CN115568058A - 固态昼夜节律灯和相关控制技术 - Google Patents
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Abstract
公开了一种固态昼夜节律灯和相关控制技术。所述灯可以具有夜间/睡前发射模式,其中,其发射具有大1800K‑2300K的相关色温(CCT)的光,蓝光(400nm‑495nm)的光谱功率比使其构成所发射的全部光的大约10%或更少。所述灯可以具有日间/唤醒发射模式,其中,其发射具有大约5000K‑8000K的CCT的光,蓝光的光谱功率比使其构成所发射的全部光的大约30%或更多。所述灯可以具有普通照明模式,其中,其产生具有大约2500K‑5000K的CCT的组合光输出。灯驱动器可以基于与承载所述灯的电源插座相关联的照明开关的滞后来支持发射模式改变。
Description
本申请是申请号为2017102647503、申请日为2017年4月21日、发明名称为“固态昼夜节律灯和相关控制技术”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2016年4月22日提交的、标题为“Circadian Rhythm Lamp”的美国临时专利申请No.62/326200的权益和优先权,其全部内容通过引用而并入于此。
技术领域
本公开涉及固态照明(SSL),并且更具体地说,涉及基于发光二极管(LED)的灯。
背景技术
地球上的人类和大多数其他生物在一天24小时周期内响应于周围环境中存不存在光而表现出身体、精神以及行为上的变化。这些变化(已知为昼夜节奏)可以影响睡眠/唤醒周期和其他重要的身体功能。在人类中,当人眼在晚上摄入较少光线时,身体的视交叉上核(SCN)接收到关于传入光减少的信息,并指令大脑增加生成激素褪黑激素,通常会导致嗜睡,最后睡眠。相反的是,随着光水平在白天增加,SCN指令大脑生成较少的褪黑激素,通常会导致一天的不眠和一定程度的警觉。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种固态灯,该固态灯包括:印刷电路板PCB;第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有第一相关色温CCT的光;第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有与所述第一CCT不同的第二CCT的光;以及控制器,该控制器被设置成经由控制信号以电子方式控制所述第一多个固态发射器的发射和所述第二多个固态发射器的发射,使得:在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及,在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多,并且该控制器还被设置成基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。
根据本发明的第二方面,提供了一种固态灯,该固态灯包括光源模块和驱动器。该光源模块包括:第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器被设置成发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温CCT的光;和第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器被设置成发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光。该驱动器被设置成驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器,使得:在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多。并且该驱动器还被设置成基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。
根据本发明的第三方面,提供了一种照明系统,该照明系统包括根据第二方面所述的固态灯;和下列中的至少一个:照明设备,该照明设备包括被设置成可操作地与所述固态灯连接的电源插座;和控制接口,该控制接口被设置成与所述驱动器通信,其中,所述驱动器被设置成至少部分地基于从所述控制接口接收的输入,来驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器。
根据本发明的第四方面,提供了一种经由固态灯来照明的方法,该方法包括以下步骤:经由所述固态灯的第一固态发射器发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温CCT的光,其中,由所述第一固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第一固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第一固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及经由所述固态灯的第二固态发射器发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光,其中,由所述第二固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第二固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第二固态发射器发射的全部光的大约30%或更多。
附图说明
图1例示了根据本公开一实施方式配置的固态灯的侧正视图。
图2例示了根据本公开一实施方式配置的固态灯的分解立体图。
图3例示了根据本公开一实施方式的、包括可操作地与一插座连接的固态灯的系统的框图,其中,输出#1处于例如1800K-2300K的范围,输出#2处于例如5000K-8000K的范围,输出#3处于例如2500K-5000K的范围。
图4例示了根据本公开一实施方式配置的光源模块的平面图。
图5是例示根据本公开一实施方式的、配置有夜间/睡前模式和日间/唤醒模式的固态灯的光谱功率分布(SPD)的图形。
图6是例示根据本公开一实施方式的、固态灯的发射器的颜色混合的色点图形。
图7是例示根据本公开一实施方式配置的双模式灯的转变的状态图。
图8是例示根据本公开一实施方式配置的三模式灯的转变的状态图。
结合在此描述的附图,通过阅读下面的详细描述,将更好地理解本实施方式的这些和其它特征。附图不按比例绘制。在图中,在各图中例示的每个相同或几乎相同的组件可以用相同数字表示。为清楚起见,不是每个组件都在每个图加以标注。
具体实施方式
公开了一种固态昼夜节律灯和相关控制技术。在一些实施方式中,所公开的灯可以具有夜间/睡前发射模式,其中:(1)第一多个发射器发射具有处于大约1800K-2300K范围(ANSI标准)内的相关色温(CCT)的光;和(2)蓝光(400nm-495nm)与其余所发射光的光谱功率比使蓝光构成所发射的全部光的大约10%或更少。在一些实施方式中,所述灯可以具有日间/唤醒发射模式,其中:(1)第二多个发射器发射具有处于大约5000K-8000K范围(ANSI标准)内的CCT的光;和(2)蓝光(400nm-495nm)与其余所发射光的光谱功率比使蓝光构成所发射的全部光的大约30%或更多。在一些实施方式中,所述灯可以具有普通照明模式,其中,第一和第二多个发射器以高频(例如,大约2000Hz或更大)顺序地发射光,生成具有处于大约2500K-5000K范围内的CCT的组合光输出。可以通过切换与连接所述灯的电源插座相关联的照明开关来提供发射模式之间的切换,并且所述灯的驱动器可以被设置成基于与照明开关相关的滞后来支持模式改变。根据本公开,许多构造和变型将是显见的。
一般概述
在人类中,褪黑激素生成的健康水平与自然睡眠的质量直接相关。研究表明,蓝光(即,具有处于大约400nm-495nm范围内的波长的光)与人体中的褪黑激素生成密切相关。由此,暴露于高水平的蓝光(例如,在睡觉前)可能抑制褪黑激素生成,从而不利地影响睡眠质量。相反的是,白天暴露于高水平的蓝光可以帮助人们保持更清醒、更加警觉,而这些是在进行日常身体和精神活动时重要的属性。由此,改变光中的蓝光含量可以帮助观察者更好地保持自然的睡眠周期,并改善全天的生产力和表现。然而,传统的白炽灯和紧凑型荧光灯被设计成仅输出一个固定颜色。而且,调光被视为针对现有照明设计的高级功能,尤其是针对典型的紧凑型荧光灯(CFL)。
因此,并且根据本公开的一些实施方式,公开了一种固态昼夜节律灯和相关控制技术。在一些实施方式中,所公开的灯可以具有夜间/睡前发射模式,其中:(1)第一多个发射器发射具有处于大约1800K-2300K范围(ANSI标准)内的相关色温(CCT)的光;和(2)蓝光(400nm-495nm)与其余所发射光的光谱功率比使蓝光构成所发射的全部光的大约10%或更少。在一些实施方式中,所述灯可以具有日间/唤醒发射模式,其中:(1)第二多个发射器发射具有处于大约5000K-8000K范围(ANSI标准)内的CCT的光;和(2)蓝光(400nm-495nm)与其余所发射光的光谱功率比使蓝光构成所发射的全部光的大约30%或更多。在一些实施方式中,所述灯可以具有普通照明模式,其中,第一和第二多个发射器以高频(例如,大约2000Hz或更大)顺序地发射光,生成具有处于大约2500K-5000K范围内的CCT的组合光输出。可以通过切换与连接所述灯的电源插座相关联的照明开关来提供发射模式之间的切换,并且所述灯的驱动器可以被设置成基于与照明开关相关的滞后来支持模式改变。
如在此讨论的,所公开的灯可以具有宽范围发射模式中的任一种。在某些情况下,所述灯可以配置有两个或三个不同模式,但若希望的话,可以提供附加模式(例如,四个、五个或更多)。一些实施方式可以包括夜间/睡前发射模式、日间/唤醒发射模式,以及普通照明发射模式中的任一种,或组合,如在此讨论的。然而,本公开并非要如此限制,若希望的话,可以提供有利于各种目标应用和最终用途的许多其它模式,如健身活动、学习活动等等。
与现有的白天和夜间灯具设计相比,所公开的灯可以被特征化为具有明显不同的发射特征和能力,其特别适于支持或调节昼夜节律或其他生理过程。例如,所公开的灯可以设置有准许控制所发射蓝光的量的照明配置(profile),其可以被用于增加或减少抑制褪黑激素生成,从而影响观察者的睡眠过程或其他昼夜节律响应。由此,在更一般的意义上,根据一些实施方式,所公开的灯可以被用于基于生理考虑来生成特定的照明条件。例如,在睡觉前,用户可以在夜间/睡前模式下利用所公开的灯发射具有低蓝光含量的光谱,其可以有助于促进有质量睡眠的开始和维持。而且,用户可以在日间/唤醒模式下利用所公开的灯发射具有高蓝光含量的光谱,其可以加速从睡眠中醒来,并且有助于保持白天的意识。
如前所述,现有的灯通常仅专用于单一发射颜色。由此,为了在目标空间中实现多种不同的发射模式,需要采用多个不同的这种现有的灯,每个都需要其自己的电源插座。这大大增加了系统复杂性和成本。相反地,如本文所述提供的灯可以仅利用单个电源插座来实现作为单个照明组件的多个发射模式。而且,所公开的灯可以与通常用于住宅或商业环境中的任何照明开关兼容,利用开关的简单轻按来提供快速方便的发射模式改变。由此,与现有的灯产品相反,不需要投资一个新的调光开关或网关,或者采用复杂的控制电路或智能手机和应用或其它复杂的无线控制系统来切换发射模式,但若希望的话,根据一些实施例,任何这样的部件都可以可选地结合所公开的灯来使用。而且,利用所公开的灯,向照明设计者和终端用户提供选项,以针对不同的目标应用或最终使用,利用来自单个固态光源的不同发射模式。
如根据本公开而进一步清楚的,与传统的白炽光源、高强度放电(HID)光源,以及荧光光源相比,将固态光源(例如,LED)用于昼夜节律管理应用具有几个优点。例如,在利用固态发射器方面,如本文提供地配置的灯可以比现有设计更节能,其可以实现电力消耗和操作成本的降低。而且,在利用固态发射器方面,如本文提供地配置的灯可以比现有的白炽光源和HID光源产生更少热量。而且,在利用固态发射器方面,与现有的荧光灯和HID光源相反,如本文所提供地配置的灯可以不需要使用诸如汞、金属卤化物,或钠的危险材料。
根据一些实施方式,如本文不同地描述的提供的灯可以被设置成可操作地与宽范围照明设备中的任一种连接。例如,在某些情况下,所公开的灯可以与配置为嵌灯、吊灯、壁灯等的照明设备兼容,其例如可以安装或悬挂于天花板、墙壁、地板、台阶,或其它合适表面,如根据本公开所清楚的。在某些情况下,所公开的灯可以与被设置为自立式照明装置(如台灯或落地灯)的照明设备兼容。在一些实施方式中,所公开的灯可以与例如被设置成安装在吊顶板块(例如,1ft.×1ft.、2ft.×2ft.、2ft.×4ft.、4ft.×4ft.,或更大)上的照明设备兼容,以供安装在吊顶网格中。在一些实施方式中,所公开的灯可以与例如被设置成替代吊顶网格中的吊顶板块的照明设备兼容。在一些实施方式中,所公开的灯可以与被设置成安装于给定安装表面(例如,天花板、墙壁,或其它结构)之上或之中的照明设备(如筒灯)兼容。根据本公开,许多合适构造将是显见的。
结构和操作
图1例示了根据本公开一实施方式配置的固态灯100的侧正视图。图2例示了根据本公开一实施方式配置的固态灯100的分解立体图。图3例示了根据本公开一实施方式的、包括可操作地与一插座10连接的固态灯100的系统1000的框图。如可以从这些图看出,灯100可以包括主体部分102,其材料、几何结构以及尺寸可以定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。灯100还可以包括被设置成可操作地与给定电源插座10连接的基部104,使得电力可以被递送至灯100以用于其操作。为此,基部104可以具有任何标准的、定制的,或专有接触类型和配合尺寸,如希望用于给定目标应用或最终用途。在某些情况下,如图1-2所示的那些,基部104可以被设置为包括电脚触点的螺纹灯座(例如,爱迪生型螺丝座)。在某些其它情况下,仅举几个例子,基部104例如可以被设置为双引脚、三引脚或其它多引脚灯座,扭锁安装灯座,或卡口连接灯座。针对主体部分102和基部104的其它合适构造将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
如根据本公开而将清楚的,灯100可以与现有照明设备结构中通常使用的电源插座/电源箱兼容。由此,可以考虑如这里不同描述地配置的灯100,在一般意义上,改装或其它插入式替代照明组件。例如,一些实施方式可以是PAR20、PAR30、PAR38,或其它抛物面镀铝反射器(PAR)构造。一些实施方式可以是BR30、BR40,或其它凸起反射器(BR)构造。一些实施方式可以是A19、A21,或其它A线构造。一些实施方式可以是T5、T8,或其它管构造。一些实施方式可以是改进灯槽(RT)构造。根据本公开,将清楚许多合适的构造和变型。
如可以从图1-3进一步看出,灯100可以包括光源模块106。图4例示了根据本公开一实施方式配置的光源模块106的平面图。如这里可以看出,光源模块106可以包括一个或更多个固态发射器108a、108b(统称为发射器108,除非单独标识)位于印刷电路板(PCB)110或其它合适的中间体或基板上。给定发射器108可以是半导体光源,如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED),或聚合物发光二极管(PLED),等等。在至少一个示例情况下,给定发射器108可以是由Nichia公司提供的757G LED。在至少一个示例情况下,给定发射器108可以是由Osram Sylvania,Inc提供的LED。根据本公开,将清楚许多合适类型的发射器108。
关于输出,给定发射器108可以被设置成从光谱带中的任一个或组合来发射电磁辐射(例如,光),举例来说,如可见光谱带、红外(IR)光谱带,以及紫外(UV)光谱带,等等。给定发射器108可以如所希望地,被设置用于单一相关色温(CCT)的发射或颜色可调发射。根据一些实施方式,发射器108a可以被设置成发射具有处于大约1800K-2300K范围(ANSI标准)内的相关色温(CCT)的光。根据一些实施方式,发射器108b可以被设置成发射具有处于大约5000K-8000K范围(ANSI标准)内的CCT的光。针对发射器108a、108b的其它合适CCT范围将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
给定发射器108的电功率(瓦特数)可以被定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。在某些情况下,给定发射器108可以是具有大约1W或更小(例如,大约0.25W或更小、大约0.5W或更小、大约0.75W或更小,或处于大约1W或更小范围内的任何其它子范围)的瓦特数的低功率半导体光源。在某些情况下,给定发射器108可以是具有大约1W或更大(例如,大约1.25W或更大、大约1.5W或更大,或处于大约1W或更大范围内的任何其它子范围)的瓦特数的高功率半导体光源。针对发射器108a、108b的其它合适功率输出范围将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
给定发射器108可以经由任何合适的标准的、定制的,或专有电连接装置与PCB110电连接,如根据本公开而将显见的。在某些情况下,PCB 110还可以包括在其上的其它组件,举例来说,如电阻器、晶体管、电容器、集成电路(IC),以及用于给定发射器108的功率和控制连接,仅举几个例子。光源模块106的发射器108的全部(或某一子集)可以可操作地串联或并联(或两者的组合)连接,如希望用于给定目标应用或最终用途。在至少一个示例情况下,至少一个发射器108可以是6V品种,但若希望的话,可以提供其它电压。
PCB 110上的发射器108的布置可以被定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。例如,在一些实施方式中,发射器108可以部分或全部分布为规则阵列,其中,发射器108的全部(或某一子集)在PCB 110上彼此有关地按系统方式设置。在一些其它实施方式中,发射器108可以部分或全部分布为半规则阵列,其中,发射器108的子集在PCB 110上彼此有关地按系统方式设置,但至少一个其它发射器108不是如此设置。在一些其它实施方式中,发射器108可以部分或全部分布为不规则阵列,其中,发射器108的全部(或某一子集)在PCB110上未彼此有关地按系统方式设置。如在图4中通常示出,至少在某些情况下,发射器108a可以围绕PCB 110的中心区域设置,而发射器108b可以围绕PCB 110的周边区域设置。由此,在某种意义上,在一些实施方式中,发射器108b可以与发射器108a以同心方式设置。PCB110上的相邻发射器108a和108b的数量、密度,以及间距可以被定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。
根据一些实施方式,光源模块106的发射器108可以按单串或多个(例如,两个或更多个)串来设置。例如,图4所示的示例实施方式包括第一串114发射器108a的和分离的第二串116发射器108b。在至少一个示例情况下,第一串114包括八个发射器108a,而第二串116包括九个发射器108b。当然,针对给定串114、116的相邻发射器108a、108b的数量、密度,以及间距可以被定制,并且本公开不旨在仅限于经由图4描绘的示例构造。
在某些情况下,针对给定串114、116,其所有构成发射器108可以被设置成仅发射同一单个CCT范围的光。在某些情况下,针对给定串114、116,构成发射器108的第一子集可以被设置成发射指定CCT范围的第一子范围的光,而第二子集可以被设置成发射该指定CCT范围的不同的第二子范围的光。在利用多个串(例如,第一串114和第二串116)的情况下,根据一些实施方式,单个发射器108的正向电压可以被选择成具有串114、116之间的希望电压差。
返回至图2,灯100可选地可以包括被设置成与光源模块106热连通以便于灯100散热的散热器部分118。为此,可选的散热器部分118可以是单块或多块构造,并且部分或全部由任何合适的导热材料形成。例如,可选的散热器部分118可以由铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、黄铜、钢,或者掺杂有导热材料的复合材料或聚合物(例如陶瓷、塑料等)中的任一种或组合形成。可选散热器部分118的几何结构和尺寸可以被定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。在某些情况下,可选的是,在散热器部分118与光源模块106之间可以设置热接口层120(例如,导热带或其它介质),以易于其间的热连通。针对可选散热器部分118和可选热接口层120的其它合适构造将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
如可以从图2到图3进一步看出,灯100可以包括驱动器122,其可以设置在灯100的主体部分102或其它部分内。驱动器122可以是被设置成利用脉冲宽度调制(PWM)调光或任何其它合适的标准的、定制的,或专有驱动技术来驱动发射器108的单通道或多通道电子驱动器,如根据本公开而将显见的。如在图3中进一步示出,驱动器122可以包括控制器124。根据一些实施方式,驱动器122可以被设置成向灯100提供双模式操作;即,驱动器122可以向灯100提供:(1)第一发射模式,其中,其发射具有第一CCT的光;和(2)第二发射模式,其中,其发射具有不同的第二CCT的光。为此,控制器124例如可以是由O2Micro InternationalLtd.提供的OZ2082C LED驱动器控制器。根据一些其它实施方式,驱动器122可以被设置成向灯100提供三模式操作;即,驱动器122可以向灯100提供第一和第二发射模式(如前所述),以及其中其发射具有第一CCT和第二CCT两者的光的第三发射模式,其组合以提供具有不同的第三CCT的光。为此,控制器124可以是例如由O2Micro International Ltd.提供的OZ2093FREE-DIMMINGTM LED驱动器控制器。
然而,应注意到,本公开不旨在仅限于包括这些具体示例控制器124的驱动器122。在更一般的意义上,并且根据一些其它实施方式,控制器124可以是具有感测输入功率的操作(例如,基于下面讨论的开关20的通/断状态)而同时保持来自接通至断开和断开至颜色控制的迟滞的能力的任何电源控制器IC或微控制器,并且颜色控制通过控制发射器108a和108b的通/断状态来提供。还在其它一些情况下,控制器124可以是被编程为接收来自非开关(举例来说,如开关20)的或除了开关(举例来说,如开关20)(包括该开关)以外的其它有线或无线源的控制输入的微控制器,并因此通过控制串114、116的占空比来生成目标CCT。
在双模式、三模式,或其它多模式操作下,灯100可以由驱动器122驱动,该驱动器122包括被设置成部分或全部基于滞后来支持针对灯100的模式改变的控制器124。根据一些实施方式,发射器108的输出和由此灯100的输出可以通过控制器124以电子方式控制。为此,控制器124例如可以通过通信总线或其它合适的互连可操作地与发射器108(或更一般地,光源模块106)连接。控制器124可以被设置成经由合适的标准的、定制的,或专有有线或无线数字通信协议中的任一种或组合来与发射器108通信,如根据本公开而将显见的。
控制器124可以被设置成以电子方式控制发射器108以向灯100提供高度可调节的光发射。在某些情况下,颜色控制可以通过一次仅一个串地控制串114、116来提供,由此,提供双模式操作。在某些其它情况下,颜色控制可以实现串114、116之间的高频切换,由此,提供三模式操作。为此,控制器124可以承载一个或更多个照明控制模块,并且可以被编程或以其它方式设置成输出可以在控制灯100的给定发射器108的操作方面加以利用的一个或更多个控制信号。例如,在一些实施方式中,控制器124可以包括夜间/睡前发射调节模块,并且可以被设置成输出控制信号,以调节发射器108a发射的、具有处于大约1800K-2300K范围内的CCT的光的特性。在一些实施方式中,控制器124可以包括日间/唤醒发射调节模块,并且可以被设置成输出控制信号,以调节发射器108b发射的、具有处于大约5000K-8000K范围内的CCT的光的特性。在一些实施方式中,控制器124可以包括普通照明发射调节模块,并且可以被设置成输出控制信号,以调节发射器108a和108b所发射的光的特性,从而实现具有处于大约2500K-5000K范围内的CCT的光的组合/混合输出。在一些实施方式中,控制器124可以包括亮度调节模块,并且可以被设置成输出控制信号以控制由给定发射器108发射的光的强度(例如,亮度或暗度)。在一些实施方式中,控制器124可以包括颜色调节模块,并且可以被设置成输出控制信号以控制由给定发射器108发射的光的颜色(例如,波长)。在一些实施方式中,控制器124可以被设置成输出供在控制给定发射器108是处于导通状态还是断开状态方面使用的控制信号。然而,应注意到,本公开不旨在仅限于这些示例照明控制模块和输出信号;可以提供附加和/或不同的照明控制模块和输出信号,如希望用于给定目标应用或最终用途。
根据一些实施方式,控制器124的模块可以按任何合适的标准的、定制的,或专有编程语言来实现,例如C、C++、objective C、JavaScript,或任何其它合适的指令集,如根据本公开而将显见的。控制器124的模块例如可以在机器可读介质上编码,其在通过处理器执行时,部分或全部执行灯100的功能。该计算机可读介质例如可以是硬盘驱动器、光盘、记忆棒、服务器,或者包括可执行指令的任何合适的非暂时计算机或计算装置存储器,或者多个这种存储器或其组合。一些实施方式例如可以利用门级逻辑、专用集成电路(ASIC)或芯片组,或者其它这种特制逻辑来实现。一些实施方式可以利用具有输入/输出能力(例如,用于接收用户输入的输入;用于指导其它组件的输出)和用于执行装置功能的嵌入式例程的微控制器来实现。在更一般的意义上,控制器124的功能模块可以按硬件、软件,以及固件中的任一个或组合来实现,如希望用于给定目标应用或最终用途。而且,在一些实施方式中,控制器124的给定模块(或更一般地说,控制器124)可以是可编程的,以实现用于给定目标应用或最终用途的灯100所希望的各种功能和发射能力中的任何一种。
如根据本公开而将清楚的,灯100还可以包括或以其它方式使用可与固态灯和照明设备一起采用的宽范围的其它电子组件中的任何一个。例如,在一些实施方式中,灯100可以包括或以其他方式使用诸如电子镇流器电路的功率转换组件,其被设置成将AC信号转换成按希望电流/电压的DC信号以向给定光源模块106供电。在某些情况下,灯100可以包括自镇流电子装置(例如,设置在灯100的基部104或其它部分内)。在一些实施方式中,灯100可以包括或以其它方式使用诸如中央处理单元(CPU)或微控制器单元(MCU)之类的处理组件。
返回至图1到图2,灯100还可以包括一个或更多个光学器件112,其可以具有宽范围构造中的任一种。根据一些实施方式,给定光学器件112可以被设置成部分或全部透射从与之光学耦合的给定发射器108接收的发射。给定光学器件112可以由合适光学材料中的任一种或组合形成。例如,在一些实施方式中,给定光学器件112可以由诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或聚碳酸酯之类的聚合物形成。在一些实施方式中,给定光学器件112可以由诸如蓝宝石(Al2O3)或钇铝石榴石(YAG)之类的陶瓷形成。在一些实施方式中,给定光学器件112可以由玻璃形成。在一些实施方式中,给定光学器件112可以由任何前述材料组合形成。而且,给定光学器件112的尺度和几何结构可以被定制,如希望用于给定目标应用或最终用途。在一些实施方式中,给定光学器件112可以是透镜或者以其它方式包括透镜,举几个例子,如菲涅尔透镜、会聚透镜、复合透镜,或微透镜阵列。在一些实施方式中,给定光学器件112可以是或以其它方式包括光学圆顶或光学窗口。在某些情况下,给定光学器件112可以被形成为单件光学材料,从而提供单块光学结构。在某些其它情况下,给定光学器件112可以由多件光学材料形成,从而提供多块(多件式)光学结构。在某些情况下,给定光学器件112可以被设置成过滤通过其透射的光。针对光学器件112的其它合适构造将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
如先前所讨论的,灯100可以配置有多个发射模式。例如,根据一些实施方式,灯100可以具有夜间/睡前发射模式,其中,仅具有处于大约1800K-2300K范围内的CCT的发射器108a可以被接通并发射光。而且,在该发射模式下,具有处于大约400nm-495nm范围内的波长的光(例如,通常为蓝光)与按其余发射光谱发射的光的光谱功率比可以使得蓝光构成由灯100所发射的全部光的大约10%或更少(例如,大约8%或更少、大约5%或更少、大约3%或更少,或者在大约10%或更少的范围内的任何其它子范围)。在至少一些情况下,该CCT范围的光和光谱功率比可能有助于诱导和维持睡眠。如根据本公开而将清楚的,一般意义上讲,在夜间/睡前发射模式下,可能希望最小化灯100发射的蓝光含量(例如,减少为尽可能接近0%的蓝光),并且降低输出强度。
根据一些实施方式,灯100可以具有日间/唤醒发射模式,其中,仅具有处于大约5000K-8000K范围内的CCT的发射器108b可以被接通并发射光。而且,在该发射模式下,具有处于大约400nm-495nm范围内的波长的光(例如,通常为蓝光)与按其余发射光谱发射的光的光谱功率比可以使得蓝光构成由灯100所发射的全部光的大约30%或更多(例如,大约35%或更多、大约40%或更多、大约45%或更多、大约50%或更多,或者在大约30%或更多的范围内的任何其它子范围)。在至少一些情况下,该CCT范围的光和光谱功率比可能有助于诱导和维持觉醒/警觉的状态。如根据本公开而将清楚的,一般意义上讲,在日间/唤醒发射模式下,可能希望最大化灯100发射的蓝光含量(例如,尽可能高地增加,同时仍保持对观察者物理安全的水平),并且增加输出的强度。
图5是例示根据本公开一实施方式的、配置有夜间/睡前模式和日间/唤醒模式的灯100的光谱功率分布(SPD)的图形。如这里可以看出,在具有大约2000K的CCT的夜间/睡前发射模式下,蓝光(例如,具有在大约400nm至495nm之间的波长的光)与总发射光谱区的光谱功率比小于或等于大约10%(例如,大约7.5%-10%、大约7.5%或更少、大约5%-7.5%、大约5%或更少、大约2.5%-5%、大约2.5%或更少、大约0.1%-2.5%,或者小于或等于大约10%的范围内的任何其它子范围)。而且,在该示例发射模式下,在发射光谱的蓝光区域中存在相对小的峰值,并且该蓝光峰值与总发射光谱区之间的光谱功率比为大约4.8%。如可以从图5进一步看出,在具有大约6500K的CCT的日间/唤醒发射模式下,蓝光(例如,具有在大约400nm至495nm之间的波长的光)与总发射光谱区的光谱功率比大于或等于大约30%(例如,大约30%-40%、大约40%或更多、大约40%-50%、大约50%或更多、大约50%-60%、大约60%或更多,或者大于或等于大约30%的范围内的任何其它子范围)。而且,在该示例发射模式下,在发射光谱的蓝光区域中存在相对大的峰值,并且该蓝光峰值与总发射光谱区的光谱功率比为大约48.1%。
根据一些实施方式,灯100可以具有一个或更多个普通照明发射模式,其中,发射器108a(具有处于大约1800K-2300K范围内的CCT)和发射器108b(具有处于大约5000K-8000K范围内的CCT)可以在高频下顺序接通和断开,并发射光。所得的组合光输出可以具有处于大约2500K-5000K范围内的CCT(例如,大约2500K-3000K、大约3000K-3500K、大约3500K-4000K、大约4000K-4500K、大约4500K-5000K,或者处于大约2500K-5000K范围内的任何其它子范围)。在某些情况下,灯100可以仅包括单个普通照明发射模式,其中,其发射具有单个CCT或单个范围的CCT的组合光输出。在其它情况下,可以为灯100提供多个普通照明发射模式。例如,在第一普通照明发射模式下,灯100可以发射具有第一CCT或第一范围的CCT的组合光输出,而在第二普通照明发射模式下,灯100可以发射具有不同的第二CCT或不同的第二范围的CCT的组合光输出。若希望的话,可以提供任何数量的普通照明发射模式,并且针对发射器108a和108b的发射混合可以被定制以实现给定目标输出CCT值。
图6是例示根据本公开一实施方式的、灯100的发射器108a和108b的颜色混合的色点图形。如这里可以看出,通过混合发射器108a的输出与发射器108b的输出,可以提供具有处于大约2500K-5000K范围内的CCT的组合输出。为此,根据一些实施方式,驱动器122可以经由PWM(或其它合适的技术)来控制发射器108a,以占灯100的发射光的大约50%-75%(例如,大约70%±5%,或处于大约50%-75%范围内的任何其它子范围)。对应地,根据一些实施方式,驱动器122可以经由PWM(或其它合适的技术)来控制发射器108b,以占灯100的发射光的大约25%-50%(例如,大约30%±5%,或处于大约25%-50%范围内的任何其它子范围)。在该普通照明发射模式下,灯100可以被设置成在给定时间仅具有发射器108a或者发射器108b。由此,当串114可以接通并发射光时,串116可以断开,反之亦然。若希望的话,串114、116相对于彼此接通和断开的频率可以被定制,并且可以足够高以致观察者不可察觉。
根据一些实施方式,灯100可以配置有两个不同的发射模式。图7是例示根据本公开一实施方式配置的双模式灯100的转变的状态图。如这里可以看出,当初始接通时,灯100可以按第一发射模式启动。至少在某些情况下,可以将该第一发射模式(例如,由用户或以其它方式)指定为针对该灯100的默认模式。然后,灯100可以从第一发射模式转变至不同的第二发射模式,例如通过激活开关20(下面讨论)。为此,若希望的话,驱动器122可以定制,并且在至少一些实施方式中,作为控制器124,可以包括由O2Micro International Ltd.提供的OZ2082C LED驱动器控制器,如前所述。下表1列出了根据本公开的一些实施方式配置的用于双模式灯100的发射模式的各种循环组合:
表1
根据一些其它实施方式,灯100可以配置有三个不同的发射模式。图8是例示根据本公开一实施方式配置的三模式灯100的转变的状态图。如这里可以看出,当初始接通时,灯100可以按第一发射模式启动。如先前所讨论的,至少在某些情况下,可以将第一发射模式(例如,由用户或以其它方式)指定为针对该灯100的默认模式。然后,灯100可以从第一发射模式转变至不同的第二发射模式,例如通过激活开关20(下面讨论)。此后,灯100可以例如通过激活开关20而从第二发射模式转换至不同的第三发射模式。为此,若希望的话,驱动器122可以定制,并且在至少一些实施方式中,作为控制器124,可以包括由O2MicroInternational Ltd.提供的OZ2093FREE-DIMMINGTM LED驱动器控制器,如前所述。下表2列出了根据本公开的一些实施方式配置的用于三模式灯100的发射模式的各种循环组合:
表2
根据一些实施方式,改变灯100的发射模式可以通过操作与插座10以通信方式连接的照明开关20来执行,该插座10与灯100可操作地连接。更具体地说,通过轻按开关20,灯100可以循环通过其各种发射模式。为此,开关20例如可以是被设置成如通常所做的拨动灯开关或摇杆开关,或者任何其它合适的家用或商业类型的照明开关,如根据本公开而将显见的。
当灯100最初通过将开关20切换成其导通位置而被接通时,灯100可以进入其第一发射模式。如果灯100接着在指定的第一时间窗口内关闭(通过将开关20切换成其断开位置)并再次接通(通过将开关20切换成其导通位置),则灯100可以进入其第二发射模式。如果灯100此后在指定的第二时间窗口内再次关闭(通过将开关20切换成其断开位置)并再次接通(通过将开关20切换成其导通位置),则灯100可以:或者(1)如果灯100是双模式灯,则返回至第一发射模式;或者(2)如果灯100是三模式灯,则进入其第三发射模式。若希望的话,第一时间窗口和第二时间窗口中的每一个的持续时间可以被定制,并且在至少一些情况下,可以为大约3秒或更少(例如,大约2.5秒或更少、大约2秒或更少、大约1.5秒或更少,大约1秒或更少,或者处于大约3秒或更少的范围内的任何其它子范围)。在某些情况下,第一和第二时间窗口可以具有相同的持续时间,而在其它情况下,那些窗口的持续时间可能不同。在某些情况下,第一和第二时间窗口的任一个(或两者)可以是用户可编程的。
返回至图3,灯100可选地可以包括通信模块126,其可以被配置为发射器、接收器,或两者(即,收发器)。在某些情况下,通信模块126可以与控制器124分离并且不同(举例来说,如图3中大体所示),但在某些其它情况下,通信模块126可以是控制器124的组件或则以其它方式与控制器124集成。根据一些实施方式,控制器124可以被设置成,至少部分地基于从诸如控制接口40的远程源接收的输入,向发射器108输出控制信号。控制接口40可以是物理的、虚拟的,或其组合,并且可以被设置成与控制器124通信(经由居间通信模块126),控制器124进而解释从控制接口40接收的输入并将希望控制信号分配至光源模块106的发射器108。根据一些实施方式,控制接口40可以在改变灯100的发射模式方面被采用。为此,通信模块126和控制接口40可以被设置用于利用诸如通用串行总线(USB)、以太网、火线(FireWire)、Wi-Fi、蓝牙,或ZigBee此类的合适装置中的任一个或组合来进行有线或无线通信(或两者)。可选的是,控制接口40可以是或以其它方式采用触敏显示器或表面,如触摸板或具有基于触摸的用户接口(UI)或图形UI(GUI)的其它装置,如由计算装置、移动或其他所提供的。针对通信模块126和控制接口40的其它合适构造将取决于给定应用,并且根据本公开将是显见的。
根据本公开,许多实施方式将是显见的。一个示例实施方式提供了一种固态灯,该固态灯包括:印刷电路板(PCB);第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有第一相关色温(CCT)的光;第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有与所述第一CCT不同的第二CCT的光。所述固态灯还包括控制器,该控制器被设置成:经由控制信号以电子方式控制所述第一多个固态发射器的发射和所述第二多个固态发射器的发射,使得:在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;而在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多;并且,基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。在某些情况下:所述第一CCT处于大约1800K-2300K的范围内;并且在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约5%或更少。在某些情况下:所述第二CCT处于大约5000K-8000K的范围内;并且在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约40%或更多。在某些情况下,在基于所述照明开关的滞后来提供所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变方面,所述控制器被设置成,使得:在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;而在大约3秒钟或更少的时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式。在某些情况下,所述控制器还被设置成:经由所述控制信号以电子方式控制所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器两者的发射,使得:在第三发射模式下,所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器以大约2000Hz或更大的频率顺序地发射光,生成具有与所述第一CCT和所述第二CCT不同的第三CCT的组合光输出;并且基于所述照明开关的滞后,提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变。在一些这样的情况中,在所述第三发射模式下:由所述第一多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;由所述第二多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%;并且所述第三CCT处于大约2500K-5000K的范围内。还在一些这样的情况中,在基于所述照明开关的滞后,来提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变方面,所述控制器被设置成,使得:在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;在大约3秒钟或更少的第一时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式;而在大约3秒钟或更少的第二时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来再次关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第二发射模式转变至所述第三发射模式。在这样的一些情况下,所述第一时间窗口和所述第二时间窗口不同。在某些情况下,所述固态灯还包括通信模块,该通信模块被设置成与所述控制器通信,其中,所述控制器被设置成,至少部分地基于通过所述通信模块从远离所述固态灯的源接收的输入来输出所述控制信号。在某些情况下,所述控制信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。
另一实施例实施方式提供了一种固态灯,该固态灯包括:光源模块,该光源模块包括:第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器被设置成发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温(CCT)的光;和第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器被设置成发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光。所述固态灯还包括驱动器,该驱动器被设置成:驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器,使得:在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;而在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多;并且基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。在某些情况下,在基于所述照明开关的滞后来提供所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变方面,所述驱动器被设置成,使得:在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;而在一时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式。在某些情况下,所述驱动器还被设置成:驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器,使得:在第三发射模式下,所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器以大约2000Hz或更大的频率顺序地发射光,生成具有处于大约2500K-5000K的范围内的CCT的组合光输出;并且基于所述照明开关的滞后,提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变。在这样的一些情况下,在所述第三发射模式下:由所述第一多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;而由所述第二多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%。在某些情况下,在基于所述照明开关的滞后,来提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变方面,所述驱动器被设置成,使得:在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;在第一时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式;而在第二时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来再次关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第二发射模式转变至所述第三发射模式。在某些情况下,所述固态灯被设置为以下中的至少一个:BR40灯、BR30灯、PAR38灯、PAR30灯、PAR20灯、A19灯、A21灯、T5灯,以及T8灯。在某些情况:所述第一多个固态发射器包括可操作地串联连接的八个发射器;而所述第二多个固态发射器包括可操作地串联连接的九个发射器。在某些情况下,提供了一种照明系统,该照明系统包括:如在此提供的配置的固态灯;和以下中的至少一个:照明设备,该照明设备包括被设置成可操作地与所述固态灯连接的电源插座;和控制接口,该控制接口被设置成与所述驱动器通信,其中,所述驱动器被设置成,至少部分地基于从所述控制接口接收的输入,来驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器。
另一示例实施方式提供了一种经由固态灯来照明的方法,该方法包括以下步骤:经由所述固态灯的第一固态发射器发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温(CCT)的光,其中,由所述第一固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第一固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第一固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;而经由所述固态灯的第二固态发射器发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光,其中,由所述第二固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第二固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第二固态发射器发射的全部光的大约30%或更多。在某些情况下,该方法还包括以下步骤:按大约2000Hz或更大的频率,顺序地执行经由所述第一固态发射器的发射和经由所述第二固态发射器的发射,从而获得具有处于大约2500K-5000K的范围内的CCT的组合光输出,其中:由所述第一固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;而由所述第二固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%。
已经出于例示和描述的目的呈现了示例实施方式的前述描述。不是旨在排它或将本公开限制成所公开的精确形式。根据本公开,许多修改和变型都是可以的。意图是本公开的范围不受该详细描述限制,而是由所附权利要求限制。要求本申请优先权的未来提交申请可以以不同的方式来要求保护所公开的主题,并且通常可以包括如在此不同地公开或以其它方式展示的任一组一个或更多个限制。
Claims (20)
1.一种固态灯,该固态灯包括:
印刷电路板PCB;
第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有第一相关色温CCT的光;
第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器位于所述PCB上并且被设置成发射具有与所述第一CCT不同的第二CCT的光;以及
控制器,该控制器被设置成:
经由控制信号以电子方式控制所述第一多个固态发射器的发射和所述第二多个固态发射器的发射,使得:
在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及
在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多;以及
基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。
2.根据权利要求1所述的固态灯,其中:
所述第一CCT处于大约1800K-2300K的范围内;并且
在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约5%或更少。
3.根据权利要求1所述的固态灯,其中:
所述第二CCT处于大约5000K-8000K的范围内;并且
在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约40%或更多。
4.根据权利要求1所述的固态灯,其中,在基于所述照明开关的滞后来提供所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变方面,所述控制器被设置成使得:
在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;以及
在大约3秒钟或更少的时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式。
5.根据权利要求1所述的固态灯,其中,所述控制器还被设置成:
经由所述控制信号以电子方式控制所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器两者的发射,使得在第三发射模式下,所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器以大约2000Hz或更大的频率顺序地发射光,生成具有与所述第一CCT和所述第二CCT不同的第三CCT的组合光输出;以及
基于所述照明开关的滞后,提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变。
6.根据权利要求5所述的固态灯,其中,在所述第三发射模式下:
由所述第一多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;
由所述第二多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%;并且
所述第三CCT处于大约2500K-5000K的范围内。
7.根据权利要求5所述的固态灯,其中,在基于所述照明开关的滞后,来提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变方面,所述控制器被设置成使得:
在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;
在大约3秒钟或更少的第一时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式;以及
在大约3秒钟或更少的第二时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来再次关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第二发射模式转变至所述第三发射模式。
8.根据权利要求7所述的固态灯,其中,所述第一时间窗口和所述第二时间窗口不同。
9.根据权利要求1所述的固态灯,所述固态灯还包括通信模块,该通信模块被设置成与所述控制器通信,其中,所述控制器被设置成至少部分地基于通过所述通信模块从远离所述固态灯的源接收的输入来输出所述控制信号。
10.根据权利要求1所述的固态灯,其中,所述控制信号是脉冲宽度调制PWM信号。
11.一种固态灯,该固态灯包括:
光源模块,该光源模块包括:
第一多个固态发射器,所述第一多个固态发射器被设置成发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温CCT的光;和
第二多个固态发射器,所述第二多个固态发射器被设置成发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光;和
驱动器,该驱动器被设置成:
驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器,使得:
在第一发射模式下,所述第一多个固态发射器发射光,其中,在所述第一发射模式下,由所述第一多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第一多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第一多个固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及
在第二发射模式下,所述第二多个固态发射器发射光,其中,在所述第二发射模式下,由所述第二多个固态发射器按处于大约400nm-495nm范围内的波长发射的光与所述第二多个固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于大约400nm-495nm范围内的所述波长发射的光构成由所述第二多个固态发射器发射的全部光的大约30%或更多;以及
基于与所述固态灯设置成可操作地连接的电源插座相关联的照明开关的滞后,提供在所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变。
12.根据权利要求11所述的固态灯,其中,在基于所述照明开关的滞后来提供所述第一发射模式与所述第二发射模式之间的改变方面,所述驱动器被设置成使得:
在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;以及
在时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式。
13.根据权利要求11所述的固态灯,其中,所述驱动器还被设置成:
驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器,使得在第三发射模式下,所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器以大约2000Hz或更大的频率顺序地发射光,生成具有处于大约2500K-5000K的范围内的CCT的组合光输出;以及
基于所述照明开关的滞后,提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变。
14.根据权利要求13所述的固态灯,其中,在所述第三发射模式下:
由所述第一多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;以及
由所述第二多个固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%。
15.根据权利要求13所述的固态灯,其中,在基于所述照明开关的滞后,来提供所述第一发射模式、所述第二发射模式,以及所述第三发射模式之间的改变方面,所述驱动器被设置成使得:
在通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来接通所述固态灯时,所述固态灯进入所述第一发射模式;
在第一时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第一发射模式转变至所述第二发射模式;以及
在第二时间窗口内,通过将所述照明开关从导通位置切换至断开位置来再次关闭所述固态灯,并接着通过将所述照明开关从断开位置切换至导通位置来再次接通所述固态灯时,所述固态灯从所述第二发射模式转变至所述第三发射模式。
16.根据权利要求11所述的固态灯,其中,所述固态灯被设置为以下中的至少一个:BR40灯、BR30灯、PAR38灯、PAR30灯、PAR20灯、A19灯、A21灯、T5灯,以及T8灯。
17.根据权利要求11所述的固态灯,其中:
所述第一多个固态发射器包括可操作地串联连接的八个发射器;以及
所述第二多个固态发射器包括可操作地串联连接的九个发射器。
18.一种照明系统,该照明系统包括:
根据权利要求11所述的固态灯;和
下列中的至少一个:
照明设备,该照明设备包括被设置成可操作地与所述固态灯连接的电源插座;和
控制接口,该控制接口被设置成与所述驱动器通信,其中,所述驱动器被设置成至少部分地基于从所述控制接口接收的输入,来驱动所述第一多个固态发射器和所述第二多个固态发射器。
19.一种经由固态灯来照明的方法,该方法包括以下步骤:
经由所述固态灯的第一固态发射器发射具有处于大约1800K-2300K范围内的第一相关色温CCT的光,其中,由所述第一固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第一固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第一固态发射器发射的全部光的大约10%或更少;以及
经由所述固态灯的第二固态发射器发射具有处于大约5000K-8000K范围内的第二CCT的光,其中,由所述第二固态发射器按处于400nm-495nm之间的波长发射的光与所述第二固态发射器发射的其余光的光谱功率比使得按处于400nm-495nm之间的所述波长发射的光构成由所述第二固态发射器发射的全部光的大约30%或更多。
20.根据权利要求19所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
按大约2000Hz或更大的频率,顺序地执行经由所述第一固态发射器的发射和经由所述第二固态发射器的发射,从而获得具有处于大约2500K-5000K的范围内的CCT的组合光输出,其中:
由所述第一固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约50%-75%;以及
由所述第二固态发射器发射的光构成所述组合光输出的大约25%-50%。
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