[发明专利]火焰模拟发光装置及相关方法

说明书

公开了用于模拟蜡烛火焰的发光系统、装置、方法和设备。所述系统和方法能够采用被随机化控制信号独立控制(526)的发光元件的空间分布的不连贯的组，通过形成空间和时间上变化的照明效果来模拟蜡烛火焰。另外，不连贯的组能够被控制(526)为使得基本上维持总的光强度。此外，系统和方法能够使用转换概率模型(508)来以准确模拟蜡烛火焰的方式调节发光元件的强度。

技术领域

本发明一般涉及发光装置。更具体地，本文公开的各种发明方法、装置和设备涉及利用发光装置产生蜡烛火焰闪烁效果。

背景技术

数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)之类的半导体光源的照明，提供了对传统的荧光灯、HID和白炽灯的可行的替代。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、更低的操作成本以及许多其他优点和益处。LED技术的最新进展提供了高效且鲁棒的全光谱照明源，所述全光谱照明源在许多应用中实现了各种各样的照明效果。体现这些照明源的一些器材具有发光模块，该发光模块包括能够产生不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的一个或多个LED以及用于独立地控制LED的输出的处理器，以便例如像美国专利No.6,016,038和6,211,626中详细讨论的那样产生各种颜色和颜色变化照明效果，其中这些专利通过引用并入本文。

可以利用LED在不同程度上重新产生的一种美学照明效果是蜡烛照明效果。已知的试图准确模拟蜡烛火焰的LED灯已经用于低水平背景照明。然而，将这些类型的LED装置用于例如大型枝状吊灯(chandelier)的主要照明是相对困难的，因为这种LED装置的总体效果可以表现为与蜡烛状闪烁相对的总通量的波动。此外，依赖于光导设计来模拟蜡烛火焰的装置趋向于提供火花效果，而不是从蜡烛火焰所期望的闪烁效果。

因此，本领域需要一种改进的发光装置，其提供能够维持用于主要照明目的的总通量水平的更准确的蜡烛闪烁效果。

发明内容

本公开涉及用于模拟蜡烛火焰的发明方法、装置和设备。例如，可以通过使用LED的多个不连贯的组使光输出随机化而在发光系统中模拟蜡烛的闪烁。具体地，可以使用随机化或重复性过程来独立地控制每个不连贯的组。这里，不连贯的组的发光元件可以彼此分散，以通过使用对随机化或重复过程并且连同发光元件在每组中的几何定位施加影响(leverage)的控制算法，来产生除了时间变化的照明效果之外的空间变化的照明效果，来优化闪烁效果。根据一个有利方面，使用具有独立生成的控制信号的不连贯的组可以确保维持系统的总通量。如果发光系统用于主要照明目的，例如在枝状吊灯中使用，则该特征是特别理想的。

通常，在一个方面，一种用于模拟火焰的发光系统包括发光元件的多个不连贯的组。发光元件的不连贯的组中的给定组的发光元件被配置为根据相应的控制信号调节发射光的对应强度。此外，相应控制信号的至少一个参数是相对于另一控制信号的该参数的自变量，其中不连贯的组中的另一组的发光元件利用所述另一控制信号调节相应的发射光强度。将发光元件分组为不连贯的组并且利用独立的控制信号控制发光元件提供了逼真的闪烁发光效果，并且允许系统维持总通量水平。

根据一个实施例，给定组内的发光元件根据基于相应控制信号的多个发光信号调节发射光的对应强度，使得所述多个发光信号中的每个其他发光信号的参数是关于所述多个发光信号中的每个其他的发光信号的相同参数的因变量。给定组内的发光元件的参数之间的依赖关系使得系统能够维持系统的总通量水平，从而确保闪烁不会形成令人不安的照明效果。如果该系统用于主要照明目的，则该特征是有益的。