DE112017007503T5 - Luminaire with independently controllable focus variable lenses - Google Patents

Luminaire with independently controllable focus variable lenses Download PDF

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Abstract

Eine Leuchte enthält mehrere Licht emittierende Zelle. Jede Licht emittierende Zelle weist eine Lichtquelle und eine fokusvariable Linse (z. B. eine Flüssiglinse) auf, die der Lichtquelle zugeordnet ist. Jede einzelne der Licht emittierenden Zellen ist relativ zu der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen unabhängig steuerbar. In einer typischen Implementierung kann die Steuerung jeder Licht emittierenden Zelle beispielsweise die Steuerung einer Flüssigkeitsoberfläche in der entsprechenden Flüssiglinse umfassen.A luminaire contains several light-emitting cells. Each light-emitting cell has a light source and a variable-focus lens (e.g. a liquid lens), which is assigned to the light source. Each of the light-emitting cells is independently controllable relative to the one or more other light-emitting cells. In a typical implementation, controlling each light emitting cell may include, for example, controlling a liquid surface in the corresponding liquid lens.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Diese Offenbarung bezieht sich auf Leuchten und insbesondere auf Leuchten mit unabhängig steuerbaren fokusvariablen Linsen (z. B. Flüssiglinsen).This disclosure relates to luminaires and in particular to luminaires with independently controllable focus variable lenses (e.g. liquid lenses).

HINTERGRUNDBACKGROUND

Eine Leuchte ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen bestimmten Bereich zu beleuchten. Es gibt eine Vielzahl spezifischer Anwendungen für Leuchten, einschließlich beispielsweise in medizinischen Einrichtungen (z. B. Untersuchungsräumen, Operationssälen, Zahnarztpraxen usw.). Es ist wichtig, dass Bereiche wie diese und andere während verschiedener Vorgänge und / oder Zeiträume ordnungsgemäß beleuchtet werden.A lamp is a lighting device that is designed to illuminate a certain area. There are a variety of specific applications for luminaires, including for example in medical facilities (e.g. examination rooms, operating theaters, dental surgeries, etc.). It is important that areas such as these and others are properly lit during different processes and / or periods.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

In einem Aspekt umfasst eine Leuchte mehrere Licht emittierende Zellen. Jede Licht emittierende Zelle weist eine Lichtquelle und eine fokusvariable Linse (z. B. eine Flüssiglinse) auf, die der Lichtquelle zugeordnet ist. Jede einzelne der Licht emittierenden Zellen ist relativ zu der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen unabhängig steuerbar. In einer typischen Implementierung kann die Steuerung jeder Licht emittierenden Zelle beispielsweise die Steuerung einer Flüssigkeitsoberfläche in der entsprechenden Flüssiglinse umfassen.In one aspect, a luminaire includes multiple light emitting cells. Each light-emitting cell has a light source and a variable-focus lens (e.g. a liquid lens), which is assigned to the light source. Each of the light-emitting cells is independently controllable relative to the one or more other light-emitting cells. In a typical implementation, controlling each light emitting cell may include, for example, controlling a liquid surface in the corresponding liquid lens.

In einem anderen Aspekt umfasst ein Beleuchtungsmodul (z. B. das in der oben erwähnten Leuchte verwendet werden kann) eine Leiterplatte und zwei oder mehr mit der Leiterplatte gekoppelte Licht emittierende Zellen. Jede der zwei oder mehr Licht emittierenden Zellen kann aufweisen: eine Lichtquelle und eine fokusvariable Linse, die der Lichtquelle zugeordnet ist. Die gedruckte Leiterplatte ist konfiguriert, um eine unabhängige Steuerung über jede einzelne der Licht emittierenden Zellen relativ zu der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zu ermöglichen.In another aspect, a lighting module (e.g. that can be used in the above-mentioned luminaire) comprises a circuit board and two or more light-emitting cells coupled to the circuit board. Each of the two or more light-emitting cells can have: a light source and a focus-variable lens that is assigned to the light source. The printed circuit board is configured to enable independent control over each one of the light emitting cells relative to the one or more other light emitting cells.

In einem weiteren Aspekt umfasst ein Verfahren zum Bereitstellen von Licht an einem Ort das Bereitstellen einer Leuchte (wie beispielsweise oben erwähnt) und das Steuern einer der Licht emittierenden Zellen in der Vorrichtung unabhängig von der / den anderen Licht emittierenden Zelle / Zellen in der Vorrichtung, um den von dieser Licht emittierenden Zelle erzeugten Lichtstrahl einzustellen. Insbesondere umfasst in einer typischen Implementierung die Leuchte mehrere Licht emittierende Zellen, und jede Licht emittierende Zelle hat: eine Lichtquelle und eine fokusvariable Linse (z. B. eine Lichtlinse), die der Lichtquelle zugeordnet ist. Jede einzelne der Licht emittierenden Zellen kann in Bezug auf die eine oder mehreren anderen Licht emittierenden Zellen unabhängig steuerbar sein.In another aspect, a method for providing light in one location includes providing a light (such as mentioned above) and controlling one of the light emitting cells in the device independently of the other light emitting cell (s) in the device, to adjust the light beam generated by this light emitting cell. In particular, in a typical implementation, the luminaire includes multiple light-emitting cells, and each light-emitting cell has: a light source and a focus variable lens (e.g., a light lens) associated with the light source. Each of the light emitting cells can be independently controllable with respect to the one or more other light emitting cells.

In einigen Implementierungen sind einer oder mehrere der folgenden Vorteile vorhanden.Some implementations have one or more of the following advantages.

Beispielsweise kann eine Leuchte hergestellt werden, die eine hervorragende Einstellbarkeit und Anpassungsfähigkeit des von ihr zu liefernden Lichts bietet. Ein Hauptvorteil der fokusvariablen Linsen (z. B. Flüssiglinsen) sind ihre Robustheit (keine beweglichen Teile), schnelle Reaktionszeiten, gute optische Qualität, geringer Stromverbrauch und geringe Größe.For example, a luminaire can be manufactured which offers excellent adjustability and adaptability of the light to be supplied by it. A main advantage of variable focus lenses (e.g. liquid lenses) are their robustness (no moving parts), fast response times, good optical quality, low power consumption and small size.

In einer typischen Implementierung hilft die unabhängige Art der Steuerung der fokusvariablen Linsen im Allgemeinen dabei, eine große Anpassungsfähigkeit in der Qualität, Form, Intensität und / oder Größe des Lichtflecks bereitzustellen, der von der Leuchte an einer bestimmten Stelle bereitgestellt wird. Diese Anpassungsfähigkeit kann insbesondere bei Anwendungen wie der medizinischen Beleuchtung wünschenswert sein, bei denen die Fähigkeit, einen bestimmten Bereich mit großer Klarheit zu sehen, sehr wünschenswert ist. Die automatische Steuerung jeder einzelnen Licht emittierenden Zelle ist möglicherweise noch besser.In a typical implementation, the independent way of controlling the variable focus lenses generally helps to provide great adaptability in the quality, shape, intensity and / or size of the light spot provided by the luminaire at a particular location. This adaptability may be particularly desirable in applications such as medical lighting where the ability to see a particular area with great clarity is very desirable. The automatic control of each individual light emitting cell may be even better.

Darüber hinaus schreibt der Industriestandard IEC60601 vor, dass die zentrale Beleuchtungsstärke in 1 m von einer Leuchte zusammen mit dem Lichtfelddurchmesser D10 geprüft werden muss. D10 ist definiert als der Durchmesser eines Lichtflecks bei 10% der zentralen Beleuchtungsstärke, auch der Durchschnitt der gemessenen Werte entlang von vier Querschnitten durch die Lichtfeldmitte. Es ist sehr erwünscht, eine Leuchte mit einem Lichtfelddurchmesser von nur 150 mm bei 1 m zu haben, damit das Licht stark gebündelt wird. Bei mehreren Licht emittierenden Zellen innerhalb einer Leuchte kann der kleinstmögliche Lichtfelddurchmesser (auch Spotgröße genannt) erreicht werden, indem jede Zelle das Licht auf den gleichen Ort mit der kleinsten Größe richtet. Bestimmte hier offenbarte Leuchten sind in der Lage, dies zu erreichen, während sie jede Licht emittierende Zelle so tragen, dass ihre Achse parallel zur Leuchtenachse und der Leuchtenbasis eben ist.In addition, the industry standard IEC60601 stipulates that the central illuminance in 1 m of a luminaire must be checked together with the light field diameter D 10 . D 10 is defined as the diameter of a light spot at 10% of the central illuminance, also the average of the measured values along four cross sections through the center of the light field. It is very desirable to have a luminaire with a light field diameter of only 150 mm at 1 m so that the light is strongly focused. If there are several light-emitting cells within a luminaire, the smallest possible light field diameter (also called spot size) can be achieved by directing the light to the same location with the smallest size. Certain luminaires disclosed herein are able to accomplish this while supporting each light emitting cell so that its axis is parallel to the luminaire axis and base.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen.Further features and advantages result from the description and the drawings as well as from the claims.

Figurenliste Figure list

  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Leuchte im Querschnitt und zeigt, wie von der Leuchte emittiertes Licht auf eine Stelle unterhalb der Leuchte gelenkt werden kann. 1 is a schematic side view of an exemplary lamp in cross section and shows how light emitted by the lamp can be directed to a location below the lamp.
  • 2 ist eine alternative Ansicht der Leuchte aus 1; entlang der Linie 2-2 in 1. 2 is an alternative view of the lamp from 1 ; along the line 2-2 in 1 ,
  • 3A-3C sind schematische Teilquerschnittsseitenansichten der Leuchte aus 1, die verschiedene Arten, wie Licht, das von einer der Licht emittierenden Zellen emittiert wird, durch die Flüssiglinse beeinflusst werden kann, zeigen. 3A-3C are schematic partial cross-sectional side views of the lamp 1 showing various ways in which light emitted from one of the light emitting cells can be affected by the liquid lens.
  • 4A und 4B sind Seitenansichten, die eine beispielhafte fokusvariable Linse, die in der veranschaulichten Implementierung eine Flüssiglinse ist, in zwei Betriebszuständen zeigen. 4A and 4B 14 are side views showing an exemplary focus variable lens, which is a liquid lens in the illustrated implementation, in two operating states.
  • 5A und 5B sind Seitenansichten, die ein alternatives Beispiel einer beispielhaften fokusvariablen Linse in zwei Betriebszuständen zeigen. 5A and 5B are side views showing an alternative example of an exemplary focus variable lens in two operating states.
  • 6A und 6B sind schematische Darstellungen einer Seitenansicht einer beispielhaften Leuchte, die vier unabhängig einstellbare Licht emittierende Zellen enthält, von denen jede im Wesentlichen den in 1 gezeigten Licht emittierenden Zellen ähnlich ist. 6A and 6B 14 are schematic representations of a side view of an exemplary luminaire containing four independently adjustable light-emitting cells, each of which is substantially the same as that shown in FIG 1 Light emitting cells shown is similar.
  • 7A und 7B sind schematische Darstellungen einer Seitenansicht einer beispielhaften Leuchte, die vier unabhängig einstellbare Licht emittierende Zellen enthält, von denen jede im Wesentlichen den Licht emittierenden Zellen in 1 ähnlich ist. Ein physischer Gegenstand zwischen der Leuchte und der Oberfläche darunter soll von der Leuchte beleuchtet werden. 7A and 7B 14 are schematic representations of a side view of an exemplary luminaire that includes four independently adjustable light emitting cells, each of which is essentially the light emitting cell in FIG 1 is similar. A physical object between the lamp and the surface underneath should be illuminated by the lamp.
  • 8 ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Systems im Querschnitt, das eine Leuchte, einen oder mehrere Sensoren und / oder Kameras und eine automatische Steuerung umfasst. 8th is a schematic side view in cross-section of an exemplary system that includes a light, one or more sensors and / or cameras, and automatic control.
  • 9 ist eine schematische Seitenansicht im Querschnitt eines beispielhaften Moduls einer fokusvariablen Linse (z. B. Flüssiglinse), das mehrere (vier) Flüssiglinsen in einem einzigen Gehäuse enthält. 9 FIG. 12 is a schematic cross-sectional side view of an exemplary module of a focus variable lens (e.g., liquid lens) that contains multiple (four) liquid lenses in a single housing.
  • 10 ist eine schematische Seitenansicht im Querschnitt einer beispielhaften Leuchte mit mehreren (vier gezeigten) Licht emittierenden Zellen auf einer einzelnen Leiterplatte. 10 FIG. 12 is a schematic cross-sectional side view of an exemplary luminaire with multiple (four shown) light emitting cells on a single circuit board.

In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente.In the drawings, the same reference numbers refer to the same elements.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 ist eine schematische Seitenansicht einer Leuchte 100 im Querschnitt und zeigt, wie von der Leuchte 100 emittiertes Licht auf eine Stelle 102 unterhalb der Leuchte gelenkt werden kann. Die Leuchte eignet sich besonders für Anwendungen in der Medizintechnik wie Kliniken, Operationssälen, Zahnarztpraxen, Arztpraxen, Labors usw. Selbstverständlich kann die Leuchte auch in Verbindung mit anderen Anwendungen eingesetzt werden, insbesondere wenn eine ausreichende Beleuchtung kritisch oder äußerst wünschenswert ist. 1 is a schematic side view of a lamp 100 in cross section and shows how from the lamp 100 emitted light in one place 102 can be steered below the lamp. The luminaire is particularly suitable for applications in medical technology such as clinics, operating theaters, dental surgeries, doctor's surgeries, laboratories, etc. Of course, the luminaire can also be used in conjunction with other applications, especially if adequate lighting is critical or extremely desirable.

Die dargestellte Leuchte 100 weist mehrere Licht emittierende Zellen auf (z. B. 104a, 104b). Zwei (104 a, 104b) sind in der Querschnittsansicht von 1 dargestellt. 2 (eine alternative Ansicht der Leuchte 100 in 1)zeigt jedoch, dass sich tatsächlich zwölf (12) Licht emittierende Zellen in der Leuchte 100 befinden. Jede Licht emittierende Zelle (z. B. 104a, 104b) weist eine Leiterplatte 105a, 105b, eine Lichtquelle 106a, 106b, die physikalisch mit der Leiterplatte 105a, 105b gekoppelt ist, und eine fokusvariable Linse (z. B. eine Flüssiglinse 108a, 108b oder dergleichen) auf, die jeder Lichtquelle 106a, 106b zugeordnet ist. Allgemein gesagt, kann in verschiedenen Implementierungen der Ausdruck fokusvariabel und dergleichen so ausgelegt werden, dass er praktisch jede Art von Linse umfasst, die eingestellt werden kann, um ihren Fokus zu ändern (einschließlich z. B. der Richtung des Lichts, das aus der Linse austritt, und / oder der Breite des dadurch erzeugten Strahls usw.).The lamp shown 100 has multiple light emitting cells (e.g. 104a, 104b). Two ( 104 a, 104b) are in the cross-sectional view of FIG 1 shown. 2 (an alternative view of the lamp 100 in 1 ) shows, however, that there are actually twelve (12) light-emitting cells in the lamp 100 are located. Each light emitting cell (e.g. 104a, 104b) has a circuit board 105a . 105b , a light source 106a . 106b that physically match the circuit board 105a . 105b is coupled, and a variable-focus lens (e.g. a liquid lens 108a . 108b or the like) on each light source 106a . 106b assigned. Generally speaking, in various implementations, the term focus variable and the like can be designed to include virtually any type of lens that can be adjusted to change its focus (including, for example, the direction of light emanating from the lens emerges, and / or the width of the beam generated thereby, etc.).

In einer typischen Implementierung sind die Leiterplatten (105a, 105b) konfiguriert, um eine entsprechende Lichtquelle (106a, 106b) und eine Flüssiglinse (108a, 108b) physikalisch zu tragen. Darüber hinaus weist jede Leiterplatte (105a, 105b) mindestens ein Substrat auf, das in der dargestellten Implementierung im Wesentlichen flach ist, und einen oder mehrere elektrische Leiter (z. B. elektrisch leitende Leiterbahnen, Durchkontaktierungen usw.), die mit dem Substrat verbunden und konfiguriert sind, um elektrische Energie zur Verwendung durch die entsprechende Lichtquelle (106a, 106b), die entsprechende Flüssiglinse (108a, 108b) oder beide zu liefern.In a typical implementation, the circuit boards ( 105a . 105b ) configured to a corresponding light source ( 106a . 106b ) and a liquid lens ( 108a . 108b ) to wear physically. In addition, each circuit board ( 105a . 105b ) at least one substrate, which is substantially flat in the illustrated implementation, and one or more electrical conductors (e.g., electrically conductive traces, vias, etc.) connected to the substrate and configured to use electrical energy through the appropriate light source ( 106a . 106b ), the corresponding liquid lens ( 108a . 108b) or deliver both.

Die Lichtquellen (106a, 106b), die mit den Leiterplatten (105a, 105b) gekoppelt sind, können praktisch jede Art von Lichtquellen sein. In dem dargestellten Beispiel enthält jede Lichtquelle (106a, 106b) ein Lichtelement (118a, 118b) und ein optisches Element (120a, 120b), das auch als Optik oder Optiken bezeichnet wird. Insbesondere können in dem dargestellten Beispiel die Lichtelemente (118a, 118b) beispielsweise Leuchtdioden, Glühlampen, Leuchtstofflampen oder praktisch jede andere Art von Licht erzeugendem Element sein. Das optische Element (118a, 118b) in der dargestellten Implementierung ist ein Parabolreflektor. Bei diesem optischen Element (118a, 118b) kann es sich jedoch praktisch um ein beliebiges von verschiedenen Arten von optischen Elementen handeln (z. B. eine Linse, einen Lichtleiter beliebiger Form, eine Total Internal Reflection (TIR)-Linse, ein Faserbündel, eine Blende, einen Diffusor usw.). In einigen Implementierungen kann dieses optische Element (118a, 118b) vollständig beseitigt werden.The light sources ( 106a . 106b ) with the printed circuit boards ( 105a . 105b ) can be practically any type of light source. In the example shown, each light source ( 106a . 106b ) a light element ( 118a . 118b ) and an optical element ( 120a . 120b) , which is also called optics or optics. In particular, the light elements ( 118a . 118b ) for example light emitting diodes, incandescent lamps, fluorescent lamps or practically any other Be kind of light generating element. The optical element ( 118a . 118b ) in the implementation shown is a parabolic reflector. With this optical element ( 118a . 118b) However, it can practically be any of various types of optical elements (e.g. a lens, a light guide of any shape, a total internal reflection (TIR) lens, a fiber bundle, an aperture, a diffuser, etc.). In some implementations, this optical element ( 118a . 118b ) are completely eliminated.

Die Flüssiglinsen (108a, 108b) wirken im Wesentlichen als steuerbare optische Vorrichtungen mit variablem Fokus. Diese Flüssiglinsen (108a, 108b) können eine Vielzahl von möglichen Konfigurationen aufweisen. In einer beispielhaften Implementierung, wie der in 1 dargestellten, können die Flüssiglinsen ein Gehäuse aufweisen, das mit zwei Flüssigkeiten wie Wasser 128 und Öl 130 gefüllt ist, die sich nicht leicht mischen, aber dazwischen eine Grenzfläche bilden (siehe z. B. 122a, 122b in 1). Das Gehäuse kann zwei transparente Fenster aufweisen, die beispielsweise Glas oder Kunststoff auf gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkeitsbehälters sein können - ein Einlassfenster 132, das Licht (z. B. von einer der Lichtquellen) in den Flüssigkeitsbehälter eintreten lässt, so dass es durch die Öl-Wasser-Grenzfläche (122a, 122b) hindurchtreten (und davon beeinflusst werden) kann, und - ein Auslassfenster 134, das Licht aus dem Flüssigkeitsbehälter austreten lässt. Die Flüssiglinse kann auch Vorkehrungen (z. B. Elektroden 136, die mit einer in 1 nicht gezeigten elektrischen Energiequelle verbunden sind) aufweisen, die das Erzeugen und / oder Variieren eines elektromagnetischen Feldes erleichtern können, das, wenn es dem Flüssigkeitsbehälter ausgesetzt ist, die Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche (122a, 122b) beeinflusst. Änderungen der Kontur (z. B. Radius und / oder Neigung) der Öl-Wasser-Grenzfläche (122a, 122b) können die Richtung, die Strahlgröße, die Intensität usw. des Lichts beeinflussen, das durch die Flüssiglinse hindurchtritt. Flüssiglinsen haben im Allgemeinen keine beweglichen Teile, die sich durch Reibung abnutzen könnten. Daher neigen Flüssiglinsen vorteilhafterweise dazu, lange Betriebslebensdauern zu haben.The liquid lenses ( 108a . 108b ) essentially act as controllable optical devices with variable focus. These liquid lenses ( 108a . 108b ) can have a variety of possible configurations. In an exemplary implementation, such as that in 1 shown, the liquid lenses can have a housing that with two liquids such as water 128 and oil 130 filled, which do not mix easily, but form an interface between them (see e.g. 122a, 122b in 1 ). The housing can have two transparent windows, which can be glass or plastic, for example, on opposite sides of the liquid container - an inlet window 132 , the light (e.g. from one of the light sources) enters the liquid container so that it passes through the oil-water interface ( 122a . 122b ) can pass through (and be influenced by), and - an outlet window 134 , which lets light come out of the liquid container. The liquid lens can also take precautions (e.g. electrodes 136 that with a in 1 not shown electrical energy source), which can facilitate the generation and / or variation of an electromagnetic field which, when exposed to the liquid container, the contour of the oil-water interface ( 122a . 122b) influenced. Changes in the contour (e.g. radius and / or inclination) of the oil-water interface ( 122a . 122b ) can affect the direction, beam size, intensity, etc. of the light that passes through the liquid lens. Liquid lenses generally have no moving parts that could wear out due to friction. Therefore, liquid lenses advantageously tend to have long service lives.

In der dargestellten Implementierung ist jede Flüssiglinse (108a, 108b) mit einer entsprechenden und nur einer der Lichtquellen (106a, 106b) gekoppelt und dieser zugeordnet. Diese Zuordnung bedeutet, dass die Flüssiglinse (108a, 108b) in der Nähe der entsprechenden Lichtquelle (106a, 106b) positioniert und relativ dazu konfiguriert ist, so dass eine signifikante Menge (z. B. mindestens 90 %) des Lichts von der entsprechenden Lichtquelle durch die Flüssigkeitslinse vor Erreichen der Stelle, die beleuchtet werden soll (z. B. 102 in 1), hindurchgeht. Somit werden die Richtung, die Strahlgröße, die Intensität usw. des Lichts durch die Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche in der Flüssiglinse beeinflusst.In the implementation shown, each liquid lens ( 108a . 108b) with a corresponding and only one of the light sources ( 106a . 106b ) coupled and assigned to this. This assignment means that the liquid lens ( 108a . 108b ) near the corresponding light source ( 106a . 106b ) is positioned and configured relative to it so that a significant amount (e.g., at least 90%) of the light from the corresponding light source passes through the liquid lens before reaching the location to be illuminated (e.g. 102 in 1 ) goes through. Thus, the direction, beam size, intensity, etc. of the light are affected by the contour of the oil-water interface in the liquid lens.

In einigen beispielhaften Implementierungen können die fokusvariablen Linsen (z. B. Flüssiglinsen 108a, 108b in 1) eine Flüssiglinse mit variablem Fokus sein, wie sie beispielsweise von der Firma Varioptic™ dynamic lens erhältlich ist. In einigen beispielhaften Implementierungen können die fokusvariablen Linsen fokusvariable Linsen sein, die von der Firma Optotune™ erhältlich sind.In some example implementations, the focus variable lenses (e.g., liquid lenses 108a . 108b in 1 ) a liquid lens with a variable focus, such as is available from Varioptic ™ dynamic lens, for example. In some example implementations, the focus variable lenses may be focus variable lenses available from Optotune ™.

In einer typischen Implementierung ist jede der Licht emittierenden Zellen (z. B. 104a, 104b) in der Leuchte 100 unabhängig voneinander in Bezug auf eine oder mehrere (oder alle) der anderen Licht emittierenden Zellen in der Leuchte 100 steuerbar. Dies bedeutet beispielsweise, dass in verschiedenen Implementierungen entweder die Lichtquelle (106a, 106b), die Flüssiglinse (108a, 108b) oder beide in einer bestimmten Licht emittierenden Zelle (104a, 104b) steuerbar sein können. Das Steuern einer Lichtquelle kann beispielsweise das Steuern der Helligkeit oder Farbe des von dieser Lichtquelle erzeugten Lichts umfassen. Das Steuern einer Flüssiglinse kann beispielsweise das Steuern der Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche in der Flüssiglinse umfassen, um zu steuern, wie das durch sie hindurchtretende Licht beeinflusst wird. In verschiedenen Implementierungen kann die Steuerung durch eine externe elektronische Steuerung bereitgestellt werden, die in 1 nicht gezeigt oder dargestellt ist.In a typical implementation, each of the light emitting cells (e.g. 104a, 104b) is in the luminaire 100 independently with respect to one or more (or all) of the other light-emitting cells in the lamp 100 controllable. This means, for example, that in different implementations either the light source ( 106a . 106b) , the liquid lens ( 108a . 108b ) or both in a particular light-emitting cell ( 104a . 104b ) can be controllable. Controlling a light source may include, for example, controlling the brightness or color of the light generated by that light source. Controlling a liquid lens may include, for example, controlling the contour of the oil-water interface in the liquid lens to control how the light passing through it is affected. In various implementations, control may be provided by an external electronic control that is described in 1 is not shown or shown.

In einer typischen Implementierung trägt die unabhängige Art der Steuerung, die auf die Licht emittierenden Zellen ausgeübt wird, im Allgemeinen dazu bei, dass Qualität, Form, Intensität, Größe usw. aller Lichtpunkte (z. B. 102), die von der Leuchte 100 an einen bestimmten Ort bereitgestellt werden, in hohem Maße gesteuert und angepasst werden können. Diese Anpassungsfähigkeit kann in einer Vielzahl von Umgebungen wünschenswert sein, einschließlich insbesondere bei Anwendungen wie der medizinischen Beleuchtung, bei denen die Fähigkeit, einen bestimmten Bereich mit großer Klarheit zu sehen, kritisch oder zumindest sehr wünschenswert ist.In a typical implementation, the independent type of control that is exerted on the light-emitting cells generally contributes to the quality, shape, intensity, size, etc. of all light points (e.g., 102) that are generated by the luminaire 100 provided to a specific location, can be controlled and adapted to a high degree. This adaptability can be desirable in a variety of environments, including particularly in applications such as medical lighting, where the ability to see a particular area with great clarity is critical or at least very desirable.

Die dargestellte Leuchte 100 weist ein Gehäuse 110 auf. Das Gehäuse 110 kann auf verschiedene Arten konfiguriert sein. In der veranschaulichten Implementierung hat das Gehäuse 110 einen im Wesentlichen flachen Bodenabschnitt 112 und eine oder mehrere Seitenwände 114, die sich vom Außenumfang des Bodenabschnitts 112 erstrecken und die Licht emittierenden Zellen (104a, 104b) umgeben. Der Bodenabschnitt 112 des Gehäuses 110 definiert eine innere, im Wesentlichen flache Montagefläche 116 für die Licht emittierenden Zellen (104a, 104b). Gemäß der dargestellten Implementierung ist die Leiterplatte (105a, 105b) für jede Licht emittierende Zelle (104a, 104b) starr mit der im Wesentlichen flachen Montagefläche 112 gekoppelt und so konfiguriert, dass eine optische Achse („A“) der Licht emittierenden Zelle (104a, 104b) im Wesentlichen parallel zu einer Achse („B“) der gesamten Leuchte 100 ist.The lamp shown 100 has a housing 110 on. The housing 110 can be configured in different ways. In the illustrated implementation, the housing has 110 a substantially flat bottom section 112 and one or more side walls 114 extending from the outer periphery of the bottom section 112 extend and the light-emitting cells ( 104a . 104b) surround. The bottom section 112 of the housing 110 defines an inner, essentially flat mounting surface 116 for the light emitting cells ( 104a . 104b) , According to the implementation shown, the circuit board ( 105a . 105b) for every light emitting cell ( 104a . 104b) rigid with the essentially flat mounting surface 112 coupled and configured so that an optical axis ("A") of the light emitting cell ( 104a . 104b ) essentially parallel to an axis ("B") of the entire luminaire 100 is.

Die „optische Achse“ einer Licht emittierenden Zelle, wie sie hier verwendet wird, sollte so verstanden werden, dass sie sich auf eine imaginäre Linie bezieht, die durch die Mitte der Licht emittierenden Zelle verläuft und einen Weg definiert, entlang dem sich Licht zumindest von der Lichtquelle zu der entsprechenden Flüssiglinse ausbreitet. In der veranschaulichten Implementierung ist die optische Achse („A“) jeder Licht emittierenden Zelle senkrecht zu der im Wesentlichen flachen Montagefläche 112. Der Ausdruck „Achse der gesamten Leuchte“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine gedachte Linie, die durch die Mitte der Leuchte verläuft und um die die Leuchte oder das Leuchtengehäuse im Wesentlichen symmetrisch ist. Typischerweise definiert die Achse der gesamten Leuchte eine allgemeine Richtung, in die Licht von der Leuchte in Richtung einer zu beleuchtenden Oberfläche sich ausbreitet, wenn es von keiner der Flüssiglinsen beeinflusst wird.The "optical axis" of a light-emitting cell, as used here, should be understood to refer to an imaginary line that runs through the center of the light-emitting cell and defines a path along which light at least passes from the light source to the corresponding liquid lens. In the illustrated implementation, the optical axis ("A") of each light emitting cell is perpendicular to the substantially flat mounting surface 112 , The term “axis of the entire lamp” as used here refers to an imaginary line that runs through the center of the lamp and around which the lamp or the lamp housing is essentially symmetrical. Typically, the axis of the entire luminaire defines a general direction in which light propagates from the luminaire towards a surface to be illuminated if it is not influenced by any of the liquid lenses.

Somit ist in einer typischen Implementierung jede Licht emittierende Zelle (104a, 104b) starr mit der im Wesentlichen flachen Montagefläche 112 gekoppelt und weist eine Lichtquelle (106a, 106b) auf, die so konfiguriert ist, dass sie Licht in einer Richtung emittiert, die im Wesentlichen senkrecht zu der im Wesentlichen ebene Montagefläche ist, und die Richtung, die Strahlgröße, die Intensität usw. dieses Lichts können und werden durch die Konturen der Öl-Wasser-Grenzflächen (122a, 122b) in jeder der Licht emittierenden Zellen 104a, 104b beeinflusst.Thus, in a typical implementation, each light emitting cell ( 104a . 104b) rigid with the essentially flat mounting surface 112 coupled and has a light source ( 106a . 106b) configured to emit light in a direction that is substantially perpendicular to the substantially flat mounting surface, and the direction, beam size, intensity, etc. of this light can and will be by the contours of the oil-water -Interfaces ( 122a . 122b ) in each of the light emitting cells 104a . 104b influenced.

In einigen Implementierungen kann das Gehäuse 110 eine Abdeckung 124 aufweisen, die an distalen Enden der Seitenwand / -wänden 114 des Gehäuses 110 angebracht ist, und die sich über die Licht emittierenden Zellen (104a, 104b) erstreckt, um diese zu schützen und zu enthalten. Während das Gehäuse 110 im Wesentlichen undurchsichtig sein kann, ist die Abdeckung 124 typischerweise transparent. Die Leuchte 100 wird physisch von einer Montagestruktur 126 getragen, die natürlich eine von mehreren verschiedenen Arten von Konfigurationen aufweisen kann.In some implementations, the housing 110 a cover 124 at distal ends of the side wall (s) 114 of the housing 110 is attached, and the light-emitting cells ( 104a . 104b ) extends to protect and contain them. While the housing 110 the cover can be essentially opaque 124 typically transparent. The lamp 100 is physically from an assembly structure 126 worn, which of course can have one of several different types of configurations.

In einer typischen Implementierung kann die Leuchte 100 eine externe Steuerung (z. B. eine elektronische Steuerung) umfassen oder mit dieser verbunden sein, die zum Steuern der Leuchte 100 konfiguriert ist. Diese Steuerung (in 1 nicht gezeigt) kann es einem menschlichen Benutzer ermöglichen, die Leuchte 100 manuell zu steuern oder die Leuchte 100 so zu programmieren, dass sie automatisch arbeitet. Der von der Steuerung vorgegebene Steuerbefehl kann das Steuern oder Beeinflussen der Kontur der Flüssigkeitsgrenzfläche in den Flüssiglinsen umfassen. Die vorgegebene Steuerbefehl kann auch das Steuern der Lichtquellen einschließen (z. B. durch Bewirken einer Änderung der Spannung oder des Stroms, der an die Lichtquelle geliefert wird). Darüber hinaus ist in einer typischen Implementierung die Steuerung konfiguriert, um jeweils eine der mehreren Licht emittierenden Zellen (104a, 104b) unabhängig von den anderen Licht emittierenden Zellen (104a, 104b) zu steuern.In a typical implementation, the luminaire 100 an external controller (z. B. an electronic controller) include or be connected to that to control the lamp 100 is configured. This control (in 1 not shown) can allow a human user to use the lamp 100 manually control or the lamp 100 to be programmed to work automatically. The control command specified by the controller can include controlling or influencing the contour of the liquid interface in the liquid lenses. The predetermined control command may also include controlling the light sources (e.g., by causing a change in the voltage or current supplied to the light source). In addition, in a typical implementation, the controller is configured to each one of the multiple light emitting cells ( 104a . 104b ) independent of the other light-emitting cells ( 104a . 104b ) to control.

Mit Bezug auf 2 sollte das Konzept der unabhängigen Steuerung, wie es hier verwendet wird, die Möglichkeit umfassen, dass eine oder mehrere der Licht emittierenden Zellen in der dargestellten Leuchte gesteuert, manipuliert oder eingestellt werden können, ohne Steuern, Manipulieren oder Einstellen anderer Licht emittierender Zellen in der Leuchte. Darüber hinaus sollte das Konzept der unabhängigen Steuerung, wie es hier verwendet wird, die Möglichkeit umfassen, dass jede Gruppe von Licht emittierenden Zellen in der Leuchte als Gruppe gesteuert, manipuliert oder eingestellt werden kann, ohne andere Licht emittierende Zellen in der Leuchte zu steuern, zu manipulieren oder einzustellen.Regarding 2 The concept of independent control as used herein should include the ability to control, manipulate, or adjust one or more of the light-emitting cells in the illustrated luminaire without controlling, manipulating, or adjusting other light-emitting cells in the luminaire . In addition, the concept of independent control as used here should include the possibility that each group of light-emitting cells in the luminaire can be controlled, manipulated or set as a group without controlling other light-emitting cells in the luminaire, to manipulate or cease.

3A ist eine schematische Teilquerschnittsseitenansicht der Leuchte 100, die zeigt, wie Licht, das von einer der Licht emittierenden Zellen (z. B. 104b) emittiert wird, durch die Flüssiglinse 108b beeinflusst werden kann. 3A is a schematic partial cross-sectional side view of the lamp 100 which shows how light emitted from one of the light emitting cells (e.g. 104b) through the liquid lens 108b can be influenced.

Es ist gezeigt, dass die Lichtquelle 106b der dargestellten Licht emittierenden Zelle 104b einen Lichtkegel 340 in einer Richtung emittiert, die im Wesentlichen senkrecht zu der flachen Montagefläche 116 ist, an der die Licht emittierende Zelle 104b montiert ist. Der Lichtkegel 340 passiert die Flüssiglinse 108b, wobei die Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche 122b bewirkt, dass sich der Lichtkegel 340 biegt und die Flüssiglinse in einer anderen Richtung als der Richtung verlässt, in der der Lichtkegel 340 in die Flüssiglinse 108b eintritt. In 3A ändert die Flüssiglinse 108b somit die Richtung des Strahlflecks. Dies stellt eine beispielhafte Art und Weise dar, in der eine Flüssiglinse Licht von einer entsprechenden der Licht emittierenden Zellen in einer bestimmten Leuchte beeinflussen kann.It is shown that the light source 106b of the light emitting cell shown 104b a cone of light 340 emits in a direction that is substantially perpendicular to the flat mounting surface 116 is on the light emitting cell 104b is mounted. The cone of light 340 happens the liquid lens 108b , the contour of the oil-water interface 122b causes the cone of light 340 bends and leaves the liquid lens in a direction other than the direction in which the light cone 340 into the liquid lens 108b entry. In 3A changes the liquid lens 108b hence the direction of the beam spot. This is an example of how a liquid lens can affect light from a corresponding one of the light emitting cells in a particular luminaire.

3B ist ähnlich zu 3A, außer, dass in 3B die Flüssiglinse 108b die Größe des Strahlflecks ändert. Dies stellt eine weitere beispielhafte Art und Weise dar, in der eine Flüssiglinse Licht von einer entsprechenden der Licht emittierenden Zellen in einer bestimmten Leuchte beeinflussen kann. 3B is similar to 3A , except that in 3B the liquid lens 108b the size of the beam spot changes. This is another exemplary way in which a liquid lens can affect light from a corresponding one of the light emitting cells in a particular luminaire.

3C ist ähnlich zu 3A mit dem Unterschied, dass in 3C die Flüssiglinse 108b sowohl die Richtung als auch die Größe des Strahlflecks ändert. Dies stellt eine weitere beispielhafte Art und Weise dar, in der eine Flüssiglinse Licht von einer entsprechenden der Licht emittierenden Zellen in einer bestimmten Leuchte beeinflussen kann. 3C is similar to 3A with the difference that in 3C the liquid lens 108b both the direction and the size of the beam spot change. This is another exemplary way in which a liquid lens can affect light from a corresponding one of the light emitting cells in a particular luminaire.

In jeder Leuchte zu einem gegebenen Zeitpunkt können sich eine oder mehrere der Licht emittierenden Zellen wie die Licht emittierende Zelle in 3A verhalten, können sich eine oder mehrere der Licht emittierenden Zellen wie die Licht emittierende Zelle in 3B verhalten, und eine oder mehrere der Licht emittierenden Zellen können sich wie die lichtemittierende Zelle in 3C verhalten.In each luminaire at a given time, one or more of the light emitting cells may be like the light emitting cell in 3A , one or more of the light emitting cells may behave like the light emitting cell in 3B behave and one or more of the light emitting cells may behave like the light emitting cell in 3C behavior.

4A und 4B sind Seitenansichten, die eine beispielhafte fokusvariable Linse, die in der veranschaulichten Implementierung eine Flüssiglinse 450 ist, in zwei Betriebszuständen zeigen. 4A and 4B are side views showing an exemplary focus variable lens, which in the illustrated implementation is a liquid lens 450 is to show in two operating states.

Die Flüssiglinse 408 in der veranschaulichten Implementierung hat ein Gehäuse, das mit zwei Flüssigkeiten wie Wasser 428 und Öl 430 gefüllt ist, die sich nicht leicht mischen, sondern die dazwischen eine Grenzfläche 422 bilden. Das Gehäuse hat zwei transparente Fenster auf gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkeitsbehälters - ein Einlassfenster 432, das Licht (z. B. von einer kollimierten Lichtquelle) in den Flüssigkeitsbehälter eintreten lässt, so dass das Licht durch die Öl-Wasser-Grenzfläche 422 hindurchtreten kann (und von dieser beeinflusst werden kann) - ein Auslassfenster 434, das es dem beeinflussten Licht ermöglicht, den Flüssigkeitsbehälter zu verlassen. Die Flüssiglinse 408 hat auch Elektrode(n) 436, die mit einer elektrischen Energiequelle (in den 4A und 4B nicht gezeigt) gekoppelt sein können. Die Elektrode(n) 436 sind so konfiguriert, dass bei Anlegen einer Energiequelle ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das die Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche 422a beeinflusst und / oder variiert werden kann. Änderungen der Kontur der Öl-Wasser-Grenzfläche 422a können die Richtung, die Strahlgröße, die Intensität usw. des Lichts beeinflussen, das durch die Flüssiglinse 408 hindurchtritt.The liquid lens 408 in the illustrated implementation has a housing that contains two liquids such as water 428 and oil 430 filled, which do not mix easily, but the interface between them 422 form. The housing has two transparent windows on opposite sides of the liquid container - an inlet window 432 , which allows light (e.g. from a collimated light source) to enter the liquid container so that the light passes through the oil-water interface 422 can pass through (and can be influenced by) an outlet window 434 , which allows the affected light to leave the liquid container. The liquid lens 408 also has electrode (s) 436 connected to an electrical energy source (in the 4A and 4B not shown) can be coupled. Electrode (s) 436 are configured so that when an energy source is applied, an electromagnetic field is generated that reflects the contour of the oil-water interface 422a can be influenced and / or varied. Changes in the contour of the oil-water interface 422a can affect the direction, beam size, intensity, etc. of the light coming through the liquid lens 408 passes through.

Der Betriebszustand der Flüssiglinse 408 gemäß Darstellung in 4A ist ein solcher, bei dem Licht von einer kollimierten Lichtquelle in die Flüssiglinse 408 eintritt und von der Öl-Wasser-Grenzfläche 422 beeinflusst wird, um einen fokussierten Strahl am Auslass der Flüssiglinse 408 zu erzeugen. Der fokussierte Strahl am Auslass der Flüssigkeitslinse 408 in 4A ist im Wesentlichen symmetrisch um eine Mittellinie der Flüssiglinse entlang des Lichtwegs des durch die Flüssiglinse tretenden Lichts.The operating state of the liquid lens 408 as shown in 4A is one in which light from a collimated light source enters the liquid lens 408 enters and from the oil-water interface 422 is influenced to a focused beam at the outlet of the liquid lens 408 to create. The focused beam at the outlet of the liquid lens 408 in 4A is substantially symmetrical about a center line of the liquid lens along the light path of the light passing through the liquid lens.

Der Betriebszustand der Flüssiglinse 408, die in 4B dargestellt ist, ist ein solcher, bei dem Licht von der kollimierten Lichtquelle in die Flüssiglinse 408 eintritt und von der Öl-Wasser-Grenzfläche 422 beeinflusst wird, um einen fokussierten Strahl am Auslass der Flüssiglinse 408 zu erzeugen. Der fokussierte Strahl am Auslass der Flüssiglinse 408 in 4B ist in Bezug auf die Mittellinie der Flüssiglinse entlang des Strahlengangs des durch die Flüssiglinse tretenden Lichts abgewinkelt (und nicht symmetrisch dazu).The operating state of the liquid lens 408 , in the 4B is one in which light from the collimated light source into the liquid lens 408 enters and from the oil-water interface 422 is influenced to a focused beam at the outlet of the liquid lens 408 to create. The focused beam at the outlet of the liquid lens 408 in 4B is angled (and not symmetrical) with respect to the center line of the liquid lens along the beam path of the light passing through the liquid lens.

In einer typischen Implementierung ist jeweils eine der Flüssiglinsen (z. B. 108a, 108b in 1) in einer bestimmten Leuchte (z. B. 100 in 1) in der Lage, zwischen den in den 4A und 4B dargestellten Betriebszuständen und vielen anderen Betriebszuständen (z. B. mit unterschiedlichen Biegewinkeln und / oder mit unterschiedlichem Fokus, die zum Beispiel auf das Licht angewendet werden) umzuschalten.In a typical implementation, one of the liquid lenses (e.g. 108a, 108b in 1 ) in a specific luminaire (e.g. 100 in 1 ) able to switch between those in the 4A and 4B shown operating states and many other operating states (e.g. with different bending angles and / or with different focus, which are applied to the light, for example).

5A und 5B sind Seitenansichten, die ein alternatives Beispiel einer fokusvariablen Linse in zwei Betriebszuständen zeigen. 5A and 5B are side views showing an alternative example of a focus variable lens in two operating states.

Die fokusvariable Linse 508 in der dargestellten Implementierung ist eine Formänderungslinse, die auf einer Kombination von optischen Flüssigkeiten 510 und einer Polymermembran 512 basiert. Die Linse 508 weist einen Behälter 514 auf, der mit der optischen Flüssigkeit 510 gefüllt und mit einer dünnen elastischen Polymermembran 512 abgedichtet sein kann. Ein kreisförmiger Ring (z. B. Linsenformer 516) ist konfiguriert, um auf die Mitte der Membran zu drücken, um die variable Linse zu formen. Die Auslenkung der Membran und damit der Radius der Linse kann verändert werden, indem der Ring in Richtung der Membran gedrückt wird oder indem auf den äußeren Teil der Membran ein Druck ausgeübt wird, oder indem Flüssigkeit in oder aus dem Behälter gepumpt wird.The focus variable lens 508 in the implementation shown is a reshaping lens based on a combination of optical liquids 510 and a polymer membrane 512 based. The Lens 508 assigns a container 514 on that with the optical liquid 510 filled and with a thin elastic polymer membrane 512 can be sealed. A circular ring (e.g. lens shaper 516 ) is configured to press on the center of the membrane to form the variable lens. The deflection of the membrane and thus the radius of the lens can be changed by pressing the ring in the direction of the membrane or by exerting pressure on the outer part of the membrane or by pumping liquid into or out of the container.

In einer typischen Implementierung einer Leuchte, die fokusvariable Linsen enthält, wie z. B. in den 5A und 5B gezeigt, kann die Leuchte ein bewegliches Element (z. B. einen mechanischen Arm oder eine Pumpe oder dergleichen) enthalten, das von einem kleinen Motor angetrieben wird, der zum Beispiel konfiguriert ist, um den Ring in Richtung der Membran zu drücken, oder einen Druck auf einen äußeren Teil der Membran auszuüben, oder um Flüssigkeit in den oder aus dem Behälter zu pumpen.In a typical implementation of a luminaire that contains variable focus lenses, such as e.g. Tie 5A and 5B As shown, the lamp may include a moveable member (e.g., a mechanical arm or a pump or the like) that is driven by a small motor configured, for example, to push the ring towards the diaphragm, or one Apply pressure to an outer part of the membrane or to pump liquid into or out of the container.

Der Betriebszustand der fokusvariablen Linse 508, wie er in 5A dargestellt ist, ist ein solcher, bei dem Licht von einer Lichtquelle in die fokusvariable Linse 508 eintritt und durch die Flüssigkeitsgrenzfläche beeinflusst wird, um das Licht nur ein wenig am Auslass der fokusvariablen Linse 508 zu fokussieren. Der fokussierte Strahl am Auslass der fokusvariablen Linse 508 in 5A ist im Wesentlichen symmetrisch um eine Mittellinie der fokusvariablen Linse entlang des optischen Wegs des Lichts, das durch die fokusvariable Linse hindurchgeht. The operating state of the focus variable lens 508 as he is in 5A is one in which light from a light source into the focus variable lens 508 enters and is affected by the liquid interface to the light just a little at the outlet of the focus variable lens 508 to focus. The focused beam at the outlet of the focus variable lens 508 in 5A is substantially symmetrical about a center line of the focus variable lens along the optical path of the light that passes through the focus variable lens.

Der Betriebszustand der fokusvariablen Linse 508, der in 5B dargestellt ist, ist ein solcher, bei dem Licht von der Lichtquelle in die fokusvariable Linse 508 eintritt und von der Flüssigkeitsgrenzfläche beeinflusst wird, um das Licht stärker zu fokussieren, als dies der Fall ist, wenn sich die fokusvariable Linse in der in 5A gezeigten Konfiguration befindet. Der fokussierte Strahl am Auslass der fokusvariablen Linse 508 in 5B ist im Wesentlichen symmetrisch um eine Mittellinie der fokusvariablen Linse entlang des optischen Wegs des Lichts, das durch die fokusvariable Linse hindurchgeht.The operating state of the focus variable lens 508 who in 5B is one in which light from the light source into the focus variable lens 508 occurs and is influenced by the liquid interface in order to focus the light more than is the case when the variable focus lens is in the 5A shown configuration. The focused beam at the outlet of the focus variable lens 508 in 5B is substantially symmetrical about a center line of the focus variable lens along the optical path of the light that passes through the focus variable lens.

In einer typischen Implementierung ist jeweils eine der Flüssiglinsen (z. B. 108a, 108b in 1) in einer bestimmten Leuchte (z. B. 100 in 1) in der Lage, zwischen den in den 5A und 5B dargestellten Betriebszuständen und vielen anderen Betriebszuständen (z. B. mit unterschiedlichen Fokussierungsgraden, die zum Beispiel auf das Licht angewendet werden) umzuschalten.In a typical implementation, one of the liquid lenses (e.g. 108a, 108b in 1 ) in a specific luminaire (e.g. 100 in 1 ) able to switch between those in the 5A and 5B shown operating states and many other operating states (e.g. with different degrees of focus, which are applied to the light, for example).

6A und 6B sind schematische Seitenansichtsdarstellungen einer beispielhaften Leuchte 600, die vier unabhängig einstellbare Licht emittierende Zellen (604a, 604b, 604c, 604d) umfasst, von denen jede im Wesentlichen den Licht emittierenden Zellen in 1 ähnlich ist. 6A and 6B are schematic side view representations of an exemplary lamp 600 that have four independently adjustable light-emitting cells ( 604a . 604b . 604c . 604d) each of which essentially comprises the light emitting cells 1 is similar.

Diese Darstellungen liefern zusammen ein relativ einfaches Beispiel dafür, wie eine Leuchte 600 mit unabhängig einstellbaren Licht emittierenden Zellen (604a, 604b, 604c, 604d) das Licht einstellen kann, das die Leuchte 600 an einen bestimmten Ort abgibt. Insbesondere die Lichtstrahlen von den Licht emittierenden Zellen (604a, 604b, 604c, 604d) der Leuchte 600 in 6A sind ungefähr auf den gleichen Punkt fokussiert. Im Gegensatz dazu sind die Lichtstrahlen von den Licht emittierenden Zellen (604a, 604b, 604c, 604d) der Leuchte 600 in 6B weiter ausgebreitet. Daher wird das an der Stelle 602a in 6A bereitgestellte Licht insgesamt eine höhere Helligkeit aufweisen als das Licht, das an der Stelle 602b in 6B bereitgestellt wird. Das Licht an der Stelle 602b in 6B bereitgestellte Licht deckt aber eine größere Oberfläche als das an der Stelle 602a in 6A bereitgestellte Licht ab.Together, these representations provide a relatively simple example of how a lamp 600 with independently adjustable light-emitting cells ( 604a . 604b . 604c . 604d) can adjust the light that the lamp 600 to a certain place. In particular, the light rays from the light-emitting cells ( 604a . 604b . 604c . 604d) the lamp 600 in 6A are focused on about the same point. In contrast, the light rays from the light emitting cells ( 604a . 604b . 604c . 604d) the lamp 600 in 6B spread out further. Therefore, it will be in place 602a in 6A provided light have a higher brightness overall than the light that is in the place 602b in 6B provided. The light on the spot 602b in 6B However, the light provided covers a larger surface than that at the point 602a in 6A provided light off.

7A und 7B sind schematische Seitenansichtsdarstellungen einer beispielhaften Leuchte 700, die vier unabhängig einstellbare Licht emittierende Zellen (704a, 704b, 704c, 704d) umfasst, von denen jede im Wesentlichen den Licht emittierenden Zellen in 1 ähnlich sein kann. 7A and 7B are schematic side view representations of an exemplary lamp 700 that have four independently adjustable light-emitting cells ( 704a . 704b . 704c . 704d) each of which essentially comprises the light emitting cells 1 can be similar.

Ebenfalls gezeigt ist ein physisches Objekt 750 (z. B. die Hand eines Chirurgen) zwischen der Leuchte 700 und der Oberfläche darunter, die von der Leuchte 700 beleuchtet werden soll. Insbesondere ist das physische Objekt 750 in Bezug auf die Leuchte so positioniert, dass es zumindest einen Teil des Lichts von der Licht emittierenden Zelle 704b daran hindert, die Oberfläche darunter zu erreichen- um zumindest potentiell einen Schatten auf der Oberfläche zu erzeugen, die zu erreichen, das geblockte Licht gehindert ist. Diese Darstellungen liefern zusammen ein relativ einfaches Beispiel dafür, wie eine Leuchte 700 mit unabhängig einstellbaren Licht emittierenden Zellen (704a, 704b, 704c, 704d) das Licht einstellen kann, das die Leuchte 700 an einen bestimmten Ort abgibt, um Schatten zu kompensieren (reduzieren oder eliminieren). Insbesondere ändern in der dargestellten Figur die Lichtstrahlen von den Licht emittierenden Zellen 704a, 704c und 704d der Leuchte 700 ihre jeweiligen Konfigurationen von 7A (wo der Schatten vom Objekt 750 ziemlich hervorstechen würde) zu ihren jeweiligen Konfigurationen in 7B (wo zusätzliches Licht von den Licht emittierenden Zellen 704a, 704c und 704d in den Schattenbereich umgeleitet wird, um den Schatten zu verbessern). Daher wird der Schatten kompensiert und das Licht, das an der Stelle 702b in 7B bereitgestellt wird, kann gleichmäßiger und schattenfreier sein als in 7A. Diese Schattenkompensation kann weiter verbessert werden, indem die Lichtintensität von den Zellen 704a, 704c, 704d durch die Steuerung erhöht wird.A physical object is also shown 750 (e.g. a surgeon's hand) between the lamp 700 and the surface underneath that from the lamp 700 to be illuminated. In particular, the physical object 750 positioned with respect to the luminaire so that it receives at least part of the light from the light emitting cell 704b prevents reaching the surface underneath - at least potentially creating a shadow on the surface that is blocked from reaching the blocked light. Together, these representations provide a relatively simple example of how a lamp 700 with independently adjustable light-emitting cells ( 704a . 704b . 704c . 704d) can adjust the light that the lamp 700 to a specific location to compensate (reduce or eliminate) shadows. In particular, in the figure shown, the light rays from the light-emitting cells change 704a . 704c and 704d the lamp 700 their respective configurations of 7A (where the shadow from the object 750 would stand out) to their respective configurations in 7B (where additional light from the light emitting cells 704a . 704c and 704d is redirected to the shadow area to improve the shadow). Therefore, the shadow is compensated and the light that is in the spot 702b in 7B provided can be more even and shadow-free than in 7A , This shadow compensation can be further improved by changing the light intensity from the cells 704a . 704c . 704d is increased by the controller.

Die Steuerung einzelner Licht emittierender Zellen in einem bestimmten HUD kann manuell oder automatisch erfolgen.Individual light-emitting cells in a particular HUD can be controlled manually or automatically.

Wenn die Steuerung manuell erfolgt, kann ein menschlicher Benutzer (z. B. ein Arzt, ein Chirurg, ein Zahnarzt, eine Krankenschwester, eine Zahnarzthelferin usw.) eine handbetätigte Steuerung haben, die er oder sie manipulieren kann, um das Verhalten jeder unabhängig steuerbaren Licht emittierenden Zelle zu ändern .When controlled manually, a human user (e.g., a doctor, surgeon, dentist, nurse, dental assistant, etc.) can have a manual control that he or she can manipulate to independently control the behavior of everyone Change light emitting cell.

In den Krankenhausumgebungen (z. B. Operationssälen) und an anderen ähnlichen Orten kann die Sterilisation jedoch kritisch sein. Für eine medizinische Leuchte in solchen Räumen müssen möglicherweise alle Kontakt- / Berührungsbereiche der Leuchte desinfiziert werden, wenn der Mensch die Leuchte bewegen muss, um das darunter bereitgestellte Licht anzupassen. Dieses Problem kann minimiert oder vermieden werden, indem eine Leuchte bereitgestellt wird, die während bestimmter Zeiträume (z. B. chirurgische Eingriffe) automatisch gesteuert werden kann (z. B. ohne physischen Kontakt mit der Leuchte oder einer manuellen Steuerung). In einer typischen Implementierung kann dies erreicht werden, indem ein oder mehrere Sensoren oder Kameras und eine automatische Steuerung verwendet werden, wobei der oder die Sensoren oder Kameras Merkmale eines Lichtfelds zusammen mit einer Zielentfernung, Hindernispositionen usw. erfassen; diese Informationen werden zur Verarbeitung an eine rechnergestützte Steuerung gesendet, die rechnergestützte Steuerung bestimmt alle Anpassungen der Licht emittierenden Zellen in der Leuchte, die durchgeführt werden sollten, und sendet ein oder mehrere Signale an die Licht emittierenden Zellen, um diese Anpassungen zu veranlassen. Somit kann eine freihändige automatische Steuerung erreicht werden.However, sterilization can be critical in hospital environments (e.g. operating theaters) and other similar locations. For a medical luminaire in such rooms, all contact / contact areas of the luminaire may have to be disinfected if the person has to move the luminaire to adapt the light provided underneath. This problem can be minimized or avoided by providing a lamp that can be controlled automatically during certain periods (e.g., surgery) (e.g., without physical contact with the lamp or manual control). In a typical implementation, this can be accomplished using one or more sensors or cameras and automatic control, where the sensor or cameras detect features of a light field along with a target distance, obstacle positions, etc.; this information is sent to a Computerized control sent, the computerized control determines all adjustments to the light emitting cells in the luminaire that should be performed and sends one or more signals to the light emitting cells to cause these adjustments. This enables hands-free automatic control to be achieved.

8 ist eine schematische Seitenansicht eines solchen Systems 8000 im Querschnitt. Insbesondere umfasst in der dargestellten Implementierung das System 800 eine Leuchte 800, einen oder mehrere Sensoren und / oder Kameras 852 und eine automatische Steuerung 854. 8th is a schematic side view of such a system 8000 in cross section. In the implementation shown, the system comprises in particular 800 a lamp 800 , one or more sensors and / or cameras 852 and automatic control 854 ,

Die Leuchte 800 umfasst mehrere Licht emittierende Zellen 804a, 804b, 804c, 804d, und jede Licht emittierende Zelle weist eine Lichtquelle und eine der Lichtquelle zugeordnete Flüssiglinse auf. Jede der Licht emittierenden Zellen 804a, 804b, 804c, 804d in der Leuchte 800 ist in Bezug auf andere Licht emittierende Zellen unabhängig steuerbar. Während des Betriebs erfassen der Sensor (die Sensoren) oder die Kamera (die Kameras) 852 eines oder mehrere der folgenden Merkmale: Merkmale des Lichtfelds 802 (einschließlich beispielsweise Schatten, die von physischen Objekten wie 850 erzeugt werden können), eine Zielentfernung (z. B. eine Höhe der Leuchte), Positionen des Hindernisses 850 usw. und sendet diese Information zur Verarbeitung an die computergestützte Steuerung 854. Die computerbasierte Steuerung 854 bestimmt alle Einstellungen, die an den Licht emittierenden Zellen 804a, 804b, 804c, 804d in der Leuchte 800 vorgenommen werden müssen (oder sollten). Die computerbasierte Steuerung 854 sendet dann ein oder mehrere Signale an geeignete Licht emittierende Zellen, um diese Einstellungen zu veranlassen.The lamp 800 comprises several light-emitting cells 804a . 804b . 804c . 804d , and each light emitting cell has a light source and a liquid lens associated with the light source. Each of the light emitting cells 804a . 804b . 804c . 804d in the lamp 800 can be controlled independently in relation to other light-emitting cells. In operation, the sensor (s) or camera (s) 852 detect one or more of the following features: Features of the light field 802 (including, for example, shadows that can be created by physical objects such as 850), a target distance (e.g. a height of the lamp), positions of the obstacle 850 etc. and sends this information to the computerized controller for processing 854 , The computer-based control 854 determines all settings made to the light emitting cells 804a . 804b . 804c . 804d in the lamp 800 must (or should) be made. The computer-based control 854 then sends one or more signals to appropriate light emitting cells to cause these settings.

In dieser Hinsicht können im Allgemeinen der Sensor (die Sensoren) oder die Kamera (die Kameras) 852 konfiguriert sein, um ein physisches Objekt zwischen der Leuchte 800 und einem Ort zu erfassen, der von der Leuchte 800 beleuchtet werden soll (z. B. Lichtfeld 802), und die Steuerung 854 kann konfiguriert sein, um eine Änderung der Flüssigkeitsoberfläche der Flüssiglinsen (in den Licht emittierenden Zellen 804a, 804b, 804c, 804d) in einer oder mehreren der Flüssiglinsen in Reaktion auf ein entsprechendes Signal vom Sensor (den Sensoren) oder der Kamera (den Kameras) 852 zu bewirken. In einigen Implementierungen können die resultierenden Änderungen einen Schatten reduzieren, der ansonsten vom physischen Objekt am Standort erzeugt würde.In this regard, generally the sensor (s) or camera (s) 852 can be configured to be a physical object between the lamp 800 and capture a location that is from the lamp 800 to be illuminated (e.g. light field 802 ), and the controller 854 can be configured to change the liquid surface of the liquid lenses (in the light-emitting cells 804a . 804b . 804c . 804d) in one or more of the liquid lenses in response to a corresponding signal from the sensor (s) or camera (s) 852. In some implementations, the resulting changes can reduce a shadow that would otherwise be created by the physical object at the site.

Der Sensor und / oder die Kamera können eine Vielzahl von möglichen Vorrichtungen sein. Bei einer beispielhaften Implementierung handelt es sich um eine 3D-Farbkamera, die zum Erfassen von Lichtstärke, Farbqualität, Hindernisposition und Zielposition eingesetzt wird. So kann das Lichtfeld aktiv angepasst werden, um die für die jeweilige Aufgabe am besten geeignete Unterstützung zu bieten.The sensor and / or the camera can be a variety of possible devices. An exemplary implementation is a 3D color camera that is used to record light intensity, color quality, obstacle position and target position. In this way, the light field can be actively adjusted in order to offer the support that is most suitable for the respective task.

9 ist eine schematische Seitenansicht im Querschnitt eines beispielhaften Moduls 960 für fokusvariable Linsen (z. B. Flüssiglinsen), das mehrere (vier) Flüssiglinsen 908a, 908b, 908c, 908d in einem einzelnen Gehäuse 962 enthält. Einige Leuchten enthalten möglicherweise ein derartiges fokusvariables Linsenmodul anstelle mehrerer einzelner fokusvariabler Linsen. In verschiedenen Implementierungen kann das Gehäuse 962 lediglich ein physikalisch tragendes Substrat für die Flüssiglinsen 908a, 908b, 908c, 908d sein. In anderen Implementierungen kann das Gehäuse 962 auch elektrische Leiter (z. B. Leiterbahnen, Durchkontaktierungen usw.) zum unabhängigen Liefern elektrischer Energie an jede entsprechende Flüssiglinse 908a, 908b, 908c, 908d enthalten. In einigen Implementierungen kann das Modul 960 mit den integrierten Flüssiglinsen eine einstückige Abdeckung für eine Leuchte bilden. 9 is a schematic cross-sectional side view of an exemplary module 960 for focus-variable lenses (e.g. liquid lenses), the multiple (four) liquid lenses 908a . 908b . 908c . 908d in a single housing 962 contains. Some lights may include such a focus variable lens module instead of several individual focus variable lenses. In various implementations, the housing 962 just a physically supporting substrate for the liquid lenses 908a . 908b . 908c . 908d his. In other implementations, the housing 962 also electrical conductors (e.g. conductor tracks, plated-through holes, etc.) for the independent supply of electrical energy to each corresponding liquid lens 908a . 908b . 908c . 908d contain. In some implementations, the module 960 form a one-piece cover for a lamp with the integrated liquid lenses.

10 ist eine schematische Seitenansicht im Querschnitt einer Leuchte 10000 mit mehreren (vier gezeigten) Licht emittierenden Zellen (z. B. 10104a, 10104b, 10104c, 10104d). Es gibt eine einzige gedruckte Leiterplatte 10105, und jede Licht emittierende Zelle (z. B. 10104a, 10104b, 10104c, 10104d) enthält eine Lichtquelle 10106a, 10106b, 10106c, 10106d, die physikalisch mit dieser einzigen gedruckten Leiterplatte 10105 gekoppelt ist, und eine fokusvariable Linse (z. B. eine Flüssiglinse 10108a, 10108b, 10108c, 10108d), die jeder Lichtquelle 10106a, 10106b, 10106c, 10106d zugeordnet ist (und direkt oder indirekt von der einzelnen Leiterplatte 10105 getragen wird. In einigen Implementierungen kann eine Leuchte mehrere Leiterplatten enthalten, wobei sich mindestens einige der Licht emittierenden Zellen auf jeweils einer der Leiterplatten befinden. 10 is a schematic side view in cross section of a lamp 10,000 with multiple (four shown) light emitting cells (e.g. 10104a . 10104b . 10104c . 10104d ). There is a single printed circuit board 10105 , and each light emitting cell (e.g. 10104a . 10104b . 10104c . 10104d ) contains a light source 10106a . 10106b . 10106c . 10106d that are physical with this single printed circuit board 10105 is coupled, and a variable-focus lens (e.g. a liquid lens 10108a . 10108b . 10108c . 10108d) that any light source 10106a . 10106b . 10106c . 10106d is assigned (and directly or indirectly from the individual circuit board 10105 will be carried. In some implementations, a luminaire can include multiple circuit boards, with at least some of the light emitting cells located on each of the circuit boards.

Eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung wurde beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.A number of embodiments of the invention have been described. However, it is to be understood that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

Beispielsweise können die Größe, Form, Position und / oder Anordnung der jeweiligen Komponenten in den hier offenbarten Leuchten erheblich variieren. Insbesondere können beispielsweise die Größe, Form, Position und / oder Anordnung von Licht emittierenden Zellen von Leuchte zu Leuchte erheblich variieren. Ebenso können Größe, Form, Position und / oder Anordnung des Gehäuses von Leuchte zu Leuchte erheblich variieren. Darüber hinaus kann die Anzahl der Licht emittierenden Zellen in einer bestimmten Leuchte erheblich variieren. Zusätzlich kann die Steuerung von Leuchte zu Leuchte erheblich variieren.For example, the size, shape, position and / or arrangement of the respective components in the luminaires disclosed here can vary considerably. In particular, the size, shape, position and / or arrangement of light-emitting cells can vary considerably from luminaire to luminaire, for example. The size, shape, position and / or arrangement of the housing can also vary considerably from luminaire to luminaire. In addition, the number of light-emitting cells in a particular luminaire can vary significantly. In addition, the control can vary considerably from lamp to lamp.

Gemäß einigen der offenbarten Implementierungen gibt es eine und nur eine Licht emittierende Zelle, die mit jeder Leiterplatte gekoppelt ist. Natürlich können in einigen Implementierungen zwei oder mehr Licht emittierende Zellen vorhanden sein, die mit einer (oder mehreren) der Leiterplatten in einer Leuchte gekoppelt sind. Zusätzlich kann die fokusvariable optische Komponente praktisch jede Art von unabhängig steuerbarer optischer Komponente sein, deren Fokus eingestellt werden kann.According to some of the implementations disclosed, there is one and only one light emitting cell that is coupled to each circuit board. Of course, in some implementations there may be two or more light emitting cells coupled to one (or more) of the circuit boards in a luminaire. In addition, the focus variable optical component can be practically any type of independently controllable optical component whose focus can be adjusted.

Die Steuerung in verschiedenen Implementierungen kann eine von verschiedenen Konfigurationen annehmen. In einer typischen Implementierung, die beispielsweise eine handbetätigte Steuerung umfassen kann, kann die handbetätigte Steuerung Knöpfe oder andere Elemente umfassen, die manipuliert werden können, um jedes spezifische der fokusvariablen Elemente unabhängig zu steuern. In einigen Implementierungen kann die Montagefläche für die Licht emittierenden Zellen in einer Leuchte nicht flach sein, sondern kann abgewinkelt sein. In einer spezifischen Implementierung kann die Montagefläche in einer Weise abgewinkelt sein, die im Allgemeinen die optische Achse („A“) einer oder mehrerer (oder aller) Licht emittierenden Zellen in einer Leuchte in Richtung der Achse („B“) der gesamten Leuchte oder von dieser weg, oder in eine andere Richtung neigt.Control in various implementations can take one of several configurations. In a typical implementation, which may include, for example, a manual control, the manual control may include buttons or other elements that can be manipulated to independently control each specific one of the focus variable elements. In some implementations, the mounting surface for the light emitting cells in a luminaire may not be flat, but may be angled. In a specific implementation, the mounting surface may be angled in a manner that generally corresponds to the optical axis ("A") of one or more (or all) light-emitting cells in a lamp in the direction of the axis ("B") of the entire lamp or away from this, or tends in another direction.

In einigen Implementierungen kann die Lichtquelle thermisch (und optional physikalisch) mit einer Wärmesenke gekoppelt sein.In some implementations, the light source can be thermally (and optionally physically) coupled to a heat sink.

Während diese Beschreibung viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindungen oder des Anspruchs ausgelegt werden, sondern als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungsformen bestimmter Erfindungen spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Beschreibung im Zusammenhang mit separaten Ausführungsformen beschrieben sind, können auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform implementiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch in mehreren Ausführungsformen getrennt oder in irgendeiner geeigneten Unterkombination implementiert werden. Darüber hinaus können, obwohl Merkmale oben als in bestimmten Kombinationen wirkend beschrieben und sogar anfangs als solche beansprucht werden können, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination herausgenommen werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein. In einigen Implementierungen kann beispielsweise eine Leuchte (z. B. eine medizinische Leuchte) eine und nur eine Licht emittierende Zelle (z. B. mit einer Lichtquelle und einer fokusvariablen (z. B. flüssigen) Linse) aufweisen.While this description contains many specific implementation details, these should not be construed as limitations on the scope of the inventions or the claims, but rather as descriptions of features that are specific to certain embodiments of certain inventions. Certain features described in this specification in connection with separate embodiments can also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in connection with a single embodiment can also be implemented separately in several embodiments or implemented in any suitable sub-combination. In addition, although features described above may be effective in certain combinations and may even be claimed initially as such, one or more features from a claimed combination may be removed from the combination in some cases, and the claimed combination may be a sub-combination or variation of one Sub-combination. In some implementations, for example, a lamp (e.g., a medical lamp) may have one and only one light-emitting cell (e.g., with a light source and a focus variable (e.g., liquid) lens).

Während Verfahrensschritte hier als in einer bestimmten Reihenfolge vorkommend dargestellt und beschrieben werden können, sollte dies in ähnlicher Weise nicht so verstanden werden, dass solche Verfahrensschritte in der bestimmten gezeigten Reihenfolge oder in der sequentiellen Reihenfolge ausgeführt werden müssen, oder dass alle dargestellten Verfahrensschritte ausgeführt werden müssen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen können Mehrprogrammbetrieb und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein. Darüber hinaus sollte die Trennung verschiedener Systemkomponenten in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht so verstanden werden, dass eine solche Trennung in allen Ausführungsformen erforderlich ist, und es sollte verstanden werden, dass die beschriebenen Programmkomponenten und Systeme im Allgemeinen zusammen in ein einziges Softwareprodukt integriert oder in mehrere Softwareprodukte gepackt werden können.Similarly, while process steps can be shown and described as occurring in a particular order, this should not be understood in a similar way that such process steps must be performed in the particular order shown or in the sequential order, or that all of the process steps shown must be performed to get the results you want. In certain circumstances, multi-program operation and parallel processing can be advantageous. In addition, the separation of various system components in the above-described embodiments should not be understood to require such separation in all embodiments, and it should be understood that the described program components and systems generally integrate together or in multiple software products Software products can be packed.

Die hier offenbarten Konzepte können auf praktisch jede Art von Leuchte angewendet werden (z. B. eine Vorrichtung, die Licht für einen bestimmten Bereich erzeugt oder bereitstellt).The concepts disclosed here can be applied to virtually any type of luminaire (e.g., a device that generates or provides light for a particular area).

Es versteht sich, dass die hier verwendete relative Terminologie, wie „obere“, „untere“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“ usw. lediglich der Klarheit dient und soll den Umfang dessen, was hier beschrieben wird, nicht einschränken, um bestimmte Positionen und / oder Ausrichtungen zu erfordern. Dementsprechend sollte eine solche relative Terminologie nicht so ausgelegt werden, dass sie den Umfang der vorliegenden Anmeldung einschränkt.It is understood that the relative terminology used here, such as "upper", "lower", "upper", "lower", "front", "rear", etc. is only for clarity and is intended to be the scope of what is described here will not restrict to require specific positions and / or orientations. Accordingly, such relative terminology should not be construed to limit the scope of the present application.

Zusätzlich werden hier der Begriff im Wesentlichen und ähnliche Wörter, wie wesentlich, verwendet. Sofern nicht anders angegeben, sollten im Wesentlichen und ähnliche Wörter im weitesten Sinne so ausgelegt werden, dass sie vollständig öder nahezu vollständig oder nahezu oder innerhalb normaler Herstellungstoleranzen bedeuten, wie dies von einem Durchschnittsfachmann erkannt werden würde.In addition, the term essential and similar words, such as essential, are used here. Unless otherwise stated, essentially and similar words in the broadest sense should be interpreted to mean completely or almost completely or almost or within normal manufacturing tolerances, as would be recognized by one of ordinary skill in the art.

Andere Implementierungen liegen im Umfang der Ansprüche.Other implementations are within the scope of the claims.

Claims (20)

Vorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Licht emittierenden Zellen, wobei jede der Licht emittierenden Zellen umfasst: eine Lichtquelle; und eine fokusvariable Linse, die der Lichtquelle zugeordnet ist, wobei jede einzelne der Licht emittierenden Zellen in Bezug auf die eine oder die mehreren anderen Licht emittierenden Zellen unabhängig steuerbar ist.An apparatus comprising: a plurality of light emitting cells, each of the light emitting cells comprising: a light source; and a focus variable lens associated with the light source, each of the light emitting cells being independently controllable with respect to the one or more other light emitting cells. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die fokusvariable Linse eine Flüssiglinse ist.Device after Claim 1 , the focus variable lens being a liquid lens. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuern jeder einzelnen der Licht emittierenden Zellen das Einstellen einer Flüssigkeitsoberfläche in einer oder mehreren der Flüssiglinsen umfasst.Device after Claim 2 wherein controlling each one of the light emitting cells comprises adjusting a liquid surface in one or more of the liquid lenses. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede Flüssiglinse Folgendes umfasst: eine oder mehrere Flüssigkeiten in einem Gehäuse, die so konfiguriert sind, dass Licht von der Lichtquelle durch mindestens Oberfläche, die durch die eine oder die mehreren Flüssigkeiten definiert ist, hindurchtreten kann; und ein Mittel zum Variieren der mindestens einen Oberfläche der einen oder der mehreren Flüssigkeiten, wobei das Variieren der mindestens einen Oberfläche zu einer Änderung der Richtung, der Strahlgröße und / oder der Intensität des Lichts führt, das die Flüssiglinse verlässt, nachdem es durch die mindestens eine Oberfläche getreten ist.Device after Claim 2 , wherein each liquid lens comprises: one or more liquids in a housing configured to allow light from the light source to pass through at least surface defined by the one or more liquids; and means for varying the at least one surface of the one or more liquids, wherein varying the at least one surface results in a change in the direction, beam size and / or intensity of the light exiting the liquid lens after passing through the at least one a surface has stepped on. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Gehäuse, das eine im Wesentlichen flache Montagefläche für die Licht emittierenden Zellen definiert, wobei die Licht emittierenden Zellen mit der im Wesentlichen flachen Montagefläche derart gekoppelt sind, dass eine Achse jeder Licht emittierenden Zelle im Wesentlichen parallel zu einer Achse der gesamten Vorrichtung ist.Device after Claim 1 , further comprising: a housing defining a substantially flat mounting surface for the light emitting cells, the light emitting cells being coupled to the substantially flat mounting surface such that an axis of each light emitting cell is substantially parallel to an axis of the whole Device is. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Licht emittierenden Zellen ferner eine oder mehrere Optiken umfasst, die konfiguriert sind, um Licht von der Lichtquelle zu der Flüssiglinse zu lenken.Device after Claim 1 wherein each of the light emitting cells further includes one or more optics configured to direct light from the light source to the liquid lens. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Licht emittierenden Zellen mit einer Steuerung gekoppelt sind, die konfiguriert ist, um jeweils eine der Vielzahl von Licht emittierenden Zellen unabhängig von der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zu steuern.Device after Claim 1 , wherein the light emitting cells are coupled to a controller configured to control each of the plurality of light emitting cells independently of the one or more other light emitting cells. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Steuern jeder einzelnen Licht emittierenden Zelle umfasst: Bewirken einer Änderung in einer Flüssigkeitsoberfläche der Flüssiglinse in dieser Licht emittierenden Zelle; und / oder Bewirken, dass eine Änderung der Spannung oder des Stroms an die Lichtquelle dieser Licht emittierenden Zelle abgegeben wird.Device after Claim 7 wherein controlling each individual light emitting cell comprises: causing a change in a liquid surface of the liquid lens in that light emitting cell; and / or causing a change in voltage or current to be delivered to the light source of this light emitting cell. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Sensor, der mit der Steuerung gekoppelt ist, wobei der Sensor konfiguriert ist, das Vorhandensein eines beliebigen physischen Objekts zwischen der Vorrichtung und einem Ort zu erfassen, der von der Vorrichtung beleuchtet werden soll, wobei die Steuerung konfiguriert ist, jede einzelne der Vielzahl von Licht emittierenden Zellen unabhängig von der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zumindest teilweise auf der Grundlage eines Signals von dem Sensor zu steuern.Device after Claim 7 , further comprising: a sensor coupled to the controller, the sensor configured to sense the presence of any physical object between the device and a location to be illuminated by the device, the controller configured to each control at least some of the plurality of light emitting cells independently of the one or more other light emitting cells based on a signal from the sensor. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Steuern der Licht emittierenden Zellen einen Schatten reduziert, der ansonsten an dem Ort, der von der Vorrichtung beleuchtet werden soll, aufgrund eines physischen Objekts, das sich zwischen der Vorrichtung und dem Ort befindet, erscheinen könnte.Device after Claim 7 wherein controlling the light emitting cells reduces a shadow that might otherwise appear in the location to be illuminated by the device due to a physical object located between the device and the location. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vielzahl von Leiterplatten, wobei an jede der Leiterplatten eine oder mehrere der Licht emittierenden Zellen gekoppelt sind.Device after Claim 1 , further comprising a plurality of circuit boards, one or more of the light-emitting cells being coupled to each of the circuit boards. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Substrat zum physikalischen Tragen der Vielzahl der fokusvariablen Linsen; und elektrische Leiter am Substrat, um elektrische Energie an jede der fokusvariablen Linsen zu liefern.Device after Claim 1 , further comprising: a substrate for physically supporting the plurality of focus variable lenses; and electrical conductors on the substrate to provide electrical energy to each of the variable focus lenses. Beleuchtungsmodul, umfassend: eine Leiterplatte; zwei oder mehr Licht emittierende Zellen, die mit der Leiterplatte gekoppelt sind, wobei jede der zwei oder mehr Licht emittierenden Zellen umfasst: eine Lichtquelle; und eine fokusvariable Linse, die der Lichtquelle zugeordnet ist, wobei die Leiterplatte konfiguriert ist, eine unabhängige Steuerung jeder einzelnen der Licht emittierenden Zellen relativ zu der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zu ermöglichen.Lighting module, comprising: a circuit board; two or more light-emitting cells coupled to the circuit board wherein each of the two or more light emitting cells comprises: a light source; and a focus variable lens that is assigned to the light source, wherein the circuit board is configured to allow independent control of each of the light emitting cells relative to the one or more other light emitting cells. Beleuchtungsmodul nach Anspruch 13, wobei die fokusvariable Linse eine Flüssiglinse ist, wobei das Steuern jeder einzelnen der Licht emittierenden Zellen das Einstellen einer Flüssigkeitsoberfläche in einer oder mehreren der Flüssiglinsen umfasst.Lighting module after Claim 13 wherein the focus variable lens is a liquid lens, wherein controlling each of the light emitting cells comprises adjusting a liquid surface in one or more of the liquid lenses. Beleuchtungsmodul nach Anspruch 14, wobei jede Flüssiglinse Folgendes umfasst: eine oder mehrere Flüssigkeiten in einem Gehäuse, die so konfiguriert sind, dass Licht von der Lichtquelle durch mindestens eine der durch die eine oder die mehreren Flüssigkeiten definierte Oberfläche hindurchtreten kann; und ein Mittel zum Variieren der mindestens einen Oberfläche der einen oder der mehreren Flüssigkeiten, wobei das Variieren der mindestens einen Oberfläche zu einer Änderung der Richtung, der Strahlgröße und / oder der Intensität des Lichts führt, das die Flüssiglinse verlässt, nachdem es durch die mindestens eine Oberfläche getreten ist.Lighting module after Claim 14 wherein each liquid lens comprises: one or more liquids in a housing configured to allow light from the light source to pass through at least one of the surfaces defined by the one or more liquids; and means for varying the at least one surface of the one or more liquids, the varying the at least one Surface leads to a change in the direction, the beam size and / or the intensity of the light that leaves the liquid lens after it has passed through the at least one surface. Beleuchtungsmodul nach Anspruch 13, ferner umfassend: ein Gehäuse, das eine im Wesentlichen flache Montagefläche für die Licht emittierenden Zellen definiert, wobei die Licht emittierenden Zellen mit der im Wesentlichen flachen Montagefläche derart gekoppelt sind, dass eine Achse jeder Licht emittierenden Zelle im Wesentlichen parallel zu einer Achse der gesamten Vorrichtung ist.Lighting module after Claim 13 , further comprising: a housing defining a substantially flat mounting surface for the light emitting cells, the light emitting cells being coupled to the substantially flat mounting surface such that an axis of each light emitting cell is substantially parallel to an axis of the whole Device is. Beleuchtungsmodul nach Anspruch 13, wobei die Licht emittierenden Zellen mit einer Steuerung gekoppelt sind, die konfiguriert ist, um jede einzelne der Vielzahl von Licht emittierenden Zellen unabhängig von der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zu steuern, wobei das Steuern jeder einzelnen Licht emittierenden Zelle umfasst: Bewirken einer Änderung in einer Flüssigkeitsoberfläche der Flüssiglinse in dieser Licht emittierenden Zelle; und / oder Bewirken, dass eine Änderung der Spannung oder des Stroms an die Lichtquelle dieser Licht emittierenden Zelle abgegeben wird.Lighting module after Claim 13 , wherein the light emitting cells are coupled to a controller configured to control each of the plurality of light emitting cells independently of the one or more other light emitting cells, wherein controlling each individual light emitting cell comprises: effecting a change in a liquid surface of the liquid lens in this light-emitting cell; and / or causing a change in voltage or current to be delivered to the light source of this light emitting cell. Beleuchtungsmodul nach Anspruch 17, das ferner Folgendes umfasst: einen Sensor, der mit der Steuerung gekoppelt ist, wobei der Sensor konfiguriert ist, das Vorhandensein eines beliebigen physischen Objekts zwischen der Vorrichtung und einem Ort zu erfassen, der von der Vorrichtung beleuchtet werden soll, wobei die Steuerung konfiguriert ist, jede einzelne der Vielzahl von Licht emittierenden Zellen unabhängig von der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen zumindest teilweise auf der Grundlage eines Signals von dem Sensor zu steuern.Lighting module after Claim 17 further comprising: a sensor coupled to the controller, the sensor configured to sense the presence of any physical object between the device and a location to be illuminated by the device, the controller configured control each of the plurality of light emitting cells independently of the one or more other light emitting cells based at least in part on a signal from the sensor. Verfahren zum Bereitstellen von Licht an einen Ort, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Licht emittierende Zellen, wobei jede der Licht emittierenden Zellen Folgendes umfasst: eine Lichtquelle; und eine fokusvariable Linse, die der Lichtquelle zugeordnet ist, wobei jede der Licht emittierenden Zellen relativ zu der einen oder den mehreren anderen Licht emittierenden Zellen unabhängig steuerbar ist; und Steuern einer der Licht emittierenden Zellen in der Vorrichtung unabhängig von der oder den anderen Licht emittierenden Zelle(n) in der Vorrichtung, um den von dieser Licht emittierenden Zelle erzeugten Lichtstrahl einzustellen.A method of providing light to a location, the method comprising: Providing a device comprising: a plurality of light emitting cells, each of the light emitting cells comprising: a light source; and a focus variable lens that is assigned to the light source, wherein each of the light emitting cells is independently controllable relative to the one or more other light emitting cells; and Controlling one of the light-emitting cells in the device independently of the other light-emitting cell (s) in the device to adjust the light beam generated by that light-emitting cell. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die fokusvariable Linse eine Flüssiglinse ist, wobei das Steuern jeder einzelnen der Licht emittierenden Zellen das Einstellen einer Flüssigkeitsoberfläche in einer oder mehreren der Flüssiglinsen umfasst.Procedure according to Claim 19 wherein the focus variable lens is a liquid lens, wherein controlling each of the light emitting cells comprises adjusting a liquid surface in one or more of the liquid lenses.
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