CN104737473A

CN104737473A - 用于光编码的方法、光模块和接收单元

Info

Publication number: CN104737473A
Application number: CN201380054212.1A
Authority: CN
Inventors: T.范博梅; R.A.M.希克梅特; T.C.W.申克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-06-24
Also published as: US20150270896A1; RU2638944C2; US9608724B2; RU2015118188A; WO2014060895A1; JP2016500949A; EP2909954A1

Abstract

一种用于将数据嵌入到光中的方法，其中该方法包括步骤：操作被布置成发射具有颜色坐标(x,y)和发光强度（Y）的光（101）的至少两个光源（A，B），其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光（101a，101b），并且将数据嵌入到从所述至少两个光源发射的光中。该方法进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间（115）内，并且从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间（116）内。

Description

用于光编码的方法、光模块和接收单元

技术领域

本发明涉及一种用于将数据嵌入到光中的方法和光模块以及用于接收光的接收单元。更特别地，本发明的方法、光模块和接收单元涉及可见光通信领域。

背景技术

可见光通信（VLC）是一种数据通信方法，其中数据嵌入到发射可见光（通常在375-780nm波长范围内）的光源的光输出中。在VLC中，希望的是将发光二极管（LED）用作光源，因为与荧光灯相比，LED能够实现高得多的数据传输率。

编码光作为一种特殊VLC技术被提出以便允许实现光源的高级控制以及使用这些光源传输信息。由于光源的主要目的典型地为照明，因而重要的是光源的光输出的调制对于人眼不可见，也称为无闪烁调制。现有技术中开发了不同的方法以实现光输出的无闪烁调制，其中光源的光输出的幅度或强度调制是最常应用的方法之一。在该方法中，为了嵌入数据，或者完全接通/关断（通-断键控）光源，或者修改幅度。该方法典型地需要与编码方法组合以便降低对人眼可见的数百赫兹以下的频率中的光谱含量。由于该编码的原因，有效数据率降低，并且需要应用更高的带宽以便实现相同的数据率。这可能是挑战性的，因为LED及其关联的驱动器典型地在其带宽方面是受限的。

现有技术中应用于VLC的另一方法是频率调制或者频移键控。在这里，通过在两个不同的调制（开关）频率之间切换而嵌入数据，其中例如一个频率表示“0”位并且第二频率表示“1”位。该方法的缺点在于，应用的频率需要较高以避免可见的闪烁，这降低了可用于数据通信的有效带宽。

现有技术中用于VLC调制的甚至更进一步的方法使用了具有不同色点（色度图中的x, y坐标）的多个光源以便将数据嵌入到光中。在该方法中，感知的光强度在颜色变化的同时保持恒定。这基于以下理解：人眼对色点变化不及对强度变化敏感。然而，该方法的缺点在于，调制幅度只能是有限的，因为否则的话将出现不想要的可见性。可替换地，调制频率需要较高，这可能也是不希望的。此外，使用的光源需要具有关于彼此充分不同的色点（例如红色、绿色、蓝色），这对于一般光照（例如白色光）而言可能不是所希望的。

有鉴于此，希望提供一种克服现有技术中的调制方法的上述缺点的可替换的光调制。

发明内容

本发明的目的是在提供光输出的无闪烁调制的同时提供对于光编码的调制带宽的拓宽。这个目的和其他目的通过一种具有独立权利要求中所阐述的特征的、用于发射光的方法和光模块以及用于接收光的接收单元来实现。从属权利要求中限定了优选的实施例。

因此，依照本发明的第一方面，提供了一种用于将数据嵌入到光中的方法。该方法包括步骤：操作被布置成发射具有颜色坐标和发光强度的光的至少两个光源。该方法进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光；以及将数据嵌入到从所述至少两个光源发射的光中。该方法进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间内。此外，该方法包括步骤：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间内。

依照本发明的第二方面，提供了一种被布置成将数据嵌入到光中的光模块。该光模块被配置成：操作被布置成发射具有颜色坐标和发光强度的光的至少两个光源，其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光；并且将数据嵌入到从所述至少两个光源发射的光中。该光模块进一步被配置成：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间内。此外，该光模块被配置成：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间内。

依照本发明的第三方面，提供了一种用于接收光的接收单元。该接收单元被配置成接收从被布置成发射具有颜色坐标和发光强度的光的至少两个光源发射的光，其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光，其中数据被嵌入到发射的光中，并且其中从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间内，并且从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间内。该接收单元进一步被布置成检测嵌入到接收的光中的数据。“接收单元”在这里指的是几乎任何用于接收、检测和/或记录光的单元，例如接收器、传感器、检测器等等，其中该接收单元可以进一步为CMOS传感器或者CCD传感器阵列。

因此，本发明的第一和第二方面基于通过操作至少两个光源而将数据嵌入到光中的思想，其中来自每个光源的光可与至少一个其他光源的光区分。换言之，数据被嵌入到发射的光中，因为来自每个光源的光可在光的至少一个属性方面与至少一个其他光源的光区分（分离、不同）。此外，操作所述至少两个光源，使得从这些光源发射的光的颜色坐标和发光强度随着时间维持在各自的有界区间内。类似地，本发明的第三方面基于接收如本发明的第一和/或第二方面发射的光并且检测嵌入到接收的光中的数据的思想。

本发明的第一和第二方面是有利的，因为它们提供了在维持光的（几乎）恒定的颜色和发光强度的同时借助于来自光源的可区分的光对光进行调制，这导致操作期间从光源发射的光的无闪烁调制。由于人眼对于光的强度变化非常敏感，因而本发明第一和第二方面提供的光的（几乎）恒定的发光强度实现了数据传输期间来自光源的令人愉快的、便利的且无闪烁的光。形成对照的是，现有技术中的调制技术（例如频率和/或强度调制技术）经常呈现不便利和/或闪烁的光，该光对于经受该光的人而言可能被感知为扰人的。此外，由于本发明的第一和第二方面能够通过维持来自光源的光的颜色坐标而提供该光的（几乎）恒定的颜色，因而本发明的第一和第二方面甚至进一步对被人眼感知为令人愉快和便利的照明产生贡献。因此，本发明的第一和第二方面也提供了与现有技术的其中将数据嵌入到光的颜色输出中，即其中改变光的颜色的调制技术相比改进的照明。因此，本发明的方法和光模块提供了对于经受发射的光的人而言被感知为连续且平滑（即非扰人）的光输出，导致与现有技术中的装置相比改进的照明。

由于所述方法和光模块能够操作所述至少两个光源，使得来自这些光源的光的颜色坐标和发光强度（几乎）恒定，因而来自这些光源的光可以进一步用于任何目的的（普通）照明，例如房间、办公室、商店等等中的光照。例如，来自这些光源的光可以在不分散观察者的注意力的情况下帮助个人例如写字、阅读等等。依照本发明的第一和第二方面的光源的操作提供了被个人感知为便利且令人愉快的均匀、平滑、规则的光，并且进一步避免了将注意力吸引到来自光源本身的照明。

本发明的方法和光模块进一步是有利的，因为提供了光编码的与现有技术中的方法和/或装置相比拓宽的调制带宽。通过将数据嵌入到光中，其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光，光输出的调制与其中为了数据通信降低有效带宽的现有技术中的装置（例如使用强度调制、频率调制和/或频移键控）相比被改进。因此，本发明的高效且便利的方法和光模块避免了更复杂、间接和/或更昂贵的方法和/或装置用于数据传输。

本发明的方法和光模块进一步提供了应用不同颜色坐标的调制方法的替代解决方案以便将数据嵌入到发射的光中。这点被实现，因为现有技术的调制方法中的光源可能要求充分不同的色点（例如R、G、B），这对于一般光照（例如白色光）而言可能不是所希望的。

所述方法包括步骤：操作至少两个光源。换言之，该方法包括步骤：操作数量在两个与全部之间的光源，其中可以同时操作两个或更多光源，或者其中可以一次操作一个光源。此外，所述至少两个光源被布置成发射具有颜色坐标和发光强度的光。“颜色坐标”指的是对于本领域技术人员而言称为色度图的颜色空间的xy平面。

所述方法进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光，其中数据被嵌入到光中。换言之，每个光源能够发射具有至少一个独特/个别属性的光，使得该光可与至少一个其他光源的光区分。

所述方法进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得来自所述至少两个光源的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间内，并且来自所述至少两个光源的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间内。“有界区间”在这里指的是（非常）窄的、预定的有界区间，使得来自这些光源的光的颜色坐标（几乎）相等。因此，由于所述方法操作光源以便将来自光源的光的颜色坐标随着时间维持在沿着色度图的x轴和y轴的（窄的、预定）有界区间内，因而颜色被经受该光的个人体验为相同（恒定）的颜色。类似地，来自光源的光的发光强度（几乎）恒定，即光的发光强度被人眼感知为（几乎）恒定。因此，所述方法维持/保持来自光源的光的恒定颜色以及恒定发光强度。

可替换地，可以操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的发光强度维持在有界区间内，其中发光强度在相对长的时间尺度上减小或增大。换言之，可以操作两个光源，使得光的发光强度（缓慢地）调暗或者（缓慢地）增大，因为相对较长的时间尺度上的发光强度减小或增大仍然提供了被个人感知为便利且令人愉快的照明。

应当理解的是，上面与本发明第一方面的方法有关的解释文字对于本发明的第二方面的光模块以及本发明的第三方面的接收单元类似地成立。

依照本发明的一个实施例，所述数据的嵌入包括操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的光。换言之，从某个光源发射的光具有光的独特（个别）光谱分布，该光谱分布可与从至少一个其他光源发射的光的光谱分布区分（不同）。数据被嵌入到发射的光中，因为该光的光谱分布与数据关联。该实施例是有利的，因为嵌入到光的光谱分布中的数据由此可以便利地传输，而无需采用强度和/或颜色的变化以用于数据传输。

依照本发明的一个实施例，所述将数据嵌入到发射的光中包括将逻辑1或逻辑0与发射的光关联。应当理解的是，该实施例由此包含光与数据之间的若干映射。例如，来自光源的光的特性可以与逻辑1或逻辑0关联。这样的一个实例是，在一定时间点可以接“通”第一光源且可以关“断”第二光源，其中从第一光源发射的光的特性可以例如表示逻辑1。其后，在以后的时间点可以关“断”第一光源且可以接“通”第二光源，其中第二光源的特性可以例如表示逻辑0。应当理解的是，状态“通”可以包括光源的最大强度水平的任何强度水平，例如100%、75%或25%，和/或可以同时操作两个或更多光源。例如，可以将第一光源接“通”到60%的强度水平，并且可以将第二光源接“通”到40%的强度水平，其中来自第一光源的光可以与逻辑1关联，并且来自第二光源的光可以与逻辑0关联。

可替换地，来自光源的光的特性可以与被布置成编码逻辑1或逻辑0的特定光源关联。这样的一个实例是，在一定时间点可以接“通”第一光源且可以关“断”第二光源，其中从第一光源发射的光的特性可以例如表示第一光源是“通”的，其被布置成传输逻辑1。其后，在以后的时间点可以关“断”第一光源且可以接“通”第二光源，其中从第二光源发射的光的特性可以例如表示第二光源是“通”的，其被布置成传输逻辑0。在本发明的实施例中，其中所述数据的嵌入包括操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的光，所述（独特）光谱分布可以与逻辑1或逻辑0关联或相应。

依照本发明的一个实施例，颜色坐标的第一有界区间可以为≤10 SDCM，优选地≤5 SDCM，并且最优选地≤2 SDCM。因此，光源发射的光的最高和最低颜色坐标之间的差值等于或小于10 SDCM。“SDCM”在这里指的是配色标准偏差的单位（或步长），其中SDCM是表达颜色空间内的颜色坐标（色点）在哪个程度上被经受光的个人体验为相等（或者不等）的颜色的公知的可测量特性。该实施例是有利的，因为个人的人眼在颜色坐标差值≤10 SDCM的情况下可能将两种或更多颜色体验为（几乎）相等的颜色，结果，获得来自所述两个或更多光源的甚至更加便利的光。此外，如果颜色坐标的有界区间为≤5 SDCM，或者甚至≤2 SDCM，那么人眼甚至更可能将这两种或更多颜色体验为相等的颜色。

依照本发明的一个实施例，所述方法可以进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的显色指数随着时间维持在第三有界区间内。显色指数（CRI）是光源与理想或自然光源相比忠实地复现各种不同的物体的颜色的能力的定量度量，其中显色指数的概念是本领域技术人员所知悉的。“有界区间”在这里指的是（非常）窄的、预定的有界区间，使得从光源发射的光的显色指数（几乎）相等。该实施例是有利的，因为来自光源的光可以以观察者/观看者体验被光源照射的物体的相同（或者几乎相同）颜色的这种方式再现（render）物体，这甚至进一步对来自所述两个或更多光源的光的便利性产生贡献。显色指数的有界区间可以为≤10，优选地≤5，并且最优选地≤2（CRI单位/步长）。

依照本发明第三方面的一个实施例，接收单元可以进一步被配置成检测嵌入到接收的光中的数据（其中该光依照本发明第一或第二方面的一个实施例发射），并且其中从每个光源发射的光具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布。

依照接收单元的一个实施例，接收单元可以进一步被配置成基于接收的光的光谱过滤检测嵌入到接收的光中的数据。该实施例是有利的，因为接收单元由此可以高效地检测光中的通过其（独特）光谱属性表征的数据。该实施例对于其中从每个光源发射的光具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的数据的检测尤其有利。由于光谱过滤的技术是本领域技术人员所知悉的，因而省略对于这些技术的更详细的描述。

依照本发明第三方面的一个实施例，接收单元可以进一步被配置成检测与接收的光关联的逻辑1或逻辑0。应当理解的是，该实施例由此包含从接收的光检测数据的若干方式。例如，数据（例如逻辑1或逻辑0）可以通过来自光源的光的特性，例如通过光的（独特）光谱分布检测。可替换地，数据可以通过来自光源的光的特性检测，其中该光可以与被布置成编码逻辑1或逻辑0的特定光源关联。

依照本发明的一个实施例，提供了一种照明系统，该照明系统包括被布置成发射具有颜色坐标和发光强度的光的至少两个光源。该照明系统进一步包括依照所描述的实施例中的任何一个的光模块和至少一个接收单元。该实施例是有利的，因为该照明系统能够通过调制发射的光并且检测嵌入到接收的光中的数据提供高效且便利的数据传输，同时维持光的（几乎）恒定的颜色和发光强度。该照明系统由此能够提供从光源到接收单元的无闪烁的数据传输。照明系统的这个特征是非常有利的，例如因为操作期间从光源发射的光被人眼感知为令人愉快且便利的。

依照本发明的一个实施例，来自照明系统的每个光源的光的颜色坐标可以包含在第一有界区间内，其中该第一有界区间可以为≤10 SDCM，优选地≤5 SDCM，并且最优选地≤2 SDCM。该实施例是有利的，因为每个光源由此可以提供具有个人的人眼可能体验为与来自另一个光源的光相同（或者几乎相同）颜色的颜色坐标的光。该实施例是进一步有利的，因为光源可以具有相同的颜色坐标属性，并且照明系统由此可能更加容易操作。

所述照明系统可以进一步包括被布置用于测量来自所述至少两个光源的光的颜色坐标和/或发光强度的至少一个传感器。因此，照明系统的光模块可以被配置成基于传感器测量结果控制光的颜色坐标和/或发光强度。应当理解的是，传感器可以连接到光模块（或者布置/安装在光模块中），并且可以例如通过有线或无线通信与光模块通信。传感器是有利的，因为照明系统的光模块可以甚至进一步改进其对光源的操作，使得来自光源的光的颜色坐标和发光强度真正随着时间保持（几乎）恒定。基于来自传感器的反馈，光模块由此可以增大、减小或者维持光源的一个或多个操作参数，为的是提供光的（几乎）恒定的颜色坐标和发光强度。

依照本发明的一个实施例，所述至少两个光源中的至少一个可以包括包含量子点的窄带元件。“窄带元件”在这里指的是能够从光源发射可与至少一个其他光源的光区分的光的几乎任何元件，例如层、涂层等等。例如，窄带元件可能能够发射具有（独特）光谱分布（光谱）的光。该实施例是有利的，因为窄带元件可以从光源提供发射的光，使得来自光源的光的独特/个别光谱分布之间的差异变得甚至进一步增强，这甚至进一步改进嵌入到接收的光中的数据的检测。应当理解的是，量子点是半导体材料的小晶体，通常具有仅仅数纳米的宽度或直径。当量子点受入射光激发时，它们能够发射由晶体的尺寸和材料决定的颜色的光。量子点提供非常窄的发射带，并且因此提供饱和颜色。此外，发射颜色可以容易地通过适应性调节量子点的尺寸而调整。因此，该实施例是进一步有利的，因为特定颜色的光可以通过适应性调节量子点的尺寸而产生。

依照本发明的一个实施例，量子点可以包括选自包含CdSe、CdS、ZnS、InP、CuInS₂、AgInS₂或者其组合的组的材料。该实施例是有利的，因为所提出的量子点材料特别适合于获得从光源发射的光的（特定）光谱分布（光谱）。然而，应当理解的是，可以使用本领域中已知的几乎任何类型的量子点材料，只要它具有适当的波长转换特性。出于环境的原因，可能优选的是使用无镉量子点或者至少具有低镉含量的量子点。

应当指出的是，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能的组合。此外，应当理解的是，对于所述方法描述的各个不同的实施例都可与如分别依照本发明的第二和第三方面所限定的光模块和/或接收单元组合。

本发明的另外的目的、特征和优点在研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求书时将变得清楚明白。本领域技术人员应当认识到，本发明的不同特征可以组合以创建与下文所述不同的实施例。

附图说明

现在，将参照示出本发明的实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其他方面。

图1为照明系统的示意图；

图2为照明系统的布置的示意图；

图3a-b为来自照明系统的光源的光的各光谱分布的示意图；

图4a-e分别为来自照明系统的光源的光的颜色坐标、发光强度和显色指数的示意图；

图5a-c为来自照明系统的光源的光的发光强度的示意图；以及

图6a-b为来自照明系统的光源的光的各光谱分布的示意图。

具体实施方式

图1为用于数据传输的照明系统100的示意图，其中照明系统100包括两个光源A和B。光源A和B分别被布置成发射光101a和101b，其中组合光101具有颜色坐标x, y和发光强度Y。照明系统100特别地被布置用于可见光通信（VLC），其中数据被嵌入到来自光源A和B的发射的可见光101中。应当理解的是，光源的数量可以使任意的，即可以存在超过两个光源A和B。光源A和B可以单独地布置，或者可替换地布置在照明设备102中。光源A和B（或者照明设备102）可以例如置于房间的天花板中和/或墙壁上，但是可替换地可以以基本上任何其他方式布置。光源布置的一个实例示于图2中，其中四个照明设备102布置在房间的墙壁上。

在图1中，提供了光模块110，其中光模块110被配置成操作光源A和B。光模块110可以通过导线或者可替换地通过无线链路连接到光源A和B。可以指出的是，光模块110的布置仅仅用作一个实例，并且光模块110可替换地可以在基本上任何地方提供以便操作光源A和B。光模块110被配置成操作光源A和B，使得它们发射具有颜色坐标x, y和发光强度Y的光101。光模块110进一步被配置成操作光源A和B，使得它们分别发射可与至少一个其他光源的光区分的光101a、101b，并且将数据嵌入到从光源A和B发射的组合光101中。在这里，应当理解的是，来自光源A的光101a可以通过发射的光的基本上任何一个属性（或多个属性）与来自光源B的光101b区分。此外，应当理解的是，如果光模块110被配置成操作超过两个光源，那么来自一定光源集合的光组合可以与来自另一个光源集合的光组合区分。例如，如果光模块110被配置成操作四个光源A、B、C、D，那么光模块110可以被配置成操作这些光源，使得来自A和B的光组合可与来自C和D的光组合区分。

光模块110可以被配置成操作光源A和B，使得每个光源被布置成发射具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的光。来自光源A的光101a和来自光源B的光101b的光谱分布（光谱）的实例分别示意性地示于图3a和图3b，其中强度I被示为任意单位的波长λ的函数。因此，光模块110能够从光源A提供具有例如在强度峰的数量、幅度和/或宽度方面可与来自光源B的光101b的光谱（清楚地）区分的光谱分布（光谱）的光101a。因此，光模块110由此能够通过光传输如分别通过来自光源A和B的光101a、101b的独特/个别光谱所提供的数据。光谱分布可以与数据关联，其中数据可以是逻辑1或逻辑0。例如，光模块110可以在一定时间点接“通”光源A且关“断”光源B，其中图3a的光谱分布可以例如关联（指定、指示）逻辑1，并且其后在以后的时间点关“断”光源A且接“通”光源B，其中图3b的光谱分布可以例如与逻辑0关联。应当理解的是，在光源A和B之间交替，即一次只操作一个光源以用于数据传输的情况下，光模块110在数据传输中提供了鲁棒性。

图1中的照明控制系统100进一步包括接收单元111，该接收单元被布置成接收来自所述至少两个光源A和B的光101并且检测嵌入到接收的光101中的数据。应当理解的是，接收单元111可以是检测器、传感器、照相机等等（例如CMOS传感器或CCD传感器阵列）。接收单元111能够检测嵌入到接收的光101中的数据，因为来自每个光源的光101a、101b在光的至少一个属性方面可与至少一个其他光源的光区分（分离、不同）。在一个实施例中，接收单元111能够检测嵌入到接收的光中的数据，因为来自每个光源A和B的光101a、101b具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布。接收单元111可以进一步被配置成基于接收的光101的光谱过滤检测嵌入到接收的光101中的数据。此外，接收单元111可以被配置成检测与接收的光101关联的逻辑1或逻辑0。

光模块110可以进一步包括被布置用于测量来自光源A和B的光101的颜色坐标x, y和/或发光强度Y的传感器301。传感器301可以进一步被配置成将测量的颜色坐标x, y和/或发光强度Y传输至光模块110（例如通过导线或者无线地），使得光模块110可以控制发射的光101的颜色坐标x, y和/或发光强度Y。应当理解的是，传感器301可以布置在房间或空间中的基本上任何地方，例如邻近光源A或B中的一个或多个，邻近接收单元111等等。此外，可以存在超过一个传感器301。光模块110可替换地可以通过估计、计算和/或预测获得来自光源A和B的光101的颜色坐标和/或发光强度。

光模块110进一步被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得从所述至少两个光源A和B发射的光101的颜色坐标x, y (A, B)随着时间t维持在第一有界区间115内，这示于图4a中。恒定（或者几乎恒定）的颜色坐标x, y (A, B)对在数据传输期间被经受光101的个人112感知为令人愉快且便利的光101产生贡献。颜色坐标的有界区间115可以为≤10 SDCM，优选地≤5 SDCM，并且最优选地≤2 SDCM。应当理解的是，光模块110可以进一步被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得从所述至少两个光源A和B发射的光101的色温（CCT）随着时间维持在有界区间内。

光模块110可以进一步被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得从所述至少两个光源A和B中的每一个发射的光101a、101b的颜色坐标x, y，即x, y (A)和x, y (B)分别随着时间t维持在第一有界区间115内，这示于图4b中。光模块110由此被配置成将光源A和B中的每一个的光101a、101b的颜色坐标x, y (A)和x, y (B)分别维持在（非常）窄的、预定有界区间115内，即x, y (A) = x, y (B)，或者至少x, y (A) ≈ x, y (B)。类似地，应当理解的是，光模块110可以进一步被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得从所述至少两个光源A和B中的每一个发射的光101a、101b的色温CCT随着时间维持在有界区间内。换言之，光模块110可以被配置成分别将光源A和B的颜色坐标CCT (A)和CCT (B)维持在（非常）窄的、预定区间内，即CCT (A) = CCT (B)，或者至少CCT (A) ≈ CCT (B)。

光模块110进一步被配置成操作所述（至少两个）光源A和B，使得来自光源A和B的光101的（总）发光强度Y_tot随着时间t维持在第二有界区间116内，如图4c中所示。因此，光模块110被配置成将（总的）发光强度Y_tot(A, B)=Y(A)+Y(B)维持在（非常）窄的、预定有界区间116内。如本发明的光模块110所提供的恒定（或者几乎恒定）发光强度Y_tot(A, B)在数据传输期间对于经受光101的个人112而言实现了来自光源A和B的令人愉快的、便利的且无闪烁的光101。这是非常有益的，因为人眼对于光强度的变化是敏感的。

光模块110可以进一步被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得从光源A和B发射的光101的显色指数CRI(A, B)随着时间t维持在第一有界区间117内，这示于图4d中。显色指数CRI的有界区间117可以为≤10，优选地≤5，并且最优选地≤2（CRI单位/步长）。此外，光模块110可以被配置成控制所述至少两个光源A和B，使得分别记为CRI(A)和CRI(B)的来自所述至少两个光源A和B中的每一个的光101a、101b的显色指数CRI随着时间t维持在第三有界区间117内，如图4e中所示。光模块110被配置成将显色指数CRI(A)和CRI(B)维持在（非常）窄的、预定有界区间117内，即CRI(A)=CRI(B)，或者至少CRI(A)≈CRI(B)。

图5a-c为来自光源A和B的光101的发光强度Y与时间t的函数关系的示图。光模块110被配置成操作光源A和B，使得光101的发光强度Y随着时间维持在第一有界区间120内，其中总的发光强度Y_tot由实线指示，并且区间120由虚线表示，Y_tot由光模块110维持在该区间内。在图5a中，光源A和B由光模块110操作，使得它们分别发射的光101a、101b以逐步变化交替。光模块110被配置成操作光源A和B，使得光立即分别从光源A和B的关断状态130a、130b切换到完全接通状态131a、131b。换言之，光模块110被配置成操作所述至少两个光源A和B，使得来自所述至少两个光源A和B的光的发光强度Y随着时间周期性地变化。例如，如果存在n个光源，那么来自这些光源的光101得到n相光照，其中光源的相邻周期之间的相移为360°/n，并且其中光101的颜色坐标x, y和发光强度Y随着时间维持在预定有界区间内。在其接通状态131a、131b中，每个光源A和B被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分（例如依据其光谱分布）的光101a、101b以用于将数据嵌入到发射的光101中。在该实例中，光源A在时间间隔122期间（例如在时间t₁处）保持最大光强度，并且然后立即从完全接通状态131a切换到关断状态130a，在时间间隔123期间（例如在时间t₃处）保持最小光强度，并且该分布型（profile）其后通过光模块110周期性地重复。类似地，光源B在时间间隔122期间保持最小光强度，并且然后立即从完全关断状态130b切换到接通状态131b，在时间间隔123期间保持最大光强度。换言之，光模块110由此被配置成提供两个光源A和B的操作（通/断）之间的180°相移。因此，光模块110使光源A和B同步以便获得来自光源A和B的光101的总强度Y_tot，其中Y_tot保持在窄的、预定有界区间120内。

应当理解的是，代替光源A和B的交替“通/断”操作的是，光模块110可替换地可以被配置成操作光源A和B，使得它们被布置成同时发射多个离散强度幅度水平的光。这示于图5a中，其中光模块110在时间间隔122期间操作光源A以便发射强度水平132a的光并且操作光源B以便发射强度水平132b的光，其中Y_tot保持在预定有界区间120内。

图5b示出了与图5a中所示类似的用于数据传输的光源A和B的操作（即来自光源A和B的光的周期性变化），但是来自各光源A和B的光101a、101b更平滑地接通（和关断）。在时间间隔124期间（例如在时间t₁处），光模块110被配置成让光源A接通并且让光源B关断，使得光源A被布置成传输数据。在时间间隔125期间（例如在时间t₂处），光模块110被配置成减少来自光源A的光101a并且增加来自光源B的光101b。在t₂处，光源A和B对Y_tot同等地产生贡献。接着，在时间间隔126期间（例如在时间t₃处），光模块110被配置成让光源A关断并且让光源B接通，使得光源B被布置成传输数据。接着，该操作通过光模块110周期性地重复，使得在时间t₄处，仅仅光源A接通，而光源B关断。在每个时间间隔124-126期间，Y_tot随着时间维持在窄的、预定区间120内。应当理解的是，当来自每个光源A和B的光101a、101b的强度Y克服特定阈值时，光模块110的接收单元111可以被配置成接收和/或检测嵌入到来自光源A和B的光101中的数据。应当进一步理解的是，光模块110可以被配置成同时操作光源A和B以便传输嵌入到发射的光101中的数据，其中接收单元111被配置成接收和检测嵌入到接收自光源A和B的光101中的数据。

图5c示出了光模块110对光源A和B的一种可替换操作，其中来自光源A和B的光101a、101b的分布型为锯齿形状并且相移180°。像先前那样，Y_tot随着时间维持在窄的、预定区间120内。

应当理解的是，图5a-c的实例的每一个中来自光源A和B中的每一个的光101a、101b的强度Y的最小贡献可以不同于零。例如，代替图5a中光源A在时间间隔123期间关断的是，它仍然可以在在时间间隔123期间接通并且对强度产生贡献。此外，应当理解的是，图5a-c中所示的来自光源A和B的光101a、101b的分布型作为实例而提供，并且来自光源A和B（或者来自更多光源）的光101a、101b的基本上任何其他分布型都可能是可行的，例如正弦变化。

此外，应当理解的是，可以操作光源A和B，使得光101的发光强度Y_tot维持在有界区间内，其中发光强度Y_tot在相对较长的时间尺度上减小或增大。换言之，可以操作所述两个光源A和B，使得光的发光强度（缓慢地）调暗或增大，因为相对较长的时间尺度上的发光强度增大或减小仍然提供被个人感知为便利且令人愉快的照明。

所述至少两个光源（例如图1中的A和B）中的至少一个可以包括窄带元件（未示出），其中该窄带元件能够从光源A和B发射具有（特定）光谱分布（光谱）的光101。该窄带元件可以包括量子点（例如选自包括CdSe、CdS、ZnS、InP、CuInS₂、AgInS₂或者其组合的组），其中量子点能够提供非常窄的发射带。图6a-b分别示出了来自光源A和B的光101a、101b的光谱分布的实例，其中强度（I，任意单位）被示为波长（λ，nm）的函数。在这里，基于量子点的光源A和B分别发射具有例如3000K色温的光。然而，图6b中光源B的光谱的黄色部分中的相对较窄的峰通过使用具有相对较小的量子点尺寸差异的量子点对于图6a中的光源A移动例如20nm。应当理解的是，图6a-b中对于来自光源A和B的光101a、101b的光谱分布，两个或更多峰可能移动。此外，量子点可以与诸如无机或有机磷光体之类的其他磷光体组合。不言而喻，直接的红色发射器也可以结合宽带发射器使用。

即使参照其特定示例性实施例描述了本发明，但是许多不同的变型、修改等等对于本领域技术人员而言将变得清楚明白。在研究本说明书之后，所描述的实施例因此并非意在限制本发明的范围，该范围仅由所附权利要求书限定。例如，光源A和B的数量可以不同于图1中所示。此外，光源A和B之间的距离可以改变，光源A和B与接收单元111之间的距离也可以改变。

Claims

1. 一种用于将数据嵌入到光中的方法，包括步骤：

- 操作被布置成发射具有颜色坐标(x, y)和发光强度（Y）的光（101）的至少两个光源（A，B），其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光（101a，101b），并且将数据嵌入到从所述至少两个光源发射的光中，以及

- 操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间（115）内，并且从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间（116）内。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述数据的嵌入包括操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的光。

3. 如权利要求1所述的方法，其中所述将数据嵌入到发射的光中包括将逻辑1或逻辑0与发射的光关联。

4. 如权利要求1所述的方法，其中所述第一有界区间为≤10 SDCM，优选地≤5 SDCM，并且最优选地≤2 SDCM。

5. 如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的显色指数随着时间维持在第三有界区间（117）内。

6. 一种光模块（110），被布置成将数据嵌入到光中，所述光模块被配置成：操作被布置成发射具有颜色坐标(x, y)和发光强度（Y）的光（101）的至少两个光源（A，B），其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光（101a，101b）；将数据嵌入到从所述至少两个光源发射的光中；并且操作所述至少两个光源，使得从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间（115）内，并且从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间（116）内。

7. 如权利要求6所述的光模块，其中所述光模块进一步被配置成操作所述至少两个光源，使得每个光源被布置成发射具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布的光。

8. 一种接收单元（111），用于接收光，所述接收单元被配置成：

- 接收从被布置成发射具有颜色坐标(x, y)和发光强度（Y）的光（101）的至少两个光源（A，B）发射的光，其中每个光源被布置成发射可与至少一个其他光源的光区分的光（101a，101b），其中数据被嵌入到发射的光中，并且其中从所述至少两个光源发射的光的颜色坐标随着时间维持在第一有界区间（115）内，并且从所述至少两个光源发射的光的发光强度随着时间维持在第二有界区间（116）内，并且

- 检测嵌入到接收的光中的数据。

9. 如权利要求8所述的接收单元，其中从每个光源发射的光具有与至少一个其他光源的光的光谱分布不同的光谱分布。

10. 如权利要求8所述的接收单元，其中所述接收单元进一步被配置成基于接收的光的光谱过滤检测嵌入到接收的光中的数据。

11. 如权利要求8所述的接收单元，其中所述接收单元进一步被配置成检测与接收的光关联的逻辑1或逻辑0。

12. 一种照明系统（100），包括

- 至少两个光源（A，B），其被布置成发射具有颜色坐标(x, y)和发光强度（Y）的光（101），

- 如权利要求6所述的光模块，以及

- 至少一个如权利要求8所述的接收单元。

13. 如权利要求12所述的照明系统，其中来自所述光源中的每一个的光（101a，101b）的颜色坐标包含在所述第一有界区间内，其中所述第一有界区间为≤10 SDCM，优选地≤5 SDCM，并且最优选地≤2 SDCM。

14. 如权利要求12所述的照明系统，其中所述至少两个光源中的至少一个包括包含量子点的窄带元件。

15. 如权利要求14所述的照明系统，其中所述量子点包括选自包含CdSe、CdS、ZnS、InP、CuInS₂、AgInS₂或者其组合的组的材料。