本發(fā)明涉及一種用于發(fā)出具有可調(diào)節(jié)頻譜的光的照明設(shè)備。本發(fā)明還涉及一套零件、包括這樣的照明設(shè)備的照明系統(tǒng)以及照明設(shè)備和照明系統(tǒng)二者的使用。

背景技術(shù)：

光是生命的重要部分并且以各種方式—在視覺上、心理學(xué)上和生理上—影響我們。光對人類最明顯的影響是允許實(shí)現(xiàn)視覺：我們從世界接收的83%的信息都經(jīng)過我們的眼睛。近幾十年來，關(guān)于光的生物學(xué)或者非成像效果被了解了很多，例如，識別了一種駐留在眼睛視網(wǎng)膜中的細(xì)胞類型內(nèi)的新感光體。它被稱為黑視素并且調(diào)控光的生物學(xué)效果。當(dāng)眼睛的光（被眼睛感知的光）到達(dá)這些細(xì)胞時，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)生經(jīng)由單獨(dú)的神經(jīng)通路發(fā)送至我們的生物鐘—視交叉上核（scn）—的電脈沖。scn進(jìn)而調(diào)控諸如睡眠之類的各種各樣的身體過程的晝夜（每日）和周年（季節(jié)）節(jié)律以及對于健康的休息活動模式至關(guān)重要的一些重要的激素，諸如褪黑素和皮質(zhì)醇。人們談?wù)撋缮镞^程的晝夜節(jié)律的晝夜系統(tǒng)。感光體對藍(lán)光，尤其是對在440與490nm之間的光最為敏感，在470-480nm的波長范圍內(nèi)具有峰值敏感度。生物鐘控制我們的生物節(jié)律，并且在自然條件下，光使我們的內(nèi)部身體時鐘與地球的24小時亮暗旋轉(zhuǎn)循環(huán)同步。在沒有規(guī)則的24小時亮暗循環(huán)的情況下，我們的內(nèi)部時鐘將以其自身的周期自主地運(yùn)行，該自身的周期因人而異。人的平均周期為大約24.2小時，比自然亮暗循環(huán)稍慢。在不通過光進(jìn)行重置的情況下，即使這個小小的差異也將產(chǎn)生反復(fù)性（recurrent）周期，在所述反復(fù)性周期期間，身體生理機(jī)能（通過例如褪黑素、皮質(zhì)醇和核心體溫）會在白天告訴身體是時候睡眠，并且在夜晚告訴身體是時候醒著。這種情形可以與東西向旅行期間的時差相比較，并且與諸如疲勞、頭痛以及降低的警覺性和幸福感之類的負(fù)面影響相關(guān)聯(lián)。

當(dāng)前，人們在室內(nèi)花費(fèi)越來越多的時間，即他們時間的大約80%。結(jié)果，他們經(jīng)受太少的日光而不能重置他們的生物鐘。研究表明尤其在住院的人和療養(yǎng)院里的老年人中的這些影響。然而，對于北半球國家，越來越多的辦公室也被提及，因?yàn)樘貏e是在冬季的辦公室里，員工幾乎看不到任何日光。為了補(bǔ)償日光，如在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地研究中顯示的，具有增強(qiáng)的生物分量或者僅僅較高強(qiáng)度水平的照明解決方案可以重置身體節(jié)律。因此，主要生活在室內(nèi)的人類需要令人愉快的白色的工作光（該工作光也提供對于足夠藍(lán)光的暴露）來調(diào)控他們的生物節(jié)律和激素分泌過程。

然而，在室內(nèi)和室外二者，人類暴露于較高劑量的藍(lán)光的一般問題是人眼中的視網(wǎng)膜損傷的風(fēng)險(xiǎn)。該效果被稱為“藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)”。例如，在晴朗的夏日，人們會暴露于該藍(lán)光危害，并且諸如比佛達(dá)姆研究（thebeaverdamstudy）的多個研究顯示：暴露于大量陽光是發(fā)展出（最終導(dǎo)致失明的）視網(wǎng)膜疾病黃斑變性的原因之一。處于風(fēng)險(xiǎn)中的人是顯示出視網(wǎng)膜損傷的跡象的老年人以及非常年幼的兒童（直到10歲），因?yàn)檫@些兒童還沒有發(fā)育出內(nèi)部保護(hù)機(jī)制，該機(jī)制是過濾藍(lán)光的晶狀體。在室外，限制藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的一般措施是人類戴上太陽眼鏡。在室內(nèi)，來自現(xiàn)有技術(shù)的限制藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的一種已知措施是使用可被調(diào)光的照明設(shè)備。

一種用于發(fā)出具有可調(diào)節(jié)頻譜的光的工作燈從us20120176767a1中已知。該已知的光源包括多個發(fā)光設(shè)備（led）。各種的led的組合輸出使得光源具有一白色發(fā)射頻譜，該白色發(fā)射頻譜具有向人們提供觀看舒適性的強(qiáng)度和色調(diào)或者色度。該已知工作燈發(fā)出的發(fā)射頻譜在亮度上可調(diào)光并且在顏色上可調(diào)節(jié)，以增強(qiáng)視敏度和改善照明對人眼的舒適性。

然而，該已知的照明設(shè)備具有下述缺點(diǎn)：藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的降低相對差，因?yàn)樵撘阎墓ぷ鳠翎槍Φ氖菍τ谌搜鄣氖孢m性和視敏度的改善，而不是針對藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的是提供一種照明設(shè)備，其包括如在開篇段落中描述的類型的光源，在該照明設(shè)備中，上面提到的缺點(diǎn)中的至少一個被抵消。此外，如在開篇段落中描述的類型的照明設(shè)備包括被配置成生成具有在2500-20000k的范圍內(nèi)的顏色相關(guān)溫度（cct）的白光發(fā)射頻譜的源光的光源，并且包括控制單元，其配置成控制照明元件，用于在460-490nm的波長范圍內(nèi)的第一發(fā)射峰與430-460nm的波長范圍內(nèi)的第二發(fā)射峰之間的比率的方面調(diào)諧源光，該照明元件為可調(diào)諧濾光器、可切換照明元件、可調(diào)光照明元件中的至少一種，

通過在長于490nm的波長范圍內(nèi)的發(fā)射頻譜的調(diào)節(jié)，對第一和第二發(fā)射峰之間的比率的調(diào)諧引起的白色發(fā)射頻譜的cct的漂移被逆轉(zhuǎn)。

一種典型的待控制的照明元件是可調(diào)光藍(lán)色照明元件、可切換藍(lán)色照明元件和可調(diào)諧藍(lán)光濾光器中的至少一個。優(yōu)選地，照明元件是光源的可調(diào)光照明元件和/或光源的可切換照明元件。然后，照明元件優(yōu)選地包括第一照明元件和第二照明元件，該第一照明元件在操作期間發(fā)出具有在460-490nm的波長范圍內(nèi)的第一最大發(fā)射峰的光，該第二照明元件在操作期間發(fā)出具有在430-460nm的波長范圍內(nèi)的第二最大發(fā)射峰的光?？刂瓢l(fā)光元件的控制單元可以例如為開關(guān)、電源鈕、脈寬調(diào)制（pwm）單元、幅度調(diào)制（am）單元、電流控制單元?？刂茷V光器的方式可以是經(jīng)由可變電壓源，具有與由光源發(fā)出的光的傳播方向橫切的可變厚度或者摻雜濃度的濾光器的橫向漂移，所述光穿過所述濾光器。

該照明設(shè)備的特征還在于，白色發(fā)射頻譜的cct不受第一和第二發(fā)射峰之間的比率的調(diào)諧的影響，或者換言之與該調(diào)諧沒有因果關(guān)系。為了達(dá)到該效果，照明設(shè)備的傳感器測量初始頻譜的頻譜組成，并且據(jù)此計(jì)算cct。隨后，后續(xù)光譜的頻譜在該頻譜的較長波長范圍（即綠色至紅色部分）中在發(fā)射強(qiáng)度上得到調(diào)適，以補(bǔ)償和/或逆轉(zhuǎn)由初始和后續(xù)頻譜之間的第二發(fā)射峰中的差異造成的對cct的影響和/或cct的漂移。用戶應(yīng)當(dāng)理解的是，如果一個人想要或者需要從能量高效的照明切換至更安全更健康的照明以限制藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)，并且所述切換涉及第一和第二發(fā)射峰之間的不同比率，而不改變發(fā)射頻譜的cct。如果兩個人在同一房間，特別地這被理解：當(dāng)所述切換代表第一個人被進(jìn)行時，所述切換不被第二個人察覺到，因?yàn)閏ct保持不變。

諸如已知的工作燈之類的當(dāng)前的白色led燈通常使用具有被磷光體轉(zhuǎn)換成白光的450nm的峰值波長的藍(lán)色泵浦led。該選擇被做出以具有最高效率的白光，這對于許多顧客而言是一關(guān)鍵的產(chǎn)品屬性。這樣的已知照明設(shè)備具有兩個重要的缺陷，因?yàn)?50nm波長處的藍(lán)色led峰：

-與波長間隔415nm-455nm有顯著的重疊，在該波長間隔中人眼對于損傷（即所述藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)）敏感；

-在波長范圍450-500nm中具有未最大化的能量含量，該波長范圍負(fù)責(zé)人類的生物刺激，人類的敏感度在大約475nm處達(dá)到峰值。

本發(fā)明描述了具有可調(diào)諧/可調(diào)節(jié)頻譜的照明設(shè)備的使用，該照明設(shè)備可以用于下述極端情況：能量高效的照明的第一操作狀態(tài)（其具有在430-460nm的第二波長范圍內(nèi)的藍(lán)色峰，但是具有藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)）；或者不那么高效但安全、健康的照明的第二操作狀態(tài)（其具有有著在460-490nm的第一波長范圍內(nèi)的藍(lán)色峰的生物刺激物）。由實(shí)驗(yàn)看出，具有例如有著在460-490nm的第一波長范圍內(nèi)的峰值波長的藍(lán)色led的照明設(shè)備降低30%的藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)，并且它增加20%的生物刺激物。然而，相比于具有有著在430-460nm的第二波長范圍內(nèi)的發(fā)射峰的藍(lán)色led的照明設(shè)備，它產(chǎn)生20%的能量效率損失。

為了獲得這兩種極端操作狀態(tài)之間的還更突出的區(qū)別，照明設(shè)備的一實(shí)施例的特征在于，第一發(fā)射峰在465-475nm的波長范圍內(nèi)，并且第二發(fā)射峰在445-455nm的波長范圍內(nèi)，例如，在第二操作狀態(tài)下在大約475nm的發(fā)射峰，以及在第一操作狀態(tài)下在大約450nm的發(fā)射峰。通過比較475nm藍(lán)色led泵浦和450nm藍(lán)色led泵浦的損傷，對歸因于藍(lán)色輻射的眼睛損傷的相對危害風(fēng)險(xiǎn)執(zhí)行的、利用essilor-fit敏感度曲線對于各種cct值的計(jì)算表明，獲得2700k下29%的輻射損傷減少至6500k下34%的輻射損傷減少。

為了允許實(shí)現(xiàn)在第一操作狀態(tài)與第二操作狀態(tài)之間的選擇，照明設(shè)備可以例如通過下述得到控制：

-用戶接口（=ui），例如智能電話、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或者遙控器或壁掛式控制器，在所述用戶接口上，用戶可以在“能量高效的光”與“健康的光”之間進(jìn)行選擇；

-照明系統(tǒng)，其基于傳感器和/或時鐘輸入在“能量高效的光”與“健康的光”之間進(jìn)行選擇：

-傳感器可以為存在檢測、人群運(yùn)動速度檢測以及人的駐留時間檢測；

-時鐘可以區(qū)分白天和夜晚時間。

所述選擇可以在兩個例如固定的操作狀態(tài)“能量高效的光”和“健康的光”之間作出。這樣的通常具有白光的照明系統(tǒng)于是具有兩種固定的設(shè)置：

-設(shè)置1：和430與460nm之間的藍(lán)光相比，460與490nm之間的藍(lán)光的相對高的貢獻(xiàn)；

-設(shè)置2：和430與460nm之間的藍(lán)光相比，460與490nm之間的藍(lán)光的相對低的貢獻(xiàn)。

該系統(tǒng)可以針對不同的情形在設(shè)置1和2之間切換，例如：

作為一天時間的函數(shù)在1和2之間改變，以幫助保持晝夜節(jié)律；

當(dāng)調(diào)暗光強(qiáng)度或者減小cct時從1切換到2，因?yàn)楫?dāng)需要較少供給能量時，通常使用較暖的顏色和較低的光水平；

當(dāng)增加標(biāo)記為供給能量的ui控制輸入時從2切換到1；

當(dāng)激活標(biāo)記為通過例如更清晰的視覺感知提高眼睛舒適度的ui控制輸入時從2切換到1；

當(dāng)需要較高的節(jié)能時從2切換到1。

具有兩個固定操作狀態(tài)或者在所述兩個操作狀態(tài)之間連續(xù)可配置的照明系統(tǒng)有意義的情形的示例為：

-當(dāng)人們例如在醫(yī)院或者療養(yǎng)院中住院治療時，系統(tǒng)可以在早晨和傍晚從最優(yōu)的能量高效的光切換至用于生物刺激物的光以重置他們的生物鐘以獲得良好的喚醒-睡眠節(jié)律、深度睡眠和較高的日?；顒幽Ｊ剑粨p害居住者的視覺舒適度。通過這種方式，將支持住院人員的康復(fù)過程，同時療養(yǎng)院的居住者將被注入活力，或者在老年癡呆癥患者的情況下，也可以主張減少的認(rèn)知衰退、更少的攻擊性和更好的睡眠的益處。因此，照明設(shè)備的一實(shí)施例的特征在于，光源在光強(qiáng)度方面可調(diào)諧，并且在調(diào)暗和/或降低cct時，第一和第二發(fā)射峰之間的比率減小。

-當(dāng)人們在相同照明下停留較長時間時，例如在辦公室工作和酒店一天會議期間，系統(tǒng)可以在用戶的一定駐留時間之后從“能量高效的光”切換到“健康的光”。例如，如果駐留時間超過2小時，則系統(tǒng)將在接下來的2-3小時期間自動切換到“健康的光”。通過這種方式，在能量高效的光與針對生物刺激物的健康的光之間取得平衡。在人們通常呆上一整天的酒店會議室中，這可以最優(yōu)地且直觀地使用，具有延長的注意力和活力的益處。

-在白天期間有多得多的人出現(xiàn)的室內(nèi)區(qū)域中，以及在一空間需要在沒有人或者只有很少人的期間被照亮的情況下，比如晚上6點(diǎn)鐘之后辦公室中或者商店中，頻譜可以從“健康的光”模式切換到“能量高效”模式。再者，在晚間或者夜間，當(dāng)某些區(qū)域未被人占用時，可以使用“能量高效的光”設(shè)置，以使空間出于安全原因被照亮（防盜燈）。

-在公共交通設(shè)施中，當(dāng)人們快速移動穿過走廊和等候區(qū)時，可以使用“能量高效的光”。然而，當(dāng)非常擁擠并且人們必須在相同的位置上等待更久時，可以使用“健康的光”。

-在飛機(jī)上，可以根據(jù)飛機(jī)的飛行時間設(shè)置光質(zhì)量：在較短的航班上，可以使用“能量高效的光”，而在較長的航班上，可以使用“健康的光”。

用戶可以攜帶個人設(shè)備，該個人設(shè)備例如經(jīng)由rf通信將他們在空間中的存在通信至照明系統(tǒng)，使得照明系統(tǒng)容易地知道他們的駐留時間。再者，可以使用視頻圖像來識別用戶并且測量他們的駐留時間。

表述照明設(shè)備包括像泛光燈、強(qiáng)調(diào)燈和工作燈那樣的設(shè)備。在這個方面，“工作燈”應(yīng)當(dāng)被理解為其主要目的是照射一區(qū)域或空間以供人們工作、恢復(fù)、休息和/或閱讀的照明設(shè)備，例如用于辦公室、醫(yī)院、療養(yǎng)院、精神病學(xué)中心、餐廳、圖書館、研究中心、家中的房間或空間，或者像停車場、露臺或者廣告牌那樣的外部空間的光照的燈具。

表述“白光”是指特定光源的色度或者該光源的“色點(diǎn)”。對于白光源而言，色度可以稱為該源的“白點(diǎn)”。白光源的白點(diǎn)可以落在與加熱至給定溫度的黑體輻射體發(fā)射的光的顏色對應(yīng)的色度點(diǎn)的軌跡上。因此，白點(diǎn)可以通過光源的相關(guān)色溫（cct）標(biāo)識，該相關(guān)色溫是經(jīng)加熱的黑體輻射體與白光源的顏色或色調(diào)匹配時的溫度。白光典型地具有在大約2500與20000k之間的cct。特別針對一般照明的術(shù)語白光一般處于大約2700k與6500k的范圍內(nèi)，并且特別針對背光照明目的術(shù)語白光處于大約7000k與20000k的范圍內(nèi)，并且特別在離bbl（黑體軌跡）大約15sdcm（顏色匹配標(biāo)準(zhǔn)差）內(nèi)，特別在離bbl大約10sdcm內(nèi)，甚至更特別在離bbl大約5sdcm內(nèi)。具有大約4000k的cct的白光具有中性白色。具有大約8000k或者更高的cct的白光在顏色上更泛藍(lán)，并且可以稱為“冷白色”或者“絢白色”。“暖白色”可用于描述具有在大約2500k與3000k之間的cct的白光，其在顏色上更泛紅。

表述“發(fā)射峰”表示發(fā)射波長內(nèi)的局部最大值，其是附近/鄰近發(fā)射波長的發(fā)射的光子數(shù)量方面的強(qiáng)度的至少兩倍。

照明設(shè)備的一實(shí)施例的特征在于，光源在光強(qiáng)度方面可調(diào)諧（可調(diào)光）。在其中需要生物刺激物的應(yīng)用中，例如在醫(yī)院或者療養(yǎng)院中，使用包括高強(qiáng)度/高色溫的動態(tài)曲線。這可能導(dǎo)致視覺不舒適，并且甚至導(dǎo)致偏頭痛、視覺緊張和不滿。通過作為較低強(qiáng)度的結(jié)果降低輝度對比度但維持生物響應(yīng)視覺舒適度，可以同時考慮生物刺激和節(jié)能。在這個方面，表述“可調(diào)光”表示光的強(qiáng)度或亮度以連續(xù)的方式或者在至少三個步驟上可控制，即，它可以逐漸地增強(qiáng)或調(diào)暗，并且最終關(guān)斷/接通。特別地，led適合于調(diào)諧發(fā)射頻譜的頻譜分布或者強(qiáng)度中的至少一個，因?yàn)檫@些容易地可調(diào)光，并且鑒于通常大量的led用于生成頻譜，激活的操作的led的份額容易地可改變。此外，照明設(shè)備的一實(shí)施例的特征在于第一照明元件包括第一led，并且在于第二照明元件包括第二led。在大多數(shù)情況下，工作燈也包括（優(yōu)選可調(diào)諧/可調(diào)光的）發(fā)射綠光的led以及（優(yōu)選可調(diào)諧/可調(diào)光的）發(fā)射橙紅光或紅光的led，分別作為第三和第四照明元件，例如用于獲得具有7000k或更低的cct的白光。

照明設(shè)備的一實(shí)施例的特征還在于，白色發(fā)射頻譜的褪黑素抑制不受第一和第二發(fā)射峰之間的比率的調(diào)諧的影響，或者換言之與該調(diào)諧沒有因果關(guān)系。為了達(dá)到此效果，對于相互調(diào)諧的發(fā)射頻譜，下述要求基本上得到滿足：

i1*r1+i2*r2≈常數(shù),

其中

i1為第一發(fā)射峰處的發(fā)射頻譜的強(qiáng)度；

r1為第一發(fā)射峰處的褪黑素響應(yīng)性；

i2為第二發(fā)射峰處的發(fā)射頻譜的強(qiáng)度；

r2為第二發(fā)射峰處的褪黑素響應(yīng)性。

藍(lán)色危害函數(shù)大致從400nm延伸到500nm，最大敏感度在大約435nm處?；旧吓c褪黑素抑制曲線對應(yīng)的晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)與藍(lán)色危害函數(shù)響應(yīng)曲線的不同之處在于它更寬闊，即，它延伸遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過400nm和500nm，并且在于它在大約465nm處具有相對寬的最大值。藍(lán)色危害函數(shù)與褪黑素抑制函數(shù)兩條曲線之間的差異允許實(shí)現(xiàn)將頻譜從安全且更健康的光調(diào)諧為更高效的光，同時保持褪黑素抑制基本上不受影響。能量高效的450nm藍(lán)色泵浦頻譜與藍(lán)色危害函數(shù)具有幾乎100%的重疊，而不那么能量高效的470nm藍(lán)色泵浦頻譜與藍(lán)色危害函數(shù)的重疊顯著更少。因此，470nm藍(lán)色泵浦頻譜比450nm藍(lán)色泵浦頻譜更安全且更健康，但是不那么能量高效。450nm藍(lán)色泵浦和470nm藍(lán)色泵浦頻譜二者都表現(xiàn)出與晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)的顯著且大約相同的重疊，并且這兩個頻譜可以有效地用于控制晝夜節(jié)律，然而470nm藍(lán)色泵浦頻譜在這個方面稍微不同于450nm藍(lán)色泵浦頻譜。

如上面所討論的，工作燈的特征能夠在于，所述比率能夠借助于可調(diào)諧的濾光器被控制，因此不一定要接通/關(guān)斷所述照明元件中的任何一個。所述可調(diào)諧濾光器的可見頻譜中的激活范圍優(yōu)選地針對波長<=500nm，但是針對<=460nm的波長范圍特別有效地可調(diào)諧。由于吸收濾光器導(dǎo)致一些光損耗，濾光器的使用應(yīng)當(dāng)盡可能多地限制到特定的波長范圍，即在此特別地限制到與危害風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的藍(lán)光的范圍，即在430-460nm的范圍內(nèi)?？商鎿Q地，可調(diào)諧濾光器是一種遮光反射濾光器，其允許實(shí)現(xiàn)重新使用經(jīng)遮擋的和經(jīng)反射的光，因此，該反射濾光器可能比吸收濾光器更高效。一種控制所述可調(diào)諧濾光器的方便的方式是有關(guān)電的。針對這樣的電可調(diào)諧的濾光器的適當(dāng)技術(shù)包括：

-平面內(nèi)電泳或電動力學(xué)：在這些技術(shù)中，（懸浮在液體中的）帶電顆?？梢砸迫牒鸵瞥鲆粎^(qū)域，因此改變光學(xué)屬性。如果顆粒包含遮擋來自500nm或更短，或者甚至更有效地來自450nm或更短的波長的光的材料，那么獲得期望的濾光效果。一種具有這樣的屬性的黃色材料可以是“ci26黃”，其具有contamac公司描述的吸收頻譜：http://www.contamac.com/files/contamac%20blue%20light%20article.pdf。也參見http://www.contamac.com/products/intraocular-lenses/ci26.aspx。一般地，電光活性顆?？梢杂晒鈱W(xué)材料組成并且被化學(xué)功能化以獲得電荷，或者這些顆?？梢杂砂鈱W(xué)材料的基質(zhì)（或者殼）組成。在后一情況下，所述光學(xué)材料也可以是染料。除非光漫射是所希望的，一般優(yōu)選的是避免后向散射；這可以通過使用比使用與所述液體折射率匹配的基質(zhì)材料的光的波長更小的顆粒而實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)證明，電泳和電動設(shè)備可以以薄的柔性箔或者在玻璃襯底之間制成，這看起來適合于待添加至led的濾光器。

-電濕潤：該功能在一定程度上類似于電泳，但是大的差異是運(yùn)動的是液滴而不是顆粒。這意味著所述光學(xué)材料應(yīng)當(dāng)為染料或者可溶解。制造柔性濾光箔可能更困難。

原則上，如果頻譜可以調(diào)適成使得低于460nm的波長被遮擋或者（鏡面）反射，則可以考慮用于可切換窗口的任何技術(shù)，例如液晶、電致變色、電流體、spd。

本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的一套零件，但是其中可調(diào)諧濾光器是個人可穿戴物，優(yōu)選地該可穿戴物選自由帽子、眼鏡、長袍組成的組。所述個人可穿戴物與光源機(jī)械地?cái)嚅_，即，它至少在光源的發(fā)射區(qū)域內(nèi)相對于光源自由地可運(yùn)動。這些可穿戴的個人可調(diào)諧的濾光器的優(yōu)點(diǎn)可以是更好的個人化。然后，利用一組燈具并且在多個用戶存在的情況下，甚至在需要眼睛保護(hù)以免受藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的人所存在的區(qū)域中，仍然可以保持光是能量高效的。

照明設(shè)備的實(shí)施例發(fā)出具有在2500k至6000k的范圍內(nèi)的cct的光。在這些相對低的cct下，藍(lán)色輻射在頻譜輸出中的貢獻(xiàn)相對低，并且因此對于通常應(yīng)用的室內(nèi)照明水平而言，對于具有眼疾的老年人的視網(wǎng)膜損傷的風(fēng)險(xiǎn)是可接受的低。正常的室內(nèi)照明水平一般在600至1000勒克斯的范圍內(nèi)。

本發(fā)明還涉及一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備、用戶攜帶的設(shè)備以及被配置成在操作期間測量或感測傳感器數(shù)據(jù)的傳感器和/或時鐘，所述傳感器數(shù)據(jù)包括該用戶攜帶的設(shè)備的位置、（周圍環(huán)境）頻譜照明條件以及用戶攜帶的設(shè)備暴露于（周圍環(huán)境）照明條件的暴露時間，該傳感器還配置成向控制單元提供基于傳感器數(shù)據(jù)的傳感器信號，該傳感器信號由控制單元處理以在操作期間調(diào)諧第一與第二發(fā)射峰之間的比率及它們的絕對發(fā)射強(qiáng)度。

可以向攜帶設(shè)備上傳一般數(shù)據(jù)，該一般數(shù)據(jù)通常使得照明系統(tǒng)提供具有高效照明與不那么高效、但更安全且更健康的照明條件之間的良好平衡的光，所述條件適于（周圍環(huán)境）頻譜照明條件。然而，照明系統(tǒng)的一實(shí)施例的特征在于，向用戶攜帶的設(shè)備上傳個人用戶數(shù)據(jù)，例如性別、年齡、種族和個人眼睛特征，比如例如配戴的眼鏡或者隱形眼鏡。所述個人數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)二者由控制單元處理以在操作期間調(diào)節(jié)發(fā)射頻譜和強(qiáng)度二者以適應(yīng)個人用戶。照明條件因此被個人化，并且因此可以針對特定個人來優(yōu)化。觀看舒適度的一個方面涉及工作場景中顏色和細(xì)節(jié)的辨別。人眼傾向于利用較高水平的光照來最好地做到這點(diǎn)。然而，較高的光照水平由于更多地暴露于較高劑量的有害藍(lán)光而一般涉及較高的危害風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)視個人暴露于所述藍(lán)光的暴露水平和時間的傳感器將傳感器信號提供給控制單元。該控制單元將該傳感器信號與所述個人的個人數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且隨后在頻譜輸出中涉及危害風(fēng)險(xiǎn)的藍(lán)光量的方面或者在光照水平—例如至多2000勒克斯（例如1000勒克斯）的光照水平—的方面調(diào)適/校正照明設(shè)備的頻譜，該光照水平被普遍接受，對于具有眼疾的老年人的視網(wǎng)膜損傷涉及可接受地低的風(fēng)險(xiǎn)。因此，起因于涉及危害風(fēng)險(xiǎn)的藍(lán)光的對所述個人眼睛損傷的風(fēng)險(xiǎn)被抵消。在療養(yǎng)院，在2小時期間在眼睛中應(yīng)用1000勒克斯以創(chuàng)建生物學(xué)效應(yīng)被認(rèn)為是非常有效的。借助于經(jīng)由可調(diào)諧濾光器或照明元件的一次性切換的在兩個狀態(tài)“能量高效的光”與“健康的光”之間的一次性轉(zhuǎn)換，可以達(dá)到頻譜中的藍(lán)光量的校正，或者可替換地，通過在不損害視覺的情況下在所述兩個狀態(tài)之間以某不可察覺的頻率切換可調(diào)諧濾光器或者照明元件，有可能可以甚至更好地達(dá)到頻譜中的藍(lán)光量的校正。

本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)和照明設(shè)備的使用，以提供高效的照明并且提供相對安全且健康的照明以及介于這些高效的照明與相對安全和健康的照明之間的操作狀態(tài)。

附圖說明

現(xiàn)在將借助示例性、非限制性示意性附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的、直立的照明設(shè)備的全視圖；

圖2a-b分別示出由根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備發(fā)出的第一和第二發(fā)射頻譜的示例；

圖3示出圖2a和圖2b的照明設(shè)備的發(fā)射頻譜的藍(lán)色部分分別與藍(lán)色危害函數(shù)和晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)的重疊；

圖4示出具有涉及藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的藍(lán)光的劑量控制的交互式照明系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出一種照明設(shè)備1，在圖中為臺燈，其包括位于具有反射器7的外殼5內(nèi)部的光源3，但是可替換地，該反射器可以不存在或者為漫射器，該外殼經(jīng)由柔性鉸鏈桿9連接至底座11。底座包含控制單元13、強(qiáng)度調(diào)節(jié)鈕15和第一控制鈕17。照明設(shè)備經(jīng)由電纜19可連接至市電。光源包括多個led21，這些led包括至少第一照明元件23和第二照明元件25。圖中示出的實(shí)施例還包括作為第三照明元件的至少一個發(fā)射綠光的led22和作為第四照明元件的至少一個發(fā)射橙紅光的led24。第一和第二照明元件二者可以是單個led或者多個led。照明設(shè)備通過其光源發(fā)出優(yōu)選為白色的頻譜的射束31，其是在強(qiáng)度方面和/或在頻譜組成（特別是第一和第二發(fā)射峰之間的比率）方面經(jīng)由控制鈕17調(diào)諧的源光。由至少第一照明元件發(fā)出的光的強(qiáng)度可以獨(dú)立于第二照明元件通過鈕17進(jìn)行控制，并且反之亦然。第一和第二照明元件二者的強(qiáng)度可以通過調(diào)暗或增強(qiáng)或者通過接通/關(guān)斷一份額的相應(yīng)的多個led來調(diào)節(jié)。從照明設(shè)備發(fā)出、穿過反射器的光出射窗口33到外部的射束31的強(qiáng)度通過鈕15可調(diào)節(jié)。此外或者可替換地，反射器容納用于調(diào)諧由照明設(shè)備發(fā)出的射束31的頻譜組成的可調(diào)諧濾光器27，該濾光器也示于圖1中并且通過第二控制鈕29可調(diào)諧。為了適應(yīng)每只眼睛是獨(dú)特的并且在不同的情況下不同地反應(yīng)這一事實(shí)，因此提供在頻譜方面和強(qiáng)度方面可調(diào)諧的光。因此，提供例如如圖1中所示的照明設(shè)備，其是可調(diào)光的并且允許實(shí)現(xiàn)不同頻譜的發(fā)射，導(dǎo)致高效的照明與不那么高效但更安全、更健康的照明之間的調(diào)諧。

圖2a-b分別示出如由根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備發(fā)出的第一發(fā)射頻譜41和第二發(fā)射頻譜43的示例。兩個頻譜通過包括led藍(lán)色泵浦和磷光體的組合的相應(yīng)led獲得。來自led泵浦的藍(lán)光部分地透射穿過磷光體，并且部分地被吸收和轉(zhuǎn)換成較長波長的光，透射的和轉(zhuǎn)換的光的組合導(dǎo)致白光。圖2a中示出的頻譜提供更安全更健康且更激勵性的光，并且在頻譜的藍(lán)色部分中具有一個峰，由于使用“470nmled藍(lán)色泵浦”，其在大約470nm處有著第一最大值45。圖2b的頻譜比圖2a的頻譜提供更高效的照明，但是有著更多的藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)，并且在頻譜的藍(lán)色部分中具有一個峰，由于使用“450nmled藍(lán)色泵浦”，其在大約450nm處有著第二最大值47。兩個頻譜具有大約6500k的相關(guān)色溫（cct），其對應(yīng)于日光頻譜。為了達(dá)到相同的cct，從第一最大值到第二最大值的漂移經(jīng)由下述被考慮在內(nèi)：頻譜在較長波長范圍內(nèi)的輕微修改，例如頻譜的橙紅色部分中的峰49朝頻譜的黃色波長范圍稍微漂移。雖然兩個頻譜的cct相同，但是這些頻譜中的每一個都具有特定的屬性和效果，這例如在受訪者所體驗(yàn)到的延長的注意力和活力方面變得明顯。

圖3示出圖2a和圖2b的照明設(shè)備的發(fā)射頻譜的藍(lán)色部分分別與藍(lán)色危害函數(shù)和晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)的重疊。圖3中的所有曲線都作為波長的函數(shù)示出于歸一化到100%的尺度上。如圖3中所示，藍(lán)色危害函數(shù)51大致從400nm延伸到500nm，最大值53在大約435nm處。晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)55比藍(lán)色危害函數(shù)甚至更寬，并且延伸遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過400nm和500nm，并且在大約465nm處具有相對寬的最大值57。能量高效的450nm藍(lán)色泵浦頻譜與藍(lán)色危害函數(shù)具有幾乎100%的重疊，而不那么能量高效的470nm藍(lán)色泵浦頻譜與藍(lán)色危害函數(shù)的重疊顯著更少。因此，470nm藍(lán)色泵浦頻譜比450nm藍(lán)色泵浦頻譜更安全且更健康，但是不那么能量高效。450nm藍(lán)色泵浦和470nm藍(lán)色泵浦頻譜二者都表現(xiàn)出與晝夜節(jié)律響應(yīng)函數(shù)的顯著的重疊，并且這兩個頻譜可以有效地用于控制晝夜節(jié)律，然而470nm藍(lán)色泵浦頻譜在這個方面稍微不同于450nm藍(lán)色泵浦頻譜。為了示出將頻譜從安全且更健康的光調(diào)諧到更高效的光，同時保持褪黑素抑制基本不受影響的可能性，圖3示出了第一發(fā)射在480nm處得到峰值并且第二發(fā)射在445nm處得到峰值的情況，并且示出了相應(yīng)的強(qiáng)度i1,2、相應(yīng)的褪黑素響應(yīng)r1,2和相應(yīng)的藍(lán)色危害響應(yīng)b1,2。結(jié)果表明，發(fā)射頻譜之間的比較基本上滿足以下要求：

i1*r1+i2*r2≈常數(shù),

其中

i1為第一發(fā)射峰處的發(fā)射頻譜的強(qiáng)度；

r1為第一發(fā)射峰處的褪黑素響應(yīng)；

i2為第二發(fā)射峰處的發(fā)射頻譜的強(qiáng)度；

r2為第二發(fā)射峰處的褪黑素響應(yīng)。

然而，在第一和第二發(fā)射最大值處的對藍(lán)色危害函數(shù)的響應(yīng)差異超過兩倍。

圖4示出具有涉及藍(lán)色危害風(fēng)險(xiǎn)的光的劑量控制的交互式照明系統(tǒng)100的示意圖。此外，照明系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備1、用戶攜帶的設(shè)備110以及被配置成在操作期間測量或感測傳感器數(shù)據(jù)的傳感器120和/或時鐘。照明設(shè)備包括集成的可調(diào)諧濾光器27、光源（未示出）和控制單元13，在圖中，該控制單元在照明系統(tǒng)中位于照明設(shè)備之外的別處。傳感器配置成經(jīng)由基于傳感器數(shù)據(jù)的傳感器信號130與控制單元通信，該傳感器信號由控制單元處理以在操作期間調(diào)諧第一與第二發(fā)射峰之間的比率以及它們的絕對發(fā)射強(qiáng)度二者。

由于位置感測可以用于測量例如藍(lán)牙信號或者wifi信號的信號強(qiáng)度。藍(lán)色危害能量的劑量是藍(lán)色危害能量與暴露的持續(xù)時間相乘的乘積。在照明系統(tǒng)的初始校準(zhǔn)之后，知道哪種劑量作為光設(shè)置的函數(shù)存在于房間中。對于給定的最大劑量，存在最大量的暴露時間。

在公式中

b(λ)為作為波長的函數(shù)的藍(lán)色危害輻射的敏感度曲線，并且i(λ)為所發(fā)射的光的頻譜功率分布；δt為所發(fā)射的光的暴露時間。

可調(diào)諧濾光器可以集成到led模塊中或者可以是燈具的部分（例如包括在光漫射器中）。在一可替換的實(shí)施例中，可調(diào)諧濾光器未集成到燈具中，而是遠(yuǎn)離燈具。這可以是例如可應(yīng)用于燈具或者置于燈具之前或者懸吊在桌子之上的（零部件市場的）面板或者箔。它甚至可以例如在眼鏡（例如谷歌眼鏡）中或者也許在帽子中“附接”到個體消費(fèi)者。遠(yuǎn)程濾光器的優(yōu)點(diǎn)可以是更好的個人化，利用一組燈具甚至在多個用戶存在的情況下，光仍然可以在人存在的區(qū)域之外保持明亮。