485 nm的第二范围内的波长。

Description

一种用于照亮水族箱的照明设备

技术领域

本发明涉及一种用于照亮水族箱的照明设备。本发明还涉及一种用于照亮水族箱的方法和系统。

背景技术

当定向光通过水表面进入水体时，所谓的焦散图案可以产生并投影在水体中的表面上，例如在水族箱的底部。当光高度准直（诸如来自太阳的光或来自窄光束光源的光）时，或者当光源非常小（诸如LED）时，这种投影图案在本文也被称为“焦散”或“焦散效应”。大型漫射光源（如传统的钨管）或非直射照明不产生焦散。

LED具有高效率和易于光谱调节的优点。LED可以用来发射不同颜色光谱的光。然而，当使用点状光源阵列（诸如LED阵列）来照亮水族箱时，这可以导致水族箱内和水族箱周围不安地移动焦散图案，以及当使用彩色LED或白色RGB LED时的彩色图案和彩色阴影。

US 2018/027779 A1公开了一种水族箱照明系统，其包括一组照明元件，每个照明元件具有光束整形元件，用于使从照明元件以低于阈值的法线角度发射的第一光穿过，并用于处理从照明元件以高于阈值的法线角度发射的第二光。与已穿过的第一光相比，经处理的第二光包括更大量的散射，并且避免了由宽角度直射光生成的焦散图案，并且由小角度直射光生成的焦散图案包含在水族箱中。

发明内容

发明人已经认识到，尽管可以通过对由照亮水族箱的照明设备（例如，LED）发射的光提供较少的散射——例如通过允许对LED点光源进行“直视”，这也提高了光学效率——来增强水族箱内的焦散，但是这种“直视”也增强了来自看起来不自然的彩色照明设备（例如，彩色LED）的彩色焦散图案。发明人已经进一步认识到，大量的点源产生多个焦散图案的叠加，这也是非常不自然的。

因此，本发明的目的是避免水族箱中不想要的焦散效应，并提供更自然的焦散效应。

根据第一方面，该目的通过一种用于照亮水族箱的照明设备来实现，该照明设备包括：基底层；多个照明元件，安装在基底层上，并且包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件的第一子集和第二子集；光透射影响设备，被布置用于影响来自多个照明元件的光的透射；其中光透射影响设备被布置用于使来自具有第一发射光谱的第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过，并处理来自具有第二发射光谱的第二子集的至少一个照明元件的光。

包含在水族箱照明设备中的多个照明元件包括被布置用于发射第一光谱和第二光谱的第一子集和第二子集。对人眼可见的这个波长范围内的电磁辐射称为可见光或简称为光。光透射影响设备是一种光学元件，其可以例如包围或部分包围多个照明元件，诸如紧密间隔在一起并（至少部分地）影响从这些照明元件发射的光的LED簇。

光透射影响设备影响来自多个照明元件的光的透射，其中该影响是穿过或处理。该穿过可以包括使光的至少一部分穿过或使光完全穿过。因为光透射影响设备分别基于光是由来自照明元件的第一子集的照明元件还是来自照明元件的第二子集的照明元件发射的来使光穿过或处理光——来自照明元件的第一子集的照明元件和来自照明元件的第二子集的照明元件各自具有对应的发射光谱——所以避免了来自照明元件的第二子集的（多个）照明元件的直射光，避免了发射第二发射光谱中的光，并且因此也避免了该第二发射光谱中对应的焦散效应。

在实施例中，第一发射光谱可以包括白光或第一彩色光；其中第一彩色光可以包括第一范围内的波长；并且第二发射光谱可以包括第二彩色光；其中第二彩色光可以包括第二范围内的波长。

第一发射光谱可以包括在水族箱中被感知为自然的光；其中第二发射光谱可以包括在水族箱中被感知为非自然的光。照明元件的第一子集可以被布置用于发射白光光谱或第一彩色光，并且照明元件的第二子集可以被布置用于发射第二彩色光谱。在示例中，使白光或第一彩色光的至少一部分穿过，并且白光或第一彩色光的剩余部分被处理。白光被认为是可见电磁光谱中不同波长的光的组合。白光可以具有不同的色温。色温以开尔文度定义；暖光在2700 K左右，在4000 K左右变为中性白色，并且在5000K或更高时变为冷白色。第一彩色光可以包括窄带光谱；其中第一范围可以包括在水族箱中被感知为自然的颜色的波长，例如，峰值波长低于485 nm的颜色可以被认为是自然颜色，诸如蓝色源和/或UV源。第二彩色光可以包括窄带光谱；其中第二范围可以包括在水族箱中被感知为非自然的颜色的波长，例如大于485nm的峰值波长可以被认为是非自然颜色，诸如青色、琥珀色等。大量的点源产生多个焦散效应的叠加，这是非常不自然的。太阳产生源自单一源的焦散。因此，使来自具有白色发射光谱或第一颜色的有限数量的照明元件的光（的至少一部分）——其也是“更自然的光”——穿过模仿了自然行为并产生了更自然的焦散效应。

在实施例中，多个照明元件可以以几何分布布置在基底层上，并且其中光透射影响设备可以被设计成与基底层上的多个照明元件的几何分布匹配和对准。

例如，对于基底层（以及安装在基底层上的对应的多个照明元件）的不同几何分布——诸如圆形或多边形——光透射影响设备可以具有对应的形状并与基底层对准。几何分布还可以包括基底层上的多个照明元件的分布网格，例如，多个照明元件可以安装在正交网格中，其中两组网格线彼此垂直（诸如正方形网格，或者等距网格），其中三组线彼此成60度角（诸如三角形网格）。不排除本领域已知的其他类型的网格，例如六边形网格。可能需要栅格形状的对应匹配和与照明元件定位的对准，以正确地使来自相应照明元件的光穿过或者处理来自相应照明元件的光。

在实施例中，来自第一子集的至少一个照明元件可以基于至少一个照明元件在基底层上的多个照明元件的几何分布中的物理位置、至少一个照明元件在基底层上的定位、至少一个照明元件在照明设备中的定位和/或相对于多个照明元件中的其他元件的定位来选择，对于第一子集的至少一个照明元件，光透射影响设备被布置用于使光的至少一部分穿过。

在一些情况下，并非第一子集中的所有照明元件都被选择。至少一个照明元件的选择可以基于至少一个照明元件在基底层上的物理位置。比如，可以优选安装在基底层中心附近的照明元件，而可以避免靠近边缘的照明元件。附加地或替代地，选择可以基于照明元件和第一和/或第二子集中的其他照明元件之间的相应距离。比如，可以避免彼此非常靠近地定位的两个白色发射光谱元件。第一子集中至少一个相应元件的适当选择进一步改善了水族箱中的自然外观焦散效应。

在实施例中，第二子集中任何两个最近的相邻照明元件之间的距离可以小于第一子集中最近的相邻照明元件之间的平均距离的一半。

多个照明元件在基底层上的定位是产生自然焦散效应的重要因素。在该实施例中，可以选择第二子集中任何两个最近的相邻照明元件之间的距离，使得其小于第一子集中最近的相邻照明元件之间的平均距离的一半。其效应是第二子集中的多个照明元件比第一子集中的多个照明元件更成簇，导致来自第二子集中的一簇照明元件的光与来自第一子集中的照明元件的光相比更好地混合。特别是如果这种簇中的发光元件发射不同颜色的光，例如如果青色LED和琥珀色LED在同一簇中，则这种颜色混合减少了水族箱中一般被认为不自然的彩色光效应或彩色焦散效应。

在实施例中，光透射影响设备可以包括至少一个开口，该至少一个开口与第一子集的至少一个照明元件共位；并且其中光透射影响设备可以被布置用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分从至少一个开口穿过。

使来自第一子集的至少一个照明元件的光穿过的可能方式之一——除其他之外——可以是为光透射影响设备提供至少一个开口，该至少一个开口与第一子集的至少一个照明元件共位。在这种情况下，来自与至少一个开口共位的第一子集中的至少一个照明元件的光总是（至少部分地）穿过。

在实施例中，光透射影响设备可以包括至少一个可移除元件，该至少一个可移除元件被布置用于覆盖至少一个开口；并且其中光透射影响设备可以被布置用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分在至少一个可移除元件从至少一个开口移除时穿过。

光透射影响设备还可以包括至少一个可移除元件，该至少一个可移除元件被布置用于覆盖至少一个开口，使得当至少一个可移除元件从至少一个开口移除时，光经由至少一个开口穿过。至少一个可移除元件的可移除性可以提供以下优点：随着时间的推移，由用户手动地或者借助于控制可移除元件的移除/添加的控制器自动地从第一子集中动态地选择至少一个照明元件。至少一个可移除元件可以包括圆盘、盖子。

在实施例中，开口的位置和/或大小/物理尺寸可以基于第一子集中和/或第二子集中的至少一个照明元件和相邻照明元件之间的串扰来确定。

至少一个开口的大小/物理尺寸可以被限制以减少来自相邻照明元件的串扰，使得由相邻照明元件的直射光不能够直接穿过至少一个开口。因此，通过适当选择至少一个开口的物理尺寸，实现了进一步改善的焦散效应。

在实施例中，光透射影响设备可以包括具有图案化漫射体的板，漫射体图案中具有至少一个开口，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中图案化漫射体可以被布置用于通过漫射来自第二子集的至少一个照明元件的光来处理光。

在该示例中，光透射影响设备包括具有图案化漫射体的板，漫射体图案中具有开口，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过。漫射体图案中的开口可以是透明的贴片。来自第二子集的光可以使用漫射体图案漫射，使得来自照明元件的第二子集的光对产生焦散效应的影响最小化。

在实施例中，光透射影响设备可以包括光导，该光导在光导中具有至少一个开口，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中光导可以被布置用于通过分配来自第二子集的至少一个照明元件的光来处理光。光导可以是图案化的光导。

附加于或替代于提供至少一个开口/可移除元件和/或具有开口的漫射板，光透射影响设备可以包括光导，该光导在光导中具有至少一个（图案化）开口，例如孔，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过。在该示例中，光导可以被布置用于通过分配和耦合出来自第二子集的至少一个照明元件的光来处理光，使得来自第二子集的光对产生焦散效应的影响最小化。典型地，光导旨在跨光导传输/分配光，并且提供图案化的表面结构以将光耦合进和/或耦合出光导。这些表面结构可以被印刷、压花、涂覆有散射颗粒等，并且用于例如创建漫射光出射窗。

在实施例中，光透射影响设备可以包括具有图案化漫射体的板和光导的组合；其中至少一个开口可以是光导中的孔和（图案化）漫射体中的透明贴片的组合。透明贴片是漫射体上不处理光的区域。

当光透射影响设备包括具有图案化漫射体的板和漫射体图案中用于使光穿过的至少一个开口（透明贴片）时，所有的多个照明元件可以从不同的角度可见，因此为了改进照明系统，可以将第二光学元件（诸如具有孔的光导）添加到漫射体。在这种情况下，至少一个开口可以是光导中的孔和（图案化）漫射体中的透明贴片的组合。漫射体可以用作盖板来封闭照明设备。

在实施例中，多个照明设备中的每一个可以包括LED。

在实施例中，照明设备可以进一步包括：照明元件的四个第一子集，其中每个第一子集中的照明元件以第一几何分布布置，四个第一子集设置在基底层上的角落区域中，其中它们相应的照明元件的第一几何分布围绕基底层的中心对角镜像；照明元件的两个另外的第一子集，其中每个另外的第一子集中的照明元件以另外的第一几何分布布置，这两个另外的第一子集设置在基底层上的第一中心区域中，其中它们相应的照明元件的另外的第一几何分布围绕基底层的中心镜像；照明元件的四个第二子集，其中四个第二子集区域中的每一个中的照明元件以第二几何分布布置，四个第二子集设置在基底层上的第二中心区域中，其中它们相应的照明元件的第二几何分布围绕基底层的中心对角镜像；并且光透射影响设备包括用于对应到（map to）两个另外的第一子集的四个照明元件的四个开口，其中四个开口的位置围绕光透射影响设备的中心对角镜像，以与（mapwith）围绕基底层中心对角镜像的四个照明元件对应，并且其中四个开口定位成偏离它们对应的照明元件的中心。在该实施例的优选实施中，第一子集和另外的第一子集包括发射光谱为白色（暖白色和/或冷白色）和/或蓝色光的照明元件，并且照明元件的第二子集包括发射光谱为青色和/或红色/琥珀色光的照明元件。

根据第二方面，该目的通过一种照亮水族箱的方法来实现，该方法包括：提供来自多个照明元件的光输出，该多个照明元件包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件的第一子集和第二子集；使来自具有第一发射光谱的第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；处理来自具有第二发射光谱的第二子集的至少一个照明元件的光；以及，将已穿过的和经处理的光提供给水族箱。

该方法还可以包括将多个照明元件布置在水表面上方。

根据第三方面，该目的通过用于控制照亮水族箱的照明设备的控制器来实现，该控制器包括：输入和输出接口；通信单元；处理器，被布置用于：控制来自照明设备的多个照明元件的光照；和/或控制照明设备的至少一个可移除元件。

根据第四方面，该目的通过一种用于照亮水族箱的照明系统来实现，该照明系统包括根据第一方面的照明设备；和根据第三方面的控制器。

根据第五方面，该目的通过一种水族箱来实现，该水族箱包括水容器和根据第四方面的用于照亮水族箱的照明系统。

在实施例中，在使用中，照明设备可以定位于水表面上方10 cm至30 cm处。照明设备可以配备有安装装置，以在水表面上方建立这个10 cm至30 cm的距离。

应当理解，该方法和照明系统可以具有与上述照明设备对应和/或相似和/或相同的特征和优点。

附图说明

参考所附附图，通过以下对系统、设备和方法的说明性和非限制性具体实施方式，将更好地理解所公开的系统、设备和方法的上述以及附加目的、特征和优点，在附图中：

图1示意性地示出了的水族箱的实施例，该水族箱具有用于照亮水族箱的照明设备；

图2示意性地示出了照明设备的一个实施例；

图3示意性地示出了照明设备的另一个实施例；

图4示意性地示出了照明水族箱的方法；

图5示意性地示出了照明水族箱的水族箱照明系统的控制器；

图6示出了照明设备的仰视图实施例；以及

图7示出了照明设备的另一个仰视图实施例。

所有的图都是示意性的、不一定是按比例的，并且一般仅示出了为了阐明本发明所必需的部分，其中可以省略或仅建议其他部分。

具体实施方式

在水族箱照明中，当定向光进入水表面时，所谓的焦散图案被投影在底部上。当光高度准直（如来自太阳或来自窄束聚光灯）时，或者当光源非常小（如LED）时，出现这种投影图案。然而，点状光源的阵列可以导致水族箱中有太多的焦散图案和不安移动的焦散图案，以及彩色焦散图案和彩色阴影。为了减少水族箱中的焦散图案，漫射板可以覆盖点状光源阵列。然而，这也会“模糊”焦散图案。为了增强水族箱内焦散图案的自然外观，本公开建议有限数量的照明元件与透明出射窗对准，并且剩余的照明元件与漫射出射窗对准。

图1示意性地示出了水族箱100的实施例，该水族箱100具有用于照明水族箱100的照明设备110。水族箱100可以包括水容器120，并且还可以包括（图1中未示出的）装饰品、滤水器、植物等。照明设备110可以包括安装在基底层111上的照明元件112的第一子集（示出为三角形）和照明元件113的第二子集（示出为矩形）。基底层111可以包括印刷电路板。在实施例中，多个照明元件中的每一个可以包括LED。照明设备（例如灯具）是被布置成发射适合于照亮环境（例如水族箱）的光的设备或结构，其提供或基本上有助于在适于该目的的规模（scale）上的光照。照明元件可以包括至少一个光源或灯，诸如基于LED的光源、气体放电灯或灯丝灯泡等。

照明元件112的第一子集可以被布置用于发射第一光谱。可见光谱是电磁波谱中对人眼可见的部分。窄带波长的可见光（单色光）通常被称为纯光谱色，例如紫色、橙色、红色等。其他颜色只可以由多种波长混合而成，例如粉色、紫色等。在示例中，第一光谱是白光或第一彩色光。白光可以是具有可见光谱的所有波长的混合的全光谱光，例如磷光体转换的白色LED。白光也可以是具有可见光谱波长的混合的宽光谱光，其组合成白色感知光，例如RGB白色LED。白光可以具有不同的色温，其中光源的色温是理想黑体辐射体的温度，该理想黑体辐射体辐射的光的颜色与光源的颜色相当。色温是可见光的特性，并且以开尔文度（K）来测量；暖光在2700 K左右，在4000 K左右变为中性白色，并且在5000 K或更高时变为冷白色。第一彩色光可以包括窄带光谱；其中第一范围可以包括在水族箱中被感知为自然的颜色的波长，例如，峰值波长低于485 nm的颜色可以被认为是自然颜色，诸如蓝色源和/或UV源。

照明元件113的第二子集可以被布置用于发射第二光谱。在示例中，第二光谱是第二彩色光。第二彩色光可以包括窄带光谱；其中第二范围可以包括在水族箱中被感知为非自然的颜色的波长，例如大于485 nm的峰值波长可以被认为是非自然颜色，诸如青色、琥珀色等。例如，红色的波长在625-740nm之间，并且青色的波长在490-520 nm之间。第二子集中的照明元件可以发射不同的光谱，例如一些元件发射青色，并且其他元件发射琥珀色。在另一示例中，在第二子集中发射的一些或所有元件发射相同的光谱，例如黄色（565-590 nm波长）。第一子集和第二子集中的照明元件的数量可以不同或相同。

在示例中，第一光谱可以包括白光或第一彩色光。例如，浅蓝色和白色可以被认为是产生自然焦散的自然颜色，比如，这些是自然水生昼节律达到的绝对色点（白天期间为白色，晚上/夜晚期间为蓝色）。在这个示例中，第二光谱可以包括琥珀色和青色/绿色，它们可以不被认为是自然色点，而是用于校正光谱，用于在珊瑚（诸如植物、鱼类等）的良好生长和和自然显色之间找到最佳平衡。

照明设备110可以包括光透射影响设备114。在该示例性附图中，光透射影响设备114可以包括至少一个开口116。至少一个开口116可以包括机械开口和/或提供光学意义上的开口，诸如光漫射体中的透明贴片。光透射影响设备114还可以包括至少一个可移除元件115，该至少一个可移除元件115可以被布置用于覆盖至少一个开口116。至少一个开口116可以与第一子集的至少一个照明元件112共位。光透射影响设备114可以被布置用于使来自第一子集的至少一个照明元件112的光的至少一部分从至少一个开口116穿过。光的通过可以包括通过光透射影响设备114、而不改变光的方向的光。在另一示例中，光透射影响设备114可以被布置用于当至少一个可移除元件115可以从至少一个开口116移除时，使来自第一子集的至少一个照明元件112的光的至少一部分穿过。替代地，当至少一个可移除元件115没有从至少一个开口116移除时，来自第一子集的光可以被处理，例如光可以被完全阻挡，或者光被漫射。至少一个可移除元件115可以是圆盘或盖子，或者可移动的或滑动的圆盘/盖子。盖子（也称为盖）用作封闭或密封，通常是完全或部分封闭至少一个开口116的盖子。至少一个可移除元件115可以由任何合适的材料制成，并且可以采取任何形式，只要其适合于覆盖至少一个开口116。至少一个可移除元件115可以被自动移除或者其可以由用户移除。

至少一个开口和对应的至少一个可移除元件115的物理尺寸/大小可以基于第一子集中和/或第二子集中的至少一个照明元件112-113和相邻照明元件112-113之间的潜在串扰来确定。例如，由相邻照明元件的直射光不应该能够直接穿过至少一个可移除元件/至少一个开口。在示例中，至少一个开口的物理尺寸/大小不同于用于覆盖至少一个开口的至少一个可移除元件115。在另一示例中，至少一个开口的物理尺寸/大小与至少一个可移除元件115相同。

多个照明元件112-113可以以几何分布布置在基底层111上，并且其中光透射影响设备114可以被设计成与基底层111上的多个照明元件的几何分布匹配。例如，矩形、圆形、或多个照明元件112-113可以布置在非矩形网格中（例如，多个三角形网格部分以不同的取向相互布置）。

在示例中，并非照明元件112中的所有照明元件都被选择。至少一个照明元件112的选择可以基于至少一个照明元件112在基底层上的物理位置。可以考虑其他因素以供选择。例如，具有白色发射光谱的至少一个照明元件应该与具有蓝色发射光谱的至少一个照明元件相距至少10 mm。选定的至少一个照明元件的数量可以确定焦散图案的动态。太多选择的至少一个照明元件会产生太多重叠的焦散图案，并因此增加图案的动态频率（这干扰了图像）。发明人已经发现，这取决于照明设备或水族箱的大小，例如4个或最多8个选择至少一个照明元件足矣。将第一子集的照明元件稍微居中地放置在基底层111上可以提供焦散来自更大的点源（诸如太阳）的想法，该点源具有更自然的感觉。在基底层111的边缘周围具有焦散可以是可能的，但是也可以在水族箱100的侧面上产生一些过度动态的效应。该选择可以基于第一子集中的照明元件112相对于水族箱100中的物体（未示出，例如装饰品、滤水器等）的物理位置。第一子集的至少一个照明元件112的选择可以是动态的，并且可以随时间变化。至少一个照明元件112的选择可以基于来自照明元件的白色发射光的色温。例如，可以选择冷白光。

图2示意性地示出了照明设备210的一个实施例。图2示出了一个示例，其中通过使用具有图案化散射元件216（其可以位于透明盖板的LED侧上或者替代地位于相对侧上）的透明盖板214来处理比如阻挡照明元件212-213的直视。该图案限定了与照明元件212对准的开口。对于具有第一发射光谱的第一子集的照明元件212，透明盖板不提供散射或者仅提供非常轻微的散射，而对于第二子集的照明元件213，图案化散射元件提供更强的散射。因此，来自具有第二发光光谱的第二子集中的照明元件213的光被处理，而使来自具有第一发光光谱的第一子集中的照明元件212的光穿过。低散射量和高散射量之间的过渡优选地是柔和的，以避免急剧的截止（cut off）效应。

散射元件可以是反射性的和/或透射性的，并且可以通过以下来实现：涂层，例如使用具有不同密度或大小的漆点；表面处理，例如表面粗糙度；或者材料主体内散射颗粒密度的变化。

图3示意性地示出了照明设备310的另一个实施例。图3示出了一个示例，其中光导元件具有与第一子集的照明元件312对准的开口，使得从照明元件312的光轴以窄角度发射的光穿过（如图3中所描绘），并且从照明元件312的光轴以宽角度发射的光（未示出）例如在界定该开口侧表面处或顶表面的一部分处进入光导。对于第二子集的照明元件213，光在顶表面进入光导，并且然后被光导316捕获。它随后通过散射元件或表面从光导耦合出去。散射元件也可以在光导的任何一侧反射或透射，并且它可以取决于定位具有变化的散射强度。例如，散射表面图案可以应用于光导316底部处的外表面。

在上面的示例中，来自具有第一发射光谱的第一子集的照明元件212-312的光在完全没有光学处理的情况下穿过。替代地，光透射影响设备114可以包括散射元件，用于散射来自第一子集的照明元件212-312的（定向）光，其中与处理来自具有第二发射光谱的第二子集的照明元件213-313的光相比，散射量更小。这可以包括窗中散射减少的部分（图2）或安装在光导附近的低散射板（图3）。

低散射板可以在光透射影响设备的开口区域之外具有透明部分，或者可以具有覆盖整个照明布置的均匀的低散射效应板。在后一种情况下，对于第二子集的照明元件213-313，存在串联的两种散射机制，即图案化漫射体216的散射和附加低散射板的散射，而在第一种情况下，对于第一子集的照明元件212-312，仅提供单一散射效应，即附加低散射板的散射。来自照明元件212-312的光比来自照明元件213-313的光保持得更具方向性。

图4示意性地示出了照明水族箱100的方法400。方法400包括：提供410来自多个照明元件111-112的光输出，所述多个照明元件111-112包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件的第一子集和第二子集。在实施例中，第一发射光谱可以包括白光和第一彩色光，并且第二发射光谱可以包括第二彩色光。在实施例中，多个照明元件设置在水族箱上方或水族箱的水表面上方一定距离处。

方法400可以进一步包括使来自具有第一发射光谱的第一子集的至少一个照明元件的光穿过420；以及处理430来自具有第二发射光谱的第二子集的至少一个照明元件的光。光的穿过420和处理430可以由光透射影响设备114执行，该光透射影响设备114可以包括具有图案化漫射体的板，漫射体图案中具有至少一个开口，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中图案化漫射体可以被布置用于通过漫射来自第二子集的至少一个照明元件的光来处理光。附加地或替代地，处理430可以由光透射影响设备114执行，该光透射影响设备114可以包括光导，该光导在光导中具有至少一个图案化开口，用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中光导可以被布置用于通过在光导中分配光并且将来自光导的光耦合出来处理来自第二子集的至少一个照明元件的光。不排除本领域已知的用于使来自第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过并光学处理来自第二子集中的照明元件的光的其他方法和/或设备。

用于照明水族箱100的水族箱照明系统可以包括照明设备110和控制器500，如图5中所示。控制器500可以在与多个照明元件112-113和/或光透射影响设备114分离的单元中——诸如在墙板（wall panel）、台式计算机终端、或者甚至是便携式终端（诸如膝上型电脑、平板电脑或智能手机）中——实施。替代地，控制器500可以结合在照明设备中。此外，控制器500可以被实施为水族箱100的一部分或者远离水族箱100（例如在服务器上）；并且控制器可以在单个单元中实施、或以分布在多个独立单元中的分布式功能的形式实施，或者控制器500可以以专用硬件电路、或者可配置或可重新配置的电路（诸如PGA或FPGA）的形式实施，或者这些的任何组合。控制器500可以包括输入接口504和输出接口501，用于接收控制信号并将其发送到多个照明元件和/或照明透射影响设备114。

控制器500可以包括处理单元503，该处理单元503被布置用于控制来自照明设备的多个照明元件的光照；和/或控制照明设备110的至少一个可移除元件115。在示例中，控制器500可以优选地具有与至少一个可移除元件115的有线连接，并且当至少一个可移除元件115是自动可控的时，比如当至少一个可移除元件115是滑动圆盘时，处理单元503被布置用于生成控制信号以控制至少一个可移除元件115。控制器500可以包括LED驱动器（诸如恒流驱动器），其被布置用于控制照明设备的多个照明元件。控制器500可以（可选地）包括耦合到处理单元503的存储器502。控制器500可以（可选地）包括耦合到输出接口501的通信单元505，以将控制信号传送到多个照明元件和/或光透射影响设备114。与多个照明元件和/或光透射影响设备114的通信可以是有线的和/或无线的。

图6和图7示出了照明设备600的仰视图实施例。图6示例性地示出了照明设备的技术附图。照明设备600可以进一步包括：至少四个区610a-d，其在基底层611上的角落区域中对角镜像；至少两个区620a-b，其围绕基底层611上的中心区域对角镜像。照明设备600可以进一步包括至少三个第二子集630a-c（示出为虚线圆），其包括具有围绕基底层611的中心镜像的蓝色光和红色/琥珀色光的发射光谱的照明元件。照明设备600可以进一步包括至少一个第一子集640（示出为虚线矩形），其围绕包括至少两个照明元件的基底层611的中心镜像；其中光透射影响设备包括与围绕中心镜像的第一子集的至少四个照明元件相关联的至少四个开口616。

当在照亮水族箱的照明设备600中包括彩色LED时，由发明人观察到的问题之一是，由例如琥珀色/红色R和青色C照明元件（如图7中所示）产生的彩色阴影被认为比由不同色度的白色（不同色温）和浅蓝色照明元件产生的彩色阴影更令人烦扰和不自然。此外，当人们试图降低水族箱的照明设备的成本时，照明设备600中的照明元件数量的减少导致更大的平均照明元件间距，减少颜色混合，并因此减少更多可见的彩色阴影。如果琥珀色/红色R和青色C LED——其不被认为是水族箱照明的原色——的数量显著减少，则情况尤其如此。为了最小化琥珀色/红色R和青色C彩色阴影，照明设备600中的照明元件的分布可以由以下来表征：

-琥珀色/红色R和青色C照明元件成对成簇，包含一个琥珀色/红色和一个青色光源（如图7中所示）；

-琥珀色/红色+青色对中的照明元件之间的中心-中心距离小于其他照明元件的平均最近相邻距离的一半；

-所有琥珀色/红色+青色对的取向都不同（例如，取向都是垂直的或反平行的）。

为了最小化整体彩色阴影，在示例中，照明元件的定位可以不在规则的矩形网格上（因为与更不规则的图案相比，人眼对直线的图案更敏感）。

当计算机程序产品在计算设备的处理单元上运行时，方法400可以由计算机程序产品的计算机程序代码执行。

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替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。

在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应当被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除权利要求中所陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。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或处理单元来实施。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可以由同一个硬件项目来体现。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

本发明的诸方面可以在计算机程序产品中实施，该计算机程序产品可以是存储在计算机可读存储设备上的计算机程序指令的集合，该计算机程序指令可以由计算机执行。本发明的指令可以是任何可解释或可执行的代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库（DLL）、或Java类。指令可以作为完整的可执行程序、部分可执行程序、作为现有程序的修改（例如更新）或作为现有程序的扩展（例如插件）来提供。此外，本发明的部分处理可以分布在多个计算机或处理器或甚至“云”之上。

适合于存储计算机程序指令的存储介质包括所有形式的非易失性存储器，包括但不限于EPROM、EEPROM和闪存设备、诸如内部和外部硬盘驱动器的磁盘、可移动磁盘和CD-ROM光盘。计算机程序产品可以分布在这样的存储介质上，或者可以通过HTTP、FTP、电子邮件或通过连接到网络（诸如互联网）的服务器提供下载。

Claims (11)

1.一种用于照亮水族箱的照明设备，包括：

基底层；

多个照明元件，安装在所述基底层上，并且包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件的第一子集和第二子集；

光透射影响设备，被布置用于影响来自所述多个照明元件的光的透射；其中所述光透射影响设备被布置用于使来自具有第一发射光谱的所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过，并处理来自具有第二发射光谱的所述第二子集的至少一个照明元件的光；

其中所述第一发射光谱包括白光或第一彩色光；其中所述第一彩色光包括峰值波长低于485 nm的第一范围内的波长；并且所述第二发射光谱包括第二彩色光；其中所述第二彩色光包括峰值波长大于485 nm的第二范围内的波长。

2.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述多个照明元件以几何分布布置在所述基底层上，并且其中所述光透射影响设备被设计成与所述基底层上的所述多个照明元件的几何分布匹配和对准。

3.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述第二子集中任何两个最近的相邻照明元件之间的距离小于所述第一子集中最近的相邻照明元件之间的平均距离的一半。

4. 根据权利要求1所述的照明设备；其中所述光透射影响设备包括与所述第一子集的至少一个照明元件共位的至少一个开口；并且其中所述光透射影响设备被布置用于使来自所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分从所述至少一个开口穿过。

5.根据权利要求4所述的照明设备；其中所述光透射影响设备包括至少一个可移除元件，所述至少一个可移除元件被布置用于覆盖所述至少一个开口；以及

其中所述光透射影响设备被布置用于使来自所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分在所述至少一个可移除元件从所述至少一个开口移除时穿过。

6.根据权利要求4所述的照明设备；其中所述至少一个开口的物理尺寸基于所述第一子集中和/或所述第二子集中的所述至少一个照明元件和相邻照明元件之间的串扰来确定。

7.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述光透射影响设备包括具有图案化漫射体的板，漫射体图案中具有至少一个开口，用于使来自所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中所述图案化漫射体被布置用于通过漫射来自所述第二子集的至少一个照明元件的光来处理光。

8.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述光透射影响设备包括光导，所述光导在所述光导中具有至少一个开口，用于使来自所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；并且其中所述光导被布置用于通过分配来自所述第二子集的至少一个照明元件的光来处理光。

9.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述光透射影响设备包括根据权利要求7所述的具有图案化漫射体的板和根据权利要求8所述的光导的组合。

10.根据权利要求1所述的照明设备；其中所述多个照明设备中的每一个包括LED。

11.一种照亮水族箱的方法，包括：

-提供来自多个照明元件的光输出，所述多个照明元件包括被布置用于分别发射第一光谱和第二光谱的照明元件的第一子集和第二子集；

-使来自具有第一发射光谱的所述第一子集的至少一个照明元件的光的至少一部分穿过；

-处理来自具有第二发射光谱的所述第二子集的至少一个照明元件的光，以及；

-将已穿过的和经处理的光提供给所述水族箱；

其中所述第一发射光谱包括白光或在水族箱中被感知为自然的第一彩色光；其中所述第一彩色光包括峰值波长低于485 nm的第一范围内的波长；并且所述第二发射光谱包括在水族箱中被感知为非自然的第二彩色光；其中所述第二彩色光包括峰值波长大于485 nm的第二范围内的波长。