用于为观看者提供灯光表演的发光体。该发光体包括：至少两个ＬＥＤ，其中每个ＬＥＤ发射不同波长的光；和微控制器，用于对所述至少两个ＬＥＤ的强度水平进行单独控制以在所述灯光表演期间改变由观看者感受到的颜色。所述灯光表演包括至少一段，存储器为所述至少两个ＬＥＤ中的每一个存储对于所述至少一段的目标强度水平和定时信息。所述微控制器基于所述至少两个ＬＥＤ中每一个的起始强度水平、目标强度水平以及定时信息来对于所述段的持续时间计算所述至少两个ＬＥＤ的多个中间强度水平。所述微控制器将所述至少两个ＬＥＤ控制成在所述段期间按每个计算出的中间强度水平来操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术旨在对要在发光体中使用的灯光表演进行设计和存储。发 光体包括用来提供用于照明或装饰的光的任何物体。因此，发光体包 括投影仪、用于常规电灯插座的灯泡、内部发光雕塑、夜灯等。本发 明还旨在提供用于发光体中的新颖的灯光表演。更具体来说，本专利技术旨在利用各种公式和/或CIE (国际de l，Eclairage委员会)坐标来定 义待在灯光表演中使用的颜色以及在灯光表演期间变化颜色的方式。
技术介绍
家用照明效果已经证明对于寻求慰藉到戏剧的场景的消费者来 说是重要并且令人期望的。具体来说，调光器和专用的光影设备使得 消费者能够营造温暖和私人的场景。氖灯雕塑在为人们的家增添色彩 和戏剧效果方面得到了流行。蜡烛仍然被按惯例地用于营造令人愉快的氛围。当然，还有许多其他照明效果示例被个人用来在他们的生活空间 中营造舒适的环境，包括装饰光/照明体。美国专利第6，685，339号(涉 及闪光灯泡)、第6，459，919号(公开了颜色可控轨道照明)以及第 5，924，784号(涉及仿真蜡烛)描述了为了用户的视觉愉悦而产生灯光 表演的各种发光体。发光体包括用来提供用于照明或装饰的光的任何物体。因此，发光体包括投影仪、用于常规电灯插座的灯泡、内部发 光雕塑、夜灯等。随着发光二极管(LED)的进步和釆用LED的廉价照明产品可 用性的增长，LED正在成为产生在美学上令人愉悦的照明效果的流行 方式。由于从LED发射的光的基本上瞬间的激活和失活，LED提供 了比常规照明装置(它们在达到它们的最佳亮度和当切断时变暗的方面相对较慢(例如，荧光灯和白炽灯))更大的通用性。如在美国专利第5,924,784号中讨论的，LED照明装置的这种通用性已经使得利 用LED来模仿闪烁火焰。此外，可用的LED的颜色的多样性和容易 将不同颜色的LED的光混合起来的能力已经导致在各种家用照明装 置中使用彩色LED。例如，美国专利第6，810，003号讨论了在装饰照 明体、房间照明等中使用LED来提供灯光表演。在操作中，单个LED发射一主导波长(或非常窄的波长范围) 的光。(为简单起见，我们将其称为LED的主导波长。应当还将该术 语解释成包括窄范围的波长。)例如，蓝LED发射位于色镨的蓝色范 围中的一主导波长的光。对于给定LED来说，该主导波长基本上是不 可控制的(尽管主导波长和强度会由于例如温度波动而轻微地偏差)。 然而，对于给定LED来说，光的强度是可以控制的。例如，可以通过 改变所施加的电流以改变LED的主导波长的光的强度，来控制LED。 这可以通过许多手段来实现；然而，脉宽调制(PWM)是优选的。优 选的是，在控制过程中使用微控制器，该微控制器包括从存储器或外 部源接收与LED的操作有关的指令的控制逻辑。通过PWM，微控制 器设定每个LED的周期，并在该周期内控制该LED的接通时间和断 开时间，使得在该周期(即，工作周期的脉沖宽度)的一部分(或多 个部分)内向LED提供恒定电流。通过改变工作周期的脉冲宽度，将 LED控制成对于该周期的一部分接通，而对于周期的其余部分断开。 由此，随着工作周期随时间的重复，二极管闪烁地接通和断开。然而， 这种闪烁发生得很快，以至于观看者感觉到恒定的光发射，而光的强 度随脉冲宽度的增大而变大。由此，与常规灯(由于其达到完全强度 (例如在白炽灯泡中对灯丝的加热)和停止光发射(例如等待灯丝冷 却)所需的时间，因此不能如此快地接通和断开)相比，可以实现更 好的控制。因此，在LED照明中，观看者将观看到与LED的主导波长相对 应的颜色，并且脉冲宽度的变化将具有变暗效果。在现有技术中对 LED的这一控制方法是公知的，因此将不对其进行更详细的讨论。对LED进行操作的其他方法也是公知的，因此其用途对于本领域的技术 人员来说是显而易见的。当将不同颜色的LED —起使用时，可以将各个LED的光混合起 来。例如，美国专利第6,801,003讨论了一种将来自不同颜色的LED 的光的波长组合的系统。可以通过将这些光照耀在同一表面上、将这 些LED布置成彼此接近、使来自这些LED的光照耀过漫射器、将这 些光透过光学装置等来实现这种混合。当将不同波长的光有效混合时， 观看者会将所接收到的波长的混合感觉成单个颜色。接着可以通过调 节不同LED的各自的强度(例如占空比)来改变所感觉到的颜色。这 使得可以实现所感觉到的光的颜色变化效果。即使通过调节LED的相对强度来改变所感觉到的颜色，各LED 仍然只发射其主导波长的光。因此，用于产生照明效果的光的特定波 长并不表示观看者所感觉到的颜色变化。然而，可以根据被称为国际de l，Eclairage委员会(CIE )分类的 标准来定义所感觉到的光。以图l所示的色品曲线图的形式(尽管在 此按黑白示出)来提供CIE分类。从诸如Daniel Malacara的"Color Vision and Colorimetry:Theory and Applications" ( SPIE Press 2002 ) 之类的可用资料中容易获得对该图中的实际颜色的表示方法。发射一主导波长的单个LED提供由该CIE曲线图上的一个点 (即， 一组坐标)表示的所感受到的颜色。因此，该CIE曲线图上的 两个不同的点可以表示两个不同颜色的LED。当这两个LED —起操 作以将它们发射的波长的光组合时，由CIE曲线图上的连接这两个点 的线来定义可以通过改变这两个LED的相对强度而获得的感受光。在现有技术中广泛公知的是，如在CIE曲线图上定义的那样， 可以组合地使用LED来获得不同颜色的光。例如，美国专利第 6,498,440号讨论了获得沿连接CIE曲线图上的与两个特定LED相对 应的两个点的线的不同感受光颜色的动态特性。美国专利第6,411,046 号描述了对多个不同颜色LED的光发射的组合，对这些LED进行控 制以在各种环境条件下保持一致的白光(如在CIE曲线图上定义的那样)。通过改变来自两个或更多个LED的组合光的相对强度，LED可 以进行操作以产生不同感受颜色的宽阵列。然而，利用所有这些进步，在LED操作和灯光表演设计和实现 的
中仍然还有改进的空间。具体地说，在常规照明体(其中将多个LED实现为显示感受光 颜色随时间变化的灯光表演(例如，刷色))中，通常将微控制器连 接到存储在表演期间用于LED的操作的指令的存储器。具体来说，通 常使用查找表来存储表示表演期间的各点的相应LED设定的数据。由 此，对于表演期间的各点(即，在给定时间瞬间的新设定)，该查找 表包括在产生灯光表演时使用的各个不同LED的特定脉冲宽度设定 的数据。由此，在整个表演期间，每特定单位时间改变LED设定。逐 个地提供这些不同颜色点以提供刷色，在整个表演期间，刷色看起来 从一个颜色(即，点)无缝地流动到下一颜色。当然，所采用的颜色 点间的距离将影响所感受到的表演的速率和无缝性。这会导致相对大 的数据量，尤其是如果要在存储器中存储多个灯光表演并且该装置是 简单装置(因为存储器芯片的成本占据了相当大的一部分制造成本) 的话。而且，如果要在照明装置中使用模块化、可更换存储器卡(这 是本专利技术的一个优选改进)，存储器的大小是要制造并出售的单元(即， 存储器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于为观看者提供灯光表演的发光体，该发光体包括： 至少两个ＬＥＤ，其中每个ＬＥＤ发射不同波长的光；和 微控制器，用于对所述至少两个ＬＥＤ的强度水平进行单独控制以在所述灯光表演期间改变由观看者感受到的颜色， 其中所述灯光表演包括至少一段，存储器为所述至少两个ＬＥＤ中的每一个存储对于所述至少一段的目标强度水平和定时信息，并且 其中所述微控制器基于所述至少两个ＬＥＤ中每一个的起始强度水平、目标强度水平以及定时信息来对于所述段的持续时间计算所述至少两个ＬＥＤ的多个中间强度水平，并将所述至少两个ＬＥＤ控制成在所述段期间按每个计算出的中间强度水平来操作。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特D沃尔特，爱德华J德尚，斯科特W德马雷斯特，卡拉J麦基，
申请(专利权)人：约翰逊父子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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