Осветительное устройство и способ для уменьшения дискомфортного отблеска
Изобретение относится к области светотехники. Способ для уменьшения дискомфортного отблеска содержит: этап предоставления первого фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения; и другой этап предоставления второго фрагмента светового излучения во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения. Первый диапазон углов падения больше, чем второй диапазон углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света, испускающего световое излучение, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения. Первый диапазон углов падения равен 70-90 градусов, а второй диапазон углов падения ниже 70 градусов. Технический результат - уменьшение дискомфортного отблеска. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение, в общем, относится к технологии освещения, а более конкретно к осветительному устройству и способу для уменьшения дискомфортного отблеска от светильника.
Уровень техники изобретения
Твердотельные источники света, такие как светоизлучающие диоды (LED), зачастую используются в светильниках, поскольку такие источники света имеют высокую световую эффективность и длительный срок службы. Для множества белых LED, используемых в обычных прикладных задачах освещения, таких как дорожное освещение и офисное освещение, коррелированная цветовая температура (CCT) светового излучения, испускаемого из них, больше или равна 5000 К. Это световое излучение может вызывать дискомфортный отблеск для пользователей, особенно в условиях, когда требуется высокая интенсивность света светового излучения, например, в случаях дорожного освещения. Следовательно, множество светильников проектируется так, чтобы отсекать свое световое излучение при большом угле падения, т.е. в направлении интенсивности γ света в системе координат в соответствии с CIE140-2010, так, чтобы уменьшать такой дискомфортный отблеск. Однако отсечение светового излучения может неблагоприятно влиять на рабочие характеристики таких светильников.
Сущность изобретения
Следовательно, будет полезно предоставлять осветительное устройство и способ для уменьшения дискомфортного отблеска от светильника.
Изобретатели изучили несколько факторов, которые могут влиять на визуальное восприятие дискомфортного отблеска, и обнаружили, что коррелированная цветовая температура светового излучения имеет существенное влияние на дискомфортный отблеск, воспринимаемый глазами человека. В частности, световое излучение с низкой коррелированной цветовой температурой может восприниматься как менее слепящее, чем световое излучение с высокой коррелированной цветовой температурой. Кроме того, изобретатели также обнаружили, что некоторое количество светового излучения при большом угле падения может увеличивать уровень яркости поля адаптации глаз человека и, таким образом, помогает уменьшать такой дискомфортный отблеск.
Согласно варианту осуществления изобретения предоставляется способ для уменьшения дискомфортного отблеска, который содержит: предоставление первого фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения; и предоставление второго фрагмента светового излучения во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном угла падения; при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света, испускающего световое излучение, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения.
В некоторых примерах изобретения второй фрагмент светового излучения с более высокой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы обеспечивать достаточную интенсивность света для желаемой области освещения, тогда как первый фрагмент светового излучения с более низкой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы увеличивать уровень яркости поля адаптации глаз человека так, чтобы уменьшать дискомфортный отблеск. Такое распределение интенсивности света может быть реализовано посредством регулирования интенсивности света при различных углах падения для различных фрагментов светового излучения. Например, второй фрагмент светового излучения может освещать меньшую область в отношении глаз наблюдателя, такую как земля или дороги, что вносит свой вклад в уровень яркости визуальных задач и не будет вызывать непосредственного дискомфортного отблеска для наблюдателя. Кроме того, последовательные два фрагмента светового излучения также помогают уменьшать визуальный дискомфорт.
В варианте осуществления первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°. Такое распределение светового излучения может удовлетворять требованию для освещения дороги.
В варианте осуществления коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К. Световое излучение с коррелированной цветовой температурой, равной или ниже 3000 К, особенно благоприятно для того, чтобы уменьшать восприятие дискомфортного отблеска для глаз человека.
В варианте осуществления этап предоставления первого фрагмента светового излучения содержит: испускание светового излучения из источника света; преобразование первого фрагмента светового излучения из светового излучения, испускаемого из источника света; и направление первого фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения.
В варианте осуществления этап преобразования первого фрагмента светового излучения содержит: преобразование первого фрагмента светового излучения посредством фильтрации света или люминесцентного процесса. Такие способы преобразования света совместимы с существующими светильниками.
В варианте осуществления первый фрагмент и второй фрагмент светового излучения испускаются из источника света, имеющего, по меньшей мере, две области для испускания светового излучения с различной коррелированной цветовой температурой.
В другом аспекте изобретения предоставляется осветительное устройство, которое содержит: источник света для испускания светового излучения; элемент преобразования для преобразования фрагмента светового излучения, при этом коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура непреобразованного фрагмента светового излучения; и направляющий элемент для направления преобразованного фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения и направления непреобразованного фрагмента светового излучения во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном угла падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света.
В дополнительном аспекте изобретения также предоставляется осветительное устройство, которое содержит: источник света для испускания светового излучения, при этом источник света имеет первую область для испускания первого фрагмента светового излучения и вторую область для испускания второго фрагмента светового излучения, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения; при этом первая область и вторая область размещаются таким образом, что первый фрагмент светового излучения направляется в первом диапазоне углов падения, а второй фрагмент светового излучения направляется во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном угла падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света.
Подробные разъяснения и другие аспекты изобретения будут предоставлены ниже.
Краткое описание чертежей
Конкретные аспекты изобретения далее будут раскрыты со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже и рассмотренные в связи с сопроводительными чертежами, на которых одинаковые части или под-этапы обозначены одинаковым образом:
Фиг. 1 изображает влияние многонаправленного источника света на восприятие отблеска глазами человека;
Фиг. 2 изображает влияние коррелированной цветовой температуры светового излучения на восприятие отблеска глазами человека;
Фиг. 3 изображает осветительное устройство 300 согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 4 и 5 изображают осветительное устройство 400 согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 6-8 изображают осветительное устройство 500 согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 9 изображает осветительное устройство 600 согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 10 изображает способ 700 для уменьшения дискомфортного отблеска согласно варианту осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
Изобретатель или изобретатели изучили несколько факторов, которые могут влиять на визуальное восприятие дискомфортного отблеска в световом излучении, испускаемом от светильника. Благодаря исследованию, изобретатель или изобретатели обнаружили, что коррелированная цветовая температура светового излучения имеет существенное влияние на дискомфортный отблеск. Также было обнаружено, что угол падения светового излучения влияет на восприятие такого дискомфортного отблеска.
Фиг. 1 изображает влияние многонаправленного источника света на восприятие отблеска глазами человека, при этом ось y обозначает рейтинг де Бура (в относительных единицах). Как изображено на Фиг. 1, диаграмма 101 обозначает рейтинг де Бура для однонаправленного источника света, т.е. источника света, световое излучение которого в диапазоне больших углов падения отсекается, а диаграмма 103 обозначает рейтинг де Бура для многонаправленного источника света, т.е. источника света, испускающего световое излучение как в диапазоне больших углов падения, так и в диапазоне небольших углов падения. Диапазон больших углов падения и диапазон небольших углов падения, оба рассматриваются в направлении вертикально вниз от источников света. Рейтинг де Бура для однонаправленного источника света равен приблизительно 5,00, и рейтинг де Бура для многонаправленного источника света равен приблизительно 6,00. Более высокий рейтинг де Бура указывает меньший дискомфортный отблеск. Следовательно, это сравнение для различных источников света показывает, что дискомфортный отблеск может быть значительно уменьшен посредством многонаправленного источника света, т.е. источника света, испускающего световое излучение в диапазоне больших углов падения, например, выше 80°. Основной причиной для такого уменьшения дискомфортного отблеска является то, что некоторое количество светового излучения в диапазоне больших углов падения влияет на восприятие отблеска и помогает улучшать уровень яркости поля адаптации глаз человека.
Фиг. 2 изображает влияние коррелированной цветовой температуры светового излучения на восприятие отблеска глазами человека при различных углах видимости, при этом левая диаграмма обозначает восприятие отблеска при просмотре под углом 0° (прямой обзор), а правая диаграмма обозначает восприятие отблеска при просмотре под углом 10°, т.е. источник отблеска находится под углом 10° относительно линии взгляда. На Фиг. 2, ось x обозначает среднюю яркость источника света (кд/м2), а ось y обозначает рейтинг де Бура (в относительных единицах). Как показано на Фиг. 2, диаграммы 201a и 203a, диаграммы 201b и 203b, и диаграммы 201c и 203c показывают соответствующие рейтинги де Бура для источника света с коррелированной цветовой температурой 6000 К при интенсивностях освещения 25000 кд/м2, 50000 кд/м2 и 100000 кд/м2; а диаграммы 202a и 204a, диаграммы 202b и 204b, и диаграммы 202c и 204c показывают соответствующие рейтинги де Бура для другого источника света с коррелированной цветовой температурой 3000 К при том же уровне яркости. Как может быть видно на Фиг. 2, световое излучение, испускаемое от источника света с коррелированной цветовой температурой 3000 К, воспринимается как менее слепящее, чем излучение, испускаемое от источника света с коррелированной цветовой температурой 6000 К. Кроме того, другие источники света с коррелированными цветовыми температурами 3000 К имеют аналогичные результаты. Может быть видно из вышеописанного, что эти результаты тестов ясно показывают, что световое излучение с коррелированной цветовой температурой ниже 3000 К существенно лучше, чем световое излучение с более высокой коррелированной цветовой температурой, такой как в диапазоне 4000-6500 К или выше.
Фиг. 3 изображает осветительное устройство 300 согласно варианту осуществления изобретения. Устройство 300 может быть использовано для внутреннего освещения, верхнего освещения, дорожного освещения или любых других подходящих прикладных задач освещения.
Как изображено на Фиг. 3, осветительное устройство 300 содержит:
источник 301 света для испускания светового излучения;
элемент 303 преобразования для преобразования фрагмента 307 светового излучения, при этом коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента 307 светового излучения ниже, чем цветовая температура непреобразованного фрагмента 309 светового излучения; и
направляющий элемент 305 для направления преобразованного фрагмента 307 светового излучения в первом диапазоне 311 углов падения и для направления непреобразованного фрагмента 309 светового излучения во втором диапазоне 313 углов падения, следующем за первым диапазоном 311 углов падения, при этом первый диапазон 311 углов падения больше второго диапазона 313 углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника 301 света.
В варианте осуществления, иллюстрированном на Фиг. 3, источник 301 света может быть флюоресцентной лампой, твердотельным источником света, таким как устройство на светоизлучающих диодах, или любым другим подходящим источником света, который может испускать световое излучение, которое охватывает, по меньшей мере, частично, диапазон видимых длин волн от 380 до 780 нм. В примере коррелированная цветовая температура светового излучения, испускаемого от источника 301 света, изменяется в диапазоне 4000-6500 К. Следовательно, коррелированная цветовая температура непреобразованного фрагмента 309 светового излучения равна 4000-6500 К. В некоторых примерах источник 301 света может дополнительно содержать один или более оптических элементов (не показаны) для регулирования светового потока, интенсивности света, направления падения и/или распределения светового излучения, испускаемого из него. Например, оптический элемент может быть отражателем, линзой или преломляющей пластиной. Оптический элемент может быть встроен как одно целое в источник 301 света.
Как изображено на Фиг. 3, источник 301 света устанавливается на заднюю пластину 315, которая используется, чтобы поддерживать источник 301 света. Задняя пластина 315, как правило, является непрозрачной. В результате, задняя пластина 315 может предотвращать прохождение части светового излучения; вместо этого, она будет отражать упомянутую часть светового излучения.
Элемент 303 преобразования может быть использован, чтобы преобразовывать фрагмент 307 светового излучения, изменяя его энергетический спектр. Например, коррелированная цветовая температура фрагмента 307 может быть понижена посредством добавления света с длинными длинами волн, такого как желтый свет или красный свет, или посредством преобразования света с короткими длинами волн, такого как синий свет или фиолетовый свет, в свет с более длинными длинами волн. Как правило, чем больше доля света с длинными длинами волн в преобразованном фрагменте 307, тем ниже коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента 307. Таким образом, коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента 307 светового излучения может быть понижена. В примере коррелированная цветовая температура фрагмента 307 светового излучения, испускаемого от источника света 301, преобразуется до температуры ниже 3000 К, которая ниже, чем цветовая коррелированная температура непреобразованного фрагмента 309, которая изменяется в диапазоне от 4000 до 6500 К. В некоторых вариантах осуществления допускаются отклонения коррелированной цветовой температуры преобразованного фрагмента 307 или непреобразованного фрагмента 309. Например, преобразованный фрагмент 307 светового излучения с коррелированной цветовой температурой ниже 3500 К все еще работает и также полезен для уменьшения дискомфортного отблеска. Дополнительно, непреобразованный фрагмент 309 светового излучения с коррелированной цветовой температурой от 4500 до 7000 К также работает. Будет понятно, что эти отклонения также находятся в рамках изобретения. Кроме того, поскольку коррелированная цветовая температура световых лучей, испускаемых под различными углами падения в первом или втором диапазоне углов падения, может слегка отличаться, коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента 307 или непреобразованного фрагмента 309 должна определяться как статистическое значение, такое как усредненное значение или среднее значение, полученное из коррелированной цветовой температуры световых лучей.
В примере элемент 303 преобразования может быть световым фильтром, таким как цветная пленка, которая разрешает прохождение только конкретного диапазона длин волн в фрагменте 307 светового излучения. Цветная пленка может быть нанесена на одну сторону или обе стороны направляющего элемента 305. В другом примере элемент 303 преобразования может быть цветным материалом, подходящим для нанесения на направляющий элемент 305. Таким образом, направляющий элемент 305 может направлять направление падения светового излучения, а также преобразовывать световое излучение через элемент 303 преобразования. В некоторых других примерах элемент 303 преобразования может быть фосфорным покрытием, которое используется, чтобы преобразовывать конкретный диапазон длин волн в фрагменте 307 светового излучения в другой диапазон длин волн так, чтобы изменять энергетический спектр фрагмента 307 светового излучения. Фосфорное покрытие может быть нанесено на предварительно определенную область направляющего элемента 305.
Направляющий элемент 305 также устанавливается на заднюю пластину 315 и располагается снаружи источника 301 света так, чтобы направлять направление падения светового излучения. В некоторых примерах направляющим элементом 305 может быть линза. В некоторых других примерах направляющим элементом 305 может быть прозрачная покрывающая пластина. Элемент 303 преобразования может быть расположен в предварительно определенной области направляющего элемента 305 таким образом, что преобразованный фрагмент 307 светового излучения может направляться только в первом диапазоне 311 углов падения посредством направляющего элемента 305. Дополнительно, непреобразованный фрагмент 309 светового излучения может направляться во втором диапазоне 313 углов падения, отличном от первого диапазона 311 углов падения. Когда световое излучение диффузионно испускается из источника 301 света, преобразованный фрагмент 307 и непреобразованный фрагмент 309 должны быть последовательными друг за другом. Когда осветительное устройство 300 используется для освещения, два последовательных фрагмента светового излучения помогают избегать визуальной прерывности так, чтобы уменьшать визуальный дискомфорт.
Будет понятно, что диапазоны углов падения для двух фрагментов светового излучения могут регулироваться посредством изменения оптического пути направляющего элемента 305 так, чтобы удовлетворять требованиям освещения в различных прикладных задачах. В некоторых примерах осветительное устройство 300 устанавливается над головой наблюдателя так, чтобы обеспечивать освещение дороги или верхнее освещение. Следовательно, первый диапазон 311 углов падения, в котором преобразованный фрагмент 307 направляется, больше второго диапазона 313 углов падения, в котором направляется непреобразованный фрагмент 309, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника 301 света. Таким образом, непреобразованный фрагмент 309 светового излучения с более высокой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы обеспечивать достаточную интенсивность света для желаемой визуальной области, позиционируемой ниже глаз наблюдателя, например, дороги или рабочего стола. И непреобразованный фрагмент 309 светового излучения не будет непосредственно испускаться в глаза наблюдателя. Вместо этого, он будет формировать только непрямое освещение с гораздо меньшей интенсивностью после отражения от дороги или рабочего стола. Преобразованный фрагмент 307 светового излучения может вызывать прямой отблеск в глаза наблюдателя. Однако, поскольку коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента 307 светового излучения гораздо ниже, он будет восприниматься как менее слепящий. Кроме того, преобразованный фрагмент 307 также полезен, чтобы увеличивать яркость поля адаптации для глаз наблюдателя так, чтобы уменьшать дискомфортный отблеск. В результате, осветительное устройство 300 может значительно уменьшать дискомфортный отблеск.
В примере первый диапазон 311 углов падения равен 70-90°, а второй диапазон 313 углов падения находится ниже 70°, оба из которых просматриваются в направлении вертикально вниз от источника 301 света. Такое распределение интенсивности света удовлетворяет требованию для освещения дороги.
Фиг. 4 и 5 изображают осветительное устройство 400 согласно варианту осуществления изобретения, при этом Фиг. 4 является перспективным видом осветительного устройства 400, а Фиг. 5 является видом в поперечном разрезе осветительного устройства 400.
Как изображено на Фиг. 4 и 5, осветительное устройство 400 содержит источник 401 света, элемент 403 преобразования и направляющий элемент 405, которые устанавливаются на заднюю пластину 407. Кроме того, осветительное устройство 400 также содержит покрывающую пластину 409 для защиты внутренних элементов. Покрывающая пластина 409 помещается снаружи направляющего элемента 405 так, чтобы огораживать источник 401 света и направляющий элемент 405 с задней пластиной 407. В варианте осуществления элемент 403 преобразования располагается в предварительно определенной области покрывающей пластины 409. Когда фрагмент светового излучения проходит через предварительно определенную область покрывающей пластины 409 с элементом 403 преобразования, он может быть преобразован в световое излучение с более низкой коррелированной цветовой температурой. Между тем, другой фрагмент светового излучения проходит через другую область покрывающей пластины 409 без элемента 403 преобразования и, таким образом, не будет преобразован. Покрывающая пластина 409 является светопроницаемой. В некоторых примерах покрывающая пластина 409 может состоять из пластика, стекла или любых других прозрачных или полупрозрачных материалов. Элемент 403 преобразования может содержать световой фильтр или фосфорное покрытие. Может быть видно из вышеописанного, что осветительное устройство 400 может быть спроектировано образом, полностью совместимым с традиционными осветительными устройствами, что значительно уменьшает стоимость его производства.
В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 4 и 5, осветительное устройство 400 может быть использовано как дорожный фонарь. Элемент 403 преобразования в осветительном устройстве 400 может быть закрыт в периферийной области покрывающей пластины 409. В некоторых других примерах, поскольку дорожный фонарь может быть использован, чтобы обеспечивать освещение на дороге, элемент 403 преобразования в осветительном устройстве 400 может быть покрыт в части периферийной области покрывающей пластины 409, через которую световое излучение возможно направляется водителям, движущимся по дороге, оставляя другую часть периферийной области покрывающей пластины 409, через которую световое излучение не направляется водителям (т.е., направляется за пределы дороги), непокрытой. Кроме того, преобразованный фрагмент светового излучения с более низкой коррелированной цветовой температурой может направляться в первом диапазоне 411 углов падения, изменяющемся от 70 до 90°, а непреобразованный фрагмент светового излучения может направляться во втором диапазоне 413 углов падения ниже 70°. Таким образом, световое излучение, испускаемое от осветительного устройства 400, может восприниматься водителями как гораздо менее слепящее, что полезно для снижения риска дорожно-транспортных происшествий.
Фиг. 6-8 изображают осветительное устройство 500 согласно варианту осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 6, осветительное устройство 500 содержит: источник 501 света для испускания светового излучения, при этом источник 501 света имеет первую область 503 для испускания первого фрагмента светового излучения и вторую область 505 для испускания второго фрагмента светового излучения, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже коррелированной цветовой температуры второго фрагмента светового излучения. Первая область 503 и вторая область 505 размещаются таким образом, что первый фрагмент светового излучения направляется в первом диапазоне углов падения, а второй фрагмент светового излучения направляется во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения с направления вертикально вниз от источника 501 света.
В варианте осуществления, иллюстрированном на Фиг. 6, источник 501 света может содержать множество элементов источника света для испускания светового излучения, соответственно. Например, источник 501 света может быть LED-массивом, включающим в себя множество LED. Среди множества элементов источника света элементы в первой области 503 испускают световые лучи, формирующие первый фрагмент светового излучения, а другие элементы во второй области 505 испускают световые лучи, формирующие второй фрагмент светового излучения. В примере коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К. Второй фрагмент светового излучения с более высокой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы обеспечивать достаточную интенсивность света для желаемой области освещения, тогда как первый фрагмент светового излучения с более низкой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы увеличивать яркость адаптации для глаз человека так, чтобы уменьшать дискомфортный отблеск. Кроме того, поскольку элементы источника света в осветительном устройстве 500, как правило, расположены близко, световое излучение, испускаемое от различных элементов в двух областях, едва ли может быть различимо. Таким образом, два фрагмента светового излучения являются следующими друг за другом, когда воспринимаются наблюдателем, что помогает уменьшать визуальный дискомфорт.
Как изображено на Фиг. 6, источник 501 света устанавливается на заднюю пластину 507, которая используется, чтобы поддерживать источник 501 света. Форма задней пластины 507 и положения двух областей источника 501 света могут регулироваться так, чтобы направлять два фрагмента светового излучения в соответствующих диапазонах углов падения. В примере первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°, оба из которых рассматриваются в направлении вертикально вниз от источника 501 света.
Фиг. 7 и 8 изображают два примера осветительного устройства 500. Как изображено на Фиг. 7, первая область 503 размещается на периферии второй области 505. В результате, первый диапазон углов падения, в котором первый фрагмент светового излучения испускается из первой области 503, может быть больше второго диапазона углов падения, в котором второй фрагмент светового излучения испускается из второй области 505. Как изображено на Фиг. 8, задняя пластина 507 может быть изогнута так, что первый фрагмент светового излучения, испускаемого из первой области 503, может проще направляться в больших диапазонах углов падения. Будет понятно, что осветительное устройство 500 может дополнительно содержать некоторые другие оптические элементы для преобразования или направления светового излучения.
Фиг. 9 изображает осветительное устройство 600 согласно варианту осуществления изобретения.
Как изображено на Фиг. 9, осветительное устройство 600 содержит источник света (не показан) для испускания светового излучения. Источник света имеет первую область 603 для испускания первого фрагмента светового излучения и вторую область (не показана) для испускания второго фрагмента светового излучения. В варианте осуществления источник 601 света располагается внутри опорной рамки 607. Опорная рамка 607 может быть спроектирована, чтобы направлять два фрагмента светового излучения в двух различных и последовательных диапазонах углов падения. В частности, первая область 603 источника 601 света может быть световой полосой, которая может быть использована, чтобы испускать первый фрагмент светового излучения. Кроме того, отверстие 609 на нижней стороне опорной рамки 607 может быть использовано, чтобы испускать второй фрагмент светового излучения из осветительного устройства 600.
Первая область 603 и вторая область 605 источника 601 света может испускать световое излучение с различными коррелированными цветовыми температурами. В частности, коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения. Например, первая область 603 может быть световой полосой с более низкой коррелированной цветовой температурой, такой как желтая или красная световая полоса. А вторая область может быть источником белого света с более высокой коррелированной цветовой температурой.
Фиг. 10 изображает способ 700 уменьшения дискомфортного отблеска согласно варианту осуществления изобретения. Способ 700 может быть использован для внутреннего освещения, верхнего освещения, дорожного освещения или любых других подходящих прикладных задач освещения.
Как изображено на Фиг. 10, способ 700 содержит этап S702 предоставления первого фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения, и этап S704 предоставления второго фрагмента светового излучения во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света, испускающего световое излучение, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения. В некоторых вариантах осуществления первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°, оба из которых рассматриваются в направлении вертикально вниз от источника света. В некоторых вариантах осуществления коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К.
Будет понятно, что диапазоны углов падения для двух фрагментов светового излучения могут регулироваться посредством изменения оптического пути или структуры оптической системы для реализации способа 700. Оптическая система может содержать световое устройство 300, 400, 500 или 600, изображенное на Фиг. 3-10. В варианте осуществления этап предоставления первого фрагмента светового излучения содержит испускание светового излучения из светового источника; преобразование первого фрагмента светового излучения, формирующего часть светового излучения, испускаемого из источника света; и направление первого фрагмента светового излучения в первом диапазоне углов падения. В некоторых примерах первый фрагмент светового излучения может быть преобразован посредством фильтрации света или люминесцентного процесса. Например, световой фильтр, такой как цветная пленка, которая разрешает прохождение только конкретного диапазона длин волн, может быть использован, чтобы преобразовывать первый фрагмент светового излучения. В некоторых других примерах фосфорное покрытие может быть использовано, чтобы преобразовывать конкретный диапазон длин волн в фрагменте светового излучения в другой диапазон длин волн так, чтобы преобразовывать первый фрагмент светового излучения. В другом варианте осуществления первый фрагмент и второй фрагмент светового излучения могут испускаться из источника света, имеющего, по меньшей мере, две области для испускания светового излучения с различной коррелированной цветовой температурой. Относительные положения, по меньшей мере, двух областей источника света могут регулироваться так, чтобы изменять диапазоны углов падения для двух фрагментов. Альтернативно, один или более направляющих элементов, таких как отражатели, линзы или преломляющие пластины, могут быть размещены в комбинации, по меньшей мере, с двумя областями источника света так, чтобы направлять диапазоны углов падения для двух областей светового излучения.
С помощью такого изобретения второй фрагмент светового излучения с более высокой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы обеспечивать достаточную интенсивность света для желаемой области освещения, тогда как первый фрагмент светового излучения с низкой коррелированной цветовой температурой может быть использован, чтобы увеличивать адаптацию к уровню яркости глаз человека так, чтобы уменьшать дискомфортный отблеск. Такое распределение светового излучения может быть реализовано посредством регулирования углов падения для различных фрагментов светового излучения. Кроме того, последовательные два фрагмента светового излучения также помогают уменьшать визуальный дискомфорт.
Хотя изобретение подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такое иллюстрирование и описание должны считаться иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и выполнены специалистами в данной области техники, применяющими на практике заявленное изобретение, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержит" не исключает других элементов или этапов, а неопределенный артикль "a" или "an" не исключает множества. Один модуль может удовлетворять функциям нескольких элементов, изложенных в формуле изобретения. Простой факт того, что определенные меры упомянуты во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, чтобы комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Все ссылки с номерами в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.
1. Способ (700) для уменьшения дискомфортного отблеска, содержащий:
этап S702, на котором предоставляют первый фрагмент светового излучения в первом диапазоне углов падения; и
этап S704, на котором предоставляют второй фрагмент светового излучения во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения,
при этом первый диапазон углов падения больше, чем второй диапазон углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света, испускающего световое излучение, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения,
при этом первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°.
2. Способ по п. 1, при этом коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К.
3. Способ по п. 1, при этом этап S702 предоставления первого фрагмента светового излучения содержит этапы, на которых:
испускают световое излучение из источника света;
преобразуют первый фрагмент светового излучения, формирующий часть светового излучения, испускаемого из источника света; и
направляют первый фрагмент светового излучения в первом диапазоне углов падения.
4. Способ по п. 3, при этом этап преобразования первого фрагмента светового излучения содержит этап, на котором:
преобразуют первый фрагмент светового излучения посредством фильтрации света или люминесцентного процесса.
5. Способ по п. 1, при этом первый фрагмент и второй фрагмент светового излучения испускаются из источника света, имеющего по меньшей мере две области для испускания светового излучения с различными коррелированными цветовыми температурами.
6. Осветительное устройство (300, 400), содержащее:
источник (301, 401) света для испускания светового излучения;
элемент (303, 403) преобразования для преобразования фрагмента (307) светового излучения, при этом коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента светового излучения ниже, чем коррелированная цветовая температура непреобразованного фрагмента (309) светового излучения; и
направляющий элемент (305, 405) для направления преобразованного фрагмента светового излучения в первом диапазоне (311, 411) углов падения и направления непреобразованного фрагмента светового излучения во втором диапазоне (313, 413) углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света,
при этом первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°.
7. Устройство по п. 6, при этом коррелированная цветовая температура преобразованного фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура непреобразованного фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К.
8. Устройство по п. 6, при этом элемент преобразования содержит световой фильтр или фосфорное покрытие.
9. Осветительное устройство (500, 600), содержащее:
источник (501) света для испускания светового излучения, при этом источник света имеет первую область (503, 603) для испускания первого фрагмента светового излучения и вторую область (505) для испускания второго фрагмента светового излучения, и коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения ниже коррелированной цветовой температуры второго фрагмента светового излучения,
при этом первая область и вторая область размещаются таким образом, что первый фрагмент светового излучения направляется в первом диапазоне углов падения, а второй фрагмент светового излучения направляется во втором диапазоне углов падения, следующем за первым диапазоном углов падения, при этом первый диапазон углов падения больше второго диапазона углов падения, при просмотре в направлении вертикально вниз от источника света,
при этом первый диапазон углов падения равен 70-90°, а второй диапазон углов падения находится ниже 70°.
10. Устройство по п. 9, при этом первая область размещается по периферии второй области.
11. Устройство по п. 9, при этом коррелированная цветовая температура первого фрагмента светового излучения равна или ниже 3000 К, а коррелированная цветовая температура второго фрагмента светового излучения находится в диапазоне от 4000 до 6500 К.
