照明系统

技术领域

本发明涉及一种适于模拟自然光的照明系统。本发明还涉及一种控制照明系统的方法。

背景技术

具有选择性控制的照明源以产生模拟自然光的条件的照明系统例如从US2020103841中获知。然而，期望在房间(诸如办公室和家庭)中改善对自然光的模仿，这种对自然光的模仿被感知为熟悉的和愉悦的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的照明系统，该照明系统特别地可以提供迄今只能在自然界中在外部享受的体验。

根据本发明的第一方面，这一目的和其他目的通过照明系统实现，该照明系统包括：适于发射光的多个光源；控制器，其适于单独地控制多个光源的至少第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合光的颜色和色温中的至少一种可以变化；以及适于产生电离空气的空气电离器，其中空气电离器被配置为：响应于所述控制器改变由所述多个光源发射的所述组合光的所述颜色和色温中的至少一种，通过被编程或通过被控制器所控制来改变所述空气电离器的电离空气的产生，其中该控制器与用于所述光源的控制器为相同控制器或不同控制器。

本发明基于以下理解：通过添加空气电离器，所述空气电离器被配置为根据所发射的光的当前颜色和/或色温来设置所述空气电离器的电离，能够获得更好地模仿自然条件(即，不仅是自然光)的系统。高离子浓度例如典型地存在于森林中(其中存在绿白光)。此外，相对于传统的独立式空气电离器，本发明的照明系统在消毒方面可以具有特定优点。即，因为本发明的照明系统，特别是若干这样的照明系统，通常可以安装在天花板上或安装在天花板中以用作天花板照明，因此可以实现以下优点：与位于地板上或地板附近的电离器相比，来自天花板的空气电离器的分布式网络对于天花板下方的空间/房间具有更好的均匀覆盖性(像淋浴)。

第一光源可以例如是冷白色(CW)LED，并且第二光源可以是暖白色(WW)LED。或者，第一光源例如可以是RGB LED的红色光源，而第二光源可以是RGB LED的绿色光源，其中多个光源中的第三光源可以是RGB LED的蓝色光源。

空气电离器可以是或包括(负)离子发生器。也就是说，空气电离器可以适用于电离(充电)空气分子。空气电离器可以被配置为例如通过被编程或通过被控制器所控制来改变(增加/减小)所述空气电离器的电离空气的产生(即，所述空气电离器的电离)，该控制器与适于单独地控制所述多个光源的至少第一光源和第二光源的控制器为相同控制器或不同控制器。

需要说明的是，US20110128738公开了一种照明装置，其包括光源和离子发生单元。然而，在US20110128738中，控制器被配置为驱动多个离子发生器，使得所产生的离子量响应于光源的接通/关断和/或响应于光源的高照度/低照度而变大/变小。典型地，根据US20110128738，光源的接通/关断以及照度的高/低通常对应于人的存在/不存在以及人类活动中的活跃程度。因此，US20110128738没有公开如本发明中所述的依赖于光谱分布的电离空气的产生。

空气电离器可以被配置为：当控制器至少控制第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合(白色)光的色温从诸如小于3000K(其可以对应于暖白光)的第一色温增加至例如3000K-4500K(其可对应于冷白光)的第二色温时，将所述空气电离器的电离空气的产生从第一电离空气浓度增加到第二电离空气浓度以产生更高的电离空气浓度。也就是说，色温的增加可以与电离空气的产生的增加一致。

第二电离空气浓度可以是第一电离空气浓度的至少1.5倍，其中第二色温减去第一色温至少为500K。

此外，当控制器控制至少第一和第二光源使得由多个光源发射的组合光的色温从第二色温进一步增加到第三色温(诸如大于4500K(目光))时，空气电离器可以被配置为进一步增加其从第二电离空气浓度到第三电离空气浓度的电离空气的产生。

第三电离空气浓度可以是第二电离空气浓度的至少1.5倍，其中第三色温减去第二色温至少为500K。

优选地，当由多个光源发射的组合光的色温进一步从第二色温增加到第三色温时，电离空气的产生的进一步增加比当由多个光源发射的组合光的色温从第一色温增加到第二色温时电离空气的产生的增加更陡。″更陡″在此可以表示每增加1K更多产生的电离空气。对于所模仿的目光而言，电离空气的增加似乎是期望的，并且更陡的增加还导致高的消毒性能。

此外，电离空气的产生的增加和色温的增加中的至少一种(优选两种)可以是渐变的。这可以用来更好地模仿自然事件/自然条件，诸如从早晨到白天或从白天到晚上的转变。

空气电离器可以(进一步)被配置为：当控制器至少控制第一光源和第二光源使得由多个光源发射的组合白光变得更蓝和/或更绿色以产生具有绿色或蓝色色调的白光时，增加所述空气电离器的电离空气的产生以产生更高的电离空气浓度。具有蓝色色调的白光可以对应于/模仿天空光，并且具有绿色色调的白光可以对应于/模仿森林光。组合白光距离黑体线(BBL)优选为小于5SDRM(标准差配色)。具有绿色色调的白光距离BBL可为至少10SDRM。具有蓝色色调的白光可以大于7000K(在BBL上或附近)，优选大于10000K(在BBL上或附近)，更优选地大于12000K(在BBL上或附近)，或距离BBL至少10SDRM。

具体地，空气电离器可以被配置为：当控制器至少控制第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合光的色点远离第二色温移动到导致产生具有绿色或蓝色色调的白光的位置时，进一步增加所述空气电离器的电离空气的产生(例如，从第二电离空气浓度增加到较高电离空气浓度)。该较高电离空气浓度可以是第二电离空气浓度的至少1.5倍。

电离空气的产生的增加(其中组合的光从白色变为蓝白/绿白色)可以是渐变的。

空气电离器可以被配置为产生处在25-2000个离子/cm

空气电离器可以被配置为：当控制器至少控制第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合光是具有绿色或蓝色色调的白光时，提供最大电离空气浓度(或大于上述第三电离空气浓度的电离空气浓度)。这样的光可以模仿森林或瀑布，森林或瀑布是非常高的电离空气浓度自然地发生的地方。

照明系统可以被配置为使得具有绿色或蓝色色调的白光随时间动态地变化。照明系统可以例如包括用于随时间改变所发射的具有绿色或蓝色色调的白光的量、位置、光束形状、光束大小和图案(特别是绿光或蓝光的图案)中的至少一个的装置。照明系统可以例如投射白光中移动的绿光，以真正模拟移动的叶子。或者照明系统可以投影白光中移动的蓝光，以真正模拟移动瀑布。这些典型地是自然界中存在最高离子浓度的应用。

照明系统还可以包括存在传感器，该存在传感器适于检测照明系统附近的一个或多个人的存在和移动中的至少一个，其中空气电离器被配置为基于来自存在传感器的输入改变所述空气电离器的电离空气的产生。空气电离器可以例如被配置为：响应于存在传感器检测到一个或多个人的存在而增加所述空气电离器的电离空气的产生，或设置高的电离空气的产生；以及响应于存在传感器未检测到任何人的存在而减少所述空气电离器的电离空气的产生，或设置低的电离空气的产生。

控制器还可以适于控制多个光源的至少第一光源和第二光源，使得由多个光源发射的组合光的强度可以变化，其中空气电离器被配置为(进一步)随着由多个光源发射的任何组合光的强度的变化而改变所述空气电离器的电离空气的产生。空气电离器可以例如被配置为：当控制器至少控制第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合光的强度增加(或减小)时，增加(或减少)所述空气电离器的电离空气的产生以产生更高(或更低)的电离空气浓度。基于强度和颜色/色温两者改变电离可以提供协同效应：在更高的色温下，期望更高的强度；并且在蓝白或绿白的情况下，强度也可以更高。

此外，空气电离器可以被配置为：当关闭多个光源时或当控制器至少控制第一光源和第二光源以使得由多个光源发射的组合光的强度低于预定阈值时，增加所述空气电离器的电离空气的产生以产生更高的电离空气浓度。换句话说，当光源调暗或关断时，电离增加。但如果人彻底想要消毒空间(尤其是表面)，这种情形例如适用于人不存在的办公室中的夜晚间段。

根据本发明的第二方面，提供了一种控制照明系统的方法，所述照明系统包括适于发射光的多个光源和适于产生电离空气的空气电离器，其中所述方法包括：单独地控制所述多个光源的至少第一光源和第二光源，使得由所述多个光源发射的组合光的颜色和色温中的至少一种被改变；以及响应于所述控制器改变由所述多个光源发射的所述组合光的所述颜色和色温中的至少一种，通过被编程或通过被控制器所控制来改变空气电离器的电离空气的产生，其中该控制器与用于所述光源的控制器为相同控制器或不同控制器。此方面可展示与第一方面相同或类似的特征及技术效果，且反之亦然。

注意，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。

附图说明

现在将参考示出本发明的实施例的附图更详细地描述本发明的这个和其它方面。

图1是根据本发明的一个或多个实施例的照明系统的框图。

图2是本发明的一个或多个实施例的方法的流程图。

图3a-d涉及电离空气产生与色温的关系。

图4涉及电离空气产生与颜色的关系。

图5示出了电离空气产生与强度的关系。

在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可体现为许多不同形式，且不应解释为限于本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。

图1是根据本发明的一个或多个实施例的照明系统10的框图。照明系统10总体上适于模仿自然条件(包括自然光)。

照明系统10包括适于发射光的多个光源，其例如用于房间中的一般照明或环境照明或功能照明，该房间例如为办公室或家庭中的房间。多个光源设置在照明系统10的一个或多个照明器中，诸如用于一般照明的天花板照明器或用于一般照明的墙壁照明器。因此，本发明的照明系统10可以是天花板安装的照明系统或墙壁安装的照明系统。

照明系统10还包括控制器(或控制单元)14。控制器14适于单独地控制多个光源的至少第一光源12a和第二光源12b，使得由多个光源发射的组合光16的颜色和/或色温可以变化。

第一光源12a可以例如是冷白色发光二极管(CW LED)，并且第二光源12b可以是暖白色(WW)LED。冷白色LED 12a的色温优选为大于2700K，更优选大于3000K，最优选大于3300K。暖白色LED 12b的色温优选地小于2500K，更优选地小于2300K，最优选地小于2200K。

或者，第一光源可以例如是RGB LED的红色光源12a，而第二光源12b可以是RGBLED的绿色光源，其中多个光源中的第三光源12c可以是RGB LED的(单独可控的)蓝色光源。控制器14可以连接到第一、第二(和第三)光源12a-b(c)中的每一个。

根据本发明，照明系统10还包括空气电离器18。空气电离器18适于产生电离空气20。空气电离器18可以是或包括(负)离子发生器。也就是说，空气电离器18可以适于电离(充电)空气分子。

空气电离器18被配置为根据由多个光源发射的组合光16的颜色和/或色温来改变(增加/减小)所述空气电离器的电离空气20的产生。换句话说，空气电离器18可以被配置为根据所发射的光16的当前颜色和/或色温或响应于所发射的光16的当前颜色和/或色温来设置所述空气电离器的电离。这样，可以实现更好地模仿自然条件(即，不仅是自然光)的照明系统10。

空气电离器18可以被配置为例如通过被编程或通过由控制器所控制来改变(增加/减小)所述空气电离器的电离空气20的产生(即所述空气电离器的电离)，所述控制器可以是与控制器14(如图1中所示)相同的控制器或不同的控制器(15)。因此，空气电离器18可以连接到控制器14，如图1所示。

空气电离器18可以被配置为产生处在25-2000个离子/cm

在对照明设备10进行操作(其可以对应于控制照明设备10的方法)时，控制器14单独地控制(在S1处，参见图2)多个光源中的至少第一光源12a和第二光源12b，使得由多个光源发射的组合光16的颜色和色温中的至少一种被改变(增加/减小)。

例如，控制器14还响应于由多个光源发射的组合光16的变化的颜色和变化的色温中的至少一种来改变(在S2处)空气电离器18的电离空气20的产生。优选地，步骤S1和S2(基本上)在时间上一致。

转到图3a-d，空气电离器18可以被配置为：当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b以使得组合光16的色温从第一色温24增加到第二色温26时，将所述空气电离器的电离空气20的产生从第一电离空气浓度22a增加到第二电离空气浓度22b，以产生较高电离空气浓度22b。此外，空气电离器18可以(类似地)被配置为：当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b使得组合光16的色温从色温26降低到色温24时，降低所述空气电离器的电离空气20的产生以产生较低电离空气浓度22a。

具体地，空气电离器18可以被配置为当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b以使得组合白光16的色温从诸如2500K(其可以被解释为暖白光)的第一色温24增加到诸如4000K(其可被解释为冷白光)的第二色温26时，增加所述空气电离器的电离空气20的产生以产生较高电离空气浓度22b(例如，从7000个离子/cm

此外，空气电离器18可以被配置为：当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b使得组合光16的色温从第二色温26进一步增加到第三较高色温28(诸如6000K(目光))时，进一步将空气电离器的电离空气的产生从第二电离空气浓度22b增加到第三电离空气浓度22c(例如，从11000个离子/cm

同样如图3d所示，当组合光16的色温进一步从色温26增加到色温28时，电离空气20的产生的进一步增加可能比当组合光16的色温从色温24增加到色温26时电离空气20的产生的增加更陡。色温24和26之间的速率例如可以是约2.7个离子/cm

此外，电离空气的产生中的增加(减小)和色温的增加(减小)两者均可以是渐变的(随着时间的推移)，而不是阶梯状变化的。这可以用来更好地模仿自然事件/条件。

移步到图4，空气电离器18可以被配置为：当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b使得由多个光源发射的组合的白光16变得更蓝和/或更绿以产生具有绿色或蓝色色调的白光时，增加所述空气电离器的电离空气20的产生以产生更高的电离空气浓度。此外，空气电离器18可以(类似地)被配置为：当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b使得组合的光16变得具有更少的蓝色和/或绿色时，减少所述空气电离器的电离空气20的产生以产生更低的电离空气浓度。蓝白光可对应于天空光，且绿白光可对应于森林光。

具体地，空气电离器18可以被配置为：当控制器14控制至少第一和第二光源12a-b以使得组合光16的色点远离第二色温26移动到可以离开黑体线30的位置32以发出具有绿色或蓝色色调的白光时，进一步增加所述空气电离器的电离空气20的产生(例如，从第二电离空气浓度22b增加至25000个离子/cm

此外，当组合光16的颜色变化时，在电离空气20的产生的增加(减小)可以是渐变的(随着时间的推移)，而不是阶梯状变化的。这可以用来更好地模仿自然事件/条件。

此外，空气电离器18可以被配置为：当控制器14至少控制第一光源12a和第二光源12b以使得组合光16是具有绿色或蓝色色调的白光(如用于绿色色调的位置32)时，提供其最大电离空气浓度(例如25000个离子/cm

此外，照明系统10可以被配置为使得具有绿色或蓝色色调的白光随时间动态地变化。照明系统10可以例如包括用于随时间改变所发射的具有绿色或蓝色色调的白光的量、位置、光束形状、光束大小和图案(特别是绿光或蓝光图案)中的至少一个的装置。用于随时间改变所发射的具有绿色或蓝色色调的白光的量的装置可以由前述控制器14实现。用于随时间改变所发射的具有绿色或蓝色色调的白光的位置和/或光束形状和/或光束大小和/或图案的装置可以用合适的光学装置(未示出)来实现，且可以结合控制这种光学装置的控制器14。照明系统10可以例如投射白色光中移动的绿光，以真正模拟移动的叶子。或者照明系统10可以投影白光中移动的蓝光，以真正模拟移动的瀑布。这些典型地是自然界中存在最高离子浓度的应用。空气电离器18因此可以被配置为提供其最大电离空气浓度(例如，25000个离子/cm

移步到图5，控制器14还可以适于至少控制第一和第二光源12a-b，使得组合光16的强度可以变化，其中空气电离器18被配置为(进一步)随着由多个光源发射的任何组合光16的强度的变化而改变所述空气电离器的电离空气20的产生。

空气电离器18可以例如被配置为当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b以使得组合光16的强度增大(或减小)(如图5中的线38所示)时，增加(或减少)所述空气电离器的电离空气20的产生以产生更高(或更低)的电离空气浓度。此外，空气电离器18可以被配置为：当关闭多个光源时，或当控制器14至少控制第一和第二光源12a-b以使得组合光16的强度低于预定阈值40(如图5中的线42所示)时，增加所述空气电离器的电离空气20的产生以产生更高的电离空气浓度(例如20000个离子/cm

回到图1，照明系统还可以包括传感器34，35，诸如适于检测所发射的光的颜色和/或色温的颜色传感器，或适于感测电离空气浓度的传感器，或适于检测照明系统10附近的一个或多个人员(未示出)的存在和移动中的至少一种的存在传感器34。存在传感器34可以例如是IR传感器。空气电离器18在这里被配置为基于来自存在传感器34的输入来改变所述空气电离器的电离空气20的产生。空气电离器18可以例如被配置为：响应于存在传感器34检测到一个或多个人的存在而增加所述空气电离器的电离空气的产生，或设置高的电离空气的产生；以及响应于存在传感器34没有检测到任何人的存在而减小所述空气电离器的电离空气的产生，或设置低的电离空气的产生。在控制器14控制空气电离器18的情况下，存在传感器34可以连接到控制器14。替代地，传感器34，35可以直接连接到空气电离器18，或者连接到控制空气电离器18的某其它控制器(未示出)。

在空气电离器18被配置为根据颜色、色温、存在/移动和强度中的多于一种来改变所述空气电离器的电离空气的产生的情况下，本照明设备10可以具有让用户选择应该优先的输入的功能。可替代地或互补地，照明设备10可以具有预定设置，例如：在白天，存在可能会起支配作用，而在夜间，光强度可能会起支配作用。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。

此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中，词语″包括″不排除其他元件或步骤，并且不定冠词″一″或″一个″不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的单纯事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。