阅读说明：本技术 可调整灯堆 (Adjustable lamp stack ) 是由 魏亚奎 张谦 李准 于 2018-08-21 设计创作，主要内容包括：一种具有细长主体的灯堆,该细长主体的长度从细长主体的近端延伸至远端。多个发光二极管(LED)阵列与细长主体可调整地耦接并且沿着细长主体的长度布置,并且控制模块与该多个LED阵列耦接,其中该多个LED阵列中的每一个可操作以枢转,从而相对于细长主体形成角度。控制模块构造成分别将该多个LED阵列中的每一个在发光状态和不发光状态之间转换。该多个LED阵列构造成可调整以相对于细长主体成角度地绕轴线枢转。(A lamp stack having an elongated body with a length extending from a proximal end to a distal end of the elongated body. A plurality of Light Emitting Diode (LED) arrays are adjustably coupled with the elongated body and arranged along a length of the elongated body, and a control module is coupled with the plurality of LED arrays, wherein each of the plurality of LED arrays is operable to pivot to form an angle with respect to the elongated body. The control module is configured to switch each of the plurality of LED arrays between a light emitting state and a non-light emitting state, respectively. The plurality of LED arrays are configured to be adjustable to pivot about an axis at an angle relative to the elongated body.)

可调整灯堆

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月22日提交的第62/548,830号美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及一种发光二极管(LED)灯堆。特别地，本文的主题总体上涉及具有一个或多个可调整照明系统的灯堆。

背景技术

灯堆组件和系统用多个处于打开或关闭位置光源来实现。灯堆组件具有单个功耗设置，无法进行调整以减少整个生命周期使用中的能耗。可以在家庭、企业或任何其他环境中实现灯堆，但由于在某些时间产生不必要的光输出，经常会导致能源效率低下。

具体实施方式

将理解的是，为了图示的简单和清楚起见，在适当的地方，在不同的附图之间重复了参考标号以指示相应或相似的元件。另外，阐述了许多具体细节以便提供对本文描述的示例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的示例。在其他示例中，未详细描述方法、过程和组件，以免使正在描述的相关特征模糊。而且，该描述不应被认为是对本文描述的示例的范围的限制。附图不一定按比例绘制，并且某些部分的比例已被放大以更好地示出本公开的细节和特征。

现在将提供贯穿本公开内容适用的几个定义。术语“耦接”被定义为直接或通过中间部件间接地连接，并且不一定限于物理连接。该连接可以使得对象被永久地连接或可释放地连接。术语“基本上”被定义为基本上符合特定的尺寸、形状或用基本上修饰的其他词，从而该部件不需要是精确的。例如，基本上圆柱形意味着物体类似于圆柱体，但是可以与真实圆柱体具有一个或多个偏差。术语“大约”是指将近、几乎、接近数字表示或没有明显偏离。术语“包括(含)”是指“包括但不限于”；它特别表示在上述组合、组、系列等中开放式地包含或不受限的成员。

术语“光源”或“光阵列”定义为包括能够产生光(人眼可见或不可见)的任何元素，包括但不限于发光二极管(LED)、紧凑型荧光灯(CFL)、荧光灯、白炽灯和红外线。

本公开内容涉及一种具有细长主体的灯堆组件，细长主体的长度从细长主体的近端延伸到远端。多个LED阵列可以与细长主体可调整地耦接并且沿着细长主体的长度布置，其中该多个LED阵列中的每一个可操作以枢转，从而相对于细长主体形成角度。控制模块可以与该多个LED阵列耦接。控制模块可以配置为单独地将该多个LED阵列中的每一个在发光状态和不发光状态之间转变。

控制模块可以将该多个LED阵列在发光状态和非发光状态之间转变，从而该多个LED阵列中的与近端相邻的LED阵列在朝向远端的LED阵列之前处于发光状态。控制模块可以基于从外部源接收到的命令将该多个LED阵列中的相应LED阵列转变为发光状态。

该灯堆组件可进一步包括与控制模块耦接并且沿着细长主体的长度布置的多个接近传感器。该多个接近传感器可以构造成对准(register)预定距离内的物体。该多个LED阵列中的每一个可以具有与其相邻的接近传感器。控制模块可以使与对准预定距离内物体的该多个接近传感器中的任何一个相邻的该多个LED阵列进行转变。例如，该多个接近传感器可以对准在细长主体的近端和中间之间的预定距离内的物体。并且响应于此，控制模块可以将该多个LED阵列中的设置在近端和细长主体的中间之间的任何一个转变为发光状态。在另一个示例中，接近传感器可以对准与细长主体的近端相邻的物体，并且控制模块可以使与近端相邻的LED阵列从非发光状态转变为发光状态。

该多个LED阵列中的每一个可以包括一个或多个透镜模块。该多个LED阵列中的每一个可以沿着细长主体的长度基本上彼此相等地间隔开。可以布置该多个LED阵列，使得一部分位于近端附近，而一部分位于远端附近。该多个LED阵列的在近端的部分可以比该多个LED阵列的在细长主体的远端的部分更近地间隔开。该多个LED阵列可以位于细长主体的一侧。该多个LED阵列可以位于细长主体的两侧或更多侧上。在一个示例中，LED阵列可位于细长主体的四侧或更多侧上。

在预定时间长度之后，控制模块可以将该多个LED阵列中的每一个从非发光状态转变为发光状态。对于该多个LED阵列中的每一个，预定时间长度可以不同。该多个LED阵列可以相对于细长主体成一定角度。该角度可以在15度至60度之间，更特定地可为约30度。

可以将成角度的透镜耦接至细长主体，并且成角度的透镜的发射表面可以相对于细长主体形成角度。

该多个LED阵列还可包括具有冷却板和端口的冷却组件，其中冷却板构造成经由冷却端口接收冷却液。该多个LED阵列可以包括构造成耦接至冷却板的壳体。冷却板具有厚度，通过该厚度形成从冷却端口延伸至出口端口的一个或多个水通道。在至少一个示例中，冷却端口位于冷却板的一侧，而出口端口可以位于与安装冷却端口的一侧相反的一侧。

该灯堆组件还可以包括多个控制器，其中，每个控制器对应于该多个LED阵列中的每一个，并且沿着细长主体的长度定位。该多个控制器中的每一个可以与该多个LED阵列中的每一个相应的LED阵列通信。在一个示例中，通信可以通过一对插头连接器(pinconnector)进行，其中第一插头连接器位于LED阵列上，第二插头连接器位于控制器上。在其他示例中，通信可以通过无线连接器进行。

该灯堆还可以包括具有一对框架的支撑结构，该对框架耦接至细长主体，其中每个框架具有从框架的底部突出的容纳部，并且容纳部可以具有开口槽。每个框架还可以具有弯曲的支腿，其中该弯曲的支腿可以从框架的顶部突出到比容纳部更远的位置，并且可以朝容纳部弯曲。弯曲的支腿也可以具有相应的弯曲闭合槽。

该灯堆还可包括耦接到该多个LED阵列中的相应LED阵列的多个冷却板、杆和第二杆。其中，该多个冷却板具有构造成容纳杆的第一孔和构造成容纳第二杆的第二孔。杆可以延伸穿过冷却板的两端上的第一孔1916，使得延伸的部分可以被每个框架的相应的开口槽容纳。第二杆可以具有第一螺纹端和第二螺纹端，该第一螺纹端和第二螺纹端可以延伸超过第二孔，其中第一螺纹端和第二螺纹端可以被每个框架的相应的弯曲闭合槽容纳。该灯堆还可包括第一盖和第二盖，其中第一盖可构造成拧在第一螺纹端上，而第二盖可构造成拧在第二螺纹端上。

参照图1-7描述了多角度透镜模块，并且参照图8-12描述照明系统和光控制装置。在至少一个示例中，在图1-7中描述的多角度透镜模块可以用参照图8-12所描述的光控制系统和光控制装置来实现并且共同地容纳在参照图13-17所描述的灯堆组件内。

下面参考附图提供对多角度透镜模块、光控制系统和光控制设备的更详细的讨论。

图1是根据本公开的多角度透镜模块的立体图。透镜模块100可以具有光接收区域102(在图2中更清楚地示出)和发光区域104。光接收区域102和发光区域104可以基本平行并且隔开预定距离150。透镜模块100还可以包括分别从光接收区域102延伸的第一组侧壁106和第二组侧壁110。第一组侧壁106可以基本上彼此平行，第二组侧壁110可以类似地基本上彼此平行。

第一组侧壁106可具有从光接收区域102延伸的轮廓部分108。第一组侧壁106在光接收区域102和发光区域104之间延伸预定距离150。第二组侧壁110可以具有从光接收区域102延伸并延伸预定距离150的至少一部分的轮廓部分112。

第一组侧壁106相对于从发光区域104延伸的法向量152产生发射光的第一反射角114，并且第二组侧壁110相对于法向量152产生发射光的第二反射角116。

第一组侧壁106和第二组侧壁110中的每一个可具有内表面118和外表面120。内表面118可分别具有轮廓部分108、112。内表面118可以是反射的和/或具有构造成分别反射来自轮廓部分108、112的光的反射涂层。

在至少一个示例中，透镜模块100由具有高反射率的金属例如铝形成。在另一个示例中，透镜模块100可以被抛光以最大化内表面118的光反射率。在另一个示例中，透镜模块可以由塑料模制、挤压或以其他方式形成，并且透镜模块100的内表面118可以用反射膜例如铝箔涂覆，以增加内表面118的反射率。

外表面120可分别镜像轮廓部分108、112，或形成为任何其他形状。在至少一个示例中，外表面120基本上垂直，而内表面118具有轮廓部分108、112。第一组侧壁106和第二组侧壁110的厚度可以取决于外表面120的布置沿着轮廓部分108、112在内表面118和外表面120之间变化，或者取决于内表面和外表面的布置而基本上相同。

透镜模块100可以由包括但不限于聚合物、复合材料、金属、树脂、木材和/或其任何组合的多种材料挤压、模制、铣削或以其他方式形成。

图2是根据本公开的多角度透镜模块的仰视等距视图。光接收区域102可以是基本上平坦的表面，并且可以构造成与光源(图5所示)相邻地耦接以将光接收到透镜模块100中。尽管光接收区域102被详细描述为矩形表面，光接收区域102也可以是任何多边形，包括但不限于正方形、圆形、椭圆形和/或长椭圆形。

光接收区域102可以是基本上透明的表面，以允许从光源(图5所示)传播的光进入透镜模块100。在至少一个示例中，光接收区域102可以由光学玻璃形成以允许光从光源接收到透镜模块100。在其他示例中，光接收区域102可以是在透镜模块的底表面122内形成的孔或空隙，以允许光被接收到透镜模块100中。

如在图1和图2中可以进一步理解的那样，透镜模块100可包括与透镜模块100的上部124耦接的漫射器126。漫射器126可基本覆盖发光区域104。在至少一个示例中，漫射器126可延伸超出发光区域104并提供唇缘128以将透镜模块100与支撑结构或托盘耦接(如图7所示)。

漫射器126可以具有与其耦接的一个或多个漫射透镜130。一个或多个漫射透镜130可以与第一反射角和第二反射角配合来最大化透镜模块100的光分布并改善光混合。

图3是根据本公开的多角度透镜模块的第一组侧壁的轮廓图。第一组侧壁106可以形成轮廓部分108。轮廓部分108可以由单个扩展方程式定义。单个扩展方程式可以分别定义第一组侧壁106的每个侧壁的轮廓部分108。在至少一个示例中，轮廓部分可以由抛物线函数描述。在一个示例中，第一组侧壁可以由方程式形成的抛物线曲率定义：

轮廓部分108可以相对于从发光区域104延伸的法向量152产生第一反射角114。法向量152从发光区域104垂直地延伸。轮廓部分108可以构造成以第一反射角114反射从光源发出的穿过发光区域104的光。

第一反射角114相对于法向量152可以在大约15°至85°之间。第一反射角114由第一组侧壁106的轮廓部分108确定，并且可以通过改变轮廓部分108来改变。在一些示例中，通过改变第一组侧壁106的单个扩展方程式(extensive equation)和/或抛物线函数来改变第一反射角。

图4是根据本公开的多角度透镜模块的第二组侧壁的轮廓图。第二组侧壁110可以形成轮廓部分112。轮廓部分112可以由单个扩展方程式定义。单个扩展方程式可以分别定义第二组侧壁110的每个侧壁的轮廓部分112。在至少一个示例中，轮廓部分可以由抛物线函数描述。在一个示例中，第二组侧壁可以由方程式形成的抛物线曲率定义：

轮廓部分112可以相对于从发光区域104延伸的法向量152产生第二反射角116。轮廓部分112可以构造成以第二反射角116反射从光源发出并穿过发光区域104的光。

第二反射角116相对于法向量152可以在大约15°至85°之间。第二反射角116由第二组侧壁110的轮廓部分112确定，并且可以通过改变轮廓部分108来改变。在一些示例中，通过改变第二组侧壁110的单个扩展方程式和/或抛物线函数来改变第一反射角。

在至少一个示例中，第二组侧壁110的轮廓部分112可具有两个不同的轮廓部分。两个不同轮廓部分中的第一个132可以从光接收区域102延伸预定距离150的一部分136。两个不同轮廓部分中的第二个134可以延伸预定距离150的剩余部分138。第一不同轮廓部分132和第二不同轮廓部分134可以共同构成整个预定距离150。部分136可以基本上是二分之一，而其余部分138可以基本上是二分之一。在其他示例中，部分136也可以是十分之三(30％)和十分之七(70％)之间的任何数字。

图5是根据本公开的多角度透镜模块的示意图。多角度透镜模块100可以产生第一反射角114和第二反射角116，其中第一反射角114不同于第二反射角116。第一反射角114和第二反射角116可以在确定透镜模块100的光分布158的同时提供从光源154接收的光的光混合。

光源154可以与光接收区域102相邻，并且通过光接收区域102将光提供给透镜模块100。光可以穿过透镜模块100并被第一组侧壁106和/或第二组侧壁110反射，以第一反射角114或第二反射角116离开发光区域104。

光源154可以是LED阵列。LED阵列可以是布置在一起的一个或多个LED。该一个或多个LED中的每一个可以发射预定波长的光，并且对于该一个或多个LED中的每一个，预定波长可以不同。LED阵列可以进一步包括设置在透镜模块100和光源154之间的硅胶160。在至少一个示例中，LED阵列可以是四乘四二极管LED阵列。在另一个示例中，LED阵列可以是两个二极管的LED阵列。

透镜模块100可以通过产生第一反射角114和第二反射角116来提供光源154的优化的光分布158。漫射器126可以进一步帮助实现期望的光分布158。光源154可以具有两个或更多个单独的光源，每个光源产生不同波长的光。透镜模块100可以被实现为最大化光混合，以确保光分布158是两个或更多个单独光源中的每一个的基本上均匀的混合物。

图6是根据本公开的多角度透镜模块的第二示例。多角度透镜模块200可以包括具有轮廓部分208的第一组侧壁206和具有轮廓部分212的第二组侧壁210。第一组侧壁206的轮廓部分208可以按单个扩展抛物线方程式形成并且在光接收区域202和发光区域204之间延伸。光接收区域202和发光区域204可以隔开预定距离250。第一组侧壁206可以产生相对于从发光区域204延伸的法向量252的第一反射角214。

第二组侧壁210的轮廓部分212可具有两个不同的轮廓部分。两个不同的轮廓部分中的第一个可以延伸预定距离250的一部分260，并遵循单个扩展抛物线方程式。两个不同的轮廓部分中的第一个可以与第一组侧壁206的轮廓部分208相同。

两个不同轮廓部分中的第二个可以延伸预定距离250的剩余部分262。部分260和剩余部分262可以组成整个预定距离250。在至少一个示例中，部分260基本上是二分之一，其余部分262基本上是二分之一。

两个不同轮廓部分中的第二个可以基本上垂直且平行于法向量252。两个不同轮廓部分中的第二个可以允许第二组侧壁210产生相对于法向量252的第二反射角216，即使当两个不同的轮廓部分中的第一个镜像第一组侧壁206的轮廓部分208时。第一反射角214和第二反射角216也不同，但可以分别为大约15°至85°之间的任何角度。

图7是与根据本公开的系统耦接的多个多角度透镜模块的等距视图。系统300可以包括耦接至托盘304的多个多角度透镜模块302。托盘304可以具有构造成接合透镜模块302的唇缘308的周边元件306。夹持元件(未示出)可以布置成在唇缘308和周边元件306之间产生压力配合。在至少一个示例中，每个透镜模块302可具有单独的夹持元件。在其他示例中，托盘304可具有与该多个透镜模块302接合的单个夹持元件。

图8是根据本公开的照明系统。照明系统800可以具有多个光源802、多个功率输出控制器804和主控制器806。在至少一个示例中，该多个光源802可以是多个发光二极管，每个发光二极管与如图1-7所示的透镜模块耦接。

该多个光源802中的每一个可以构造成输出预定波长的光，并且可以根据预定波长被布置在相应组808中。在至少一个示例中，可以将该多个光源802布置成三组，第一组具有约475纳米的预定波长，第二组具有约510纳米的预定波长，第三组具有约650纳米的预定波长。每个功率输出控制器804可对应于不同的色带。色带可以是与某种颜色相关联的光谱中的频带簇，例如450纳米的蓝光、525纳米的绿光和650纳米的红光。

多个功率输出控制器804可以与多个光源802的相应组耦接。照明系统800可以具有用于相应组808中的每一组的功率输出控制器804。该多个功率输出控制器804可以构造成将预定功率电平输出到光源802的相应组808。

主控制器806可以与该多个功率输出控制器804耦接，并且构造成向该多个功率输出控制器804提供信号。主控制器806可以针对该多个功率输出控制器804中的每一个调整期望的占空比、循环周期和/或相移。在至少一个示例中，该多个功率输出控制器804和主控制器806可以生成脉冲宽度调制以控制该多个光源802。

照明系统800可以进一步包括植物输入单元810。植物输入单元810可以与该多个功率输出控制器804和/或主控制器806通信地耦接。植物输入单元810可以构造成针对相应组808中的每一组调整期望的功率、占空比、循环周期和/或相移。植物输入单元810可以有线或无线耦接至照明系统800。在至少一个示例中，植物输入单元810可以是基于云的设备，该设备针对相应组中的每一组存储与多个植物物种以及关联植物物种的最佳占空比、循环周期和/或相移有关的数据。在另一示例中，植物输入单元810可以是具有一个或多个数据存储设备并且可通信地耦接至包括一个或多个照明系统800的网络的服务器。

植物输入单元810可以从用户接收指示特定植物物种和/或品种的输入。然后，植物输入单元810可以与该多个功率输出控制器804和/或主控制器806通信，以调整光源802的相应组808的占空比、循环周期和/或相移，以优化植物生长。在至少一个示例中，植物输入单元810可以与移动电子设备811通信地耦接并且与基于云的设备耦接，其中用户将植物种类输入到移动电子设备中，并且植物输入单元810与该多个输出控制器804和/或主控制器806通信。在另一个示例中，植物输入单元810可以具有与基于云的设备耦接的照相机。照相机可以检测植物的叶片形状或其他品质，以确定相应组808的植物种类和最佳峰值幅度。

图9是根据本公开的以相应组布置的多个光源。可以根据预定波长将该多个光源802布置在相应组808中。该多个光源802可以被布置在三个相应组812、814、816中，三个相应组812、814、816中的每一个具有不同的预定波长。在至少一个示例中，三个相应组812、814、816可以布置成列的阵列。相应组808中的第一组812可以是产生预定波长约为650纳米的多个光源或红色可见光谱内的光。相应组808中的第二组814可以是产生预定波长约为510纳米的多个光源或绿色可见光谱内的光。相应组808中的第三组816可以是产生预定波长约为475纳米的多个光源或蓝色可见光谱内的光。在另一个示例中，相应组808可以包括第四组光源，该第四组光源产生700纳米至1,000,000纳米之间的预定波长或红外光谱内的光。

相应组808可以共同形成光阵列818。可以以任何数量的方式、图案或随机地布置光阵列818内的相应组808。可以按列、行、对角线、随机顺序或任何其他排序方法/算法来排列相应组808。在至少一个示例中，光阵列818具有三个相应组812、814、816，其中每个组布置成一列，并且相应组812具有两列。相应组812具有两倍于相应组814和816的光源802。在其他示例中，相应组812的第二列可以是多个不同的光源802，例如红外。

相应组808中的每一组内的光源802可以通过电耦接819与特定组内的其他光源802电耦接。电耦接819可以是串联地耦接相应组内的每个光源802的跨接线。替代地，电耦接器819可以是串联地或并联地耦接相应组808内的每个光源802的跨接线。

尽管图9详细示出了具有排列成三个相应组的四列乘四行的光阵列818，光阵列818可以包括任意数量的相应组、多个光源和/或布置。

在至少一个示例中，如图1-7中所描述的透镜模块100可以与单个LED、多个LED、单个相应的LED组或其任意组合耦接。例如，透镜模块可以与来自第一相应组的一个LED和来自第二相应组的一个LED耦接。

图10A是主控制器移动相位的图形表示。主控制器806可以与该多个功率输出控制器804耦接并且与三个相应组812、814、816耦接，其中三个相应组中的每一组具有预定的波长。三个相应组812、814、816中的每一个可以具有单独的功率输出控制器804。主控制器806可以向相应的功率输出控制器804提供信号，以调整相位，从而移动峰值幅度。

主控制器806可以向相应组812、814、816中的每一个提供信号，以在第一预定时间段826中提供峰值功率。在第一预定时间段826之后，主控制器806可以向该多个功率输出控制器804提供信号，使信号振荡。在第二预定时间段828期间，振荡信号可以是由该多个功率输出控制器804产生的正弦振荡。主控制器806可以向该多个功率输出控制器804发信号以调整峰值幅度，从而使峰值发射为相对于相邻峰相移了120度。第一组812的峰值幅度820可以在第一预定时间段826处，并且此后立即开始振荡。第二组814可以维持峰值幅度822，直到响应于来自主控制器806的信号而开始振荡为止，该信号使第二组814的峰值幅度822相对于第一组816的峰值幅度820相移大约120度。第三组816的峰值幅度824可以相对于第二组的峰值幅度822相移大约120度，并且相对于第一组的峰值幅度820相移大约240度。

尽管所示出的示例详细描述了第一组812、第二组814和第三组816中的每一个的120度相移，但是在本公开的范围内具有由主控制器806产生的在0度和360度之间任何相移。

主控制器806可以向该多个功率输出控制器804提供信号，以产生相应组808中的每一组的振荡。相应组808中的每一组的相移可以通过及时减少在任何特定点的功耗来降低总功耗。当三个相应组中的每一组处于峰值幅度时(例如，第一预定时间段826)，可能会出现峰值功耗。可以在第二预定时间段828中，通过相对于彼此移动相应组808中的每一组的峰值幅度来降低功耗。

第二预定时间段828可以代表循环周期。循环周期可以是特定组的两个峰值幅度之间的时间量，并且循环周期可以由主控制器806针对相应组808中的每一组单独地缩短或延长。在至少一个示例中，循环周期可以是1000μs(微秒)。例如，在发芽和初始生长期间，循环周期可以较短，而在成熟植物结果期间，循环周期可以延长。

在至少一个示例中，相应组808中的每一组的振荡可以提供来自光源802的相应组808中的每一组的光，而不会减少在特定点处的光吸收。振荡不会阻止暴露在照明系统中的植物吸收光进行光合作用。振荡为植物提供了相应组808中的每一组的有效量，同时保持了有效的生长并减少了总的功耗。

尽管所示出的示例详述了在第一预定时间段826期间具有峰值幅度的三个相应组中的每一组，但是在第一预定时间段826期间具有一组、两组或任意数量的相应组在峰值幅度落在本公开的范围内。此外，虽然针对三个相应组描述了振荡和相移，但是主控制器和该多个功率输出控制器在一组、两组、三组或更多组光源802内产生相移和振荡也在本公开的范围内。相移可以由组的数量确定，以最大程度地减少能耗。例如，对于两个相应组，两个组之间的相移可以是大约180度，而对于四个相应组，这四个组之间的相移可以是大约90度。

图10B是占空比的图形表示。主控制器806可以分别调整相应组808中的每一组的占空比。占空比850可以是相应组808的间歇操作，在发光状态和不发光状态之间交替。占空比850可以确定第二预定时间段828中的相应组808处于发光状态或非发光状态的部分。相应组808中的每一组的占空比850可以在循环周期内被单独控制。在发光状态下，相应组808可以从关联的功率输出控制器804接收恒定电流。在非发光控制器中，相应组808可以不从关联的功率输出控制器804接收电流。如关于图10A所讨论的，占空比850可以移动相同的相位。

在至少一个示例中，第一组812的占空比可允许在25％的循环周期内的发光状态，而第二组814的占空比可以在50％的循环周期内产生发光状态，并且，第三组816的占空比可以在75％的循环周期内产生发光状态。

在至少一个示例中，相应组808中的每一组的占空比可以在第一预定时间段826之后开始，其中相应组808中的每一组从该多个功率输出控制器804接收恒定电流。

调整第一组812、第二组814和第三组816中的每一组的占空比可以通过增加和/或减少来自相应组808中的每一组的波长的光量来改变光输出的密度。例如，将第一组812的占空比从25％增加到50％可以增加提供给植物的红光的量。可以通过改变驱动电流来控制不同的光输出密度。另外，当通过驱动电流调整光输出密度时，相移和循环周期的变化可以保持相同。在其他示例中，可以独立地或一起调整相移和循环周期。

主控制器806可以分别调整相应组中的每一组的循环周期、占空比和/或相移。植物输入单元810可以存储与多个植物的优选或最佳循环周期、占空比和/或相移有关的数据，并将适当的数据提供给主控制器806。主控制器806可以使该多个功率输出控制器804同步到合适的植物的合适的循环周期、占空比和相移。

尽管所示实施例详细说明了相应组中的每一组的公共循环周期，但是在本公开的范围内可以单独改变相应组中的每一组的循环周期。

图11和图12涉及利用植物生长操作实现的照明系统和相关的光控制装置。植物生长操作可以利用具有或不具有多角度透镜模块的照明系统800来最大化高能效的植物生长。照明系统800可以通过与植物输入单元810耦接而针对单个植物品种进行优化。尽管图11和图12涉及植物生长操作，但是在其他领域的努力中实现照明系统和相关的光控制装置也在本公开的范围内。

图11是孔径的图形表示。暴露于照明系统800的植物的孔径830可以随时间变化。在第一预定时间段826期间的孔径830可以由于暴露于照明系统而增大，从而增大了光吸收率(下面相对于图12讨论)。在第一预定时间段826之后和第二预定时间段828期间，由于相应组808的振荡，孔径830可缓慢减小。孔径830可在整个第二时间段828内保持适合于有效的植物生长。

图12是光吸收率的图形表示。照明系统800可以利用该多个功率输出控制器804和主控制器806来通过相应组808中的每一组的振荡和相移来管理和减少总功耗。光吸收率832(以百分比示出)可以在光源802的相应组808的振荡期间在第一时间段834上降低。光吸收率832可以在第二时间段836提高，在第二时间段836中，相应组808中的每一组同时以峰值幅度操作而没有振荡。对于相应组808中的每一组以峰值幅度操作的第二时间段836可以“唤醒”植物，从而提高光吸收率。在第二时间段836之后可以跟随第三时间段，在第三时间段期间发生相应组808的振荡和相移。可以将植物的“唤醒”时段安排为预定的几分钟、每隔几个小时、每天、或每周一次，或者由所使用的特定植物种类和/或品种确定。在一些示例中，植物输入单元810可以确定期望的“唤醒”时段。

第一时间段834、第二时间段836和第三时间段838的时间长度可以根据生长操作中正在利用的植物品种和/或种类而变化。第一时间段834、第二时间段836和第三时间段838也可以分别改变长度。第一时间段834和第三时间段838的时间长度可以基本相等，而第二时间段836可以更短。备选地，第一时间段834可以长于第三时间段838，但是第二时间段836可以明显短于第一时间段834或第三时间段838。第二时间段836和第三时间段838由植物输入单元810确定。在至少一个示例中，第一时间段834和第三时间段838可以大约为60-90分钟，而第二时间段836的持续时间可以大约为10-15分钟。

图13是灯堆组件1300的等距视图。灯堆组件1300可以具有细长主体1302。细长主体1302可以具有从近端1304延伸到远端1306的长度1350。多个LED阵列1308可与细长主体1302耦接并沿细长主体1302的长度150布置。细长主体1302可以是基本上中空的，并且允许该多个LED阵列1308与细长主体1302耦接并布置在细长主体1302内。

细长主体1302可具有沿长度1350布置的任意数量的LED阵列1308。该多个LED阵列1308可沿细长主体1302的长度1350均匀地间隔开。在至少一个示例中，细长主体1302具有在近端1304和远端1306之间沿着长度1350均匀地间隔开的四个LED阵列1308。在其他示例中，该多个LED阵列1308可以在近端1304处比在远端1306处间隔得更近，或者在远端1306比近端1304间隔得更近。在仅实现四个LED阵列的示例中，中间两个LED阵列之间的间隔可以大于前两个LED阵列之间的距离。在另一示例中，LED阵列的聚集方式可以是：靠近近端的为第一组LED阵列并且在第一组LED阵列之间为均匀间隔、基本上在细长主体的中间的为第二组LED阵列并且在第二组LED阵列之间为均匀间隔、以及靠近远端的为第三组LED阵列并且在第三组LED阵列之间为均匀的间隔。第一组、第二组和第三组内的间隔可以基本上相同，组之间的间隔大于组内的间隔。

尽管图13详细示出了具有与之耦接的四个LED阵列1308的细长主体1302，但是任何数量的LED阵列1308与细长主体1302耦接都在本公开的范围内。例如，细长主体1302可具有与之耦接的两个、三个、五个或更多LED阵列1308。此外，虽然图13详细示出了在细长主体1302的一个表面上具有LED阵列1308的细长主体1302，在细长主体1302的一个以上表面上实现LED阵列1308也在本公开的范围内。例如，细长主体1302可以具有布置在前侧上的多个LED阵列1308以及布置在相对的后侧上的多个LED阵列1308。在另一示例中，细长主体1302的一侧没有LED阵列以允许安装散热装置。

该多个LED阵列1308可以与控制模块1310(在图15中更清楚地示出)耦接。控制模块1310可以配置为分别使该多个LED阵列1308中的每一个在发光状态和不发光状态之间转变。

灯堆组件1300可具有与细长主体1302和控制模块1310(图16所示)耦接的多个接近传感器1312。该多个接近传感器1312可以沿着细长主体1302的长度1350布置，并且构造成对准(register)预定距离内的物体。该多个接近传感器1312可以确定物体是否在预定距离内，并且控制模块1310可以响应于该多个接近传感器1312的确定而转变该多个LED阵列1308中的一个或多个。例如，控制模块1310可以响应于由该多个接近传感器1312确定的物体而转变相邻的LED阵列1308。预定距离可以基于所实施的传感器，由控制模块1310调整，或者作为对用户输入的响应而设置。

可以在受控的植物生长环境内实施灯堆组件1300，并且可以将该多个接近传感器1312布置成确定总体植物生长。当植物生长沿着细长主体1302的长度1350增加时，该多个接近传感器1312中的后续接近传感器可以检测植物生长(物体)，再将后续LED阵列1308从非发光状态转变为发光状态，从而降低了能耗。

细长主体1302可包括一个或多个网络连接1314，以将灯堆组件1300与内联网、互联网或其他网络耦接。灯堆组件1300还可以具有无线通信模块，以允许与内联网、互联网或其他网络的无线通信。在至少一个示例中，该一个或多个网络连接1314可以将灯堆组件1300与植物输入单元810和基于云的存储耦接。该一个或多个网络连接1314可以接收与可由该多个接近传感器1312检测到的预定距离有关的输入。

灯堆组件1300可包括安装结构1352，该安装结构1352构造成将细长主体1302与相邻环境耦接。安装结构1352可允许灯堆组件1300以任何角度安装到垂直表面、水平表面或任何表面。

图14是根据本公开的灯堆组件的后等距视图。细长主体1302可以由聚合物、金属、环氧树脂、木材或任何其他材料进行成形、碾磨、模制、机加工或3-D打印。细长主体1302可具有形成在至少一侧中的散热部分1316。散热部分1316可以是无源冷却系统，该无源冷却系统构造成允许灯堆组件1300将废热排至周围环境。尽管在细长主体1302的后表面上示出了散热部分1316，但是在细长主体1302的任何表面上实现散热部分1316也在本公开的范围内。如图所示和描述的，实施非被动冷却系统例如强制空气冷却或液体冷却在本公开的范围内。

图15是根据本公开的灯堆组件和安装结构的分解图。灯堆组件1300可具有耦接至细长主体1032并向发光表面提供LED阵列1308的透镜1318。灯堆组件1300可具有对应于该多个LED阵列1308中的每一个的多个透镜1318。该多个透镜1318可形成为相对于细长主体1302成角度1320。角度1320可相对于细长主体1302在15度至60度之间。在至少一个示例中，角度1320为约30度。

尽管图15详细示出了使该多个LED阵列1308相对于细长主体1302成一定角度布置的细长主体1302，但是布置LED阵列1308以垂直于细长主体1302的长度1350发射光在本公开的范围内。可以实现光学器件以相对于细长主体1302以任何角度分布发射的光。可以将透镜1318相对于细长主体1302保持一定角度，并且光学器件设置在透镜1318和LED阵列1308之间。

细长主体1302可以是具有前部1322和后部1324的两件式构造。前部1322和后部1324可以通过卡扣连接、压力配合、榫槽或螺纹紧固件耦接在一起。细长主体1302的两件式构造可以提供对设置在例如该多个LED阵列1308内的内部组件的容易接近。在至少一个示例中，可以包括垫片以密封组件使其免受湿润/潮湿的环境条件。阀可以构造成允许压力平衡，但防止水分进入。

灯堆组件1300可具有设置在其中并与该多个LED阵列1308耦接的多个透镜模块100。在至少一个示例中，每个LED阵列1308可具有与其耦接的多个透镜模块100。在另一个示例中，每个LED阵列1308可以具有与其耦接的单个透镜模块100。

图16显示了根据本公开的灯堆组件的部分组装的后部。后部1324可以在其中容纳控制模块1310和多个LED阵列1308。控制模块1310可以与该多个LED阵列1308中的每一个耦接并且构造成在发光状态和非发光状态之间转变。

控制模块1310可以用上面参照图9-12描述的主控制器806来实现。控制模块1310可以与主控制器806耦接或与其集成，并且耦接至植物输入单元810以接收指令。如上所述，植物输入单元810可以控制LED阵列1308的振荡，并且向控制模块1310发送指令以使一个或多个LED阵列1308在发光状态和非发光状态之间转变。

在至少一个示例中，控制模块1310可以在预定时间段之后将该多个LED阵列1308中的每一个从非发光状态转变到发光状态。控制模块1310可以从细长主体1302的一端到细长主体的另一端顺序地转变该多个LED阵列1308中的每一个。在另一示例中，控制模块1310可以将该多个LED阵列1308中的每一个转变达预定的时间段，其中每个LED阵列1308具有不同的预定时间段。在另一个示例中，控制模块1310可以根据该多个接近传感器1312对物体的检测来转变每个LED阵列1308。在另一个示例中，控制模块1310可以根据指令来转变该多个LED阵列1308。在转变该多个LED阵列1308的每一个之前，植物输入单元810可以确定适当的预定时间段。

通过在植物生长的适当阶段期间转变适当的LED阵列1308，控制模块1310可以提高能效并减少灯堆组件1300的总能耗。例如，近端1304处的LED阵列1308可以在植物生长(萌芽)的开始阶段操作。随着植物高度的增加，细长主体1302中间的后续LED阵列1308可以从非发光状态转变为发光状态，以确保植物具有足够的曝光量以实现最佳生长。随着植物的生长，控制模块1310可以继续转变后续的LED阵列1308，从而确保仅转变必要且相关的LED阵列1308以节能。在至少一个示例中，在植物已经达到一定高度之后，控制模块可以将LED阵列1308从发光状态转变为非发光状态。

可以利用设置在LED阵列1308上的透镜模块100以及与控制模块1310组合工作的该多个功率输出控制器804和主控制器806来实现灯堆组件1300，以减少单个LED阵列1308和灯堆组件1300的能量消耗。

图17是根据本公开的另一示例的灯堆组件1300的俯视图。灯堆组件1300可包括细长主体1302，该细长主体1302具有从近端1304延伸至远端1306的长度1350。图17-23的灯堆组件1300可以集成上述组件中的一个或多个。

图18是根据本公开的另一示例的灯堆组件1300的水平侧视图。多个LED阵列1308可以与细长主体1302耦接并且沿着长度1350布置。该多个LED阵列1308可以与控制模块1310耦接。控制模块1310可以构造成单独地使该多个LED阵列1308中的每一个在发光状态和非发光状态之间转变。控制模块1310可以包括多个控制器1800，其中每个控制器对应于该多个LED阵列1308中的每一个，并且还沿着细长主体1302的长度1350定位。该多个控制器1800中的每一个可以通过一对插头连接器1812通信并向该多个LED阵列1308中的每一个相应的LED阵列发送命令。第一插头连接器1814可以位于LED阵列1308上，第二插头连接器1816可以位于控制器1800上。在其他示例中，相应的控制器1800和LED阵列1308可以耦接以经由另一种类型的有线连接来交换数据。在其他示例中，连接可以是无线连接。在示出的示例中，该对插头连接器1812构造成用于潮湿甚至是淹没的环境，并且即使在恶劣的环境中也允许安全地传输数据。

该多个LED阵列1308可包括构造成耦接至冷却板1808的壳体1822。冷却板1808具有能够形成从冷却端口2018延伸至出口端口2020的一个或多个水通道的厚度，如图20所示。在至少一个示例中，冷却端口2018位于冷却板1808的一侧，而出口端口2020可以位于与安装冷却端口2018的一侧相反的一侧。

如图所示，该多个LED阵列1308中的每一个还可包括具有冷却板1808的冷却组件1806和具有冷却端口2018和出口端口2020的一对冷却端口2016。冷却液可以是任何液体，例如水等。冷却组件1806直接冷却该多个LED阵列1804中的每一个，这防止了系统过热并减少了整个区域的冷却量。另外，冷却组件1806防止热量传递到控制模块1310。可以以几种方式来施加冷却液，从而导致单独的冷却或成组的冷却。在一个示例中，冷却液可以进入第一冷却板2004的第一冷却端口2000并且离开第一冷却板2004的第一出口端口2002，如图20所示。冷却液可以相同的方式进入和离开每个冷却板1808，使得每个冷却板被单独冷却。在另一个示例中，冷却板1808可以被顺序地冷却。冷却液可以进入第一冷却板2004的第一冷却端口2000，然后离开第一出口端口2002进入未示出的连接器，该连接器将冷却液输送到第二冷却板2010的第二冷却端口2006。类似地，冷却液可通过第二出口端口2008从第二冷却板2010进入连接器(未示出)，该连接器将冷却液输送到第三冷却板2014的第三冷却端口2012。冷却液随后流过每个冷却板直到到达冷却液流出的第六个冷却板。冷却板2010可包括穿过其中形成的多个通道。在其他示例中，可以形成单个通道。在至少一个示例中，单个通道可以采用回路线，或者可以是直接通道。冷却液可以流出到冷却液源，在这里，现在加热的冷却液可以通过壳管式热交换器、板式热交换器、板壳式热交换器、流体热交换器等等。

图19A-B分别是该多个LED阵列1308之一、冷却组件1806和支撑结构1816的侧视图和等距分解图。该多个LED阵列1308中的每一个可以单独地调整并且可以绕轴线1802枢转，从而形成相对于细长主体1302的角度1804，如图18所示。该多个LED阵列1308中的每一个可以经由具有一对框架1820的支撑结构1816耦接至细长主体1302。容纳部1902从每个框架1820的底部突出并且包括构造成容纳杆1908的开口槽1902。每个框架1820还包括弯曲的支腿1904，该弯曲的支腿1904比容纳部1900进一步突出并且向容纳部1900弯曲，并且在框架1820的顶部附近具有相应的弯曲闭合槽1906。每个框架1820可以以任何方式包括但不限于螺钉、铆钉、粘合或焊接而安装到细长主体1302上。在一个示例中，每个框架1820通过在框架1820的顶部附近的两个螺钉1912和在框架1820的底部附近的两个螺钉1932被拧到细长主体1302上。每个框架1820还可以被集成到细长主体1302中，作为一个整体件。每个框架1820可以由任何固体材料制成，包括但不限于金属、塑料、木材等。

冷却板1808可以通过销钉、螺钉或允许冷却板1808绕容纳部1900枢转的任何其他机构安装到该对框架1820中的每一个上。在一个示例中，冷却板1808包括杆1908和构造成容纳杆1908的第一孔1916。杆1908延伸超过冷却板1808的两端上的第一孔1916，使得杆1908的延伸部分1934可以被每个框架1820的相应的开口槽1902容纳。冷却板1808还包括具有第一螺纹端1918和第二螺纹端1920的第二杆1916。第二孔1922构造成容纳第二杆1916。第一螺纹端1918和第二螺纹端1920都延伸超过第二孔1922以外露并且可以被每个框架1820的弯曲闭合槽1906容纳。第一盖1924和第二盖1926可以分别拧到第一螺纹端1918和第二螺纹端1920上。当第一盖1924和第二盖1926松开时，冷却板1808可以由于杆1908的延伸部分在每个开口槽1902中的自由旋转而枢转，并且可以以期望的角度定位。当冷却板1808处于期望的角度时，一对螺钉1912可以被拧紧直到冷却板1808被锁定就位。

在未示出的另一示例中，杆被集成到冷却板1808中，使得冷却板具有位于冷却板1808的底部附近的每一端上的一对销钉以及位于冷却板1808的底部附近的每一端上的一对螺纹孔。该对销钉被每个框架1820的相应的开口槽1902容纳，同时该对螺纹孔与每个框架1820的每个对应的闭合槽1906对准。该对螺钉可以拧入每个螺纹孔以将冷却板1808固定到框架1820。当这对螺钉松动时，由于每个开口槽1902中的该对销钉的自由旋转，冷却板可以枢转，并且冷却板1808可以定位在所需的角度。当冷却板1808处于所需的角度时，该对螺钉1912可以被拧紧直到冷却板1808被锁定就位。

该多个LED阵列1308中的每一个经由螺钉、铆钉、粘附剂等耦接至相应的冷却板1808。在一个示例中，冷却板经由底部上的四个螺钉1930拧入冷却板1808中，如图19A和21所示，在顶部具有四个螺钉1928，如图19A-B和17所示。闭合槽1906可具有多个凹口1914，该多个凹口1914被涂覆(paint)或蚀刻到框架1820中，并且冷却板1808可具有相应的凹口1916，如图18所示，凹口1916被涂覆或蚀刻到冷却板1808中以帮助定位该多个LED阵列1308中的每一个。在未示出的另一示例中，控制器1800可以根据植物输入单元810或植物的特定生长计划自动调整该多个LED阵列1308中的每一个的角度。该多个LED阵列1308中的每一个可以由旋转致动器自动调整，例如但不限于步进电机、伺服电机等。该多个LED阵列中的每一个的角度1804可以在-90度和90度之间。该多个LED阵列中的每一个的角度1804可以在零度至六十度之间。在一示例中，角度1804在零度至四十五度之间。

图20是根据本公开的另一示例的灯堆组件1300的俯视图。尽管示出了六个LED阵列1308，但是包括任何数量的LED阵列1308都在本公开的范围内。此外，灯堆组件1300可以悬置于地面上，使得灯堆组件1300不接触地面。在一个未示出的示例中，灯堆组件1300可以通过电线从天花板上悬挂下来。在未示出的另一示例中，灯堆组件1300可以由比灯堆组件1300高的框架悬挂，并且因此能够保持灯堆组件1300离开地面。另外，灯堆组件可以安装在伸缩支架上。

图21是根据本公开的另一示例的灯堆组件1300的正视图。灯堆组件1300可以包括电力接收器2000，该电力接收器2000构造成从电源接收电力以向该多个控制器1800和该多个LED阵列1308供电。电力接收器2100可以是例如插座。电力接收器2000可以从任何电源接收电力，例如但不限于电池、电池组、发电机、AC电源、DC电源等。电力接收器2000可以是防水连接。

图22是根据本公开的植物和照明装置的俯视示意图。多个灯堆组件1300可以以光布置(light arrangement)的形式围绕植物的区域布置。在一示例中，四个灯堆组件1300在植物周围等距布置。

图23是根据本公开的植物和LED装置的侧视图。如前所述，该多个LED阵列1308中的每一个LED阵列可以分别成角度并进行调整，以适应植物的特定生长计划。例如，顶部的LED阵列可以水平指向并在植物上方发光，以鼓励植物向上生长。在同一示例中，靠近底部的LED阵列的角度更大，以朝着植物的底部发出光，在植物的底部可能有更多的叶子，因此吸收光的能力更高。图21-22中所示的结合了多个灯堆组件1300和多个LED阵列1308的光布置和LED布置的组合可以在较短的时间跨度内产生更有生产力的植物。尽管未示出，但是可以使用以上装置之一来悬挂或升高LED装置。此外，可以如上所述控制LED阵列1308。

以上示出和描述的实施例仅是示例。即使在前面的描述中已经陈述了本技术的许多特征和优点，以及本公开的结构和功能的细节，但是本公开仅是说明性的，并且可以对细节进行改变，特别是在主题上在所附权利要求书中所使用的术语的广泛一般含义所指示的范围内，在本公开的原理之内的部件的形状、尺寸和布置的完全范围。因此，将理解，可以在所附权利要求的范围内修改上述实施例。