光调制设备和系统技术方案

提供了光调制设备。至少一个低频振荡器（ＬＦＯ）用于产生振荡信号，振荡信号用于在光调制器中驱动强度参数、颜色参数或两者。振荡信号可与基本信号混合。驱动强度参数或颜色参数的经调制的信号可为简单或复杂的。还提供了具有多个光投影设备的系统，每个光投影设备与相应的光调制设备相关。这样的光调制系统可用于各种应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及光投影，尤其是涉及用于调制被投影的光的系统和设备。
技术介绍
通过循环地使光强度和/或颜色产生脉动可获得很多视觉上令人感兴趣的照明 效果。例如，很多基本生物现象与在0. 01Hz和100Hz的范围内的频率有关，且其脉动与人 类感知深深地共振。例如，已经完全确认的是，当人暴露给一般脑波的频率范围内(大约 2Hz到30Hz)的光脉动时，脑倾向于最终与光脉动进入同步该现象被称为光脑波夹带。因 为不同的脑波频率与不同的心理状态有关，由此得出结论，光脉动可能对情绪和心理状态 有影响。作为另一例子，接近1.2Hz的一般心跳频率的脉动通常强烈地引起注意。作为又 一例子，在7. 8Hz-称为舒曼(Schumann)共振的与地表周围的电磁场的共振频率有关的 频率_的脉动被大多数人感觉为非常令人镇静。 光脉动一般使用频闪类型的照明设备在该频率范围的部分中产生，频闪类型的照 明设备例如为在迪斯科舞厅或周围环境照明系统中看到的。然而，这样的系统通常产生简 单的开/关光脉冲，如图l所示的(现有技术)，其可在一些个体中触发癫痫急性发作。目 前的研究表明，25岁以上的成年人，每20000人中有1人对光脉冲有癫痫感光过敏，而自己 不一定知道。虽然与标准频闪光脉动有关的风险很小，但在对一般公众的照明应用中不能 忽略它。 广泛的心理生理学研究允许我们确定各种颜色的激励的、放松的、意识锐化或镇 静的效应。这样的研究发源于诸如使用光谱色疗系统的Dinshah Ghadiali (1863-1966) 的先行者的早期工作，并包括例如由Spitler博士从1927发展的共振验光(Syntonic Optometry)的治疗方式。更近的例子包括John Nash 0tt博士 (1973年Health and Light的作者)、Fritz Hollowich博士 (1969年The influence of ocular light perception onmetabolism in man and animal的作者)禾口 Jacob Liberman(Light : Medecine of the Future, 1984)的研究。例如，充分确认，所谓的冷色(在绿_蓝光谱 中)倾向于剌激自主神经系统(ANS)的副交感神经部分，导致脉搏率减小和放松。相反，所 谓的暖色(在红_橙_黄光谱中)倾向于剌激ANS的交感神经部分，导致脉搏率增加和激 励。中间色(灰色和绛红色)倾向于带来ANS的这两个部分之间的平衡和均衡。由于现有 彩色光产生技术的限制，大多数现有的颜色治疗系统利用对单静态色彩的应用，该单静态 色彩有时在选定颜色的序列中呈现。 将颜色的效应与脑波光驱动合并表明有极大的治疗潜力。利用这种合并的以前的 专利技术包括John Downing(1984)的Phot皿andL咖it皿，，以及Jacob Liberman(1991)的 颜色感受性训练器(ColorRec印tivity Trainer)。然而，这些设备只可显示与单种频闪脉 冲频率合并的单色，任一参数的变化需要人工干预。 呈现更复杂的光投影可能有治疗益处，这种光投影涉及同时显示多于一种的颜 色，或以比手动控制所允许的速度更快的速度(例如，多于每秒一次)连续显示颜色的序列。此外，对合并颜色与彩色光强度的脑波脉动可能有治疗益处，而不引起频闪闪光的不适 或癫痫并发症的风险。如下所示，这样的调制光投影可证明对在人和动物中产生放松、激励 或平衡的效应特别有效。通过便于深度放松的状态的产生，他们还可证明在减小压力水平 上特别有效。在医学科学中众所周知，压力是各种各样的健康问题中的主要贡献因素最近 的研究表明，疾病中的60%到90%是与压力有关的。上述调制光投影因此可有助于对由神 经系统的过多压力产生的病状的治疗。 在光调制的领域中的现有技术包括1991年授予的标题为LightColor and Intensity Modulation System的美国专利第5， 070， 399号(MARTEL)，其描述了包括色标 设备的系统以及一个LF0，该色标设备接收色调控制信号，并产生多个颜色分量信号，这些 颜色分量信号作为输出提供给彩色照明投影仪，LF0的输出是用于改变多个颜色分量信号 的强度的强度调制信号。虽然这样的系统能够执行如图2(现有技术)所述的基本光调制， 但其能力被限制到一种视觉效应，即，具有一种频率的强度调制。 然而在本领域中依然存在对改进的系统的需要。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种光调制设备，其用于产生适合于光投影设备使用的经调制的颜色分量输出信号，用于调制由该光投影设备投影出的光。 光调制设备首先包括根据强度参数和颜色参数产生颜色分量输出信号的光调制器。颜色参数由经调制的颜色信号控制。 光调制设备还包括用于产生经调制的颜色信号的颜色调制发生器。颜色调制发生 器与光调制器进行通信，用于向其提供经调制的颜色信号。颜色调制发生器具有产生振荡 信号的主低频振荡器(LF0)和用于混合主LFO的该振荡信号与基本颜色信号的混合装置， 从而提供经调制的颜色信号。 根据本专利技术的另一方面，还提供了用于产生经调制的颜色分量输出信号的光调制 设备，这些输出信号适合于由光投影系统使用，以调制其投影的光，光调制设备还包括根据 强度参数和颜色参数产生颜色分量输出信号的光调制器。强度和颜色参数中的至少一个由 相应的复合调制的信号控制。光调制设备包括产生复合调制的信号的复合调制发生器，复 合调制发生器与光调制器进行通信，用于向其提供复合调制的信号。复合调制发生器具有 多个低频振荡器(LF0)，每个低频振荡器都产生振荡信号，复合调制的信号从这些LF0的每 个的振荡信号的组合产生。 根据本专利技术的又一方面，还提供了用于产生抽象的(non-r印resentational)动 态光图样的光调制系统。该系统包括多个彩色光投影设备，每个彩色光投影设备都适合于 在相应的投影区中产生彩色光。该系统还包括多个光调制设备，每个光调制设备都操作性 地连接到相应的投影设备，用于向其提供经调制的颜色分量输出信号，以调制相应的彩色 光。 每个光调制设备包括根据强度参数和颜色参数产生颜色分量输出信号的光调制 器。强度和颜色参数中的至少一个由相应的经调制的信号控制。每个光调制设备还包括 用于产生相应的经调制的信号的调制发生器，调制发生器与光调制器进行通信，用于向其 提供经调制的信号。调制发生器具有产生振荡信号的主低频振荡器(LF0)以及用于混合主LF0的该振荡信号与基本信号的混合装置，从而提供经调制的信号。 该系统还包括控制单元，其用于控制每个调制设备，以便投影区一起产生动态光 图样。 上面的系统可用于各种应用，非详尽地，例如-安装在健身椅或床上的投影设备适合于将动态光图样投影在用户的视场中。 -在休息室中，投影设备适合于将动态光图样投影在用户的视场中。 -用于舞台照明。 -用于建筑结构照明。-集成在适合于用动态光图样覆盖用户视场的可佩戴的光设备例如护目镜内部。 根据本专利技术的另一方面，还提供了包括用于在其上接纳用户的健身椅的系统，该 健身椅具有用于接纳所述用户的头的头部部分、安装在健身椅的头部部分之上的投影外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光调制设备，其用于产生适合于光投影设备使用的经调制的颜色分量输出信号，以调制由该光投影设备投影出的光，所述光调制设备包括：光调制器，其根据强度参数和颜色参数产生所述颜色分量输出信号，所述颜色参数由经调制的颜色信号控制；以及颜色调制发生器，其用于产生所述经调制的颜色信号，所述颜色调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述经调制的颜色信号，所述颜色调制发生器具有：主低频振荡器（ＬＦＯ），其产生振荡信号；以及混合装置，其用于混合所述主ＬＦＯ的所述振荡信号与基本颜色信号，从而提供所述经调制的颜色信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-30 60/924,066一种光调制设备，其用于产生适合于光投影设备使用的经调制的颜色分量输出信号，以调制由该光投影设备投影出的光，所述光调制设备包括光调制器，其根据强度参数和颜色参数产生所述颜色分量输出信号，所述颜色参数由经调制的颜色信号控制；以及颜色调制发生器，其用于产生所述经调制的颜色信号，所述颜色调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述经调制的颜色信号，所述颜色调制发生器具有主低频振荡器(LFO)，其产生振荡信号；以及混合装置，其用于混合所述主LFO的所述振荡信号与基本颜色信号，从而提供所述经调制的颜色信号。2. 如权利要求1所述的光调制设备，其中所述混合装置包括模求和元件，使得Ccombined(t) = C (Cb (t) +Clf0 (t))模Crange ;其中t代表时间，c。。mbiMd(t)是所述经调制的颜色信号，cb(t)是所述基本颜色信号，Clf。(t)是所述振荡信号，以及C，^是Cb(t)禾PC^。(t)的最大规定值。3. 如权利要求1所述的光调制设备，其中所述强度参数由经调制的强度信号控制，所述光调制设备还包括用于产生所述经调制的强度信号的强度调制发生器，所述强度调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述经调制的强度信号，所述强度调制发生器具有主低频振荡器(LFO)，其产生振荡信号；以及混合装置，其用于混合所述主LFO的所述振荡信号与基本强度信号，从而提供所述经调制的强度信号。4. 如权利要求1所述的光调制设备，其中所述光调制发生器还包括至少一个额外的LFO，所述至少一个额外的LFO产生一额外的振荡信号，所述混合装置混合所述额外的振荡信号与所述振荡信号，从而允许对所述光投影设备所投影的所述光的复合调制。5. 如权利要求4所述的光调制设备，其中所述振荡信号和所述额外的振荡信号具有不同的预定频率，所述预定频率被选择成使得所述复合调制同时合并慢调制和快调制。6. 如权利要求l所述的光调制设备，其中所述颜色调制发生器包括至少一个控制LFO，所述至少一个控制LFO操作性地连接到所述主LFO，用于控制所述振荡信号的至少一个波形参数，以允许对所述光投影设备所投影的所述光的复合调制。7. 如权利要求4所述的光调制设备，其中所述颜色调制发生器包括第一调制集，其包括所述主LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述主LFO，用于控制所述振荡信号的至少一个波形参数；以及第二调制集，其包括所述额外的LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述额外的LFO，用于控制所述额外的振荡信号的至少一个波形参数。8. —种光调制设备，其用于产生适合于光投影系统使用的经调制的颜色分量输出信号，用于调制由该光投影系统投影出的光，所述光调制设备包括光调制器，其根据强度参数和颜色参数产生所述颜色分量输出信号，所述强度参数和所述颜色参数中的至少一个由相应的复合调制的信号控制；以及复合调制发生器，其用于产生所述复合调制的信号，所述复合调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述复合调制的信号，所述复合调制发生器具有多个低频振荡器(LFO)，每个低频振荡器都产生振荡信号，所述复合调制的信号从每个所述LF0的所述振荡信号的组合产生。9. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述复合调制发生器还包括用于混合来自所述LFO中的至少两个LFO的所述振荡信号的混合装置，所述振荡信号具有不同的预定频率，所述预定频率被选择成使得所述复合调制的信号同时合并慢调制和快调制。10. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述复合调制发生器的所述多个LF0包括主LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述主LFO，用于控制该主LFO的振荡信号的至少一个波形参数。11. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述复合调制发生器的所述多个LFO包括第一调制集，其包括主LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述主LFO，用于控制所述主LFO的振荡信号的至少一个波形参数；以及第二调制集，其包括额外的LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述额外的LFO，用于控制所述额外的LFO的额外的振荡信号的至少一个波形参数。12. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述强度参数和所述颜色参数中只有一个由所述相应的复合调制的信号控制，而所述强度参数和所述颜色参数中的另一个由基本信号控制。13. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述强度参数和所述颜色参数中只有一个由所述相应的复合调制的信号控制，所述强度参数和所述颜色参数中的另一个由简单调制的信号控制，所述光调制设备包括用于产生所述简单调制的信号的简单调制发生器，所述简单调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述简单调制的信号，所述简单调制发生器具有主低频振荡器(LFO)，其产生振荡信号；以及混合装置，其用于混合所述主LFO的所述振荡信号与基本信号，从而提供所述简单调制的信号。14. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述强度参数和所述颜色参数由分别界定强度复合调制的信号和颜色复合调制的信号的相应的复合调制的信号控制，每个复合调制的信号由分别界定复合强度调制发生器和复合颜色调制发生器的相应的复合调制发生器产生。15. 如权利要求14所述的光调制设备，其中对于所述复合强度调制发生器和所述复合颜色调制发生器中的每个，所述多个LFO包括第一调制集，其包括主LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述主LFO，用于控制所述主LFO的振荡信号的至少一个波形参数；以及第二调制集，其包括额外的LFO和至少一个控制LFO，该至少一个控制LFO操作性地连接到所述额外的LFO，用于控制所述额外的LFO的额外的振荡信号的至少一个波形参数；对于所述复合强度调制发生器和所述复合颜色调制发生器中的每个，所述主LFO的振荡信号和所述额外的LFO的振荡信号具有不同的预定频率，所述预定频率被选择成使得所述复合调制的信号同时合并慢调制和快调制。16. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述强度参数由所述复合调制发生器控制，所述复合调制发生器包括用于混合所述LF0中的至少一个LFO的振荡信号与一基本强度信号的混合装置，所述混合装置包括乘法器，使得I园bined(t) = Ib(t)氺(H工lf。(t)/lr卿))；其中t代表时间，Ub^d(t)是合并的强度信号，Ib(t)是基本颜色信号，I^(t)是相应的LFO的振荡信号，以及Irange是Ib(t)和Ilf。(t)的最大规定值。17. 如权利要求8所述的光调制设备，其中所述颜色参数由所述复合调制发生器控制，所述复合调制发生器包括用于混合所述LFO中的至少一个LFO的振荡信号与一基本颜色信号的混合装置，所述混合装置包括模求和元件，使得<formula>formula see original document page 4</formula>(t) = (Cb (t) +Clf0 (t))模Crange ;其中t代表时间，C。。mb^d(t)是合并的颜色信号，Cb(t)是所述基本颜色信号，(^。(t)是相应的LFO的振荡信号，以及Crange是Cb(t)和Clf。(t)的最大规定值。18. —种用于产生抽象的动态光图样的光调制系统，所述系统包括多个彩色光投影设备，每个彩色光投影设备都适合于在相应的投影区中产生彩色光；多个光调制设备，每个光调制设备都操作性地连接到相应的投影设备，用于向该投影设备提供经调制的颜色分量输出信号，以调制相应的彩色光，每个光调制设备包括光调制器，其根据强度参数和颜色参数产生所述颜色分量输出信号，所述强度参数和所述颜色参数中的至少一个由相应的经调制的信号控制；以及调制发生器，其用于产生所述相应的经调制的信号，所述调制发生器与所述光调制器进行通信，用于向该光调制器提供所述经调制的信号，所述调制发生器具有产生振荡信号的主低频振荡器(LFO)以及用于混合该主LFO的所述振荡信号与基本信号的混合装置，从而提供所述经调制的信号；以及控制单元，其用于控制每个所述调制设备，以便所述投影区一起产生所述动态光图样。19. 如权利要求18所述的光调制系统，其中所述光投影设备特别布置成使得所述投影区彼此相邻，所述控制单元以预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰阿纳迪马特利，
申请(专利权)人：阿兰阿纳迪马特利，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]