具有光生物调节的普通照明制造技术

一种用于普通照明的照明装置(1)，包括：第一光源(10)，其适于基本上仅在615nm至690nm的范围内的第一预定光谱中发射第一光(15)；一个或多个驱动器电路(12、13)，其适于向第一光源(10)提供第一脉冲驱动电流(21)以用于产生第一光(15)，该第一光以在第一预定光谱中的足以诱发人体中的光生物调节反应的第一峰值辐射功率来进行脉冲；第二光源(11)，其适于发射第二光(16)，第二光源(11)能够发射至少250流明，优选至少1000流明，更优选至少2000流明。第一光(15)的脉冲特性使得在照明装置(1)的稳态操作期间，人眼在来自第一光源和第二光源(10、11)的组合光中观察不到可见的闪烁或频闪效应，并且来自第一光源和第二光源(10、11)的组合光具有在CIE x,y色度空间中距黑体线的距离小于8个标准偏差颜色匹配的组合色点，并且在第一驱动电流(21)的脉冲期间，第一预定光谱中的第一光(15)的第一辐射功率是第二预定光谱中的第二光(16)的第二辐射功率的至少两倍。中的第二光(16)的第二辐射功率的至少两倍。中的第二光(16)的第二辐射功率的至少两倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光生物调节的普通照明


[0001]本专利技术一般涉及照明，并且更特别地涉及照明设备、照明装置以及用于提供普通照明设备的方法，该设备输送的可见光谱中的辐射足以诱发光生物调节(PBM)反应。

技术介绍

[0002]光生物调节(PBM)涉及到以一定的能量/功率水平辐射生物体，以诱发生物或生化反应。辐射可以在可见光谱中，诸如红光，或在非可见光谱中，诸如近红外(NIR)。关于采用PBM疗法治疗生理和心理症状的医疗效益，已有大量的研究。
[0003]然而，管理PBM辐射的装备中的大多数是专门的装置，其只有非常有限的医疗机构才有。此外，这些专业装置往往非常复杂，只有训练有素的医生、护士和技术人员的团队才能使用它们。这些因素大大限制了PBM的医疗效益在大众中的传播。
[0004]因此，需要克服目前可用的设备和方法的上述缺点。

技术实现思路

[0005]期望提供一种易于使用、节能、成本效益高，并且还以有效诱发PBM反应的方式发射一定量辐射的设备。
[0006]根据本公开的第一方面，提供了一种用于普通照明的照明装置，包括适于基本上只在615nm
‑
690nm的范围内的第一预定光谱中发射第一光的第一光源、适于向第一光源提供第一脉冲驱动电流以用于产生第一光脉冲的一个或多个驱动器电路，该第一光以在第一预定光谱中的足以诱发人体的光生物调节反应的第一峰值辐射功率进行脉冲。照明装置进一步包括适于发射第二光的第二光源，该第二光源能够发射至少250流明，优选至少1000流明，更优选至少2000流明。第一光源的脉冲特性使得在照明装置的稳态操作期间，人眼在来自第一光源和第二光源的组合光中观察不到可见的闪动。来自第一光源和第二光源的组合光具有在CIE x,y色度空间中距黑体线的距离小于8个标准偏差色匹配的组合色点，并且在第一驱动电流的脉冲期间，第一预定光谱中第一光的第一辐射功率至少是第二预定光谱中第二光的第二辐射功率的两倍。
[0007]该照明装置被设计成平衡几个不同的考虑因素，旨在提供适合普通照明目的的白光，同时以足够的光功率密度提供脉冲红光，以引起用户的PBM反应，同时避免过量的可见闪烁并避免太高的能耗。该照明装置还被优选为减少过度暴露于红光的风险，并避免红光光谱中的光功率使来自第一光源和第二光源的组合光的色点移动太多。
[0008]传统光源已经在可诱发人类PBM反应的频段中发出了一些辐射。例如，传统白炽灯的发射光谱包括少量的红光和近红外光，这两个波段与诱发PBM反应的能力相关联。然而，医学研究表明，在辐射能够诱发受试者产生PBM反应之前，辐射需要在PBM诱导光谱内达到一定的最小功率密度(单位面积光功率)和剂量(单位面积能量)。本专利技术人对PBM领域的研究文献进行分析后发现，光诱发的生物或生化反应可以由足够的功率密度引发，即使只是短时期的。随时间推移内分散辐射以实现相同量的能量，而功率密度低于相关的阈值，可能
不会诱发或最多是有限的PBM反应。也就是说，功率密度不足不太可能通过延长辐射时间来补救。
[0009]驱动白炽灯以在PBM
‑
诱发光谱中提供足够的功率密度将需要过量的电力。新的固态照明(SSL)技术，诸如发光二极管(LED)，具有更低的热发射和更窄的发射带，有助于提高能量效率。光源还允许更精确地控制发射带，从而在所期望的发射带中实现有效的功率分配，并且更重要的是，能够对驱动和/或控制信号作出快速反应。换句话说，与其他类型的光源(诸如白炽灯或卤素灯)相比，通过SSL装置进行的定时控制要精确得多，因为白炽灯或卤素灯是热发射器，具有热惯性，而SSL装置允许对控制和/或驱动信号作出几乎即时的反应，延迟可以忽略不计，使其适用于快速脉冲的情况。
[0010]因此，通过用脉冲而不是恒定或几乎恒定的信号来驱动光源，诸如SSL装置或LED，有可能在消耗相同量的电力同时提高光源发射的峰值辐射功率。换句话说，具有脉冲发射的光源可以实现比具有连续波(CW)发射的同一装置高得多的峰值辐射功率。换句话说，本专利技术人认识到使光源进行脉冲能够更有效地利用可用的电能来发射所需的(短期)光功率量。换句话说，本专利技术人认识到，虽然窄带光源诸如SSL装置允许将有限的功率量集中到唯一期望的光谱中，但使此类窄带发射装置进行脉冲进一步允许将可用的功率集中到短持续时间内，使此类装置能够发射出超过升高的功率阈值的辐射。脉冲的另一个优点是，光源可以在脉冲之间冷却。这可能会减轻光源的热预算，并允许使用更小、成本更低的光源和驱动器电路。更宽松的热预算还可以减小容纳光源的壳体的尺寸以及任何相关冷却设备的尺寸。
[0011]脉冲光源，诸如LED，可用于普通照明的照明装置，诸如设计用于办公室或住宅或其他室内空间中的普通照明的灯。本申请人以前的专利申请EP 18212476.8和PCT/EP2019/074984(在此以引用的方式以其全部内容并入)公开了结合发射近红外光以实现PBM反应的脉冲光源的照明装置。然而，也可以使用发射可见光谱中的红光的脉冲光源来实现PBM响应，特别是在615nm
‑
690nm的范围内，可选在600nm
‑
700nm的范围内。
[0012]使用红光来生成PBM效具有的益处是，红光也有助于来自照明装置的可见光。对于被设计成为普通照明提供白光的照明装置来说，光谱的红色部分中的一些光对于构成白光是必要的。因此，白光的至少一部分红光组件可用于实现两个目的，即节省功率和提高减少照明布置组件数量的可能性，并简化其结构。
[0013]因此，此种照明装置可以包括第一光源，其提供615nm
‑
690nm(或600nm
‑
700nm)范围内的脉冲红光以实现PBM响应并提供白光的一部分，以及第二光源，其提供光以产生适合普通照明的组合白光。第一光源可以包括一个或多个红色LED，并且第二光源可以是传统白光光源，例如包括一个或多个LED、卤素灯、荧光灯管或白炽灯泡。这种类型的照明装置允许用户享受PBM反应所带来的健康益处，而不需要任何特殊的措施或治疗。
[0014]然而，应该控制第一光源的驱动，以平衡多个不同的考虑因素。这些考虑因素包括以足够的功率密度提供脉冲红光，以诱发PBM反应，同时减小可感知的闪烁，减小过高剂量的风险，并避免过度的能耗。该照明装置还优选避免第一光源导致组合光(来自第一光源和第二光源)的色点与所期望色点相差太大。
[0015]值得注意的是，在适当的持续时间和/或时期内，使第一光源进行脉冲以提供光来诱发PBM反应，即使用户在专科中心停留在普通照明设备附近的时间远长于30或60分钟的
典型治疗时间，也可以大大减少过量(overdosage)的机会。例如，一些医学研究表明，有益的生物反应在约10J/cm2的剂量时达到峰值，并且如果剂量超过约35J/cm2，PBM反应可能就不再有益。因此，如果用户暴露在约8mW/cm2的功率密度水平下超过约60分钟，那么用户就难以获得最大益处。换句话说，足够短的脉冲持续时间和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于普通照明的照明装置(1)，包括：第一光源(10)，其适于基本上仅在从615nm至690nm的范围内的第一预定光谱中发射第一光(15)；一个或多个驱动器电路(12、13)，其适于向所述第一光源(10)提供第一脉冲驱动电流(21)以用于产生所述第一光(15)，所述第一光以在所述第一预定光谱中的足以诱发人体中的光生物调节反应的第一峰值辐射功率来进行脉冲；以及第二光源(11)，其适于发射第二光(16)，所述第二光源(11)能够发射至少250流明，优选至少1000流明，更优选至少2000流明；其中所述第一光(15)的脉冲特性使得在所述照明装置(1)的稳态操作期间，人眼在来自所述第一光源和所述第二光源(10、11)的组合光中观察不到可见闪烁，其中来自所述第一光源和所述第二光源(10、11)的所述组合光具有在CIE x,y色度空间中距黑体线的距离小于8个标准偏差颜色匹配的组合色点，以及其中在所述第一驱动电流(21)的所述脉冲期间，所述第一预定光谱中的所述第一光(15)的第一辐射功率是所述第二预定光谱中的所述第二光(16)的第二辐射功率的至少两倍。2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述一个或多个驱动器电路(12、13)适于将第二驱动电流(21)提供给所述第二光源(11)但不提供给所述第一光源(10)，其中所述第二驱动电流(21)为DC电流、AC电流、整流AC电流或脉冲频率为2kHz或更高的脉冲电流。3.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一光(15)的所述平均第一辐射功率是所述第一光(15)的所述平均第一辐射功率和所述第二光(16)的所述平均第二辐射功率之和的40％或更低。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一光源(10)具有在645nm至675nm的范围内，优选在660nm的峰值辐射功率。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第二光源(11)包括多磷光体系统。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一光源(10)的峰值发射功率使得接收的功率密度能够在0.4mW/cm
‑
50mW/cm，可选1mW/cm
‑
15mW/cm的范围内，其中所述峰值发射功率在距所述照明装置0.2m和5m之间，可选在距所述照明装置0.5m和3m之间的共同平均距离处测量，或者在距所述照明装置的一定距离处测量，其中来自所述第一光源和所述第二光源(10、11)的所述组合光的照度约为500Lux。7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一光源(10)在8小时内在所述第一预定光谱中发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：西博勒生命科学私人有限公司，
类型：发明
国别省市：