ES2547927T3 - Generación de luz blanca con diodos emisores de luz que tienen diferente espectro - Google Patents

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Abstract

Una instalación de iluminación (300, 5000) para generar luz blanca, comprendiendo dicha instalación: una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (320, 5007), incluyendo dicha pluralidad fuentes de iluminación componentes dispuestas para producir radiación electromagnética de al menos dos espectros diferentes (1201, 1301), teniendo cada uno de dichos espectros tiene un pico espectral máximo fuera de la región de 510 nm a 570 nm; y un soporte (5005) que sujeta dicha pluralidad, estando dicho soporte diseñado para permitir que dichos espectros de dicha pluralidad se mezclen y formen un espectro resultante (2201, 2203) que es continuo dentro de la respuesta fotópica del ojo humano y/o continuo en la región de 400 nm a 700 nm; en la que dicha pluralidad de fuentes de iluminación componentes comprende LED, incluyendo los LED un primer LED blanco, incluyendo un fósforo, para producir un primer espectro (1201) de los al menos dos espectros diferentes, y un segundo LED blanco, incluyendo un fósforo, para producir un segundo espectro (1301) de los al menos dos espectros diferentes; comprendiendo adicionalmente la instalación de iluminación un procesador (316) que responde a los datos y configurado para controlar de forma independiente el primer LED blanco y el segundo LED blanco sobre la base de los datos, de tal manera que una intensidad del primer LED blanco y el segundo LED blanco se puede variar para variar así la temperatura de color del espectro resultante dentro de un rango preseleccionado de temperaturas de color; y la instalación de iluminación comprende adicionalmente una interfaz de usuario acoplada al procesador y configurada para facilitar un ajuste de la temperatura del color de la luz blanca generada por la instalación de iluminación.

Description

Generación de luz blanca con diodos emisores de luz que tienen diferente espectro
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los seres humanos han crecido acostumbrados a controlar su entorno. La naturaleza es impredecible y a menudo presenta condiciones que distan mucho de las condiciones de vida ideales del ser humano. Por lo tanto, la raza humana ha intentado durante años modificar el entorno dentro de una estructura para que el entorno exterior emule un conjunto perfecto de condiciones. Esto ha implicado control de temperatura, control de la calidad del aire y control de la iluminación.
El deseo de controlar las propiedades de luz en un entorno artificial es fácil de entender. Los humanos son primariamente criaturas visuales, realizándose visualmente gran parte de nuestra comunicación. Podemos identificar a los amigos y personas queridas en base primariamente a claves visuales y nos comunicamos mediante muchos medios visuales, tal como esta página impresa. Al mismo tiempo, el ojo humano requiere luz para ver y nuestros ojos (a diferencia de los de algunas otras criaturas) son especialmente sensibles al color.
Con el creciente número de horas de trabajo y las limitaciones de tiempo actuales, el humano medio pasa al día cada vez menos en el exterior a la luz solar natural. Además, los humanos pasan aproximadamente un tercio de sus vidas dormidos, y cuando la economía aumenta a 24/7/365, muchos empleados ya no tienen el lujo de pasar sus horas de vigilia a la luz del día. Por lo tanto, la mayor parte de la vida del ser humano media se pasa en el interior, iluminado por fuentes de iluminación artificiales.
La luz visible es un grupo de ondas electromagnéticas (radiación electromagnética) de frecuencias diferentes, de las que cada longitud de onda representa un “color” particular del espectro de luz. Se piensa en general que la luz visible comprende las ondas de luz con longitud de onda entre aproximadamente 400 y aproximadamente 700 nm. Cada una de las longitudes de onda dentro de este espectro comprende un color distinto de la luz desde azul oscuro/morado alrededor de 400 nm a rojo oscuro a alrededor de 700 nm. La mezcla de estos colores de la luz produce colores adicionales de la luz. El color distintivo de un letrero de neón resulta de un número de longitudes discretas de onda de luz. Estas longitudes de onda se combinan de forma aditiva para producir la onda o espectro resultante, que constituye un color. Un color semejante es la luz blanca.
A causa de la importancia de la luz blanca, y puesto que la luz blanca es la mezcla de múltiples longitudes de onda de luz, han surgido múltiples técnicas para la caracterización de la luz blanca que se refieren a cómo los seres humanos interpretan una luz blanca concreta. La primera es el uso de temperatura de color que se refiere al color de la luz dentro del blanco. La temperatura de color correlacionada se caracteriza por campos de reproducción de color según la temperatura en grados Kelvin (K) de un radiador de cuerpo negro que irradia la luz del mismo color que la luz en cuestión. La FIG. 1 es un diagrama de cromaticidad en el que el lugar planckiano (o lugar de cuerpo negro o línea blanca) (104) da las temperaturas de blancos desde aproximadamente 700 K (considerado en general el primero visible para el ojo humano) a esencialmente el punto terminal. La temperatura de color de la luz de visión depende del contenido de color de la luz de visión como se muestra por la línea (104). Así, la luz del día temprano por la mañana tiene una temperatura de color de aproximadamente 3000 K mientras que los cielos nublados del mediodía tienen una temperatura de color blanco de aproximadamente 10000 K. Un fuego tiene una temperatura de color de aproximadamente 1800 K y una bombilla incandescente aproximadamente 2848 K. Una imagen en color vista a 3000 K tendrá un tono relativamente rojizo, mientras que la misma imagen en color vista a 10000 K tendrá un tono relativamente azulado. Toda esta luz se denomina “blanca”, pero tiene un contenido espectral variable.
La segunda clasificación de luz blanca implica su calidad. En 1965 la Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) recomendó un procedimiento para medir las propiedades de rendimiento en color de fuentes de iluminación en base a un procedimiento de prueba de muestra de color. Este procedimiento ha sido actualizado y se describe en el informe técnico CIE 13.3-1995 “Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources”, cuya divulgación se incorpora en el presente documento por referencia. En esencia, este procedimiento implica la medición espectrorradiométrica de la fuente de iluminación bajo prueba. Estos datos se multiplican por los espectros de reflectancia de ocho muestras de color. Los espectros resultantes se convierten en valores triestímulo en base al observador estándar CIE 1931. El desplazamiento de estos valores con respecto a una luz de referencia se determina para el espacio de color uniforme (UCS) recomendado en 1960 por la CIE. La media de los ocho desplazamientos de color se calcula para generar el Índice General de Rendimiento en Color, denominado CRI. Dentro de estos cálculos, el CRI se gradúa de manera que una puntuación perfecta sea igual a 100, donde perfecto sería usar una fuente espectralmente igual a la fuente de referencia (frecuentemente luz solar o luz blanca de espectro completo). Por ejemplo, una fuente de volframio-halógeno en comparación con luz blanca de espectro completo puede tener un CRI de 99 mientras una lámpara fluorescente blanca caliente tendría un CRI de 50.
La iluminación artificial usa en general el CRI estándar para determinar la calidad de luz blanca. Si una luz produce un CRI alto en comparación con luz blanca de espectro completo, se considera que genera luz blanca de mejor
calidad (luz que es más “natural” y permite que las superficies de color rindan más). Este procedimiento se ha usado desde 1965 como un punto de comparación para todos los tipos diferentes de fuentes de iluminación.
La temperatura de color correlacionada, y CRI, de luz de visión puede afectar a la forma en que un observador percibe una imagen en color. Un observador percibirá la misma imagen en color de forma diferente cuando se observe bajo luces que tienen diferentes temperaturas de color correlacionadas. Por ejemplo, una imagen en color que parece normal cuando se observa a la luz del día temprano por la mañana, parecerá azulada y difuminada cuando se observe bajo cielos nublados del mediodía. Además, una luz blanca con un CRI pobre puede hacer que los servicios en color parezcan distorsionados.
La temperatura de color y/o el CRI de luz es crítico para creadores de imágenes, tal como fotógrafos, productores de películas y televisión, pintores, etc., así como a los espectadores de pinturas, fotografías y otras imágenes. Idealmente, tanto el creador como el espectador utilizan el mismo color de luz ambiente, garantizando que el aspecto de la imagen para el espectador coincida con el del creador.
Además, la temperatura de color de luz ambiente afecta a cómo los espectadores perciben un expositor, tal como un expositor de venta al por menor o comercialización, cambiando el color percibido de tales artículos como frutas y verduras, ropa, mobiliario, automóviles, y otros productos conteniendo elementos visuales que pueden afectar en gran medida a cómo gente ve y reacciona a tales exposiciones. Un ejemplo es un principio del diseño de iluminación teatral de que la luz verde intensa en el cuerpo humano (aunque el efecto de iluminación general es luz blanca) tiende a hacer que el humano parezca no natural, repulsivo, y frecuentemente un poco repugnante. Así, las variaciones de la temperatura de color de la iluminación pueden afectar a lo atractivo o atrayente que un expositor puede ser para los clientes.
Además, la capacidad de ver un elemento de color decorativo, tal como mobiliario recubierto de tela, ropa, pintura, papel de pared, cortinas, etc., en un entorno de iluminación o condición de temperatura de color que coincide o se aproxima mucho a las condiciones en las que se verá el elemento, permitiría casar y coordinar más exactamente dichos artículos de color. Típicamente, la iluminación utilizado en un entorno de exposición, tal como una sala de exposiciones, no se puede variar y con frecuencia se elige con el fin de resaltar una faceta concreta del color del elemento dejando que el comprador averigüe si el elemento en cuestión retendrá un aspecto atractivo en las condiciones de iluminación donde se coloque eventualmente el elemento. Las diferencias de la iluminación también pueden dejar que un cliente se pregunte si el color del elemento chocará con otros elementos que no pueden verse convenientemente bajo idénticas condiciones de iluminación o comparar directamente de otro modo.
Además de luz blanca, también es muy deseable la capacidad de generar colores de luz específicos. A causa de la sensibilidad de los humanos a la luz, las artes visuales y profesiones similares desean luz de color que sea especificable y reproducible. En las clases elementares de cine se enseña que a quienes van al cine se les ha dicho que las luz generalmente más naranja o roja significa la mañana, mientras que luz generalmente más azul significa la noche o el atardecer. También hemos aprendido que la luz solar filtrada a través de agua tiene un cierto color, mientras que la luz solar filtrado mediante vidrio tiene un color diferente. Por todas estas razones es deseable que los implicados en artes visuales sean capaces de producir colores de luz exactos y de reproducirlos más tarde.
La tecnología de iluminación actual hace difícil dicho ajuste y control, porque las fuentes de iluminación ordinarias, tales como las fuentes halógenas, incandescentes y fluorescentes, generan luz de una temperatura de color y espectro fijos. Además, la alteración de la temperatura de color o espectro alterará generalmente de manera indeseable otras variables de iluminación. Por ejemplo, aumentar el voltaje aplicado a una luz incandescente puede subir la temperatura de color de la luz resultante, pero también da lugar a un aumento general del brillo. De la misma forma, colocar un filtro azul intenso delante de una lámpara halógena blanca disminuirá drásticamente el brillo general de la luz. El filtro propiamente dicho también se calentará bastante (y potencialmente se fundirá) cuando absorba gran porcentaje de la energía luminosa de la luz blanca.
Además, lograr algunas condiciones de color con fuentes incandescentes puede ser difícil o imposible puesto que el color deseado puede hacer que el filamento se queme rápidamente. En fuentes de iluminación fluorescentes, la temperatura de color se controla por la composición del fósforo, que puede variar de una lámpara a otra, pero no se puede alterar típicamente con respecto una lámpara dada. Así, modular la temperatura de color de la luz es un procedimiento complejo que con frecuencia se evita en escenarios donde tal ajuste puede ser beneficioso.
En iluminación artificial, es deseable controlar el rango de colores que puede producir una instalación de iluminación. Muchas instalaciones de iluminación conocidos en la técnica solamente pueden producir un color único de luz en lugar de un rango de colores. Ese color se puede variar mediante instalaciones de iluminación (por ejemplo, una instalación de iluminación fluorescente produce un color de luz diferente del de una lámpara de vapor de sodio). El uso de filtros en una instalación de iluminación no permite que una instalación de iluminación produzca un rango de colores; solamente permite que una instalación de iluminación produzca su color único, que después es absorbido parcialmente y transmitido parcialmente por el filtro. Una vez colocado el filtro, la instalación solamente puede producir un solo color de luz (ahora diferente), pero todavía no puede producir un rango. El documento DE-A3526590 describe un sistema que puede cambiar la temperatura del color.
También es deseable en el control de iluminación artificial poder especificar un punto dentro del rango de color producible por una instalación de iluminación que será el punto de intensidad más alta. Incluso en las instalaciones de iluminación de la tecnología actual cuyos colores se pueden alterar, el usuario no puede especificar el punto de máxima intensidad, sino que este es lo determinan en general las características físicas inalterables de la instalación. Así, una instalación de iluminación incandescente puede producir un rango de colores, pero la intensidad aumenta necesariamente cuando aumenta la temperatura de color que no permite el control del color al punto de intensidad máxima. Además, los filtros carecen de control del punto de intensidad máxima puesto que el punto de intensidad máxima de una instalación de iluminación será el color no filtrado dado que todo el filtro absorbe parte de la intensidad.
El documento EP-A-0936682 divulga la estructura de LED blancos. El documento EP-A-0936682 también divulga una pantalla que incluye una matriz de LED blancos idénticos. El documento EP-A-0936682 también divulga una fuente de iluminación plana, por ejemplo, para iluminar por detrás una pantalla LCD, en la que se usa un único LED en combinación con una lámina de dispersión que contiene un azufre. El documento EP-A-0936682 divulga todavía además una pantalla que incluye una matriz de píxeles, incluyendo cada pixel un único LED blanco en combinación con tres LED de colores, es decir, LED rojos, verdes y azules. La pluralidad de píxeles tiene LED blancos idénticos.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Se proporciona según la presente invención, una instalación de iluminación para generar luz esencialmente blanca, comprendiendo la instalación de iluminación:
una pluralidad de fuentes de iluminación de componentes que comprenden una primera fuente de iluminación de componente que comprende al menos un primer LED blanco que tiene un primer espectro y una segunda fuente de iluminación de componente que comprende al menos un segundo LED blanco que tiene un segundo espectro, siendo el primer espectro diferente del segundo espectro; una conexión de datos para recibir datos de una fuente externa; y un procesador, siendo el procesador controlable por los datos para el control de la pluralidad de fuentes de iluminación de componentes, en que el procesador está adaptado para controlar una primera intensidad del al menos un primer LED blanco que tiene el primer espectro y una segunda intensidad del al menos un segundo LED blanco que tiene el segundo espectro para variar de forma controlable una temperatura de color de la luz esencialmente blanca generada por la instalación de iluminación.
La instalación de iluminación puede comprender además al menos un filtro óptico configurado para transmitir selectivamente una parte de la luz emitida desde al menos uno del primer y segundo LED blancos.
El al menos un filtro óptico puede ser un filtro de paso alto.
El al menos un filtro óptico puede comprender una pluralidad de filtros ópticos, estando cada uno de la pluralidad de filtros ópticos configurado para transmitir selectivamente una porción de la luz emitida a partir de al menos uno del primer y segundo LED blancos.
La porción transmitida de forma selectiva de la luz emitida desde la al menos una del primer y segundo LED puede incluir al menos una porción del lugar planckiano.
El al menos uno de la pluralidad de filtros ópticos puede ser un filtro amarillo.
Al menos uno primero de la pluralidad de filtros ópticos pueden estar adaptado para transmitir una porción de la luz correspondiente a una temperatura de color de aproximadamente 4745 Kelvin; y al menos un segundo de la pluralidad de filtros ópticos puede estar adaptado para transmitir una porción de la luz correspondiente a una temperatura de color de aproximadamente 3935 grados Kelvin.
El primer LED blanco puede tener una temperatura de color de aproximadamente 20000 grados Kelvin, y el segundo LED blanco puede tener una temperatura de color de aproximadamente 5750 grados Kelvin.
El al menos un primer LED blanco y el al menos un segundo LED blanco se pueden configurar en una disposición sustancialmente lineal.
La instalación de iluminación puede comprender además al menos un LED adicional que tiene un tercio del espectro diferente del primer espectro y del segundo espectro.
El al menos otro LED puede tener una cromaticidad a la derecha del punto de 2300 Kelvin de un lugar planckiano en un gráfico de cromaticidad convencional.
El al menos un LED adicional puede incluir al menos un LED ámbar.
La instalación de iluminación puede comprender además: al menos un cuarto LED que tiene un cuarto del espectro; y al menos un quinto LED que tiene un quinto espectro, en la que el primer, segundo, tercer, cuarto y quinto espectros son respectivamente diferentes.
La instalación de iluminación puede comprender además: al menos un sexto LED que tiene un sexto espectro; y al menos un séptimo LED que tiene un séptimo espectro, en la que el primer, segundo, tercer, cuarto, quinto, sexto y séptimo espectros son respectivamente diferentes.
El al menos un primer LED blanco, el al menos un segundo LED blanco, y el al menos otro LED tienen respectivos espectros para proporcionar un espectro combinado que es sustancialmente continuo a lo largo de longitudes de onda visibles para el ojo humano.
El espectro combinado puede incluir al menos una porción del lugar planckiano en el intervalo de 2300 Kelvin a 4500 Kelvin.
El espectro combinado a una temperatura de color de 2300 Kelvin puede no tener ningún valle sustancial en longitudes de onda inferiores a una longitud de onda correspondiente a un pico máximo del espectro combinado.
El espectro combinado a una temperatura de color de 2300 Kelvin puede tener un valor de índice de rendimiento en color (CRI) superior a 50, y el espectro combinado a una temperatura de color de 4500 Kelvin puede tener un valor de índice de rendimiento en color (CRI) de más de 80.
El al menos un primer LED blanco puede comprender una pluralidad de primeros LED blancos y la al menos un segundo LED blanco que comprende una pluralidad de segundos LED blancos.
La instalación de iluminación puede comprender además: un alojamiento; y un soporte para la fuente de iluminación.
La instalación de iluminación puede estar configurada para parecerse a una bombilla de soporte de Edison. La instalación de iluminación puede estar configurada para parecerse a una bombilla fluorescente.
La instalación de iluminación puede estar configurada para parecerse a una bombilla halógena de tipo MR-16.
La instalación de iluminación puede comprender además al menos una interfaz de usuario acoplada al procesador y configurada para facilitar un ajuste de la temperatura del color de la luz esencialmente blanca generada por la instalación de iluminación.
La instalación de iluminación puede comprender además al menos un sensor.
El al menos un sensor puede estar configurado para medir al menos características de color de la luz generada por la instalación de iluminación, y en la que la instalación de iluminación puede incluir además un sistema de calibración para variar la luz generada por la instalación de iluminación basado en las características de color medidas.
La instalación de iluminación puede comprender además al menos uno de un receptor y un transmisor acoplado al procesador y configurado para comunicar al menos una señal de control hacia o desde la instalación de iluminación.
El procesador puede estar configurado para controlar la pluralidad de fuentes de iluminación de componentes usando una técnica de modulación de ancho de pulso (PWM).
El procesador puede estar configurado para recibir al menos una señal de la red. El procesador puede estar configurado para recibir al menos una señal de control inalámbrica.
El procesador puede estar configurado para recibir al menos una señal de control formateada usando un protocolo DMX.
Realizaciones de presente invención se refieren a sistemas para generar y/o modular condiciones de iluminación para generar luz de un color deseado y controlable, para crear instalaciones de iluminación para producir luz en colores deseables y reproducibles, y para modificar la temperatura de color o tono de color de luz producida por una instalación de iluminación dentro de un rango preespecificado después de construir una instalación de iluminación. En una realización, se utilizan unidades de iluminación de LED capaces de generar luz de un rango de colores para proporcionar luz o complementar la luz ambiente para obtener condiciones de iluminación adecuadas para una amplia gama de aplicaciones.
Se divulga una primera realización que incluye una instalación de iluminación para generar luz blanca incluyendo una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (tal como LED), producir radiación electromagnética de al menos dos espectros diferentes (incluyendo realizaciones con exactamente dos o exactamente tres), teniendo cada
uno de los espectros un pico espectral máximo fuera de la región de 510 nm a 570 nm, permitiendo las fuentes de iluminación montadas en un conjunto que los espectros se mezclen de manera que el espectro resultante sea sustancialmente continuo en la respuesta fotópica del ojo humano y/o en las longitudes de onda de 400 nm a 700 nm.
En una realización, la instalación de iluminación puede incluir fuentes de iluminación que no son LED posiblemente con un pico espectral máximo dentro de la región de 510 nm a 570 nm. En otra realización la instalación puede producir luz blanca dentro de un rango de temperaturas de color tal como, aunque sin limitación, el rango de 500 K a 10000 K y el rango de 2300 K a 4500 K. El color específico en el rango puede ser controlado por un controlador. En una realización la instalación contiene un filtro en al menos una de las fuentes de iluminación que se puede seleccionar, posiblemente de un rango de filtros, para permitir que la instalación produzca una banda particular de colores. La instalación de iluminación también puede incluir en una realización fuentes de iluminación con longitudes de onda fuera del rango antes explicado de 400 nm a 700 nm.
En otra realización, la instalación de iluminación puede incluir una pluralidad de LED que producen tres espectros de radiación electromagnética con picos espectrales máximos fuera de la región de 530 nm a 570 nm (tal como 450 nm y/o 592 nm) donde la interferencia aditiva de los espectros da lugar a luz blanca. La instalación de iluminación puede producir luz blanca dentro de un rango de temperaturas de color tal como, aunque sin limitación, el rango de 500 K a 10000 K y el rango de 2300 K a 4500 K. La instalación de iluminación puede incluir un controlador y/o un procesador para controlar las intensidades de los LED para producir varias temperaturas de color en el rango.
Otra realización comprende una instalación de iluminación a usar en una lámpara diseñada para tomar tubos fluorescentes, teniendo la instalación de iluminación al menos una fuente de iluminación componente (frecuentemente dos o más) tal como LED montados en un conjunto, y que tiene en el conjunto un conector que puede acoplar con una lámpara fluorescente y recibir potencia de la lámpara. También contiene un control o circuito eléctrico para poder usar el voltaje de reactor de la lámpara para alimentar o controlar los LED. Este circuito de control podría incluir un procesador, y/o podría controlar la iluminación proporcionada por la instalación en base a la potencia proporcionada a la lámpara. La instalación de iluminación, en una realización, se contiene en un alojamiento, el alojamiento podría ser de forma generalmente cilíndrica, podría contener un filtro, y/o podría ser parcialmente transparente o translúcida. La instalación podría producir luz blanca o de otro color.
Otra realización incluye una instalación de iluminación para generar luz blanca incluyendo una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (tal como LED, dispositivos de iluminación conteniendo un fósforo, o LED conteniendo un fósforo), incluyendo fuentes de iluminación componentes que producen espectros de radiación electromagnética. La fuente de iluminación componente se monta en un conjunto diseñado para permitir que los espectros se mezclen y formen un espectro resultante, donde el espectro resultante tiene intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle más bajo. El valle espectral más bajo dentro del rango visible también puede tener una intensidad de al menos 5%, 10%, 25%, 50%, o 75% de la intensidad de su pico espectral máximo. La instalación de iluminación puede ser capaz de generar luz blanca en un rango de temperaturas de color y puede incluir un controlador y/o procesador para permitir la selección de un color particular en dicho rango.
Otra realización de una instalación de iluminación podría incluir una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (tal como LED), produciendo las fuentes de iluminación componentes radiación electromagnética de al menos dos espectros diferentes, montándose las fuentes de iluminación en un conjunto diseñado para permitir que los espectros se mezclen y formen un espectro resultante, donde el espectro resultante no tiene un valle espectral a una longitud de onda más larga que el pico espectral máximo dentro de la respuesta fotópica del ojo humano y/o en la zona de 400 nm a 700 nm.
Otro ejemplo comprende un procedimiento para generar luz blanca incluyendo los pasos de montar una pluralidad de fuentes de iluminación componentes que producen radiación electromagnética de al menos dos espectros diferentes de tal forma que se mezclen los espectros; y elegir los espectros de tal forma que la mezcla de los espectros tenga intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle espectral más bajo.
Otro ejemplo comprende un sistema para controlar condiciones de iluminación incluyendo, una instalación de iluminación para obtener iluminación de cualquiera de un rango de colores, construyéndose la instalación de iluminación de una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (tal como LED y/o potencialmente de tres colores diferentes), un procesador acoplado a la instalación de iluminación para controlar la instalación de iluminación, y un controlador acoplado al procesador para especificar condiciones de iluminación a obtener por la instalación de iluminación. El controlador podría ser hardware informático o software informático; un sensor tal como, aunque sin limitación un fotodiodo, un radiómetro, un fotómetro, un colorímetro, un radiómetro espectral, una cámara; o una interfaz manual tal como, aunque sin limitación, una corredera, un dial, un joystick, un ratón o trackball. El procesador podría incluir una memoria (tal como una base de datos) de condiciones de color predeterminadas y/o un mecanismo de provisión de interfaz para obtener una interfaz de usuario incluyendo potencialmente un espectro de color, un espectro de temperatura de color, o un diagrama de cromaticidad.
En otro ejemplo el sistema podría incluir una segunda fuente de iluminación tal como, aunque sin limitación, una lámpara fluorescente, una bombilla incandescente, una lámpara de vapor de mercurio, una lámpara de vapor de sodio, una lámpara de descarga por arco, luz solar, luz de la luna, candela, un sistema de visualización de LED, un LED, o un sistema de iluminación controlado por modulación de impulsos en anchura. La segunda fuente podría ser utilizada por el controlador para especificar condiciones de iluminación para la instalación de iluminación en base a la iluminación de la instalación de iluminación y la segunda fuente de iluminación y/o la luz combinada de la instalación de iluminación y la segunda fuente podría ser una temperatura de color deseada.
Otro ejemplo incluye un procedimiento con pasos que incluyen generar luz que tiene color y brillo usando una instalación de iluminación capaz de generar luz de cualquiera de un rango de colores, medir las condiciones de iluminación, y modular el color o brillo de la luz generada para lograr una condición de iluminación blanca. La medición de las condiciones de iluminación podría incluir detectar características de color de las condiciones de iluminación usando un sensor de luz tal como, aunque sin limitación, un fotodiodo, un radiómetro, un fotómetro, un colorímetro, un radiómetro espectral, o una cámara; evaluar visualmente las condiciones de iluminación, y modular el color o brillo de la luz generada incluye variar el color o brillo de la luz generada usando una interfaz manual; o medir las condiciones de iluminación incluyendo detectar características de color de las condiciones de iluminación usando un sensor de luz, y modular el color o brillo de la luz generada incluyendo variar el color o brillo de la luz generada usando un procesador hasta que las características de color de las condiciones de iluminación detectadas por el sensor de luz coincidan con las características de color de las condiciones de iluminación blanca. El procedimiento podría incluir seleccionar una condición de iluminación blanca tal como, aunque sin limitación, seleccionar una temperatura de color blanco y/o disponer una interfaz incluyendo una ilustración de un rango de colores y seleccionar un color dentro del rango de colores. El procedimiento también podría tener los pasos de obtener una segunda fuente de iluminación, tal como, aunque sin limitación, una lámpara fluorescente, una bombilla incandescente, una lámpara de vapor de mercurio, una lámpara de vapor de sodio, una lámpara de descarga por arco, luz solar, luz de la luna, candela, un sistema de iluminación de LED, un LED, o un sistema de iluminación controlado por modulación de impulsos en anchura. El procedimiento podría medir las condiciones de iluminación incluyendo detectar luz generada por la instalación de iluminación y por la segunda fuente de iluminación.
En otra realización modular el color o brillo de la luz generada incluye variar las condiciones de iluminación para lograr una temperatura de color blanco o la instalación de iluminación podría incluir uno de una pluralidad de instalaciones de iluminación, capaces de generar un rango de colores.
Otro ejemplo es un procedimiento para diseñar una instalación de iluminación incluyendo seleccionar una banda deseada de colores a producir por la instalación de iluminación, elegir un color seleccionado de luz a producir por la instalación de iluminación cuando la instalación de iluminación está a intensidad máxima, y diseñar la instalación de iluminación de una pluralidad de fuentes de iluminación (tal como LED) de tal manera que la instalación de iluminación pueda producir el rango de colores, y producir el color seleccionado cuando esté a intensidad máxima.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Las figuras siguientes ilustran ejemplos y algunas realizaciones ilustrativas de la invención en las que números de referencia similares se refieren a elementos similares. Estas realizaciones ilustradas se han de entender como ilustrativas de la invención y no como limitativas de ninguna forma. La invención se apreciará más plenamente a partir de la descripción adicional siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La FIG. 1 es un diagrama de cromaticidad que incluye el lugar de cuerpo negro. La FIG. 2 ilustra una realización de una instalación de iluminación adecuado para su uso en la presente invención. La FIG. 3 ilustra el uso de múltiples instalaciones de iluminación según una realización de la invención. La FIG. 4 ilustra una realización de un alojamiento para su uso en una realización de la presente invención. Las FIGS. 5a y 5b ilustran otra realización de un alojamiento para su uso en una realización de la presente invención. La FIG. 6 ilustra una realización de una interfaz de ordenador que permite a un usuario diseñar una instalación de iluminación capaz de producir un espectro deseado. La FIG. 7 muestra una realización para calibrar o controlar la instalación de iluminación usando un sensor. La FIG. 8a muestra una realización general del control de una instalación de iluminación de la presente invención. La FIG. 8b muestra una realización del control de una instalación de iluminación en conjunción con una segunda fuente de iluminación. La FIG. 9 muestra una realización para controlar una instalación de iluminación usando una interfaz de ordenador. La FIG. 10a muestra otra realización para controlar una instalación de iluminación que usa un control manual. La FIG. 10b ilustra un detalle de una unidad de control tal como la utilizada en la FIG. 10a. La FIG. 11 muestra una realización de un sistema de control que permite el control de iluminación múltiple para simular un entorno. La FIG. 12 ilustra la función de luminosidad espectral CIE Vλ que indica la receptividad del ojo humano.
La FIG. 13 ilustra distribuciones espectrales de fuentes de cuerpo negro a 5000 K y 2500 K. La FIG. 14 ilustra una realización de una fuente de iluminación blanca de nueve LED. La FIG. 15a ilustra la salida de una realización de una instalación de iluminación que comprende nueve LED y que produce luz blanca de 5000 K. La FIG. 15b ilustra la salida de una realización de una instalación de iluminación incluyendo nueve LED y que produce luz blanca de 2500 K. La FIG. 16 ilustra una realización de los espectros componentes de una instalación de iluminación de tres LED. La FIG. 17a ilustra la salida de una realización de una instalación de iluminación que comprende tres LED y que produce luz blanca de 5000 K. La FIG. 17b ilustra la salida de una realización de una instalación de iluminación que comprende tres LED y que produce luz blanca de 2500 K. La FIG. 18 ilustra el espectro de un LED Nichia blanco, NSP510 BS (recipiente A). La FIG. 19 ilustra el espectro de un LED Nichia blanco, NSP510 BS (recipiente C). La FIG. 20 ilustra la transmisión espectral de una realización de un filtro de paso alto. La FIG. 21a representa el espectro de la FIG. 18 y el espectro desplazado que pasa el espectro de la FIG. 18 a través del filtro de paso alto en la FIG. 20. La FIG. 21a representa el espectro de la FIG. 19 y el espectro desplazado que pasa el espectro de la FIG. 19 a través del filtro de paso alto en la FIG. 20. La FIG. 22 es un mapa de cromaticidad mostrando el lugar de cuerpo negro (línea blanca) ampliado en una porción de temperatura entre 2300 K y 4500 K. También se muestra la luz producida por dos LED en una realización de la invención. La FIG. 23 es el mapa de cromaticidad mostrando además la gama de luz producida por tres LED en una realización de la invención. La FIG. 24 muestra una comparación gráfica del CRI de una instalación de iluminación de la invención comparado con fuentes de iluminación blanca existentes. La FIG. 25 muestra la salida luminosa de una instalación de iluminación de la invención a varias temperaturas de color. La FIG. 26a ilustra el espectro de una realización de una instalación de iluminación blanca según la invención que produce luz a 2300 K. La FIG. 26b ilustra el espectro de una realización de una instalación de iluminación blanca que produce luz a 4500 K. La FIG. 27 es un diagrama del espectro de una instalación de iluminación fluorescente compacta con la función de luminosidad espectral como una línea de trazos. La FIG. 28 muestra una lámpara para usar tubos fluorescentes como es conocido en la técnica. La FIG. 29 ilustra una posible instalación de iluminación de LED que se podría usar para sustituir a un tubo fluorescente. La FIG. 30 ilustra una realización de cómo se podría usar una serie de filtros para encerrar porciones diferentes del lugar de cuerpo negro.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES ILUSTRADAS
La descripción siguiente se refiere a varios ejemplos y realizaciones ilustrativas de la invención. Aunque los expertos en la técnica pueden contemplar muchas variaciones de la invención, estas variaciones y mejoras están pensadas para estar incluidas dentro del alcance de esta divulgación. Así, el alcance de la invención no se ha de limitar de ninguna forma por la divulgación siguiente.
En el sentido en que se utilizan en este documento, los términos siguientes tienen en general los significados siguientes; sin embargo, estas definiciones no tienen de ninguna forma la finalidad de limitar el alcance del término tal como lo entenderán los expertos en la técnica.
El término “LED” incluye en general diodos fotoemisores de todos los tipos y también incluye, pero sin limitación, polímeros fotoemisores, dados semiconductores que producen luz en respuesta a una corriente, LED orgánicos, tiras electroluminiscentes, diodos superluminiscentes (SLDs) y otros dispositivos análogos. El término LED no limita la empaquetadura física o eléctrica de ninguno de los anteriores y dicha empaquetadura podría incluir, aunque sin limitación, montaje en superficie, chip en placa, o LED montados en paquete en T.
“Fuente de iluminación” incluye todas las fuentes de iluminación, incluyendo, aunque sin limitación, LED; fuentes incandescentes incluyendo lámparas de filamento; fuentes piroluminiscentes tales como llamas; fuentes luminiscentes de candela tales como manguitos para gas y fuentes de radiación de arco de carbono; fuentes fotoluminiscentes incluyendo descargas gaseosas; fuentes fluorescentes; fuentes de fosforescencia; láseres; fuentes electroluminiscentes tales como lámparas electroluminiscentes; fuentes luminiscentes de cátodo usando saciación electrónica; y fuentes luminiscentes misceláneas incluyendo fuentes galvanoluminescentes, fuentes cristaloluminiscentes, fuentes quinoluminiscentes, fuentes termoluminiscentes, fuentes triboluminescentes, fuentes sonoluminescentes, y fuentes radioluminescentes. Las fuentes de iluminación también pueden incluir polímeros luminiscentes. Una fuente de iluminación puede producir radiación electromagnética dentro del espectro visible,
fuera del espectro visible, o una combinación de ambos. Una fuente de iluminación componente es cualquier fuente de iluminación que sea parte de una instalación de iluminación.
“Instalación de iluminación” o “instalación” es cualquier dispositivo o alojamiento que contenga al menos una fuente de iluminación a los efectos de proporcionar iluminación.
“Color”, “temperatura” y “espectro” se utilizan de forma intercambiable dentro de este documento a no ser que se indique lo contrario. Los tres términos se refieren en general a la combinación resultante de longitudes de onda de luz que dan lugar a la luz producida por una instalación de iluminación. Dicha combinación de longitudes de onda define un color o temperatura de la luz. El color se usa generalmente para luz que no es blanca mientras que la temperatura es para luz blanca, pero el término se podría usar para cualquier tipo de luz. Una luz blanca tiene un color y una luz no blanca podría tener una temperatura. Un espectro se referirá en general a la composición espectral de una combinación de las longitudes de onda individuales, mientras que un color o temperatura se referirá en general a las propiedades de dicha luz percibidas por un ser humano. Sin embargo, los usos anteriores no están destinados a limitar el alcance de estos términos.
La llegada reciente de LED de color suficientemente brillantes para proporcionar iluminación ha sugerido una revolución en tecnología de la iluminación a causa de la facilidad con la que se puede modular el color y brillo de estas fuentes de iluminación. Este procedimiento de modulación se describe en la Patente de Estados Unidos
6.016.038 cuya divulgación completa se incorpora en el presente documento por referencia. Los sistemas y procedimientos descritos en la presente memoria explican cómo utilizar y construir instalaciones o sistemas de iluminación de LED, u otras instalaciones o sistemas de luz que utilizan fuentes de iluminación componentes. Estos sistemas tienen algunas ventajas sobre otras instalaciones de iluminación. En particular, los sistemas divulgados en el presente documento permiten un control previamente desconocido de la luz que se puede producir con una instalación de iluminación. En particular, la divulgación siguiente describe sistemas y procedimientos para la predeterminación del rango de luz, y el tipo de luz, que se puede producir por una instalación de iluminación y los sistemas y procedimientos para utilizar la banda predeterminada de dicha instalación de iluminación en varias aplicaciones.
Para entender estos sistemas y procedimientos es útil entender en primer lugar una instalación de iluminación que se podría construir y utilizar en realizaciones de la presente invención. La FIG. 2 ilustra una realización de un módulo de iluminación que se podría usar en una realización de la invención; se ilustra una instalación de iluminación (300) en formato de diagrama de bloques. La instalación de iluminación (300) incluye dos componentes, un procesador
(316) y un grupo de fuentes de iluminación componentes (320), que se ilustra en la FIG. 2 como una matriz de diodos emisores de luz. En una realización de la invención, el grupo de fuentes de iluminación componentes incluye al menos dos fuentes de iluminación que producen espectros de luz diferentes. El grupo de fuentes de iluminación componentes (320) está dispuesto dentro de dicha instalación de iluminación (300) en un conjunto (350) de tal forma que la luz de las diferentes fuentes de iluminación componentes se pueda mezclar para producir un espectro de luz resultante que sea básicamente el espectro aditivo de las diferentes fuentes de iluminación componentes. En la FIG. 2, esto se realiza colocando las fuentes de iluminación componentes (320) en una zona generalmente circular; también se podría hacer de alguna otra manera como entenderán los expertos en la técnica, tal como una línea de fuentes de iluminación componentes, u otro forma geométrica de fuentes de iluminación componentes. El término “procesador” se usa en el presente documento para hacer referencia a cualquier procedimiento o sistema de procesado, por ejemplo, los que procesan en respuesta a una señal o datos y/o los que procesan de forma autónoma. Se deberá entender que un procesador abarca microprocesadores, microcontroladores, procesadores programables de señales digitales, circuitos integrados, software informático, hardware informático, circuitos eléctricos, circuitos integrados específicos de aplicación, dispositivos lógicos programables, redes de puertas programables, lógica programable, ordenadores personales, chips, y cualquier otra combinación de componentes discretos analógicos, digitales o programables, u otros dispositivos capaces de realizar funciones de procesado.
El grupo de fuentes de iluminación (320) es controlado por el procesador (316) para producir iluminación controlada. En particular, el procesador (316) controla la intensidad de diferentes LED de color individuales en la serie de LED, que componen el grupo de fuentes de iluminación (320) para producir iluminación en cualquier color dentro de un rango delimitado por los espectros de los LED individuales y cualesquiera filtros u otros dispositivos de alteración de espectro asociados. También se puede producir cambios de color instantáneos, estrobo y otros efectos, con instalaciones de iluminación tales como el módulo de iluminación (300) ilustrado en la FIG. 2. La instalación de iluminación (300) se puede hacer capaz de recibir potencia y datos de una fuente externa en una realización de la invención. La recepción de tales datos se realiza por una línea de datos (330) y la potencia por una línea de potencia (340). Se puede hacer que la instalación de iluminación (300), mediante el procesador (316), realice las varias funciones atribuidas a las varias realizaciones de la invención divulgada en el presente documento. En otra realización, el procesador (316) se puede sustituir por cableado duro u otro tipo de control por lo que la instalación de iluminación (300) produce solamente un único color de luz.
Con referencia a la FIG. 3, la instalación de iluminación (300) se puede construir para usarlo solo o como parte de un conjunto de tales instalaciones de iluminación (300). Una instalación de iluminación individual (300) o un conjunto de instalaciones de iluminación (300) puede estar provisto de una conexión de datos (350) a uno o varios dispositivos
externos, o, en algunas realizaciones de la invención, con otros módulos de iluminación (300). En el sentido en que se usa en el presente documento, se deberá entender que el término “conexión de datos” abarca cualquier sistema para suministrar datos, tal como una red, un bus de datos, un cable, un transmisor y receptor, un circuito, una cinta vídeo, un disco compacto, un disco DVD, una cinta vídeo, una cinta magnetofónica, una cinta de ordenador, una tarjeta, o análogos. Una conexión de datos puede incluir así cualquier sistema o procedimiento para enviar datos por un procedimiento o sistema de radiofrecuencia, ultrasónico, audio, infrarrojos, óptico, microondas, láser, electromagnético, u otro procedimiento o sistema de transmisión o conexión. Es decir, cualquier uso del espectro electromagnético u otro mecanismo de transmisión de energía podría proporcionar una conexión de datos tal como se divulga en el presente documento. En una realización de la invención, la instalación de iluminación (300) puede estar equipada con un transmisor, receptor, o ambos para facilitar la comunicación, y el procesador (316) se puede programar para controlar las capacidades de comunicación de manera convencional. Las instalaciones de iluminación (300) pueden recibir datos por la conexión de datos (350) de un transmisor (352), que puede ser un transmisor convencional de una señal de comunicaciones, o puede ser parte de un circuito o red conectado a la instalación de iluminación (300). Es decir, se deberá entender que el transmisor (352) abarca cualquier dispositivo o procedimiento para transmitir datos a la instalación de iluminación (300). El transmisor (352) puede estar conectado
o ser parte de un dispositivo de control (354) que genera datos de control para controlar los módulos de iluminación (300). En una realización de la invención, la instalación de control (354) es un ordenador, tal como un ordenador portátil. Los datos de control pueden estar en cualquier forma adecuada para controlar el procesador (316) para controlar el grupo de fuentes de iluminación componentes (320). En una realización de la invención, los datos de control están formateados según el protocolo DMX-512, y se utiliza software convencional para generar instrucciones DMX-512 en un ordenador portátil u ordenador personal como el dispositivo de control (354) para controlar las instalaciones de iluminación (300). La instalación de iluminación (300) también puede estar provista de memoria para almacenar instrucciones para controlar el procesador (316), de manera que la instalación de iluminación (300) pueda actuar en modo autónomo según instrucciones preprogramadas.
Las realizaciones anteriores de una instalación de iluminación (300) residirán en general en una de cualquier número de alojamientos diferentes. Dicho alojamiento, sin embargo, no es necesaria, y la instalación de iluminación (300) se podría usar sin un alojamiento formando todavía una instalación de iluminación. Un alojamiento puede realizar denticulación de la luz resultante producida y puede proporcionar protección a la instalación de iluminación (300) y sus componentes. Un alojamiento se puede incluir en una instalación de iluminación en el sentido en que este término se utiliza en todo este documento. La FIG. 4 muestra una vista despiezada de una realización de una instalación de iluminación de la presente invención. La realización ilustrada incluye una sección de cuerpo sustancialmente cilíndrico (362), una instalación de iluminación (364), un manguito conductor (368), un módulo de potencia (372), un segundo manguito conductor (374), y una placa recinto (378). Se supone aquí que la instalación de iluminación (364) y el módulo de potencia (372) contienen la estructura eléctrica y software de la instalación de iluminación (300), un módulo de potencia diferente e instalación de iluminación (300) como es conocido en la técnica, o como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos número de serie No. 09/215.624 toda cuya divulgación se incorpora en el presente documento por referencia. Unos tornillos (382), (384), (386), (388) permiten conectar mecánicamente el aparato completo. La sección de cuerpo (362), los manguitos conductores (364) y (374) y la placa recinto (378) se hacen preferiblemente de un material que conduce el calor, tal como aluminio. La sección de cuerpo (362) tiene un extremo de emisión (361), una porción interior reflectora (no representada) y un extremo de iluminación (363). El módulo de iluminación (364) está fijado mecánicamente a dicho extremo de iluminación (363). Dicho extremo de emisión (361) puede estar abierto, o, en una realización puede llevar fijado un filtro (391). El filtro
(391) puede ser un filtro claro, un filtro de difusión, un filtro de color, o cualquier otro tipo de filtro conocido en la técnica. En una realización, el filtro estará unido permanentemente a la sección de cuerpo (362), pero en otras realizaciones el filtro podría estar unido de forma separable. En otra realización, el filtro (391) no tiene que estar unido al extremo de emisión (361) de la porción de cuerpo (362), sino que se puede introducir en cualquier lugar en la dirección de emisión de luz de la instalación de iluminación (364). La instalación de iluminación (364) puede tener forma de disco con dos lados. El lado de iluminación (no representado) incluye una pluralidad de fuentes de iluminación componentes que producen una selección predeterminada de espectros diferentes de luz. El lado de conexión puede contener un conjunto de patillas macho de conexión eléctrica (392). El lado de iluminación y el lado de conexión se pueden recubrir con superficies de aluminio para permitir mejor la conducción de calor hacia fuera de la pluralidad de fuentes de iluminación componentes a la sección de cuerpo (362). Igualmente, el módulo de potencia (372) tiene en general forma de disco y puede tener cada superficie disponible cubierta con aluminio por la misma razón. El módulo de potencia (372) tiene un lado de conexión que soporta un conjunto de patillas hembra de conexión eléctrica (394) adaptadas para encajar las patillas del conjunto (392). El módulo de potencia (372) tiene un lado terminal de potencia que soporta un terminal (398) para conexión a una fuente de potencia tal como una fuente eléctrica CA o CC. Se puede usar cualquier clavija CA o CC estándar que sea adecuada.
Entre la instalación de iluminación (362) y el módulo de potencia (372) está interpuesto un manguito de aluminio conductor (368), que encierra sustancialmente el espacio entre módulos (362) y (372). Como se representa, una placa recinto en forma de disco (378) y tornillos (382), (384), (386) y (388) pueden sellar todos los componentes juntos, y el manguito conductor (374) está interpuesto así entre la placa recinto (378) y el módulo de potencia (372). Alternativamente, se puede usar un procedimiento de conexión distinto de tornillos (382), (384), (386) y (388) para sellar la estructura. Una vez sellado como una unidad, la instalación de iluminación (362) se puede conectar a una
red de datos como se ha descrito anteriormente y se puede montar de cualquier manera conveniente para iluminar una zona.
Las FIGS. 5a y 5b muestran una instalación de iluminación alternativo incluyendo un alojamiento que se podría usar en otra realización de la invención. La realización ilustrada incluye una sección de cuerpo inferior (5001), una sección de cuerpo superior (5003) y una instalación de iluminación (5005). De nuevo, la instalación de iluminación puede contener la instalación de iluminación (300), una instalación de iluminación diferente conocido en la técnica, o una instalación de iluminación descrito en otro lugar de este documento. La instalación de iluminación (5005) aquí representado está diseñado de manera que tenga una pista lineal de instalaciones de iluminación componentes (en este caso LED (5007)) aunque tal diseño no es necesario. Sin embargo, tal diseño es deseable para una realización de la invención. Además, la pista lineal de fuentes de iluminación componentes se ilustra en la FIG. 5a como una pista única; se podría usar múltiples pistas lineales como entenderán los expertos en la técnica. En una realización de la invención, la sección de cuerpo superior (5003) puede incluir un filtro como se explicó anteriormente, o puede ser translúcido, transparente, semitranslúcido o semitransparente. También se representa en la FIG. 5a el soporte opcional (5010) que se puede usar para mantener la instalación de iluminación (5000). Este soporte (5010) incluye uniones de grapa (5012) que se puede usar para enganchar con rozamiento la instalación de iluminación (5000) para permitir una alineación particular de la instalación de iluminación (5000) con relación al soporte (5010). El conjunto también contiene una placa de unión (5014) que se puede unir a los uniones de grapa (5012) por cualquier tipo de unión conocido en la técnica ya sea permanente, extraíble o temporal. La placa de unión (5014) se puede utilizar después para unir el aparato completo a una superficie tal como, aunque sin limitación, una pared o techo.
En una realización, la instalación de iluminación (5000) tiene forma generalmente cilíndrica cuando está montado (como se representa en la FIG. 5b) y por lo tanto se puede mover o “enrollar” en una superficie. Además, en una realización, la instalación de iluminación (5000) solamente puede emitir luz mediante la sección de cuerpo superior (5003) y no mediante la sección de cuerpo inferior (5001). Sin un soporte (5010), dirigir la luz emitida por dicha instalación de iluminación (5000) podría ser difícil y el movimiento podría hacer que la direccionalidad de la luz se alterase indeseablemente.
En una realización de la invención, se reconoce que pueden ser deseables rangos preespecificados de colores disponibles y también puede ser deseable construir instalaciones de iluminación de tal forma que se maximice la iluminación del aparato de iluminación para un color particular. Esto se representa bien mediante un ejemplo numérico. Supóngase que una instalación de iluminación contiene 30 fuentes de iluminación componentes en tres longitudes de onda diferentes, rojo primario, azul primario, y verde primario (tal como LED individuales). Supóngase también que cada una de estas fuentes de iluminación produce la misma intensidad de luz, sólo que la producen en colores diferentes. Hay múltiples formas diferentes de poder elegir las treinta fuentes de iluminación para cualquier instalación de iluminación dado. Podría haber 10 de cada una de las fuentes de iluminación, o alternativamente podría haber 30 fuentes de iluminación de color azul primario. Será fácilmente evidente que estos instalaciones de iluminación serían útiles para diferentes tipos de iluminación. El segundo aparato de luz produce luz azul primario más intensa (hay 30 fuentes de iluminación azul) que la primera fuente de iluminación (que solamente tiene 10 fuentes de iluminación azul primario, teniendo que estar apagadas las 20 fuentes de iluminación restantes para producir luz azul primario), pero se limita solamente a producir luz azul primario. La segunda instalación de iluminación puede producir más colores de luz, porque los espectros de las fuentes de iluminación componentes se pueden mezclar en porcentajes diferentes, pero no pueden producir luz azul tan intensa. Será fácilmente evidente por este ejemplo que la selección de las fuentes de iluminación componentes individuales puede cambiar el espectro de luz resultante que la instalación puede producir. También será evidente que la misma selección de componentes puede producir luces que pueden producir los mismos colores, pero pueden producir los colores a intensidades diferentes. Expresado de otra forma, el punto máximo pleno de una instalación de iluminación (el punto donde todas las fuentes de iluminación componentes están al máximo) será diferente dependiendo de qué sean las fuentes de iluminación componentes.
Por consiguiente, un sistema de iluminación puede especificarse usando un punto máximo pleno y un rango de colores seleccionables. Este sistema puede tener aplicaciones potenciales tales como, aunque sin limitación, iluminación de expositores en tiendas al por menor e iluminación de teatros. A menudo se utilizan numerosas instalaciones de iluminación de una pluralidad de colores diferentes para presentar un escenario u otra zona con sombras interesantes y características deseables. Pueden surgir problemas, sin embargo, porque las lámparas usadas regularmente tienen intensidades similares antes de utilizar filtros de luz para especificar colores de las instalaciones, debido a las diferencias de transmisión de los varios filtros (por ejemplo los filtros azules a menudo pierden una intensidad considerablemente mayor que los filtros rojos), se debe controlar la intensidad de las instalaciones de iluminación para compensación. Por esta razón, las instalaciones de iluminación operan a menudo a menos de su capacidad plena (para permitir la mezcla), lo que requiere usar instalaciones de iluminación adicionales. Con las instalaciones de iluminación de la presente invención se puede diseñar instalaciones de iluminación que producen colores particulares a intensidades idénticas de colores seleccionados al operar a su potencial pleno; esto puede permitir una mezcla más fácil de la luz resultante, y puede dar lugar a más opciones para un esquema de diseño de iluminación.
Tal sistema permite a una persona construir o diseñar instalaciones de iluminación para generar luces que pueden producir un rango de colores preseleccionado, maximizando al mismo tiempo la intensidad de luz a un cierto color más deseable. Por lo tanto, estas instalaciones de iluminación permitirían al usuario seleccionar algún (os) color (es) de instalaciones de iluminación para una aplicación independiente de la intensidad relativa. Las instalaciones de iluminación se pueden construir entonces de manera que las intensidades a estos colores sean las mismas. Solamente se altera el espectro. También permite al usuario seleccionar instalaciones de iluminación que producen un color de luz concreto de alta intensidad, y también tienen la capacidad de seleccionar colores de luz próximos en un rango.
El rango de colores que puede producir la instalación de iluminación se puede especificar en lugar, o además, del punto máximo pleno. La instalación de iluminación puede estar provisto entonces de sistemas de control que permiten al usuario de la instalación de iluminación seleccionar intuitiva y fácilmente un color deseado del rango disponible.
Una realización de tal sistema funciona almacenando los espectros de cada una de las fuentes de iluminación componentes. En esta realización ejemplar, las fuentes de iluminación son LED. Seleccionando diferentes LED componentes con espectros diferentes, el diseñador puede definir el rango de colores de una instalación de iluminación. Una forma fácil de visualizar el rango de colores es utilizar el diagrama CIE que muestra todo el rango de iluminación de todos los colores de luz que puede haber. Una realización de un sistema proporciona una interfaz de autoría de luz tal como una interfaz de ordenador interactiva. La FIG. 6 muestra una realización de una interfaz de ordenador interactiva que permite al usuario ver un diagrama CIE (508) en el que se visualiza el espectro de color que una instalación de iluminación puede producir. En la FIG. 6 los espectros de LED individuales se guardan en memoria y pueden ser reclamados de memoria para utilizarlos para calcular una zona de control de colores combinados. La interfaz tiene varios canales (502) para seleccionar LED. Una vez seleccionados, variando la barra deslizante de intensidad (504) se puede cambiar el número relativo de LED de ese tipo en la instalación de iluminación resultante. El color de cada LED se representa en una carta de colores tal como un diagrama CIE (508) como un punto (por ejemplo, el punto (506)). Se puede seleccionar un segundo LED en un canal diferente para crear un segundo punto (por ejemplo, el punto (509)) en el gráfico CIE. Una línea que conecta estos dos puntos representa el grado en que el color de estos dos LED se puede mezclar para producir colores adicionales. Cuando se utiliza un tercer y un cuarto canal, se puede representar en el diagrama CIE una zona (510) que representa las combinaciones posibles de los LED seleccionados. Aunque la zona (510) aquí representada es un polígono de cuatro lados, los expertos en la técnica entenderán que la zona (510) podría ser una línea de puntos o un polígono con cualquier número de lados dependiendo de los LED elegidos.
Además de especificar el rango de colores, las intensidades a cualquier color dado se pueden calcular a partir de los espectros de LED. Conociendo el número de LED para un color dado y la intensidad máxima de cualquiera de estos LED, se calcula la salida total de luz a un color particular. Se puede representar en el diagrama un diamante u otro símbolo (512) para representar el color cuando todos los LED están en brillo completo o el punto puede representar el parámetro de intensidad presente.
Dado que una instalación de iluminación puede estar formada por una pluralidad de fuentes de iluminación componentes, al diseñar una instalación de iluminación, se puede seleccionar el color más deseable, y se puede diseñar una instalación de iluminación que maximice la intensidad de dicho color. Alternativamente, se puede elegir una instalación, y el punto de intensidad máxima se puede determinar a partir de esta selección. Se puede prever una herramienta para permitir el cálculo de un color particular a una intensidad máxima. La FIG. 6 muestra dicha herramienta como el símbolo (512), donde el diagrama CIE ha sido colocado en un ordenador y los cálculos se pueden realizar automáticamente para calcular un número total de LED necesarios para producir una intensidad particular, así como la relación de LED de espectros diferentes para producir colores particulares. Alternativamente, se puede elegir una selección de LED y se puede determinar el punto de intensidad máxima; ambas direcciones de cálculo se incluyen en realizaciones de la presente invención.
En la FIG. 6, cuando se altera el número de LED, los puntos de intensidad máxima se mueven de manera que un usuario pueda diseñar una luz que tenga una intensidad máxima en un punto deseado.
Por lo tanto, en una realización de la invención el sistema contiene un grupo de los espectros de un número de LED diferentes, proporciona una interfaz para que el usuario seleccione LED que producirán un rango de color que incluye la zona deseable, y permite al usuario seleccionar el número de cada tipo de LED de tal manera que cuando la unidad esté completa, se produzca un color deseado. En una realización alternativa, el usuario simplemente tendría que proporcionar un espectro deseado, o color e intensidad, y el sistema podría producir una instalación de iluminación que podría generar luz según las peticiones.
Una vez que la luz ha sido diseñada, en una realización, también es deseable hacer que el espectro de luz sea fácilmente accesible al usuario de la instalación de iluminación. Como se explicó anteriormente, la instalación de iluminación puede haberse elegido con una serie concreta de fuentes de iluminación de tal manera que se obtenga un color particular a intensidad máxima. Sin embargo, puede haber otros colores que se pueden producir variando las intensidades relativas de las fuentes de iluminación componentes. El espectro de la instalación de iluminación se
puede controlar dentro del rango predeterminado especificado por la zona (510). Para controlar el color de iluminación dentro del rango, se reconoce que cada color dentro del polígono es la mezcla aditiva de los LED componentes, teniendo cada color contenido en los componentes una intensidad variada. Eso es pasar de un punto en la FIG. 6 a un segundo punto en la FIG. 6, es necesario para alterar las intensidades relativas de los LED componentes. Esto puede ser menos que intuitivo para el usuario final de la instalación de iluminación quien simplemente desea un color particular, o una transición particular entre colores y no conocer las intensidades relativas a desplazar. Esto es cierto en particular si los LED usados no tienen espectros con un solo pico de color bien determinado. Una instalación de iluminación puede ser capaz de generar 100 tonos de naranja, pero cómo obtener cada uno de los tonos puede requerir control.
Para poder llevar a cabo dicho control del espectro de la luz, es deseable en una realización crear un sistema y procedimiento para enlazar el color de la luz a un dispositivo de control para controlar el color de la luz. Puesto que una instalación de iluminación se puede diseñar personalizada, en una realización puede ser deseable tener las intensidades de cada una de las fuentes de iluminación componentes “asignadas” a un espectro de luz resultante deseable y dejar que el controlador seleccione un punto en el mapa. Es decir, un procedimiento con el que, con la especificación de un color particular de luz realizada por un controlador, la instalación de iluminación puede encender las fuentes de iluminación apropiadas a la intensidad apropiada para crear dicho color de luz. En una realización, el software de diseño de la instalación de iluminación se muestra en la FIG. 6 se puede configurar de tal forma que pueda generar una asignación entre un color deseable que se puede producir (dentro de la zona (510)), y las intensidades de los LED componentes que forman la instalación de iluminación. Esta asignación tendrá en general una de dos formas: 1) una tabla de consulta, o 2) una ecuación paramétrica, aunque se podría usar otras formas como conocen los expertos en la técnica. El software incluido en la instalación de iluminación (tal como en el procesador (316) anterior) o en un controlador de iluminación, tal como uno de los conocidos a la técnica, o descrito anteriormente, se puede configurar para aceptar la entrada de un usuario al seleccionar un color, y producir una luz deseada.
Esta asignación se puede realizar mediante varios procedimientos. En una realización, se conocen estadísticas acerca de las fuentes de iluminación componentes individuales dentro de la instalación de iluminación, de modo que se pueden hacer cálculos matemáticos para producir una relación entre el espectro resultante y los espectros componentes. Los expertos en la técnica entenderán bien dichos cálculos.
En otra realización, se puede usar un sistema de calibración externo. Se describe una disposición de dicho sistema en la FIG. 7. El sistema de calibración incluye aquí una instalación de iluminación (2010) que está conectado a un procesador (2020) y que recibe entrada de un sensor de luz o transductor (2034). El procesador (2020) puede ser un procesador (316) o puede ser un procesador adicional o alternativo. El sensor (2034) mide características de color, y opcionalmente el brillo, de la salida de luz por la instalación de iluminación (2010) y/o la luz ambiente, y el procesador (2020) varía la salida de la instalación de iluminación (2010). Entre estos dos dispositivos que modulan el brillo o color de la salida y miden el brillo y color de la salida, la instalación de iluminación puede ser calibrado donde los valores relativos de las fuentes de iluminación componentes (o parámetros del procesador (2020)) están directamente relacionados con la salida del dispositivo (2010) (los parámetros del sensor de luz (2034)). Como el sensor (2034) puede detectar el espectro neto producido por la instalación de iluminación, se puede usar para proporcionar un mapeado directo relacionando la salida de la instalación de iluminación con los parámetros de los LED componentes.
Una vez que la asignación ha terminado, se puede usar otros procedimientos o sistemas para el control de la instalación de iluminación. Tales procedimientos o sistemas permitirán la determinación de un color deseado, y la producción de dicho color por la instalación de iluminación.
La FIG. 8a muestra una realización del sistema (2000) donde se puede usar un sistema de control (2030) en unión con una instalación de iluminación (2010) para permitir el control de la instalación de iluminación (2010). El sistema de control (2030) puede ser automático, puede recibir entrada de un usuario, o puede ser cualquier combinación de estos dos. El sistema (2000) también puede incluir un procesador (2020) que puede ser el procesador (316) u otro procesador para permitir que la luz cambie de color.
La FIG. 9 muestra una realización más concreta de un sistema (2000). Como un sistema de control (2030) se usa un sistema de control de interfaz de ordenador de usuario (2032) con el que un usuario puede seleccionar un color deseado de luz. Esta puede ser la interfaz de usuario (401) o podría ser una interfaz separada. La interfaz podría permitir cualquier tipo de interacción del usuario en la determinación del color. Por ejemplo, la interfaz puede proporcionar una paleta, diagrama de cromaticidad, u otro esquema de colores del que un usuario puede seleccionar un color, por ejemplo, clicando con un ratón en un color o temperatura de color adecuado en la interfaz, cambiando una variable usando un teclado, etc. La interfaz puede incluir una pantalla de visualización, un teclado de ordenador, un ratón, un trackpad, u otro sistema adecuado para interacción entre el procesador y un usuario. En algunas realizaciones, el sistema puede permitir a un usuario seleccionar un conjunto de colores para uso repetido, al que se puede acceder rápidamente, por ejemplo, dando un código simple, tal como una sola letra o dígito, o seleccionando uno de un conjunto de colores preestablecidos mediante una interfaz como se ha descrito anteriormente. En algunas realizaciones, la interfaz también puede incluir una tabla de consulta capaz de correlacionar nombres de colores con
tonos aproximados, convertir coordenadas de color de un sistema (por ejemplo, RGB, CYM, YIQ, YUV, HSV, HLS, XYZ, etc.) a un sistema diferente de coordenadas de color o a una pantalla o color de iluminación, o cualquier otra función de conversión para ayudar al usuario al manipular el color de iluminación. La interfaz también puede incluir una o varias ecuaciones de forma cerrada para convertir, por ejemplo, desde una temperatura de color especificada por el usuario (asociada con un color particular de luz blanca) a señales adecuadas para las diferentes fuentes de iluminación componentes de la instalación de iluminación (2010). El sistema puede incluir además un sensor como se explica a continuación para proporcionar información al procesador (2020), por ejemplo, para calibrar automáticamente el color de luz emitida de la instalación de iluminación (2010) para lograr el color seleccionado por el usuario en la interfaz.
En otra realización, un sistema de control manual (2036) se utiliza en el sistema (2000), tal como se representa en la FIG. 10a, tal como un dial, corredera, interruptor, interruptor de múltiples polos, consola, otra unidad de control de iluminación, o cualquier otro controlador o combinación de controladores para permitan al usuario modificar las condiciones de iluminación hasta que las condiciones de iluminación o el aspecto de un sujeto iluminada sea deseables. Por ejemplo, se puede usar un dial o una corredera en un sistema para modular el espectro de colores neto producido, la iluminación a lo largo de la curva de temperatura de color, o cualquier otra modulación del color de la instalación de iluminación. Alternativamente, se puede usar un joystick, bola, trackpad, ratón, rueda de pulgar, superficie sensible al tacto, o una consola con dos o más correderas, diales u otros controles para modular el color, la temperatura o el espectro. Estos controles manuales se pueden usar en unión con un sistema de control de interfaz informática (2032) como se ha explicado anteriormente, o se pueden usar independientemente, posiblemente con marcas relacionadas para permitir al usuario explorar un rango de colores disponible.
Dicho sistema de control manual (2036) se detalla en la FIG. 10b. La unidad de control ilustrada incluye un dial marcado para indicar un rango de temperaturas de color, por ejemplo, de 3000 K a 10500 K. Este dispositivo sería útil en una instalación de iluminación usado para producir un rango de temperaturas (colores) de luz blanca, tal como el explicado a continuación. Los expertos en la técnica entenderán que se puede emplear rangos más amplios, más estrechos o de solapamiento, y se podría emplear un sistema similar para controlar instalaciones de iluminación que pueden producir luz de un espectro más allá de blanco, o no incluyendo el blanco. Se puede incluir un sistema de control manual (2036) como parte de un procesador que controla una serie de unidades de iluminación, acoplar a un procesador, por ejemplo, como un componente periférico de un sistema de control de iluminación, disponer en un control remoto capaz de transmitir una señal, tal como unos infrarrojos o señal de microondas, a un sistema que controla una unidad de iluminación, o emplear o configurar de alguna otra manera, como entenderán fácilmente los expertos en la técnica. Además, en lugar de un dial, un sistema de control manual (2036) puede emplear una corredera, un ratón, o cualquier otro control o dispositivo de entrada adecuado para ser utilizado en los sistemas y procedimientos descritos en la presente memoria.
En otra realización, el sistema de calibración representado en la FIG. 7 puede funcionar como un sistema de control
o como una porción de un sistema de control. Por ejemplo, el usuario podría introducir un color seleccionado y el sistema de calibración podría medir el espectro de luz ambiente, comparar el espectro medido con el espectro seleccionado, ajustar el color de luz producido por la instalación de iluminación (2010), y repetir el procedimiento para minimizar la diferencia entre el espectro deseado y el espectro medido. Por ejemplo, si el espectro medido es deficiente en longitudes de onda del rojo en comparación con el espectro deseado, el procesador puede aumentar el brillo de los LED rojos en la instalación de iluminación, disminuir el brillo de los LED azules y verdes en la instalación de iluminación, o ambos, para minimizar la diferencia entre el espectro medido y el espectro deseado y potencialmente para lograr también un brillo deseado (es decir, tal como el brillo máximo posible de dicho color). El sistema también se podría usar para casar un color producido por una instalación de iluminación con un color natural. Por ejemplo, un director de cine podría hallar luz en una posición donde no se filma y medirla con el sensor; esto podría proporcionar después el color deseado que se haya de producir con la instalación de iluminación. En una realización, estas tareas se pueden realizar simultáneamente (usando potencialmente dos sensores separados). En otra realización, el director puede medir a distancia una condición de iluminación con un sensor (2034) y almacenar dicha condición de iluminación en una memoria asociada con dicho sensor (2034). La memoria del sensor puede transferirse posteriormente al procesador (2020) que puede preparar la instalación de iluminación para que imite la luz grabada. Esto permite al director crear una “memoria de iluminación” deseada que se puede almacenar y recrear más tarde con instalaciones de iluminación como los descritos anteriormente.
El sensor (2034) usado para medir las condiciones de iluminación puede ser un fotodiodo, un fototransistor, una fotorresistencia, un radiómetro, un fotómetro, un colorímetro, un radiómetro espectral, una cámara, una combinación de dos o más de los dispositivos anteriores, o cualquier otro sistema capaz de medir el color o brillo de las condiciones de iluminación. Un ejemplo de un sensor puede ser el IL2000 SpectroCube Spectroradiometer que pone a la venta International Light Inc., aunque se puede usar cualquier otro sensor. Un colorímetro o radiómetro espectral es ventajoso porque se puede detectar simultáneamente varias longitudes de onda, permitiendo mediciones exactas del color y brillo simultáneamente. Un sensor de temperatura del color que se puede emplear en los sistemas y procedimientos descritos en la presente memoria se describe en la Patente de Estados Unidos número 5.521.708.
En realizaciones donde el sensor (2034) detecta una imagen, por ejemplo, incluye una cámara u otro dispositivo de captura vídeo, el procesador (2020) puede modular las condiciones de iluminación con la instalación de iluminación
(2010) hasta que un objeto iluminado aparece sustancialmente el mismo, por ejemplo, sustancialmente del mismo color, que en una imagen grabada previamente. Tal sistema simplifica los procedimientos empleados por los cámaras, por ejemplo, al intentar producir un aspecto consistente de un objeto para promover continuidad entre escenas de una película, o por los fotógrafos, por ejemplo, al intentar reproducir las condiciones de iluminación de un disparo anterior.
En algunas realizaciones, la instalación de iluminación (2010) se puede usar como la única fuente de iluminación, aunque en otras realizaciones, tal como se ilustra en la FIG. 8b, la instalación de iluminación (2010) se puede usar en combinación con una segunda fuente de iluminación (2040), tal como una fuente incandescente, fluorescente, halógena, otras fuentes de LED o fuentes de iluminación componentes (incluyendo con y sin control), luces que son controladas con modulación de impulsos en anchura, luz solar, luz de la luna, candela, etc. Este uso puede tener la finalidad de complementar la salida de la segunda fuente. Por ejemplo, una luz fluorescente que emite una iluminación débil en porciones rojas del espectro se puede complementar con una instalación de iluminación que emite primariamente longitudes de onda del rojo para proporcionar condiciones de iluminación que se asemejan más a la luz solar natural. Igualmente, tal sistema también puede ser útil en situaciones de toma de imágenes en exteriores, porque la temperatura de color de la luz natural varía cuando cambia la posición del sol. Una instalación de iluminación (2010) se puede usar en unión con un sensor (2034) como un controlador (2030) para compensar los cambios de luz solar para mantener constantes las condiciones de iluminación durante una sesión.
En el sistema divulgado en la FIG. 11 se podría desplegar cualquiera de los sistemas anteriores. Un sistema de iluminación para una posición puede incluir una pluralidad de instalaciones de iluminación (2301) que son controlables por un sistema de control central (2303). Ahora se desea que la luz dentro de la posición (o en una posición concreta tal como el escenario (2305) aquí ilustrado) imite otro tipo de luz tal como luz solar. Se saca al exterior un primer sensor (2307) y se mide y registra la luz solar natural (2309). Este registro se envía posteriormente al sistema de control central (2303). Un segundo sensor (que puede ser el mismo sensor en una realización) (2317) está presente en el escenario (2305). El sistema de control central (2309) controla ahora la intensidad y el color de la pluralidad de instalaciones de iluminación (2301) e intenta casar el espectro introducido de dicho segundo sensor (2317) con el espectro de la luz solar natural registrada previamente (2309). De esta manera, el diseño de la iluminación interior se puede simplificar drásticamente puesto que los colores de luz deseados se pueden reproducir
o simular en un entorno cerrado. Este puede ser un teatro (como se ilustra aquí), o cualquier otra posición tal como una vivienda, una oficina, un estudio de sonido, un almacén minorista, o cualquier otra posición donde se utilice iluminación artificial. También se podría usar dicho sistema en unión con otras fuentes de iluminación secundarias para crear un efecto de iluminación deseado.
Los sistemas anteriores permiten la creación de instalaciones de iluminación virtualmente con cualquier tipo de espectro. Con frecuencia es deseable producir luz que aparece “natural” o luz de alta calidad, especialmente luz blanca.
Una instalación de iluminación que produce luz blanca según la invención anterior puede incluir cualquier grupo de fuentes de iluminación componentes de tal manera que la zona definida por las fuentes de iluminación pueda abarcar al menos una porción de la curva de cuerpo negro. La curva de cuerpo negro (104) en la FIG. 1 es una construcción física que muestra luz blanca de color diferente con respecto a la temperatura de la luz blanca. En una realización preferida, se abarcaría toda la curva de cuerpo negro, lo que permite que la instalación de iluminación produzca cualquier temperatura de luz blanca.
Para una luz blanca de color variable con la máxima intensidad posible, una porción considerable de la curva de cuerpo negro puede estar encerrada. Entonces se puede simular la intensidad a blancos de color diferente a lo largo de la curva de cuerpo negro. La intensidad máxima producida por esta luz se podría colocar a lo largo de la curva de cuerpo negro. Variando el número de cada LED de color (en la FIG. 6 rojo, azul, ámbar, y azul-verde) es posible cambiar la posición del punto máximo (el símbolo (512) en la FIG. 6). Por ejemplo, el pleno en el color podría colocarse en aproximadamente 5400 K (día del mediodía la luz del sol que se muestra mediante el punto (106) en la FIG. 1), pero cualquier otro punto podría ser utilizado (otros dos puntos se muestran en la FIG. 1, correspondiente a un resplandor del fuego y a una bombilla incandescente). Tal aparato de iluminación sería capaz de producir luz de 5400 K a alta intensidad; además, la luz puede ajustar las diferencias de temperatura (por ejemplo luz solar nublada) por desplazamiento por la zona definida.
Aunque este sistema genera luz blanca con una temperatura de color variable, no es necesariamente una fuente de iluminación blanca de alta calidad. Se puede elegir varias combinaciones de colores de fuentes de iluminación que encierran la curva de cuerpo negro, y la calidad de las instalaciones de iluminación resultantes puede variar dependiendo de las fuentes de iluminación elegidas.
Dado que la luz blanca es una mezcla de diferentes longitudes de onda de luz, es posible caracterizar la luz blanca en base a los colores de luz componentes que se utilizan para la generarla. Se puede combinar rojo, verde y azul (RGB) para formar blanco; lo mismo que luz azul, ámbar y lavanda; o cian, magenta y amarillo. La luz blanca natural (luz solar) contiene un espectro virtualmente continuo de longitudes de onda a través de la banda visible humana (y más allá de ella). Esto se puede ver examinando luz solar a través de un prisma, u observando el arco iris. Muchas
luces blancas artificiales son técnicamente blancas para el ojo humano; sin embargo, pueden parecer bastante diferentes cuando se muestran en superficies de color porque carecen de un espectro virtualmente continuo.
Como un ejemplo extremo se podría crear una fuente de iluminación blanca usando dos láseres (u otras fuentes ópticas de banda estrecha) con longitudes de onda complementarias. Estas fuentes tendrían una anchura espectral sumamente estrecha, tal vez de 1 nm de ancho. Para ejemplificarlo, elegiremos longitudes de onda de 635 nm y 493 nm. Estas se consideran complementarias puesto que se combinarán de forma aditiva para hacer luz que el ojo humano percibe como luz blanca. Los niveles de intensidad de estos dos láseres se pueden ajustar a alguna relación de potencias que producirá luz blanca que parece tener una temperatura de color de 5000 K. Si esta fuente se dirige a una superficie blanca, la luz reflejada aparecerá como luz blanca de 5000 K.
El problema de este tipo de luz blanca es que parecerá sumamente artificial cuando se muestre sobre una superficie de color. Se produce una superficie de color (en contraposición a luz de color) porque la superficie absorbe y refleja diferentes longitudes de onda de luz. Si sobre ella incide luz blanca incluyendo un espectro pleno (luz con todas las longitudes de onda de la banda visible a intensidad razonable), la superficie absorberá y reflejará perfectamente. Sin embargo, la luz blanca anterior no proporciona el espectro completo. Para utilizar de nuevo un ejemplo extremo, si una superficie solamente refleja luz de 500-550 nm, parecerá un verde bastante intenso en luz de espectro pleno, pero parecerá negro (absorbe todos los espectros presentes) en la luz blanca artificial generada por láser antes descrita.
Además, dado que el índice CRI se basa en un número limitado de observaciones, hay lagunas matemáticas en el procedimiento. Dado que se conocen los espectros para muestras de color CRI, es un ejercicio relativamente sencillo determinar las longitudes de onda óptimas y los números mínimos de fuentes de banda estrecha necesarios para lograr un CRI alto. Esta fuente engañará a la medición CRI, pero no al observador humano. El procedimiento CRI es como máximo un estimador del espectro que el ojo humano puede ver. Un ejemplo diario es la moderna lámpara fluorescente compacta. Tiene un CRI bastante alto de 80 y una temperatura de color de 2980 K, pero sigue pareciendo poco natural. El espectro de un fluorescente compacto se representa en la FIG. 27.
Debido al deseo de luz de alta calidad (en particular luz blanca de alta calidad) que se puede variar en temperaturas
o espectros diferentes, otra realización de la presente invención incluye sistemas y procedimiento para generar una luz blanca de mayor calidad mezclando la radiación electromagnética de una pluralidad de fuentes de iluminación componentes tal como LED. Esto se lleva a cabo eligiendo LED que proporcionan una luz blanca dirigida a la interpretación de luz del ojo humano, así como el índice CRI matemático. Dicha luz se puede maximizar posteriormente en intensidad usando el sistema anterior. Además, dado que se puede controlar la temperatura de color de la luz, esta luz blanca de alta calidad todavía puede tener, por lo tanto, el control explicado anteriormente y puede ser una luz controlable, de alta calidad, que puede producir luz de alta calidad a través de un rango de colores.
Para producir una luz blanca de alta calidad, hay que examinar la capacidad del ojo humano de ver luz de diferentes longitudes de onda y determinar qué es lo que hace que una luz sea de alta calidad. En su definición más simple, una luz blanca de alta calidad proporciona distorsión baja a objetos de color cuando se ven bajo ella. Por lo tanto, tiene sentido comenzar examinando una luz de alta calidad en base a lo que el ojo humano ve. En general, la luz blanca de mejor calidad se considera la luz solar o luz de espectro pleno, puesto que esta es la única fuente de iluminación “natural”. A los efectos de esta divulgación, se aceptará que la luz solar es una luz blanca de alta calidad.
La sensibilidad del ojo humano se denomina la respuesta fotópica. La respuesta fotópica se puede considerar como una función de transferencia espectral para el ojo, lo que significa que indica cuánto de cada longitud de onda de luz introducida es visto por el observador humano. Esta sensibilidad se puede expresar gráficamente como la función de luminosidad espectral Vλ (501), que se representa en la FIG. 12.
La respuesta fotópica del ojo es importante puesto que se puede usar para describir los límites del problema de generar luz blanca (o de cualquier color de luz). En una realización de la invención, una luz blanca de alta calidad tendrá que incluir solamente lo que el ojo humano pueda “ver”. En otra realización de la invención, se puede reconocer que la luz blanca de alta calidad puede contener radiación electromagnética que no puede ser vista por el ojo humano, pero que puede dar lugar a una respuesta fotobiológica. Por lo tanto, una luz blanca de alta calidad puede incluir solamente luz visible, o puede incluir luz visible y otra radiación electromagnética que puede dar lugar a una respuesta fotobiológica. Esta será en general radiación electromagnética inferior a 400 nm (luz ultravioleta) o mayor que 700 nm (luz infrarroja).
Usando la primera parte de la descripción, la fuente no tiene que tener ninguna potencia superior a 700 nm o inferior a 400 nm puesto que el ojo tiene solamente mínima respuesta a estas longitudes de onda. Una fuente de alta calidad será preferiblemente sustancialmente continua entre estas longitudes de onda (de otro modo podrían distorsionarse los colores), pero puede caer hacia longitudes de onda más altas o más bajas debido a la sensibilidad del ojo. Además, la distribución espectral de temperaturas diferentes de luz blanca será diferente. Para ilustrar esto,
las distribuciones espectrales para dos fuentes de cuerpo negro con temperaturas de 5000 K (601) y 2500 K (603) se muestran en la FIG. 13 junto con la función de luminosidad espectral (501) a partir de la FIG. 12.
Como se ve en la FIG. 13, la curva 5000 K es suave y está centrada en torno a 555 nm solamente con una ligera caída en ambas direcciones creciente y decreciente de longitudes de onda. La curva de 2500 K está fuertemente orientada hacia longitudes de onda más altas. Esta distribución tiene sentido intuitivamente, puesto que las temperaturas de color más bajas parecen ser amarillo a rojizo. Un punto que surge de la observación de estas curvas, contra la curva de luminosidad espectral, es que la respuesta fotópica del ojo está “llena”. Esto significa que cada color iluminado por una de estas fuentes será percibido por un observador humano. Los orificios, es decir, zonas sin potencia espectral, harán que algunos objetos parezcan anormales. Por eso muchas fuentes de iluminación “blanca” parecen perturbar los colores. Dado que las curvas de cuerpo negro son continuas, incluso el cambio drástico de 5000 K a 2500 K solamente desplazará los colores hacia el rojo, haciendo que parezcan más cálidos, pero desprovistos de color. Esta comparación muestra que una especificación importante de cualquier instalación de iluminación artificial de alta calidad es un espectro continuo a través de la respuesta fotópica del observador humano.
Habiendo examinado estas relaciones del ojo humano, un dispositivo para producir luz blanca de alta calidad controlable tendría que tener la característica siguiente. La luz tiene un espectro sustancialmente continuo en las longitudes de onda visibles para el ojo humano, con orificios o intervalos situados en las zonas donde el ojo humano es menos sensible. Además, para hacer una luz blanca de alta calidad controlable en un rango de temperaturas, sería deseable producir un espectro de luz que pueda tener valores relativamente iguales de cada longitud de onda de luz, pero también puede hacer diferentes longitudes de onda drásticamente más o menos intensas con respecto a otras longitudes de onda dependiendo de la temperatura de color deseado. La forma de onda más clara que tuviese dicho control tendría que reflejar el alcance de la respuesta fotópica del ojo, aunque siendo todavía controlable a las varias diferentes longitudes de onda.
Como se explicó anteriormente, los procedimientos de mezcla tradicionales que crean luz blanca, pueden crear luz que es técnicamente “blanca”, pero siguen produciendo un aspecto anormal para el ojo humano. La clasificación de CRI para estos valores es por lo general sumamente baja o posiblemente negativa. Esto es debido a que si no hay una longitud de onda de luz en la generación de luz blanca, es imposible que un objeto de un color refleje/absorba dicha longitud de onda. En un caso adicional, dado que la clasificación del CRI se basa en ocho muestras de color particulares, es posible obtener un CRI alto, aunque sin tener una luz de calidad especialmente alta porque la luz blanca funciona bien para las muestras de color particulares especificadas por la clasificación de CRI. Es decir, un índice CRI alto se podría obtener con una luz blanca compuesta de ocho fuentes de 1 nm perfectamente alineadas con las ocho estructuras de color CRI. Sin embargo, esta no será una fuente de iluminación de alta calidad para iluminar otros colores.
La lámpara fluorescente que se muestra en la FIG. 27 ofrece un buen ejemplo de una luz de CRI alto que no es de alta calidad. Aunque la luz de una lámpara fluorescente es blanca, consta de muchos picos (tal como (201) y (203)). La posición de estos picos se ha diseñado con cuidado de manera que, al medir usando las muestras CRI, produzcan un régimen alto. En otros términos, estos picos engañan al cálculo CRI, pero no al observador humano. El resultado es una luz blanca que se puede usar, pero no óptima (es decir, parece artificial). Los picos drásticos en el espectro de una luz fluorescente también son claros en la FIG. 27. Estos picos son parte de la razón por la que la luz fluorescente parece muy artificial. Aunque se produce luz dentro de los valles espectrales, está tan dominada por los picos que un ojo humano tiene dificultad para verla. Una luz blanca de alta calidad se puede producir según esta divulgación sin los picos y valles drásticos de una lámpara fluorescente.
Un pico espectral es el punto de intensidad de un color de luz particular que tiene menos intensidad en puntos inmediatamente a sus dos lados. Un pico espectral máximo es el pico espectral más alto dentro de la región de interés. Por lo tanto, es posible tener múltiples picos dentro de una porción elegida del espectro electromagnético, solamente un solo pico máximo, o no tener picos. Por ejemplo, la FIG. 12 en la región de 500 nm a 510 nm no tiene picos espectrales porque no hay ningún punto en dicha región que tenga puntos más bajos en ambos lados.
Un valle es lo contrario de un pico y es un punto que es mínimo y tiene puntos de mayor intensidad en ambos lados (una meseta invertida también es un valle). Una meseta especial también puede ser un pico de espectro, una meseta implica una serie de puntos concurrentes de la misma intensidad con los puntos en ambos lados de la serie que tiene menos intensidad.
Deberá ser claro que las fuentes de cuerpo negro que simulan luz blanca de alta calidad no tienen picos y valles significativos dentro de la zona de la respuesta fotópica del ojo humano, como se representa en la FIG. 13.
La mayor parte de la luz artificial, sin embargo, tiene algunos picos y valles en esta región, como se muestra en la FIG. 27, sin embargo cuanto menor sea la diferencia entre estos puntos mejor. Esto es especialmente cierto para luz de temperatura más alta, mientras que para luz de temperatura inferior la línea continua tiene una pendiente positiva hacia arriba sin picos o valles y los valles poco profundos en las zonas de longitud de onda más corta serían menos observables, como los picos ligeros en las longitudes de onda más largas.
Para tener en cuenta esta relación de picos y valles a luz blanca de alta calidad, lo siguiente es deseable en una luz blanca de alta calidad de una realización de la presente invención. El valle más bajo en el rango visible deberá tener una mayor intensidad que la intensidad atribuible a ruido de fondo como entenderán los expertos en la técnica. Además, es deseable cerrar el intervalo entre el valle más bajo y el pico máximo, y otras realizaciones de la invención tienen valles más bajos con al menos 5%, 10%, 25%, 33%, 50%, y 75% de la intensidad de los picos máximos. Los expertos en la técnica observarán que se podría usar otros porcentajes en cualquier punto hasta 100%.
En otra realización, es deseable imitar la forma de los espectros de cuerpo negro a temperaturas diferentes; para temperaturas más altas (4000 K a 10000 K) esto puede ser parecido al análisis de picos y valles anterior. Para temperaturas inferiores, otro análisis sería que la mayor parte de los valles deberán estar a una longitud de onda más corta que el pico más alto. Esto sería deseable en una realización para temperaturas de color inferiores a 2500 K. En otra realización sería deseable tenerlo en la región de 500 K a 2500 K.
Según el análisis anterior, la luz blanca artificial de alta calidad deberá tener por lo tanto un espectro sustancialmente continuo entre 400 nm y 700 nm sin picos drásticos. Además, para ser controlable, la luz deberá ser capaz de producir un espectro que parezca luz natural a varias temperaturas de color. Debido al uso de modelos matemáticos en la industria, también es deseable que la fuente produzca un CRI alto indicativo de que los colores de referencia se están conservando y muestran que la luz blanca de alta calidad de la presente invención no falla en las pruebas previamente conocidas.
Para construir una instalación de iluminación de luz blanca de alta calidad que usa LED como las fuentes de iluminación componentes, es deseable en una realización tener LED con picos espectrales particulares máximos y anchuras espectrales. También es deseable hacer que la instalación de iluminación permita la controlabilidad, es decir, que la temperatura de color se pueda controlar para seleccionar un espectro particular de luz “blanca” o incluso tener un espectro de luz de color además de la luz blanca. También sería deseable que cada uno de los LED produzca iguales intensidades de luz para permitir una mezcla fácil.
Un sistema para crear luz blanca incluye gran número de LED (por ejemplo, alrededor de 300), cada uno de los cuales tiene una anchura espectral estrecha y cada uno de los cuales tiene un pico espectral máximo que abarca una porción predeterminada del rango de aproximadamente 400 nm a aproximadamente 700 nm, posiblemente con cierto solapamiento, y posiblemente más allá de los límites de luz visible. Esta fuente de iluminación puede producir luz esencialmente blanca, y puede ser controlable para producir cualquier temperatura de color (y también cualquier color). Permite menor variación de la que puede ver el ojo humano y por lo tanto la instalación de iluminación puede hacer cambios más finamente de lo que un humano puede percibir. Por lo tanto, dicha luz es una realización de la invención, pero otras realizaciones pueden utilizar menos LED cuando la percepción por humanos es el punto central.
En otra realización de la invención, se puede usar un número considerablemente menor de LED con la anchura espectral de cada LED incrementada para generar una luz blanca de alta calidad. Una realización de dicho instalación de iluminación se representa en la FIG. 14. La FIG. 14 muestra los espectros de nueve LED (701) con anchuras espectrales de 25 nm separadas cada 25 nm. Se deberá reconocer aquí que una instalación de iluminación de nueve LED no contiene necesariamente exactamente nueve fuentes de iluminación en total. Contiene algún número de cada una de las nueve fuentes de iluminación de color diferente. Este número será generalmente el mismo para cada color, pero no tiene que serlo. Los LED de alto brillo con una anchura espectral de aproximadamente 25 nm están generalmente disponibles. La línea continua (703) indica el espectro aditivo de todos los espectros de LED a igual potencia que la que se podría crear usando la instalación de iluminación del procedimiento anterior. Las potencias de los LED se pueden ajustar para generar un rango de temperatura de color (y también colores) regulando las intensidades relativas de los nueve LED. Las FIGS. 15a y 15b son espectros para la luz blanca de 5000 K (801) y 2500 K (803) de esta instalación de iluminación. Esta instalación de iluminación de nueve LED tiene la capacidad de reproducir una amplia gama de temperaturas de color así como una amplia gama de colores cuando la zona del diagrama CIE encerrado por los LED componentes cubre la mayor parte de los colores disponibles. Permite el control sobre la producción de espectros no continuos y la generación de colores particulares de alta calidad eligiendo utilizar solamente un subconjunto de las fuentes de iluminación de LED disponibles. Se deberá observar que la elección de la posición de la longitud de onda dominante de los nueve LED se podría desplazar sin variación considerable de la capacidad para producir luz blanca. Además, se puede añadir LED de colores diferentes. Tales adiciones pueden mejorar la resolución como se explicó en el ejemplo anterior de 300 LED. Cualquiera de estos instalaciones de iluminación puede cumplir las normas de calidad anteriores. Pueden producir un espectro que es continuo en la respuesta fotópica del ojo, es decir, sin picos drásticos, y que se puede controlar para producir una luz blanca de múltiples temperaturas de color deseadas.
La fuente de iluminación blanca de nueve LED es eficaz puesto que su resolución espectral es suficiente para simular con precisión distribuciones espectrales dentro de los límites perceptibles por humanos. Sin embargo, se puede usar menos LED. Si se siguen las especificaciones de hacer luz blanca de alta calidad, menos LED pueden tener una anchura espectral incrementada para mantener el espectro sustancialmente continuo que llena la
respuesta fotópica del ojo. La disminución podría ser de cualquier número de LED de 8 a 2. El caso de 1 LED no permite la mezcla de colores y por lo tanto tampoco el control. Para tener una instalación de iluminación blanca de temperatura controlable pueden ser necesarios LED de dos colores al menos.
Una realización incluye tres LED de colores diferentes. Tres LED permiten disponer de una zona bidimensional (un triángulo) como el espectro para el dispositivo resultante. Se representa una realización de una fuente de tres LED en la FIG. 16.
El espectro aditivo de los tres LED (903) ofrece menos control que la instalación de iluminación de nueve LED, pero puede cumplir los criterios para una fuente de iluminación blanca de alta calidad como se ha explicado anteriormente. El espectro puede ser continuo sin picos drásticos. También es controlable, puesto que el triángulo de luz blanca disponible encierra la curva de cuerpo negro. Esta fuente puede perder el control fino sobre algunos colores o temperaturas que se obtuvieron con un mayor número de LED cuando la zona encerrada en el diagrama CIE es un triángulo, pero la potencia de estos LED todavía puede controlarse para simular fuentes de diferentes temperaturas de color. Esta alteración se muestra en las FIGS. 17a y 17b para 5000 K (1001) y 2500 K (1003) fuentes. Los expertos en la técnica observarán que también se puede generar temperaturas alternativas.
Ambos ejemplos de nueve LED y tres LED demuestran que se puede usar combinaciones de LED para crear instalaciones de iluminación blanca de alta calidad. Estos espectros llenan la respuesta fotópica del ojo y son continuos, lo que significa que parecen más naturales que las fuentes de iluminación artificial tal como luces fluorescentes. Ambos espectros se pueden caracterizar como de alta calidad puesto que los CRIs indican 90 alto.
En el diseño de una instalación de iluminación blanca, un impedimento es la falta de disponibilidad de corriente para LED con un pico espectral máximo de 555 nm. Esta longitud de onda está en el centro de la respuesta fotópica del ojo y es uno de los colores más claros para el ojo. La introducción de un LED con una longitud de onda dominante a
o cerca de 555 nm simplificaría la generación de luz blanca basada en LED, y una instalación de iluminación blanca con tal LED incluye una realización de la presente invención. En otra realización de la invención, también se podrían usar una fuente de iluminación sin LED que produce luz con un pico espectral máximo desde aproximadamente 510 nm a aproximadamente 570 nm para llenar este intervalo espectral concreto. En otra realización, esta fuente sin LED podría incluir una fuente de iluminación blanca existente y un filtro para hacer que la fuente de iluminación resultante tenga un pico espectral máximo en esta zona general.
En otra realización, se puede generar luz blanca de alta calidad usando LED sin picos espectrales alrededor de 555 nm para llenar el intervalo en la respuesta fotópica dejado por la ausencia de LED verdes. Una posibilidad es llenar el intervalo con una fuente de iluminación sin LED. Otra, como se describe más adelante, es que se puede generar una fuente de iluminación blanca de alta calidad controlable usando un grupo de uno o más LED de colores diferentes donde ninguno de los LED tiene un pico espectral máximo en el rango de aproximadamente 510 nm a 570 nm.
Para construir una instalación de iluminación de luz blanca que se pueda controlar en un rango general deseado de temperaturas de color, en primer lugar hay que determinar los criterios de temperaturas deseados.
En una realización, se elige de manera que sean temperaturas de color desde aproximadamente 2300 K a aproximadamente 4500 K que los diseñadores de iluminación utilizan de ordinario en la industria. Sin embargo, se podría elegir cualquier rango para otras realizaciones incluyendo el rango de 500 K a 10000 K que cubre la mayor parte de la variación de luz blanca visible o cualquier subrango de la misma. El espectro de salida general de esta luz puede lograr un CRI comparable a fuentes de iluminación estándar ya existentes. Específicamente, se puede especificar un CRI alto (mayor que 80) a 4500 K y un CRI más bajo (mayor que 50) a 2300 K aunque de nuevo se podría elegir cualquier valor. Los picos y valles también se pueden minimizar todo lo posible en el rango y en particular de manera que tengan una curva continua donde la intensidad nula es 0.
En los últimos años se dispone de LED blancos. El documento EP-A-0936682 describe algunos LED blancos. Estos LED operan usando un LED azul para bombear una capa de fósforo. El fósforo convierte parte de la luz azul a verde y roja. El resultado es un espectro que tiene un espectro ancho y está aproximadamente centrado en torno a 555 nm, y se denomina “blanco frío”. Un espectro ejemplar de dicho LED blanco (en particular para un LED Nichia NSPW510 BS (recipiente A)), se representa en la FIG. 18 como el espectro (1201).
El espectro (1201) que se muestra en la figura difiere de los espectros tipo gaussiano para algunos LED. Esto es debido a que no toda la energía de la bomba del LED azul es convertida hacia abajo. Esto tiene el efecto de enfriar el espectro general puesto que la porción más alta del espectro se considera caliente. El CRI resultante para este LED es 84 pero tiene una temperatura de color de 20000 K. Por lo tanto, el LED en sí mismo no cumple los criterios de iluminación anteriores. Este espectro (1201) contiene un pico espectral máximo a aproximadamente 450 nm y no llena con precisión la respuesta fotópica del ojo humano. Un solo LED tampoco permite el control de temperatura de color y por lo tanto no se puede generar un sistema de la banda deseada de temperaturas de color con este LED solo.
Nichia Chemical tiene actualmente tres recipientes (A, B, y C) de LED blancos disponibles. El espectro de LED (1201) que se muestra en la FIG. 18 es el más frío de estos recipientes. El LED más caliente es el recipiente C (cuyo espectro (1301) se presenta en la FIG. 19). El CRI de este LED también es 84; tiene un pico espectral máximo de alrededor de 450 nm, y tiene un CCT de 5750 K. Usando una combinación de los LED del recipiente A o C permitirá a la fuente llenar el espectro en torno al centro de la respuesta fotópica, 555 nm. Sin embargo, la temperatura de color más baja alcanzable será 5750 K (de usar el LED de recipiente C solo) que no cubre la banda completa de temperaturas de color explicada anteriormente. Esta combinación aparecerá anormalmente caliente (azul) en sí misma puesto que el espectro aditivo todavía tendrá un pico significativo en torno a 450 nm.
La temperatura de color de estos LED se puede desplazar usando un filtro óptico de paso alto colocado sobre los LED. Este es esencialmente una pieza de vidrio o plástico tintado transparente para dejar que solamente pase luz de longitud de onda más alta. Un ejemplo de dicha transmisión de filtro de paso alto se representa en la FIG. 20 como la línea (1401). Los filtros ópticos son conocidos en la técnica y el filtro de paso alto incluirá en general un material translúcido, tal como plástico, vidrio, u otros medios de transmisión que han sido tintados para formar un filtro de paso alto tal como el representado en la FIG. 20. Una realización de la invención incluye generar un filtro de un material deseado (para obtener propiedades físicas particulares) al especificar las propiedades ópticas deseadas. Este filtro se puede colocar sobre los LED directamente, o puede ser el filtro (391) del alojamiento de la instalación de iluminación.
Una realización de la invención permite que el dispositivo existente tenga una preselección de LED componentes y una selección de filtros diferentes. Estos filtros pueden desplazar el rango de colores resultantes sin alteración de los LED. De esta forma se puede usar un sistema de filtro en unión con los LED seleccionados para llenar una zona de CIE encerrada (área (510)) por una instalación de iluminación que se desplaza con respecto a los LED, permitiendo así un grado de control adicional. En una realización, esta serie de filtros podría permitir que un solo instalación de iluminación produzca luz blanca de cualquier temperatura especificando una serie de rangos para varios filtros que, cuando se combinan, encierran la línea blanca. Otra realización de esto se muestra en la FIG. 30, donde una selección de zonas (3001, 3011, 3021, 3031) depende de la elección de filtros que desplazan la zona rodeada.
Esta medición de la transmisión espectral muestra que el filtro de paso alto en la FIG. 20 absorbe energía espectral por debajo de 500 nm. También muestra una pérdida general esperada de aproximadamente 10%. La línea de trazos (1403) en la FIG. 20 muestra la pérdida de transmisión asociada con un difusor de policarbonato estándar que se usa con frecuencia en instalaciones de iluminación. Cabe esperar que la luz que pasa a través de cualquier sustancia dé lugar a cierta disminución de intensidad.
El filtro cuya transmisión se muestra en la FIG. 20 se puede usar para desplazar la temperatura de color de los dos LED Nichia. Los espectros filtrados ((1521) y (1531)) y no filtrados ((1201) y (1301)) para LED de los recipientes A y C se muestran en las FIGS. 21a y 21b.
La adición del filtro amarillo desplaza la temperatura de color del LED de recipiente A de 20000 K a 4745 K. Sus coordenadas de cromaticidad se desplazan de (0, 27, 0, 2A) a (0, 35, 0, 37). El LED de recipiente C se desplaza de 5750 K a 3935 K y de coordenadas de cromaticidad (0, 33, 0, 33) a (0, 40, 0, 43).
La importancia de las coordenadas de cromaticidad resulta evidente cuando los colores de estas fuentes se comparan en el mapa de cromaticidad CIE 1931. La FIG. 22 es una vista detallada del mapa de cromaticidad alrededor del lugar planckiano (1601). Este lugar indica los colores percibidos de fuentes ideales llamadas cuerpos negros. La línea más gruesa (1603) resalta la sección del lugar que corresponde al rango de 2300 K a 4500 K.
La FIG. 22 ilustra cuánto desplazamiento se puede lograr con un filtro simple de paso alto. “Calentando” efectivamente el conjunto de LED Nichia, se ponen en un rango de cromaticidad que es útil para el rango de control de temperatura de color especificado y son adecuados para una realización de la invención. La posición original era la línea de trazos (1665), mientras que el nuevo color está representado por la línea (1607) que está dentro de la región correcta.
En una realización, sin embargo, se puede generar un rango no lineal de temperaturas de color usando más de dos LED.
Se podría discutir incluso que bastaría una variación lineal que se aproxime mucho a la banda deseada. Sin embargo, esta realización reclamaría un LED cerca de 2300 K y un LED cerca de 4500 K. Esto se podría lograr de dos formas. Primera: se podría usar un LED diferente que tiene una temperatura de color de 2300 K. Segunda: la salida del LED Nichia de recipiente C se podría pasar por un filtro adicional a desplazamiento incluso más próximo al punto de 2300 K. Cada uno de estos sistemas incluye una realización adicional de la presente invención. Sin embargo, el ejemplo siguiente usa un tercer LED para cumplir los criterios deseados.
Este LED deberá tener una cromaticidad a la derecha del punto de 2300 K en el lugar de cuerpo negro. El LED ámbar Agilent HLMPEL1 8, con una longitud de onda dominante de 592 nm, tiene coordenadas de cromaticidad (0,
60, 0, 40). La adición del ámbar Agilent al conjunto de LED blancos Nichia da lugar al rango (1701) representado en la FIG. 23.
El rango (1701) producido usando estos tres LED abarca completamente el lugar de cuerpo negro en el rango de 2300 K a 4500 K. Una instalación de iluminación fabricado usando estos LED puede cumplir el requisito de producir luz blanca con los valores de cromaticidad correctos. Los espectros de la luz a 2300 K (2203) y 5000 K (2201) en las FIGS. 26a y b muestran espectros que cumplen los criterios deseados para luz blanca de alta calidad, ambos espectros son continuos y el espectro de 5000 K no muestra los picos presentes en otros instalaciones de iluminación, con intensidad razonable a todas las longitudes de onda. El espectro de 2300 K no tiene valles a longitudes de onda más bajas que su pico máximo. La luz también es controlable en estos espectros. Sin embargo, para que sea considerada luz blanca de alta calidad por la comunicación de iluminación, el CRI deberá ser superior a 50 para temperaturas de color bajas y superior 80 para temperaturas de color altas. Según el programa de software que acompaña a la especificación CIE 13.3-1995, el CRI para el espectro simulado de 2300 K es 52 y es similar a una bombilla incandescente con un CRI de 50. El CRI para el espectro simulado de 4500 K es 82 y se considera luz blanca de alta calidad. Estos espectros también son similares en forma a los espectros de natural luz como se representa en las FIGS. 26a y 26b.
La FIG. 24 muestra el CRI representado con respecto al CCT para la fuente de iluminación blanca anterior. Esta comparación muestra que la instalación de iluminación blanca de alta calidad anterior producirá luz blanca de calidad más alta que las tres luces fluorescentes estándar (1803), (1805), y (1809) utilizadas en la FIG. 24. Además, la fuente de iluminación anterior es considerablemente más controlable que una luz fluorescente puesto que la temperatura de color se puede seleccionar como cualquiera de los puntos de la curva (1801) mientras que las fluorescentes se limitan a los puntos particulares mostrados. También se midió la salida luminosa de la instalación de iluminación de luz blanca descrito. La salida luminosa trazada con respecto a la temperatura de color se da en la FIG. 25, aunque el gráfico de la FIG. 25 depende de los tipos y niveles de potencia utilizados en su producción, y la relación puede permanecer constante con el número relativo de los diferentes LED exteriores seleccionados. El punto máximo (punto de intensidad máxima) se puede mover alterando el color de cada uno de los LED presentes.
Los expertos en la técnica entenderán que las realizaciones anteriores de instalaciones de iluminación blanca y procedimientos también podrían incluir LED u otras fuentes de iluminación componentes que producen luz no visible para el ojo humano. Por lo tanto, cualquiera de las realizaciones anteriores también podría incluir fuentes de iluminación con un pico espectral máximo inferior a 400 nm o superior a 700 nm.
Una luz de alta calidad basada en LED se puede configurar para sustituir a un tubo fluorescente. En una realización, una fuente de iluminación LED de alta calidad útil para sustituir tubos fluorescentes funcionaría en un dispositivo existente diseñado para usar tubos fluorescentes. Este dispositivo se muestra en la FIG. 28. La FIG. 28 muestra una instalación de iluminación fluorescente típico u otro dispositivo configurado para recibir tubos fluorescentes (2402). La instalación de iluminación (2402) puede incluir un reactor (2410). El reactor (2410) puede ser un reactor de tipo magnético o de tipo electrónico para suministrar la potencia a al menos un tubo (2404) que tradicionalmente ha sido un tubo fluorescente. El reactor (2410) incluye conexiones de entrada de potencia (2414) a conectar con una fuente de alimentación externa. La fuente de alimentación externa puede ser la red CA del edificio o cualquier otra fuente de alimentación conocida en la técnica. El reactor (2410) tiene conexiones de tubo (2412) y (2416) que se unen a un tubo acoplador (2408) para la fácil introducción y extracción de tubos (2404). Estas conexiones suministran la potencia necesaria al tubo. En un sistema de reactor magnético, el reactor (2410) puede ser un transformador con una impedancia predeterminada para suministrar el voltaje y la corriente necesarios. El tubo fluorescente (2404) hace de un cortocircuito de modo que la impedancia del reactor se utiliza para establecer la corriente del tubo. Esto significa que cada potencia del tubo requiere un reactor particular. Por ejemplo, un tubo fluorescente de cuarenta vatios solamente operará con un reactor de cuarenta vatios porque el reactor está adaptado para el tubo. Otras instalaciones de iluminación fluorescentes usan reactores electrónicos con una salida de onda sinusoidal de alta frecuencia a la lámpara. Incluso en estos sistemas, la impedancia interna del reactor electrónico todavía regula la corriente a través del tubo.
La FIG. 29 muestra una realización de una instalación de iluminación según esta divulgación que se podría usar como un tubo fluorescente de sustitución en un alojamiento tal como el de la FIG. 28. La instalación de iluminación puede incluir, en una realización, una variación de la instalación de iluminación (5000) de las FIGS. 5a y 5b. La instalación de iluminación puede incluir una porción inferior (1101) con un lado inferior generalmente redondeado (1103) y una superficie de conexión generalmente plana (1105). La instalación de iluminación también incluye una porción superior (1111) con una porción superior generalmente redondeada (1113) y una superficie de conexión generalmente plana (1115). La porción superior (1111) estará compuesta en general por un material translúcido, transparente, o similar que permita la transmisión de luz y puede incluir un filtro parecido al filtro (391). Las superficies de conexión planas (1105) y (1115) se pueden colocar juntas para formar una instalación de iluminación generalmente cilíndrico y se pueden unir por cualquier procedimiento conocido en la técnica. Entre la porción superior (1111) y la porción inferior (1101) hay una instalación de iluminación (1150) que incluye un conjunto generalmente rectangular (1153) y una tira de al menos una fuente de iluminación componente tal como un LED (1155). Esta construcción no es necesaria y la instalación de iluminación no tiene que tener un alojamiento o podría tener un alojamiento de cualquier tipo mostrado en la técnica. Aunque se representa una tira única, los expertos en
la técnica entenderán que se podría usar tiras múltiples, u otras configuraciones de disposición de las fuentes de iluminación. Las tiras tienen en general los LED componentes en una secuencia que separa los colores de LED si hay múltiples colores de LED, pero tal disposición no es necesaria. La instalación de iluminación tendrá generalmente conectores de lámpara (2504) para conectar la instalación de iluminación a los acopladores de lámpara existentes (2008). El sistema de LED también puede incluir un circuito de control (2510). Este circuito puede convertir el voltaje de reactor a CC para la operación del LED. El circuito de control (2510) puede controlar los LED (1155) con voltaje CC constante o el circuito de control (2510) puede generar señales de control para operar los LED. En una realización preferida, el circuito de control (2510) incluiría un procesador para generar señales de control moduladas en anchura de impulsos, u otras señales de control similares, para los LED.
Por lo tanto, estas luces blancas son ejemplos de cómo se puede generar una instalación de iluminación blanca de alta calidad con fuentes de iluminación componentes, incluso donde las fuentes tienen longitudes de onda dominantes fuera de la región de 530 nm a 570 nm.
La luz blanca anterior puede contener programación que permita al usuario controlar fácilmente la luz y seleccionar cualquier temperatura de color deseada que esté disponible en la luz. En una realización, la capacidad de seleccionar la temperatura de color se puede incluir en un programa de ordenador usando, por ejemplo, las ecuaciones matemáticas siguientes:
Intensidad de LED ámbar (T) = (5,6 * 10-8)T 3 - (6,4 * 10 -4)T 2 + (2,3) T - 2503,7 [1]
Intensidad de LED Nichia caliente (T) = (9,5*10-3)T3 - (1,2*10-3)T2 + (4,4)T - 5215,2 [2]
Intensidad de LED Nichia caliente (T) = (4,5*10-8)T3 - (6,3*10-4)T2 + (2,8)T -3909,6, [3]
donde T = Temperatura en grados K.
Estas ecuaciones se pueden aplicar directamente o se pueden usar para crear una tabla de consulta de manera que los valores binarios correspondientes a una temperatura de color particular se puedan determinar rápidamente. Esta tabla puede residir en cualquier forma de memoria programable para su uso al controlar la temperatura de color (tal como, aunque sin limitación, el control descrito en la Patente de Estados Unidos 6.016.038). En otra realización, la luz podría tener una selección de interruptores, tal como interruptores DIP que le permiten operar en un modo autónomo, donde se puede seleccionar una temperatura de color deseada usando los interruptores, y cambiar por alteración del producto autónomo. La luz también se podría programar a distancia para operar en un modo autónomo como se ha explicado anteriormente.
La instalación de iluminación en la FIG. 29 también puede incluir un interruptor de control de programa (2512). Este interruptor puede ser un conmutador selector para seleccionar la temperatura de color, el color del sistema de LED,
o cualesquiera otras condiciones de iluminación. Por ejemplo, el conmutador puede tener múltiples valores para colores diferentes. La posición “uno” puede hacer que el sistema de LED produzca luz blanca de 3200 K, la posición “dos” puede hacer que produzca luz blanca de 4000 K, la posición “tres” puede ser para luz azul y una cuarta posición puede ser para permitir que el sistema reciba señales externas para color u otro control de iluminación. Este control externo se podría prever por cualquiera de los controladores explicado anteriores.
Algunos reactores fluorescentes también realizan atenuación donde un conmutador regulador en la pared cambiará las características de salida del reactor y como resultado cambiará las características de iluminación de la luz fluorescente. El sistema de iluminación de LED puede usar esto como información para cambiar las características de iluminación. El circuito de control (2510) puede verificar las características del reactor y ajustar las señales de control de LED de forma correspondiente. El sistema de LED puede tener señales de control de iluminación almacenadas en memoria dentro del sistema de iluminación de LED. Estas señales de control pueden estar preprogramadas para realizar atenuación, cambio de color, una combinación de efectos o cualesquiera otros efectos de iluminación cuando cambian las características del reactor.
Un usuario puede desear colores diferentes en una sala en tiempos diferentes. El sistema de LED se puede programar para producir luz blanca cuando el atenuador esté al nivel máximo, luz azul cuando esté a 90% del máximo, luz roja cuando esté a 80%, efectos de destellos a 70% o efectos continuamente cambiantes cuando se cambie el atenuador. El sistema podría cambiar el color u otras condiciones de iluminación con respecto al atenuador o cualquier otra entrada. Un usuario también puede desear recrear las condiciones de iluminación de luz incandescente. Una de las características de tal iluminación es que cambia la temperatura de color cuando se reduce su potencia. La luz incandescente puede ser 2800 K a plena potencia pero la temperatura de color se reducirá cuando se reduzca la potencia y puede ser 1500 K cuando la lámpara se atenúe en gran medida. Las lámparas fluorescentes no reducen la temperatura de color cuando son atenuadas. Típicamente, el color de la lámpara fluorescente no cambia cuando se reduce la potencia. El sistema de LED se puede programar para reducir la temperatura de color cuando se atenúan las condiciones de iluminación. Esto se puede lograr usando una tabla de consulta para intensidades seleccionadas, mediante una descripción matemática de la relación entre intensidad y temperatura de color, cualquier otro procedimiento conocido en la técnica, o cualquier combinación de
procedimientos. El sistema de LED se puede programar para proporcionar virtualmente cualesquiera condiciones de iluminación.
El sistema de LED puede incluir un receptor para recibir señales, un transductor, un sensor u otro dispositivo para recibir información. El receptor podría ser cualquier receptor tal como, aunque sin limitación, un hilo, cable, red, receptor electromagnético, receptor IR, receptor RF, receptor de microondas o cualquier otro receptor. Se podría prever un dispositivo de mando a distancia para cambiar las condiciones de iluminación a distancia. También se puede recibir instrucciones de iluminación de una red. Por ejemplo, un edificio puede tener una red donde información se transmite mediante un sistema inalámbrico y la red podría controlar las condiciones de iluminación de todo el edificio. Esto se podría realizar desde un lugar remoto así como in situ. Esto puede proporcionar mayor seguridad al edificio o ahorros de energía o conveniencia.
El sistema de iluminación de LED también puede incluir óptica para realizar condiciones de iluminación distribuidas uniformemente de la instalación de iluminación fluorescente. La óptica se puede unir al sistema de LED o estar asociada con el sistema.
El sistema tiene aplicaciones en entornos donde las variaciones de la iluminación disponible pueden afectar a las opciones estéticas.
En una realización ejemplar, la instalación de iluminación se puede usar en una realización de venta al por menor para vender pintura u otros artículos sensibles al color. Una muestra de pintura se puede ver en un almacén minorista en las mismas condiciones de iluminación que habrá donde se use la pintura en último término. Por ejemplo, la instalación de iluminación se puede ajustar para iluminación exterior, o se puede sintonizar más finamente para condiciones soleadas, condiciones nubladas, o análogos. La instalación de iluminación también se puede ajustar para formas diferentes de iluminación interior, tal como iluminación halógena, fluorescente o incandescente. En otra realización, se puede llevar un sensor portátil (como se ha explicado anteriormente) a un lugar donde se ha de aplicar la pintura, y el espectro de luz se puede analizar y grabar. La instalación de iluminación puede reproducir posteriormente el mismo espectro de luz, de manera que la pintura se pueda ver en las mismas condiciones de iluminación presentes en el lugar donde la pintura se ha de utilizar. La instalación de iluminación se puede utilizar igualmente para decisiones sobre ropa, donde el aspecto de un tipo particular y color de tejido puede estar fuertemente influenciado por las condiciones de iluminación. Por ejemplo, un vestido de boda (y la novia) se pueden ver en las condiciones de iluminación que se espera que haya en la ceremonia de la boda, para evitar sorpresas desagradables. La instalación de iluminación también se puede utilizar en cualquiera de las aplicaciones,
o en unión con cualquiera de los sistemas o procedimientos explicados en otro lugar en esta divulgación.
En otra realización ejemplar, la instalación de iluminación se puede usar para reproducir con precisión efectos visuales. En algunas artes visuales, tal como fotografía, cinematografía, o teatro, el maquillaje se aplica típicamente en un vestuario o sala, donde la iluminación puede ser diferente de la del escenario u otro lugar. La instalación de iluminación se puede utilizar así para reproducir la iluminación que se espera que haya donde se tomen las fotografías, o se lleve a cabo la actuación, de manera que se pueda elegir un maquillaje adecuado para resultados predecibles. Como con las aplicaciones de venta al por menor anteriores, se puede usar un sensor para medir las condiciones de iluminación reales de manera que las condiciones de iluminación se puedan reproducir durante aplicación del maquillaje.
En presentaciones de teatro o películas, la luz de color corresponde frecuentemente a los colores de filtros específicos que se pueden colocar en instrumentos de iluminación blanca para generar una sombra específica resultante. En general hay una gran selección de tales filtros en tonos específicos comercializados por compañías seleccionadas. Estos filtros se clasifican muchas veces por un espectro de la luz resultante, por clasificaciones numéricas de propiedad, y/o por nombres que dan una implicación de la luz resultante tal como “azul primario”, “paja” o “chocolate”. Estos filtros permitir la selección de un color de luz concreto reproducible, pero, al mismo tiempo, limitan al director a los colores de filtros disponibles. Además, la mezcla de los colores no es una ciencia exacta que puede dar lugar a ligeras variaciones en los colores cuando las instalaciones de iluminación se mueven,
o incluso cambia la temperatura, durante una actuación o filmación. Así, en una realización se ha previsto un sistema para controlar la iluminación en un entorno teatral. En otra realización, se ha previsto un sistema para controlar la iluminación en cinematografía.
La amplia variedad de fuentes de iluminación disponibles crea problemas significativos para la producción de películas en particular. Las diferencias de iluminación entre escenas adyacentes pueden perturbar la continuidad de una película y crear efectos discordantes para el espectador. Corregir la iluminación para superar estas diferencias puede ser una labor muy exigente, porque la iluminación disponible en un entorno no siempre está bajo el control completo del personal de filmación. La luz solar, por ejemplo, varía a temperatura de color durante el día, muy obviamente al amanecer y al anochecer, cuando abundan los amarillos y el rojo, disminuyendo la temperatura de color de la luz ambiente. La luz fluorescente no cae en general en la curva de temperatura de color, teniendo frecuentemente intensidad extra en regiones azul-verde del espectro, y se describen así por una temperatura de color correlacionada, que representa el punto en la curva de temperatura de color que mejor se aproxima a la luz
incidente. Cada uno de estos problemas de iluminación se puede resolver usando los sistemas descritos anteriormente.
La disponibilidad de varios tipos diferentes de lámparas fluorescentes, proporcionando cada uno una temperatura de color diferente mediante la utilización de un fósforo particular, hace aún más complicada la predicción de la temperatura de color y ajuste. Las lámparas de vapor de sodio de alta presión, usadas primariamente para el alumbrado de calles, producen una luz amarilla-naranja brillante que perturbará drásticamente el equilibrio de colores. A presiones internas aún mayores operan las lámparas de vapor de mercurio, usadas a veces para grandes zonas interiores, como gimnasios. Estas pueden dar lugar a un tono verdoso-azul pronunciado en vídeo y películas. Así, se ha previsto un sistema para simular lámparas de vapor de mercurio, y un sistema para complementar fuentes de iluminación, tal como lámparas de vapor de mercurio, para producir un color resultante deseado. Estas realizaciones pueden tener uso en concreto en cinematografía.
Para intentar recrear todos estos tipos de iluminación, con frecuencia es necesario que el director o diseñador teatral ponga estos tipos específicos de luces en su diseño. Al mismo tiempo, la necesidad de usar estas luces puede desvirtuar la intención teatral del director. Las luces de un gimnasio que destellan rápidamente en una película de suspense es un efecto sorprendente, pero no se puede lograr naturalmente mediante lámparas de vapor de mercurio que tardan hasta cinco minutos en calentarse y producir la luz del color apropiado.
Otros campos visualmente sensibles dependen de la luz de una temperatura de color o espectro específicos. Por ejemplo, el personal de quirófanos y clínicas dentales precisan luz de color que resalte los contrastes entre diferentes tejidos, así como entre tejido sano y enfermo. Los doctores también se basan frecuentemente en trazadores o marcadores que reflejan, irradian o hacen fluorescer color de una longitud de onda o espectro específico que les permita detectar vasos sanguíneos u otras estructuras pequeñas. Pueden ver estas estructuras enfocando luz de la longitud de onda específica en la zona general donde están los trazadores, y ver la reflexión resultante o la fluorescencia de los trazadores. En muchos casos, diferentes procedimientos pueden beneficiarse de usar una temperatura de color o color particular de luz adaptado a las necesidades de cada procedimiento específico. Así, se facilita un sistema para la visualización de condiciones de formación de imágenes médicas, dentales u otras. En una realización, el sistema usa LED para producir un rango de luz controlado dentro de un espectro predeterminado.
Además, frecuentemente se desea alterar las condiciones de iluminación durante una actividad, un escenario deberá cambiar los colores cuando se supone que el sol sale, se puede producir un cambio de color para cambiar el color de un trazador fluorescente, o en una habitación el color se podría alterar lentamente para hacer que una visita se sienta más incómoda con la iluminación cuando se incremente la longitud de su permanencia.
Los sistemas y procedimientos de iluminación pueden ser especialmente útiles en estas aplicaciones anteriores así como en otras aplicaciones como entenderá un experto en la técnica.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una instalación de iluminación (300, 5000) para generar luz blanca, comprendiendo dicha instalación:
    5 una pluralidad de fuentes de iluminación componentes (320, 5007), incluyendo dicha pluralidad fuentes de iluminación componentes dispuestas para producir radiación electromagnética de al menos dos espectros diferentes (1201, 1301), teniendo cada uno de dichos espectros tiene un pico espectral máximo fuera de la región de 510 nm a 570 nm; y un soporte (5005) que sujeta dicha pluralidad, estando dicho soporte diseñado para permitir que dichos
    10 espectros de dicha pluralidad se mezclen y formen un espectro resultante (2201, 2203) que es continuo dentro de la respuesta fotópica del ojo humano y/o continuo en la región de 400 nm a 700 nm; en la que dicha pluralidad de fuentes de iluminación componentes comprende LED, incluyendo los LED un primer LED blanco, incluyendo un fósforo, para producir un primer espectro (1201) de los al menos dos espectros diferentes, y un segundo LED blanco, incluyendo un fósforo, para producir un segundo espectro
    15 (1301) de los al menos dos espectros diferentes; comprendiendo adicionalmente la instalación de iluminación un procesador (316) que responde a los datos y configurado para controlar de forma independiente el primer LED blanco y el segundo LED blanco sobre la base de los datos, de tal manera que una intensidad del primer LED blanco y el segundo LED blanco se puede variar para variar así la temperatura de color del espectro resultante dentro de un rango preseleccionado de temperaturas de color;
    20 y la instalación de iluminación comprende adicionalmente una interfaz de usuario acoplada al procesador y configurada para facilitar un ajuste de la temperatura del color de la luz blanca generada por la instalación de iluminación.
    25 2. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que el CRI de la instalación de iluminación a 4800 K es al menos 80.
  2. 3. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 2, en la que el CRI de la instalación de iluminación
    a 2300 K es al menos 50. 30
  3. 4. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que dicho rango de temperaturas de color se extiende desde 500 K a 10000 K.
  4. 5. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que dicho rango de temperaturas de color 35 se extiende desde 2300 K a 4500 K.
  5. 6. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que dichos al menos dos espectros diferentes (1201, 1301) comprenden exactamente dos espectros diferentes.
    40 7. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que dichos al menos dos espectros diferentes (1201, 1301) comprenden exactamente tres espectros diferentes.
  6. 8. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un filtro (391)
    para afectar al espectro de al menos una de dicha pluralidad. 45
  7. 9. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 8, en la que dicho filtro (391) se selecciona para permitir que dicha instalación de iluminación (300, 5000) produzca un rango preseleccionado de color.
  8. 10. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 8, en la que dicho filtro (391) se selecciona a partir 50 de una pluralidad de filtros diferentes.
  9. 11. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que al menos una de dichas fuentes de iluminación componentes (320, 5007) tiene un pico espectral máximo inferior a 400 nm.
    55 12. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que al menos una de dichas fuentes de iluminación componentes (300, 5000) tiene un pico espectral máximo mayor que 700 nm.
  10. 13. Una instalación de iluminación (300, 5000) según la reivindicación 1, en la que cada una de dicha pluralidad de fuentes de iluminación componentes (320, 5007) está dispuesta para producir uno de tres espectros
    60 preseleccionados, teniendo cada uno de dichos espectros un pico espectral máximo fuera de la región delimitada por 530 nm y 570 nm, dando lugar a la interferencia aditiva de dichos espectros en la luz blanca.
  11. 14. La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 13, en la que al menos uno de dichos espectros
    preseleccionados tiene un pico espectral máximo de aproximadamente 450 nm. 65
  12. 15.
    La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 13, en la que al menos uno de dichos espectros preseleccionados tiene un pico espectral máximo de aproximadamente 592 nm.
  13. 16.
    La instalación de iluminación (300, 5000) de la reivindicación 1, en la que dicha pluralidad de LED comprenden adicionalmente un LED ámbar.
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Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6666567B1 (en) 1999-12-28 2003-12-23 Honeywell International Inc. Methods and apparatus for a light source with a raised LED structure
JP4495814B2 (ja) * 1999-12-28 2010-07-07 アビックス株式会社 調光式ｌｅｄ照明器具
US6683423B2 (en) * 2002-04-08 2004-01-27 David W. Cunningham Lighting apparatus for producing a beam of light having a controlled luminous flux spectrum
JP3989302B2 (ja) 2002-05-24 2007-10-10 オリンパス株式会社 照明装置及びプロジェクタ装置
US7023543B2 (en) * 2002-08-01 2006-04-04 Cunningham David W Method for controlling the luminous flux spectrum of a lighting fixture
AU2003301351A1 (en) 2002-10-18 2004-05-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Customizable spectral profiles for filtering
EP1568254B1 (en) 2002-11-19 2008-02-20 Dan Friis Lighting body or source of light based on light-emitting diodes
CN1784932B (zh) 2003-05-07 2011-09-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用来控制发光二极管的用户界面
GB2403062B (en) * 2003-06-18 2006-03-01 Gen Electric Light sources for improving visual perception under mesopic lighting conditions
FI115600B (fi) * 2003-06-27 2005-05-31 Planmeca Oy LED-operaatiovalaisin
US7066619B2 (en) 2003-08-29 2006-06-27 Waters Michael A LED picture light apparatus and method
US7066623B2 (en) 2003-12-19 2006-06-27 Soo Ghee Lee Method and apparatus for producing untainted white light using off-white light emitting diodes
AU2003271383A1 (en) 2003-12-23 2005-07-07 Hpm Industries Pty Ltd A Solar Powered Light Assembly to Produce Light of Varying Colours
EP1568938B1 (de) 2004-02-28 2006-09-27 TRUMPF Kreuzer Medizin Systeme GmbH + Co. KG Operationsleuchte
EP1738385A1 (en) 2004-04-15 2007-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrically controllable color conversion cell
US7626693B1 (en) 2004-09-22 2009-12-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Illumination sources and customizable spectral profiles
CN101065997B (zh) * 2004-11-29 2013-01-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于调整多色光源光设置的系统和方法
US7522211B2 (en) * 2005-02-10 2009-04-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Studio light
KR101303359B1 (ko) 2005-04-28 2013-09-03 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 개선된 조명 시스템
DE102005022832A1 (de) 2005-05-11 2006-11-16 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Scheinwerfer für Film- und Videoaufnahmen
US8063568B2 (en) 2005-06-30 2011-11-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Remote color control device and lighting system
JP5059008B2 (ja) * 2005-09-19 2012-10-24 ヴィアイピー １ エーピーエス 動的照明の色制御
EP1785665B1 (de) 2005-11-14 2011-11-02 TRUMPF Medizin Systeme GmbH + Co. KG Operationsleuchte
US8189011B2 (en) * 2005-12-22 2012-05-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for controlling lighting systems
JP5198442B2 (ja) * 2006-06-23 2013-05-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光源のアレイを駆動する方法及びデバイス
KR101318968B1 (ko) 2006-06-28 2013-10-17 서울반도체 주식회사 발광 다이오드를 이용한 인공태양광 시스템
DE102006038504B4 (de) * 2006-08-16 2008-09-25 Sirona Dental Systems Gmbh Zahnärztliche Behandlungsleuchte
US8115398B2 (en) * 2006-09-12 2012-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for performing an illumination copy and paste operation in a lighting system
DE102006051026A1 (de) 2006-10-26 2008-04-30 Erco Leuchten Gmbh Leuchte
DE202007007054U1 (de) 2006-11-15 2007-07-26 Trumpf Kreuzer Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg System mit einer Operationsleuchte und mit einer Kamera
AU2007325132A1 (en) 2006-11-28 2008-06-05 Hayward Industries, Inc. Programmable underwater lighting system
EP2109738B1 (en) 2007-01-18 2012-11-28 Brandon Medical Company Limited Illumination device
DE102007043355A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Lumitech Produktion Und Entwicklung Gmbh LED-Modul, LED-Leuchtmittel und LED Leuchte für die energie-effiziente Wiedergabe von weißem Licht
US8376577B2 (en) 2007-11-05 2013-02-19 Xicato, Inc. Modular solid state lighting device
GB2454556B (en) * 2007-11-09 2013-01-09 Diehl Aerospace Gmbh Method for changeover between mixed light colours
GB0813834D0 (en) 2008-07-29 2008-09-03 Brandon Medical Company Ltd Illumination assembly
CN101910716A (zh) * 2008-01-17 2010-12-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 照明装置
DE102008013049A1 (de) * 2008-03-06 2009-09-24 Mbb International Group Ag Leuchte, insbesondere zur Erzielung eines tageslichtähnlichen Lichtspektrums
DE102008017073A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Zumtobel Lighting Gmbh Beleuchtungsanordnung mit mehreren separaten Beleuchtungseinheiten
DE102008022834A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungseinrichtung
DE102008029511A1 (de) 2008-06-21 2010-02-11 Airbus Deutschland Gmbh Lese- oder Spotleuchte
US20130307419A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Dmitri Simonian Lighting system with sensor feedback
US8021021B2 (en) 2008-06-26 2011-09-20 Telelumen, LLC Authoring, recording, and replication of lighting
US9066404B2 (en) 2008-06-26 2015-06-23 Telelumen Llc Systems and methods for developing and distributing illumination data files
DE102009009190A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-19 Zumtobel Lighting Gmbh Verfahren und Regelsystem zur Regelung des Farbortes eines von einer Leuchte abgegebenen Lichts
US8570498B2 (en) 2009-05-15 2013-10-29 Board Of Regents, The University Of Texas System Filters, illuminants, and customized spectral profiles for reducing perceptible changes in appearance
RU2536582C2 (ru) * 2009-10-29 2014-12-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Устройство освещения с функцией пробуждения
US8104908B2 (en) 2010-03-04 2012-01-31 Xicato, Inc. Efficient LED-based illumination module with high color rendering index
DE102010011408A1 (de) * 2010-03-15 2011-09-15 Schneider Electric Industries Sas Vorrichtung mit einem Leuchtmittel und Verfahren zu dessen Steuerung
KR101211084B1 (ko) * 2010-03-30 2012-12-12 삼성전자주식회사 조명 장치
DE102010003593A1 (de) * 2010-04-01 2011-10-06 Zumtobel Lighting Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines zum Erzielen einer gewünschten Lichtabgabe erforderlichen Stellwerts bzw. einer Stellwertkombination
US20110267834A1 (en) 2010-04-28 2011-11-03 Hayward Industries, Inc. Underwater Light Having A Sealed Polymer Housing and Method of Manufacture Therefor
US8382332B2 (en) 2010-10-11 2013-02-26 Broan NuTone, LLC Lighting and ventilating system and method
US8967832B2 (en) 2010-10-11 2015-03-03 Broan-Nutone Llc Lighting and ventilating system and method
US8485696B2 (en) 2010-10-11 2013-07-16 Broan NuTone, LLC Lighting and ventilating system and method
FR2969325B1 (fr) * 2010-12-16 2013-08-16 Saint Gobain Systeme de commande de vitrages actifs gerant la couleur de la lumiere dans un batiment
DE202011002411U1 (de) 2011-02-04 2011-06-27 Human Bios Gmbh Beleuchtungskörper mit der Funktion zur Einstellung der Farbtemperatur von Weißlicht
DE102011000657A1 (de) * 2011-02-11 2012-08-16 Andree Jahnel Beleuchtungsleiste
DE102011015407A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungseinrichtung und Gewächshaus mit einer Beleuchtungseinrichtung
KR101186650B1 (ko) 2011-03-30 2012-09-28 서울반도체 주식회사 발광 다이오드를 이용한 인공태양광 시스템
US8513900B2 (en) 2011-05-12 2013-08-20 Ledengin, Inc. Apparatus for tuning of emitter with multiple LEDs to a single color bin
DE202011100791U1 (de) * 2011-05-17 2012-08-24 Christian Braun Leuchte mit farblich variablem Licht
DE202011104251U1 (de) 2011-08-11 2011-11-14 Fabian Schröter Elektrische Lampe
WO2013062157A1 (ko) * 2011-10-27 2013-05-02 Wang Jin Hyung 엘이디 조명장치
US8759847B2 (en) 2011-12-22 2014-06-24 Bridgelux, Inc. White LED assembly with LED string and intermediate node substrate terminals
GB2501237A (en) * 2012-03-12 2013-10-23 Lumonic Ltd Colour crossfade engine
DE102012102153A1 (de) * 2012-03-14 2013-09-19 Uwe Giebeler Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Arbeitsfeldes im Zuge einer medizinischen Behandlung unter Einsatz lichthärtender Werkstoffe
KR101347718B1 (ko) 2012-04-05 2014-01-07 남경 주식회사 색온도, 색상 및 밝기 조절이 가능한 조명 시스템
DE102012103229B4 (de) * 2012-04-13 2019-04-18 Hadler Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit einem Betriebs- und Steuergerät und wenigstens einem damit elektronisch verbundenen LED Leuchtmittel mit wenigstens einer LED
GB2504460A (en) * 2012-06-12 2014-02-05 Michael Colin Edwards Colour mixing luminaire
WO2014143779A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Hayward Industries, Inc Modular pool/spa control system
US9794999B2 (en) 2013-04-04 2017-10-17 Ledengin, Inc. Color tunable light source module with brightness and dimming control
DE102013208905A1 (de) * 2013-05-14 2014-11-20 Intellux Berlin GmbH Beleuchtungssystem und Beleuchtungsverfahren zum Vorsehen biologisch optimierten Lichts
DE102013112127A1 (de) 2013-11-05 2015-05-07 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Mehrfarbensignalanordnung, Verfahren zur Definition von Betriebsarten einer Mehrfarbensignalanordnung und System, aufweisend eine Mehrfarbensignalanordnung und eine RFID Sendeeinrichtung
BE1021867B1 (nl) * 2014-02-07 2016-01-22 VAN HAL, Peter Leon Sfeerverlichting
US9468069B2 (en) 2014-04-03 2016-10-11 Ledengin, Inc. Smooth brightness adjustment for color-tunable light source module
EP2950618B1 (en) 2014-05-26 2018-10-10 Harman Professional Denmark ApS Color control system with variable calibration
US9530943B2 (en) 2015-02-27 2016-12-27 Ledengin, Inc. LED emitter packages with high CRI
EP3316322B1 (en) * 2015-06-24 2023-12-13 Seoul Semiconductor Co., Ltd. White light source system
US9807855B2 (en) 2015-12-07 2017-10-31 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Systems and methods for controlling aquatic lighting using power line communication
US11720085B2 (en) 2016-01-22 2023-08-08 Hayward Industries, Inc. Systems and methods for providing network connectivity and remote monitoring, optimization, and control of pool/spa equipment
EP4343457A2 (en) 2016-01-22 2024-03-27 Hayward Industries, Inc. Systems and methods for providing network connectivity and remote monitoring, optimization, and control of pool/spa equipment
US10835102B2 (en) 2016-07-28 2020-11-17 Verily Life Sciences Llc Tunable color-temperature white light source
CN106211487B (zh) * 2016-09-28 2018-07-24 王小毛 一种防近视读写架控制电路
US10219345B2 (en) 2016-11-10 2019-02-26 Ledengin, Inc. Tunable LED emitter with continuous spectrum
US20180245974A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-30 Truly Green Solutions, LLC Method for measuring light for led replacement
DE202017102463U1 (de) * 2017-04-26 2018-07-27 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchtensystem
CN107643160B (zh) * 2017-09-20 2019-07-26 福建联迪商用设备有限公司 一种模拟实际扫描环境的方法、终端及系统
JP2017228547A (ja) * 2017-10-06 2017-12-28 パイオニア株式会社 照明装置
KR102516217B1 (ko) * 2017-11-30 2023-04-03 서울반도체 주식회사 발광 다이오드들을 포함하는 발광 장치
JP2020107422A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 京セラ株式会社 照明装置および照明システム
JP7154313B2 (ja) * 2018-12-26 2022-10-17 京セラ株式会社 スペクトル制御装置及びスペクトル制御プログラム
US11168876B2 (en) 2019-03-06 2021-11-09 Hayward Industries, Inc. Underwater light having programmable controller and replaceable light-emitting diode (LED) assembly
CN112954860A (zh) * 2019-12-10 2021-06-11 群燿光学股份有限公司 控制装置
DE102020109190A1 (de) 2020-04-02 2021-10-07 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Scheinwerfersystem, Scheinwerfer, Optikkomponente hierfür und Verfahren zum Ermitteln einer räumlichen Lichtverteilung derselben

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2725461A (en) * 1952-11-12 1955-11-29 Analite Corp Artificial daylight lamp
NL7112208A (es) * 1971-09-04 1973-03-06
DE3526590A1 (de) † 1985-07-25 1986-01-02 Zinnecker, Elisabeth, 7891 Lottstetten Verfahren und anordnung zur steuerung einer beleuchtungsanlage
US5749646A (en) † 1992-01-17 1998-05-12 Brittell; Gerald A. Special effect lamps
US5521708A (en) 1992-11-25 1996-05-28 Canon Information & Systems, Inc. Correlated color temperature detector
JPH06290876A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Toshiba Lighting & Technol Corp 放電灯点灯装置、照明器具および照明システム
JP3376737B2 (ja) * 1994-12-28 2003-02-10 松下電工株式会社 照明装置
JPH097774A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Mitsubishi Electric Corp 色温度可変光源装置
US5803579A (en) * 1996-06-13 1998-09-08 Gentex Corporation Illuminator assembly incorporating light emitting diodes
DE19638667C2 (de) * 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
DE19625622A1 (de) † 1996-06-26 1998-01-02 Siemens Ag Lichtabstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
TW383508B (en) † 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
JP2927279B2 (ja) † 1996-07-29 1999-07-28 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
JPH10112557A (ja) * 1996-10-08 1998-04-28 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びそれを用いた表示装置
US5851063A (en) * 1996-10-28 1998-12-22 General Electric Company Light-emitting diode white light source
DE29620583U1 (de) † 1996-11-27 1997-02-13 Kundisch Microtech Gmbh & Co K Beleuchtungskörper mit stufenlos einstellbarer Farbänderung des Lichtes und des Lichtkegels
DE19829270B4 (de) † 1997-07-02 2006-03-16 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Lampe
JPH1139917A (ja) † 1997-07-22 1999-02-12 Hewlett Packard Co <Hp> 高演色性光源
US6016038A (en) * 1997-08-26 2000-01-18 Color Kinetics, Inc. Multicolored LED lighting method and apparatus
JPH11135274A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Toshiba Tec Corp Ｌｅｄ照明装置
JPH11162660A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Works Ltd Ｌｅｄ光源
US6252254B1 (en) † 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
FR2775250B1 (fr) * 1998-02-24 2000-05-05 Wilco International Sarl Moyen d'eclairage pour aeronef compatible avec un systeme de vision nocturne
TW406442B (en) † 1998-07-09 2000-09-21 Sumitomo Electric Industries White colored LED and intermediate colored LED
DE20007134U1 (de) † 2000-04-18 2000-08-17 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchte mit einstellbarem Farbort

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001036864A3 (en) 2001-11-22
EP2975912A1 (en) 2016-01-20
DK1610593T4 (da) 2020-05-11
EP1234140B2 (en) 2015-11-25
ES2547927T5 (es) 2020-07-30
ATE301802T1 (de) 2005-08-15
AU1782501A (en) 2001-05-30
JP2003517705A (ja) 2003-05-27
ES2253274T3 (es) 2006-06-01
DE60021911T3 (de) 2016-04-14
ES2253274T5 (es) 2016-04-14
EP2975912B1 (en) 2022-04-27
EP1234140B1 (en) 2005-08-10
DK1610593T3 (en) 2015-10-19
DE60021911T2 (de) 2006-05-18
EP1234140A2 (en) 2002-08-28
PT1610593E (pt) 2015-10-23
WO2001036864A2 (en) 2001-05-25
DE60021911D1 (de) 2005-09-15

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