可控的微发光二极管系统和方法技术方案

可变几何形状光源和用于照明的相关方法包括：并入印刷电路板中并且由所并入的微控制器控制的微发光二极管（LED）的密集阵列。微控制器接收用户输入，并且根据输入使密集阵列进行照明。可调透镜进行操作以将LED照明聚焦于一个或多个特定目标主体，从而创建可变几何形状的光投影。微控制器被配置有指令，这些指令使密集阵列产生适合于各个安装的各种形状、强度和色温。微控制器使密集阵列产生适合于对主体进行照明的光投影、以及针对与观看者的通信而动画化的动态投影。

Controllable micro led system and method

【技术实现步骤摘要】
可控的微发光二极管系统和方法
技术介绍
个人照明设备在被安装在个人空间的舱顶隔室（overheadcompartment）内时可能会产生许多挑战。个人照明设备可以向个人提供用于对感兴趣的主体进行照明的光源。例如，飞机或基于地面的载具上的乘客可能期望对书籍或地图进行照明，而实验室中的工程师可能期望对电路板进行可控照明。附加地，医学专业人员可能期望对感兴趣的主体上的特定点进行可控照明。光源可能会产生热量，从而需要该光源的其他功能以确保防火合规并且安全地将热量移除。在飞机示例中，舱顶隔室中积聚的热量可能会导致飞机操作者的附加问题。用户可能期望在当前光源中找不到的可控性功能。例如，牙医必须物理地触摸她的光源，并将该源的方向操纵至主体上的期望照明点。当牙医在调整光源之后恢复工作时，这种接触可能会引入不期望的细菌。个人光用户附近的乘客可能会经历来自特定乘客使用的光源的不期望的光污染。一些乘客可能会发现很难入睡，这是因为他们的邻座明亮地对一主体进行照明。载具的操作者可能需要维护多个固定装置，从而增加了维护的成本和时间。参考飞机的舱中的所需固定装置的数量，如果一个或多个固定装置变得不起作用，则操作者必须维护每个固定装置从而导致代价高昂的延误或设备替换。因此，仍然需要一种用于在个人空间内提供对感兴趣主体的受控照明的系统和相关方法。
技术实现思路
在一个方面，本文中公开的专利技术构思的实施例涉及可变几何形状光源。可变几何形状光源包括微控制器，该微控制器被配置成用于接收用户输入并且基于用户输入产生照明数据信号。该微控制器包括至少一个处理器、存储器和存储装置。可变几何形状光源包括功率接收器，该功率接收器与微控制器可操作地耦合，并且被配置成用于向可变几何形状光源的元件进行供电。为了产生受控照明，可变几何形状光源可以使用与微控制器和功率接收器可操作地耦合的发光二极管（LED）的密集阵列。LED由驱动器驱动，该驱动器与微控制器、LED密集阵列和功率接收器可操作地耦合。驱动器可以接收电力的经调节的部分，接收照明数据信号，并且基于照明数据信号来驱动LED密集阵列内的一个或多个LED以产生受控照明。附加地，可调透镜可以被配置成用于基于可选焦点来对受控照明进行聚焦，该聚焦产生了可选的可变几何形状的光图案。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，微控制器、功率接收器、LED密集阵列以及至少一个驱动器被容纳在单个印刷电路板上。在本文中公开的专利技术构思的附加实施例中，照明数据信号包括用以使以下各项之一进行照明的信号：至少一个LED中的邻近的一个或多个LED、远处的一个或多个LED、以及邻近和远处的LED的组合。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，在不使用液晶显示器（LCD）、数字光处理（DLP）光引擎或数字微镜装置的情况下产生可选的可变几何形状的光图案。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，至少一个驱动器是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），其被配置成单独地控制LED密集阵列中的每个LED。在本文中公开的专利技术构思的附加实施例中，至少一个驱动器是第二微控制器，其被配置成单独地控制LED密集阵列中的每个LED。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，使可变几何形状光源形成尺寸以便维持1.5英寸或更小的外径。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，可选的可变几何形状的光图案被配置成代替载具的舱内的至少一个所需的照明源。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，可选的可变几何形状的光图案被配置成代替被设计成从载具外部进行投影的至少一个所需的照明源。在本文中公开的专利技术构思的附加实施例中，照明数据信号使得可选的可变几何形状的光图案产生与该图案的观看者的通信。在本文中公开的专利技术构思的一个实施例中，其中当可变几何形状光源可操作时，可调透镜维持固定的形状。本文中公开的专利技术构思的进一步的实施例可以包括一种用于对主体进行照明的方法，该方法包括在微控制器内接收用户输入，该微控制器包括至少一个处理器、存储器和存储装置。微控制器可以基于用户输入产生照明数据信号，该照明数据信号被配置成控制发光二极管（LED）的密集阵列。该方法可以在至少一个驱动器内接收照明数据信号，该至少一个驱动器与微控制器和LED密集阵列可操作地耦合。该方法可以基于照明数据信号来驱动LED密集阵列内的至少一个LED以产生受控照明，并且基于可选焦点利用可调透镜来对受控照明进行聚焦，该聚焦产生了可选的可变几何形状的光图案。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中，在微控制器内接收用户输入进一步包括从以下各项之一接收输入：按钮输入、开关输入、拨动开关输入、语音识别输入、运动感测输入以及基于可选参数集的自动输入。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中产生照明数据信号进一步包括被配置成用于照明或熄灭LED密集阵列中的至少一个LED的数据信号。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中在至少一个驱动器内接收照明数据信号进一步包括在以下各项之一内接收照明数据信号：MOSFET驱动器和第二微控制器驱动器。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中驱动LED密集阵列内的至少一个LED进一步包括驱动LED密集阵列中的至少一个LED以便使以下各项之一进行照明：至少一个LED中的邻近的一个或多个LED、远处的一个或多个LED、以及邻近和远处的LED的组合。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中产生可选的可变几何形状的光图案进一步包括：在不使用液晶显示器（LCD）、数字光处理（DLP）光引擎或数字微镜装置的情况下产生可选的可变几何形状的光图案。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中，照明数据信号使得可选的可变几何形状的光图案产生与该图案的观看者的通信。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中，该通信进一步包括被配置成用于载具和结构中的一个内的观看者的信号。本文中公开的专利技术构思的附加实施例可以涉及一种用于对主体进行照明的方法，其中，该通信进一步包括被配置成用于载具和结构中的一个的外部的观看者的信号。应当理解的是，前述一般描述和下面的详细描述两者仅仅是示例性和说明性的，并且不一定限制如要求保护的专利技术构思。被并入到说明书中且构成说明书的一部分的附图图示了专利技术构思的实施例，并且与一般描述一起服务于解释本文中公开的专利技术构思的原理。附图说明当考虑本文中公开的专利技术构思的实现方式的以下详细描述时，可以更好地理解这些实现方式。这种描述参考了所包括的附图，这些附图不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，其中一些特征可能被夸大并且一些特征可能被省略或可能被示意性地表示。附图中相似的附图标记可以表示并指代相同或类似的元件、特征或功能。在附图中，其中图1是根据本文中公开的专利技术构思的实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变几何形状光源，包括：/n微控制器，其被配置成用于：/n接收用户输入；以及/n根据所述用户输入产生照明数据信号；/n所述微控制器包括至少一个处理器、存储器和存储装置；/n功率接收器，其与所述微控制器可操作地耦合，所述功率接收器被配置成用于：/n接收电力；以及/n将电力的经调节的部分提供给所述可变几何形状光源的至少一个组件；/n发光二极管（LED）的密集阵列，其与所述微控制器和所述功率接收器可操作地耦合，并且被配置成用于产生受控照明；/n至少一个驱动器，其与所述微控制器、所述LED密集阵列和所述功率接收器可操作地耦合，所述至少一个驱动器被配置成用于：/n接收电力的经调节的部分；/n接收所述照明数据信号；以及/n基于所述照明数据信号来驱动所述LED密集阵列中的至少一个LED以产生受控照明；以及/n可调透镜，其被配置成用于：/n基于可选焦点对受控照明进行聚焦，所述聚焦产生了可选的可变几何形状的光图案。/n

【技术特征摘要】
20181030 US 16/1756491.一种可变几何形状光源，包括：
微控制器，其被配置成用于：
接收用户输入；以及
根据所述用户输入产生照明数据信号；
所述微控制器包括至少一个处理器、存储器和存储装置；
功率接收器，其与所述微控制器可操作地耦合，所述功率接收器被配置成用于：
接收电力；以及
将电力的经调节的部分提供给所述可变几何形状光源的至少一个组件；
发光二极管（LED）的密集阵列，其与所述微控制器和所述功率接收器可操作地耦合，并且被配置成用于产生受控照明；
至少一个驱动器，其与所述微控制器、所述LED密集阵列和所述功率接收器可操作地耦合，所述至少一个驱动器被配置成用于：
接收电力的经调节的部分；
接收所述照明数据信号；以及
基于所述照明数据信号来驱动所述LED密集阵列中的至少一个LED以产生受控照明；以及
可调透镜，其被配置成用于：
基于可选焦点对受控照明进行聚焦，所述聚焦产生了可选的可变几何形状的光图案。


2.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述微控制器、所述功率接收器、所述LED密集阵列、以及所述至少一个驱动器被容纳在单个印刷电路板上。


3.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述照明数据信号包括用以使以下各项之一进行照明的信号：至少一个LED中的邻近的一个或多个LED、远处的一个或多个LED、以及邻近和远处的LED的组合。


4.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述可选的可变几何形状的光图案是在不使用液晶显示器（LCD）、数字光处理（DLP）光引擎或数字微镜装置的情况下产生的。


5.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述至少一个驱动器是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），其被配置成单独地控制所述LED密集阵列中的每个LED。


6.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述至少一个驱动器是第二微控制器，其被配置成单独地控制所述LED密集阵列中的每个LED。


7.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中使所述可变几何形状光源形成尺寸，以便维持1.5英寸或更小的外径。


8.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述可选的可变几何形状的光图案被配置成替代载具的舱内的至少一个所需的照明源。


9.根据权利要求1所述的可变几何形状光源，其中所述可选的可变几何形状的光图案被配置成替代被设计成从载具外部进行投影的至少一个所需的照明源。


10.根据权利要求1所述的可变几何...

【专利技术属性】
技术研发人员：E约翰尼森，
申请(专利权)人：罗克韦尔柯林斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US