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WO2019029937A1 - Lichtemittierendes bauteil, lampe sowie verwendung einer lampe und eines lichtemittierenden bauteils - Google Patents

Lichtemittierendes bauteil, lampe sowie verwendung einer lampe und eines lichtemittierenden bauteils Download PDF

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Publication number
WO2019029937A1
WO2019029937A1 PCT/EP2018/068819 EP2018068819W WO2019029937A1 WO 2019029937 A1 WO2019029937 A1 WO 2019029937A1 EP 2018068819 W EP2018068819 W EP 2018068819W WO 2019029937 A1 WO2019029937 A1 WO 2019029937A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light source
emitting component
mel
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/068819
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Stigler
Uli Hiller
Martin Moritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to KR1020217030997A priority Critical patent/KR102432827B1/ko
Priority to JP2020507613A priority patent/JP7026774B2/ja
Priority to US16/636,589 priority patent/US11334098B2/en
Priority to KR1020207004604A priority patent/KR102308757B1/ko
Publication of WO2019029937A1 publication Critical patent/WO2019029937A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D25/00—Control of light, e.g. intensity, colour or phase
    • G05D25/02—Control of light, e.g. intensity, colour or phase characterised by the use of electric means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/40—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors specially adapted for specific vehicle types
    • B60Q3/41—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors specially adapted for specific vehicle types for mass transit vehicles, e.g. buses
    • B60Q3/43—General lighting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/70—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose
    • B60Q3/74—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose for overall compartment lighting; for overall compartment lighting in combination with specific lighting, e.g. room lamps with reading lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

Definitions

  • One object to be solved is to specify a light-emitting component which is particularly well-suited for so-called “human-centric lighting", in which the human being in the
  • the focus of lighting design is.
  • Another object to be solved is to provide a lamp with such a component and the use of such a lamp or such a component
  • this includes
  • light-emitting component at least four light sources, which are adapted to pairwise light different
  • the light sources emit electromagnetic radiation, in particular visible light.
  • the dominant wavelength sets one
  • the line connecting a point for a particular color and the point for the color of the light source can be extrapolated to meet the outline of the space in two points.
  • the point of intersection closer to said color represents the dominant one
  • Wavelength of color as the wavelength of pure spectral color at this intersection.
  • the dominant wavelengths of the different light sources are in pairs
  • At least 15 nm light sources At least 15 nm light sources.
  • the light sources may be, for example
  • Light emitting diodes organic light emitting diodes and / or laser diodes, act.
  • the light sources may also be light-emitting diode chips which are free of a converter or which comprise a converter which converts at least part of the primary radiation generated in a semiconductor body of the light-emitting diode chip into secondary radiation
  • the light-emitting component comprises a
  • the drive device for operating the light sources.
  • the drive device may be, for example, at least one switch with which the operation of the light sources can be controlled.
  • the drive device may be a microcontroller or an integrated circuit. The drive device is set up to operate the light sources independently
  • the light sources can through the
  • Control device for example, to different
  • the at least two light sources are operated so that a mixed light of the light of these light sources is emitted from the light-emitting component. This can be achieved for example by the fact that the at least two light sources are operated simultaneously or that the at least two light sources in faster
  • the drive device for example, at least one
  • Pulse width modulation circuit include or be connected to such.
  • the mixed light may be, in particular, white light.
  • the drive device is adapted to the m v, mel, D65 _Who t of the mixed light set.
  • the m v, mel, D65 value is the melanopic one
  • the factor can be used to calculate the corresponding melanopic daylight-equivalent luminous flux for a light source with a photo-optical luminous flux.
  • the drive device it is possible to set the m v , mel, D65 _ value of the mixed light. This may mean, for example, that by means of the drive device of
  • Control device can be selected from more than two, for example, ten predetermined values. Moreover, it is possible that the control device is adapted to the m v, mel, D65 _Who t of the mixed light ⁇ quasi continuously by controlling the light sources to
  • a component is indicated with
  • At least four light sources adapted to emit pairs of light of different wavelength ranges
  • the drive device is adapted to, the
  • the drive device is adapted to set the m v , mel, D65 - value of the mixed light.
  • v m, mel With a light emitting device described herein, it is possible to v m, mel, set ⁇ D65 value of the mixed light.
  • the at least four light sources comprise a first light source, which is adapted to electromagnetic Emitting radiation having a dominant-dominant wavelength of at least 420 nm and at most 450 nm.
  • the first light source emits electromagnetic radiation having a dominant-dominant wavelength of 445 nm.
  • the first light source generates light in the deep blue region of the spectrum.
  • the light-emitting component is based on the knowledge that a maximum of melanopic
  • the first light source is particularly suitable to produce mixed light which a small v m, mel, having D65 ⁇ value and, therefore, has a stimulating effect due to the reduced Melanopsin composition.
  • the first light source may in particular be a light-emitting diode or a light-emitting diode chip that is free of a converter. That is, the light of the first
  • Light source for example, directly in one
  • Semiconductor body generated without any further conversion takes place by a semiconductor body downstream converter.
  • the light-emitting component comprises a second light source as one of the at least four light sources, which is configured to emit electromagnetic radiation with a dominant wavelength that is greater than that dominant wavelength of the electromagnetic radiation of the first light source.
  • the second one is configured to emit electromagnetic radiation with a dominant wavelength that is greater than that dominant wavelength of the electromagnetic radiation of the first light source.
  • Light source is a dominant dominant wavelength of
  • the second light source emits light during operation
  • the second light source may be a light-emitting diode or a light-emitting diode chip which is free of a converter. That is, the light of the second
  • Light source for example, directly in one
  • Semiconductor body generated without any further conversion takes place by a semiconductor body downstream converter.
  • the light-emitting component comprises a third light source which is set up to emit electromagnetic radiation in the spectral range of green light.
  • the third light source is a light source which comprises at least one light-emitting diode chip.
  • the light-emitting diode chip comprises a semiconductor body to which a converter is arranged downstream.
  • a large part of the electromagnetic radiation generated by the LED chip during operation which may be, for example, UV radiation and / or blue light, is converted by the converter to the green light of the third light source.
  • the converter for example, a Phosphor with the designation (phosphor code) GI2 for
  • the at least four light sources comprise a fourth light source which is adapted to emit electromagnetic radiation in the spectral range of yellow light and / or the at least four light sources comprise a fourth light source which is adapted to emit electromagnetic radiation in the Spectral range of amber light (also amber) to emit.
  • the light-emitting component it is also possible in particular for the light-emitting component to be two fourths
  • the fourth light source may also comprise a converter which is used to generate the corresponding colored light
  • the drive device is adapted to the m v, mel, D65 ⁇ value of the mixed light in a predetermined range to vary, the color temperature of the mixed light at different m v , mel, D65 ⁇ values from the predetermined
  • Range by a maximum of 20% around a mean value
  • the change is the
  • a light-emitting component described here is based inter alia on the knowledge that the
  • the m v , mel, D65 _Wer t of the generated light can be particularly well influenced. It is possible, the change in color temperature due to the use of the first and second light sources of different light power for different m v, mel, D65 ⁇ values by operation of third and fourth light source
  • the light-emitting device is operated to generate mixed light having a larger m v, mel, D65 ⁇ value, the first light source with a lower power in comparison with the second light source than For a smaller m v , mel, D65 _Wer t ⁇ It is particularly possible that the first light source is not operated and the second light source is operated to generate the mixed light with the larger m v , mel, D65 _Wer t and for generating mixing light with a small m v, mel, D65 value of the second light source is not operated and the first light source is operated.
  • a second light source is used which emits blue light, in particular in a wavelength range of at least 455 nm and at most 480 nm.
  • the light-emitting device is operated to generate mixed light having a larger m v, mel, D65 ⁇ value, the third light source having a lower power compared to the second light source than for a smaller m v, mel, D65 _Who t ⁇ That's it
  • the third light source is not operated and the second light source is operated and for generating mixed light with a small m v, mel, D65 _ value the second light source is not operated and the third light source is operated.
  • the setting is for example of two extreme m v , mel, D65 _ Values, a smallest m v, mel, D65 ⁇ value and a maximum m v, mel, D65 ⁇ value possible in a particularly simple manner by the third or the second light source is operated.
  • the change in the color temperature of the mixed light can then by readjustment of the first and / or the fourth
  • a second light source is used which emits blue-green light, in particular in a wavelength range of at least 480 nm and at most 505 nm.
  • the luminous flux of the mixed light is at least 500 Im, in particular at least 750 Im or at least 1000 Im.
  • mixed light with a luminous flux of at least 500 Im can be produced by the light-emitting component. It has been found that light with such a high luminous flux is particularly good for melanopic
  • the lamp comprises at least one light-emitting component described here, so that all for the light-emitting component
  • the lamp is in particular adapted to emit light with a luminous flux of at least 500 Im, in particular at least 750 Im or at least 1000 Im.
  • the light may be composed of the mixed light of two or more of the light-emitting components of the lamp, so that the individual components are not set up need to produce mixed light with a luminous flux of at least 500 Im.
  • the described lamp or a component described here can be used in particular for general lighting or for illuminating the interior of a means of transport.
  • the means of transport may be, for example, a
  • Motor vehicle a bus, a railroad car, a
  • Airplane a boat, a submarine, a helicopter or something similar.
  • the lamp is suitable for example for use in a work environment in which the lamp with a high m v, mel, D65 ⁇ value can be used if special concentration
  • the lamp v with the lowest possible m, mel it is possible to use the lamp v with the lowest possible m, mel to operate D65 _ value.
  • the m v, mel, D65 _Wer t of the light generated by the lamp over the flight time can be gradually brought to the m v , mel, D65 _Wer t of daylight at the destination.
  • the course of daylight can be recaptured. This can do that Improve well-being, improve sleep at night and improve daytime performance.
  • FIGS. 1A and 1B show exemplary embodiments of light-emitting components described here in schematic representations.
  • Figures 2A and 2B show exemplary embodiments of lamps described here in a schematic representation.
  • FIG. 1A shows a schematic plan view of a
  • the light emitting device 100 The light emitting device 100.
  • Component 100 comprises four light sources 1 with a first light source 11, a second light source 12, a third light source 13 and a fourth light source 14.
  • the first light source 11 generates during operation
  • electromagnetic radiation having a dominant dominant wavelength of at most 450 nm, for example 445 nm.
  • the second light source 12 generates during operation
  • the second light source generates
  • electromagnetic radiation having a dominant wavelength of at least 480 nm and at most 505 nm or
  • electromagnetic radiation having a dominant wavelength of at least 455 nm and at most 470 nm.
  • the third light source 13 generates green light during operation.
  • the fourth light source 14 generates yellow and / or amber light during operation.
  • the light-emitting device 100 of the embodiment of FIG. 1A further comprises a driving device 2 adapted to operate the light sources 1 independently
  • the mixed light is generated by additive light mixing.
  • Emit wavelength ranges a particularly large dynamics is possible, that is, it can be generated in particular white mixed light from a large color temperature range. It has been shown that the excitation of melanopsin production can be varied by using two different light sources, each generating blue light, the first light source and the second light source.
  • the drive device 2 is set up to operate the light sources 1 independently of one another, such that the light from at least two of the light sources mixes into a mixed light whose
  • mv, mel, D65 ⁇ value is adjustable by means of the drive device.
  • the drive device 2 can be located inside the light-emitting component, for example, on a support or in a housing. It is beyond that
  • the drive device 2 is arranged away from the light sources.
  • the light sources 1 can each be light-emitting diodes.
  • the third light source 13 comprises a semiconductor body to which a first converter 13a is arranged downstream.
  • Semiconductor body generated electromagnetic radiation is converted by the converter 13a, for example, in green light.
  • the fourth light source 14 comprises a semiconductor body with a second converter 14a, whereby from the fourth
  • Light source 14 yellow or amber light
  • the drive device 2 may for example be integrated in a housing 3 of the light-emitting component.
  • the drive device is then an integrated circuit or a circuit
  • FIG. 2A shows in a schematic representation a lamp described here with two of the light-emitting components 100 described here.
  • the lamp can
  • Interior lighting in a means of transport such as a motor vehicle, use find. This is shown schematically in FIG. 2B.
  • the graph of FIG. 3A shows the spectrum of light sources 1 for an embodiment of the present invention
  • the curve ⁇ ] _ ] _ shows the light generated by the first light source having a dominant wavelength P] _i.
  • the dominant wavelength P] _i is, for example, in the short-wave blue range at approximately 445 nm.
  • the curve ⁇ ] _2 with a dominant wavelength P] _2 shows that of the second light source, in which the dominant one
  • Wavelength P] _2 for example, at 465 nm.
  • the light-emitting component comprises a third
  • Light sources 11, 12 the generation of mixed light with a different m v , mel, D65 ⁇ value. This in turn allows different levels of melanopsin stimulation without
  • the fourth light source characterized by the curve ⁇ ] _4
  • the fourth light source is a light source that
  • Figure 3C describes a light-emitting device in which emitted the second light source, indicated by the curve ⁇ ] _2, blue-green light (also verde) having a dominant wavelength P] _2 of 505 nm , It can be seen that the long-wave green light of the curve ⁇ ] _3 outside the
  • Stimulation curve S me ] _ ( ⁇ ) is.
  • the short-wave blue-green light of the curve ⁇ ] _2 is close to the maximum of
  • FIG. 3D describes a light-emitting component in which the fourth light source, characterized by the curve [ lambda ] _4, emits amber light.
  • Curve 4A shows the spectrum of a mixed light
  • the curve Mix shown in FIG. 4A represents white mixed light with a color temperature of 4000 K and a color rendering index of 82 at a m v , mel, D65 value of 0.54. This is achieved in that the first light source 11 is operated and the second light source 12 is not operated.
  • the DTC value of the PWM circuit with which the light sources 1 are operated has the following values for the light sources 1:
  • the third light source 13 generates green light and the fourth light source 14 generates yellow light.
  • Figure 4B shows the Figure 4A corresponding spectra for white mixed light with a color temperature of 4000 K and a color rendering index of 89 at a m v, mel, D65 _Who t of 0.68.
  • the first light source 11 is not operated and the second light source 12 is operated.
  • the DTC value of the PWM circuit with which light sources 1 are operated has the following values for the light sources:
  • FIG. 5A shows a spectrum of the mixed light for white light at a color temperature of 2700 K and a
  • Color rendering index of 81 according to the spectrum of Figure 3A as a curve "mix".
  • a m v , mel, D65 _Wer t of 0.35 set.
  • the DTC value of the PWM circuit with which the light sources 1 are operated has the following values for the light sources 1:
  • Color temperature of 6400 K and a color rendering index of 72 is a m v , mel, D65 _Wer t of 0.99 set.
  • the DTC value of the PWM circuit with which the light sources 1 are operated has the following values for the light sources 1:
  • the m v, mel in the case that the color temperature is not kept constant, it is possible with a herein described light emitting component, the m v, mel to vary D65 ⁇ value over a very large area, wherein in the present example, a dynamic factor of the cool white light to the warm white light of 2.8 is possible.
  • Curve 6A shows the spectrum of a mixed light
  • the curve Mix shown in FIG. 6A represents white mixed light with a color temperature of 2700 K. and a color rendering index of 81 at an m v , mel, D65 value of 0.35.
  • the DTC value of the PWM circuit with which the light sources 1 are operated has the following values for the light sources 1:
  • the third light source 13 generates green light and the fourth light source 14 generates yellow light.
  • Figure 6B shows the, Figure 6A corresponding spectra for white mixed light with a color temperature of 6400 K and a color rendering index of 72 at a m v, mel ⁇ D65 value of 1.17.
  • the third light source 13 is not operated and the second light source 12 is operated.
  • the DTC value of the PWM circuit with which the light sources 1 are operated has the following values for the light sources 1:
  • the second light source is a blue-green light source.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Es wird ein lichtemittierendes Bauteil angegeben, mit - zumindest vier Lichtquellen (1), die dazu eingerichtet sind, paarweise Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zu emittieren, und - einer Ansteuervorrichtung (2) zum Betreiben der Lichtquellen, wobei - die Ansteuervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, die Lichtquellen (1) unabhängig voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von zumindest zwei der Lichtquellen (1) zu einem Mischlicht mischt, und - die Ansteuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, den mv, mel, D65-Wert des Mischlichts einzustellen.

Description

Beschreibung
LICHTEMITTIERENDES BAUTEIL, LAMPE SOWIE VERWENDUNG
LAMPE UND EINES LICHTEMITTIERENDEN BAUTEILS wird ein lichtemittierendes Bauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein lichtemittierendes Bauteil anzugeben, das sich besonders gut für das sogenannte "Human Centric Lighting" eignet, bei dem der Mensch im
Mittelpunkt der Lichtplanung steht.
Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Lampe mit einem solchen Bauteil anzugeben sowie die Verwendung einer solchen Lampe beziehungsweise eines solchen Bauteils
anzugeben .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
lichtemittierende Bauteil zumindest vier Lichtquellen, die dazu eingerichtet sind, paarweise Licht unterschiedlicher
Wellenlängenbereiche zu emittieren. Das heißt, im Betrieb der Lichtquellen strahlen die Lichtquellen elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, ab. Das
abgestrahlte Licht der unterschiedlichen Lichtquellen
unterscheidet sich dabei hinsichtlich der
Wellenlängenbereiche, in welche Licht abgestrahlt wird, paarweise voneinander. Beispielsweise erzeugen die
Lichtquellen jeweils Licht mit einer bestimmten dominanten Wellenlänge . In der Farblehre stellt die dominante Wellenlänge eine
Möglichkeit dar, nicht spektrale (polychromatische)
Lichtmischungen durch spektrales (monochromatisches) Licht, welches eine ähnliche Farbtonwahrnehmung erzeugt, zu
beschreiben.
Im CIE Farbraum, kann die Linie die einen Punkt für ein bestimmte Farbe und den Punkt für die Farbe der Lichtquelle verbindet, so extrapoliert werden, dass sie den Umriss des Raums in zwei Punkten trifft. Der Schnittpunkt der näher an der besagten Farbe liegt, repräsentiert die dominante
Wellenlänge der Farbe als Wellenlänge der reinen spektralen Farbe an diesem Schnittpunkt. Die dominanten Wellenlängen der unterschiedlichen Lichtquellen sind paarweise
unterschiedlich. Beispielsweise beträgt der Unterschied der dominanten Wellenlänge für das Licht von zwei der
Lichtquellen wenigstens 15 nm. Insbesondere ist es möglich, dass wenigstens drei der Lichtquellen paarweise Licht
unterschiedlicher Farbe emittieren.
Bei den Lichtquellen kann es sich beispielsweise um
optoelektronische Bauelemente, wie beispielsweise
Leuchtdioden, organische Leuchtdioden und/oder Laserdioden, handeln. Insbesondere kann es sich bei den Lichtquellen auch um Leuchtdiodenchips handeln, die frei von einem Konverter sind oder die einen Konverter umfassen, der zumindest einen Teil der in einem Halbleiterkörper des Leuchtdiodenchips erzeugten Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung
umwandelt, die niederenergetischer ist als die
Primärstrahlung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils umfasst das lichtemittierende Bauteil eine
Ansteuervorrichtung zum Betreiben der Lichtquellen. Bei der Ansteuervorrichtung kann es sich beispielsweise um wenigstens einen Schalter handeln, mit dem der Betrieb der Lichtquellen gesteuert werden kann. Darüber hinaus kann es sich bei der Ansteuervorrichtung um einen Mikrocontroller oder um einen integrierten Schaltkreis handeln. Die Ansteuervorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, die Lichtquellen unabhängig
voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von zumindest zwei der Lichtquellen zu einem Mischlicht mischt. Das heißt, die Lichtquellen können durch die
Ansteuervorrichtung beispielsweise zu unterschiedlichen
Zeiten, für unterschiedliche Zeiträume und/oder mit
unterschiedlichen Stromstärken betrieben werden. Dabei ist es möglich, dass zumindest zwei der Lichtquellen derart
betrieben werden, dass vom lichtemittierenden Bauteil ein Mischlicht des Lichts dieser Lichtquellen emittiert wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die zumindest zwei Lichtquellen gleichzeitig betrieben werden oder dass die zumindest zwei Lichtquellen in schneller
Abfolge betrieben werden, sodass sich das von den
Lichtquellen abgestrahlte Licht für den menschlichen
Betrachter ebenfalls zu einem Mischlicht mischt. Dazu kann die Ansteuervorrichtung beispielsweise wenigstens eine
Pulsweitenmodulationsschaltung umfassen oder mit einer solchen verbunden sein.
Bei dem Mischlicht kann es sich insbesondere um weißes Licht handeln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet, den mv, mel , D65_Wert des Mischlichts einzustellen. Bei dem mv, mel , D65~Wert handelt es sich um den melanopischen
Tageslichtäquivalenteffizienzfaktor. Für das Mischlicht wird er bestimmt aus dem Quotienten aus dem melanopischen
Tageslicht-äquivalenten Lichtstrom von Normlicht D65
(natürliches Tageslicht) und dem fotooptischen Lichtstrom gemäß der Augenempfindlichkeitskurve V(X) des Mischlichts. Mit dem Faktor lässt sich für eine Lichtquelle mit einem fotooptischen Lichtstrom der entsprechende melanopische Tageslicht-äquivalente Lichtstrom berechnen. Je höher der mv, mel , D65_Wert ist, desto höher ist die Stimulation durch das Licht und desto geringer ist die Melanopsinerzeugung bei einem Menschen, der durch das Licht bestrahlt wird.
Mit der Ansteuervorrichtung ist es möglich, den mv,mel,D65_ Wert des Mischlichts einzustellen. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass mittels der Ansteuervorrichtung der
mv, mel , D65~Wert des Mischlichts aus zumindest zwei
vorgebbaren Werten ausgewählt werden kann. Ferner ist es möglich, dass der mv, mel , D65_Wert mittels der
Ansteuervorrichtung aus mehr als zwei, beispielsweise aus zehn vorgegebenen Werten ausgewählt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet ist, den mv, mel , D65_Wert des Mischlichts quasi¬ kontinuierlich durch Ansteuerung der Lichtquellen zu
verändern . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils wird ein Bauteil angegeben mit
- zumindest vier Lichtquellen, die dazu eingerichtet sind, paarweise Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zu emittieren, und
- einer Ansteuervorrichtung zum Betreiben der Lichtquellen, wobei
- die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die
Lichtquellen unabhängig voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von zumindest zwei der Lichtquellen zu einem Mischlicht mischt, und
- die Ansteuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, den mv,mel, D65—Wert des Mischlichts einzustellen. Mit einem hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteil ist es möglich, den mv, mel , D65~Wert des Mischlichts einzustellen. Dadurch ist es möglich, die Melanopsinausschüttung durch Stimulation des menschlichen Auges über das Mischlicht des lichtemittierenden Bauteils gezielt zu beeinflussen, sodass beispielsweise eine Beleuchtung zur Verfügung gestellt werden kann, bei der möglichst wenig Melanopsin erzeugt ist, wenn eine erhöhte geistige Konzentration gewünscht ist. Ferner ist es möglich, mit dem gleichen lichtemittierenden Bauteil Mischlicht zu erzeugen, das eine hohe Melanopsinproduktion anregt und damit für eine verringerte Stimulation, zum
Beispiel in Entspannungs- und Ruhephasen, sorgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils umfassen die zumindest vier Lichtquellen eine erste Lichtquelle, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer Dominantendominanten Wellenlänge von wenigstens 420 nm und höchstens 450 nm zu emittieren.
Beispielsweise emittiert die erste Lichtquelle im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Dominantendominanten Wellenlänge von 445 nm. Mit anderen Worten, erzeugt die erste Lichtquelle Licht im tiefblauen Bereich des Spektrums.
Dabei liegt dem lichtemittierenden Bauteil unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass ein Maximum der melanopischen
Empfindlichkeitskurven Sme]_ (χ) , vergleiche DIN SPEC 5031-100, bei einer Wellenlänge von 490 nm liegt und damit durch dieses tiefblaue Licht eine geringe Anregung der
Melanopsinproduktion erfolgt. Die erste Lichtquelle eignet sich daher besonders gut, um Mischlicht zu erzeugen, das einen kleinen mv, mel , D65~Wert aufweist, und daher aufgrund der verringerten Melanopsinproduktion stimulierend wirkt.
Bei der ersten Lichtquelle kann es sich insbesondere um eine Leuchtdiode oder einen Leuchtdiodenchip handeln, der frei von einem Konverter ist. Das heißt, das Licht der ersten
Lichtquelle wird beispielsweise direkt in einem
Halbleiterkörper erzeugt, ohne dass eine weitere Konversion durch einen dem Halbleiterkörper nachgelagerten Konverter erfolgt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils umfasst das lichtemittierende Bauteil eine zweite Lichtquelle als eine der zumindest vier Lichtquellen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge zu emittieren, die größer ist als die dominante Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung der ersten Lichtquelle. Beispielsweise weist die zweite
Lichtquelle eine Dominantendominante Wellenlänge von
wenigstens 480 nm und von höchstens 520 nm oder von
wenigstens 455 nm und von höchstens 480 nm auf. Das heißt, die zweite Lichtquelle emittiert im Betrieb Licht im
blaugrünen (auch verde) oder blauen Spektralbereich.
Bei der zweiten Lichtquelle kann es sich insbesondere um eine Leuchtdiode oder einen Leuchtdiodenchip handeln, der frei von einem Konverter ist. Das heißt, das Licht der zweiten
Lichtquelle wird beispielsweise direkt in einem
Halbleiterkörper erzeugt, ohne dass eine weitere Konversion durch einen dem Halbleiterkörper nachgelagerten Konverter erfolgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils umfasst das lichtemittierende Bauteil eine dritte Lichtquelle, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von grünem Licht zu emittieren.
Bei der dritten Lichtquelle handelt es sich beispielsweise um eine Lichtquelle, die zumindest einen Leuchtdiodenchip umfasst. Beispielsweise umfasst der Leuchtdiodenchip einen Halbleiterkörper, dem ein Konverter nachgeordnet ist.
Beispielsweise wird ein Großteil der vom Leuchtdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung, bei der es sich beispielsweise um UV-Strahlung und/oder blaues Licht handeln kann, vom Konverter zum grünen Licht der dritten Lichtquelle konvertiert. Im Konverter kann zum Beispiel ein Leuchtstoff mit der Bezeichnung (Phosphorcode) GI2 zum
Einsatz kommen, Alternativ ist es möglich, das grüne Licht direkt ohne den Einsatz eines Konverters zu erzeugen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils umfassen die zumindest vier Lichtquellen eine vierte Lichtquelle, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von gelbem Licht zu emittieren und/oder die zumindest vier Lichtquellen umfassen eine vierte Lichtquelle, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von bernsteinfarbigem Licht (auch amber) zu emittieren. Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass das lichtemittierende Bauteil zwei vierte
Lichtquellen umfasst, wobei die eine Lichtquelle gelbes Licht und die andere Lichtquelle bernsteinfarbiges Licht emittiert. Auch die vierte Lichtquelle kann einen Konverter umfassen, der zur Erzeugung des entsprechenden farbigen Lichts
eingerichtet ist.
Zur Erzeugung von Bernstein-farbigem Licht kann im Konverter zum Beispiel ein Leuchtstoff mit der Bezeichnung
(Phosphorcode) Amber RE314 und/oder Rot RE4 zum Einsatz kommen. Zur Erzeugung von gelbem Licht kann im Konverter zum Beispiel ein Leuchtstoff mit der Bezeichnung (Phosphorcode) Gelb YI12RI5 zum Einsatz kommen. Alternativ ist es möglich, das gelbe und/oder Bernstein-farbige Licht direkt ohne den Einsatz eines Konverters zu erzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet, den mv, mel , D65~Wert des Mischlichts in einem vorgebbaren Bereich zu variieren, wobei die Farbtemperatur des Mischlichts bei unterschiedlichen mv, mel , D65~Werten aus dem vorgebbaren
Bereich um höchstens 20 % um einen Mittelwert schwankt.
Insbesondere ist es möglich, dass die Farbtemperatur des Mischlichts bei unterschiedlichen mv, mel , D65~Werten aus dem vorgebbaren Bereich um höchstens 15 % beziehungsweise um höchstens 5 % um einen Mittelwert schwankt. Dabei kann die Farbtemperatur für die unterschiedlichen mv, mel , D65~Werte auch gleich bleiben. Insbesondere ist die Änderung der
Farbtemperatur bei der Einstellung unterschiedlicher
mv, mel , D65~Werte aus dem vorgebbaren Bereich für den
menschlichen Betrachter nicht wahrnehmbar.
Der vorgebbare Bereich des mv, mel , D65~Werts kann
beispielsweise wenigstens 0,1, insbesondere wenigstens 0,12 oder mehr betragen.
Einem hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteil liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass zum
Beispiel durch die Verwendung der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle, die voneinander unterschiedliches blaues Licht emittieren, der mv, mel , D65_Wert des erzeugten Lichts besonders gut beeinflusst werden kann. Dabei ist es möglich, die Änderung in der Farbtemperatur aufgrund der Verwendung der ersten und der zweiten Lichtquelle mit unterschiedlichem Lichtstrom für unterschiedliche mv, mel , D65~Werte durch den Betrieb der dritten und der vierten Lichtquelle
auszugleichen. Auf diese Weise ist es möglich, die
Farbtemperatur bei Änderung des mv, mel , D65~Werts konstant oder nahezu konstant zu halten. Beispielsweise ist es möglich, bei einer Farbtemperatur des erzeugten Mischlichts von 4000 K einen niedrigsten
mv, mel , D65_Wert von 0,54 und einen höchsten mv, mel , D65_Wert von 0,68 zu realisieren, was einem dynamischen Faktor von aktivierendem Licht zu entspannendem Licht bei der gleichen Farbtemperatur des weißen Lichts von 1,25 entspricht.
Das heißt, ohne dass der menschliche Betrachter einen
Unterschied in der Farbtemperatur des erzeugten weißen
Mischlichts feststellen kann, ist es mit einem hier
beschriebenen lichtemittierenden Bauteil überraschenderweise möglich, stark unterschiedliche mv, mel , D65_Werte des
Mischlichts einzustellen. Ein hoher mv, mel , D65~Wert geht daher nicht zwangsläufig mit der Erzeugung von kaltweißem Licht und ein niedriger mv, mel , D65~Wert geht nicht
zwangsläufig mit der Erzeugung von warmweißem Licht einher, sondern es ist möglich, unterschiedliche mv, mel , D65_Werte bei einer konstanten Farbtemperatur, beispielsweise für
neutralweißes Licht, zu realisieren.
Insbesondere erlaubt es ein hier beschriebenes
lichtemittierendes Bauteil, Mischlicht unterschiedlicher mv, mel , D65_Werte zu erzeugen, wobei die Farbtemperatur des erzeugten Mischlichts sich für unterschiedliche mv,mel,D65_ Werte möglichst wenig ändert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils wird zur Erzeugung von Mischlicht mit einem größeren mv, mel , D65~Wert die erste Lichtquelle mit einer geringeren Leistung im Vergleich zur zweiten Lichtquelle betrieben, als für einen kleineren mv, mel , D65_Wert · Dabei ist es insbesondere möglich, dass zur Erzeugung des Mischlichts mit dem größeren mv, mel , D65_Wert die erste Lichtquelle nicht betrieben wird und die zweite Lichtquelle betrieben wird und zur Erzeugung von Mischlicht mit einem kleinen mv,mel,D65- Wert die zweite Lichtquelle nicht betrieben wird und die erste Lichtquelle betrieben wird. Auf diese Weise ist die Einstellung beispielsweise von zwei extremen mv,mel,D65~ Werten, einem kleinsten mv, mel , D65~Wert und einem größten mv,mel, D65~Wert, auf besonders einfache Weise möglich, indem die erste oder die zweite Lichtquelle betrieben wird. Die Änderung in der Farbtemperatur des Mischlichts kann dann durch Nachregelung der dritten und/oder der vierten
Lichtquelle erfolgen. Dabei kommt insbesondere eine zweite Lichtquelle zum Einsatz, die blaues Licht, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von wenigstens 455 nm und höchstens 480 nm emittiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils wird zur Erzeugung von Mischlicht mit einem größeren mv, mel , D65~Wert die dritte Lichtquelle mit einer geringeren Leistung im Vergleich zur zweiten Lichtquelle betrieben, als für einen kleineren mv, mel , D65_Wert · Dabei ist es
insbesondere möglich, dass zur Erzeugung des Mischlichts mit dem größeren mv, mel , D65~Wert die dritte Lichtquelle nicht betrieben wird und die zweite Lichtquelle betrieben wird und zur Erzeugung von Mischlicht mit einem kleinen mv,mel,D65_ Wert die zweite Lichtquelle nicht betrieben wird und die dritte Lichtquelle betrieben wird. Auf diese Weise ist die Einstellung beispielsweise von zwei extremen mv,mel,D65_ Werten, einem kleinsten mv, mel , D65~Wert und einem größten mv,mel, D65~Wert, auf besonders einfache Weise möglich, indem die dritte oder die zweite Lichtquelle betrieben wird. Die Änderung in der Farbtemperatur des Mischlichts kann dann durch Nachregelung der ersten und/oder der vierten
Lichtquelle erfolgen. Dabei kommt insbesondere eine zweite Lichtquelle zum Einsatz, die blau-grünes Licht, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von wenigstens 480 nm und höchstens 505 nm emittiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauteils beträgt der Lichtstrom des Mischlichts wenigstens 500 Im, insbesondere wenigstens 750 Im oder wenigstens 1000 Im. Das heißt, im Betrieb kann vom lichtemittierenden Bauteil Mischlicht mit einem Lichtstrom von wenigstens 500 Im erzeugt werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass Licht mit einem so hohen Lichtstrom besonders gut zur melanopischen
Beeinflussung geeignet ist. Es wird ferner eine Lampe angegeben. Die Lampe umfasst zumindest ein hier beschriebenes lichtemittierendes Bauteil, sodass sämtliche für das lichtemittierende Bauteil
beschriebenen Merkmale auch für die Lampe beschrieben sind und umgekehrt. Die Lampe ist insbesondere dazu eingerichtet, Licht mit einem Lichtstrom von wenigstens 500 Im insbesondere wenigstens 750 Im oder wenigstens 1000 Im zu emittieren. Das Licht kann sich dabei aus dem Mischlicht von zwei oder mehr der lichtemittierenden Bauteile der Lampe zusammensetzen, sodass die einzelnen Bauteile nicht dazu eingerichtet sein müssen, Mischlicht mit einem Lichtstrom von wenigstens 500 Im zu erzeugen.
Es wird ferner die Verwendung einer hier beschriebenen Lampe und eines hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteils angegeben. Das heißt, sämtliche für die Lampe und das
lichtemittierende Bauteil offenbarten Merkmale sind auch für die Verwendung offenbart und umgekehrt. Eine hier
beschriebene Lampe oder ein hier beschriebenes Bauteil kann insbesondere zur Allgemeinbeleuchtung oder zur Beleuchtung des Innenraums eines Transportmittels eingesetzt werden. Bei dem Transportmittel kann es sich beispielsweise um ein
Kraftfahrzeug, einen Bus, einen Eisenbahnwaggon, ein
Flugzeug, ein Boot, ein U-Boot, einen Hubschrauber oder ähnliches handeln.
Die Lampe eignet sich beispielsweise zum Einsatz in einer Arbeitsumgebung, bei der die Lampe mit hohem mv, mel , D65~Wert betrieben werden kann, falls besondere Konzentration
gefordert ist. In Ruhepausen oder Entspannungsphasen ist es möglich, die Lampe mit einem möglichst niedrigen mv,mel,D65_ Wert zu betreiben. Das Gleiche gilt für den Betrieb der Lampe in einem Transportmittel. So ist es beispielsweise möglich, bei einem Einsatz der Lampe in einem Flugzeug die negativen Folgen einer Zeitverschiebung (Jet-Lag) durch entsprechenden Betrieb der Lampe abzumildern. So kann beispielsweise der mv, mel , D65_Wert des von der Lampe erzeugten Lichts über die Flugzeit schrittweise an den mv, mel , D65_Wert des Tageslichts am Zielort herangeführt werden. Als Allgemeinbeleuchtung lässt sich der Tageslichtverlauf nachempfinden. Dies kann das Wohlbefinden steigern, den Schlaf in der Nacht verbessern sowie die Leistungsfähigkeit am Tage verbessern.
Im Folgenden werden das hier beschriebene lichtemittierende Bauteil sowie die hier beschriebene Lampe und die Verwendung des lichtemittierenden Bauteils und der Lampe anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert . Die Figuren 1A und 1B zeigen Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteilen in schematischen Darstellungen .
Die Figuren 2A und 2B zeigen Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Lampen in schematischer Darstellung.
Anhand der Figuren 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B sind Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen
lichtemittierenden Bauteilen und hier beschriebenen Lampen näher erläutert.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. Die Figur 1A zeigt eine schematische Draufsicht eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
lichtemittierenden Bauteils 100. Das lichtemittierende
Bauteil 100 umfasst vier Lichtquellen 1 mit einer ersten Lichtquelle 11, einer zweiten Lichtquelle 12, einer dritten Lichtquelle 13 und einer vierten Lichtquelle 14.
Die erste Lichtquelle 11 erzeugt dabei im Betrieb
elektromagnetische Strahlung mit einer Dominantendominanten Wellenlänge von höchstens 450 nm, zum Beispiel 445 nm.
Die zweite Lichtquelle 12 erzeugt im Betrieb
elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten
Wellenlänge, die größer ist als die dominante Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung der ersten Lichtquelle 11.
Beispielsweise erzeugt die zweite Lichtquelle
elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von wenigstens 480 nm und höchstens 505 nm oder
elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von wenigstens 455 nm und höchstens 470 nm.
Die dritte Lichtquelle 13 erzeugt im Betrieb grünes Licht. Die vierte Lichtquelle 14 erzeugt im Betrieb gelbes und/oder bernsteinfarbiges Licht.
Das lichtemittierende Bauteil 100 des Ausführungsbeispiels der Figur 1A umfasst weiter eine Ansteuervorrichtung 2, die dazu eingerichtet ist, die Lichtquellen 1 unabhängig
voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von zumindest zwei der Lichtquellen 1 zu einem Mischlicht mischt. Das Mischlicht wird durch additive Lichtmischung erzeugt.
Durch die Verwendung von mindestens vier Lichtquellen, die im Betrieb Licht mit aus paarweise unterschiedlichen
Wellenlängenbereichen emittieren, wird eine besonders große Dynamik ermöglicht, das heißt, es kann insbesondere weißes Mischlicht aus einem großen Farbtemperaturbereich erzeugt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung von zwei verschiedenen Lichtquellen, die jeweils blaues Licht erzeugen, der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle, die Anregung der Melanopsinproduktion variiert werden kann.
Dies ist dadurch möglich, dass die Ansteuervorrichtung 2 dazu eingerichtet ist, die Lichtquellen 1 unabhängig voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von mindestens zwei der Lichtquellen zu einem Mischlicht mischt, dessen
mv, mel , D65~Wert mittels der Ansteuervorrichtung einstellbar ist .
Die Ansteuervorrichtung 2 kann sich dabei innerhalb des lichtemittierenden Bauteils beispielsweise auf einem Träger oder in einem Gehäuse befinden. Darüber hinaus ist es
möglich, dass die Ansteuervorrichtung 2 entfernt von den Lichtquellen angeordnet ist.
Anhand der Schnittdarstellung der Figur 1B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
lichtemittierenden Bauteils 100 näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel ist dargestellt, dass es sich bei den Lichtquellen 1 jeweils um Leuchtdioden handeln kann. Dabei umfasst die dritte Lichtquelle 13 einen Halbleiterkörper, dem ein erster Konverter 13a nachgeordnet ist. Im
Halbleiterkörper erzeugte elektromagnetische Strahlung wird vom Konverter 13a beispielsweise in grünes Licht konvertiert.
Die vierte Lichtquelle 14 umfasst einen Halbleiterkörper mit einem zweiten Konverter 14a, wodurch von der vierten
Lichtquelle 14 gelbes oder bernsteinfarbiges Licht
abgestrahlt wird.
Die Ansteuervorrichtung 2 kann beispielsweise in ein Gehäuse 3 des lichtemittierenden Bauteils integriert sein.
Beispielsweise handelt es sich bei der Ansteuervorrichtung dann um einen integrierten Schaltkreis oder um einen
Mikroprozessor. Bei dem Gehäuse 3 kann es sich beispielsweise um einen Anschlussträger, eine Leiterplatte und/oder ein Bauteilgehäuse handeln, das beispielsweise mit einem Keramik¬ oder einem Kunststoffmaterial gebildet sein kann. Die Figur 2A zeigt in einer schematischen Darstellung eine hier beschriebene Lampe mit zwei der hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteile 100. Die Lampe kann
beispielsweise zur Allgemeinbeleuchtung oder zur
Innenbeleuchtung in einem Transportmittel, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, Verwendung finden. Dies ist schematisch in der Figur 2B dargestellt.
Die grafische Auftragung der Figur 3A zeigt das Spektrum der Lichtquellen 1 für ein Ausführungsbeispiel eines hier
beschriebenen lichtemittierenden Bauteils. Dabei ist die normierte Intensität des von jeder Lichtquelle erzeugten Lichts gegen die Wellenlänge λ in nm aufgetragen. Die Kurve λ]_]_ zeigt das von der ersten Lichtquelle mit einer dominanten Wellenlänge P]_i erzeugte Licht. Die dominante Wellenlänge P]_i liegt beispielsweise im kurzwellig blauen Bereich bei zirka 445 nm.
Die Kurve λ]_2 mit einer dominanten Wellenlänge P]_2 zeigt das von der zweiten Lichtquelle, bei dem die dominante
Wellenlänge P]_2 beispielsweise bei 465 nm liegt.
Ferner umfasst das lichtemittierende Bauteil eine dritte
Lichtquelle, die grünes Licht mit der Wellenlänge λ]_3
emittiert, und eine vierte Lichtquelle, die Licht mit der Wellenlänge λ]_4 emittiert.
Ferner sind in der Figur 3A die Sme]_ (^) -Kurve sowie die
Augenempfindlichkeitskurve V(X) dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass das kurzwellig blaue Licht der Kurve λ]_]_ außerhalb der Stimulationskurve Sme]_ (^) liegt. Das
langwellige blaue Licht der Kurve λ]_2 liegt nahe dem Maximum der Stimulationskurve Sme]_ (^) . Dies ermöglicht, durch
unterschiedliche Ansteuerung der ersten und der zweiten
Lichtquellen 11, 12, die Erzeugung von Mischlicht mit einem unterschiedlichen mv, mel , D65~Wert . Dies ermöglicht wiederum eine unterschiedlich hohe Melanopsinstimulierung ohne
Änderung der Helligkeit und des Weißpunkts des durch additive Mischung erzeugten Mischlichts des lichtemittierenden
Bauteils . Anhand der Figur 3B ist ein lichtemittierendes Bauteil erläutert, bei dem im Unterschied zum lichtemittierenden Bauteil der Figur 3A die vierte Lichtquelle, gekennzeichnet durch die Kurve λ]_4, eine Lichtquelle ist, die
bernsteinfarbiges Licht emittiert.
Im Unterschied zur Lichtquelle der Figur 3A beschreibt die Figur 3C ein lichtemittierendes Bauteil, bei dem die zweite Lichtquelle, gekennzeichnet durch die Kurve λ]_2, blau-grünes Licht (auch verde) emittiert, das eine dominante Wellenlänge P]_2 von 505 nm aufweist. Dabei ist ersichtlich, dass das langwellige grüne Licht der Kurve λ]_3 außerhalb der
Stimulationskurve Sme]_ (^) liegt. Das kurzwelligere blau-grüne Licht der Kurve λ]_2 liegt nahe dem Maximum der
Stimulationskurve Sme]_ (^) . Dies ermöglicht, durch
unterschiedliche Ansteuerung der dritten und der zweiten Lichtquellen 13, 12, die Erzeugung von Mischlicht mit einem unterschiedlichen mv, mel , D65~Wert . Dies ermöglicht wiederum eine unterschiedlich hohe Melanopsinstimulierung ohne
Änderung der Helligkeit und des Weißpunkts des durch additive Mischung erzeugten Mischlichts des lichtemittierenden
Bauteils .
Im Unterschied zu Figur 3C beschreibt die Figur 3D ein lichtemittierendes Bauteil, bei dem die vierte Lichtquelle, gekennzeichnet durch die Kurve λ]_4, bernsteinfarbiges Licht emittiert .
Die Kurve 4A zeigt das Spektrum eines Mischlichts,
beispielsweise eines lichtemittierenden Bauteils, gemäß dem Spektrum der Figur 3A als Kurve "Mix". Ferner ist die mit der Augenempfindlichkeitskurve V(X) gewichtete Kurve des
Spektrums des Mischlichts p dargestellt, schließlich ist die mit der Stimulationskurve Sme]_ (^) gewichtete Kurve des Mischlichts m dargestellt.
Die in der Figur 4A dargestellte Kurve Mix repräsentiert dabei weißes Mischlicht mit einer Farbtemperatur von 4000 K und einem Farbwiedergabeindex von 82 bei einem mv,mel,D65- Wert von 0,54. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Lichtquelle 11 betrieben wird und die zweite Lichtquelle 12 nicht betrieben wird.
Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit der die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen 1 folgende Werte auf:
Figure imgf000022_0001
Dabei erzeugt die dritte Lichtquelle 13 grünes Licht und die vierte Lichtquelle 14 erzeugt gelbes Licht.
Im Unterschied dazu zeigt die Figur 4B die der Figur 4A entsprechenden Spektren für weißes Mischlicht bei einer Farbtemperatur von 4000 K und einem Farbwiedergabeindex von 89 bei einem mv, mel , D65_Wert von 0,68. Hier wird die erste Lichtquelle 11 nicht betrieben und die zweite Lichtquelle 12 wird betrieben. Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen folgende Werte auf:
Figure imgf000023_0001
Mit dem hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteil ist daher eine maximale Änderung bei der Melanopsinstimulierung möglich. Die Stimulationseffizienz bei gleicher Helligkeit wird gesteigert und es ist eine individuelle
Weißpunkteinstellung möglich, sodass der mv, mel , D65~Wert änderbar ist, ohne dass sich der Weißpunkt für den
menschlichen Betrachter merklich verschiebt. Es resultiert eine unterschiedlich hohe Melanopsinstimulation bei gleicher Farbtemperatur des weißen Mischlichts. Insbesondere bei einer engen Packungsdichte der Lichtquellen, zum Beispiel der
Leuchtdiodenchips des Bauteils, wird eine gute Lichtmischung erreicht .
Die Figur 5A zeigt ein Spektrum des Mischlichts für weißes Licht bei einer Farbtemperatur von 2700 K und einem
Farbwiedergabeindex von 81 gemäß dem Spektrum der Figur 3A als Kurve "Mix". Hier ist ein mv, mel , D65_Wert von 0,35 eingestellt . Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit der die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen 1 folgende Werte auf: Lichtquelle 11 12 13 14
PWM DTC (%) 15 0 39 100
Das Spektrum der Figur 5B zeigt weißes Licht bei einer
Farbtemperatur von 6400 K und einem Farbwiedergabeindex von 72. Hier ist ein mv, mel , D65_Wert von 0,99 eingestellt.
Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit der die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen 1 folgende Werte auf:
Figure imgf000024_0001
Das heißt, für den Fall, dass die Farbtemperatur nicht konstant gehalten wird, ist es mit einem hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteil möglich, den mv, mel , D65~Wert über einen sehr großen Bereich zu variieren, wobei im vorliegenden Beispiel ein dynamischer Faktor von dem kaltweißen Licht zu dem warmweißen Licht von 2,8 möglich ist.
Die Kurve 6A zeigt das Spektrum eines Mischlichts,
beispielsweise eines lichtemittierenden Bauteils, gemäß dem Spektrum der Figur 3C als Kurve "Mix". Ferner ist die mit der Augenempfindlichkeitskurve V(X) gewichtete Kurve des
Spektrums des Mischlichts p dargestellt, schließlich ist die mit der Stimulationskurve Sme]_ (^) gewichtete Kurve des
Mischlichts m dargestellt. Die in der Figur 6A dargestellte Kurve Mix repräsentiert dabei weißes Mischlicht mit einer Farbtemperatur von 2700 K und einem Farbwiedergabeindex von 81 bei einem mv,mel,D65- Wert von 0,35.
Dies wird dadurch erreicht, dass die zweite Lichtquelle 12 nicht betrieben wird und die dritte Lichtquelle 13 betrieben wird .
Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit der die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen 1 folgende Werte auf:
Figure imgf000025_0001
Dabei erzeugt die dritte Lichtquelle 13 grünes Licht und die vierte Lichtquelle 14 erzeugt gelbes Licht.
Im Unterschied dazu zeigt die Figur 6B die der Figur 6A entsprechenden Spektren für weißes Mischlicht bei einer Farbtemperatur von 6400 K und einem Farbwiedergabeindex von 72 bei einem mv, mel , D65~Wert von 1,17. Hier wird die dritte Lichtquelle 13 nicht betrieben und die zweite Lichtquelle 12 wird betrieben.
Beispielsweise weist der DTC-Wert der PWM-Schaltung, mit der die Lichtquellen 1 betrieben werden, für die Lichtquellen 1 folgende Werte auf:
Lichtquelle 11 12 13 14
PWM DTC (%) 35 100 0 100 Das heißt, für den Fall, dass die Farbtemperatur nicht konstant gehalten wird, ist es mit einem hier beschriebenen lichtemittierenden Bauteil möglich, den mv, mel , D65~Wert über einen sehr großen Bereich zu variieren, wobei im vorliegenden Beispiel ein dynamischer Faktor von dem kaltweißen Licht zu dem warmweißen Licht von 3,3 möglich ist. Dabei kommt als zweite Lichtquelle eine blau-grüne Lichtquelle zum Einsatz.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102017118339.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 Lichtquellen
11 erste Lichtquelle 12 zweite Lichtquelle
13 dritte Lichtquelle
14 vierte Lichtquelle
13a erster Konverter
14a zweiter Konverter 2 Ansteuervorrichtung
3 Gehäuse
4 Lampe

Claims

Patentansprüche
1. Lichtemittierendes Bauteil (100) mit
- zumindest vier Lichtquellen (1), die dazu eingerichtet sind, paarweise Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zu emittieren, und
- einer Ansteuervorrichtung (2) zum Betreiben der
Lichtquellen, wobei
- die Ansteuervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, die Lichtquellen (1) unabhängig voneinander zu betreiben, derart, dass sich das Licht von zumindest zwei der Lichtquellen (1) zu einem Mischlicht mischt, und
- die Ansteuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, den mv,mel, D65—Wert des Mischlichts einzustellen.
2. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die zumindest vier Lichtquellen (1) eine erste
Lichtquelle (11) umfassen, die dazu eingerichtet ist,
elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von höchstens 450 nm zu emittieren.
3. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die zumindest vier Lichtquellen (1) eine zweite
Lichtquelle (12) umfassen, die dazu eingerichtet ist,
elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge zu emittieren, die größer ist als die dominante Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung der ersten Lichtquelle (11) .
4. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die zumindest vier Lichtquellen (1) eine zweite
Lichtquelle (12) umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von wenigstens 480 nm und höchstens 520 nm zu emittieren.
5. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die zumindest vier Lichtquellen (1) eine zweite
Lichtquelle (12) umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von wenigstens 455 nm und höchstens 470 nm zu emittieren.
6. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die zumindest vier Lichtquellen (1) eine dritte
Lichtquelle (13) umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von grünem Licht zu emittieren.
7. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche, bei dem
- die zumindest vier Lichtquellen (1) eine vierte Lichtquelle (14) umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische
Strahlung im Spektralbereich von gelbem Licht zu emittieren, und/oder
- die zumindest vier Lichtquellen (1) eine vierte Lichtquelle (14) umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von Bernstein-farbigem Licht zu emittieren .
8. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Ansteuervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, den mv,mel, D65—Wert des Mischlichts in einem vorgebbaren Bereich zur variieren, wobei die Farbtemperatur des
Mischlichts bei unterschiedlichen mv,mel, D65—Werten aus dem vorgebbaren Bereich um höchstens 20 % um einem Mittelwert schwankt .
9. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach Anspruch 5, bei dem zur Erzeugung von Michschlicht mit einem größeren mv,mel, D65—Wert die erste Lichtquelle (11) mit einer
geringeren Leistung im Vergleich zur zweiten Lichtquelle betrieben wird als für einen kleineren mv,mel, D65—Wert .
10. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem zur Erzeugung von Michschlicht mit dem größeren mv,mel, D65—Wert die erste Lichtquelle (11) nicht betrieben wird und die zweite Lichtquelle (12) betrieben wird und zur Erzeugung von Michschlicht mit dem kleineren mv,mel, D65—Wert die zweite Lichtquelle (12) nicht betrieben wird und die erste Lichtquelle (11) betrieben wird.
11. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach Anspruch 4, bei dem zur Erzeugung von Michschlicht mit einem größeren mv,mel, D65—Wert die dritte Lichtquelle (11) mit einer geringeren Leistung im Vergleich zur zweiten Lichtquelle betrieben wird als für einen kleineren mv,mel, D65—Wert .
12. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem zur Erzeugung von Michschlicht mit dem größeren mv,mel, D65—Wert die dritte Lichtquelle (11) nicht betrieben wird und die zweite Lichtquelle (12) betrieben wird und zur Erzeugung von Michschlicht mit dem kleineren mv,mel, D65—Wert die zweite Lichtquelle (12) nicht betrieben wird und die dritte Lichtquelle (11) betrieben wird.
13. Lichtemittierendes Bauteil (100) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem der Lichtstrom des Mischlichts wenigstens 500 Im beträgt .
14. Lampe (4) mit zumindest einem lichtemittierenden Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Lampe (4) dazu eingerichtet ist, Licht mit einem Lichtstrom von wenigstens 500 Im zu emittieren.
15. Verwendung einer Lampe (4) gemäß dem vorherigen Anspruch oder eines lichtemittierenden Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche zur Allgemeinbeleuchtung oder zur
Beleuchtung des Innenraums eines Transportmittels.
16. Verwendung nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das Transportmittel eines der folgenden Transportmittel ist: Kraftfahrzeug, Bus, Eisenbahnwaggon, Flugzeug, Boot, U- Boot, Hubschrauber.
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