[发明专利]用于产生和分配照明数据文件的系统和方法

说明书

相关申请案

本发明为2008年6月26日申请的美国专利申请案第12/215,463号的部分接续申请案，所述申请案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的实施方式属于用于分配和播放显示照明偏好的文件的照明系统和方法的领域。

背景技术

包括可见光的、波长介于约350nm与750nm之间的电磁波谱的部分适用于许多目的。举例来说，所述波长通过提供足够的能量来在生物系统中起到有用作用使人眼视觉和光合作用成为可能，而不会提供过多的能量以免破坏生物系统。太阳产生在此光谱范围中的大量辐射，且地球大气允许将所述波长传输到表面。其他天然光源（例如火和闪电）以及人造光源（例如白炽灯、荧光灯和固态照明）也产生在此光谱范围中的电磁辐射或光。

来自太阳的照明可以说是照明的“黄金标准”，因为人类适合在太阳照明下生存。对于太阳来说，光的量随着时间而由暗变亮。太阳具有来自小区域（太阳圆面）的强烈的平行光和来自大区域（蓝天）的柔和的漫射光。随着太阳横越天空，来自太阳的光的光谱分布、位置和方向也以相对一致的方式变化。所述太阳能照明模式影响许多生物进程（例如，人类睡眠周期和植物与动物的生命周期），所述生物进程常常受太阳能模式的影响。

来自人造光源的照明的动态变化通常比来自太阳的照明的动态变化小得多。就蜡烛、白炽灯泡、荧光灯管和放电灯而言，光谱和（在很大程度上）所提供的光的量在安装时固定。一些调光和光谱变化在有限的范围内是可能的，但所述照明系统中的绝大多数照明系统的照明是静态的。此外，在调光或光谱修改可能的情况下，调光常常降低光源的能量效率，且照惯例用滤光器达到的光谱修改可能非常浪费能量。其他光质（如位置、方向和射束发散）在多数装置中也是固定的。然而，人眼视觉值是如此大，以至于此静态的、不可改变的照明在许多情况下是可接受的。

需要提供具有较大灵活性和动态品质的照明系统和方法。

发明内容

根据本发明的一方面，照明系统和方法相较于传统途径来说改善了光质的若干方面。特别是，照明数据可定义连续的广谱照明，所述连续的广谱照明可使用播放器和含有多个固态发射器（例如LED）的光源来产生。可从现存天然或人造照明环境记录或编写的照明数据可包括定义所产生的光的品质的光谱、时间和空间信息。光源中的个别发射器的强度可通过驱动电流的脉宽调制（pulse width modulation；PWM）和振幅调制（amplitude modulation；AM）的组合来控制。PWM和AM的组合准许微调发射光谱并生成自由空间光学数据信道。

根据本发明的一个特定实施方式，一种方法产生照明数据以表示所需的光谱分布，并使用照明数据来控制含有多个发射器（例如，具有不同峰值波长发射的LED）的光源的操作。特别是，光源操作发射器，以使得来自发射器的光的各个强度可根据照明数据来判定，且发射器的各个强度的组合产生所需的光谱分布。照明数据可通过从记录特定环境中的照明特征到从头开始编写照明数据的范围的各种技术来产生，以达到所需功能或美学效果。

根据本发明的另一特定实施方式，系统包括一或多个光源和连接到所述一或多个光源的播放器。每一光源包括多个发射器（例如LED），其中每一发射器具有不同于其他发射器的发射光谱的发射光谱。连接播放器以独立地控制从每一发射器发射的光的强度。播放器还能够存取表示光谱分布的照明数据并且播放器使用照明数据来判定各个发射强度，所述各个发射强度来自产生由照明数据表示的照明所需的发射器。

根据本发明的又一实施方式，商业方法包括以下步骤：生成表示包括所需照明的光谱分布的信息的照明数据。照明数据可以文件格式销售，所述文件格式可通过照明系统播放以再现所需照明。

根据本发明的另一实施方式，光源产生系统与光源管理系统通信，所述光源管理系统又耦接到消费者客户端装置和/或光源。光源产生系统允许光源程序员（也就是“流明家（Lumenist）”或流明艺术家（Lumen Artist））生成光源数据文件并将光源数据文件上传到光源管理系统和市场。在一个实施方式中，光源管理系统处理、验证和生成照明数据文件的数据和品质控制标准，所述照明数据文件经授权或得到许可以在消费者光源上回放。消费者可购买消费者照明数据文件并且消费者可为光源生成唯一的播放列表或特性，从而控制关于个别或多个光源的照明效果、偏好和回放。

附图说明