用于可控照明的時(shí)分多路復(fù)用可切換光學(xué)元件的設(shè)備和方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了用于電控制照明設(shè)備以改變其外觀和照明效果的方法和裝置。照明設(shè)備(100)具有控制一個(gè)或多個(gè)LED光源(110)和一個(gè)或多個(gè)可電切換的光學(xué)元件(150)的多路復(fù)用控制器。在照明周期期間，光源在至少兩個(gè)照明狀態(tài)之間切換，并且光學(xué)元件在至少兩個(gè)光學(xué)狀態(tài)之間切換。切換序列是足夠快的，而不會(huì)被觀察者檢測(cè)到。結(jié)果，照明模塊或照明設(shè)備被感知具有大致連續(xù)的光輸出。多路復(fù)用控制器快速地時(shí)間排序光源和可切換表面的狀態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)照明設(shè)備和/或由照明設(shè)備照射的物體的視覺(jué)改變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于可控照明的時(shí)分多路復(fù)用可切換光學(xué)元件的設(shè)備和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及照明技術(shù)。更具體地，本文中所公開(kāi)的各種發(fā)明方法和裝置涉及控制可切換光學(xué)元件和光源。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字照明技術(shù)，即基于諸如發(fā)光二極管(LED)之類(lèi)的半導(dǎo)體光源的照明，提供了對(duì)傳統(tǒng)的熒光燈、HID和白熾燈照明模塊的可行替代。LED的功能性?xún)?yōu)點(diǎn)和好處包含高的能量轉(zhuǎn)換和光學(xué)效率、耐用性、較低的操作成本等等。LED技術(shù)的最近進(jìn)展已經(jīng)提供了使得能夠?qū)崿F(xiàn)許多應(yīng)用中的各種照明效果的高效且穩(wěn)健的全光譜照明源。體現(xiàn)這些源的一些器材的特征在于包含能夠產(chǎn)生例如紅、綠和藍(lán)的不同顏色的一個(gè)或多個(gè)LED以及用于獨(dú)立控制LED的輸出以便生成各種顏色和變色照明效果的處理器的照明模塊。
[0003]過(guò)去，可電切換的散射膜已經(jīng)被用于制作立體顯示。在這些應(yīng)用中，可切換散射膜的堆疊被用作二維(2D)圖像可以被投影到其上的可切換屏幕。通過(guò)具有多個(gè)屏幕并且選擇一個(gè)屏幕處于漫射狀態(tài)而其它的屏幕處于清晰狀態(tài)，圖像可以被定位在三維(3D)空間內(nèi)的不同深度處，從而創(chuàng)建立體顯示。屏幕以足夠高以防止感知到閃爍的頻率在清晰狀態(tài)與漫射或散射狀態(tài)之間切換。
[0004]可電切換的散射膜還已經(jīng)被用于創(chuàng)建背面投影交互表面技術(shù)。利用該技術(shù)，圖像被投影到形成交互表面的可切換屏幕上并且穿過(guò)該可切換屏幕。屏幕在漫射狀態(tài)與清晰狀態(tài)之間快速切換。在屏幕處于漫射狀態(tài)時(shí)，要在屏幕上示出的圖像被投影，然而在屏幕處于清晰狀態(tài)時(shí)，圖像可以被投影通過(guò)屏幕、被投影到例如保持在屏幕上方的紙的第二表面或物體上。在一個(gè)示例中，含有棱鏡和漫射表面的物體可以被放置在屏幕上方，并且然后文本可以被投影通過(guò)屏幕并且經(jīng)由棱鏡顯示在物體的側(cè)面上。
[0005]例如，可電調(diào)整的光學(xué)元件包含無(wú)源光束整形元件和可控散射元件。替代地，可電切換的單元可以被用于控制光的方向。在這些示例中，相對(duì)不頻繁地做出到可電切換的光學(xué)元件的狀態(tài)的改變。這限制了由照明模塊或照明設(shè)備創(chuàng)建的照明效果可以被控制的程度，照明效果與光學(xué)元件的狀態(tài)直接相關(guān)。
[0006]照明模塊罩和照明設(shè)備通常具有固定的可視外觀，其達(dá)到它們的尺寸和形狀正常不能被改變的程度，盡管在一些設(shè)計(jì)中對(duì)照明設(shè)備的部件的機(jī)械調(diào)整作為調(diào)整照明模式的方式是可能的。有時(shí)期望依賴(lài)于其被使用的環(huán)境、其正被使用的目的以及根據(jù)用戶(hù)的喜好來(lái)改變照明設(shè)備的外觀。這使得照明設(shè)備更多樣，并且意指它可以在更寬范圍的情況下被應(yīng)用。
[0007]對(duì)照明設(shè)備做出物理改變以便改變其可視外觀(例如移動(dòng)或替換部件)是不方便的?？赡茈y以接近照明設(shè)備，例如它可能被定位在墻壁或天花板上。
[0008]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中存在解決上面描述的常規(guī)方法的一些缺點(diǎn)的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本公開(kāi)總體上指向用于電控制照明設(shè)備以改變其外觀和照明效果的發(fā)明方法和裝置。例如，多路復(fù)用控制器可以快速地時(shí)間排序受電控制的光源和可切換表面的狀態(tài)以產(chǎn)生被照射物體的彩色輪廓的陰影，或者看起來(lái)是第一顏色但還產(chǎn)生第二顏色的光的照明設(shè)備，或者可以電子控制以改變其外觀的照明設(shè)備。
[0010]照明設(shè)備或照明模塊采用例如一個(gè)或多個(gè)LED光源和一個(gè)或多個(gè)可電切換的光學(xué)元件，其中在照明周期期間，光源在至少兩組亮度狀態(tài)之間切換并且光學(xué)元件在至少兩個(gè)光學(xué)狀態(tài)之間切換。切換序列以等于照明周期倒數(shù)的頻率重復(fù)，該頻率高于對(duì)照明模塊或照明設(shè)備的光輸出的改變由人的視覺(jué)系統(tǒng)所檢測(cè)到的頻率。結(jié)果，照明模塊或照明設(shè)備被感知具有大致連續(xù)的光輸出。
[0011]通過(guò)將照明周期分成很多子周期并且適當(dāng)?shù)乜刂泼總€(gè)子周期期間LED的亮度和光學(xué)元件的光學(xué)狀態(tài)，可能大大增加對(duì)由照明模塊、照明設(shè)備或照明系統(tǒng)產(chǎn)生的照明效果的控制度。
[0012]示例性照明模塊或照明設(shè)備可以生成兩個(gè)或多個(gè)大致地獨(dú)立的可控照明效果。例如，照明模塊可以提供直接照明效果和漫射照明效果，且直接和漫射照明的強(qiáng)度獨(dú)立可控。因?yàn)檫@些效果可以在不同照明子周期期間以時(shí)間序列的方式生成，所以產(chǎn)生獨(dú)立控制照明效果的能力。這意指相比于其中不同照明效果由單獨(dú)的元件同時(shí)產(chǎn)生的情況，可以降低形成照明模塊或照明設(shè)備所需要的部件的數(shù)目。
[0013]在示例性實(shí)施例中，照明設(shè)備的可視外觀以及由照明設(shè)備產(chǎn)生的照明效果是大致獨(dú)立可控的。這使得有趣的視覺(jué)效果能夠被創(chuàng)建，并且允許用戶(hù)定制照明設(shè)備的外觀，而無(wú)需大改變所提供的照明效果。
[0014]本文中所公開(kāi)的進(jìn)一步示例包含具有多個(gè)表面的照明設(shè)備，多個(gè)表面具有可以被電控制以大致地改變它們的外觀的元件。例如表面可以具有其中它們是大致光學(xué)透明的第一狀態(tài)和其中它們是光學(xué)漫射的第二狀態(tài)。在觀看照明設(shè)備時(shí)，那些在第一狀態(tài)中的元件具有低的可見(jiàn)性，而那些在第二狀態(tài)中的元件變得可見(jiàn)，并且連同照明設(shè)備的不透明的其它部件一起在很大程度上確定照明設(shè)備的外觀。
[0015]通過(guò)改變受控制的元件的狀態(tài)，可以修改照明設(shè)備的外觀以及由照明設(shè)備創(chuàng)建的照明效果。例如，通過(guò)選擇性地控制元件，可以使照明設(shè)備看起來(lái)更大或更小，或者其表面的形狀可以看起來(lái)在改變。
[0016]總體上，在一個(gè)方面中，產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的裝置包含具有產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件以及產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件的照明模塊，其中第一顏色光視覺(jué)上不同于第二顏色光。裝置進(jìn)一步包含可切換表面和多路復(fù)用控制器，可切換表面在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換、大致設(shè)置在觀看者與照明模塊之間，多路復(fù)用控制器與照明模塊和可切換表面電通信、被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)。多路復(fù)用控制器可操作用于在高達(dá)至少1Hz的速率下切換第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，第一光學(xué)狀態(tài)包含大致透明狀態(tài)，并且第二光學(xué)狀態(tài)具有大致光散射狀態(tài)。在一個(gè)版本中，第一照明元件包含第一 LED，并且第二照明元件包含第二 LED。
[0018]在另一實(shí)施例中，多路復(fù)用控制器被配置用于在可切換表面處于第二光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)第一照明元件其關(guān)閉第二照明元件，并且在可切換表面處于第一光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)第二照明元件。在一個(gè)版本中，多路復(fù)用控制器被配置用于在可切換表面處于第一光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)第一照明元件和第二照明元件以大致相似的第一持續(xù)時(shí)間，并且在可切換表面處于所述第二光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)所述第一照明元件以第二持續(xù)時(shí)間且打開(kāi)第二照明元件以第三持續(xù)時(shí)間，其中第二持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于第三持續(xù)時(shí)間。
[0019]在另一實(shí)施例中，可切換表面進(jìn)一步包含在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一區(qū)域以及在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二區(qū)域，并且其中第一區(qū)域和第二區(qū)域由多路復(fù)用控制器獨(dú)立控制。
[0020]總體上，在另一方面中，產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的裝置包含具有產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件、產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件以及產(chǎn)生第三顏色光的第三照明元件的照明模塊，其中第一顏色光、第二顏色光和第三顏色光視覺(jué)上不同于彼此。在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二可切換表面大致設(shè)置在觀看者與照明模塊之間。在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一可切換表面大致設(shè)置在第二可切換表面與照明模塊之間。與照明模塊、第一可切換表面和第二可切換表面電通信的多路復(fù)用控制器被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)、第三照明元件狀態(tài)、第一可切換表面狀態(tài)和第二可切換表面狀態(tài)。多路復(fù)用控制器被配置用于在高達(dá)至少1Hz的速率下獨(dú)立切換第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)、第三照明元件狀態(tài)、第一可切換表面狀態(tài)和第二可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，第一光學(xué)狀態(tài)是大致透明狀態(tài)，并且第二光學(xué)狀態(tài)是大致光散射狀態(tài)。第一照明元件可以包含第一 LED，第二照明元件可以包含第二 LED，并且第三照明可以包含第三LED。在該實(shí)施例的版本中，多路復(fù)用控制器被配置用于將第一可切換表面切換成散射第一顏色光，并且將第二可切換表面切換成散射第二顏色光。第一可切換表面可以大致地包圍照明模塊，并且第二可切換表面可以大致地包圍第一可切換表面。
[0022]在又一方面中，本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的照明設(shè)備，其包含照明模塊、至少部分地圍繞照明模塊的包圍件，該包圍件具有在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一可切換表面以及在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二可切換表面。控制器與照明模塊、第一可切換表面和第二可切換表面電通信?？刂破鞅慌渲糜糜讵?dú)立控制照明模塊照明元件狀態(tài)、第一可切換表面狀態(tài)和第二可切換表面狀態(tài)。第一光學(xué)狀態(tài)可以包含大致透明狀態(tài)，并且第二光學(xué)狀態(tài)可以包含大致光散射狀態(tài)。
[0023]在根據(jù)該方面的一個(gè)實(shí)施例中，第一可切換表面大致地包圍照明模塊，并且第二可切換表面大致地包圍第一可切換表面。
[0024]總體上，在再一方面中，本發(fā)明涉及用于控制具有控制器、第一光源、第二光源和可切換表面的照明設(shè)備的方法。方法包含以下步驟:周期性地將可切換表面從第一光學(xué)狀態(tài)切換到第二光學(xué)狀態(tài)，其中切換具有至多Ims的周期；獨(dú)立控制第一光源在第一光學(xué)狀態(tài)和/或第二光學(xué)狀態(tài)期間的切換；以及獨(dú)立控制第二光源在第一光學(xué)狀態(tài)和/或第二光學(xué)狀態(tài)期間的切換。第一光學(xué)狀態(tài)可以包含大致透明狀態(tài)；并且第二光學(xué)狀態(tài)可以包含大致光散射狀態(tài)。
[0025]在該方面的一個(gè)實(shí)施例中，在第一時(shí)間周期期間，步驟包含將可切換表面切換到散射狀態(tài)、將第一光源切換到打開(kāi)狀態(tài)以及將第二光源切換到關(guān)閉狀態(tài)。在第二時(shí)間周期期間，步驟包含將可切換表面切換到大致透明狀態(tài)、將第一光源切換到關(guān)閉狀態(tài)以及將第二光源切換到打開(kāi)狀態(tài)，循環(huán)重復(fù)第一和第二時(shí)間周期。在上面實(shí)施例的一個(gè)版本中，步驟包含在第一時(shí)間周期期間，將圖像投影在可切換表面上。
[0026]在又一方面中，本發(fā)明涉及用于控制具有被配置用于控制第一光源、第二光源、第三光源、第一可切換表面、第二可切換表面的控制器的照明設(shè)備的方法，方法包含以下步驟:在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間切換第一可切換表面，在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間切換第二可切換表面，在打開(kāi)狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換第一光，在打開(kāi)狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換第二光源，以及在打開(kāi)狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換第三光源。
[0027]在該方面的實(shí)施例中，第一光學(xué)狀態(tài)是大致透明狀態(tài)，并且第二光學(xué)狀態(tài)是大致光散射狀態(tài)。在第二實(shí)施例中，在第一時(shí)間周期期間，步驟包含將第一可切換表面切換到散射狀態(tài)、將第二可切換表面切換到大致透明狀態(tài)、將第一光源和第二光源切換到關(guān)閉狀態(tài)以及將第三光源切換到打開(kāi)狀態(tài)。在第二時(shí)間周期期間，步驟進(jìn)一步包含將第二可切換表面切換到散射狀態(tài)、將第一可切換表面切換到大致透明狀態(tài)、將第三光源和第二光源切換到關(guān)閉狀態(tài)以及將第一光源切換到打開(kāi)狀態(tài)。在第三時(shí)間周期期間，步驟包含將第一可切換表面和第二可切換表面切換到大致透明狀態(tài)、將第三光源和第一光源切換到關(guān)閉狀態(tài)以及將第二光源切換到打開(kāi)狀態(tài)，并且循環(huán)重復(fù)第一、第二和第三時(shí)間周期。
[0028]本發(fā)明還涉及用于照明內(nèi)部空間的系統(tǒng)，其包含具有產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件以及產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件的照明模塊，其中第一顏色光視覺(jué)上不同于第二顏色光。系統(tǒng)包含可切換表面和多路復(fù)用控制器，可切換表面在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換、大致布置成離開(kāi)照明模塊，其中可切換表面大致由照明模塊照射，多路復(fù)用控制器與照明模塊和可切換表面電通信、被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)。多路復(fù)用控制器可操作用于在高達(dá)至少1Hz的速率下切換第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。在該第六方面的實(shí)施例中，第一光學(xué)狀態(tài)是大致透明狀態(tài)，并且第二光學(xué)狀態(tài)是大致光散射狀態(tài)。可切換表面可以是窗戶(hù)。
[0029]如本文中為了本公開(kāi)目的所使用的，術(shù)語(yǔ)“LED”應(yīng)當(dāng)理解成包含任何電致發(fā)光二極管或者有能力響應(yīng)于電信號(hào)生成輻射的其它類(lèi)型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)。因此，術(shù)語(yǔ)LED包含(但不限于)響應(yīng)于電流發(fā)光的各種基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、電致發(fā)光帶等。具體地，術(shù)語(yǔ)LED指的是可以被配置用于生成在一個(gè)或多個(gè)紅外光譜、紫外光譜和可見(jiàn)光譜(總體上包含從大約400納米到大約700納米的輻射波長(zhǎng))的各種部分中的輻射的所有類(lèi)型的發(fā)光二極管(包含半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)。LED的一些示例包含(但不限于)各種類(lèi)型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍(lán)色LED、綠色LED、黃色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED、(下面進(jìn)一步討論)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，LED可以被配置和/或控制用于生成具有針對(duì)給定光譜的各種帶寬(例如半高全寬或FWHM，例如窄帶寬、寬帶寬)以及通用顏色分類(lèi)內(nèi)的各種主波長(zhǎng)的輻射。
[0030]例如，被配置用于生成基本白光的LED (例如白色LED)的一個(gè)實(shí)施方式可以包含分別發(fā)射以組合方式混合以形成基本白光的不同電致發(fā)光光譜的許多裸片。在另一實(shí)施方式中，白光LED可以關(guān)聯(lián)于將具有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換成具有不同的第二光譜的電致發(fā)光的磷光材料。在該實(shí)施方式的一個(gè)不例中，具有相對(duì)短波長(zhǎng)和窄帶寬光譜的電致發(fā)光“泵浦”磷光材料，磷光材料轉(zhuǎn)而輻射具有略微較寬光譜的較長(zhǎng)波長(zhǎng)輻射。
[0031]還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)LED不限制LED的物理和/或電氣封裝類(lèi)型。例如，如上面討論的，LED可以指具有被配置用于分別發(fā)射不同光譜的輻射的多個(gè)裸片(例如，其可以是或者可以不是單獨(dú)可控的)的單個(gè)發(fā)光設(shè)備。同時(shí)，LED可以關(guān)聯(lián)于被視為L(zhǎng)ED(例如一些類(lèi)型的白色LED)的組成部分的磷光體。一般地，術(shù)語(yǔ)LED可以指封裝LED、未封裝LED、表面安裝LED、板載芯片LED、T封裝安裝LED、徑向封裝LED、功率封裝LED、包含一些類(lèi)型的包裝和/或光學(xué)元件(例如漫射透鏡)的LED等。
[0032]術(shù)語(yǔ)“光源”應(yīng)當(dāng)被理解成是指各種輻射源中的任意一個(gè)或多個(gè)，該各種輻射源包含(但不限于)基于LED的源(包含如上面定義的一個(gè)或多個(gè)LED)、白熾光源(例如燈絲照明模塊、鹵素照明模塊)、熒光源、磷光源、高強(qiáng)度放電源(例如鈉蒸氣、汞蒸氣和金屬鹵化物照明模塊)、激光、其它類(lèi)型的電致發(fā)光源、火致發(fā)光源(例如火焰)、燭光發(fā)光源(例如汽燈罩、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、電流發(fā)光源、結(jié)晶發(fā)光源、運(yùn)動(dòng)發(fā)光源、熱致發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、射線發(fā)光源以及發(fā)光聚合物。
[0033]給定的光源可以被配置用于生成在可見(jiàn)光譜內(nèi)、在可見(jiàn)光譜外、或者兩者組合的電磁輻射。因此，術(shù)語(yǔ)“光”和“輻射”在本文中可以互換使用。另外，光源可以包含作為組成部分的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器(例如濾色器)、透鏡或其它光學(xué)部件。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，光源可以被配置用于包含(但不限于)指示、顯示和/或照明的各種應(yīng)用?！罢彰髟础笔蔷唧w被配置用于生成具有足夠的強(qiáng)度以有效地照亮內(nèi)部空間或外部空間的輻射的光源。在該上下文中，“足夠的強(qiáng)度”指的是在空間或環(huán)境中生成的可見(jiàn)光譜中的足夠的輻射功率(在輻射功率或“光通量”方面，單位“流明”常常被采用用于表示光源在所有方向的總的光輸出)以提供周?chē)彰?即可以被間接感知以及可以例如在被全部或部分感知之前從各種中間表面中的一個(gè)或多個(gè)被反射的光)。
[0034]術(shù)語(yǔ)“光譜”應(yīng)當(dāng)被理解成是指由一個(gè)或多個(gè)光源產(chǎn)生的輻射的任意一個(gè)或多個(gè)頻率(或波長(zhǎng))。據(jù)此，術(shù)語(yǔ)“光譜”指的是不僅在可見(jiàn)范圍內(nèi)的頻率(或波長(zhǎng))，而且還指的是在整個(gè)電磁光譜的紅外、紫外和其它區(qū)域內(nèi)的頻率(或波長(zhǎng))。同時(shí)，給定的光譜可以具有相對(duì)窄的帶寬(例如具有基本上很少的頻率或波長(zhǎng)分量的FWHM)或者相對(duì)寬的帶寬(具有各種相對(duì)強(qiáng)度的若干頻率或波長(zhǎng)分量)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，給定的光譜可以是兩個(gè)或多個(gè)其它光譜的混合的結(jié)果(例如混合分別從多個(gè)光源發(fā)射的輻射)。
[0035]為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“顏色”與術(shù)語(yǔ)“光譜”互換使用。然而，術(shù)語(yǔ)“顏色” 一般用于主要指由觀察者可感知的輻射性質(zhì)(盡管這種用法并不旨在限制這一術(shù)語(yǔ)的范圍)。據(jù)此，術(shù)語(yǔ)“不同顏色”隱含地指具有不同波長(zhǎng)分量和/或帶寬的多個(gè)光譜。還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“顏色”可以與白光和非白光兩者結(jié)合使用。
[0036]術(shù)語(yǔ)“可切換表面”一般指的是具有可控光學(xué)性質(zhì)的表面的電光元件。可控性質(zhì)包含(但不限于)透明性、透射、反射和漫射。具體地，有其可以在反射(如鏡面)與透明狀態(tài)之間切換以及例如I3DLC的可以在散射與清晰狀態(tài)之間切換的電光元件。還有其可以讓它們的透射(吸收)被控制的材料以及其改變從它們反射的光特性的材料(像電子紙顯示材料那樣的)。這些材料可以被控制以看起來(lái)從一個(gè)光學(xué)狀態(tài)直接切換到另一個(gè)(例如從清晰到散射)，并且材料可以具有中間狀態(tài)。用于控制這些可切換表面的電信號(hào)的特性對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的，并且因此從本公開(kāi)中被省略。
[0037]術(shù)語(yǔ)“照明器材”和“照明設(shè)備”在本文中互換使用以指一個(gè)或多個(gè)照明單元以特定外形規(guī)格、組件或封裝的實(shí)施方式或布置。術(shù)語(yǔ)“照明單元”和“照明模塊”在本文中互換使用以指包含相同或不同類(lèi)型的一個(gè)或多個(gè)光源的裝置。給定的照明單元可以具有各種針對(duì)光源(或多個(gè)光源)的安裝布置、包圍件/外殼布置和形狀、和/或電氣連接和機(jī)械連接配置中的任何一個(gè)。另外，給定的照明單元可選地可以關(guān)聯(lián)于(例如包含被耦合到和/或與其一起封裝)與光源(或多個(gè)光源)操作相關(guān)的各種其它部件(例如控制電路裝置)?！盎贚ED的照明模塊”指的是包含如上面討論的一個(gè)或多個(gè)基于LED的光源(單獨(dú)的或與其它非基于LED的光源組合)的照明單元?！岸嗤ǖ馈闭彰鲉卧傅氖前慌渲糜糜诜謩e生成不同光譜的輻射的至少兩個(gè)光源的基于LED的照明單元或非基于LED的照明單元，其中每個(gè)不同源的光譜可以被稱(chēng)為多通道照明單元的“通道”。
[0038]術(shù)語(yǔ)“控制器”在本文中一般用于描述與一個(gè)或多個(gè)光源的操作相關(guān)的各種裝置?？刂破骺梢砸员姸喾绞?例如，諸如利用專(zhuān)用硬件)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以執(zhí)行本文中討論的各種功能?！疤幚砥鳌笔遣捎靡粋€(gè)或多個(gè)微處理器的控制器的一個(gè)示例，該一個(gè)或多個(gè)微處理器可以使用軟件(例如微代碼)被編程以執(zhí)行本文中討論的各種功能?？刂破骺梢圆捎没虿徊捎锰幚砥鱽?lái)實(shí)現(xiàn)，并且還可以被實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行一些功能的專(zhuān)用硬件和用于執(zhí)行其它功能的處理器(例如一個(gè)或多個(gè)編程的微處理器和關(guān)聯(lián)的電路裝置)的組合?？梢员惑w現(xiàn)在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中的控制器部件的示例包含(但不限于)常規(guī)微處理器、專(zhuān)用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。
[0039]在各種實(shí)施方式中，處理器或控制器可以關(guān)聯(lián)于一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(通常在本文中被稱(chēng)為“存儲(chǔ)器”，例如諸如RAM、PR0M、EPROM和EEPROM之類(lèi)的易失性和非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、軟盤(pán)、緊致盤(pán)、光盤(pán)、磁帶等)。在一些實(shí)施方式中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以編碼有在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上執(zhí)行時(shí)執(zhí)行本文中討論的至少一些功能的一個(gè)或多個(gè)程序。各種存儲(chǔ)介質(zhì)可以固定在處理器或控制器內(nèi)或者可以是可遷移的，使得存儲(chǔ)在其上的一個(gè)或多個(gè)程序可以被加載到處理器或控制器中，以便于實(shí)現(xiàn)本文中討論的本發(fā)明的各種方面。術(shù)語(yǔ)“程序”或“計(jì)算機(jī)程序”在本文中一般意義上用于指可以被采用用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器進(jìn)行編程的任何類(lèi)型的計(jì)算機(jī)代碼(例如軟件或微碼)。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解的是，前述概念和下面更詳細(xì)討論的另外的概念(假如這些概念不互相矛盾)的所有組合被考慮為本文中所公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。具體地，出現(xiàn)在本公開(kāi)內(nèi)容的結(jié)尾的所要求保護(hù)的主題的所有組合被考慮為本文中所公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中明確采用的、還可以出現(xiàn)在通過(guò)引用方式并入的任何公開(kāi)內(nèi)容中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被賦予與本文中所公開(kāi)的特定概念最一致的含義。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]在附圖中，貫穿不同視圖同樣的附圖標(biāo)記一般指代相同的部分。另外，附圖不一定是按比例，反而重點(diǎn)一般被放在圖示本發(fā)明的原理上。
[0042]圖1是受控的照明設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖。
[0043]圖2A和圖2B圖示了由第一實(shí)施例的照明設(shè)備照射的物體投射的第一陰影圖案和第二陰影圖案。
[0044]圖3是針對(duì)第一實(shí)施例的照明設(shè)備的照明和可切換表面元件的狀態(tài)的時(shí)序圖。
[0045]圖4圖示了由第一實(shí)施例的照明設(shè)備照射的物體投射的第三陰影圖案。
[0046]圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的照明設(shè)備的側(cè)視示意圖。
[0047]圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的照明設(shè)備的前視示意圖。
[0048]圖7是針對(duì)第一實(shí)施例的照明設(shè)備的照明和可切換表面元件的狀態(tài)的時(shí)序圖。
[0049]圖8是具有內(nèi)裝(nested)的可切換表面的照明設(shè)備的示意圖。
[0050]圖9是具有兩個(gè)可切換表面元件的示例性照明設(shè)備的示意圖。
[0051]圖10是針對(duì)第二實(shí)施例的照明設(shè)備的照明和可切換表面元件的狀態(tài)的時(shí)序圖。
[0052]圖11是根據(jù)第四實(shí)施例的照明設(shè)備的示意圖。
[0053]圖12A和圖12B是照明設(shè)備的第五示例性實(shí)施例的示意圖。
[0054]圖13A和圖13B是根據(jù)第六實(shí)施例的照明設(shè)備的示意圖。
[0055]圖14是用于控制照明設(shè)備的方法的流程圖。
[0056]圖15是圖示了用于執(zhí)行本發(fā)明的功能的系統(tǒng)的例子的示意圖。
[0057]圖16是受控的照明設(shè)備的第七實(shí)施例的示意圖。
[0058]圖17A和圖17B是圖示了受控的照明設(shè)備的第七實(shí)施例的兩個(gè)照明圖案的示意圖。
[0059]圖18A和圖1BB是圖示了受控的照明設(shè)備的第七實(shí)施例的兩個(gè)另外的照明圖案的示意圖。
[0060]圖19A和圖19B圖示了具有內(nèi)裝的可切換表面的照明設(shè)備的實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0061]傳統(tǒng)上，不同類(lèi)型的照明設(shè)備已經(jīng)被采用用于產(chǎn)生不同的照明效果。一些內(nèi)部空間可以配備有多個(gè)照明設(shè)備以提供不同類(lèi)型的照明，例如直接未漫射光、直接漫射光、間接未漫射光和間接漫射光。有利的是，提供可以被控制以切換地提供這些照明類(lèi)型中的兩個(gè)或多個(gè)以及另外的照明效果的照明設(shè)備。更一般地， 申請(qǐng)人:已經(jīng)意識(shí)到并且理解，可能有益的是，協(xié)調(diào)和控制照明元件的快速切換以產(chǎn)生這些和其它視覺(jué)效果。
[0062]鑒于前述情況，本發(fā)明的各種實(shí)施例和實(shí)施方式涉及用于具有可控照明元件和可切換表面的照明設(shè)備的設(shè)備和方法。
[0063]第一實(shí)施例:由照明模塊或照明設(shè)備所生成的陰影的控制
[0064]可控照明模塊100的第一示例性實(shí)施例被示意性地圖示在圖1中。照明模塊包含安裝在外殼115中的至少兩個(gè)LED 110的組以及諸如聚合物分散液晶(PDLC)片之類(lèi)的可電切換的散射元件150。LED 110被布置用于在照明模塊100的輸出處生成光束120，其中散射元件150被布置成在光束120的路徑中。在該示例中，假設(shè)LED布置包含生成例如紅光、綠光和藍(lán)光的、被組合以形成白光光束120的顏色分量的單獨(dú)設(shè)備。當(dāng)然，還考慮在照明模塊100中具有包含例如琥珀色、白色以及其它顏色的兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多的不同顏色的LED。
[0065]圖2A和圖2B是照明模塊100照射在表面265上的圓柱形物體260的示意圖。散射元件150可以以高于閃爍被感知的最小頻率的頻率在例如清晰狀態(tài)和漫射狀態(tài)的兩個(gè)散射狀態(tài)之間快速切換。在散射元件150處于清晰狀態(tài)時(shí)，如在圖2A中圖示的，照明模塊100產(chǎn)生物體260的第一陰影261，其具有銳利和明確的邊緣，好像光來(lái)自于點(diǎn)光源或準(zhǔn)直光源。在散射元件150處于漫射狀態(tài)時(shí)，如在圖2B中示出的，照明模塊100產(chǎn)生漫射陰影262，其具有柔和或分級(jí)(graded)的邊緣，好像光來(lái)自于漫射源。LED的亮度并且因此由照明模塊提供的照明的亮度和顏色可以針對(duì)兩個(gè)狀態(tài)獨(dú)立地控制。通過(guò)使用照明模塊100由某人看到的效果可以是銳利陰影261 (圖2A)和漫射陰影262的融合，其中陰影的相對(duì)權(quán)重是散射元件150處于透明狀態(tài)的時(shí)間和散射元件150處于散射狀態(tài)的時(shí)間量的函數(shù)。
[0066]圖3中示出的波形圖示了具體示例。波形的重復(fù)周期Ti確定照明模塊100(圖2B)的閃爍頻率，并且該周期被布置成小于例如20ms。在每個(gè)周期的第一半周期Tl期間，驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到散射元件150 (圖2B)，這使得散射元件150 (圖2B)處于散射狀態(tài)。在時(shí)間周期Tl期間，生成紅光的LED被打開(kāi)，并且照明模塊100 (圖2B)生成漫射紅色照明。在每個(gè)周期的第二半周期T2期間，驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到散射元件150(圖2A)，這使得散射元件150 (圖2A)處于清晰狀態(tài)。在時(shí)間周期T2期間，生成綠光和藍(lán)光的LED被打開(kāi)，并且在幾乎沒(méi)有光散射的情況下照明模塊生成綠光和藍(lán)光。
[0067]所感知的照明效果代表Tl和T2期間的照明的平均，并且被圖示在圖4中。物體260看起來(lái)以白光進(jìn)行照射，但是由物體260創(chuàng)建的陰影461看起來(lái)具有紅色和青色的彩色邊緣462。所產(chǎn)生的陰影顏色的類(lèi)型依賴(lài)于銳利和柔和陰影的幾何結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的重疊，例如全紅色、全青色或者紅色和青色的組合。
[0068]在該示例中，照明模塊100使用具有對(duì)應(yīng)于漫射和直接照明狀態(tài)的兩個(gè)子周期進(jìn)行操作。然而，考慮具有多于兩個(gè)的子周期，其中在額外的周期期間散射元件150被切換到中間散射狀態(tài)，以便提供對(duì)由照明模塊100創(chuàng)建的照明效果的更大控制。此外，LED可以被提供具有中間驅(qū)動(dòng)電流，以便提供對(duì)不同照明狀態(tài)的強(qiáng)度和顏色的控制。類(lèi)似地，紅色、綠色和藍(lán)色LED脈沖上的相對(duì)相位和持續(xù)時(shí)間可以隨時(shí)間變化，從而提供各種視覺(jué)效果。例如，物體260上的光可以保持恒定的顏色，而邊緣陰影462的顏色可以改變。此外，邊緣陰影462的顏色的改變可以是逐漸的(從一種顏色融合到另一種顏色)或突然的。
[0069]替代地，根據(jù)第一實(shí)施例，代替使用至少兩個(gè)LED，可以使用單個(gè)LED，其中在散射元件150被切換時(shí)，該LED的亮度可以改變。這制造出所照射的物體產(chǎn)生具有銳利邊緣和柔和邊緣的組合的陰影的視覺(jué)效果。
[0070]第二實(shí)施例:照明設(shè)備的顏色及其照明的顏色的控制
[0071]使用所提出的控制方法的照明設(shè)備的第二示例性實(shí)施例是可視外觀將預(yù)期從其生成第一顏色的光但是產(chǎn)生不同于第一顏色的第二顏色的照明的照明設(shè)備。這樣的照明設(shè)備可以用作具有顏色的書(shū)桌照明模塊，其例如匹配房間的裝飾、同時(shí)仍然在工作表面上提供白光照明。替代地，照明設(shè)備可以被安裝在墻壁上，并且看起來(lái)具有第一顏色但是在地板或天花板上提供第二顏色的照明。
[0072]這樣的照明設(shè)備的布置的示例被示出在圖5和圖6中。照明設(shè)備500包含形成照明設(shè)備500的可見(jiàn)表面并且用作可切換光學(xué)元件的彎曲的TOLC片550。PDLC片550被定位在黑色的背面板540的前面，并且片550從背后受到含有兩個(gè)或多個(gè)不同顏色的LED (例如紅色、綠色和藍(lán)色LED)的LED 510的布置的照射。如先前示例中的，LED 510和散射元件550利用重復(fù)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，如由圖7示出的。
[0073]在驅(qū)動(dòng)周期的第一半周期Tl期間，片550 (圖5)被驅(qū)動(dòng)到清晰狀態(tài)，并且然后針對(duì)紅色LED的T1R、綠色LED的TlG以及藍(lán)色LED的TlB的時(shí)間周期，LED 510 (圖5)被打開(kāi)。三個(gè)時(shí)間周期的值確定由照明設(shè)備500 (圖5)在周期Tl期間生成的光的有效亮度和顏色。當(dāng)片550 (圖5)在Tl期間處于清晰狀態(tài)時(shí)，由LED 510 (圖5)生成的光相對(duì)不受片550 (圖5)的存在的影響，并且落在照明設(shè)備下方的物體和表面上。
[0074]在驅(qū)動(dòng)周期的第二半周期T2期間，片550 (圖5)被驅(qū)動(dòng)到散射狀態(tài)，并且然后針對(duì)紅色LED的T2R、綠色LED的T2G以及藍(lán)色LED的T2B的時(shí)間周期，LED被打開(kāi)。該第二組時(shí)間周期的值確定由照明設(shè)備500 (圖5)在周期T2期間生成的光的有效亮度和顏色。當(dāng)片550 (圖5)在T2期間處于散射狀態(tài)時(shí)，由LED 510 (圖5)生成的光被散射在寬的角度范圍內(nèi)。大量光仍然落在片550 (圖5)下方的物體和表面上，但是這表示比在Tl期間小的光的部分。
[0075]照明設(shè)備500(圖5)的兩個(gè)特性是直接觀看時(shí)(也就是在觀察者看I3DLC片550(圖5)時(shí))它的顏色以及它創(chuàng)建的照明的顏色(也就是落在照明設(shè)備500下方的物體和表面上的光的顏色)。
[0076]在觀察者觀察照明設(shè)備500 (圖5)時(shí)，他主要看到在時(shí)間周期T2期間從TOLC片550 (圖5)被散射的光。該光的顏色并且因此照明設(shè)備500 (圖5)的表觀顏色由時(shí)間周期T2R、T2G和T2B確定。由照明設(shè)備500 (圖5)產(chǎn)生的照明效果是在時(shí)間周期Tl和T2期間落在照明設(shè)備500(圖5)下方的表面上的光的總和。因此照明的顏色取決于時(shí)間周期T1R、TIG、TlB以及T2R、T2G、T2B。如先前提到的，在時(shí)間周期T2期間，光被散射在寬的角度范圍內(nèi)，并且因此較小部分的光落在照明設(shè)備500(圖5)下方的表面上。照明中紅光、綠光和藍(lán)光的相對(duì)比例可以表達(dá)為T(mén)lR+kT2R、TlG+kT2G和TlB+kT2B，其中k小于I。在平衡照明中紅光、綠光和藍(lán)光的比例以產(chǎn)生特定顏色的光時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮因子k。因子k的值取決于照明設(shè)備500(圖5)的設(shè)計(jì)。針對(duì)這樣的布置(圖5)，因子k的值的示例性范圍可以在0.6到0.7的范圍中。例如，照明設(shè)備500(圖5)可以操作使得片550(圖5)具有紅色外觀，但是落在照明設(shè)備500 (圖5)下方的表面上的光是白色的。在這種情況下，T2G和T2B可以是零，并且紅光、綠光和藍(lán)光在落在表面上的光中的相對(duì)比例可以是TlR+kT2R、TlG和T1B。為了給出表面的白色照明，可能要求紅光、綠光和藍(lán)光的相等貢獻(xiàn)，使得TlR+kT2R = TlG =TIB。
[0077]第三實(shí)施例:具有多個(gè)可切換表面的照明設(shè)備的外觀的控制
[0078]本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例涉及具有多個(gè)可切換表面的照明設(shè)備。圖8示出了簡(jiǎn)單照明設(shè)備800的示意性圖示。它包含用于提供照明的LED 810的組件、以不同高度和不同直徑的兩個(gè)同心圓柱形式的第一可切換散射元件851和第二可切換散射元件852。如以前，LED 810的組件含有至少兩個(gè)不同顏色的LED (在該示例中紅色，綠色和藍(lán)色LED)。照明設(shè)備800的可視外觀很大程度上由從散射元件851、852散射的光的形狀和顏色確定，而它的照明效果是來(lái)自LED 810的組件的直接照明和由從散射元件851、852散射的光的間接照明的組合。圖9和圖10圖示了如何可以控制散射元件851、852以及LED 110以產(chǎn)生有趣的視覺(jué)效果。
[0079]圖9表示照明設(shè)備800的示意性視圖，并且示出了兩個(gè)散射元件851、852以及照射散射元件851、852和照明設(shè)備800的環(huán)境兩者的紅色、綠色和藍(lán)色LED 810的部件。LED810以及散射元件851、852的狀態(tài)的時(shí)序由圖10示出。在該示例中，照明周期Ti被分成三個(gè)子周期Tl到T3。在第一子周期Tl期間，第一散射元件851被切換到散射狀態(tài)并且第二散射元件852被切換到清晰或透明狀態(tài)并且藍(lán)色LED被打開(kāi)。藍(lán)光落在第一散射元件上并被散射在寬的角度范圍內(nèi)。第二散射元件852不提供對(duì)光的顯著的進(jìn)一步散射。在第二子周期T2期間，第一散射元件851被切換到清晰狀態(tài)并且第二散射元件852被切換到散射狀態(tài)并且紅色LED被打開(kāi)。紅光在幾乎不改變其方向的情況下通過(guò)第一散射元件851，但是在第二散射元件852處，紅光被散射成寬的角度范圍。在第三子周期T3期間，第一散射元件851和第二散射元件852兩者皆被切換到清晰狀態(tài)并且綠色LED被打開(kāi)。綠光820在幾乎不改變其方向的情況下通過(guò)第一散射元件851和第二散射元件852，并且離開(kāi)照明設(shè)備820以照射周?chē)h(huán)境。
[0080]用這種方式操作照明設(shè)備800的視覺(jué)效果在于，第一散射元件851當(dāng)其散射藍(lán)光時(shí)看起來(lái)是藍(lán)色的，第二散射元件852當(dāng)其散射紅光時(shí)看起來(lái)紅色的，而由照明設(shè)備800提供的照明是從散射元件散射的藍(lán)色漫射光和紅色漫射光與綠光的組合。
[0081 ] 散射元件851、852可以具有半透明的外觀。在通過(guò)紅色表面看藍(lán)色表面并且看到兩個(gè)表面重疊的情況下，發(fā)生兩個(gè)表面的顏色的附加混合，并且重疊的區(qū)域具有品紅顏色。這完全不同于可以使用彩色透明塑料(其代替地提供減色混合)創(chuàng)建的效果類(lèi)型。這允許創(chuàng)建不能在常規(guī)照明設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的新穎的視覺(jué)效果。散射元件851、852的透明性可以由施加到散射元件851、852的驅(qū)動(dòng)電壓的幅度或者由它們處于散射和清晰狀態(tài)的相對(duì)時(shí)間來(lái)控制。散射元件851、852的顏色和亮度由它們處于散射狀態(tài)時(shí)落在它們上的光來(lái)確定。
[0082]在該示例中，散射元件851、852在不同的時(shí)間周期中被切換到它們的散射狀態(tài)。由于這個(gè)原因，散射元件851、852兩者皆相對(duì)于彼此看起來(lái)是半透明的，使得可以通過(guò)一個(gè)散射元件看到另一個(gè)。如果散射元件851、852被驅(qū)動(dòng)使得它們皆在同一時(shí)間周期期間散射，那么不能通過(guò)一個(gè)片看到另一個(gè)，換句話(huà)說(shuō)，它們將不會(huì)相對(duì)于彼此看起來(lái)是半透明的，盡管它們將仍然相對(duì)于其它元件或物體看起來(lái)半透明的。這提供了對(duì)照明設(shè)備800的外觀的進(jìn)一步控制程度。替代地，根據(jù)第三實(shí)施例，代替使用至少兩個(gè)LED，可以使用單個(gè)LED，其中在散射元件851、852被切換時(shí)LED的亮度可以被改變。這產(chǎn)生其中散射元件851、852具有不同感知水平的亮度的視覺(jué)效果。
[0083]第四實(shí)施例:顯示用于裝飾或信息的可切換圖案的照明設(shè)備
[0084]如上面討論的，第三實(shí)施例公開(kāi)了具有多個(gè)可電切換的散射元件的照明設(shè)備的概念，該多個(gè)可電切換的散射元件可控用于具有不同外觀(例如不同顏色)以便控制照明設(shè)備的可視外觀。第四示例性實(shí)施例進(jìn)一步采用這一構(gòu)思，其中控制元件的電極被圖案化以形成其可以在例如散射和清晰狀態(tài)的光學(xué)狀態(tài)之間單獨(dú)切換的片的區(qū)域。PDLC片可以包含裝配以形成液晶單元的兩個(gè)聚合物基板。在單元內(nèi)部的基板表面可以涂有透明導(dǎo)電電極。圖案化這些電極以形成單獨(dú)可尋址的單元區(qū)域，這對(duì)于視頻顯示器領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的?？刂七@些區(qū)域的驅(qū)動(dòng)以及在TOLC片附近的照明LED的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生以下表面，該表面形成照明設(shè)備的一部分，其也能夠顯示可以被控制用于在不同時(shí)間顯示不同預(yù)定圖案的簡(jiǎn)單圖案。
[0085]例如，如上面描述的照明設(shè)備架構(gòu)結(jié)合第二實(shí)施例可以被采用作為用于照亮走廊的照明設(shè)備。根據(jù)第四實(shí)施例的示例性照明設(shè)備1100被示出在圖11中。根據(jù)第四實(shí)施例，從照明設(shè)備的前面可見(jiàn)的片1150可以被驅(qū)動(dòng)以具有均勻顏色的外觀，同時(shí)如上面描述的用白光照明地板。如在圖11中圖示的，通過(guò)圖案化片1150的電極以形成四個(gè)單獨(dú)可尋址的區(qū)域1101至1104，在需要時(shí)照明設(shè)備1100還可以被用于提供箭頭形式的方向性信息。例如通過(guò)將第一三角形區(qū)域1103和主區(qū)域1101布置成具有第一顏色并且將第二三角形形區(qū)域1104和矩形區(qū)域1102布置成具有第二顏色，照明設(shè)備看起來(lái)顯示指向左邊的箭頭。通過(guò)將第二三角形形區(qū)域1104和主區(qū)域1101布置成具有第一顏色并且將第一三角形區(qū)域1103和矩形區(qū)域1102布置成具有第二顏色，照明設(shè)備看起來(lái)顯示指向右邊的箭頭。不同區(qū)域的顏色可以通過(guò)以與第二實(shí)施例中描述的相似方式改變不同區(qū)域的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及控制LED 1110的驅(qū)動(dòng)來(lái)控制。
[0086]雖然上面的示例描述了具有四個(gè)單獨(dú)可尋址的區(qū)域1101至1104的相對(duì)簡(jiǎn)單的圖形，不反對(duì)具有被圖案化以展示例如文本或圖形圖像的更少或更多的可尋址區(qū)域。不同的可尋址區(qū)域可以與不同顏色的LED同步地被切換到散射狀態(tài)，使得不同的可尋址區(qū)域可以看起來(lái)是彼此不同顏色的。
[0087]第五實(shí)施例:投影到表面上和通過(guò)表面的照明
[0088]本發(fā)明的第五實(shí)施例是可以通過(guò)將文本、圖案或圖像投影到可切換表面上將圖像或信息顯示在照明設(shè)備的可切換表面上的照明設(shè)備。根據(jù)第五實(shí)施例的示例性安裝在天花板上的照明設(shè)備被圖示在圖12A和圖12B中。照明設(shè)備1200包含由如先前描述的在漫射狀態(tài)與清晰狀態(tài)之間可電切換的豎直表面1250圍繞的中心光源1210。用于照明設(shè)備1200的驅(qū)動(dòng)波形可以類(lèi)似于圖7中示出的那些，使得在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期的第一部分Tl期間，片1250被驅(qū)動(dòng)到清晰狀態(tài)并且光源1210提供照明。在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期的第二部分期間，片1250被驅(qū)動(dòng)到散射狀態(tài)，所以例如文本、光圖案和/或圖像可以被投影到片1250上，如圖12B中示出的。這些圖案可以例如來(lái)源于由中心光源1210中的LED生成的照明，或者可以由投影儀(未示出)生成，投影儀的操作同步到照明設(shè)備1200的操作使得投影儀僅在周期T2期間生成光。因?yàn)槠?250上的圖案或圖像可以具有半透明的外觀，如果位于片1250背后(如由觀察者看到的)的物體是深顏色的或黑色的，這可以有益的，因?yàn)檫@可以增加片1250上的圖像或圖案的表觀對(duì)比度。
[0089]第六實(shí)施例:控制建筑設(shè)置中表面的外觀
[0090]根據(jù)第六示例性實(shí)施例，如在圖13A和圖13B中圖示的，已經(jīng)關(guān)于照明模塊和照明設(shè)備描述的概念可以通過(guò)并入在照明系統(tǒng)外部的可切換表面的照明系統(tǒng)控制而擴(kuò)展到更大的規(guī)模。例如，安裝在房間的天花板1360上的照明設(shè)備1300可以照亮包含具有窗戶(hù)1364的墻壁1362的房間。窗戶(hù)1364具有可以被控制以從如由圖13A示出的透明狀態(tài)改變至如由圖13B示出的散射狀態(tài)的可切換表面1350。此外，可切換表面1350的外觀可以通過(guò)時(shí)間排序照明設(shè)備1300內(nèi)的照明元件和可切換表面1350而得到進(jìn)一步控制，從而如先前描述的在顏色的照明元件打開(kāi)的同時(shí)使可切換表面1350處于光散射狀態(tài)，使得可切換表面表現(xiàn)同步的顏色的照明元件的顏色。
[0091]協(xié)調(diào)這些可切換表面的控制與照明系統(tǒng)的控制可以被用于改變房間內(nèi)可切換表面的外觀或者改變建筑物中的可切換窗戶(hù)的內(nèi)部和/或外部外觀。受控制的光源和受控制的可電切換的光學(xué)元件的元件可以充當(dāng)分離的燈配件和表面，而非單個(gè)照明模塊或照明設(shè)備。協(xié)調(diào)這些元件的驅(qū)動(dòng)以創(chuàng)建所要求的視覺(jué)或照明效果的裝置可以形成房間或建筑物的照明控制系統(tǒng)的一部分。先前涉及的F1DLC材料已經(jīng)被用在隱私玻璃(privacy glass)中，以提供可以在清晰狀態(tài)與漫射或不透明狀態(tài)之間切換的大玻璃窗戶(hù)。通過(guò)將早前描述的控制方法應(yīng)用到具有隱私玻璃的房間內(nèi)的照明，窗戶(hù)的顏色和透明性可以被改變，從而提供機(jī)會(huì)以改變房間的內(nèi)部的外觀或者大規(guī)模地改變建筑物的外部外觀。
[0092]在各種實(shí)施例中，期望可切換表面和照明元件在切換不被感知為例如閃爍的足夠快的速率下切換。閃爍被感知的最小頻率是復(fù)雜的，并且依賴(lài)于觀看條件、亮度、對(duì)比度、視場(chǎng)中的位置等。一般，最小實(shí)際頻率可能是50Hz左右，盡管在該頻率下相當(dāng)數(shù)量的人仍然可以感知到閃爍。在最好的情況下，頻率將是10Hz或更大，但是它會(huì)受到可切換光學(xué)元件的速度的限制。
[0093]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，用于控制照明設(shè)備或照明模塊的示例性方法被圖示在圖14中的流程圖中。應(yīng)當(dāng)注意的是，流程圖中的任何過(guò)程描述或框應(yīng)當(dāng)被理解為表示包含一個(gè)或多個(gè)指令以用于實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的具體邏輯功能的模塊、片段、代碼部分或步驟，并且如將由本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，其中取決于所涉及的功能性而可以以不同于示出或討論的順序(包含大致同時(shí)地或以相反的順序)執(zhí)行功能的替代實(shí)施方式包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0094]如由框1410示出的，示例性方法的步驟包含將可切換表面從第一光學(xué)狀態(tài)周期性地切換到第二光學(xué)狀態(tài)。如先前指出的，切換速率優(yōu)選是足夠高的，使得觀察者檢測(cè)不到閃爍。如由框1420示出的，第一光源被獨(dú)立控制以在第一光學(xué)狀態(tài)和/或第二光學(xué)狀態(tài)期間切換。如由框1430示出的，第二光源被獨(dú)立控制以在第一光學(xué)狀態(tài)和/或第二光學(xué)狀態(tài)期間切換。例如，在可切換表面處于清晰光學(xué)狀態(tài)時(shí)的子周期期間，第一光源可以被打開(kāi)并且第二光源可以被關(guān)閉。類(lèi)似地，在可切換表面處于散射光學(xué)狀態(tài)時(shí)的子周期期間，第一光源可以被關(guān)閉并且第二光源可以被打開(kāi)。當(dāng)然，如上面描述的，重復(fù)子周期狀態(tài)的許多其它組合是可能的。進(jìn)一步地，可以控制不止一個(gè)可切換表面，并且可以控制不同顏色的三個(gè)或更多個(gè)光源，從而在不同子周期期間產(chǎn)生更大數(shù)量的狀態(tài)的組合。替代地，代替具有第一光源和第二光源，可以使用單個(gè)光源，其中可以控制光源的亮度以在第一光學(xué)狀態(tài)期間切換到第一亮度水平并且在第二光學(xué)狀態(tài)期間切換到第二亮度水平。
[0095]用于執(zhí)行上面詳細(xì)描述的功能的多路復(fù)用控制器可以是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其示例被示出在圖15的示意圖中。系統(tǒng)1500含有處理器1502、存儲(chǔ)設(shè)備1504、具有定義上面提到的功能的軟件1508存儲(chǔ)在其中的存儲(chǔ)器1506、I/O設(shè)備1510以及允許系統(tǒng)1500內(nèi)通信的本地總線或本地接口 1512。如本領(lǐng)域已知的，本地接口 1512可以是例如但不限于一條或多條總線或其它有線或無(wú)線連接。本地接口 1512可以具有諸如控制器、緩沖器(高速緩存)、驅(qū)動(dòng)器、中繼器和接收器之類(lèi)的附加元件(為了簡(jiǎn)化被省略)以使得通信能夠進(jìn)行。進(jìn)一步地，本地接口 1512可以包含地址、控制和/或數(shù)據(jù)連接，以使得前面提到的部件之間的適當(dāng)通信能夠進(jìn)行。
[0096]處理器1502是用于執(zhí)行特別是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1506中的軟件的硬件設(shè)備。處理器1502可以是任何定制的或商用的單核或多核處理器、中央處理單元(CPU)、與本系統(tǒng)1500關(guān)聯(lián)的若干處理器之間的輔助處理器、基于半導(dǎo)體的微處理器(以微芯片或芯片組的形式)、宏處理器或者通常用于執(zhí)行軟件指令的任何設(shè)備。
[0097]存儲(chǔ)器1506可以包含易失性存儲(chǔ)器元件(例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，諸如DRAM、SRAM,SDRAM等))和非易失性存儲(chǔ)器元件(例如ROM、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶、CDROM等)中的任何一個(gè)或組合。而且，存儲(chǔ)器1506可以并入電子的、磁性的、光學(xué)的和/或其它類(lèi)型的存儲(chǔ)介質(zhì)。注意，存儲(chǔ)器1506可以具有分布式架構(gòu)，其中各種部件被定位遠(yuǎn)離彼此，但是可以由處理器1502進(jìn)行訪問(wèn)。
[0098]依照本發(fā)明，軟件1508定義由系統(tǒng)1500執(zhí)行的功能。如下面描述的，存儲(chǔ)器1506中的軟件1508可以包含一個(gè)或多個(gè)分離的程序，其中每個(gè)含有用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)1500的邏輯功能的可執(zhí)行指令的有序列表。存儲(chǔ)器1506可以含有操作系統(tǒng)(0/S) 1520。操作系統(tǒng)基本上控制系統(tǒng)1500內(nèi)的程序的執(zhí)行并且提供調(diào)度、輸入輸出控制、文件和數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)器管理、以及通信控制和相關(guān)的服務(wù)。
[0099]I/O設(shè)備1510可以包含例如但不限于控制面板或平板、遠(yuǎn)程控制器、蜂窩電話(huà)、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等的輸入設(shè)備。此外，I/o設(shè)備1510還可以包含例如但不限于可切換表面和照明設(shè)備等的輸出設(shè)備。最后，I/O設(shè)備1510可以進(jìn)一步包含經(jīng)由輸入和輸出兩者進(jìn)行通信的設(shè)備，例如(但不限于)調(diào)制器/解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器；用于訪問(wèn)另一設(shè)備、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò))、射頻(RF)或其它收發(fā)器、電話(huà)接口、橋接器、路由器或其它設(shè)備。
[0100]如上面解釋的，在系統(tǒng)1500處于操作中時(shí)，處理器1502被配置用于執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1506內(nèi)的軟件1508，以將數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器1506并且傳輸來(lái)自存儲(chǔ)器1506的數(shù)據(jù)，并且總體上依據(jù)軟件1508控制系統(tǒng)1500的操作。
[0101]第七實(shí)施例:具有可切換表面的照明設(shè)備
[0102]諸如可切換鏡子或可切換散射元件之類(lèi)的可電切換的光學(xué)元件可以用于變化照明模塊或照明設(shè)備的輸出光圖案。例如，可以根據(jù)光被使用的目的來(lái)改變具有電可變散射性質(zhì)的光?？刂破骺刂埔粋€(gè)或多個(gè)可電調(diào)整的光學(xué)元件以及一個(gè)或多個(gè)光源?？呻娬{(diào)整的光學(xué)元件可以包含例如無(wú)源光束整形元件和可控散射元件。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的、示出在圖16中的示例性照明設(shè)備1600具有光源1610以及包含可以被電控制以大致改變它們的外觀的元件的多個(gè)可切換表面1651至1656。例如多個(gè)可切換表面1651至1656可以具有其中它們是大致光學(xué)透明的第一狀態(tài)和其中它們是光學(xué)散射的第二狀態(tài)。根據(jù)第七實(shí)施例，光源1610和可切換表面1651至1656不需要快速切換。然而，不反對(duì)如在實(shí)施例一至六中描述的快速切換表面1651至1656中的一個(gè)或多個(gè)，例如以改變表面1651至1656中的一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于光源1610的顏色。
[0104]在觀看照明設(shè)備1600時(shí),處于第一狀態(tài)的那些可切換表面1651至1656具有低的可見(jiàn)性，而處于第二狀態(tài)的那些可切換表面1651至1656變得可見(jiàn)并且連同照明設(shè)備不透明的其它部件一起在很大程度上確定照明設(shè)備1600的外觀。
[0105]通過(guò)改變可切換表面1651至1656的狀態(tài)，可以修改照明設(shè)備1600的外觀以及由照明設(shè)備1600創(chuàng)建的照明效果。例如通過(guò)選擇性地控制可切換表面1651至1656，可以使照明設(shè)備1600看起來(lái)更大或更小，或者其表面的形狀可以看起來(lái)在改變。
[0106]例如使用在很大程度上包圍光源1610的可電切換材料的片可以形成示例性照明設(shè)備1600。可切換表面1651至1656可以是例如聚合物分散液晶材料，其中通過(guò)變化所施加的交流電壓的幅度可以控制材料內(nèi)的光散射程度。在沒(méi)有電壓施加時(shí)，材料是高度散射的，并且起作用以不僅限制透射通過(guò)材料的光的量而且使得透射的光被散射從而它的特性變成高度漫射的。隨著交流電壓的幅度增加，材料逐漸變得較少散射，而更多的光被透射通過(guò)材料。光的特性變得較少漫射和更具方向性。通過(guò)將材料分成許多獨(dú)立控制的部分1651至1656,可以控制照明設(shè)備1600以確定它創(chuàng)建的光的分布。
[0107]圖16示出了其中所有可切換表面1651至1656處于散射狀態(tài)的情況。在這些條件下，因?yàn)楣獠粫?huì)直打開(kāi)過(guò)散射部分1651至1656，明亮的照明圖案1620僅僅被直接創(chuàng)建在照明設(shè)備1600下方。進(jìn)一步遠(yuǎn)離照明設(shè)備1600，可以由部分1651至1656散射的光創(chuàng)建漫射背景照明效果。
[0108]通過(guò)將適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓施加到可切換材料部分1651至1656，可以選擇性地控制每個(gè)部分的散射的程度。在相對(duì)高的驅(qū)動(dòng)電壓被施加到片時(shí)，它們變得大部分透明并且?guī)缀醪灰肴肷湓谄渖系墓獾纳⑸?。?duì)于觀察照明設(shè)備的人來(lái)說(shuō)，它們還變得較不可見(jiàn)。通過(guò)將部分1651至1656循序地切換到透明狀態(tài)，可以控制由照明設(shè)備生成的光圖案及其外觀(尺寸和形狀)。這被圖示在圖17A和圖17B中，其示出了改變底部部分1651至1653的透射狀態(tài)如何可以影響由照明設(shè)備1600創(chuàng)建的照明圖案1620。如在圖17A中示出的，在底部部分1651至1653散射時(shí)，創(chuàng)建在照明設(shè)備1600下方的明亮的光圖案1620具有相對(duì)小的面積，并且可切換材料部分1651至1656看起來(lái)包圍光源1610。如在圖17B中示出的，在底部部分1651至1653被切換到透明狀態(tài)時(shí)，照明設(shè)備1600下方的相對(duì)大的面積1620被明亮地照亮，并且照明設(shè)備1600看起來(lái)是較小的且具有更開(kāi)放的結(jié)構(gòu)。
[0109]改變可切換表面1651至1656被切換到清晰狀態(tài)的模式允許對(duì)照明圖案1620的進(jìn)一步控制。例如在圖18A和圖18B中，已經(jīng)添加可切換表面材料1650的附加部分，以覆蓋照明設(shè)備1600的底部。在圖18A中，底部部分1650至1653是清晰的且頂部部分1654至1656是散射的，從而照明設(shè)備1600提供寬廣的向下的照明效果1620。如由圖18B示出的，底部部分1650至1653是散射的且頂部部分1654至1656是清晰的，并且照明設(shè)備1600提供向上的照明效果1620。
[0110]另外的照明效果是可能的。例如，如果底部部分1650是在清晰狀態(tài)與反射狀態(tài)之間改變的可切換材料，如由圖18B示出的向上的照明效果可以在底部部分處于反射狀態(tài)時(shí)被加強(qiáng)。
[0111]第八實(shí)施例:具有內(nèi)裝的(nested)可切換表面的照明設(shè)備
[0112]如由圖19示出的，本發(fā)明的第八示例性實(shí)施例是可以以另一種方式改變其外觀的照明設(shè)備1900。根據(jù)第八實(shí)施例，第一可切換表面1901可以被大致布置在第二可切換表面1902之內(nèi)。第一(內(nèi)部的)可切換表面1901是圓錐形式的，而第二外部的可切換表面1902是圓柱形式的。在圖19A中，第一可切換表面1901被設(shè)置到散射狀態(tài)且第二可控表面1902被設(shè)置到清晰狀態(tài)，所以照明設(shè)備1900具有圓錐外觀。在圖19B中，第一可切換表面1901被設(shè)置到清晰狀態(tài)且第二可控表面1902被設(shè)置到散射狀態(tài)，所以照明設(shè)備1900具有圓柱外觀。
[0113]可切換表面1901、1902可以被設(shè)置到它們是半透明的中間狀態(tài)，從而為所創(chuàng)建的視覺(jué)和照明效果提供進(jìn)一步的變化，而不是使可切換表面1901、1902直接在散射與清晰狀態(tài)之間切換。
[0114]為了清楚起見(jiàn)，上面描述的八個(gè)實(shí)施例被單獨(dú)描述。當(dāng)然，八個(gè)實(shí)施例的方面可以以多種方式組合以產(chǎn)生各種結(jié)果。
[0115]已經(jīng)總體上將描述限定于其中可電切換的部分在散射與清晰狀態(tài)之間切換的情況。其它類(lèi)型的可電切換的材料可以提供例如其中材料在透明狀態(tài)與反射狀態(tài)之間或者在透明狀態(tài)與不透明的顏色的狀態(tài)之間切換的替代行為。
[0116]已經(jīng)描述了簡(jiǎn)單照明模塊和簡(jiǎn)單照明設(shè)備的示例，以說(shuō)明該提案的原理?？梢源嬖谄涫褂孟嗤募夹g(shù)來(lái)創(chuàng)建允許對(duì)照明效果的更大控制的照明模塊和具有意想不到的和可控外觀的照明設(shè)備的許多其它可能設(shè)計(jì)。
[0117]使用這些技術(shù)的照明設(shè)備的主要好處可能在于定制外觀的能力。例如根據(jù)其中使用照明設(shè)備的房間的顏色方案改變散射元件的顏色可能導(dǎo)致增加的產(chǎn)量并且因此較低的成本。
[0118]示例描述了使用諸如TOLC之類(lèi)的可電切換的散射元件以制作更加可控的照明模塊和照明設(shè)備。使用例如可切換鏡子的其它可電切換的光學(xué)元件可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的效果。
[0119]示例使用顏色來(lái)區(qū)分可以實(shí)現(xiàn)的不同照明和視覺(jué)效果。然而，情況常常是，相比彩色光，優(yōu)選白光，因此還設(shè)想，在光的強(qiáng)度和散射元件的透明性是受控制的變量的情況下，提供白光的照明模塊或照明設(shè)備可以使用這種方法。
[0120]盡管在示例中同一 LED照射散射元件并且提供直接照明，這兩種功能可以由不同布置的LED來(lái)提供?？刂普彰餍Ч涂梢曂庥^中的自由度的數(shù)目將取決于獨(dú)立可控光學(xué)元件的數(shù)目和獨(dú)立可控光源的數(shù)目。
[0121]雖然本文中已經(jīng)描述和圖示了若干發(fā)明實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易想到用于執(zhí)行本文所描述的功能和/或獲得本文所描述的結(jié)果和/或一個(gè)或多個(gè)本文中描述的優(yōu)點(diǎn)的各種其它裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且這些變化和/或修改各自被認(rèn)為是在本文中描述的發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。
[0122]例如，雖然上面的實(shí)施例總體上指的是作為散射元件的可切換表面，不反對(duì)其中不同的光學(xué)性質(zhì)被控制(例如可變反射和/或可變透射)的可切換表面。例如通過(guò)將可切換表面層疊在彼此之上或在玻璃表面的不同表面上以及相對(duì)于照明源的切換次數(shù)控制表面的切換次數(shù)，組合兩種或多種類(lèi)型的可切換表面可以提供附加類(lèi)型的照明效果。
[0123]更一般地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，本文中描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和配置意在是示例性的，并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于發(fā)明教導(dǎo)被使用的一個(gè)或多個(gè)具體應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到或者使用僅僅常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱街獙?duì)本文中描述的特定發(fā)明實(shí)施例的許多等效物。因此，要理解的是，前述實(shí)施例僅通過(guò)示例的方式來(lái)呈現(xiàn)，并且在所附權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)，除了如具體描述和要求保護(hù)的，發(fā)明實(shí)施例可以以另外的方式來(lái)實(shí)踐。本公開(kāi)的發(fā)明實(shí)施例指向本文中描述的每個(gè)個(gè)體特征、系統(tǒng)、物品、材料、套件和/或方法。另外，如果這些特征、系統(tǒng)、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，兩個(gè)或多個(gè)這些特征、系統(tǒng)、物品、材料、套件和/或方法的任何組合被包含在本公開(kāi)的發(fā)明范圍內(nèi)。
[0124]如本文中定義和使用的，所有定義應(yīng)當(dāng)被理解成支配字典定義、通過(guò)引用方式并入的文獻(xiàn)中的定義和/或所定義術(shù)語(yǔ)的普通含義。
[0125]除非明確指示相反的情況，如本文中使用在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的不定冠詞“一”和“一個(gè)”應(yīng)當(dāng)被理解成意指“至少一個(gè)”。
[0126]如本文中使用在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的短語(yǔ)“和/或”應(yīng)當(dāng)被理解成意指如此聯(lián)合的元件(即在一些情況下結(jié)合存在的以及在其它情況下分離存在的元件)中的“任一者或兩者”。利用“和/或”列出的多個(gè)元件應(yīng)當(dāng)以相同的方式來(lái)解釋?zhuān)慈绱寺?lián)合的元件中的“一個(gè)或多個(gè)”。除了由“和/或”從句特別標(biāo)識(shí)的元件，可以可選地存在其它元件，無(wú)論與特別標(biāo)識(shí)的那些元件相關(guān)或無(wú)關(guān)。
[0127]如本文中使用在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的，“或”應(yīng)當(dāng)被理解成具有與如上面定義的“和/或”相同的含義。例如，在列表中分隔項(xiàng)時(shí)，“或”或“和/或”應(yīng)解釋為包括，即包括至少一個(gè)，但是還包含許多元件或元件列表中的不止一個(gè)以及可選地另外未列出的項(xiàng)。只有明確指示相反情況的術(shù)語(yǔ)，諸如中的僅一個(gè)”或者中的恰好一個(gè)”或者使用在權(quán)利要求書(shū)中時(shí)的“由...組成”，將指的是包含許多元件或元件列表中的恰好一個(gè)元件。
[0128]如本文中使用在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的，關(guān)于一個(gè)或多個(gè)元件的列表的短語(yǔ)“至少一個(gè)”應(yīng)當(dāng)被理解成意指從元件列表中的元件中的任何一個(gè)或多個(gè)所選擇的至少一個(gè)元件，但是不必要包含在具體元件列表內(nèi)具體列出的每一個(gè)元件中的至少一個(gè)，并且不排除元件列表中的元件的任何組合。這一定義還允許，除了在短語(yǔ)“至少一個(gè)”涉及的元件列表內(nèi)具體標(biāo)識(shí)的元件之外的元件可以可選地存在，無(wú)論與具體標(biāo)識(shí)的那些元件相關(guān)或無(wú)關(guān)。從而，作為非限制性示例，“A和B中的至少一個(gè)”(或者等效地“A或B中的至少一個(gè)”，或者等效地“A和/或B中的至少一個(gè)”)在一個(gè)實(shí)施例中可以指的是可選地在B不存在的情況下包含不止一個(gè)A(并且可選地包含除B之外的元件)的至少一個(gè)；在另一實(shí)施例中可以指的是可選地在A不存在的情況下包含不止一個(gè)B (并且可選地包含除A之外的元件)的至少一個(gè)；在又一實(shí)施例中可以指的是可選地包含不止一個(gè)A以及可選地包含不止一個(gè)B (并且可選地包含其它元件)的至少一個(gè)等。
[0129]還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非明確指示相反的情況，在本文中所求保護(hù)的、包含不止一個(gè)步驟或動(dòng)作的任何方法中，方法的步驟或動(dòng)作的順序不必要限于方法的步驟或動(dòng)作被記載的順序。
[0130]出現(xiàn)在權(quán)利要求書(shū)中括號(hào)之間的參考標(biāo)記(如果有的話(huà))僅為了方便而提供，并且不應(yīng)當(dāng)以任何方式解釋為限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的裝置，所述裝置包括: 照明模塊(100)，其包括: 產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件；以及 產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件， 其中所述第一顏色光視覺(jué)上不同于所述第二顏色光； 可切換表面(150),其在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換，大致設(shè)置在所述觀看者與所述照明模塊之間；以及 多路復(fù)用控制器，其與所述照明模塊和所述可切換表面電通信，被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)， 其中所述多路復(fù)用控制器可操作用于在高達(dá)至少1Hz的速率下切換所述第一照明元件狀態(tài)、所述第二照明元件狀態(tài)和所述可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)并且所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一照明元件包括第一LED并且所述第二照明元件包括第二 LED。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述多路復(fù)用控制器被配置用于在所述可切換表面處于所述第二光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)將所述第一照明元件切換到第一亮度水平并且將所述第二照明元件切換到第二亮度水平，并且在所述可切換表面處于所述第一光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)將所述第二照明元件切換到所述第一亮度水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述多路復(fù)用控制器被配置用于在所述可切換表面處于所述第一光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)所述第一照明元件和第二照明元件大致相似的第一持續(xù)時(shí)間，并且在所述可切換表面處于所述第二光學(xué)狀態(tài)的同時(shí)打開(kāi)所述第一照明元件第二持續(xù)時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述可切換表面(1150)進(jìn)一步包括在所述第一光學(xué)狀態(tài)與所述第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一區(qū)域(1101)以及在所述第一光學(xué)狀態(tài)與所述第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二區(qū)域(1102，1103，1104)，并且其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域由所述多路復(fù)用控制器獨(dú)立控制。
7.一種用于產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的裝置，其包括: 照明模塊(810)，其包括: 產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件； 產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件；以及 產(chǎn)生第三顏色光的第三照明元件， 其中所述第一顏色光、所述第二顏色光和所述第三顏色光視覺(jué)上不同于彼此； 第二可切換表面(852),其在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換，大致設(shè)置在所述觀看者與所述照明模塊之間；以及 第一可切換表面(851),其在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換，大致設(shè)置在所述第二可切換表面與所述照明模塊之間；以及 多路復(fù)用控制器，其與所述照明模塊、所述第一可切換表面和所述第二可切換表面電通信，被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)、第三照明元件狀態(tài)、第一可切換表面狀態(tài)和第二可切換表面狀態(tài)， 其中所述多路復(fù)用控制器被配置用于在高達(dá)至少1Hz的速率下獨(dú)立切換所述第一照明元件狀態(tài)、所述第二照明元件狀態(tài)、所述第三照明元件狀態(tài)、所述第一可切換表面狀態(tài)和所述第二可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中: 所述第一照明元件包括第一 LED ； 所述第二照明元件包括第二 LED ;以及 所述第三照明元件包括第三LED。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述多路復(fù)用控制器被配置用于將所述第一可切換表面切換成散射所述第一顏色光并且將所述第二可切換表面切換成散射所述第二顏色光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一可切換表面(851)大致地包圍所述照明模塊(810)，并且所述第二可切換表面(852)大致地包圍所述第一可切換表面。
12.一種用于產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的照明設(shè)備，其包括: 照明模塊(1610)； 至少部分地圍繞所述照明模塊的包圍件，其包括: 在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一可切換表面(1651-1654);以及在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二可切換表面(1654-1656);以及控制器，其與所述照明模塊、所述第一可切換表面和所述第二可切換表面電通信，被配置用于獨(dú)立控制照明模塊照明元件狀態(tài)、第一可切換表面狀態(tài)和第二可切換表面狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述第一可切換表面(1901)大致地包圍所述照明模塊，并且所述第二可切換表面(1902)大致地包圍所述第一可切換表面。
15.—種用于控制包括控制器、第一光源、第二光源和可切換表面的照明設(shè)備的方法，其包括以下步驟: 周期性地將所述可切換表面從第一光學(xué)狀態(tài)切換到第二光學(xué)狀態(tài)，其中所述切換具有至多10ms的周期； 獨(dú)立控制所述第一光源在所述第一光學(xué)狀態(tài)和/或所述第二光學(xué)狀態(tài)期間切換；以及 獨(dú)立控制所述第二光源在所述第一光學(xué)狀態(tài)和/或所述第二光學(xué)狀態(tài)期間切換。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 在第一時(shí)間周期期間，將所述可切換表面切換到所述散射狀態(tài)，將所述第一光源切換到第一亮度水平狀態(tài)，并且將所述第二光源切換到第二亮度水平狀態(tài)； 在第二時(shí)間周期期間，將所述可切換表面切換到所述大致透明狀態(tài)，將所述第一光源切換到所述第二亮度水平狀態(tài)，并且將所述第二光源切換到所述第一亮度水平狀態(tài)；以及循環(huán)重復(fù)所述第一時(shí)間周期和第二時(shí)間周期。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一時(shí)間周期期間將圖像投影在所述可切換表面上的步驟。
19.一種用于控制包括被配置用于控制第一光源、第二光源、第三光源、第一可切換表面、第二可切換表面的控制器的照明設(shè)備的方法，其包括以下步驟: 在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間切換所述第一可切換表面； 在所述第一光學(xué)狀態(tài)與所述第二光學(xué)狀態(tài)之間切換所述第二可切換表面； 在第一亮度水平狀態(tài)與第二亮度水平狀態(tài)之間切換所述第一光； 在所述第一亮度水平狀態(tài)與所述第二亮度水平狀態(tài)之間切換所述第二光源；以及 在所述第一亮度水平狀態(tài)與所述第二亮度水平狀態(tài)之間切換所述第三光源。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 在第一時(shí)間周期期間，將所述第一可切換表面切換到所述散射狀態(tài)，將所述第二可切換表面切換到所述大致透明狀態(tài)，將所述第一光源和所述第二光源切換到所述第二亮度水平狀態(tài)，并且將所述第三光源切換到所述第一亮度水平狀態(tài)； 在第二時(shí)間周期期間，將所述第二可切換表面切換到所述散射狀態(tài)，將所述第一可切換表面切換到所述大致透明狀態(tài)，將所述第三光源和所述第二光源切換到所述第二亮度水平狀態(tài)，并且將所述第一光源切換到所述第一亮度水平狀態(tài)； 在第三時(shí)間周期期間，將所述第一可切換表面和所述第二可切換表面切換到所述大致透明狀態(tài)，將所述第三光源和所述第一光源切換到所述第二亮度水平狀態(tài)，并且將所述第二光源切換到所述第一亮度水平狀態(tài)；以及 循環(huán)重復(fù)所述第一時(shí)間周期、第二時(shí)間周期和第三時(shí)間周期。
22.一種用于照明內(nèi)部空間的系統(tǒng)，其包括: 照明模塊，其包括: 產(chǎn)生第一顏色光的第一照明元件；以及 產(chǎn)生第二顏色光的第二照明元件， 其中所述第一顏色光視覺(jué)上不同于所述第二顏色光； 可切換表面，其在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換，大致設(shè)置成離開(kāi)所述照明模塊，其中所述可切換表面大致由所述照明模塊照射；以及 多路復(fù)用控制器，其與所述照明模塊和所述可切換表面電通信，被配置用于獨(dú)立控制第一照明元件狀態(tài)、第二照明元件狀態(tài)和可切換表面狀態(tài)， 其中所述多路復(fù)用控制器可操作用于在高達(dá)至少1Hz的速率下切換所述第一照明元件狀態(tài)、所述第二照明元件狀態(tài)和所述可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述可切換表面包括窗戶(hù)。
25.一種用于產(chǎn)生對(duì)于觀看者可辨別的光的裝置，包括: 照明模塊(100)，其包括: 照明元件，可切換地配置用于產(chǎn)生第一亮度水平和第二亮度水平；以及 其中所述第一亮度水平視覺(jué)上不同于所述第二亮度水平； 第一可切換表面(150),其在第一光學(xué)狀態(tài)與第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換，大致設(shè)置在所述觀看者與所述燈之間；以及 多路復(fù)用控制器，其與所述燈和所述第一可切換表面電通信，被配置用于獨(dú)立控制照明元件狀態(tài)和第一可切換表面狀態(tài)， 其中所述多路復(fù)用控制器可操作用于在高達(dá)至少1Hz的速率下切換所述照明元件狀態(tài)和所述第一可切換表面狀態(tài)中的每個(gè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中: 所述第一光學(xué)狀態(tài)包括大致透明狀態(tài)；以及 所述第二光學(xué)狀態(tài)包括大致光散射狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述照明元件包括LED。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述第一可切換表面(1150)進(jìn)一步包括在所述第一光學(xué)狀態(tài)與所述第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第一區(qū)域(1101)以及在所述第一光學(xué)狀態(tài)與所述第二光學(xué)狀態(tài)之間可電切換的第二區(qū)域(1102，1103，1104)，并且其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域由所述多路復(fù)用控制器獨(dú)立控制。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，進(jìn)一步包括第二可切換表面，其中所述多路復(fù)用控制器被配置用于將所述第一可切換表面切換成散射所述第一亮度水平并且將所述第二可切換表面切換成散射所述第二亮度水平。
30.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一可切換表面(851)大致地包圍所述照明元件(810)，并且所述第二可切換表面(852)大致地包圍所述第一可切換表面。
【文檔編號(hào)】F21V14/00GK104246361SQ201380020751
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】M·J·埃德沃斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司