[发明专利]多模式颜色可调谐光源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月5日提交的名称为“多模式颜色可调谐光源（MULTIMODE COLOR TUNABLE LIGHT SOURCE）”的美国专利申请序列号13/198,854的权益和优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及利用多模式颜色可调谐光源的日光照明或背光照明系统以及方法。

附图说明

图1描绘根据现有技术的照明系统。

图2A-2D描绘根据本公开的照明系统的各种非限制性实施例。

图3A和3B提供在晴天（图3A）和阴天（图3B）期间由至少一个日光传感器测量的示例的红色、绿色、蓝色和明朗传感器数据。

图4描绘根据本公开的照明系统的非限制性实施例。

图5描绘根据本公开的照明系统的另一非限制性实施例。

图6描绘根据本公开的颜色分析方法的另一非限制性实施例。

图7A，7B和7C描绘根据本公开的通过图像的选择性区分析的颜色分析方法的另一非限制性实施例。

具体实施方式

如在此所使用那样，术语“颜色”与术语“光谱”可互换地使用。然而，术语“颜色”一般用于指由观察者可感知的辐射性质（尽管该使用并不意图限制该术语的范围）。因此，术语“不同的颜色”意指具有不同波长分量和/或带宽的两种不同的光谱。此外，“颜色”可以被用于指白色光或非白色光。

为了本公开的目的，术语“色温”指白光的特定的颜色内涵或阴影（带红色的、带蓝色的等）。辐射样本的色温常规地根据本质上辐射与受检验辐射相同的光谱的黑体辐射器的以开尔文度数（K）为单位的温度来表征。日光典型地具有范围从大约700K到10,000K以上的色温，更低的色温对应于具有更明显的红色分量的光，并且更高的温度对应于具有更明显的蓝色分量的光。为了参考，早晨的光能够表现出约3,000K的色温，而阴沉的天空可以表现出约10,000K的色温。

现在将对本公开的示例实施例作详细的参考，在随附的附图中图解了实施例的例子。只要可能，贯穿附图使用相同的附图标记来指相同或相似的部分。

日光（日光照明）的使用和提供正变得愈加受建筑师和建筑物工程师关注。日光能够增强内部空间的外观，并且能够为建筑物居住者提供社会和心理上的益处。此外，日光可以被用作人工照明的代替或补充，这可以减小建筑物的总的能量使用并且给予建筑物所有者/居住者实质的节约。

传统地，窗口被用作用于使日光进入建筑物内部的主要机构。尽管窗口能够允许大量的光进入内部空间，但其用于日光照明的有用性受若干因素限制。例如，窗口—特别是当以大的数量来使用时—可能引起建筑物内部空间的实质上的阳光加热。这可能引起建筑物居住者的不适，并且可能增加用于控制建筑物中的内部空间的温度的空调系统的负担。进一步地，窗口可能不能使自然光透入建筑物的所有内部空间，特别是那些远离建筑物外墙的内部空间。

结果，研究已经考察了用于将自然光提供到内部空间的其它方法和装置。从这样的研究得到的一种产品是所谓的“阳光管”。

图1图解了如安装在建筑物中的一种类型的阳光管的结构。如所示那样，阳光管100包括圆顶101，光导管102以及漫射器103。当被安装时，圆顶101与建筑物105的屋顶轮廓平齐或在屋顶轮廓之上，并且用于捕获日光（例如，来自太阳和/或天空）并使日光转向到光导管102。光导管102具有一个或多个高度反射的内表面（未标出）。结果，被捕获的日光从光导管的内部的（多个）表面反射一次或多次并且最终被递送到漫射器103。

尽管诸如在图1中描绘的一个的阳光管能够将明显多的日光带入到建筑物的内部空间，但它们并非没有限制。实际上，诸如太阳的定位、天气和天空的透彻度以及散射辐照等的因素均影响阳光管的利用。这些因素中的许多在一天的进程中改变，这意味着阳光管的效率、光质量和照射能力动态地改变。以例子的方式，诸如在图1中描绘的一个的阳光管一般对于建筑物的内部空间的夜间照射是无效的。此外，阳光管自身经常不足以照射较黑暗的区域。

用于解决这些限制的一种机构是提供组合的照明系统，其中一个或多个阳光管与诸如白炽灯或荧光灯的人工照明结合利用。人工照明补充由（多个）阳光管提供的自然光，并且提供用于夜晚照射的机构。能够利用对光亮度反应并改变人工光源的亮度（明亮度）的驱动器例如依据在建筑物中的位置和白天的时间来对这样的组合的照明系统进行操作。