專(zhuān)利名稱(chēng)：適配用于晝間鳥(niǎo)和人類(lèi)的光譜靈敏度的光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
各種實(shí)施方案總體上涉及包括帶有基于目標(biāo)鳥(niǎo)和人類(lèi)的光吸收響應(yīng)來(lái)適配的光譜能量的光源的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
照明在一些應(yīng)用例如牲畜生產(chǎn)中會(huì)是重要的考慮因素。例如，白熾光或熒光可以接通和斷開(kāi)以便為室內(nèi)生活的禽鳥(niǎo)模擬日夜。已提議所謂的“長(zhǎng)日照”照明實(shí)踐促進(jìn)來(lái)自奶牛的增加的每日牛奶產(chǎn)量。一些研究還建議例如可以由照明強(qiáng)度、顏色或時(shí)間表影響家禽發(fā)育行為。例如，紅外照明可以促進(jìn)雞的攻擊性，而過(guò)于黑暗可能導(dǎo)致害怕。通常，“家禽”可以指為肉或蛋飼養(yǎng)的馴化群鳥(niǎo)。家禽的典型實(shí)例可以包括雞、火雞、鴨、鵝、鴯鹋、鴕鳥(niǎo)或獵鳥(niǎo)。在一些情況下，家禽在禽舍中飼養(yǎng)。實(shí)例禽舍可以是40英尺寬和600英尺長(zhǎng)，帶有i^一英尺高的天花板。對(duì)于所謂的“肉食雞”，為它們的肉而飼養(yǎng)的童子雞，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)間歇照明的時(shí)間表導(dǎo)致相對(duì)于連續(xù)照明環(huán)境減少的脂肪積貯和改善的飼料轉(zhuǎn)化效率。(見(jiàn)于Rahmi，G.等人類(lèi)的“間歇照明時(shí)間表對(duì)肉食雞表現(xiàn)的影響(The Effect of Intermittent Lighting Schedule on Broiler Performance)，，，Int' I.J.Poultry Sci 4 (6):396-398 (2005)。)各種類(lèi)型的照明已在牲畜生產(chǎn)設(shè)施中采用。已使用的牲畜照明系統(tǒng)包括白熾燈、熒光燈和新近的LED (發(fā)光二極管)。通常，動(dòng)物的光感覺(jué)包括可以響應(yīng)與光能相關(guān)聯(lián)的光子的感光細(xì)胞。光感受器可以位于視網(wǎng)膜中。感光細(xì)胞可以是視桿細(xì)胞或視錐細(xì)胞型。一些視錐細(xì)胞可能比視桿細(xì)胞對(duì)光較不靈敏，但視錐細(xì)胞可以允許對(duì)彩色進(jìn)行感知。
發(fā)明概述各種設(shè)備和相關(guān)聯(lián)方法包括一種光源，該光源在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度中的局部最大值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光。在一個(gè)展示性實(shí)例中，光源可以主要在不由晝間鳥(niǎo)眼中的至少一類(lèi)視錐細(xì)胞中的彩色油滴和/或視色素基本上吸收的波段中輸出光。在一些實(shí)施方案中，光源可以包括發(fā)光二極管(LED)光源。不例性光源可以輸出光譜分量以便在多個(gè)波長(zhǎng)用亮度的局部最大值對(duì)晝間鳥(niǎo)進(jìn)行照射，這些波長(zhǎng)基本上對(duì)應(yīng)于晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度視覺(jué)響應(yīng)特征中的局部最大值。
各種設(shè)備和相關(guān)聯(lián)方法可以進(jìn)一步包括使用光源以作為電氣輸入激勵(lì)電平的函數(shù)的基本上不同的速率調(diào)整兩組波長(zhǎng)的亮度，同時(shí)維持由人類(lèi)感知的基本上白色的外觀。在一個(gè)展示性實(shí)例中，當(dāng)輸入激勵(lì)減小時(shí)，光源可以呈現(xiàn)人類(lèi)光譜靈敏度特征，以便在色調(diào)輕微移位的情況下保持基本上白色。當(dāng)輸入激勵(lì)減小時(shí)，光源可以同時(shí)呈現(xiàn)可以由晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度特征感知的顯著移位色溫。各種實(shí)施方案可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，一些實(shí)施方案可以通過(guò)模擬修整成鳥(niǎo)類(lèi)自然生理學(xué)的所選擇波長(zhǎng)來(lái)改善鳥(niǎo)的福利和/或終生發(fā)育。一些實(shí)現(xiàn)方式可以進(jìn)一步包括由可以在照明區(qū)中工作的人類(lèi)感知的充足照明。在家禽照明應(yīng)用中，例如，LED光源可以在基本上高的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)，以便在鳥(niǎo)發(fā)育的早期階段促進(jìn)健康生長(zhǎng)，并隨著鳥(niǎo)的生活逐漸暗淡并色移以便促進(jìn)所選擇的行為。在一些實(shí)例中，例如，鳥(niǎo)可以感知可能是雛雞所希望的紅色的迅速減少和綠色或藍(lán)色按比例的少量減少。在一些實(shí)例中，例如，鳥(niǎo)可以感知可能是種鳥(niǎo)生產(chǎn)希望的藍(lán)色的迅速減少和綠色或紅色按比例的少量減少?？梢酝ㄟ^(guò)選擇波長(zhǎng)以 便減少在鳥(niǎo)不吸收或?qū)B(niǎo)無(wú)用的波長(zhǎng)供應(yīng)的能量，來(lái)增強(qiáng)能量效率。例如，各種實(shí)施方案可以有利容許可以將壓力最小化或模擬太陽(yáng)的自然過(guò)渡的平穩(wěn)的、時(shí)控的接通/斷開(kāi)和增加的亮度調(diào)整。各種實(shí)施方案的詳情在以下附圖和描述中闡述。其他特征以及優(yōu)點(diǎn)將從描述以及附圖并從權(quán)利要求明顯。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I示出了在用于晝間鳥(niǎo)的設(shè)施中的示例性照明裝置。圖2A示出了用于人類(lèi)的和用于雞的作為波長(zhǎng)的函數(shù)的光譜靈敏度的示例性圖表。圖2B展示了在一些晝間鳥(niǎo)感光細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的四類(lèi)油滴的光譜吸收率的示例性圖表。圖3-5分別描繪了示例性白熾燈、熒光燈和發(fā)光二極管(LED)光源的光譜含量。圖6描繪了被適配為在與雞的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能的示例性復(fù)合光源的特征。圖7描繪了光源形成復(fù)合光源的示例性實(shí)現(xiàn)方式，該復(fù)合光源被適配為在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能。圖8示出了用于從各種光源實(shí)施復(fù)合光源的示例性架構(gòu)。圖9描繪了被適配為基本上匹配晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度特征的至少多個(gè)部分的示例性光源器件。

圖10是提供復(fù)合光源的示例性方法的流程圖，該復(fù)合光源被適配為在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能。圖11示出了示例性調(diào)節(jié)電路的示意圖，該電路用于帶有選擇性電流分配的LED照明引擎，以便在光譜輸出基本上匹配晝間鳥(niǎo)的約三個(gè)光譜靈敏度峰值并對(duì)人類(lèi)視覺(jué)基本上呈現(xiàn)白色的情況下，在AC輸入激勵(lì)低于預(yù)定電平時(shí)繞過(guò)一群LED。圖12示出了可以由參見(jiàn)圖11 (a，b)所描述的照明引擎提供的人類(lèi)和雞光譜靈敏度的相對(duì)圖表。圖13展示了在輸入電壓激勵(lì)的范圍內(nèi)來(lái)自RUN和BYPASSLED的光輸出及其組合總輸出的示例性圖表。在各附圖中的相似參考符號(hào)表示相似元素。
展示性實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明圖I示出了在用于晝間鳥(niǎo)的農(nóng)業(yè)設(shè)施中的示例性照明裝置。在該實(shí)例中，圖I描繪了其中照明可以在與家禽的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能的示例性家禽設(shè)施。各種實(shí)施方案可以通過(guò)主要在不由家禽眼中的至少一類(lèi)視錐細(xì)胞中的彩色油滴和/或視色素基本上吸收的波段中提供能量有利實(shí)現(xiàn)改善的能量節(jié)省。在圖I中所描繪的實(shí)例中，設(shè)施100包括斷路器面板105、控制器110、配電系統(tǒng)115和數(shù)個(gè)LED燈組件120。一對(duì)導(dǎo)線125從市電傳輸系統(tǒng)提供單相AC電(例如，在50_60Hz的120-240 VAC)到該設(shè)施。當(dāng)進(jìn)入設(shè)施100時(shí)，AC電通過(guò)斷路器面板105路由到控制器110。可以操作控制器110 (例如，在編程處理器的控制下或手動(dòng)輸入)從而提供AC激勵(lì)的受控減少，以便經(jīng)配電系統(tǒng)115傳輸?shù)絃ED燈組件。LED燈組件120位于設(shè)施100內(nèi)以便人 工照明居住在牲畜區(qū)中的牲畜。所描繪的LED燈組件120從來(lái)自設(shè)施的配電系統(tǒng)115的升高部分的電繩懸掛。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，LED燈組件120可以作為固定物安裝到設(shè)施100內(nèi)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或支撐物上。例如，LED燈組件120可以位于設(shè)施內(nèi)一個(gè)或多個(gè)高度，以便提供高隔間和/或低隔間照明。如將進(jìn)一步參見(jiàn)圖7-10所描述，照明系統(tǒng)可以包括帶有用合適波長(zhǎng)選擇性轉(zhuǎn)換處理的中間光輸出信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型的光源，以便主要在可以由鳥(niǎo)的視錐細(xì)胞的彩色油滴和著色濾光器所傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)中提供帶有能量的光輸出信號(hào)。控制器110可以可控地衰減供應(yīng)到LED燈組件120的AC激勵(lì)電壓和/或電流。例如并且不是限制，控制器110可以充當(dāng)帶有例如前緣和/或后緣相位切割、脈寬調(diào)制或調(diào)幅的相控調(diào)光器。例如，至少參考由Z. Grajcar于2009年10月28日提交的標(biāo)題為“用于高功率因數(shù)和低諧波失真LED照明的架構(gòu)(Architecture for High Power Factor andLow Harmonic Distortion LED Lighting)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/255,491 的圖I進(jìn)一步詳細(xì)描述了用于調(diào)制AC激勵(lì)的示例性途徑，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。控制可以是例如手動(dòng)的或自動(dòng)控制的，以便提供光暗循環(huán)(帶有由LED燈電路引擎的實(shí)例的操作提供的相對(duì)應(yīng)色移)的所希望的定時(shí)和持續(xù)時(shí)間。例如，至少參考由Z. Grajcar于2009年10月29日提交的標(biāo)題為“用于牲畜發(fā)育的LED照明(LED Lighting for LivestockDevelopment)”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/255，855的圖I和6C進(jìn)一步詳細(xì)描述了包括用于牲畜發(fā)育的色移的照明系統(tǒng)的實(shí)例，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。在各種實(shí)例中，控制器110可以包括相控模塊以便控制基本上阻塞AC激勵(lì)波形的哪一個(gè)部分供應(yīng)到照明引擎，其中較少阻塞可以對(duì)應(yīng)于提高的激勵(lì)電平。在其他實(shí)施方案中，可以單獨(dú)地或組合地使用一種或多種其他技術(shù)來(lái)調(diào)制AC激勵(lì)。例如，脈寬調(diào)制單獨(dú)地或與相控組合地可以用來(lái)在基本上高于基本AC激勵(lì)頻率的調(diào)制頻率下調(diào)制AC激勵(lì)。在一些實(shí)例中，AC激勵(lì)信號(hào)的調(diào)制可以包括其中基本上沒(méi)有激勵(lì)被施加到照明弓I擎的去能模式。因此，一些實(shí)現(xiàn)方式可以包括與激勵(lì)調(diào)制控制(例如，相控模塊130)組合的斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(例如，固態(tài)或機(jī)械繼電器)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)可以串聯(lián)排列，以便中斷AC激勵(lì)到照明引擎的供電連接。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)可以包括在從市電源接收AC輸入并分配AC激勵(lì)到燈組件120的斷路器面板105上。在一些實(shí)例中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)可以在斷路器面板105中的節(jié)點(diǎn)之外的不同節(jié)點(diǎn)排列。一些實(shí)例可以包括排列成對(duì)自動(dòng)輸入信號(hào)(例如，來(lái)自可編程控制器)和/或放入預(yù)定位置(例如，移動(dòng)到行進(jìn)位置的末端、推入以便嚙合開(kāi)關(guān)等)的用戶(hù)輸入元件做出響應(yīng)的斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)施可以用來(lái)使牲畜例如家禽、火雞、鵝、豬、牛、馬、山羊等生長(zhǎng)。例如并且不是限制，照明裝置可以用來(lái)促進(jìn)晝間鳥(niǎo)，例如火雞、鴨、鸚鵡或包括例如種雞、烤雞或蛋雞的雞的發(fā)育。圖2A示出了在曲線205中用于雞的和在曲線210中用于人類(lèi)的作為波長(zhǎng)的函數(shù)的光譜靈敏度的示例性圖表200。人類(lèi)的光譜靈敏度的示例性表示，曲線210近似呈現(xiàn)為帶有在約555nm (綠色)的單峰值靈敏度的鐘形曲線。通常如在此指代，光譜靈敏度可以理解為提供特別視覺(jué)響應(yīng)的能量或功率的相互測(cè)量。在所描繪的附圖中，曲線205提供呈現(xiàn)帶有在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)中明顯的峰值的雞的光譜靈敏度的示例性表示。在該實(shí)例中，第一峰值在約380nm發(fā)生，第二峰值 在約490nm發(fā)生,第三峰值在約560nm發(fā)生,并且第四峰值在約630nm發(fā)生。這些實(shí)例是展示性的并且不是限制。當(dāng)然，光譜靈敏度的振幅和波長(zhǎng)以及每個(gè)峰值可以在鳥(niǎo)的物種之間、在物種內(nèi)的個(gè)體之間變化，并隨時(shí)間推移為個(gè)體鳥(niǎo)變化。例如，通過(guò)將個(gè)體晝間鳥(niǎo)的振幅和波長(zhǎng)的光譜響應(yīng)性隨時(shí)間推移移位，可以響應(yīng)于暴露于一組照明條件(例如，亮度和/或光譜含量)而對(duì)其進(jìn)行適配。在一些情況下，視覺(jué)著色可以調(diào)整其稠度。在一些情況下，特別類(lèi)型的光感受器的密度和/或分布可以隨時(shí)間推移而改變，這可以隨時(shí)間推移影響個(gè)體鳥(niǎo)的光譜靈敏度的改變。根據(jù)在圖2A中的示例性圖表，雞和人類(lèi)對(duì)綠色(例如，約560nm)具有相似的靈敏度。雞對(duì)綠-藍(lán)-紫外(例如，在約500nm)和橘-紅(例如，高于約600nm到約720nm)具有
基本上較高的靈敏度。經(jīng)由展示性解釋?zhuān)梢詤⒁?jiàn)圖2B進(jìn)一步理解一些晝間鳥(niǎo)的四色視覺(jué)光譜靈敏度。圖2B展示了在一些晝間鳥(niǎo)的感光細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的四類(lèi)油滴的光譜吸收的示例性圖表250。不同于一些其他動(dòng)物，一些鳥(niǎo)具有帶有過(guò)濾入射光的彩色的(例如，著色的)油滴的感光視錐細(xì)胞。研究表明這些油滴是在視色素和入射光之間分布在一些鳥(niǎo)視錐細(xì)胞中的高折射球形細(xì)胞器。例如，在入射光進(jìn)入雞的眼睛的視錐細(xì)胞時(shí)，彩色油滴可以在光到達(dá)視色素之前光譜地濾光。彩色油滴和視色素的組合光譜濾光效應(yīng)可以基本上衰減入射光的某些波長(zhǎng)或一個(gè)波段。一些鳥(niǎo)類(lèi)具有展現(xiàn)不同波長(zhǎng)選擇響應(yīng)的四類(lèi)視錐細(xì)胞。這些吸收特征使入射光將衰減到的程度表示為入射光的波長(zhǎng)的函數(shù)。在個(gè)體視錐細(xì)胞中，由于帶有該四個(gè)所描繪的吸收特征之一的油滴，帶有基本上在該特征的“帶寬”之外的波長(zhǎng)的光可以在不衰減的情況下基本上傳輸?shù)揭曞F細(xì)胞中的視色素。經(jīng)由作為有用解釋并且不旨在作為限制的進(jìn)一步背景，雞的眼睛可以包括與提供明視覺(jué)的視錐細(xì)胞相關(guān)聯(lián)的四種光敏色素。相反，人眼視錐細(xì)胞僅有三種色素。盡管人類(lèi)是有三種色素的三色視覺(jué)的，但一些晝間鳥(niǎo)例如雞可以是有四種色素的四色視覺(jué)的。據(jù)信特別鳥(niǎo)對(duì)特別波長(zhǎng)的靈敏度部分地是使該特別波長(zhǎng)通過(guò)的視錐細(xì)胞數(shù)目的函數(shù)。特別類(lèi)型的視錐細(xì)胞的密度和分布可以因此影響鳥(niǎo)對(duì)在任何給定波長(zhǎng)的光的振幅的范圍的相對(duì)應(yīng)靈敏度。
在一些實(shí)例中，選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(SWC)可以在光程中包括量子點(diǎn)。例如，在作為薄膜應(yīng)用到模具或透鏡時(shí)，量子點(diǎn)材料可以吸收在一個(gè)波長(zhǎng)(例如，冷藍(lán)色)的光中的一些，并重發(fā)射在基本上不同的波長(zhǎng)(例如，暖紅色)的光。因此，可以通過(guò)使用量子點(diǎn)選擇第一波長(zhǎng)的窄帶光源連同波長(zhǎng)選擇性轉(zhuǎn)換，來(lái)追求最優(yōu)光譜輸出。光源和轉(zhuǎn)換媒介的合適選擇可以在每個(gè)都對(duì)應(yīng)于鳥(niǎo)光譜靈敏度峰值的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)有利地產(chǎn)生帶有能量的光譜輸出。量子點(diǎn)的實(shí)例可從馬薩諸塞的QDVision商購(gòu)。晝間鳥(niǎo)包括例如據(jù)信具有任何脊椎動(dòng)物的最復(fù)雜視網(wǎng)膜之一的各種雞形目(可以包括火雞、松雞、雞、鵪鶉和雉雞的鳥(niǎo)類(lèi)的目)鳥(niǎo)種。 晝間(例如，在白天活動(dòng))鳥(niǎo)類(lèi)的視網(wǎng)膜可以包括單級(jí)中波長(zhǎng)靈敏(MWS )視桿細(xì)胞，以及帶有對(duì)光譜不同區(qū)域的最大靈敏度的四級(jí)單視錐細(xì)胞。單視錐細(xì)胞可以包括在其內(nèi)段的遠(yuǎn)末端的油滴。油滴是在視色素和入射光之間位于光感受器中的高折射球形細(xì)胞器。在 單視錐細(xì)胞類(lèi)型的僅一種中，油滴含有在入射光到達(dá)外段中的視色素之前將其光譜地濾光的短波長(zhǎng)吸收類(lèi)胡蘿卜素。著色油滴充當(dāng)長(zhǎng)通截止濾光器，并將視錐細(xì)胞的有效靈敏度峰值移位到比在外段中所含有的視色素的通帶的長(zhǎng)波長(zhǎng)部分更長(zhǎng)的波長(zhǎng)。它們還將視錐細(xì)胞的光譜靈敏度函數(shù)變窄。除眼中的視網(wǎng)膜光感受器之外，一些物種具有可以有助于總光譜靈敏度的其他光感受器。例如，一些物種(例如，雞)具有當(dāng)鳥(niǎo)筆直站立時(shí)在通常朝向天空的方向上定向的背部光感受器。例如，照明系統(tǒng)可以用來(lái)自上方的方向性(例如，光束圖案)照明來(lái)特定地瞄準(zhǔn)背部光感受器。圖3-5分別描繪了示例性白熾燈、熒光燈和發(fā)光二極管(LED)光源的光譜含量。這些光源的輸出光譜在相對(duì)光譜靈敏度特征上個(gè)別重疊，如參見(jiàn)圖2A所描述。圖3描繪了白熾光譜300的圖表。曲線305反映了從General Electric可商購(gòu)的60瓦DOUBLE LIFE. TM.白熾燈泡的實(shí)驗(yàn)測(cè)量光譜特征。圖4描繪了白熾燈光譜400的圖表。曲線405反映了從新澤西州的飛利浦照明公司可商購(gòu)的23瓦SLS-23熒光燈泡的實(shí)驗(yàn)測(cè)量光譜特征。圖5描繪了白熾光譜的圖表。曲線505反映了從臺(tái)灣的億光電子有限公司可商購(gòu)的A21/GT46H-P01/TR型高功率IW LED的排列的實(shí)驗(yàn)測(cè)量光譜特征。圖6描繪了被適配為在與雞的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能的示例性復(fù)合光源的特征。圖表600為以下曲線表示相對(duì)亮度作為波長(zhǎng)(nm)的函數(shù)家禽相對(duì)眼響應(yīng)曲線605、示例性復(fù)合光源610、表示家禽從復(fù)合光源感知到什么的曲線615。參見(jiàn)圖7-8描述了可以產(chǎn)生所描繪的光源光譜輸出610的示例性實(shí)現(xiàn)方式。在一個(gè)展示性實(shí)例中，曲線615表示由雞感知的對(duì)復(fù)合光源光譜的示例性特征視覺(jué)響應(yīng)615。視覺(jué)響應(yīng)特征是在每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)光源的光譜靈敏度，以及在相對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的雞的靈敏度的函數(shù)。特別地,所描繪的光源特征曲線610nm在約480nm具有亮度的峰值。與該峰值相關(guān)聯(lián)的通帶(例如，在約460-500nm之間)表示基本上在約500nm周?chē)碾u光譜靈敏度的第二峰值的帶寬內(nèi)的能量，該帶寬具有可以認(rèn)為至少包括在約450-520nm之間的近似帶寬。相似地，復(fù)合光源包括基本上位于分別在約560nm和約630nm的雞的光譜靈敏度峰值的帶寬內(nèi)的峰值。
此外，復(fù)合光源在與雞的光譜靈敏度局部最小值基本上對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)展現(xiàn)相對(duì)低的能含量或亮度的局部最小值。在所描繪實(shí)例中，可見(jiàn)復(fù)合光源在相對(duì)應(yīng)靈敏度最小值(例如，在該實(shí)例中約410nm、510nm、605nm或高于約680nm)具有基本上最小的或局部的亮度最小值。圖7描繪了光源形成復(fù)合光源的多種示例性實(shí)現(xiàn)方式，該復(fù)合光源被適配為在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能。每個(gè)實(shí)現(xiàn)方式可以從包括但不必需限于參見(jiàn)圖3-5所描述的光源的一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型的光源的組合形成。一些復(fù)合光源可以進(jìn)一步包括金屬齒化物、高壓鈉、或其他高亮度放電光源。復(fù)合光源可以由單個(gè)類(lèi)型光源單獨(dú)地或與一個(gè)或多個(gè)光源組合地形成，以便獲得被適配為在與所指定的晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能的復(fù)合光源。圖7a_7d描繪了兩個(gè)或更多個(gè)光源A-L形成復(fù)合光源的多個(gè)示例性網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)例中，光源A-L中的每一個(gè)可以每個(gè)都個(gè)體地包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括一種單一類(lèi)型 的光源(例如，至少一個(gè)熒光燈泡、一個(gè)或多個(gè)LED的網(wǎng)絡(luò)、白熾燈泡陣列)的一個(gè)或多個(gè)元 件。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以包括具有所選擇波長(zhǎng)輸出光譜的光源，以便實(shí)現(xiàn)基本上匹配晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度特征的至少多個(gè)部分的所指定的復(fù)合輸出。一些示例性網(wǎng)絡(luò)可以包括以串聯(lián)、并聯(lián)和/或包括兩個(gè)或更多個(gè)并聯(lián)支路的串并聯(lián)組合排列的相同類(lèi)型的兩個(gè)或更多個(gè)元件。在圖7a中，例如，相同的激勵(lì)電流流過(guò)光源A、B 二者，并且激勵(lì)可以是AC或DC。在圖7b中，例如，光源J和K-L是可以用不同的電壓和/或電流獨(dú)立激勵(lì)的獨(dú)立支路，并且到任一支路的激勵(lì)可以是AC或DC。圖8示出了用于從各種光源實(shí)施復(fù)合光源的示例性架構(gòu)。在圖8a中，寬帶光源供應(yīng)有待由選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(SWC)處理的光信號(hào)。SWC使用多種設(shè)備或技術(shù)來(lái)處理來(lái)自寬帶光源的光信號(hào)，以便將在一個(gè)或多個(gè)所選擇波長(zhǎng)的能量含量移位到不同波長(zhǎng)。通過(guò)光源和SWC的合適選擇，可以創(chuàng)造復(fù)合光源以便在基本上匹配晝間鳥(niǎo)的光譜特征的波長(zhǎng)輸出光。在一些實(shí)施方案中，選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(SWC)可以在光程中包括量子點(diǎn)，如參見(jiàn)圖2B所描述。在一些其他實(shí)施方案中，SWC可以包括響應(yīng)于在不同波長(zhǎng)的刺激在一個(gè)波長(zhǎng)發(fā)射光的類(lèi)磷光體材料。在一些實(shí)例中，復(fù)合光源可以使用例如串聯(lián)排列的數(shù)個(gè)白熾燈泡作為基本上寬帶的光源。量子點(diǎn)和/或磷光體的薄膜可以在LED輸出的光程中提供，以便例如將一些能量從紅色光譜移位到該光譜的綠色或藍(lán)色部分。所產(chǎn)生的復(fù)合光源輸出可以基本上匹配晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度響應(yīng)特征的至少三個(gè)峰值和至少兩個(gè)局部最小值(例如，基本上位于該至少三個(gè)峰值和該至少兩個(gè)局部最小值的通帶內(nèi))。圖Sb描繪了由三個(gè)獨(dú)立單色光源形成的示例性復(fù)合光源。例如，綠色、紅色和藍(lán)色LED的網(wǎng)絡(luò)可以在網(wǎng)絡(luò)中排列地(例如，根據(jù)圖7a-7d中的任何一個(gè))輸出基本上匹配雞的靈敏度光譜特征的組合光信號(hào)。圖Sc描繪了由一個(gè)白色光源和兩個(gè)獨(dú)立單色光源連同SWC形成的示例性復(fù)合光源。例如，冷白色LED的網(wǎng)絡(luò)可以用作“白色”光源，并且紅色和/或藍(lán)色LED可以用作兩個(gè)單色光源。SWC可以將至少一些能量移位，以便提供基本上落入鳥(niǎo)光譜靈敏度特征的峰值的至少2個(gè)峰值的通帶內(nèi)的復(fù)合光源亮度的峰值。圖9描繪了被適配為基本上匹配晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度特征的至少多個(gè)部分的示例性光源器件。在該圖中，發(fā)光體基底輸出通常從發(fā)光體的頂面向上指向的第一組波長(zhǎng)。發(fā)光體可以包括光源(例如，一個(gè)或多個(gè)LED、熒光燈元件、白熾燈元件)的一個(gè)或更多單元。第一組波長(zhǎng)經(jīng)過(guò)作為薄膜或?qū)釉诠獬讨刑峁┑腟WC。SWC可以在如以上所描述的各種實(shí)施方案中實(shí)施，包括量子點(diǎn)、磷光體或其組合。由SWC發(fā)射的光的光譜含量在已關(guān)于由發(fā)光體發(fā)射的光譜含量移位的波長(zhǎng)具有至少一些能量。在該實(shí)例中的光程進(jìn)一步包括一個(gè)透鏡，該透鏡可以或可以不包括另一 SWC元件以進(jìn)一步修整復(fù)合光源的光譜含量，以便更準(zhǔn)確地匹配鳥(niǎo)的光譜靈敏度特征。圖10是提供復(fù)合光源的示例性方法的流程圖，該復(fù)合光源被適配為在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能。方法1000可以由根據(jù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中檢索的一組指令執(zhí)行操作的處理器實(shí)施。該方法的步驟中的一些或全部可以由包括在至少一 臺(tái)計(jì)算機(jī)(例如桌面計(jì)算機(jī)、膝上計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或便攜電子設(shè)備)中的至少一個(gè)處理器實(shí)施。當(dāng)在步驟1005開(kāi)始時(shí)，方法1000包括將指數(shù)(η)初始化到一的步驟1010。然后，在步驟1015，處理器基于目標(biāo)鳥(niǎo)的油滴吸收和視覺(jué)著色的光譜為指數(shù)選擇波長(zhǎng)，在該波長(zhǎng)具有在靈敏度中的局部峰值。在一些實(shí)施方案中，晝間鳥(niǎo)的特別物種的油滴吸收信息和關(guān)于通過(guò)視色素的光譜傳輸?shù)男畔⒖梢宰鳛橛涗洿鎯?chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。如果在步驟1020具有靈敏度的更多峰值以鑒別，則指數(shù)增加并且波長(zhǎng)選擇步驟1015重復(fù)。當(dāng)已鑒別完全部峰值時(shí)，在步驟1030存儲(chǔ)峰值的最大數(shù)(nmax)，并且指數(shù)重設(shè)成一。然后，處理器在步驟1035執(zhí)行操作以便選擇光源在指數(shù)的波長(zhǎng)供應(yīng)照明。如果在步驟1040需要選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換以便將光源波長(zhǎng)頻譜與在指數(shù)處的所選擇波長(zhǎng)匹配，則處理器在步驟1045執(zhí)行操作以便選擇適合將所選擇光源轉(zhuǎn)換成指數(shù)的所選擇波長(zhǎng)的選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(SWC)。例如，SWC可以是單獨(dú)的或與量子點(diǎn)的薄膜組合的磷光體。如果在步驟1050指數(shù)沒(méi)有達(dá)到nmax，則指數(shù)在步驟1055增加并且光源選擇步驟1035重復(fù)。當(dāng)全部所選擇峰值已與光源和任何所需要SWC相關(guān)聯(lián)時(shí)，該方法在步驟1060終止。圖11示出了示例性調(diào)節(jié)電路的示意圖，該電路用于帶有選擇性電流分配的LED照明引擎，以便在光譜輸出基本上匹配晝間鳥(niǎo)的約三個(gè)光譜靈敏度峰值并對(duì)人類(lèi)視覺(jué)基本上呈現(xiàn)白色的情況下，在AC輸入激勵(lì)低于預(yù)定電平時(shí)繞過(guò)一群LED。特別地，LED輸出的組合可以提供基本上匹配所選擇晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的光譜能量。在一些實(shí)施方案中，LED輸出光譜可以由與選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(SWC)組合的LED (或LED的組合)提供，例如，至少參考由Z. Grajcar于2010年3月17日提交的標(biāo)題為“被適配為用于晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的光源(Light Sources Adapted to Spectral Sensitivity of Diurnal Avians)，，的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/314，617的圖8-10描述了其實(shí)例，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。圖11 (a)描繪了在此稱(chēng)為L(zhǎng)ED的“RUN”群的在節(jié)點(diǎn)A、C之間的第一群中的40個(gè)白色和12個(gè)紅色LED，以及在此稱(chēng)為L(zhǎng)ED的“BYPASS”群的在節(jié)點(diǎn)C、B之間的第二群中的12個(gè)藍(lán)色LED。圖11 (b)描繪了在“RUN”群中的48個(gè)白色和6個(gè)藍(lán)色LED，以及在“BYPASS”群中的20個(gè)紅色LED。如所描繪，示例性照明引擎包括由AC (例如，基本正弦的)電壓源Vl激勵(lì)的電路。來(lái)自電壓源Vl的AC激勵(lì)由二極管D1-D4整流。在節(jié)點(diǎn)A，整流器的正輸出端供應(yīng)整流電流到作為從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的兩個(gè)并聯(lián)串的網(wǎng)絡(luò)被連接的一組LED，LED1-LED54 (RUN LED)。在節(jié)點(diǎn)C，電流可以在通過(guò)第二組LED的第一路徑和通過(guò)電流分配電路的第二路徑之間分流。第一路徑從節(jié)點(diǎn)C流過(guò)第二組LED，LED55-LED74 (BYPASS LED)到節(jié)點(diǎn)B，并然后在串聯(lián)電阻Rl和R2上流過(guò)。在一些實(shí)施方案中，從電壓源Vl抽取的峰值電壓可以基本上取決于串聯(lián)電阻Rl和R2。第二路徑從節(jié)點(diǎn)C流過(guò)包括Q1、Q2、R3和R4的選擇性電流分配電路。在一些實(shí)例 中，在中間激勵(lì)電平從電壓源Vl抽取的電流可以基本上取決于選擇性電流分配電路。在一些實(shí)施方案中，可以修改圖11 (a，b)的示意圖以便在不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中排列LED。例如，在圖11 Ca)中的RUN群可以包括LED紅色和/或白色LED的三個(gè)或更多個(gè)支路。在另一實(shí)例中，在圖11 (b)中的RUN群可以在自身與所描繪并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)的串聯(lián)和/或并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例中包括一個(gè)或多個(gè)藍(lán)色和/或白色LED。在另一實(shí)施方案中，LED的BYPASS群可以包括額外的LED以便修整光譜輸出，例如數(shù)個(gè)白色(例如，冷白色)LED光源。LED1-LED74的RUN和BYPASS群可以在單個(gè)模塊例如混合電路模塊或組件中。在一些實(shí)例中，LED，LED I-LED 74可以排列為個(gè)體或分立封裝和/或在LED群中排列。在一些實(shí)例中，個(gè)體LED可以輸出全部相同的色譜。在其他實(shí)例中，LED中的一個(gè)或多個(gè)可以輸出與其余LED基本上不同的顏色。各種實(shí)施方案可以利用便宜的低CRI (顯色指數(shù))LED。LED的數(shù)目是示例性的，并且不意味著限制。例如，對(duì)于在120VAC激勵(lì)上的操作，紅色或藍(lán)色 LED 的數(shù)目可以是 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、20、24、或至少30個(gè)或更多個(gè)，或可以根據(jù)例如明亮度、光譜含量、在電路中的其他LED、電路排列(例如，2個(gè)或更多個(gè)并聯(lián)支路)和/或LED正向電壓進(jìn)一步調(diào)整。可以使用所描繪排列增加白色LED的數(shù)目，以便包括從約18到約38個(gè)白色LED，例如在約21到27個(gè)LED之間?？梢愿鶕?jù)所選擇LED的正向壓降和從電壓源Vl供應(yīng)的所施加激勵(lì)振幅來(lái)設(shè)計(jì)LED的數(shù)目。在節(jié)點(diǎn)A、C之間第一組中LED的數(shù)目可以減少以便實(shí)現(xiàn)改善的功率因數(shù)。例如，在節(jié)點(diǎn)A、C之間LED可以有利地并聯(lián)放置，以便根據(jù)兩組LED的相對(duì)占空比基本上平衡該兩組LED的負(fù)載。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，每當(dāng)從電壓源Vl抽取輸入電流時(shí)，電流可以流過(guò)RUNLED群，同時(shí)基本上僅高于來(lái)自電壓源Vl的閾值電壓激勵(lì)的電流可以流過(guò)BYPASS LED群。可以根據(jù)其彩色輸出來(lái)選擇合適的LED，以便根據(jù)例如參見(jiàn)圖12所描述的示例性光譜創(chuàng)造組合光譜輸出。例如并且不是限制，合適的LED的代表性實(shí)例可以包括從臺(tái)灣的億光電子有限公司可商購(gòu)的EHP-A21/UB01H-P01/TR或EHP-A21/GT46H-P01/TR型；從韓國(guó)的三星 LED 有限公司可商購(gòu)的 SLHNNWW629T00S0S373 或 SPMRED3215A0AEFCSC 型?？梢酝ㄟ^(guò)將能量從一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成不同波長(zhǎng)，例如使用選擇性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換(SWC)技術(shù)，來(lái)修整LED中的一個(gè)或多個(gè)的光譜輸出。進(jìn)一步詳細(xì)參考美國(guó)序列號(hào)61/314，617的圖8-9來(lái)描述使用磷光體或量子點(diǎn)的SWC技術(shù)的實(shí)例。
圖12示出了可以由參見(jiàn)圖11 (a，b)所描述的照明引擎提供的人類(lèi)和雞光譜靈敏度的相對(duì)圖表。用虛線示出了人類(lèi)(例如，鐘形曲線形圖表)和雞(在400-680nm之間的3個(gè)峰值)光譜靈敏度，進(jìn)一步詳細(xì)參考美國(guó)序列號(hào)61/314，617的圖12A討論了其實(shí)例。圖12 (a)描繪了在第一亮度級(jí)的示例性照明引擎的示例性亮度圖表1210，為展示目的在這里可以認(rèn)為該第一亮度級(jí)是100%全亮度。同樣描繪雞和人類(lèi)對(duì)這種光源的視覺(jué)響應(yīng)?？梢杂稍谌炼炔僮鞯膱D11 (a，b)的電路中的任意一個(gè)產(chǎn)生照明引擎輸出。在該展示性實(shí)例中，人類(lèi)視覺(jué)響應(yīng)通常匹配人類(lèi)光譜靈敏度特征的鐘形曲線的形狀和帶寬。雞的視覺(jué)響應(yīng)延伸到高于和低于人類(lèi)特征的“通帶”的波長(zhǎng)。雞視覺(jué)響應(yīng)在雞光譜靈敏度和LED光源具有它們的局部最大值的波長(zhǎng)周?chē)_(dá)到峰值(例如，在480nm、560nm和600nm 周?chē)?。圖12 (b)表示在第一降低亮度級(jí)的包括圖11 (a)的電路的照明引擎的示例性亮度圖表，為展示目的在這里可以認(rèn)為該第一降低亮度級(jí)是40%全亮度。還標(biāo)繪了雞和人類(lèi)對(duì)這種光源的視覺(jué)響應(yīng)?？梢杂稍诩s40%亮度(例如，降低的輸入激勵(lì)電壓電平)操作的圖
11(a)的電路產(chǎn)生照明引擎輸出。圖12 (b)展示了 LED光源亮度具有與圖12 (a)不同的光譜分布。特別地，與在BYPASS LED群中的藍(lán)色LED相關(guān)聯(lián)的藍(lán)色(例如，低于470nm的波長(zhǎng))比與在圖1(a)的RUN群中的紅色LED相關(guān)聯(lián)的紅色(例如，高于約620nm的波長(zhǎng))的亮度更基本上衰減。不同的衰減速率可以由選擇性分配電路的調(diào)節(jié)操作引起。響應(yīng)于圖12 (b)的光源光譜分布，人類(lèi)視覺(jué)響應(yīng)通常匹配人類(lèi)光譜靈敏度特征的鐘形曲線的形狀和帶寬。同樣，常人可以感知光較暗，但仍有適度良好顯色的白光出現(xiàn)?？梢哉J(rèn)為人類(lèi)感知基本上是帶有輕度微紅色的白色。雞對(duì)光源的視覺(jué)響應(yīng)包括大部分藍(lán)色的基本上減少的感知，同時(shí)維持基本上的綠色和紅色，雖然與圖12 Ca)比較亮度至少部分地減少。作為展示性實(shí)例，該微紅色可以在作為帶有紅色含量的適度明亮的照明由雞感知時(shí)，將以其他方式在藍(lán)色光譜中供應(yīng)的能量有利地保存，根據(jù)一些研究，該照明可以促進(jìn)繁殖活動(dòng)。同樣，圖11 (a)的電路可以有利地作為例如為種雞定制的高效照明系統(tǒng)。雖然雞感知朝向紅色光譜并離開(kāi)藍(lán)色的基本色移，但圖11 (a)的電路的實(shí)施方案可以進(jìn)一步有利作為燈以便容許人類(lèi)在寬變暗范圍內(nèi)用良好的顯色觀察。圖12 (C)表示在第一降低亮度級(jí)的包括圖11 (b)的電路的照明引擎的示例性亮度圖表，為展示目的在這里可以認(rèn)為該第一降低亮度級(jí)是40%全亮度。還標(biāo)繪了雞1215和人類(lèi)1225對(duì)光源1210的視覺(jué)響應(yīng)?？梢杂稍诩s40%亮度(例如，降低的輸入激勵(lì)電壓電平)操作的圖11 (b)的電路產(chǎn)生照明引擎輸出。圖12 (C)展示了 LED光源亮度具有與圖12 (a)不同的光譜分布。特別地，與在BYPASS LED群中的紅色LED相關(guān)聯(lián)的紅色比與在圖11 (b)的RUN群中的藍(lán)色和/或冷白色LED相關(guān)聯(lián)的藍(lán)色的亮度更基本上衰減。不同的衰減速率可以由選擇性分配電路的調(diào)節(jié)操作引起。響應(yīng)于圖12 (C)的光源光譜分布，人類(lèi)視覺(jué)響應(yīng)通常匹配人類(lèi)光譜靈敏度特征的鐘形曲線的形狀和帶寬。同樣，典型的人類(lèi)可以感知光較暗，但仍有適度良好顯色的白光出現(xiàn)?？梢哉J(rèn)為人類(lèi)感知基本上是帶有輕度淺藍(lán)色的白色(例如，由于在該實(shí)例中在480nm周?chē)男》逯?。雞對(duì)光源的視覺(jué)響應(yīng)包括大部分紅色的基本上減少的感知，同時(shí)維持基本上的綠色和藍(lán)色，雖然與圖12 Ca)比較亮度較低。作為展示性實(shí)例，該淺藍(lán)色可以在作為帶有藍(lán)-綠色含量的適度明亮的照明由雞感知時(shí)，將以其他方式在紅色光譜中供應(yīng)的能量有利地保存，根據(jù)一些研究，該照明可以促進(jìn)生長(zhǎng)和非攻擊性行為。同樣，圖11 (b)的電路可以有利地作為例如為烤雞定制的高效照明系統(tǒng)。雖然雞感知朝向藍(lán)色光譜并離開(kāi)紅色的基本色移，但圖11 (b)的電路的實(shí)施方案可以進(jìn)一步有利作為光源以便容許人類(lèi)在寬變暗范圍內(nèi)用良好的顯色觀察。圖13 (a，b)展示了在輸入電壓激勵(lì)的范圍內(nèi)來(lái)自RUN 1305和BYPASS 1310 LED的光輸出及其組合總輸出1315的示例性圖表1300。圖13(a)是實(shí)例LED燈的以流明為單位的示例性光輸出的圖表，該實(shí)例LED燈帶有 基本上相似于圖11 (a，b)的電路中的任意一個(gè)的電路。當(dāng)AC r.m.s.電壓增加到約45伏時(shí)，LED的RUN群開(kāi)始傳導(dǎo)顯著的前向電流并輸出光。來(lái)自RUN LED的電流在LED的BYPASS群周?chē)D(zhuǎn)向，直到AC輸入激勵(lì)進(jìn)一步增加到約90伏。當(dāng)電壓繼續(xù)增加時(shí)，來(lái)自BYPASS LED的光添加到來(lái)自RUN LED的光，導(dǎo)致總的光輸出超過(guò)僅來(lái)自RUN LED的光輸出。圖13 (b)按照標(biāo)準(zhǔn)化光輸出和額定輸入激勵(lì)的百分比描繪了圖13 Ca)的圖表。在所描繪的實(shí)例中，總通量展現(xiàn)了在BYPASS電路開(kāi)始傳導(dǎo)電流并輸出光的點(diǎn)的拐點(diǎn)。盡管已參考附圖描述了各種實(shí)施方案，但其他實(shí)施方案是可能的。例如，復(fù)合光源的一些實(shí)施方案可以在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的最大靈敏度基本上對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)產(chǎn)生最大光亮度。在一些實(shí)例中，這可以有利地增強(qiáng)與視覺(jué)響應(yīng)感知和電能輸入消耗相關(guān)聯(lián)的效率。在一些進(jìn)一步的實(shí)施方案中，復(fù)合光源可以在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的第二最高靈敏度基本上對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)產(chǎn)生第二最高光亮度。在一些實(shí)例中，這可以有利地進(jìn)一步增強(qiáng)與視覺(jué)響應(yīng)感知和電能輸入消耗相關(guān)聯(lián)的效率。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，例如，相似于圖I的設(shè)施100的設(shè)施可以用來(lái)使牲畜例如豬、牛、馬、山羊、晝間鳥(niǎo)(例如，雞、火雞)等生長(zhǎng)。例如并且不是限制，照明可以用來(lái)促進(jìn)雞例如種雞、烤雞或蛋雞的發(fā)育。在各種實(shí)施方案中，照明可以源于一個(gè)或多個(gè)LED燈，這些LED燈中的每一個(gè)都可以輸出是從控制器供應(yīng)的AC激勵(lì)電平的函數(shù)的色溫。對(duì)于不同種類(lèi)的牲畜而言，色移可以是不同的以便為每個(gè)種類(lèi)最優(yōu)化曝光。例如，種雞可能需要一些時(shí)期的紅外光以便促進(jìn)性活動(dòng)?？梢曰诠_(kāi)的研究結(jié)果或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)展最優(yōu)光譜分布，并且可以通過(guò)LED群的類(lèi)型、數(shù)目和顏色的合適選擇、帶有旁路電路的LED照明引擎架構(gòu)、以及變暗控制配置來(lái)提供合適光譜分布。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在人眼的視錐細(xì)胞中的三種視色素可以具有例如在約419、531和558nm的局部靈敏度最大值(Dartnall等人，1983)。該研究進(jìn)一步表示在雞的眼睛中的四種視色素可以具有例如在約415、455、508和571nm的局部靈敏度最大值。各種光譜成分可以在不同的發(fā)育階段對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)有利。例如，研究表明在藍(lán)色或綠色光下的烤雞可以變得比暴露于紅色或白色光的相似烤雞顯著更重。(Rozenboim等人，2004)一些研究表明綠光可以使肌肉生長(zhǎng)加速(Halevy等人，1998)并可以在早齡期刺激生長(zhǎng)，而藍(lán)色可以刺激較老的鳥(niǎo)生長(zhǎng)(Rozenboim等人，999，2004)。一些研究已發(fā)現(xiàn)幼烤雞具有對(duì)明亮光的強(qiáng)烈偏好(Davis等人，1997)。在一些實(shí)施方案中，可以控制材料選擇和加工從而操縱LED色溫和其他LED輸出參數(shù)(例如，亮度、方向)以便提供將產(chǎn)生所希望的復(fù)合光譜輸出的LED。與旁路電路的合適應(yīng)用和閾值確定組合的提供所希望色溫的LED的合適選擇可以在輸入激勵(lì)范圍內(nèi)有利地容許色溫變化的修整?？梢皂憫?yīng)于來(lái)自模擬或數(shù)字部件的信號(hào)來(lái)控制一些實(shí)現(xiàn)方式，這些部件可以是分立的、集成的、或每一個(gè)的組合。一些實(shí)施方案可以包括編程的和/或可編程的器件(例如，PLA、PLD、ASIC、微控制器、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，并可以包括提供單或多級(jí)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，并可以是易失性的和/或非易失性的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(例如，單元、寄存器、塊、頁(yè)面)。一些控制功能可以在硬件、軟件、固件或其任何的組合中實(shí)施。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以含有在由處理器器件執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致該處理器執(zhí)行所指定功能的一組指令。這些功能可以與和處理器可操作通信的受控器件一起執(zhí)行?？梢园ㄜ浖挠?jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以在存儲(chǔ)媒質(zhì)，例如電子的、磁的、或旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)器件上有形地嵌入的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)中存儲(chǔ)，并可以是固定的或可移除的(例如，硬盤(pán)、軟盤(pán)、拇指驅(qū)動(dòng)器、CD、DVD)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以含有在由處理器執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致該處理器調(diào)整照明的色溫和/或亮度的指令，該照明可以包括LED照明?？梢杂蓪⒚總€(gè)都具有獨(dú)特色溫和/或光輸出特征的一個(gè)或多個(gè)色溫的一個(gè)或多個(gè)LED與一個(gè)或多個(gè)非LED光源組合的復(fù)合照明設(shè)備操縱色溫。例如并且不是限制，多色溫LED可以與一個(gè)或多個(gè)熒光燈、白熾燈、鹵素?zé)艉?或汞燈光源組合，以便在激勵(lì)條件的范圍內(nèi)提供所希望的色溫特征。根據(jù)另一實(shí)施方案，可以由其他功率處理電路修改AC輸入激勵(lì)。例如，可以使用調(diào)光器模塊，其在每個(gè)半周期中使用相控在所選擇點(diǎn)延遲接通和/或中斷電流流動(dòng)。在一些情況下，諧波改善可以仍有利地實(shí)現(xiàn)，即使在由調(diào)光器模塊使電流失真時(shí)。改善的功率因數(shù)還可以在整流正弦電壓波形由例如調(diào)光器模塊、可調(diào)變壓器或變阻器振幅調(diào)制的情況下實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，電氣輸入激勵(lì)可以基本上是AC、DC (例如，電池、整流器、太陽(yáng)能供電的)或其組合。在一個(gè)實(shí)例中，激勵(lì)電壓可以具有基本正弦波形，例如在50或60Hz的在約120VAC的線電壓。在一些實(shí)例中，激勵(lì)電壓可以是已由調(diào)光器電路例如操作以便在每個(gè)半周期中在所選擇相位延遲接通或中斷斷開(kāi)的相控開(kāi)關(guān)處理的基本正弦波形。在一些實(shí)例中，調(diào)光器可以調(diào)制AC正弦電壓的振幅(例如，AC到AC轉(zhuǎn)換器)，或調(diào)制整流正弦波形的振幅(例如，DC到DC轉(zhuǎn)換器)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，例如，可以由變壓器分接頭的受控開(kāi)關(guān)調(diào)制激勵(lì)電壓的振幅。通常，分接頭的一些組合可以與數(shù)個(gè)不同的匝數(shù)比相關(guān)聯(lián)。例如，固態(tài)或機(jī)械繼電器可以用來(lái)從變壓器的初級(jí)和/或次級(jí)繞組上的數(shù)個(gè)可用分接頭中選擇，以便提供最接近所希望的AC激勵(lì)電壓的匝數(shù)比。在一些實(shí)例中，可以由能夠在操作范圍內(nèi)提供AC激勵(lì)電壓的平滑連續(xù)調(diào)整的可調(diào)變壓器(例如，自耦變壓器)動(dòng)態(tài)調(diào)整AC激勵(lì)振幅。在一些實(shí)施方案中，可以由可變速度/電壓的電-機(jī)發(fā)電機(jī)(例如，柴油供電的)生成AC激勵(lì)。例如，可以用受控速度和/或電流參數(shù)操作發(fā)電機(jī)，以便供應(yīng)所希望的AC激勵(lì)到基于LED的照明引擎，例如圖I的照明引擎。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，可以使用眾所周知的固態(tài)和/或電-機(jī)方法提供到照明引擎的AC激勵(lì)，該方法可以組合AC-DC整流、DC-DC轉(zhuǎn)換(例如，降壓-升壓、升壓、降壓、回掃)、DC-AC逆變(例如，半橋或全橋、變壓器連接的)、和/或直接AC-AC轉(zhuǎn)換。固態(tài)開(kāi)關(guān)技術(shù)可以使用例如單獨(dú)或與合適的調(diào)制策略(例如，脈沖密度、脈寬、脈沖跳躍、需求等)組合的諧振(例如，準(zhǔn)諧振、諧振)、零交叉(例如，零電流、零電壓)開(kāi)關(guān)技術(shù)。該文檔披露了涉及被適配用于晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的光源的多種技術(shù)。相關(guān)實(shí)例實(shí)現(xiàn)方式、技術(shù)或設(shè)備可以在與本披露具有共同發(fā)明人的先前提交的披露中發(fā)現(xiàn)。用于以AC激勵(lì)將光源變暗和色移的技術(shù)的實(shí)例參考例如由Z. Grajcar于2009年8月14日提交的標(biāo)題為“用于可調(diào)AC LED照明的色溫移位控制(Color Temperature ShiftControl for Dimmable AC LED Lighting)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/234，094 的各種附圖描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。用于將光源色移的改善的功率因數(shù)和減少的諧波失真的技術(shù)的實(shí)例至少參考例 如由Z. Grajcar于2009年8月14日提交的標(biāo)題為“降低LED負(fù)載的諧波失真(Reductionof Harmonic Distortion for LED Loads)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/233，829 的圖20A-20C描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)弓I用結(jié)合在此。用于照明系統(tǒng)的照明引擎的進(jìn)一步實(shí)施方案至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月28日提交的標(biāo)題為“用于高功率因數(shù)和低諧波失真LED照明的架構(gòu)(Architecturefor High Power Factor and Low Harmonic Distortion LED Lighting)，，的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/255，491的圖l、2、5a_5B、7A_7B、以及10A-10B描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。各種實(shí)施方案可以包括用于構(gòu)成從照明設(shè)備到激勵(lì)源的電氣連接的一個(gè)或多個(gè)電氣接口?？梢栽谙蛳抡彰鞯囊恍?shí)施方案中使用的電氣接口的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月27日提交的標(biāo)題為“燈組件(Lamp Assembly)”的美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)29/342，578的圖1-3或5進(jìn)一步詳細(xì)披露，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。代替螺紋螺釘型接口，一些實(shí)施方案可以包括一段活動(dòng)照明型插座以便接收示例性燈的雙柱接口。例如，可以使用用于GU 10型燈的雙柱電氣接口類(lèi)型。可以在向下照明的一些實(shí)施方案中使用的電氣接口的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月27日提交的標(biāo)題為“燈組件(Lamp Assembly)”的美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)29/342，575的圖1、2、3或5進(jìn)一步詳細(xì)披露，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。照明設(shè)備的一些實(shí)施方案可以與封裝和/或熱管理硬件集成?？梢耘c在此所描述的實(shí)施方案有利地集成的熱的或其他的元件的實(shí)例參考例如由z. Grajcar于2008年11月19日提交的美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)2009/0185373A1中的圖15描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。本文檔披露了涉及被適配用于晝間鳥(niǎo)和人類(lèi)的光譜靈敏度的可調(diào)LED照明引擎的技術(shù)。相關(guān)實(shí)例實(shí)現(xiàn)方式、技術(shù)或設(shè)備可以在與本披露具有共同發(fā)明人的先前提交的披露中發(fā)現(xiàn)。設(shè)備和方法的各種實(shí)例可以涉及用于在與家禽的光譜靈敏度的峰值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光能的照明。這樣的設(shè)備和方法的實(shí)例至少參考例如由z. Grajcar于2010年3月17日提交的標(biāo)題為“適配用于晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏性的光源(Light Sources Adapted toSpectral Sensitivity of Diurnal Avians)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/314，617 的圖2A-2B描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。各種實(shí)施方案涉及用于牲畜的可調(diào)照明。這樣的設(shè)備和方法的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月29日提交的標(biāo)題為“用于牲畜發(fā)育的LED照明(LED Lightingfor Livestock Development)”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/255，855的圖3、5A_6C描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。用于以AC激勵(lì)將光源變暗和色移的技術(shù)的實(shí)例參考例如由Z. Grajcar于2009年8月14日提交的標(biāo)題為“用于可調(diào)AC LED照明的色溫移位控制(Color Temperature ShiftControl for Dimmable AC LED Lighting)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/234，094 的各種附圖描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。用于將光源色移的改善的功率因數(shù)和減少的諧波失真的技術(shù)的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年8月14日提交的標(biāo)題為“降低LED負(fù)載的諧波失真(Reductionof Harmonic Distortion for LED Loads)” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) 61/233，829 的圖·20A-20C描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)弓I用結(jié)合在此。用于照明系統(tǒng)的照明引擎的進(jìn)一步實(shí)施方案至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月28日提交的標(biāo)題為“用于高功率因數(shù)和低諧波失真LED照明的架構(gòu)(Architecturefor High Power Factor and Low Harmonic Distortion LED Lighting)，，的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/255,491的圖l、2、5a_5B、7A_7B、以及10A-10B描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。各種實(shí)施方案可以包括用于構(gòu)成從照明設(shè)備到激勵(lì)源的電氣連接的一個(gè)或多個(gè)電氣接口?？梢栽谙蛳抡彰鞯囊恍?shí)施方案中使用的電氣接口的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月27日提交的標(biāo)題為“燈組件(Lamp Assembly)”的美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)29/342，578的圖1-3或5進(jìn)一步詳細(xì)披露，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。代替螺紋螺釘型接口，一些實(shí)施方案可以包括一段活動(dòng)照明型插座以便接收示例性燈的雙柱接口。例如，可以使用用于GU 10型燈的雙柱電氣接口類(lèi)型?？梢栽谙蛳抡彰鞯囊恍?shí)施方案中使用的電氣接口的實(shí)例至少參考例如由Z. Grajcar于2009年10月27日提交的標(biāo)題為“燈組件(Lamp Assembly)”的美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)29/342,575的圖1、2、3或5進(jìn)一步詳細(xì)披露，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。照明設(shè)備的一些實(shí)施方案可以與封裝和/或熱管理硬件集成?？梢耘c在此所描述的實(shí)施方案有利地集成的熱的或其他的元件的實(shí)例參考例如由Z. Grajcar于2008年11月19日提交的美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)2009/0185373A1中的圖15描述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。已描述數(shù)個(gè)實(shí)現(xiàn)方式。然而，將理解可以做出各種修改。例如，如果所披露技術(shù)的步驟以不同順序執(zhí)行，或如果所披露系統(tǒng)的部件以不同方式組合，或如果用其他部件補(bǔ)充該部件，則可以實(shí)現(xiàn)有利的結(jié)果。因此，其他實(shí)現(xiàn)方式在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用人造光源對(duì)晝間鳥(niǎo)進(jìn)行照射的方法，該方法包括 生成具有在380nm (納米)和780nm之間的一個(gè)第一光譜含量的一束第一光； 將該第一光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)第二光譜含量的一束第二光，該第二光譜含量在一個(gè)波長(zhǎng)具有相對(duì)亮度中的至少一個(gè)局部最大值，該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的一個(gè)預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有一個(gè)局部最大值的一個(gè)波長(zhǎng)的15nm內(nèi)；以及 將該第二光譜含量供應(yīng)到用于晝間鳥(niǎo)的一個(gè)基本上封閉的棲息處。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中對(duì)于在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)，該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值高于該第二光譜含量的局部最大值的平均相對(duì)亮度。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中對(duì)于在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)，該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在該第二光譜含量的局部最大值的三個(gè)最高相對(duì)亮度之中。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中對(duì)于在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)，該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在該第二光譜含量的局部最大值的四個(gè)最高相對(duì)亮度之中。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第一光譜含量包括與該第二光譜含量基本上不同的相對(duì)亮度特征。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在450nm和51Onm之間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在590nm和620nm之間。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值低于400nm。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第二光譜含量在低于400nm的一個(gè)波長(zhǎng)具有相對(duì)亮度中的至少一個(gè)局部最大值，而且該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的一個(gè)預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有一個(gè)局部最大值的一個(gè)波長(zhǎng)的15nm內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在一個(gè)波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的一個(gè)預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有一個(gè)局部最大值的一個(gè)波長(zhǎng)的約IOnm內(nèi)ο
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該晝間鳥(niǎo)的該預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)的該局部最大值對(duì)應(yīng)于該晝間鳥(niǎo)的眼睛中的油滴的光譜吸收特征。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其中將該第一光轉(zhuǎn)換成一束第二光包括響應(yīng)于包括一個(gè)基本藍(lán)色含量的該第一光譜含量，發(fā)射帶有一個(gè)基本紅色含量的該第二光譜含量。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第二光譜含量進(jìn)一步包括具有相對(duì)亮度中的至少兩個(gè)局部最大值，每個(gè)局部最大值在一個(gè)波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的該預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有不同局部最大值的一個(gè)第一和一個(gè)第二對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的約25nm內(nèi)。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中對(duì)于在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)，該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少兩個(gè)局部最大值在該第二光譜含量的局部最大值的該三個(gè)最高相對(duì)亮度之中。
15.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該第二光譜含量進(jìn)一步包括具有相對(duì)亮度中的至少三個(gè)局部最大值，每個(gè)局部最大值在一個(gè)波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的該預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有不同局部最大值的一個(gè)第一和一個(gè)第二對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的約30nm內(nèi)。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，對(duì)于在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)，該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少三個(gè)局部最大值在該第二光譜含量的局部最大值的該四個(gè)最高相對(duì)亮度之中。
17.一種用于對(duì)晝間鳥(niǎo)進(jìn)行照射的光譜適配的照明設(shè)備，該設(shè)備包括 一個(gè)光源，以便生成具有在380nm (納米)和780nm之間的一個(gè)第一光譜含量的一束第一光; 一個(gè)轉(zhuǎn)換器，以便將該第一光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)第二光譜含量的一束第二光，該第二光譜含量在一個(gè)波長(zhǎng)具有相對(duì)亮度中的至少一個(gè)局部最大值，該波長(zhǎng)在該晝間鳥(niǎo)的一個(gè)預(yù)定特征視覺(jué)光譜響應(yīng)在其具有一個(gè)局部最大值的一個(gè)波長(zhǎng)的15nm內(nèi)；以及 一個(gè)發(fā)射器，以便將該第二光譜含量供應(yīng)到用于晝間鳥(niǎo)的一個(gè)基本上封閉的棲息處。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在450nm和5IOnm之間。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值在590nm和620nm之間。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中該第二光譜含量的相對(duì)亮度中的該至少一個(gè)局部最大值低于400nm。
全文摘要
各種設(shè)備和相關(guān)聯(lián)方法包括一種光源，該光源在與晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度的局部最大值基本上相關(guān)的波長(zhǎng)提供光。在一個(gè)展示性實(shí)例中，該光源可以主要在不由晝間鳥(niǎo)的眼睛中的至少一類(lèi)視錐細(xì)胞中的彩色油滴和/或視色素基本上吸收的波段中輸出光。在一些實(shí)施方案中，該光源可以包括一個(gè)發(fā)光二極管(LED)光源。示例性光源可以輸出光譜分量以便以基本上對(duì)應(yīng)于晝間鳥(niǎo)的光譜靈敏度視覺(jué)響應(yīng)特征中的局部最大值的波長(zhǎng)用亮度的局部最大值對(duì)晝間鳥(niǎo)進(jìn)行照射。
文檔編號(hào)F21S8/00GK102884370SQ201180022574
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者茲登科·格拉伊察爾 申請(qǐng)人:萬(wàn)斯創(chuàng)新公司