BRPI0906849B1 - dispositivo de iluminação, e, método para prover um estímulo para despertar por meio de um dispositivo de iluminação - Google Patents

dispositivo de iluminação, e, método para prover um estímulo para despertar por meio de um dispositivo de iluminação Download PDF

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Abstract

dispositivo de iluminação, e, lvlétodo para prover um estímulo para despertar por meio de um dispositivo de iluminação a invenção provê um dispositivo de iluminação ( 1) compreendendo uma ou mais fontes de luz (10) arranjadas para gerar luz, um dispositivo de acomodação (5) tendo um limite externo (2) que é pelo menos parcialmente translúcido e é arranjado para acomodar a uma ou mais fontes de luz e um controlador ( 40). o dispositivo de iluminação pode gerar dois tipos de luz. um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz, um ponto de cor do primeiro tipo de luz e um ponto de cor do segundo tipo de luz podem ser controlados. isto permite a tarefa de iluminação dirigida e iluminação de atmosfera. a invenção é também direcionada a um método para prover um estímulo para despertar por meio de um tal dispositivo de iluminação.

Description

“DISPOSITIVO DE ILUMINAÇÃO, E, MÉTODO PARA PROVER UM ESTÍMULO PARA DESPERTAR POR MEIO DE UM DISPOSITIVO DE ILUMINAÇÃO”
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um dispositivo de iluminação para gerar um estímulo para despertar.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A exposição à luz clara provou facilitar o despertar. A luz eleva os níveis de Cortisol em pessoas saudáveis. Simuladores de amanhecer 10 são comercialmente disponíveis. Estes dispositivos de iluminação aumentam a intensidade de luz antes do despertar para aproximadamente 30 a 400 lux sobre um período de tempo variando de 15 a 120 minutos. Então, um alarme audível ressoa. A simulação de amanhecer melhora a resposta de Cortisol e o j ânimo durante o despertar.
O documento US 2003/0095476 descreve um aparelho para um sistema de controle do despertar. O aparelho é destinado a introduzir gradualmente um estímulo, tal como luz, depois de uma hora de despertar planejada, a fim de despertar o indivíduo gradualmente de modo a promover disposição. O documento descreve ainda a quantia de luz sazonal que é levada 20 em consideração, quando determinada pela data. O Documento GB2422447 descreve um relógio de alarme de simulador de amanhecer.
O Documento JP6314595 descreve um sistema de iluminação. O sistema de iluminação liga uma lâmpada de iluminação e sua iluminância é controlada para 2000 lux ou mais, embora a temperatura de cor 25 correlacionada seja controlada para 6000 Kelvin ou mais alta.
Dispositivos de iluminação têm o aspecto característico comum que eles usam uma lâmpada e que a luz transmitida é luz branca.
Dispositivos de iluminação compreendendo uma ou mais fontes de luz capazes de gerar diferentes tipos de luz de cores diferentes são conhecidos na técnica.
Por exemplo, a BE1015507 descreve um conjunto de iluminação com duas ou mais luzes brancas, pelo menos uma das quais é obscurecível, e um filtro de cor separado é provido em um lado para cada luz, enquanto não existem filtros, ou não existem filtros de cor diferente no outro lado.
A US 6.688.753 descreve um dispositivo de iluminação compreendendo um primeiro elemento de iluminação, preferivelmente um bulbo de descarga fluorescente compacto e um segundo elemento de iluminação, preferivelmente compreendendo uma pluralidade de LEDs. Durante a operação, o primeiro elemento de iluminação tem uma saída de luz comparativamente alta. Em operação, o segundo elemento de iluminação tem uma saída de luz que é relativamente baixa em comparação com aquela do primeiro elemento de iluminação. O primeiro ou o segundo elemento de iluminação, ou ambos, pode ser ligado. O dispositivo de iluminação permite a mudança controlada remotamente entre luz de orientação (lâmpada noturna) e luz normal, usando uma função de comutação no dispositivo de iluminação. OBJETIVO E SUMÁRIO DA INVENÇÃO
É um objetivo da presente invenção o de prover um dispositivo de iluminação aperfeiçoado para gerar um estímulo para despertar.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, o dispositivo de iluminação compreende:
a. uma ou mais fontes de luz arranjado para gerar luz;
b. um dispositivo de acomodação tendo um limite externo que é pelo menos parcialmente translúcido e é arranjado para acomodar a uma ou mais fontes de luz; e
c. um controlador conectado a uma ou mais fontes de luz; em que
- uma primeira parte do limite externo e a uma ou mais fontes de luz são arranjadas para prover pelo menos parte da luz através da primeira parte do limite externo, provendo assim um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz, o primeiro tipo de luz tendo uma cor e uma primeira intensidade luminosa;
- uma segunda parte do limite externo e a uma ou mais fontes de luz são arranjadas para prover pelo menos parte da luz através da segunda parte do limite externo, provendo assim um segundo fluxo de um segundo tipo de luz, o segundo tipo de luz correspondendo à luz branca e tendo uma segunda intensidade luminosa; e
- o controlador compreende uma entrada de disparo para receber um sinal de disparo e é arranjado para aumentar a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz depois de receber o sinal de disparo, em que a cor do primeiro tipo de luz tem inicialmente um comprimento de onda dominante na faixa de 580 a 770 nm, e para aumentar subsequentemente a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz.
Vantajosamente, um dispositivo de iluminação alternativo para gerar um estímulo para despertar é provido desta maneira. Em natureza, variações espectrais ocorrem durante o amanhecer e o anoitecer com escalas de tempo variando de poucos minutos até meia hora. Essas condições de iluminação influenciam um relógio biológico do ser humano e o comportamento de despertar. Por conseguinte, é esperado que o sistema fotorreceptor, que é sujeito a efeitos de luz biológicos não visuais, desenvolva uma sensitividade ótima a variações de parâmetros de iluminação que ocorrem dentro destas escalas de tempo.
A sensitividade do sistema fotorreceptor causada por muitos efeitos biológicos não visuais (como vigília, deslocamento de fase (efeito de diferença horária) e supressão de sonolência) de picos de luz na faixa de comprimento de onda curta (azul) (aproximadamente 480 nm) do espectro. A intensidade da parte azul de luz branca suprime a produção de melatonina em um corpo humano. Melatonina é um hormônio estreitamente relacionado ao relógio biológico ou ao ritmo cardíaco do corpo. Normalmente, níveis de melatonina em humanos aumentam durante entardecer, permanecem altos na maior parte da noite durante o sono, e então cai pela manhã no despertar. Foi verificado que a sensitividade deste sistema fotorreceptor à luz azul aumenta quando a exposição à luz azul é precedida pela exposição com luz vermelha (aproximadamente 620 nm).
O dispositivo de iluminação de acordo com a invenção implementa estas características de modo a melhorar a efetividade da luz de despertar por sintonização espectral e temporização de luz. O dispositivo de iluminação começa gerando luz vermelha de modo a melhorar a sensitividade do sistema fotorreceptor e então aumenta a intensidade de luz branca de modo a estimular o sistema fotorreceptor na supressão da produção de melatonina. No final do ciclo do sono, um ser humano estará no estágio 1, 2, ou na fase de sono REM (Movimento Rápido dos Olhos). Durante esta fase, um ser humano pode ser despertado pela presença de luz. As pálpebras podem ser consideradas como um filtro de passa cor vermelha. Pela aplicação de somente luz vermelha, esta luz chegará ao sistema fotorreceptor através das pálpebras, o que melhorará a sensitividade à luz azul. Quando um ser humano desperta devido à presença de luz, ele sentirá isto como relaxante. Pela abertura de suas pálpebras, a parte azul da luz branca pode chegar ao sistema fotorreceptor. Como o sistema fotorreceptor é mais sensível à luz azul porque a luz similar à vermelha foi previamente aplicada, a quantidade de melatonina no ser humano diminui mais rapidamente, que reduz o tempo de despertar.
A cor da luz tendo um comprimento de onda dominante na parte vermelha do espectro de frequência pode ser movida em direção à luz branca na linha de temperatura de cor de radiador de corpo negro, enquanto a intensidade da luz aumenta. Desta maneira, a contribuição (em %) de fótons na faixa de comprimento de onda vermelha se modifica em direção à contribuição (em %) para a luz do dia ao meio-dia. Desta maneira, a lâmpada provê a luz azul que é necessária para ativar o sistema fotorreceptor e suprimir a produção de melatonina.
Em uma forma de construção, o controlador é arranjado para aumentar a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz depois da primeira intensidade luminosa excede uma intensidade de luz predeterminada. Esta forma de construção permite o uso de um dispositivo de iluminação que gera dois tipos de luz fixos, isto é, a luz similar à vermelha e a luz branca. A luz similar à vermelha é usada para melhorar a sensitividade do sistema fotorreceptor, e a luz branca provê a necessária luz azul. Em uma forma de construção, o controlador é arranjado para desligar o fluxo do primeiro tipo de luz quando a segunda intensidade luminosa excede uma intensidade de luz predeterminada.
Em uma forma de construção, o controlador é arranjado para aumentar a primeira intensidade luminosa para um valor na faixa de 1 a 50 lux em um período de tempo variando de 5 a 45 minutos, e para aumentar a segunda intensidade luminosa para um valor na faixa de 50 a 800 lux na posição dos olhos do usuário em um período de tempo subseqüente variando de 5 a 30 minutos. Estas características permitem que a faixa espectral e temporização da luz gerada do estímulo para despertar sejam sintonizados a cada indivíduo de modo a obter o efeito de despertar ótimo pela manhã.
Em uma forma de construção, o dispositivo de iluminação é arranjado para gerar o primeiro tipo de luz e o segundo tipo de luz em direções substancialmente diferentes em relação ao dispositivo de iluminação. Estas características permitem uma alteração da intensidade espectral bem como a distribuição espectral da luz durante uma simulação do amanhecer. Por exemplo, a luz similar à vermelha é emitida diretamente ou indiretamente para a face de um ser humano via uma parede ou teto, enquanto a luz branca ilumina o ambiente inteiro.
A luz branca e a luz vermelha podem ser geradas simultaneamente. Além disso, a emissão de luz e as distribuições angulares das fontes de luz branca e colorida podem ter direções diferentes. Luz esbranquiçada direta pode ser usada para o estímulo para despertar, mas também para iluminação funcional/iluminação dirigida. Uma luminária projetada como um objeto tem um fator de forma mais atrativo em comparação com luminárias mais tradicionais. Por exemplo, uma tradicional luminária de cabeceira com luz esbranquiçada pode ser substituída pelo objeto proposto que emite luz branca e luz vermelha. Luz branca permite a agradável leitura na cama, enquanto a luz separadamente sintonizável permite a geração de uma luz similar à vermelha para o estímulo para despertar, mas também cria uma atmosfera especial do quarto de dormir.
Em uma forma de construção, um ponto de cor do primeiro tipo de luz se move da luz vermelha inicial para o local de corpo negro. Um ponto de cor do segundo tipo de luz, que é especialmente substancialmente luz branca, está sobre o local de corpo negro (Planckiano ou local Planckiano) ou próximo ao local de corpo negro, particularmente dentro de 10 SDCM (desvio padrão de coincidência de cor), e mais particularmente dentro de 5 SDCM a partir do local de corpo negro. Os termos SDCM e local de corpo negro ou Planckiano são bem conhecidos na técnica.
Em uma forma de construção, o dispositivo de iluminação é arranjado para gerar o primeiro tipo de luz e o segundo tipo de luz em direções substancialmente diferentes em relação ao dispositivo de iluminação. Por exemplo, o segundo tipo de luz pode somente iluminar parte do limite externo (através da qual pelo menos parte da luz é transmitida) do dispositivo de iluminação, provendo assim um objeto que emite luz branca, enquanto o primeiro tipo de luz é especialmente produzido como um feixe de luz, por exemplo, para iluminar diretamente os olhos de um ser humano, ou uma parede ou um teto (exterior do dispositivo de iluminação), para iluminar indiretamente o ser humano com a luz vermelha e para gerar uma atmosfera especial do ambiente. O feixe de luz provê a necessária luz vermelha durante geração do estímulo para despertar de modo a melhorar a sensitividade do sistema fotorreceptor. Em um tal caso, o segundo tipo de luz é distribuído em um fluxo que envolve circunferencialmente pelo menos parte do dispositivo de iluminação, enquanto o primeiro tipo de luz é um feixe com um ângulo de abertura de, por exemplo, 60°.
O dispositivo de iluminação pode acomodar uma ou mais fontes de luz. Em a particularmente vantajoso forma de construção, a uma ou mais fontes de luz compreendem uma primeira fonte de luz (que pode incluir uma pluralidade de primeira fontes de luz) e uma segunda fonte de luz (que pode incluir uma pluralidade de segundas fontes de luz), em que a primeira fonte de luz e a primeira parte do limite externo são arranjadas para gerar o primeiro tipo de luz, e em que a segunda fonte de luz e a segunda parte do limite externo são arranjadas para gerar o segundo tipo de luz. Desta maneira, um tipo de fonte de luz é arranjado para gerar o primeiro tipo de luz, e um outro tipo de fonte de luz é arranjado para gerar o segundo tipo de luz. Esta distinção funcional pode permitir o controle relativamente fácil do dispositivo e provê assim um dispositivo de iluminação para gerar um estímulo para despertar mais efetivo e um dispositivo de iluminação para controlar a atmosfera do ambiente. Note que o termo fonte de luz pode também incluir uma pluralidade de fontes de luz (ver também abaixo).
As frases uma primeira parte do limite externo e a uma ou mais fontes de luz são arranjadas para prover pelo menos parte da luz através da primeira parte do limite externo, provendo assim um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz e em que a primeira fonte de luz e a primeira parte do limite externo são arranjadas para gerar o primeiro tipo de luz e frases similares mencionadas aqui levam em conta aquelas formas de construção nas quais a cor do primeiro tipo de luz é substancialmente determinada pela cor da luz gerada pela uma ou mais fontes de luz, bem como aquelas formas de construção nas quais a cor do primeiro tipo de luz é substancialmente determinada pela combinação da cor da luz gerada pela primeira fonte de luz ou fontes em combinação com as propriedades ópticas da primeira parte do limite externo. Por exemplo, a última pode ser colorida, influenciando assim a cor do primeiro tipo de luz. Igualmente, isto se aplica a frases similares com respeito ao segundo tipo de luz e à segunda parte do limite externo. Como será evidente para a pessoa especializada na técnica, filtros de cor opcionais podem ainda influenciar a cor do primeiro e/ou segundo tipo de luz.
O termo limite externo se refere aqui a uma parede externa para a carcaça. Ele indica um exterior do dispositivo e se refere à parte ou partes externas do dispositivo, que podem ser vistas por um observador quando um dispositivo substancialmente intacto está em uso.
O controlador pode ter um número de funções (ver abaixo), incluindo pelo menos aquelas para controlar um ou mais parâmetros de iluminação, tais como intensidade luminosa e/ou um ponto de cor de um ou ambos os tipos de luz, por exemplo, como uma função de um ou mais sinais de entrada recuperados a partir de um dispositivo selecionado dentre o grupo consistindo de um dispositivo de entrada de usuário, um relógio, um sensor, e ajustes de memória provenientes de memória de uma memória do controlador. Além disso, o objeto de iluminação vem com uma interface de usuário opcional, controlada remotamente, (dispositivo de entrada de usuário), que permite o controle independente do um ou mais parâmetros de iluminação definidos aqui. Portanto, o controlador pode se comunicar com a uma ou mais fontes de luz (durante uso).
Em uma forma de construção específica, o controlador é arranjado para controlar um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz, um ponto de cor do primeiro tipo de luz e um ponto de cor do segundo tipo de luz. Em adição aos parâmetros de iluminação mínimos a serem controlados pelo controlador, como definidos na reivindicação 1, o controlador pode assim controlar mais parâmetros. Isto tem a vantagem que o dispositivo pode ser usado para as características de iluminação mais diversas, por exemplo, dedicadas às tarefas específicas (estímulo para despertar, outra luz funcionar), horas do dia, ânimo (isto é, estado da mente), etc. desta maneira, ambos os tipos de luz podem ser controlados com respeito à cor e intensidade. Em uma forma de construção específica, o controlador é arranjado para controlar pelo menos um ponto de cor do primeiro tipo de luz e um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz e um ponto de cor do segundo tipo de luz. Em uma forma de construção mais específica, o controlador é arranjado para controlar pelo menos um ponto de cor do primeiro tipo de luz de modo a se mover da luz similar à vermelha para o local de corpo negro, a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz e um ponto de cor do segundo tipo de luz.
Como mencionado acima, o dispositivo de iluminação pode realizar a tarefa de gerar um estímulo para despertar e iluminação dirigida e, opcionalmente, o usuário (ou outros parâmetros) pode influenciar os parâmetros de iluminação, como descritos aqui. Em uma forma de construção específica, o dispositivo de iluminação de acordo com a invenção compreende ainda um sensor, (durante o uso) em comunicação com o controlador, arranjado para detectar uma ou mais sensor parâmetros selecionados dentre o grupo consistindo de temperatura externa, intensidade de luz externa, temperatura de cor da luz do dia, e condições meteorológicas, e o controlador é arranjado para controlar o fluxo do primeiro tipo de luz e o fluxo do segundo tipo de luz na dependência do um ou mais parâmetros sensoriais. Em uma outra forma de construção, o dispositivo de iluminação compreende um sensor de som para sentir e detectar um sinal de alarme audível e gerar o sinal de disparo. O termo sensor pode incluir um ou mais sensores, isto é, um ou uma pluralidade de sensores. O sensor pode ser integrado dentro do dispositivo de iluminação ou it pode ser separado, isto é, arranjado separadamente do dispositivo de iluminação. Isto pode vantajosamente prover um dispositivo inteligente que se adapta automaticamente a um ou mais parâmetros de iluminação como descritos aqui, dependendo de seus sinais de sensor.
Em uma forma de construção particularmente vantajosa, um ou mais do um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de intensidade luminosa e ponto de cor do primeiro tipo de luz são dependentes do um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de intensidade luminosa e temperatura de cor do segundo tipo de luz. Isto vantajosamente provê, por exemplo, efeitos nos quais uma alta intensidade de luz branca (segundo tipo de luz), para realizar, por exemplo, uma ou mais tarefas, é acompanhada por cores frias do primeiro tipo de luz. Isto parece ser preferido pelos usuários. Igualmente, quando a luz branca é reduzida em intensidade, isto é, quando a intensidade luminosa é reduzida, isto pode ser acompanhado por cores relativamente quentes do primeiro tipo de luz. Por exemplo, quando da redução da intensidade durante o entardecer quando da leitura de um livro, cores quentes como luz de atmosfera parecem ser geralmente apreciadas. Os termos controle e controlar são conhecidos na técnica. O controle da intensidade luminosa se refere aqui particularmente a formas de construção em que a intensidade luminosa pode ter uma pluralidade de valores diferentes, particularmente pelo menos três valores diferentes, tais como 100%, 70% e 30% de seu máximo, mais particularmente pelo menos dez valores diferentes. Em uma forma de construção, a intensidade luminosa pode ser variada progressivo. Em uma outra forma de construção, ela pode ser variada substancialmente continuamente. O controle de um ponto de cor se refere aqui particularmente a formas de construção em que um ponto de cor pode ter uma pluralidade de valores diferentes, particularmente pelo menos dois valores diferentes, mais particularmente pelo menos dez valores diferentes. Em uma forma de construção, um ponto de cor pode ser variado progressivo. Em uma outra forma de construção, ele pode ser variado substancialmente continuamente.
Em uma forma de construção específica, uma fonte de luz, ou um tipo de fonte de luz pode ser aplicado. Nestas forma de construção específicas, o dispositivo de iluminação compreende ainda um filtro óptico variável arranjado para filtrar parte da luz da uma ou mais fontes de luz, gerando assim o primeiro tipo de luz tendo uma cor variável e o segundo tipo de luz sendo luz branca. Tais filtros de cor, ou, por exemplo, rodas de filtro de cor, são conhecidos na técnica. Vantajosamente, um tipo de fonte de luz e seu equipamento periférico opcionalmente concomitante precisam ser usados.
De acordo com um outro aspecto da invenção, um método para prover um estímulo para o despertar por meio de um dispositivo de iluminação como definido em qualquer uma das reivindicações compreende as etapas de gerar um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz com um aumento da primeira intensidade luminosa depois de receber um sinal de disparo, o primeiro tipo de luz inicialmente tendo uma cor com um comprimento de onda dominante na faixa de 580 a 770 nm, e gerar subsequentemente um segundo fluxo de um segundo tipo de luz com um aumento da segunda intensidade luminosa, tendo uma cor que corresponde à luz branca. Este método provê uma atmosfera melhorada para o amanhecer em um ambiente no qual o dito método provê primeiramente uma cor similar à vermelha que se modifica gradualmente para a luz branca.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Formas de construção da invenção serão agora descritas, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos acompanhantes, nos quais correspondentes símbolos de referência indicam partes correspondentes:
a figura 1 mostra esquematicamente uma forma de construção do dispositivo de iluminação de acordo com a invenção;
as figuras 2a e 2b mostram esquematicamente dispositivos de iluminação alternativos de acordo com formas de construção da invenção;
a figura 3 mostra esquematicamente um dispositivo de iluminação em um quarto de dormir; e a figura 4 mostra esquematicamente a geral forma de construção de um dispositivo de iluminação de acordo com a invenção. DESCRIÇÃO DE FORMAS DE CONSTRUÇÃO
As figuras 1, 2a e 2b mostram formas de construção da invenção. Essas figuras mostram esquematicamente um dispositivo de iluminação 1 compreendendo uma ou mais fontes de luz 10 que são arranjadas para gerar luz. Luz é denotada por número de referência 11. O dispositivo de iluminação 1 compreende um dispositivo de acomodação, ou carcaça, 5 tendo um limite externo, ou parede, 2 que é pelo menos parcialmente translúcido e é arranjado para acomodar a uma ou mais fontes de luz 10. O limite ou parede 2 do dispositivo 1 pode ser uma peça integral ou pode consistir de uma ou mais peças (montadas para formar um dispositivo de acomodação 5). O dispositivo de acomodação 5 é arranjado para envolver circunferencialmente a uma ou mais fontes de luz 10. O dispositivo de acomodação 5 pode ter qualquer formato. Em uma forma de construção, o limite 2 é arranjado em uma tal maneira que, de outra maneira que através do limite 2, substancialmente nenhuma luz 11 ou nenhuma luz 11 completamente da uma ou mais fontes de luz escapa do dispositivo de iluminação 1. Portanto, o dispositivo de acomodação 5 e limite 2 envolvem circunferencialmente a uma ou mais fontes de luz 10.
O dispositivo de iluminação 1, mais especificamente o limite ou parede 2 do dispositivo de acomodação 5 compreende uma primeira parte 21, que permite que parte da luz da uma ou mais fontes de luz 10 escape para um exterior do dispositivo de acomodação 5, isto é, a primeira parte 21 do limite externo 2, e a uma ou mais fontes de luz 10 são arranjadas para prover pelo menos parte da luz 11 através da primeira parte 21 do limite externo 2, provendo assim um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz 111. Este primeiro tipo de luz 111 tem uma cor variável e uma primeira intensidade luminosa (que pode também ser variável).
Além disso, o dispositivo de iluminação 1, mais especificamente o limite ou parede 2 do dispositivo de acomodação 5 compreende uma segunda parte 22, que permite que parte da luz da uma ou mais fontes de luz 10 escape para um exterior do dispositivo de acomodação 5, isto é, a segunda parte 22 do limite externo 2, e a uma ou mais fontes de luz 10 são arranjadas para prover pelo menos parte da luz 11 através da segunda parte 22 do limite externo 2, provendo assim um segundo fluxo de um segundo tipo de luz 112. Isto segundo tipo de luz 112 é luz branca e tem uma segunda intensidade luminosa (que pode também ser variável).
A pelo menos uma ou mais fontes de luz 10 podem compreender uma ou mais lâmpadas selecionadas dentre o grupo consistindo de lâmpadas incandescentes, lâmpadas fluorescentes (lâmpadas luminescentes (TL) especialmente tubulares e lâmpadas fluorescentes compactas (CFL)), lâmpadas de halogênio, lâmpadas de descarga de gás de baixa pressão, lâmpadas de descarga de gás de alta pressão, LEDs, e opcionalmente também OLEDs. Em uma forma de construção, a lâmpada 10 compreende uma ou mais lâmpadas selecionadas dentre o grupo consistindo de lâmpadas de descarga de gás de baixa pressão (CFL, TL) e LEDs. O termo LEDs (díodos de emissão de luz) é aqui entendido de modo a não incluir OLEDs (díodos de emissão de luz orgânicos). As fontes de luz 10 aqui descritas podem ser lâmpadas conhecidas para a pessoa especializada na técnica. Em uma forma de construção, a uma ou mais fontes de luz 10 compreendem LEDs ou uma combinação de LEDs e lâmpadas de halogênio.
O termo “luz” particularmente se refere aqui à radiação visível (VIS), isto é, radiação na faixa de em tomo de 380 a 780 nm. Por exemplo, um conjunto de LEDs azuis, verdes e vermelhos pode ser usado como a fonte de luz 10. Quando tais fontes múltiplas de respectivas cores múltiplas (da luz gerada) são usadas como fonte de luz ou fontes de luz 10, elas podem ser arranjadas de uma tal maneira que elas podem gerar luz branca (por mistura de cores). Igualmente, isto pode ser obtido pela mistura de luz azul da fonte de emissão de luz e luz amarela de uma fonte de emissão de luz amarela (incluindo LEDs brancos baseados em LEDs azuis e um fósforo de emissão de luz amarela), como conhecido na técnica.
As primeira e a segunda partes 21, 22 do limite externo 2 compreendem um material translúcido. O material translúcido pode ser a material transparente áspero. Métodos de produzir materiais translúcidos são conhecidos na técnica. Exemplos de materiais transparentes apropriados que podem ser usados para acomodar as fontes de luz 10 podem ser selecionados, por exemplo, dentre o grupo consistindo de vidro, polimetil acrilato (PMA), polimetil metacrilato (PMMA) (Plexiglas ou Perspex), celulose acetato butirato (CAB), policarbonato, cloreto de polivinila (PVC), tereftalato de polietileno (PET), e tereftalato de polietileno modificado com glicol (PETG), materiais estes que podem ser providos como lâminas transparentes. Em uma outra forma de construção, o material de lâmina compreende um acrilato, por exemplo, PMA ou especialmente PMMA. Tais materiais são também conhecidos na técnica como plásticos transparentes. Em ainda uma outra forma de construção, a lâmina compreende plásticos transparentes comercialmente conhecidos como PERSPEX™ ou PRISMEX™. Outros materiais substancialmente transparentes conhecidos para a pessoa especializada na técnica podem também ser usados. Combinações de dois (ou mais) materiais podem ser usadas.
Dentro de seu limite externo 2, o dispositivo 1 pode compreender ainda difusores, espelhos, filtros ópticos, componentes ópticos de fibra, refletores, etc., que são não mostrados. O dispositivo pode usar um suprimento de energia externo ou interno, tal como baterias (caneta luminosa), que não é mostrado.
O dispositivo de iluminação 1 compreende ainda um controlador 40 conectado às fontes de luz 10. Este controlador 40 pode ser arranjado dentro do, ou fora do, dispositivo de acomodação 5 e pode compreender uma pluralidade de partes de controlador arranjadas dentro do, e fora do, dispositivo de acomodação 5. O controlador 40 é arranjado para controlar um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz 111, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz 112, um ponto de cor do primeiro tipo de luz 111 e um ponto de cor do segundo tipo de luz 112. O controlador 40 pode controlar um ou mais destes parâmetros de iluminação, preferivelmente pelo menos dois, por exemplo, como uma função de um sinal de sensor ou a partir de um usuário (ver abaixo). O controlador 40 pode ser arranjado para se comunicar com um ou mais outros dispositivos de iluminação 1. A comunicação pode ser realizada via uma conexão por fios ou uma conexão sem fios.
O dispositivo de iluminação proposto 1 permite uma combinação de duas funções: iluminação dirigida por meio de luz esbranquiçada (direta) 112 e iluminação de atmosfera por meio de luz colorida 111 (particularmente indireta). Por exemplo, a figura 3 mostra esquematicamente um dispositivo 1 em uso. O dispositivo de iluminação 1 é arranjado como uma luminária de cabeceira em um quarto de dormir 200. Além disso, uma pessoa que está deitada na cama neste quarto de dormir 200 é indicada. A título de exemplo, a pessoa tem um dispositivo de entrada de usuário 43, tal como um controle remoto. Pode também existir um ou mais sensores 300 no quarto de dormir 200, embora em lugar destes ou em adição aos mesmos, o dispositivo de acomodação pode também acomodar um ou mais sensores 300.
Desta maneira, um dispositivo de iluminação 1 é vantajosamente provido, uma forma de construção do qual particularmente permite iluminação (o primeiro tipo de luz 111) de, por exemplo, paredes no quarto 200, provendo assim uma função luminosa de clima, ambiente, de atmosfera, enquanto o segundo tipo de luz 112 pode prover iluminação funcional, permitindo assim que tarefas sejam realizadas, tais como leitura, etc. A última função é iluminação não funcional, aqui brevemente indicada como função de atmosfera ou iluminação de atmosfera. Uma vez que luz colorida usualmente não é apreciada para tarefas visuais, uma forma de construção do dispositivo da invenção provê a função de luz de atmosfera, por um lado, e, por outro lado, a iluminação ou função de iluminação que pode ser usada para tarefas visuais, tais como leitura, trabalho, etc. Os termos luminância e iluminação são conhecidos na técnica e se referem a uma medida da claridade da superfície. Os termos illuminância e iluminação são também conhecidos na técnica e se referem à quantidade de luz incidente sobre uma superfície.
Como mencionado acima e como também mostrado na figura 4, o dispositivo de iluminação 1 compreende ainda um controlador (ou dispositivo de controle) 40 conectado a uma ou mais fontes de luz 10 (uma forma de construção da qual consiste de uma ou mais fontes de luz 101 e uma ou mais fontes de luz 102, respectivamente, ver abaixo, cf. as figuras 2a e 2b). Em uma forma de construção específica, o controlador 40 pode compreender um processador 44 projetado para processar um ou mais sinais de entrada em um ou mais sinais de saída, por exemplo, com base em instruções executáveis que podem ser armazenadas em uma memória 41 conectada ao processador 44. Além disso, o processador 44 pode ser conectado to uma unidade de entrada-saída 42, configurada para (i) receber um ou mais sinais de entrada de um ou mais dispositivos selecionados dentre o grupo consistindo de (1) um ou mais sensores 300, (2) um dispositivo de relógio remoto (não mostrado), (3) um outro dispositivo de iluminação 1 e (4) um dispositivo de entrada de usuário 43 e para (ii) enviar um ou mais sinais de saída de modo a controlar a intensidade e/ou cor dos dois tipos de luz 111, 112. O processador 44 pode também ser conectado a um relógio 45 (mostrado dentro do controlador 40, mas um relógio externo é também possível), o qual permite que o processador 44 acione o dispositivo 1 em uma maneira dependente do tempo.
De acordo com a invenção, o controlador 40 compreende uma entrada de disparo para receber um sinal de disparo. Na forma de construção preferida, o sinal de disparo é gerado por um dispositivo de relógio integrado no, ou que está em comunicação com o, dispositivo de iluminação. O usuário pode programar o relógio pela alimentação de uma hora de despertar. A entrada de disparo será gerada durante um período de tempo depois do tempo de despertar. O período de tempo pode ser programável por usuário e pode variar de 0 a 90 minutos. O controlador 40 é arranjado para aumentar a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz 111 depois de receber o sinal de disparo. A cor do primeiro tipo de luz 111 tem inicialmente um comprimento de onda dominante na faixa de 600 to 750 nm. Depois de um período de tempo predefinido, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz é aumenta gradualmente da a partir de uma intensidade muito baixa, isto é, na faixa de 0 a 5 lux, para uma intensidade na faixa de 50 a 800 lux. O aumento da intensidade do primeiro e segundo tipos de luz 111, 112 pode ser linear, exponencial, ou de acordo com qualquer outro curso predefinido. O controlador 40 pode ser ainda arranjado para gerar um alarme audível no momento em que o segundo tipo de luz 112 é gerado ou atingiu uma intensidade predeterminada.
O dispositivo de entrada de usuário 43 pode ser arranjado para estar em contato físico com o dispositivo de acomodação 5 ou ele pode ser integrado dentro do dispositivo de acomodação 5; todavia, como é mostrado esquematicamente na figura 3, o dispositivo de entrada de usuário pode também ser um dispositivo de entrada de usuário 43, externo, isto é, um controle remoto.
O dispositivo de entrada de usuário 43 pode compreender, por exemplo, interruptores, tais como controles de toque, interruptores deslizantes, etc. para controlar um ou mais dos parâmetros de iluminação descritos anteriormente, tais como a intensidade da fonte ou fontes de luz 10, ou para selecionar a cor desejada dos diferentes tipos de luz 111, 112, respectivamente, dependendo da aplicação do dispositivo de iluminação 1, do humor do usuário, etc. O dispositivo de iluminação 1 pode ser usado como, por exemplo, uma lâmpada de despertar, uma lâmpada de cabeceira, uma lâmpada sobre cabeça na, uma lâmpada de relaxamento, uma luz atmosférica, uma lâmpada de simulação de amanhecer/anoitecer, etc.
Em uma forma de construção, o dispositivo de entrada de usuário 43 compreende um controle por toque. O controle por toque gera a sinal que indica um toque do usuário. O controlador 40 é arranjado para aumentar ou diminuir a segunda intensidade luminosa por uma quantia predeterminada depois de cada toque. Desta maneira, um usuário pode mudar a intensidade da luz branca de uma maneira progressivo. Em uma forma de construção, a intensidade passa ciclicamente através da seguintes intensidades: desligada, primeira intensidade, segunda intensidade, e terceira intensidade, em que a primeira intensidade é menor que a segunda intensidade que é menor que a terceira intensidade. A terceira intensidade corresponde à intensidade máxima. Em uma outra forma de construção, o sinal de controle de toque indica a duração de tempo de um toque. Neste caso, um toque breve é interpretado como ligando ou desligando o segundo tipo de luz, e um toque mais longo, isto é, mais longo que metade de um segundo, é interpretado como um comando para aumentar ou diminuir a intensidade do segundo tipo de luz, com a duração de tempo determinando uma extensão do aumento ou diminuição. Esta forma de construção permite a um usuário realizar uma ação de obscurecimento.
O controlador 40 pode ter ajustes pré-definidos, ou ajustes selecionáveis por usuário, ou ambos. Possivelmente, parâmetros de alimentação biofísicos inteligentes podem ser usados para traduzir automaticamente o comportamento de uma pessoa (movimento, voz, seleção de música, expressão facial quando monitorada por uma câmara) ou atividades (despertar, leitura, adormecimento) em um certo ajuste do objeto de iluminação. Esses parâmetros pode ser detectados por um ou mais sensores 300. Portanto, o dispositivo de iluminação 1 pode realizar a tarefa de iluminação de atmosfera e iluminação dirigida e, opcionalmente, o usuário (ou outros parâmetros) pode influenciar os parâmetros de iluminação como descrito anteriormente, em uma forma de construção específica, o dispositivo de iluminação 1, por conseguinte também compreende uma ou mais sensores 300 arranjados para detectar um ou mais parâmetros sensoriais selecionados dentre o grupo consistindo de presença de uma pessoa na cama, seu humor, expressão facial, atividades, e seu comportamento no ambiente 200.
Além disso, a intensidade e/ou cor do primeiro e do segundo tipo de luz 111 e 112, respectivamente, pode ser dependente de parâmetros externos, tais como tempo, temperatura, intensidade de luz de fontes externas (tal como o sol), os quais podem ser medidos por um ou mais sensores, denotados pelo número de referência 30Ó. O controlador 40 pode controlar a intensidade de uma ou mais das fontes de luz 10 via dispositivos conhecidos para controlar tais fontes de luz 10, tais como lastros (não mostrados).
Em uma forma de construção específica, o segundo tipo de luz
112 ilumina, no uso, o ambiente 200, permitindo assim a uma pessoa realizar uma ou mais tarefas desejadas, enquanto em uma outra forma de construção, o primeiro tipo de luz 111 particularmente dirigido aos olhos de um ser humano provê um feixe de luz de modo a melhorar o estímulo para despertar.
O dispositivo de iluminação 1 da invenção pode ser aplicado em qualquer ambiente onde pessoas dormem e iluminação geral e luz de atmosfera pode ser necessária, tal como em quartos de dormir, hospitais, clínicas, hotéis, etc.
Algumas formas de construção específicas, mostradas esquematicamente nas figuras 1, 2a e 2b serão agora descritas.
A figura 1 mostra esquematicamente uma forma de construção que compreende ainda um filtro óptico (variável) 20 arranjado para filtrar parte da luz 11 da uma ou mais fontes de luz 10, gerando assim o primeiro tipo de luz 111 tendo uma cor (variável) e o segundo tipo de luz 112 sendo luz branca. O filtro 20 somente filtra parte da luz 11. Desta maneira, parte da luz pode ser colorida, provendo assim luz colorida 111 (primeiro tipo de luz), enquanto o segundo tipo de luz 112 é substancialmente branco. Nesta forma de construção, a uma ou mais fontes de luz 10 substancialmente provêm luz branca. Tais fontes 10 podem ser LEDs que emitem branco, lâmpadas de tribanda ou outros tipos de lâmpadas que provêm luz, ou por si próprias ou em combinação. Em uma forma de construção, o filtro óptico 20 pode ser tomado variável por meio do uso de uma roda de filtro de cor. A roda de filtro de cor compreende uma multiplicidade de filtros de cor em que o espectro da luz gradualmente se move de luz similar à vermelha para uma cor no local de corpo negro. A temperatura de um corpo negro quando ele é aquecido através de sua faixa de cores pode ser representada graficamente como uma linha se estendendo através do Diagrama de Cromaticidade - CIE 1931. Esta linha é conhecida como o local de corpo negro. Um corpo negro é um objeto teórico que absorve toda da luz incidente sobre o mesmo e emite luz de diferentes comprimentos de onda, dependendo da temperatura na qual ele é aquecido.
Em uma outra forma de construção, o filtro óptico 20 é um filme delgado enrolado em dois carretéis. A característica de filtração do filme delgado longitudinalmente se move da luz similar à vermelha para uma cor no local de corpo negro. Pelo enrolamento do filme delgado de um carretei para o outro, o dispositivo de iluminação 1 gerará um primeiro tipo de luz 111 cujo espectro de cor se move gradualmente da luz similar à vermelha para uma cor no local de corpo negro.
Um dispositivo controlável 23 que permite o bloqueio da luz 11 das fontes de luz 10 pode estar presente em uma posição entre a uma ou mais fontes de luz 10 e a segunda parte 22 do limite externo 2. Desta maneira, o dispositivo de iluminação 1 proverá somente o primeiro tipo de luz 111, enquanto nenhum segundo tipo de luz 112 será provido pela segunda parte 22 do limite externo 2. O dispositivo controlável 23 pode ser uma camada de LCD que tem um estado transparente e um estado não transparente. O LCD permite o controle da transparência que provê uma função de obscurecimento.
Esta forma de construção permite o uso de somente um tipo de fonte de luz. Um estímulo para despertar se iniciará pela exposição da luz similar à vermelha 11 via a primeira parte. Se a uma ou mais fontes de luz 10 gerar somente luz branca, um filtro óptico 22 está presente para filtrar a luz branca de modo a obter o primeiro tipo de luz 111, e quando a intensidade e/ou período de iluminação excedeu um valor predeterminado, o dispositivo controlável 23 será aberto e assim provido o segundo tipo de luz 112.
Se a uma ou mais fontes de luz 10 puderem gerar luz 11 com qualquer radiação visível na faixa de em tomo de 380 a 780 nm, nenhum filtro óptico 20 é necessário para gerar o estímulo para despertar. Neste caso, a uma ou mais fontes de luz 10 iniciam a gerar a luz similar à vermelha que será transmitida através da primeira parte 21 do limite externo 2 de modo a gerar um fluxo de um primeiro tipo de luz. O controlador alterará gradualmente a contribuição relativamente alta (em %) de fótons vermelhos no primeiro tipo de luz em direção a uma densidade de fóton total para a luz do dia ao meio-dia. Quando a densidade de fóton total excede um valor predeterminado, o dispositivo controlável 23 será gradualmente movido de um estado não transparente para um estado transparente.
Todavia, as formas de construção mostradas esquematicamente nas figuras 2a e 2b são mais preferidas. Aqui, existem dois tipos de fontes de luz 10, isto é, uma primeira fonte 101 para prover o primeiro tipo de luz 111 e uma segunda fonte 102 para prover o segundo tipo de luz 112. A(s) primeira(s) fonte(s) é (são) indicadas como LEDs. Note que nenhum filtro de cor 20 é mostrado. Todavia, um ou mais de tais filtros de cor podem opcionalmente estar presentes. A uma ou mais fontes de luz 10 compreendem primeira fontes de luz 101 e segundas fontes de luz 102. Nesta forma de construção, as primeiras fontes 101 são arranjadas em uma cavidade 110 que é formada por primeira parte 21 e um corpo 400. A cavidade 110 pode ter a forma de propriedades de um refletor 602. Todavia, o dispositivo de acomodação 5 pode também acomodar um ou mais refletores separados 602 de modo a alojar uma ou mais fontes de luz 10, mais particularmente a uma ou mais primeiras fontes de luz 101 e para particularmente colimar luz a partir destas respectivas fontes de luz. O corpo 400 pode consistir de, ou compreender, um elemento de refrigeração. O corpo 400 pode compreender ainda um controlador 40 ou, em uma forma de construção, um tal controlador 40 pode ser afixado ao corpo 400, embora este controlador não seja necessariamente integrado com este corpo 400 ou com o dispositivo de acomodação 5. O dispositivo de iluminação 1 compreende ainda o segundo tipo de fontes 102, que pode ser uma ou mais lâmpadas fluorescentes (que emite luz branca), nesta forma de construção.
Nesta forma de construção, o dispositivo de acomodação 5 é construído para ter pelo menos duas cavidades substancialmente separadas.
Uma primeira cavidade 110 é arranjada e construída para acomodar a primeira fonte ou fontes de luz 101 e para permitir que pelo menos parte da luz das primeiras fontes de luz passe através de pelo menos parte da primeira parte 21 do limite 2, gerando assim, durante o uso, o primeiro tipo de luz 111. Uma segunda cavidade 120 é arranjada e construída para acomodar a segunda fonte ou fontes de luz 102 e para permitir que pelo menos parte da luz das segundas fontes de luz passe através de pelo menos parte da segunda parte 22 do limite 2, gerando assim, durante o uso, o segundo tipo de luz 112. Em uma forma de construção, a primeira e segunda cavidades 110, 120 são construídas para impedir a mistura substancial da luz das primeiras fontes de luz e das segundas fontes de luz 101, 102, respectivamente, dentro do limite 2 do dispositivo de acomodação 5.
A única diferença entre a forma de construção mostrada esquematicamente na figura 2b e aquela mostrada esquematicamente na figura 2a é que uma lâmpada ou lâmpadas de halogênio, em lugar das lâmpadas fluorescentes, é aplicada como uma segunda fonte de luz ou fontes de luz 102.
Mais particularmente, as primeiras fontes de luz 101 são LEDs para prover luz colorida, tais como LEDs de tribanda, ou uma pluralidade de LEDs cuja luz pode ser usada para constituir uma escala para as cores desejadas. Particularmente, também as segundas fontes de luz 102 podem ser, por exemplo, LEDs, embora também uma ou mais lâmpadas fluorescentes (que emitem branco) selecionadas dentre o grupo de lâmpadas incandescentes, lâmpadas fluorescentes (lâmpadas luminescentes (TL) especialmente tubulares e lâmpadas fluorescentes compactas (CFL)), lâmpadas de halogênio, lâmpadas de descarga de gás de baixa pressão, lâmpadas de descarga de gás de alta pressão, LEDs, e opcionalmente também OLEDs pode ser usado.
Como indicado nas figuras 1, 2a e 2b, o primeiro tipo de fontes
101 ilumina, durante o uso, a primeira parte 21 do limite 2, e o segundo tipo de fontes 102 ilumina a segunda parte 22 do limite 2 do dispositivo de acomodação. O limite 2 tem uma superfície externa 25 com uma área de superfície total. Em uma forma de construção, a área de superfície externa da primeira parte 21 do limite externo 2 cobre entre em tomo de 2% e 50%, preferivelmente entre em tomo de 5% e 33% da área de superfície total do limite externo 2. Em uma outra forma de construção, a área de superfície externa da segunda parte 22 do limite externo 2 cobre entre 30% e 98%, preferivelmente entre em tomo de 44% e 95% da área de superfície total do limite externo 2. Esses exemplos, mostrados esquematicamente nas figuras 1, 2a e 2b, têm um limite externo 2 que consiste essencialmente de somente a primeira parte 21 e a segunda parte 22. Todavia, em outras formas de construção, a parte do limite externo 2 pode também ser não transparente.
O limite externo 2 pode ter ainda partes que são não transparentes ou não translúcidas. A área de superfície total da superfície 25 do limite externo 2 é substancialmente a soma da área de superfície externa da primeira parte 21, a área de superfície externa da segunda parte 22 e outras partes opcionais, que podem ser não transparentes ou não translúcidas. Em uma forma de construção, o dispositivo de iluminação 1 é construído de uma tal maneira que nenhuma mais luz a partir da uma ou mais fontes de luz 10 escapa do dispositivo de acomodação 5 que escapa do dispositivo de iluminação 1 através da primeira e da segunda partes do limite externo 2. Portanto, em uma tal forma de construção, o dispositivo de acomodação 5 pode ser descrito como uma carcaça substancialmente fechada.
Algumas formas de construção específicas para um algoritmo de geração de estímulo para despertar executado pelo controlador 40 serão descritas em mais detalhe abaixo.
Uma primeira forma de construção de um algoritmo de geração de estímulo para despertar compreende as seguintes ações subsequentes:
1. Em t=0: ligação do primeiro tipo de luz 111 em uma intensidade muito baixa, isto é, 0,001 a 0,1 lux;
2. t=0 a t=y min., em que y está na faixa de 5 a 45 minutos: aumento da intensidade de luz do primeiro tipo de luz 111 gradualmente para 1 a 50 lux; opcionalmente, o espectro de frequência do primeiro tipo de luz 111 gradualmente se move em direção ao local de corpo negro;
3. Em t=y min.: ligação do segundo tipo de luz 112 em uma intensidade baixa; preferivelmente com uma intensidade que corresponde à intensidade do primeiro tipo de luz 111;
4. t=y min. a t=y+z min., em que z está na faixa de 5 a 45 minutos, aumento do segundo tipo de luz 112 para uma intensidade na faixa de 50 a 800 lux, opcionalmente aumentando a temperatura de cor da luz branca pela adição de outros componentes espectrais;
5. t=y+z min.: provisão de um estímulo audível, por exemplo, um som de alarme, áudio, ou vídeo.
A primeira forma de construção de um algoritmo de geração de estímulo para despertar é muito apropriada para uma experiência de despertar muito relaxada. Um predeterminado período de tempo (y+z minutos) depois da hora de despertar, o dispositivo 1 primeiramente proverá luz similar à vermelha que gradualmente se move para a luz branca com uma alta intensidade. A luz similar à vermelha passará as pálpebras de modo a aumentar a sensitividade do sistema fotorreceptor. No período que precede o momento de despertar, um ser humano não está dormindo muito profundamente e pode ser despertado pela luz. Quando isto acontece, a luz não terá sua intensidade máxima, o que é confortável para o ser humano abrir seus olhos. Neste momento, a parte azul da luz branca pode chegar ao sistema fotorreceptor, que será mais efetiva, pois a luz similar à vermelha aumentou a sensitividade do sistema fotorreceptor. O usuário pode despertar lentamente e levantar de sua cama depois de ele ter escutado o sinal audível.
Em uma segunda forma de construção, que é substancialmente similar à primeira forma de construção, em t=0 simultaneamente com a ligação do primeiro tipo de luz 111, um estímulo audível é dado, de modo a despertar um ser humano de seu sono profundo. Depois disto, o ser humano terá um sono leve. Este algoritmo permite que o usuário desperte cedo e tenha um período de despertar relaxado. Depois de sua ração ao estímulo audível, ele podería permanecer na cama. Como ele não terá normalmente um sono profundo imediatamente, a intensidade do primeiro ou do segundo tipo de luz 111,112 pode ser suficiente para proporcionar ao usuário uma experiência de despertar mais natural. O estímulo audível pode ser gerado por um dispositivo de relógio integrado ou um dispositivo de relógio externo. No último caso, o dispositivo de iluminação pode compreender um sensor de som (300) para sentir e detectar um sinal de alarme audível e gerar o sinal de disparo, que indica t=0.
Uma terceira forma de construção de um algoritmo de geração de estímulo para despertar compreende as seguintes ações subsequentes:
1. Em t=0: ligação do primeiro tipo de luz 111 em uma intensidade muito baixa, isto é, 0,001 a 0,1 lux;
2. t=0 a t=y min., em que y está na faixa de 5 a 45 minutos: aumento da intensidade de luz do primeiro tipo de luz 111 gradualmente para 1 a 50 lux; opcionalmente, o espectro de frequência do primeiro tipo de luz 111 gradualmente se move em direção ao local de corpo negro;
3. t=y min.: provisão de um estímulo audível, por exemplo, um som de alarme, áudio, ou vídeo.
4. Em t=y min.: ligação do segundo tipo de luz 112 em uma baixa intensidade; preferivelmente com uma intensidade que corresponde à intensidade do primeiro tipo de luz 111;
5. t=y min. a t=y+z min., em que z está na faixa de 5 a 45 minutos, aumento do segundo tipo de luz 112 para uma intensidade na faixa de 50 a 800 lux, opcionalmente aumento da temperatura de cor da luz branca pela adição de outros componentes espectrais.
A terceira forma de construção provê um estímulo para despertar eficiente em termos de tempo. Antes da terceira ação, o sistema fotorreceptor já é tomado mais sensitivo à parte azul da luz branca. Logo após o estímulo audível para despertar, suficiente luz branca será gerada para reduzir a melatonina em um ser humano, permitindo que ele reduza o período de despertar. A terceira forma de construção é muito apropriada para pessoas que dormem em períodos irregulares, ou têm um curto período de sono, por exemplo, motoristas de caminhão, motoristas de ônibus, ou pilotos. A terceira forma de construção provê um dispositivo de despertar que melhora o efeito de ativação e reduz o necessário período de despertar. Além disso, o dispositivo de iluminação pode ser usado como uma lâmpada noturna, ou uma lâmpada de leitura durante viagens.
Na forma de construção descrita acima, a intensidade aumenta gradualmente. O aumento pode ser linear, progressivo, exponencial ou de acordo com qualquer outra curva apropriada para aumentar a luz de uma baixa para uma alta intensidade.
No caso que um sensor 300 detectar se os olhos de um ser humano estão abertos, dito sinal pode ser usado como um sinal de disparo para iniciar a geração da luz branca.
Um sensor na janela ou fora da casa pode estar presente para dirigir os ajustes espectrais e dinâmicos do sinal de despertar. Os parâmetros detectados podem ser a temperatura externa, intensidade de luz e/ou temperatura de cor da luz do dia, condição meteorológica, e o curso da cor durante o amanhecer/o anoitecer/crepúsculo/nascer do sol/por do sol.
Nas formas de construção descritas acima, a hora atual determina o momento quando o segundo tipo de luz é ligada. Em lugar da hora, a intensidade do primeiro tipo de luz 111 pode ser usada para ligar o segundo tipo de luz. Neste caso, o dispositivo de iluminação 1 compreende um sensor que mede a intensidade do primeiro tipo de luz. Em uma forma de construção, o sensor é afixado ao dispositivo de iluminação de modo a medir diretamente a intensidade da uma ou mais fontes de luz 101. O algoritmo é adaptado para ligar o segundo tipo de luz quando a intensidade do primeiro tipo de luz exceder um valor predeterminado. A intensidade predeterminada pode ser na faixa de 1 a 50 lux.
Como mencionado acima, o dispositivo de iluminação 1 (ou o objeto) pode simultaneamente emitir luz branca 112 e luz colorida 111, isto é, um dispositivo de iluminação 1 em que parte 22 da parede externa 2 basicamente emite luz branca 112 (para finalidade de iluminação) e a outra parte 21 da parede externa 2 emite luz similar à vermelha 111 (particularmente indiretamente ou diretamente), sobre uma face do ser humano que se encontra nas proximidades. Variações possíveis incluem:
a) ajuste fixo tanto da luz branca 112 quanto da luz colorida 111;
b) intensidade ajustável (e/ou temperatura de cor) de luz branca 112; luz colorida fixa 111;
c) claridade e cor ajustáveis (matiz e saturação) de luz colorida 111; luz branca fixai 12;
d) intensidade ajustável (e/ou temperatura de cor) de luz branca 112; claridade e cor ajustáveis (matiz e saturação) de luz colorida 112;
e) o dispositivo 1 pode ser projetado para ser colocado sobre o piso, um criado-mudo ao lado da cama ou uma mesa (como representado na figura 3), ou pode ser suspenso. Em uma forma de construção preferida da invenção, a cabeça de um usuário é diretamente ou indiretamente iluminada por luz colorida via o teto ou parede, enquanto a luz de tarefa brilhando em todas as direções é basicamente branca.
A interface de usuário ou dispositivo de entrada de usuário 43 controla (de forma local ou remota) a iluminação gerada por um objeto de emissão de luz, quando selecionado pelo usuário. A interface ou dispositivo de entrada 43 pode compreender teclas de ação de controle, mostradas de uma maneira intuitiva, em que um usuário final pode navegar através dos ajustes disponíveis. Um microprocessador inteligente pode permitir que um usuário gere um efeito dinâmico através de um algoritmo. Mais que um dispositivo de iluminação 1 pode ser operado através de um dispositivo de interface de usuário único ou dispositivo de entrada de usuário 43.
Parâmetros de alimentação (bio) físicos inteligentes e/ou monitoração de áudio/vídeo podem ser usados para traduzir automaticamente o comportamento de uma pessoa (movimento, voz, seleção de música, expressão facial) ou atividades (despertando, leitura, adormecimento) em um certo ajuste do objeto de iluminação ou de sua dinâmica. Existem várias possibilidades não limitativas, as quais estão resumidas abaixo:
- Para detectar o humor/emoção do usuário, um ou mais sensores 300 podem ser aplicados como um dispositivo separado ou dispositivos separados e/ou combinados na interface de usuário 43. Altemativamente, registros de vídeo/áudio podem ser usados para detectar voz e/ou expressão facial (sorriso, tristeza, risada, olhos abertos/fechados, despertar, sonolento, adormecimento);
- Uma conexão a um relógio (alarme) 45 é usada para assistir um processo de despertar/adormecimento com um efeito de iluminação (dinâmico). Sinais auditivos gerados pelo relógio (alarme) 45 podem também ser usados como um disparador para ligar (gradualmente) o dispositivo de iluminação 1;
- O dispositivo de iluminação 1 é equipado com um detector de som que classifica a escolha de música reproduzida no domicílio. O dispositivo 1 ajusta os ajustes do dispositivo de iluminação 1 ao gênero da musica sendo reproduzida.
Parte do dispositivo de iluminação (ou objeto de iluminação) emite luz branca 112, enquanto parte do objeto de iluminação emite luz colorida 111, simultaneamente, quando desejado. A intensidade e cor da luz colorida podem ser ajustadas. Além disso, a intensidade e temperatura de cor da luz branca pode ser ajustada independentemente do ajuste de luz colorida.
Portanto, em uma forma de construção, a invenção provê Um dispositivo de iluminação 1 compreendendo uma ou mais fontes de luz 10 arranjado para gerar luz 111, 112, um dispositivo de acomodação 5 tendo um limite externo 2 que é pelo menos parcialmente translúcido e é arranjado para acomodar a uma ou mais fontes de luz 10, e um controlador 40. O dispositivo de iluminação 1 pode gerar dois tipos de luz 111, 112. Um ou mais parâmetros de iluminação selecionados dentre o grupo consistindo de a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo o f luz 111, a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz 112, um ponto de cor do primeiro tipo de luz 111 e um ponto de cor do segundo tipo de luz 112 pode ser controlado. Isto permite o dispositivo 1 para gerar o estímulo para despertar de acordo com a invenção, e provê iluminação dirigida e iluminação de atmosfera.
Deve ser notado que as formas de construção acima mencionadas ilustram, ao invés de limitar a invenção, e que aqueles especializados na técnica serão capazes de projetar muitas formas de construção alternativas sem fugir do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser entendidos como limitando a reivindicação. O uso do verbo compreender e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas diferentes daqueles mencionados na reivindicação. O artigo o, a, um, uma que precede um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware compreendendo vários elementos distintos, e por meio de um computador apropriadamente programado. Na reivindicação de dispositivo que enumera vários dispositivos, vários destes dispositivos podem ser incorporados por um e o mesmo item de hardware. O mero fato que certas 5 medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não pode ser usada com vantagem.

Claims (14)

1. Dispositivo de iluminação (1), que compreende:
a. uma ou mais fontes de luz (10) arranjadas para gerar luz (11);
b. um dispositivo de acomodação (5) tendo um limite externo (2) que é translúcido e é arranjado para acomodar a uma ou mais fontes de luz (10) ; e caracterizado por compreender
c. um controlador (40) conectado à uma ou mais fontes de luz (10);
em que uma primeira parte (21) do limite externo (2) e a uma ou mais fontes de luz (10) são arranjadas para prover pelo menos parte da luz (11) através da primeira parte (21) do limite externo (2), provendo assim um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz (111), o primeiro tipo de luz (111) tendo uma cor e uma primeira intensidade luminosa;
uma segunda parte (22) do limite externo (2) e a uma ou mais fontes de luz (10) são arranjadas para prover pelo menos parte da luz (11) através da segunda parte (22) do limite externo (2), provendo assim um segundo fluxo de um segundo tipo de luz (112), o segundo tipo de luz correspondendo à luz branca e tendo uma segunda intensidade luminosa; e o controlador (40) compreende uma entrada de disparo para receber um sinal de disparo e é arranjado para aumentar a primeira intensidade luminosa do primeiro tipo de luz (111) depois de receber o sinal de disparo, em que a cor do primeiro tipo de luz (111) tem inicialmente um comprimento de onda dominante na faixa de 580 a 770 nm, e para aumentar subsequentemente a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz (112).
2. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador (40) ser arranjado para
Petição 870190054193, de 12/06/2019, pág. 5/11 controlar a cor do primeiro tipo de luz (111) para se mover em direção à linha de temperatura de cor de radiador de corpo negro.
3. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo controlador (40) ser arranjado para aumentar a segunda intensidade luminosa do segundo tipo de luz (112) depois do primeiro tipo de luz (111) ter sido ligado.
4. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo controlador (40) ser arranjado para desligar o fluxo do primeiro tipo de luz (111) depois do segundo tipo de luz (112) ter sido ligado.
5. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo controlador (40) ser arranjado para aumentar a primeira intensidade luminosa para um valor na faixa de 1 a 50 lux em um período de tempo variando de 5 a 45 minutos, e para aumentar a segunda intensidade luminosa para um valor na faixa de 50 a 800 lux em um período de tempo subsequente variando de 5 a 30 minutos.
6. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo dispositivo de iluminação (1) ser arranjado para gerar o primeiro tipo de luz (111) e o segundo tipo de luz (112) em direções substancialmente diferentes em relação ao dispositivo de iluminação (1).
7. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela uma ou mais fontes de luz (10) compreenderem uma primeira fonte de luz (101) e uma segunda fonte de luz (102), em que a primeira fonte de luz (101) e a primeira parte (21) do limite externo (2) são arranjadas para gerar o primeiro tipo de luz (111), e em que a segunda fonte de luz (102) e a segunda parte (22) do limite externo (2) são arranjadas para gerar o segundo tipo de luz (112).
8. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma
Petição 870190054193, de 12/06/2019, pág. 6/11 das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela primeira fonte de luz (101) compreender um ou mais LEDs e a segunda fonte de luz (102) compreender uma ou mais lâmpadas selecionadas dentre o grupo consistindo de lâmpadas incandescentes, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de halogênio, lâmpadas de descarga de gás de baixa pressão, lâmpadas de descarga de gás de alta pressão, LEDs, e OLEDs.
9. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo controlador (40) ser arranjado para controlar uma ou mais do um ou mais parâmetros de iluminação como uma função de um ou mais sinais de entrada recuperados a partir de um dispositivo selecionado dentre o grupo consistindo de um dispositivo de entrada de usuário (43), um dispositivo de relógio (45), um sensor (300) e ajustes de memória provenientes de memória de uma memória (41) do controlador (40).
10. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo dispositivo de iluminação (1) compreender ainda um sensor (300) que se comunica com o controlador (40), arranjado para detectar um ou mais parâmetros sensoriais selecionados dentre o grupo consistindo de temperatura externa, intensidade de luz externa, a temperatura de cor da luz do dia, e condições meteorológicas, e em que o controlador (40) é arranjado para controlar o fluxo do primeiro tipo de luz (111) e o fluxo do segundo tipo de luz (112) na dependência do um ou mais parâmetros sensoriais.
11. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de iluminação (1) compreender ainda um filtro óptico arranjado para filtrar parte da luz (11) da uma ou mais fontes de luz (10), gerando assim o primeiro tipo de luz (111).
12. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo dispositivo de iluminação (1)
Petição 870190054193, de 12/06/2019, pág. 7/11 compreender um dispositivo de entrada de usuário (43) para gerar um sinal de alimentação por usuário, em que o controlador (40) é arranjado para variar a segunda intensidade luminosa sob o controle do sinal de alimentação por usuário.
13. Dispositivo de iluminação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo dispositivo de iluminação (1) compreender um sensor de som (300) para sentir e detectar um sinal de alarme audível e gerar o sinal de disparo.
14. Método para prover um estímulo para despertar por meio de um dispositivo de iluminação (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender as etapas de gerar um primeiro fluxo de um primeiro tipo de luz (111) com um aumento da primeira intensidade luminosa depois de receber um sinal de disparo, o primeiro tipo de luz (111) inicialmente tendo uma cor com um comprimento de onda dominante na faixa de 580 a 770 nm, e gerar subsequentemente um segundo fluxo de um segundo tipo de luz (112) com um aumento da segunda intensidade luminosa, tendo uma cor que corresponde à luz branca.
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