FI12932Y1

FI12932Y1 - A lighting system and luminaire for simulating sunny sky scenes

Info

Publication number: FI12932Y1
Application number: FIU20210006U
Authority: FI
Inventors: Wei Li
Original assignee: Wei Li
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2021-04-16

Description

LIGHTING SYSTEM AND LIGHTING SUNLIGHT SKY VIEWS FOR SIMULATION

KEKSINNON ALA Keksinnön kohteena on optinen elementti, valaistusjärjestelmä ja valaisin, jotka tuottavat luonnonvalon kaltaisia terveyshyötyjä ja simuloivat aurinkoisia taivasnäkymiä eri vuorokauden- ja vuodenaikoina sisältäen sekä visuaalisia että ei-visuaalisia tehosteita. Tällainen valaisin voidaan asentaa huoneeseen helpottamaan vuorokausirytmin sääntelyä ja — parantamaan henkilökohtaista terveyttä ja hyvinvointia.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical element, a lighting system and a luminaire that provide natural light-like health benefits and simulate sunny sky views at different times of the day and season, including both visual and non-visual effects. Such a lamp can be installed in the room to facilitate the regulation of the circadian rhythm and - to improve personal health and well-being.

KEKSINNÖN TAUSTA Luonnonvalo on välttämätöntä ihmisille, kaiken elämän perusta ja yhtä tärkeää kuin vesi ja ilma. Sen läsnäolo tai puute ei vaikuta ainoastaan vuorokausirytmeihin, vaan myös ihmisiin — visuaalisesti, emotionaalisesti ja biologisesti —(näkökuorialueeseemme, kokonaisvireystasoomme, hyvinvointiimme ja suorituskykyymme). Ihmisen vuorokausirytmi ja vuodenaikaisvaihtelu ovat geneettisesti muuttumattomia, mutta niitä säätelee jossain määrin ympäristömme ja ennen kaikkea valo. Päivänvalon värilämpötila itse asiassa muuttuu siirryttäessä aamunkoitosta iltahämärään, ja — vuorokausisyklimme seuraa tätä muutosta tiiviisti. Useita fysiologisia prosesseja — kuten . vireystasoa, aineenvaihduntaa ja unta — säätelee osittain tähän sykliin liittyvien hormonien N vaihtelu ja vuorovaikutus. Viimeaikaiset tutkimusraportit ihmisten terveyteen ja N hyvinvointiin liittyvästä valaistuksesta ovat osoittaneet selvästi luonnonvalon merkittävän I vaikutuksen mielialaan (masennukseen ja ahdistukseen), stressiin ja energiatasoon. N 25 — Kun huomioidaan, että nykyihmiset viettävät suuren osan valveillaoloajastaan (noin 90 E prosenttia) sisätiloissa ja että pilvisinä päivinä tai talvella kirkasta auringonvaloa ei vain S ole, useimmat eivät altistu riittävästi auringonvalolle päiväsaikaan ja vastaavasti he = altistuvat liikaa keinovalolle (sinivalolle) ilta-aikaan. Toisaalta auringosta johtuva liiallinen N UV-altistus ulkona voi lisätä ihosyöpien ja silmäsairauksien riskiä. —Ihmiskeskeinen valaistus ja erilaiset näyttöön perustuvat ratkaisut johtavat kirkkaasti aiempaa — parempaan = terveyteen, = positiivisempiin — mielialoihin, — terävämpään keskittymiskykyyn ja kohonneeseen — vireystasoon/tuottavuuteen — kaikkialla, niin toimistoissa kuin kodeissakin.BACKGROUND OF THE INVENTION Natural light is essential to humans, the foundation of all life and as important as water and air. Its presence or absence affects not only circadian rhythms, but also people - visually, emotionally, and biologically - (our visual field, overall alertness level, well-being, and performance). Human circadian rhythms and seasonal variations are genetically unchanged, but they are regulated to some extent by our environment and, above all, light. The color temperature of daylight actually changes as we move from dawn to dusk, and - our diurnal cycle follows this change closely. Several physiological processes - such as. level of alertness, metabolism, and sleep — regulated in part by the variation and interaction of hormones N associated with this cycle. Recent research reports on lighting related to human health and N well-being have clearly shown a significant I effect of natural light on mood (depression and anxiety), stress, and energy levels. N 25 - Considering that modern people spend much of their waking time (about 90 E%) indoors and that on cloudy days or in winter there is not only S in bright sunlight, most are not exposed to enough sunlight during the day and are = too exposed to artificial light (blue light) in the evening. time. On the other hand, excessive sun exposure to N UV outdoors due to the sun can increase the risk of skin cancers and eye diseases. —People-centered lighting and various evidence-based solutions clearly lead to - better = health, = more positive - moods, - sharper concentration and increased - alertness / productivity - everywhere, both in offices and homes.

Tutkimukset osoittavat, että valaisimen spektrityypit ja valotaso voivat parantaa ihmisten tuottavuutta sekä yleisterveyttä ja hyvinvointia.Studies show that the spectral types and light levels of a luminaire can improve human productivity as well as overall health and well-being.

Spektrin sinisen alueen valo auttaa ihmiskehoa tunnistamaan ajan ja pysymään vuorokausirytmissä (unen ja valveillaoloajan luonnollinen 24 tunnin jakso). Pehmeä ja himmeä valo saa luovuuden — sykkimään, kun taas kirkas valo kohottaa mielialaa, terävöittää keskittymiskykyä ja voi jopa lyhentää masennuksen hoitoon liittyviä sairaalajaksoja.The light in the blue area of the spectrum helps the human body to recognize time and stay in the circadian rhythm (the natural 24-hour period of sleep and wakefulness). Soft and dim light makes you creative - pulsating, while bright light elevates mood, sharpens your ability to concentrate, and can even shorten hospital stays associated with treating depression.

Optimaalisen ja oikein synkronoidun vuorokausirytmin ylläpitoon ihmiskeho tarvitsee niin kirkkautta kuin pimeyttä sekä valaistusmalleja, jotka suojelevat vuorokausirytmiä ja joissa — huomioidaan värilaatu (päivällä painopiste sinisessä valossa, yöllä painopiste punaisessa valossa) eikä vain kirkkaus.To maintain an optimal and properly synchronized circadian rhythm, the human body needs both brightness and darkness, as well as lighting models that protect the circadian rhythm and - take into account color quality (focus on blue light during the day, focus on red light at night) and not just brightness.

Tunnetun tekniikan tasosta tiedetään, että kirkasvalolamput sisältävät tyypillisesti staattisen valkoisen tai sinisen valonlähteen.It is known from the prior art that bright light bulbs typically contain a static white or blue light source.

Viritettävistä valkoisen valon lampuista ja valaisimista puuttuu yleensä joitakin keskeisiä luonnonvalon ominaisuuksia, kuten — valovoima sekä auringon ja taivaan visuaaliset tehosteet.Tunable white light bulbs and luminaires usually lack some key features of natural light, such as - luminous intensity and visual effects of the sun and sky.

Kuulutusjulkaisu patenttihakemuksesta US2014/0133125A1 julkistaa erityisen valaisinmallin, jolla tuotetaan kokemus sinisestä taivaasta ja jolla on monimutkainen rakenne eikä dynaamista viritettävää valoa.U.S. Patent Application Publication No. US2014 / 0133125A1 discloses a special luminaire design that produces an experience of the blue sky and has a complex structure rather than dynamic tunable light.

Kuulutusjulkaisu patenttihakemuksesta US9476567B2 liittyy optisiin elementteihin ja valaistusjärjestelmään, joilla luodaan kattoikkunan vaikutelma, mutta siitä — silti puuttuu dynaaminen viritettävä valo. & 25 KEKSINNON TARKOITUS <Q O Sovellutusmuoto tuottaa valaistusjärjestelmän ja valaisimen, jotka pystyvät ratkaisemaan I viimeisintä tekniikkaa edustavan tason tunnetut rajoitukset ja joilla ei ainoastaan jäljitellä io luonnonvaloa vaan myös simuloidaan koko päivän aurinkoisia taivasnäkymiä sisältäen S sekä visuaalisia että ei-visuaalisia tehosteita.U.S. Patent Application Publication No. US9476567B2 relates to optical elements and a lighting system that create the impression of a skylight, but still lack dynamic tunable light. & 25 OBJECT OF THE INVENTION The embodiment provides a lighting system and luminaire capable of overcoming the known limitations of the state of the art and not only simulating io natural light but also simulating all day sunny sky views including S both visual and non-visual effects.

Valaisimen avulla käyttäjät voivat nauttia N 30 — aurinkoisesta taivasnäkymästä sisätiloissa ja tuntea yhteyden luontoon.The luminaire allows users to enjoy the N 30 - sunny sky view indoors and feel connected to nature.

Se voi tarjota 5 samanlaisia etuja kuin luonnonvalo ilman haitallista ultraviolettisäteilyä, helpottaa ihmisten vuorokausirytmin sääntelyä sekä kohottaa energiatasoja ja parantaa mielialaa, suorituskykyä ja unen laatua.It can offer 5 similar benefits as natural light without harmful ultraviolet radiation, make it easier to regulate people’s circadian rhythms, and raise energy levels and improve mood, performance, and sleep quality.

KEKSINNÖN SELITYS Keksinnön tarkoitus on tuottaa aiempaa kustannustehokkaampi valaistusjärjestelmä ja — valaisin, jotka jäljittelevät luonnonvaloa ilman haitallista ultraviolettisäteilyä ja simuloivat aurinkoista taivasnäkymää koko päivän ajan sisältäen sekä visuaalisia että ei-visuaalisia tehosteita.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a more cost-effective lighting system and luminaire that mimics natural light without harmful ultraviolet radiation and simulates a sunny sky view throughout the day, including both visual and non-visual effects.

Keksinnön ensimmäinen näkökohta tuottaa optisen elementin.A first aspect of the invention provides an optical element.

Keksinnön toinen näkökohta tuottaa valaistusjärjestelmän.Another aspect of the invention provides a lighting system.

Keksinnön kolmas näkökohta tuottaa valaisimen.A third aspect of the invention provides a lamp.

Hyödylliset sovellutusmuodot on kuvattu alla.Useful embodiments are described below.

Keksinnön — ensimmäisen — näkökohdan — mukainen — optinen — elementti — käsittää mikrorakennepinnan — läpinäkyvien — kasvatusalustojen — (esimerkiksi — lasin — tai polykarbonaatin) päällä.The - optical - element - according to the first aspect of the invention - comprises a microstructural surface - on transparent - growing media - (for example - glass - or polycarbonate).

Optinen elementti soveltuu käytettäväksi valonlähteen edessä, johon on järjestetty useita valonsäteilijöitä.The optical element is suitable for use in front of a light source in which several light emitters are arranged.

Optisen elementin pistekuvion suunnittelussa on käytetty satunnaisjakaumaa hajasäteilevän tason saavuttamiseksi sekä jaksottaista rakennetta (kaksiulotteiset hilat) valon taivuttamiseksi auringon visuaalisten vaikutusten simuloimiseksi.In the design of the dot pattern of the optical element, a random distribution has been used to achieve a diffuse radiating level, as well as a periodic structure (two-dimensional gratings) to bend the light to simulate the visual effects of the sun.

Keksinnön — toisen näkökohdan mukaisesti tuotetaan valaistusjärjestelmä.According to another aspect of the invention, a lighting system is provided.

Valaistusjärjestelmä käsittää keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaisen optisen — elementin, —viritettävän valkoisen valonlähteen, jossa on säädettävä ekvivalentti värilämpötila (CCT), sekä värilämpötilaltaan säädettävän valoa säteilevän paneelin, johon viritettävä valkoinen valonlähde asetetaan.The lighting system comprises an optical element according to the first aspect of the invention, a tunable white light source having an adjustable equivalent color temperature (CCT), and a color temperature adjustable light emitting panel into which the tunable white light source is placed.

Viritettävä valkoinen valonlähde voidaan : konfiguroida käyttämällä useita ohjattavia kanavia, joilla valkoisen valon ulostulon N värilämpötilaa säädetään välillä 2 400-6 500 K.The tunable white light source can be: configured using multiple controllable channels to adjust the color temperature of the white light output N between 2,400 and 6,500 K.

Viritettävän valkoisen valon järjestelmän A 25 — kanavat voivat kaikki tuottaa valkoista valoa vaihtelevilla värilämpötiloilla tai ne voidaan I yhdistää yhteen oranssinkeltaisten ledien kanavaan simuloimaan suoraa auringonvaloa = päivän aikana ilman haitallista ultraviolettisäteilyä.The A 25 channels of the tunable white light system can all produce white light at varying color temperatures or they can be I connected to one channel of orange LEDs to simulate direct sunlight = during the day without harmful ultraviolet radiation.

E Värilämpötilaltaan — säädettävä valoa = säteilevä paneeli erilaisten taivasnäkymien S simulointiin sisältää hajotinpaneelin, joka muotoillaan valojohtimeksi ja jota valaistaan N 30 — sivulta joukolla valonsäteilijöitä, esimerkiksi joukolla punaisia, vihreitä ja sinisiä (RGB) 5 puolijohdeloistediodeja (ledejä), joiden ulostuloa voidaan yksilöllisesti vaihdella halutun värin, valovoiman ja kuvion luomiseksi.E Color temperature - adjustable light = emitting panel for simulating different sky views S includes a diffuser panel shaped as a light guide and illuminated from the N 30 side by a number of light emitters, for example a set of red, green and blue (RGB) 5 semiconductor diodes (LEDs) to create color, brightness, and pattern.

Hajotin toimii valoa säteilevänä pintana, jolla on suhteellisen tasainen valonsäteilyn jakautuminen pinnallaan ja joka voidaan valmistaa suoraan valojohtimen pinnalle tai käyttämällä hajotinlevyä. Valojohdin käsittää valon ulostuloikkunan, valon sisäänmenoikkunan, valon ulostulon kytkentärakenteet sekä heijastavan pinnan tai heijastimen toisella puolella. Valon — sisäänmenoikkuna on järjestetty vastaanottamaan valoa useista RGB-, RGBA- tai RGBW- ledeistä. Keksinnön kolmannen näkökohdan mukaisesti tuotetaan ledivalaisin, joka käsittää keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaisen optisen elementin, keksinnön toisen näkökohdan mukaisen = valaistusjärjestelmän ja lediohjaimen ledien valaistuksen — ohjaamiseen sekä tietokoneen (sulautettu järjestelmä), jossa on langaton yhteys valaisimen spektri- ja valaistustuoton ohjaamiseksi, jota koordinoidaan paikallisen ajan tai käyttäjän mieltymysten mukaisesti ihmisen vuorokausirytmien koordinoinnin helpottamiseksi ja energiatasojen kasvattamiseksi sekä mielialan, suorituskyvyn ja unen laadun parantamiseksi. Tämän valaisimen sovellutusmuodon avulla käyttäjä voi nauttia — aurinkoisista taivasnäkymistä sisätiloissa ja tuntea yhteyden luontoon. Nämä ja muut keksinnön näkökohdat käyvät selväksi jäljempänä kuvatuista sovellusmuodoista ja niitä havainnollistetaan sovellutusmuotoihin = liittyen. Alan asiantuntijat tulevat arvostamaan sitä, että kahta tai useampaa edellä mainittua keksinnön vaihtoehtoa, toteutusta ja/tai näkökohtaa voidaan yhdistää millä tahansa hyödylliseksi — katsotulla tavalla.The diffuser acts as a light emitting surface which has a relatively even distribution of light radiation on its surface and which can be manufactured directly on the surface of the light guide or by using a diffuser plate. The light guide comprises a light output window, a light input window, light output switching structures, and a reflective surface or reflector on one side. The light input window is arranged to receive light from several RGB, RGBA or RGBW LEDs. According to a third aspect of the invention, there is provided an LED luminaire comprising an optical element according to the first aspect of the invention, a lighting system and an LED controller for controlling LED lighting according to the second aspect of the invention, and a computer (embedded system) having a wireless connection for controlling the spectrum and illumination of the luminaire. or according to the user's preferences to facilitate the coordination of human circadian rhythms and increase energy levels, as well as to improve mood, performance, and sleep quality. With this luminaire embodiment, the user can enjoy - sunny sky views indoors and feel connected to nature. These and other aspects of the invention will become apparent from the embodiments described below and will be illustrated in connection with the embodiments =. Those skilled in the art will appreciate that two or more of the above alternatives, embodiments, and / or aspects of the invention may be combined in any manner deemed useful.

N KUVIOLUETTELO N 25 KUVIO 1 esittää kaavamaisesti keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaisen optisen o elementin; x KUVIO 2 esittää kaavamaisesti — keksinnön toisen —näkökohdan — mukaisen E valaistusjärjestelmän; S KUVIO 3 — esittää — kaavamaisesti — joidenkin — sovellutusmuotojen — mukaisen N 30 — valaistusjärjestelmän poikkileikkauksen; 5 KUVIO 4 esittää kaavamaisesti valaistusjärjestelmän poikkileikkauksen, jossa valkoinen valonlähde on valojohtimen takana;FIGURE 1 FIG. 1 FIG. 1 schematically shows an optical element according to a first aspect of the invention; x FIG. 2 schematically shows an lighting system E according to another aspect of the invention; S FIGURE 3 - shows - schematically - a cross-section of an N 30 lighting system according to - some - embodiments; FIGURE 4 schematically shows a cross-section of a lighting system with a white light source behind the light guide;

KUVIO 5 esittää kaavamaisesti toisen valaistusjärjestelmän poikkileikkauksen, jossa taustavalaistus on toteutettu useilla RGB-ledeillä.FIGURE 5 schematically shows a cross-section of a second lighting system in which the backlight is implemented with several RGB LEDs.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS 5 KUVIO 1 esittää kaavamaisesti keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaisen optisen elementin 101 pistekuviorakenteen. Optinen elementti 101 on konfiguroitu viritettävän valkoisen valonlähteen eteen, johon on järjestetty useita valonsäteilijöitä optisen resonaattorin sisään. Optinen elementti muodostaa valoa säteilevän pinnan, ja ledit on järjestetty säteilemään valoa sitä kohti. Sisäalueen 102 pistekuvio toimii hajottimena — suhteellisen tasaisen valonsäteily aikaansaamiseksi ja kirkkaiden pisteiden näkyvyyden estämiseksi katsojille; reunan 103 lähellä olevat pisteet muodostavat kaksiulotteisia hiloja valon taivuttamiseksi simuloiden auringon visuaalisia vaikutuksia. Mikrorakenne (pistekuvio) voidaan painaa saatavilla olevien (näkyvällä valolla) läpinäkyvien kasvatusalustojen päälle. Mikrorakenteen kokonaisala voidaan jakaa tiettyyn — määrään yksittäisiä kennoja, ja jokainen kenno sisältää yhden tai useamman pisteen. Niiden säde vaihtelee useista nanometreistä satoihin mikroneihin. Jokaiselle pisteelle on määritetty sama säde. Keskialueelle 102 saadaan täysin kaksiulotteinen satunnainen pistejakauma, jotta ledilähteiden säteilemä valo jakautuu tasaisesti säteilevälle pinnalle. Reuna-alueilla 103 pisteet on järjestetty riveihin ja pylväisiin, joita erottavat — kaksiulotteisina hiloina toimivat vakiovälit. Vaihtoehtoisesti pinnan mikrorakenteet voidaan muovata kasvatusalustaan itseensä, esimerkiksi tehden useita jaksottaisia reikiä kasvualustan läpi reuna-alueilla 103. : Vaihtoehtoisesti voidaan toteuttaa vastaavaan suunnitteluun perustuvia muuntyyppisiä N mikrorakenteita. A 25 KUVIO 2 esittää — kaavamaisesti — keksinnön — toisen | näkökohdan — mukaisen hi valaistusjärjestelmän 200. Valaistusjärjestelmä 200 käsittää keksinnön ensimmäisen N näkökohdan mukaisen optisen elementin 101, viritettävän valkoisen valonlähteen 201, E johon on järjestetty useita valonsäteilijöitä optisen resonaattorin sisään, sekä S värilämpötilaltaan säädettävän valoa säteilevän paneelin 202, johon viritettävä valkoinen N 30 — valonlähde asetetaan. Värilämpötilaltaan säädettävä valoa säteilevä paneeli 202 on 5 reunavalaistu — valojohdin, jossa ovat valon ulostulon kytkentärakenteet, valon sisäänmenoikkunat ja heijastava pinta alapuolella.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 schematically shows a dot pattern structure of an optical element 101 according to a first aspect of the invention. The optical element 101 is configured in front of a tunable white light source in which a plurality of light emitters are arranged inside the optical resonator. The optical element forms a light emitting surface, and the LEDs are arranged to emit light towards it. The dot pattern of the interior 102 acts as a diffuser - to provide relatively uniform light radiation and to prevent bright spots from being visible to viewers; the points near the edge 103 form two-dimensional gratings to bend the light, simulating the visual effects of the sun. The microstructure (dot pattern) can be printed on available (with visible light) transparent culture media. The total area of a microstructure can be divided into a certain number of individual cells, and each cell contains one or more points. Their radius varies from several nanometers to hundreds of microns. Each point is assigned the same radius. A completely two-dimensional random dot distribution is obtained in the central region 102 so that the light emitted by the LED sources is evenly distributed on the radiating surface. In the edge areas, 103 points are arranged in rows and columns separated by - standard spacing acting as two-dimensional lattices. Alternatively, the surface microstructures can be formed into the culture medium itself, for example by making several periodic holes through the culture medium in the edge regions 103.: Alternatively, other types of N microstructures based on a corresponding design can be implemented. A 25 FIGURE 2 shows - schematically - the invention - second The lighting system 200 comprises an optical element 101 according to the first N aspects of the invention, a tunable white light source 201, E in which a plurality of light emitters are arranged inside the optical resonator, and a color temperature adjustable light emitting panel 202 in which a tunable white N is set. The color temperature adjustable light emitting panel 202 is 5 edge-lit - a light guide with light output switching structures, light input windows and a reflective surface below.

KUVIO 3 — esittää — kaavamaisesti — keksinnön — toisen —näkökohdan — mukaisen valaistusjärjestelmän 200 poikkileikkauksen.FIGURE 3 shows - schematically - a cross-section of a lighting system 200 according to another aspect of the invention.

Viritettävä valkoinen valonlähde 201, jolla simuloidaan suoraa auringonvaloa koko päivän ajan, on konfiguroitu käyttämällä useita ohjattavia valkoisten ledien kanavia, joilla valkoisen valon ulostulon värilämpötilaa — säädetään välillä 2 400-6 500 K.The tunable white light source 201, which simulates direct sunlight throughout the day, is configured using multiple controllable white LED channels that control the color temperature of the white light output - between 2,400 and 6,500 K.

Viritettävän valkoisen järjestelmän kanavat voivat kaikki tuottaa valkoista valoa vaihtelevilla värilämpötiloilla tai ne voidaan yhdistää yhteen oranssinkeltaisten ledien kanavaan.The channels of the tunable white system can all produce white light at varying color temperatures or they can be connected to a single channel of orange-yellow LEDs.

Värilämpötilaltaan säädettävä valoa säteilevä paneeli 202 käsittää valojohtimen 301, jossa on valon ulostuloikkuna (valon ulostulon kytkentärakenteet) 304, valon sisäänmenoikkuna — ja heijastava pinta tai heijastin alapuolella.The color temperature adjustable light emitting panel 202 comprises a light guide 301 having a light output window (light output switching structures) 304, a light input window and a reflective surface or reflector below.

Valojohdin vastaanottaa valoa valonlähteistä 302 valon sisäänmenoikkunoiden kautta, ja valo leviää ohjatulla tavalla valojohtimen 301 sisällä.The light guide receives light from the light sources 302 through the light input windows, and the light propagates in a controlled manner within the light guide 301.

Valonsäteilijät 302 voivat olla esimerkiksi värilämpötilaltaan säädettäviä RGB-, RGBA- tai RGBW-ledinauhoja.The light emitters 302 may be, for example, color temperature adjustable RGB, RGBA or RGBW LED strips.

Ledien 302 ulostuloa voidaan yksilöllisesti vaihdella halutun värin, valovoiman ja kuvion luomiseksi.The output of the LEDs 302 can be individually varied to create the desired color, brightness, and pattern.

Valojohdin voi olla valmistettu valoa — läpäisevästä materiaalista, kuten lasista, silikonista tai polykarbonaatista.The light guide can be made of a light-transmitting material such as glass, silicone or polycarbonate.

Valon ulostulon kytkentärakenne 304 voi esimerkiksi olla karhennettu pinta tai hajaheijastavaa maalia, joka on levitetty valojohtimen 301 pinnalle siten, että valoa säteilevällä pinnalla on huomattavan tasainen valon säteilyn jakautuminen kauttaaltaan.For example, the light output coupling structure 304 may be a roughened surface or a diffuse reflective paint applied to the surface of the light guide 301 so that the light emitting surface has a substantially uniform distribution of light radiation throughout.

Vaihtoehtoisesti pinnan mikrorakenteet, esimerkiksi hajapisteet, voidaan painaa yläpintaan. — Vaihtoehtoisesti valojohtimen 301 alapintaan toteutetaan valon ulostulon kytkentärakenne tai valkoiseksi maalattu heijastin ja valoa säteilevän pinnan päälle kiinnitetään hajaheijastava kalvo.Alternatively, surface microstructures, e.g., scattered points, may be printed on the top surface. - Alternatively, a light output switching structure or a white-painted reflector is implemented on the lower surface of the light guide 301, and a diffuse reflective film is attached to the light-emitting surface.

Vaihtoehtoisesti värilämpötilaltaan säädettävä RGB-, RGBA- tai RGBW-ledinauha = järjestetään viritettävän valkoisen valonlähteen 201 viereen kiinnittyen valojohtimen 301 O 25 — sisäreunaan. & KUVIO 4 esittää kaavamaisesti keksinnön toisen näkökohdan mukaisen toisen 0 sovellutusmuodon poikkileikkauksen, jossa viritettävä valkoinen valonlähde 201 ja optinen I elementti 101 sijoitetaan valojodinlevyn 301 taakse, jolloin sileä alue on viritettävää © valkoista valonlähdettä 201 kohti.Alternatively, an RGB, RGBA or RGBW LED strip with adjustable color temperature = arranged next to the tunable white light source 201, attached to the inner edge of the light guide 301 O 25. & FIG. 4 schematically shows a cross-section of a second embodiment 0 according to a second aspect of the invention, in which the tunable white light source 201 and the optical I element 101 are placed behind the light solder plate 301, the smooth area being tunable towards the white light source 201.

S 30 — Vaihtoehtoisesti, värilämpötilaltaan säädettävä valopaneeli 202 voidaan tehdä OLED- 3 kalvosta.S 30 - Alternatively, the color temperature adjustable light panel 202 may be made of OLED-3 film.

OLED-kalvo pystyy myös tuottamaan hajavaloa hallitulla värillä, valovoimalla ja > kuviolla.The OLED film is also capable of producing stray light with controlled color, luminous intensity and> pattern.

KUVIO 5 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen toisen sovellutusmuodon poikkileikkauksen.FIGURE 5 schematically shows a cross section of a second embodiment according to the invention.

Viritettävällä valkoisella valonlähteellä 201 ja optisella elementillä 101 on sama tehtävä ja rakenne kuin KUVIOSSA 3. Hajotin 502 muodostaa valoa säteilevän pinnan. Hajottimen taakse on järjestetty useita värilämpötilaltaan säädettäviä RGB-, RGBA- tai RGBW-ledejä 501, jotka säteilevät valoa suoraan kohti hajotinta 502. Hajotinta 502 käytetään suhteellisen tasaisen valonsäteilyn aikaansaamiseksi ja kirkkaiden pisteiden — näkyvyyden estämiseksi katsojille. Keksinnön kolmannen näkökohdan mukainen ledivalaisin käsittää lediohjaimet ja tietokoneen (sulautettu järjestelmä), jossa on yhdysrakenteinen langaton tiedonsiirto. Sulautettu järjestelmä voi olla minkä tahansa tyyppinen erityistietokone tai -prosessori, joka vastaanottaa syötettä langallisesta tai langattomasta moduulista ja tuottaa — ohjaussignaaleja muille moduuleille ja ohjaimelle.The tunable white light source 201 and the optical element 101 have the same function and structure as in FIGURE 3. The diffuser 502 forms a light emitting surface. Behind the diffuser are arranged a plurality of color temperature adjustable RGB, RGBA or RGBW LEDs 501 which emit light directly towards the diffuser 502. The diffuser 502 is used to provide relatively uniform light radiation and to prevent the bright spots from being seen by viewers. The LED luminaire according to the third aspect of the invention comprises LED controllers and a computer (embedded system) with integrated wireless communication. The embedded system can be any type of dedicated computer or processor that receives input from a wired or wireless module and produces - control signals to other modules and the controller.

Ledivalaisin ei ainoastaan tuota suoran auringonvalon kaltaisia terveyshyötyjä, vaan se myös jäljittelee päivän aikana muuttuvien aurinkoisten taivasnäkymien visuaalista ilmettä edistääkseen ihmisten vuorokausirytmin sääntelyä sekä terveyttä ja hyvinvointia synnyttäen samalla yhteyden tunteen aurinkoiseen luontoon.The LED lamp not only provides health benefits such as direct sunlight, but also mimics the visual look of the changing sunny sky views during the day to promote regulation of people’s circadian rhythms and health and well-being while creating a sense of connection to sunny nature.

On huomioitava, että edellä mainitut sovellutusmuodot pikemminkin havainnollistavat kuin rajoittavat keksintöä ja että alan asiantuntijat pystyvät suunnittelemaan monia vaihtoehtoisia sovellutusmuotoja poikkeamatta oheisista vaatimuksista.It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative rather than limiting of the invention, and that many alternative embodiments may be devised by those skilled in the art without departing from the appended claims.

OF O OF

O <QO <Q

LO OF

I Ac 2I Ac 2

O O O S OF O

N >N>

Claims

PROTECTIVE REQUIREMENTS

A lighting system (200) for simulating sunny sky scenes, comprising a tunable white light source (201), an optical element (101) configured in front of the tunable white light source (201) and a color temperature adjustable light emitting panel (202) in which the tunable white light source (201) is placed, characterized in that the optical element (101) comprises a microstructure which has been formed on a transparent plant substrate or several plant substrates where points have been arranged in an inner region (102) of the optical element (101). with a random distribution to produce a relatively even light radiation and where in an edge area (103) of the optical element (101) points have been arranged in rows and columns separated by standard gaps so that they form two-dimensional grids in order to bend light for to simulate visual effects of the sun.

Lighting system (200) according to protection requirement 1, characterized in that the tunable white light source (201) comprises several light emitters (303) arranged inside an optical resonator where the tunable white light source (201) has an adjustable color temperature between 2,400-6,500. K for the output of white light.

Lighting system (200) according to protection claim 1, characterized in that the tunable white light source (201) comprises several light emitters (303) arranged inside the optical resonator where the lighting system (200) comprises several controllable channels of the light beams (303) for generating light. in such a way that the tunable white light source (201) has an adjustable color temperature between 1,900-6,500 K for the output of white light.

»25

Lighting system (200) according to claim 1, characterized in that the light-radiating panel (202) adjustable to its color temperature comprises a reflector and an I diffuser panel, the diffuser panel being a light guide (301) illuminated from a side with "a group of RGB , RGBA or RGBW LEDs (302) where the output of the LEDs can be individually varied to create a desired color and brightness and a desired pattern.

Lighting system (200) according to protection requirement 1, characterized in that the light-emitting panel (202) adjustable for its color temperature comprises a diffuser (502) as a light-emitting surface and several RGB, RGBA or RGBW LEDs (501) adjustable for its color temperature. arranged behind the diffuser where the output of the LEDs can be individually varied to create a desired color and brightness and a desired pattern.

Luminaire for simulating sunny sky scenes throughout the day, characterized in that the luminaire = comprises - the lighting system - (200) according to protection requirement 1, wherein the lighting system (200) further comprises LEDs and control devices for controlling the LEDs and wherein the luminaire further comprises a computer with wireless data transmission, and the computer has the task of controlling and coordinating the outputs of relative lighting according to day and season times or the user's preference.

x a