光电辐照设备

技术领域

本发明涉及光电辐照设备的领域，该光电辐照设备具有至少一个光电元件，该光电元件被布置成发射具有在700-1000nm之间的峰值发射波长的电磁辐射。实践中，此类设备的应用领域可以是多种多样的，因为它们可以被并入在用户的日常环境中可以使用的灯具、屏幕设备、移动设备、镜子等中。对于一些设备，目标是提供增强的照明功能，增强的照明功能例如通过应用所指示的发射波长以获得光生物调制效果，也可以对用户具有有益的影响，这是在文献中被描述为针对人类用户进行刺激、治愈或再生的已知光疗法。

背景技术

现有技术中的PBM设备利用通过高功率或通过高强度，采用对皮肤或治疗区域的近场激励来管理PBM辐射的装备(近距离设备)。这些规范使得PBM效应专用于专门设备，通常侧重于医疗或治疗目的。类似地，许多系统被设计为辐照整个身体并且需要专用递送，这要求用户在某些时间段内保持不动以便接收PBM响应。这些限制阻碍了公众获得PBM健康福利。

在现有技术中还已知提供此类设备，例如，如PCT申请WO 2020/119965中所述。已经表明，活生物体暴露于特定量的红光(R)和近红外(NIR)辐射会诱导生物和/或生化反应，这产生有益效果，诸如刺激愈合、缓解疼痛和减小炎症。

为了采用这种光生物调节(PBM)技术，常规方法是通过直接或非常靠近皮肤表面施加的专用设备来传送所需的辐射。

申请人较早提出了在通用照明系统的背景下通过自由空间辐射来递送PBM效应的概念。为了递送所需的辐照强度水平，通常采用R/NIR辐射源的高峰值脉冲，例如，如例如在通过引用并入的PCT申请WO2020/119965中所描述的。描述了脉冲宽度和频率的各种范围以递送预期提供有益效果的目标PBM剂量。公开了用于以脉冲宽度、频率和辐射水平驱动光电元件以获得目标PBM剂量的各种技术。也可以在本发明中应用这些元件中的一者或多者。例如，WO2020/119965公开了一种照明布置。该照明布置可以包括辐射源、光源和驱动器电路。光源可以适于发射可见光。在示例中，光源可以能够或适合于发射具有CIE色度空间中的色点的可见光，该色点到所述颜色空间中的黑体线的距离小于10个颜色匹配标准偏差(SDCM)。驱动器电路可以适于提供驱动电流，该驱动电流可以是脉冲化的并且可以具有不大于20％的占空比。照明布置可以适于向辐射源而不是光源提供驱动电流。

提供PWM调制信号的一个原因是，一方面实现相当高的辐照水平，但另一方面减小平均辐照，以防止过热和其他潜在的有害影响。

PWM调制的另一个原因是高效地生成所需的辐照水平，该辐照水平通常也是通过有限的能量供应手段来生成的，尤其是在手持式、电池供电的设备中。通过合适地选择辐射水平和调制频率，能够获得可用电能的平衡使用，而不会过早耗尽电池。由于有关诱导PBM的阈值效应，对PBM进行脉冲化是有效的。例如，通常认为，需要在皮肤表面处的＞0.1mW/cm

相反，可能有利的是，对R和/或NIR发射器进行脉冲化以克服上述辐照强度阈值并递送有意义的PBM剂量，同时在发射设备的持续高功率密度操作会导致热管理挑战并且可能导致辐射输出下降和/或减小的工作寿命的情况下维持避免使发射器过热的平均功耗。

减小增强型照明元件的能耗的另一选项是将辐射限制到适合于有限集光率的直接辐射的定向光束，所以不浪费辐射能量，因为它将不辐照用户。

为此，另外，可以通过将光聚焦在比一般照明所需的辐射模式(pattern)窄的辐射模式中来增加PBM辐照强度。也就是说，与构造环境的所有区域都需要一定水平的辐照以便被看到的一般照明不同，PBM辐射仅在被引导(可能通过使用反射器或折射器)到主体目标或主体目标的部分时才起作用，该主体目标可以位于指定位置，诸如医院房间中的椅子中、桌子处、或床中。根据电磁辐射的平方反比定律，这允许PBM辐射的聚焦，以在使用更少的总辐射的同时产生更高的辐射强度。

然而，在现有技术中，仍然需要对辐照进行优化，其中，可以以设备的其他用途的集成方式向用户提供增强照明效果，并且不会暴露于仍可能产生潜在有害影响的辐射水平。

发明内容

本发明的一个目的是，经由自由空间通过红外(IR)辐射向目标主体递送光生物调节(PBM)刺激。本发明的另一目的是以成本有效且不太耗能的方式递送PBM刺激。本发明的另一目的是监测和控制目标主体的PBM剂量。适合于实现本发明的应用包括目标主体的位置已知和/或可以被监测的应用。该信息提供了以超出PBM效应的最小阈值的水平递送IR辐射的机会。关于目标主体的位置的信息还包括目标主体停留在感兴趣区域内的时间长度，使得可以计算和监测剂量。

根据本发明的第一方面，提供了一种光电设备，光电设备能够或适合于在所述设备的用户中提供光生物调节效应，包括：至少一个(第一)光电元件(EL1)，被布置成发射具有在700-1400nm之间的峰值发射波长的电磁辐射；控制电路，被配置为调整光电元件的发射特性；和驱动器电路，被配置为：从控制电路接收输入，并且基于从控制电路接收的输入，使用脉冲化的驱动电流来驱动光电元件。控制电路可以包括定时器和/或可以包括剂量计算单元，定时器被配置为确定光电元件(EL1)发射的电磁辐射的开启时段，剂量计算单元被配置为确定用户处的电磁辐射的累积剂量。控制电路可以被配置为：如果超过预定最大开启时段，和/或如果由剂量计算单元确定的累积剂量指示超过用户处的电磁辐射的预定剂量，则指示驱动器电路关闭光电元件(EL1)。

发明人已经证实，PBM效应是全身性的，并且可以通过辐照目标主体的总表皮表面积的一部分来实现，只要其在可接受的辐照强度和剂量范围内即可。发明人已经证实这些强度和剂量范围，并且已经识别了目标主体与系统交互达指定持续时间或在一定距离内交互或两者的应用，使得PBM递送设备可以集成在此类系统内并且使用低能耗来实现期望的PBM响应。在一些实施例中，光电设备被并入到通常在使用时与用户具有可预测且相对静态的距离的物体中。以这种方式将PBM诱导辐射源集成到此类系统中，这使得能够容易地通过各种系统(例如，移动电话、膝上型计算机、平板电脑、监测器、电视、游戏系统、可穿戴设备(例如，手表)、(技术)小工具(例如，网络摄像头)、照明系统和其他系统)向一般公众提供PBM暴露。附加地或替换地，在一些实施例中，传感器被布置成检测用户是否在特定范围内和/或被布置成测量设备与用户之间的特定距离值。

以这种方式，可以可靠地监测剂量。因此，可以控制PBM设备，使得它们仅在其有用时开启，目标是在合理的时间量内提供有意义的剂量PBM效应，并且在不再需要它们时关闭，以避免超剂量情况而且还节约能源。

根据本发明的第二方面，提供了一种光电设备，包括：(第一)光电元件，被布置成发射具有在700-1400nm之间的峰值发射波长的电磁辐射。可以提供此类光电元件以用于增强辐照功能，特别地用于在设备的用户中提供光生物调节效应。为此，光电元件还可以被设置有驱动器电路。驱动器电路可以适于通过一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动光电元件，例如，使用WO2020/119965中描述的一个或多个元件，使得光电元件对用户实现实现高于0.1mW/cm

本发明的设备或装置能够以简单、省时、节能且成本有效的方式向用户递送PBM效应。设备或装置易于使用。在一些实施例中，提供了进一步措施以避免经由人类可见的闪烁或图像闪烁干扰用户或其他人。本发明的设备或装置通常在距用户的典型距离处的典型几何形状中使用持续特定最小持续时间。典型距离和几何形状允许将窄或定向辐射光束朝向主体或主体区域。典型持续时间允许PBM辐射随时间推移的均匀分布。

本发明的两个方面可以包括以下措施中的一者或多者。

光电设备可以包括响应于信号而关闭或调和第一光电元件的关闭电路，该信号可以是在第一光电元件被使用持续规定开启时段之后接收到的定时器信号。与使用相关的其他信号可以包括注册使用参数，例如在设备前面经过的平均预期时间，或设备所接收的辐照强度的平均计算剂量，或与设备和用户之间的距离相关的信号。

在若干实施例中，光电设备被配置为：基于设备的设计用途，在用户处生成足够但不过分的辐射强度。在这些实施例中，电磁辐射的光束角可以根据此类用途来进一步优化。这样，能够以最小的能耗实现最佳的PBM效应。

在一实施例中，光电设备是手持式设备(并入其中)，例如智能电话或平板电脑。驱动器电路可以被配置为：通过一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动光电元件，使得光电元件对例如在与光电设备相距25cm或30cm的距离处的用户实现高于0.1mW/cm

在另一实施例中，光电设备是计算机(并入其中)，例如膝上型计算机。驱动器电路可以被配置为：通过一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动光电元件，使得光电元件对例如在与光电设备相距50cm的距离处的用户实现高于0.1mW/cm

在一实施例中，第二光电元件(EL2)是为了照明或信息显示目的而安装的照明设备。驱动器电路可以被配置为：通过一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动光电元件，使得光电元件对例如在与光电设备相距130cm或170cm的距离处的用户实现高于0.1mW/cm

在一实施例中，第一光电元件(EL1)被设置为仅当第二光电元件(EL2)以高于10cd/m

在一实施例中，控制电路包括接近度检测单元，接近度检测单元被配置为确定用户与设备之间的距离(d)，其中，控制电路被配置为：取决于所确定的距离(d)来控制定时器和/或者剂量计算单元。

在一实施例中，控制电路被配置为：根据光电设备的每天的估计使用时间来控制驱动器电路。

在一实施例中，控制电路被配置为：取决于设备使用时间的历史表和/或光电设备与用户之间的距离来控制驱动器电路。

在一实施例中，所述设备包括检测电路，检测电路被配置为：检测用户与第一光电元件(视觉)接触，控制电路被配置为：对所述检测进行响应，并减小第一光电元件引起的辐照的水平。

在一实施例中，由所述电路对第一光电元件的发射特性的调整包括：将第一光电元件关闭持续预定关闭时段。

在一实施例中，预定累积关闭时段长于8小时、优选长于12小时。

在一实施例中，在与第一光电元件(EL1)相距0.1和5m之间的平均距离处的峰值辐照强度为0.1mW/cm

在一实施例中，在与(第一)光电元件(EL1)相距0.1和5m之间的平均距离处的辐照强度足以在人体内诱导光生物调节效应。

在一实施例中，在与(第一)光源相距0.2和5m之间的平均距离处的1小时或更长时间内的递送剂量在0.01和50J/cm

在一实施例中，光电设备还包括光源，光源包括第二光电元件(EL2)并且适于发射适合于一般照明的白光，其中，光源在操作时适于发射至少250流明、优选至少1000流明、更优选至少2000流明。

在一实施例中，由(第一)光电元件(EL1)发射的辐射被光学器件引导，使得从设备发射的辐射具有半功率全宽角小于2×60度、优选小于2×50度并且更优选小于2×25度的辐射模式。

在一实施例中，由(第一)光电元件(EL1)发射的辐射具有半功率全宽角为2×10度以下的辐射模式。

在一实施例中，光电设备是显示屏，包括被布置成发射具有在700-1400nm之间的峰值发射波长的电磁辐射以用作光电元件(EL1)的第一组微型LED或VCSEL，以及用作屏幕的显示像素的第二组微型LED。

在一实施例中，脉冲频率为100Hz以上。

在一实施例中，脉冲频率为30Hz或30Hz的倍数，优选为24Hz和30Hz的公倍数，例如120Hz。

在一实施例中，光电设备可以通过使用并入设备中的软件应用(“app”)来获取、存储和使用与任何上述方面相关的信息。

结合起来，提供了一种设备，其优化了移动设备的能量使用并且同时限制了过度暴露的机会。

附图说明

图1示出了具有第一和第二光电元件的设备的示意图；

图2示出了响应于自动生成的与使用相关的信号的调整电路的更详细流程图；

图3示出了由所述光电元件发射的相关波长的示意图；

图4a-4g示出了用于实现来自第一光电元件的定向辐射的各种实施例；

图5a-5c示出了用于实现定向辐射的进一步实施例；

图6a-6h示出了防止图像闪烁的多个驱动频率；

图7示出了灯具的第一光电元件的示意性辐照模式；

图8a示出了手持式设备的示意性辐照模式；

图8b示出了具有第一和第二光电元件的另一个设备的示意图；

图9a-9c示出了光电设备被并入诸如智能电话的手持式设备中的实施例；

图10a和图10b示出了光电设备被并入膝上型计算机中的实施例；

图11a示出了用于向人提供PBM辐射的典型辐照平面几何形状；

图11b示出了来自图11a的辐照平面处的辐照度分布。

具体实施方式

除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员在说明书和附图的上下文中进行阅读时通常理解的含义相同的含义。还应当理解，术语(诸如在常用词典中定义的术语)应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不会以理想化或过于正式的含义来解释，除非本文明确如此定义。在一些情况下，可省略公知的设备和方法的详细描述以便避免模糊本系统和方法的描述。术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项的任何和所有组合。还应当理解，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征的存在，但不排除一个或多个其他特征的存在或添加。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献均通过引用整体并入。如有冲突，以本说明书(包括定义)为准。

在整个申请中，用于光电组件的任何手段(其可以是发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、激光二极管(LD)、竖直腔表面发射激光器(VCSEL)或其他光电转换设备)可以适合于实施本发明，特别是如下文进一步阐明的。

下面参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式来实施并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将会把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

示例性实施例的描述旨在结合附图来阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。在附图中，为了清楚起见，系统、部件、层和区域的尺寸和相对尺寸可能被放大。参考本发明的可能理想化和/或中间结构的示意图来描述实施例。

光生物调节(PBM)涉及以特定能量/功率水平辐照活生物体的至少一部分，以诱导生物或生化反应。辐照可以在可见光谱(例如，红光)中或在不可见光谱(例如，近红外(NIR，700-1400nm)或红外(IR))中。已经有关于采用PBM疗法来治疗身体和心理症状的医学益处的大量研究。

在一些实施例中，使用驱动器电路以便以一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动第一光电元件，使得第一光电元件实现高于1mW/cm

WO2020/119965：其公开了与连续波红外光相比，向一般照明应用添加脉冲化NIR或IR光以诱导PBM效应，同时限制能耗。

WO2021/099642：其公开了与连续波红光相比，向一般照明应用添加脉冲化红光以诱导PBM效应，同时限制能耗。

此类驱动器电路的示例性实施例可以利用PWM信号，其中，第一脉冲电流的脉冲的宽度可以是0.05ms以上。第一脉冲电流的脉冲之间的时段可以是0.05ms以上。例如，LED可以10Hz的频率脉冲开启持续8ms的时段。在合适地辐照强度水平(例如，1-10mW/cm

不幸的是，虽然该比较例可能不会表现出人类可见的闪烁，但它能够产生图像闪烁，该图像闪烁可能是由电子成像装备中使用的传感器产生的，该电子成像装备包括录像机和相机，还有嵌入在智能电话中的相机。与人眼相比，此类传感器对红外光更敏感。具体地，如图3所示，CCD和CMOS传感器对600nm至1000nm以上的波长范围内的光非常敏感。该波长范围内的光会干扰这些设备的成像功能。具体地，在某些条件下，使该波长范围内的辐射脉冲化会导致此类成像设备的操作者可观察到的图像闪烁。

期望选择100Hz或更高的脉冲频率以用于脉冲化PBM光源，以避免明显的图像闪烁。根据本发明的另一方面，期望为PBM光源选择脉冲频率，该脉冲频率是诸如智能电话视频相机的成像装备中使用的典型帧速率的倍数，并且特别是要在一个或多个PBM灯具附近使用的成像装备的帧速率的倍数。

例如，如果相关成像装备的帧速率是30帧/秒(fps)，则NIR PBM LED的脉冲频率的合适选择可以是30Hz、60Hz或90Hz，以及等于或超过大约100Hz的任何频率。如果关注均可以用于诸如智能电话和数字相机的常用成像装备的多个成像装备帧速率(例如，24、30和60fps)，则用于脉冲化PBM LED的合适脉冲频率可以是这些频率的公倍数(例如，120Hz)，但是也可使用100Hz或更高。

虽然WO2020/119965和WO2021/099642旨在以节能方式递送PBM剂量，但红光、NIR或IR光均匀地分布在环境中，就像旨在照亮环境的可见光一样。此类设备(例如，台灯或面板)的可见光辐射模式的光学设计与PBM的理想NIR辐射模式不同：前者应当照亮整个房间或工作场所的大面积，而后者应当定向到主体。

聚焦在主体上的NIR光束允许使用更少的NIR LED，因为所有NIR光都落在主体上并且没有NIR光用于“照亮”空的空间。此外，“主体区域”定义得越好，NIR光束就可以被聚焦得越好。由于PBM辐射仅需要被引导至主体目标区域以诱导PBM效应，因此更高效地递送PBM辐射是可能的。

诸如数字相机的电子成像系统具有与人眼相比，对深红色和NIR辐射更敏感的传感器(例如，CMOS或CCD传感器)。这会导致以下情况：虽然人眼无法直接看到闪烁，但提供脉冲辐射的PBM照明系统在通过电子成像系统感知时仍会显示为闪烁。例如，这种“图像闪烁”可能会令人烦恼并破坏重要任务，例如医院环境中的患者健康监测。因此，期望提供一种用于有效PBM剂量的自由空间递送的方法，该方法不会经受显著水平的人类可见闪烁或图像闪烁。

现在参考图1，示出了具有第一光电元件EL1和可选的第二光电元件EL2的设备100的示意图。

第一光电元件EL1被布置成发射具有在700-1400nm之间的峰值发射波长的电磁辐射。可以提供此类第一光电元件EL1以用于增强功能，具体地用于在设备100的用户中提供光生物调节效应。第一光电元件EL1被布置成发射在可以与第二光电元件EL2的光谱范围部分重叠，但延伸至较长(IR)波长的范围内的辐射。示例性范围包括在与第一光电元件EL1相距0.2和5m之间的平均距离处具有0.1mW/cm

第二光电元件EL2可以被布置成发射可见光谱中的光。不受用途或形式的限制，此类第二光电元件EL2可以是定向或非定向发光设备，其用于直接或间接照明或信息显示目的，以及用于用户(特别地是用户的眼睛)的直接或间接辐照。示例可以是可以在用户的日常环境中使用的灯具、屏幕设备、移动设备等。具体地，此类设备可以用于照明或显示目的，并且为该目的发射可见范围内的光，在图3中被指示为具有在400-700nm的光谱范围内的主要发射。此外，为了照明或显示的目的，设备可以包括若干子源，例如各种光谱子范围中的一系列光源，具体地，以提供如下文进一步讨论的白光。

设备100还可以被设置有驱动器电路110，以便以一脉冲宽度、频率和辐射水平驱动第一光电元件EL1，使得第一光电元件EL1对用户实现高于0.1mW/cm

根据本发明的一方面，控制电路120被布置成：响应于自动生成的与使用相关的信号，生成到驱动器电路110的输出，以对第一光电元件EL1进行调整。此类信号可以通过许多实现由控制电路130接收，其中本公开示出了一些示例性形式而不限制潜在应用的范围。对于第二光电元件EL2，可以使用相同的驱动器电路或单独的驱动器电路。

例如，与使用相关的信号可以根据光电设备100的每天的估计使用时间来生成。为此，如图2中进一步所示，当PBM状态处于活动时，“看门狗”电路可以记录指示用户暴露于设备的“屏幕时间”。基于屏幕时间指示，可以估计总暴露时间，总暴露时间对控制电路110的功能的定时器135进行控制。

用户可以通过简单地激活设备100来注册使用，以将它用于其主要目的，即激活第二光电元件EL2。

还可以导出与使用相关的信号，或者从设备100中提供的各种系统(例如，面部识别电路等)导出更复杂的参数，这在下面的示例中进一步示出。

它还可以包括基于接近度检测单元的估计剂量，该接近度检测单元被编程为输出用户的距离参数d；其中，如果超过预定的估计剂量水平，则基于输出的平均距离参数生成与使用相关的信号，如图2进一步所示。

更详细地，图2示出了响应于自动生成的与使用相关的信号的控制电路130的更详细流程图。该图提供了接近度检测上传递的供使用的信号。这种检测是有用的，因为当可以辐照提供PBM效应的合适的剂量时，第一光电元件EL1优选是活动的。

因此，由控制电路130生成的使用信号的示例性形式是向先前讨论的驱动器电路110提供调节信号。控制电路120将接近度检测与检测到的“开启时段”相结合，具体地，如果超过预定的最大开启时段(on-period)，则生成与使用相关的信号。开启时段可以由定时器135检测，当满足接近度条件时，启动定时器。

定时器(或另一时钟)可以附加地用于指示一天中的时间。从用户的角度来看，在白天小时期间递送时，PBM效应可能是最有效的。在这种情况下，可能有利的是，PBM设备查询本地时区中的定时器或时钟，并确定当前白天小时是否有效。如果否，特别是从节能的角度来看，可能有利的是在非白天小时期间关闭或禁用PBM设备。

在所示的示例中，此类条件可以是在50cm的距离d内检测到用户的面部，或更具体地，在范围介于10cm和50cm之间的距离内检测到用户的面部。下限可以由安全方面、特别是眼睛安全来确定，这将在下面进一步讨论。上限可以通过所确定的最小辐照水平来确定，以便增强PBM效应，PBM效应将会在辐照水平太低时减弱。

还可以通过其他手段来检测开启时段，例如登记移动电话用户的屏幕时间的总使用的屏幕时间参数，这将在下面进一步讨论。例如，与使用相关的信号可以根据光电设备的每天的估计使用时间来生成。另一示例可以包括控制电路，该控制电路被编程为提供从使用设备使用时间的历史表导出的与使用相关的信号。

图4a-4g示出了用于实现来自第一光电元件EL1的定向辐射的各种实施例。具体地，示出了用于在操作期间将PBM辐射引导朝向用户的光学器件。作为示例，可以使用这些光学器件。

由第一光电元件EL1发射的辐射可以由光学器件引导，使得从设备100发射具有半功率全宽角小于2×60度，优选小于2×50度并且更优选小于2×25度的辐射模式的辐射。

较宽辐射模式提供了生成过多不直接针对用户的辐射的缺点，使得辐射被浪费并且不能用于诱导PBM效应。因此，在最佳意义上，第一光电元件EL1被设置为仅用冲击在用户皮肤上的直接辐射来辐照用户，该皮肤可以是任何皮肤(例如，在浴室环境中)。

光学器件可以是折射的(图4A)和/或反射的(图4B)或其组合，并且可以对应于合适种类的光电元件，特别是LED或VCSEL阵列或其组合。组合形式可以使用与透镜组合的全内反射光学器件(图4E)，该透镜可以是本身已知类型的菲涅尔型透镜(图4F和图4G)。衍射光学器件也是选项。

VCSEL阵列(竖直腔表面发射激光器阵列)像LED一样高效，并且可以提供甚至更窄的辐射模式，如图4C和图4D示意性所示。此外，多模和/或多光束VCSEL阵列可以与光学元件相结合，以稍微扩散光束并避免与高功率单激光束相关联的激光安全问题。来自II-VI,Inc.的商用VCSEL阵列产品APS6401010002典型地在3A正向电流下以25度的全宽光束递送2.2W。该特定产品用于940nm(InGaAs)，但在当前技术水平下，850nm(GaAs)版本是可能的，并且可以被预期具有类似的性能特性。该解决方案的辐照强度约为先前段落中描述的LED解决方案的辐照强度的5倍。而且，它可能不需要用于聚焦发射光束的透镜元件。

在激光设备用于PBM的情况下，优选的是避免激光可能引发的任何眼睛安全问题。用于实现这一点的一种方式是(在EELD或VCSEL发射器与用户眼睛之间)包括光学扩散器元件，该光学扩散器元件破坏激光的相干性并且增加效应源尺寸，从而减小眼睛安全隐患并且允许人们针对PBM设备不需要基于激光的眼睛安全评级。

图5a-5c示出了用于实现定向辐射的进一步实施例。在图5A所公开的实施例中，LED设备200g可以嵌入透镜形成光学器件中，该透镜形成光学器件可以部分成形为使用全内反射(TIR)原理沿正向(forward)方向反射光。

为了获得在至少具有高于0.1mW/cm

为了减小光学器件的高度，作为创造性的替代方案，光学器件可以被设计为微透镜阵列，其中，“微型”LED位于每个微透镜的焦点中心，这可以通过以下来合适地实现：将发光LED表面配置为活动微区域的图案化形式，由此限制光学器件的高度，同时实现PBM效应仍然活动的相当大的工作深度。这些微透镜阵列可以具有任何合适的形状，例如，如图5B或5C所示的类型的形状。

在另一示例中，LED可以是单个市售LED，例如Luxeon IR Compact L1IZ-A850000000000。如上所述，LED可以与透镜元件一起安装到个人设备(例如，移动电话)中，以提供具有50(2×25)度的FAHP的辐射模式。驱动器电路110被设置在电话内，以便能够提供足够的驱动电流以实现PBM效应。例如，可以以10％占空比(100Hz)在1ms脉冲中以1.5A的峰值电流驱动LED，以便在850nm下实现约1.9W的峰值辐射功率输出。如果透镜元件能够收集80％的该初级辐射，则在30cm直径的目标区域内，所递送的最大强度可以为约1.5W，或2.1mW/cm

可以通过进一步聚焦辐射(即，更窄的FAHP)，增加透镜的光学效率或LED本身的效率，来提高效率。至PBM设备EL1的电流可以由电子驱动器芯片提供，例如为移动电话LED“闪光”功能开发的那些。例如，来自Kinetic Technologies的闪光LED驱动器KTD2681可以在可编程脉冲模式下递送高达1.5A。

为了实现薄型设计，可以利用所谓的迷你LED和微型LED，如图5B和图5C所示。迷你LED(芯片尺寸通常为250微米以下)和微型LED(芯片尺寸通常小于50微米)最近在诸如显示器的应用中引起了人们的兴趣。由于光学元件随着芯片尺寸而缩放，因此可以通过用(总面积相同的)迷你或微型LED阵列替换高功率LED芯片200，来减小透镜或反射器元件的整体尺寸。理想情况下，芯片高度按比例减小，这可以通过减薄(或甚至移除)LED芯片基板来实现。

基于微型LED的显示器和照明系统近年来已引起人们的兴趣。对于显示器而言，与使用常规LCD或OLED堆叠不同，与显示器本身的表面积相比，微型LED可以使用极少量的半导体材料来构建显示像素。这意味着显示器中有空间来包括附加部件，无论是在像素之间还是在像素内。例如，像素中包括的红色、绿色和蓝色微型LED还可以包括NIR发射器，要么NIR微型LED要么VCSEL。这样，NIR发射可以被无缝集成到显示器中，并且用于在期望时提供PBM效应。

在图5B中示出了使用圆顶透镜迷你LED阵列方法的总高度减小的示例。作为比较例，来自Lumileds的市售IR LED LlI0-Axxx050000000的FAHP为2×25＝50度并且总高度为3.4mm，其中2.6mm属于透镜并且0.8mm属于芯片和基座。该LED产品中的芯片是1×1mm

作为替换实施例，在图5C中示出了TIR透镜微型LED阵列的示例。对于上述圆顶透镜情况，通过将功率LED芯片分解为4×4的迷你LED阵列，能够将TIR透镜元件的高度减小到四分之一。当芯片宽度变得如此窄以至于侧面发射比顶部发射占主导地位时，可以允许消除顶表面圆顶元件以简化设计并进一步减小轮廓，同时仍然实现高光学效率(参见图中的“替换”设计)。

迷你和微型LED设备可以使用常规LED制造技术来制造，并且在一些情况下可以通过常规芯片处理技术来组装。当设备变得非常小或者需要处理非常多设备时，可以利用诸如巨量转移的先进技术。巨量转移技术在本领域中是已知的并且包括弹性体拾取和放置、激光转移和静电拾取和放置等。

在特定示例中，PBM设备EL1可以包括安装在移动电话设备内的印刷电路板(PCB)上的单个高功率IR LED，使得LED发射能够在使用电话时指向用户的脸部。在设备与用户之间包括透镜元件，以便聚焦LED发射的辐射并且增加所递送的辐照强度。

例如，目标辐射模式可以是大约50度的半功率全角(FAHP)。当主体的脸部与电话相距30cm(典型距离)时，此类辐射模式可以确保从PBM设备EL1递送的大部分红外辐射被递送到目标主体的有用部分。此外，它确保了用户的(暴露的)面部的绝大部分可以经受PBM辐射，而不仅仅是面部的某个小部分。

可能优选的是，透镜元件是平面光学器件(例如，菲涅耳透镜)而不是标准折射透镜元件，以便节省移动电话构造内的空间(厚度)。

如上所述，PBM设备可以是脉冲化的，以便提供所需的强度水平，同时简化整体热管理和能量使用。如果PBM设备是脉冲化的，则最小脉冲长度应当至少为1ms。以确保有效的PBM刺激。此外，如果PBM设备是脉冲化的，则重复频率应当使得设备的操作不会引起在使用附近的成像设备(包括移动电话相机本身)会拾取的图像闪烁。

例如，可能优选的是，具有至少100赫兹以上的脉冲的重复率，如通过引用并入的美国临时申请63166331中所公开的。

图6a-6h示出了防止图像闪烁的多个驱动频率。所示的示例表明仍然可观察到约80Hz的闪烁，而在高于80Hz的脉冲频率下，能够防止此类图像闪烁。

所示的图像是从智能电话相机生成的NIR LED阵列的视频屏幕截图，该NIR LED阵列以10至320Hz的可变频率在足够高以便被观察的环境强度水平下脉冲化；图像A处于10Hz、B处于20Hz、C处于25Hz、D处于30Hz、E处于50Hz、F处于80Hz、G处于100Hz、H处于320Hz。在10Hz、20Hz、25Hz、50Hz和80Hz下观察到图像闪烁。图像闪烁在屏幕截图中显示为水平条纹。值得注意的是，在30Hz(这对应于图6a-h中的用于成像的智能电话相机的帧速率)下没有可观察到图像闪烁。还值得注意的是，在100Hz或更高频率下没有可观察到的图像闪烁。

图7示出了作为为了照明目的而安装在用户的紧邻位置的照明设备的示例的灯具210的第一光电元件EL1的示意性辐照模式。因此，灯具210被增强有用于提供PBM效应的第一光电元件EL1，同时包括光源，该光源包括适于发射适合于一般照明的白光的第二光电元件EL2，例如，其中光源在操作时适于发射至少250流明、优选至少1000流明、更优选至少2000流明。所公开的示例性形式示出了集成到通常用于一般照明的暗灯槽灯具210中的PBM能力。

在一个实施例中，考虑了典型办公环境。典型天花板高度Z3为2.7m。坐下的人的肩部的典型高度是100cm，从而在暗灯槽面板下方170cm处提供用于PBM动作的目标距离Z1，确定第一目标“辐照平面”P1。第二目标辐照平面P2是针对站在暗灯槽灯具210下方的人的肩部高度处。站立的人的肩部的典型高度是140cm，从而为第二目标辐照平面P2在暗灯槽面板下方130cm处提供用于PBM动作的目标距离Z2。典型的“2×4”面板递送约3000流明，并且相对于天花板高度Z3以1:1至2:1之间的比率间隔，或间隔2.7至5.4m。

在特定示例中，包括28个高功率IR LED的PBM设备EL1安装在暗灯槽面板内的一个或多个印刷电路板(PCB)上，使得LED发射向下引导。在设备与用户之间包括透镜元件，以便聚焦LED发射的辐射并增加所递送的辐照强度。例如，目标辐射模式可以是大约90度的半功率全角(FAHP)。如前所述，PBM设备可以是脉冲化的，以便提供所需的强度水平，同时使整体热管理容易。如果PBM设备是脉冲化的，则重复频率应当使得设备的操作不会引起在使用附近的成像设备可能拾取的图像闪烁。例如，可能优选的是具有至少100赫兹或更高的脉冲的重复率。

例如，LED可以是市售LED，例如Luxeon IR LED L1IZ-A850090000000。LED可以安装到暗灯槽中并配有集成透镜，以便为辐射模式提供90度的FAHP。驱动器电路110被设置在面板内，以便能够提供足够的驱动电流以实现PBM效应。例如，可以以10％占空比(100Hz)在1ms脉冲中以3.0A的峰值电流驱动LED，以便各自在850nm下实现约3.1W的峰值辐射功率输出。

可以使用多个暗灯槽面板，使得它们间隔2.7m，即与天花板高度Z3相同的距离d

如上所述，通过仅在“开启”条件被确定时(例如当关联的传感器设备检测到目标主体的存在时，该传感器可以并入暗灯槽或可以是与IR LED通信的外部设备(例如，遥控器))操作IR LED，可以更高效地操作IR LED。

此外，优选的是，仅在一天中的有限时间期间开启IR LED，例如对于白天小时而言典型的时间窗口内的8小时的时段。当确定“开启”条件时，IR LED可能会在几秒钟甚至几分钟内缓慢斜升(幅度或占空比)至其目标操作水平而不是突然打开，以便不打扰对环境红光和/或IR辐射水平的突然变化敏感的附近人员或设备。

对于暗灯槽面板之间的更宽间距，可以针对NIR LED利用所谓的“蝙蝠翼”辐射模式光学器件，以便在整个目标辐照平面上递送更均匀的辐照强度。蝙蝠翼辐射模式光学器件在本领域中是众所周知的，并且可以与NIR设备耦合以实现所描述的效果。

上面讨论的计算出的辐照强度水平表示仅直接(单程)IR辐射。实际上，从表面(例如，墙壁、天花板、桌子等)的反射可以用于增强峰值IR辐照水平并提高PBM效应功效，或者减小实现PBM效应所需的功率水平。

图8a示出了手持式设备的示意性辐照模式，由Alfaitouri等人测量的，TheEffect of Posture and Duration of Smartphone Usage on Neck Flexion Angle,Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society2019,Annual meeting,962-699。

根据本发明的一方面，控制电路120响应于自动生成的与使用相关的信号而对第一光电元件EL1进行调整。调整可以是光电元件EL1的关闭切换、或者干预(tempering)(例如，通过降低辐射水平)。

控制电路120还可以被编程以确保预定的累积关闭时段长于8小时，优选地长于12小时，使得身体可以合适地适应PBM效应而不会由于PBM辐照程序的无意重启进行过度暴露。例如，调整电路可以控制在与第一光源相距的在0.1和5m之间的平均距离处的1小时或更长时间内的递送剂量在0.01和50J/cm

除了使用控制电路130以便从PBM剂量的角度控制本发明的安全性之外，关心眼睛安全也很重要。根据IEC 62471“Photobiological safety of lamps and lamp systems”，为了防止视网膜热损伤，管理光源平均辐射率，使得不超过视网膜热危害极限L_IR。

手持式设备可以是任何移动设备，包括移动电话而且还包括移动屏幕设备，例如平板电脑、游戏设备、AR/VR头戴式耳机、手表、智能眼镜等。移动设备可以包括适合于提供可见光的第二光电元件EL2。在对于眼睛的弱视觉刺激或没有视觉刺激的情况下，L_IR可能相当低。例如，对于850nm IR发射器和有关源角距的最坏情况假设，L_IR为60000W/m

如果眼睛在暴露于IR辐射的同时受到高于10cd/m

如上所述，如果保守地考虑1×1mm

此外，在不存在视觉刺激的情况下，可能优选的是，减小功率和/或关闭IR辐射源，以确保不超过视网膜热危害极限。

因此，在优选的示例性实施例中，直接在用户眼睛中辐射的设备优选地被设置有眼睛检测或面部识别电路140(参见图8b)。

人眼的红外辐射危害暴露极限E_IR由辐照度驱动。根据IEC 62471，在780至3000nm内，平均辐照度的极限为10mW/cm

如先前关于图2所解释的，使用控制电路130可以包括被编程为输出用户的距离参数d的接近度检测单元；并且其中，如果超过预定的估计剂量水平，则基于输出的平均距离参数来生成与使用相关的信号。具体地，对于移动电话，可以根据光电设备100的每天的估计使用时间来生成与使用相关的信号，该估计使用时间可以例如从使用设备使用时间的历史表中导出。

控制电路130还可以包括剂量计算单元，该剂量计算单元为驱动器电路110提供计算出的暴露时间表，并且其中，当超过预定剂量时，生成与使用相关的信号。

第一光电元件EL1可以被布置成仅当第二光电元件EL2以高于10cd/m

因此，设备100可以包括控制器130、140、120，以检测用户(视觉上)接触第一光电元件EL1，并且作为响应，执行生成与使用相关的信号的动作以调整第一光电元件EL1的辐照的水平。

图9a-9c示出了光电设备被并入诸如智能电话或平板电脑的手持式设备中的实施例。

由于此类手持式设备与用户之间的距离是可预测的(例如，25cm或30cm)，因此即使没有任何传感器，也能够可靠地实现所需的辐射强度。由第一光电元件EL1发射的辐射可以被引导，使得从设备发射具有半功率全宽角小于2×60度、优选小于2×50度并且更优选小于2×25度的辐射模式的辐射。有利地，第一光电元件EL1可以被布置在还包含面部识别传感器或面部检测传感器的设备的区域中，如图9c所示。这能够进一步改善设备的剂量控制和其他控制功能。

图10a和图10b示出了光电设备被并入计算机(例如，膝上型计算机)中的实施例。同样在这种情况下，设备与用户之间的可预测距离允许可靠地实现期望的辐射强度。第一光电元件EL1可以被布置在计算机的任何位置处，例如在屏幕上方(参见例如图10a)或键盘260旁边(参见例如图10b)。由第一光电元件发射的辐射可以被引导，使得从设备发射具有半功率全宽角小于2×25度、优选小于2×15度的辐射模式的辐射。

在图9a-9c和图10a、图10b的实施例中，光电元件EL1可以替换地集成在显示器中，例如使用上面讨论的微型LED。

图11a示出了用于向人提供PBM辐射的典型辐照平面240。尽管在图中，典型的距离和平面尺寸为约30cm，但这对于范围仅是示例性的，其可以是10cm或更大的量级，例如50cm、甚至5000cm，这取决于应用(电视屏幕等)。辐照平面240内的暴露区域通常限于人体横向尺寸，例如面部宽度或身体宽度，并且通常可能不超过50cm。

本发明的设备或装置包含剂量监测系统(例如，时钟和距离传感器)，以便计算累积剂量。此外，设备可以包括接近度或其他传感器(例如，面部检测)以确定“开启条件”。剂量监测意味着设备也能够确定“关闭条件”。设备可以包含这些和其他传感器以及定时器，以提供反馈回路，以用于精确的剂量控制以及整个持续时间内的均匀功率分发。

辐照度取决于距离。本发明的实施例包括用作人眼的安全机制的控件。例如，接近度传感器或面部识别系统可以确定用户的眼睛与本发明的系统中的PBM辐射源的距离d。如果PBM源功率和用户眼睛的距离的组合会导致超过E_IR，则应当调低或甚至关闭PBM源功率。

作为示例，发明人已经设计了菲涅尔透镜系统，以便与市售的IR LED，Lumileds零件号L1IZ-A850000000000一起工作。LED插入透镜背面的腔中，并且抛物线侧表面与菲涅尔透镜顶表面组合，以便以紧凑设计提供聚焦效果，使得从透镜的顶部到LED的底部的总高度为3mm。该透镜具有约50％的光束效率(进入2×25度光束)，并且能够通过发射1瓦光功率的单个IR LED在30cm处产生约1mW/cm

作为考虑相同透镜布置的另一示例，如果单个LED以10％占空比操作，但是以更高峰值光学输出(例如，5W(给出0.5mW/cm

在具有重叠的辐射模式的多个LED的情况下，可能需要在与上面刚描述的相比更远离设备的距离处减小功率。例如，包括4个LED(各自在10％占空比下以5W运行)的平板电脑在与包含LED阵列的平面相距小于8.5cm的距离处会超过100mW/cm

虽然在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是此类示出和描述应被认为是说明性或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。此外，技术人员将理解，本文中使用的术语测试不限于指定的物理设计，而是可以涵盖可与芯片管芯互连的所有类型的结构。

此外，本发明不限于特定类型的应用，而是可以用于诸如以下的应用：汽车内饰；航空内饰；工业照明；户外照明；住宅照明；商业/建筑照明；项目-桌面和架空；桌面显示器；大型显示器、电视；微型投影仪和高度便携式投影仪；公共交通显示器；工业用途，例如，用于加工目的(例如固化)的(O)LED灯光/照明、可穿戴设备、计算机配件、(技术)小工具、3相轨道配件等。

第二光可以是能够发出白光的光源，即在色度空间中具有接近所谓黑体线的色度的发射光谱的光，即由在如图3所示的范围内的波长的光谱组合物组成。

如ANSI C78.377中所定义的，白光包括沿黑体线以及在其+/-0.006(以Duv计)内的色度，Duv是距u'v'色度空间中的黑体线的距离。ANSI C78.377将白色定义为2200至6500K之间的色温，但第二光可以提供该范围之外的色温。第二光还可以产生所谓的有色白光，这种光是色度接近但超出由ANSI C78.377+/-0.0006Duv极限(在u'v'色度空间中的黑体线周围)指定的区域的光。

第二光可以来自显示器，例如电视、监测器、膝上型计算机、平板电脑、笔记本电脑或电话设备。第二光优选以大于1cd/m

智能电话用户具有典型的姿势(图8a)，并且电话yu面部之间的距离d是众所周知的，约为30cm。此外，人们每天使用其电话所花费的时间也是众所周知的(通常＞3小时)。使用该信息以及如发明人所确定的PBM辐照强度和剂量的目标范围，我们可以描述用于集成到智能电话中的实用PBM设备。

如上所述，人们以非常可预测的方式与他们的移动电话交互。此外，许多移动电话具有用于监测人类与设备的交互的持续时间(即所谓的“屏幕时间”)的机制。如今，移动电话用户的平均屏幕时间通常为每天3小时。

知道用户面部与电话的距离d以及屏幕时间的总量允许我们计算对电话用户有意义的PBM剂量，以提供健康益处，例如，在用户无法获得自然太阳辐射的情况下。在该实施例中，PBM设备EL1被包括在面朝向用户的移动电话中。PBM设备能够以大于0.1mW/cm

PBM设备在用户的面部与电话交互的时间(如电话所监测的)期间递送IR辐射，但可以在用户不与电话交互时关闭，以节省能量。

对于每天三小时的屏幕时间的典型使用情况和大于1mW/cm

替换地，更高的强度当然是可能的，但是以电话上的电池消耗为代价。还存在使目标主体超剂量的风险。超剂量在针对体外研究、动物模型和人体局部治疗的科学文献中已经报道，并且取决于波长，但全身PBM的确切数据仍然难以捉摸。

移动电话可以包括电路和/或传感器以监测PBM设备的开启时间，类似于将电话置于待机模式的软件传感器系统，并且如果已达到目标PBM剂量水平或者如果需要为电话节省电池，则可以关闭PBM设备。

根据标准实践，本领域技术人员将理解，可以通过切换到最小非零功率值(例如，在公差内)来关闭传输。在本发明的上下文中，术语“关闭”和“关断”将类似地被理解为还覆盖非零小功率值，例如在光电元件EL1的电磁辐射几乎不能诱导任何PBM响应的水平。

针对智能电话的以上详细示例类似地适用于诸如平板电脑和电子阅读器的应用。本发明还可以应用于其他设备，例如膝上型计算机、飞机和公共汽车中的后座显示器、诸如跑步机和动感单车的健身设备中的显示器以及类似显示器。在这些应用中，在屏幕与用户之间的典型距离为约50cm。在该情况下，为了满足PBM剂量要求并且高效地递送辐射，将需要与上述示例相比具有更窄FAHP(例如，30度)的LED。

在由于聚焦透镜的空间要求而难以实现这一点的情况下，另一选项是增加LED的数量。例如，对于这些应用，使用用于上述详细示例的四个(而不是一个)LED将能够在相同屏幕时间递送有意义的PBM剂量。与智能电话相比，在这些情况下，额外电源需求不太令人担忧，因为对于这些设备，可以使用更大的电池和/或外部电源。

类似的配置可以用于计算机键盘中或视频游戏的控件中的PBM设备，其中，包括光学器件以在操作期间将PBM辐射引导朝向用户。此外，通过将PBM设备包括在方向盘或仪表板中，或汽车天花板中的顶部(或飞机中的乘客上方)，此配置还可以适用于汽车驾驶员，或健身装备的用户。

NIR光/PBM也与对人眼的积极效果有关。结合智能电话使用(人们通常认为智能电话会对视力产生负面影响)，这可能会成为新的独特卖点。参考Boris T.Ivandic和Tomislav Ivandic的Photomedicine and Laser Surgery.2008年6月，241-245；Goo H、KimH、Ahn J、Cho KJ的Effects of Low-level Light Therapy at 740nm on Dry EyeDisease In Vivo.Medical Lasers 2019；8：50-58；Geneva,Ivayla I.的Photobiomodulation for the treatment of retinal diseases:areview.International journal of ophthalmology vol.9,1 145-52，2016年1月18日。

当直接观察时，NIR设备仍然可以被人眼微弱地察觉。例如，当观察NIR LED的发射表面时，可能会观察到暗淡的暗红色辉光。在一些情况下，这种外观可能不是期望的。在此类情况下，可以将带通或长通滤波器材料放置在发射器和观察者之间，例如集成到智能电话、平板电脑、膝上型计算机、或本发明可用的任何其他设备的外壳中。这些材料透射NIR辐射的大部分，但阻挡可见光谱(例如，小于700nm或小于780nm)中的辐射。此类材料如今是市售的，例如来自Tokai Optical Co.,Ltd.的彩色IR透射片/白色IR透射片系列产品。当在NIR设备与用户之间采用时，此类材料使得设备能够提供其预期的PBM效应，同时在操作过程中不会呈现出任何人眼可察觉的辉光。

电视显示器

进一步扩展PBM集成显示器概念，可设想将PBM包括在电视(TV)显示器中。电视的平均观看距离取决于其尺寸。粗略的经验法则是座位距离为屏幕对角线的两倍。使用此经验法则，我们可以计算出递送上述有意义的PBM效应(在该情况下，＞1mW/cm

上表针对10％占空比脉冲操作，如先前详细描述的。通过在连续波(cw)模式下操作设备，可以减小设备计数(最多10倍)，这对于存在用于热管理的足够空间的较大显示器尤其可行。替换地，较窄辐射模式也可以减小所需的设备的数量，但应注意实现应用中的目标覆盖区域，例如，客厅中的每个休息区都配备有PBM集成电视。

浴室环境

PBM还可以被包括在美容和家庭护理环境中，例如浴室镜子或淋浴器中。与上述情况一样，用户的位置是众所周知的，并且可以检测到他们的接近度(例如，通过接近度检测器或其他代理(例如，开启淋浴水))。然而，在这些应用中，与显示器相比，用户与设备的交互的时间可能更短。例如，平均淋浴持续时间为约8分钟，这比典型的每日屏幕时间短得多。

在淋浴器应用的详细示例中，LED也可以是市售LED，例如Luxeon IR CompactL1IZ-A850050000000，其包括给出50度的FAHP的集成透镜。在该情况下，将需要多个LED。

LED可以安装到淋浴头附近的固定装置中，或者可以集成到淋浴间的天花板中的顶部固定装置中。电源和驱动器电路耦合到LED以提供足够的驱动电流以实现PBM效应。在一些实施例中，LED光可以耦合到光纤或光纤束中并且递送到淋浴器中，使得LED和电子器件可以保持在直接淋浴区域之外。

由于短持续时间，以连续波模式驱动LED以实现预期剂量是有帮助的。例如，可以以1.5A的连续电流分别驱动五个LED，以在850nm下实现约1.8W的连续辐射输出。假设整个光学系统收集该初级辐射的80％，则在50cm距离处的直径45cm的目标区域内，在光束峰值中所递送的平均强度将为约1.4W，或4.6mW/cm

可以通过包括与LED控制电子器件通信的接近度传感器来控制“开启(on)”时间，以仅允许它们在有人出现在淋浴间时开启，或者耦合到水流传感器，以仅允许它们在淋浴水正在流动时开启，或者满足两个条件。

与上述类似的计算适用于浴室或更衣室应用，其中，例如，LED可以集成到镜子中、镜子后面、或者集成到墙壁或天花板中的照明灯具中。接近度传感器可以被包括在区域中以检测人员的存在，从而允许PBM设备仅当有人存在时开启。

某些传感器可以检测主体与PBM设备的距离d，使得可以监测剂量。因此，可以控制PBM设备，使得它们仅在其有用时开启，目标是在合理的时间量内提供有意义的剂量PBM效应，并在不再需要它们时关闭以避免超剂量情况而且还节约能源。

当然，此类系统可以安装在房屋的任何其他区域或人类的其他构建环境中，包括水疗中心、健身房、工作场所、工作站等。

本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，可理解所公开的实施例的其他变型。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”不排除复数。单个单元可实现权利要求中列举的多个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的这一事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

附图标记的列表

100设备

110驱动器电路

120控制电路

130控制电路

135定时器

140眼睛检测电路/面部识别电路

150激活接近度传感器

160检查是否10cm＜d＜500cm

170启动定时器

180关闭IR LED并暂停定时器

190检查是否t≥t

200LED芯片

210灯具(例如，2×4暗灯槽灯具)

220辐射模式(例如，2×45°)

230LED和透镜

240辐照平面

250相机

260键盘

270鼠标垫

EL1第一EO元件

EL2第二EO元件

P1标称坐下肩部平面

P2标称站立肩部平面

P3地板表面

d

d距离(例如，30cm)

Z1第一竖直距离(例如，1.7m)

Z2第二竖直距离(例如，1.3m)

Z3第三竖直距离(例如，2.7m)