LEUCHTVORRICHTUNG ZUM ERZEUGEN EINES WEISSEN MISCHLICHTS MIT STEUERBAREN SPEKTRALEIGENSCHAFTEN

Abstract

 Es wird eine Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts (250) mit steuerbaren Spektraleigenschaften bereitgestellt. Die Leuchtvorrichtung (100) umfasst eine Anzahl von Weißlichtquellen (150) zum Leisten jeweils eines Beitrags zu dem weißen Mischlicht (250) durch Erzeugung jeweils eines weißen Lichts mit jeweils einer quantitativ charakterisierbaren spektralen Ausprägung, so dass die durch die Weißlichtquellen erzeugten, weißen Lichter Eckpunkte (1, 2, 3, 1', 2', 3') eines Zielbereichs für das resultierende Mischlicht (250) in einem spektralen Lichtparameterraum bilden können. Die Leuchtvorrichtung (100) umfasst ferner eine Steuerelektronik (300) zum Steuern von anteiligen Beiträgen der Weißlichtquellen (150), so dass die dem resultierenden weißen Mischlicht (250) entsprechende Position innerhalb des auf den Eckpunkten (1, 2, 3, 1', 2', 3') aufgespannten Zielbereichs in dem spektralen Lichtparameterraum variiert werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Leuchtvorrichtungen. Im Speziellen betrifft die Erfindung Leuchtvorrichtungen zum Erzeugen eines weißen Mischlichts mit steuerbaren Spektraleigenschaften.

[0002] Es sind Leuchtvorrichtungen bzw. Lichtquellen zum Erzeugen eines weißen Lichts bekannt. Es sind auch Leuchtvorrichtungen mit LEDs (Light Emitting Diodes) bekannt, wobei zum Teil mehrere LEDs kombiniert werden, um ein weißes Licht mit erwünschten bzw. bevorzugten Spektraleigenschaften zu erhalten. Eine zufriedenstellende Einstellung von Spektraleigenschaften von Leuchtvorrichtungen ist oft wegen der gegenseitigen Wechselbeziehung zwischen unterschiedlichen Spektraleigenschaften nicht ohne weiteres möglich. Zudem ist es oft unklar, wie man die spektralen Eigenschaften des weißen Lichts beschreiben sollte.

[0003] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts mit steuerbaren Spektraleigenschaften bereitzustellen, welche es ermöglicht, die Spektraleigenschaften des weißen Mischlichts auf einfache und zuverlässige Weise zu steuern.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts mit steuerbaren Spektraleigenschaften vorgeschlagen. Die Leuchtvorrichtung umfasst eine Anzahl von Weißlichtquellen zum Leisten jeweils eines Beitrags durch Erzeugung jeweils eines weißen Lichts mit jeweils einer quantitativ charakterisierbaren spektralen Ausprägung bzw. mit einer ausgeprägten spektralen Eigenschaft, so dass die durch die Weißlichtquellen erzeugten, weißen Lichter Eckpunkte eines Zielbereichs für das resultierende Mischlicht in einem spektralen Lichtparameterraum bilden können.

[0005] Die Leuchtvorrichtung umfasst ferner eine Steuerelektronik zum Steuern von anteiligen Beiträgen der Weißlichtquellen, so dass die dem resultierenden weißen Mischlicht entsprechende Position im Wesentlichen innerhalb des auf den Eckpunkten aufgespannten Zielbereichs in dem spektralen Lichtparameterraum variiert werden kann.

[0006] Eine quantitativ charakterisierbare spektrale Ausprägung bzw. spektrale Eigenschaft kann insbesondere eine von den Benutzern, insbesondere generell oder situationsabhängig bzw. in bestimmten Anwendungsfällen, besonders bevorzugte Weißlichteigenschaft sein.

[0007] Der spektrale Lichtparameterraum kann grundsätzlich ein multidimensionaler Raum sein, in welchem auf Koordinatenachsen unterschiedliche spektrale Parameter zur Charakterisierung eines Weißlichtspektrums gemäß einer Metrik aufgetragen sind. Zur quantitativen Charakterisierung der spektralen Eigenschaften können unterschiedliche spektrale Parameter bzw. unterschiedliche Metriken für den spektralen Lichtparameterraum verwendet werden.

[0008] Durch das Bereitstellen des Zielraums zwischen den Eckpunkten in dem spektralen Lichtparameterraum wird ein Lichtdesignraum bereitgestellt, in welchem die spektralen Eigenschaften des weißes Mischlichts durch die Variation der anteiligen Beiträge der Weißlichtquellen modifiziert bzw. anwendungsspezifisch angepasst werden können.

[0009] Die Leuchtvorrichtung bietet somit einen Gestaltungsspielraum bzw. Lichtdesignraum, in welchem der Benutzer bzw. Lichtdesigner verschiedene Weißlichtrezepte bzw. Weißlichtkompositionen mit verschiedenen spektralen Eigenschaften realisieren kann.

[0010] Als Metrik des Lichtparameterraum kann insbesondere eine standardisierte Metrik verwendet werden. Die Verwendung einer standardisierten Metrik kann zur hohen Reproduzierbarkeit und präzisen Einstellung der Spektraleigenschaften des resultierenden Mischlichts beitragen.

[0011] Die Weißlichtquellen können insbesondere einzelne LEDs und/oder LED-Gruppen umfassen und so ausgebildet sein, dass die spektralen Eigenschaften der Weißlichtquellen bestimmte wichtige bzw. von den Benutzern bevorzugte Weißlichtaspekte hervorheben.

[0012] Insbesondere kann eine der Weißlichtquellen dazu ausgebildet sein, ein weißes Licht mit einem leicht übersättigten Farbspektrum bzw. mit einem hohen Gamut Rg bzw. Farb-Gamut zu erzeugen. Ein weißes Licht mit solchen Spektraleigenschaften wird von den Benutzern oft als besonders attraktiv empfunden. Ein solche Licht wird im Folgenden auch als "attraktives Licht" bezeichnet.

[0013] Eine andere Weißlichtquelle kann insbesondere dazu ausgebildet sein, ein weißes Licht mit einer besonders guten Farbwiedergabe bzw. Farbtreue zu erzeugen. Ein solches, der Schwarzkörperstrahlung bzw. dem Sonnenlicht oder dem Glühlampenlicht ähnliches, Licht wird in vielen Anwendungen von Benutzern bevorzugt. Die Weißlichtquelle kann beispielweise eine oder mehrere LEDs umfassen die in ihrer Gesamtheit ein Weißlichtspektrum mit einer Farbwiedergabe Rf nahezu 100 ergeben, was dem maximalen Wert der Farbwiedergabe entspricht. Ein solches Licht wird im Folgenden auch als "natürliches Licht" bezeichnet.

[0014] Eine der Weißlichtquellen kann ferner dazu ausgebildet sein, ein besonders energieeffizientes weißes Licht unter Inkaufnahme einer Verschlechterung der Attraktivität und der Natürlichkeit des Lichts zu erzeugen. Eine LED-Weißlichtquelle kann beispielsweise ein Spektrum mit niedrigen Werten der Farbwiedergabe und Gamut aber die höchste Energieeffizienz aufweisen. Ein solches Licht wird im Folgenden auch als "effektives Licht" bezeichnet.

[0015] Durch das Variieren der Anteile der durch die unterschiedlichen Lichtquellen erzeugten weißen Lichter in dem resultierenden weißen Mischlicht können die spektralen Eigenschaften des resultierenden weißen Lichts flexibel nach Bedarf angepasst werden. Legt beispielsweise der Benutzer besonders viel Wert auf Sparsamkeit, so kann der Anteil des effektiven Lichts insbesondere im Vergleich zu dem natürlichen und dem attraktiven Licht erhöht werden. Wird andererseits auf Farbwiedergabe viel Wert gelegt, so kann der Anteil des natürlichen Lichts unter Inkaufnahme einer Verschlechterung der Attraktivität und der Effizienz erhöht werden.

[0016] Durch die kontrollierte Mischung der Lichter mit unterschiedlichen spektralen Ausprägungen, insbesondere Attraktivität, Natürlichkeit und Effizienz, können somit je nach Bedarf unterschiedliche "Lichtrezepte" realisiert werden.

[0017] Der Lichtparameterraum kann Farbwiedergabe Rf, Gamut Rg, insbesondere nach TM30-Metrik, und Farbtemperatur CCT als Koordinaten aufweisen. Die TM30-Metrik ist eine standardisierte Metrik, welche zur Charakterisierung der Farbwiedergabe Rf und Gamut Rg verwendet wird. Die Farbtemperatur bzw. CCT (Correlated Color Temperature) wird zur spektralen Charakterisierung des weißen Lichts herangezogen. In der TM-30-Metrik ist der Gamut Rg auf 100 als Referenz normiert, wobei für untersättigte Weißlichtspektren Rg < 100 und für übersättigte Weißlichtspektren Rg > 100. In einem solchen Rf-Rg-CCT-Raum kann beispielsweise auf der x-Achse Rf, auf der y-Achse Rg und auf der z-Achse CCT aufgetragen werden. Ein so definierter Lichtparameterraum als Bezugssystem kann für eine zuverlässige und reproduzierbare Einstellbarkeit von spektralen Eigenschaften des weißen Lichts verwendet werden.

[0018] Die Anzahl der Weißlichtquellen kann eine Gruppe der Weißlichtquellen zum Erzeugen jeweils eines weißen Lichts mit einer ersten Farbtemperatur CCT1 umfassen. Aufgrund der gleichen Farbtemperatur CCT1 der Weißlichtquellen können, die den einzelnen Lichtern entsprechenden Punkte in einer Rf-Rg-Ebene dargestellt werden. Durch das Variieren der anteiligen Beiträge der Weißlichtquellen der Gruppe können die spektralen Eigenschaften des resultierenden Lichts, beispielsweise die Farbwiedergabe und/oder Gamut variiert werden, ohne dabei die Farbtemperatur des resultierenden Mischlichts zu ändern.

[0019] Die Gruppe der Weißlichtquellen kann insbesondere eine erste, eine zweite und eine dritte Weißlichtquelle zum Erzeugen entsprechend eines ersten, eines zweiten und eines dritten weißen Lichts umfassen, wobei das erste weiße Licht, das zweite weiße Licht und das dritte weiße Licht in dem Lichtparameterraum entsprechend einen ersten Punkt, einen zweiten Punkt und einen dritten Prunkt als Eckpunkte eines dreieckigen Zielbereichs in der Rf-Rg-Ebene definieren. Durch das Variieren der anteiligen Beiträge des ersten Lichts, des zweiten Lichts und des dritten Lichts kann der dem resultierenden weißen Mischlicht entsprechende Punkt in dem Lichtparameterraum grundsätzlich beliebig innerhalb des Dreiecks positioniert werden. Das Dreieck in der Rf-Rg-Ebene stellt somit einen Zielbereich dar, in welchem der Benutzer bzw. Lichtdesigner verschiedene Weißlichtkompositionen auf einfache Weise realisieren kann, ohne dabei die Farbtemperatur des resultierenden Mischlichts ändern zu müssen.

[0020] Die erste Weißlichtquelle kann dazu ausgebildet sein, ein attraktives Licht zu erzeugen, die zweite Weißlichtquelle kann dazu ausgebildet sein, ein natürliches Licht zu erzeugen, und die dritte Weißlichtquelle kann dazu ausgebildet sein, ein effizientes Licht zu erzeugen. Durch Änderung der anteiligen Beiträge des ersten, des zweiten und des dritten Lichts kann die Position des dem resultierenden weißen Mischlicht entsprechenden Punkts in dem Dreieck geändert werden. Die Natürlichkeit, die Attraktivität und die Effizienz des resultierenden Mischlichts können somit je nach Bedarf angepasst werden.

[0021] Die Weißlichtquellen können so ausgebildet sein, dass die Farbwiedergabe Rf1 bzw. der Gamut Rg1 des attraktiven Lichts kann insbesondere in dem Bereich 85 < Rf1 < 100 bzw. 102 < Rg1 < 115 liegt, die Farbwiedergabe Rf2 bzw. der Gamut Rg2 des natürlichen Lichts in dem Bereich 90 < Rf2< 100 bzw. 90 < Rg2 < 100 liegt und die Farbwidergabe Rf3 und der Gamut Rg3 des effizienten Lichts im Bereich Rf3 < 85 bzw. Rg3 < 100 liegt. Diese Parameterbereiche eignen sich gut dafür, einen verhältnismäßig großen Zielbereich in dem Parameterraum festzulegen, in welchem die spektralen Eigenschaften des weißen Mischlichts variiert werden können.

[0022] Insbesondere können die Weißlichtquellen dazu ausgebildet sein, dass die folgenden Relationen für die Farbwiedergabe bzw. Gamut der drei Weißlichtquellen gelten: Rf3 <Rf1 < Rf2 und Rg3 < Rg2 < Rg1. Die Farbwiedergabe bzw. der Gamut des resultierenden Mischlichts wird dadurch bestimmt, zu welchen Verhältnissen die drei weißen Lichter zusammengemischt werden, was durch die Ansteuerung der Weißlichtquellen gezielt beeinflusst werden kann.

[0023] Die Steuerungselektronik kann dazu ausgebildet sein, die erste Weißlichtquelle, die zweite Weißlichtquelle und die dritte Weißlichtquelle derart zu steuern, dass maximal zwei der drei Lichtquellen gleichzeitig aktiviert sind. Die Komposition des resultierenden Lichts bzw. das Lichtrezept kann beispielsweise einen Kompromiss zwischen dem attraktiven Licht und dem natürlichen Licht darstellen, so dass in dem Rezept nur die entsprechenden zwei Lichtquellen repräsentiert sind. Das effiziente Licht kann dabei ausgeschaltet bleiben. Auf ähnliche Weise kann das Lichtrezept eine Mischung des natürlichen Lichts und des effizienten Lichts bzw. des attraktiven Lichts und des effizienten Lichts sein. Die resultierenden Lichtrezepte werden dann in dem TM30-Diagramm die drei Eckpunkte verbindenden Linien folgen. Durch die Beschränkung des Lichtrezepts auf das Dreieckperimeter kann die Gesamtheit der Einstellungsmöglichkeit der Leuchtvorrichtung auf eine überschaubare Untermenge reduziert werden, wodurch eine gezielte Einstellung der Lichteigenschaften der Leuchtvorrichtung für den Benutzer und/oder für den Lichtrezept-Designer vereinfacht werden kann.

[0024] In einigen Ausführungsformen umfasst die Leuchtvorrichtung ferner eine zweite Gruppe von Weißlichtquellen mit jeweils einer spektralen Ausprägung, wobei die Weißlichtquellen der zweiten Gruppe dazu ausgebildet sind, ein weißes Licht mit einer von der ersten Farbtemperatur (CCT1) unterschiedlichen zweiten Farbtemperatur (CCT2) zu erzeugen. Aufgrund der unterschiedlichen Farbtemperaturen wird durch die Weißlichtquellen der ersten Gruppe zusammen mit den Weißlichtquellen der zweiten Gruppe wird in dem Rf-Rg-CCT-Raum bzw. Lichtparameterraum ein dreidimensionaler Zielbereich aufgespannt, in welchem die Zielpunktposition zur Einstellung der Spektraleigenschaften durch die Ansteuerung der einzelnen Weißlichtquelle variiert werden kann. Grundsätzlich kann die Anzahl der Lichtquellen in der ersten bzw. in der zweiten Gruppe jede natürliche Zahl sein und hängt, genauso wie ihre Positionierung in dem Parameterraum, davon ab, welche Lichtrezepte man realisieren möchte.

[0025] In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Gruppe zwei Weißlichtquellen, während die zweite Gruppe eine einzige Weißlichtquelle. Das von der einzigen Weißlichtquelle der zweiten Gruppe erzeugte weiße Licht kann insbesondere eine bestimmte Attraktivität bzw. eine bestimmte Natürlichkeit aufweisen und kann als ein Punkt in dem TM30-Diagramm bzw. in der Rf-Rg-Ebene dargestellt werden. Das Licht der Lichtquelle der zweiten Gruppe kann insbesondere einen höheren Blaulichtanteil enthalten und auch eine höhere Farbtemperatur als die Farbtemperatur CCT1 der ersten Gruppe der Lichtquellen aufweisen. Weißes Licht mit höheren Blaulichtanteilen bzw. mit einer höheren Farbtemperatur wirkt in der Regel aktivierend auf den menschlichen Körpern und kann gezielt zu diesem Zweck eingesetzt werden. Somit kann in dem Lichtparameterraum ein Dreieck als Zielbereich aufgespannt werden, innerhalb dessen der Weißpunkt positioniert werden kann. Diese Konstellation mit drei Weißlichtquellen ist einfach zu realisieren und für einfache Lichtrezepte besonders gut geeignet.

[0026] In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Gruppe drei Weißlichtquellen, während die zweite Gruppe eine einzige Weißlichtquelle umfasst, so dass in dem Lichtparameterraum vier Eckpunkte zum Aufspannen einer Pyramide definiert werden können. Die Pyramide stellt somit ein Design-Space bzw. einen Gestaltungsfreiraum in dem Lichtparameterraum dar, in welchem die spektralen Eigenschaften des resultierenden Mischlichts variiert werden können.

[0027] In einigen Ausführungsformen umfasst jeder der Gruppen je drei Weißlichtquellen. Insbesondere können die drei Weißlichtquellen der zweiten Gruppe ähnlich wie die Weißlichtquellen der ersten Gruppe dazu ausgebildet sein, jeweils ein Weißlicht mit vordefinierter Attraktivität, Natürlichkeit und Effizienz insbesondere mit einer höheren Farbtemperatur zu erzeugen. Die durch die Weißlichtquellen der zweiten Gruppe erzeugten Lichter können als Eckpunkte eines Dreiecks in dem Lichtparameterraum dargestellt werden. Die Projektionen dieser Eckpunkte auf die Rf-Rg-Ebene bzw. TM30-Ebene können sich grundsätzlich von den Positionen der der ersten Gruppe entsprechenden Eckpunkte unterscheiden. Das Lichtrezept kann somit nach Bedarf durch Mischung des attraktiven, des natürlichen, des effizienten und des aktivierenden Lichts erstellt werden, wobei die Position eines dem resultierenden Mischlicht entsprechenden Weißpunkts innerhalb des durch die Eckpunkte definierten Dreiecksprismas gewählt bzw. eingestellt werden kann.

[0028] Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Weißlichtquellen so anzusteuern, dass er dem resultierenden Mischlicht entsprechende Punkt eine einstellbare bzw. vorgegebene Trajektorie innerhalb des Zielbereichs beschreibt. Insbesondere kann die Trajektorie des Zielpunkts nach Vorzügen des Benutzers so gewählt werden, dass bei Positionsänderung des Weißpunkts bestimmte Zonen innerhalb des Zielbereichs vermieden bzw. bevorzugt werden.

[0029] Die Steuerelektronik kann insbesondere dazu ausgebildet sein, dass die Trajektorie des dem resultierenden Mischlicht entsprechenden Punkts von einem Startpunkt zu einem Endpunkt innerhalb des Zielbereichs im zirkadianen Rhythmus durchgefahren wird. Aufgrund der Bewegung des dem resultierenden Mischlicht entsprechenden Punkts bzw. Zielpunkts entlang der Trajektorie im zirkadianen Rhythmus, können sich die spektralen Eigenschaften der Leuchtvorrichtung je nach Präferenzen des Benutzers tageszeitabhängig automatisch anpassen.

[0030] Beispielsweise kann sich das Lichtspektrum des resultierenden weißen Mischlichts im Laufe des Tages so ändern, dass das resultierende weiße Licht morgens einem kalten attraktiven Licht und abends einem warmen natürlichen Licht entspricht, wobei die Änderung im Laufe des Tages hauptsächlich entlang der "Effizienz-Kante" erfolgen kann. Somit kann jeder der von den Benutzern bevorzugten Ausprägung im Laufe des Tages Rechnung getragen werden. Mit Hilfe der vordefinierten Trajektorie des Weißpunkts innerhalb des Zielbereichs können somit dynamische bzw. zeitabhängige Lichtrezepte, insbesondere für eine HCL (Human-Centric Lighting), realisiert werden.

[0031] Wenigstens einer der oben beschriebenen Weißlichtquellen können eine Anzahl von LEDs bzw. LED-Lichtquellen zum Erzeugen des jeweiligen weißen Lichts mit der jeweiligen Farbtemperatur und mit den jeweiligen vordefinierten spektralen Ausprägungen umfassen. Die LED-Lichtquellen können insbesondere eine oder mehrere LEDs, insbesondere LED-Kombinationen, aufweisen. Durch das Kombinieren von LEDs können die spektralen Eigenschaften der Weißlichtquellen gezielt beeinflusst werden, so dass grundsätzlich jede beliebige spektrale Ausprägung der Weißlichtquellen erzielt werden kann.

[0032] Die Leuchtvorrichtung kann eine Benutzerschnittstelle mit einer Anzeigevorrichtung zum Visualisieren des Zielbereichs in dem Lichtparameterraum umfassen, so dass die dem resultierenden weißen Mischlicht entsprechende Position in dem Zielbereich über die Anzeigevorrichtung kontrolliert werden kann.

[0033] In einigen Ausführungsformen weist die Steuerelektronik eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunikation zwischen der Steuerelektronik und der Benutzerschnittstelle auf. Beispielsweise kann die Benutzerschnittstelle als Touch-Screen auf einem tragbaren Gerät, wie Smart-Phone, Tablet PC oder ähnliches mit einer entsprechenden Anwendungssoftware bzw. App realisiert werden. Auf der Anzeigevorrichtung kann insbesondere der Zielbereich in dem Lichtparameterraum, je nach Ausführung, als Dreieck, als Rechteck, als Dreiecksprisma o. ä. visuell dargestellt werden, so dass der Benutzer Weißlichtrezepte durch die Wahl der Position des Zielpunkts auf intuitive und einfache Weise zusammenstellen kann. Die durch den Benutzer gewählten Einstellungen können von der Benutzerschnittstelle über die Kommunikationsschnittstelle auf die Steuerelektronik übertragen werden, so dass die einzelnen Weißlichtquellen den Benutzereinstellungen entsprechend angesteuert werden können.

[0034] Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.

Fig.1

zeigt ein Rf-Rg-Diagramm zur Charakterisierung von Weißlichtspektren,

Fig. 2

zeigt eine spektrale Verteilung eines "natürlichen" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 3

zeigt eine spektrale Verteilung eines "attraktiven" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 4

zeigt eine spektrale Verteilung eines "effizienten" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 5

zeigt einen durch drei Weißlichtquellen definierten Zielbereich in einem Lichtparameterraum gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 6

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 7

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 8

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 9

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 10

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 11

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 12

zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 13

zeigt eine dynamische Weißlichtkurve gemäß einem Ausführungsbeispiel innerhalb des Lichtdesignraums gemäß Fig. 8,

Fig. 14

zeigt eine Benutzerschnittstelle der Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Fig. 15

zeigt schematisch eine Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

[0035] Fig.1 zeigt ein Rf-Rg-Diagramm zur Charakterisierung von Weißlichtspektren gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der in Fig. 1 gezeigten Rf-Rg-Metrik wird die Farbwiedergabe bzw. Farbwiedergabeindex Rf und der Farb-Gamut bzw. Farb-Gamut-Index Rg nach dem internationalen Standard TM30 zur Charakterisierung von Weißlichtspektren verwenden. Die Farbwiedergabe Rf ist in Fig. 1 auf der x-Achse aufgetragen und der Farb-Gamut Rg ist auf der y-Achse aufgetragen. Jedem weißen Licht mit einer bestimmten Farbwiedergabe und mit einem bestimmten Farb-Gamut kann in dem in Fig. 1 gezeigten Rf-Rg-Diagramm ein Punkt zugeordnet werden. In Fig. 1 gezeigten drei Punkte 1, 2 und 3 entsprechen somit drei verschiedenen Weißlichtquellen mit unterschiedlichen spektralen Eigenschaften.

[0036] Das in Fig. 1 gezeigte Rf-Rg-Diagramm ist in mehrere Zonen aufgeteilt. Die schattierten dreieckigen Zonen in dem oberen rechten Bereich und in dem unteren rechten Bereich verdeutlichen die sogenannten "verbotenen Zonen", welche gemäß der Definition der TM30-Metrik praktisch unerreichbar sind. Ferner zeigt das Rf-Rg-Diagramm eine durch eine gestrichelte Linie abgegrenzte erste Zone 4, in welcher der erste, einer ersten Weißlichtquelle entsprechende Punkt 1 liegt. Die erste Zone 4 wird durch verhältnismäßig hohe Werte der Farbwiedergabe Rf und durch hohe Werte des Farb-Gamuts Rg charakterisiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die erste Zone 4 in dem Parameterbereich 85 < Rf < 100 bzw. 102 < Rg < 115. Die erste Zone 4 definiert somit einen Parameterbereich für weiße Lichter mit übersättigten Farben bzw. hohem Gamut und mit verhältnismäßig guter Farbwiedergabe. Ein solches weißes Licht wird oft als besonders attraktiv empfunden. Die erste Zone 4 entspricht somit dem Parameterbereich eines attraktiven weißen Lichts. Dem Punkt 1 entsprechendes weiße Licht kann somit auch als "attraktives Licht" bezeichnet werden.

[0037] Das Rf-Rg-Diagramm zeigt ferner eine durch eine gestrichelte Linie abgegrenzte zweite Zone 5, in welcher der zweite, einer zweiten Weißlichtquelle entsprechende, Punkt 2 liegt. Die zweite Zone 5 wird durch hohe Werte der Farbwiedergabe Rf und durch verhältnismäßig niedrige Werte des Farb-Gamuts Rg charakterisiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die zweite Zone 5 in dem Parameterbereich 90 < Rf < 100 bzw. 90 < Rg < 98. Aufgrund der hohen Farbwiedergabe bzw. Farbtreue kann das dem zweiten Punkt 2 entsprechende weiße Licht auch als "natürliches Licht" bezeichnet werden.

[0038] Das Rf-Rg-Diagramm zeigt auch eine durch eine gestrichelte Linie abgegrenzte dritte Zone 6, in welcher der dritte, einer dritten Weißlichtquelle entsprechende, Punkt 3 liegt. Die dritte Zone 6 wird durch niedrige Werte der Farbwiedergabe Rf sowie niedrige Werte des Farb-Gamuts Rg charakterisiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die dritte Zone 6 in dem Parameterbereich 80 < Rf < 85 bzw. 80 < Rg < 98.

[0039] Ein der dritten Zone zuzuordnendes weißes Licht kann insbesondere durch eine Weißlichtquelle erzeugt sein, welche darauf ausgelegt ist, weißes Licht auf besonders energieeffiziente Weise, insbesondere unter Inkaufnahme einer Verschlechterung der Attraktivität bzw. der Natürlichkeit des Lichts zu erzeugen. Beispielsweise kann die Spektralcharakteristik der Lichtquelle so gewählt sein, dass die maximale Energieeffizienz ggf. bei minimaler Farbwiedergabe und minimalem Gamut erzielt wird. Ein solches Licht wird im Folgenden auch als "effizientes Licht" bezeichnet.

[0040] Fig. 2 zeigt eine spektrale Verteilung eines "natürlichen" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt Fig. 2 die spektrale Verteilung des natürlichen Weißlichts im Vergleich zu einem Referenzlicht (gestricht dargestellt). Das Spektrum des Referenzlichts entspricht im Wesentlichen dem Spektrum der Schwarzköperstrahlung. Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, folgt die spektrale Kurve des "natürlichen Lichts weitgehend der spektralen Kurve des Referenzlichts. Die Farbwiedergabe Rf und der Farb-Gamut Rg des "natürlichen" Lichts liegen etwa bei 100.

[0041] Fig. 3 zeigt eine spektrale Verteilung eines "attraktiven" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 3 gezeigte Farbspektrum unterscheidet sich von dem Farbspektrum der Fig. 2 insbesondere durch eine höhere Gewichtung des Spektrums im roten und im grünen Spektralbereich und durch eine Untergewichtung des Spektrums im gelben Spektralbereich bei Wellenlängen von etwa 580 nm. Das in Fig. 3 dargestellte Spektrum entspricht einem Gamut Rg von 105 und wird aufgrund der leichten Farbübersättigung von Menschen als besonders attraktiv empfunden.

[0042] Fig. 4 zeigt eine spektrale Verteilung eines "effizienten" Weißlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 4 gezeigte Farbspektrum unterscheidet sich von dem Farbspektrum der Fig. 2 insbesondere durch eine Übergewichtung des Spektrums im gelb-orange-bernsteingelben Farbbereich bei Wellenlängen von etwa 580 bis 615 nm und durch eine Untergewichtung des Spektrums im roten Spektralbereich bei Wellenlängen von etwa 620 bis 650 nm sowie im grünen Spektralbereich bei Wellenlängen von 510 bis 530 nm. Das in Fig. 4 dargestellt Spektrum entspricht einem "effizienten" Licht mit Farbwiedergabe Rf von 85. Ein solches Weißlicht kann insbesondere mittels LED-Lichtquellen auf besondere energieeffiziente Weise erzeugt werden.

[0043] Fig. 5 zeigt einen durch drei Weißlichtquellen definierten Zielbereich in einem Lichtparameterraum gemäß einem Ausführungsbeispiel. In dem Lichtparameterraum der Fig. 5 werden Farbwiedergabe Rf und Farb-Gamut Rg sowie Farbtemperatur (CCT) als Parameter auf den Koordinatenachsen aufgetragen. Fig. 5 zeigt drei Punkte in der Rf-Rg-Ebene. Ähnlich wie in Fig. 1 entsprechen diese drei Punkte einem attraktiven Licht, einem natürlichen Licht und einem effizienten Licht. Deshalb sind diese drei Punkte in Fig. 5 durch "ATTRACTIVE", "NATURAL" und "EFFICIENT" gekennzeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die drei Weißlichter die gleiche Farbtemperatur auf. Wenn diese Weißlichtquellen in einer Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts verwendet werden, wird das resultierende weiße Mischlicht ebenfalls dieselbe Farbtemperatur aufweisen. Der dem resultierenden Mischlicht entsprechende Punkt wird somit ebenfalls in der Rf-Rg-Ebene liegen, und zwar innerhalb des durch die drei Punkte 1, 2 und 3 definierten Dreiecks. Durch die Änderung der anteiligen Beiträge der jeweiligen Weißlichtquellen, beispielsweise durch die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung, kann die dem Mischlicht entsprechende Position in dem Lichtparameterraum innerhalb des Dreiecks variiert werden.

[0044] Folglich wird durch die drei Weißlichter ATTRAKTIVE, NATURAL und EFFICIENT ein dreieckiges Zielbereich bzw. Design-Space in dem Lichtparameterraum definiert, in welchem der Benutzer bzw. Lichtdesigner verschiedene Lichtrezepte bzw. spektrale Kompositionen für das weiße Mischlicht realisieren kann.

[0045] Fig. 6 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der gezeigte Lichtdesignraum kann durch die drei Weißlichtquellen gemäß Fig. 5 realisiert werden. Der Lichtdesignraum beschränkt sich in diesem Fall auf das Perimeter des Dreiecks der Fig. 5, was in Fig. 6 durch fette Linien verdeutlicht wird. Dieser Design-Raum entspricht einem Betriebsmodus der Leuchtvorrichtung, wenn maximal zwei der drei Weißlichtquellen gleichzeitig aktiviert sind, so dass in dem weißen Mischlicht maximal zwei der drei Weißlichter repräsentiert wind. Durch das Ausschließen eines der drei Weißlichter kann die Einstellung der spektralen Eigenschaften des resultierenden Weißlichts für den Benutzer vereinfacht werden.

[0046] Fig. 7 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Designraum dem gesamten Zielbereich, welcher durch das auf den drei Eckpunkten aufgespannte Dreieck definiert ist. Die Steuerelektronik kann insbesondere derart konfiguriert werden, dass die dem resultierenden Mischlicht entsprechende Position innerhalb des Dreiecks beliebig variiert werden kann. In diesem Fall kann der Benutzer kompliziertere Rezepte bzw. feinere Mischungen der attraktiven, natürlichen und effizienten Lichter realisieren.

[0047] Fig. 8 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Der in Fig. 8 gezeigte Lichtdesignraum wird durch sechs Weißlichtquellen realisiert, wobei zusätzlich zu den drei Weißlichtquellen der Fig. 5 drei weitere Weißlichtquellen mit einer höheren Farbtemperatur addiert worden sind. Die durch die drei zusätzlichen Weißlichtquellen erzeugten Lichter werden ebenfalls als Punkte in dem Lichtparameterraum dargestellt, welche in einer Rf-Rg-Ebene parallelen Ebene bei einer höheren CCT liegen. Im Hinblick auf Attraktivität, Natürlichkeit und Effizienz entsprechen die drei zusätzlichen Weißlichtquellen den drei Weißlichtquellen der Fig. 5, so dass die Projektion der entsprechenden Punkte 1', 2' und 3' auf die Rf-RG-Eben mit den Punkten 1, 2 und 3 übereinstimmen. Weißes Licht mit einer höheren Farbtemperatur wirkt in der Regel aktivierend auf den menschlichen Körpern. Deshalb werden die Punkte 1', 2' und 3' in Fig. 8 durch ACTIVATING gekennzeichnet. Durch die sechs Weißlichtquellen wird somit ein dreidimensionaler Zielbereich in Form eines Dreiecksprismas zur Positionierung des resultierenden Weißlichtpunkts in dem Lichtparameterraum bereitgestellt. Der Benutzer bzw. Lichtdesigner kann die spektralen Eigenschaften des resultierenden Lichts im Hinblick auf Attraktivität, Natürlichkeit, Effizienz und aktivierende Wirkung innerhalb des Dreiecksprismas gemäß seinen Präferenzen ggf. situationsabhängig einstellen. Beispielsweise kann der Benutzer durch die Erhöhung der anteiligen Intensität der Weißlichtquellen mit der höheren Farbtemperatur den resultierenden Weißpunkt nach oben zu den Weißpunkten 1', 2' bzw. 3' bewegen, um die aktivierende Wirkung des resultierenden Weißlichts zu verstärken.

[0048] Fig. 9 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Lichtdesignraum der Fig. 9 entspricht im Wesentlichen dem Lichtdesignraum der Fig. 8, wobei die Attraktivität, die Natürlichkeit und die Effizienz der Weißlichtpunkte 1', 2' und 3' nicht mit der Attraktivität, mit der Natürlichkeit und mit der Effizienz der Weißlichtpunkte 1, 2 und 3 übereinstimmt. Insbesondere stimmt die Projektion des durch die Weißpunkte 1', 2' und 3' gebildeten Dreiecks auf die Rf-Rg-Ebene mit dem durch die Weißpunkte 1, 2 und 3 gebildeten Dreiecks nicht überein. Dieses Beispiel soll insbesondere verdeutlichen, dass der Lichtdesignraum je nach Ausführung grundsätzlich auch krumme bzw. verdrehte Form aufweisen kann.

[0049] Fig. 10 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel werden vier Weißlichtquellen verwendet, welche durch entsprechende Weißlichtpunkte in dem Lichtparameterraum dargestellt sind. Der Lichtdesignraum der Fig. 10 entspricht im Wesentlichen dem Lichtdesignraum der Fig. 9, wobei anstatt der zweiten Gruppe der Weißlichtquellen nur eine einzige Weißlichtquelle mit der höheren Farbtemperatur als vierte Weißlichtquelle eingesetzt wird. Der entsprechende Weißpunkt 10 zusammen mit den ersten drei Weißpunkten 1, 2 und 3 bildet einen Zielbereich bzw. Lichtdesignraum in Form einer, ggf. schrägen, Pyramide in dem Lichtparameterraum, in welchem der Benutzer bzw. Lichtdesigner den Weißpunkt nach Bedarf positionieren kann. Beispielsweise kann der Benutzer durch die Erhöhung der anteiligen Intensität des vierten Lichtes den resultierenden Weißpunkt nach oben bzw. zu dem Weißpunkt 10 verschieben um die aktivierende Wirkung des resultierenden Mischlichts zu verstärken.

[0050] Fig. 11 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtdesignraum durch zwei Weißlichtquellen der ersten Gruppe mit entsprechenden Weißpunkten 2 und 3 bei der niedrigeren Farbtemperatur und durch zwei Weißlichtquellen der zweiten Gruppe mit entsprechenden Weißpunkten 2' und 3' bei einer höheren Farbtemperatur definiert. Durch die Weißpunkte 2, 3, 2' und 3' wird somit ein rechteckiger Bereich als Lichtdesignraum bzw. Zielbereich festgelegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden lediglich attraktive und effiziente Weißlichtquellen eingesetzt. In anderen Ausführungsformen werden andere Kombinationen von Weißlichtquellen, beispielsweise natürliche und effiziente oder natürliche und attraktive, je nach Präferenzen des Benutzers verwendet.

[0051] Fig. 12 zeigt einen Lichtdesignraum gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtdesignraum durch zwei Weißlichtquellen der ersten Gruppe mit entsprechenden Weißpunkten 2 und 3 bei der niedrigeren Farbtemperatur und durch eine Weißlichtquelle der zweiten Gruppe mit dem entsprechenden Weißpunkten 20 bei der höheren Farbtemperatur definiert. Durch die Weißpunkte 2, 3 und 20 wird somit ein zweidimensionaler dreieckiger Bereich als Lichtdesignraum bzw. Zielbereich festgelegt. Der Lichtdesignraum gemäß Fig. 12 kann anhand von drei Weißlichtquellen verhältnismäßig auf einfache Weise bereitgesellt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird hauptsächlich auf Effizienz und Attraktivität bzw. aktivierende Wirkung des Lichts Wert gelegt, aber auch andere Kombinationen der Weißlichtquellen, je nach Präferenzen des Benutzers, sind möglich.

[0052] Fig. 13 zeigt eine dynamische Weißlichtkurve gemäß einem Ausführungsbeispiel innerhalb des Lichtdesignraums gemäß Fig. 8. Die dynamische Weißlichtkurve 40 ist als eine durchgezogene Linie dargestellt, welche sich zwischen einem ersten Ende in der Nähe des Weißpunktes 1 bei der niedrigeren Farbtemperatur und einem zweiten Ende in der Nähe des Weißpunktes 2' bei der höheren Farbtemperatur erstreckt. Die dynamische Weißkurve 40 beschreibt die Trajektorie in dem Lichtparameterraum, welche der Zielpunkt bzw. die Position des dem resultierenden Mischlicht entsprechende Weißpunkts im Laufe des Tages in dem Zielbereich durchläuft. In Fig. 13 sind auch Tageszeiten angegeben, um zu verdeutlichen, dass der Zielpunkt am Morgen um 6:00 Uhr in etwa bei dem Weißpunkt 2' anfängt, was einem attraktiven Weißlicht mit aktivierender Wirkung entspricht. Ein solches Licht kann sowohl für die schnelle Aktivierung als auch für die positive Stimmung nach dem Aufwachen sorgen. Im Laufe des Tages, insbesondere zwischen 11:00 Uhr und 16:00 Uhr, verläuft die dynamische Weilichtkurve 40 hauptsächlich entlang der Längskante des Dreiecksprismas zwischen den Weißpunkten 3' und 3, was einem effizienten Licht mit allmählich abnehmender Farbtemperatur entspricht. Am Abend gegen 21:00 Uhr endet die Kurve in der Nähe des Weißpunkts 1 in der Rf-Rg-Ebene bei der niedrigen Farbtemperatur, was einem gemütlichen natürlichen Licht entspricht. Die dynamische Weißlichtkurve 40 der Fig. 14 ermöglicht somit dem Benutzer, mit einem attraktiven aktivierenden Licht in den Tag zu starten und den Tag mit einem natürlichen warmen Licht abzuschließen, wobei tagsüber die elektrische Energie eingespart werden kann.

[0053] Fig. 14 zeigt eine Benutzerschnittstelle der Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Benutzerschnittstelle 50 eine Anzeigevorrichtung 60 in Form eines Touch-Screens auf. Die Benutzerschnittstelle 50 kann insbesondere auf einem Smart-Phone, Tablet PC oder ähnliches mit einer entsprechenden Anwendungssoftware bzw. App realisiert werden. Die Benutzerschnittstelle 50 ist dazu ausgebildet, eine Abbildung 80 des Zielbereichs sowie eine Abbildung 90 des Zielpunkts bzw. des dem zu erzeugenden weißen Mischlicht entsprechenden Weißlichtpunkts darzustellen. In Fig. 14 wird beispielhaft ein dreieckiger Zielbereich gemäß der Ausführungsform der Fig. 5 dargestellt. Auch Zielbereiche in Form eines Dreiecksprismas oder anderer Form können grundsätzlich mittels der Anzeigevorrichtung 60 visualisiert werden.

[0054] Fig. 15 zeigt schematisch eine Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst eine Anzahl von Weißlichtquellen 150. Die Weißlichtquellen 150 sind in diesem Ausführungsbeispiel als LED-Lichtquellen ausgebildet. Die LED-Lichtquellen können jeweils eine LED-Kombination zum Erzeugen jeweils eines weißen Lichts mit jeweils einer quantitativ charakterisierbaren spektralen Ausprägung aufweisen. Die LEDs unterschiedlicher Weißlichtquellen können insbesondere auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder auch separat montiert sein. Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst ferner eine Mischoptik 200 zum Mischen der von den Weißlichtquellen 150 erzeugten Lichter zu einem resultierenden weißen Mischlicht 250. Das resultierenden weiße Mischlicht wird in Fig. 15 schematisch als breiter Pfeil dargestellt.

[0055] Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuerelektronik 300 zum Steuern der Weißlichtquellen 150, so dass die anteiligen Beiträge der von den Weißlichtquellen 150 erzeugten Weißlichter zu dem resultierenden Mischlicht 250 variiert werden können. Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst ferner Treiberelektronik (nicht gezeigt) zum Antreiben der Weißlichtquellen 150. Die Treiberelektronik kann als Teil der Steuerelektronik 300 oder auch als separate Einheiten ausgebildet sein. Die Steuerelektronik 300 umfasst eine Speichereinheit (nicht gezeigt) sowie einen Prozessor (nicht gezeigt). Die Speichereinheit kann insbesondere maschinenlesbare Anweisungen für den Prozessor enthalten zur Ansteuerung der Treiberelektronik enthalten.

[0056] Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst ferner eine Benutzerschnittstelle 50, welche mit entsprechenden Kommunikationsschnittstellen (nicht gezeigt) mit der Steuerelektronik 200 der Leuchtvorrichtung 100 verbunden ist. Die Kommunikationsschnittelen können für eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation zwischen der Steuerelektronik 300 und der Benutzerschnittstelle 50 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen ist die Benutzerschnittstelle 50 ähnlich wie die in Fig. 14 dargestellte Benutzerschnittstelle ausgebildet.

[0057] Durch die Änderung der Anzahl sowie der spektralen Eigenschaften der Weißlichtquellen 150 können unterschiedliche Zielbereiche in dem Lichtparameterraum zur Realisierung unterschiedlicher Lichtrezepte geformt und auf der Anzeigevorrichtung 60 der Benutzerschnittstelle 50 dargestellt werden.

[0058] Im Betrieb der Leuchtvorrichtung 100 kann der Benutzer mittels der Anzeigevorrichtung 60 der Benutzerschnittstelle 50 den Zielpunkt des zu erzeugenden Weißlichts in dem Zielbereich grundsätzlich beliebig positionieren, um die gewünschte Mischlichtkomposition bzw. Lichtrezept zusammenzustellen. Aufgrund der visuellen Darstellung des Zielbereichs sowie des Zielpunkts in dem Zielbereich auf dem Anzeigevorrichtung kann die Bedienung der Leuchtvorrichtung 100 weitgehend intuitiv erfolgen. Die durch den Benutzer gewählten Einstellungen können dann über die Kommunikationsschnitte an die Steuerelektronik 300 übertragen werden, so dass die anteiligen Beiträge der Weißlichtquellen 150 zum Erzeugen des gewünschten Mischlichts entsprechend angepasst werden können. Der Benutzer kann somit die erwünschten spektralen Eigenschaften des resultierenden Lichts auf einfache und bequeme Weise einstellen.

[0059] Die Leuchtvorrichtung 100 kann als Lampe oder als Leuchte ausgebildet sein. In einigen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung 100 eine Netzwerkschnittstelle auf. Die Netzwerkschnittstelle kann insbesondere dazu ausgebildet sein, drahtgebunden oder drahtlos über ein Standard-Protokoll wie DALI ^®, WiFI ^®, Zigbee ^®, Bluetooth ^® o.ä. mit der Benutzerschnittstelle 50 und/oder mit einer zentralen Kontrolleinheit zu kommunizieren. Über die Kommunikationsschnittstelle können insbesondere Instruktionen an die Steuerelektronik 300 zum Modifizieren der Lichtrezepte übermittelt werden. Die Kommunikationsschnittstelle kann zudem dazu ausgebildet sein, mit anderen Netzwerkteilnehmern zur Bildung von Beleuchtungsnetzwerken zu kommunizieren.

[0060] Mittels der oben beschriebenen Leuchtvorrichtung können grundsätzlich alle wesentlichen Anforderungen an Lichtdesigner im Bereich der Allgemeinbeleuchtung abgedeckt werden. Durch den Einsatz der Weißlichtquellen wird das Mischlicht ebenfalls weiß, auch falls die anteiligen Beiträge einzelner Weißlichtquellen nicht exakt eingehalten werden.

[0061] Die Lichtrezepte bzw. die entsprechenden Bereiche in dem Lichtparameterraum können für einzelne Leuchtvorrichtungen sowie für gesamte Produktklassen von Leuchtvorrichtungen durch die Konfiguration bzw. Programmierung der Steuerelektroniken voreingestellt werden. Außerdem können die Lichtrezepte je nach Bedarf zeitlich variiert werden. Insbesondere kann die spektrale Zusammensetzung des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Mischlichts mit Hilfe dynamischer Lichtrezepte tageszeitabhängig variiert werden. Zudem kann der Benutzer die Lichtrezepte je nach Bedarf, beispielsweise anwendungs- oder stimmungsabhängig, über die Benutzerschnittstelle flexibel und bequem variieren.

[0062] Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen. Außerdem können nach den hier beschriebenen Prinzipien auch mehrere Module bzw. mehrere Produkte miteinander verbunden werden, um weitere Funktionen zu erhalten.

Bezugszeichenliste

[0063] 

1, 1'

Weißlichtpunkt

2, 2'

Weißlichtpunkt

3, 3'

Weißlichtpunkt

4

erste Zone

5

zweite Zone

6

dritte Zone

10

Weißlichtpunkt

20

Weißlichtpunkt

40

dynamische Weißlichtkurve

50

Benutzerschnittstelle

60

Anzeigevorrichtung

80

Abbildung des Zielbereichs

90

Abbildung des Zielpunkts

100

Leuchtvorrichtung

150

Weißlichtquelle

200

Mischoptik

250

Mischlicht

300

Steuereinheit

CCT

Farbtemperatur

CCT1

erste Farbtemperatur

CCT2

zweite Farbtemperatur

Rf

Farbwiedergabe

Rg

Gamut

CCT

Farbtemperatur

Ansprüche

1. Leuchtvorrichtung zum Erzeugen eines weißen Mischlichts (250) mit steuerbaren Spektraleigenschaften, umfassend:

- Eine Anzahl von Weißlichtquellen (150) zum Leisten jeweils eines Beitrags zu dem weißen Mischlicht (250) durch Erzeugung jeweils eines weißen Lichts mit jeweils einer quantitativ charakterisierbaren spektralen Ausprägung, so dass die durch die Weißlichtquellen erzeugten, weißen Lichter Eckpunkte (1, 2, 3, 1', 2', 3') eines Zielbereichs für das resultierende Mischlicht (250) in einem spektralen Lichtparameterraum bilden können, und

- eine Steuerelektronik (300) zum Steuern von anteiligen Beiträgen der Weißlichtquellen (150), so dass die dem resultierenden weißen Mischlicht (250) entsprechende Position im Wesentlichen innerhalb des auf den Eckpunkten (1, 2, 3, 1', 2', 3') aufgespannten Zielbereichs in dem spektralen Lichtparameterraum variiert werden kann.

2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lichtparameterraum Farbwiedergabe (Rf), Farb-Gamut (Rg) und Farbtemperatur (CCT) als Koordinaten aufweist.

3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anzahl der Weißlichtquellen (150) eine Gruppe der Weißlichtquellen zum Erzeugen jeweils eines weißen Lichts mit einer ersten Farbtemperatur (CCT1) umfasst.

4. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Gruppe der Weißlichtquellen eine erste, eine zweite und eine dritte Weißlichtquelle zum Erzeugen eines ersten, eines zweiten und eines dritten weißen Lichts umfasst, und wobei das erste weiße Licht, das zweite weiße Licht und das dritte weiße Licht in dem Lichtparameterraum entsprechend einen ersten Punkt (1), einen zweiten Punkt (2) und einen dritten Prunkt (3) als Eckpunkte eines dreieckigen Zielbereichs in der Rf-Rg-Ebene definieren.

5. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Weißlichtquelle dazu ausgebildet ist, ein attraktives Licht zu erzeugen, die zweite Weißlichtquelle dazu ausgebildet ist, ein natürliches Licht zu erzeugen, und die dritte Weißlichtquelle dazu ausgebildet ist, ein effizientes Licht zu erzeugen.

6. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Farbwiedergabe Rf1 bzw. der Gamut Rg1 des attraktiven Lichts in dem Bereich 85 < Rf1 < 100 bzw. 102 < Rg1 < 115 liegt, die Farbwiedergabe Rf2 bzw. der Gamut Rg2 des natürlichen Lichts in dem Bereich 90 < Rf2< 100 bzw. 90 < Rg2 < 100 liegt und die Farbwidergabe Rf3 und der Gamut Rg3 des effizienten Lichts im Bereich Rf3 < 85 bzw. Rg3 < 100 liegt.

7. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die folgenden Relationen für die Farbwiedergabe bzw. Gamut der drei Weißlichtquellen gelten: Rf3 <Rf1 < Rf2 und Rg3 < Rg2 < Rg1.

8. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, wobei die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, die erste Weißlichtquelle, die zweite Weißlichtquelle und die dritte Weißlichtquelle derart zu steuern, dass maximal zwei der drei Lichtquellen gleichzeitig aktiviert sind.

9. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Leuchtvorrichtung ferner eine erste Gruppe gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6 und eine zweite Gruppe von Weißlichtquellen mit jeweils einer spektralen Ausprägung umfasst, und wobei die Weißlichtquellen der zweiten Gruppe dazu ausgebildet sind, ein weißes Licht mit einer von der ersten Farbtemperatur (CCT1) unterschiedlichen zweiten Farbtemperatur (CCT2) zu erzeugen.

10. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste Gruppe der Weißlichtquellen und die zweite Gruppe der Weißlichtquellen jeweils drei Weißlichtquellen umfasst.

11. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (300) dazu ausgebildet ist, die Weißlichtquellen (150) so anzusteuern, dass der dem resultierenden Mischlicht entsprechende Punkt eine einstellbare bzw. vorgegebene Trajektorie innerhalb des Zielbereichs beschreibt.

12. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuereinheit (300) dazu ausgebildet ist, dass die Trajektorie des dem resultierenden Mischlicht entsprechenden Punkts von einem Startpunkt zu einem Endpunkt innerhalb des Zielbereichs im zirkadianen Rhythmus durchgefahren wird.

13. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Weißlichtquellen (150) eine Anzahl von LEDs zum Erzeugen des jeweiligen weißen Lichts mit der jeweiligen vordefinierten Farbtemperatur und mit den jeweiligen vordefinierten spektralen Ausprägungen umfasst.

14. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtvorrichtung eine Benutzerschnittstelle (50) mit einer Anzeigevorrichtung (60) zum Visualisieren des Zielbereichs in dem Lichtparameterraum umfasst, so dass die dem resultierenden weißen Mischlicht entsprechende Position in dem Zielbereich über die Anzeigevorrichtung kontrolliert werden kann.

15. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Leuchtvorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunikation zwischen der Steuerelektronik (300) und der Benutzerschnittstelle (50) aufweist.

Zeichnung