CN114941829A - 用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备 - Google Patents

用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备 Download PDF

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CN114941829A CN202210131771.9A CN202210131771A CN114941829A CN 114941829 A CN114941829 A CN 114941829A CN 202210131771 A CN202210131771 A CN 202210131771A CN 114941829 A CN114941829 A CN 114941829A
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Abstract

提供了一种用于生成具有可控光谱特性的白色混合光(250)的照明设备。该照明设备(100)包括若干白光源(150),每个白光源通过产生具有各自光谱特征的白光对白色混合光(250)做出贡献,该光谱特征可以定量描述,因此由白光源产生的白光可以在光谱光参数空间中为所产生的混合光(250)形成目标范围的角点(1,2,3,1',2',3')。照明设备(100)进一步包括控制电子设备(300),用于控制白光源(150)的比例贡献,以便在光谱光参数空间的角点(1、2、3、1'、2'、3')上所跨越的目标范围内改变对应于所产生的混合白光(250)的位置。

Description

用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备
技术领域
本发明总体上涉及照明设备。更具体地说,本发明涉及用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备。
背景技术
用于产生白光的照明设备或光源是已知的。带有LED(发光二极管)的照明设备也是已知的,在某些情况下,几个LED被组合起来,以获得具有所需或首选光谱特性的白光。由于不同光谱特性之间的相互依赖性,对照明设备的光谱特性进行令人满意的调整往往不容易做到。此外,如何描述白光的光谱特性往往并不清楚。
发明内容
本发明的一个任务是提供一种用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备,该装置使得以简单和可靠的方式控制白色混合光的光谱特性成为可能。
为了解决这个问题,提出了一种用于产生具有可控光谱特性的白色混合光的照明设备。该照明设备包括若干白光源,每个白光源通过产生具有可定量描述的光谱表达或具有独特光谱特性的白光来做出贡献,因此,由白光源产生的白光可以在光谱光参数空间中为所产生的混合光形成目标范围的角点。
该照明设备进一步包括控制电子设备,用于控制白光源的比例贡献,以便与所产生的白色混合光相对应的位置可以在光谱光参数空间的角点上所跨越的目标范围内基本变化。
可以定量描述的光谱特征或光谱特性尤其可以是用户特别喜欢的白光特性,特别是在一般情况下或根据情况或在某些应用中。
光谱参数空间基本上可以是一个多维空间,其中不同的光谱参数被绘制在坐标轴上,根据一个尺度来描述白光光谱。对于光谱特性的定量描述,不同的光谱参数或不同的衡量标准可以用于光谱光参数空间。
通过提供光谱光参数空间的角点之间的目标空间,提供了一个光设计空间,在这个空间中,通过改变白光源的比例贡献,可以修改或调整白光混合光的光谱特性以适应具体的应用。
因此,该照明设备提供了一个设计或照明设计空间的范围,用户或照明设计师可以实现不同的白光配方或具有不同光谱特性的白光组合。
特别是,可以用一个标准化的度量作为光参数空间的度量。使用一个标准化的指标可以促进高重现性和精确调整所产生的混合光的光谱特性。
白光源尤其可以包括单个LED和/或一组LED,并以这样的方式设计:白光源的光谱特性强调白光的某些重要方面或用户喜欢的白光方面。
特别是,其中一个白光源可以被设计成产生具有略微过饱和的彩色光谱或具有高色域Rg或色域的白光。具有这种光谱特性的白光往往被用户认为是特别有吸引力的。这种光在下文中也被称为"有吸引力的光"。
另一个白光源可以特别设计为产生具有特别好的显色性或色彩保真度的白光。这样的光,类似于黑体辐射或太阳光或白炽灯,在许多应用中被用户所青睐。例如,白光源可以包括一个或多个LED,它们共同产生的白光光谱的显色性Rf几乎为100,这相当于显色性的最大值。这种光在下文中也被称为"自然光"。
其中一个白光源可以进一步被设计成产生特别节能的白光,而代价是光线的吸引力和自然度的下降。例如,一个LED白光源的光谱可能具有较低的显色性和色域值,但能源效率最高。这种光在下文中也被称为"有效光"。
通过改变不同光源产生的白光在所产生的白色混合光中的比例,可以根据需要灵活地调整所产生的白光的光谱特性。例如,如果用户特别重视经济性,可以增加有效光的比例,特别是与自然光和吸引人的光相比。另一方面,如果非常重视色彩的渲染,自然光的比例可以增加,但代价是吸引力和效率的下降。
具有不同光谱特性的灯光的控制性混合,特别是吸引力、自然性和效率,因此可以根据需要实现不同的"照明配方"。
光参数空间可以有显色性Rf、色域Rg,特别是根据TM30指标,以及色温CCT作为坐标。TM30指标是一个标准化的指标,用于描述显色性Rf和色域Rg。色温或CCT(相关色温)被用于白光的光谱特征。在TM-30指标中,色域Rg被归一化为100作为参考,其中对于不饱和的白光光谱Rg<100,对于过饱和的白光光谱Rg>100。在这样一个Rf-Rg-CCT空间中,例如,Rf可以被绘制在x轴上,Rg在y轴上,CCT在z轴上。以这种方式定义的光参数空间可以作为一个参考系统,用于对白光的光谱特性进行可靠和可重复的调整。
白光源的数量可以包括一组白光源,每个白光源用于产生具有第一色温CCT1的白光。由于白光源的色温CCT1相等,对应于各个灯光的点可以在Rf-Rg平面上表示。通过改变该组白光源的比例贡献,可以改变所产生的光的光谱特性,例如显色性和/或色域,而不改变所产生的混合光的色温。
该组白光源尤其可以包括第一、第二和第三白光源,用于分别产生第一、第二和第三白光,其中第一白光、第二白光和第三白光在光参数空间中分别定义第一点、第二点和第三点,作为Rf-Rg平面中三角形目标区的顶点。通过改变第一道光、第二道光和第三道光的比例贡献,光参数空间中对应于所产生的白色混合光的点原则上可以定位在三角形内的任何位置。因此,Rf-Rg平面上的三角形代表了一个目标区域,用户或照明设计师可以轻松实现不同的白光组合,而不必改变所产生的混合光的色温。
第一白光源可被设计为产生有吸引力的光,第二白光源可被设计为产生自然光,第三白光源可被设计为产生有效的光。通过改变第一、第二和第三盏灯的比例贡献,可以改变对应于所产生的混合白光的三角形中的点的位置。由此产生的混合光的自然度、吸引力和效率可以根据需要进行调整。
白光源可以被设计成这样,即有吸引力的光的显色性Rf1或色域Rg1可以特别位于85<Rf1<100或102<Rg1<115的范围内,显色性Rf2或Rg1<115。自然光的色域Rg2在90<Rf2<100或90<Rg2<100的范围内,而有效光的显色性Rf3和色域Rg3在Rf3<85或Rg3<100的范围内。这些参数范围很适合在参数空间中定义一个相对较大的目标范围,在这个范围内,白色混合光的光谱特性可以被改变。
特别是,白光源的设计可以使以下关系适用于这三个白光源的显色性或色域。Rf3<Rf1<Rf2和Rg3<Rg2<Rg1。所产生的混合光的显色性或色域是由三种白光混合在一起的比例决定的,这可以通过控制白光源来具体影响。
控制电子设备可以被设计为控制第一白光源、第二白光源和第三白光源的方式,使三个光源中最多有两个同时被激活。例如,所产生的光或光配方的组成可以代表吸引人的光和自然光之间的妥协,因此在配方中只代表相应的两个光源。高效的灯光可以保持关闭。同样,光的配方可以是自然光和高效光的混合物,或者是吸引人的光和高效光的混合物。然后,所产生的光谱将沿着TM30图中三个顶点的连接线。通过将灯光配方限制在三角形周边,照明设备的全部调整可能性可以减少到一个可管理的子集,这可以简化用户和/或灯光配方设计者对照明设备的照明特性的有针对性的调整。
在一些实施例中,该照明设备进一步包括第二组白光源,每个白光源都具有光谱特性,其中第二组白光源适于产生具有不同于第一色温(CCT1)的第二色温(CCT2)的白光。由于色温不同,第一组的白光源与第二组的白光源一起在Rf-Rg-CCT空间或光参数空间中形成一个三维目标区域,在这个区域中,通过控制各个白光源,可以改变调整光谱特性的目标点位置。原则上,第一组或第二组中的光源数量可以是任何自然数,就像它们在参数空间中的定位一样,取决于要实现哪些光的食谱。
在一些实施方案中,第一组包括两个白光源,而第二组包括一个白光源。由第二组的单一白光源产生的白光尤其可能具有某种吸引力或自然性,并可在TM30图中或在Rf-Rg平面中表示为一个点。第二组光源的光尤其可以含有较高的蓝光成分,也可以具有比第一组光源的色温CCT1更高的色温。蓝光成分较高或色温较高的白光通常对人体有激活作用,可以专门用于这一目的。因此,可以在光参数空间中画一个三角形作为目标区域,白点可以在其中定位。这种带有三个白色光源的星座很容易实现,特别适合于简单的照明方案。
在一些实施方案中,第一组包括三个白光源,而第二组包括一个白光源,这样就可以在光参数空间中定义四个角点,以跨越一个金字塔。因此,金字塔代表了光参数空间中的一个设计空间,在这个空间中,所产生的混合光的光谱特性可以变化。
在一些实施方案中,每组包括三个白光源。特别是,第二组的三个白光源可以设计得与第一组的白光源类似,以便各自产生具有预定吸引力、自然度和效率的白光,特别是具有较高的色温。第二组的白光源产生的灯光可以表示为光参数空间中的三角形的角点。这些角点在Rf-Rg平面或TM30平面上的投影可以与第一组对应的角点的位置有根本性的不同。因此,通过混合有吸引力的、自然的、有效的和激活的光,可以根据需要创建光配方,据此可以在由角点定义的三角棱镜内选择或调整与所产生的混合光相对应的白点的位置。
控制单元可以被设计成以这样的方式控制白光源,即对应于所产生的混合光的点在目标区域内描述一个可调整的或预定的轨迹。特别是,可以根据用户的喜好选择目标点的轨迹,以便在改变白点的位置时避免或优先选择目标区域内的某些区域。
特别是,控制电子设备可以被设计成以昼夜节律在目标区域内将对应于所产生的混合光的点的轨迹从起点移动到终点。由于对应于所产生的混合光的点或目标点沿着昼夜节律的轨迹移动,照明设备的光谱特性可以根据用户的喜好,根据一天中的不同时间自动适应。
例如,所产生的白色混合光的光谱可以在一天中发生变化,使所产生的白光在早晨对应于冷的吸引光,在晚上对应于暖的自然光,白天的变化主要是沿着"效率边缘"。因此,在一天的时间里,任何用户喜欢的表达方式都可以得到满足。在目标区域内白点预定轨迹的帮助下,可以实现动态或随时间变化的照明方案,特别是对于HCL(以人为本的照明)。
上述至少一个白光源可以包括一些LED或LED光源,用于产生具有各自色温和各自预定光谱特性的各自白光。该LED光源尤其可以包括一个或多个LED,特别是LED组合。通过组合LED,可以有针对性地影响白光源的光谱特性,因此,基本上可以实现白光源的任何光谱特性。
该照明设备可以包括一个带有显示设备的用户界面,用于在光参数空间中显示目标区域,以便通过显示设备控制目标区域中与所产生的白色混合光相对应的位置。
在一些实施方案中,控制电子设备有一个通信接口,用于控制电子设备和用户界面之间的无线和/或有线通信。例如,用户界面可以实现为便携式设备上的触摸屏,如智能手机、平板电脑或类似设备,并有相应的应用软件或应用程序。特别是在显示设备上,光参数空间中的目标区域可以根据实施方案,直观地显示为三角形、矩形、三角棱镜等,这样用户就可以通过选择目标点的位置,以直观简单的方式组成白光食谱。用户选择的设置可以通过通信接口从用户界面传输到控制电子设备,这样就可以根据用户的设置控制各个白光源。
附图说明
现在借助附图对本发明进行更详细的解释。图中相同的附图标记用于相同或类似作用的部件。
图1显示了一个用于描述白光光谱的Rf-Rg图。
图2显示了根据一个实施例的"自然"白光的光谱分布。
图3显示了根据一个例子的"有吸引力"的白光的光谱分布。
图4根据一个例子,显示了"高效"白光的光谱分布。
图5显示了根据一个实施例,在光参数空间中由三个白光源定义的目标区域。
图6显示了根据一个实施例的灯光设计空间。
图7显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图8显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图9显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图10显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图11显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图12显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。
图13显示了根据图8的灯光设计空间内,根据一个实施例的动态白光曲线。
图14显示了根据一个实施例的照明设备的用户界面,以及
图15示意性地显示了根据一个实施例的用于生成白色混合光的照明设备。
图1显示了根据一个例子用于描述白光光谱的Rf-Rg图。在图1所示的Rf-Rg指标中,根据国际标准TM30的显色性或显色指数Rf和色域或色域指数Rg被用来描述白光光谱。在图1中,显色指数Rf被绘制在X轴上,色域Rg被绘制在Y轴上。在图1所示的Rf-Rg图中,具有一定显色性和一定色域的每种白光都可以被赋予一个点。因此,图1中所示的三个点1、2和3对应于三个具有不同光谱特性的白色光源。
图1所示的Rf-Rg图被划分为几个区域。右上区和右下区的阴影三角形区域说明了所谓的"禁区",根据TM30度量的定义,这些禁区实际上是无法到达的。此外,Rf-Rg图显示了一个由虚线划定的第一区域4,其中对应于第一白光源的第一点1位于其中。第一区4的特点是显色性Rf的数值相对较高,色域Rg的数值较高。在所示的实施例中,第一区4位于85<Rf<100或102<Rg<115的参数范围内。因此,第一区4为具有过饱和色彩或高色域的白光定义了一个参数范围,并具有相对良好的显色性。这样的白光往往被认为是特别有吸引力的。因此,第一区4对应于一个有吸引力的白光的参数范围。因此,对应于第1点的白光也可以被描述为"有吸引力的光"。
Rf-Rg图还显示了一个由虚线划定的第二区域5,在该区域中,对应于第二白光源的第二点位于2其中。第二区的特点5是显色性Rf值高,色域Rg值相对较低。在所示的实施例中,第二区位于5参数90范围<Rf<100或90<Rg98<.由于高显色性或色彩保真度,对应于第二点2的白光也可以被称为"自然光"。
Rf-Rg图还显示了一个由虚线划定的第三区6,在该区中,对应于第三个白光源的第三点位于3其中。第三区的特点6是显色性Rf值低,以及色域Rg值低。在所示的实施例中,第三区6位于参数8范围0<Rf<85或80<Rg<98。
分配给第三区的白光尤其可以由一个白光源产生,该白光源被设计为以特别节能的方式产生白光,特别是通过接受光的吸引力或自然度的恶化。例如,光源的光谱特性可以以这样一种方式来选择,即在必要时以最小的显色性和最小的色域来实现最大的能源效率。这种光在下文中也被称为"高效光"。
图2显示了根据一个实施例的"自然"白光的光谱分布。特别是,图2显示了自然白光的光谱分布与参考光(以整流形式显示)的对比。参考光的光谱基本上对应于黑体辐射的光谱。从图2中可以看出,"自然光"的光谱曲线很大程度上遵循了参考光的光谱曲线。自然"光线的显色性Rf和色域Rg约为100。
图3显示了根据一个实施例的"有吸引力的"白光的光谱分布。图3所示的彩色光谱与图2的彩色光谱不同,特别是红色和绿色光谱范围内的光谱权重较高,而在波长约为580纳米的黄色光谱范围内的光谱权重不足。图3所示的光谱对应于105的色域Rg,由于颜色的轻微过饱和,人们认为它特别有吸引力。
图4显示了根据一个例子的"高效"白光的光谱分布。图4所示的彩色光谱与图2的彩色光谱不同,特别是在波长为580至615纳米的黄-橙-橙-黄颜色范围内的光谱比重过大,在波长为约至620650纳米的红色光谱范围内的光谱比重过小,在波长为510至530纳米的绿色光谱范围内的光谱比重过大。图中所示的4光谱对应于"高效"光,显色性Rf为85。这种白光可以以特别节能的方式产生,特别是通过LED光源。
图5显示了根据一个实施例,在光参数空间中由三个白光源定义的目标区域。在图5的光参数空间中,显色性Rf和色域Rg以及色温(CCT)被绘制为坐标轴上的参数。图5显示了Rf-Rg平面内的三个点。与图1类似,这三个点分别对应着诱人的光线、自然光线和有效光线。因此,这三点在图5中用"吸引人的"、"自然的"和"有效的"表示。在这个实施例中,三个白灯具有相同的色温。当这些白光源被用于照明设备以产生白色混合光时,产生的白色混合光也将具有相同的色温。因此,对应于所产生的混合光的点也将位于Rf-Rg平面内,在由1、2和3三点定义的三角形内。通过改变各白光源的比例贡献,例如通过照明设备的控制电子设备,可以改变光参数空间中对应于混合光的三角形的位置。
因此,ATTRACTIVE、NATURAL和EFFICIENT三种白光在照明参数空间中定义了一个三角形的目标区域或设计空间,用户或照明设计师可以在其中为白色混合光实现不同的照明配方或光谱组合。
图6显示了根据一个例子的灯光设计空间。根据图5,所示的灯光设计空间可由三个白光源实现。在这种情况下,灯光设计空间被限制在图6的三角形5的周边,在图6中用粗线表示。这个设计空间对应于照明设备的一个工作模式,即三个白光源中最多有两个同时被激活,因此三个白光中最多有两个在白色混合光中被体现。通过排除三个白光中的一个,可以简化用户对所产生的白光的光谱特性的调整。
图7显示了根据另一个例子的照明设计空间。在这个实施方案中,设计空间对应于整个目标区域,它是由三个角点上所跨越的三角形定义的。特别是,控制电子设备可以被配置成这样,即对应于所产生的混合光的三角形内的位置可以根据需要改变。在这种情况下,用户可以实现更复杂的配方或更精细的混合物,以实现诱人的、自然的和高效的灯光。
图8显示了根据另一个设计实例的灯光设计空间。图8所示的灯光设计空间是由六个白光源实现的,其中在图5的三个白光源的基础上又增加了三个色温较高的白光源。三个额外的白光源产生的光也被表示为光参数空间中的点,它们位于与Rf-Rg平面平行的较高CCT的一个平面内。在吸引力、自然性和效率方面,三个额外的白光源与图5的三个白光源相对应,因此对应的点1'、2'和3'在Rf-RG平面上的投影对应于点1、2和3。色温较高的白光通常对人体有激活的作用。这就是为什么图8中的1'、2'和3'点被标记为ACTIVATING。因此,这六个白光源以三角棱镜的形式提供了一个三维目标区域,用于在光参数空间中定位所产生的白光点。用户或照明设计师可以根据自己的喜好,在三角棱镜内调整所产生的光线的光谱特性,即吸引力、自然度、效率和激活效果,必要时视情况而定。例如,通过增加具有较高色温的白光源的比例强度,用户可以将产生的白点向上移动到白点1'、2'或3',以增加产生的白光的激活效果。
图9显示了根据另一个例子的灯光设计空间。图9的灯光设计空间与图8的灯光设计空间基本相同,但白光点1'、2'和3'的吸引力、自然度和效率并不匹配,白光点1、2和3的吸引力、自然度和效率不匹配。特别是,由白点1'、2'和3'形成的三角形在Rf-Rg平面上的投影并不与白点1、2和3形成的三角形重合。这个例子是为了特别说明,灯光设计空间原则上也可以有一个弯曲或扭曲的形状,这取决于设计。
图10显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。在这个例子中,使用了四个白光源,在光参数空间中用相应的白光点表示。图10的灯光设计空间与图9的灯光设计空间基本相同,但不是第二组白光源,而是只用一个色温较高的单一白光源作为第四白光源。相应的白点10与前三个白点1、2、3一起构成了一个目标区域或灯光设计空间,其形式为灯光参数空间中的一个可能是倾斜的金字塔,用户或灯光设计师可以根据需要在其中定位白点。例如,通过增加第四道光的比例强度,用户可以将产生的白点向上或向白点10移动,以增加产生的混合光的激活效果。
图11显示了根据另一个实施例的灯光设计空间。在这个例子中,灯光设计空间是由第一组的两个白光源定义的,在较低的色温下有相应的白点2和3,由第二组的两个白光源定义,在较高的色温下有相应的白点2'和3'。白点2、3、2'和3'因此定义了一个矩形区域作为照明设计空间或目标区域。在所示的实施方案中,只使用了有吸引力的、高效的白光源。在其他实施方案中,根据用户的喜好,使用其他的白光源组合,例如自然和高效或自然和吸引人。
图12显示了根据另一个实施方案的灯光设计空间。在这个例子中,灯光设计空间是由第一组的两个白光源定义的,在低色温下有相应的白点2和3,由第二组的一个白光源定义,在高色温下有相应的白点20。因此,白点2、3和20定义了一个二维的三角形区域作为灯光设计空间或目标区域。根据图12的灯光设计空间可以用相对简单的方式提供,使用三个白光源。在所示的例子中,主要关注的是光的效率和吸引力或激活效果,但根据用户的喜好,也可以采用其他的白光源组合。
图13显示了根据图8的灯光设计空间内的一个实施例的动态白光曲线。动态白光曲线40被显示为一条实线,在低色温的白点1附近的第一端和高色温的白点2'附近的第二端之间延伸。动态白光曲线40描述了目标点或与所产生的混合光相对应的白光点的位置在一天中在目标区域内经过的光参数空间的轨迹。在图13中,还标明了一天中的时间,以说明早上6点的目标点大约从白点2'开始,这相当于具有激活作用的诱人白光。这样的灯光既能提供快速激活,又能在醒来后提供积极的情绪。在白天,特别是在11:00和16:00之间,动态白光曲线40主要沿着白点3'和3之间的三角棱镜的纵向边缘运行,对应于色温逐渐降低的有效光线。在晚上9点左右,曲线在Rf-Rg平面的白点1附近结束,色温较低,对应于舒适的自然光。因此,图14的动态白光曲线40使用户能够以有吸引力的激活光开始一天的工作,并以自然的暖光结束一天的工作,在白天节省电能。
图14显示了根据一个实施例的照明设备的用户界面。在本实施例中,用户界面50有一个触摸屏形式的显示设备60。用户界面50可以特别在智能手机、平板电脑或类似设备上实现,并有相应的应用软件或应用程序。用户界面50被设计成显示目标区域的图像80,以及目标点或与要生成的白色混合光相对应的白光点的图像90。在图14中,作为一个例子,显示了根据图5的实施方案的三角形目标区域。三角形棱镜或其他形式的目标区域原则上也可以通过显示设备60来实现可视化。
图15示意性地显示了根据一个实施方案的用于生成白色混合光的照明设备。照明设备100包括一些白150光源。在本实施例中,白光源150被设计为LED光源。LED光源可以各自有一个LED组合,用于产生各自的白光,具有各自的光谱特征,可以定量描述。不同白光源的LED尤其可以安装在一个共同的电路板上,也可以单独安装。照明设备100进一步包括混合光学器件200,用于混合由白光源150产生的光,以形成所产生的白色混合光250。所产生的白色混合光在图15中示意性地显示为一个宽的箭头。
照明设备100进一步包括控制电子设备300,用于控制白光源150,以便由白光源150产生的白光对所产生的混合光250的比例贡献可以改变。照明设备100还包括用于驱动白光源150的驱动电子装置(未显示)。驱动电子装置可以作为控制电子设备300的一部分,也可以是单独的单元。控制电子设备300包括一个存储单元(未显示)和一个处理器(未显示)。存储器单元尤其可以包含用于处理器的机器可读指令,以控制驱动电子设备。
照明设备100进一步包括一个用户界面50,它通过相应的通信接口(未显示)与照明设备100的控制电子设备200连接。通信接口可以被配置为控控制电子设备300和用户界面50之间的有线和/或无线通信。在一些实施例中,用户界面50类似于图14所示的用户界面。
通过改变白光源150的数量以及光谱特性,光参数空间中的不同目标区域可以被塑造为实现不同的光配方,并显示在用户界面50的显示设备60上。
在照明设备100的操作过程中,用户可以通过用户界面50的显示装置60,以任何需要的方式定位要在目标区域产生的白光的目标点,以便组成所需的混合光组成或光配方。由于目标区域以及目标区域中的目标点在显示设备上的可视化表示,照明设备100的操作在很大程度上可以是直观的。然后,用户选择的设置可以通过通信端口传送到控制电子设备300,这样就可以相应地调整白光源150的比例贡献,以产生所需的混合光。因此,用户可以以简单方便的方式调整所产生的光的理想光谱特性。
照明设备100可以是一个灯或一个灯具。在一些实施例中,照明设备100包括一个网络接口。网络接口可以特别设计成通过标准协议,如
Figure BDA0003502869760000141
Figure BDA0003502869760000142
等,以有线或无线方式与用户界面50和/或中央控制单元进行通信。特别是,通信接口可被用来向控制电子设备300传送指令,以修改照明配方。该通信接口也可适于与其他网络参与者通信,以形成照明网络。
通过上述的照明设备,基本上可以满足照明设计师在普通照明领域的所有基本要求。通过使用白光源,混合光也变成了白色,即使个别白光源的比例贡献没有完全保持。
光照配方或光照参数空间中的相应区域可以通过配置或编程控制电子设备,为单个照明设备以及整个照明设备的产品类别进行预设。此外,灯光配方可以根据需要在时间上进行变化。特别是,由照明设备产生的混合光的光谱组成可以根据一天中的时间使用动态光配方来改变。此外,用户可以根据需要灵活方便地改变灯光配方,例如,根据应用或心情,通过用户界面。
尽管在前面的描述中已经显示了至少一个示例性的实施方案,但可以进行各种改变和修改。上述实施方案只是例子,并不打算以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反,上述描述为本领域的技术人员提供了实现至少一个示范性实施方案的计划,其中在示范性实施方案中描述的元素的功能和安排的许多变化可以在不偏离所附权利要求及其法定等同物的保护范围的情况下做出。此外,根据本文所述的原则,几个模块或几个产品也可以相互连接,以获得进一步的功能。
附图标记清单
1,1' 白光点
2,2' 白光点
3、3' 白光点
4 第一区
5 第二区
6 第三区
10 白光点
20 白光点
40 动态白光曲线
50 用户界面
60 显示设备
80 目标区域图像
90 目标点图像
100 照明设备
150 白光源
200 混合光学
250 混合光
300 控制单元
CCT 色温
CCT1 第一个色温
CCT2 第二色温
Rf 显色性
Rg 伽蓝
CCT 色温

Claims (15)

1.一种用于产生具有可控光谱特性的白色混合光(250)的照明设备,包括。
-多个白光源(150),每个白光源用于对混合白光(250)作出贡献,每个白光源具有可定量描述的光谱特征,以便由白光源产生的白光能够在光谱光参数空间中为所产生的混合光(250)形成目标范围的角点(1、2、3、1'、2'、3'),以及
-控制电子设备(300),用于控制白光源(150)的比例贡献,以便对应于所产生的混合白光(250)的位置可以在光谱光参数空间的角点(1、2、3、1'、2'、3')上所跨越的目标范围内进行大幅度变化。
2.根据权利要求1所述的照明设备,其中光参数空间有显色性(Rf)、色域(Rg)和色温(CCT)作为坐标。
3.根据权利要求2所述的照明设备,其中所述的若干白光源(150)包括一组白光源,每个白光源用于产生具有第一色温(CCT1)的白光。
4.根据权利要求3所述的照明设备,其中所述的白光源组包括用于产生第一、第二和第三白光的第一、第二和第三白光的白光源,并且其中所述的第一白光、所述的第二白光和所述的第三白光在光参数空间中分别定义为第一点(1)、第二点(2)和第三点(3),作为Rf-Rg平面中的三角形目标区域的顶点。
5.根据权利要求4的照明设备,其中第一白光源适于产生有吸引力的光,第二白光源适于产生自然光,以及第三白光源适于产生高效光。
6.根据权利要求5所述的照明设备,其中吸引人的光的显色性Rf1或色域Rg1在85<Rf1<100或102<Rg1<115的范围内,显色性Rf2或自然光的色域Rg2在90<Rf2<100或90<Rg2<100范围内,有效光的显色性Rf3和色域Rg3在Rf3<85或Rg3<100范围内。
7.根据权利要求6所述的照明设备,其中以下关系适用于三个白光源的显色性或色域。Rf3<Rf1<Rf2和Rg3<Rg2<Rg1。
8.根据权利要求4至7的照明设备,其中控制单元被设计成以这样的方式控制第一白光源、第二白光源和第三白光源,即三个光源中最多有两个被同时激活。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的照明设备,其中该照明设备进一步包括根据权利要求3至6中任一项所述的第一组和第二组白光源,每个白光源具有光谱特性,并且其中第二组的白光源适于产生具有不同于第一色温(CCT1)的第二色温(CCT2)的白光。
10.根据权利要求9的照明设备,其中第一组白光源和第二组白光源各包括三个白光源。
11.根据前述权利要求之一的照明设备,其中控制单元(300)被设计为以这样的方式控制白光源(150),即对应于所产生的混合光的点在目标区域内描述一个可调整的或预定的轨迹。
12.根据权利要求11所述的照明设备,其中控制单元(300)适于以昼夜节律在目标区域内从起始点到终点穿越与所产生的混合光相对应的点的轨迹。
13.根据前述任何一项权利要求的照明设备,其中至少一个白光源(150)包括若干LED,用于产生具有各自预定色温和各自预定光谱特性的各自白光。
14.根据前述权利要求中的任何一项的照明设备,其中该照明设备包括一个带有显示装置(60)的用户界面(50),用于在光参数空间中可视化目标区域,以便通过显示装置控制目标区域中对应于所产生的白色混合光的位置。
15.根据权利要求14所述的照明设备,其中该照明设备包括一个通信接口,用于在控制电子设备(300)和用户界面(50)之间进行无线和/或有线通信。
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