火焰模拟发光装置及相关方法制造方法及图纸

公开了用于模拟蜡烛火焰的发光系统、装置、方法和设备。所述系统和方法能够采用被随机化控制信号独立控制(526)的发光元件的空间分布的不连贯的组，通过形成空间和时间上变化的照明效果来模拟蜡烛火焰。另外，不连贯的组能够被控制(526)为使得基本上维持总的光强度。此外，系统和方法能够使用转换概率模型(508)来以准确模拟蜡烛火焰的方式调节发光元件的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】火焰模拟发光装置及相关方法
本专利技术一般涉及发光装置。更具体地，本文公开的各种专利技术方法、装置和设备涉及利用发光装置产生蜡烛火焰闪烁效果。
技术介绍
数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)之类的半导体光源的照明，提供了对传统的荧光灯、HID和白炽灯的可行的替代。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、更低的操作成本以及许多其他优点和益处。LED技术的最新进展提供了高效且鲁棒的全光谱照明源，所述全光谱照明源在许多应用中实现了各种各样的照明效果。体现这些照明源的一些器材具有发光模块，该发光模块包括能够产生不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的一个或多个LED以及用于独立地控制LED的输出的处理器，以便例如像美国专利No.6,016,038和6,211,626中详细讨论的那样产生各种颜色和颜色变化照明效果，其中这些专利通过引用并入本文。可以利用LED在不同程度上重新产生的一种美学照明效果是蜡烛照明效果。已知的试图准确模拟蜡烛火焰的LED灯已经用于低水平背景照明。然而，将这些类型的LED装置用于例如大型枝状吊灯(chandelier)的主要照明是相对困难的，因为这种LED装置的总体效果可以表现为与蜡烛状闪烁相对的总通量的波动。此外，依赖于光导设计来模拟蜡烛火焰的装置趋向于提供火花效果，而不是从蜡烛火焰所期望的闪烁效果。因此，本领域需要一种改进的发光装置，其提供能够维持用于主要照明目的的总通量水平的更准确的蜡烛闪烁效果。
技术实现思路
本公开涉及用于模拟蜡烛火焰的专利技术方法、装置和设备。例如，可以通过使用LED的多个不连贯的组使光输出随机化而在发光系统中模拟蜡烛的闪烁。具体地，可以使用随机化或重复性过程来独立地控制每个不连贯的组。这里，不连贯的组的发光元件可以彼此分散，以通过使用对随机化或重复过程并且连同发光元件在每组中的几何定位施加影响(leverage)的控制算法，来产生除了时间变化的照明效果之外的空间变化的照明效果，来优化闪烁效果。根据一个有利方面，使用具有独立生成的控制信号的不连贯的组可以确保维持系统的总通量。如果发光系统用于主要照明目的，例如在枝状吊灯中使用，则该特征是特别理想的。通常，在一个方面，一种用于模拟火焰的发光系统包括发光元件的多个不连贯的组。发光元件的不连贯的组中的给定组的发光元件被配置为根据相应的控制信号调节发射光的对应强度。此外，相应控制信号的至少一个参数是相对于另一控制信号的该参数的自变量，其中不连贯的组中的另一组的发光元件利用所述另一控制信号调节相应的发射光强度。将发光元件分组为不连贯的组并且利用独立的控制信号控制发光元件提供了逼真的闪烁发光效果，并且允许系统维持总通量水平。根据一个实施例，给定组内的发光元件根据基于相应控制信号的多个发光信号调节发射光的对应强度，使得所述多个发光信号中的每个其他发光信号的参数是关于所述多个发光信号中的每个其他的发光信号的相同参数的因变量。给定组内的发光元件的参数之间的依赖关系使得系统能够维持系统的总通量水平，从而确保闪烁不会形成令人不安的照明效果。如果该系统用于主要照明目的，则该特征是有益的。在一个实施例中，给定组的每个发光元件的对应强度用相应控制信号的相位调节，该相位不同于给定组中的至少一个其他发光元件的对应强度被调节所使用的所述相应控制信号的相位。以这种方式使用不同的相位提供了用于维持总通量水平的优良手段。因此，在该特定实施例中，每个相位被配置为使得由给定组发射的光的总强度基本上恒定。“基本上恒定”应理解为意指强度在由所述组发射的中值强度的+/-15％的范围内变化。更优选地，强度可以在由所述组发射的中值强度的+/-10％的范围内变化，甚至更优选地，强度可以在由所述组发射的中值强度的+/-5％的范围内变化。最优选地，强度可以在由所述组发射的中值强度的+/-1％的范围内变化。根据示例性实施例，发光系统还包括控制器，该控制器被配置为通过调节基信号的参数来动态地生成每个控制信号。在该实施例的一个版本中，控制器被配置为通过采用随机化过程确定参数的值的序列而生成每个控制信号。利用这种类型的处理能够使照明效果随机化，从而更好地模拟火焰。根据一个可选特征，该系统还包括被配置为获得至少一个环境状态的测量的传感器。这里，控制器被配置为通过根据环境状态的测量进一步调节基信号的参数而动态地生成每个控制信号。因此，例如以这种方式，发光系统可以对诸如气流、温度和/或运动之类的环境要素作出反应，这进一步增强了闪烁效果，使其更加逼真。在一个示例性实施例中，不连贯的组的发光元件在空间上分布成使得来自除了给定组之外的每个不连贯的组的至少一个发光元件设置在给定组的至少两个发光元件之间。不连贯的组的发光元件的这种空间分布和散布进一步随机化并改善了闪烁效果。根据一个示例性实施例，所述系统还可以包括具有多个光导的光导结构，其中每个光导将来自发光元件的不连贯的组中的不同的一组的光耦出。在实施例的一个版本中，所述多个光导嵌套在光导结构中。嵌套的光导特征除了水平变化之外还实现了照明效果的竖直变化，以更好地模拟蜡烛闪烁。该系统可以包括另一个可选特征，其中不连贯的组中的每组发射的光的颜色具有不同于由不连贯的组中的任何其他组发射的光的颜色。以这种方式为每个嵌套的光导指定不同的颜色能够实现蜡烛火焰的颜色变化的逼真模拟。优选地，颜色的范围从暖白到冷白，以准确地模拟火焰。另一方面涉及一种用于利用发光系统模拟火焰的方法。在该方法中，为发光元件的多个不连贯的组分别生成多个控制信号。此外，在多个不连贯的组中的每个组中，根据多个控制信号中的相应控制信号来调节该组的发光元件的强度，其中用于任一个组的相应控制信号的至少一个参数是关于不连贯的组中的任何其他组的相应控制信号的参数的自变量。信号的参数可以是周期、幅值和/或直流偏移。如上所述，将发光元件分组为不连贯的组并且利用独立的控制信号调节发光元件的强度提供了逼真的闪烁照明效果，并且允许系统维持总通量水平。在一个示例性实施例中，对于多个不连贯的组中的每个对应组中的每个发光元件，生成基于对应组的相应控制信号的相应发光信号，使得对应组的每个发光信号的参数是关于对应组的每个其他发光信号的参数的因变量。此外，该方法还包括根据相应发光元件的发光信号调节对应组的每个相应发光元件的强度。如上所述，给定组内的发光元件的参数之间的依赖关系使得系统能够维持总通量水平。根据一个示例性实施例，所述方法包括在所述多个不连贯的中组的每个对应组中将所述相应控制信号的多个相位应用到对应组的发光元件，使得应用到该组的任何发光元件的相位不同于应用到对应组的任何其他发光元件的相位。如上所述，不同的相位可以被配置为使得由该组发射的光的总强度基本上恒定。在一个实施例中，每个控制信号可以通过调制基信号的参数来生成。信号的参数可以是周期、幅值和/或直流偏移。在实施例的一个版本中，每个控制信号可以通过确定参数的值的序列来生成。这里，通过根据随机化过程确定状态的序列来计算值的序列。如上所述，以这种方式随机化照明效果提供了改进的和更准确的蜡烛火焰模拟。可选地，通过感测至少一个环境状态的测量来生成每个控制信号以及对于每个控制信号根据环境状态的测量进一步调节基信号的参数。如上所述，照明效果可以适应于环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟火焰的发光系统(600)，包括：发光元件的多个不连贯的组(100)；配置成动态地生成多个控制信号的控制器(602)；其中，所述发光元件的不连贯的组中的给定组(120)的发光元件被配置成根据所述多个控制信号中的相应控制信号调节发射光的对应强度；并且其中，所述相应控制信号的至少一个参数是关于另一个控制信号的所述至少一个参数的自变量，其中所述不连贯的组中的另一组的发光元件利用所述另一个控制信号调节相应的发射光强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 US 62/058,1381.一种模拟火焰的发光系统(600)，包括：发光元件的多个不连贯的组(100)；配置成动态地生成多个控制信号的控制器(602)；其中，所述发光元件的不连贯的组中的给定组(120)的发光元件被配置成根据所述多个控制信号中的相应控制信号调节发射光的对应强度；并且其中，所述相应控制信号的至少一个参数是关于另一个控制信号的所述至少一个参数的自变量，其中所述不连贯的组中的另一组的发光元件利用所述另一个控制信号调节相应的发射光强度。2.根据权利要求1所述的发光系统，其中，所述给定组(120)内的发光元件根据基于所述相应控制信号的多个发光信号调节发射光的对应强度，使得所述多个发光信号中的每个发光信号的所述至少一个参数是关于所述多个发光信号中的每个其他发光信号的所述至少一个参数的因变量。3.根据权利要求1所述的发光系统，其中，所述给定组(120)的每个所述发光元件的对应强度利用所述相应控制信号的相位来调节，该相位不同于所述给定组(120)的至少一个其他发光元件的对应强度被调节所使用的所述相应控制信号的相位，并且其中所述相位中的每个所述相位均配置成使得由所述给定组发射的光的总强度基本上恒定。4.根据权利要求1所述的发光系统，其中，所述控制器(602)配置成通过调节基信号的所述至少一个参数而动态地生成每个所述控制信号，其中使用随机化过程来确定所述至少一个参数的值的序列。5.根据权利要求4所述的发光系统，其中，所述控制器(602)还包括配置成获得至少一个环境状态的测量的传感器(606)，其中所述控制器(602)配置成通过根据所述至少一个环境状态的测量进一步调节所述基信号的所述至少一个参数而动态地生成每个所述控制信号。6.根据权利要求1所述的发光系统，其中，所述不连贯的组的发光元件在空间上分布为使得来自不同于所述给定组的每个所述不连贯的组的至少一个发光元件设置在所述给定组的至少两个发光元件之间。7.根据权利要求1所述的发光系统，还包括：包括多个光导的光导结构(400)，其中所述光导中的每个光导将来自发光元件的所述不连贯的组中的不同的一个组的光耦出。8.根据权利要求7所述的发光系统，其中，所述多个光导嵌套在所述光导结构(400)中。9.根据权利要求8所述的发光系统，其中，所述不连贯的组中的每个组发射的光的颜色不同于由所述不连贯的组中的任何其他组发射的光的颜色。10.一种用发光系统模拟火焰的方法(500)，包括：生成(502)分别用于发光元件的多个不连贯的组的多个控制信号；以及在所述多个不连贯的组中的每个组中，根据所述多个控制信号中的相应控制信号调节(526)所述组的发光元件的强度，其中任何所述组的相应控制信号的至少一个参数是关于所述不连贯的组中的任何其他组的相应控制信号的所述至少一个参数的自变量。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·M·安塞姆斯，M·T·本内布洛克，A·V·斯卡里亚，R·A·W·克劳特，D·塞库洛维斯基，T·德克尔，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL