[發明專利]用于處理光的照明系統和方法

有效

• 申請號: 200980116245.8
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN102017807A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: T·C·W·申克;L·費里;P·H·A·達明克;J·P·M·G·林納茨;H·楊
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫之剛;劉鵬

技術領域

本發明涉及一種用于處理光的照明系統和方法。這樣的系統和方法在創建支持照明的環境(atmosphere)以及系統的光源的光效應試運行(commissioning)時特別有用。

背景技術

用于在一結構(例如房間或其一部分、大廳、車輛等等)中處理光的這樣的系統和方法(例如在歐洲專利申請07112664.3中描述的)典型地包括該結構中若干光源的布置。所述光源發射承載代碼的光，用來標識光源。將照相機布置在該結構的照相機位置并且記錄光斑(spot)的圖像允許通過單獨的代碼的標識來確定哪個光源對照明圖案有貢獻。該光斑可以例如是地板、墻壁、或者天花板上的照明的區域。該圖像甚至可以包括光源的直射光圖像。除了從所記錄的圖像中獲得單獨的代碼之外，信號處理裝置還可以確定與關聯的光源有關的一個或者多個性質(諸如，例如光源位置、光強度、色點(color?point)等等)。該系統和方法的典型應用是光效應試運行以及實時足跡測量。

由于并入光源標識代碼所必需的光調制典型地遠高于1000Hz(允許對于人眼的不可見性以及用于數據傳送的大帶寬)，已知的系統需要并入高速照相機來區分代碼并且從而區分照明系統中不同光源的足跡。這導致高成本的解決方案。

發明內容

本發明具有以下目的：提供一種上述種類的用于處理光的照明系統和方法，其允許使用低成本照相機系統，同時仍維持嵌入的代碼對于人眼不可見和維持足夠大的帶寬用于數據傳送。此目的利用根據如權利要求1中限定的本發明的第一方面的照明系統來實現。一種照明系統包括：多個光源，其配備有被布置用于使得從所述光源發射的光能夠包括光源標識代碼的編碼器；照相機，其被布置用于記錄從所述光源發射的光的照明光斑的圖像；信號處理器，其被布置用于從所記錄的圖像中獲得所述光源標識代碼，所述照明系統的特征在于：所述編碼器被布置用于以高于預先定義的高等級的頻率來調制所發射的光以包括快速代碼，并且以低于預先定義的低等級的頻率來調制所發射的光以包括慢速代碼。本發明提供了一種照明系統，其有利地允許使用廉價的慢速照相機系統用于所述光源的光效應試運行以及所述光源的足跡的確定。

在一個實施例中，其中所述高等級是100Hz，所述低等級是10Hz。有利地，這允許光調制對于人眼幾乎不可見。這些值基于人眼的時間敏感度是高度非線性的這一認識。在典型的照明等級100-500lux處，作為閃光的長度(即，代碼切換頻率的倒數)的函數的人眼的敏感度表現出低于0.01s(高于100Hz)的非常低的敏感度。這允許快速代碼不可見。此外，人眼敏感度在高于0.1s(低于10Hz)的脈沖持續時間中迅速下降并且平穩地成為低敏感度長脈沖尾部。由此，由于該長脈沖尾部不降低為零，因此人類視覺系統允許將低速代碼以足夠小的幅度并入所發射的光中，以對于照相機可見，同時對于人眼不可見。低成本的低速照相機系統典型地具有25-50幀/秒的幀速率，其非常適合檢測足跡圖像中的慢速代碼。

根據一個實施例，所述照明系統還包括遙控設備，其包括光傳感器，所述光傳感器被布置用于檢測所述快速代碼，以允許用戶與所述系統的迅速交互。

在一個實施例中，慢速代碼調制被布置為處于預先定義的深度范圍中，使得所述慢速代碼調制能夠對于人眼不可見，同時對于照相機可檢測。

在一個實施例中，至少四個光源被包括在光模塊中，這些光源中的每一個被布置用于發射原色，所述光模塊被布置用于以期望的強度和色點(xyY)發射光，其中另外所述編碼器被布置用于將慢速代碼實現為原色對于強度和色點(xyY)的相對貢獻中的調制。有利地，根據此調制方案，人眼將看不到邏輯“1”和“0”在(i)強度(Y)以及(ii)色點(xy)上的任何差異。換言之，將觀察不到閃爍。此外，不需要使用色彩敏感的照相機(簡單的黑-白照相機就足夠)用于記錄不同光模塊的照明足跡，因為編碼/數據被嵌入在原色對于xyY點的相對貢獻中。唯一的要求是照相機/傳感器具有不同于V_λ的依賴于波長的響應，使得邏輯“1”和“0”導致不同的輸出等級。這是對于典型的照相機和光傳感器的情況。當使用彩色照相機/傳感器時，可以額外地測量足跡的色彩。

在本發明的一個實施例中，編碼器20被布置用于使用擴頻技術實現所述快速代碼和慢速代碼。有利地，這允許在快速代碼和慢速代碼之間不造成不利的干擾的情況下檢測所述快速代碼和慢速代碼兩者。