[发明专利]生理节奏友好的LED光源

说明书

本发明公开了一种生理节奏友好的LED光源。另外，本发明公开了用于提供生理节奏友好的LED光源的方法和设备。形成一种光源，以包括第一LED发射(例如，发射第一光谱的一个或多个LED)和第二LED发射(例如，发射第二光谱的一个或多个LED)，其中，将第一和第二LED发射以第一比率和第二比率组合，使得在从第一比率变化至第二比率的同时，在保持显色指数高于80的同时改变相对生理节奏刺激。

技术领域

本公开内容涉及照明产品的领域，更特别地，涉及用于提供生理节奏友好的LED光源的设备和方法。

背景技术

识别与生理节奏系统相连的人眼中的不可见感光器(所谓的视网膜特化感光神经节细胞，或“ipRGC”)，已在各种光谱对人的健康和舒适的作用方面引起相当大的兴趣。高生理节奏刺激可以导致积极的效果，例如，重置睡眠模式、改善情绪、增加警惕性和认知能力，以及减轻季节性情感抑郁症。然而，时间丢失的生理节奏刺激还会与内部生物钟的中断和褪黑素抑制相关，并可以与诸如癌症、心脏病、肥胖症和糖尿病的疾病相关。

生理节奏刺激与糖皮质激素升高和褪黑素抑制相关，并且，对蓝色波长范围中的光最敏感。由于基于蓝原色磷转换的发白光LED的发光二极管(LED)照明产品占优势，所以，已经产生这样的情况：包含最多LED的照明源具有比其旨在替换的传统源更高级别的生理节奏刺激。

另外，照明产品是几乎不可调节的(仅除了变暗以外)，并且，传统的照明产品相对于每日或生理节奏周期无法解决对人的影响。更差地，表面上可调节的传统的照明产品在可调节的范围内无法产生良好的显色性。

所需要的是一种或多种用于构造照明产品的技术，其中，可控制发光(例如，LED发光)，以在提供所需的光质量方面(例如，相关色温(CCT)和显色指数(CRI))的同时，提供不同级别的生理节奏刺激。还需要一种照明系统，其中，光发射的第一比例和第二比例是这样的，使得从第一比例改变成第二比例可在将CRI保持高于80且将CCT保持在指定范围内的同时，改变相对生理节奏刺激。

上述传统技术无法以有效的方式实现生理节奏友好的LED光源。因此，需要改进的方法。

发明内容

关于人的生理节奏(昼夜节律)系统刺激，可通过以与自然出现的方式(一天中的日光作用)类似的方式刺激生理节奏光循环，来实现积极的好处并避免有害的作用，即，与早晨和中午的高蓝色含量相关的明亮照明等级，以及夜晚的更低的光级和大幅减少的蓝色含量。

本文公开的实施方式描述了如何制造和使用不同LED发射光谱的各种组合，以及如何制造可调节以在保持合理的显色性(CRI＞80且R9＞0)和白色点的同时，在从高生理节奏刺激光到低生理节奏刺激光的范围中循环的白光源。

在第一方面中，提供这样的光源，其包括特征在于第一发射的至少一个第一LED发射源；以及特征在于第二发射的至少一个第二LED发射源；其中，第一发射和第二发射被构造成提供第一组合发射和第二组合发射，第一组合发射的特征在于第一SPD和部分Fv1及Fc1；第二组合发射的特征在于第二SPD和部分Fv2及Fc2；F v1表示从400nm到440nm波长范围内的第一SPD的功率部分；Fc1表示从440nm到500nm波长范围内的第一SPD的功率部分；Fv2表示从400nm到440nm波长范围内的第二SPD的功率部分；Fc2表示从440nm到500nm波长范围内的第二SPD的功率部分；第一SPD和第二SPD具有高于80的显色指数；Fv1至少是0.05；Fc2至少是0.1；Fc1比Fc2小至少0.02。

在第二方面中，提供这样的显示系统，其包括特征在于第一发射的第一LED发射源；以及被构造为发出第一SPD的显示器，第一SPD的特征在于400nm到435nm范围内的功率的第一部分Fv1；其中，该显示系统的特征在于至少70％的NTSC的颜色范围；第一SPD基本上是白色(白光)的，其中CCT的范围是从3000K到9000K；并且Fv1至少是0.05。