CN104509210B - 用于控制照明的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
公开了用于照明控制的方法和装置。在一个或者多个LED(323、327)上标识光学元件(110、310、312、710A‑E、712、810)的存在,并且标识光学元件的至少一个属性。基于光学元件的属性来调整与光学元件相关联的和/或由光学元件所覆盖的光源的光输出的至少一个属性。
Description
技术领域
本发明一般针对照明控制。更特别地,本文公开的各种发明方法和装置涉及基于所附接的光学元件的一个或者多个所标识的属性来控制光输出的一个或者多个属性。
背景技术
数字照明技术(即,基于半导体光源(诸如发光二极管(LED))的光照(illumination))提供了对传统荧光灯、HID和白炽灯的可行的替换方案。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本和许多其它方面。在LED技术的最近发展已提供了高效和鲁棒的全光谱照明源,该全光谱照明源使得能够在许多应用中实现各种各样的照明效果。体现这些源的器材(fixture)中的一些以照明模块为特征,该照明模块包括能够产生不同颜色(例如,红、绿和蓝)的一个或者多个LED以及用于独立地控制LED的输出以便生成各种各样的颜色和颜色改变的照明效果的处理器,例如,如在通过引用合并于此的美国专利号6,016,038和6,211,626中详细讨论的。
在诸如包括基于LED光源的那些的照明系统中,合期望的是能控制照明系统的一个或者多个光源。例如,可能合期望的是能控制点亮多个光源中的哪些、能控制在哪些时间段期间点亮一个或者多个光源,和/或能控制光源中的一个或者多个的一个或者多个照明参数。例如,可能合期望的是控制将哪些照明源用于提供方向性光和/或将哪些光源用于提供逆光照明(backlighting)。
在一个或者多个光源的配置期间的直接指定(specification)使得能够实现对照明参数的选择。然而,这样的直接指定可能会遭受到一个或者多个缺点,诸如缺乏精细调节所应用的照明的能力、缺乏用于适配于新引入的环境对象和/或现有对象的重新安置的灵活性,和/或缺乏对照明参数的量身定制和/或对于具体对象的调整。诸如智能电话和平板电脑之类的远程设备也使得能够实现对一个或者多个光源的直接控制。然而,这样的控制可能遭受到一个或者多个缺点,诸如需要安置远程设备以控制光源和/或干扰远程设备的其它活动。同样,例如,经由远程设备的指定可能是不方便的和/或可能不能提供期望的控制粒度(granularity)。可能存在直接指定和/或远程设备的附加的和/或替换的缺点。
因此,在本领域中存在提供使得能够实现对于光输出的一个或者多个属性的控制和可选地克服现有装置和/或方法的一个或者多个缺点的方法和装置的需要。
发明内容
本公开针对照明控制。更具体地,本文公开的各种发明方法和装置涉及基于所附接的光学元件的一个或者多个所标识的属性来控制光输出的一个或者多个属性。例如,在一些实施例中,在一个或者多个光源上标识光学元件的存在并且标识该光学元件的至少一个属性。基于光学元件的属性来调整在其上提供光学元件的光源的光输出的至少一个属性。
一般地,在一个方面中,提供将光学元件与至少一个光源相关联的方法,并且该方法包括以下步骤:在多个LED中的一个或者多个所覆盖的LED上标识光学元件的存在;将光学元件与所覆盖的LED中的一个或多个相关联;标识光学元件的至少一个属性;以及基于光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性。
在一些实施例中,标识光学元件的属性的步骤是基于经由所覆盖的LED中的至少一个来感测光学元件的至少一个物理特性。在那些实施例的一些版本中,物理特性包括光学元件的大小和形状中的至少一个。
在一些实施例中,光学元件的属性指示以下中的至少一个:相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个是否提供光输出,相关联的所覆盖的LED中有多少个提供光输出,由相关联的所覆盖的LED提供的期望的照明类型,相关联的所覆盖的LED的期望的光输出强度、相关联的所覆盖的LED的期望的色温,以及相关联的所覆盖的LED的期望的颜色。在那些实施例的一些版本中,期望的照明类型可以包括逆光照明和聚光照明。
在一些实施例中,方法进一步包括以下步骤:调整多个LED中的一个或者多个附加LED的至少一个照明属性,所述附加LED不被光学元件所覆盖。在那些实施例的一些版本中,基于光学元件与附加LED的接近度来标识附加LED。在那些实施例的一些版本中,附加LED紧紧(immediately)围绕光学元件。在那些实施例的一些版本中,调整附加LED的至少一个照明属性的步骤是基于所覆盖的LED与附加LED的关联。在那些实施例的一些版本中,方法进一步包括步骤:基于光学元件的所标识的至少一个属性来标识附加LED。在那些实施例的一些版本中,方法进一步包括步骤:基于在LED中所覆盖的第二LED上提供的至少一个附加光学元件的位置来标识附加LED,所覆盖的第二LED是所覆盖的LED中唯一的。
在一些实施例中,将相关联的所覆盖的LED与光学元件相关联的步骤是基于光学元件的至少一个物理特性,并且该步骤可以包括:发起配置阶段;以及在配置阶段期间接收配置确认,该配置确认指示将相关联的所覆盖的LED与光学元件相关联。在那些实施例的一些版本中,经由远程电子设备接收配置确认。
在一些实施例中,光学元件粘合地附接在所覆盖的LED上和/或光学元件是方向性光学元件并且将来自相关联的所覆盖的LED的光输出引导至目标方向上。光学元件可以是有源光学元件,其将相关联的所覆盖的LED中的至少一些用于逆光照明。在那些实施例的一些版本中,收集相关联的所覆盖的LED中的至少一些的光输出来为光学元件供电。
一般地,在另一个方面,提供有源光学元件,并且其包括:有源显示面板、耦合到该有源显示面板并且向该有源显示面板提供内容输出的至少一个控制器,以及电耦合到该有源显示面板并且为其供电的电源。将有源光学元件可移除地附接在多个LED的表面上。有源光学元件具有至少一个可标识的属性,当将有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,该可标识的属性用来调整LED中一个或者多个覆盖的LED的至少一个照明属性。
在一些实施例中,电源包括至少一个光收集面板,当有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,该光收集面板从所覆盖的LED的一个或者多个中接收光输出。在那些实施例的一些版本中,当有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,光收集面板面对着所覆盖的LED。
在一些实施例中,有源光学元件进一步包括围绕有源显示面板并且覆盖电源的框架。在那些实施例的一些版本中,框架包裹电源。
一般地,在另一个方面,提供包括存储器和可操作来执行存储在存储器中的指令的控制器的照明装置。存储在存储器中的指令包括用于以下的指令:在多个LED中的一个或者多个所覆盖的LED上标识光学元件的存在;将光学元件与所覆盖的LED中的一个或者多个相关联;标识光学元件的至少一个属性;以及基于光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性。
一般地,在另一个方面,提供照明系统,其包括:生成具有至少一个可调整的照明属性的照明的至少一个光源、被配置用于感测光学元件的存在的至少一个感测LED,以及与光源和感测LED电通信的至少一个控制器。所述至少一个控制器:在多个LED中的一个或者多个所覆盖的LED上标识光学元件的存在;将光学元件与所覆盖的LED中的一个或者多个相关联;标识光学元件的至少一个属性;以及基于光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性。
其它的实施例可以包括存储可由处理器执行以执行诸如本文描述的方法中的一个或者多个之类的方法的指令的非瞬时性计算机可读存储介质。又其它的实施例可以包括系统,该系统包括存储器和可操作来执行存储在存储器中的指令以执行诸如本文描述的方法中的一个或者多个之类的方法的一个或者多个处理器。
如本文为了本公开的目的所使用的,术语“LED”应被理解为包括任何电致发光二极管或者能够响应于电信号生成辐射和/或充当光电二极管的其它类型的基于载子注入/结点(junction)的系统。因此,术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光条等等。特别地,术语LED指代可以被配置用于生成红外光谱、紫外光谱和可见光谱(一般包括从约400纳米到约700纳米的辐射波长)的各种部分中的一个或者多个的辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红LED、蓝LED、绿LED、黄LED、琥珀LED、橙LED和白LED(下文进一步讨论)。还应当领会的是,可以配置和/或控制LED来生成具有针对给定光谱(例如,窄带宽、宽带宽)的各种带宽(例如,半最大值全宽度,或者FWHM)和在给定一般颜色种类中的各种各样的主波长的辐射。
例如,被配置用于生成基本上白色的光(例如,白LED)的LED的一个实施方式可以包括分别发射不同光谱的电致发光的若干管芯(dies),所述不同光谱的电致发光组合地进行混合以形成基本上白色的光。在另一个实施方式中,白光LED可以与磷光体材料相关联,该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换成不同的第二光谱。在这个实施方式的一个示例中,具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料,其进而辐射具有某种程度上较宽光谱的较长波长的辐射。
还应当理解的是,术语LED不限于物理和/或电封装类型的LED。例如,如上文讨论的,LED可以指代具有被配置用于分别发射不同光谱的辐射的多个管芯(例如,其可能或者可能不是单独可控的)的单个发光设备。同样,可以将LED与被认为是LED的组成部分的磷光体相关联(例如,一些类型的白LED)。一般地,术语LED可以指代被封装的LED、未封装的LED、表面安装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某个类型的包装和/或光学元件(例如,漫射透镜)的LED,等等。
术语“光源”应被理解为指代各种各样的辐射源中的任何一个或者多个,包括但不限于基于LED的源(包括如上文定义的一个或者多个LED)、白炽源(例如,灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如,钠蒸汽、汞蒸气和金属卤化物灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火发光源(例如,火焰)、烛发光源(例如,汽灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如,气态放电源)、使用电子饱满(satiation)的阴极发光源、电发光源、结晶发光源、运动发光(kine-luminescent)源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、无线电发光源和发光聚合物。
给定的光源可以被配置成生成可见光谱内、可见光谱外、或者两者组合的电磁辐射。因此,术语“光”和“辐射”在本文可互换地使用。附加地,光源可以包括作为组成部件的一个或者多个滤波器(颜色滤波器)、透镜或者其它光学部件。同样,应当理解的是,光源可以被配置用于各种各样的应用,包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别被配置用于生成具有足够强度来有效地照亮内部或者外部空间的辐射的光源。在这个上下文中,“足够强度”指代在空间或者环境中生成以提供外界光照(即,可以被间接地感知并且可以例如在整体地或者部分地被感知之前从各种各样的干涉表面中的一个或者多个上反射的光)的可见光谱中的足够的辐射功率(在辐射功率或者“光通量”方面,单位“流明”通常用来表示来自光源的所有方向上的总体光输出)。
术语“光谱”应被理解成指代由一个或者多个光源所产生的辐射中的任何一个或者多个频率(或者波长)。相应地,术语“光谱”指的不仅是可见范围中的频率(或者波长),也是红外、紫外、和总体电磁光谱中的其它区域中的频率(或者波长)。同样,给定的光谱可以具有相对窄的带宽(例如,基本上只有很少的频率或者波长分量的FWHM)或者相对宽的带宽(具有各种相对强度的数个频率或者波长分量)。也应当领会的是,给定的光谱可以是两个或者多个其它光谱的混合的结果(例如,混合分别从多个光源发射的辐射)。
为了本公开内容的目的,术语“颜色”与术语“光谱”可互换地使用。然而,术语“颜色”一般用来主要指代可由观察者感知的辐射的属性(虽然这种用法不旨在限制该术语的范围)。相应地,术语“不同的颜色”隐含地指代具有不同波长分量和/或带宽的多个光谱。也应当领会的是,术语“颜色”可以与白光和非白光两者结合使用。
术语“照明器材”在本文中用来指代以特定形式因素、装配、或者封装的一个或者多个照明单元的实施方式或者布置。术语“照明单元”在本文中用来指代包括相同或者不同类型的一个或者多个光源的装置。给定的照明单元可以具有各种各样的用于(多个)光源的安装布置、围封/外壳布置和形状,和/或电和机械连接配置中的任何一个。附加地,给定的照明单元可选地可以与有关(多个)光源的操作的各种其它部件(例如,控制电路)相关联(例如,包括、被耦合到所述部件和/或与其一同被封装)。“基于LED的照明单元”指代包括单独的或者与其它非基于LED的光源相组合的如上文讨论的一个或者多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指代包括被配置用于分别生成不同的辐射光谱的至少两个光源的基于LED或者非基于LED的照明单元,其中每个不同的源光谱可以被称为多通道照明单元中的“通道”。
术语“控制器”在本文中一般用来描述有关一个或者多个光源的操作的各种装置。控制器可以以许多方式(例如,诸如采用专用硬件)来实施以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是采用一个或者多个微处理器的控制器的一个示例,所述微处理器可以使用软件(例如,微代码)来编程从而执行本文讨论的各种功能。控制器可以在采用处理器或者不采用处理器的情况下来实施,并且也可被实施为执行一些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器(例如,一个或者多个被编程的微处理器和相关联的电路)的组合。可以在本公开内容的各种实施例中所采用的控制器部件的示例包括但不限于传统微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实施方式中,处理器或者控制器可以与一个或者多个存储介质(在本文中被通用地称为“存储器”,例如,易失性和非易失性计算机存储器,诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、紧凑盘、光盘、磁带等等)相关联。在一些实施方式中,存储介质可以用一个或者多个程序来编码,当该一个或者多个程序在一个或者多个处理器和/或控制器中执行时其执行本文讨论的功能中的至少一些。各种存储介质可以被固定在处理器或者控制器中,或者可以是可移植的,以使得在其上存储的一个或者多个程序可以被加载到处理器中或者控制器中以便实施本文讨论的本发明的各种方面。在本文中术语“程序”或者“计算机程序”在通用的意义上被用来指代可以用来将一个或者多个处理器或者控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如,软件或者微代码)。
术语“可寻址的”在本文中被用来指代一设备(例如,一般为光源、照明单元或者器材、与一个或者多个光源或者照明单元相关联的控制器或者处理器、其它非照明有关的设备等等),该设备被配置用于接收旨在用于多种设备(包括该设备自身)的信息(例如,数据)并且选择性地响应旨在用于该设备的特定信息。术语“可寻址的”通常连同联网环境(或者“网络”,下文进一步讨论)一起使用,在该联网环境中多个设备经由某一通信介质或者某些通信介质被耦合在一起。
在一个网络实施方式中,耦合到网络的一个或者多个设备可以充当用于耦合到网络的一个或者多个其它设备的控制器(例如,以主/从关系)。在另一个实施方式中,联网环境可以包括被配置用于控制耦合到网络的设备中的一个或者多个的一个或者多个专用控制器。一般地,耦合到网络的多个设备的每个可能可以访问存在于通信介质或者多个通信介质上的数据;然而,给定的设备可以是“可寻址的”,因为它被配置用于例如基于被指派给其的一个或者多个特定标识符(例如“地址”)与网络选择性地交换数据(即,从网络接收数据和/或将数据传输到网络)。
术语“网络”在本文中用来指代两个或者多个设备(包括控制器或者处理器)的任何互连,该互连促进在任何两个或者多个设备之间的和/或在耦合到网络的多个设备之间的信息(例如,用于设备控制、数据存储、数据交换等等的)的传送。应当容易领会的是,适用于互连多个设备的网络的各种实施方式可以包括各种各样的网络拓扑结构中的任一个,并且可以采用各种各样通信协议中的任一个。附加地,在按照本公开的各种网络中,在两个设备之间的任何一个连接可以表示在两个系统之间的专用连接,或者可替换地表示非专用连接。除了承载旨在用于两个设备的信息之外,这样的非专用连接可以承载不一定旨在用于两个设备中的任一设备的信息(例如,开放的网络连接)。此外,应当容易领会的是,如本文讨论的各种设备网络可以采用一个或者多个无线、有线/电缆和/或光纤链接来促进遍及网络的信息传送。
如本文使用的术语“用户接口”指代在人类用户或者运营商和一个或者多个设备之间的接口,其使得能够实现在用户和(多个)设备之间的通信。可以在本公开的各种实施方式中采用的用户接口的示例包括但不限于开关、电位计、按钮、拨号盘、滑块、鼠标、键盘、小型键盘、各种类型的游戏控制器(例如,控制杆)、轨迹球、显示屏、各种类型的图形用户接口(GUI)、触摸屏、麦克风和可以接收某种形式的人类生成的激励并且响应其而生成信号的其它类型的传感器。
应当领会的是,前述概念和在下文更详细讨论的附加概念(假设这样的概念不是相互不一致的)的所有组合被构思为本文公开的发明主题的一部分。特别地,在本公开的结尾出现的所要求保护的主题的所有组合被构思为本文公开的发明主题的一部分。同样应当领会的是,也可能在通过参考而合并的任何公开内容中出现的、本文明确采用的术语应当符合与本文公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
在附图中,遍及不同的视图,相似的附图标记一般指代相同的部分。而且,附图不一定按比例绘制,相反,其一般地着重于图示本发明的原理。
图1图示出具有控制器、LED、和光学元件的基于LED的照明系统的实施例的框图。
图2图示出将光学元件与一个或者多个LED相关联的示例方法的流程图。
图3图示出LED表面和被附接到该LED表面的光学元件的示例。
图4图示出图4的LED的表面的一部分和从该示例LED表面分解开的图4的光学元件中的一个的分解透视视图。
图5图示出示例光学元件的侧视图。
图6A和6B图示出在产生光输出的LED上所提供的示例光学元件的对准部分。
图7图示出LED表面和附接到该LED表面的光学元件的另一个示例。
图8A图示出有源光学元件的示例。
图8B图示出图8A的有源光学元件的框图。
具体实施方式
在诸如包括基于LED光源的那些的照明系统中,能够控制照明系统的一个或者多个光源是合期望的。例如,可能合期望的是,能够控制照明场景、照明方向、照明颜色、光照强度、光束宽度、光束角度、和/或光源中的一个或者多个的其它参数。在一个或者多个光源和/或智能电话和平板电脑的配置期间的直接指定的可能每个都使得能够实现对一个或者多个照明参数的指定。然而,直接指定可能会遭受到一个或者多个缺点,诸如缺乏精细调节所应用的照明的能力、缺乏灵活性和/或缺乏对照明参数的量身定制。同样,智能电话和/或平板电脑可能会遭受到一个或者多个缺点,诸如需要安置远程设备以控制光源和/或干扰远程设备的其它活动。
因此,申请人已经认识和领会到在本领域中需要提供使得能够实现对光输出的一个或者多个属性的控制并且可选地克服现有装置和/或方法的一个或者多个缺点的方法和装置。
更一般地,申请人已经认识和领会到,将有利的是提供有关基于所附接的光学元件的一个或者多个所标识的属性来控制光输出的一个或者多个属性的各种发明方法和装置。
考虑到前述内容,本发明的各种实施例和实施方式针对照明控制。
在以下的具体实施方式中,为了解释而非限制的目的,阐述公开了具体细节的代表性实施例以便提供对所要求保护的发明的透彻理解。然而,对于已经得益于本公开的本领域一般技术人员将明显的是,偏离本文公开的具体细节的按照本教导的其它实施例仍然在所附权利要求的范围之内。而且,可以省略众所周知的装置和方法的描述以便不使得代表性实施例的描述晦涩难懂。这样的方法和装置显然在所要求保护的发明的范围之内。例如,本文公开的方法和装置的方面连同仅具有基于LED光源的照明系统进行描述。然而,本文描述的方法和装置中的一个或者多个方面可以在附加地和/或可替换地包括其它非LED光源的其它照明系统中实施。构思在可替换地配置的环境中的本文描述的一个或者多个方面的实施方式,而不脱离所要求保护的发明的范围或者精神。同样,例如,本文公开的方法和装置的方面连同单个控制器和单个照明单元进行描述。然而,本文描述的方法和装置中的一个或者多个方面可以在可以包括多个控制器和/或多个照明单元的其它照明系统中实施。
图1图示出基于LED的照明系统100的实施例的框图。照明系统100包括控制器120,该控制器120控制至少一个基于LED照明系统130的多个LED。基于LED的照明单元130包括被配置用于生成光输出的一个或者多个LED。对基于LED的照明单元130的LED的控制至少部分地基于光学元件110的属性和/或光学元件110在基于LED的照明系统130上的附接位置。
在一些实施例中,可以经由基于LED的照明单元130的LED将光学元件110的附接位置和/或属性传送到控制器120。例如,如本文描述的,在一些实施例中,LED可以包括可操作于感测模式的一个或者多个LED,并且LED可以感测光学元件110的存在和/或属性,并且将该存在传送给控制器120。在一些实施例中,光学元件110的存在和/或属性可以附加地和/或可替换地通过光学元件110传送到控制器120,而不需使用LED。例如,光学元件110可以利用一个或者多个无线通信装置和方法来直接与控制器120通信。
在一些实施例中,可以经由来自基于LED的照明系统130中的LED的一个或者多个读数来实现光学元件110的初始配置。例如,在一些实施例中,LED可以被用来检测光学元件110的存在,将光学元件110与某些LED的控制相关联,和/或标识光学元件110的照明控制属性。
控制器120至少部分基于光学元件110的所标识的存在和/或一个或者多个属性来控制基于LED的照明单元130。在一些实施例中,基于LED的照明单元130的LED由一个或者多个驱动器所驱动,并且控制器120与一个或者多个驱动器进行通信以控制LED。在一些实施例中,控制器120可以形成用于基于LED的照明单元130的驱动器的一部分。在一些实施例中,控制器120与基于LED的照明单元130的一个或者多个本地控制器进行通信以控制LED。例如,可以提供多个本地控制器,每个本地控制器控制基于LED的照明单元130中的一个或者多个LED。在一些实施例中,控制器120其自身可以包括多个本地控制器,每个本地控制器控制基于LED的照明单元130中的一个或者多个LED。控制器120可以控制基于LED的照明单元130中的单个LED组,或者可以控制多个LED组。包括多个控制器的实施例可以可选地合并在多个控制器之间的有线和/或无线通信。
在一些实施例中,基于LED的照明单元130可以包括多个LED分组,每个LED分组包括LED中的一个或者多个。例如,在一些实施例中,LED分组可以每个都包括LED的至少一个表面和/或LED表面的一个或者多个部分。LED的表面可以包括平坦表面、弧形表面、多面的表面,和/或包括一个或者多个LED的其它表面。LED表面的一些示例包括墙壁、天花板、地板、柱(例如,圆柱、方柱、椭圆柱)。对LED分组中的每个的控制的一个或者多个方面可以可选地特定于单独的LED分组。基于LED的照明单元130也可以包括一个或者多个传感器,该一个或者多个传感器被用来检测光学元件110的存在,将光学元件110与某些LED相关联,和/或标识光学元件110的照明控制属性。在一些实施例中,被用来检测光学元件110的存在、将光学元件110与某些LED相关联和/或标识光学元件110的照明控制属性的一个或者多个传感器可以包括基于LED的照明单元130中的一个或者多个LED,该一个或者多个LED可以被配置用于感测入射在其上的光。在一些实施例中,被配置用于感测光的LED也可以被配置用于生成光输出。例如,LED可以在第一模式中生成光输出,并且在它们不在第一模式时能够感测到光。
参考图2,图示出将光学元件与一个或者多个LED相关联的示例方法的流程图。其它的实施方式可以以不同的顺序来执行步骤、省略某些步骤和/或执行与在图2中所图示的那些不同的步骤和/或附加的步骤。为了方便起见,将参考可以执行该方法的照明系统中的一个或者多个部件来描述图2的方面。部件可以包括例如图1的照明系统100的部件中的一个或者多个和/或图3-8B的一个或者多个部件。相应地,为了方便起见,将连同图2来描述图1和图3-8B的方面。
在步骤200,标识耦合在LED表面上的光学元件。例如,参考图1,光学元件110可以被耦合在基于LED的照明单元130的LED中的一个或者多个上,并且光学元件110的存在被标识。同样,例如,参考图3,光学元件310和/或312可以被耦合在LED表面320上,并且其存在被标识。在一些实施例中,用户可以将光学元件附接到LED表面上的任何合期望的位置。在一些实施例中,可以指示一个或者多个光学元件附接位置。在一些实施例中,光学元件可以包括使光学元件能够粘合到LED表面的粘合剂。例如,可以使用粘合性聚酯和/或乙烯基并可以使光学元件能够被移除而留下最小残留,并且可以使得能够实现到另一个表面的可选的重新粘合。
在一些实施例中,LED表面的LED中的一个或者多个可以被用来标识光学元件。例如,一个或者多个感测LED的所感测的光值可以指示光学元件是否在这样的LED上被附接到LED表面。在一些实施例中,一个或者多个LED的至少一个所感测的光值可以与至少一个或者多个基线(baseline)光值(例如,在没有光学元件存在的情况下在校准模式中的经验的/测量的)相比较,从而确定光学元件是否被附接到LED表面。例如,在一些实施例中,可以将在光学元件附接于其上的一个或者多个LED处的至少一个所感测的光值与光学元件被附接之前在那些LED处的一个或者多个所感测的光值相比较。
例如,LED可以在光学元件的附接之前操作于感测模式中,并且基于在光学元件的附接之前的至少一个第一感测光值来确定用于LED的第一值。第一感测光值可以在感测模式中感测来自指向LED的其它光源和/或来自入射在LED上的自然照明的入射在LED上的光。LED也可以在光学元件的附接之后操作于感测模式中,并且基于在光学元件的附接之后的至少一个第二感测光值来确定用于LED的第二值。由于光学元件挡住了本将入射在LED上的光中的至少一些,所以第二感测光值可以指示较少的光。第二值可以与第一值相比较以确定光学元件是否附接在LED上。例如,如果在第一值和第二值之间的差满足阈值,那么可以确定光学元件附接在LED上。
同样,例如,参考图3和图4,在一些实施例中,标识光学元件的存在时,由LED表面320的一个或者多个LED所生成的光可以由LED表面320的一个或者多个其它LED感测到。图3图示出耦合在LED表面320上的光学元件310和312。图4图示出用参考数字4标识的图3的部分的分解透视视图。在图4中,LED表面320的多个层被图示为与彼此相分解并且与墙5相分解。光学元件310同样被图示为与示例LED表面320的部分相分解。
LED表面320包括第一LED层322、漫射层324和第二LED层326。LED表面320可以被耦合到墙5或者其它表面。例如,在一些实施例中,第一LED层322可以被粘合地附接到墙5。在一些其它实施例中,第一LED层322可以与墙5聚合地形成。第一LED层322包括多个LED 323。在一些实施例中,LED 323的间隔和/或功率可以使得当漫射层324在第一LED层322之上时,可产生基本上均匀的发光表面。在一些实施例中,漫射层324可以包括具有漫射由LED 323所生成的光输出的微结构的塑料。漫射层324可以包括电连接和/或直达通路,从而使得能够实现第二LED层326的电连接。第二LED层326包括多个LED 327。如所图示的,在一些实施例中,比起LED 323,LED 327可以不太稠密地占据位置。在一些实施例中,由327表示的LED中的各个LED可以比LED 323中的各个LED产生更大的流明输出。在一些实施例中,LED 327可以包括产生比LED 323更有方向性的光输出的光学元件。
LED 323和/或327可以被用来感测LED以标识光学元件的存在。例如,在一些实施例中,LED 323中的一个或者多个可以提供光输出并且LED 327可以操作在感测模式中以感测在LED 327处接收的光输出。在LED 327中的一个处接收的、来自LED 323的光输出可以指示对象存在于LED 327之上,并且使得来自LED 323的光输出中的一些被反射和/或折射回朝向该LED 327。例如,将光学元件310放置在LED 327之上可以使得入射到光学元件310上的来自LED 323的光输出中的至少一些被反射回朝向LED 327。在一些实施例中,面向LED表面的光学元件310的至少一部分可以是反射性的,从而协助将光重新引导回朝向LED 327。在一些实施例中,在一个或者多个LED 327处的感测光值可以与当没有对象存在于相应的LED 327之上或者没有对象邻近相应的LED 327时指示所预期的光值的基线光值相比较。在一些实施例中,由LED 323所生成的光可以是编码光,从而将这样的光与诸如外界光那样的其它光进行区分。
在一些实施例中,可以响应于用户对光学元件配置的指示来发起对光学元件的标识。例如,用户的动作可以触发光学元件配置。例如,促动与控制器120通信的按钮或者用户接口(例如,在收容控制器120的设备上、在与控制器120通信的移动电子设备(例如,智能电话、平板电脑)上、在基于LED的照明单元110上的其它按钮)可以触发光学元件配置。
同样,例如,在一些实施例中,近场通信(NFC)、无线射频标识(RFID)标签和/或其它射频(RF)设备和/或方法可以在光学元件中实施和/或与光学元件的安装组合地使用,以发起光学元件配置。例如,在一些实施例中,一个或者多个RFID读取器可以被集成在基于LED的照明单元130中,并且与控制器120通信。响应于识别指示光学元件的RFID标签(例如,被嵌入在光学元件110中和/或与光学元件110所具有的安装材料包括在一起),控制器120可以使得基于LED照明单元130中的LED中的一个或者多个操作在感测模式中,并且响应于所感测的值来标识附接在这样的LED上的光学元件的存在。
在一些实施例中,LED表面的LED可以间歇地操作在光感测模式中,并且监测新的光学元件的附接和/或现有光学元件的拆卸(例如,用于以新的光学元件来替代或者现有光学元件的重新定位和/或重新配置)。例如,在一些实施例中,LED的表面的一个或者多个具体区域可以被指定用于光学元件的附接。这样的区域中的一个或者多个LED可以被用来至少间歇地感测光输出,并且向控制器提供所感测的值从而识别光学元件的附接和/或移除。
在一些实施例中,NFC、RFID标签和/或其它RF装置和/或方法可以在光学元件中实施和/或与光学元件的安装组合使用。NFC、RFID标签或者其它RF信号可以被用来标识在一个或者多个所覆盖的LED上的光学元件的存在。例如,在一些实施例中,一个或者多个RFID读取器可以被集成在基于LED的照明单元130中,并且与控制器120通信。对指示光学元件的RFID标签的识别可以由控制器120用来确定光学元件被提供在基于LED的照明单元130的一个或者多个LED上。
在一些实施例中,可以响应于用户对光学元件配置的指示来发起对光学元件的标识。例如,用户动作可以触发光学元件配置。例如,促动与LED表面320的控制器通信的按钮或者其它接口元件可以触发用于可附接的元件310A-E和/或317的可附接元件配置。
在一些实施例中,近场通信(NFC)、射频标识(RFID)标签和/或其它射频(RF)设备和/或方法可以在光学元件中实施和/或与光学元件的安装组合使用。对RFID标签的识别可以发起光学元件配置。
在步骤205,光学元件与该光学元件被提供在其上的所覆盖的LED中的一个或者多个相关联。在一些实施例中,光学元件与该光学元件被提供在其上的所覆盖的LED中的所有相关联。在一些实施例中,基于光学元件的附接位置,该光学元件与所覆盖的LED相关联。例如,参考图1,将光学元件110附接在基于LED的照明单元130的LED上的任何地方可以将光学元件110与基于LED的照明单元130的LED相关联。例如,光学元件110可以与对基于LED的照明单元130的所有LED的控制相关联。同样,例如用户光学元件可以与对基于LED的照明单元130的LED的分组的控制相关联,这些LED与光学元件110被提供在其上的一个或者多个LED相关联。例如,将光学元件110放置在至少一个第一LED上可以将光学元件110与包括至少该第一LED的第一LED分组相关联,而将光学元件110放置在至少第二LED上可以将光学元件110与包括至少该第二LED的第二LED分组相关联。在一些实施例中,与光学元件被提供在其上的LED的关联可以基于在LED处于感测模式的同时由光学元件位于其上的一个或者多个LED对光学元件的感测。
在一些实施例中,控制器120可以查阅在光学元件110被附接在其上的(多个)LED和基于LED的照明单元130中的其它LED之间的映射(例如,存储在与控制器120相关联的存储器中),以确定将哪些LED与光学元件110相关联,从而使得能够响应于该光学元件110来调整那些LED中的至少一个光输出属性。例如,在一些实施例中,光学元件110被提供在其上的那些LED可以与光学元件110相关联,并且映射可以被查阅以将附加的LED与光学元件110相关联。例如,可以查阅映射来标识在光学元件110周围的那些LED并且在光学元件110周围的那些LED也与光学元件110相关联。同样,例如,可以查阅映射来标识在光学元件110和另一个光学元件之间插入的一个或者多个LED,并且在光学元件110和另一个光学元件之间插入的那些LED也与光学元件110相关联。
在一些实施例中,基于接近所覆盖的LED的光学元件在该光学元件在其期望的安装位置的附接之前和/或之后的放置来将该光学元件与所覆盖的LED相关联。例如,如本文所描述的,在一些实施方式中,可以发起光学元件配置(例如,响应于用户动作和/或对来自光学元件的RF信号的识别)。在光学元件配置期间,用户可以将光学元件接近期望的LED进行放置。接近期望的LED的光学元件的放置可以提供用户期望这样的LED与光学元件相关联的指示。
在一些实施例中,光学元件可以包括NFC、RFID标签和/或可以与一个或者多个与所覆盖的LED相关联的相对应的RF设备相接合以提供用户希望控制这样的LED的指示的其它RF设备。例如,基于LED的照明单元130可以包括多个RFID读取器,每个与基于LED的照明单元130的LED分组进行通讯,并且每个与控制器120进行通信。在发起光学元件配置之后,用户可以将光学元件110接近要控制的期望的LED分组进行放置,光学元件110的RFID标签可以由RFID读取器中的一个所读取,并且RFID标签被读取的指示可以被提供给控制器120。作为响应,控制器120可以将光学元件110和与RFID读取器相关联的LED相关联。
在一些实施例中,在光学元件配置期间,可以将光学元件放置在将与该光学元件相关联的LED上,并且将与光学元件相关联的LED中的一个或者多个可以操作在感测模式中,从而标识光学元件的存在。例如,在发起光学元件配置之后,用户可以将光学元件110接近合期望的LED分组进行放置从而与光学元件110相关联,LED中的一个或者多个可以操作在感测模式中并且标识光学元件110的存在,并且光学元件110的存在的指示可以被提供给控制器120。作为响应,控制器120可以将该LED分组与光学元件110相关联。随后可以可选地将光学元件110附接在相关联的LED中的一个或者多个上。
在一些实施例中,可以将诸如智能电话和/或平板电脑的电子设备用来将光学元件与所控制的LED相关联。例如,如本文所描述的,在一些实施方式中,可以发起光学元件配置(例如,响应于用户动作和/或对RF信号的识别)。在光学元件配置期间,用户可以利用电子设备来将一个或者多个LED与光学元件相关联。例如,在光学元件110的附接之后,控制器120可以与移动电子设备通信,从而将光学元件110与LED分组相关联。移动电子设备可以从预先定义的分组中选择LED分组,和/或创建分组。在一些实施例中,可以照亮LED分组,从而为用户提供用于所控制的LED的选项的指示。例如,响应于光学元件的附接,LED分组可以被顺序地照亮,并且用户可以在期望的LED分组被照亮的同时经由电子设备选取LED分组中的一个。
在一些实施例中,光学元件可以经由与一个或者多个其它光学元件和/或其它光学元件被提供在其上的一个或者多个LED的关联而与一个或者多个LED相关联。例如,在一些实施例中,可以将第一光学元件附接在一个或者多个第一LED上,并且将其与第一LED中的一个或者多个相关联,并且可以将第二光学元件附接在一个或者多个第二LED上,并且将其与第二LED中的一个或者多个相关联。可以将第一和/或第二光学元件与被插入在第一和第二光学元件之间的LED相关联,从而创建在光学元件之间的光学效果。例如,参考图7,将五个分离的光学元件710A-E附接在LED表面720上。一系列LED 715AE、715AB、715AC和715AD正生成光输出,每个系列在光学元件710A和光学元件710B-E中的一个之间延伸。当提供光学输出时,该系列的LED 715AE、715AB、715AC和715AD可以在视觉上与光学元件710A-E相连接。在一些实施例中,该系列的LED 715AE、715AB、715AC和715AD被标识,并且基于对用来标识位于在光学元件710A-E被提供在其上的LED之间的LED的映射的查阅而与光学元件710A-E中的一个或者多个相关联。在一些实施例中,由光学元件710A-E中的一个或多个所覆盖的LED可以可选地与LED系列715AE、715AB、715AC和715AD组合地提供光输出。
在一些实施例中,将一个或者多个光学元件彼此进行关联可以基于第一光学元件的标识符和第二光学元件的标识符之间的联系。对光学元件的标识符的标识可以基于一个或者多个装置或者方法,诸如本文描述的一个或者多个装置和/或方法。例如,在一些实施例中,可以将RFID、NFC、形状和/或其它读数用来标识光学元件的标识符。在一些实施例中,将第一光学元件与第二光学元件相关联可以基于这两个元件被附接的时间的接近度和/或者两个元件被附接的位置的接近度。例如,光学元件可以与位置上最接近的附加光学元件中的一个或者多个相关联。同样,例如,光学元件可以与该光学元件之前和/或之后最近时间被附接的附加光学元件中的一个或者多个相关联。
同样,例如,可以利用配置阶段,借此当第一光学元件被放置在LED表面上并且与第一光学元件相关联的该LED表面的部分在某个时间段(例如,一分钟)内闪光。在该时间段内,附加的光学元件可以与第一光学元件相关联。这可以例如通过附接附加的光学元件来完成。在将第一光学元件和附加光学元件进行关联时,与该光学元件相关联的LED(例如,那些在光学元件之后的和/或那些位于光学元件之间的)可以闪光若干次,从而指示所述光学元件现在已经彼此关联。
在步骤210,标识光学元件的至少一个属性。属性可以基于可从光学元件中标识的一个或者多个属性。在一些实施例中,不论安装位置和/或与光学元件相关联的LED,光学元件的属性可以是相同的。在一些实施例中,光学元件的属性可以至少部分地基于一个或者多个安装详情,诸如例如安装位置、与光学元件相关联的LED、其它(多个)光学元件的方位和/或属性。在一些实施例中,光学元件的属性可以基于用户输入。在一些实施例中,控制器可以验证与光学元件相关联的属性可以经由与该光学元件相关联的光源来实现。
在一些实施例中,基于光学元件被提供在其上的LED来标识属性。例如,可以基于多个LED中的哪些已经感测到光学元件的存在来确定光学元件的形状和/或大小。形状和/或大小可以指示某个属性。例如,参考图3,可以基于LED表面320的LED中的哪些感测到在其上的光学元件310、312来确定光学元件310和312的形状和/或大小,并且该形状和/或大小可以指示光学元件的属性。例如,光学元件310的形状和大小可以指示光学元件310是含有用于将光输出引导至一个或者多个方向的一个或者多个透镜的可附接透镜元件。例如,可附接透镜元件310可以包括多个方向性透镜,用于将来自该可附接透镜元件310被提供在其上的LED的光输出引导至朝向另一个表面邻近的LED表面320。同样,例如,光学元件312的形状和大小可以指示其是自由悬挂(free-hanging)的显示元件,该显示元件含有需要来自光学元件312被提供在其上的LED的逆光照明的一个或者多个无源和/或有源显示器。
在一些实施例中,不透明表面和/或反射性表面可以被提供在当被附接到LED表面时面向该LED表面的光学元件的表面的所有或者部分上。这样的表面可以使得能够实现和/或增加LED感测光学元件的存在和/或一个或者多个属性的能力。例如,在一些实施例中,反射性表面可以包括多个反射性表面部分,当该反射性表面部分被提供在LED表面之上时,其可以由LED表面中的LED所感测。反射性表面部分的数量、颜色和/或布置可以指示光学元件的一个或者多个属性。例如,在一些实施方式中,可以按照预先定义的布置代码来布置反射性表面部分,并且该预先确定的布置代码由LED所感测,并被标识为相对应于特定光学元件。例如,以方形布置的反射性部分可以相对应于第一光学元件,而以三角形布置的反射性部分可以相对应于第二光学元件。同样,例如,在一些实施方式中,反射性表面部分可以附加地和/或可替换地包括可以由LED所感测的一个或者多个颜色,并且被用来确定特定光学元件。例如,所有蓝色的反射性部分可以相对应于第一光学元件而蓝色和红色的反射性部分相组合可以相对应于第二光学元件。
在一些实施例中,基于提供了哪些其它的光学元件和/或那些其它的光学元件的位置来标识属性。例如,光学元件710A-E的形状和大小可以指示它们每个都是“聚光”类型的光学元件,其每个将来自该光学元件被提供在其上的LED的光输出聚焦到期望的方向。对存在五个分离的光学元件710A-E和/或五个分离的光学元件710A-E相对于彼此以特定的布置进行附接的标识可以指示应当由光学元件710A-E中的一个或多个被提供在其上的一个或者多个LED所提供的期望的光水平和/或颜色。例如,与当仅提供了光学元件710A-E中的两个时与光学元件的每个相关联的期望的光输出的水平相比,当提供了全部五个光学元件时可以将期望的光输出的较低水平与光学元件710A-E中的每个相关联。同样,例如,当仅提供了光学元件710A-E中的单个时,可以向其指示白光输出应当由该光学元件被提供在其上的LED来提供,而当提供了多个光学元件710A-E时,可以向其指示每个光学元件应当提供唯一颜色的光输出(可选地彼此相混合从而在期望的点位置形成白光输出)。
在一些实施例中,当光学元件是无源光学元件时,可以将该光学元件的形状、大小和/或放置用来标识该光学元件的属性。无源光学元件是不需要功率并且可选地不具有任何自包含(self-contained)属性传输能力的光学元件。
在一些实施例中,基于可经由光学元件的RF设备标识的一个或者多个属性来标识属性。例如,光学元件可以包括NFC、RFID标签、和/或可以和与LED相关联的相对应的RF设备相接合从而提供对该光学元件的一个或者多个属性的指示的其它RF设备。例如,RF设备可以提供可读代码,该可读代码可以与光学元件的相对应的属性有关。例如,基于LED的照明单元130可以包括与控制器120通信的一个或者多个RFID读取器。在发起光学元件配置之后,用户光学元件110的RFID标签可以由RFID读取器中的一个来读取,并且可以基于该RFID标签向控制器120提供光学元件110的一个或者多个属性的指示。作为响应,控制器120可以将光学元件110与一个或者多个所指示的属性相关联。
同样,例如,参考图7,光学元件712可以包括RFID标签,该RFID标签指示:应当激活光学元件712被提供在其上的(多个)LED,从而对光学元件712进行逆光照明,并且应当激活在光学元件712周围的(多个)LED从而提供光学元件712周围的光照环717。所需要的光源设定可以基于经由光学元件所获取的信息和/或可以基于相对应的所控制的光源的光源能力。
在一些实施例中,可以将诸如智能电话和/或平板电脑之类的电子设备用来提供对光学元件的一个或者多个属性的指示。例如,如本文描述的,在一些实施方式中,可以发起光学元件配置(例如,响应于用户动作和/或对RF信号的识别)。在光学元件配置期间,用户可以利用电子设备来标识光学元件的一个或者多个属性(例如,通过在电子设备上选择该光学元件,经由电子设备扫描与该光学元件相关联的QR代码)。
例如,参考图7,控制器可以与移动电子设备通信,从而标识光学元件710A-E的属性。移动电子设备可以从预先定义的属性中选择属性和/或指定属性。例如,在一些实施例中,可以利用移动电子设备(例如,经由移动电子设备的相机和/或移动电子设备的NFC)来标识光学元件710A-E,并且向用户展现多个预先定义的属性。属性可以基于光学元件710A-E的标识和/或响应于该光学元件710A-E进行控制的LED的能力。
例如,用于光学元件710A-E的第一预先定义的属性可以指示光学元件710A-E中的每个位于其上的LED应当提供低强度逆光照明光输出并且该LED系列 715AE、715AB、715AC和715AD中的每个应当生成低强度漫射光输出。同样,例如,用于光学元件710的第二预先定义的照明控制属性可以指示:光学元件710A-E中的每个在其上的LED应当提供高强度聚光照明光输出,并且只有该LED系列 715AE、715AB、715AC和715AD中所选择的LED应当生成光输出。可以定义附加的和/或可替换的属性。例如,在一些属性中,所有LED 715AE、715AB、715AC和715AD都不应当生成光输出。
在步骤215,基于在步骤210所标识的光学元件的属性来调整所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个属性。例如,响应于对光学元件的大小和/或位置的标识,在光学元件之后的一个或者多个LED可以被配置用于生成光输出。LED可以被配置用于每当光学元件被附接时生成光输出,和/或可以基于调度和/或基于来自一个或者多个传感器的输入经由一个或者多个接口元件(诸如,例如,控制LED的一个或者多个开关、控制LED的移动设备)进行控制(例如,开/关、强度、颜色)。
同样,例如,响应于对于标识从所覆盖的LED中期望的特定色温的光学元件的属性的标识,可以将由光学元件所覆盖的LED的色温调整为基本上符合期望的色温。同样,例如,响应于对于标识从所覆盖的LED中期望的特定流明输出的光学元件的属性的标识,可以调整由光学元件所覆盖的LED中的一个或者多个的光亮度(brightness)和/或由被照亮的光学元件所覆盖的LED的数量,从而基本上符合期望的色温。与所覆盖的LED进行通信的一个或者多个控制器和/或驱动器可以基于光学元件在LED上的附接来实现对于LED的调整。
同样,例如,响应于对于将光学元件310标识为含有用于将高强度光输出引导至一个或者多个方向的一个或者多个透镜的可附接透镜元件的光学元件310的属性的标识,那么由光学元件310所覆盖的LED的第二层326的一个或者多个LED 327可以提供光输出。LED327的较高功率的光输出可以提供更适用于经由光学元件310提供高强度的被引导光的光输出。可选地,由光学元件310所覆盖的LED的第一层322的一个或者多个LED 323可以不提供光输出。同样,例如,响应于对于将光学元件312标识为期望基本上均匀的逆光照明的自由悬挂显示器的光学元件312的属性的标识,那么由光学元件312所覆盖的LED的第一层322的一个或者多个LED 323可以提供光输出。LED 322和漫射层324的较低功率的光输出可以提供更适用于为光学元件312提供逆光照明的光输出。可选地,由光学元件312所覆盖的LED的第二层326的一个或者多个LED 327可以不提供光输出。
在一些实施例中,可以附加地和/或可替换地基于光学元件的属性来调整没有被光学元件所覆盖的一个或者多个LED。例如,参考图7,LED 715AE可以响应于对光学元件710A和710E的位置的标识来提供光输出。同样,例如,光照环717可以响应于对光学元件712的位置的标识来提供光输出。由光学元件712所覆盖的一个或者多个LED也可以可选地提供光输出。
图5图示出示例光学元件510的侧视图。光学元件510具有可以被附接在LED表面上的平坦表面。光学元件510也具有不对称的形状,从而将来自该光学元件510被提供在其上的LED的进入光学元件510的直射光在不对称的方向上引导出光学元件510。
可以提供附加的和/或可替换的光学元件。例如,在一些实施例中,可以提供引起特定光效果的半透明装饰贴纸(sticker)。同样,例如,在一些实施例中,光学元件可以附加地和/或可替换地包括一个或者多个结构,诸如将来自该光学元件被提供在其上的一个或者多个LED的光引导至期望的方向的凹槽和/或狭缝。同样,例如,在一些实施例中,光学元件可以附加地和/或可替换地包括将来自该光学元件被提供在其上的一个或者多个LED的光引导至各个方向的屏障和/或透镜状透镜(lenticular lens)阵列。同样,例如,在一些实施例中,光学元件可以附加地和/或可替换地被塑造成从光学元件被提供在其上的一个或者多个LED的光输出中创建主要的亮点,并且也可以包括球形畸变,该球形畸变将导致来自光学元件被提供在其上的一个或者多个LED的一个或者多个次要的亮环。次要亮环可以被提供在主要亮点周围。同样,例如,在一些实施例中,光学元件可以附加地和/或可替换地包括衍射格栅。
图6A和6B图示出在产生光输出的LED 630上所提供的示例光学元件的对准部分610。在一些实施例中,对准部分610可以由光学元件的有源显示面板来生成。例如,有源光学元件810的有源显示面板812可以在有源光学元件810在LED表面上的对准期间生成对准部分610。在一些实施例中,可以在其中光学元件耦合到LED表面上和/或与一个或者多个所覆盖的LED相关联的配置阶段期间生成对准部分610或者其它对准显示。在一些实施例中,可以在光学元件上所提供的可拆卸贴纸上提供对准部分610或者其它对准部分,该可拆卸贴纸可以在将光学元件放置在LED表面上的期望位置之后被移除。例如,可以在将光学元件312定位在LED表面的期间将具有对准部分610的透明贴纸可移除地附接到该光学元件312。
对准部分610包括具有交叉瞄准线(cross hair)的圆。在LED表面上的LED 630产生可见光点,使用户能够采用光点最优地将对准部分610对准。例如,用户可以移动光学元件使得对准部分从如图6A中所示出的方位移动到如图6B中所示出的方位,其反映出光学元件610的最优对准。LED 630可以被指示为对准LED。例如,LED 630可以是在光学元件的定位期间被照亮的LED表面中的仅有的LED。同样,例如,LED 630可以在光学元件的定位期间闪烁,以指示其是对准LED。同样,例如,在光学元件的定位期间,LED 630可以以比LED的表面中的其它LED更高或者更低的强度来生成光输出。在光学元件的定位期间,除了LED 630之外,可以可选地利用附加的LED。例如,可以提供多个对准部分610,每个都与一个或者多个LED可对准。在一些实施例中,哪个LED是对准LED可以基于在步骤210所标识的光学元件的一个或者多个属性。例如,特定对准LED可以基于光学元件的所标识的形状、大小和/或其它属性。
图8A图示出具有有源显示面板812的有源光学元件810的示例。图8B图示出图8A的有源光学元件810的框图。在一些实施例中,有源显示面板812可以是LCD显示器。在一些实施例中,有源显示面板812可以是OLED显示器。在一些实施例中,有源显示面板812可以是双态液晶显示器。在一些实施例中,有源显示面板812可以被用来向用户提供有源音频和/或视频。例如,有源显示面板812可以被用作是电视屏幕。同样,例如,有源显示面板光学元件812可以被用作是虚拟窗口和/或天窗。
有源光学元件810包括耦合到有源显示面板812的至少一个控制器825。控制器825可以在有源显示面板812上提供用于显示的内容输出。在图8A的图示中,内容包括在有源显示面板812上所显示的三棵树。在一些实施例中,内容输出可以基于存储在与控制器825相关联的存储器中的内容。在一些实施例中,内容输出可以基于经由无线信号(诸如Wi-Fi信号和/或来自显示面板光学元件812被附接在其上的LED表面的编码光输出和/或来自其它LED的编码光输出)所接收的内容。例如,嵌入在不由漫射器所覆盖而是相反常规地用来创建重点照明或者聚光照明的LED表面中的LED(诸如图4的LED 327)可以被用来将数据传输到与控制器825通信的一个或者多个传感器。例如,有源光学元件810可以被附接到LED表面820,并且在框架820的后表面上提供的传感器被提供在有源显示面板812的周围。在其上提供框架820的LED 327可以将编码光传输到框架820的后表面上的传感器。可以经由在其上提供有源显示面板812的LED 322向有源显示面板812提供逆光照明。
在一些实施例中,内容输出可以基于经由Zigbee通信协议所接收的内容。在一些实施例中,内容可以包括被刷新的有源内容(例如,以240Hz刷新、以60Hz刷新和/或以其它频率刷新)。内容的刷新速率可以依赖于正显示的内容。例如,可能合期望的是当有源显示面板光学元件812被用来观看电影时,比当其被用作正显示相对缓慢改变的户外场景的虚拟窗口时具有更高的刷新速率。
电源830耦合到控制器820和有源显示面板812并且为它们供电。在一些实施例中,电源830可以包括一个或者多个电池。在一些实施例中,电池可以在有源显示面板812周围提供的框架820的后面和/或被包裹在框架820内。在一些实施例中,电源830可以包括一个或者多个光收集面板,该一个或者多个光收集面板收集可用的光从而为有源显示面板812、控制器825和/或有源光学元件810的其它电子装置(例如,任何所提供的通信电子装置)提供功率。例如,在一些实施例中,光收集面板可以面向有源光学元件810被提供在其上的一个或者多个LED,并且可以至少间歇地为LED提供功率从而经由光收集面板向有源光学元件810提供功率。例如,有源光学元件810可以包括在框架820的后表面上的光收集面板,当有源光学元件810被附接到LED表面时,该光收集面板收集来自在框架820后面正生成光输出的一个或者多个LED的光。在一些实施例中,任何光收集面板可以可选地与电池组合地被提供,并可以可选地为电池提供充电。例如,当有源显示面板812和/或有源光学元件810的其它电子装置不在使用中时,光收集面板可以对电池充电。同样,例如,光收集面板可以附加地和/或可替换地被用来补充任何电池并且当有源光学元件810的一个或者多个方面不在使用中时,直接将电力提供给那些方面。
在一些实施例中,对电源830的配置可以基于有源光学元件810的一个或者多个特性。例如,在一些实施例中,对电源830的配置可以基于有源显示面板812的功率消耗。作为示例,在有源显示面板812是LCD面板的实施例中,对电源830的配置可以基于LCD面板消耗的功率量。同样,例如,在一些实施例中,对电源830的配置可以基于与有源光学元件810相关联的其它部件(诸如控制器825和/或通信发射机/接收机)的功率消耗。
在一些实施例中,电源830可以包括多个锂聚合物电池单元,用来为有源显示面板812和/或相关联的电子装置供电。将多个锂聚合物电池单元进行组合可以传递较高的电压和/或较大的容量。在一些实施例中,所需要的电池单元量可以基于显示面板光学元件812可以被供电的期望的时间量。例如,为了计算所需要的电池单元量,可以确定单个电池单元的功率密度,并且将其与有源显示面板812和相关联的电子装置的期望的运行时间和有源显示面板812和相关联的电子装置的功率消耗相比较。
在一些实施例中,可以调整框架820的大小使得任何电源830和/或与有源显示面板光学元件812相关联的任何其它部件可以由框架820来覆盖。例如,在一些实施例中,电子装置和电池可以被包裹在框架820中和/或由其覆盖。同样,例如,在一些实施例中,任何光收集面板可以被提供在框架820的背侧并且由框架820覆盖。
在一些实施例中,LED表面上需要生成光输出的LED的数量和/或需要为有源显示面板812提供逆光的这样的LED的光输出强度可以基于有源显示面板812的一个或者多个属性。在一些实施例中,这样的一个或者多个属性可以由与LED的表面相关联的控制器来标识,诸如关于步骤210描述的。例如,在一些实施例中,LED表面上需要生成光输出的LED的数量和/或这样的LED的光输出强度可以基于有源显示面板812的传输效率。同样,例如,在一些实施例中,LED表面上需要生成光输出的LED数量和/或这样的LED的光输出强度可以基于根据有源光学元件810的一个或者多个属性所标识的一个或者多个期望值。
在一些实施例中,可以检测有源光学元件810在LED表面上的存在,如本文中关于步骤200所描述的。例如,可以由LED表面的一个或者多个感测LED基于来自LED表面的一个或者多个光输出LED的光输出离开有源光学部件810的反射以及回到感测LED的反射来检测有源光学元件810。在一些实施例中,可以响应于如本文描述的用户指示的配置阶段来检测有源光学元件810在LED表面上的存在。例如,用户可以指示他希望最开始将有源光学元件810放置到新的位置和/或将有源光学元件810移动到新的位置。这可以使系统进入调试阶段,借此LED表面中的LED发射低水平脉冲光信号。可以选取脉冲光信号的频率以使得它不被用户感知。当在调试阶段时,通过将第二LED层用作传感器(例如,如关于图4描述的),可以检测从有源光学元件810反射的脉冲光。在存在附接到LED表面的对象的位置,这个反射的信号将会大得多。这个反射信号的强度可以被用来确定附接到LED表面的对象的放置。一旦检测到所有的静态对象,则系统可以通过可以被用户感知的低频脉冲信号(例如,一个或者多个LED闪烁数次)来指示这个情况。一旦用户看见了这个,则他可以把有源光学元件810放置在LED表面上的期望位置。一旦完成了这一点,则用户可以向系统指示这个情况,该系统可以随后再次将第二LED层用作传感器并且将较早前检测的对象与新检测的对象相比较,以在LED表面上确定有源光学元件810的位置。附加的和/或可替换的步骤可以用来标识有源光学元件810的存在和/或有源光学元件810的一个或者多个属性,诸如大小。例如,可以可选地利用本文中关于图2的方法描述的步骤中的一个或者多个。
在一些实施例中,可以选取用于有源光学元件810的、不需要结构的(半永久的)固定方法(例如,钻孔)的额外方法和/或装置。在一些实施例中,额外方法和/或装置可以基于有源光学元件810的重量和/或额外表面的大小,诸如框架820的后表面的全部或者部分。例如,在一些实施例中,有源显示元件812可以是对角线大致52英寸的LED薄板,并且框架820可以是从显示元件812的边缘到框架820的边缘大致2厘米。可以基于框架820的表面面积和有源光学元件810的重量来确定所需要的粘合强度。例如,可以确定的是,对于具有2cm的框架820的52英寸有源显示元件812而言,可能需要具有至少14kg/m2或者粗略为140N/m2的粘合强度的粘合材料,其中粘合材料被附接到框架810的后表面的全部或者部分。可以利用其它的粘合材料和/或其它额外的材料。依赖于例如有源光学元件810的重量和/或合期望的粘合完整性,粘合材料的强度可以更小和/或更大。
在光学元件利用功率(例如,用于有源显示面板和/或一个或者多个有源通信电子装置)的一些实施例中,可以至少部分地为光学元件感应地供电。例如,可以将小线圈嵌入到光学元件被附接在其上的LED表面中,并可将其用来感应地为光学元件供电。同样,例如,在一些实施例中,可以为光学元件容性地供电。例如,可以利用电磁场来为光学元件供电。当光学元件需要功率时,可以利用附加的和/或可替换的装置和方法来为光学元件供电。在一些实施例中,那些装置和/或方法可以使得能够为光学元件供电,而不依赖于需要与干线电源的连接。
虽然在本文中已经描述和图示了数个发明实施例,但是本领域普通技术人员将容易设想用于执行本文描述的功能和/或获取本文描述的结果和/或一个或者多个优点的各种各样其它的手段和/或结构,并且这样的变型和/或修改的每个被认为是在本文描述的发明实施例的范围之内。更一般地,本领域技术人员将容易领会的是,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置意指是示例性的,并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用发明的(多个)教导的具体应用或者多个应用。本领域技术人员将认识,或者能够仅仅使用常规实验来确认对于本文描述的具体发明实施例的许多等同物。因此,将被理解的是,前述实施例仅作为示例的方式来展现,并且在所附权利要求及其等同物的范围内,发明的实施例可以以除了如具体描述和要求保护的之外的其它方式来实践。本公开内容的发明实施例针对本文描述的每个单独特征、系统、物件、材料、套件和/或方法。此外,如果这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法不是相互不一致的话,则两个或者更多这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本公开的发明范围之内。
如本文定义和使用的所有定义应当被理解为控制词典的定义、通过引用合并的文档中的定义和/或所定义的术语的普通含义。
如本文中在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”除非被明确地相反指示,应当被理解为意味着“至少一个”。
如本文中在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当被理解为意味着如此连结的元素的“两者中的任一或者两者”,即在一些情况下结合地存在而在其它情况下分离地存在的元素。用“和/或”列举的多个元素应当以相同的方式进行解读,即如此连结的元素中的“一个或者多个”。除了由“和/或”从句具体标识的元素之外,可以可选地存在其它元素,无论与那些具体标识的元素有关还是无关。因此,作为非限制的示例,当与开放结尾的语言(诸如“包括”)连同使用时,对于“A和/或B”的引用在一个实施例中可以仅指代A(可选地包括除了B之外的元素);在另一个实施例中,仅指代B(可选地包括除了A之外的元素);在又另一个实施例中,指代A和B两者(可选地包括其它元素)等等。
如本文在说明书和权利要求书中使用的,“或者”可以被理解为具有与上文定义的“和/或”相同的含义。例如,当分隔列表中的项时,“或者”或“和/或”应被解译为包含性的,即,包括若干元件或者元件列表中的至少一个,但是也包括多于一个和可选地附加的未列出的项。只有被明确相反指示的项(诸如“仅之一”或者“确切地之一”,或者当在权利要求中使用时的“由…组成”)将指的是包括若干元件或者元件列表中的确切地一个元素。一般地,当排他性的术语(诸如“两者中的任一”、“之一”、“仅之一”、或者“确切地之一”)在前时,如本文中使用的术语“或者”应当仅被解译为指示排他性的替换方案(即“一个或者另外一个但不是两者”)。当在权利要求中使用时,“基本上由…组成”应当具有如在专利法领域中所使用的其普通的含义。
如本文在说明书和权利要求书中使用的,关于一个或者多个元素的列表的短语“至少一个”应被理解为意味着从元素列表的元素中的任何一个或者多个中选择的至少一个元素,但是不一定包括在元素列表中所具体列出的每个和每一元素的至少一个,并且不将元素列表中的元素的任何组合排除在外。这个定义也允许除了在短语“至少一个”所指代的元素列表中所具体标识的元素之外,元素可以可选地存在,无论与那些具体标识的元件有关还是无关。因此,作为非限制的示例,“A和B中的至少一个”(或者等同地,“A或B中的至少一个”,或者等同地“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个、可选地包括多于一个A而没有B存在(并且可选地包括除了B之外的元素);在另一个实施例中指代至少一个、可选地多于一个B而没有A存在(并且可选地包括除了A之外的元素);在又另一个实施例中,指代至少一个、可选地包括多于一个A和至少一个、可选地包括多于一个B(并且可选地包括其它元素)等等。
还应当理解的是,除非被明确地相反指示,在本文所要求保护的、包括多于一个步骤或者行为的任何方法中,方法的步骤或者行为的顺序不一定限于记载该方法的步骤或者行为的顺序。
而且,在权利要求中括号之间出现的参考数字(如果有的话)仅仅为了方便起见而提供,并且不应被解读为以任何方式限制权利要求。
在权利要求以及上文的说明书中,诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“牵涉”、“保持”、“由…构成”等等的所有的转接短语应当被理解为是开放结尾的,即,意味着包括但并不限于。只有转接短语“由…组成”和“基本上由…组成”应当分别是封闭或者半封闭的转接短语,如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所阐述的。
Claims (25)
1.一种将光学元件与至少一个光源相关联的方法,包括:
标识光学元件在多个LED中的一个或者多个所覆盖的LED上的存在(200);
将所述光学元件与所覆盖的LED中的一个或者多个相关联(205);
标识所述光学元件的至少一个属性(210);以及
基于所述光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性(215)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中标识所述光学元件的属性的步骤基于经由所覆盖的LED中的至少一个而对于所述光学元件的至少一个物理特性的感测。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述物理特性包括所述光学元件的大小和形状中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述光学元件的属性指示以下中的至少一个:相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个是否提供光输出、相关联的所覆盖的LED中的多少个提供光输出、由相关联的所覆盖的LED所提供的期望的照明类型、相关联的所覆盖的LED的期望的光输出强度、相关联的所覆盖的LED的期望的色温,以及相关联的所覆盖的LED的期望的颜色。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述期望的照明类型包括逆光照明和聚光照明。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个LED包括不被所述光学元件覆盖的一个或多个附加LED,所述方法进一步包括调整所述多个LED中的所述一个或者多个附加LED的至少一个照明属性。
7.根据权利要求6所述的方法,其中基于所述光学元件与所述附加LED的接近度来标识所述附加LED。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述附加LED紧紧围绕所述光学元件。
9.根据权利要求6所述的方法,其中调整所述附加LED的至少一个照明属性的步骤基于所覆盖的LED与所述附加LED的关联。
10.根据权利要求6所述的方法,进一步包括基于所述光学元件的所标识的至少一个属性来标识所述附加LED。
11.根据权利要求6所述的方法,进一步包括基于在所述LED的所覆盖的第二LED上提供的至少一个附加光学元件的位置来标识所述附加LED,所述所覆盖的第二LED是所覆盖的LED中唯一的。
12.根据权利要求1所述的方法,其中将相关联的所覆盖的LED与所述光学元件相关联的步骤基于所述光学元件的至少一个物理特性。
13.根据权利要求1所述的方法,其中将相关联的所覆盖的LED与所述光学元件相关联的步骤包括:
发起配置阶段;以及
在配置阶段期间接收配置确认,所述配置确认指示将相关联的所覆盖的LED与所述光学元件相关联。
14.根据权利要求13所述的方法,其中经由远程电子设备接收所述配置确认。
15.根据权利要求1所述的方法,其中所述光学元件粘合地可附接在所覆盖的LED上。
16.根据权利要求1所述的方法,其中所述光学元件是方向性光学元件,并且其将来自相关联的所覆盖的LED的光输出引导至目标方向上。
17.根据权利要求1所述的方法,其中所述光学元件是有源光学元件,并且其将相关联的所覆盖的LED中的至少一些用于逆光照明。
18.根据权利要求17所述的方法,其中相关联的所覆盖的LED中的至少一些的光输出被收集用来为所述光学元件供电。
19.一种有源光学元件,包括:
有源显示面板(812);
至少一个控制器(825),其耦合到所述有源显示面板并且向所述有源显示面板提供内容输出;
电源(830),其电耦合到所述有源显示面板并且为所述有源显示面板供电;
其中,所述有源光学元件可移除地可附接在多个LED(323、327)的表面上;并且
其中,所述有源光学元件具有至少一个可标识属性,当所述有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,所述可标识属性被用来调整所述LED中的一个或者多个所覆盖的LED的至少一个照明属性。
20.根据权利要求19所述的有源光学元件,其中当所述有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,所述电源包括接收来自所述所覆盖的LED中的一个或者多个的光输出的至少一个光收集面板。
21.根据权利要求20所述的有源光学元件,其中当所述有源显示面板可移除地附接在所覆盖的LED上时,所述光收集面板面向所述所覆盖的LED。
22.根据权利要求19所述的有源光学元件,进一步包括围绕所述有源显示面板且覆盖所述电源的框架(820)。
23.根据权利要求22所述的有源光学元件,其中所述框架包裹所述电源。
24.一种照明装置,包括存储器和可操作来执行存储在所述存储器中的指令的控制器,该照明装置包括指令,用来:
标识光学元件在多个LED中一个或者多个所覆盖的LED上的存在;
将所述光学元件与所覆盖的LED中的一个或者多个相关联;
标识所述光学元件的至少一个属性;以及
基于所述光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性。
25.一种照明系统,包括:
至少一个光源,生成具有至少一个可调整的照明属性的照明;
至少一个感测LED,被配置用于感测光学元件的存在;
至少一个控制器,与所述光源和所述感测LED电通信;
其中所述至少一个控制器:
标识光学元件在多个LED中一个或者多个所覆盖的LED上的存在;
将所述光学元件与所覆盖的LED中的一个或者多个相关联;
标识所述光学元件的至少一个属性;以及
基于所述光学元件的属性来调整相关联的所覆盖的LED中的一个或者多个的至少一个照明属性。
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