DE102014110833A1 - Circuit-level LED light source - Google Patents
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Abstract
Es werden Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von circadiangerechten LED-Lichtquellen offenbart. Eine Lichtquelle ist so ausgebildet, dass sie eine erste LED-Emission (z. B. eine oder mehrere LEDs, die ein erstes Spektrum emittieren) und eine zweite LED-Emission (z. B. eine oder mehrere LEDs, die ein zweites Spektrum emittieren) aufweist, wobei die erste und die zweite LED-Emission in einem ersten Verhältnis und in einem zweiten Verhältnis so kombiniert werden, dass die relative circadiane Stimulation beim Wechsel vom ersten Verhältnis zum zweiten Verhältnis unter Aufrechterhalten eines Farbwiedergabeindexes von mehr als 80 verändert wird.Methods and apparatus for providing circadian LED light sources are disclosed. A light source is configured to emit a first LED emission (eg, one or more LEDs that emit a first spectrum) and a second LED emission (eg, one or more LEDs that emit a second spectrum wherein the first and second LED emissions are combined in a first ratio and a second ratio such that the relative circadian stimulation is changed when changing from the first ratio to the second ratio while maintaining a color rendering index greater than 80.
Description
GEBIETTERRITORY
Die Offenbarung betrifft das Gebiet der Beleuchtungsprodukte und bezieht sich im Besonderen auf Vorrichtungen und Verfahren zum Schaffen von circadiangerechten LED-Lichtquellen.The disclosure relates to the field of lighting products and, more particularly, to apparatus and methods for providing circadian LED light sources.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Identifizierung von nicht zum Sehvermögen gehörenden Fotorezeptoren im menschlichen Auge (sogenannten fotosensitive Ganglienzellen bzw. ”ipRGCs”, von englisch: intrinsically photosensitive retinal ganglion cells), die mit dem circadianen System verbunden sind, hat ein beträchtliches Interesse an Auswirkungen verschiedener Lichtspektren auf die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen geweckt. Eine starke circadiane Stimulation kann positive Auswirkungen haben, wie beispielsweise Aufhebung von Schlafstörungen, Heben der Laune, Steigern der Aufmerksamkeit sowie der kognitiven Leistungsfähigkeit und Linderung einer saisonal-affektiven Störung (Winterdepression). Eine circadiane Stimulation zur Unzeit kann dagegen auch mit einer Störung der inneren biologischen Uhr und einer Melatoninhemmung einhergehen und mit Krankheiten wie beispielsweise Krebs, Herzleiden, Adipositas und Diabetes in Zusammenhang gebracht werden.The identification of non-visual photoreceptors in the human eye (so-called "photosensitive retinal ganglion cells" or "ipRGCs"), which are associated with the circadian system, has considerable interest in the effects on health of various light spectra and the well-being of people awakened. Strong circadian stimulation can have beneficial effects, such as resolution of sleep disorders, mood lift, increased attention and cognitive performance, and relief of seasonal affective disorder (winter depression). On the other hand, circadian stimulation at an inopportune time can be associated with disruption of the internal biological clock and inhibition of melatonin and associated with diseases such as cancer, heart disease, obesity and diabetes.
Eine circadiane Stimulation steht mit einer Erhöhung der Glucocorticoidwerte und einer Senkung der Melatoninwerte in Zusammenhang und ist besonders gegenüber Licht aus dem blauen Wellenlängenbereich empfindlich. Da lichtemittierende Dioden (LEDs) enthaltende Beleuchtungsprodukte überwiegend auf LEDs basieren, die weißes Licht emittieren, das durch Umwandlung blauen Primärlichts mithilfe von Leuchtstoffen geschaffen wird, weisen die meisten Beleuchtungsquellen auf LED-Basis nunmehr höhere circadiane Stimulationsniveaus auf als die herkömmlichen Quellen, die durch sie ersetzt werden sollen.Circadian stimulation is associated with an increase in glucocorticoid levels and a decrease in melatonin levels, and is particularly sensitive to light from the blue wavelength range. Since light emitting diode (LED) containing lighting products are predominantly based on LEDs that emit white light created by conversion of blue primary light using phosphors, most LED based lighting sources now have higher circadian stimulation levels than the conventional sources provided by them should be replaced.
Außerdem sind Beleuchtungsprodukte selten (anders als durch bloßes Dimmen) einstellbar und ältere Beleuchtungsprodukte haben auch keine Auswirkungen auf die tageszeitlichen oder circadianen Zyklen von Menschen. Erschwerend kommt noch hinzu, dass scheinbar einstellbare ältere Beleuchtungsprodukte im gesamten einstellbaren Bereich keine gute Farbwiedergabequalität besitzen.In addition, lighting products are rarely (other than by mere dimming) adjustable and older lighting products also have no effect on the daytime or circadian cycles of humans. To make matters worse, seemingly adjustable older lighting products in the entire adjustable range do not have good color rendering quality.
Es besteht daher ein Bedarf an einer Technik bzw. an Technologien zur Herstellung von Beleuchtungsprodukten, bei der bzw. denen die Lichtemission (z. B. die LED-Lichtemission) so gesteuert werden kann, dass unterschiedliche circadiane Stimulationsniveaus verfügbar sind und gleichzeitig gewünschte Lichtqualitätsmerkmale wie beispielsweise ähnlichste Farbtemperatur (CCT von englisch: Correlated Color Temperature) und Farbwiedergabeindex (CRI von englisch: Color Rendering Index) eingehalten werden. Ferner besteht ein Bedarf an einem Beleuchtungssystem, bei dem eine erste Zusammensetzung der Lichtemission und eine zweite Zusammensetzung der Lichtemission so ausgebildet sind, dass ein Wechsel von der ersten Zusammensetzung zur zweiten Zusammensetzung die circadiane Stimulation entsprechend verändert aber gleichzeitig einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 aufrechterhält und die ähnlichste Farbtemperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs hält.There is therefore a need for a technology or technologies for manufacturing lighting products in which the light emission (eg, the LED light emission) can be controlled to provide different circadian stimulation levels while providing desired light quality characteristics, such as For example, similar color temperature (CCT = Correlated Color Temperature) and Color Rendering Index (CRI = Color Rendering Index) are met. Further, there is a need for an illumination system in which a first composition of light emission and a second composition of light emission are configured such that a change from the first composition to the second composition correspondingly alters the circadian stimulation but at the same time maintains a color rendering index greater than 80, and keeps the closest color temperature within a given range.
Die zuvor genannten älteren Technologien bieten keine Möglichkeit zur effizienten Realisierung einer circadiangerechten LED-Lichtquelle. Es besteht daher ein Bedarf an besseren Lösungsansätzen.The aforementioned older technologies do not provide a way to efficiently realize a circadian LED light source. There is therefore a need for better approaches.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Die Stimulation des menschlichen circadianen Systems kann sich bei Vermeidung gesundheitsschädlicher Auswirkungen positiv auswirken, wenn ein circadianer Lichtzyklus in einer zum natürlichen Lichtzyklus (Tagesverlauf der Sonneneinstrahlung) ähnlichen Weise stimuliert wird, d. h. hohe Beleuchtungsniveaus in Verbindung mit hohem Blauanteil am Morgen und mittags sowie geringe Beleuchtungsniveaus mit stark verringertem Blauanteil am Abend.The stimulation of the human circadian system may have a positive effect in avoiding adverse health effects when stimulating a circadian light cycle in a similar way to the natural light cycle (daytime course of sunlight), i. H. High levels of lighting combined with high levels of blue in the morning and at noon as well as low levels of lighting with greatly reduced levels of blue in the evening.
Die in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen beschreiben die Herstellung und Verwendung verschiedener Kombinationen unterschiedlicher LED-Emissionsspektren, sowie die Herstellung von Weißlichtquellen die sich so einstellen lassen, dass sie Bereiche zyklisch durchlaufen, die sich von Licht mit hoher circadianer Stimulation zu Licht mit geringer circadianer Stimulation erstrecken, und gleichzeitig eine angemessene Farbwiedergabe (Farbwiedergabeindex > 80 und R9 > 0) und einen Weißpunkt aufrechterhalten.The embodiments disclosed herein describe the preparation and use of various combinations of different LED emission spectra, as well as the manufacture of white light sources that can be tuned to cycle through regions ranging from high circadian stimulation light to low circadian stimulation light , while maintaining adequate color reproduction (color rendering index> 80 and R9> 0) and a white point.
In einer ersten Ausgestaltung werden Lichtquellen angegeben, die zumindest eine durch eine erste Emission gekennzeichnete erste LED-Emissionquelle und zumindest eine durch eine zweite Emission gekennzeichnete zweite LED-Emissionsquelle aufweisen, wobei die erste Emission und die zweite Emission für ein Erstellen einer ersten kombinierten Emission und einer zweiten kombinierten Emission ausgebildet sind, und wobei die erste kombinierte Emission durch eine erste spektrale Leistungsdichte (SPD von englisch spectral power density) und Anteile Fv1 und Fc1 gekennzeichnet und die zweite kombinierte Emission durch eine zweite SPD und Anteile Fv2 und Fc2 gekennzeichnet ist, Fv1 den Anteil der Leistung der ersten SPD im Wellenlängenbereich von 400 bis 440 nm darstellt, Fc1 den Anteil der Leistung der ersten SPD im Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm darstellt, Fv2 den Anteil der Leistung der zweiten SPD im Wellenlängenbereich von 400 bis 440 nm darstellt, Fc2 den Anteil der Leistung der zweiten SPD im Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm darstellt, die erste SPD und die zweite SPD einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 aufweisen, Fv1 zumindest 0,05 beträgt, Fc2 zumindest 0,1 beträgt und Fc1 um wenigsten 0,02 kleiner als Fc2 ist. In a first embodiment, light sources are specified which have at least one first emission source marked by a first emission and at least one second emission source characterized by a second emission, wherein the first emission and the second emission are for generating a first combined emission A second combined emission is formed, and wherein the first combined emission is characterized by a first spectral power density (SPD) and fractions Fv1 and Fc1 and the second combined emission is characterized by a second SPD and fractions Fv2 and Fc2, Fv1 represents the fraction of the power of the first SPD in the wavelength range of 400 to 440 nm, Fc1 represents the fraction of power of the first SPD in the wavelength range of 440 to 500 nm, Fv2 represents the fraction of the power of the second SPD in the wavelength range of 400 to 440 nm, Fc2 the proportion of the power of z represents wide SPD in the wavelength range of 440 to 500 nm, the first SPD and the second SPD have a color rendering index of greater than 80, Fv1 is at least 0.05, Fc2 is at least 0.1, and Fc1 is at least 0.02 smaller than Fc2 ,
In einer zweiten Ausgestaltung werden Anzeigesysteme angegeben, die eine durch eine erste Emission gekennzeichnete erste LED-Emissionsquelle und eine Anzeige aufweisen, die zur Emission einer durch einen ersten Leistungsanteil Fv1 im Bereich von 400 bis 435 nm gekennzeichnete SPD ausgebildet ist, wobei das Anzeigesystem durch ein Gamut von zumindest 70% dessen von NTSC gekennzeichnet ist, die erste SPD im Wesentlichen weiß mit einer ähnlichsten Farbtemperatur aus dem Bereich von 3000 bis 9000 K ist und Fv1 zumindest 0,05 beträgt.In a second embodiment, display systems are provided which have a first emission source labeled by a first emission and a display adapted to emit an SPD characterized by a first power fraction Fv1 in the range of 400 to 435 nm, the display system being characterized by Gamut of at least 70% of which is characterized by NTSC, the first SPD is substantially white with a most similar color temperature in the range of 3000 to 9000 K and Fv1 is at least 0.05.
In einer dritten Ausgestaltung werden Lichtquellen angegeben, die ein zur Emission einer Primäremission ausgebildetes LED-Bauelement und ein oder mehrere an die Primäremission gekoppelte wellenlängenkonvertierende Materialien aufweisen, wobei ein Teil der Primäremission von den wellenlängenkonvertierenden Materialien zum Erzeugen einer Sekundäremission absorbiert wird, wobei eine Kombination der Primäremission und der Sekundäremission weißes Licht erzeugt, das durch eine SPD mit einer ähnlichsten Farbtemperatur und einem Farbwiedergabeindex gekennzeichnet ist, wobei zumindest 5% der SPD-Leistung in einem Wellenbereich von 400 bis 435 nm liegt, wobei eine circadiane Stimulation der SPD weniger als 80% einer circadianen Stimulation einer Referenzbeleuchtung von gleicher Farbtemperatur beträgt und worin das weiße Licht durch einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 gekennzeichnet ist.In a third embodiment, light sources are provided that have an LED device configured to emit a primary emission and one or more wavelength-converting materials coupled to the primary emission, wherein a portion of the primary emission is absorbed by the wavelength-converting materials to produce a secondary emission, wherein a combination of the Primary emission and secondary emission produces white light characterized by an SPD with a similar color temperature and a color rendering index, with at least 5% of the SPD power in a wave range of 400-435 nm, with a circadian stimulation of the SPD less than 80% a circadian stimulation of a reference illumination of the same color temperature and wherein the white light is characterized by a color rendering index of more than 80.
In einer vierten Ausgestaltung werden Beleuchtungssysteme angegeben, die ein zur Emission einer durch eine primäre SPD gekennzeichneten Primäremission ausgebildetes LED-Bauelement und zumindest einen optisch an die Primäremission gekoppelten Leuchtstoff aufweist, wobei der zumindest eine Leuchtstoff durch eine sättigbare Absorption innerhalb eines cyanblauen Wellenlängenbereichs gekennzeichnet ist, wobei das LED-Bauelement für eine Ansteuerung durch ein zum Dimmen der Primäremission ausgebildetes Leistungssignal ausgebildet ist, wobei das System bei einem ersten Leistungsniveau eine durch einen ersten Anteil fc1 der Spektralleistung in einem Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm und eine erste Farbtemperatur gekennzeichnete erste SPD emittiert, wobei das System bei einem zweiten Leistungsniveau eine durch einen zweiten Anteil fc2 der Spektralleistung in einem Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm und eine zweite Farbtemperatur gekennzeichnete zweite SPD emittiert und wobei das zweite Leistungsniveau geringer als das erste Leistungsniveau ist und der zweite Anteil fc2 weniger als 80% des ersten Anteils fc1 beträgt.In a fourth embodiment, illumination systems are specified which have an LED component designed to emit a primary emission characterized by a primary SPD and at least one phosphor optically coupled to the primary emission, wherein the at least one phosphor is characterized by a saturable absorption within a cyan wavelength range, wherein the LED device is designed to be driven by a power signal designed to dim the primary emission, the system emitting at a first power level a first SPD characterized by a first portion fc1 of the spectral power in a wavelength range from 440 to 500 nm and a first color temperature wherein, at a second power level, the system emits a second SPD characterized by a second portion fc2 of spectral power in a wavelength range of 440 to 500 nm and a second color temperature, and wherein d the second power level is less than the first power level and the second level fc2 is less than 80% of the first level fc1.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Wie Fachleuten selbstverständlich dienen die in dieser Schrift erläuterten Figuren lediglich Veranschaulichungszwecken. Die Figuren sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.As will be understood by those skilled in the art, the figures illustrated in this specification are for illustrative purposes only. The figures are not intended to limit the scope of the present disclosure.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Es wird nun ausführlich auf konkrete Ausführungsformen eingegangen. Die offenbarten Ausführungsformen sind nicht als Beschränkung der Ansprüche anzusehen.It will now be discussed in detail on specific embodiments. The disclosed embodiments are not to be considered as limiting the claims.
Nicht zum Sehvermögen gehörende Fotorezeptoren im menschlichen Auge (sogenannte photosensitive Ganglienzellen) sind mit dem circadianen System verbunden. Während immer noch Details des circadianen Anregungsbandes bekannt werden, besteht Übereinstimmung darin, dass das Anregungsband im blauen Bereich um 465 nm ein Maximum aufweist.Non-visual photoreceptors in the human eye (called photosensitive ganglion cells) are associated with the circadian system. While details of the circadian excitation band are still known, there is agreement that the excitation band has a maximum around 465 nm in the blue region.
Das Diagramm
Eine durch ipRGCs vermittelte circadiane Stimulation (CS) einer Beleuchtung mit einer spektralen Leistungsverteilung SPD als Funktion der Wellenlänge λ kann folgendermaßen modelliert werden: wobei c(λ) das circadiane Stimulationsspektrum darstellt. Bei zwei Beleuchtungen A und B mit gleichem Lichtstrom (bei Beleuchtungsanwendungen relevant) ist die relative circadiane Stimulation (CS) von A gegenüber B: wobei LE das Lumenäquivalent der spektralen Leistungsverteilung darstellt.An ipRGC-mediated circadian stimulation (CS) of illumination with a spectral power distribution SPD as a function of wavelength λ can be modeled as follows: where c (λ) represents the circadian stimulation spectrum. For two illuminations A and B with the same luminous flux (relevant in lighting applications), the relative circadian stimulation (CS) of A versus B is: where LE represents the lumen equivalent of the spectral power distribution.
Die folgenden Figuren und Texte dienen dem Vergleich der relativen CS verschiedener LED-Weißlichtquellen.
Nicht- oder schwach-circadian-stimulierende Lichtquellen sind zum Beispiel für die Abendbeleuchtung wünschenswert, um eine Erhöhung der Glucocorticoidwerte und eine Senkung der Melatoninwerte zu vermeiden, und um Menschen so auf einen gesunden Schlaf vorzubereiten. Bezüglich des CSWR von
Zur Verringerung der circadianen Stimulation einer Lichtquelle kann im Prinzip auch ein anderer Ansatz verwendet werden: Einstellen der ähnlichsten Farbtemperatur der Lichtquelle – eine wärmere ähnlichste Farbtemperatur führt in der Tat zu einer geringeren relativen CS. Diverse Produkte auf LED-Basis stellen diese Funktion zur Verfügung. Diese Produkte verwenden jedoch blaue Primär-LEDs (Bereich der Wellenlänge des Emissionsmaximums von etwa 445 bis 460 nm). Daher bleibt die relative CS selbst bei niedriger ähnlichster Farbtemperatur recht hoch (bei einer wie zum Beispiel in
Zur signifikanten Modulation der CS sind daher eine sorgfältige Auswahl der Emissionswellenlänge der primären LED und des gesamten Emissionsspektrums der primären LED von Bedeutung.For significant modulation of the CS, therefore, careful selection of the emission wavelength of the primary LED and the total emission spectrum of the primary LED is important.
Ausführungsformen diverser circadiangerechter weißer LED-Lichtquellen können so ausgebildet sein, dass die jeweiligen Emissionsspektren zur Stimulation eines circadianen Zyklus' als mehr oder weniger täglicher Tageszyklus eingestellt werden können.Embodiments of various circadian white LED light sources may be designed so that the respective emission spectra can be set to stimulate a circadian cycle as a more or less daily daily cycle.
Wie in
Bei bestimmten Ausführungsformen weist eine circadiangerechte weiße LED-Lichtquelle (siehe z. B. die Leuchte von
Zur Realisierung einer circadiangerechten LED-Lichtquelle kann eine zweite LED (siehe
Bei einer SPD mit einer CCT von 2500 K beträgt der Leistungsanteil im Spektralbereich von 400 bis 440 nm 0,03 und der Leistungsanteil im Bereich von 440 bis 500 nm 0,06. Bei einer SPD mit einer CCT von 5000 K beträgt der Leistungsanteil im Spektralbereich von 400 bis 440 nm 0,02 und der Leistungsanteil im Bereich von 440 bis 500 nm 0,20.For an SPD with a CCT of 2500 K, the power fraction in the spectral range from 400 to 440 nm is 0.03 and the power fraction in the range from 440 to 500 nm is 0.06. For an SPD with a CCT of 5000 K, the power fraction in the spectral range from 400 to 440 nm is 0.02 and the power fraction in the range from 440 to 500 nm is 0.20.
In
Bei bestimmten Ausführungsformen wird ein blauer Leuchtstoff verwendet, der durch eine Wellenlänge des Emissionsmaximums bei 477 nm und einer Halbwertsbreite von 80 nm gekennzeichnet ist. Entsprechende blaue Leuchtstoffe mit einer Wellenlänge des Emissionsmaximums bei 477 nm stellen nur eine Ausführungsform dar, wobei andere Ausführungsformen andere Leuchtstoffe und Leuchtstoffkombinationen verwenden. Die Leuchtstoffe und/oder Zusammensetzungen von wellenlängenkonvertierenden Materialien, auf die in der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen wird, können insbesondere diverse wellenlängenkonvertierende Materialien umfassen. In certain embodiments, a blue phosphor characterized by a wavelength of the emission maximum at 477 nm and a half-value width of 80 nm is used. Corresponding blue phosphors having a maximum emission wavelength at 477 nm are only one embodiment, with other embodiments using other phosphors and phosphor combinations. In particular, the phosphors and / or compositions of wavelength converting materials referred to in the present disclosure may comprise various wavelength converting materials.
Wellenlängenkonvertierende Materialien können partikelförmige keramische oder Halbleiterleuchtstoffe, plattenförmige keramische oder Halbleiterleuchtstoffe, organische oder anorganische Abwärtskonvertierer, Aufwärtskonvertierer (Anti-Stokes), Nanopartikel, Kombinationen von beliebigen der vorgenannten oder anderen Materialien, die eine Wellenlängekonversion ermöglichen, sein. Einige Beispiele sind unten stehenden aufgeführt:
(Srn, Ca1-n)10(PO4)6·B2O3:Eu2+ (wobei 0 ≤ n ≤ 1)
(Ba, Sr, Ca)5(PO4)3(Cl, F, Br ,OH):Eu2+, Mn2+
(Ba, Sr, Ca)BPO5:Eu2 +, Mn2+
Sr2Si3O8·2SrCl2:Eu2+
(Ca, Sr, Ba)3MgSi2O8:Eu2+, Mn2+
BaAl8O13:EU2+
2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu2+
(Ba, Sr, Ca)MgAl10O17:Eu2+, Mn2+
K2SiF6:Mn4+
(Ba, Sr, Ca)Al2O4:Eu2+
(Y, Gd, Lu, Sc, La)BO3:Ce3 +, Tb3+
(Ba, Sr, Ca)2(Mg, Zn)Si2O7:Eu2+
(Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)2Si1-xO4-2x:Eu2 +(wobei 0 ≤ x ≤ 0,2)
(Ca, Sr, Ba)MgSi2O6:Eu2+
(Sr, Ca, Ba)(Al, Ga)2S4:Eu2+
(Ca, Sr)8(Mg, Zn)(SiO4)4C12:Eu2+, Mn2+
Na2Gd2B2O7:Ce3+, Tb3+
(Sr, Ca, Ba, Mg, Zn)2P2O7:Eu2+, Mn2+
(Gd, Y, Lu, La)2O3:Eu3+, Bi3+
(Gd, Y, Lu, La)2O2S:Eu3+, Bi3+
(Gd, Y, Lu, La)VO4:Eu3+, Bi3+
(Ca, Sr)S:Eu2+, Ce3+
(Y, Gd, Tb, La, Sm, Pr, Lu)3(Sc, Al, Ga)5-nO12-3/2n:Ce3+ (wobei 0 ≤ n ≤ 0,5)
ZnS:Cu+, Cl–
(Y, Lu, Th)3Al5O12:Ce3+
ZnS:Cu+, Al3+
ZnS:Ag+, Al3+
ZnS:Ag+, Cl–
Die Gruppe:
Ca1-xAlx-xySi1-x+xyN2-x-xyCxy:A
Ca1-x-zNazM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A
M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A
M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xy-2w/3CxyOw-v/2Hv:A
M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xy-2w/3-v/3CxyOwHv:A
wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1, 0 ≦ z < 1, 0 ≦ v < 1, 0 < w < 1, x + z < 1, x > xy + z und 0 < x – xy – z < 1,
M(II) ist zumindest ein zweiwertiges Kation, M(I) ist zumindest ein einwertiges Kation, M(III) ist zumindest ein dreiwertiges Kation, H ist zumindest ein einwertiges Anion und A ist ein in die Kristallstruktur dotierter Lumineszenzaktivator.
LaAl(Si6-zAlz)(N10-zOz):Ce3+ (wobei z = 1)
(Ca, Sr)Ga2S4:Eu2+
AlN:Eu2+
SrY2S4:Eu2+
CaLa2S4:Ce3+
(Ba, Sr, Ca)MgP2O7:Eu2+, Mn2+
(Y, Lu)2WO6:Eu3+, Mo6+
CaWO4
(Y, Gd, La)2O2S:Eu3+
(Y, Gd, La)2O3:Eu3+
(Ba, Sr, Ca)nSinNn:Eu2+ (wobei 2n + 4 = 3n)
Ca3(SiO4)Cl2:Eu2+
(Y, Lu, Gd)2-nCanSi4N6+nC1-n:Ce3+ (wobei 0 ≤ n ≤ 0,5)
(Lu, Ca, Li, Mg, Y) alpha-SiAlON dotiert mit Eu2+ und/oder Ce3+
(Ca, Sr, Ba)SiO2N2:Eu2+, Ce3+
Ba3MgSi2O8:Eu2 +, M2+
(Sr, Ca)AlSiN3:Eu2+
CaAlSi(ON)3:Eu2+
Ba3MgSi2O8:Eu2+
LaSi3N5:Ce3+
Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+
(BaSi)O12N2:Eu2+
M(II)aSibOcNdCe:A wobei 6 < a < 8, 8 < b < 14,13 < c < 17,5 < d < 9,0 < e < 2 und M(II) ein zweiwertiges Kation von (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Co, Ni, Pd, Tm, Cd) and A von
(Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi, Sb) ist
SrSi2(O, Cl)2N2:Eu2+
SrSi9Al19 ON31:Eu2+
(Ba, Sr)Si2(O, Cl)2N2:Eu2+
LiM2O8:Eu3+ wobei M = W oder MoWavelength-converting materials may be particulate ceramic or semiconductor phosphors, plate-shaped ceramic or semiconductor phosphors, organic or inorganic down-converters, anti-stokes, nanoparticles, combinations of any of the foregoing or other materials that enable wavelength conversion. Some examples are listed below:
(Srn, Ca 1-n ) 10 (PO 4 ) 6 * B 2 O 3 : Eu 2+ (where 0 ≦ n ≦ 1)
(Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F, Br, OH): Eu 2+ , Mn 2+
(Ba, Sr, Ca) BPO 5 : Eu 2 + , Mn 2+
Sr 2 Si 3 O 8 · 2 SrCl 2 : Eu 2+
(Ca, Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ , Mn 2+
BaAl 8 O 13 : EU 2+
2SrO x 0.84 P 2 O 5 x 0.16 B 2 O 3 : Eu 2+
(Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+
K 2 SiF 6 : Mn 4+
(Ba, Sr, Ca) Al 2 O 4 : Eu 2+
(Y, Gd, Lu, Sc, La) BO 3: Ce 3+, Tb 3+
(Ba, Sr, Ca) 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7 : Eu 2+
(Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) 2 Si 1-x O 4-2x : Eu 2 + (where 0 ≤ x ≤ 0.2)
(Ca, Sr, Ba) MgSi 2 O 6 : Eu 2+
(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2 S 4 : Eu 2+
(Ca, Sr) 8 (Mg, Zn) (SiO 4 ) 4 C 12 : Eu 2+ , Mn 2+
Na 2 Gd 2 B 2 O 7 : Ce 3+ , Tb 3+
(Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) 2 P 2 O 7 : Eu 2+ , Mn 2+
(Gd, Y, Lu, La) 2 O 3 : Eu 3+ , Bi 3+
(Gd, Y, Lu, La) 2 O 2 S: Eu 3+ , Bi 3+
(Gd, Y, Lu, La) VO 4 : Eu 3+ , Bi 3+
(Ca, Sr) S: Eu 2+ , Ce 3+
(Y, Gd, Tb, La, Sm, Pr, Lu) 3 (Sc, Al, Ga) 5-n O 12-3 / 2n : Ce 3+ (where 0≤n≤0.5)
ZnS: Cu + , Cl -
(Y, Lu, Th) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+
ZnS: Cu +, Al 3+
ZnS: Ag + , Al 3+
ZnS: Ag + , Cl -
The group:
Ca 1-x Al x -xy Si 1-x + xy N 2 -x-xy C xy : A
Ca 1-xz Na z M (III) x-xy-z Si 1-x + xy + z N 2 -x-xy C xy : A
M (II) 1-xz M (I) z M (III) x-xy-z Si 1-x + xy + z N 2 -x-xy C xy : A
M (II) 1-xz M (I) z M (III) x-xy-z Si 1-x + xy + z N 2 -x-xy-2w / 3 C xy O wv / 2 H v : A
M (II) 1-xz M (I) z M (III) x-xy-z Si 1-x + xy + z N 2-x-xy-2w / 3-v / 3 C xy O w H v : A
where 0 <x <1, 0 <y <1, 0 ≦ z <1, 0 ≦ v <1, 0 <w <1, x + z <1, x> xy + z and 0 <x - xy - z <1,
M (II) is at least one divalent cation, M (I) is at least one monovalent cation, M (III) is at least one trivalent cation, H is at least one monovalent anion and A is a luminescent activator doped into the crystal structure.
LaAl (Si 6-z Al z ) (N 10 -z O z ): Ce 3+ (where z = 1)
(Ca, Sr) Ga 2 S 4 : Eu 2+
AlN: Eu 2+
SrY 2 S 4 : Eu 2+
CaLa 2 S 4 : Ce 3+
(Ba, Sr, Ca) MgP 2 O 7 : Eu 2+ , Mn 2+
(Y, Lu) 2 WO 6 : Eu 3+ , Mo 6+
CaWO 4
(Y, Gd, La) 2 O 2 S: Eu 3+
(Y, Gd, La) 2 O 3 : Eu 3+
(Ba, Sr, Ca) n Si n Nn: Eu 2+ (where 2n + 4 = 3n)
Ca 3 (SiO 4 ) Cl 2 : Eu 2+
(Y, Lu, Gd) 2-n Ca n Si 4 N 6 + n C 1-n : Ce 3+ (where 0 ≦ n ≦ 0.5)
(Lu, Ca, Li, Mg, Y) alpha-SiAlON doped with Eu 2+ and / or Ce 3+
(Ca, Sr, Ba) SiO 2 N 2 : Eu 2+ , Ce 3+
Ba 3 MgSi 2 O 8: Eu 2+, M 2+
(Sr, Ca) AlSiN 3: Eu 2+
CaAlSi (ON) 3 : Eu 2+
Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+
LaSi 3 N 5 : Ce 3+
Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+
(BaSi) O 12 N 2 : Eu 2+
M (II) a Si b O c NdCe: A where 6 <a <8, 8 <b <14.13 <c <17.5 <d <9.0 <e <2 and M (II) is a divalent cation of (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Co, Ni, Pd, Tm, Cd) and A of
(Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi, Sb)
SrSi 2 (O, Cl) 2 N 2 : Eu 2+
SrSi 9 Al 19 ON 31 : Eu 2+
(Ba, Sr) Si 2 (O, Cl) 2 N 2 : Eu 2+
LiM 2 O 8 : Eu 3+ where M = W or Mo
Für die Zwecke dieser Anmeldung bedeutet ein Leuchtstoff, der zwei oder mehr Dotierionen (z. B. die bei den oben angegebenen Leuchtstoffen auf den Strichpunkt folgenden Ionen) aufweist, dass dieser Leuchtstoff zumindest eines (aber nicht notwendigerweise alle) dieser Dotierstoffionen innerhalb des Materials aufweist. Das bedeutet, dass diese Notation so wie sie von Fachleuten verstanden wird, besagt, dass der Leuchtstoff ein beliebiges Ion oder alle der in der Formulierung angegebenen Ionen als Dotierstoffe enthalten kann.For purposes of this application, a phosphor having two or more dopant ions (eg, the ions following the semicolons in the above phosphors) means that this phosphor has at least one (but not necessarily all) of these dopant ions within the material , That is, this notation, as understood by those skilled in the art, means that the phosphor may contain any ion or all of the ions indicated in the formulation as dopants.
Ferner wird davon ausgegangen, dass Nanopartikel, Quantenpunkte, Halbleiterpartikel und andere Materialarten als wellenlängenkonvertierende Materialien verwendet werden können. Die obige Liste ist lediglich stellvertretend und nicht so zu verstehen, dass sie alle Materialien aufweisen würde, die innerhalb der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden können.Further, it is believed that nanoparticles, quantum dots, semiconductor particles, and other types of materials can be used as wavelength converting materials. The above list is merely representative and should not be understood to include all materials that may be used within the embodiments described herein.
Lampenausführungen können beliebige der zuvor genannten wellenlängenkonvertierenden Materialien enthalten und diverse Lichtqualitätseigenschaften aufweisen. Einige dieser Lichtqualitätseigenschaften sind in
Das Farbwiedergabediagramm
Durch Kombination von Emissionen der ersten und zweiten LED auf vergleichbaren Niveaus kann ein 5000 K-Farbpunkt mit akzeptabler Farbwiedergabe (Ra, R9 von 80, bzw. 65) erzielt werden. Darüber hinaus kann das Emissionsspektrum eine (wie oben definierte) relativ hohe circadiane Stimulation aufweisen, die der ähnelt, die mit einem D65 Referenzleuchtmittel (Tageslicht) erreicht wird. Wenn die Emission der zweiten LED auf ein sehr niedriges Niveau reduziert (oder abgeschaltet) wird, dann dominiert die Emission der ersten LED, und es wird ein Spektrum mit geringer circadianer Stimulation bei 2500 K mit Ra, R9 von 93, bzw. 65 erreicht. Bei einem intermediären Punkt wird eine Farbtemperatur von 3500 K mit einem Ra, R9 von 85, bzw. 88 und einer Stimulation des circadianen Systems auf einem mittleren Niveau ermöglicht. Daher kann diese weiße LED-Lichtquelle dazu verwendet werden, am Morgen ein hochstimulierendes 5000 K-Licht, nachmittags eine mittelmäßig stimulierende 3500 K-Beleuchtung und am Abend ein 2500 K-Licht mit geringer Stimulationswirkung zu verwirklichen und gleichzeitig eine akzeptable Weißlichtqualität (Ra ≥ 80, R9 ≥ 50) beizubehalten. Die Gesamtleistung von erster und zweiter LED kann zur Herstellung des angestrebten Gesamtbeleuchtungsniveaus eingestellt werden.By combining first and second LED emissions at comparable levels, a 5000K color point with acceptable color rendition (Ra, R9 of 80, and 65, respectively) can be achieved. In addition, the emission spectrum may have a relatively high circadian stimulation (as defined above) similar to that achieved with a D65 reference illuminant (daylight). When the emission of the second LED is reduced (or turned off) to a very low level, the emission of the first LED dominates and a spectrum of low circadian stimulation at 2500 K with Ra, R9 of 93 and 65, respectively, is reached. At an intermediate point, a color temperature of 3500 K with a Ra, R9 of 85, or 88 and a stimulation of the circadian system at a medium level is made possible. Therefore, this white LED light source can be used to deliver a highly stimulating 5000K light in the morning, mid-stimulatory 3500K lighting in the afternoon and 2500K low-stimulation light in the evening while maintaining acceptable white light quality (Ra ≥80 , R9 ≥ 50). The total power of the first and second LEDs can be adjusted to produce the desired total illumination level.
Das Diagramm
Die Farbe kann über ein Zeitgeber-gesteuertes Ansteuerungsschema dynamisch (entweder kontinuierlich oder schrittweise) im Tagesverlauf verändert werden. Oder, der gewünschte Farbpunkt kann unter Verwendung eines für den Endanwender bereitgestellten Schaltmechanismus ausgewählt werden. Es können vielerlei andere automatische und/oder Humanschnittstellensteuerungssysteme eingesetzt werden, beispielsweise eine Trägerfrequenzanlage, WiFi, Zigby, DALI, usw. Auch unterschiedliche Ziel-CCTs sind möglich. Es steht zu erwarten, dass solche Lichtquellen im Vergleich zu nicht-circadiangerechten Lichtquellen wie beispielsweise herkömmlichen blaubasierten LEDs enorme Vorteile für die Gesundheit und das Wohlbefinden aufweisen.The color can be changed dynamically (either continuously or incrementally) throughout the day via a timer-controlled drive scheme. Or, the desired color point can be selected using a switching mechanism provided to the end user. Many other automatic and / or human interface control systems may be used, such as a carrier frequency system, WiFi, Zigby, DALI, etc. Different target CCTs are also possible. It is expected that such light sources have enormous health and well-being benefits compared to non-circadian light sources such as conventional blue-based LEDs.
Bei anderen Ausführungsformen kann der CSWR schmäler als der von Brainard sein (Kurve
Diese Änderung in der CS kann unter Berücksichtigung des relativen spektralen Gehalts (z. B. Anteil an der SPD) spezieller spektraler Bereiche auch quantifiziert werden. Der relative spektrale Gehalt im ”violettblauen”(VB)-Bereich von 400 bis 440 nm und im ”blaucyanen”(BC)-Bereich von 440 bis 500 nm bilden zwei der Bereiche von Interesse. Der erste Bereich weist eine relativ geringere circadiane Stimulation auf, während der letztere Bereich eine relativ höhere circadiane Stimulation aufweist. Die Tabelle von
Bei bestimmten Ausführungsformen entspricht ein großer Anteil Fv der SPD im VB-Bereich oder ein schmaler Anteil Fc im BC-Bereich einer geringen CS und umgekehrt. Eine durch ein Fc > 0,1 gekennzeichnete SPD kann eine hohe Stimulation und eine durch ein Fc < 0,06 und ein Fv > 0,05 gekennzeichnete SPD kann eine niedrigere Stimulation aufweisen. In ähnlicher Weise kann eine durch ein Fc/Fv > 0,5 gekennzeichnete SPD eine relativ hohe Stimulation und eine durch ein Fc/Fv > 1 gekennzeichnete SPD eine hohe Stimulation aufweisen. Eine durch ein Fc/Fv < 0,4 gekennzeichnete SPD kann eine relativ geringe Stimulation und eine durch ein Fc/Fv < 0,2 gekennzeichnete SPD kann eine geringe Stimulation aufweisen. Diese Bereiche entsprechen bestimmten Ausführungsformen von LED-Weißlichtquellen, die durch die vorliegende Offenbarung angegeben werden, einschließlich denen der
Allgemein kann die CS daher proportional zum Verhältnis Fc/Fv sein, wobei höhere Werte mit einer höheren circadianen Stimulation verknüpft sind. Die CS kann im allgemeinen auch proportional zum Fc-Anteil sein. Darüber hinaus führt bei bestimmten Ausführungsformen ein Erhöhen des VB-Gehalts einer LED-Weißlichtquelle zu einer Verringerung des BC-Anteils und umgekehrt führt eine Zunahme des BS-Anteils zu einem verringerten VB-Anteil.In general, therefore, the CS may be proportional to the ratio Fc / Fv, with higher values associated with higher circadian stimulation. The CS can also be proportional to the Fc share in general. In addition, in certain embodiments, increasing the VB content of an LED white light source results in a reduction of the BC content, and conversely, an increase in the BS content results in a decreased VB content.
Fv und Fc stellen die Leistungsanteile der SPD innerhalb des VB-Wellenlängenbereichs bzw. des BC-Wellenbereichs dar. Zum Beispiel beträgt Fv 0,1, wenn die Gesamtleistung der SPD 1 beträgt und der VB-Wellenlängenbereich 10% der Leistung der SPD stellt; Fc beträgt 0,1 wenn sich 10% der Leistung der SPD im BC-Wellenlängenbereich befinden.Fv and Fc represent the power contributions of the SPD within the VB wavelength range and the BC wave range, respectively. For example, Fv is 0.1 when the total power of the SPD is 1 and the VB wavelength range is 10% of the power of the SPD; Fc is 0.1 when 10% of the power of the SPD is in the BC wavelength range.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fv kleiner als 0,2, kleiner als 0,15, kleiner als 0,1, kleiner als 0,08 und bei bestimmten Ausführungsformen kleiner als 0,05.In certain embodiments, Fv is less than 0.2, less than 0.15, less than 0.1, less than 0.08, and less than 0.05 in certain embodiments.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fv größer als 0,2, größer als 0,15, größer als 0,1, größer als 0,08 und bei bestimmten Ausführungsformen größer als 0,05.In certain embodiments, Fv is greater than 0.2, greater than 0.15, greater than 0.1, greater than 0.08, and greater than 0.05 in certain embodiments.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fc kleiner als 0,2, kleiner als 0,15, kleiner als 0,1, kleiner als 0,08 und bei bestimmten Ausführungsformen kleiner als 0,05.In certain embodiments, Fc is less than 0.2, less than 0.15, less than 0.1, less than 0.08, and less than 0.05 in certain embodiments.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fc größer als 0,2, größer als 0,15, größer als 0,1, größer als 0,08 und bei bestimmten Ausführungsformen größer als 0,05.In certain embodiments, Fc is greater than 0.2, greater than 0.15, greater than 0.1, greater than 0.08, and greater than 0.05 in certain embodiments.
Es sind verschiedene Kombinationen von Fv und Fc möglich, die mit den durch die vorliegende Offenbarung angegebenen LED-Weißlichtquellen konsistent sind. Wichtig ist, dass Fv, d. h. der Spektralgehalt im VB-Bereich von 400 bis 440 nm, bei Verwendung der durch die vorliegende Offenbarung angegebenen Bauelemente und Verfahren so gesteuert werden kann, dass eine angestrebte Weißlichtemission erzeugt werden kann und die gewünschten Eigenschaften wie beispielsweise CCT, CRI, Ra, Duv und andere aufrechterhalten werden können. Eine Verwendung von im Violetten emittierenden LEDs und ausgewählter Leuchtstoffe sowie gegebenenfalls bei anderen Wellenlängen emittierenden zusätzlichen LEDs bietet die Möglichkeit zur genaueren Steuerung des Gehalts im VB-Bereich von 400 bis 440 nm.Various combinations of Fv and Fc are possible which are consistent with the LED white light sources indicated by the present disclosure. Importantly, Fv, d. H. the spectral content in the VB range of 400 to 440 nm, using the devices and methods indicated by the present disclosure, can be controlled so that a desired white light emission can be produced and the desired properties such as CCT, CRI, Ra, Duv and others can be maintained. Use of violet emitting LEDs and selected phosphors, and optional additional LEDs emitting at other wavelengths provides the ability to more accurately control the content in the VB range from 400 to 440 nm.
Bei bestimmten Ausführungsformen erstreckt sich Fc/Fv von 0,1 bis 1, von 0,1 bis 0,8, von 0,1 bis 0,6 und bei bestimmten Ausführungsformen von 0,1 bis 0,4.In certain embodiments, Fc / Fv ranges from 0.1 to 1, from 0.1 to 0.8, from 0.1 to 0.6, and in certain embodiments from 0.1 to 0.4.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fc/Fv kleiner als 0,1, kleiner als 0,2, kleiner als 0,3, kleiner als 0,4, kleiner als 0,5 und bei bestimmten Ausführungen kleiner als 0,6.In certain embodiments, Fc / Fv is less than 0.1, less than 0.2, less than 0.3, less than 0.4, less than 0.5, and in some embodiments, less than 0.6.
Bei bestimmten Ausführungsformen erstreckt sich Fc/Fv von 0,5 bis 1,5, von 0,5 bis 1,3, von 0,5 bis 1,1 und bei bestimmten Ausführungsformen von 0,5 bis 0,9.In certain embodiments, Fc / Fv ranges from 0.5 to 1.5, from 0.5 to 1.3, from 0.5 to 1.1, and in certain embodiments from 0.5 to 0.9.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist Fc/Fv größer als 0,5, größer als 0,6, größer als 0,7, größer als 0,8, größer als 0,9 und bei bestimmten Ausführungsformen größer als 1.In certain embodiments, Fc / Fv is greater than 0.5, greater than 0.6, greater than 0.7, greater than 0.8, greater than 0.9, and greater than 1 in certain embodiments.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass es nicht trivial ist, die durch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verfügbare hohe Lichtqualität zu erreichen. Auch wenn die CS einer Lichtquelle durch einfaches Entfernen von allen (oder fast allen) Emissionen im blauen und cyanfarbenen Bereich, ohne diese durch violette Strahlung zu ergänzen, verringert werden kann, wäre der sich daraus ergebende Farbwiedergabeindex aufgrund des Fehlens kurzwelligen Lichts im Spektrum mangelhaft. Außerdem kann es schwierig sein, die Farbart einer Quelle nahe an der Planckschen Kurve zu halten (woraus eine Quelle mit einer niedrigen CCT und/oder einem Grünstich resultiert). Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gleichen den Gehalt an blauem und violettem Licht dagegen ab und erleichtern hierdurch eine Modulation der CS unter gleichzeitigem Aufrechterhalten einer hohen Lichtqualität (z. B. CRI, Ra, Duv).It should be noted that it is not trivial to achieve the high quality of light available by the embodiments of the present invention. Although the CS of a light source can be reduced by simply removing all (or almost all) blue and cyan emissions without supplementing them with violet radiation, the resulting color rendering index would be deficient due to the lack of short wavelength light in the spectrum. In addition, it may be difficult to keep the color of a source close to the Planckian curve (resulting in a source with a low CCT and / or a green cast). The embodiments of the present disclosure, on the other hand, compensate for the levels of blue and violet light, thereby facilitating modulation of the CS while maintaining high quality light (e.g., CRI, Ra, Duv).
Zur Einstellung entlang der Planckschen Kurve kann für eine zweite LED-Emission eine im Blauen emittierende primäre LED mit einer geeigneten dominanten Wellenlänge verwendet werden. Wie zum Beispiel in
Zur Veranschaulichung dient ein Vergleich der relativen CS herkömmlicher Lichtquellen mit von der vorliegenden Offenbarung angegebenen weißen LED-Lichtquellen für den Fall eines gaußschen CSWR mit einer Halbwertsbreite (FWHM) von 30 nm und einem Emissionsmaximum bei 465 nm.
Wie dargestellt, können eine erste Gruppe mit im Violetten emittierenden primären LEDs und einer geeigneten Mischung von im Roten, Grünen und (gegebenenfalls) im Blauen emittierenden Leuchtstoffen
Die erste und zweite Gruppe von Emittern auf LED-Basis können einerseits in separaten Baugruppen aufgenommen sein, wobei deren Licht mit Hilfe einer Vermischungsoptik kombiniert wird, andererseits können die Emitter auf LED-Basis in einer einzigen Baugruppe aufgenommen sein, wie beispielsweise einer Nacktchip-Baugruppe (chip-an-board (COB) package (siehe z. B. die Anordnung von
Außerdem können, auch wenn die oben beschriebene Ausführungsform ein Zweikanaleinstellverfahren zum Ermöglichen variierender Niveaus einer circadianen Stimulation unter gleichzeitigem Beibehalten einer hohen Lichtqualität beschreiben, die zum Minimieren von Kosten und Komplexität zweckdienlich sein kann, auch drei oder mehr Kanäle unter Verwendung der von der Offenbarung angegebenen Bauelemente und Konzepte verwendet werden. Mehrere Kanäle bieten mehr Freiheitsgrade bezüglich der Auswahl von Lichtquellen und einer Verstellung entlang beliebiger (z. B. nichtlinearer) Kurven im Normfarbraum, allerdings zu Lasten einer höheren Komplexität der Leuchtengestaltung, der LED-Beschaffung, dem Mischen und der Steuerung.In addition, while the above-described embodiment describes a dual channel adjustment method for allowing for varying levels of circadian stimulation while maintaining high quality light, which may be useful for minimizing cost and complexity, three or more channels may also be constructed using the devices specified by the disclosure and concepts are used. Multiple channels provide more freedom in selecting light sources and adjusting along arbitrary (eg, nonlinear) curves in the standard color space, but at the expense of increased luminaire design complexity, LED sourcing, mixing, and control.
Außer den in
Die vorangehenden Erläuterungen konzentrierten sich auf Beleuchtungssysteme und die Vorteile, die sich aus einer verringerten CS ergeben. Anzeigesysteme können jedoch ebenfalls von einer verringerten CS profitieren.The foregoing explanations have focused on lighting systems and the benefits that result from reduced CS. However, display systems can also benefit from reduced CS.
Es gibt bereits Softwarelösungen für Bildschirme, die auf eine Reduzierung der circadianen Störung gerichtet sind. Software wie beispielsweise ”f.lux” kann die CCT des Bildschirms an die Zeit anpassen: tagsüber beträgt die CCT etwa 6500 K, mit Einfall der Nacht, wird die CCT dagegen auf wärmere etwa 3400 K gebracht.There are already software solutions for screens aimed at reducing the circadian disturbance. Software such as "f.lux" can adjust the CCT of the screen to the time: during the day the CCT is about 6500 K, with nightfall, the CCT is brought to warmer about 3400 K.
Die Verringerung der CCT ist von Vorteil, da die relative circadiane Stimulation bei niedrigerer CCT geringer ist. Die relative circadiane Stimulation relativ zum Leuchtmittel A beträgt bei der Standardemission etwa 330% und beim warmen Bildschirm (unter der Annahme gleicher Helligkeit) etwa 210%. Trotz dieser Verbesserung ist die Stimulation durch den warmen Bildschirm aufgrund der Verwendung von im Blauen anregenden LEDs immer noch hoch. Außerdem wäre es zweckmäßig die CS zu reduzieren und gleichzeitig einen für elektronische Anzeigen eher typischen Weißpunkt (typisch 6000 K bis 7000 K) zu erzielen.Reduction of CCT is beneficial because relative circadian stimulation is lower at lower CCT. The relative circadian stimulation relative to the illuminant A is about 330% for the standard emission and about 210% for the warm screen (assuming equal brightness). Despite this improvement, warm screen stimulation is still high due to the use of blue-emitting LEDs. In addition, it would be useful to reduce the CS and at the same time to achieve a more typical for electronic displays white point (typically 6000 K to 7000 K).
Wie bei Beleuchtungssystemen ist daher eine sorgfältige Wahl der Emissionswellenlänge und -profile der primären LED und der Gesamt-SPD zum Erhalt eines Anzeigesystems mit geringer circadianer Stimulation wichtig.As with lighting systems, careful choice of the emission wavelength and profile of the primary LED and the total SPD is therefore important for obtaining a low circadian stimulation display system.
Die Anwendung der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf Anzeigen beschränkt, die auf LCDs basieren. Es wurden direkt emittierende LED-Anzeigen vorgestellt, die sowohl organische als auch anorganische LEDs verwenden. Bei diesen Anzeigen werden die einzelnen Bildelemente von aktiven LEDs gebildet, die blaue, grüne und rote Emitter aufweisen und selektiv gesteuert werden. Ausgehend von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die ”blauen” Emitter mit einer kürzeren Wellenlänge versehen sein, um die CS wie beschrieben zu verringern. Bei bestimmten Ausführungsformen kann für eine Anzeige mit reduzierter CS ein gaußförmiger CSWR mit einer Halbwertsbreite von 30 nm und einem Maximum bei 465 nm verwendet werden, wobei ein optimaler Bereich der Peakwellenlänge für den ”blauen” Emitter zwischen 410 und 440 nm und vorzugsweise zwischen 420 und 430 nm liegen kann.The application of the present disclosure is not limited to displays based on LCDs. Direct emitting LED displays using both organic and inorganic LEDs were presented. In these displays, the individual picture elements are formed by active LEDs, which have blue, green and red emitters and are selectively controlled. Based on embodiments of the present disclosure, the "blue" emitters may be provided with a shorter wavelength to reduce the CS as described. In certain embodiments, for a reduced CS display, a Gaussian CSWR having a half width of 30 nm and a maximum at 465 nm may be used, with an optimum range of the peak wavelength for the "blue" emitter between 410 and 440 nm, and preferably between 420 and 430 nm can lie.
Es können auch ”blaue” Primär-LEDs mit längeren und kürzeren Wellenlängen gemischt werden, um Anzeigen zu erhalten, bei denen die CS gesteuert werden kann. Am Morgen kann zum Beispiel eine hohe CS-Stimulation gewünscht sein (z. B. primäres ”Blau” von 440 bis 460 nm), die sich während des Abends zu kürzeren Wellenlängen (z. B. 420 bis 430 nm) verschiebt. Dies kann durch Verwendung von zwei Sätzen von ”blauen” Primär-LEDs in der Anzeige realisiert werden und sowohl bei LCDs als auch bei Anzeigen auf Basis direkter LED-Emission umgesetzt werden.It is also possible to mix "blue" primary LEDs with longer and shorter wavelengths to get displays where the CS can be controlled. For example, in the morning, high CS stimulation may be desired (eg, primary "blue" from 440 to 460 nm), which shifts to shorter wavelengths (eg, 420 to 430 nm) during the evening. This can be realized by using two sets of "blue" primary LEDs in the display and implemented on both LCDs and direct LED emission based displays.
In einigen Fällen kann der Farbpunkt (oder allgemeiner das Spektrum) von Ausführungsformen in Folge eines Verhaltens bzw. einer Tätigkeit eines Endanwenders automatisch eingestellt werden. Beispiele für solche auslösende Ereignisse umfassen die Anwesenheit eines Endanwenders in einem Raum (oder eines Teils des Raums) über eine bestimmte Zeitspanne, eine Bewegung des Anwenders durch einen Raum, das allgemeine Aktivitätsniveau eines Anwenders, bestimmte Worte oder Gesten und/oder Betätigungen an einem Gerät (zum Beispiel einem Smartphone). Entsprechende Reaktionen können eingesetzt werden, um das Spektrum dem Zustand des Anwenders anzupassen (beispielsweise den circadianen Zyklus herabsetzen, wenn der Anwender schläfrig wird oder sich auf den Schlaf vorbereitet) oder den Zustand des Anwenders zu modifizieren (z. B. eine Schläfrigkeit erfassen und die circadiane Stimulation zur Verringerung dieser erhöhen). In einigen Fällen kann die Reaktion aus dem Verhalten des Anwenders in Kombination mit anderen messbaren Bedingungen oder Hinweisen wie Tageszeit, Wetter und/oder Wetteränderung, Anteil an Außenlicht, usw. bestimmt werden. In einigen Fällen können die Hinweise von einem anderen ”smarten” System (einem anderen Gerät, einem Smartphone oder einem anderen elektronischen Gerät), das das Verhalten des Anwenders überwacht, erhalten werden, wobei die Hinweise dann über ein Netzwerk (drahtgebunden oder drahtlos) zwischen dem smarten System und dem Beleuchtungssystem übertragen werden können, beispielsweise einem Netzwerk, das über einen Smart-Home-Hub aktiviert ist. In einigen Fällen beziehen sich die Hinweise auf ein zurückliegendes Verhalten des Anwenders beispielsweise den Zeitpunkt, zu dem der Anwender aufgewacht ist oder sein zurückliegendes Schlafmuster, das von einem System wie beispielsweise dem Smartphone des Anwenders aufgezeichnet wurde.In some cases, the color point (or more generally, the spectrum) of embodiments may be automatically adjusted as a result of an end user's behavior. Examples of such triggering events include the presence of an end user in a room (or part of the room) over a period of time, a user's movement through a room, a user's general level of activity, certain words or gestures, and / or operations on a device (for example, a smartphone). Corresponding responses can be used to tailor the spectrum to the user's condition (for example, decreasing the circadian cycle when the user becomes drowsy or preparing for sleep) or modifying the user's condition (eg, detecting drowsiness and drowsiness) increase circadian stimulation to reduce this). In some cases, the response may be determined from the user's behavior in combination with other measurable conditions or indications such as time of day, weather and / or weather change, proportion of outside light, etc. In some cases, the cues may be obtained from another "smart" system (another device, a smartphone, or other electronic device) that monitors the behavior of the user, the cues then being transmitted over a network (wired or wireless) the smart system and lighting system, such as a network enabled via a smart home hub. For example, in some instances, indications of past user behavior relate to, for example, the time the user was awake or his or her past sleep pattern recorded by a system such as the user's smartphone.
In einigen Fällen kann eine Reaktion durch den Hersteller des Systems vorgegeben sein, so dass ein bestimmter Satz an Hinweisen zu einer bestimmten Reaktion führt. In anderen Fällen ”lernt” das Beleuchtungssystem von dem Anwender. Zum Beispiel kann der Anwender (oder eine andere Person) in einer Lernphase das Spektrum manuell einstellen. Das System lernt diese Einstellungen mit bestimmten Hinweisen zu verknüpfen, so dass die Einstellung dann automatisch in Reaktion auf die Hinweise vorgenommen wird (z. B. anstatt manuell ausgelöst zu werden). Das Lernen kann mit diversen Maschinenlernverfahren erreicht werden, die den Fachleuten bekannt sind, beispielsweise mittels eines neuralen Netzwerks und/oder unter Verwendung einer Bayes'schen Statistik.In some cases, a response may be dictated by the manufacturer of the system so that a particular set of hints leads to a particular reaction. In other cases, the lighting system "learns" from the user. For example, the user (or another person) may manually adjust the spectrum in a learning phase. The system learns to associate these settings with specific hints so that the setting is then made automatically in response to the hints (eg, instead of being manually triggered). The learning can be accomplished with various machine learning techniques known to those skilled in the art, for example, by means of a neural network and / or using Bayesian statistics.
Ein typisches Beispiel für das vorherige Szenario ist das folgende: der Anwender folgt einige Stunden bevor er zu Bett geht einer Routine (z. B. einer Reihe von Aktionen die wiederholt mit einer gewissen Regelmäßigkeit ausgeführt werden). Eine solche Routine kann ein Verlassen des Esstisches, Zähneputzen, Fernsehen, usw. umfassen. Hinweise auf diese Routine werden von verschiedenen Geräten (TV, Zahnbürste, Bewegungssensoren) gesammelt und über ein Funkprotokoll an das Beleuchtungssystem übertragen. In der Lernphase stellt der Anwender ferner das Spektrum des Beleuchtungssystems ein, um die circadiane Stimulation zu verringern – beispielsweise stellt der Benutzer einige Stunden bevor er zu Bett geht das Beleuchtungssystem auf eine nicht-stimulierende Einstellung ein. Sobald das System diese Einstellungen mit einem oder mehreren Hinweisen auf die Routine und mit einer ungefähren Zeit verknüpft hat erfolgt die Einstellung automatisch, um die circadiane Stimulation zu verringern bevor der Anwender zu Bett geht. Umgekehrt kann die Einstellung auch am Morgen vorgenommen werden, um das circadiane System zu stimulieren.A typical example of the previous scenario is as follows: the user follows a routine a few hours before going to bed (eg, a series of actions repeatedly performed with a certain regularity). Such a routine may include leaving the dining table, brushing one's teeth, watching TV, and so on. Indications of this routine are collected by various devices (TV, toothbrush, motion sensors) and transmitted via a wireless protocol to the lighting system. In the In the learning phase, the user also adjusts the spectrum of the illumination system to reduce circadian stimulation - for example, a few hours before he goes to bed, the user sets the illumination system to a non-stimulating setting. Once the system has associated these settings with one or more clues to the routine and for an approximate time, the adjustment will be made automatically to reduce the circadian stimulation before the user goes to bed. Conversely, the adjustment can also be made in the morning to stimulate the circadian system.
Ein solches automatisiertes Verhalten kann bei einer Reihe von lichtemittierenden Systemen eingesetzt werden, einschließlich Beleuchtungsgeräten schlechthin sowie für Anzeigesysteme (z. B. TV und Computerbildschirme, Tablets, Telephone, usw.). Entsprechende Beleuchtungssysteme können beispielsweise ihr Spektrum anpassen, um die circadiane Stimulation eine bestimmte Zeit bevor der Anwender zu Bett geht anzupassen. Im Falle von Anzeigesystemen kann die Veränderung im LED-Spektrum mit softwaregestützten Änderungen kombiniert werden (beispielsweise des Farbpunkts des Bildschirms), um die circadiane Stimulation weiter zu reduzieren. Ein solches automatisiertes Verhalten kann in einer großen Vielzahl von Beleuchtungssituationen implementiert werden. Um lediglich ein Beispiel zu geben, kann ein Lichtband mit Sensoren ausgestattet werden, um messbare Größen und/oder Veränderungen in der Umgebung aufzunehmen und/oder von diesen zu lernen und eine circadiangerechte Emission in Reaktion darauf einzustellen.Such automated behavior can be used in a variety of light-emitting systems, including lighting devices as well as display systems (eg, TV and computer screens, tablets, telephones, etc.). For example, appropriate lighting systems can adjust their spectrum to accommodate circadian stimulation a certain amount of time before the user goes to bed. In the case of display systems, the change in the LED spectrum may be combined with software-based changes (for example, the color point of the screen) to further reduce circadian stimulation. Such automated behavior can be implemented in a wide variety of lighting situations. By way of example only, a band of light may be provided with sensors to record and / or learn from measurable quantities and / or changes in the environment and to set a circadian-like emission in response thereto.
Bei den vorhergehenden Beispielen wurde eine häusliche Umgebung angenommen. Entsprechende Ausführungsformen mit einer automatischen oder 'smarten Einstellung können auch in einem anderen Rahmen wie beispielsweise in einem geschäftlichem Umfeld verwendet werden. Zum Beispiel kann sich das Lichtsystem an beobachtete Anwenderaktivitäten anpassen und die CS entsprechend erhöhen; die CS kann aber auch am Morgen erhöht und gegen Ende des Arbeitstages reduziert oder so angepasst werden, dass es die Außenlichtverhältnisse (die sich je nach Wetter und Saison ändern) komplementiert. Die Systemeinstellung kann einem einfachen Zeitschema folgen, aber auch das Verhalten der Arbeitskräfte berücksichtigen. Ausführungsformen können auch in anderen Zusammenhängen, die das Schlafverhalten beeinflussen, verwendet werden, wie Einrichtungen für Nachtschichtarbeitskräfte, Fernreisen (beispielsweise Flugreisen), und Alterspflegeeinrichtungen.In the previous examples, a home environment was assumed. Corresponding embodiments with an automatic or smart setting can also be used in a different context, such as in a business environment. For example, the lighting system can adapt to observed user activities and increase the CS accordingly; however, the CS can also be increased in the morning and reduced towards the end of the working day, or adjusted to complement outside lighting conditions (which change with the weather and season). The system setting can follow a simple time schedule, but also take into account the behavior of the workforce. Embodiments may also be used in other contexts that affect sleep behavior, such as night shift workers, long haul travel (e.g., air travel), and geriatric care facilities.
Zur weitergehenden Beeinflussung der CS kann darüber hinaus in verschiedenen Fällen die Intensität des vom System emittierten Lichts zusammen mit dessen Spektrum eingestellt werden. Beispielsweise kann die Intensität beim Einstellen des Spektrums auf eine geringere CS abgeschwächt werden. Im Falle einer Anzeige kann die Helligkeit der Anzeige abgeschwächt und dessen CS verringert werden, wenn das Umgebungslicht in dem Raum abnimmt – dies kann über einen einfachen mit der Anzeige verbundenen Lichtsensor erfasst werden.In addition, to further influence the CS, in various cases the intensity of the light emitted by the system may be adjusted together with its spectrum. For example, the intensity in adjusting the spectrum can be reduced to a lower CS. In the case of a display, the brightness of the display may be diminished and its CS reduced as the ambient light in the room decreases - this can be detected via a simple light sensor connected to the display.
Das Diagramm
Die Plancksche Kurve stellt eine Kurve im Normfarbraum dar, die zu der verbreiteten Ansicht führt, dass es mit einer linearen, zweikanaligen Einstellmöglichkeit nicht möglich ist, eine weiße Emission über einen großen Bereich von Farbtemperaturen korrekt zu reproduzieren. Jüngste psychologische Experimente zeigen jedoch, dass die Begriffsbestimmung von ”weiß” von der der Planckschen Kurve abweichen kann. Insbesondere bei Farbpunkten unterhalb der Planckschen Kurve können Personen Farbstiche weniger stark erkennen.Planck's Curve represents a curve in the standard color space that leads to the widespread view that with a linear two-channel adjustment, it is not possible to correctly reproduce white emission over a wide range of color temperatures. However, recent psychological experiments show that the definition of "white" may differ from Planck's curve. Especially with color points below the Planckian curve, people can recognize color casts less strongly.
Aus dieser Beobachtung ergeben sich zwei Konsequenzen: 1) die Wahrnehmung von ”weiß” durch eine Person ist in gewisser Weise willkürlich und 2) Farbstiche unterhalb der Planckschen Kurve mögen nicht nur zulässig sondern vielleicht auch günstig sein. Die Erschließung dieses Bereichs im Normfarbraum ermöglicht die Entwicklung einer zweikanaligen einstellbaren weißen Emission. Die Farbwerte für die drei Farbtemperaturen, die für eine circadiangerechte Lichtquelle (
Auch dies ist nicht trivial, weil der offensichtlichste Weg zur Reduzierung der CS einer Lichtquelle im Entfernen der blauen oder cyanfarbenen Lichtanteile besteht, wodurch die Farbart in dem Bereich oberhalb der Planckschen Kurve (und weg von der in
Das Diagramm
Der Weißlichtrahmenbereich ist in
In weiteren anderen Ausführungsformen ist die Veränderung der circadianen Stimulation nicht mit einer Änderung der CCT oder Farbart verknüpft. Dies ist für jene Situationen zweckmäßig, bei denen eine bestimmte CCT (z. B. 3000 K oder 6500 K) zu allen Zeitpunkten erwünscht ist, die Stimulation sich jedoch über den Tag ändern soll. Dies kann bei Beleuchtungen und Anzeigen brauchbar sein, bei denen die CS verändert werden kann ohne dass der Anwender eine Veränderung der Beleuchtung wahrnimmt. Solche Ausführungen können zum Beispiel durch Kombinieren von zwei Kanälen auf LED-Basis erreicht werden, die Licht mit einer CCT von 3000 K emittieren. Ein Kanal kann eine große relative circadiane Stimulation aufweisen, während der andere eine niedrige circadiane Stimulation besitzt. Genauer gesagt kann der erste Kanal blaue Anregungs-LEDs und Leuchtstoffe aufweisen, während der zweite Kanal violette LEDs und Leuchtstoffe umfasst. Das Emissionsspektrum eines jeden Kanals kann, wie in dieser Schrift offenbart ist, auch so gestaltet werden, dass eine hohe Lichtqualität (z. B. mit einem CRI von über 80) ermöglicht wird. Bei so einem System mag es wünschenswert sein, die Spektren so zu gestalten, dass deren Farbwerte eher wahrnehmungsmäßig denn nominell ähnlich sind. Alternativ kann es erstrebenswert sein, die Farbwerte eher mit geeigneten Spektralwertfunktionen (CMFs) wie beispielsweise den 1964 CMFs oder andere moderne CMFs zu berechnen, als mit den herkömmlichen 1931 2° CMFs. Dies liegt daran, dass die 1931 2° CMFs die Wahrnehmung durch einen Anwender manchmal nur mangelhaft wiedergeben. Ferner können Farbwerteberechnungen für eine bestimmte demographische Gruppe vorgenommen werden (wobei zum Beispiel die verminderte Empfindlichkeit gegenüber kurzwelligem Licht bei älteren Anwendern berücksichtigt wird).In yet other embodiments, the change in circadian stimulation is not associated with a change in CCT or chromaticity. This is useful for those situations where a particular CCT (eg, 3000K or 6500K) is desired at all times, but the stimulation should change throughout the day. This may be useful with lights and displays where the CS can be changed without the user perceiving a change in lighting. Such embodiments can be achieved, for example, by combining two LED-based channels that emit light with a CCT of 3000K. One channel may have a high relative circadian stimulation while the other has low circadian stimulation. More specifically, the first channel may include blue excitation LEDs and phosphors, while the second channel may include purple LEDs and phosphors. The emission spectrum of each channel, as disclosed in this document, can also be designed to allow a high quality of light (eg with a CRI of over 80). In such a system it may be desirable to arrange the spectra so that their color values are more perceptual than nominally similar. Alternatively, it may be desirable to compute the color values with appropriate spectral value functions (CMFs), such as the 1964 CMFs or other modern CMFs, rather than the conventional 1931 2 ° CMFs. This is because the 1931 2 ° CMFs sometimes reflect poor user perceptions. Furthermore, color value calculations may be made for a particular demographic group (taking into account, for example, the reduced sensitivity to shortwave light in older users).
Die
Auch hier kann die Veränderung der CS wiederum mit einer Veränderung des spektralen Gehalts (z. B. Anteil der SPD) Fv im 'violettblauen' (VB) Bereich von 400 bis 440 nm und Fc im 'cyanblauen' (CB) Bereich von 440 bis 500 nm in Bezug gesetzt werden. Wie
Bei bestimmten Ausführungsformen ist eine LED-Emissionsquelle durch einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80, ein Fv von zumindest 0,01, zumindest 0,05, zumindest 0,1, zumindest 0,15, zumindest 0,2 und bei bestimmten Ausführungsformen zumindest 0,025 und ein Fc von zumindest 0,01, zumindest 0,05, zumindest 0,1, zumindest 0,15, zumindest 0,2, zumindest 0,25, höchstens 0,01, höchstens 0,05, höchstens 0,10, höchstens 0,15, höchstens 0,20 oder höchstens 0,25 oder beliebigen Kombinationen des Vorhergehenden gekennzeichnet.In certain embodiments, an LED emission source having a color rendering index of greater than 80, an Fv of at least 0.01, at least 0.05, at least 0.1, at least 0.15, at least 0.2, and in certain embodiments at least 0.025 and an Fc of at least 0.01, at least 0.05, at least 0.1, at least 0.15, at least 0.2, at least 0.25, at most 0.01, at most 0.05, at most 0.10, at most 0 , 15, at most 0.20 or at most 0.25, or any combination of the foregoing.
Wie in
Die in
Die oben angegebene Aufstellung dient lediglich der Repräsentation und soll nicht alle Standards oder Normbauformen, die mit den hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden können, umfassen.The above list is for representation only and is not intended to cover all standards or standard designs that may be used with the embodiments described herein.
Für die Steuerschaltkreise (zum Beispiel Steuermodule) können beliebige im Stand der Technik bekannte Technologien eingesetzt werden, einschließlich einer Strombegrenzung auf Basis einer Strom- oder Spannungserfassung und/oder auf Basis einer Temperaturerfassung. Genauer gesagt können eine oder mehrere Strombegrenzer (z. B. Strombegrenzer
Die dargestellten Steuerschaltkreise
LED-Gruppe 1 und LED-Gruppe 2 weisen jeweils individuell strukturierte Leuchtstoffchips auf, so dass die circadiangerechte Quelle, zum Beispiel zur direkten Beleuchtung, auf engem Raum gepackt werden können. Zum Mischen der beiden LED-Licht-Emissionsarten (z. B. zur Homogenisierung) kann eine Mischoptik hinzugefügt werden. Die dargestellte Anordnung dient nur der Veranschaulichung, wobei auch andere Anordnungen geeignet sein können. Verfahren zur Strukturierung von Leuchtstoffen sind in der am 19. Dezember 2013 angemeldeten US Patentanmeldung Nr. 14/135,098 offenbart, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
In
Der Sockel einer Lampe kann ferner in einer beliebigen Normbauart gestaltet sein, die zum Ermöglichen eines elektrischen Anschlusses ausgebildet ist, wobei die elektrischen Anschlüsse einem beliebigen aus einer Reihe von Typen oder Normen entsprechen. Tabelle 2 gibt zum Beispiel Normen (siehe ”Typ”) und zugehörige Eigenschaften an, einschließlich des baulichen Abstands zwischen einem ersten Stift (z. B. einem Stromzufuhrstift) und einem zweiten Stift (z. B. einem Erdungsstift). Tabelle 2
Die oben angegebene Auflistung ist rein repräsentativer Natur und ist nicht so zu verstehen, dass sie alle Normen oder Normbauformen umfassen würde, die innerhalb des Umfangs der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden können.The above list is purely representative in nature and should not be construed to include any standards or standard forms that may be used within the scope of the embodiments described herein.
Andere Leuchten wie beispielsweise abgehängte Leuchten können das Licht eher nach oben als nach unten abstrahlen oder Licht in beide Richtungen emittieren.Other luminaires, such as suspended luminaires, can emit the light upwards rather than downwards or emit light in both directions.
Bei einigen Ausführungsformen können Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung in einer Baugruppe verwendet werden. Wie in
- –
eine Schraubfassung 1028 - –
ein Ansteuerungsgehäuse 1026 - –
eine Ansteuerplatine 1024 - – einen
Kühlkörper 1022 - –
eine Metallkernleiterplatte 1020 - – eine LED-
Lichtquelle 1018 - –
eine Staubabdeckung 1016 - – eine
Linse 1014 - –
eine Spiegelscheibe 1012 - – einen
Magneten 1010 - –
eine Magnetabdeckung 1008 - – einen
Klemmflansch 1006 - –
ein erstes Zubehör 1004 - –
ein zweites Zubehör 1002
- - a
screw socket 1028 - - A
drive housing 1026 - - a
drive board 1024 - - a
heat sink 1022 - - a
metal core board 1020 - - an
LED light source 1018 - - a
dust cover 1016 - - a
lens 1014 - - a
mirror pane 1012 - - a
magnet 1010 - - a
magnetic cover 1008 - - a
clamping flange 1006 - - a
first accessory 1004 - - a
second accessory 1002
Die Komponenten der Baugruppe
Die Komponenten der Baugruppe
Die Komponenten der Baugruppe
Die Komponenten der Baugruppe
Die Komponenten der Baugruppe
Außer den oben genannten Lampen und Lampenbauformen können auch Filter oder sogenannte 'circadiane Leuchtstoffe' verwendet werden. Verwendung von Filtern oder LeuchtstoffenIn addition to the above-mentioned lamps and lamp designs, filters or so-called 'circadian phosphors' can be used. Use of filters or phosphors
Es können verschiedene Realisierungen in Erwägung gezogen werden, um den Einfluss einer SPD auf das circadiane System zu verändern. Wie oben erläutert kann ein Mehrkanalsystem verwendet werden, das im Violetten und im Blauen anregende LEDs verwendet, wobei die Beiträge der beiden Kanäle abgeglichen werden. Außerdem kann ein bestimmter Spektralbereich (beispielsweise der blaue, cyanfarbene oder violette Bereich) physikalisch blockiert werden, beispielsweise durch Verwendung absorbierender oder reflektierender Filter, die fest oder beweglich angebracht sind. Der Vorteil von Filtern besteht darin, dass eine beträchtliche Lichtmenge (oder sogar alles Licht) in einem bestimmten Spektralbereich blockiert werden kann, was von Bedeutung sein kann. Es kann zum Beispiel erstrebenswert sein, nahezu alles Licht im blau-cyanfarbenen Bereich (oder in einem engeren Bereich) zu blockieren, um eine sehr geringe circadiane Stimulation zu erhalten; das liegt daran, dass Standardspektren (wie das einer gedimmten Glühfadenlampe) immer noch eine ziemlich hohe circadiane Stimulation aufweisen. Solche Filter können zum Beispiel reflektierende dichroitische Filter oder absorbierende Filter sein, die in einer Matrix (Glas, Kunststoff oder andere) aufgenommene Farbstofffilter enthalten. Various implementations may be considered to alter the influence of an SPD on the circadian system. As explained above, a multi-channel system may be used which uses violet and blue stimulating LEDs, balancing the contributions of the two channels. In addition, a particular spectral region (for example, the blue, cyan, or violet region) may be physically blocked, for example, by using absorbent or reflective filters that are fixed or moveable. The advantage of filters is that a significant amount of light (or even all light) can be blocked in a given spectral range, which can be significant. For example, it may be desirable to block nearly all blue-cyan (or narrower) light to obtain very little circadian stimulation; This is because standard spectra (such as a dimmed filament lamp) still have a fairly high circadian stimulation. Such filters may be, for example, reflective dichroic filters or absorptive filters containing dye filters housed in a matrix (glass, plastic or other).
Eine andere Möglichkeit besteht jedoch in der Verwendung eines lichtkonvertierenden Materials mit einem sorgfältig gewählten Absorptionsbereich in dem System. Beispielsweise kann man einen Leuchtstoff verwenden, der blaues Licht absorbiert und dieses in grünes oder rotes Licht umsetzt. Dieser Ansatz kann erstrebenswert sein, da hierdurch ähnlich wie beim Blockieren eine beträchtliche Menge des Lichts im Absorptionsbereich entfernt werden kann, jedoch ein höherer Systemwirkungsgrad erreicht wird, da die Strahlung in eine andere Wellenlänge konvertiert und nicht nur blockiert wird. Zur Vereinfachung wird dieser Leuchtstoff in dieser Schrift als 'circadianer Leuchtstoff' bezeichnet, da seine Absorptionseigenschaft einen Einfluss auf die circadiane Wirkung der Lichtquelle besitzt.Another possibility, however, is to use a light-converting material with a carefully chosen absorption range in the system. For example, one can use a phosphor that absorbs blue light and converts it to green or red light. This approach may be desirable since, as in blocking, a significant amount of the light in the absorption region can be removed, but a higher system efficiency is achieved since the radiation is converted to a different wavelength and not just blocked. For simplicity, this phosphor is referred to in this document as a 'circadian phosphor', since its absorption property has an influence on the circadian effect of the light source.
Die beiden Ansätze sind in
Der circadiane Leuchtstoff kann stationär sein, so dass sich die emittierte SPD nicht ändert, er kann sich jedoch auch auf einem beweglichen Teil befinden, um die SPD dynamisch zu steuern. Das bewegliche Teil kann eine den Leuchtstoff enthaltende Platte sein, die mechanisch in den und aus dem Lichtemissionsweg des Systems bewegt werden kann.The circadian phosphor may be stationary so that the emitted SPD does not change, but it may also be on a moving part to dynamically control the SPD. The movable member may be a phosphor containing plate that can be mechanically moved in and out of the light emission path of the system.
Die Ausführungsformen von
In einer weiteren anderen Ausführungsform weist der circadiane Leuchtstoff ein Sättigungsverhalten auf: geringe Lichtflüsse werden absorbiert, bei hohen Lichtflüssen saturiert die Absorption. Ein solcher Ansatz ist in den
Mit den Ausführungsformen der
Wie bei anderen Ausführungsformen können die Eigenschaften der in
Auch wenn Quellen mit variierender CCT im Stand der Technik bekannt sind und zum Modulieren der circadianen Stimulation brauchbar sein können, weist diese Ausführungsform bessere Eigenschaften auf. Die circadiane Stimulation ist bei geringen Betriebsströmen extrem niedrig; sie ist in der Tat geringer ist als die, die mit herkömmlichen LED-Quellen erreicht wird, die eine blau angeregte LED verwenden oder die, die durch Dimmen einer herkömmlichen Glühbirne/Halogenlampe erzielt wird. Eine gedimmte Glühlampe, die eine Schwarzkörperstrahlung mit einer CCT von 2000 K emittiert, weist immer noch eine circadiane Stimulation von etwa 54% bezogen auf ein Leuchtmittel A auf. Außerdem ist die vorliegende Ausführungsform 'passiv', da sie keine mehrkanaligen Ansteuerungen zur Modulierung des Spektrums erfordert. Daher kann eine solche Ausführungsform ohne fortschrittlichere Steuerschaltkreise in eine Umrüstlampe oder allgemeiner in ein Beleuchtungssystem integriert werden. In einigen Fällen reicht die Steuerung durch Standarddimmer aus.Although sources of varying CCT are known in the art and may be useful for modulating circadian stimulation, this embodiment has better characteristics. Circadian stimulation is extremely low at low operating currents; in fact, it is less than that achieved with conventional LED sources using a blue-excited LED or that achieved by dimming a conventional bulb / halogen lamp. A dimmed incandescent light emitting black body radiation with a CCT of 2000 K still has a circadian stimulation of about 54% with respect to a bulb A. In addition, the present embodiment is 'passive' because it does not require multi-channel controls to modulate the spectrum. Therefore, such an embodiment can be integrated into a conversion lamp or, more generally, into a lighting system without more advanced control circuitry. In some cases, the control of standard dimmers is sufficient.
Das Vorhandensein einer violetten Anregung ist bei dieser Ausführungsform von Bedeutung, da das violette Licht ermöglicht, dass die Farbwerte bei niedrigem Betriebsstrom auch dann nahe der Planckschen Kurve liegen, wenn kein blau-cyanfarbenes Licht vorhanden ist.The presence of a violet excitation is important in this embodiment because the violet light allows the low operating current color values to be close to the Planckian curve even when no blue-cyan light is present.
Verschiedene Ausgestaltungen dieser Ausführungsform können vorteilhaft gesteuert werden. Zum Beispiel können die optischen Eigenschaften der Anregungs-LED variiert, die Wahl der Leuchtstoffe variiert und die relative Beschickung der Leuchtstoffe variiert werden, um eine Optimierungsanforderung zu erfüllen. Die Optimierungskriterien können den CRI der Quelle bei verschiedenen Dimmstufen, deren Farbwert bei verschiedenen Dimmstufen und mit deren circadianer Wirkung verknüpfte Werte bei verschiedenen Dimmstufen umfassen. Lediglich als Beispiel können die Optimierungskriterien Aspekte eines integrierten circadianen Wirkungsspektrums umfassen. Die Beschickung des circadianen Leuchtstoffs kann so gewählt werden, dass dessen Saturierung bei einem gewünschten Betriebsstrom wie beispielsweise bei einer zehnprozentigen Dimmung erreicht wird. Bei anderen Ausführungsformen werden mehr als ein circadianer Leuchtstoff verwendet.Various embodiments of this embodiment can be advantageously controlled. For example, the optical properties of the excitation LED may be varied, the choice of phosphors varied, and the relative charge of the phosphors varied to meet an optimization requirement. The optimization criteria can adjust the CRI of the source at various dimming levels whose color value is at different levels of dimming and associated with their circadian effect values at different dimming levels. By way of example only, the optimization criteria may include aspects of an integrated circadian spectrum of activity. The charge of the circadian phosphor can be selected to achieve its saturation at a desired operating current, such as at ten percent dimming. Other embodiments use more than one circadian phosphor.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die weiße LED mit Hilfe mehrerer LED-Chips erhalten, beispielsweise unter Verwendung einer violetten LED, einer grünen LED und einer roten LED anstatt mit einer leuchtstoffkonvertierenden LED. Bei anderen Ausführungsformen folgen die Farbwerte der Quelle nicht der Planckschen Kurve – sie können zum Beispiel unterhalb der Planckschen Kurve liegen, was, wie bereits erläutert, im Hinblick auf die Wahrnehmung bisweilen bevorzugt wird.In another embodiment, the white LED is obtained using a plurality of LED chips, for example, using a purple LED, a green LED, and a red LED rather than a phosphor converting LED. In other embodiments, the color values of the source do not follow the Planckian curve - they may, for example, be below the Planckian curve, which, as already explained, is sometimes preferred in terms of perception.
Die Ausführungsformen können in verschiedene Systeme integriert werden. Diese umfassen Beleuchtungssysteme (z. B. Lampen, Einbauleuchten und andere) und nicht der Beleuchtung dienende Systeme (z. B. Anzeigesysteme).The embodiments can be integrated into different systems. These include lighting systems (eg, lamps, recessed lights, and others) and non-lighting systems (eg, display systems).
Die
Die gesamte Licht emittierende Oberfläche (LES, von englisch light emitting surface) der LEDs und jeglicher abwärtskonvertierender Materialien kann eine Lichtquelle
Bei einigen Ausführungsformen kann die vorliegende Offenbarung auf ungerichtetes Licht abstrahlende Lampenbauformen angewandt werden. Bei diesen Ausführungsformen können eine oder mehrere Licht emittierende Dioden (LEDs) wie von der Offenbarung gelehrt auf einem Halterungselement oder Gehäuse aufgebracht werden, um eine elektrische Anschlussmöglichkeit zu schaffen. Das Halterungselement oder Gehäuse kann zum Beispiel aus Keramik, Oxid, Nitrid, Halbleiter, Metall oder Kombinationen der vorangehenden gebildet sein, die eine Möglichkeit zum elektrischen Anschluss der diversen LEDs umfassen. Das Halterungselement oder Gehäuse kann über ein thermisches Zwischenglied auf einem Kühlkörperelement befestigt sein. Die LEDs können zur Emission eines gewünschten Spektrums ausgebildet sein, indem entweder die Primäremissionen verschiedener LEDs gemischt werden, oder indem die LEDs Materialien photonisch anregen, die eine Konversion des Lichts zu größeren Wellenlängen bewirken, beispielsweise Leuchtstoffe, Halbleiter oder Halbleiter-Nanopartikel (”Quantenpunkte”), oder eine Kombination von diesen. Die LEDs können zum Ausbilden einer gewünschten Gestalt einer Lichtquelle verteilt angeordnet sein. Eine übliche Gestalt stellt zum Beispiel eine lineare Lichtquelle zum Austausch mit herkömmlichen geradlinigen Leuchtstoffröhren dar. Zur Ausbildung einer gewünschten ungerichteten Lichtverteilung können an die LEDs ein oder mehrere optische Elemente angekoppelt sein. Das Beleuchtungsprodukt für ungerichtetes Licht kann ein LED-Modul sein, eine Umrüstlampe, oder eine Leuchte. Bei einer Umrüstlampe kann eine elektronische Ansteuerung vorgesehen sein, die die von einer externen Quelle gelieferte Elektrizität so aufbereitet, dass sie sich für die LED-Lichtquelle eignet, wobei die Ansteuerung in die Umrüstlampe integriert ist. Bei einer Leuchte ist eine elektronische Ansteuerung vorgesehen, die eine von einer externen Quelle stammende Elektrizität in eine für die LED-Lichtquelle geeignete aufbereitet, wobei die Ansteuerung entweder in die Leuchte integriert oder extern zur Leuchte verfügbar ist. Bei einem Modul kann eine elektrische Ansteuerung vorgesehen sein, die eine von einer externen Quelle stammende Elektrizität in eine für die LED-Lichtquelle geeignete aufbereitet, wobei die Ansteuerung entweder in das Modul integriert oder extern zum Modul verfügbar ist. Beispiele geeigneter externer Elektrizitätsquellen umfassen Netzwechselspannung (z. B. mit 120 V Effektivspannung oder 240 V Effektivspannung), Niedrigwechselspannung (z. B. 12 V Wechselspannung) und Niedriggleichspannung (z. B. 12 V Gleichspannung). Im Falle von Umrüstlampen kann das gesamte Beleuchtungsprodukt so gestaltet sein, dass es in Normbauformen (z. B. ANSI-Bauformen) passt. Beispiele für angerichtete Beleuchtungsprodukte sind in den
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können zur Hinterleuchtung bei Flachbildschirmen verwendet werden. Bei diesen Ausführungsformen können eine oder mehrere Licht emittierende Dioden (LEDs) wie von der Offenbarung gelehrt auf einem Halterungselement oder einem Gehäuse angebracht werden, um eine elektrische Anschlussmöglichkeit zu schaffen. Das Halterungselement oder Gehäuse kann zum Beispiel aus Keramik, Oxid, Nitrid, Halbleiter, Metall oder Kombinationen der vorangehenden gebildet sein, die eine Möglichkeit zum elektrischen Anschluss der diversen LEDs umfassen. Das Halterungselement oder Gehäuse kann über ein thermisches Zwischenglied auf einem Kühlkörperelement befestigt sein. Die LEDs können zur Emission eines gewünschten Spektrums ausgebildet sein, indem entweder die Primäremissionen verschiedener LEDs gemischt werden, oder indem die LEDs Materialien photonisch anregen, die eine Konversion des Lichts zu größeren Wellenlängen bewirken, beispielsweise Leuchtstoffe, Halbleiter oder Halbleiter-Nanopartikel (”Quantenpunkte”), oder eine Kombination von diesen. Die LEDs können so verteilt sein, dass eine Lichtquelle mit einer gewünschten Gestalt geschaffen wird. Eine lineare Lichtquelle stellt eine übliche Gestalt dar. Die Lichtquelle kann zur Hinterleuchtung an einen Lichtleiter optisch angekoppelt sein. Dies kann durch Ankoppeln an der Kante des Lichtleiters (kantenbeleuchtet) oder durch Einkoppeln von Licht in den Lichtleiter von hinten (direkt beleuchtet) erreicht werden. Der Lichtleiter verteilt das Licht gleichförmig über eine steuerbare Bildschirmanzeige, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD-Bildschirm). Der Bildschirm wandelt das LED-Licht in die gewünschten Bilder mittels elektronischer Steuerung der Lichttransmission und dessen Farbe um. Eine Möglichkeit zur Farbsteuerung besteht in der Verwendung von Filtern (z. B. Farbfiltersubstrat
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können, wie zum Beispiel in den
Bei einigen Ausführungsformen kann die vorliegende Offenbarung bei Anwendungen der digitalen Bildgebung wie beispielsweise Beleuchtung bei Mobiltelefonen und digitalen Bildkameras (siehe z. B.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können bei Anwendungen für mobile Endgeräte eingesetzt werden. Die graphische Darstellung von
Bei einem Beispiel weist das Smartphone eines oder mehrere der folgenden Merkmale (die bei einem iPhone von Apple Inc. vorhanden sind, wobei es alles in allem viele Varianten geben kann) auf, siehe www.apple.com:
- – GSM Modell: UMTS/HSDPA/HSUPA (850, 900, 1900, 2100 MHz); GSM/EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz)
- – CDMA Modell: CDMA EV-DO Rev. A (800, 1900 MHz)
- – 802.11b/g/n Wi-Fi (802.11
n nur 2,4 GHz) - – Bluetooth 2.1 + EDR Funktechnologie
- – GPS-Unterstützung
- – Digitaler Kompass
- – Wi-Fi
- – mobilfunknetzfähig
- – Retina Display
- – 3,5-Zoll (diagonal) Breitbild-Mehrfingerberührungsanzeige
- – 800:1 Kontrastverhältnis (typisch)
- – 500 cd/m2 maximale Helligkeit (typisch)
- – Fingerabdruckfeste oleophobe Beschichtung von Vorder- und Rückseite
- – Unterstützung einer gleichzeitigen Anzeige von mehreren Sprachen und Zeichensätzen
- – 5-Megapixel-iSight-Kamera
- – Videoaufzeichnung, HD (720p)
bis zu 30 Bildern pro Sekunde mit Audio - – mit der vorderen Kamera Fotos in VGA-Qualität und Videos mit bis zu 30 Bildern pro Sekunde
- – Antippen zum Fokussieren von Video- oder Standbildern
- – LED-Blitz
- – Georeferenzierung (geotagging) von Foto und Video
- – Eingebaute wiederaufladbare Lithiumionenbatterie
- – Laden über USB an Computersystem oder Netzteil
- – Sprechzeit: Bis zu 20 Stunden bei 3G, bis zu 14 Stunden bei 2G (GSM)
- – Zeit im Stand-by-Betrieb: bis zu 300 Stunden
- – Internetnutzung: bis zu 6 Stunden bei 3G, bis zu 10 Stunden bei Wi-Fi
- – Videowiedergabe: bis zu 10 Stunden
- – Audiowiedergabe: bis zu 40 Stunden
- – Frequenzbereich: 20 Hz bis 22.000 Hz
- – Unterstützte Audioformate: AAC (8 bis 320 Kbps), geschütztes AAC (von iTunes Store), HE-AAC, MP3 (8 bis 320 Kbps), MP3 VBR, Audio (
Formate 2, 3, 4, audible enhanced audio, AAX, und AAX+), Apple lossless, AIFF, und WAV - – Benutzereinstellbare Begrenzung der maximalen Lautstärke
- – Videoausgabe mit bis zu 1620p mit dem digitalen AV-Adapter von Apple oder dem VGA-Adapter von Apple; 576p und 480p mit dem AV-Komponentenkabel von Apple; 576i und 480i mit dem AV-Compositkabel von Apple (Kabel werden separat vertrieben)
- – Unterstützte Videoformate: H.264-Video bis zu 1080p, 30 Bilder pro Sekunde, Main Profile Level 3.1 mit AAC-LC Audio bis zu 160 Kbps, 48 kHz, Stereo Audio in .m4v-, .mp4-, und .mov- Datenformaten; MPEG-4-
2,5 Mbps, 640Video bis zu mal 480 Bildpunkte, 30 Bilder pro Sekunde, Simple Profile mit AAC-LC-Audio bis zu 160 Kbps pro Kanal, 48 kHz, Stereo Audio in .m4v-, .mp4-, und .mov-Dateiformaten; Motion-JPEG (M-JPEG) bis zu 35 Mbps, 1280mal 1020 Bildpunkte, 30 Bilder pro Sekunde, Audio in ulaw-, PCM-Stereo Audio in .avi-Datenformat - – dreiachsiges Gyroskop
- – Beschleunigungssensor
- – Näherungssensor
- – Umgebungslichtsensor, usw.
- - GSM model: UMTS / HSDPA / HSUPA (850, 900, 1900, 2100 MHz); GSM / EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz)
- - CDMA Model: CDMA EV-DO Rev. A (800, 1900 MHz)
- - 802.11b / g / n Wi-Fi (802.11n only 2.4GHz)
- - Bluetooth 2.1 + EDR wireless technology
- - GPS support
- - Digital compass
- - Wi-Fi
- - Mobile network enabled
- - Retina display
- - 3.5-inch (diagonal) widescreen multi-finger touch display
- - 800: 1 contrast ratio (typical)
- - 500 cd / m2 maximum brightness (typical)
- - Fingerprint resistant oleophobic coating on front and back
- - Supports simultaneous display of multiple languages and fonts
- - 5 megapixel iSight camera
- - Video recording, HD (720p) up to 30 frames per second with audio
- - With the front camera, VGA-quality photos and videos at up to 30 frames per second
- - Touch to focus on video or still images
- - LED flash
- - geo-referencing (geotagging) of photo and video
- - Built-in rechargeable lithium-ion battery
- - Charge via USB to computer system or power supply
- - Talk time: Up to 20 hours on 3G, up to 14 hours on 2G (GSM)
- - Time in stand-by mode: up to 300 hours
- - Internet usage: up to 6 hours on 3G, up to 10 hours on Wi-Fi
- - Video playback: up to 10 hours
- - Audio playback: up to 40 hours
- - Frequency range: 20 Hz to 22,000 Hz
- - Supported audio formats: AAC (8 to 320 Kbps), protected AAC (from iTunes Store), HE-AAC, MP3 (8 to 320 Kbps), MP3 VBR, audio (
formats 2, 3, 4, audible enhanced audio, AAX, and AAX +), Apple lossless, AIFF, and WAV - - User adjustable limit of the maximum volume
- - Video output up to 1620p with Apple's digital AV adapter or Apple's VGA adapter; 576p and 480p with the Apple AV Component Cable; 576i and 480i with the Apple AV composite cable (cables sold separately)
- - Supported video formats: H.264 video up to 1080p, 30 frames per second, Main Profile Level 3.1 with AAC-LC audio up to 160 Kbps, 48 kHz, stereo audio in .m4v, .mp4, and .mov- data formats; MPEG-4 video up to 2.5 Mbps, 640 x 480 pixels, 30 frames per second, Simple Profile with AAC-LC audio up to 160 Kbps per channel, 48 kHz, stereo audio in .m4v, .mp4 , and .mov file formats; Motion JPEG (M-JPEG) up to 35 Mbps, 1280 by 1020 pixels, 30 frames per second, audio in ulaw, PCM stereo audio in .avi data format
- - three-axis gyroscope
- - acceleration sensor
- - Proximity sensor
- - Ambient light sensor, etc.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können mit anderen elektronischen Geräten zusammen verwendet werden. Beispiele für solch geeignete Geräte umfassen ein tragbares elektronisches Gerät wie beispielsweise ein Medienwiedergabegerät, ein Mobiltelefon, ein Organisationsgerät für persönliche Daten, oder dergleichen mehr. Ein tragbares elektronisches Gerät kann bei solchen Ausführungsformen eine Kombination der Funktionalitäten solcher Geräte aufweisen. Außerdem kann ein elektronisches Gerät einem Benutzer eine Verbindung mit oder eine Kommunikation über das Internet oder andere Netzwerke wie beispielsweise lokale Netzwerke oder Weitverkehrsnetzwerke ermöglichen. Ein tragbares elektronisches Gerät kann einem Benutzer zum Beispiel einen Zugang zum Internet und ein Kommunizieren unter Verwendung von Email, Textnachrichten, Nachrichtensofortversand oder unter Verwendung von anderen Formen einer elektronischen Kommunikation ermöglichen. Das elektronische Gerät kann zum Beispiel einem iPod ähneln, der einen Anzeigebildschirm aufweist, oder einem iPhone von Apple Inc..Embodiments of the present disclosure may be used in conjunction with other electronic devices. Examples of such suitable devices include a portable electronic device such as a media player, a mobile phone, a personal data organizer, or the like. A portable electronic device in such embodiments may include a combination of the functionalities of such devices. In addition, an electronic device may allow a user to connect to or communicate over the Internet or other networks such as local area networks or wide area networks. For example, a portable electronic device may enable a user to access the Internet and communicate using e-mail, text messaging, instant messaging, or other forms of electronic communication. For example, the electronic device may resemble an iPod having a display screen or an Apple Inc. iPhone.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Energieversorgung des Geräts mit einer oder mehreren wiederaufladbaren und/oder ersetzbaren Batterien erfolgen. Solche Ausführungsformen sind im hohen Maße zum Tragen geeignet, sodass ein Benutzer das elektronische Gerät bei Reisen, beim Arbeiten, beim Training und so fort bei sich tragen kann. Auf diese Weise und abhängig von den am Gerät verfügbaren Funktionalitäten kann ein Benutzer unter anderem Musik hören, Spiele spielen oder Videos wiedergeben, Videos oder Bilder aufnehmen, Telefonanrufe tätigen oder entgegennehmen, mit anderen Kommunizieren, andere Geräte steuern (z. B. über eine Fernbedienungs- und/oder Bluetooth-Funktionalität) usw., während er oder sie sich frei mit dem Gerät bewegen kann. Zudem kann die Größe des Geräts so bemessen sein, dass es relativ leicht in eine Tasche oder Hand eines Benutzers passt. Auch wenn einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf tragbare elektronische Geräte beschrieben wurden, ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegend offenbarten Verfahren auf eine Vielzahl anderer, weniger tragbarer elektronischer Geräte und Systeme anwendbar sind, die zur Wiedergabe von graphischen Daten ausgebildet sind, beispielsweise auf einen Desktop-Computer.In certain embodiments, the device may be powered by one or more rechargeable and / or replaceable batteries. Such embodiments are highly suitable for carrying so that a user can carry the electronic device while traveling, working, exercising and so on. In this way, and depending on the functionality available on the device, a user may, among other things, listen to music, play games or play videos, record videos or pictures, make or receive phone calls, communicate with others, control other devices (eg via a remote control - and / or Bluetooth functionality), etc., while he or she can move freely with the device. In addition, the size of the device may be sized to fit relatively easily in a user's pocket or hand. Although some embodiments of the present disclosure have been described with reference to portable electronic devices, it should be understood that the presently disclosed methods are applicable to a variety of other, less portable electronic devices and systems adapted to render graphical data, such as a desktop computer.
Wie gezeigt umfasst
Bei einigen Beispielen, können in das elektronische Handgerät über eine Eingabeeinrichtung
Das aufgenommene Bild kann mittels des Prozessors
Bei der Anzeige kann es sich um eine Flüssigkristallanzeige (LCD-Bildschirm), eine auf Licht emittierenden Dioden (LEDs) basierende Anzeige, eine auf organischen Licht emittierenden Dioden (OLED) basierende Anzeige oder um eine andere geeignete Anzeige handeln. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Anzeige eine Benutzerschnittstelle und diverse Bilder wie beispielsweise Logos, Avatare, Fotos, Albenillustrationen und dergleichen darstellen. Zudem kann die Anzeige bei bestimmten Ausführungsformen einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen, über den ein Benutzer auf die Benutzerschnittstelle einwirken kann. Die Anzeige kann zudem auch verschiedene Funktions- und/oder Systemanzeigen aufweisen, um den Benutzer mit Rückmeldungen wie beispielsweise Energieversorgungszustand, Anrufzustand, Speicherzustand oder dergleichen zu versorgen. Diese Anzeigen können in die auf der Anzeige dargestellte Benutzerschnittstelle integriert sein.The display may be a liquid crystal display (LCD screen), a light emitting diode (LED) based display, an organic light emitting diode (OLED) based display, or other suitable display. According to some embodiments of the present disclosure, the display may represent a user interface and various images such as logos, avatars, photos, album illustrations, and the like. Additionally, in certain embodiments, the display may include a touch screen through which a user may interact with the user interface. The display may also include various functional and / or system displays to provide the user with feedback such as power state, call state, memory state, or the like. These displays may be integrated with the user interface shown on the display.
Bei bestimmten Ausführungsformen können eine oder mehrere Eingabestrukturen zum Steuern des Geräts ausgebildet sein, beispielsweise zum Steuern des Betriebsmodus, des Ausgangspegels, eines Ausgabetyps usw.. Die Benutzereingabenstrukturen können beispielsweise eine Taste zum An- und Ausschalten des Geräts umfassen. Ferner können die Benutzereingabenstrukturen dem Benutzer eine Interaktion mit der Benutzerschnittstelle auf der Anzeige ermöglichen. Ausführungen des tragbaren elektronischen Geräts können eine beliebige Anzahl an Benutzereingabestrukturen aufweisen, die Tasten, Schalter, ein Bedienfeld, ein Scrollrad oder beliebig andere geeignete Eingabestrukturen aufweisen. Die Benutzereingabenstrukturen können mit der auf dem Gerät angezeigten Benutzerschnittstelle zusammenwirken, um Funktionen des Geräts und/oder beliebigen, mit dem Gerät verbundenen oder von diesem verwendeten Schnittstellen oder Geräten zu steuern. Die Benutzereingabenstrukturen können einem Benutzer ein Navigieren durch eine angezeigte Benutzerschnittstelle oder ein Zurückstellen einer solchen angezeigten Benutzerschnittstelle auf einen vorgegebenen oder Ausgangsbildschirm ermöglichen.In certain embodiments, one or more input structures may be configured to control the device, for example, to control the operating mode, the output level, a Output type, etc. The user input structures may include, for example, a button for turning on and off the device. Further, the user input structures may allow the user to interact with the user interface on the display. Embodiments of the portable electronic device may include any number of user input structures that include buttons, switches, a control panel, a scroll wheel, or any other suitable input structures. The user input structures may interact with the user interface displayed on the device to control functions of the device and / or any interfaces or devices connected to or used by the device. The user input structures may enable a user to navigate through a displayed user interface or to reset such a displayed user interface to a default or home screen.
Bestimmte Geräte können zudem auch diverse Eingabe- und Ausgabeanschlüsse zum Anschluss weiterer Geräte aufweisen. Ein Anschluss kann zum Beispiel als Kopfhörerbuchse ausgebildet sein, der eine Verbindung mit Kopfhörern ermöglicht. Ein Anschluss kann zudem sowohl Ausgangs- als auch Eingangseigenschaften zum Ermöglichen einer Verbindung mit einem Headset (z. B. eine Kombination von Kopfhörer und Mikrofon) aufweisen. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eine beliebige Anzahl von Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüssen wie beispielsweise Kopfhörer- oder Headsetbuchsen, Universal-Serial-Bus-(USB-)Anschlüsse,
Die Beschreibung eines elektronischen Geräts
Der Chipsatz
Die Beurteilung des Einflusses eines lichtemittierenden Systems auf den circadianen Zyklus kann auf unterschiedliche Weise, einschließlich medizinischer oder klinischer Studien, vorgenommen werden. Bei solchen Studien können diverse mit dem circadianen System in Beziehung stehende physiologische Signale bei Probanten überwacht werden, die dem lichtemittierenden System ausgesetzt sind. Man kann zum Beispiel die Senkung der Melatoninwerte im Speichel oder Blut der Probanten messen. Andere verschiedene Hormone umfassende physiologische Signale können in den Speichel- oder Blutproben oder in anderen Tests gemessen werden. Solche Versuchsprotokolle sind Fachleuten bekannt und wissenschaftliche Veröffentlichungen setzen sich damit auseinander. Bei solchen Tests kann auf eine bestimmte physiologische Reaktion (beispielsweise bestimmte Hormonspiegel) abgestellt werden, vor allem auf solche Reaktionen, von denen bekannt ist, dass sie mit einem bestimmten Krankheitszustand und/oder einem Zustand korreliert sind, von dem bekannt ist oder angenommen wird, dass er mit der spektralen Zusammensetzung des Lichts verknüpft ist.The assessment of the impact of a light-emitting system on the circadian cycle can be made in a variety of ways, including medical or clinical studies. In such studies, various circadian system-related physiological signals may be monitored by subjects exposed to the light-emitting system. For example, one can measure the reduction in melatonin levels in the saliva or blood of the test subjects. Other physiological signals comprising various hormones can be measured in saliva or blood samples or in other tests become. Such experimental protocols are known to those skilled in the art and scientific publications deal with them. Such tests may focus on a particular physiological response (e.g., certain hormone levels), particularly those reactions known to be correlated to a particular disease state and / or condition that is known or believed to be involved; that it is linked to the spectral composition of the light.
Zum Beispiel hat Brainard ein Versuchsprotokoll für die Messung der Senkung der Melatoninwerte bei einer Lichtexposition veröffentlicht. Nachfolgend sind einige Schritte des Versuchsprotokolls angegeben.
- – Es werden Probanten mit normalem Sehvermögen ausgewählt.
- – Um Mitternacht betreten die Probanten einen schwach beleuchteten Raum, wobei deren Pupillen erweitert sind und sie zwei Stunden lang ausharren.
- – Es wird eine Blutprobe entnommen.
- – Die Probanten werden neunzig Minuten lang dem Testlicht ausgesetzt, woraufhin eine zweite Blutprobe entnommen wird.
- – Der Melatoninspiegel im Blut wird bestimmt, sowie die im Vergleich zu einem Kontrollversuch (z. B. ohne Lichtexposition) relative Abnahme des Melatoninspiegels.
- - Probants with normal vision are selected.
- At midnight, the subjects enter a dimly lit room with their pupils dilated and held for two hours.
- - A blood sample is taken.
- - The subjects are exposed to the test light for ninety minutes, after which a second blood sample is taken.
- - The level of melatonin in the blood is determined, as well as the relative decrease of the melatonin level compared to a control experiment (eg without exposure to light).
Andere Versuchsprotokolle können in verschiedenen Veröffentlichungen wie beispielsweise in
Auch wenn die vorliegende Offenbarung sich auf lichtemittierende Diodenbauelemente konzentriert, muss man erkennen, dass sich die Erfindung auch auf Beleuchtungs- und Anzeigesysteme auf Basis von Laserdioden erstreckt.While the present disclosure focuses on light emitting diode devices, it will be appreciated that the invention also extends to laser diode based lighting and display systems.
Bei bestimmten von der vorliegenden Offenbarung angegebenen Ausführungsformen umfassen Lichtquellen zumindest eine erste LED-Emissionsquelle, die durch eine erste Emission gekennzeichnet ist, und zumindest eine zweite LED-Emissionquelle, die durch eine zweite Emission gekennzeichnet ist, wobei die erste und die zweite Emission so ausgebildet sind, dass sie eine erste kombinierte Emission und eine zweite kombinierte Emission ermöglichen, wobei die erste kombinierte Emission durch eine erste SPD mit Anteilen Fv1 und Fc1 gekennzeichnet ist, die zweite kombinierte Emission durch eine zweite SPD mit Anteilen Fv2 und Fc2 gekennzeichnet ist, und wobei Fv1 den Leistungsanteil der ersten SPD im Wellenlängenbereich von 400 bis 440 nm, Fc1 den Leistungsanteil der ersten SPD im Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm, Fv2 den Leistungsanteil der zweiten SPD im Wellenlängenbereich von 400 bis 440 nm, Fc2 den Leistungsanteil der zweiten SPD im Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm darstellen, die erste SPD und die zweite SPD einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 aufweisen, Fv1 zumindest 0,05 beträgt, Fc2 zumindest 0,1 beträgt und Fc1 zumindest um 0,02 kleiner als Fc2 ist.In certain embodiments specified by the present disclosure, light sources include at least a first LED emission source characterized by a first emission and at least a second LED emission source characterized by a second emission, wherein the first and second emissions are formed by being capable of providing a first combined emission and a second combined emission, the first combined emission being characterized by a first SPD having fractions Fv1 and Fc1, the second combined emission being characterized by a second SPD having fractions Fv2 and Fc2, and wherein Fv1 the power fraction of the first SPD in the wavelength range of 400 to 440 nm, Fc1 the power fraction of the first SPD in the wavelength range of 440 to 500 nm, Fv2 the power fraction of the second SPD in the wavelength range of 400 to 440 nm, Fc2 the power fraction of the second SPD in the wavelength range from 440 to 500 nm, the first SPD and the second SPD have a color rendering index of greater than 80, Fv1 is at least 0.05, Fc2 is at least 0.1, and Fc1 is at least 0.02 smaller than Fc2.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle ist die erste kombinierte Emission durch eine erste circadiane Stimulation und die zweite kombinierte Emission durch eine zweite circadiane Stimulation gekennzeichnet, wobei die zweite circadiane Stimulation zumindest das Doppelte der ersten circadianen Stimulation beträgt.In certain embodiments of a light source, the first combined emission is characterized by a first circadian stimulation and the second combined emission by a second circadian stimulation, wherein the second circadian stimulation is at least twice the first circadian stimulation.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle weist die erste LED-Emissionsquelle zumindest eine LED auf, die durch ein Maximum der Emission im Bereich von 405 bis 430 nm gekennzeichnet ist.In certain embodiments of a light source, the first LED emission source has at least one LED characterized by a maximum emission in the range of 405 to 430 nm.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle sind die erste Emission und die zweite Emission so ausgebildet, dass sie eine dritte kombinierte Emission schaffen, wobei die dritte kombinierte Emission durch eine dritte SPD einen Anteil Fv3, einen Anteil Fc3 und eine dritte circadiane Stimulation gekennzeichnet ist, und wobei Fv3 den Leistungsanteil der dritten SPD im Wellenlängenbereich von 400 bis 440 nm, Fc3 den Leistungsanteil der dritten SPD im Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm darstellen, die dritte SPD einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 aufweist und die erste circadiane Stimulation und die dritte circadiane Stimulation voneinander verschieden sind.In certain embodiments of a light source, the first emission and the second emission are arranged to provide a third combined emission, wherein the third combined emission is characterized by a third SPD, a fraction Fv3, a fraction Fc3 and a third circadian stimulation, and wherein Fv3 represents the power fraction of the third SPD in the wavelength range of 400 to 440 nm, Fc3 the power fraction of the third SPD in the wavelength range of 440 to 500 nm, the third SPD has a color rendering index greater than 80, and the first circadian stimulation and the third circadian stimulation of each other are different.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle umfasst die zweite Emission eine blaue Emission aus einem zu größeren Wellenlängen konvertierenden Material.In certain embodiments of a light source, the second emission comprises a blue emission from a larger wavelength converting material.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle umfasst die zweite Emission eine von einer LED stammende direkte blaue Emission.In certain embodiments of a light source, the second emission comprises a direct blue emission from an LED.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle verursacht eine der kombinierten Emissionen eine circadiane Stimulation, die einer circadianen Stimulation eines D65-Referenzleuchtmittels ähnelt. In certain embodiments of a light source, one of the combined emissions causes circadian stimulation similar to circadian stimulation of a D65 reference illuminant.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle führt eine der kombinierten Emissionen zu einer circadianen Stimulation, die geringer ist als eine circadiane Stimulation durch ein CIE A-Referenzleuchtmittel.In certain embodiments of a light source, one of the combined emissions results in a circadian stimulation that is less than a circadian stimulation by a CIE A reference illuminant.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle sind die zumindest eine erste LED-Emissionsquelle und die zumindest eine zweite LED-Emissionsquelle in einer verschachtelten Geometrie angeordnet.In certain embodiments of a light source, the at least one first LED emission source and the at least one second LED emission source are arranged in a nested geometry.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle sind die erste SPD und die zweite SPD jeweils durch einen Farbwert gekennzeichnet, der innerhalb des Weißlichtrahmenbereichs
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle sind die erste SPD und die zweite SPD jeweils durch einen Farbwert gekennzeichnet, der durch eine um ±0,005 verbreiterte Plancksche Kurve und eine um ±0,005 verbreiterte Kurve minimaler Farbtonverschiebung in einem CIE-Normfarbdiagramm begrenzt ist.In certain embodiments of a light source, the first SPD and the second SPD are each characterized by a color value bounded by a ± 0.005 broadened Planckian curve and a ± 0.005 broadened minimum hue shift curve in a CIE standard color chart.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle sind die erste SPD und die zweite SPD jeweils durch einen Farbwert begrenzt, der innerhalb +/– fünf Du'v'-Punkte einer Planckschen Kurve gelegen ist.In certain embodiments of a light source, the first SPD and the second SPD are each bounded by a color value located within +/- five Du'v 'points of a Planckian curve.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle resultiert das Exponieren eines Subjekts gegenüber der zweiten SPD mit einer Beleuchtungsstärke von 100 lx über neunzig Minuten in einer Senkung des Melatoninspiegels im Blut des Subjekts von zumindest 20%.In certain embodiments of a light source, exposing a subject to the second SPD having an illuminance of 100 lx over ninety minutes results in a lowering of the melatonin level in the subject's blood of at least 20%.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle resultiert ein Exponieren eines Subjekts gegenüber der ersten SPD mit einer Beleuchtungsstärke von 100 lx über neunzig Minuten in einer Senkung des Melatoninblutspiegels in dem Subjekt um höchstens 20%.In certain embodiments of a light source, exposing a subject to the first SPD having an illuminance of 100 lx over ninety minutes results in a decrease in the melatonin blood level in the subject of at most 20%.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle beträgt Fc1 höchstens 0,06.In certain embodiments of a light source, Fc1 is at most 0.06.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist ein Anzeigesystem eine erste LED-Emissionsquelle auf, die durch eine erste Emission gekennzeichnet ist, sowie eine Anzeige, die zur Emission einer ersten SPD ausgebildet ist, die durch einen ersten Leistungsanteil Fv1 im Bereich von 400 bis 435 nm gekennzeichnet ist, wobei das Anzeigesystem durch ein Gamut von zumindest 70% des NTSC-Gamuts gekennzeichnet ist, die erste SPD im wesentlichen weiß mit einer CCT im Bereich von 3000 K bis 9000 K ist, und Fv1 zumindest 0,05 beträgt.In certain embodiments, a display system includes a first LED emission source characterized by a first emission, and a display configured to emit a first SPD characterized by a first power component Fv1 in the range of 400 to 435 nm, wherein the display system is characterized by a gamut of at least 70% of the NTSC gamut, the first SPD is substantially white with a CCT in the range of 3000 K to 9000 K, and Fv1 is at least 0.05.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Anzeigesystems weist die Anzeige ein Emissionsspektrum auf, das durch eine circadiane Stimulation gekennzeichnet ist, die geringer ist als eine circadiane Stimulation eines Referenzleuchtmittels derselben CCT.In certain embodiments of a display system, the display has an emission spectrum characterized by a circadian stimulation that is less than a circadian stimulation of a reference illuminant of the same CCT.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Anzeigesystems weist das Anzeigesystem ferner einen Farbfiltersatz und eine Flüssigkristallanzeige auf.In certain embodiments of a display system, the display system further includes a color filter set and a liquid crystal display.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Anzeigesystems ist die erste SPD durch ein Maximum bei der Wellenlänge w im Wellenlängenbereich von 400 bis 435 nm gekennzeichnet, wobei der Farbfiltersatz einen Blaufilter aufweist, der durch eine maximale Transmission Tm und eine Transmission Tw bei der Wellenlänge w mit Tw/Tm > 0,8 gekennzeichnet ist.In certain embodiments of a display system, the first SPD is characterized by a maximum at the wavelength w in the wavelength range of 400 to 435 nm, the color filter set having a blue filter characterized by a maximum transmission Tm and a transmission Tw at the wavelength w with Tw / Tm > 0.8.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist das Anzeigesystem ferner eine zweite LED-Emissionsquelle auf, die durch eine zweite Emission gekennzeichnet ist, wobei das Verhältnis von erster Emission und zweiter Emission so ausgebildet ist, dass es zur Änderung einer circadianen Stimulation eingestellt werden kann.In certain embodiments, the display system further includes a second LED emission source characterized by a second emission, wherein the ratio of the first emission and the second emission is adapted to be adjusted to alter a circadian stimulation.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Anzeigesystems ist das Anzeigesystem zur Verwendung mit einem Fernseher, einem Desktop-PC, einem Notebook-PC, einem Laptop-PC, einem Tablet, einem Smartphone, einem MP3-Player ausgebildet.In certain embodiments of a display system, the display system is adapted for use with a television, a desktop PC, a notebook PC, a laptop PC, a tablet, a smartphone, an MP3 player.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Anzeigesystems befinden sich weniger als 5% der Leistung der ersten SPD in einem Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm.In certain embodiments of a display system, less than 5% of the power of the first SPD is in a wavelength range of 440 to 500 nm.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist eine Lichtquelle ein LED-Bauelement auf, das zur Emission einer primären Emission ausgebildet ist, sowie eine oder mehrere wellenlängenkonvertierende Materialien, die mit der primären Emission optisch verbunden sind, wobei ein Teil der primären Emission zur Erzeugung einer sekundären Emission von dem wellenlängenkonvertierenden Material absorbiert wird, und wobei eine Kombination von primärer Emission und sekundärer Emission weißes Licht produziert, das durch eine SPD mit einem CCT und einem Farbwiedergabeindex gekennzeichnet ist, und wobei zumindest 5% der SPD sich in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 435 nm befinden, und wobei die circadiane Stimulation der SPD weniger als 80% einer circadianen Stimulation eines Referenzleuchtmittels von gleicher Farbtemperatur beträgt, und wobei das weiße Licht durch einen Farbwiedergabeindex von mehr als 80 gekennzeichnet ist.In certain embodiments, a light source comprises an LED device configured to emit a primary emission and one or more wavelength-converting materials are optically connected to the primary emission, a portion of the primary emission being absorbed by the wavelength converting material to produce a secondary emission, and a combination of primary emission and secondary emission producing white light by an SPD having a CCT and a color rendering index and wherein at least 5% of the SPD is in a wavelength range of 400-435 nm, and wherein the circadian stimulation of the SPD is less than 80% of a circadian stimulation of a reference illuminant of equal color temperature, and wherein the white light is represented by a color rendering index characterized by more than 80.
Bei bestimmten Ausführungsformen einer Lichtquelle ist die primäre Emission durch eine Peakwellenlänge zwischen 405 und 425 nm gekennzeichnet.In certain embodiments of a light source, the primary emission is characterized by a peak wavelength between 405 and 425 nm.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist ein Beleuchtungssystem ein LED-Bauelement auf, das zur Emission einer durch eine primäre SPD gekennzeichneten primären Emission ausgebildet ist, sowie zumindest einen optisch mit der Primäremission gekoppelten Leuchtstoff, wobei der zumindest eine Leuchtstoff durch eine saturierbare Absorption innerhalb eines blau-cyanfarbenen Wellenlängenbereichs gekennzeichnet ist, und wobei das LED-Bauelement so ausgebildet ist, dass es durch ein zum Abschwächen der Primäremission ausgebildetes Leistungssignal gesteuert werden kann, und wobei das System bei einem ersten Leistungsniveau eine erste SPD emittiert, die durch einen ersten spektralen Leistungsanteil Fc1 in einem Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm und eine erste CCT gekennzeichnet ist, und wobei das System bei einem zweiten Leistungsniveau eine zweite SPD emittiert, die durch einen zweiten spektralen Leistungsanteil Fc2 in einem Wellenlängenbereich von 440 bis 500 nm und eine zweite CCT gekennzeichnet ist, und worin das zweite Leistungsniveau geringer als das erste Leistungsniveau ist und der zweite Anteil Fc2 weniger als 80% des ersten Anteils Fc1 beträgt.In certain embodiments, an illumination system comprises an LED device configured to emit primary emission characterized by a primary SPD, and at least one phosphor optically coupled to the primary emission, wherein the at least one phosphor is characterized by saturable absorption within a blue-cyan Wavelength range is characterized, and wherein the LED device is designed such that it can be controlled by a power signal designed to attenuate the primary emission, and wherein the system emits at a first power level, a first SPD, which by a first spectral power component Fc1 in a Wavelength range of 440 to 500 nm and a first CCT is characterized, and wherein the system emits at a second power level, a second SPD, by a second power spectral component Fc2 in a wavelength range of 440 to 500 nm and a second CCT g wherein the second power level is less than the first power level and the second level Fc2 is less than 80% of the first level Fc1.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Beleuchtungssystems ist die zweite CCT um wenigstens 500 K geringer als die erste CCT.In certain embodiments of a lighting system, the second CCT is at least 500 K lower than the first CCT.
Bei bestimmten Ausführungsformen eines Beleuchtungssystems befinden sich zumindest 5% der primären SPD in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 435 nm.In certain embodiments of an illumination system, at least 5% of the primary SPD is in a wavelength range of 400 to 435 nm.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass noch alternative Möglichkeiten zur Implementierung der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen existieren. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher als rein veranschaulichend und nicht beschränkend anzusehen, und auch die Ansprüche sind nicht auf die in dieser Schrift angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern können innerhalb ihres Umfangs und Äquivalenzbereichs abgeändert werden.Finally, it should be noted that alternative possibilities for implementing the embodiments disclosed in this document still exist. The present embodiments are therefore to be considered as illustrative and not restrictive, and the claims are not limited to the details given herein, but may be varied within the scope and range of equivalency.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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