ES2253274T5 - System and procedure for generating and modulating lighting conditions - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a lighting fixture (300, 5000) for generating white light, said fixture comprising a plurality of component illumination sources (320, 5007), said plurality including component illumination sources arranged to produce electromagnetic radiation of at least two different spectrums (1201, 1301) and a mounting (5005) holding said plurality, said mounting designed to allow said spectrums of said plurality to mix and form a resulting spectrum (2201, 2203) that is continuous within the photopic response of the human eye and/or continuous in the region from 400 nm to 700 nm. The plurality of component illumination sources consists of only LEDs, the LEDs including a first white LED, including a phosphor, to produce a first spectrum (1201) of the at least two different spectrums, and a second white LED, including a phosphor, to produce a second spectrum (1301) of the at least two different spectrums. The lighting fixture further comprises a processor (316) responsive to data and configured to independently control the first white LED and the second white LED based on the data such that an intensity of the first white LED and the second white LED may be varied thereby to vary a color temperature of the resulting spectrum within a preselected range of color temperatures and the lighting fixture is adapted to be connected to a data network and provided with a data connection (350) of the data network over which data from an external device is received by the processor of the lighting fixture.

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Sistema y procedimiento de generacion y modulacion de condiciones de iluminacion.System and procedure for generating and modulating lighting conditions.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIONBACKGROUND OF THE INVENTION

Los seres humanos han crecido acostumbrados a controlar su entorno. La naturaleza es impredecible y a menudo presenta condiciones que distan mucho de las condiciones de vida ideales del ser humano. Por lo tanto, la raza humana ha intentado durante anos modificar el entorno dentro de una estructura para que el entorno exterior emule un conjunto perfecto de condiciones. Esto ha implicado control de temperature, control de la calidad del aire y control de la iluminacion.Human beings have grown accustomed to controlling their environment. Nature is unpredictable and often presents conditions that are far from the ideal living conditions of the human being. Therefore, the human race has tried for years to modify the environment within a structure so that the external environment emulates a perfect set of conditions. This has involved temperature control, air quality control and lighting control.

El deseo de controlar las propiedades de luz en un entorno artificial es facil de entender. Los humanos son primariamente criaturas visuales. Realizandose visualmente gran parte de nuestra comunicacion. Podemos identificar a los amigos y personas queridas en base primariamente a claves visuales y nos comunicamos mediante muchos medios visuales, tal como esta pagina impresa. Al mismo tiempo, el ojo humano requiere luz para ver y los ojos (a diferencia de los de algunas otras criaturas) son especialmente sensibles al color.The desire to control the properties of light in an artificial environment is easy to understand. Humans are primarily visual creatures. Visually performing much of our communication. We can identify friends and loved ones primarily on the basis of visual cues and communicate through many visual means, such as this printed page. At the same time, the human eye requires light to see and the eyes (unlike those of some other creatures) are especially sensitive to color.

Con el creciente numero de horas de trabajo y las limitaciones de tiempo actuales, el ser humano medio cada vez emplea menos horas del dfa esta a la luz solar natural. Ademas, los humanos pasan aproximadamente un tercio de sus vidas durmiendo, y cuando la econoirna aumenta a 24/7/365, muchos empleados ya no tienen el lujo de pasar sus horas de paseo a la luz del dfa. Por lo tanto, la mayor parte de la vida media del ser humano se pasa en recintos interiores, iluminados por fuentes de luz artificiales.With the increasing number of hours of work and current time constraints, the average human being increasingly uses less hours of the day is in natural sunlight. In addition, humans spend about a third of their lives sleeping, and when the economy increases to 24/7/365, many employees no longer have the luxury of spending their hours walking in the light of day. Therefore, most of the half-life of the human being is spent in interior enclosures, illuminated by artificial light sources.

La luz visible es un grupo de ondas electromagneticas (radiacion electromagnetica) de frecuencias diferentes, de las que cada longitud de onda representa un “color” particular del espectro de luz. Se piensa en general que la luz visible incluye las ondas de luz con longitud de onda entre aproximadamente 400 y aproximadamente 700 nm. Cada una de las longitudes de onda dentro de este espectro incluye un color de luz distinto del azul/purpura intenso a alrededor de 400 nm al rojo oscuro a alrededor de 700 nm. La mezcla de estos colores de luz produce colores de luz adicionales. El color distintivo de un letrero de neon resulta de un numero de longitudes discretas de onda de luz. Estas longitudes de onda se combinan de forma aditiva para producir la onda o espectro resultante que constituye un color. Dicho color es luz blanca.Visible light is a group of electromagnetic waves (electromagnetic radiation) of different frequencies, of which each wavelength represents a particular "color" of the light spectrum. It is generally thought that visible light includes light waves with a wavelength between approximately 400 and approximately 700 nm. Each of the wavelengths within this spectrum includes a light color other than intense blue / purple at about 400 nm to dark red at about 700 nm. Mixing these light colors produces additional light colors. The distinctive color of a neon sign results from a number of discrete wavelengths of light. These wavelengths are combined additively to produce the resulting wave or spectrum that constitutes a color. Said color is white light.

A causa de la importancia de la luz blanca, y puesto que la luz blanca es la mezcla de multiples longitudes de onda de luz, han surgido multiples tecnicas para caracterizacion de la luz blanca que se refieren a como los seres humanos interpretan una luz blanca concreta. La primera es el uso de temperatura de color que se refiere al color de la luz dentro del blanco. La temperatura de color correlacionada se caracteriza por campos de reproduccion de color segun la temperatura en grados Kelvin (K) de un radiador de cuerpo negro que irradia la luz del mismo color que la luz en cuestion. La figura 1 es un diagrama de cromaticidad en el que el lugar de Planck (o lugar de cuerpo negro o lmea blanca) (104) da las temperaturas de blancos desde aproximadamente 700 K (considerado en general el primero visible para el ojo humano) a esencialmente el punto terminal. La temperatura de color de la luz de vision depende del contenido de color de la luz de vision representada por la lmea (104). Asf, la luz de las primeras horas de la manana tiene una temperatura de color de aproximadamente 3.000 K mientras que los cielos cubiertos del mediodfa tienen una temperatura de color blanco de aproximadamente 10.000 K. Un incendio tiene una temperatura de color de aproximadamente 1.800 K y una bombilla incandescente aproximadamente 2848 K. Una imagen en color vista a 3.000 K tendra un tono relativamente rojizo, mientras que la misma imagen en color vista a 10.000 K tendra un tono relativamente azulado. Toda esta luz se denomina “blanca”, pero tiene un contenido espectral variable.Because of the importance of white light, and since white light is the mixture of multiple wavelengths of light, multiple techniques for characterizing white light have emerged that refer to how humans interpret a specific white light . The first is the use of color temperature that refers to the color of the light within the white. The correlated color temperature is characterized by color reproduction fields according to the Kelvin temperature (K) of a black body radiator that radiates light of the same color as the light in question. Figure 1 is a chromaticity diagram in which the Planck site (or place of black body or white lmea) (104) gives white temperatures from approximately 700 K (generally considered the first visible to the human eye) to essentially the terminal point. The color temperature of the vision light depends on the color content of the vision light represented by the line (104). Thus, the light of the early hours of the morning has a color temperature of approximately 3,000 K while the skies covered at noon have a white temperature of approximately 10,000 K. A fire has a color temperature of approximately 1,800 K and an incandescent bulb approximately 2848 K. A color image seen at 3,000 K will have a relatively reddish hue, while the same color image seen at 10,000 K will have a relatively bluish tone. All this light is called "white", but it has a variable spectral content.

La segunda clasificacion de luz blanca implica su calidad. En 1965 la Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) recomendo un metodo para medir las propiedades de rendimiento en color de fuentes de luz en base a un metodo de prueba de muestra de color. Este metodo ha sido actualizado y se describe en el informe tecnico CIE 13.3-1995 “Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources”, cuya descripcion se incorpora aqrn por referencia. En esencia, este metodo implica la medicion espectrorradiometrica de la fuente de luz bajo prueba. Estos datos se multiplican por los espectros de reflectancia de ocho muestras de color. Los espectros resultantes se convierten en valores tri-estimulo en base al observador estandar CIE 1931. El desplazamiento de estos valores con respecto a una luz de referencia se determinan para el espacio de color uniforme (UCS) recomendado en 1960 por la CIE. La media de los ocho desplazamientos de color se calcula para generar el fndice General de Rendimiento en Color, denominado CRI. Dentro de estos calculos, el CRI se escala de manera que una puntuacion perfecta sea igual a 100, donde perfecto sena usar una fuente espectralmente igual a la fuente de referencia (frecuentemente luz solar o luz blanca de espectro completo). Por ejemplo, una fuente de tungsteno-halogeno en comparacion con luz blanca de espectro completo podna tener un CRI de 99 mientras una lampara fluorescente blanca caliente tendna un CRI de 50.The second classification of white light implies its quality. In 1965 the Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) recommended a method to measure the color performance properties of light sources based on a color sample test method. This method has been updated and is described in the technical report CIE 13.3-1995 "Method of Measuring and Specifying Color Rendering Properties of Light Sources", the description of which is incorporated herein by reference. In essence, this method involves the spectroradiometric measurement of the light source under test. These data are multiplied by the reflectance spectra of eight color samples. The resulting spectra are converted to tri-stimulus values based on the standard CIE 1931 observer. The displacement of these values with respect to a reference light is determined for the uniform color space (UCS) recommended in 1960 by the CIE. The average of the eight color shifts is calculated to generate the General Color Performance index, called CRI. Within these calculations, the CRI is scaled so that a perfect score is equal to 100, where it is perfect to use a spectral source equal to the reference source (often sunlight or full spectrum white light). For example, a source of tungsten-halogen compared to full-spectrum white light could have a CRI of 99 while a warm white fluorescent lamp has a CRI of 50.

La iluminacion artificial usa en general el CRI estandar para determinar la calidad de luz blanca. Si una luz produce un CRI alto en comparacion con luz blanca de espectro completo, se considera que genera luz blanca de mejor calidad (luz que es mas “natural” y permite que las superficies de color rindan mas). Este metodo se ha usado desde 1965 como un punto de comparacion para todos los tipos diferentes de fuentes de luz.Artificial lighting generally uses the standard CRI to determine the quality of white light. If a light produces a high CRI compared to full spectrum white light, it is considered to generate better quality white light (light that is more "natural" and allows colored surfaces to yield more). This method has been used since 1965 as a point of comparison for all different types of light sources.

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La temperature de color correlacionada, y CRI, de luz de vision puede afectar a la forma en que un observador percibe una imagen en color. Un observador percibira la misma imagen en color de forma diferente cuando se observe bajo luces que tienen diferentes temperatures de color correlacionadas. Por ejemplo, una imagen en color que parece normal cuando se observa en las primeras horas de la manana, parecera azulada y destenida cuando se observe bajo cielos cubiertos al mediodfa. Ademas, una luz blanca con un CRI pobre puede hacer que los servicios en color parezcan distorsionados.The correlated color temperature, and CRI, of vision light can affect the way an observer perceives a color image. An observer will perceive the same color image differently when viewed under lights that have different correlated color temperatures. For example, a color image that seems normal when viewed in the early hours of the morning will appear bluish and unattended when viewed under overcast skies at noon. In addition, a white light with a poor CRI can make color services appear distorted.

La temperatura de color y/o CRI de luz es crftico para creadores de imagenes, tal como fotografos, productores de peffculas y television, pintores, etc, asf como a los observadores de pinturas, fotograffas y otras imagenes. Idealmente, tanto el creador como el observador utilizan el mismo color de luz ambiente, garantizando que el aspecto de la imagen para el observador coincida con el del creador.The color temperature and / or CRI of light is critical for image creators, such as photographers, film and television producers, painters, etc., as well as for observers of paintings, photographs and other images. Ideally, both the creator and the observer use the same color of ambient light, ensuring that the appearance of the image for the observer matches that of the creator.

Ademas, la temperatura de color de luz ambiente afecta a como los observadores perciben un expositor, tal como un expositor de venta al por menor o comercializacion, cambiando el color percibido de tales arffculos como frutas y verduras, ropa, mobiliario, automoviles, y otros productos conteniendo elementos visuales que pueden afectar en gran medida a como gente ve y reacciona a tales exposiciones. Un ejemplo es un principio del diseno de iluminacion teatral de que la luz verde intensa en el cuerpo humano (aunque el efecto de iluminacion general es luz blanca) tiende a hacer que el humano parezca no natural, repulsivo, y frecuentemente un poco repugnante. Asf, las variaciones de la temperatura de color de la iluminacion pueden afectar a lo atractivo o atrayente que un expositor puede ser para los clientes.In addition, the ambient light color temperature affects how observers perceive an exhibitor, such as a retail or merchandising display, changing the perceived color of such items such as fruits and vegetables, clothing, furniture, cars, and others. products containing visual elements that can greatly affect how people see and react to such exhibitions. An example is a principle of theatrical lighting design that the intense green light in the human body (although the general lighting effect is white light) tends to make the human appear unnatural, repulsive, and often a bit disgusting. Thus, variations in the color temperature of the lighting can affect how attractive or attractive an exhibitor can be to customers.

Ademas, la capacidad de ver un elemento de color decorativo, tal como mobiliario recubierto de tela, ropa, pintura, papel de pared, cortinas, etc, en un entorno de iluminacion o condicion de temperatura de color que coincide o se aproxima mucho a las condiciones en las que se vera el elemento, permitina casar y coordinar mas exactamente dichos arffculos de color. Tfpicamente, la iluminacion utilizado en un entorno de exposicion, tal como una sala de exposiciones, no se puede variar y con frecuencia se elige con el fin de resaltar una faceta concreta del color del elemento dejando que el comprador averigue si el elemento en cuestion retendra un aspecto atractivo en las condiciones de iluminacion donde se coloque eventualmente el elemento. Las diferencias de la iluminacion tambien pueden dejar que un cliente se pregunte si el color del elemento chocara con otros elementos que no pueden verse convenientemente bajo identicas condiciones de iluminacion o comparar directamente de otro modo.In addition, the ability to see a decorative color element, such as furniture covered with cloth, clothing, paint, wall paper, curtains, etc., in an environment of lighting or color temperature condition that matches or closely approximates conditions in which the element will be seen, allow to marry and coordinate more precisely these color items. Typically, the lighting used in an exhibition environment, such as an exhibition hall, cannot be varied and is often chosen in order to highlight a specific facet of the color of the item, allowing the buyer to find out if the item in question will retain an attractive appearance in the lighting conditions where the element is eventually placed. Differences in lighting can also let a customer wonder if the color of the element collides with other elements that cannot be conveniently seen under identical lighting conditions or directly compared otherwise.

Ademas de luz blanca, tambien es muy deseable la capacidad de generar colores de luz espedficos. A causa de la sensibilidad de los humanos a la luz, las artes visuales y profesiones similares desean luz de color que sea especificable y reproducible. En las clases elementares de cine se ensena que a quienes van al cine se les ha dicho que las luz generalmente mas naranja o roja significa la manana, mientras que luz generalmente mas azul significa la noche o el atardecer. Tambien hemos aprendido que la luz solar filtrada a traves de agua tiene un cierto color, mientras que la luz solar filtrado mediante vidrio tiene un color diferente. Por todas estas razones es deseable que los implicados en artes visuales sean capaces de producir colores de luz exactos y de reproducirlos mas tarde.In addition to white light, the ability to generate specific light colors is also very desirable. Because of the sensitivity of humans to light, visual arts and similar professions want colored light that is specifiable and reproducible. In elementary film classes it is taught that those who go to the cinema have been told that the light usually more orange or red means the morning, while light generally more blue means night or sunset. We have also learned that sunlight filtered through water has a certain color, while sunlight filtered through glass has a different color. For all these reasons it is desirable that those involved in visual arts be able to produce exact light colors and reproduce them later.

La tecnologfa de iluminacion actual hace diffcil dicho ajuste y control, porque las fuentes de luz ordinarias, tales como las fuentes halogenas, incandescentes y fluorescentes, generan luz de una temperatura de color y espectro fijos. Ademas, la alteracion de la temperatura de color o espectro alterara generalmente de manera indeseable otras variables de iluminacion. Por ejemplo, aumentar el voltaje aplicado a una luz incandescente puede subir la temperatura de color de la luz resultante, pero tambien da lugar a un aumento general del brillo. De la misma forma, colocar un filtro azul intenso delante de una lampara halogena blanca disminuira drasticamente el brillo general de la luz. El filtro propiamente dicho tambien se calentara bastante (y potencialmente se fundira) cuando absorba gran porcentaje de la energfa luminosa de la luz blanca.Current lighting technology makes such adjustment and control difficult, because ordinary light sources, such as halogen, incandescent and fluorescent sources, generate light of a fixed color and spectrum temperature. In addition, the alteration of the color temperature or spectrum will generally undesirably alter other lighting variables. For example, increasing the voltage applied to an incandescent light may raise the color temperature of the resulting light, but also results in a general increase in brightness. In the same way, placing an intense blue filter in front of a white halogen lamp will dramatically decrease the overall brightness of the light. The filter itself will also get quite hot (and potentially melt) when it absorbs a large percentage of the light energy of white light.

Ademas, lograr algunas condiciones de color con fuentes incandescentes puede ser diffcil o imposible puesto que el color deseado puede hacer que el filamento se queme rapidamente. En fuentes de iluminacion fluorescentes, la temperatura de color se controla por la composicion del fosforo, que puede variar de una lampara a otra, pero no se puede alterar ffpicamente con respecto una lampara dada. Asf, modular la temperatura de color de la luz es un procedimiento complejo que con frecuencia se evita en escenarios donde tal ajuste puede ser beneficioso.In addition, achieving some color conditions with incandescent fonts can be difficult or impossible since the desired color can cause the filament to burn quickly. In fluorescent lighting sources, the color temperature is controlled by the phosphorus composition, which may vary from one lamp to another, but cannot be physically altered with respect to a given lamp. Thus, modulating the color temperature of light is a complex procedure that is often avoided in scenarios where such adjustment can be beneficial.

En iluminacion artificial, es deseable controlar el rango de colores que puede producir un dispositivo de iluminacion. Muchos dispositivos de iluminacion conocidos en la tecnica solamente pueden producir un color unico de luz en lugar de un rango de colores. Ese color se puede variar mediante dispositivos de iluminacion (por ejemplo, un dispositivo de iluminacion fluorescente produce un color de luz diferente del de una lampara de vapor de sodio). El uso de filtros en un dispositivo de iluminacion no permite que un dispositivo de iluminacion produzca un rango de colores; solamente permite que un dispositivo de iluminacion produzca su color unico, que despues es absorbido parcialmente y transmitido parcialmente por el filtro. Una vez colocado el filtro, el dispositivo solamente puede producir un solo color de luz (ahora diferente), pero todavfa no puede producir un rango.In artificial lighting, it is desirable to control the range of colors that a lighting device can produce. Many lighting devices known in the art can only produce a single color of light instead of a range of colors. That color can be varied by lighting devices (for example, a fluorescent lighting device produces a different light color from that of a sodium vapor lamp). The use of filters in a lighting device does not allow a lighting device to produce a range of colors; It only allows a lighting device to produce its unique color, which is then partially absorbed and partially transmitted by the filter. Once the filter is placed, the device can only produce a single color of light (now different), but still cannot produce a range.

Tambien es deseable en el control de iluminacion artificial poder especificar un punto dentro del rango de color producible por un dispositivo de iluminacion que sera el punto de intensidad mas alta. Incluso en los dispositivos de iluminacion de la tecnologfa actual cuyos colores se pueden alterar, el usuario no puede especificar el punto de maximaIt is also desirable in the artificial lighting control to be able to specify a point within the color range that can be produced by a lighting device that will be the highest intensity point. Even in the lighting devices of the current technology whose colors can be altered, the user cannot specify the maximum point

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intensidad, sino que este es lo determinan en general las caractensticas ffsicas inalterables del dispositivo. As^ un dispositivo de luz incandescente puede producir un rango de colores, pero la intensidad aumenta necesariamente cuando aumenta la temperatura de color que no permite el control del color al punto de intensidad maxima. Ademas, los filtros carecen de control del punto de intensidad maxima puesto que el punto de intensidad maxima de un dispositivo de iluminacion sera el color no filtrado dado que todo el filtro absorbe parte de la intensidad.intensity, but this is generally determined by the unchanging physical characteristics of the device. Thus ^ an incandescent light device can produce a range of colors, but the intensity necessarily increases when the color temperature increases which does not allow color control to the point of maximum intensity. In addition, the filters lack control of the maximum intensity point since the maximum intensity point of a lighting device will be the unfiltered color since the entire filter absorbs part of the intensity.

Se hace referencia a US-A-5.803.579 que describe un conjunto iluminador para generar luz blanca, incluyendo una pluralidad de fuentes de iluminacion incluyendo una pluralidad de LEDs de dos tipos, dispuestos respectivamente para producir emisiones visibles que tienen diferentes lmeas o espectros. El conjunto iluminador tambien incluye un elemento de soporte que soporta la pluralidad de LEDs, estando dispuesto el elemento de soporte para permitir que los espectros de la pluralidad se mezclen y formen un espectro resultante. Un circuito electronico de control controla la operacion de los LEDs. Mas espedficamente, energiza, controla y protege los LEDs. Los espectros respectivos de los LEDs de dos tipos diferentes son complementarios entre sf y se combinan para formar una iluminacion blanca metamerica.Reference is made to US-A-5,803,579 which describes a lighting assembly for generating white light, including a plurality of lighting sources including a plurality of LEDs of two types, arranged respectively to produce visible emissions having different lines or spectra. The illuminator assembly also includes a support element that supports the plurality of LEDs, the support element being arranged to allow the spectra of the plurality to mix and form a resulting spectrum. An electronic control circuit controls the operation of the LEDs. More specifically, it energizes, controls and protects the LEDs. The respective spectra of the LEDs of two different types are complementary to each other and combine to form a white metamerican illumination.

RESUMEN DE LA INVENCIONSUMMARY OF THE INVENTION

La presente invencion se refiere a sistemas y metodos para generar y/o modular condiciones de iluminacion para generar luz de un color deseado y controlable, para crear dispositivos de iluminacion para producir luz en colores deseables y reproducibles, y para modificar la temperatura de color o tono de color de luz producida por un dispositivo de iluminacion dentro de un rango preespecificado despues de construir un dispositivo de iluminacion. En una realizacion, se utilizan unidades de iluminacion de LED capaces de generar luz de un rango de colores para proporcionar luz o complementar la luz ambiente para obtener condiciones de iluminacion adecuadas para una amplia gama de aplicaciones.The present invention relates to systems and methods for generating and / or modulating lighting conditions to generate light of a desired and controllable color, to create lighting devices to produce light in desirable and reproducible colors, and to modify the color temperature or color tone of light produced by a lighting device within a prespecified range after building a lighting device. In one embodiment, LED lighting units capable of generating light of a range of colors are used to provide light or complement the ambient light to obtain suitable lighting conditions for a wide range of applications.

Segun un aspecto de la invencion, se ha previsto un dispositivo de iluminacion para generar luz blanca, incluyendo dicho dispositivo: una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion, incluyendo dicha pluralidad componentes de fuentes de iluminacion dispuestas para producir radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes, incluyendo al menos una de dicha pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion un LED incluyendo un fosforo; y un conjunto que soporta dicha pluralidad, estando dispuesto dicho conjunto para permitir que dichos espectros de dicha pluralidad se mezclen y formen un espectro resultante; donde la porcion visible de dicho espectro resultante tiene intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle espectral mas bajo.According to one aspect of the invention, an illumination device for generating white light, including said device, is provided: a plurality of components of lighting sources, said plurality including components of lighting sources arranged to produce electromagnetic radiation of at least two spectra. different, including at least one of said plurality of lighting source components an LED including a phosphor; and an assembly that supports said plurality, said assembly being arranged to allow said spectra of said plurality to mix and form a resulting spectrum; where the visible portion of said resulting spectrum has intensity greater than the background noise in its lowest spectral valley.

Segun otro aspecto de la invencion, se facilita un metodo para generar luz, incluyendo los pasos de: montar una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion que producen radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes de tal forma que se mezclen los espectros, incluyendo al menos una de dicha pluralidad de fuentes de iluminacion al menos un LED incluyendo fosforo; y elegir dichos al menos dos espectros diferentes de tal manera que la mezcla de espectros forme un espectro resultante que en un valle espectral mas bajo tiene una intensidad que es mayor que el ruido de fondo.According to another aspect of the invention, a method for generating light is provided, including the steps of: assembling a plurality of components of lighting sources that produce electromagnetic radiation of at least two different spectra such that the spectra are mixed, including the at least one of said plurality of lighting sources at least one LED including phosphorus; and choosing said at least two different spectra in such a way that the mixture of spectra forms a resulting spectrum that in a lower spectral valley has an intensity that is greater than the background noise.

Se describe una primera realizacion que incluye un dispositivo de iluminacion para generar luz blanca incluyendo una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (tal como LEDs), producir radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes (incluyendo realizaciones con exactamente dos o exactamente tres), teniendo cada uno de los espectros un pico espectral maximo fuera de la region de 510 nm a 570 nm, permitiendo las fuentes de iluminacion montadas en un conjunto que los espectros se mezclen de manera que el espectro resultante sea sustancialmente continuo en la respuesta fotopica del ojo humano y/o en las longitudes de onda de 400 nm a 700 nm.A first embodiment is described that includes a lighting device for generating white light including a plurality of components of lighting sources (such as LEDs), producing electromagnetic radiation of at least two different spectra (including embodiments with exactly two or exactly three), each of the spectra having a maximum spectral peak outside the region of 510 nm to 570 nm, allowing the illumination sources mounted in a set that the spectra be mixed so that the resulting spectrum is substantially continuous in the photopic response of the eye human and / or wavelengths from 400 nm to 700 nm.

En una realizacion, el dispositivo de iluminacion puede incluir fuentes de iluminacion que no son LEDs posiblemente con un pico espectral maximo dentro de la region de 510 nm a 570 nm. En otra realizacion el dispositivo puede producir luz blanca dentro de un rango de temperaturas de color tal como, aunque sin limitacion, el rango de 500K a 10.000K y el rango de 2300 K a 4500 K. El color especfico en el rango puede ser controlado por un controlador. En una realizacion el dispositivo contiene un filtro en al menos una de las fuentes de iluminacion que se puede seleccionar, posiblemente de un rango de filtros, para permitir que el dispositivo produzca una banda particular de colores. El dispositivo de iluminacion tambien puede incluir en una realizacion fuentes de iluminacion con longitudes de onda fuera del rango antes explicado de 400 nm a 700 nm.In one embodiment, the lighting device may include lighting sources that are not LEDs possibly with a maximum spectral peak within the region of 510 nm to 570 nm. In another embodiment the device may produce white light within a range of color temperatures such as, but not limited to, the range of 500K to 10,000K and the range of 2300K to 4500 K. The specific color in the range can be controlled. by a controller In one embodiment, the device contains a filter in at least one of the lighting sources that can be selected, possibly from a range of filters, to allow the device to produce a particular band of colors. The lighting device may also include in an embodiment lighting sources with wavelengths outside the range explained above from 400 nm to 700 nm.

En otra realizacion, el dispositivo de iluminacion puede incluir una pluralidad de LEDs que producen tres espectros de radiacion electromagnetica con picos espectrales maximos fuera de la region de 530 nm a 570 nm (tal como 450 nm y/o 592 nm) donde la interferencia aditiva de los espectros da lugar a luz blanca. El dispositivo de iluminacion puede producir luz blanca dentro de un rango de temperaturas de color tal como, aunque sin limitacion, el rango de 500K a 10.000K y el rango de 2300 K a 4500 K. El dispositivo de iluminacion puede incluir un controlador y/o un procesador para controlar las intensidades de los LEDs para producir varias temperaturas de color en el rango.In another embodiment, the lighting device may include a plurality of LEDs that produce three spectra of electromagnetic radiation with maximum spectral peaks outside the region of 530 nm to 570 nm (such as 450 nm and / or 592 nm) where additive interference of the spectra gives rise to white light. The lighting device may produce white light within a range of color temperatures such as, but not limited to, the range of 500K to 10,000K and the range of 2300K to 4500 K. The lighting device may include a controller and / or a processor to control the intensities of the LEDs to produce various color temperatures in the range.

Otra realizacion incluye un dispositivo de iluminacion a usar en una lampara disenada para tomar tubos fluorescentes, teniendo el dispositivo de iluminacion al menos una componente de fuente de iluminacion (frecuentemente dos o mas) tal como LEDs montados en un conjunto, y que tiene en el conjunto un conector que puede acoplar con una lamparaAnother embodiment includes a lighting device to be used in a lamp designed to take fluorescent tubes, the lighting device having at least one lighting source component (frequently two or more) such as LEDs mounted in a set, and having in the set set a connector that can be attached with a lamp

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fluorescente y recibir potencia de la lampara. Tambien contiene un control o circuito electrico para poder usar el voltaje de reactor de la lampara para alimentar o controlar los LEDs. Este circuito de control podrfa incluir un procesador, y/o podrfa controlar la iluminacion proporcionada por el dispositivo en base a la potencia proporcionada a la lampara. El dispositivo de iluminacion, en una realizacion, se contiene en una caja, la caja podrfa ser de forma generalmente cilmdrica, podrfa contener un filtro, y/o podrfa ser parcialmente transparente o translucida. El dispositivo podrfa producir luz blanca o de otro color.fluorescent and receive lamp power. It also contains a control or electrical circuit to be able to use the lamp's reactor voltage to power or control the LEDs. This control circuit could include a processor, and / or could control the lighting provided by the device based on the power provided to the lamp. The lighting device, in one embodiment, is contained in a box, the box could be generally cylindrical, could contain a filter, and / or could be partially transparent or translucent. The device may produce white or other color light.

Otra realizacion incluye un dispositivo de iluminacion para generar luz blanca incluyendo una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (tal como LEDs, dispositivos de iluminacion conteniendo un fosforo, o LEDs conteniendo un fosforo), incluyendo componentes de fuentes de iluminacion que producen espectros de radiacion electromagnetica. La componente de fuente de iluminacion se monta en un conjunto disenado para permitir que los espectros se mezclen y formen un espectro resultante, donde el espectro resultante tiene intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle mas bajo. El valle espectral mas bajo dentro del rango visible tambien puede tener una intensidad de al menos 5%, 10%, 25%, 50%, o 75% de la intensidad de su pico espectral maximo. El dispositivo de iluminacion puede ser capaz de generar luz blanca en un rango de temperaturas de color y puede incluir un controlador y/o procesador para permitir la seleccion de un color particular en dicho rango.Another embodiment includes a lighting device for generating white light including a plurality of components of lighting sources (such as LEDs, lighting devices containing a phosphorus, or LEDs containing a phosphorus), including components of lighting sources that produce radiation spectra. electromagnetic The lighting source component is mounted in a set designed to allow the spectra to mix and form a resulting spectrum, where the resulting spectrum has intensity greater than the background noise in its lower valley. The lowest spectral valley within the visible range can also have an intensity of at least 5%, 10%, 25%, 50%, or 75% of the intensity of its maximum spectral peak. The lighting device may be able to generate white light in a range of color temperatures and may include a controller and / or processor to allow the selection of a particular color in that range.

Otra realizacion de un dispositivo de iluminacion podrfa incluir una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (tal como LEDs), produciendo las componentes de fuentes de iluminacion radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes, montandose las fuentes de iluminacion en un conjunto disenado para permitir que los espectros se mezclen y formen un espectro resultante, donde el espectro resultante no tiene un valle espectral a una longitud de onda mas larga que el pico espectral maximo dentro de la respuesta fotopica del ojo humano y/o en la zona de 400 nm a 700 nm.Another embodiment of a lighting device could include a plurality of lighting source components (such as LEDs), producing the lighting source components electromagnetic radiation of at least two different spectra, the lighting sources being mounted in a set designed to allow that the spectra mix and form a resulting spectrum, where the resulting spectrum does not have a spectral valley at a wavelength longer than the maximum spectral peak within the photopic response of the human eye and / or in the area of 400 nm at 700 nm

Otra realizacion incluye un metodo para generar luz blanca incluyendo los pasos de montar una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion que producen radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes de tal forma que se mezclen los espectros; y elegir los espectros de tal forma que la mezcla de los espectros tenga intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle espectral mas bajo.Another embodiment includes a method for generating white light including the steps of assembling a plurality of components of lighting sources that produce electromagnetic radiation of at least two different spectra such that the spectra are mixed; and choose the spectra so that the mixture of the spectra has intensity greater than the background noise in its lowest spectral valley.

Otra realizacion incluye un sistema para controlar condiciones de iluminacion incluyendo, un dispositivo de iluminacion para obtener iluminacion de cualquiera de un rango de colores, construyendose el dispositivo de iluminacion de una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (tal como LEDs y/o potencialmente de tres colores diferentes), un procesador acoplado al dispositivo de iluminacion para controlar el dispositivo de iluminacion, y un controlador acoplado al procesador para especificar condiciones de iluminacion a obtener por el dispositivo de iluminacion. El controlador podrfa ser hardware informatico o software informatico; un sensor tal como, aunque sin limitacion un fotodiodo, un radiometro, un fotometro, un colorfmetro, un radiometro espectral, una camara; o una interface manual tal como, aunque sin limitacion, una corredera, un dial, un joystick, un raton o trackball. El procesador podrfa incluir una memoria (tal como una base de datos) de condiciones de color predeterminadas y/o un mecanismo de provision de interface para obtener una interface de usuario incluyendo potencialmente un espectro de color, un espectro de temperatura de color, o un diagrama de cromaticidad.Another embodiment includes a system for controlling lighting conditions including, a lighting device for obtaining illumination of any of a range of colors, the lighting device being constructed from a plurality of components of lighting sources (such as LEDs and / or potentially of three different colors), a processor coupled to the lighting device to control the lighting device, and a controller coupled to the processor to specify lighting conditions to be obtained by the lighting device. The controller could be computer hardware or computer software; a sensor such as, but not limited to a photodiode, a radiometer, a photometer, a color meter, a spectral radiometer, a camera; or a manual interface such as, but not limited to, a slide, a dial, a joystick, a mouse or trackball. The processor could include a memory (such as a database) of predetermined color conditions and / or an interface provisioning mechanism to obtain a user interface potentially including a color spectrum, a color temperature spectrum, or a chromaticity diagram.

En otra realizacion el sistema podrfa incluir una segunda fuente de iluminacion tal como, aunque sin limitacion, una lampara fluorescente, una bombilla incandescente, una lampara de vapor de mercurio, una lampara de vapor de sodio, una lampara de descarga por arco, luz solar, luz de la luna, candela, un sistema de visualizacion de LEDs, un LED, o un sistema de iluminacion controlado por modulacion de impulsos en anchura. La segunda fuente podrfa ser utilizada por el controlador para especificar condiciones de iluminacion para el dispositivo de iluminacion en base a la iluminacion del dispositivo de iluminacion y la segunda fuente de iluminacion y/o la luz combinada del dispositivo de iluminacion y la segunda fuente podrfa ser una temperatura de color deseada.In another embodiment the system could include a second source of illumination such as, but not limited to, a fluorescent lamp, an incandescent bulb, a mercury vapor lamp, a sodium vapor lamp, an arc discharge lamp, sunlight , moonlight, candle, an LED display system, an LED, or a lighting system controlled by pulse width modulation. The second source could be used by the controller to specify lighting conditions for the lighting device based on the lighting of the lighting device and the second lighting source and / or the combined light of the lighting device and the second source could be a desired color temperature.

Otra realizacion incluye un metodo con pasos que incluyen generar luz que tiene color y brillo usando un dispositivo de iluminacion capaz de generar luz de cualquiera de un rango de colores, medir las condiciones de iluminacion, y modular el color o brillo de la luz generada para lograr una condicion de iluminacion blanca. La medicion de las condiciones de iluminacion podrfa incluir detectar caracterfsticas de color de las condiciones de iluminacion usando un sensor de luz tal como, aunque sin limitacion, un fotodiodo, un radiometro, un fotometro, un colorfmetro, un radiometro espectral, o una camara; evaluar visualmente las condiciones de iluminacion, y modular el color o brillo de la luz generada incluye variar el color o brillo de la luz generada usando una interface manual; o medir las condiciones de iluminacion incluyendo detectar caracterfsticas de color de las condiciones de iluminacion usando un sensor de luz, y modular el color o brillo de la luz generada incluyendo variar el color o brillo de la luz generada usando un procesador hasta que las caracterfsticas de color de las condiciones de iluminacion detectadas por el sensor de luz coincidan con las caracterfsticas de color de las condiciones de iluminacion blanca. El metodo podrfa incluir seleccionar una condicion de iluminacion blanca tal como, aunque sin limitacion, seleccionar una temperatura de color blanco y/o disponer una interface incluyendo una ilustracion de un rango de colores y seleccionar un color dentro del rango de colores. El metodo tambien podrfa tener los pasos de obtener una segunda fuente de iluminacion, tal como, aunque sin limitacion, una lampara fluorescente, una bombilla incandescente, una lampara de vapor de mercurio, una lampara de vapor de sodio, una lampara de descarga por arco, luz solar, luz de la luna, candela, un sistema de iluminacion de LEDs, un LED, o un sistema de iluminacion controlado por modulacion de impulsos en anchura. El metodo podrfa medir lasAnother embodiment includes a method with steps that include generating light that has color and brightness using an illumination device capable of generating light of any of a range of colors, measuring the lighting conditions, and modulating the color or brightness of the light generated to achieve a white lighting condition. Measuring lighting conditions could include detecting color characteristics of lighting conditions using a light sensor such as, but not limited to, a photodiode, a radiometer, a photometer, a color meter, a spectral radiometer, or a camera; visually assess the lighting conditions, and modulate the color or brightness of the generated light includes varying the color or brightness of the generated light using a manual interface; or measure the lighting conditions including detecting color characteristics of the lighting conditions using a light sensor, and modulating the color or brightness of the light generated including varying the color or brightness of the light generated using a processor until the characteristics of The color of the lighting conditions detected by the light sensor match the color characteristics of the white lighting conditions. The method could include selecting a white lighting condition such as, but not limited to, selecting a white color temperature and / or providing an interface including an illustration of a range of colors and selecting a color within the range of colors. The method could also have the steps of obtaining a second source of illumination, such as, but not limited to, a fluorescent lamp, an incandescent bulb, a mercury vapor lamp, a sodium vapor lamp, an arc discharge lamp , sunlight, moonlight, candle, an LED lighting system, an LED, or a lighting system controlled by pulse width modulation. The method could measure the

condiciones de iluminacion incluyendo detectar luz generada por el dispositivo de iluminacion y por la segunda fuente de iluminacion.lighting conditions including detecting light generated by the lighting device and by the second lighting source.

En otra realizacion modular el color o brillo de la luz generada incluye variar las condiciones de iluminacion para lograr una temperature de color blanco o el dispositivo de iluminacion podna incluir uno de una pluralidad de dispositivos de 5 iluminacion, capaces de generar un rango de colores.In another modular embodiment the color or brightness of the generated light includes varying the lighting conditions to achieve a white temperature or the lighting device could include one of a plurality of 5 lighting devices, capable of generating a range of colors.

Otra realizacion es un metodo para disenar un dispositivo de iluminacion incluyendo seleccionar una banda deseada de colores a producir por el dispositivo de iluminacion, elegir un color seleccionado de luz a producir por el dispositivo de iluminacion cuando el dispositivo de iluminacion esta a intensidad maxima, y disenar el dispositivo de iluminacion de una pluralidad de fuentes de iluminacion (tal como LEDs) de tal manera que el dispositivo de iluminacion pueda 10 producir el rango de colores, y producir el color seleccionado cuando este a intensidad maxima.Another embodiment is a method for designing a lighting device including selecting a desired band of colors to be produced by the lighting device, choosing a selected color of light to be produced by the lighting device when the lighting device is at maximum intensity, and design the lighting device from a plurality of lighting sources (such as LEDs) such that the lighting device can produce the range of colors, and produce the selected color when it is at maximum intensity.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Las figuras siguientes ilustran algunas realizaciones ilustrativas de la invencion en las que numeros de referencia analogos se refieren a elementos analogos. Estas realizaciones ilustradas se han de entender como ilustrativas de la invencion y no como limitativas de ninguna forma. La invencion se apreciara mas plenamente por la descripcion 15 adicional siguiente, con referencia a los dibujos anexos, donde:The following figures illustrate some illustrative embodiments of the invention in which analog reference numbers refer to analog elements. These illustrated embodiments are to be understood as illustrative of the invention and not as limiting in any way. The invention will be more fully appreciated by the following additional description, with reference to the attached drawings, where:

La figura 1 es un diagrama de cromaticidad incluyendo el lugar de cuerpo negro.Figure 1 is a chromaticity diagram including the black body site.

La figura 2 ilustra una realizacion de un dispositivo de iluminacion adecuado para ser utilizado en esta invencion.Figure 2 illustrates an embodiment of a lighting device suitable for use in this invention.

La figura 3 ilustra el uso de multiples dispositivos de iluminacion segun una realizacion de la invencion.Figure 3 illustrates the use of multiple lighting devices according to an embodiment of the invention.

La figura 4 ilustra una realizacion de una caja para uso en una realizacion de esta invencion.Figure 4 illustrates an embodiment of a box for use in an embodiment of this invention.

20 Las figuras 5a y 5b ilustran otra realizacion de una caja para uso en una realizacion de esta invencion.20 Figures 5a and 5b illustrate another embodiment of a box for use in an embodiment of this invention.

La figura 6 ilustra una realizacion de una interface informatica que permite al usuario disenar un dispositivo de iluminacion capaz de producir un espectro deseado.Figure 6 illustrates an embodiment of a computer interface that allows the user to design a lighting device capable of producing a desired spectrum.

La figura 7 muestra una realizacion para calibrar o controlar el dispositivo de luz de la invencion usando un sensor.Figure 7 shows an embodiment for calibrating or controlling the light device of the invention using a sensor.

La figura 8a muestra una realizacion general del control de un dispositivo de iluminacion de esta invencion.Figure 8a shows a general embodiment of the control of a lighting device of this invention.

25 La figura 8b muestra una realizacion del control de un dispositivo de iluminacion de esta invencion en union con una segunda fuente de luz.Figure 8b shows an embodiment of the control of a lighting device of this invention in conjunction with a second light source.

La figura 9 muestra una realizacion para controlar un dispositivo de luz de la invencion usando una interface informatica.Figure 9 shows an embodiment for controlling a light device of the invention using a computer interface.

La figura 10a muestra otra realizacion para controlar un dispositivo de iluminacion de esta invencion usando un control 30 manual.Figure 10a shows another embodiment for controlling a lighting device of this invention using a manual control.

La figura 10b ilustra un detalle de una unidad de control tal como la utilizada en la figura 10a.Figure 10b illustrates a detail of a control unit such as that used in Figure 10a.

La figura 11 muestra una realizacion de un sistema de control que permite el control multiple de iluminacion para simular un entorno.Figure 11 shows an embodiment of a control system that allows multiple lighting control to simulate an environment.

La figura 12 ilustra la funcion de luminosidad espectral CIE VA que indica la receptividad del ojo humano.Figure 12 illustrates the CIE VA spectral luminosity function that indicates the receptivity of the human eye.

35 La figura 13 ilustra distribuciones espectrales de fuentes de cuerpo negro a 5.000 K y 2.500 K.35 Figure 13 illustrates spectral distributions of black body sources at 5,000 K and 2,500 K.

La figura 14 ilustra una realizacion de una fuente de luz blanca de nueve LEDs.Figure 14 illustrates an embodiment of a white light source of nine LEDs.

La figura 15a ilustra la salida de una realizacion de un dispositivo de iluminacion incluyendo nueve LEDs y que produce luz blanca de 5.000 K.Figure 15a illustrates the output of an embodiment of a lighting device including nine LEDs and producing 5,000 K white light.

La figura 15b ilustra la salida de una realizacion de un dispositivo de iluminacion incluyendo nueve LEDs y que produce 40 luz blanca de 2.500 K.Figure 15b illustrates the output of an embodiment of a lighting device including nine LEDs and producing 40 white light of 2,500 K.

La figura 16 ilustra una realizacion de los espectros componentes de un dispositivo de luz de tres LEDs.Figure 16 illustrates an embodiment of the component spectra of a three LED light device.

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La figura 17a ilustra la salida de una realizacion de un dispositivo de iluminacion incluyendo tres LEDs y que produce luz blanca de 5.000 K.Figure 17a illustrates the output of an embodiment of a lighting device including three LEDs and producing 5,000 K white light.

La figura 17b ilustra la salida de una realizacion de un dispositivo de iluminacion incluyendo tres LEDs y que produce luz blanca de 2.500 K.Figure 17b illustrates the output of an embodiment of a lighting device including three LEDs and producing 2,500 K white light.

La figura 18 ilustra el espectro de un LED Nichia blanco, NSP510 BS (caja A).Figure 18 illustrates the spectrum of a white Nichia LED, NSP510 BS (box A).

La figura 19 ilustra el espectro de un LED Nichia blanco, NSP510 BS (caja C).Figure 19 illustrates the spectrum of a white Nichia LED, NSP510 BS (box C).

La figura 20 ilustra la transmision espectral de una realizacion de un filtro de paso alto.Figure 20 illustrates the spectral transmission of an embodiment of a high pass filter.

La figura 21a ilustra el espectro de la figura 18 y el espectro desplazado pasando el espectro de la figura 18 mediante el filtro de paso alto en la figura 20.Figure 21a illustrates the spectrum of Figure 18 and the spectrum displaced by passing the spectrum of Figure 18 through the high pass filter in Figure 20.

La figura 21b ilustra el espectro de la figura 19 y el espectro desplazado pasando el espectro de la figura 19 mediante el filtro de paso alto en la figura 20.Figure 21b illustrates the spectrum of Figure 19 and the spectrum displaced by passing the spectrum of Figure 19 through the high pass filter in Figure 20.

La figura 22 es un mapa de cromaticidad mostrando el lugar de cuerpo negro (lmea blanca) ampliado en una porcion de temperature entre 2.300 K y 4.500 K.Figure 22 is a chromaticity map showing the place of black body (white lmea) enlarged in a temperature portion between 2,300 K and 4,500 K.

La figura 23 es el mapa de cromaticidad mostrando ademas la gama de luz producida por tres LEDs en una realizacion de la invencion.Figure 23 is the chromaticity map also showing the range of light produced by three LEDs in an embodiment of the invention.

La figura 24 muestra una comparacion grafica del CRI de un dispositivo de iluminacion de la invencion comparado con fuentes de luz blanca existentes.Figure 24 shows a graphical comparison of the CRI of a lighting device of the invention compared to existing white light sources.

La figura 25 muestra la salida luminosa de un dispositivo de iluminacion de la invencion a varias temperaturas de color.Figure 25 shows the light output of a lighting device of the invention at various color temperatures.

La figura 26a ilustra el espectro de una realizacion de un dispositivo de luz blanca segun la invencion que produce luz a 2300K.Figure 26a illustrates the spectrum of an embodiment of a white light device according to the invention that produces light at 2300K.

La figura 26b ilustra el espectro de una realizacion de un dispositivo de luz blanca que produce luz a 4500K.Figure 26b illustrates the spectrum of an embodiment of a white light device that produces light at 4500K.

La figura 27 es un diagrama del espectro de un dispositivo compacto de luz fluorescente con la funcion de luminosidad espectral como una lmea de trazos.Figure 27 is a spectrum diagram of a compact fluorescent light device with the function of spectral luminosity as a dashed line.

La figura 28 muestra una lampara para usar tubos fluorescentes como es conocido en la tecnica.Figure 28 shows a lamp for using fluorescent tubes as is known in the art.

La figura 29 ilustra un posible dispositivo de iluminacion de LED que se podna usar para sustituir a un tubo fluorescente.Figure 29 illustrates a possible LED lighting device that could be used to replace a fluorescent tube.

La figura 30 ilustra una realizacion de como se podna usar una serie de filtros para encerrar porciones diferentes del lugar de cuerpo negro.Figure 30 illustrates an embodiment of how a series of filters could be used to enclose different portions of the black body site.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES ILUSTRADASDETAILED DESCRIPTION OF THE ILLUSTRATED EMBODIMENTS

La descripcion siguiente se refiere a varias realizaciones ilustrativas de la invencion. Los expertos en la tecnica contemplaran muchas variaciones de la invencion, que caen dentro del alcance de las reivindicaciones. Asf, el alcance de la invencion no se ha de limitar de ninguna forma por la descripcion siguiente.The following description refers to several illustrative embodiments of the invention. Those skilled in the art will contemplate many variations of the invention, which fall within the scope of the claims. Thus, the scope of the invention should not be limited in any way by the following description.

En el sentido en que se utilizan en este documento, los terminos siguientes tienen en general los significados siguientes; sin embargo, estas definiciones no tienen de ninguna forma la finalidad de limitar el alcance del termino tal como lo entenderan los expertos en la tecnica.In the sense that they are used in this document, the following terms generally have the following meanings; however, these definitions are in no way intended to limit the scope of the term as understood by those skilled in the art.

El termino “LED” incluye en general diodos fotoemisores de todos los tipos y tambien incluye, pero sin limitacion, polfmeros fotoemisores, dados semiconductores que producen luz en respuesta a una corriente, LEDs organicos, tiras electroluminiscentes, diodos superluminiscentes (SLDs) y otros dispositivos analogos. El termino LEDs no limita la empaquetadura ffsica o electrica de ninguno de los anteriores y dicha empaquetadura podna incluir, aunque sin limitacion, montaje en superficie, chip en placa, o LEDs montados en paquete en T.The term "LED" generally includes photoelectric diodes of all types and also includes, but is not limited to, photo-emitting polymers, semiconductor dice that produce light in response to a current, organic LEDs, electroluminescent strips, super-luminescent diodes (SLDs) and other devices analogs The term LEDs does not limit the physical or electrical gasket of any of the foregoing and said gasket may include, but is not limited to, surface mount, chip board, or T-pack mounted LEDs.

“Fuente de iluminacion” incluye todas las fuentes de iluminacion, incluyendo, aunque sin limitacion, LEDs; fuentes incandescentes incluyendo lamparas de filamento; fuentes piroluminiscentes tales como llamas; fuentes luminiscentes de candela tales como manguitos para gas y fuentes de radiacion de arco de carbono; fuentes fotoluminiscentes incluyendo descargas gaseosas; fuentes fluorescentes; fuentes de fosforescencia; laseres; fuentes electroluminiscentes"Lighting source" includes all lighting sources, including, but not limited to, LEDs; incandescent sources including filament lamps; pyroluminescent sources such as llamas; luminescent candle sources such as gas sleeves and carbon arc radiation sources; photoluminescent sources including gaseous discharges; fluorescent sources; phosphorescence sources; lasers; electroluminescent sources

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tales como lamparas electroluminiscentes; fuentes luminiscentes de catodo usando saciacion electronica; y fuentes luminiscentes miscelaneas incluyendo fuentes galvanoluminescentes, fuentes cristalo-luminiscentes, fuentes quinoluminiscentes, fuentes termoluminiscentes, fuentes triboluminescentes, fuentes sonoluminescentes, y fuentes radioluminescentes. Las fuentes de iluminacion tambien pueden incluir poKmeros luminiscentes. Una fuente de iluminacion puede producir radiacion electromagnetica dentro del espectro visible, fuera del espectro visible, o una combinacion de ambos. Una componente de fuente de iluminacion es cualquier fuente de iluminacion que sea parte de un dispositivo de iluminacion.such as electroluminescent lamps; luminescent cathode sources using electronic satiation; and miscellaneous luminescent sources including galvanoluminescent sources, crystal-luminescent sources, quinoluminescent sources, thermoluminescent sources, triboluminescent sources, sonoluminescent sources, and radioluminescent sources. Lighting sources may also include luminescent polymers. A source of illumination can produce electromagnetic radiation within the visible spectrum, outside the visible spectrum, or a combination of both. A lighting source component is any lighting source that is part of a lighting device.

“Dispositivo de iluminacion” o “dispositivo” es cualquier dispositivo o caja que contenga al menos una fuente de iluminacion a los efectos de proporcionar iluminacion."Illumination device" or "device" is any device or box that contains at least one source of illumination for the purpose of providing illumination.

“Color”, “temperatura” y “espectro” se utilizan de forma intercambiable dentro de este documento a no ser que se indique lo contrario. Los tres terminos se refieren en general a la combinacion resultante de longitudes de onda de luz que dan lugar a la luz producida por un dispositivo de iluminacion. Dicha combinacion de longitudes de onda define un color o temperatura de la luz. El color se usa generalmente para luz que no es blanca mientras que la temperatura es para luz blanca, pero el termino se podrfa usar para cualquier tipo de luz. Una luz blanca tiene un color y una luz no blanca podrfa tener una temperatura. Un espectro se referira en general a la composicion espectral de una combinacion de las longitudes de onda individuales, mientras que un color o temperatura se referira en general a las propiedades de dicha luz percibidas por un ser humano. Sin embargo, los usos anteriores no estan destinados a limitar el alcance de estos terminos."Color", "temperature" and "spectrum" are used interchangeably within this document unless otherwise indicated. The three terms refer in general to the resulting combination of wavelengths of light that give rise to the light produced by a lighting device. This combination of wavelengths defines a color or temperature of light. The color is generally used for light that is not white while the temperature is for white light, but the term could be used for any type of light. A white light has a color and a non-white light could have a temperature. A spectrum will generally refer to the spectral composition of a combination of individual wavelengths, while a color or temperature will generally refer to the properties of said light perceived by a human being. However, the above uses are not intended to limit the scope of these terms.

La llegada reciente de LEDs de color suficientemente brillantes para proporcionar iluminacion ha sugerido una revolucion en tecnologfa de la iluminacion a causa de la facilidad con la que se puede modular el color y brillo de estas fuentes de luz. Tal metodo de modulacion se explica en la Patente de Estados Unidos 6.016.038 cuya descripcion completa se incorpora aqrn por referencia. Los sistemas y metodos descritos en la presente memoria explican como utilizar y construir dispositivos o sistemas de luz de LEDs, u otros dispositivos o sistemas de luz que utilizan componentes de fuentes de iluminacion. Estos sistemas tienen algunas ventajas sobre otros dispositivos de iluminacion. En particular, los sistemas aqrn descritos permiten un control previamente desconocido de la luz que se puede producir con un dispositivo de iluminacion. En particular, la descripcion siguiente describe sistemas y metodos para la predeterminacion del rango de luz, y el tipo de luz, que se puede producir por un dispositivo de iluminacion y los sistemas y metodos para utilizar la banda predeterminada de dicho dispositivo de iluminacion en varias aplicaciones.The recent arrival of brightly colored LEDs to provide lighting has suggested a revolution in lighting technology because of the ease with which the color and brightness of these light sources can be modulated. Such a modulation method is explained in US Patent 6,016,038, the full description of which is incorporated herein by reference. The systems and methods described herein explain how to use and construct LED light devices or systems, or other light devices or systems that use components of lighting sources. These systems have some advantages over other lighting devices. In particular, the systems described herein allow a previously unknown control of the light that can be produced with a lighting device. In particular, the following description describes systems and methods for predetermining the range of light, and the type of light, which can be produced by a lighting device and the systems and methods for using the predetermined band of said lighting device in various Applications.

Para entender estos sistemas y metodos es util entender en primer lugar un dispositivo de iluminacion que se podrfa construir y utilizar en realizaciones de esta invencion. La figura 2 ilustra una realizacion de un modulo de iluminacion que se podrfa usar en una realizacion de la invencion; se ilustra un dispositivo de iluminacion (300) en formato de diagrama de bloques. El dispositivo de iluminacion (300) incluye dos componentes, un procesador (316) y un grupo de componentes de fuentes de iluminacion (320), que se ilustra en la figura 2 como una serie de diodos fotoemisores. En una realizacion de la invencion, el grupo de componentes de fuentes de iluminacion incluye al menos dos fuentes de iluminacion que producen espectros de luz diferentes. El grupo de componentes de fuentes de iluminacion (320) esta dispuesto dentro de dicho dispositivo de iluminacion (300) en un conjunto (350) de tal forma que la luz de las diferentes componentes de fuentes de iluminacion se pueda mezclar para producir un espectro de luz resultante que sea basicamente el espectro aditivo de las diferentes componentes de fuentes de iluminacion. En la figura 2, esto se realiza colocando las componentes de fuentes de iluminacion (320) en una zona generalmente circular; tambien se podrfa hacer de alguna otra manera como entenderan los expertos en la tecnica, tal como una lmea de componentes de fuentes de iluminacion, u otro forma geometrica de componentes de fuentes de iluminacion. El termino “procesador” se usa aqrn para hacer referencia a cualquier metodo o sistema de procesado, por ejemplo, los que procesan en respuesta a una senal o datos y/o los que procesan de forma autonoma. Se debera entender que un procesador abarca microprocesadores, microcontroladores, procesadores programables de senales digitales, circuitos integrados, software informatico, hardware informatico, circuitos electricos, circuitos integrados especficos de aplicacion, dispositivos logicos programables, redes de puertas programables, logica programable, ordenadores personales, chips, y cualquier otra combinacion de componentes discretos analogicos, digitales o programables, u otros dispositivos capaces de realizar funciones de procesado.To understand these systems and methods it is useful to first understand a lighting device that could be constructed and used in embodiments of this invention. Figure 2 illustrates an embodiment of a lighting module that could be used in an embodiment of the invention; a lighting device (300) is illustrated in block diagram format. The lighting device (300) includes two components, a processor (316) and a group of lighting source components (320), which is illustrated in Figure 2 as a series of light emitting diodes. In one embodiment of the invention, the lighting source component group includes at least two lighting sources that produce different light spectra. The group of lighting source components (320) is disposed within said lighting device (300) in an assembly (350) such that the light of the different lighting source components can be mixed to produce a spectrum of resulting light that is basically the additive spectrum of the different components of lighting sources. In Figure 2, this is done by placing the lighting source components (320) in a generally circular area; It could also be done in some other way as those skilled in the art will understand, such as a line of lighting source components, or another geometric form of lighting source components. The term "processor" is used here to refer to any method or processing system, for example, those that process in response to a signal or data and / or those that process autonomously. It should be understood that a processor encompasses microprocessors, microcontrollers, programmable digital signal processors, integrated circuits, computer software, computer hardware, electrical circuits, application specific integrated circuits, programmable logic devices, programmable door networks, programmable logic, personal computers, chips, and any other combination of discrete analog, digital or programmable components, or other devices capable of performing processing functions.

El grupo de fuentes de iluminacion (320) es controlado por el procesador (316) para producir iluminacion controlada. En particular, el procesador (316) controla la intensidad de diferentes LEDs de color individuales en la serie de LEDs, que componen el grupo de fuentes de iluminacion (320) para producir iluminacion en cualquier color dentro de un rango delimitado por los espectros de los LEDs individuales y cualesquiera filtros u otros dispositivos de alteracion de espectro asociados. Tambien se puede producir cambios de color instantaneos, estrobo y otros efectos, con dispositivos de iluminacion tales como el modulo de luz (300) ilustrado en la figura 2. El dispositivo de iluminacion (300) se puede hacer capaz de recibir potencia y datos de una fuente externa en una realizacion de la invencion. La recepcion de tales datos se realiza por una lmea de datos (330) y la potencia por una lmea de potencia (340). Se puede hacer que el dispositivo de iluminacion (300), mediante el procesador (316), realice las varias funciones atribuidas a las varias realizaciones de la invencion descrita en la presente memoria. En otra realizacion, el procesador (316) se puede sustituir por cableado duro u otro tipo de control por lo que el dispositivo de iluminacion (300) produce solamente un unico color de luz.The lighting source group (320) is controlled by the processor (316) to produce controlled lighting. In particular, the processor (316) controls the intensity of different individual color LEDs in the series of LEDs, which make up the group of lighting sources (320) to produce illumination in any color within a range defined by the spectra of the Individual LEDs and any filters or other associated spectrum alteration devices. Instant color changes, strobe and other effects can also occur, with lighting devices such as the light module (300) illustrated in Figure 2. The lighting device (300) can be made capable of receiving power and data from an external source in an embodiment of the invention. The reception of such data is carried out by a data line (330) and the power by a power line (340). The lighting device (300), through the processor (316), can be made to perform the various functions attributed to the various embodiments of the invention described herein. In another embodiment, the processor (316) can be replaced by hard wiring or other control so that the lighting device (300) produces only a single color of light.

Con referencia a la figura 3, el dispositivo de iluminacion (300) se puede construir para usarlo solo o como parte de unWith reference to Figure 3, the lighting device (300) can be constructed for use alone or as part of a

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conjunto de tales dispositivos de iluminacion (300). Un dispositivo de iluminacion individual (300) o un conjunto de dispositivos de iluminacion (300) puede estar provisto de una conexion de datos (350) a uno o varios dispositivos externos, o, en algunas realizaciones de la invencion, con otros modulos de luz (300). En el sentido en que se usa aqm, se debera entender que el termino “conexion de datos” abarca cualquier sistema para suministrar datos, tal como una red, un bus de datos, un cable, un transmisor y receptor, un circuito, una cinta video, un disco compacto, un disco DVD, una cinta video, una cinta magnetofonica, una cinta de ordenador, una tarjeta, o analogos. Una conexion de datos puede incluir asf cualquier sistema o metodo para enviar datos por un metodo o sistema de radiofrecuencia, ultrasonico, audio, infrarrojos, optico, microondas, laser, electromagnetico, u otro metodo o sistema de transmision o conexion. Es decir, cualquier uso del espectro electromagnetico u otro mecanismo de transmision de energfa podna proporcionar una conexion de datos como la aqm descrita. En una realizacion de la invencion, el dispositivo de iluminacion (300) puede estar equipado con un transmisor, receptor, o ambos para facilitar la comunicacion, y el procesador (316) se puede programar para controlar las capacidades de comunicacion de manera convencional. Los dispositivos de luz (300) pueden recibir datos por la conexion de datos (350) de un transmisor (352), que puede ser un transmisor convencional de una senal de comunicaciones, o puede ser parte de un circuito o red conectado al dispositivo de iluminacion (300). Es decir, se debera entender que el transmisor (352) abarca cualquier dispositivo o metodo para transmitir datos al dispositivo de luz (300). El transmisor (352) puede estar conectado o ser parte de un dispositivo de control (354) que genera datos de control para controlar los modulos de luz (300). En una realizacion de la invencion, el dispositivo de control (354) es un ordenador, tal como un ordenador portatil. Los datos de control pueden estar en cualquier forma adecuada para controlar el procesador (316) para controlar el grupo de componentes de fuentes de iluminacion (320). En una realizacion de la invencion, los datos de control estan formateados segun el protocolo DMX-512, y se utiliza software convencional para generar instrucciones DMX-512 en un ordenador portatil u ordenador personal como el dispositivo de control (354) para controlar los dispositivos de iluminacion (300). El dispositivo de iluminacion (300) tambien puede estar provisto de memoria para almacenar instrucciones para controlar el procesador (316), de manera que el dispositivo de iluminacion (300) pueda actuar en modo autonomo segun instrucciones preprogramadas.set of such lighting devices (300). An individual lighting device (300) or a set of lighting devices (300) may be provided with a data connection (350) to one or more external devices, or, in some embodiments of the invention, with other light modules (300). In the sense that aqm is used, it should be understood that the term "data connection" encompasses any system for providing data, such as a network, a data bus, a cable, a transmitter and receiver, a circuit, a tape video, a compact disc, a DVD disc, a video tape, a tape, a computer tape, a card, or analogs. A data connection may thus include any system or method for sending data by a method or system of radio frequency, ultrasonic, audio, infrared, optical, microwave, laser, electromagnetic, or other method or system of transmission or connection. That is, any use of the electromagnetic spectrum or other energy transmission mechanism could provide a data connection such as the one described here. In one embodiment of the invention, the lighting device (300) can be equipped with a transmitter, receiver, or both to facilitate communication, and the processor (316) can be programmed to control the communication capabilities in a conventional manner. The light devices (300) can receive data by the data connection (350) of a transmitter (352), which can be a conventional transmitter of a communications signal, or can be part of a circuit or network connected to the device lighting (300). That is, it should be understood that the transmitter (352) encompasses any device or method for transmitting data to the light device (300). The transmitter (352) can be connected or be part of a control device (354) that generates control data to control the light modules (300). In an embodiment of the invention, the control device (354) is a computer, such as a laptop. The control data may be in any form suitable for controlling the processor (316) to control the lighting source component group (320). In one embodiment of the invention, the control data is formatted according to the DMX-512 protocol, and conventional software is used to generate DMX-512 instructions on a laptop or personal computer such as the control device (354) to control the devices. lighting (300). The lighting device (300) can also be provided with memory for storing instructions for controlling the processor (316), so that the lighting device (300) can act autonomously according to preprogrammed instructions.

Las realizaciones anteriores de un dispositivo de iluminacion (300) residiran en general en una de cualquier numero de cajas diferentes. Dicha caja, sin embargo, no es necesaria, y el dispositivo de iluminacion (300) se podna usar sin una caja formando todavfa un dispositivo de iluminacion. Una caja puede realizar denticulacion de la luz resultante producida y puede proporcionar proteccion al dispositivo de iluminacion (300) y sus componentes. Una caja se puede incluir en un dispositivo de iluminacion en el sentido en que este termino se utiliza en todo este documento. La figura 4 muestra una vista despiezada de una realizacion de un dispositivo de iluminacion de la presente invencion. La realizacion ilustrada incluye una seccion de cuerpo sustancialmente cilmdrico (362), un dispositivo de iluminacion (364), un manguito conductor (368), un modulo de potencia (372), un segundo manguito conductor (374), y una placa recinto (378). Se supondra aqm que el dispositivo de iluminacion (364) y el modulo de potencia (372) contienen la estructura electrica y software del dispositivo de iluminacion (300), un modulo de potencia diferente y dispositivo de iluminacion (300) como es conocido en la tecnica, o como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos numero de serie 09/215.624 cuya descripcion completa se incorpora aqm por referencia. Unos tornillos (382), (384), (386), (388) permiten conectar mecanicamente el aparato completo. La seccion de cuerpo (362), los manguitos conductores (364) y (374) y la placa recinto (378) se hacen preferiblemente de un material que conduce el calor, tal como aluminio. La seccion de cuerpo (362) tiene un extremo de emision (361), una porcion interior reflectora (no representada) y un extremo de iluminacion (363). El modulo de iluminacion (364) esta fijado mecanicamente a dicho extremo de iluminacion (363). Dicho extremo de emision (361) puede estar abierto, o, en una realizacion puede llevar fijado un filtro (391). El filtro (391) puede ser un filtro claro, un filtro de difusion, un filtro de color, o cualquier otro tipo de filtro conocido en la tecnica. En una realizacion, el filtro estara unido permanentemente a la seccion de cuerpo (362), pero en otras realizaciones el filtro podna estar unido de forma separable. En otra realizacion, el filtro (391) no tiene que estar unido al extremo de emision (361) de la porcion de cuerpo (362), sino que se puede introducir en cualquier lugar en la direccion de emision de luz del dispositivo de iluminacion (364). El dispositivo de iluminacion (364) puede tener forma de disco con dos lados. El lado de iluminacion (no representado) incluye una pluralidad de fuentes de luz componentes que producen una seleccion predeterminada de espectros diferentes de luz. El lado de conexion puede contener un conjunto de patillas macho de conexion electrica (392). El lado de iluminacion y el lado de conexion se pueden recubrir con superficies de aluminio para permitir mejor la conduccion de calor hacia fuera de la pluralidad de fuentes de luz componentes a la seccion de cuerpo (362). Igualmente, el modulo de potencia (372) tiene en general forma de disco y puede tener cada superficie disponible cubierta con aluminio por la misma razon. El modulo de potencia (372) tiene un lado de conexion que soporta un conjunto de patillas hembra de conexion electrica (394) adaptadas para encajar las patillas del conjunto (392). El modulo de potencia (372) tiene un lado terminal de potencia que soporta un terminal (398) para conexion a una fuente de potencia tal como una fuente electrica CA o CC. Se puede usar cualquier clavija CA o CC estandar que sea adecuada.The above embodiments of a lighting device (300) will generally reside in one of any number of different boxes. Said box, however, is not necessary, and the lighting device (300) can be used without a box still forming a lighting device. A box can perform denticulation of the resulting light produced and can provide protection to the lighting device (300) and its components. A box can be included in a lighting device in the sense that this term is used throughout this document. Figure 4 shows an exploded view of an embodiment of a lighting device of the present invention. The illustrated embodiment includes a substantially cylindrical body section (362), a lighting device (364), a conductive sleeve (368), a power module (372), a second conductive sleeve (374), and an enclosure plate ( 378). It will be assumed that the lighting device (364) and the power module (372) contain the electrical and software structure of the lighting device (300), a different power module and lighting device (300) as is known in the technique, or as described in US Patent Application serial number 09 / 215.624 whose complete description is incorporated herein by reference. Screws (382), (384), (386), (388) allow the entire device to be mechanically connected. The body section (362), the conductive sleeves (364) and (374) and the enclosure plate (378) are preferably made of a heat conducting material, such as aluminum. The body section (362) has an emission end (361), a reflecting inner portion (not shown) and an illumination end (363). The lighting module (364) is mechanically fixed to said lighting end (363). Said emission end (361) may be open, or, in one embodiment, a filter (391) may be attached. The filter (391) can be a clear filter, a diffusion filter, a color filter, or any other type of filter known in the art. In one embodiment, the filter will be permanently attached to the body section (362), but in other embodiments the filter could be detachably attached. In another embodiment, the filter (391) does not have to be attached to the emission end (361) of the body portion (362), but can be introduced anywhere in the light emission direction of the lighting device ( 364). The lighting device (364) may have a disk shape with two sides. The lighting side (not shown) includes a plurality of component light sources that produce a predetermined selection of different light spectra. The connection side may contain a set of male electrical connection pins (392). The lighting side and the connection side can be coated with aluminum surfaces to better allow heat conduction out of the plurality of component light sources to the body section (362). Similarly, the power module (372) generally has a disk shape and can have each available surface covered with aluminum for the same reason. The power module (372) has a connection side that supports a set of female electrical connection pins (394) adapted to fit the pins of the assembly (392). The power module (372) has a power terminal side that supports a terminal (398) for connection to a power source such as an AC or DC electrical source. Any standard AC or DC plug that is suitable can be used.

Entre el dispositivo de iluminacion (362) y el modulo de potencia (372) esta interpuesto un manguito de aluminio conductor (368), que encierra sustancialmente el espacio entre modulos (362) y (372). Como se representa, una placa recinto en forma de disco (378) y tornillos (382), (384), (386) y (388) pueden sellar todos los componentes juntos, y el manguito conductor (374) esta interpuesto asf entre la placa recinto (378) y el modulo de potencia (372). Alternativamente, se puede usar un metodo de conexion distinto de tornillos (382), (384), (386) y (388) para sellar la estructura. Una vez sellado como una unidad, el dispositivo de iluminacion (362) se puede conectar a una red de datos como se ha descrito anteriormente y se puede montar de cualquier manera conveniente para iluminar una zona.Between the lighting device (362) and the power module (372) there is a conductive aluminum sleeve (368), which substantially encloses the space between modules (362) and (372). As shown, a disk-shaped enclosure plate (378) and screws (382), (384), (386) and (388) can seal all components together, and the conductive sleeve (374) is thus interposed between the enclosure plate (378) and power module (372). Alternatively, a connection method other than screws (382), (384), (386) and (388) can be used to seal the structure. Once sealed as a unit, the lighting device (362) can be connected to a data network as described above and can be mounted in any convenient way to illuminate an area.

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Las figuras 5a y 5b muestran un dispositivo de iluminacion alternativo incluyendo una caja que se podna usar en otra realizacion de la invencion. La realizacion ilustrada incluye una seccion de cuerpo inferior (5001), una seccion de cuerpo superior (5003) y un dispositivo de iluminacion (5005). De nuevo, el dispositivo de iluminacion puede contener el dispositivo de iluminacion (300), un dispositivo de iluminacion diferente conocido en la tecnica, o un dispositivo de iluminacion descrito en otro lugar de este documento. El dispositivo de iluminacion (5005) aqu representado esta disenado de manera que tenga una pista lineal de dispositivos de iluminacion componentes (en este caso LEDs (5007)) aunque tal diseno no es necesario. Sin embargo, tal diseno es deseable para una realizacion de la invencion. Ademas, la pista lineal de componentes de fuentes de iluminacion se ilustra en la figura 5a como una pista unica; se podna usar multiples pistas lineales como entenderan los expertos en la tecnica. En una realizacion de la invencion, la seccion de cuerpo superior (5003) puede incluir un filtro como se explico anteriormente, o puede ser translucido, transparente, semitranslucido o semitransparente. Tambien se representa en la figura 5a el soporte opcional (5010) que se puede usar para mantener el dispositivo de iluminacion (5000). Este soporte (5010) incluye dispositivos de grapa (5012) que se puede usar para enganchar con rozamiento el dispositivo de iluminacion (5000) para permitir una alineacion particular del dispositivo de iluminacion (5000) con relacion al soporte (5010). El conjunto tambien contiene una placa de union (5014) que se puede unir a los dispositivos de grapa (5012) por cualquier tipo de union conocido en la tecnica ya sea permanente, extrafble o temporal. La placa de union (5014) se puede utilizar despues para unir el aparato completo a una superficie tal como, aunque sin limitacion, una pared o techo.Figures 5a and 5b show an alternative lighting device including a box that can be used in another embodiment of the invention. The illustrated embodiment includes a lower body section (5001), an upper body section (5003) and a lighting device (5005). Again, the lighting device may contain the lighting device (300), a different lighting device known in the art, or a lighting device described elsewhere in this document. The lighting device (5005) shown here is designed to have a linear track of component lighting devices (in this case LEDs (5007)) although such a design is not necessary. However, such a design is desirable for an embodiment of the invention. In addition, the linear track of lighting source components is illustrated in Figure 5a as a single track; multiple linear tracks can be used as those skilled in the art will understand. In one embodiment of the invention, the upper body section (5003) may include a filter as explained above, or it may be translucent, transparent, semi-translucent or semi-transparent. Also shown in Figure 5a is the optional support (5010) that can be used to maintain the lighting device (5000). This support (5010) includes staple devices (5012) that can be used to frictionally engage the lighting device (5000) to allow a particular alignment of the lighting device (5000) relative to the support (5010). The assembly also contains a union plate (5014) that can be attached to the clamp devices (5012) by any type of union known in the art, whether permanent, removable or temporary. The union plate (5014) can then be used to attach the entire apparatus to a surface such as, but not limited to, a wall or ceiling.

En una realizacion, el dispositivo de iluminacion (5000) tiene forma generalmente cilmdrica cuando esta montado (como se representa en la figura 5b) y por lo tanto se puede mover o “rodar” en una superficie. Ademas, en una realizacion, el dispositivo de iluminacion (5000) solamente puede emitir luz mediante la seccion de cuerpo superior (5003) y no mediante la seccion de cuerpo inferior (5001). Sin un soporte (5010), dirigir la luz emitida por dicho dispositivo de iluminacion (5000) podna ser diffcil y el movimiento podna hacer que la direccionalidad de la luz se alterase indeseablemente.In one embodiment, the lighting device (5000) is generally cylindrical in shape when mounted (as shown in Figure 5b) and therefore can be moved or "rolled" on a surface. In addition, in one embodiment, the lighting device (5000) can only emit light by the upper body section (5003) and not by the lower body section (5001). Without a support (5010), directing the light emitted by said lighting device (5000) could be difficult and the movement could cause the directionality of the light to be undesirably altered.

En una realizacion de la invencion, se reconoce que pueden ser deseables rangos preespecificados de colores disponibles y tambien puede ser deseable construir dispositivos de iluminacion de tal forma que se maximice la iluminacion del aparato de iluminacion para un color particular. Esto se representa bien mediante un ejemplo numerico. Supongase que un dispositivo de iluminacion contiene 30 componentes de fuentes de iluminacion en tres longitudes de onda diferentes, rojo primario, azul primario, y verde primario (tal como LEDs individuales). Supongase tambien que cada una de estas fuentes de iluminacion produce la misma intensidad de luz, solo que la producen en colores diferentes. Hay multiples formas diferentes de poder elegir las treinta fuentes de iluminacion para cualquier dispositivo de iluminacion dado. Podna haber 10 de cada una de las fuentes de iluminacion, o alternativamente podna haber 30 fuentes de iluminacion de color azul primario. Sera facilmente evidente que estos dispositivos de luz senan utiles para diferentes tipos de iluminacion. El segundo aparato de luz produce luz azul primario mas intensa (hay 30 fuentes de luz azul) que la primera fuente de luz (que solamente tiene 10 fuentes de luz azul primario, teniendo que estar apagadas las 20 fuentes de luz restantes para producir luz azul primario), pero se limita solamente a producir luz azul primario. El segundo dispositivo de luz puede producir mas colores de luz, porque los espectros de las componentes de fuentes de iluminacion se pueden mezclar en porcentajes diferentes, pero no pueden producir luz azul tan intensa. Sera facilmente evidente por este ejemplo que la seleccion de las componentes de fuentes de iluminacion individuales puede cambiar el espectro de luz resultante que el dispositivo puede producir. Tambien sera evidente que la misma seleccion de componentes puede producir luces que pueden producir los mismos colores, pero pueden producir los colores a intensidades diferentes. Expresado de otra forma, el punto maximo pleno de un dispositivo de iluminacion (el punto donde todas las componentes de fuentes de iluminacion estan al maximo) sera diferente dependiendo de que sean las componentes de fuentes de iluminacion.In an embodiment of the invention, it is recognized that pre-specified ranges of available colors may be desirable and it may also be desirable to construct lighting devices in such a way as to maximize the illumination of the lighting apparatus for a particular color. This is well represented by a numerical example. Assume that a lighting device contains 30 components of lighting sources in three different wavelengths, primary red, primary blue, and primary green (such as individual LEDs). Suppose also that each of these sources of illumination produces the same intensity of light, only that they produce it in different colors. There are multiple different ways to choose the thirty lighting sources for any given lighting device. There could be 10 of each of the lighting sources, or alternatively there could be 30 primary blue lighting sources. It will be readily apparent that these light devices are useful for different types of lighting. The second light fixture produces more intense primary blue light (there are 30 blue light sources) than the first light source (which only has 10 primary blue light sources, the remaining 20 light sources having to be turned off to produce blue light primary), but only limited to producing primary blue light. The second light device can produce more light colors, because the spectra of the lighting source components can be mixed in different percentages, but they cannot produce such intense blue light. It will be readily apparent from this example that the selection of the components of individual lighting sources can change the resulting light spectrum that the device can produce. It will also be apparent that the same selection of components can produce lights that can produce the same colors, but can produce colors at different intensities. In other words, the maximum full point of a lighting device (the point where all the components of lighting sources are at the maximum) will be different depending on whether they are the components of lighting sources.

Por consiguiente, un sistema de iluminacion puede especificarse usando un punto maximo pleno y un rango de colores seleccionables. Este sistema puede tener aplicaciones potenciales tales como, aunque sin limitacion, iluminacion de expositores en tiendas al por menor e iluminacion de teatros. A menudo se utilizan numerosos dispositivos de iluminacion de una pluralidad de colores diferentes para presentar un escenario u otra zona con sombras interesantes y caractensticas deseables. Pueden surgir problemas, sin embargo, porque las lamparas usadas regularmente tienen intensidades similares antes de utilizar filtros de luz para especificar colores de los dispositivos, debido a las diferencias de transmision de los varios filtros (por ejemplo los filtros azules a menudo pierden una intensidad considerablemente mayor que los filtros rojos), se debe controlar la intensidad de los dispositivos de iluminacion para compensacion. Por esta razon, los dispositivos de iluminacion operan a menudo a menos de su capacidad plena (para permitir la mezcla), lo que requiere usar dispositivos de iluminacion adicionales. Con los dispositivos de iluminacion de la presente invencion se puede disenar dispositivos de iluminacion que producen colores particulares a intensidades identicas de colores seleccionados al operar a su potencial pleno; esto puede permitir una mezcla mas facil de la luz resultante, y puede dar lugar a mas opciones para un esquema de diseno de iluminacion.Therefore, a lighting system can be specified using a maximum maximum point and a range of selectable colors. This system may have potential applications such as, but not limited to, lighting of exhibitors in retail stores and lighting of theaters. Many lighting devices of a plurality of different colors are often used to present a stage or other area with interesting shadows and desirable features. Problems may arise, however, because the lamps used regularly have similar intensities before using light filters to specify device colors, due to the transmission differences of the various filters (for example, blue filters often lose considerably intensity greater than the red filters), the intensity of the illumination devices for compensation must be controlled. For this reason, lighting devices often operate at less than full capacity (to allow mixing), which requires the use of additional lighting devices. With the lighting devices of the present invention, lighting devices can be designed that produce particular colors at identical intensities of selected colors when operating at their full potential; This may allow for easier mixing of the resulting light, and may result in more options for a lighting design scheme.

Tal sistema permite a una persona construir o disenar dispositivos de iluminacion para generar luces que pueden producir un rango de colores preseleccionado, maximizando al mismo tiempo la intensidad de luz a un cierto color mas deseable. Por lo tanto, estos dispositivos de iluminacion permitinan al usuario seleccionar algun(os) color(es) de dispositivos de iluminacion para una aplicacion independiente de la intensidad relativa. Los dispositivos de iluminacion se pueden construir entonces de manera que las intensidades a estos colores sean las mismas. Solamente se altera el espectro. Tambien permite al usuario seleccionar dispositivos de iluminacion que producen un color de luz concreto de alta intensidad, y tambien tienen la capacidad de seleccionar colores de luz proximos en un rango.Such a system allows a person to build or design lighting devices to generate lights that can produce a preselected range of colors, while maximizing the intensity of light to a certain more desirable color. Therefore, these lighting devices allow the user to select some color (s) of lighting devices for an application independent of the relative intensity. The lighting devices can then be constructed so that the intensities to these colors are the same. Only the spectrum is altered. It also allows the user to select lighting devices that produce a specific high intensity light color, and also have the ability to select nearby light colors in a range.

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El rango de colores que puede producir el dispositivo de iluminacion se puede especificar en lugar, o ademas, del punto maximo pleno. El dispositivo de iluminacion puede estar provisto entonces de sistemas de control que permiten al usuario del dispositivo de iluminacion seleccionar intuitiva y facilmente un color deseado del rango disponible.The range of colors that the lighting device can produce can be specified instead, or also, of the maximum full point. The lighting device can then be provided with control systems that allow the user of the lighting device to intuitively and easily select a desired color from the available range.

Una realizacion de tal sistema funciona almacenando los espectros de cada una de las componentes de fuentes de iluminacion. En esta realizacion ejemplar, las fuentes de iluminacion son LEDs. Seleccionando diferentes LEDs componentes con espectros diferentes, el disenador puede definir el rango de colores de un dispositivo de iluminacion. Una forma facil de visualizar el rango de colores es utilizar el diagrama CIE que muestra todo el rango de iluminacion de todos los colores de luz que puede haber. Una realizacion de un sistema proporciona una interface de autona de luz tal como una interface informatica interactiva. La figura 6 muestra una realizacion de una interface informatica interactiva que permite al usuario ver un diagrama CIE (508) en el que se visualiza el espectro de color que un dispositivo de iluminacion puede producir. En la figura 6 los espectros de LED individuales se guardan en memoria y pueden ser reclamados de memoria para utilizarlos para calcular una zona de control de colores combinados. La interface tiene varios canales (502) para seleccionar LEDs. Una vez seleccionados, variando la barra deslizante de intensidad (504) se puede cambiar el numero relativo de LEDs de ese tipo en el dispositivo de iluminacion resultante. El color de cada LED se representa en una carta de colores tal como un diagrama ClE (508) como un punto (por ejemplo, el punto (506)). Se puede seleccionar un segundo LED en un canal diferente para crear un segundo punto (por ejemplo, el punto (509)) en el grafico CIE. Una lmea que conecta estos dos puntos representa el grado en que el color de estos dos LEDs se puede mezclar para producir colores adicionales. Cuando se utiliza un tercer y un cuarto canal, se puede representar en el diagrama CIE una zona (510) que representa las combinaciones posibles de los LEDs seleccionados. Aunque la zona (510) aqrn representada es un polfgono de cuatro lados, los expertos en la tecnica entenderan que la zona (5l0) podna ser una lmea de puntos o un polfgono con cualquier numero de lados dependiendo de los LEDs elegidos.An embodiment of such a system works by storing the spectra of each of the lighting source components. In this exemplary embodiment, the lighting sources are LEDs. By selecting different component LEDs with different spectra, the designer can define the color range of a lighting device. An easy way to visualize the range of colors is to use the CIE diagram that shows the entire illumination range of all the colors of light that may exist. An embodiment of a system provides a light autona interface such as an interactive computer interface. Figure 6 shows an embodiment of an interactive computer interface that allows the user to see a CIE diagram (508) in which the color spectrum that a lighting device can produce is displayed. In Figure 6 the individual LED spectra are stored in memory and can be reclaimed from memory to be used to calculate a combined color control zone. The interface has several channels (502) to select LEDs. Once selected, by varying the intensity slider bar (504) you can change the relative number of LEDs of that type in the resulting lighting device. The color of each LED is represented in a color chart such as a ClE diagram (508) as a point (for example, point (506)). A second LED can be selected on a different channel to create a second point (for example, point (509)) in the CIE chart. A line that connects these two points represents the degree to which the color of these two LEDs can be mixed to produce additional colors. When a third and fourth channel is used, a zone (510) representing the possible combinations of the selected LEDs can be represented in the CIE diagram. Although the area (510) represented here is a four-sided polygon, those skilled in the art will understand that the area (5l0) could be a dotted line or a polygon with any number of sides depending on the LEDs chosen.

Ademas de especificar el rango de colores, las intensidades a cualquier color dado se pueden calcular a partir de los espectros de LED. Conociendo el numero de LEDs para un color dado y la intensidad maxima de cualquiera de estos LEDs, se calcula la salida total de luz a un color particular. Se puede representar en el diagrama un diamante u otro sfmbolo (512) para representar el color cuando todos los LEDs estan en brillo completo o el punto puede representar el parametro de intensidad presente.In addition to specifying the range of colors, the intensities at any given color can be calculated from the LED spectra. Knowing the number of LEDs for a given color and the maximum intensity of any of these LEDs, the total light output at a particular color is calculated. A diamond or other symbol (512) can be represented in the diagram to represent the color when all the LEDs are in full brightness or the point can represent the current intensity parameter.

Dado que un dispositivo de iluminacion puede estar formado por una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion, al disenar un dispositivo de iluminacion, se puede seleccionar el color mas deseable, y se puede disenar un dispositivo de iluminacion que maximice la intensidad de dicho color. Alternativamente, se puede elegir un dispositivo, y el punto de intensidad maxima se puede determinar a partir de esta seleccion. Se puede prever una herramienta para permitir el calculo de un color particular a una intensidad maxima. La figura 6 muestra dicha herramienta como el sfmbolo (512), donde el diagrama CIE ha sido colocado en un ordenador y los calculos se pueden realizar automaticamente para calcular un numero total de LEDs necesarios para producir una intensidad particular, asf como la relacion de LEDs de espectros diferentes para producir colores particulares. Alternativamente, se puede elegir una seleccion de LEDs y se puede determinar el punto de intensidad maxima; ambas direcciones de calculo se incluyen en realizaciones de esta invencion.Since a lighting device can be formed by a plurality of lighting source components, when designing a lighting device, the most desirable color can be selected, and a lighting device that maximizes the intensity of that color can be designed. Alternatively, a device can be chosen, and the maximum intensity point can be determined from this selection. A tool can be provided to allow the calculation of a particular color at a maximum intensity. Figure 6 shows said tool as the symbol (512), where the CIE diagram has been placed in a computer and the calculations can be performed automatically to calculate a total number of LEDs needed to produce a particular intensity, as well as the ratio of LEDs of different spectra to produce particular colors. Alternatively, a selection of LEDs can be chosen and the point of maximum intensity can be determined; both directions of calculation are included in embodiments of this invention.

En la figura 6, cuando se altera el numero de LEDs, los puntos de intensidad maxima se mueven de manera que un usuario pueda disenar una luz que tenga una intensidad maxima en un punto deseado.In Figure 6, when the number of LEDs is altered, the points of maximum intensity move so that a user can design a light that has a maximum intensity at a desired point.

Por lo tanto, en una realizacion de la invencion el sistema contiene un grupo de los espectros de un numero de LEDs diferentes, proporciona una interface para que el usuario seleccione LEDs que produciran un rango de color que incluye la zona deseable, y permite al usuario seleccionar el numero de cada tipo de LED de tal manera que cuando la unidad este completa, se produzca un color deseado. En una realizacion alternativa, el usuario simplemente tendna que proporcionar un espectro deseado, o color e intensidad, y el sistema podna producir un dispositivo de iluminacion que podna generar luz segun las peticiones.Therefore, in one embodiment of the invention the system contains a group of the spectra of a number of different LEDs, provides an interface for the user to select LEDs that will produce a color range that includes the desirable zone, and allows the user Select the number of each type of LED so that when the unit is complete, a desired color will be produced. In an alternative embodiment, the user will simply have to provide a desired spectrum, or color and intensity, and the system could produce a lighting device that could generate light according to the requests.

Una vez que la luz ha sido disenada, en una realizacion, tambien es deseable hacer que el espectro de luz sea facilmente accesible al usuario del dispositivo de iluminacion. Como se explico anteriormente, el dispositivo de iluminacion puede haberse elegido con una serie concreta de fuentes de iluminacion de tal manera que se obtenga un color particular a intensidad maxima. Sin embargo, puede haber otros colores que se pueden producir variando las intensidades relativas de las componentes de fuentes de iluminacion. El espectro del dispositivo de iluminacion se puede controlar dentro del rango predeterminado especificado por la zona (510). Para controlar el color de iluminacion dentro del rango, se reconoce que cada color dentro del polfgono es la mezcla aditiva de los LEDs componentes, teniendo cada color contenido en los componentes una intensidad variada. Es decir, para pasar de un punto en la figura 6 a un segundo punto en la figura 6, hay que alterar las intensidades relativas de los LEDs componentes. Esto puede ser menos que intuitivo para el usuario final del dispositivo de iluminacion quien simplemente desea un color particular, o una transicion particular entre colores y no conocer las intensidades relativas a desplazar. Esto es cierto en particular si los LEDs usados no tienen espectros con un solo pico de color bien determinado. Un dispositivo de iluminacion puede ser capaz de generar 100 tonos de naranja, pero como obtener cada uno de los tonos puede requerir control.Once the light has been designed, in one embodiment, it is also desirable to make the light spectrum easily accessible to the user of the lighting device. As explained above, the lighting device may have been chosen with a specific series of lighting sources such that a particular color is obtained at maximum intensity. However, there may be other colors that can be produced by varying the relative intensities of the lighting source components. The spectrum of the lighting device can be controlled within the predetermined range specified by the zone (510). To control the color of illumination within the range, it is recognized that each color within the polygon is the additive mixture of the component LEDs, each color contained in the components having a varied intensity. That is, to move from a point in Figure 6 to a second point in Figure 6, the relative intensities of the component LEDs must be altered. This may be less than intuitive for the end user of the lighting device who simply wants a particular color, or a particular transition between colors and not knowing the intensities relative to moving. This is particularly true if the LEDs used do not have spectra with a single well-defined color peak. A lighting device may be able to generate 100 shades of orange, but how to obtain each of the tones may require control.

Para poder llevar a cabo dicho control del espectro de la luz, es deseable en una realizacion crear un sistema y metodo para enlazar el color de la luz a un dispositivo de control para controlar el color de la luz. Puesto que un dispositivo deIn order to carry out said control of the light spectrum, it is desirable in one embodiment to create a system and method to link the color of the light to a control device to control the color of the light. Since a device of

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iluminacion se puede disenar personalizado, en una realizacion puede ser deseable tener las intensidades de cada una de las componentes de fuentes de iluminacion “aplicadas” a un espectro de luz resultante deseable y dejar que el controlador seleccione un punto en el mapa. Es decir, un metodo con el que, con la especificacion de un color particular de luz realizada por un controlador, el dispositivo de iluminacion puede encender las fuentes de iluminacion apropiadas a la intensidad apropiada para crear dicho color de luz. En una realizacion, el software de diseno de dispositivos de iluminacion mostrado en la figura 6 se puede configurar de tal forma que pueda generar un mapeado entre un color deseable que se puede producir (dentro de la zona (510)), y las intensidades de los LEDs componentes que forman el dispositivo de iluminacion. Este mapeado tendra en general una de dos formas: 1) una tabla de consulta, o 2) una ecuacion parametrica, aunque se podna usar otras formas como conocen los expertos en la tecnica. El software incluido en el dispositivo de iluminacion (tal como en el procesador (316) anterior) o en un controlador de iluminacion, tal como uno de los conocidos a la tecnica, o descrito anteriormente, se puede configurar para aceptar la entrada de un usuario al seleccionar un color, y producir una luz deseada.lighting can be custom designed, in one embodiment it may be desirable to have the intensities of each of the lighting source components "applied" to a desirable resulting light spectrum and let the controller select a point on the map. That is, a method with which, with the specification of a particular color of light made by a controller, the lighting device can turn on the appropriate lighting sources at the appropriate intensity to create said light color. In one embodiment, the lighting device design software shown in Figure 6 can be configured such that it can generate a mapping between a desirable color that can be produced (within the zone (510)), and the intensities of the component LEDs that make up the lighting device. This mapping will generally have one of two forms: 1) a query table, or 2) a parametric equation, although other forms may be used as those skilled in the art know. The software included in the lighting device (such as in the previous processor (316)) or in a lighting controller, such as one of those known in the art, or described above, can be configured to accept user input when selecting a color, and producing a desired light.

Este mapeado se puede realizar mediante varios metodos. En una realizacion, se conocen estadfsticas acerca de las componentes de fuentes de iluminacion individuales dentro del dispositivo de iluminacion, de modo que se puede hacer calculos matematicos para producir una relacion entre el espectro resultante y los espectros componentes. Los expertos en la tecnica entenderan bien dichos calculos.This mapping can be done by several methods. In one embodiment, statistics are known about the components of individual lighting sources within the lighting device, so that mathematical calculations can be made to produce a relationship between the resulting spectrum and the component spectra. Those skilled in the art will understand these calculations well.

En otra realizacion, se puede usar un sistema de calibracion externo. Se describe una disposicion de dicho sistema en la figura 7. El sistema de calibracion incluye aqu un dispositivo de iluminacion (2010) que esta conectado a un procesador (2020) y que recibe entrada de un sensor de luz o transductor (2034). El procesador (2020) puede ser un procesador (316) o puede ser un procesador adicional o alternativo. El sensor (2034) mide caractensticas de color, y opcionalmente el brillo, de la salida de luz por el dispositivo de iluminacion (2010) y/o la luz ambiente, y el procesador (2020) vana la salida del dispositivo de iluminacion (2010). Entre estos dos dispositivos que modulan el brillo o color de la salida y miden el brillo y color de la salida, el dispositivo de iluminacion puede ser calibrado donde los valores relativos de las componentes de fuentes de iluminacion (o parametros del procesador (2020)) estan directamente relacionados con la salida del dispositivo (2010) (los parametros del sensor de luz (2034)). Dado que el sensor (2034) puede detectar el espectro neto producido por el dispositivo de iluminacion, se puede usar para proporcionar un mapeado directo relacionando la salida del dispositivo de iluminacion con los parametros de los LEDs componentes.In another embodiment, an external calibration system can be used. An arrangement of said system is described in Figure 7. The calibration system includes here a lighting device (2010) that is connected to a processor (2020) and that receives input from a light sensor or transducer (2034). The processor (2020) can be a processor (316) or it can be an additional or alternative processor. The sensor (2034) measures color characteristics, and optionally the brightness, of the light output by the lighting device (2010) and / or the ambient light, and the processor (2020) changes the output of the lighting device (2010 ). Between these two devices that modulate the brightness or color of the output and measure the brightness and color of the output, the lighting device can be calibrated where the relative values of the lighting source components (or processor parameters (2020)) they are directly related to the output of the device (2010) (the parameters of the light sensor (2034)). Since the sensor (2034) can detect the net spectrum produced by the lighting device, it can be used to provide a direct mapping by relating the output of the lighting device with the parameters of the component LEDs.

Una vez que el mapeado ha terminado, se puede usar otros metodos o sistemas para el control del dispositivo de luz. Tales metodos o sistemas permitiran la determinacion de un color deseado, y la produccion de dicho color por el dispositivo de iluminacion.Once the mapping is finished, other methods or systems can be used to control the light device. Such methods or systems will allow the determination of a desired color, and the production of said color by the lighting device.

La figura 8a muestra una realizacion del sistema (2000) donde se puede usar un sistema de control (2030) en union con un dispositivo de iluminacion (2010) para permitir el control del dispositivo de iluminacion (2010). El sistema de control (2030) puede ser automatico, puede recibir entrada de un usuario, o puede ser cualquier combinacion de estos dos. El sistema (2000) tambien puede incluir un procesador (2020) que puede ser el procesador (316) u otro procesador para permitir que la luz cambie de color.Figure 8a shows an embodiment of the system (2000) where a control system (2030) can be used in conjunction with a lighting device (2010) to allow control of the lighting device (2010). The control system (2030) can be automatic, it can receive input from a user, or it can be any combination of these two. The system (2000) may also include a processor (2020) which may be the processor (316) or another processor to allow the light to change color.

La figura 9 muestra una realizacion mas concreta de un sistema (2000). Como un sistema de control (2030) se usa un sistema de control de interface informatica de usuario (2032) con el que un usuario puede seleccionar un color deseado de luz. Esta puede ser la interface de usuario (401) o podna ser una interface separada. La interface podna permitir cualquier tipo de interaccion del usuario en la determinacion del color. Por ejemplo, la interface puede proporcionar una paleta, diagrama de cromaticidad, u otro esquema de colores del que un usuario puede seleccionar un color, por ejemplo, clicando con un raton en un color o temperatura de color adecuado en la interface, cambiando una variable usando un teclado, etc. La interface puede incluir una pantalla de visualizacion, un teclado de ordenador, un raton, un trackpad, u otro sistema adecuado para interaccion entre el procesador y un usuario. En algunas realizaciones, el sistema puede permitir a un usuario seleccionar un conjunto de colores para uso repetido, al que se puede acceder rapidamente, por ejemplo, dando un codigo simple, tal como una sola letra o dfgito, o seleccionando uno de un conjunto de colores preestablecidos mediante una interface como se ha descrito anteriormente. En algunas realizaciones, la interface tambien puede incluir una tabla de consulta capaz de correlacionar nombres de colores con tonos aproximados, convertir coordenadas de color de un sistema (por ejemplo, RGB, CYM, YIQ, YUV, HSV, HLS, XYZ, etc) a un sistema diferente de coordenadas de color o a una pantalla o color de iluminacion, o cualquier otra funcion de conversion para ayudar al usuario al manipular el color de iluminacion. La interface tambien puede incluir una o varias ecuaciones de forma cerrada para convertir, por ejemplo, desde una temperatura de color especificada por el usuario (asociada con un color particular de luz blanca) a senales adecuadas para las diferentes componentes de fuentes de iluminacion del dispositivo de iluminacion (2010). El sistema puede incluir ademas un sensor como se explica a continuacion para proporcionar informacion al procesador (2020), por ejemplo, para calibrar automaticamente el color de luz emitida del dispositivo de iluminacion (2010) para lograr el color seleccionado por el usuario en la interface.Figure 9 shows a more concrete embodiment of a system (2000). As a control system (2030) a user computer interface control system (2032) is used with which a user can select a desired color of light. This can be the user interface (401) or it could be a separate interface. The interface could allow any kind of user interaction in the color determination. For example, the interface can provide a palette, chromaticity diagram, or other color scheme from which a user can select a color, for example, by clicking with a mouse on a suitable color or color temperature on the interface, changing a variable using a keyboard, etc. The interface may include a display screen, a computer keyboard, a mouse, a trackpad, or other system suitable for interaction between the processor and a user. In some embodiments, the system may allow a user to select a set of colors for repeated use, which can be accessed quickly, for example, by giving a simple code, such as a single letter or digit, or by selecting one from a set of preset colors through an interface as described above. In some embodiments, the interface may also include a query table capable of correlating color names with approximate tones, converting color coordinates of a system (for example, RGB, CYM, YIQ, YUV, HSV, HLS, XYZ, etc.) to a different color coordinate system or to a screen or lighting color, or any other conversion function to help the user manipulate the lighting color. The interface may also include one or several equations in a closed form to convert, for example, from a user-specified color temperature (associated with a particular white light color) to signals suitable for the different components of device lighting sources of illumination (2010). The system may also include a sensor as explained below to provide information to the processor (2020), for example, to automatically calibrate the color of light emitted from the lighting device (2010) to achieve the color selected by the user in the interface .

En otra realizacion se utiliza un sistema de control manual (2036) en el sistema (2000), como se ilustra en la figura 10a, tal como un dial, corredera, interruptor, interruptor multipolo, consola, otra unidad de control de iluminacion, o cualquier otro controlador o combinacion de controladores para permitan al usuario modificar las condiciones de iluminacion hasta que las condiciones de iluminacion o el aspecto de un sujeto iluminada sea deseables. Por ejemplo, se puede usar un dial o una corredera en un sistema para modular el espectro de colores neto producido, la iluminacion a lo largoIn another embodiment a manual control system (2036) is used in the system (2000), as illustrated in Figure 10a, such as a dial, slide, switch, multi-pole switch, console, another lighting control unit, or any other controller or combination of controllers to allow the user to modify the lighting conditions until the lighting conditions or the appearance of a lighted subject are desirable. For example, a dial or a slide can be used in a system to modulate the net color spectrum produced, the illumination along

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de la curva de temperatura de color, o cualquier otra modulacion del color del dispositivo de iluminacion. Alternativamente, se puede usar un joystick, bola, trackpad, raton, rueda de pulgar, superficie sensible al tacto, o una consola con dos o mas correderas, diales u otros controles para modular el color, la temperatura o el espectro. Estos controles manuales se pueden usar en union con un sistema de control de interface informatica (2032) como se ha explicado anteriormente, o se pueden usar independientemente, posiblemente con marcas relacionadas para permitir al usuario explorar un rango de colores disponible.of the color temperature curve, or any other color modulation of the lighting device. Alternatively, a joystick, ball, trackpad, mouse, thumb wheel, touch sensitive surface, or a console with two or more slides, dials or other controls can be used to modulate color, temperature or spectrum. These manual controls can be used in conjunction with a computer interface control system (2032) as explained above, or they can be used independently, possibly with related marks to allow the user to explore an available range of colors.

Dicho sistema de control manual (2036) se detalla en la figura 10b. La unidad de control ilustrada incluye un dial marcado para indicar un rango de temperaturas de color, por ejemplo, de 3000K a 10.500K. Este dispositivo sena util en un dispositivo de iluminacion usado para producir un rango de temperaturas (“colores”) de luz blanca, tal como el explicado a continuacion. Los expertos en la tecnica entenderan que se puede emplear rangos mas amplios, mas estrechos o de solapamiento, y se podna emplear un sistema similar para controlar dispositivos de iluminacion que pueden producir luz de un espectro mas alla de blanco, o no incluyendo el blanco. Se puede incluir un sistema de control manual (2036) como parte de un procesador que controla una serie de unidades de iluminacion, acoplar a un procesador, por ejemplo, como un componente periferico de un sistema de control de iluminacion, disponer en un control remoto capaz de transmitir una senal, tal como unos infrarrojos o senal de microondas, a un sistema que controla una unidad de iluminacion, o emplear o configurar de alguna otra manera, como entenderan facilmente los expertos en la tecnica. Ademas, en lugar de un dial, un sistema de control manual (2036) puede emplear una corredera, un raton, o cualquier otro control o dispositivo de entrada adecuado para ser utilizado en los sistemas y metodos descritos en la presente memoria.Said manual control system (2036) is detailed in Figure 10b. The illustrated control unit includes a dial marked to indicate a range of color temperatures, for example, from 3000K to 10,500K. This device will be useful in a lighting device used to produce a range of temperatures ("colors") of white light, such as explained below. Those skilled in the art will understand that wider, narrower or overlapping ranges can be used, and a similar system could be used to control lighting devices that can produce light of a spectrum beyond white, or not including white. A manual control system (2036) can be included as part of a processor that controls a series of lighting units, coupled to a processor, for example, as a peripheral component of a lighting control system, arranged in a remote control capable of transmitting a signal, such as infrared or microwave signal, to a system that controls a lighting unit, or using or configuring it in some other way, as will be readily understood by those skilled in the art. In addition, instead of a dial, a manual control system (2036) may employ a slide, a mouse, or any other control or input device suitable for use in the systems and methods described herein.

En otra realizacion, el sistema de calibracion ilustrado en la figura 7 puede funcionar como un sistema de control o como una porcion de un sistema de control. Por ejemplo, el usuario podna introducir un color seleccionado y el sistema de calibracion podna medir el espectro de luz ambiente, comparar el espectro medido con el espectro seleccionado, ajustar el color de luz producido por el dispositivo de iluminacion (2010), y repetir el procedimiento para minimizar la diferencia entre el espectro deseado y el espectro medido. Por ejemplo, si el espectro medido es deficiente en longitudes de onda del rojo en comparacion con el espectro deseado, el procesador puede aumentar el brillo de los LEDs rojos en el dispositivo de iluminacion, disminuir el brillo de los LEDs azules y verdes en el dispositivo de iluminacion, o ambos, para minimizar la diferencia entre el espectro medido y el espectro deseado y potencialmente para lograr tambien un brillo deseado (es decir, tal como el brillo maximo posible de dicho color). El sistema tambien se podna usar para casar un color producido por un dispositivo de iluminacion con un color natural. Por ejemplo, un director de cine podna hallar luz en una posicion donde no se filma y medirla con el sensor; esto podna proporcionar despues el color deseado que se haya de producir con el dispositivo de iluminacion. En una realizacion, estas tareas se pueden realizar simultaneamente (usando potencialmente dos sensores separados). En otra realizacion, el director puede medir a distancia una condicion de iluminacion con un sensor (2034) y almacenar dicha condicion de iluminacion en una memoria asociada con dicho sensor (2034). La memoria del sensor puede transferirse posteriormente al procesador (2020) que puede preparar el dispositivo de iluminacion para que imite la luz grabada. Esto permite al director crear una “memoria de iluminacion deseada” que se puede almacenar y recrear mas tarde con dispositivos de iluminacion como los descritos anteriormente.In another embodiment, the calibration system illustrated in Figure 7 can function as a control system or as a portion of a control system. For example, the user could enter a selected color and the calibration system could measure the ambient light spectrum, compare the measured spectrum with the selected spectrum, adjust the color of light produced by the lighting device (2010), and repeat the procedure to minimize the difference between the desired spectrum and the measured spectrum. For example, if the measured spectrum is deficient in red wavelengths compared to the desired spectrum, the processor can increase the brightness of the red LEDs on the lighting device, decrease the brightness of the blue and green LEDs on the device of illumination, or both, to minimize the difference between the measured spectrum and the desired spectrum and potentially to also achieve a desired brightness (ie, such as the maximum possible brightness of said color). The system can also be used to match a color produced by a lighting device with a natural color. For example, a film director might find light in a position where it is not filmed and measure it with the sensor; This could then provide the desired color to be produced with the lighting device. In one embodiment, these tasks can be performed simultaneously (potentially using two separate sensors). In another embodiment, the director can remotely measure a lighting condition with a sensor (2034) and store said lighting condition in a memory associated with said sensor (2034). The sensor memory can then be transferred to the processor (2020) that the lighting device can prepare to mimic the recorded light. This allows the director to create a "desired lighting memory" that can be stored and recreated later with lighting devices such as those described above.

El sensor (2034) usado para medir las condiciones de iluminacion puede ser un fotodiodo, un fototransistor, una fotorresistencia, un radiometro, un fotometro, un colonmetro, un radiometro espectral, una camara, una combinacion de dos o mas de los dispositivos anteriores, o cualquier otro sistema capaz de medir el color o brillo de las condiciones de iluminacion. Un ejemplo de un sensor puede ser el IL2000 SpectroCube Spectroradiometer que pone a la venta International Light Inc., aunque se puede usar cualquier otro sensor. Un colonmetro o radiometro espectral es ventajoso porque se puede detectar simultaneamente varias longitudes de onda, permitiendo mediciones exactas del color y brillo simultaneamente. Un sensor de temperatura del color que se puede emplear en los sistemas y metodos descritos en la presente memoria se describe en la Patente de Estados Unidos numero 5.521.708.The sensor (2034) used to measure the lighting conditions may be a photodiode, a phototransistor, a photoresistor, a radiometer, a photometer, a colonometer, a spectral radiometer, a camera, a combination of two or more of the above devices, or any other system capable of measuring the color or brightness of the lighting conditions. An example of a sensor can be the IL2000 SpectroCube Spectroradiometer that International Light Inc. offers for sale, although any other sensor can be used. A spectral radiometer or radiometer is advantageous because several wavelengths can be detected simultaneously, allowing exact measurements of color and brightness simultaneously. A color temperature sensor that can be used in the systems and methods described herein is described in US Patent No. 5,521,708.

En realizaciones donde el sensor (2034) detecta una imagen, por ejemplo, incluye una camara u otro dispositivo de captura video, el procesador (2020) puede modular las condiciones de iluminacion con el dispositivo de iluminacion (2010) hasta que un objeto iluminado aparece sustancialmente el mismo, por ejemplo, sustancialmente del mismo color, que en una imagen grabada previamente. Tal sistema simplifica los procedimientos empleados por los camaras, por ejemplo, al intentar producir un aspecto consistente de un objeto para promover continuidad entre escenas de una pelfcula, o por los fotografos, por ejemplo, al intentar reproducir las condiciones de iluminacion de un disparo anterior.In embodiments where the sensor (2034) detects an image, for example, includes a camera or other video capture device, the processor (2020) can modulate the lighting conditions with the lighting device (2010) until an illuminated object appears substantially the same, for example, substantially the same color, as in a previously recorded image. Such a system simplifies the procedures employed by the cameras, for example, when trying to produce a consistent aspect of an object to promote continuity between scenes of a movie, or by photographers, for example, when trying to reproduce the lighting conditions of a previous shot. .

En algunas realizaciones, el dispositivo de iluminacion (2010) se puede usar como la unica fuente de luz, aunque en otras realizaciones, tal como se ilustra en la figura 8b, el dispositivo de iluminacion (2010) se puede usar en combinacion con una segunda fuente de luz (2040), tal como una fuente incandescente, fluorescente, halogena, otras fuentes de LED o fuentes de luz componentes (incluyendo con y sin control), luces que son controladas con modulacion de impulsos en anchura, luz solar, luz de la luna, candela, etc. Este uso puede tener la finalidad de complementar la salida de la segunda fuente. Por ejemplo, una luz fluorescente que emite una iluminacion debil en porciones rojas del espectro se puede complementar con un dispositivo de iluminacion que emite primariamente longitudes de onda del rojo para proporcionar condiciones de iluminacion que se asemejan mas a la luz solar natural. Igualmente, tal sistema tambien puede ser util en situaciones de toma de imagenes en exteriores, porque la temperatura de color de la luz natural vana cuando cambia la posicion del sol. Un dispositivo de iluminacion (2010) se puede usar en union con un sensor (2034) como un controlador (2030) para compensar los cambios de luz solar para mantener constantes lasIn some embodiments, the lighting device (2010) can be used as the only light source, although in other embodiments, as illustrated in Figure 8b, the lighting device (2010) can be used in combination with a second light source (2040), such as an incandescent, fluorescent, halogen source, other LED sources or component light sources (including with and without control), lights that are controlled with pulse modulation in width, sunlight, sunlight the moon, candle, etc. This use may have the purpose of complementing the output of the second source. For example, a fluorescent light that emits weak illumination in red portions of the spectrum can be complemented with an illumination device that primarily emits red wavelengths to provide illumination conditions that most closely resemble natural sunlight. Likewise, such a system can also be useful in situations of taking pictures outdoors, because the color temperature of natural light changes when the position of the sun changes. A lighting device (2010) can be used in conjunction with a sensor (2034) as a controller (2030) to compensate for changes in sunlight to keep constant the

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condiciones de iluminacion durante una sesion.lighting conditions during a session.

En el sistema descrito en la figura 11 se podrfa desplegar cualquiera de los sistemas anteriores. Un sistema de iluminacion para una posicion puede incluir una pluralidad de dispositivos de iluminacion (2301) que son controlables por un sistema de control central (2303). Ahora se desea que la luz dentro de la posicion (o en una posicion concreta tal como el escenario (2305) aqrn ilustrado) imite otro tipo de luz tal como luz solar. Se saca al exterior un primer sensor (2307) y se mide y registra la luz solar natural (2309). Este registro se envfa posteriormente al sistema de control central (2303). Un segundo sensor (que puede ser el mismo sensor en una realizacion) (2317) esta presente en el escenario (2305). El sistema de control central (2309) controla ahora la intensidad y el color de la pluralidad de dispositivos deIn the system described in Figure 11, any of the previous systems could be deployed. A lighting system for a position may include a plurality of lighting devices (2301) that are controllable by a central control system (2303). Now it is desired that the light within the position (or in a specific position such as the scenario (2305) illustrated here) imitate another type of light such as sunlight. A first sensor (2307) is taken outside and the natural sunlight (2309) is measured and recorded. This register is subsequently sent to the central control system (2303). A second sensor (which may be the same sensor in one embodiment) (2317) is present on stage (2305). The central control system (2309) now controls the intensity and color of the plurality of devices of

iluminacion (2301) e intenta casar el espectro introducido de dicho segundo sensor (2317) con el espectro de la luzlighting (2301) and attempts to match the introduced spectrum of said second sensor (2317) with the spectrum of light

solar natural prerregistrada (2309). De esta manera, el diseno de la iluminacion interior se puede simplificar drasticamente puesto que los colores de luz deseados se pueden reproducir o simular en un entorno cerrado. Este puede ser un teatro (como se ilustra aqrn), o cualquier otra posicion tal como una vivienda, una oficina, un estudio de sonido, un almacen minorista, o cualquier otra posicion donde se utilice iluminacion artificial. Tambien se podrfa usar dicho sistema en union con otras fuentes de luz secundarias para crear un efecto de iluminacion deseado.pre-registered natural solar (2309). In this way, the interior lighting design can be drastically simplified since the desired light colors can be reproduced or simulated in a closed environment. This can be a theater (as illustrated here), or any other position such as a house, an office, a sound studio, a retail store, or any other position where artificial lighting is used. It could also be used in conjunction with other secondary light sources to create a desired lighting effect.

Los sistemas anteriores permiten la creacion de dispositivos de iluminacion virtualmente con cualquier tipo de espectro. Con frecuencia es deseable producir luz que aparece “natural” o luz de alta calidad, especialmente luz blanca.The previous systems allow the creation of lighting devices with virtually any type of spectrum. It is often desirable to produce light that appears "natural" or high quality light, especially white light.

Un dispositivo de iluminacion que produce luz blanca segun la invention anterior puede incluir cualquier grupo de componentes de fuentes de iluminacion de tal manera que la zona definida por las fuentes de iluminacion pueda abarcar al menos una portion de la curva de cuerpo negro. La curva de cuerpo negro (104) en la figura 1 es unaAn illumination device that produces white light according to the above invention may include any group of lighting source components such that the area defined by the lighting sources can cover at least a portion of the black body curve. The black body curve (104) in Figure 1 is a

construction ffsica que muestra luz blanca de color diferente con respecto a la temperatura de la luz blanca. En unaPhysical construction that shows white light of a different color with respect to the white light temperature. In a

realizacion preferida, se abarcarfa toda la curva de cuerpo negro, lo que permite que el dispositivo de iluminacion produzca cualquier temperatura de luz blanca.preferred embodiment, the entire black body curve would be covered, which allows the lighting device to produce any white light temperature.

Para una luz blanca de color variable con la maxima intensidad posible, una porcion considerable de la curva de cuerpo negro puede estar encerrada. Entonces se puede simular la intensidad a blancos de color diferente a lo largo de la curva de cuerpo negro. La intensidad maxima producida por esta luz se podrfa colocar a lo largo de la curva de cuerpo negro. Variando el numero de cada LED de color (en la figura 6 rojo, azul, ambar, y azul-verde) es posible cambiar la posicion del punto maximo (el snmbolo (512) en la figura 6). Por ejemplo, el color pleno estarfa colocado a aproximadamente 5400K (luz solar a mediodfa mostrada por el punto (106) en la figura 1), pero se podrfa usar cualquier otro punto (se muestran otros dos puntos en la figura 1, correspondientes a al resplandor de un incendio y una bombilla incandescente). Tal aparato de iluminacion serfa capaz de producir luz de 5400K a alta intensidad; ademas, la luz puede ajustar las diferencias de temperatura (por ejemplo luz solar nublada) por desplazamiento por la zona definida.For a white light of variable color with the maximum possible intensity, a considerable portion of the black body curve may be enclosed. Then the intensity can be simulated to whites of different color along the black body curve. The maximum intensity produced by this light could be placed along the black body curve. By varying the number of each color LED (in figure 6 red, blue, amber, and blue-green) it is possible to change the position of the maximum point (the symbol (512) in figure 6). For example, the full color would be placed at approximately 5400K (midday sunlight shown by point (106) in Figure 1), but any other point could be used (two other points are shown in Figure 1, corresponding to glow of a fire and an incandescent bulb). Such lighting apparatus would be capable of producing 5400K light at high intensity; In addition, the light can adjust the temperature differences (for example cloudy sunlight) by scrolling through the defined area.

Aunque este sistema genera luz blanca con una temperatura de color variable, no es necesariamente una fuente de luz blanca de alta calidad. Se puede elegir varias combinaciones de colores de fuentes de iluminacion que encierran la curva de cuerpo negro, y la calidad de los dispositivos de iluminacion resultantes puede variar dependiendo de las fuentes de iluminacion elegidas.Although this system generates white light with a variable color temperature, it is not necessarily a high quality white light source. You can choose various color combinations of lighting sources that enclose the black body curve, and the quality of the resulting lighting devices may vary depending on the chosen lighting sources.

Dado que la luz blanca es una mezcla de diferentes longitudes de onda de luz, es posible caracterizar la luz blanca en base a los colores de luz componentes que se utilizan para la generarla. Se puede combinar rojo, verde y azul (RGB) para formar blanco; lo mismo que luz azul, ambar y lavanda; o cian, magenta y amarillo. La luz blanca natural (luz solar) contiene un espectro virtualmente continuo de longitudes de onda a traves de la banda visible humana (y mas alla de ella). Esto se puede ver examinando luz solar a traves de un prisma, u observando el arco iris. Muchas luces blancas artificiales son tecnicamente blancas para el ojo humano; sin embargo, pueden parecer bastante diferentes cuando se muestran en superficies de color porque carecen de un espectro virtualmente continuo.Since white light is a mixture of different wavelengths of light, it is possible to characterize white light based on the component light colors that are used to generate it. You can combine red, green and blue (RGB) to form white; the same as blue light, amber and lavender; or cyan, magenta and yellow. Natural white light (sunlight) contains a virtually continuous spectrum of wavelengths across the human visible band (and beyond it). This can be seen by examining sunlight through a prism, or observing the rainbow. Many artificial white lights are technically white for the human eye; however, they may appear quite different when displayed on colored surfaces because they lack a virtually continuous spectrum.

Como un ejemplo extremo se podrfa crear una fuente de luz blanca usando dos laseres (o otras fuentes opticas de banda estrecha) con longitudes de onda complementarias. Estas fuentes tendrfan una anchura espectral sumamente estrecha, tal vez de 1 nm de ancho. Para ejemplificarlo, elegiremos longitudes de onda de 635 nm y 493 nm. Estas se consideran complementarias puesto que se combinaran de forma aditiva para hacer luz que el ojo humano percibe como luz blanca. Los niveles de intensidad de estos dos laseres se pueden ajustar a alguna relation de potencias que producira luz blanca que parece tener una temperatura de color de 5000K. Si esta fuente se dirige a una superficie blanca, la luz reflejada aparecera como luz blanca de 5000K.As an extreme example, a white light source could be created using two lasers (or other narrow band optical sources) with complementary wavelengths. These sources would have an extremely narrow spectral width, perhaps 1 nm wide. To exemplify it, we will choose wavelengths of 635 nm and 493 nm. These are considered complementary since they will be combined additively to make light that the human eye perceives as white light. The intensity levels of these two lasers can be adjusted to some power ratio that will produce white light that appears to have a color temperature of 5000K. If this source is directed to a white surface, the reflected light will appear as a 5000K white light.

El problema de este tipo de luz blanca es que parecera sumamente artificial cuando se muestre sobre una superficie de color. Se produce una superficie de color (en contraposition a luz de color) porque la superficie absorbe y refleja diferentes longitudes de onda de luz. Si sobre ella incide luz blanca incluyendo un espectro pleno (luz con todas las longitudes de onda de la banda visible a intensidad razonable), la superficie absorbera y reflejara perfectamente. Sin embargo, la luz blanca anterior no proporciona el espectro completo. Para utilizar de nuevo un ejemplo extremo, si una superficie solamente refleja luz de 500-550 nm, parecera un verde bastante intenso en luz de espectro pleno, pero parecera negro (absorbe todos los espectros presentes) en la luz blanca artificial generada por laser antes descrita.The problem with this type of white light is that it will seem extremely artificial when displayed on a colored surface. A color surface is produced (as opposed to color light) because the surface absorbs and reflects different wavelengths of light. If white light includes a full spectrum (light with all wavelengths of the band visible at reasonable intensity), the surface will absorb and reflect perfectly. However, the previous white light does not provide the full spectrum. To use an extreme example again, if a surface only reflects light of 500-550 nm, it will appear to be quite intense green in full spectrum light, but it will appear black (absorbs all the spectra present) in the artificial white light generated by laser before described.

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Ademas, dado que el mdice CRI se basa en un numero limitado de observaciones, hay lagunas matematicas en el metodo. Dado que se conocen los espectros para muestras de color CRI, es un ejercicio relativamente sencillo determinar las longitudes de onda optimas y los numeros mmimos de fuentes de banda estrecha necesarios para lograr un CRI alto. Esta fuente enganara a la medicion CRI, pero no al observador humano. El metodo CRI es como maximo un estimador del espectro que el ojo humano puede ver. Un ejemplo diario es la moderna lampara fluorescente compacta. Tiene un CRI bastante alto de 80 y una temperatura de color de 2980K, pero sigue pareciendo poco natural. El espectro de un fluorescente compacto se representa en la figura 27.In addition, since the CRI index is based on a limited number of observations, there are mathematical gaps in the method. Since the spectra for CRI color samples are known, it is a relatively simple exercise to determine the optimal wavelengths and the minimum numbers of narrowband sources necessary to achieve high CRI. This source will deceive the CRI measurement, but not the human observer. The CRI method is at most an estimator of the spectrum that the human eye can see. A daily example is the modern compact fluorescent lamp. It has a fairly high CRI of 80 and a color temperature of 2980K, but it still seems unnatural. The spectrum of a compact fluorescent is represented in Figure 27.

Debido al deseo de luz de alta calidad (en particular luz blanca de alta calidad) que se puede variar en temperaturas o espectros diferentes, otra realizacion de esta invencion incluye sistemas y metodo para generar una luz blanca de mayor calidad mezclando la radiacion electromagnetica de una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion tal como LEDs. Esto se lleva a cabo eligiendo LEDs que proporcionan una luz blanca dirigida a la interpretacion de luz del ojo humano, asf como el mdice CRI matematico. Dicha luz se puede maximizar posteriormente en intensidad usando el sistema anterior. Ademas, dado que se puede controlar la temperatura de color de la luz, esta luz blanca de alta calidad todavfa puede tener, por lo tanto, el control explicado anteriormente y puede ser una luz controlable, de alta calidad, que puede producir luz de alta calidad a traves de un rango de colores.Due to the desire for high quality light (in particular high quality white light) that can be varied in different temperatures or spectra, another embodiment of this invention includes systems and method for generating a higher quality white light by mixing the electromagnetic radiation of a plurality of lighting source components such as LEDs. This is done by choosing LEDs that provide a white light aimed at the interpretation of human eye light, as well as the mathematical CRI index. Said light can be subsequently maximized in intensity using the previous system. In addition, since the color temperature of the light can be controlled, this high quality white light can still have, therefore, the control explained above and can be a controllable, high quality light, which can produce high light quality through a range of colors.

Para producir una luz blanca de alta calidad, hay que examinar la capacidad del ojo humano de ver luz de diferentes longitudes de onda y determinar que es lo que hace que una luz sea de alta calidad. En su definicion mas simple, una luz blanca de alta calidad proporciona distorsion baja a objetos de color cuando se ven bajo ella. Por lo tanto, tiene sentido comenzar examinando una luz de alta calidad en base a lo que el ojo humano ve. En general, la luz blanca de mejor calidad se considera la luz solar o luz de espectro pleno, puesto que esta es la unica fuente de luz “natural”. A los efectos de esta descripcion, se aceptara que la luz solar es una luz blanca de alta calidad.To produce a high quality white light, you have to examine the ability of the human eye to see light of different wavelengths and determine what makes a light of high quality. In its simplest definition, a high quality white light provides low distortion to colored objects when viewed under it. Therefore, it makes sense to start by examining a high quality light based on what the human eye sees. In general, the best quality white light is considered sunlight or full spectrum light, since this is the only "natural" light source. For the purposes of this description, it will be accepted that sunlight is a high quality white light.

La sensibilidad del ojo humano se denomina la respuesta fotopica. La respuesta fotopica se puede considerar como una funcion de transferencia espectral para el ojo, lo que significa que indica cuanto de cada longitud de onda de luz introducida es visto por el observador humano. Esta sensibilidad se puede expresar graficamente como la funcion de luminosidad espectral VA (501), que se representa en la figura 12.The sensitivity of the human eye is called the photopic response. The photopic response can be considered as a spectral transfer function for the eye, which means that it indicates how much of each wavelength of light introduced is seen by the human observer. This sensitivity can be expressed graphically as the spectral luminosity function VA (501), which is represented in Figure 12.

La respuesta fotopica del ojo es importante puesto que se puede usar para describir los lfmites del problema de generar luz blanca (o de cualquier color de luz). En una realizacion de la invencion, una luz blanca de alta calidad tendra que incluir solamente lo que el ojo humano pueda “ver”. En otra realizacion de la invencion, se puede reconocer que la luz blanca de alta calidad puede contener radiacion electromagnetica que no puede ser vista por el ojo humano, pero que puede dar lugar a una respuesta fotobiologica. Por lo tanto, una luz blanca de alta calidad puede incluir solamente luz visible, o puede incluir luz visible y otra radiacion electromagnetica que puede dar lugar a una respuesta fotobiologica. Esta sera en general radiacion electromagnetica inferior a 400 nm (luz ultravioleta) o mayor que 700 nm (luz infrarroja).The photopic response of the eye is important since it can be used to describe the limits of the problem of generating white light (or any color of light). In one embodiment of the invention, a high quality white light will have to include only what the human eye can "see." In another embodiment of the invention, it can be recognized that high quality white light may contain electromagnetic radiation that cannot be seen by the human eye, but which can give rise to a photobiological response. Therefore, a high quality white light can include only visible light, or it can include visible light and other electromagnetic radiation that can give rise to a photobiological response. This will generally be electromagnetic radiation less than 400 nm (ultraviolet light) or greater than 700 nm (infrared light).

Usando la primera parte de la descripcion, la fuente no tiene que tener ninguna potencia superior a 700 nm o inferior a 400 nm puesto que el ojo tiene solamente minima respuesta a estas longitudes de onda. Una fuente de alta calidad sera preferiblemente sustancialmente continua entre estas longitudes de onda (de otro modo podnan distorsionarse los colores), pero puede caer hacia longitudes de onda mas altas o mas bajas debido a la sensibilidad del ojo. Ademas, la distribucion espectral de temperaturas diferentes de luz blanca sera diferente. Para ilustrarlo, en la figura 13 se muestran distribuciones espectrales para dos fuentes de cuerpo negro con temperaturas de 5000K (601) y 2500K (603) junto con la funcion de luminosidad espectral (501) de la figura 12.Using the first part of the description, the source does not have to have any power greater than 700 nm or less than 400 nm since the eye has only minimal response to these wavelengths. A high quality source will preferably be substantially continuous between these wavelengths (otherwise colors may be distorted), but may fall towards higher or lower wavelengths due to the sensitivity of the eye. In addition, the spectral distribution of different white light temperatures will be different. To illustrate, Figure 13 shows spectral distributions for two black body sources with temperatures of 5000K (601) and 2500K (603) together with the spectral luminosity function (501) of Figure 12.

Como se ve en la figura 13, la curva 5000K es suave y esta centrada en torno a 555 nm solamente con una ligera cafda en ambas direcciones creciente y decreciente de longitudes de onda. La curva de 2500K esta fuertemente orientada hacia longitudes de onda mas altas. Esta distribucion tiene sentido intuitivamente, puesto que las temperaturas de color mas bajas parecen ser amarillo a rojizo. Un punto que surge de la observacion de estas curvas, contra la curva de luminosidad espectral, es que la respuesta fotopica del ojo esta “llena”. Esto significa que cada color iluminado por una de estas fuentes sera percibido por un observador humano. Los agujeros, es decir, zonas sin potencia espectral, haran que algunos objetos parezcan anormales. Por eso muchas fuentes de luz “blanca” parecen perturbar los colores. Dado que las curvas de cuerpo negro son continuas, incluso el cambio drastico de 5000K a 2500K solamente desplazara los colores hacia el rojo, haciendo que parezcan mas calidos, pero desprovistos de color. Esta comparacion muestra que una especificacion importante de cualquier dispositivo de luz artificial de alta calidad es un espectro continuo a traves de la respuesta fotopica del observador humano.As seen in Figure 13, the 5000K curve is smooth and centered around 555 nm with only a slight brown in both directions increasing and decreasing wavelengths. The 2500K curve is strongly oriented towards higher wavelengths. This distribution makes sense intuitively, since lower color temperatures appear to be yellow to reddish. A point that arises from the observation of these curves, against the spectral luminosity curve, is that the photopic response of the eye is “full”. This means that each color illuminated by one of these sources will be perceived by a human observer. Holes, that is, areas without spectral power, will make some objects appear abnormal. That is why many sources of “white” light seem to disturb the colors. Since the black body curves are continuous, even the drastic change from 5000K to 2500K will only shift the colors towards red, making them appear warmer, but devoid of color. This comparison shows that an important specification of any high quality artificial light device is a continuous spectrum through the photopic response of the human observer.

Habiendo examinado estas relaciones del ojo humano, un dispositivo para producir luz blanca de alta calidad controlable tendna que tener la caracterfstica siguiente. La luz tiene un espectro sustancialmente continuo en las longitudes de onda visibles para el ojo humano, con agujeros o intervalos situados en las zonas donde el ojo humano es menos sensible. Ademas, para hacer una luz blanca de alta calidad controlable en un rango de temperaturas, sena deseable producir un espectro de luz que pueda tener valores relativamente iguales de cada longitud de onda de luz, pero tambien puede hacer diferentes longitudes de onda drasticamente mas o menos intensas con respecto a otras longitudes de onda dependiendo de la temperatura de color deseado. La forma de onda mas clara que tuviese dicho control tendna que reflejar el alcance de la respuesta fotopica del ojo, aunque siendo todavfa controlable a las varias diferentes longitudes de onda.Having examined these relationships of the human eye, a device for producing controllable high quality white light should have the following characteristic. Light has a substantially continuous spectrum at the wavelengths visible to the human eye, with holes or intervals located in areas where the human eye is less sensitive. In addition, to make a high quality white light controllable over a range of temperatures, it is desirable to produce a spectrum of light that can have relatively equal values of each wavelength of light, but can also make different wavelengths dramatically more or less intense with respect to other wavelengths depending on the desired color temperature. The clearest waveform that said control had would have to reflect the scope of the photopic response of the eye, although it is still controllable at the various different wavelengths.

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Como se explico anteriormente, los metodos de mezcla tradicionales que crean luz blanca, pueden crear luz que es tecnicamente “blanca!, pero siguen produciendo un aspecto anormal para el ojo humano. La clasificacion de CRI para estos valores es por lo general sumamente baja o posiblemente negativa. Esto es debido a que si no hay una longitud de onda de luz en la generacion de luz blanca, es imposible que un objeto de un color refleje/absorba dicha longitud de onda. En un caso adicional, dado que la clasificacion del CRI se basa en ocho muestras de color particulares, es posible obtener un CRI alto, aunque sin tener una luz de calidad especialmente alta porque la luz blanca funciona bien para las muestras de color particulares especificadas por la clasificacion de CRI. Es decir, un mdice CRI alto se podna obtener con una luz blanca compuesta de ocho fuentes de 1 nm perfectamente alineadas con las ocho estructuras de color CRI. Sin embargo, esta no sera una fuente de luz de alta calidad para iluminar otros colores.As explained above, traditional mixing methods that create white light can create light that is technically "white!" But still produce an abnormal appearance for the human eye. The CRI rating for these values is usually extremely low or possibly negative. This is because if there is no wavelength of light in the generation of white light, it is impossible for an object of a color to reflect / absorb that wavelength. In a further case, since the classification of the CRI is based on eight particular color samples, it is possible to obtain a high CRI, although without having a particularly high quality light because the white light works well for the particular color samples specified by the classification of CRI. That is, a high CRI index can be obtained with a white light composed of eight 1 nm sources perfectly aligned with the eight CRI color structures. However, this will not be a high quality light source to illuminate other colors.

La lampara fluorescente representada en la figura 27 ofrece un buen ejemplo de una luz de CRI alto que no es de alta calidad. Aunque la luz de una lampara fluorescente es blanca, consta de muchos picos (tal como (201) y (203)). La posicion de estos picos se ha disenado con cuidado de manera que, al medir usando las muestras CRI, produzcan un regimen alto. En otros terminos, estos picos enganan al calculo CRI, pero no al observador humano. El resultado es una luz blanca que se puede usar, pero no optima (es decir, parece artificial). Los picos drasticos en el espectro de una luz fluorescente tambien son claros en la figura 27. Estos picos son parte de la razon por la que la luz fluorescente parece muy artificial. Aunque se produce luz dentro de los valles espectrales, esta tan dominada por los picos que un ojo humano tiene dificultad para verla. Una luz blanca de alta calidad se puede producir segun esta descripcion sin los picos y valles drasticos de una lampara fluorescente.The fluorescent lamp shown in Figure 27 offers a good example of a high CRI light that is not of high quality. Although the light of a fluorescent lamp is white, it consists of many peaks (such as (201) and (203)). The position of these peaks has been carefully designed so that, when measured using CRI samples, they produce a high regimen. In other terms, these peaks deceive the CRI calculation, but not the human observer. The result is a white light that can be used, but not optimal (that is, it seems artificial). Drastic peaks in the spectrum of a fluorescent light are also clear in Figure 27. These peaks are part of the reason why the fluorescent light seems very artificial. Although light is produced within the spectral valleys, it is so dominated by the peaks that a human eye has difficulty seeing it. A high quality white light can be produced according to this description without the drastic peaks and valleys of a fluorescent lamp.

Un pico espectral es el punto de intensidad de un color de luz particular que tiene menos intensidad en puntos inmediatamente a sus dos lados. Un pico espectral maximo es el pico espectral mas alto dentro de la region de interes. Por lo tanto, es posible tener multiples picos dentro de una porcion elegida del espectro electromagnetico, solamente un solo pico maximo, o no tener picos. Por ejemplo, la figura 12 en la region de 500 nm a 510 nm no tiene picos espectrales porque no hay ningun punto en dicha region que tenga puntos mas bajos en ambos lados.A spectral peak is the point of intensity of a particular light color that has less intensity at points immediately on its two sides. A maximum spectral peak is the highest spectral peak within the region of interest. Therefore, it is possible to have multiple peaks within a chosen portion of the electromagnetic spectrum, only a single peak, or not have peaks. For example, Figure 12 in the region of 500 nm to 510 nm has no spectral peaks because there is no point in said region that has lower points on both sides.

Un valle es lo contrario de un pico y es un punto que es mmimo y tiene puntos de mayor intensidad en ambos lados (una meseta invertida tambien es un valle). Una meseta especial tambien puede ser un pico de espectro, una meseta implica una serie de puntos concurrentes de la misma intensidad con los puntos en ambos lados de la serie que tiene menos intensidad.A valley is the opposite of a peak and is a point that is minimal and has points of greater intensity on both sides (an inverted plateau is also a valley). A special plateau can also be a spectrum peak, a plateau implies a series of concurrent points of the same intensity with the points on both sides of the series that have less intensity.

Debera ser claro que las fuentes de cuerpo negro que simulan luz blanca de alta calidad no tienen picos y valles significativos dentro de la zona de la respuesta fotopica del ojo humano, como se representa en la figura 13.It should be clear that black body sources that simulate high quality white light do not have significant peaks and valleys within the area of the photopic response of the human eye, as depicted in Figure 13.

Sin embargo, la mayor parte de la luz artificial tiene algunos picos y valles en esta region como se representa en la figura 27; sin embargo, cuanto menor sea la diferencia entre estos puntos, mejor. Esto es especialmente cierto para luz de temperatura mas alta, mientras que para luz de temperatura inferior la lmea continua tiene una pendiente positiva hacia arriba sin picos o valles y los valles poco profundos en las zonas de longitud de onda mas corta senan menos observables, como los picos ligeros en las longitudes de onda mas largas.However, most of the artificial light has some peaks and valleys in this region as shown in Figure 27; However, the smaller the difference between these points, the better. This is especially true for higher temperature light, while for lower temperature light the continuous line has a positive upward slope without peaks or valleys and shallow valleys in areas of shorter wavelength are less observable, such as light peaks at longer wavelengths.

Para tener en cuenta esta relacion de picos y valles a luz blanca de alta calidad, lo siguiente es deseable en una luz blanca de alta calidad de una realizacion de esta invencion. El valle mas bajo en el rango visible debera tener una mayor intensidad que la intensidad atribuible a ruido de fondo como entenderan los expertos en la tecnica. Ademas, es deseable cerrar el intervalo entre el valle mas bajo y el pico maximo, y otras realizaciones de la invencion tienen valles mas bajos con al menos 5%, 10%, 25%, 33%, 50%, y 75% de la intensidad de los picos maximos. Los expertos en la tecnica observaran que se podna usar otros porcentajes en cualquier punto hasta 100%.To take into account this relationship of high quality white light peaks and valleys, the following is desirable in a high quality white light of an embodiment of this invention. The lower valley in the visible range should have a greater intensity than the intensity attributable to background noise as understood by those skilled in the art. In addition, it is desirable to close the interval between the lowest valley and the maximum peak, and other embodiments of the invention have lower valleys with at least 5%, 10%, 25%, 33%, 50%, and 75% of the intensity of the maximum peaks. Those skilled in the art will observe that other percentages can be used at any point up to 100%.

En otra realizacion, es deseable imitar la forma de los espectros de cuerpo negro a temperaturas diferentes; para temperaturas mas altas (4.000k a 10.000k) esto puede ser parecido al analisis de picos y valles anterior. Para temperaturas inferiores, otro analisis sena que la mayor parte de los valles deberan estar a una longitud de onda mas corta que el pico mas alto. Esto sena deseable en una realizacion para temperaturas de color inferiores a 2500k. En otra realizacion sena deseable tenerlo en la region de 500k a 2500k.In another embodiment, it is desirable to mimic the shape of the black body spectra at different temperatures; for higher temperatures (4,000k to 10,000k) this may be similar to the analysis of peaks and valleys above. For lower temperatures, another analysis indicates that most valleys should be at a shorter wavelength than the highest peak. This will be desirable in an embodiment for color temperatures below 2500k. In another embodiment it would be desirable to have it in the region of 500k to 2500k.

Segun el analisis anterior, la luz blanca artificial de alta calidad debera tener por lo tanto un espectro sustancialmente continuo entre 400 nm y 700 nm sin picos drasticos. Ademas, para ser controlable, la luz debera ser capaz de producir un espectro que parezca luz natural a varias temperaturas de color. Debido al uso de modelos matematicos en la industria, tambien es deseable que la fuente produzca un CRI alto indicativo de que los colores de referencia se estan conservando y muestran que la luz blanca de alta calidad de la presente invencion no falla en las pruebas previamente conocidas.According to the previous analysis, high quality artificial white light should therefore have a substantially continuous spectrum between 400 nm and 700 nm without drastic peaks. In addition, to be controllable, light must be able to produce a spectrum that looks like natural light at various color temperatures. Due to the use of mathematical models in the industry, it is also desirable that the source produces a high CRI indicative that the reference colors are being preserved and show that the high quality white light of the present invention does not fail in the previously known tests .

Para construir un dispositivo de iluminacion de luz blanca de alta calidad que usa LEDs como las componentes de fuentes de iluminacion, es deseable en una realizacion tener LEDs con picos espectrales particulares maximos y anchuras espectrales. Tambien es deseable hacer que el dispositivo de iluminacion permita la controlabilidad, es decir, que la temperatura de color se pueda controlar para seleccionar un espectro particular de luz “blanca” o incluso tener un espectro de luz de color ademas de la luz blanca. Tambien sena deseable que cada uno de los LEDs produzca iguales intensidades de luz para permitir una mezcla facil.To construct a high quality white light illumination device that uses LEDs as the components of lighting sources, it is desirable in one embodiment to have LEDs with particular maximum spectral peaks and spectral widths. It is also desirable to make the lighting device allow for controllability, that is, that the color temperature can be controlled to select a particular spectrum of "white" light or even have a color light spectrum in addition to white light. It is also desirable that each of the LEDs produce equal intensities of light to allow easy mixing.

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Un sistema para crear luz blanca incluye gran numero de LEDs (por ejemplo, alrededor de 300), cada uno de los cuales tiene una anchura espectral estrecha y cada uno de los cuales tiene un pico espectral maximo que abarca una porcion predeterminada del rango de aproximadamente 400 nm a aproximadamente 700 nm, posiblemente con cierto solapamiento, y posiblemente mas alla de los lfmites de luz visible. Esta fuente de luz puede producir luz esencialmente blanca, y puede ser controlable para producir cualquier temperatura de color (y tambien cualquier color). Permite menor variacion de la que puede ver el ojo humano y por lo tanto el dispositivo de luz puede hacer cambios mas finamente de lo que un humano puede percibir. Por lo tanto, dicha luz es una realizacion de la invencion, pero otras realizaciones pueden utilizar menos LEDs cuando la percepcion por humanos es el punto central.A system for creating white light includes a large number of LEDs (for example, about 300), each of which has a narrow spectral width and each of which has a maximum spectral peak that covers a predetermined portion of the range of approximately 400 nm to approximately 700 nm, possibly with some overlap, and possibly beyond the limits of visible light. This light source can produce essentially white light, and can be controllable to produce any color temperature (and also any color). It allows less variation than the human eye can see and therefore the light device can make changes more finely than a human can perceive. Therefore, said light is an embodiment of the invention, but other embodiments may use fewer LEDs when human perception is the central point.

En otra realizacion de la invencion, se puede usar un numero considerablemente menor de LEDs con la anchura espectral de cada LED incrementada para generar una luz blanca de alta calidad. Una realizacion de dicho dispositivo de luz se representa en la figura 14. La figura 14 muestra los espectros de nueve LEDs (701) con anchuras espectrales de 25 nm espaciadas cada 25 nm. Se debera reconocer aqu que un dispositivo de iluminacion de nueve LEDs no contiene necesariamente exactamente nueve fuentes de iluminacion en total. Contiene algun numero de cada una de las nueve fuentes de iluminacion de color diferente. Este numero sera generalmente el mismo para cada color, pero no tiene que serlo. Los LEDs de alto brillo con una anchura espectral de aproximadamente 25 nm estan generalmente disponibles. La lmea continua (703) indica el espectro aditivo de todos los espectros de LED a igual potencia que la que se podna crear usando el dispositivo de iluminacion del metodo anterior. Las potencias de los LEDs se pueden ajustar para generar un rango de temperatura de color (y tambien colores) regulando las intensidades relativas de los nueve LEDs. Las figuras 15a y 15b son espectros para la luz blanca de 5000K (801) y 2500K (803) de este dispositivo de iluminacion. Este dispositivo de iluminacion de nueve LEDs tiene la capacidad de reproducir una amplia gama de temperaturas de color asf como una amplia gama de colores cuando la zona del diagrama CIE encerrado por los LEDs componentes cubre la mayor parte de los colores disponibles. Permite el control sobre la produccion de espectros no continuos y la generacion de colores particulares de alta calidad eligiendo utilizar solamente un subconjunto de las fuentes de iluminacion de LED disponibles. Se debera observar que la eleccion de la posicion de la longitud de onda dominante de los nueve LEDs se podna desplazar sin variacion considerable de la capacidad para producir luz blanca. Ademas, se puede anadir LEDs de colores diferentes. Tales adiciones pueden mejorar la resolucion como se explico en el ejemplo anterior de 300 LEDs. Cualquiera de estos dispositivos de luz puede cumplir las normas de calidad anteriores. Pueden producir un espectro que es continuo en la respuesta fotopica del ojo, es decir, sin picos drasticos, y que se puede controlar para producir una luz blanca de multiples temperaturas de color deseadas.In another embodiment of the invention, a considerably smaller number of LEDs can be used with the spectral width of each LED increased to generate a high quality white light. An embodiment of said light device is shown in Figure 14. Figure 14 shows the spectra of nine LEDs (701) with spectral widths of 25 nm spaced every 25 nm. It should be recognized here that a nine-LED lighting device does not necessarily contain exactly nine lighting sources in total. It contains some number from each of the nine different color lighting sources. This number will generally be the same for each color, but it doesn't have to be. High brightness LEDs with a spectral width of approximately 25 nm are generally available. The continuous line (703) indicates the additive spectrum of all the LED spectra at the same power as that which could be created using the lighting device of the previous method. The powers of the LEDs can be adjusted to generate a color temperature range (and also colors) by regulating the relative intensities of the nine LEDs. Figures 15a and 15b are spectra for the 5000K (801) and 2500K (803) white light of this lighting device. This nine LED lighting device has the ability to reproduce a wide range of color temperatures as well as a wide range of colors when the area of the CIE diagram enclosed by the component LEDs covers most of the available colors. It allows control over the production of non-continuous spectra and the generation of high quality particular colors by choosing to use only a subset of the available LED lighting sources. It should be noted that the choice of the dominant wavelength position of the nine LEDs can be shifted without considerable variation in the ability to produce white light. In addition, you can add LEDs of different colors. Such additions can improve the resolution as explained in the previous example of 300 LEDs. Any of these light devices can meet the above quality standards. They can produce a spectrum that is continuous in the photopic response of the eye, that is, without drastic peaks, and that can be controlled to produce a white light of multiple desired color temperatures.

La fuente de luz blanca de nueve LEDs es eficaz puesto que su resolucion espectral es suficiente para simular con precision distribuciones espectrales dentro de los lfmites perceptibles por humanos. Sin embargo, se puede usar menos LEDs. Si se siguen las especificaciones de hacer luz blanca de alta calidad, menos LEDs pueden tener una anchura espectral incrementada para mantener el espectro sustancialmente continuo que llena la respuesta fotopica del ojo. La disminucion podna ser de cualquier numero de LEDs de 8 a 2. El caso de 1 lEd no permite la mezcla de colores y por lo tanto tampoco el control. Para tener un dispositivo de luz blanca de temperatura controlable pueden ser necesarios LEDs de dos colores al menos.The white light source of nine LEDs is effective since its spectral resolution is sufficient to accurately simulate spectral distributions within the limits perceptible by humans. However, fewer LEDs can be used. If the specifications of making high quality white light are followed, fewer LEDs can have an increased spectral width to maintain the substantially continuous spectrum that fills the photopic response of the eye. The decrease could be of any number of LEDs from 8 to 2. The case of 1 LED does not allow the mixing of colors and therefore neither the control. To have a white light device with a controllable temperature, at least two-color LEDs may be necessary.

Una realizacion de la presente invencion incluye tres LEDs de colores diferentes. Tres LEDs permiten disponer de una zona bidimensional (un triangulo) como el espectro para el dispositivo resultante. En la figura 16 se representa una realizacion de una fuente de tres LEDs.An embodiment of the present invention includes three LEDs of different colors. Three LEDs allow to have a two-dimensional zone (a triangle) as the spectrum for the resulting device. Figure 16 shows an embodiment of a source of three LEDs.

El espectro aditivo de los tres LEDs (903) ofrece menos control que el dispositivo de iluminacion de nueve LEDs, pero puede cumplir los criterios para una fuente de luz blanca de alta calidad como se ha explicado anteriormente. El espectro puede ser continuo sin picos drasticos. Tambien es controlable, puesto que el triangulo de luz blanca disponible encierra la curva de cuerpo negro. Esta fuente puede perder el control fino sobre algunos colores o temperaturas que se obtuvieron con un mayor numero de LEDs cuando la zona encerrada en el diagrama CIE es un triangulo, pero la potencia de estos LEDs todavfa puede controlarse para simular fuentes de diferentes temperaturas de color. Tal alteracion se representa en las figuras 17a y 17b para fuentes de 5000K (1001) y 2500K (1003). Los expertos en la tecnica observaran que tambien se puede generar temperaturas alternativas.The additive spectrum of the three LEDs (903) offers less control than the nine LED lighting device, but it can meet the criteria for a high quality white light source as explained above. The spectrum can be continuous without drastic peaks. It is also controllable, since the available white light triangle encloses the black body curve. This source may lose fine control over some colors or temperatures that were obtained with a greater number of LEDs when the area enclosed in the CIE diagram is a triangle, but the power of these LEDs can still be controlled to simulate sources of different color temperatures. . Such alteration is represented in Figures 17a and 17b for sources of 5000K (1001) and 2500K (1003). Those skilled in the art will observe that alternative temperatures can also be generated.

Ambos ejemplos de nueve LEDs y tres LEDs demuestran que se puede usar combinaciones de LEDs para crear dispositivos de iluminacion blanca de alta calidad. Estos espectros llenan la respuesta fotopica del ojo y son continuos, lo que significa que parecen mas naturales que las fuentes de luz artificial tal como luces fluorescentes. Ambos espectros se pueden caracterizar como de alta calidad puesto que los CRIs indican 90 alto.Both examples of nine LEDs and three LEDs demonstrate that combinations of LEDs can be used to create high-quality white lighting devices. These spectra fill the photopic response of the eye and are continuous, which means that they appear more natural than artificial light sources such as fluorescent lights. Both spectra can be characterized as of high quality since the CRIs indicate 90 high.

En el diseno de un dispositivo de iluminacion blanca, un impedimento es la falta de disponibilidad de corriente para LEDs con un pico espectral maximo de 555 nm. Esta longitud de onda esta en el centro de la respuesta fotopica del ojo y es uno de los colores mas claros para el ojo. La introduccion de un LED con una longitud de onda dominante a o cerca de 555 nm simplificana la generacion de luz blanca basada en LED, y un dispositivo de luz blanca con tal LED incluye una realizacion de esta invencion. En otra realizacion de la invencion, tambien se podnan usar una fuente de iluminacion sin LED que produce luz con un pico espectral maximo desde aproximadamente 510 nm a aproximadamente 570 nm para llenar este intervalo espectral concreto. En otra realizacion, esta fuente sin LED podna incluir una fuente de luz blanca existente y un filtro para hacer que la fuente de luz resultante tenga un pico espectral maximo en esta zona general.In the design of a white lighting device, an impediment is the lack of current availability for LEDs with a maximum spectral peak of 555 nm. This wavelength is at the center of the photopic response of the eye and is one of the lightest colors for the eye. The introduction of an LED with a dominant wavelength at or near 555 nm will simplify the generation of white light based on LEDs, and a white light device with such an LED includes an embodiment of this invention. In another embodiment of the invention, a light source without LEDs that produce light with a maximum spectral peak from about 510 nm to about 570 nm may also be used to fill this specific spectral range. In another embodiment, this source without LED could include an existing white light source and a filter to make the resulting light source have a maximum spectral peak in this general area.

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En otra realizacion, se puede generar luz blanca de alta calidad usando LEDs sin picos espectrales alrededor de 555 nm para llenar el intervalo en la respuesta fotopica dejado por la ausencia de LEDs verdes. Una posibilidad es llenar el intervalo con una fuente de iluminacion sin LED. Otra, como se describe mas adelante, es que se puede generar una fuente de luz blanca de alta calidad controlable usando un grupo de uno o mas LEDs de colores diferentes donde ninguno de los LEDs tiene un pico espectral maximo en el rango de aproximadamente 510 nm a 570 nm.In another embodiment, high quality white light can be generated using LEDs without spectral peaks around 555 nm to fill the range in the photopic response left by the absence of green LEDs. One possibility is to fill the interval with a light source without LED. Another, as described below, is that a controllable high quality white light source can be generated using a group of one or more LEDs of different colors where none of the LEDs have a maximum spectral peak in the range of approximately 510 nm at 570 nm.

Para construir un dispositivo de iluminacion de luz blanca que se pueda controlar en un rango general deseado de temperaturas de color, en primer lugar hay que determinar los criterios de temperaturas deseados.To construct a white light illumination device that can be controlled in a desired general range of color temperatures, first of all the desired temperature criteria must be determined.

En una realizacion, se elige de manera que sean temperaturas de color desde aproximadamente 2300K a aproximadamente 4500K que los disenadores de iluminacion utilizan de ordinario en la industria. Sin embargo, se podrfa elegir cualquier rango para otras realizaciones incluyendo el rango de 500K a 10.000K que cubre la mayor parte de la variacion de luz blanca visible o cualquier subrango de la misma. El espectro de salida general de esta luz puede lograr un CRI comparable a fuentes de luz estandar ya existentes. Espedficamente, se puede especificar un cRl alto (mayor que 80) a 4500K y un CRI mas bajo (mayor que 50) a 2300K aunque de nuevo se podrfa elegir cualquier valor. Los picos y valles tambien se pueden minimizar todo lo posible en el rango y en particular de manera que tengan una curva continua donde la intensidad nula es 0.In one embodiment, it is chosen so that they are color temperatures from about 2300K to about 4500K that lighting designers ordinarily use in the industry. However, any range could be chosen for other embodiments including the 500K to 10,000K range that covers most of the variation of visible white light or any subrange of it. The general output spectrum of this light can achieve a CRI comparable to existing standard light sources. Specifically, you can specify a high cRl (greater than 80) at 4500K and a lower CRI (greater than 50) at 2300K although again you could choose any value. The peaks and valleys can also be minimized as much as possible in the range and in particular so that they have a continuous curve where the zero intensity is 0.

En los ultimos anos se dispone de LEDs blancos. Estos LEDs operan usando un LED azul para bombear una capa de fosforo. El fosforo convierte parte de la luz azul a verde y roja. El resultado es un espectro que tiene un espectro ancho y esta aproximadamente centrado en torno a 555 nm, y se denomina “blanco frfo”. Un espectro ejemplar de dicho LED blanco (en particular para un LED Nichia NSPW510 BS (caja A)), se representa en la figura 18 como el espectro (1201).In recent years, white LEDs are available. These LEDs operate using a blue LED to pump a phosphor layer. Phosphorus converts part of the blue to green and red light. The result is a spectrum that has a broad spectrum and is approximately centered around 555 nm, and is called "cold white". An exemplary spectrum of said white LED (in particular for a Nichia NSPW510 BS LED (box A)), is shown in Figure 18 as the spectrum (1201).

El espectro (1201) representado en la figura 18 difiere de los espectros tipo gaussiano para algunos LEDs. Esto es debido a que no toda la energfa de la bomba del LED azul es convertida hacia abajo. Esto tiene el efecto de enfriar el espectro general puesto que la porcion mas alta del espectro se considera caliente. El CRI resultante para este LED es 84 pero tiene una temperatura de color de 20.000K. Por lo tanto, el LED en sf mismo no cumple los criterios de iluminacion anteriores. Este espectro (1201) contiene un pico espectral maximo a aproximadamente 450 nm y no llena con precision la respuesta fotopica del ojo humano. Un solo LED tampoco permite el control de temperatura de color y por lo tanto no se puede generar un sistema de la banda deseada de temperaturas de color con este LED solo.The spectrum (1201) depicted in Figure 18 differs from the Gaussian type spectra for some LEDs. This is because not all of the blue LED pump energy is turned down. This has the effect of cooling the general spectrum since the highest portion of the spectrum is considered hot. The resulting CRI for this LED is 84 but it has a color temperature of 20,000K. Therefore, the LED itself does not meet the above lighting criteria. This spectrum (1201) contains a maximum spectral peak at approximately 450 nm and does not accurately fill the photopic response of the human eye. A single LED also does not allow color temperature control and therefore a system of the desired color temperature band cannot be generated with this LED alone.

Nichia Chemical tiene actualmente tres cajas (A, B, y C) de LEDs blancos disponibles. El espectro de LED (1201) representado en la figura 18 es el mas frfo de estas cajas. El LED mas caliente es la caja C (cuyo espectro (1301) se presenta en la figura 19). El CRI de este LED tambien es 84; tiene un pico espectral maximo de alrededor de 450 nm, y tiene un CCT de 5750K. Usando una combinacion de los LEDs de la caja A o C permitira a la fuente llenar el espectro en torno al centro de la respuesta fotopica, 555 nm. Sin embargo, la temperatura de color mas baja alcanzable sera 5750K (de usar el LED de caja C solo) que no cubre la banda completa de temperaturas de color explicada anteriormente. Esta combinacion aparecera anormalmente caliente (azul) en sf misma puesto que el espectro aditivo todavfa tendra un pico significativo en torno a 450 nm.Nichia Chemical currently has three boxes (A, B, and C) of white LEDs available. The LED spectrum (1201) depicted in Figure 18 is the coldest of these boxes. The hottest LED is box C (whose spectrum (1301) is presented in Figure 19). The CRI of this LED is also 84; It has a maximum spectral peak of about 450 nm, and has a CCT of 5750K. Using a combination of the LEDs in box A or C will allow the source to fill the spectrum around the center of the photopic response, 555 nm. However, the lowest attainable color temperature will be 5750K (if using C-box LED only) that does not cover the full range of color temperatures explained above. This combination will appear abnormally hot (blue) in itself since the additive spectrum will still have a significant peak around 450 nm.

La temperatura de color de estos LEDs se puede desplazar usando un filtro optico de paso alto colocado sobre los LEDs. Este es esencialmente una pieza de vidrio o plastico tintado transparente para dejar que solamente pase luz de longitud de onda mas alta. Un ejemplo de dicha transmision de filtro de paso alto se representa en la figura 20 como lmea (1401). Los filtros opticos son conocidos en la tecnica y el filtro de paso alto incluira en general un material translucido, tal como plastico, vidrio, u otros medios de transmision que han sido tintados para formar un filtro de paso alto tal como el representado en la figura 20. Una realizacion de la invencion incluye generar un filtro de un material deseado (para obtener propiedades ffsicas particulares) al especificar las propiedades opticas deseadas. Este filtro se puede colocar sobre los LEDs directamente, o puede ser el filtro (391) de la caja del dispositivo de iluminacion.The color temperature of these LEDs can be shifted using an optical high-pass filter placed over the LEDs. This is essentially a piece of transparent tinted glass or plastic to let only light of higher wavelength pass through. An example of such a high pass filter transmission is shown in Figure 20 as a line (1401). Optical filters are known in the art and the high pass filter will generally include a translucent material, such as plastic, glass, or other transmission media that have been tinted to form a high pass filter such as the one depicted in the figure. 20. An embodiment of the invention includes generating a filter of a desired material (to obtain particular physical properties) by specifying the desired optical properties. This filter can be placed directly on the LEDs, or it can be the filter (391) of the lighting device box.

Una realizacion de la invencion permite que el dispositivo existente tenga una preseleccion de LEDs componentes y una seleccion de filtros diferentes. Estos filtros pueden desplazar el rango de colores resultantes sin alteracion de los LEDs. De esta forma se puede usar un sistema de filtro en union con los LEDs seleccionados para llenar una zona de CIE encerrada (area (510)) por un dispositivo de luz que se desplaza con respecto a los LEDs, permitiendo asf un grado de control adicional. En una realizacion, esta serie de filtros podrfa permitir que un solo dispositivo de luz produzca luz blanca de cualquier temperatura especificando una serie de rangos para varios filtros que, cuando se combinan, encierran la lmea blanca. Una realizacion de esto se representa en la figura 30 donde una seleccion de zonas (3001, 3011, 3021, 3031) depende de la eleccion de filtros que desplazan la zona rodeada.An embodiment of the invention allows the existing device to have a preselection of component LEDs and a selection of different filters. These filters can shift the range of resulting colors without altering the LEDs. In this way, a filter system can be used in conjunction with the selected LEDs to fill a CIE zone enclosed (area (510)) by a light device that travels with respect to the LEDs, thus allowing an additional degree of control . In one embodiment, this series of filters could allow a single light device to produce white light of any temperature by specifying a series of ranges for several filters that, when combined, enclose the white line. An embodiment of this is shown in Figure 30 where a selection of zones (3001, 3011, 3021, 3031) depends on the choice of filters that move the surrounding area.

Esta medicion de transmision espectral muestra que el filtro de paso alto en la figura 20 absorbe potencia espectral inferior a 500 nm. Tambien muestra una perdida general esperada de aproximadamente 10%. La lmea de trazos (1403) en la figura 20 muestra la perdida de transmision asociada con un difusor de policarbonato estandar que se usa con frecuencia en dispositivos de luz. Cabe esperar que la luz que pasa a traves de cualquier sustancia de lugar a cierta disminucion de intensidad.This spectral transmission measurement shows that the high pass filter in Figure 20 absorbs spectral power less than 500 nm. It also shows an expected overall loss of approximately 10%. The dashed line (1403) in Figure 20 shows the transmission loss associated with a standard polycarbonate diffuser that is frequently used in light devices. It is expected that the light that passes through any substance will lead to a certain decrease in intensity.

El filtro cuya transmision se representa en la figura 20 se puede usar para desplazar la temperatura de color de los dos LEDs Nichia. Los espectros filtrados ((1521) y (1531)) y no filtrados ((1201) y (1301)) para LEDs de las cajas A y C seThe filter whose transmission is shown in Figure 20 can be used to shift the color temperature of the two Nichia LEDs. The filtered ((1521) and (1531)) and unfiltered ((1201) and (1301)) spectra for LEDs of boxes A and C are

muestran en las figuras 21a y 21b.shown in figures 21a and 21b.

La adicion del filtro amarillo desplaza la temperature de color del LED de caja A de 20.000K a 4745K. Sus coordenadas de cromaticidad se desplazan de (0,27, 0,2a) a (0,35, 0,37). El LED de caja C se desplaza de 5750K a 3935K y de coordenadas de cromaticidad (0,33, 0,33) a (0,40, 0,43).The addition of the yellow filter shifts the color temperature of the A box LED from 20,000K to 4745K. Its chromaticity coordinates shift from (0.27, 0.2a) to (0.35, 0.37). Box LED C moves from 5750K to 3935K and from chromaticity coordinates (0.33, 0.33) to (0.40, 0.43).

5 La importancia de las coordenadas de cromaticidad resulta evidente cuando los colores de estas fuentes se comparan en el mapa de cromaticidad CIE 1931. La figura 22 es una vista detallada del mapa de cromaticidad en torno al lugar de Plank (1601). Este lugar indica los colores percibidos de fuentes ideales llamadas cuerpos negros. La lmea mas gruesa (1603) resalta la seccion del lugar que corresponde al rango de 2300K a 4500K.5 The importance of chromaticity coordinates is evident when the colors of these sources are compared on the CIE 1931 chromaticity map. Figure 22 is a detailed view of the chromaticity map around the Plank site (1601). This place indicates the perceived colors of ideal sources called black bodies. The thickest line (1603) highlights the section of the place that corresponds to the range of 2300K to 4500K.

La figura 22 ilustra cuanto desplazamiento se puede lograr con un filtro simple de paso alto. “Calentando” efectivamente 10 el conjunto de LEDs Nichia, se ponen en un rango de cromaticidad que es util para el rango de control de temperatura de color especificado y son adecuados para una realizacion de la invencion. La posicion original era la lmea de trazos (1665), mientras que el nuevo color esta representado por la lmea (1607) que esta dentro de la region correcta.Figure 22 illustrates how much displacement can be achieved with a simple high pass filter. By effectively "heating" the set of Nichia LEDs, they are placed in a chromaticity range that is useful for the specified color temperature control range and are suitable for an embodiment of the invention. The original position was the dashed line (1665), while the new color is represented by the line (1607) that is within the correct region.

En una realizacion, sin embargo, se puede generar un rango no lineal de temperaturas de color usando mas de dos LEDs.In one embodiment, however, a non-linear range of color temperatures can be generated using more than two LEDs.

15 Se podrfa discutir incluso que bastarfa una variacion lineal que se aproxime mucho a la banda deseada. Sin embargo, esta realizacion reclamarfa un LED cerca de 2300K y un LED cerca de 4500K. Esto se podrfa lograr de dos formas. Primera: se podrfa usar un LED diferente que tiene una temperatura de color de 2300K. Segunda: la salida del LED Nichia de caja C se podrfa pasar por un filtro adicional a desplazamiento incluso mas proximo al punto de 2300K. Cada uno de estos sistemas incluye una realizacion adicional de la presente invencion. Sin embargo, el ejemplo siguiente usa 20 un tercer LED para cumplir los criterios deseados.15 It could even be argued that a linear variation that closely approximates the desired band would suffice. However, this embodiment would claim an LED near 2300K and an LED near 4500K. This could be achieved in two ways. First: you could use a different LED that has a color temperature of 2300K. Second: the output of the Nichia LED of box C could be passed through an additional displacement filter even closer to the 2300K point. Each of these systems includes an additional embodiment of the present invention. However, the following example uses a third LED to meet the desired criteria.

Este LED debera tener una cromaticidad a la derecha del punto de 2300K en el lugar de cuerpo negro. El LED ambar Agilent HLMP-EL1 8, con una longitud de onda dominante de 592 nm, tiene coordenadas de cromaticidad (0,60, 0,40). La adicion del ambar Agilent al conjunto de LEDS blancos Nichia da lugar al rango (1701) representado en la figura 23.This LED should have a chromaticity to the right of the 2300K point in the black body place. The Agilent HLMP-EL1 8 amber LED, with a dominant wavelength of 592 nm, has chromaticity coordinates (0.60, 0.40). The addition of amber Agilent to the set of white LEDS Nichia gives rise to the range (1701) represented in Figure 23.

El rango (1701) producido usando estos tres LEDs abarca completamente el lugar de cuerpo negro en el rango de 25 2300K a 4500K. Un dispositivo de luz fabricado usando estos LEDs puede cumplir el requisito de producir luz blancaThe range (1701) produced using these three LEDs completely encompasses the black body location in the range of 23 2300K to 4500K. A light device manufactured using these LEDs can meet the requirement of producing white light

con los valores de cromaticidad correctos. Los espectros de la luz a 2300K (2203) y 5000K (2201) en las figuras 26a y bwith the correct chromaticity values. The spectra of the light at 2300K (2203) and 5000K (2201) in figures 26a and b

muestran espectros que cumplen los criterios deseados para luz blanca de alta calidad, ambos espectros son continuos y el espectro de 5000k no muestra los picos presentes en otros dispositivos de iluminacion, con intensidad razonable a todas las longitudes de onda. El espectro de 2300K no tiene valles a longitudes de onda mas bajas que su pico 30 maximo. La luz tambien es controlable en estos espectros. Sin embargo, para que sea considerada luz blanca de alta calidad por la comunicacion de iluminacion, el CRI debera ser superior a 50 para temperaturas de color bajas y superior 80 para temperaturas de color altas. Segun el programa de software que acompana a la especificacion CIE 13.3-1995, el CRI para el espectro simulado de 2300K es 52 y es similar a una bombilla incandescente con un CRI de 50. El CRI para el espectro simulado de 4500K es 82 y se considera luz blanca de alta calidad. Estos espectros tambien son 35 similares en forma a los espectros de natural luz como se representa en las figuras 26a y 26b.they show spectra that meet the desired criteria for high quality white light, both spectra are continuous and the 5000k spectrum does not show the peaks present in other lighting devices, with reasonable intensity at all wavelengths. The 2300K spectrum has no valleys at wavelengths lower than its maximum peak. The light is also controllable in these spectra. However, to be considered high quality white light by the lighting communication, the CRI must be greater than 50 for low color temperatures and higher than 80 for high color temperatures. According to the software program that accompanies the ICD 13.3-1995 specification, the CRI for the simulated spectrum of 2300K is 52 and is similar to an incandescent bulb with a CRI of 50. The CRI for the simulated spectrum of 4500K is 82 and is Consider high quality white light. These spectra are also similar in shape to the natural light spectra as depicted in Figures 26a and 26b.

La figura 24 muestra el CRI representado con respecto al CCT para la fuente de luz blanca anterior. Esta comparacionFigure 24 shows the CRI represented with respect to the CCT for the previous white light source. This comparison

muestra que el dispositivo de luz blanca de alta calidad anterior producira luz blanca de calidad mas alta que las tres luces fluorescentes estandar (1803), (1805), y (1809) utilizadas en la figura 24. Ademas, la fuente de luz anterior es considerablemente mas controlable que una luz fluorescente puesto que la temperatura de color se puede seleccionar 40 como cualquiera de los puntos de la curva (1801) mientras que las fluorescentes se limitan a los puntos particulares mostrados. Tambien se midio la salida luminosa del dispositivo de iluminacion de luz blanca descrito. La salida luminosa representada con respecto a la temperatura de color se da en la figura 25, aunque el grafico en la figura 25 se basa en los tipos y niveles de potencia usados al producirla, la relacion puede permanecer constante con el numero relativo de los diferentes LEDs exteriores seleccionados. El punto maximo (punto de intensidad maxima) se puede 45 mover alterando el color de cada uno de los LEDs presentes.shows that the previous high quality white light device will produce higher quality white light than the three standard fluorescent lights (1803), (1805), and (1809) used in Figure 24. In addition, the previous light source is considerably more controllable than a fluorescent light since the color temperature can be selected as any of the points of the curve (1801) while the fluorescent ones are limited to the particular points shown. The luminous output of the white light illumination device described was also measured. The light output represented with respect to the color temperature is given in Figure 25, although the graph in Figure 25 is based on the types and levels of power used to produce it, the relationship can remain constant with the relative number of the different Exterior LEDs selected. The maximum point (maximum intensity point) can be moved by altering the color of each of the LEDs present.

Los expertos en la tecnica entenderan que las realizaciones anteriores de dispositivos de luz blanca y metodos tambien podrfan incluir LEDs u otras componentes de fuentes de iluminacion que producen luz no visible para el ojo humano. Por lo tanto, cualquiera de las realizaciones anteriores tambien podrfa incluir fuentes de iluminacion con un pico espectral maximo inferior a 400 nm o superior a 700 nm.Those skilled in the art will understand that prior embodiments of white light devices and methods could also include LEDs or other components of lighting sources that produce light not visible to the human eye. Therefore, any of the above embodiments could also include sources of illumination with a maximum spectral peak less than 400 nm or greater than 700 nm.

50 Una luz de alta calidad basada en LED se puede configurer para sustituir a un tubo fluorescente. En una realizacion, una fuente de luz LED de alta calidad util para sustituir tubos fluorescentes funcionarfa en un dispositivo existente disenado para usar tubos fluorescentes. Tal dispositivo se representa en la figura 28. La figura 28 muestra un dispositivo de iluminacion fluorescente rfpico u otro dispositivo configurado para recibir tubos fluorescentes (2402). El dispositivo de iluminacion (2402) puede incluir un reactor (2410). El reactor (2410) puede ser un reactor de tipo 55 magnetico o de tipo electronico para suministrar la potencia a al menos un tubo (2404) que tradicionalmente ha sido un tubo fluorescente. El reactor (2410) incluye conexiones de entrada de potencia (2414) a conectar con una fuente de50 A high quality LED-based light can be configured to replace a fluorescent tube. In one embodiment, a high quality LED light source useful for replacing fluorescent tubes would work in an existing device designed to use fluorescent tubes. Such a device is depicted in Figure 28. Figure 28 shows a typical fluorescent lighting device or other device configured to receive fluorescent tubes (2402). The lighting device (2402) may include a reactor (2410). The reactor (2410) can be a magnetic or electronic type reactor to supply the power to at least one tube (2404) that has traditionally been a fluorescent tube. The reactor (2410) includes power input connections (2414) to be connected to a power source.

alimentacion externa. La fuente de alimentacion externa puede ser la red CA del edificio o cualquier otra fuente de alimentacion conocida en la tecnica. El reactor (2410) tiene conexiones de tubo (2412) y (2416) que se unen a un tubo acoplador (2408) para la facil introduccion y extraccion de tubos (2404). Estos conexiones suministran la potencia necesaria al tubo. En un sistema de reactor magnetico, el reactor (2410) puede ser un transformador con una 5 impedancia predeterminada para suministrar el voltaje y la corriente necesarios. El tubo fluorescente (2404) hace de un cortocircuito de modo que la impedancia del reactor se utiliza para establecer la corriente del tubo. Esto significa que cada vatiaje del tubo requiere un reactor particular. Por ejemplo, un tubo fluorescente de cuarenta vatios solamente operara con un reactor de cuarenta vatios porque el reactor esta adaptado para el tubo. Otros dispositivos de iluminacion fluorescentes usan reactores electronicos con una salida de onda sinusoidal de alta frecuencia a la lampara. 10 Incluso en estos sistemas, la impedancia interna del reactor electronico todavfa regula la corriente a traves del tubo.external power The external power source can be the building's AC network or any other power source known in the art. The reactor (2410) has tube connections (2412) and (2416) that are attached to a coupler tube (2408) for easy introduction and removal of tubes (2404). These connections provide the necessary power to the tube. In a magnetic reactor system, the reactor (2410) can be a transformer with a predetermined impedance to supply the necessary voltage and current. The fluorescent tube (2404) short-circuits so that the impedance of the reactor is used to establish the current of the tube. This means that each tube wattage requires a particular reactor. For example, a forty-watt fluorescent tube will only operate with a forty-watt reactor because the reactor is adapted for the tube. Other fluorescent lighting devices use electronic reactors with a high frequency sine wave output to the lamp. 10 Even in these systems, the internal impedance of the electronic reactor still regulates the current through the tube.

La figura 29 muestra una realizacion de un dispositivo de iluminacion segun esta descripcion que se podna usar como un tubo fluorescente de sustitucion en una caja tal como el de la figura 28. El dispositivo de iluminacion puede incluir, en una realizacion, una variacion del dispositivo de iluminacion (5000) de las figuras 5a y 5b. El dispositivo de iluminacion puede incluir una porcion inferior (1101) con un lado inferior generalmente redondeado (1103) y una superficie de 15 conexion generalmente plana (1105). El dispositivo de iluminacion tambien incluye una porcion superior (1111) con una porcion superior generalmente redondeada (1113) y una superficie de conexion generalmente plana (1115). La porcion superior (1111) estara compuesta en general por un material translucido, transparente, o similar que permita la transmision de luz y puede incluir un filtro parecido al filtro (391). Las superficies de conexion planas (1105) y (1115) se pueden colocar juntas para formar un dispositivo de iluminacion generalmente cilmdrico y se pueden unir por cualquier 20 metodo conocido en la tecnica. Entre la porcion superior (1111) y la porcion inferior (1101) hay un dispositivo de iluminacion (1150) que incluye un conjunto generalmente rectangular (1153) y una tira de al menos una componente de fuente de iluminacion tal como un lEd (1155). Esta construccion no es necesaria y el dispositivo de iluminacion no tiene que tener una caja o podna tener una caja de cualquier tipo mostrado en la tecnica. Aunque se representa una tira unica, los expertos en la tecnica entenderan que se podna usar tiras multiples, u otras configuraciones de disposicion 25 de las fuentes de iluminacion. Las tiras tienen en general los LEDs componentes en una secuencia que separa los colores de LEDs si hay multiples colores de LEDs, pero tal disposicion no es necesaria. El dispositivo de iluminacion tendra generalmente conectores de lampara (2504) para conectar el dispositivo de iluminacion a los acopladores de lampara existentes (2008). El sistema de LEDs tambien puede incluir un circuito de control (2510). Este circuito puede convertir el voltaje de reactor a CC para la operacion del LED. El circuito de control (2510) puede controlar los LEDs 30 (1155) con voltaje CC constante o el circuito de control (2510) puede generar senales de control para operar los LEDs.Figure 29 shows an embodiment of a lighting device according to this description that could be used as a replacement fluorescent tube in a box such as that of Figure 28. The lighting device may include, in one embodiment, a variation of the device of illumination (5000) of figures 5a and 5b. The lighting device may include a lower portion (1101) with a generally rounded bottom side (1103) and a generally flat connection surface (1105). The lighting device also includes an upper portion (1111) with a generally rounded upper portion (1113) and a generally flat connection surface (1115). The upper portion (1111) will generally be composed of a translucent, transparent, or similar material that allows light transmission and may include a filter similar to the filter (391). The flat connection surfaces (1105) and (1115) can be placed together to form a generally cylindrical lighting device and can be joined by any method known in the art. Between the upper portion (1111) and the lower portion (1101) there is a lighting device (1150) that includes a generally rectangular assembly (1153) and a strip of at least one lighting source component such as an LED (1155) . This construction is not necessary and the lighting device does not have to have a box or it could have a box of any type shown in the art. Although a single strip is depicted, those skilled in the art will understand that multiple strips, or other arrangement configurations of the lighting sources may be used. The strips generally have component LEDs in a sequence that separates the colors of LEDs if there are multiple colors of LEDs, but such an arrangement is not necessary. The lighting device will generally have lamp connectors (2504) to connect the lighting device to the existing lamp couplers (2008). The LED system can also include a control circuit (2510). This circuit can convert the reactor voltage to DC for LED operation. The control circuit (2510) can control LEDs 30 (1155) with constant DC voltage or the control circuit (2510) can generate control signals to operate the LEDs.

En una realizacion preferida, el circuito de control (2510) incluina un procesador para generar senales de control moduladas en anchura de impulsos, u otras senales de control similares, para los LEDs.In a preferred embodiment, the control circuit (2510) includes a processor for generating pulse width modulated control signals, or other similar control signals, for the LEDs.

Por lo tanto, estas luces blancas son ejemplos de como se puede generar un dispositivo de luz blanca de alta calidad con componentes de fuentes de iluminacion, incluso donde las fuentes tienen longitudes de onda dominantes fuera de 35 la region de 530 nm a 570 nm.Therefore, these white lights are examples of how a high quality white light device can be generated with components of lighting sources, even where the sources have dominant wavelengths outside the region of 530 nm to 570 nm.

La luz blanca anterior puede contener programacion que permita al usuario controlar facilmente la luz y seleccionar cualquier temperatura de color deseada que este disponible en la luz. En una realizacion, la capacidad de seleccionar la temperatura de color se puede incluir en un programa de ordenador usando, por ejemplo, las ecuaciones matematicas siguientes:The previous white light may contain programming that allows the user to easily control the light and select any desired color temperature that is available in the light. In one embodiment, the ability to select the color temperature can be included in a computer program using, for example, the following mathematical equations:

40 Intensidad de LED ambar (T) = (5,6*10-8)T3-(6,4*10-4)T2+ (2,3)T-2503,7, [1]40 Amber LED intensity (T) = (5.6 * 10-8) T3- (6.4 * 10-4) T2 + (2.3) T-2503.7, [1]

Intensidad de LED Nichia caliente (T) = (9,5*10-3)T3-(1,2*10-3)T2 + (4,4)T-5215,2,[2]Hot Nichia LED intensity (T) = (9.5 * 10-3) T3- (1.2 * 10-3) T2 + (4.4) T-5215.2, [2]

Intensidad de LED Nichia fno (T) = (4,7*10-8)T3-(6,3*10-4)T2 + (2,8)T-3909,6[3] donde T = Temperatura en grados K.LED intensity Nichia fno (T) = (4.7 * 10-8) T3- (6.3 * 10-4) T2 + (2.8) T-3909.6 [3] where T = Temperature in degrees K.

Estas ecuaciones se pueden aplicar directamente o se pueden usar para crear una tabla de consulta de manera que 45 los valores binarios correspondientes a una temperatura de color particular se puedan determinar rapidamente. Esta tabla puede residir en cualquier forma de memoria programable para uso al controlar la temperatura de color (tal como, aunque sin limitacion, el control descrito en la Patente de Estados Unidos 6.016.038). En otra realizacion, la luz podna tener una seleccion de interruptores, tal como interruptores DIP que le permiten operar en un modo autonomo, donde se puede seleccionar una temperatura de color deseada usando los interruptores, y cambiar por alteracion del producto 50 autonomo. La luz tambien se podna programar a distancia para operar en un modo autonomo como se ha explicado anteriormente.These equations can be applied directly or can be used to create a query table so that the binary values corresponding to a particular color temperature can be determined quickly. This table may reside in any form of programmable memory for use in controlling the color temperature (such as, but not limited to, the control described in US Patent 6,016,038). In another embodiment, the light could have a selection of switches, such as DIP switches that allow it to operate in an autonomous mode, where a desired color temperature can be selected using the switches, and changed by alteration of the autonomous product 50. The light can also be programmed remotely to operate in an autonomous mode as explained above.

El dispositivo de iluminacion en la figura 29 tambien puede incluir un interruptor de control de programa (2512). Este interruptor puede ser un conmutador selector para seleccionar la temperatura de color, el color del sistema de LEDs, o cualesquiera otras condiciones de iluminacion. Por ejemplo, el conmutador puede tener multiples valores para colores 55 diferentes. La posicion “uno” puede hacer que el sistema de LEDs produzca luz blanca de 3200K, la posicion “dos” puede hacer que produzca luz blanca de 4000K, la posicion “tres” puede ser para luz azul y una cuarta posicion puede ser para permitir que el sistema reciba senales externas para color u otro control de iluminacion. Este control externo seThe lighting device in Figure 29 may also include a program control switch (2512). This switch can be a selector switch to select the color temperature, the color of the LED system, or any other lighting conditions. For example, the switch can have multiple values for different colors. The “one” position can cause the LED system to produce 3200K white light, the “two” position can cause it to produce 4000K white light, the “three” position can be for blue light and a fourth position can be to allow that the system receives external signals for color or other lighting control. This external control is

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

podna prever por cualquiera de los controladores explicado anteriores.could provide for any of the drivers explained above.

Algunos reactores fluorescentes tambien realizan atenuacion donde un conmutador regulador en la pared cambiara las caractensticas de salida del reactor y como resultado cambiara las caractensticas de iluminacion de la luz fluorescente. El sistema de iluminacion de LED puede usar esto como informacion para cambiar las caractensticas de iluminacion. El circuito de control (2510) puede verificar las caractensticas del reactor y ajustar las senales de control de LED de forma correspondiente. El sistema de LEDs puede tener senales de control de iluminacion almacenadas en memoria dentro del sistema de iluminacion de LED. Estas senales de control pueden estar preprogramadas para realizar atenuacion, cambio de color, una combinacion de efectos o cualesquiera otros efectos de iluminacion cuando cambian las caractensticas del reactor.Some fluorescent reactors also perform attenuation where a dimmer switch on the wall will change the output characteristics of the reactor and as a result will change the illumination characteristics of the fluorescent light. The LED lighting system can use this as information to change the lighting characteristics. The control circuit (2510) can verify the reactor characteristics and adjust the LED control signals accordingly. The LED system may have lighting control signals stored in memory within the LED lighting system. These control signals may be preprogrammed to perform dimming, color change, a combination of effects or any other lighting effects when the reactor characteristics change.

Un usuario puede desear colores diferentes en una sala en tiempos diferentes. El sistema de LEDs se puede programar para producir luz blanca cuando el atenuador este al nivel maximo, luz azul cuando este a 90% del maximo, luz roja cuando este a 80%, efectos de destellos a 70% o efectos continuamente cambiantes cuando se cambie el atenuador. El sistema podna cambiar el color u otras condiciones de iluminacion con respecto al atenuador o cualquier otra entrada. Un usuario tambien puede desear recrear las condiciones de iluminacion de luz incandescente. Una de las caractensticas de tal iluminacion es que cambia la temperatura de color cuando se reduce su potencia. La luz incandescente puede ser 2800K a plena potencia pero la temperatura de color se reducira cuando se reduzca la potencia y puede ser 1500K cuando la lampara se atenue en gran medida. Las lamparas fluorescentes no reducen la temperatura de color cuando son atenuadas. Tfpicamente, el color de la lampara fluorescente no cambia cuando se reduce la potencia. El sistema de LEDs se puede programar para reducir la temperatura de color cuando se atenuan las condiciones de iluminacion. Esto se puede lograr usando una tabla de consulta para intensidades seleccionadas, mediante una descripcion matematica de la relacion entre intensidad y temperatura de color, cualquier otro metodo conocido en la tecnica, o cualquier combinacion de metodos. El sistema de LEDs se puede programar para proporcionar virtualmente cualesquiera condiciones de iluminacion.A user may want different colors in a room at different times. The LED system can be programmed to produce white light when the dimmer is at the maximum level, blue light when it is at 90% of the maximum, red light when it is at 80%, flashing effects at 70% or continuously changing effects when changing the attenuator The system may change the color or other lighting conditions with respect to the dimmer or any other input. A user may also wish to recreate the lighting conditions of incandescent light. One of the characteristics of such lighting is that the color temperature changes when its power is reduced. The incandescent light can be 2800K at full power but the color temperature will be reduced when the power is reduced and it can be 1500K when the lamp is greatly dimmed. Fluorescent lamps do not reduce the color temperature when they are dimmed. Typically, the color of the fluorescent lamp does not change when the power is reduced. The LED system can be programmed to reduce the color temperature when lighting conditions are dimmed. This can be achieved using a query table for selected intensities, by a mathematical description of the relationship between intensity and color temperature, any other method known in the art, or any combination of methods. The LED system can be programmed to provide virtually any lighting conditions.

El sistema de LEDs puede incluir un receptor para recibir senales, un transductor, un sensor u otro dispositivo para recibir informacion. El receptor podna ser cualquier receptor tal como, aunque sin limitacion, un hilo, cable, red, receptor electromagnetico, receptor IR, receptor RF, receptor de microondas o cualquier otro receptor. Se podna prever un dispositivo de mando a distancia para cambiar las condiciones de iluminacion a distancia. Tambien se puede recibir instrucciones de iluminacion de una red. Por ejemplo, un edificio puede tener una red donde informacion se transmite mediante un sistema inalambrico y la red podna controlar las condiciones de iluminacion de todo el edificio. Esto se podna realizar desde un lugar remoto asf como in situ. Esto puede proporcionar mayor seguridad al edificio o ahorros de energfa o conveniencia.The LED system may include a receiver to receive signals, a transducer, a sensor or other device to receive information. The receiver could be any receiver such as, but not limited to, a wire, cable, network, electromagnetic receiver, IR receiver, RF receiver, microwave receiver or any other receiver. A remote control device could be provided to change the lighting conditions remotely. You can also receive lighting instructions from a network. For example, a building may have a network where information is transmitted through a wireless system and the network could control the lighting conditions of the entire building. This could be done from a remote place as well as on site. This can provide greater security to the building or energy savings or convenience.

El sistema de iluminacion de LEDs tambien puede incluir optica para realizar condiciones de iluminacion distribuidas uniformemente del dispositivo de iluminacion fluorescente. La optica se puede unir al sistema de LEDs o estar asociada con el sistema.The LED lighting system may also include optics to perform uniformly distributed lighting conditions of the fluorescent lighting device. The optics can be attached to the LED system or be associated with the system.

El sistema tiene aplicaciones en entornos donde las variaciones de la iluminacion disponible pueden afectar a las opciones esteticas.The system has applications in environments where variations in available lighting can affect aesthetic options.

En una realizacion ejemplar, el dispositivo de iluminacion se puede usar en una realizacion de venta al por menor para vender pintura u otros artfculos sensibles al color. Una muestra de pintura se puede ver en un almacen minorista en las mismas condiciones de iluminacion que habra donde se use la pintura en ultimo termino. Por ejemplo, el dispositivo de iluminacion se puede ajustar para iluminacion exterior, o se puede sintonizar mas finamente para condiciones soleadas, condiciones nubladas, o analogos. El dispositivo de iluminacion tambien se puede ajustar para formas diferentes de iluminacion interior, tal como iluminacion halogena, fluorescente o incandescente. En otra realizacion, se puede llevar un sensor portatil (como se ha explicado anteriormente) a un lugar donde se ha de aplicar la pintura, y el espectro de luz se puede analizar y grabar. El dispositivo de iluminacion puede reproducir posteriormente el mismo espectro de luz, de manera que la pintura se pueda ver en las mismas condiciones de iluminacion presentes en el lugar donde la pintura se ha de utilizar. El dispositivo de iluminacion se puede utilizar igualmente para decisiones sobre ropa, donde el aspecto de un tipo particular y color de tejido puede estar fuertemente influenciado por las condiciones de iluminacion. Por ejemplo, un vestido de boda (y la novia) se pueden ver en las condiciones de iluminacion que se espera que haya en la ceremonia de la boda, para evitar sorpresas desagradables. El dispositivo de iluminacion tambien se puede utilizar en cualquiera de las aplicaciones, o en union con cualquiera de los sistemas o metodos explicados en otro lugar en esta descripcion.In an exemplary embodiment, the lighting device can be used in a retail embodiment to sell paint or other color sensitive items. A sample of paint can be seen in a retail store in the same lighting conditions as where the paint is used last. For example, the lighting device can be set for outdoor lighting, or it can be tuned more finely for sunny conditions, cloudy conditions, or analogs. The lighting device can also be adjusted for different forms of interior lighting, such as halogen, fluorescent or incandescent lighting. In another embodiment, a portable sensor (as explained above) can be taken to a place where the paint is to be applied, and the light spectrum can be analyzed and recorded. The lighting device can subsequently reproduce the same spectrum of light, so that the paint can be seen in the same lighting conditions present in the place where the paint is to be used. The lighting device can also be used for clothing decisions, where the appearance of a particular type and color of fabric may be strongly influenced by the lighting conditions. For example, a wedding dress (and the bride) can be seen in the lighting conditions expected at the wedding ceremony, to avoid unpleasant surprises. The lighting device can also be used in any of the applications, or in conjunction with any of the systems or methods explained elsewhere in this description.

En otra realizacion ejemplar, el dispositivo de iluminacion se puede usar para reproducir con precision efectos visuales. En algunas artes visuales, tal como fotograffa, cinematograffa, o teatro, el maquillaje se aplica tfpicamente en un vestuario o sala, donde la iluminacion puede ser diferente de la del escenario u otro lugar. El dispositivo de iluminacion se puede utilizar asf para reproducir la iluminacion que se espera que haya donde se tomen las fotograffas, o se lleve a cabo la actuacion, de manera que se pueda elegir un maquillaje adecuado para resultados predecibles. Como con las aplicaciones de venta al por menor anteriores, se puede usar un sensor para medir las condiciones de iluminacion reales de manera que las condiciones de iluminacion se puedan reproducir durante aplicacion del maquillaje.In another exemplary embodiment, the lighting device can be used to accurately reproduce visual effects. In some visual arts, such as photography, cinematography, or theater, makeup is typically applied in a locker room or room, where the lighting may be different from that of the stage or other place. The lighting device can thus be used to reproduce the lighting that is expected to be where the photographs are taken, or the performance is carried out, so that suitable makeup can be chosen for predictable results. As with the previous retail applications, a sensor can be used to measure the actual lighting conditions so that the lighting conditions can be reproduced during makeup application.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

En presentaciones de teatro o pelfculas, la luz de color corresponde frecuentemente a los colores de filtros espedficos que se pueden colocar en instrumentos de iluminacion blanca para generar una sombra espedfica resultante. En general hay una gran seleccion de tales filtros en tonos espedficos comercializados por comparuas seleccionadas. Estos filtros se clasifican muchas veces por un espectro de la luz resultante, por clasificaciones numericas de propiedad, y/o por nombres que dan una implicacion de la luz resultante tal como “azul primario”, “paja” o “chocolate”. Estos filtros permitir la seleccion de un color de luz concreto reproducible, pero, al mismo tiempo, limitan al director a los colores de filtros disponibles. Ademas, la mezcla de los colores no es una ciencia exacta que puede dar lugar a ligeras variaciones en los colores cuando los dispositivos de iluminacion se mueven, o incluso cambia la temperatura, durante una actuacion o filmacion. Asf, en una realizacion se ha previsto un sistema para controlar la iluminacion en un entorno teatral. En otra realizacion, se ha previsto un sistema para controlar la iluminacion en cinematograffa.In theater or movie presentations, the colored light often corresponds to the colors of specific filters that can be placed on white illumination instruments to generate a resulting specific shadow. In general there is a large selection of such filters in specific shades marketed by selected companies. These filters are often classified by a spectrum of the resulting light, by numerical classifications of property, and / or by names that give an implication of the resulting light such as "primary blue", "straw" or "chocolate". These filters allow the selection of a reproducible concrete light color, but, at the same time, limit the director to the colors of available filters. In addition, the mixing of colors is not an exact science that can lead to slight variations in colors when the lighting devices move, or even change the temperature, during a performance or filming. Thus, in one embodiment a system has been provided to control the lighting in a theatrical environment. In another embodiment, a system for controlling lighting in cinematography is provided.

La amplia variedad de fuentes de luz disponibles crea problemas significativos para la produccion de peffculas en particular. Las diferencias de iluminacion entre escenas adyacentes pueden perturbar la continuidad de una pelfcula y crear efectos discordantes para el observador. Corregir la iluminacion para superar estas diferencias puede ser una labor muy exigente, porque la iluminacion disponible en un entorno no siempre esta bajo el control completo del personal de filmacion. La luz solar, por ejemplo, vana a temperatura de color durante el dfa, muy obviamente al amanecer y al anochecer, cuando abundan los amarillos y el rojo, disminuyendo la temperatura de color de la luz ambiente. La luz fluorescente no cae en general en la curva de temperatura de color, teniendo frecuentemente intensidad extra en regiones azul-verde del espectro, y se describen asf por una temperatura de color correlacionada, que representa el punto en la curva de temperatura de color que mejor se aproxima a la luz incidente. Cada uno de estos problemas de iluminacion se puede resolver usando los sistemas descritos anteriormente.The wide variety of available light sources creates significant problems for the production of particular films. Differences in lighting between adjacent scenes can disturb the continuity of a movie and create discordant effects for the observer. Correcting the lighting to overcome these differences can be a very demanding task, because the lighting available in an environment is not always under the complete control of the filming staff. Sunlight, for example, varies at color temperature during the day, very obviously at dawn and dusk, when yellows and reds abound, decreasing the color temperature of ambient light. Fluorescent light does not generally fall in the color temperature curve, often having extra intensity in blue-green regions of the spectrum, and is thus described by a correlated color temperature, which represents the point in the color temperature curve that It better approaches the incident light. Each of these lighting problems can be solved using the systems described above.

La disponibilidad de varios tipos diferentes de lamparas fluorescentes, proporcionando cada uno una temperatura de color diferente mediante la utilizacion de un fosforo particular, hace aun mas complicada la prediccion de la temperatura de color y ajuste. Las lamparas de vapor de sodio de alta presion, usadas primariamente para el alumbrado de calles, producen una luz amarilla-naranja brillante que perturbara drasticamente el equilibrio de colores. A presiones internas aun mayores operan las lamparas de vapor de mercurio, usadas a veces para grandes zonas interiores, como gimnasios. Estas pueden dar lugar a un tono verdoso-azul pronunciado en video y peffculas. Asf, se ha previsto un sistema para simular lamparas de vapor de mercurio, y un sistema para complementar fuentes de luz, tal como lamparas de vapor de mercurio, para producir un color resultante deseado. Estas realizaciones pueden tener uso en concreto en cinematograffa.The availability of several different types of fluorescent lamps, each providing a different color temperature through the use of a particular phosphor, makes predicting color temperature and adjustment even more complicated. High pressure sodium vapor lamps, used primarily for street lighting, produce a bright yellow-orange light that drastically disrupts the color balance. At even higher internal pressures, mercury vapor lamps operate, sometimes used for large interior areas, such as gyms. These can give rise to a greenish-blue tone pronounced in video and movies. Thus, a system to simulate mercury vapor lamps, and a system to complement light sources, such as mercury vapor lamps, is provided to produce a desired resulting color. These embodiments may have specific use in cinematography.

Para intentar recrear todos estos tipos de iluminacion, con frecuencia es necesario que el director o disenador teatral ponga estos tipos espedficos de luces en su diseno. Al mismo tiempo, la necesidad de usar estas luces puede desvirtuar la intencion teatral del director. Las luces de un gimnasio que destellan rapidamente en una peffcula de suspense es un efecto sorprendente, pero no se puede lograr naturalmente mediante lamparas de vapor de mercurio que tardan hasta cinco minutos en calentarse y producir la luz del color apropiado.To try to recreate all these types of lighting, it is often necessary for the theater director or designer to put these specific types of lights in their design. At the same time, the need to use these lights can distort the theatrical intent of the director. The lights of a gymnasium that flash rapidly in a suspenseful movie is a surprising effect, but it cannot be achieved naturally by mercury vapor lamps that take up to five minutes to warm up and produce the light of the appropriate color.

Otros campos visualmente sensibles dependen de la luz de una temperatura de color o espectro especficos. Por ejemplo, el personal de quirofanos y cffnicas dentales precisan luz de color que resalte los contrastes entre diferentes tejidos, asf como entre tejido sano y enfermo. Los doctores tambien se basan frecuentemente en trazadores o marcadores que reflejan, irradian o hacen fluorescer color de una longitud de onda o espectro espedfico que les permita detectar vasos sangumeos u otras estructuras pequenas. Pueden ver estas estructuras enfocando luz de la longitud de onda especfica en la zona general donde estan los trazadores, y ver la reflexion resultante o la fluorescencia de los trazadores. En muchos casos, diferentes procedimientos pueden beneficiarse de usar una temperatura de color o color particular de luz adaptado a las necesidades de cada procedimiento especfico. Asf, se facilita un sistema para la visualizacion de condiciones de formacion de imagenes medicas, dentales u otras. En una realizacion, el sistema usa LEDs para producir un rango de luz controlado dentro de un espectro predeterminado.Other visually sensitive fields depend on the light of a specific color temperature or spectrum. For example, the operating room staff and dental technicians need colored light that highlights the contrasts between different tissues, as well as between healthy and diseased tissue. Doctors also frequently rely on tracers or markers that reflect, radiate or fluoresce color of a wavelength or specific spectrum that allows them to detect blood vessels or other small structures. You can see these structures focusing light of the specific wavelength in the general area where the plotters are, and see the resulting reflection or fluorescence of the plotters. In many cases, different procedures can benefit from using a particular color temperature or color of light adapted to the needs of each specific procedure. Thus, a system for the visualization of conditions for the formation of medical, dental or other images is provided. In one embodiment, the system uses LEDs to produce a controlled range of light within a predetermined spectrum.

Ademas, frecuentemente se desea alterar las condiciones de iluminacion durante una actividad, un escenario debera cambiar los colores cuando se supone que el sol sale, se puede producir un cambio de color para cambiar el color de un trazador fluorescente, o en una habitacion el color se podna alterar lentamente para hacer que una visita se sienta mas incomoda con la iluminacion cuando se incremente la longitud de su permanencia.In addition, it is often desired to alter the lighting conditions during an activity, a scenario should change the colors when the sun is supposed to rise, a color change may occur to change the color of a fluorescent tracer, or in a room the color it could be altered slowly to make a visit feel more uncomfortable with the lighting when the length of its stay is increased.

Los sistemas y metodos de iluminacion puedes ser especialmente utiles en estas aplicaciones anteriores asf como en otras aplicaciones como entenderan los expertos en la tecnica.Lighting systems and methods can be especially useful in these previous applications as well as in other applications as those skilled in the art will understand.

Aunque la invencion se ha descrito en conexion con las realizaciones mostradas y descritas con detalle, varios equivalentes, modificaciones, y mejoras seran evidentes a los expertos en la tecnica de la descripcion anterior. Se pretende que dichos equivalentes, modificaciones y mejoras queden abarcados por las reivindicaciones siguientes.Although the invention has been described in connection with the embodiments shown and described in detail, several equivalents, modifications, and improvements will be apparent to those skilled in the art of the above description. It is intended that said equivalents, modifications and improvements be encompassed by the following claims.

Claims (19)

REIVINDICACIONES I. Un dispositivo de iluminacion (300, 5000) para generar luz blanca, dicho dispositivo comprende:I. A lighting device (300, 5000) to generate white light, said device comprises: una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (320, 5007), incluyendo dicha pluralidad componentes de 5 fuentes de iluminacion dispuestas para producir radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes (1201, 1301), ya plurality of lighting source components (320, 5007), said plurality including components of 5 lighting sources arranged to produce electromagnetic radiation of at least two different spectra (1201, 1301), and un montaje (5005) que soporta dicha pluralidad, estando dispuesto dicho montaje para permitir que dichos espectros de dicha pluralidad se mezclen y formen un espectro resultante (2201, 2203) que es continua entre 400 y 700 nanometros; caracterizado porque dicha pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion se compone de solo LEDs, los LEDs 10 incluye un primer LED blanco incluyendo un fosforo, para producir un primer espectro (1201)de los al menos dos espectros diferentes y un segundo lEd blanco, incluyendo un fosforo, para producir un segundo espectro (1301) de los al menos dos espectros diferentes ; yan assembly (5005) that supports said plurality, said assembly being arranged to allow said spectra of said plurality to mix and form a resulting spectrum (2201, 2203) that is continuous between 400 and 700 nanometers; characterized in that said plurality of lighting source components is composed of only LEDs, the LEDs 10 includes a first white LED including a phosphor, to produce a first spectrum (1201) of the at least two different spectra and a second white LED, including a phosphorus, to produce a second spectrum (1301) of the at least two different spectra; Y el dispositivo de iluminacion comprende ademas un procesador (316) sensible a los datos y configurado para controlar independientemente el primer LED blanco y un segundo LED blanco basado en los datos de tal manera que una 15 intensidad del primer lEd blanco y del segundo LED blanco se puede variar para variar de ese modo una temperatura de color del espectro resultante dentro de un rango pre seleccionado de temperaturas de color;The lighting device further comprises a data sensitive processor (316) and configured to independently control the first white LED and a second white LED based on the data such that a intensity of the first white LED and the second white LED is it can vary to thereby vary a color temperature of the resulting spectrum within a pre-selected range of color temperatures; donde la porcion visible de dicho espectro resultante tiene intensidad mayor que el ruido de fondo en su valle espectral mas bajo.where the visible portion of said resulting spectrum has intensity greater than the background noise in its lowest spectral valley. 20 2. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde dicho espectro resultante (2201, 2203) tieneThe lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein said resulting spectrum (2201, 2203) has una intensidad en su valle espectral mas bajo que es al menos 5% de su intensidad en su pico espectral maximoan intensity in its lowest spectral valley that is at least 5% of its intensity at its maximum spectral peak 3. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde dicho espectro resultante (2201, 2203) tiene una intensidad en su valle espectral mas bajo que es al menos 10% de su intensidad en su pico espectral maximo.3. The lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein said resulting spectrum (2201, 2203) has a lower spectral valley intensity that is at least 10% of its intensity at its maximum spectral peak. 4. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde dicho espectro resultante (2201, 2203) tiene 25 una intensidad en su valle espectral mas bajo que es al menos 25% de su intensidad en su pico espectral maximo.4. The lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein said resulting spectrum (2201, 2203) has an intensity in its lowest spectral valley that is at least 25% of its intensity at its maximum spectral peak. 5. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 4, donde dicho espectro resultante (2201, 2203) tiene una intensidad en su valle espectral mas bajo que es al menos 50% de su intensidad en su pico espectral maximo.5. The lighting device (300, 5000) of claim 4, wherein said resulting spectrum (2201, 2203) has a lower spectral valley intensity that is at least 50% of its intensity at its maximum spectral peak. 6. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde dicho espectro resultante (2201, 2203) tiene una intensidad en su valle espectral mas bajo que es al menos 75% de su intensidad en su pico espectral maximo.6. The lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein said resulting spectrum (2201, 2203) has a lower spectral valley intensity that is at least 75% of its intensity at its maximum spectral peak. 30 7. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde el CRI del dispositivo de iluminacion a 4800KThe lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein the CRI of the lighting device at 4800K es al menos 80.It is at least 80. 8. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 7, donde el CRI del dispositivo de iluminacion de 2300K es al menos 50.8. The lighting device (300, 5000) of claim 7, wherein the CRI of the 2300K lighting device is at least 50. 9. Un dispositivo de iluminacion (300, 5000) segun la reivindicacion 1, donde:9. A lighting device (300, 5000) according to claim 1, wherein: 35 cada uno de dichos primer y segundo espectros tiene un pico espectral maximo fuera de la region de 510 nm a 570 nm; yEach of said first and second spectra has a maximum spectral peak outside the region of 510 nm to 570 nm; Y el procesador (316) esta dispuesto para controlar la operacion de las componentes de fuentes de iluminacion (320, 5007) para producir radiacion electromagnetica de al menos dos espectros electromagneticos (1201, 1301), de tal manera que dicho espectro resultante sea continuo dentro de la respuesta fotopica del ojo humano.The processor (316) is arranged to control the operation of the lighting source components (320, 5007) to produce electromagnetic radiation of at least two electromagnetic spectra (1201, 1301), such that said resulting spectrum is continuous within The photopic response of the human eye. 4040 10. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 1, donde dicho rango de temperaturas de color se extiende desde aproximadamente 2300K a aproximadamente 4500K.10. The lighting device (300, 5000) of claim 1, wherein said color temperature range extends from about 2300K to about 4500K. II. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 9, donde dichos al menos dos espectros diferentesII. The lighting device (300, 5000) of claim 9, wherein said at least two different spectra 45 (1201, 1301) comprenden exactamente dos espectros diferentes.45 (1201, 1301) comprise exactly two different spectra. 12. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 9, donde dichos al menos dos espectros diferentes (1201, 1301) comprenden exactamente tres espectros diferentes.12. The lighting device (300, 5000) of claim 9, wherein said at least two different spectra (1201, 1301) comprise exactly three different spectra. 13. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 9, incluyen ademas un filtro (391) para efectuar el espectro de al menos una de dicha pluralidad.13. The lighting device (300, 5000) of claim 9, further includes a filter (391) to effect the spectrum of at least one of said plurality. 50 14. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 13, donde dicho filtro (391) se selecciona para permitirThe lighting device (300, 5000) of claim 13, wherein said filter (391) is selected to allow que dicho dispositivo de iluminacion (300, 5000) produzca un rango preseleccionado de color.that said lighting device (300, 5000) produces a preselected range of color. 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 15. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 13, donde dicho filtro (391) se selecciona a partir de una pluralidad de filtros diferentes.15. The lighting device (300, 5000) of claim 13, wherein said filter (391) is selected from a plurality of different filters. 16. Un dispositivo de iluminacion (320, 5007) segun la reivindicacion 1, donde cada una de dicha pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (320, 5007) esta dispuesto para producir uno de tres espectros preseleccionados, teniendo cada uno de dichos espectros un pico espectral maximo fuera de la region delimitada por 530 nm y 570 nms, dando lugar la interferencia aditiva de dichos espectros a luz blanca.16. A lighting device (320, 5007) according to claim 1, wherein each of said plurality of lighting source components (320, 5007) is arranged to produce one of three preselected spectra, each of said spectra having a peak spectral peak outside the region bounded by 530 nm and 570 nms, giving rise to the additive interference of said spectra in white light. 17. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 16, donde al menos uno de dichos espectros preseleccionados tiene un pico espectral maximo de aproximadamente 450 nm.17. The lighting device (300, 5000) of claim 16, wherein at least one of said preselected spectra has a maximum spectral peak of approximately 450 nm. 18. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 16, donde al menos uno de dichos espectros preseleccionados tiene un pico espectral maximo de aproximadamente 592 nm.18. The lighting device (300, 5000) of claim 16, wherein at least one of said preselected spectra has a maximum spectral peak of approximately 592 nm. 19. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 16, donde dicho rango de temperatura de color se extiende desde aproximadamente 2300K a aproximadamente 4500K.19. The lighting device (300, 5000) of claim 16, wherein said color temperature range extends from about 2300K to about 4500K. 20. El dispositivo de iluminacion (300, 5000) de la reivindicacion 16, que ademas comprende medio de control que esta dispuesto de manera que permitan seleccionar una temperatura de color particular dentro de dicho rango de temperaturas de color, estando dispuesto los medio de control para generar una senal que representa dicha temperatura de color; y dicho procesador (316) siendo capaz de recibir dicha senal de dicho medio de control y de controlar la intensidad de cada uno de dicha pluralidad de LEDs.20. The lighting device (300, 5000) of claim 16, which further comprises control means that are arranged so as to allow selecting a particular color temperature within said color temperature range, the control means being arranged to generate a signal representing said color temperature; and said processor (316) being able to receive said signal from said control means and to control the intensity of each of said plurality of LEDs. 21. Un metodo para generar luz, que comprende los pasos de:21. A method of generating light, which comprises the steps of: montar una pluralidad de componentes de fuentes de iluminacion (320, 5007) que producen radiacion electromagnetica de al menos dos espectros diferentes (1201, 1301) de tal forma que mezclen los espectros, caracterizado por que dicha pluralidad de fuentes de iluminacion (320, 5007) consta de solo LEDs, donde un primer LED incluyendo fosforo emite una primera radiacion y un segundo LED incluyendo fosforo emite una segunda radiacion, la primera radiacion tiene un primer espectro de los al menos dos espectros diferentes y esta segunda radiacion tiene un segundo espectro de al menos dos espectros diferentes, siendo el segundo espectro diferente del primer espectro;assembling a plurality of lighting source components (320, 5007) that produce electromagnetic radiation of at least two different spectra (1201, 1301) such that they mix the spectra, characterized in that said plurality of lighting sources (320, 5007 ) consists of only LEDs, where a first LED including phosphor emits a first radiation and a second LED including phosphor emits a second radiation, the first radiation has a first spectrum of at least two different spectra and this second radiation has a second spectrum of at least two different spectra, the second spectrum being different from the first spectrum; elegir dichos al menos dos espectros diferentes (1201, 1301) de tal manera que la mezcla de espectros forma un espectro resultante (2201, 2203) que tiene en su parte visible una intensidad en un valle espectral mas bajo que es mayor que el ruido de fondo; ychoosing said at least two different spectra (1201, 1301) such that the spectral mixture forms a resulting spectrum (2201, 2203) that has in its visible part a lower spectral valley intensity that is greater than the noise of background; Y ajustar las intensidades relativas de la primera LED blanco y el segundo LED blanco.adjust the relative intensities of the first white LED and the second white LED. 22. El metodo de la reivindicacion 21 , que comprende ademas los pasos de:22. The method of claim 21, further comprising the steps of: disponer un filtro (319) para desplazar la temperatura de color de al menos un componente de fuente de iluminacion.arrange a filter (319) to shift the color temperature of at least one lighting source component. 23. El metodo de la reivindicacion 21, donde el segundo espectro incluye luz verde y roja.23. The method of claim 21, wherein the second spectrum includes green and red light.
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