用于创建生物效应的照明系统技术方案

一种用于创建由光诱导的生物效应的照明系统。所述生物效应为不同于视觉的效应。该照明系统包括产生具有变化的光谱的光的光源（１）以及驱动器（２），该驱动器驱动所述光源（１）以便在时间上连续地：（ｉ）在第一时间段（Ｔ１）期间产生第一光谱（Ｓ１），（ｉｉ）在第二时间段（Ｔ２）期间将第一光谱（Ｓ１）改变为第二光谱（Ｓ２），其中该第二光谱（Ｓ２）具有所述生物效应，并且（ｉｉｉ）在第三时间段（Ｔ３）期间维持第二光谱（Ｓ２）。第二时间段（Ｔ２）的持续时间在５秒钟－３０分钟的范围内选择。第一光谱（Ｓ１）可以没有生物效应或者可以具有比第二光谱（Ｓ２）更小程度的生物效应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明系统、包括照明系统的消费设备以及驱动光源的方 法。本专利技术可以有利地用于调整人类生理节奏系统。
技术介绍
光通过刺激视觉系统影响人类的知觉。人眼除了包括用于观看的感 受器之外，还包括位于视网膜内的另一种感受器，该感受器基于感光黑视素(melanopsm )。对于人类而言，包括这些感受器的传感系统对于可见光谱的蓝色部分具有峰值波长灵敏度。撞击到这些感受器上的光调整 了人类和其他哺乳动物的生理节奏系统。WO02/20079公开了 一种控制人类对象的警惕性的方法和用在该方 法中的光源。该方法包括在基本上不影响褪黑激素周期(cycle)的相 (phase)的情况下在曝光时段期间使人类对象暴露于适当的光辐射。该 适当的光辐射由褪黑激素抑制辐射和光输出的小部分输出指定。该方法 可能涉及依赖于日时的从褪黑激素非抑制辐射到褪黑激素抑制辐射的 转变，并且可用于在多时区旅行的情况下使生物时钟再同步的应用中。 当人类对象经受30分钟的总曝光时间时，该方法得到有效的利用，在所 述曝光时间期间，曝光时段与(暗)间隔时段交替，其中灯大约30分钟 不工作。该现有技术公开了适当的光辐射对褪黑激素抑制的效果。然而， 该提出的方法并不具有最佳的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种照明系统，其发射的光具有改进的不同于 一见觉的生物效应。本专利技术的第一方面提供了一种照明系统，该照明系统包括光源， 其产生具有变化的光谱的光；以及驱动器，其用于驱动光源。本专利技术的 第二方面提供了 一种如权利要求14所述的消费设备。本专利技术的第三方面 提供了一种如权利要求15所述的驱动光源的方法。从属权利要求中限定 了有利的实施例。4产生具有变化的光谱的光的光源是已知的。例如，WO02/052902公 开了一种具有红色、绿色和蓝色LED的阵列的LED照明器。由该照明器 发射的光的颜色可以通过控制经过不同颜色的LED的电流来改变。 EP0851462公开了一种灯组件，其包括两个产生具有不同色温的光的灯。 JP7282778公开了 一种单荧光灯，其能够通过调节驱动脉冲的占空比来 改变蓝色光发射到红色光发射的量。然而可替换地，可以使用其颜色可 适当调节的任何其他的灯或灯组件。驱动器驱动光源，使得以下三种状态以提到的顺序在时间上连续地 发生。首先，在第一时间段期间产生第一光谱，其具有第一生物效应或 者根本没有生物效应。必须指出的是，在下文中，生物效应指的是光的 不同于视觉的效应。光的非视觉生物效应的实例是利用光巻吸(photic entrainment)的相移，诱导警惕性(反应时间、警觉(vigilance )、 EEG 活性)，减少睡眠或疲劳，提高精力和表现，在早晨觉醒过程期间增强 皮质醇，可能还有源于刺激该黑视素感受器的SAD治疗益处，和/或褪黑 激素抑制。其次，在第二时间段期间将第一光谱改变成第二光谱。该第 二光谱具有比第一生物效应更大的第二生物效应。第三，在第三时间段 期间继续第二光谱。第二时间段的持续时间在5秒钟-30分钟的范围内选 择。已经发现，如果在上述范围内选择的时间段中在先第 一光谱逐渐地 改变成第二光谱，那么第二光谱关于生物效应的效率是最大的。如果转 变时段太长，那么在先第 一光语对第二光镨的生物效应的影响低得多。 太短的转变感受起来是不愉快的并且因而是不希望的；在生物学上，这 种短的转变可能有作用。例如，当第一光源(例如灯或LED)产生第一 光谞，第二光源产生第二光谙并且像通常那样在打开第二光源的同时关 闭第 一光源以保持亮度(luminance )尽可能恒定时，那么出现非常短的 转变时段。选择的时间范围可能特别有效，因为它具有与哺乳动物的自然生境 的联系。实际上，在黎明和黄昏期间，发生时间尺度为1直到10分钟的 光镨变化。哺乳动物的内部生物时钟在这些环境条件下进化发展。觉生物效应的发生。在一个实施例中，第一光语没有生物效应。例如，第一光i普没有蓝200880017413.3色波长。这允许创建其中照明没有生物效应的第 一时间段。在一个实施例中，第一光谱在第二时间段期间不关闭，所述第二时 间段也称为转变时段。然而，其强度在第二时间段期间比在第一时间段 期间更低。在一个实施例中，在转变时段期间可以存在第三光谱，该第三光语 可以在第三时间段期间减弱或者不存在以便掩盖转变的可见性。在一个实施例中，具有第一光镨的光具有红色并且具有第二光语的 光具有蓝色。这具有光源相对简单的优点。在一个实施例中，第一光谱 根本没有任何蓝色波长，而第二光谱仅仅包含蓝色波长。在一个实施例中，将第 一光谱限制为600-760nm范围内的波长并且 将第二光谱限制为440-520nm范围内的波长。在另一个实施例中，第一 光语具有680nm波长的主分量并且第二光谱具有480nm波长的主分量。 已经发现，当在暴露于红色光之后暴露于蓝色光时，生物效应对于蓝色 光的灵敏度升高。灵敏度的增加对于680nm和480nm的相应波长尤其高。在一个实施例中，第一光谱为具有第一色温的白色光，并且第二光 谙为具有第二色温的白色光，所述第二色温高于第一色温。通过使用具 有不同色温的白色光，颜色保真度是最佳的并且第一光谱到第二光谙的 转变几乎不能察觉。在一个实施例中，驱动器以预定的次数重复第一时间段、笫二时间 段和第三时间段的序列。看起来第一光语、具有10秒钟-30分钟的特定持 续时间的转变以及第二光语的总序列的重复最大化了生物效应。在一个实施例中，在第一光谱、具有10秒钟-30分钟的特定持续时间 的转变以及第二光i普的总序列之后，驱动器仅重复第 一光语和第二光镨述另外的;列没有第一序列的所述特i转变时段。''在一个实施例中，在所述转变期间驱动器逐渐地减小第 一光谱的强度并且逐渐地增大第二光镨的强度。对应强度的这种逐渐的增大和减小降低了所述转变的可见性。在一个实施例中，驱动器在转变时段期间保持组合的第一光谱和第二光谱的总亮度或总视亮度(brightness)不变以便使得该转变进一步更不可察觉。本专利技术的这些和其他方面根据以下描述的实施例是清楚明白的，并且将参照这些实施例进行阐述。 附图说明在附图中图1示意性地示出了照明系统的框图，性，以及图3示意性地示出了显示设备。应当指出的是，不同附图中具有相同附图标记的项目具有相同的结 构特征和相同的功能或者为相同的信号。如果解释了这样的项目的功能 和/或结构，那么就没有必要在详细的说明中对其进行重复解释。具体实施例方式图1示意性地示出了照明系统的框图。该照明系统包括光源1和驱动且向光源1提供电流和/或电压D S 。驱动器2控制光源1以在时间上连续地 发射具有第一光i普Sl的光，从第一光谱S1改变成第二光谱S2的光，以 及具有第二光谱S2的光。第二光镨S2具有比第一生物效应更大的生物效 应。从第 一光谱到第二光镨的转变的持续时间在10秒钟-30分钟的范围内 选择。这参照图2进行了更详细的阐述。通常，驱动器2接收AC电网电压Vm并且具有用于控制经过光源l的 电流或者光源l两端的电压的电子电路。如果光源l具有不同的灯或 LED ，那么可以容易地通过改变流经灯或LED的电流或者灯或LED两端 的电压之比以公知的方式改变组合光的光镨。通常，LED是电流驱动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于创建由光诱导的生物效应的照明系统，所述生物效应为不同于视觉的效应，并且该照明系统包括：　－至少一个光源（１），其用于产生具有变化的光谱的光，以及　－至少一个驱动器（２），其用于驱动所述照明系统（１）以便在时间上连续地：　－在第 一时间段（Ｔ１）期间产生第一光谱（Ｓ１），　－在第二时间段（Ｔ２）期间将第一光谱（Ｓ１）改变为第二光谱（Ｓ２），该第二光谱（Ｓ２）具有所述生物效应，并且　－在第三时间段（Ｔ３）期间继续第二光谱（Ｓ２），　其中第二时间段（Ｔ２）的持续时 间在５秒钟－３０分钟的范围内选择。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-5-25 07108905.61.一种用于创建由光诱导的生物效应的照明系统，所述生物效应为不同于视觉的效应，并且该照明系统包括-至少一个光源(1)，其用于产生具有变化的光谱的光，以及-至少一个驱动器(2)，其用于驱动所述照明系统(1)以便在时间上连续地-在第一时间段(T1)期间产生第一光谱(S1)，-在第二时间段(T2)期间将第一光谱(S1)改变为第二光谱(S2)，该第二光谱(S2)具有所述生物效应，并且-在第三时间段(T3)期间继续第二光谱(S2)，其中第二时间段(T2)的持续时间在5秒钟-30分钟的范围内选择。2. 如权利要求l所述的照明系统，其中第一光语(Sl )具有另外的 生物效应，该另外的生物效应小于第二光谱(S2)的生物效应。3. 如权利要求l所述的照明系统，其中第一光谙(Sl)没有生物效应。4. 如权利要求l所述的照明系统，其中第二光谱(S2)包括一定强 度的第一光谱(Sl),该强度低于该第一光谱(Sl)在第一时间段(Tl) 期间的强度。5. 如权利要求l所迷的照明系统，还包括第三光谱，该第三光谱被 选择用于在至少一部分第二时间段(T2)期间掩盖从第一光谱(Sl )到 第二光谱(S2)的转变。6. 如权利要求l所述的照明系统，其中具有第一光语(Sl)的光具 有红色并且具有第二光谱(S2)的光具有蓝色。7. 如权利要求6所述的照明系统，其中将第一光谱(S1)限制为 600-760nm范围内的波长并且将第二光语(S2 )限制为440-520nm范围内 的波长。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：LJM施兰根，GWM科克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]