本發(fā)明涉及照明系統(tǒng),并且具體地但不限于內(nèi)部人造照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
人們一般偏好日光甚于人造光作為其主要光照源。每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到日光在我們?nèi)粘I钪械闹匾?。已知日光?duì)于人類的健康和安康是重要的。
一般地,人們花費(fèi)其超過90%的時(shí)間在室內(nèi),并且通常遠(yuǎn)離自然日光。因此存在針對(duì)人造日光源的需求,人造日光源在缺少自然日光的環(huán)境(包括家里、學(xué)校、商店、辦公室、病房和浴室)中利用人造光來創(chuàng)建令人信服的日光印象。
已經(jīng)存在嘗試甚至更加真實(shí)地仿效日光的照明系統(tǒng)的顯著發(fā)展。例如,這樣的照明系統(tǒng)被用作人造天窗,其試圖仿效將通過真實(shí)天窗接收到的自然日光。為了增強(qiáng)人造天窗的真實(shí)性,天窗解決方案通常以與真實(shí)天窗將安裝的相同方式而安裝在天花板中的凹槽里。
已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,將合期望的是使得色溫和變化能夠可選擇或者甚至隨時(shí)間演變,使得可以仿效自然日光的色點(diǎn)的演變,或者實(shí)際上可以選擇特定色點(diǎn)。類似地,將合期望的是使得色溫在光源之上可變化以仿效來自典型窗戶或天窗的光顏色的空間可變性。然而,這要求更加復(fù)雜的光源及相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)。
因此存在對(duì)于使得能夠以更加高效且成本有效的方式控制色點(diǎn)和顏色變化的光系統(tǒng)的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明由權(quán)利要求限定。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種照明系統(tǒng),包括:
第一可控光源(11),配置為在第一方向上提供光,
第二電氣可控光源(16),配置為在第二方向上提供光,
光學(xué)元件(12),以及
邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)(14),包括在其表面上的出耦合(out-coupling)圖案和/或形成在其結(jié)構(gòu)內(nèi)的散射顆粒或結(jié)構(gòu),
其中光學(xué)元件包括六邊形單元(15)的網(wǎng)格,其中由第一可控光源(11)在從每一個(gè)單元的中部的法向的每一側(cè)的閾值角度內(nèi)發(fā)射的光不會(huì)傳遞通過單元壁并且因而不被處理,而在比法向的每一側(cè)的閾值角度大的角度下所發(fā)射的光傳遞通過單元壁并且被適當(dāng)?shù)靥幚?,并?/p>
其中第二電氣可控光源(16)側(cè)耦合到邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)(14),并且
其中邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)(14)配置為擴(kuò)散(diffuse)由第二電氣可控光源(16)提供的光,使得由第二電氣可控光源(16)提供的光的至少一部分在第一方向上輸出并且與由第一可控光源(11)提供的光混合。
以這樣的方式,可以實(shí)現(xiàn)一些實(shí)施例,其特征在于可控照明混合模擬或者仿效期望的照明效果。
第一可控光源可以與支撐結(jié)構(gòu)面耦合,并且第二電氣可控光源可以與支撐結(jié)構(gòu)側(cè)耦合。
在這樣的實(shí)施例中,第二電氣可控光源光傳遞通過支撐結(jié)構(gòu)的長度或?qū)挾?,并且因此該光的顯著比例被擴(kuò)散或散射到第一方向上,而第一可控光傳遞通過支撐結(jié)構(gòu)的深度,并且因此該光的顯著比例不受影響地傳遞。
第一可控光源可以是強(qiáng)度可控光源。
第二電氣可控光源可以是強(qiáng)度可控光源。
第二電氣可控光源可以是顏色可控光源。
第二電氣可控光源可以包括布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列。
可選擇發(fā)光元件的陣列可以配置為提供空間可控光源。
可選擇發(fā)光元件可以配置為生成至少兩個(gè)可選擇的準(zhǔn)直光束,并且支撐結(jié)構(gòu)可以包括光擴(kuò)散顆粒的至少兩個(gè)相應(yīng)區(qū),光擴(kuò)散顆粒的區(qū)以限定形式成形,其中照明系統(tǒng)可以配置為基于由第二電氣可控光源提供的光來生成限定形式的光照形狀。
支撐結(jié)構(gòu)可以包括支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)層,支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)層可以包括以限定形式成形的光擴(kuò)散顆粒的至少一個(gè)相應(yīng)區(qū),并且第二電氣可控光源可以包括可選擇發(fā)光元件的至少兩個(gè)層,其中可選擇發(fā)光元件的相應(yīng)層可以布置在支撐結(jié)構(gòu)的相關(guān)聯(lián)層的周界的至少部分上,使得可選擇發(fā)光元件的至少兩個(gè)層的選擇性激活可以配置為選擇性地光照限定形式的形狀之一。
光擴(kuò)散顆粒的相應(yīng)至少一個(gè)部分可以在第一方向上重疊。
照明系統(tǒng)還可以包括控制器,其配置為控制第一可控光源在第一方向上提供光并且第二電氣可控光源在第二方向上提供光。
根據(jù)第二方面,提供一種用于提供照明系統(tǒng)的方法,包括:在第一方向上提供第一可控光;在第二方向上提供第二電氣可控光;并且將第二方向上的第二電氣可控光耦合到包括光擴(kuò)散顆粒的至少一個(gè)區(qū)的支撐結(jié)構(gòu),光擴(kuò)散顆粒配置為擴(kuò)散第二電氣可控光使得第二電氣可控光的至少一部分與第一可控光混合并且在第一方向上輸出。
方法還可以包括將第一方向上的第一可控光耦合到支撐結(jié)構(gòu)。
提供第一可控光可以包括提供強(qiáng)度可控光。
在第二方向上提供第二電氣可控光可以包括提供強(qiáng)度可控光。
在第二方向上提供第二電氣可控光可以包括提供顏色可控光。
提供第二電氣可控光可以包括從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件。
從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件可以包括選擇性地光照光擴(kuò)散顆粒的至少兩個(gè)相應(yīng)區(qū)中的至少一個(gè),光擴(kuò)散顆粒的區(qū)以限定形式成形。
包含計(jì)算機(jī)程序的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)程序代碼構(gòu)件,其適配為如果程序運(yùn)行在耦合到照明系統(tǒng)的物理計(jì)算設(shè)備上,則控制照明系統(tǒng)以執(zhí)行如本文所公開的方法的所有步驟。
從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件可以包括選擇性地光照支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)層中的至少一個(gè)層。
方法可以包括控制第一可控光和第二電氣可控光。
根據(jù)第三方面,提供一種照明系統(tǒng),包括:用于在第一方向上提供第一可控光的構(gòu)件;以及用于在第二方向上提供第二電氣可控光的構(gòu)件;用于將第二方向上的第二電氣可控光耦合到包括光擴(kuò)散顆粒的至少一個(gè)區(qū)的支撐構(gòu)件的構(gòu)件,光擴(kuò)散顆粒配置為擴(kuò)散第二電氣可控光使得第二電氣可控光的至少一部分與用于提供第一可控光的構(gòu)件所提供的光混合并且在第一方向上輸出。
裝置還可以包括用于將第一方向上的第一可控光耦合到支撐構(gòu)件的構(gòu)件。
用于提供第一可控光的構(gòu)件可以包括用于提供強(qiáng)度可控光的構(gòu)件。
用于在第二方向上提供第二電氣可控光的構(gòu)件可以包括用于提供強(qiáng)度可控光的構(gòu)件。
用于在第二方向上提供第二電氣可控光的構(gòu)件可以包括用于提供顏色可控光的構(gòu)件。
用于提供第二電氣可控光的構(gòu)件可以包括用于從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件的構(gòu)件。
用于從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件的構(gòu)件可以包括用于選擇性地光照光擴(kuò)散顆粒的至少兩個(gè)相應(yīng)區(qū)中的至少一個(gè)的構(gòu)件,光擴(kuò)散顆粒的區(qū)以限定形式成形。
用于從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件的構(gòu)件可以包括用于選擇性地光照支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)層中的至少一個(gè)層的構(gòu)件。
照明系統(tǒng)可以包括用于控制用于提供第一可控光的構(gòu)件并且用于控制用于提供第二電氣可控光的構(gòu)件的構(gòu)件。
根據(jù)第四方面,提供一種照明系統(tǒng),包括至少一個(gè)處理器以及包括用于一個(gè)或多個(gè)程序的計(jì)算機(jī)代碼的至少一個(gè)存儲(chǔ)器,至少一個(gè)存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)代碼配置為利用至少一個(gè)處理器而使裝置:在第一方向上提供第一可控光;并且在第二方向上提供第二電氣可控光;將第二方向上的第二電氣可控光耦合到包括光擴(kuò)散顆粒的至少一個(gè)區(qū)的支撐結(jié)構(gòu),光擴(kuò)散顆粒配置為擴(kuò)散第二電氣可控光使得第二電氣可控光的至少一部分與由第一可控光源提供的光混合并且在第一方向上輸出。
提供第一可控光可以使裝置提供強(qiáng)度可控光。
在第二方向上提供第二電氣可控光可以使裝置提供強(qiáng)度可控光。
在第二方向上提供第二電氣可控光可以使裝置提供顏色可控光。
提供第二電氣可控光可以使裝置從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件。
從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件可以使裝置選擇性地光照光擴(kuò)散顆粒的至少兩個(gè)相應(yīng)區(qū)中的至少一個(gè),光擴(kuò)散顆粒的區(qū)以限定形式成形。
從布置在支撐結(jié)構(gòu)的周界的至少部分上的可選擇發(fā)光元件的陣列中選擇性地激活至少一個(gè)發(fā)光元件可以使裝置選擇性地光照支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)層中的至少一個(gè)層。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例,在附圖中:
圖1示出照明系統(tǒng);
圖2示出在圖1中示出的照明系統(tǒng)中所示的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)的示例;
圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例的提供可控顏色光照明的照明系統(tǒng)的示例;
圖4示出圖3中所示的示例照明系統(tǒng)在側(cè)耦合光被激活時(shí)的操作;
圖5示出圖3中所示的示例照明系統(tǒng)在側(cè)耦合光被去激活時(shí)的操作;
圖6示出根據(jù)一些實(shí)施例的使用限定形狀提供可控顏色照明和變化的照明系統(tǒng)的示例;
圖7示出使用兩個(gè)可切換限定形狀提供可控顏色照明和變化的照明系統(tǒng)的示例;
圖8a、8b和8c示出根據(jù)一些實(shí)施例的提供在單個(gè)方向上產(chǎn)生動(dòng)態(tài)空間圖案的可控顏色照明和變化的照明系統(tǒng)的示例;
圖9a、9b和9c示出根據(jù)一些實(shí)施例的提供在兩個(gè)方向上產(chǎn)生動(dòng)態(tài)空間圖案的可控顏色照明和變化的照明系統(tǒng)的示例;
圖10a-10d示出根據(jù)一些實(shí)施例的使用多個(gè)光擴(kuò)散層提供產(chǎn)生動(dòng)態(tài)空間圖案的可控顏色照明和變化的照明系統(tǒng)的示例;
圖11示出根據(jù)一些實(shí)施例的具有相關(guān)聯(lián)的控制器的照明系統(tǒng);以及
圖12示出具有相關(guān)聯(lián)的控制器以生成諸如在圖6-11中所示的適當(dāng)照明效果的照明系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施方式
如在本文的描述中所體現(xiàn)的概念是一種照明系統(tǒng),包括在第一方向上生成或提供光的第一可控光源;在第二方向上生成或提供光的第二電氣可控光源;以及包括光擴(kuò)散顆粒的至少一個(gè)區(qū)的邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo),光擴(kuò)散顆粒配置為散射或擴(kuò)散由第二電氣可控光源生成的光,使得由第二電氣可控光源生成的光的至少一部分在第一方向上從支撐結(jié)構(gòu)輸出并且與由第一電氣可控光源生成的光混合。
圖1示出照明系統(tǒng)10,包括諸如見于照明器中的第一(擴(kuò)散)光源11,以及光學(xué)元件12,通過光學(xué)元件12處理并且提供擴(kuò)散光源的輸出。光源11具有平面出射窗口,其典型地安裝成平行于其中安裝照明系統(tǒng)的表面,并且典型地平行于水平天花板。第一(擴(kuò)散)光源11在一些實(shí)施例中可以是“白”光源,其關(guān)于由光源產(chǎn)生的光照的強(qiáng)度或力度而是電氣可控的。換言之,第一(擴(kuò)散)光源11在一些實(shí)施例中可以是具有局部調(diào)光能力的擴(kuò)散白光源。
光學(xué)元件12在一些實(shí)施例中可以在顏色方面提供定向于法向方向上(即,在天花板安裝式光源的情況下,向下)與到法向的角度下的光之間的可控差異。術(shù)語“法向方向”在數(shù)學(xué)上下文中使用為意指垂直于光出射窗口的平面。這示意性地在圖1中通過用于示出法向光和有角度光的不同箭頭類型來表示。以上提及的閾值角度在圖1中被示為,并且其可以是35度。對(duì)于在該角度內(nèi)發(fā)射的光,光學(xué)元件的每一側(cè)可以準(zhǔn)許該光在沒有處理的情況下傳遞,而在該角度之外,光學(xué)元件的每一側(cè)處理傳遞通過它的光。
圖2示出光學(xué)元件12的結(jié)構(gòu)的示例。光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中是六邊形單元15的網(wǎng)格。因而,對(duì)于在從單元中部的法向的每一側(cè)的閾值角度內(nèi)發(fā)射的光而言,該光不會(huì)傳遞通過單元壁并且因而不會(huì)被處理,而比法向的每一側(cè)的閾值角度大的光將會(huì)傳遞通過單元壁并且被適當(dāng)?shù)靥幚?。例如,單元壁可以充?dāng)顏色過濾器和/或強(qiáng)度過濾器。
如在圖2中所示的單元15位于與光源11平行的平面中。在一些實(shí)施例中,單元是固定顏色。例如在一些實(shí)施例中,單元具有帶固定天空藍(lán)色的壁。將理解到,在一些實(shí)施例中,網(wǎng)格內(nèi)的單元可以具有固定顏色,但是在通過網(wǎng)格的顏色方面不同。例如,提供固定但跨網(wǎng)格變化的顏色分布。
然而,將理解到,在一些實(shí)施例中,單元具有單元壁,該單元壁被形成為在至少兩個(gè)處理模式之間可切換的電氣可切換元件。每一個(gè)單元壁圍繞開口,使得在從光源11的法向方向上發(fā)射的光不被處理,并且在到法向方向的大于閾值角度的角度下傳遞的光必須傳遞通過單元壁。
沒有被處理的光的最陡角度可以在光源的一個(gè)邊緣與直徑上相對(duì)的單元壁之間限定。該角度可以被視為確定是否達(dá)到閾值角度的角度,因?yàn)楸仍摻嵌雀傅乃泄獗仨殏鬟f通過單元側(cè)壁。
網(wǎng)格典型地可以具有1-15mm的高度h以及1-10mm的單元間距p,并且網(wǎng)格可以是如所示的六邊形,但是其可以代替地為任何適當(dāng)?shù)男螤睿鐖A形、方形或矩形。此外,盡管將網(wǎng)格示為規(guī)則網(wǎng)格,但是將理解到,網(wǎng)格在一些實(shí)施例中可以包括不同形狀或尺寸的單元,換言之,網(wǎng)格是不規(guī)則網(wǎng)格。
單元間距和高度選擇成使得來自單元中心以及在到法向方向的第一角度范圍內(nèi)的光傳遞通過網(wǎng)格單元的中心區(qū)域,諸如0-35度,而從35-90度的較陡光傳遞通過單元壁。單元壁設(shè)計(jì)可以選擇成使得任務(wù)光更窄(例如25度)或者更寬。
在圖2中示出的結(jié)構(gòu)的單元壁在一些實(shí)施例中可以結(jié)構(gòu)化成面內(nèi)(in-plane)電泳設(shè)備——其中平面在出射窗口的法向的方向上延伸。因而,平面中的顆粒移動(dòng)于是是向上或向下的。
在一些實(shí)施例中,可以控制電泳單元的陣列,其中所有單元以相同的方式控制,或者單元分組成相對(duì)小數(shù)目的分段。
這些圖沒有按照比例繪制。特別地,它們被繪制成寬得多以使結(jié)構(gòu)清楚。這意味著射線方向不意為準(zhǔn)確的。
如圖1中所示的照明系統(tǒng)10配置成使得其可以用于與房間中的直射白光組合地生成經(jīng)處理的“天空”外觀。
關(guān)于圖3,示出了根據(jù)一些實(shí)施例的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例。照明系統(tǒng)包括擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件12,可以以與圖1和2中所示的相似方式來通過光學(xué)元件12提供擴(kuò)散光源的輸出。
此外,照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中可以進(jìn)一步包括邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14。邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14被示出為與擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件12分離,然而在一些實(shí)施例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)物理地(或者機(jī)械地)支撐擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件12,并且因此與擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件中的至少一個(gè)接觸。
邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14可以包括光擴(kuò)散顆?;蚬馍⑸漕w粒位于其內(nèi)的至少一個(gè)區(qū)或部分或分段。光擴(kuò)散顆?;蚬馍⑸漕w粒散射引入到結(jié)構(gòu)中的任何光。適用于實(shí)現(xiàn)光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)的材料的示例可以例如通過“Evonik”見于其“Endlighten”產(chǎn)品中。邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)可以是任何適當(dāng)?shù)男螤罨蚺渲?。在本文描述的示例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)具有方形或矩形形狀,其結(jié)構(gòu)的長度和寬度顯著大于結(jié)構(gòu)的深度。邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14或光混合結(jié)構(gòu)配置成使得相比于耦合到面(較大側(cè))并且傳遞通過結(jié)構(gòu)的深度(換言之,沿結(jié)構(gòu)的“短”維度)的光,在結(jié)構(gòu)的端部之一(結(jié)構(gòu)的較小側(cè))處耦合并且傳遞通過結(jié)構(gòu)的長度或?qū)挾龋〒Q言之,沿結(jié)構(gòu)的“長”維度)的光更有可能被擴(kuò)散或散射。
邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14因此以這種方式進(jìn)行配置使得:來自擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件12(換言之,第一光源)的光耦合到支撐結(jié)構(gòu)的面并且沿結(jié)構(gòu)的深度維度傳遞通過邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14,并且因此在光傳遞通過光擴(kuò)散區(qū)的地方,光的顯著部分不被散射或擴(kuò)散。
照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)端/側(cè)發(fā)射式光源16,換言之,配置成在第二方向(在一些實(shí)施例中除了擴(kuò)散光源11方向之外的方向)上發(fā)射光的第二光源。在一些實(shí)施例中,(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16包括發(fā)光二極管(LED)。這些發(fā)光二極管可以是任何適當(dāng)技術(shù)的二極管。在一些實(shí)施例中,發(fā)光二極管是紅色、綠色、藍(lán)色(RGB)二極管光元件、白色二極管光元件或者白色-RGB二極管。
在圖3中所示的示例中,側(cè)發(fā)射式光源16僅位于邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的一側(cè)上。然而,將理解到,側(cè)發(fā)射式光源16可以位于邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的整個(gè)周界上,或者僅部分地沿邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的周界。
側(cè)發(fā)射式光源16在一些實(shí)施例中配置為耦合到邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的端部之一(小區(qū)域側(cè))使得光沿邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的長度(或?qū)挾龋﹤鬟f。邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14內(nèi)的光擴(kuò)散顆粒因此可以在其經(jīng)過結(jié)構(gòu)的長度或?qū)挾葧r(shí)散射或擴(kuò)散來自(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16的光的大比例。來自側(cè)發(fā)射式光源的散射光此外可以被散射到與第一光源11光方向相同或相似的方向上(換言之,光的一部分“向下”散射)。
在一些實(shí)施例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的至少一個(gè)表面可以配置為將未經(jīng)散射或者在除了期望的方向之外的方向上被散射的光反射回到邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)中。例如,在一些實(shí)施例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14的上表面或端部可以涂敷或拋光以準(zhǔn)許發(fā)生反射回到邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)中,由此增大光擴(kuò)散顆粒在期望的“向下”方向上產(chǎn)生光的效率。
在一些實(shí)施例中,照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括擴(kuò)散器層18,其位于沿期望光路徑的大體第一方向上并且配置為在第一方向上擴(kuò)散或者稍稍散射從邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14發(fā)射的光。
關(guān)于圖4和5,根據(jù)一些實(shí)施例,描述了圖3中所示的示例照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的操作。
關(guān)于圖4,示出了當(dāng)側(cè)發(fā)射式光源16激活時(shí)的照明系統(tǒng)的操作。此外,在圖4中所示的示例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)14完全由光擴(kuò)散顆粒材料形成。因而在圖4和5中邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)是光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)114。
如本文中所述,擴(kuò)散照明源11和光學(xué)元件12配置為產(chǎn)生擴(kuò)散照明。該擴(kuò)散照明在圖4中通過中空頭箭頭20示出。該擴(kuò)散照明20傳遞通過光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114深度(小或短)維度,并且因此發(fā)生光的非常少的散射或者另外的擴(kuò)散。因此,通過光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第一面(上面或頂面)進(jìn)入的光的顯著部分在相對(duì)面(下面或底面)上輸出。
此外,側(cè)發(fā)射式光源16生成或者發(fā)射與光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114耦合的光,其在圖4中通過實(shí)心頭箭頭22而示出。來自側(cè)發(fā)射式光源16的光沿光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的長度(或?qū)挾龋﹤鬟f,并且該光的一部分被擴(kuò)散或散射在一個(gè)或多個(gè)方向上使得一些光通過相同面并且在與擴(kuò)散或第一光源光相似的方向上離開光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114。這可以在圖4中通過箭頭24包括實(shí)心頭箭頭和中空頭箭頭二者而看到。經(jīng)擴(kuò)散或散射的側(cè)發(fā)射光和擴(kuò)散光24的這種組合然后在一些實(shí)施例中可以進(jìn)一步傳遞通過弱擴(kuò)散器層18并且產(chǎn)生組合或混合的輸出光26。
這種組合或混合的輸出光26可以例如與其中側(cè)發(fā)射式光源16不激活或者去激活的圖5中示出的僅擴(kuò)散光源光的輸出光126形成對(duì)比。在該示例中,不存在或沒有耦合于側(cè)發(fā)射式光源16和光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114之間的光122,并且因此來自光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的輸出基本上是由擴(kuò)散光源11和光學(xué)元件12生成的光。該光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)僅擴(kuò)散光124,其傳遞通過弱擴(kuò)散器層18,并且作為僅擴(kuò)散光源光的輸出光126而輸出。
盡管關(guān)于圖4和5示出的示例示出了“接通”和“關(guān)斷”的側(cè)發(fā)射式光源操作。因此將理解到,通過調(diào)節(jié)來自側(cè)發(fā)射式光源16的光水平或強(qiáng)度和/或光顏色,輸出光可以在組合或混合的光輸出26與僅擴(kuò)散光源的輸出126之間變化。
以這樣的方式,光水平可以以數(shù)個(gè)方式改變以創(chuàng)建各種體驗(yàn)或效果。一種這樣的體驗(yàn)可以是將側(cè)發(fā)射式光源16設(shè)定成固定“橙色”光水平。此外,擴(kuò)散白光源11的強(qiáng)度在一些實(shí)施例中可以電氣地控制以便初始比橙色光更亮,但是通過逐漸地降低擴(kuò)散光源的光強(qiáng)度,橙色光的相對(duì)貢獻(xiàn)增加。以這樣的方式,可以通過本文描述的實(shí)施例仿效日落效果。
在一些另外的實(shí)施例中,可以通過顛倒該過程來仿效日出效果使得通過逐漸地增大擴(kuò)散光源的光強(qiáng)度,橙色光的相對(duì)貢獻(xiàn)降低。
在一些實(shí)施例中,可以改變擴(kuò)散白光源11的強(qiáng)度以及側(cè)發(fā)射式光源16的強(qiáng)度,或者在一些實(shí)施例中僅改變側(cè)發(fā)射式光源16的強(qiáng)度以產(chǎn)生(多個(gè))“橙色”側(cè)發(fā)射式光源16與“白色”擴(kuò)散光源11之間的相對(duì)貢獻(xiàn)的差異。
可以根據(jù)一些實(shí)施例創(chuàng)建的另一效果是配置(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16以這樣的方式發(fā)射白光使得:擴(kuò)散(白)光源11的光最初大于從(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16產(chǎn)生的白光。在這樣的實(shí)施例中,通過逐漸地降低擴(kuò)散光源的光水平,側(cè)發(fā)射式光源的相對(duì)貢獻(xiàn)增加并且由光學(xué)元件產(chǎn)生的藍(lán)色天空的外觀逐漸地替換為由光擴(kuò)散顆粒支撐結(jié)構(gòu)散射的側(cè)發(fā)射式光源的白色,以及照明系統(tǒng)的總體光水平降低。如本文所述的效果可以仿效經(jīng)過的云彩覆蓋直射陽光。在一些實(shí)施例中,將理解到,該效果可以通過改變擴(kuò)散(白)光源的相對(duì)光水平以及(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源的光強(qiáng)度來生成。
在一些實(shí)施例中,側(cè)發(fā)射式光源16配置在照明元件的陣列結(jié)構(gòu)中。這些照明元件(其在一些實(shí)施例中可以是單獨(dú)可尋址的LED模塊或燈)可以沿邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)(例如光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114)的周界布置。側(cè)發(fā)射式光源的布置及其可尋址性可以準(zhǔn)許生成輸出光中的受控空間變化或圖案,并且此外準(zhǔn)許輸出中的動(dòng)態(tài)空間圖案。
例如,圖8a-8c示出了在所仿效的云彩經(jīng)過光系統(tǒng)之上時(shí)的示例線性空間進(jìn)展。圖8a-8c示出了從處于照明系統(tǒng)“下方”的視角來看的照明結(jié)構(gòu)的平面視圖。此外,本文中示出的示例將(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16示出為四個(gè)可尋址列/行的燈的陣列,每一個(gè)燈耦合到方形光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的相應(yīng)側(cè)。在以下描述中,(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源通過形容詞“上面”、“中間”、“下面”來標(biāo)識(shí)以指定光源的一部分。然而將理解到,這些僅是說清楚示例照明系統(tǒng)的取向和操作的相對(duì)術(shù)語,并且一般不限制照明系統(tǒng)的取向。
關(guān)于圖8a,位于一對(duì)側(cè)發(fā)射式光源的“上面”三分之一上的第一對(duì)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分163,164在第一時(shí)間處被激活。側(cè)發(fā)射式光源部分163,164光在位于這兩個(gè)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分之間的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第一區(qū)115之上被散射或擴(kuò)散,第一區(qū)115輸出更高強(qiáng)度并且混合的光輸出,而光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的其余部分具有由擴(kuò)散光源11區(qū)域限定的光輸出。
在第二時(shí)間處,圖8b示出了其中第二對(duì)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分165,166被激活的圖案的進(jìn)展。第二對(duì)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分165,166位于這對(duì)側(cè)發(fā)射式光源的“中間”三分之一上。第二對(duì)側(cè)發(fā)射式光源部分165,166光在位于這兩個(gè)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分之間的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第二區(qū)116之上被散射或擴(kuò)散,第二區(qū)116輸出更高強(qiáng)度并且混合的光輸出,而光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的其余部分具有由擴(kuò)散光源11限定的光輸出。
在第三并且另外的時(shí)間處,圖8c示出了在圖8a中開始的圖案的最后階段,其中第三對(duì)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分167,168被激活。第三對(duì)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分167,168位于這對(duì)側(cè)發(fā)射式光源的“下面”三分之一上。第三對(duì)側(cè)發(fā)射式光源部分167,168光在位于這兩個(gè)相對(duì)定位的側(cè)發(fā)射式光源部分之間的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第三區(qū)117之上被散射或擴(kuò)散,第三區(qū)117輸出更高強(qiáng)度并且混合的光輸出,而光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的其余部分具有由擴(kuò)散光源11限定的光輸出。
通過按次序生成在圖8a、8b和8c中示出的事件,仿效了從照明系統(tǒng)的上面部分到下面部分而在照明系統(tǒng)之上傳遞的明亮光的效果。
圖9a-9c示出了在其內(nèi)產(chǎn)生對(duì)角照明效果的照明系統(tǒng)的示例。要產(chǎn)生的效果是其中光以對(duì)角方式從光系統(tǒng)的第一角落傳遞到光系統(tǒng)的相對(duì)角落的效果。該示例示出了在多于一對(duì)側(cè)發(fā)射式光源照明元件之間相互協(xié)調(diào)的效果。圖9a-9c示出了從處于照明系統(tǒng)“下方”的視角來看的照明結(jié)構(gòu)的平面視圖。此外,本文示出的示例將側(cè)發(fā)射式光源16示出為四個(gè)可尋址列的燈的陣列,每一個(gè)燈耦合到方形光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的相應(yīng)側(cè)。在以下描述中,(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源由形容詞“左邊”、“右邊”、“頂部”和“底部”來標(biāo)識(shí)以指定光源的一部分。然而將理解到,這些僅是說清楚示例照明系統(tǒng)的取向和操作的相對(duì)術(shù)語,并且一般不限制照明系統(tǒng)的取向。
在圖9a中所示的示例中,朝向光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第一角落(對(duì)于圖9a中所示的示例,“左上”角)的側(cè)發(fā)射式光源照明元件是激活的。這些是一對(duì)側(cè)發(fā)射式光源部分171,172。第一部分171是發(fā)光源16的“左邊”區(qū)塊的“頂部”部分。第二部分172是發(fā)光源16的“頂部”區(qū)塊的“左邊”部分。所發(fā)射的光的效果使得所發(fā)射的光以最大或最高強(qiáng)度在利用側(cè)發(fā)射式光源部分171,172長度限定的兩側(cè)粗略限定為三角形區(qū)域的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的主要區(qū)151,以及在與主要區(qū)151相鄰的次要區(qū)153所示出的較不強(qiáng)烈區(qū),以及與次要區(qū)153相鄰的第三位區(qū)155之上被散射或擴(kuò)散,因?yàn)閬碜詡?cè)發(fā)射式燈的光沿光路的長度散射并且因而散射或擴(kuò)散光的強(qiáng)度在光傳遞通過光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114時(shí)降低。
在圖9b中所示的示例中,在光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第一角落(對(duì)于圖9中所示的示例,“左上”角)和第二相對(duì)角落(“右下”角)之間半途處的側(cè)發(fā)射式光源照明元件是激活的。這些是兩對(duì)側(cè)發(fā)射式光源部分173,176和174,175。第一對(duì)可以例如是位于發(fā)光源16的“左邊”區(qū)塊的“底部”部分處的第一部分173,以及位于發(fā)光源16的“底部”區(qū)塊的“左邊”部分處的第二部分176。第二對(duì)可以例如是位于發(fā)光源16的“頂部”區(qū)塊的“右邊”部分處的第一部分174,以及位于發(fā)光源16的“右邊”區(qū)塊的“頂部”部分處的第二部分175。
所發(fā)射的光的效果使得所發(fā)射的光以最大或最高強(qiáng)度在通過連接側(cè)發(fā)射式光源部分的線條限定而粗略限定為對(duì)角帶的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的主要區(qū)151,以及由作為主要區(qū)151的任一側(cè)的次要區(qū)153所示出的較不強(qiáng)烈區(qū),以及與次要區(qū)153相鄰的第三位區(qū)155之上散射或擴(kuò)散,因?yàn)閬碜詡?cè)發(fā)射式燈的光沿光路的長度散射,并且因而散射或擴(kuò)散光的強(qiáng)度在光傳遞通過光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114時(shí)降低。
圖9c示出了朝向光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的第二角落(對(duì)于圖9c中所示的示例,“右下”角)的側(cè)發(fā)射式光源照明元件是激活的。這些是一對(duì)側(cè)發(fā)射式光源部分177,178。第一部分177是發(fā)光源16的“右邊”區(qū)塊的“底部”部分。第二部分178是發(fā)光源16的“底部”區(qū)塊的“右邊”部分。所發(fā)射的光的效果使得所發(fā)射的光以最大或最高強(qiáng)度在利用側(cè)發(fā)射式光源部分177,178長度所限定的兩側(cè)而粗略限定為三角形區(qū)域的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114的主要區(qū)151,以及與主要區(qū)151相鄰的次要區(qū)153所示出的較不強(qiáng)烈區(qū),以及與次級(jí)區(qū)153相鄰的第三位區(qū)155之上散射或擴(kuò)散,因?yàn)閬碜詡?cè)發(fā)射式燈的光沿光路的長度散射,并且因而散射或擴(kuò)散光的強(qiáng)度在光傳遞通過光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)114時(shí)降低。
在圖8a-8c以及圖9a-9c的示例中示出的效果示出了當(dāng)發(fā)光元件沿發(fā)光源16接通和關(guān)斷時(shí)所生成的效果的逐步改變。然而將理解到,在一些實(shí)施例中,當(dāng)光強(qiáng)度沿(多個(gè))發(fā)光源16逐漸地或者緩慢地改變時(shí),效果可以是逐漸或連續(xù)可變的改變。例如關(guān)于圖8a,“左邊”和“右邊”發(fā)光源16的頂部或上面三分之一處的照明元件逐漸地增大到最大強(qiáng)度。然后,當(dāng)頂部三分之一的“左邊”和“右邊”發(fā)光源16逐漸地減小到最小強(qiáng)度時(shí),“左邊”和“右邊”發(fā)光源16的中間三分之一逐漸地增大到最大強(qiáng)度。然后,當(dāng)中間三分之一的“左邊”和“右邊”發(fā)光源16逐漸地減小到最小強(qiáng)度時(shí),“左邊”和“右邊”發(fā)光源16的底部三分之一逐漸地增大到最大強(qiáng)度。以這樣的方式,可以產(chǎn)生逐漸效果改變。
以這樣的方式,可以可能的是產(chǎn)生動(dòng)態(tài)云彩效果以及動(dòng)態(tài)日落或日出效果。此外在一些實(shí)施例中,通過產(chǎn)生如本文中所示的空間圖案,可以可能的是產(chǎn)生正局部調(diào)光或者已局部調(diào)光的區(qū)域。
在一些實(shí)施例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的區(qū)、區(qū)域或部分是透明或基本上透明的,并且邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的不同區(qū)、區(qū)域或部分是以限定形式或形狀布置的光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)。在這樣的實(shí)施例中,(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16的激活可以光照光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)區(qū)或部分以產(chǎn)生光照形狀。
例如,圖6示出了光導(dǎo)21,其一部分是透明的,并且云彩形狀的部分18是光擴(kuò)散顆粒部分。當(dāng)(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源接通或激活時(shí),則在該云彩形狀部分內(nèi)擴(kuò)散或散射的光使得云彩形狀作為光源的較明亮或不同顏色的部分“出現(xiàn)”,而當(dāng)側(cè)發(fā)射式光源關(guān)斷時(shí),則云彩形狀“消失”。
將理解到,在其中(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源包括可切換元件的一些實(shí)施例中,那么可以在相同或不同時(shí)間處光照多于一個(gè)形狀。
例如,圖7示出了示例,其中光導(dǎo)21包括具有限定“新月”形狀181的光擴(kuò)散顆粒材料的第一區(qū),以及具有限定“太陽”形狀182的光擴(kuò)散顆粒材料的第二區(qū)。側(cè)發(fā)射式光源16在該示例中包括配置為光照第一區(qū)并且因此第一形狀181的至少一個(gè)準(zhǔn)直光元件161,以及配置為光照第二區(qū)并且因此第二形狀182的第二光元件162。通過接通或關(guān)斷,或者使(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16內(nèi)的第一準(zhǔn)直光元件161和/或第二準(zhǔn)直光元件162的強(qiáng)度變化,那么可以單獨(dú)地或者一起光照各個(gè)形狀。例如,在白天期間,光照“太陽”形狀181,并且在夜晚期間,光照“月亮”形狀182,以提供日/夜效果。
盡管本文中示出的示例示出了邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的單個(gè)層,但是將理解到,在一些實(shí)施例中,可以采用邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的多個(gè)層。
在這樣的實(shí)施例中,邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的層可以單獨(dú)地控制使得可以生成更加復(fù)雜的效果。例如,可以采用邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo)的多個(gè)層來產(chǎn)生圖像,其包括原本將以其它方式重疊并且可能不會(huì)在支撐結(jié)構(gòu)的單個(gè)層上單獨(dú)光照的元素。
例如,圖10a-10d示出了示例多(兩)層結(jié)構(gòu)。在圖10a-10d中示出的示例兩層結(jié)構(gòu)配置為通過順序地照亮光系統(tǒng)的限定形狀區(qū)而生成要產(chǎn)生的動(dòng)畫效果。圖10a-10c示出了從處于照明系統(tǒng)“下方”的視角來看的照明結(jié)構(gòu)的平面視圖,而圖10d示出了示意性側(cè)面正視圖,其示出多層支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的兩個(gè)分離的層。
在圖10a-10d中示出的示例光導(dǎo)示出了包括第一層201的光導(dǎo)。第一層201此外配置為耦合到第一層側(cè)發(fā)射式光源261。第一層201在圖10a中用具有包括“左邊”綿羊221、“右邊”綿羊225以及位于“左邊”和“右邊”綿羊區(qū)之間的圍欄223的光擴(kuò)散顆粒的區(qū)的光導(dǎo)來示出。光導(dǎo)還包括第二層202。第二層202此外配置為耦合到第二層側(cè)發(fā)射式光源262。第二層202在圖10b中用具有包括“跳躍”綿羊231、以及位于“跳躍”綿羊區(qū)231下方的經(jīng)剪修或傾斜圍欄233的光擴(kuò)散顆粒的區(qū)的光導(dǎo)來示出。
光導(dǎo)的示例多個(gè)層的組合在圖10c中示出,其示出了以虛線的第二層202疊覆實(shí)線的第一層201的光照。在該示例中,綿羊跳躍和剪修圍欄的效果可以通過以下過程來產(chǎn)生:光照第一層201(通過接通第一層側(cè)發(fā)射式光源261)以光照“左邊”綿羊形狀和圍欄(以及離開的“右邊”綿羊形狀),光照第二層(通過接通第二層側(cè)發(fā)射式光源262)以光照“跳躍”綿羊形狀和“經(jīng)剪修”圍欄形狀(同時(shí)關(guān)斷第一層側(cè)發(fā)射式光源261),并且然后再次通過返回接通第一層側(cè)發(fā)射式光源261而光照第一層201以光照“右邊”綿羊形狀和圍欄(以及新的“左邊”綿羊形狀)同時(shí)關(guān)斷第二層側(cè)發(fā)射式光源261。此外,重疊的圍欄和經(jīng)剪修的圍欄形狀能夠獨(dú)立地顯示。
盡管關(guān)于雙層配置示出了該示例,但是將理解到,可以采用具有擴(kuò)散顆粒的任何適當(dāng)數(shù)目的光導(dǎo)層或板以及相關(guān)聯(lián)的耦合側(cè)發(fā)射式光源。
因而例如在一些實(shí)施例中,光導(dǎo)可以包括具有耦合白色側(cè)發(fā)射式光源以創(chuàng)建多云天空外觀的第一層。光導(dǎo)此外可以包括具有配置為模仿日落或日出效果的耦合紅綠藍(lán)(RGB)側(cè)發(fā)射式光源的第二層。光導(dǎo)還可以包括第三層,其包括具有耦合到第三側(cè)發(fā)射式光源的光擴(kuò)散顆粒的各種云彩形狀區(qū)的光導(dǎo),云彩形狀區(qū)配置為在第三側(cè)發(fā)射式光源接通時(shí)變得可見。
將理解到,在一些實(shí)施例中,可以存在比光導(dǎo)層更少的光源層,例如白色光源層和RGB光源層耦合到多于一個(gè)光導(dǎo)層。此外在一些實(shí)施例中,可以存在比光導(dǎo)層更多的光源層,例如單個(gè)光導(dǎo)層可以耦合到第一白色光源層和第二RGB光源層,并且這兩個(gè)之間的切換可以生成“白色”效果或者“帶顏色”效果。此外,在一些實(shí)施例中,為了避免由于通過多個(gè)層的菲涅爾反射所致的效率損失,RGB和白色光源或模塊可以耦合到單個(gè)丙烯酸層中。
將理解到,在一些實(shí)施例中,可以實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng),其中擴(kuò)散光源被關(guān)斷或者基本上被調(diào)暗使得輸出照明效果僅由光擴(kuò)散顆粒結(jié)構(gòu)所擴(kuò)散的側(cè)發(fā)射式光源而產(chǎn)生。該效果可以已知為“夜晚模式”。在這樣的實(shí)施例中,側(cè)發(fā)射式光源可以配置為產(chǎn)生“低水平”基本擴(kuò)散白光,或者在其中光導(dǎo)包括以斑點(diǎn)或星形形式的光擴(kuò)散顆粒的區(qū)或者光導(dǎo)包括低密度的光擴(kuò)散顆粒的一些實(shí)施例中,可以產(chǎn)生暗淡天空中的星星/銀河/星系的效果。
圖11示出了適用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)。此外,圖12示出了如圖12中所示的系統(tǒng)的操作的流程圖??刂破?0控制擴(kuò)散(第一)光源11以及(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源16。控制器90可以配置為根據(jù)從用戶接口92所接收的用戶指令和/或基于從計(jì)時(shí)器94所接收的時(shí)間值來操作,使得可以自動(dòng)地提供日出和日落控制??刂破?0此外可以配置為使得能夠?qū)崿F(xiàn)光源的光輸出的改變。將理解到,可以采用其它傳感器以允許處理器在位于建筑物(在該建筑物中采用照明系統(tǒng))外部的傳感器檢測到光水平的臨時(shí)降低時(shí)生成諸如仿效云彩經(jīng)過之類的效果。
因而例如,控制器90可以配置為從用戶接口接收用戶接口輸入指令。其示例可以是實(shí)現(xiàn)限定效果“日出”、“日落”或圖案“光揮動(dòng)”或顏色“橙色光”的指令。
接收用戶接口輸入的操作在圖12中通過步驟501示出。
控制器然后可以配置為基于所選擇的用戶接口輸入以及在一些實(shí)施例中其它傳感器或時(shí)序信息來生成一個(gè)或多個(gè)白色或者擴(kuò)散光源控制信號(hào)。例如,計(jì)時(shí)器輸入控制擴(kuò)散光控制信號(hào)的強(qiáng)度改變。
生成擴(kuò)散光源控制信號(hào)的操作在圖12中通過步驟503示出。
控制器然后可以配置為基于所選擇的用戶接口輸入以及在一些實(shí)施例中其它傳感器或時(shí)序信息來生成一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)射式光源控制信號(hào)。例如,控制器在一些實(shí)施例中可以使用計(jì)時(shí)器輸入來控制側(cè)發(fā)射式光控制信號(hào)的強(qiáng)度改變以及使用地址以應(yīng)用控制信號(hào)來產(chǎn)生在圖8-10中示出的動(dòng)態(tài)照明效果。
生成側(cè)發(fā)射式光源控制信號(hào)的操作在圖12中通過步驟505示出。
控制器然后在一些實(shí)施例中可以配置為將控制信號(hào)輸出給擴(kuò)散光源和(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源。
將控制信號(hào)輸出給擴(kuò)散光源和/或(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源的操作在圖12中通過步驟507示出。
已經(jīng)從控制器接收到控制信號(hào)的擴(kuò)散光源和/或(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源可以配置為基于控制信號(hào)而生成或提供光。
基于控制信號(hào)而生成或提供光的操作在圖12中通過步驟509示出。
來自擴(kuò)散光源和(多個(gè))側(cè)發(fā)射式光源的光然后在光導(dǎo)(或光擴(kuò)散顆粒區(qū))中混合或組合以生成受控制的光輸出。
輸出組合光的操作在圖12中通過步驟511示出。
控制器可以以眾多方式,利用軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn),以執(zhí)行所要求的各種功能。處理器是控制器的一個(gè)示例,其采用可以使用軟件(例如微代碼)編程以執(zhí)行所要求的功能的一個(gè)或多個(gè)微處理器。然而,控制器可以在采用或不采用處理器的情況下實(shí)現(xiàn),并且也可以實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行一些功能的專用硬件和執(zhí)行其它功能的處理器(例如,一個(gè)或多個(gè)編程的微處理器和相關(guān)聯(lián)的電路)的組合。
可以在本公開的各種實(shí)施例中采用的控制器組件的示例包括但不限于常規(guī)微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
在各種實(shí)現(xiàn)中,處理器或控制器可以與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如易失性和非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器,諸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM)相關(guān)聯(lián)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以編碼有一個(gè)或多個(gè)程序,其在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上執(zhí)行時(shí)實(shí)施所要求的功能。各種存儲(chǔ)介質(zhì)可以固定在處理器或控制器內(nèi)或者可以是可輸運(yùn)的,使得存儲(chǔ)在其上的一個(gè)或多個(gè)程序可以加載到處理器或控制器中。
在一些實(shí)施例中,光導(dǎo)的所有四個(gè)側(cè)壁耦合到配置為在其整個(gè)表面之上均勻地發(fā)射光的側(cè)發(fā)射式光源。這意味著每一個(gè)側(cè)發(fā)射式光源包括單個(gè)矩形發(fā)光分段,單個(gè)矩形發(fā)光分段可以接通或關(guān)斷或者可以調(diào)光至最大光強(qiáng)度的0%與100%之間的值。
再次地,在一些實(shí)施例中,所有側(cè)發(fā)射式光源可以配置為同時(shí)地接通。該配置不會(huì)復(fù)制來自太陽的定向光照,但是意味著所生成的效果可以具有受控制的外觀,諸如顏色。
作為第一示例,側(cè)發(fā)射式光源的(多個(gè))光源可以包括邊緣點(diǎn)亮光導(dǎo),其具有在其表面上的出耦合圖案(諸如,漆點(diǎn)或者表面粗糙度)或者形成在其結(jié)構(gòu)內(nèi)的散射顆粒或結(jié)構(gòu)。側(cè)發(fā)射式光源此外在一些實(shí)施例中可以是光導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)邊緣處的LED。
作為第二示例,光源可以是OLED(有機(jī)LED)照明面板。
作為第三示例,光源可以包括白色混合盒中的低或中等功率LED的陣列?;旌虾懈采w有擴(kuò)散器以創(chuàng)建均勻的發(fā)射表面。
以上示例全部涉及與人造天窗組合的照明系統(tǒng)的使用,也就是說,用于復(fù)制如將從天花板窗戶接收到的光的外觀的照明面板。在一些實(shí)現(xiàn)中,人造天窗意圖復(fù)制通過天窗(即面向天空的窗戶)的日間光照的外觀。該外觀可以包括直射定向陽光或者其可以更加擴(kuò)散以復(fù)制陰天。人造天窗還可以可控制以復(fù)制月光或星光。
本發(fā)明的布置也可以應(yīng)用于真實(shí)天窗(即實(shí)際窗戶),其中可控第一光源在一些實(shí)施例中可以由可控天窗提供。該照明系統(tǒng)然后可以在多云天期間使用以創(chuàng)建較晴朗天的效果,或者在夜晚使用以添加一般照明。
以上示例利用分段式光源區(qū)域。在一些實(shí)施例中,側(cè)發(fā)射式光源可以形成為具有高得多的分辨率的像素化顯示器,使得可以形成幾乎連續(xù)變化的圖案以甚至進(jìn)一步地改進(jìn)真實(shí)感。
如上文所討論,特別感興趣的領(lǐng)域是用于人造天窗。然而,從以上描述應(yīng)當(dāng)清楚的是,本發(fā)明還有益于在真實(shí)窗戶(天窗或者標(biāo)準(zhǔn)豎直窗戶)的情況下通過創(chuàng)建窗戶框架凹陷上的明亮區(qū)域而在多云天期間模擬陽光效果。這創(chuàng)建直射陽光的效果(以及較不多云的感知)。如果占據(jù)者不能直接看到窗戶以外,例如因?yàn)樗?她坐在大角度或大距離處,則這最為有效。
一些實(shí)施例可以應(yīng)用于人造豎直窗戶。人造窗戶具有光源,其試圖創(chuàng)建真實(shí)觀看視圖(例如,類似于圖片)或者給出真實(shí)視圖的(下意識(shí))印象(例如,非常模糊的低細(xì)節(jié)視圖,可能地具有動(dòng)態(tài)變化)。正如真實(shí)窗戶那樣,真實(shí)感通過模擬直射陽光的效果而增大。
應(yīng)當(dāng)指出的是,以上提及的實(shí)施例說明而非限制本發(fā)明,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多可替換實(shí)施例而不脫離隨附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中,放置在括號(hào)之間的任何參考標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)解釋為限制權(quán)利要求。詞語“包括”不排除除了在權(quán)利要求中列出的那些之外的元件或步驟的存在。元件前面的詞語“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)這樣的元件的存在。實(shí)施例可以借助于包括若干不同元件的硬件而實(shí)現(xiàn)。在枚舉若干構(gòu)件的設(shè)備權(quán)利要求中,這些構(gòu)件中的若干個(gè)可以由同一個(gè)硬件項(xiàng)體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的僅有事實(shí)不指示這些措施的組合不能用于獲益。此外,在隨附權(quán)利要求中,包括“A;B;和C中的至少一個(gè)”的列表應(yīng)當(dāng)解釋為(A和/或B)和/或C。