CN103765467A - 用于产生和分配照明数据文件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式涉及用于生成、分配及播放照明数据文件的系统和方法。将使用光源产生系统生成的照明数据文件上传到光源管理系统，在所述光源管理系统中，所述照明数据文件经进一步处理和包装以用于在光源市场内的销售或取得许可证。使用光源的消费者和企业可在光源管理系统和市场建立账户来存取照明数据文件，以在个别或多个光源上回放。消费者和企业也可生成播放列表并独特地配置光源以基于用户偏好、环境因素或节能设置展示各种照明效果。

Description

用于产生和分配照明数据文件的系统和方法
相关申请案
本发明为2008年6月26日申请的美国专利申请案第12/215,463号的部分接续申请案，所述申请案以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明的实施方式属于用于分配和播放显示照明偏好的文件的照明系统和方法的领域。
背景技术
包括可见光的、波长介于约350nm与750nm之间的电磁波谱的部分适用于许多目的。举例来说，所述波长通过提供足够的能量来在生物系统中起到有用作用使人眼视觉和光合作用成为可能，而不会提供过多的能量以免破坏生物系统。太阳产生在此光谱范围中的大量辐射，且地球大气允许将所述波长传输到表面。其他天然光源（例如火和闪电）以及人造光源（例如白炽灯、荧光灯和固态照明）也产生在此光谱范围中的电磁辐射或光。
来自太阳的照明可以说是照明的“黄金标准”，因为人类适合在太阳照明下生存。对于太阳来说，光的量随着时间而由暗变亮。太阳具有来自小区域（太阳圆面）的强烈的平行光和来自大区域（蓝天）的柔和的漫射光。随着太阳横越天空，来自太阳的光的光谱分布、位置和方向也以相对一致的方式变化。所述太阳能照明模式影响许多生物进程（例如，人类睡眠周期和植物与动物的生命周期），所述生物进程常常受太阳能模式的影响。
来自人造光源的照明的动态变化通常比来自太阳的照明的动态变化小得多。就蜡烛、白炽灯泡、荧光灯管和放电灯而言，光谱和（在很大程度上）所提供的光的量在安装时固定。一些调光和光谱变化在有限的范围内是可能的，但所述照明系统中的绝大多数照明系统的照明是静态的。此外，在调光或光谱修改可能的情况下，调光常常降低光源的能量效率，且照惯例用滤光器达到的光谱修改可能非常浪费能量。其他光质（如位置、方向和射束发散）在多数装置中也是固定的。然而，人眼视觉值是如此大，以至于此静态的、不可改变的照明在许多情况下是可接受的。
需要提供具有较大灵活性和动态品质的照明系统和方法。
发明内容
根据本发明的一方面，照明系统和方法相较于传统途径来说改善了光质的若干方面。特别是，照明数据可定义连续的广谱照明，所述连续的广谱照明可使用播放器和含有多个固态发射器（例如LED）的光源来产生。可从现存天然或人造照明环境记录或编写的照明数据可包括定义所产生的光的品质的光谱、时间和空间信息。光源中的个别发射器的强度可通过驱动电流的脉宽调制（pulse width modulation；PWM）和振幅调制（amplitudemodulation；AM）的组合来控制。PWM和AM的组合准许微调发射光谱并生成自由空间光学数据信道。
根据本发明的一个特定实施方式，一种方法产生照明数据以表示所需的光谱分布，并使用照明数据来控制含有多个发射器（例如，具有不同峰值波长发射的LED）的光源的操作。特别是，光源操作发射器，以使得来自发射器的光的各个强度可根据照明数据来判定，且发射器的各个强度的组合产生所需的光谱分布。照明数据可通过从记录特定环境中的照明特征到从头开始编写照明数据的范围的各种技术来产生，以达到所需功能或美学效果。
根据本发明的另一特定实施方式，系统包括一或多个光源和连接到所述一或多个光源的播放器。每一光源包括多个发射器（例如LED），其中每一发射器具有不同于其他发射器的发射光谱的发射光谱。连接播放器以独立地控制从每一发射器发射的光的强度。播放器还能够存取表示光谱分布的照明数据并且播放器使用照明数据来判定各个发射强度，所述各个发射强度来自产生由照明数据表示的照明所需的发射器。
根据本发明的又一实施方式，商业方法包括以下步骤：生成表示包括所需照明的光谱分布的信息的照明数据。照明数据可以文件格式销售，所述文件格式可通过照明系统播放以再现所需照明。
根据本发明的另一实施方式，光源产生系统与光源管理系统通信，所述光源管理系统又耦接到消费者客户端装置和/或光源。光源产生系统允许光源程序员（也就是“流明家（Lumenist）”或流明艺术家（Lumen Artist））生成光源数据文件并将光源数据文件上传到光源管理系统和市场。在一个实施方式中，光源管理系统处理、验证和生成照明数据文件的数据和品质控制标准，所述照明数据文件经授权或得到许可以在消费者光源上回放。消费者可购买消费者照明数据文件并且消费者可为光源生成唯一的播放列表或特性，从而控制关于个别或多个光源的照明效果、偏好和回放。
附图说明
以实例而非限制的方式在附图的图式中图示本发明，其中：
图1为图示含有少数窄频带发射器的光源的外观颜色的色度图。
图2图示根据本发明的实施方式的光源，所述光源使用窄频带光源来提供具有大波长范围的照明。
图3A图示根据本发明的实施方式的来自光源的可编程光谱分布。
图3B图示荧光粉转换型LED的光谱，所述光谱可与直接LED发射的光谱一起使用，以产生可编程光谱分布。
图4图示根据本发明的实施方式的用于照明房间的系统。
图5图示根据本发明的实施方式的用于记录照明数据的系统。
图6为图示根据本发明的实施方式的用于销售照明数据的商业方法的流程图。
图7图示用于生成、分配和回放照明数据文件的示范性系统。
图8为图示用于产生、验证和生成照明数据文件的方法的流程图。
图9为图示用于购买、执行和回放照明数据文件的方法的流程图。
在不同图式中使用的相同参考符号指示类似或同一项目。
具体实施方式
固态光源（最主要是LED（发光二极管））的出现相较于传统真空和可燃光源来说已提供长得多的持久力、更加坚固和更节能的替代选择。然而，尽管多数传统光源是广谱（例如，白光）发射器，但LED通常为窄谱发射器，所述窄谱发射器本质上产生具有相对窄的波长分布的色光。因为白光常常是优选的，所以已开发呈现白色的、使用蓝光LED和黄色荧光粉的LED系统。然而，来自传统LED系统的光通常少于许多照明应用的理想要求。根据本发明的一个方面，可组合具有不同颜色或发射峰值的多个LED以产生具有所需光谱的照明，而不是简单地提供特定颜色（例如白色）的外观。
光源的外观颜色可使用色度图（例如，图1中图示的国际照明委员会（International Commission on Illumination；CIE）色度图100）来大致判定。色度图100具有边界110，所述边界110对应于可见光谱中的光谱颜色，即介于约380nm与约700nm之间的波长的单色光。回应于光谱色的组合，色度图100中的边界110内的点对应于由人眼感知的颜色。特别是，点或区域120对应于白色，所述白色可使用光谱色的许多不同的组合来产生。举例来说，白光可由加热到恰当温度的黑体产生。在图1中，曲线125表示黑体辐射在理想黑体的温度范围内的外观颜色。众所周知，黑体在约1500开氏温度下开始发出微红色、随着黑体温度的上升变化为橙色和黄色并且黑体在约4000开氏温度与6000开氏温度之间的温度下呈现白色。白炽灯通常通过灯丝的电加热产生呈现白色的光，且来自白炽灯泡的光可与黑体辐射类似。
黑体辐射的光谱为连续光谱，但也可仅使用两个光谱色来实现白色的外观。特别是，如果连接色度图100中的两点的线穿过对应于白色的区域120，那么具有对应于所述点的颜色的两个光源在以合适的强度比组合时呈现白色。图1具体地图示连接点132和点134的线130穿过区域120，所述点132和点134分别对应于光谱色蓝色和黄色，且如果两个颜色的强度比对应于区域120中的一点，那么蓝色和黄色光的组合将呈现白色。线140也穿过区域120，展示其他颜色（例如蓝绿色（点142）和红色（点144））可替代地用于产生白色外观。然而，双色系统作为光源不是很灵活。特别是，双色光系统仅可在连接色度图中的对应点的线上产生彩色外观。另外，使用两个色源的照明不能提供天然光源（例如太阳）的完整光谱内容，且因此，照明遭遇同色异谱问题，如下文进一步描述。
产生对（例如）用于彩色视频显示的一系列颜色的感知通常需要具有至少三种颜色的照明。最常见地，三种颜色为红色、绿色和蓝色，例如色度图100中的点152、点154和点156。改变所述原色的强度的比率可产生三角形150内的任何颜色（包括白色），所述三角形150具有在图100上图示的作为顶点的点152、点154和点156。多数视频显示器（TV、计算机、体育场屏幕等等）使用红光、绿光和蓝光的相对强度的变化来产生相对完整的颜色范围的感知。可实现对不同颜色的感知，因为人眼一般具有三种类型的视锥细胞，且所述各个视锥细胞对红光、绿光和蓝光最敏感。因为LED可制造成红色、绿色和蓝色，所以使用三种颜色的LED显示器可产生颜色可变化的或颜色固定的光，以用于显示、强调或照明。
尽管三原色系统很好地生成对许多颜色的感知，但此系统没有准确地表示广谱源（例如，太阳、火或白炽灯泡）的连续光谱和特定光谱功率分布。因此，三原色系统作为照明源来说并不是十分令人满意的，特别是用于对所发射的三种原色之间或之外具有明显反射的物体时。照明光谱的差异通常可改变物体的外观，且多数人会更喜欢用阳光或至少连续的光谱源来查看物体，以最佳地观测颜色。连续光谱源（特别是太阳）对于使用三种原色的照明的另一益处在于存在可在所照明物体中产生荧光的短波长光。荧光有助于使物体闪耀，否则，物体在照明不足的情况下看上去暗淡无光。
如先前略微提及，存在称为同色异谱的情况，在所述情况下，具有不同光谱特征的两个物体在一个光源的照明下看起来一样，而在另一光源的照明下看起来不一样。此情况有时可通过在制造期间定制物体的光谱特征，或通过限制物体的照明的光谱特征来避免或补救。然而，所述选项常常并非可用的或所述选项常常产生不理想结果，且观察者可能对于物体好像在不同照明下具有不同颜色感到失望。此情况的实例在以下情况时发生：当消费者在具有荧光灯照明的商店里购买黑色裤子和表面上为黑色的上衣，结果随后却在阳光下观察时才发现所述上衣实际上为深蓝色。
广谱照明可具有除改善物体的外观颜色外的益处。为分辨颜色的眼细胞的视锥细胞占据人眼的重要区域，但眼睛还含有视杆细胞，所述视杆细胞延伸越过视网膜的较大部分。视锥细胞密度在眼睛上变化（在视网膜中央凹处具有最高密度）。红色、绿色和蓝色（也称为L、M、S）视锥细胞分别具有接近564nm至580nm、534nm至545nm和420nm至440nm的峰值灵敏度。对于周边视觉和低亮度的照明中的视觉来说，视杆细胞是重要的。视杆细胞具有在约507nm的光波长下达到峰值的暗视觉曲线。人眼还具有在神经节细胞层中的感觉器，所述神经节细胞覆盖眼睛的大部分内表面。所述感觉器可感知非视觉信息，且据信，所述感觉器负责调节各种身体机能，例如睡眠/唤醒周期和激素生成。所述细胞的峰值灵敏度发生在约480nm，所述波长在蓝色和绿色与大致蓝天的颜色之间。所述细胞的峰值灵敏度的波长一般并非由传统LED照明发射的光谱的重要区域。在恰当光谱区域产生光的设备可因此具有生物效益并改善较低照明条件下的视觉。可编程的、连续光谱光源可应对对于给定情况来说重要的所述和其他条件。
可通过使用许多窄谱源来几乎消除颜色异常和照明失败而不能提供具有对应于特定生物系统的峰值灵敏度的波长的光，所述窄谱源共同地提供照明，所述照明连续地覆盖可见光谱的延伸部分或超出延伸部分的部分。图2图示根据本发明的实施方式的含有多个类型的LED210-1至210-N的光源200。不同类型的LED210-1至210-N具有不同发射光谱且可共同地配置及操作，以在广泛的波长范围（例如，覆盖大部分可见光谱和可延伸到紫外波长或红外波长的范围）内产生经记录或编写的光谱分布。覆盖所需范围的波长所需的LED210-1至210-N的类型的数目N通常取决于LED210-1至LED210-N的发射光谱的范围和宽度。在示范性实施方式中，LED210-1至LED210-N具有不同颜色（例如，5到50种不同颜色），所述颜色具有从约400nm到约700nm的范围中的峰值发射波长，且LED210-1至LED210-N的峰值发射波长可通过约5nm到约50nm的等级分离，以在个别LED光谱具有约15nm到35nm的FWHM时连续覆盖可见光谱。作为光学装置（例如透明材料的磨砂板）的漫射体215可用于混合来自LED210-1至LED210-N的光以提供在空间上更均匀的照明，所述照明组合来自全部LED210-1至210-N的光。此外，为了发射光的光谱的更好的空间均匀性，同一类型的LED210-1至210-N可分散在LED210-1至LED210-N的阵列内的不同位置。
具有不同峰值发射波长的LED可使用不同材料或结构产生，且具有不同峰值发射波长的LED一般将提供在单独的晶片上。然而，介于约540nm与590nm之间的光谱的部分对来自当前LED的直接发射来说是无效的，因为此波长范围接近两个主要LED材料系统（InGaN（540nm）和AlInGaP（590nm））的极值。可将荧光粉（未图示）添加到一或多个LED210-1至210-N，以通过荧光性将直接LED发射转换到所需波长。当与直接LED发射相比较时，荧光粉转换的缺点为降级的光谱分辨率。LED荧光粉发射相较于来自LED的直接发射来说通常具有宽得多的光谱轮廓，且来自LED荧光粉组合的发射光谱可含有对应于荧光性的发射峰值和根据LED的固有发射波长的第二峰值。所述效果可限制微调从光源200发射的光的整个光谱的能力。即使如此，荧光粉转换型LED也有可能在连续光谱产品中扮演重要角色。
使用具有跨越可见光谱的波长的LED的结果可能为能量效率的损失，因为当前LED技术产生效率更低的一些波长的光。每一类型的LED（也就是具有相同或非常类似的峰值发射波长）的数目可不同，以使得整个光谱的更均匀的最大强度成为可能。举例来说，在光源200中，特定类型的LED的数目可经选择，以使得每一类型的LED具有相同的组合最大强度。使用较低效率的LED降低光源200的整个能量效率，但当最终光谱的精确度为优先考虑对象时，此举可能是不可避免的。或者，例如，对大部分时间打开的户外灯来说，当能量效率优先于光谱精度时，光源200可包括最节能的一或多个类型的更多LED以供使用。除具有窄谱的LED外或替代所述LED，光源200也可使用具有更宽的光谱的光源，所述窄谱与更宽的光谱覆盖相同波长范围。特别是，当在产生具有特定波长的光时可用LED的效率较低时，光源200可包括具有荧光粉的LED，所述荧光粉发出荧光以产生光，所述光具有由来自LED的直接发射低效率地产生的波长。当光谱分辨率的重要性低于能量效率时，可使用广谱源。
除LED210-1至LED210-N外，光源200含有设备控制器220，所述控制器220操作可编程LED驱动器230，以各别地调节从LED210-1至LED210-N中的每一个LED发射的光的强度。特别是，可调节从LED210-1至LED210-N发射的强度，以提供近似LED210-1至LED210-N的波长范围内的任何所需光谱功率分布的照明。图3A图示光谱分布300的实例，所述光谱分布300为分别具有各个LED210-1至210-N的特有峰值波长λ1至λN的窄频带分布310-1至310-N的总和。对于介于约350nm与约750nm之间的所有波长，所图示光谱分布300对应于具有大致相等的光强度的白光。然而，LED210-1至LED210-N的窄频带光谱分布310-1至窄频带光谱分布310-N的峰值强度I1至IN具有在图2的驱动器230的控制下的量值。设备200可因此通过单独调节强度I1至强度IN中的每一强度来再现所需光谱。可再现光谱分布的精度通常取决于不同峰值波长λ1至λN的数目、所述类型的LED210-1至LED210-N的发射光谱的宽度，和LED210-1至LED210-N中的每一个LED的强度的动态范围。为最优化光谱精度，需要大量的（例如，近似20到50个）类型的LED210-1至210-N，其中每一类型具有用于峰值发射的不同波长。每一类型的发射光谱的宽度应在仍与其他类型的其他LED210-1至210-N的发射光谱重叠的同时尽可能的窄。然而，当再现光谱的精度为次要的时或当具有较宽光谱的光源在产生具有所需波长的光时更有效率时，可使用具有较宽分布（例如图3B中展示的光谱分布320-1至光谱分布320-N）的荧光粉转换型LED的光源。
驱动器230可通常通过LED210-1至LED210-N的各个驱动电流的脉宽调制（PWM）和/或振幅调制（AM）来将LED210-1至LED210-N中的每一个LED调暗到几乎任何所需的程度。在本发明的一个实施方式中，独立的驱动电流分别控制LED210-1至LED210-N的强度，且LED驱动器230调制驱动电流的振幅到LED210-1至LED210-N，并且LED驱动器230针对PWM和AM控制来改变驱动电流的接通时间。PWM和AM的使用具有优于仅使用其中一个或另一个的优势。特别是，光源200的照明强度的所需的整个动态范围可为100,000：1或更高。因此，10:1与1000:1之间的AM范围将是合意的。如果AM未用于光源200中的驱动电流的控制，那么将需要大量值电流来实现所需最大流明，且仅可用驱动电流的较短脉冲来实现调暗。在接近黑暗照明时操作则需要具有高能边缘的短脉冲，从而产生必须以某种方式减少的更多噪声（EMI）。另外，LED的效率常常与驱动电流成反比，且短的高电流脉冲的使用不提供最大能量效率。对于用于短到中波长和荧光粉转换型白光的InGaN材料，情况尤是如此。举例来说，到基于InGaN的LED的驱动电流降低到十分之一可导致效率70%的增加。驱动器230和线路中以热能消耗的能量（或I2R损失）也随着驱动电流的上升而上升。调节驱动电流的量值的能力可避免单独使用PWM所带来的所述问题，且组合AM和PWM也可提供微调LED210-1至LED210-N中的每一个LED的发射光谱的一种方式，因为LED的峰值发射波长常常与驱动电流的振幅具有至少某种相关性。
PWM或AM的使用不局限于静态的且相对缓慢的照明效果。LED可非常快速地（比眼睛或甚至许多机器所能察觉的快得多）打开和关闭。可利用LED210-1至LED210-N的快速开关速度来传输数据，且在许多情况下，在静态或平均照明用于其他目的时同时利用所述快速开关速度。另外，根据不同波长源的多样性，LED210-1至LED210-N中的每一个LED可操作以用于传输单独的数据信道，所述单独的数据信道可大大地增加可用的数据带宽。
如上所述使用的图2的光源200可精确地再现或接近许多不同光源的光谱和亮度特征或根据由发明者或工程师创作的模式产生照明。在本发明的一个实施方式中，光源200使用照明数据来定义光源200产生的特定照明。照明数据可通过通信界面250输入光源200或存储在存储系统260中。在示范性实施方式中，通信界面250将光源200连接到可包括类似光源或控制装置的网络，且所述通信界面250可进一步为用户界面的一部分，所述用户界面允许用户控制光源200，例如以选择主动照明数据来操作光源200。光源200中的存储系统260可用于存储照明数据和用于设备控制器220的可执行代码，且存储系统260可为能够存储信息的任何类型的系统。所述系统包括（但不限于）易失或非易失IC存储器（例如DRAM或闪存存储器）和用于可移动媒体（例如磁盘、光盘或闪存盘）的读取器。
图2图示含有两种类型的照明数据（包括预设置262和用户文件264）的存储器260。预设置262为工厂安装的照明数据文件，所述工厂安装的照明数据文件表示默认照明或对大量用户来说将有用的照明。预设置可包括（例如）常见天然光源（例如，晴朗夏日的中午的太阳或满月）的光谱、基于火焰的光源（例如，蜡烛或篝火）的光谱、常见电气光源（例如白炽灯或荧光灯）的光谱和提供具有最佳的能量效率以用于在不同强度范围内的人类视觉的光源200的光谱。用户文件264为用户已选择存储在光源200中的照明数据。用户文件264可包括针对预设置所提及的相同类型的照明数据，但用户文件264另外包括特定用户特别感兴趣的照明数据。举例来说，个人可将照明数据输入存储器260中，所述照明数据提供具有光谱内容和时变性的光，针对用户的睡眠周期或用户的小孩的睡眠周期最佳化所述光。研究员可将照明数据输入存储器260中，生成提供实验所需的光谱内容的照明或优化特定植物或生物的生长的照明。
存在许多不同类型的照明，所述照明可由可作为预设置或用户数据存储在存储器260中的照明数据文件表示。列举几个实例：光源200可再现或接近来自天然源（例如太阳或月亮）的光的光谱，因为所述天然源将出现在特定日期、时间和位置。照明数据可表示具有以下光谱的光：所述光谱模仿传统的人造光源，例如，各种类型中的任何一种的白炽灯、荧光灯、气火焰、蜡烛、油灯、煤油灯、弧光灯或石灰光灯，或照明数据可表示具有以下光谱的光：所述光谱具有特定效用，例如黑光灯、昆虫灯、电影安全灯、生长灯或对应于任何所需滤波效应的彩光灯。所有可由照明数据表示的所述不同类型的照明可通过光源200重现。光源200还可产生具有一般不存在的光源光谱的光，例如20000K CCT（相关色温）的光，所述光可能难以形成，因为灯丝将熔化。并且，如上所提及，可针对光源200定制照明数据，以提供最佳的能量效率，例如以改变光源200的光谱的形状，所述光源200具有用于最佳人类视觉或其他有用目的的每单位能量消耗的亮度级。
照明数据可具有适合于表示所需照明信息的各种不同文件格式。静态光谱分布（例如）可使用对应于一组不同的光波长的一组样值来简单表示。或者，静态光谱分布可由光谱分布的特定转换（例如傅里叶转换）的系数表示。照明数据中的其他信息可表示光谱分布随着时间或绝对强度如何变化。照明数据可进一步包括位置或方向信息，以指示光谱和照明强度的空间变化，尤其是当光源200与其他类似照明设备一起使用以照明房间或其他环境时。
设备控制器220解码用户针对光源200的操作选择的照明数据并根据需要编程驱动器230，以使LED210-1至LED210-N产生照明数据中所要求的照明。一般来说，设备控制器220可使用来自多个源的数据，以便判定驱动器230的正确编程。举例来说，当从LED210-1至LED210-N发射的峰值波长不同于所选照明数据中所表示的波长时，设备控制器220可插入在主动照明数据中提供的样值之间。在存储系统260中可为工厂设置的校准数据266可指示分别从LED210-1至LED210-N测量的峰值发射波长以及其它LED性能数据，例如取决于驱动电流、温度或其他因素的发射强度。针对每一LED，设备控制器220可随后使用校准数据266和来自温度传感器270的温度数据来判定所述LED所需的驱动信号，以产生对所选照明数据中所表示的光谱分布的所需贡献。可使用光传感器280来监视来自LED210-1至LED210-N的发射光，以允许设备控制器220根据在光源200老化或使用时发生的性能变化调适所需驱动信号的计算。
在LED210-1至LED210-N的功率限制内可产生几乎任何照明光谱功率分布的光源200可与其他类似光源一起使用，以在照明中产生所需空间模式。照明的空间模式可以与光谱内容可能变化的方式相同的方式经受时间变化。举例来说，再现从黎明到黄昏的太阳照明的轨迹的照明将包括一天中的空间变化、光谱变化和强度变化。例如，可在现场照明或家庭照明中使用实施照明的所需空间、光谱和强度模式的系统。
图4图示房间400，所述房间400含有根据本发明的实施方式的照明系统，所述照明系统提供具有空间变化的照明。房间400包括多个光源410、420和430。每一光源410、420或430可为可灵活的光源，例如图2的光源200，且所述光源因此能够产生具有可编程光谱轮廓的光。照明控制或播放器系统450与光源410、光源420和光源430通信并且照明控制或播放器系统450可为如图4中所示的单独单元或可实体地合并在一或多个光源410、420和430中。播放器系统450可包括专门设计的硬件或执行软件来实施所需照明功能的通用计算机。
光源410、光源420和光源430在播放器系统450控制下可充当网络，以提供具有所需光谱、时间和空间分布的房间照明。多个光源410、420和430的各种实体和逻辑配置是可能的。举例来说，每一光源410、420和430可具有网络地址，所有光源410、420和430可以串行方式连接，或光源410、光源420和光源430可成行和列配置及定址，以提供具有顶部照明的区域。优选地，所使用的配置允许播放器系统450与每一光源410、420或430独立通信。
在房间400中设置或操作照明期间，播放器系统450可轮询每一特定光源410、420或430的特征以判定光源特征，所述光源特征可包括静态信息和动态信息。静态信息可（例如）包括光源410、光源420和光源430的位置和光源410、光源420和光源430中的每一光源中的颜色的数目和发射器的类型。动态信息可包括光源410、光源420和光源430的温度、使用年限和数目。播放器系统450可进一步包括传感器，所述传感器能够测量光在房间400中的一或多个点处的光谱分布。基于光源410、光源420和光源430的所测量的光或所判定的特征以及所选择的照明数据，播放器系统450针对各个光源410、420和430选择光谱分布，且播放器系统450或光源410、光源420和光源430可计算在房间400中产生所需照明所需的光源410、光源420和光源430中的发射器的驱动电流。
播放器系统450能够执行复杂的照明程序，所述照明程序包括房间400中的光谱照明与空间照明的特定光谱分布与空间分布和时间变化。举例来说，照明数据文件中的空间与光谱信息可根据针对照明系统中的回放而专门记录的内容模仿大型照明源（例如天空）。房间400中的照明因此可再现来自天空的、根据特定位置和当日时间及当年时间记录的，漫射照明的光谱分布。另外，房间400中的照明可另外实时地或以压缩时间尺度或扩展时间尺度模仿一天或一个季节的天空的光谱分布的时间变化。与太阳相关联的明亮的局部照明可通过天空光程序极好地应用。或者可切换播放器系统450以在房间400中重现照明，所述照明模仿篝火或烛光、来自白炽灯泡或甚至雷击的闪烁和光谱特征。更一般来说，可操作播放器系统450以产生任何照明，所述任何照明可表示在针对所述目的记录或编写的照明数据文件中。
根据本发明的另一方面，可使用记录器系统来捕获现存照明环境的光谱、时间与方向特征，以用于在图2或图4的照明系统中重现。图5图示简单的记录系统500，所述记录系统500可记录照明模式，以在图4的房间400中回放。记录系统500包括指向不同方向的多个“便携式摄像机（camcorder）”510、520和530。举例来说，便携式摄像机520可直接指向天空，同时便携式摄像机510和便携式摄像机530指向所选择的罗盘方向并处于垂直的角度。或者，可根据特定照明系统（例如，图4的照明系统400）中的光源的位置选择便携式摄像机510至530的方向。传统彩色便携式摄像机仅具有三个信道（红色、绿色和蓝色），这对于此处所需的完整光谱记录来说通常是不足的。因此，每一便携式摄像机510、520和530优选地为黑白便携式摄像机，在所述黑白便携式摄像机中，每一像素传感器对广谱内的光敏感。便携式摄像机510、便携式摄像机520和便携式摄像机530可分别装配有准直器和棱镜、绕射光栅或在空间上分离具有不同波长的光的其他光学元件515、525和535。因此，光谱的给定区域（例如，具有从350nm到750nm的波长的光）在在每一便携式摄像机510、520或530中的传感器阵列的表面上展开。一旦便携式摄像机中的像素传感器与角度（不同光波长遍布所述角度展开）相关，即可直接根据通过像素传感器或在对应于所述波长的位置处的传感器测量的强度读取特定波长的光的量。
数据记录器550（例如具有软件或固线式系统的计算机）可判定一组波长带的强度并以照明数据文件格式存储所测量的强度，所述照明数据文件格式保留相关联的光谱、时间和空间信息。用于此记录的帧率一般来说将取决于所记录的照明效果的时间尺度。举例来说，非常低的帧率（例如，小于约每分钟一次）可适用于记录户外照明的一整天的演变，尽管较快的帧率（例如，每秒钟10帧）可在日出或日落时使用或在暴风雨来临时使用较快的帧率来记录照明。另一方面，照明可以60km/s的速率行进，因此对来自雷击的照明的高保真度记录来说，可能需要每秒1000帧的捕获率。
代替具有彩色滤光片的黑白便携式摄像机，高光谱相机可用于记录照明的光谱和空间演变。高光谱相机实质上在每一像素处具有分光仪，且高光谱相机常常具有比录像机或数字照相机少很多的像素。高光谱相机是众所周知的并且可在应用（例如用于军事和环境目的和工业过程控制的地球的远程传感）中使用。高光谱相机具有价格昂贵和产生大量数据的缺点，所述缺点可能是记录具有合适保真度的照明所不需要的。
原始照明数据的处理可使照明数据作为到照明系统的输入更有用或受关注，并且所述处理允许照明设计者、艺术家和研究员方便地互动。举例来说，在许多情况下，原始照明信息（例如艳阳天）非常缓慢地变化，且照明的缓慢的变化允许在不损失有用的信息的情况下显著的压缩。也可能需要操纵或组合记录的场景。举例来说，可多次覆盖单一蜡烛火焰的记录，以产生多个独立蜡烛的外观，或可改变蜡烛火焰的强度和光谱分布，以模仿天然蜡烛的颜色温度的相关变化或以保持颜色温度恒定且仅改变强度。变更的其他实例包括将不同的独立记录的照明模式缓和地变成其他模式以形成新的唯一的照明模式。晴天的光可（例如）向下雨天和随后的闪电转变。所述转变可包括光谱信息、空间信息和时间信息。
原始文件的处理的另一方面是将来自原始记录的空间信息或光谱信息转换成光在房间中的实际位置和性能。光将不需要定位在栅格或任何特定配置上。可选择用有机配置（模拟通过树枝的光）代替从栅格到唯一的固定位置的任何位置，并且所记录的照明数据可预处理或转换，以用于现存光源及区域照明系统中。
用于处理照明数据的其他选项包括时间过滤或插入。举例来说，可将实际照明数据平均化，以最小化短暂现象（例如云、日出、日落或火焰的闪烁）的效应。或者，此暂时现象可在精心设计的时间出现或此暂时现象可随机地插入基础照明模式，所述基础照明模式表示更恒定的照明，例如来自蓝天的光或火焰的橙色或蓝色焰体。
如上所述，发明者可改变记录的照明数据，以产生富有美感的或达到发明者所预期的效果的照明。然而，或者，发明者可在不依赖任何所记录的照明数据的情况下生成全新的照明数据。同样地，技术人员也可生成照明数据，以产生特别有用的功能或结果，例如最佳化生物系统对照明的响应。
图2的光源200或图4中的回放系统450可包括用于可移除媒体（例如存储各种不同照明模式的光盘或电子存储器）的数据存储器或端口。可因此产生“播放列表”以允许选择场景来照明房间或其他区域。举例来说，可如烛光所能的那样随时展示“日光”的变体。然而，在特定时间，特定照明可能更适当的，也许蜡烛照明在晚餐时间更适当，且显然，阳光在其他时间更适当。照明系统全天可在“东方的”天花板到“西方的”天花板上产生日出到日落的转变。也可在所需的天花板或墙壁的任何部位上表现“北方的”天空和“南方的”天空，并且可添加事件（例如雷击和北极光）以用于娱乐以及有用的照明。除功能性照明或娱乐照明外，可生成研究顺序（例如，生理节奏研究）且研究顺序包括在照明系统的播放列表中。所述播放列表可对有类似兴趣的其他人有用，且可以相同方式（例如，音乐CD、电视唱片和MP3和通过因特网可用的其他数字娱乐）将所述播放列表投放市场。
有用的且呈所需格式的照明数据文件将通常需要以类似于产生音乐的方式生成的技术。因此，照明数据可作为原创者的作品受法律保护，并且照明数据可在商业上得到许可或转移。图6为商业方法600的流程图，所述商业方法600使用经编写照明数据的法律特征。商业方法600以生成照明数据的步骤610开始。照明数据可使用上文所描述的技术生成，所述技术包括记录来自环境的照明数据、从头建构照明数据和组合或改变来自任一源的照明数据。然后，步骤620收集并存储向用户提供的照明数据。举例来说，照明数据可存储在中心位置（例如，网站）中或照明数据可存储在物理媒体CD-ROM或DVD-ROM上。然后，可在步骤620中对用户收取许可费，以通过网络（例如因特网）下载照明数据或作为购买物理媒体的一部分。然后，用户可在步骤640中所指示的照明系统中使用照明数据。
因为照明系统和每一光源将通常具有不同性能设置（例如，颜色和每一颜色的功率水平），所以可在销售前改变照明数据，以生成自定义文件，所述自定义文件在照明系统上恰当地回放，所述文件预期用于所述照明系统。改变过程可使用光源的测量的特征，所述光源在工厂进行记录，并且所述光源存储在照明系统中或由照明系统的序号编入目录。软件可以相当直截了当的方式将标准化照明数据文件转换成一个自定义文件（或多个文件），以恰当地回放所需照明。可通过输入一或多个光源的序号而在下载时间自动地执行必需的定制。或者，光源可合并必需的程序和处理功率，以将标准化照明数据文件转换成光源的特定特征所需的照明数据。另一方法应为使每一光源以一致的方式运行，以使得可在无改变的情况下使用标准照明数据文件。
如上文所描述的，用于记录、生成和回放照明场景的一整套工具可类似于现可用于娱乐行业（例如音乐、TV和电影行业）的工具。然而，所述系统的操纵和最终使用不局限于娱乐和人类消费。举例来说，在使用人造光的农业中，可能需要（为节约能量而）移除一般由植物反射且在生物过程角度来看为浪费的光谱的部分（绿叶光谱）。在工业过程控制中，机器视觉系统可得益于自定义光谱照明，以增加识别系统的速度和精度。商业制造有色材料（例如，油漆、染料、塑料和纺织品）也可得益于可重复的、自定义光谱照明，以改善所述材料的产品的品质和一致性。
本发明的另一方面涉及照明数据文件的产生、分布和回放。图7图示光源开发者系统（LDS）700的实施方式。LDS允许开发者和程序员使用光源工具和脚本生成照明数据文件，以在消费者光源410到消费者光源430上“回放”。LDS700可包括一或多个服务器、客户端或分布式计算机、装置或计算系统。LDS包括用于产生照明数据文件720的光源程序员710。光源程序员是能够生成照明数据文件的本领域的普通技术人员。LDS也可包括光源开发套件730、图形用户界面740、光源脚本750和光源工具760。光源开发套件730自身可包括光源脚本和光源工具。可通过许可证向光源程序员提供光源开发套件，且光源管理者810可通过ID或代码追踪光源开发套件。可使用许可证、ID或代码追踪光源程序员的开发活动、光源程序员的照明数据文件720和向光源程序员的支付或来自光源程序员的支付。在其他实施方式中，光源开发套件作为开源软件而提供。将了解，LDS也可采用门户网站的形式，所述门户网站允许程序员在云计算环境中产生照明数据文件。
所述光源脚本和工具可包括以任何编程语言（包括但不限于JAVA、Perl、C等等）为本领域的技术人员所熟知的软件。程序员710可使用光源脚本750和光源工具760产生照明数据文件720。在一个实施方式中，照明数据文件可使用数字权限管理（DRM）保护。照明数据文件可加密，以使得所述数据可仅由具有解密密钥和密码的授权用户存取。所述加密可包括公钥加密和对称加密。在一个实施方式中，光源管理系统加密发送到市场的照明数据文件和客户端870或光源410至光源430下载的文件。使用消费者软件875的照明与控制回放系统450或客户端870将具有必需的解密密钥或密码以使用照明数据文件。或者，解密照明数据文件的密钥或密码可常驻于光源自身中。经加密数据文件也可在LDS与光源管理系统之间交换。取决于安全需要，解密可在任何时候发生在系统中。在另一实施方式中，照明数据文件可由数字水印或类似方法标记，以使得不会免费分布内容并允许发明者或光源管理者追踪并监视照明数据文件的分布和使用。
参看图7，在一个实施方式中，光源管理系统800（LMS）为集中系统，所述集中系统连接到网络并能够与一或多个LDS通信。如本文所提及，网络不一定局限于因特网网络，并且网络可能包括以太网、局域网（LAN）、广域网（WAN）、有线网络、光纤网络、无线网络、蜂窝网络和符合本领域的普通技术人员所熟知的数据标准的其他任何网络，所述数据标准例如（但不限于）由电气电子工程师协会（Institute of Electronics andElectrical Engineers；IEEE）认可的标准。通信信道可为安全HTTPS、SSL或未加密的HTTP并且通信信道也可包括任何熟知的网络或因特网安全系统，包括登录/密码、认证、安全ID或网络密钥的使用。在一些实施方式中，LMS800包括光源管理者810、开发者系统数据库820、消费者数据库830和在线光源市场840。或者，光源市场840可独立于LMS800。
光源管理者810可包括软件和/或硬件，所述软件和/或硬件用于管理LDS700之间的通信并用于追踪在光源程序员710与LMS800之间交换的生成、上传、下载和支付。光源管理者也可包括开发软件和用于生成和处理从LDS700接收的照明数据文件的光源脚本和工具。举例来说，光源管理者可负责认证、许可、ID生成和整理由光源程序员710（本文也称为流明艺术家）上传的任何照明数据文件。光源管理者可确保所有照明数据文件符合规定的标准和品质。在一个实施方式中，光源管理者可向照明数据文件添加额外的特征，例如错误修正、安全特征、（由经授权光源系统认可的）专用包装和与光源市场840中的每一文件相关联的图形用户图标。
开发者数据库系统820为集中数据库，所述集中数据库含有关于光源程序员和程序员ID的信息，并且所述集中数据库可包括照明数据文件720和由程序员生成的其他程序和脚本。在其他实施方式中，照明数据文件可存储在数据文件服务器850或连接到网络的任何其他装置中。开发者数据库也可包括关于在LDS700和LMS800之间交换的支付、许可证、软件、脚本和数据文件的信息。光源管理者可通过向程序员生成的每一数据文件指定唯一的代码或ID来追踪照明数据文件的产生。在一个实施方式中，代码或ID可为程序员专用，从而允许LDS追踪每一光源程序员710的生产力。
光源市场840为电子商务系统，所述系统可由希望购买或下载照明数据文件的消费者存取。电子商务系统的实例为允许消费者使用（例如）网页浏览器登录因特网上的商业服务器（所述服务器具有关于产品的信息，例如价格、可用性等等）并进一步允许用户从商业服务器或类似的服务器或计算机系统购买或下载文件的电子商务系统。在此情况下，产品可由消费者照明数据文件构成。
在此，在图7中，市场图示为LMS800的一部分。然而，将了解，市场可存在于单独网络中、因特网上和/或企业防火墙后。市场也可利用第三方系统，例如PayPalTM，所述系统允许消费者安全付款给供应商。光源市场840也可包括服务器、客户端和软件和/或硬件，以促进消费者购买并允许消费者存取用于存取消费者照明数据文件的消费者数据文件服务器860。关于图9中所图示的实施方式在下文进一步详细地论述消费者如何存取和下载照明数据文件或播放列表的方法。存储（例如）在消费者数据文件服务器860中的消费者照明数据文件865a可不同于数据文件720和存储在数据文件服务器850中的所述数据文件，在某种程度上，所述数据文件经过品质控制、标准化和安全特征、图形等的添加。在一个实施方式中，消费者照明数据文件已被光源市场840中的LMS批准用于销售。光源市场可包括支付服务器、认证服务器、安全软件、消费者数据库和消费者照明数据文件服务器。在一个实施方式中，光源市场包括照明数据文件、照明风格和类别，和图形用户界面，所述图形用户界面用于导航市场网站以基于用户偏好、搜索查询、推荐等购买照明数据文件。
消费者数据库830包括识别消费者照明数据文件的个别购买者的信息、支付信息以及关于用户偏好、购买习惯和使用照明数据文件的许可证的信息。消费者数据库830可为光源市场840的一部分或为独立的计算机或服务器。
光源市场840使使用客户端870或计算机的消费者购买消费者照明数据文件成为可能，所述文件可存储在消费者数据文件服务器860或光源市场840中。消费者照明数据文件允许用户在照明与控制系统450上执行文件，以在光源410至光源430上产生所需的照明效果。光源功能也可嵌入用户的发光二极管（LED）电视中。举例来说，可开发使用户的电视机能够充当网络化光源的光源应用程序和固件。LED或类似类型的TV可因此展示与光源410至光源430相同或类似的照明效果。将了解，客户端870可包括装置，所述装置例如服务器、台式电脑、手提电脑、笔记型电脑、智能手机、移动装置、平板类装置或能够通过网络通信的任何其他移动、企业或消费者计算装置。应注意，客户端功能可嵌入光源自身或嵌入在照明与控制回放系统450上。光源可包括用户界面，所述用户界面具有与客户端870相同或类似的功能。使用客户端870的消费者可通过网络连接连接到市场840并且所述消费者可从服务器860存取消费者数据照明文件。如本文所提及，网络不一定局限于因特网网络，并且网络可包括以太网、LAN、WAN、有线网络、光纤网络、无线网络、蜂窝网络和符合本领域的普通技术人员所熟知的数据标准的其他任何网络，所述数据标准例如（但不限于）由IEEE认可的标准。
通信信道可为安全HTTPS、SSL或未加密的HTTP并且通信信道也可包括任何熟知的网络或因特网安全系统，包括登录/密码、认证、安全ID或网络密钥的使用。市场可具有存储用户偏好和最近购买的消费者账户。客户端可付费下载照明数据文件并且客户端可使用市场中的支付服务器（未图示）安全支付。在另一实施方式中，消费者可购买和/或许可媒体（例如CD、DVD、U盘或任何其他物理存储媒体）上的照明数据文件。
客户端870可为独立的装置或客户端870可整合在照明与控制回放系统450中，或者所述系统450可直接连接到网络和光源管理系统800以及光源市场840。在本发明的一个实施方式中，客户端870根据请求或自动（取决于消费者定义的设置）发送命令到照明控制与回放系统450，以执行消费者照明数据文件。照明控制与回放系统连接到一或多个光源410、420和430。所述系统中的各种装置和软件或固件之间的连接可为有线的或无线的并且所述连接可包括（例如）如通用串行总线（USB）、高清晰度多媒体接口（HDMI）、因特网、以太网、无线电频率、BluetoothTM、光学期间等的所述连接。将了解，可利用为本领域的普通技术人员所熟知的其他类型的连接。
除先前所述的功能外，照明控制与回放系统450可含有用于识别和验证经许可的消费者照明数据文件865b的软件、固件或硬件，以作为防止照明数据文件的未经授权的或盗版版本的手段。同样，在一个实施方式中，照明控制与回放系统可含有之前作为光源200的部分图示的存储器260、预设置262、用户文件264和校准266，以及用于执行照明播放列表的附加的软件和存储器。在某些实施方式中，存储器、用户偏好、校准设置和预设置分布在光源控制回放系统中而不是光源本身中。
在一个实施方式中，如在图7中所图示，消费者客户端870包括光源消费者软件875。光源消费者软件包括用于管理和生成照明数据文件偏好和播放列表的图形用户界面（GUI）和软件。光源消费者软件也可包括控制光源照明效果的功能，如下文更详细地描述。光源脚本、照明控制与回放系统软件和光源消费者软件有时在本文共同地称为“光源应用程序”。也将了解，系统也可实施为网页服务，其中网页浏览器可在客户端870、照明与控制回放系统450和/或光源410至光源430上使用。网页浏览器可允许消费者登陆托管网站，所述托管网站具有与消费者软件875相同的全部功能。市场840或其他位置中的托管服务器可允许用户存储消费者照明数据文件、整理播放列表并且还生成用户偏好，所述用户偏好用于当市场中存在新的或优选的照明数据文件时警告用户。举例来说，照明与控制回放系统450可包括到光源市场的网络连接，其中所述系统可自动检查更新并下载消费者照明数据文件或样品。此功能也可在客户端870处或在光源自身上执行。
在另一实施方式中，照明控制与回放系统450存储并播放用户照明播放列表。或者，播放列表可存储在客户端870上并且播放列表可通过光源消费者软件875执行或在光源自身上执行。播放列表可（例如）包括所选的/优选的照明数据文件和/或以预定或顺序格式整理的照明数据文件。播放列表准许用户在一天的不同时刻或根据用户的心情或自定义设置执行照明数据文件。举例来说，播放列表可包括用于“早晨”、“下午”和“晚上”的家庭设置的照明数据文件，所述文件使光源根据当日时间播放不同的照明数据文件。在执行时，播放列表可播放（即，使播放列表执行）个别照明数据文件，所述个别照明数据文件中的每一文件控制在一天中以不同时间间隔从光源410至光源430发射的照明的强度、特征、照度、光谱分布和温度。
将了解，本发明的实施方式可推广到若干消费者配置和实际配置中。举例来说，当采用移动装置的形式时，客户端870可允许用户从远程位置控制照明与控制回放系统450。用户可能正下班开车回家并可能想要发信号给他的妻子告诉她他正回家。因此，使用消费者软件875或网页服务器应用程序（例如AndroidTM或
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应用程序）的客户端870可执行转而使照明数据文件在家播放的程序，所述照明数据文件改变光源照明的颜色或效果（例如，绿色表示“我正在回家路上”，或红色表示“我堵在路上了”，黄色表示“我即将回家”）。机场、公共场所、办公大楼、工厂等中的光源可由操作者启动，以改变颜色或照明效果来用信号表示警告、航班延误、关闭或其他意外事件。
在另一实施方式中，回放和播放列表功能具有重要的实际利益和环境利益。举例来说，照明控制与回放系统450可连接到建筑物、车间或企业中的一或若干光源，所述建筑物、车间或企业的各种房间或部门具有多个不同的照明需求。消费者照明数据文件中的每一个文件可针对不同房间、楼层或部门取决于照明需求特别地定制，且可通过照明控制与回放系统自动调整每一文件。此举可（例如）通过为建筑物播放预设置文件或播放列表来完成。同样，播放列表的执行可经过配置以通过控制（例如）接收天然阳光的不同房间中的照明的强度和亮度来节约能源和成本。因此，具有每天六小时接收恒定天然照明的窗的办公室可能具有作为播放列表的一部分的照明数据文件，编程所述照明数据文件以在明亮白天调暗光源，并在天然照明的水平已减弱时增加亮度和强度。
在本发明的又一实施方式中，照明控制与回放系统450具有一或多个传感器455（例如光电传感器），所述传感器455能够测量房间中的照明水平并向照明控制与回放系统450中的控制器发送信号，所述控制器转而将播放或执行与来自传感器的信号的测量值相关联的某一照明数据文件或播放列表。以此方式，照明控制与回放系统450具有反馈系统，所述反馈系统允许照明控制与回放系统450向房间提供最佳的节能照明。在一些实施方式中，传感器可处于光源自身上或遍及住宅或建筑物的其他位置。
此外，消费者软件875允许用户通过编程照明控制与回放系统以在一天的某些时刻打开或关闭灯来在家或在工作时控制照明的所有方面，并且消费者软件875调节光源以提供所需的照明效果，例如模仿正午、日落、月光、烛光、黑光的效果或其他环境效果。此举可通过使用播放列表或预定的编程来完成。
将了解，光源（如TV或网络化媒体装置）能够通过因特网串流照明数据文件，就像用户流视频、音乐或其他内容。光源市场可设计为含有各种风格和类别的播放列表或串流照明数据文件，所述播放列表或串流照明数据文件然后可控制消费者光源的照明。用户可订阅市场中的播放列表或光源站。举例来说，用户可决定为“沙滩一日”串流照明。在此实例中，光源市场将照明数据文件串流到客户端870、照明与控制回放系统450和/或对应于模仿沙滩一日的各种照明效果的光源410至光源430。也可基于（例如）消费者习惯、品味、偏好或光源的特性，针对消费者和/或特定光源提出或定制照明数据文件或播放列表。（下文更详细地描述光源的“特性”）。可由LMS或其他远程服务器监视照明数据文件的串流或使用。支付系统可包括基于消费者的照明数据文件或播放列表的使用时间向消费者收费。
还将了解，光源市场可使光源消费者的协作社交网络共享消费者的偏好、论述照明效果并展示消费者的消费者个性称为可能。以此方式，光源用户将曝光各种不同照明效果和来自其他消费者的反馈。在一个实施方式中，用户可连接到其他光源以共享照明数据文件或与其他用户联网，以将其他用户的播放列表串流到所述用户自己的光源。
在另一实施方式中，可组合或同步音乐文件与照明数据文件，以使得光源展示基于音乐的音响效果的照明。照明数据文件可含有经编程以执行不同类型的照明颜色、强度或效果的脚本，所述不同类型的照明颜色、强度或效果与特定的声音频率、调子或歌曲相关。举例来说，收听某首歌曲（无论所述歌曲是否是使用者自身的音频文件（例如MP3、声波文件等等））或从市场或其他网站串流的歌曲的用户可使所述用户的光源能够展示针对每一首歌曲独特地微调的照明效果。举例来说，取决于是否正收听作曲家（例如，贝多芬、莫扎特或斯特拉温斯基）的古典音乐而呈现各种照明效果。爵士乐、摇滚乐或电子乐可唤起另一类型的效果或播放列表。
在本发明的其他实施方式中，光源将具有某些类别的特征。所述特征合起来包含灯具单元的“特性”和在之中展示光的环境。通过分类所述特性，市场840可推荐和维护安装在特殊光源或客户端装置上的软件、流明脚本和应用程序，且软件可以给定消费者光源的熟知特性的适当的方式运行。
光源的“特性”可考虑关于光源单元的大量的技术因素，例如，光输出、流明/瓦特效率等等，所述技术因素说明光源单元的性能与寿命的比较。光源的“特性”也可配置为考虑颜色保真度，所述颜色保真度可将彩色信道的数量、每一信道的峰值波长、流明输出、输出控制的分辨率和时间响应分辨率作为因素。
光源软件和固件的自动更新为本发明的实施方式的另一特征。可（在选择加入或选择退出基础上）基于光源的特性（例如，基于存储容量和保真度）订阅或“推行”软件/固件更新。也可取决于偏好为用户订阅或推行照明数据文件、应用程序、更新、升级和错误修正。举例来说，建筑物管理者可订阅节能照明数据文件以用于照明建筑物，然而，餐厅老板可订阅或具有对适用于地中海主题的环境餐厅照明的偏好。此外，可基于单元的存储器和保真度特性提出流明脚本和流明脚本的更新（例如，可不向16色单元推行对平缓的32色的表现的更新）。
光源特性也可具有传感器保真度，已知单元的传感器特性将提示哪些软件配置是适当的，且同样地，已知对受欢迎的应用程序来说传感器保真度是不足的可提示硬件升级。传感器可处于光源自身或外部装置（例如，窗或建筑物或住宅的外部）上。传感器耦接到光源、照明与控制回放系统或住宅或建筑物的内部或外部某处。传感器可为简单的光敏感装置或运动敏感装置。在某些实施方式中，传感器455可为智能传感器，所述智能传感器能够测量环境因素，例如，温度、湿度、声级、语音模式、心率、红外辐射、电话铃声、氧气和二氧化碳含量和对光敏生理节奏来说可能重要的其他因素。传感器可采用光电或分光仪传感器或为本领域的普通技术人员熟知的任何其他测量装置的形式。
如先前所提及，光源传感器可对当日时间和/或当年时间敏感，且光源传感器可向光源或照明控制与回放系统提供反馈，以模仿或表现所需时间、地理位置或环境设置。传感器也可为天气敏感的并且传感器能够向光源或照明控制与回放系统提供反馈，以基于环境条件（例如，热度、下雪、下雨和可影响内部房间或建筑物的照明的其他条件）执行特定照明数据文件。
光源应用程序将具有包含多种灯具属性、传感器响应和协作能力的容量范围。协作能力将包括光源与其他光源和先前所述的社交门户通信的能力。如果硬件的特性不包括流明脚本要求的颜色或亮度级，或硬件的特性不能够播放与其他单元协作的照明数据文件或不包括所需传感器组，那么可限制光源脚本性能。
在一个实施方式中，光源应用程序将具有能够测量大量的不同外部因素的人工智能脚本。光源应用程序可含有学习应用程序，所述学习应用程序模仿用户的习性，例如，学习用户的照明偏好或时间表以取决于用户的生活方式自动调节照明。举例来说，光源传感器455可追踪用户的时间表并向照明控制与回放系统450提供反馈，所述照明控制与回放系统450具有编辑关于用户的数据的统计软件，所述数据例如用户在某些房间的移动频率、一天中用户在家的时间和花费在住宅的各处的时间量。软件可测量所述类别中的每一类别的平均值，并且软件可使光源应用程序按照时间表启动光源，所述时间表基于用户的习惯。举例来说，光源可在用户从工作地点到家前自动打开或在用户离开家去工作后自动关闭、在用户睡觉前开始调暗并在用户醒来前开始调亮。光源应用程序还能够调节以适应环境，即用户的住宅或建筑物内部和外部环境。举例来说，如果外面在下雨且房间内正播放爵士乐，那么通过用户的偏好设置的或属于雨天气候和/或爵士音乐的风格或类别的照明数据文件可在照明控制与回放系统上执行，以调节光源来适应适合此环境的环境照明。将了解，在宾馆、机场、俱乐部或具有各种照明需要的其他公共场所中，此系统将具有许多实际应用。例如，宾馆的大厅、走廊、会议室、餐厅和客房具有若干不同照明需要。光源传感器可遍及建筑物分散并将测量房间中的移动、天然照明以及当日时间。通过使用人工智能系统，宾馆可确保以可能最有效率的方式在宾馆的每一区域提供恰当的量（和适当的品质）。或者，光源可由控制主机预编程序来以预定的方式在每一环境中提供照明。
本发明的光源可以若干不同的设置安装和网络化，所述设置可反映在光源市场类别中。具有特定应用程序和特征的不同光源设置的实例包括：工业、温室、住宅厨房、卧室、走廊、户外、办公室、医院、餐馆、宾馆、零售店和学校。
也可编程光源应用程序以用于不同场合，例如，生日、婚礼、假日和特定事件，例如要求定时和同步的照明效果的音乐会。也可为年龄组、性别偏好、个性类型（例如，善于表达的、内向的、友善的、精于计算的）、娱乐等等定制光源应用程序的编程。在其他实施方式中，光源应用程序可反映生理偏好、生理节奏和情绪。
光源也可用针对所欲个性、用户偏好和地理位置的所有硬件和应用程序预先配置，以使得光源针对每一用户定制。
本发明的光源也可具有次要用途和应用。举例来说，光源可通过WiFi、BluetoothTM、无线电频率或其他类型的通信信道连接到电话（例如，固定或移动电话）、计时器、门铃，以使得当电话或门铃响时，电话或门铃触发光源闪烁或改变颜色，以警告用户电话或门铃响了。当电话铃声设置为关闭或振动时或当用户在另一房间中而不能听到电话或门铃时，此信号可充当给用户的额外信号。如果光源具有传感器（所述传感器可探测烟雾报警器的声音、烟雾、气候变化或其他可警告用户未经授权的进入或移动的其他触发事件），那么光源也可充当火警警报器或警告信号。或替代地，现存的烟雾报警器和其他的传感器可与光源410至光源430联网。
图8图示用于产生照明数据文件的方法和过程流程图的实施方式。在步骤880中，流明艺术家（在图7中图示为光源程序员710）与光源管理系统签约并且流明艺术家获得开发者ID和密码。在步骤890中，流明艺术家与光源管理系统连接。在步骤900中，流明艺术家输入ID和在LMS注册的密码，以登录开发者系统数据库820。在步骤910中，LMS对照开发者数据库对于ID/密码。在步骤920中，LMS认证开发者。在步骤930中，流明艺术家下载光源工具和光源脚本到LDS。在步骤940中，流明艺术家使用光源工具和光源脚本生成符合LMS的标准和格式的照明数据文件720。在步骤950中，流明艺术家上传数据文件到LMS。在步骤960中，光源管理者810处理数据文件以确保符合标准、格式和代码要求。在步骤970中，光源管理者添加专用数据包装（如果必要的话）或加密照明数据文件。在步骤990中，光源管理者组织并分类批准的照明数据文件并将所述文件传递到在线市场840。在步骤1000中，在线市场制作适用于用户下载的消费者照明数据文件和播放列表。应注意，前述步骤在一些用户和管理行为的协助下通过计算装置完成，但所有步骤并不需要以列出的顺序和/或图示的顺序发生。将了解，LDS和LMS可作为网页服务实施，其中所有光源工具和光源脚本对注册的光源程序员来说可用作云计算环境的部分。
图9图示供用户下载和执行照明数据文件的方法和过程的实施方式。在步骤1010中，客户端870建立与市场840的连接。在步骤1020中，消费用户输入登录/密码。（此登录和密码信息可在用户与市场签约时提供给用户）。在步骤1030中，如果发现匹配，那么市场核对消费者数据库并认证用户。如果发现匹配，那么用户可继续下一步骤。如果未发现匹配，那么用户不能继续下一步骤。在步骤1040中，用户根据市场作出选择。在步骤1050，用户通过（在线市场中的）支付服务器进行支付（所述支付取决于服务而为可选的），并且用户数据（例如，身份、地址和用户的购买）存储在消费者数据库830中。在步骤1060中，用户下载照明数据文件。在步骤1070中，用户视情况生成一或多个播放列表。在步骤1080中，照明控制与回放系统450整理照明数据文件865a至865b并通过核对经授权照明文件中存在的专用包装、代码或ID来认证文件。认证步骤是可选的。在其他实施方式中，照明与控制回放系统将解密照明数据文件865a至865b。在步骤1090中，照明控制与回放系统执行照明数据文件，且照明由光源对应地调节。在一些实施方式中，用户可在免费试用期下载照明数据文件。将了解，相比单个文件，用户可下载照明数据文件的全部播放列表。应注意，前述步骤在某一用户和管理行为的协助下通过计算装置完成，但前述步骤并不需要以列出的顺序和/或图示的顺序发生。
在一个实施方式中，只要存在网络连接，则光源消费者软件875和/或照明与控制回放系统450中存在的软件和固件可由光源管理系统自动升级。
将了解，在某些实施方式中，客户端870或消费者软件875可合并在照明与控制回放系统450中，或者客户端870或消费者软件875可并入光源自身中。光源也可含有照明与控制回放系统450的功能。
尽管已参考特定实施方式描述本发明，但此描述仅为本发明的应用的实例且此描述不应被视为限制。所公开的实施方式的特征的各种改编和组合在如下列权利要求书所定义的本发明的范围内。应注意，已参考各种软件和硬件组件描述本发明的实施方式，在示范性图式中描述所述实施方式中的一些实施方式。本领域的普通技术人员将认识到，现代分布式计算系统允许软件和/或硬件组件常驻于不同位置、服务器、客户端和/或硬件或固件组件中，而不限制参考示范性实施方式和图式描述的软件、固件或硬件组件的位置或功能。

Claims (35)

1.一种用于产生照明数据文件的系统，所述系统包含：
光源产生系统，所述光源产生系统耦接到光源管理系统；
所述光源产生系统包含一或多个光源程序员，所述一或多个光源程序员能够从所述光源管理系统存取及下载光源开发者工具，并且生成照明数据文件及将所述照明数据文件通过通信信道上传到所述光源管理系统；
所述开发者工具含有用于所述照明数据文件生成的软件；
所述光源管理系统能够验证光源开发者并存储照明数据文件。
2.如权利要求1所述的系统，其中每一照明数据文件指定有唯一的识别码。
3.如权利要求1所述的系统，其中加密所述照明数据文件。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述光源产生系统在由所述光源管理系统提供的网络服务上操作，借此所述程序员可登陆到所述网络服务、使用由所述服务提供的开发者工具生成所述照明数据文件并将照明数据文件上传到所述光源管理系统。
5.一种用于存储和分配照明数据文件的光源市场系统，所述市场包含：
一或多个电子商务服务器，所述一或多个电子商务服务器提供用于显示、浏览和购买照明数据文件的用户界面；
数据存储服务器，所述数据存储服务器用于存储照明数据文件；
消费者数据库，所述消费者数据库用于存储有关照明数据文件的消费者和购买的信息；
通信构件，所述通信构件用于与耦接到照明与控制播放器的一或多个消费者客户端装置通信。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述市场能够将照明数据文件串流到一或多个消费者客户端装置。
7.一种照明数据文件回放系统，所述系统包含：
客户端装置，所述客户端装置通过通信信道耦接到光源市场，其中所述客户端装置具有用于下载和整理照明数据文件的软件；
所述客户端装置进一步连接到用于执行所述照明数据文件的照明与控制播放器，所述播放器能够从表示光谱分布的所述数据文件存取照明数据，并且所述播放器能够回应于所存取的照明数据，以各个强度操作具有多个发射器的光源，以使得所述发射器的所述各个强度的组合产生由所述所存取照明数据表示的所述光谱分布。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述客户端装置含有所述照明与控制播放器。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述市场为所述客户端装置提供网络服务，以存储、整理和播放照明数据文件。
10.如权利要求7所述的系统，其中加密所述照明数据文件。
11.如权利要求7所述的系统，其中所述客户端装置进一步包含用于生成、整理和下载照明数据文件播放列表的软件。
12.如权利要求9所述的系统，其中所述客户端可通过所述网络服务生成、管理和存取播放列表。
13.如权利要求7所述的系统，其中所述光源含有所述客户端的所有功能。
14.如权利要求7所述的系统，其中所述客户端或所述光源中的一者含有用于仅播放经授权照明数据文件的软件。
15.如权利要求7所述的系统，所述系统进一步包含传感器，所述传感器用于为所述光源提供关于选自由以下各者组成的组的因素的反馈：照明、天气、温度、当日时间、湿度、声级、语音模式、心率、运动、红外辐射、电话铃声、含氧量和二氧化碳含量；其中所述反馈能够引起所述光源照明效果的变化。
16.一种用于生成和分配照明数据文件的计算机实施方法，所述方法包含以下步骤：
准许光源开发者系统与光源管理系统连接；
提供用于生成照明数据文件的所述光源开发者系统工具；
从所述光源开发者系统接收照明数据文件；
在所述光源管理系统中处理所述照明数据文件；
向消费者提供对所述照明数据文件的存取。
17.如权利要求16所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：加密所述照明数据文件。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述光源开发者系统在网络服务上由所述光源管理系统托管。
19.一种用于分配照明数据文件的计算机实施方法，所述方法包含以下步骤：
提供一或多个电子商务服务器，所述一或多个电子商务服务器提供用于显示、浏览和购买照明数据文件的用户界面；
提供数据存储服务器，所述数据存储服务器用于存储照明数据文件；
提供消费者数据库，所述消费者数据库用于存储有关照明数据文件的消费者和购买的信息；
与耦接到照明与控制播放器的一或多个消费者客户端装置通信，所述播放器能够从表示光谱分布的所述数据文件存取照明数据，并且所述播放器能够回应于所存取照明数据，以各个强度操作具有多个发射器的光源，以使得所述发射器的所述各个强度的组合产生由所述所存取照明数据表示的所述光谱分布。
20.如权利要求19所述的方法，其中加密所述照明数据文件。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述播放器可仅播放经授权照明数据文件。
22.一种用于回放照明数据文件的计算机实施方法，所述方法包含以下步骤：
通过通信信道存取光源市场；
将照明数据文件下载到客户端装置；
使用所述客户端装置执行所述照明数据文件，所述客户端装置耦接到照明与控制播放器，所述播放器能够从表示光谱分布的所述数据文件存取照明数据，并且所述播放器能够回应于所存取照明数据，以各个强度操作具有多个发射器的光源，以使得所述发射器的所述各个强度的组合产生由所述所存取照明数据表示的所述光谱分布。
23.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：生成照明数据文件的播放列表，以用于控制所述光源的输出。
24.如权利要求22所述的方法，其中加密所述照明数据文件。
25.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：向所述客户端装置提供软件或固件更新。
26.如权利要求22所述的方法，其中所述光源含有所述客户端装置的所有功能。
27.如权利要求24所述的方法，其中所述客户端装置能够解密所述经加密照明数据文件。
28.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：使用耦接到所述照明与控制播放器的传感器，以用于向所述光源提供关于选自由以下各者组成的组的因素的反馈：照明、天气、温度、当日时间、湿度、声级、语音模式、心率、运动、红外辐射、电话铃声、含氧量和二氧化碳含量；其中所述反馈能够引起所述光源照明效果的变化。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述播放器能基于感官输入播放照明数据文件。
30.如权利要求7所述的系统，其中所述光源具有鲜明的特性。
31.如权利要求30所述的系统，其中所述特性可包括以下各者中的一或多个：光输出、功率效率、色彩保真度、传感保真度、地形、环境、家用、商用或私用。
32.如权利要求22所述的方法，其中照明数据文件的所述回放基于所述光源的所述特性。
33.如权利要求22所述的方法，其中照明数据文件的所述回放基于用户偏好。
34.如权利要求19所述的方法，其中可基于用户偏好提出购买照明数据文件。
35.如权利要求19所述的方法，其中可基于所述光源的所述特性提出购买照明数据文件。
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