(57)【要約】【課題】  関心のある対象物の制御された照明を提供するためのシステム及び関連する方法を提供する。【解決手段】  可変形状の光源、及び、関連する照明方法は、プリント回路基板に組み込まれ、組み込まれたマイクロコントローラによって制御される、マイクロ発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを含んでいる。マイクロコントローラは、ユーザの入力を受信し、高密度のアレイに、その入力に従って照明させる。チューン可能なレンズは、１つまたは複数の特定のターゲットとなる対象物に向けてＬＥＤ照明の焦点を合わせるように動作し、様々な形状の光の投影を形成する。マイクロコントローラは、高密度のアレイに、個別の設備のために調整された様々な形状、強度、及び色温度を生成させる、命令を伴って構成されている。【選択図】図１
2020080307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変形状の光源であって、
マイクロコントローラであって、
ユーザ入力を受信し、
前記ユーザ入力に基づき、照明データ信号を生成するために構成され、
少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、及びストレージを含む、マイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラと操作可能に結合された電力レシーバであって、
電力を受領し、
前記電力の制御された部分を、前記可変形状の光源の少なくとも１つの構成要素に供給するために構成された、電力レシーバと、
前記マイクロコントローラ及び前記電力レシーバと操作可能に結合され、制御された照明を生成するために構成された、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイと、
前記マイクロコントローラ、前記ＬＥＤの高密度のアレイ、及び前記電力レシーバに操作可能に結合された、少なくとも１つのドライバであって、
前記電力の制御された部分を受領し、
前記照明データ信号を受信し、
前記照明データ信号に基づき、前記制御された照明を提供するように、前記ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動するために構成された、少なくとも１つのドライバと、
チューン可能なレンズであって、
選択可能な焦点に基づき、前記制御された照明の焦点を合わせるように構成され、それにより、選択可能な可変形状の光パターンを生成するように構成された、チューン可能なレンズと、
を備えた、可変形状の光源。
【請求項２】
前記マイクロコントローラ、前記電力レシーバ、前記ＬＥＤの高密度のアレイ、及び、前記少なくとも１つのドライバが、単一のプリント回路基板上に収容されている、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項３】
前記照明データ信号が、前記少なくとも１つのＬＥＤの隣接する１つまたは複数のＬＥＤ、前記少なくとも１つのＬＥＤの離れた１つまたは複数のＬＥＤ、及び、前記少なくとも１つのＬＥＤの前記隣接するＬＥＤと前記離れたＬＥＤとの組合せのうちの１つを照らすための信号を含む、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項４】
前記選択可能な可変形状の光パターンが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）光エンジン、または、デジタルマイクロミラーデバイスを使用せずに生成される、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項５】
前記少なくとも１つのドライバが、前記ＬＥＤの高密度のアレイの各ＬＥＤを個別に制御するように構成された金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項６】
前記少なくとも１つのドライバが、前記ＬＥＤの高密度のアレイの各ＬＥＤを個別に制御するように構成された第２のマイクロコントローラである、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項７】
前記可変形状の光源が、１．５インチ以下の外径を維持するようなサイズである、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項８】
前記選択可能な可変形状の光パターンが、乗り物のキャビン内の、少なくとも１つの必要な照明源と置き換えられるように構成されている、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項９】
前記選択可能な可変形状の光パターンが、乗り物から外部に投影するように設計された、少なくとも１つの必要な照明源と置き換えられるように構成されている、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項１０】
前記照明データ信号が、前記パターンの視認者への通知を生成するように、前記選択可能な可変形状の光パターンを生じる、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項１１】
前記チューン可能なレンズが、前記可変形状の光源が操作可能である際に決まった形状を維持する、請求項１に記載の可変形状の光源。
【請求項１２】
少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、及びストレージを含むマイクロコントローラ内において、ユーザ入力を受信することと、
発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを制御するように構成された照明データ信号を、前記ユーザ入力に基づき生成することと、
前記マイクロコントローラ及び前記ＬＥＤの高密度のアレイに操作可能に結合された少なくとも１つのドライバ内において、前記照明データ信号を受信することと、
前記照明データ信号に基づき、制御された照明を提供するように、前記ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動することと、
選択可能な可変形状の光パターンを生成するように、選択可能な焦点に基づき、チューン可能なレンズで前記制御された照明の焦点を合わせることと、
を備えた、対象物を照らすための方法。
【請求項１３】
マイクロコントローラ内でユーザ入力を受信することが、ボタン入力、スイッチの入力、トグルスイッチの入力、音声認識の入力、モーション検知の入力、及び、選択可能なパラメータのセットに基づく、自動的な入力のうちの１つからの入力を受信することをさらに含む、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１４】
照明データ信号を生成することが、前記ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを照らすか消すために構成されたデータ信号をさらに含む、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのドライバ内で、前記照明データ信号を受信することが、ＭＯＳＦＥＴドライバ、及び、第２のマイクロコントローラドライバのうちの一方で、前記照明データ信号内で受信することをさらに含む、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１６】
前記ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動することが、前記少なくとも１つのＬＥＤの隣接する１つまたは複数のＬＥＤ、前記少なくとも１つのＬＥＤの離れた１つまたは複数のＬＥＤ、及び、前記少なくとも１つのＬＥＤの前記隣接するＬＥＤと前記離れたＬＥＤとの組合せのうちの１つを照らすように、前記ＬＥＤの高密度のアレイの少なくとも１つのＬＥＤを駆動することをさらに含む、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１７】
選択可能な可変形状の光パターンを生成することが、前記選択可能な可変形状の光パターンを、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）光エンジン、または、デジタルマイクロミラーデバイスを使用せずに生成することをさらに含む、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１８】
前記照明データ信号が、前記選択可能な可変形状の光パターンに、前記パターンの視認者への通知を生成させる、請求項１２に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項１９】
前記通知が、乗り物及び構造のうちの一方の視認者のために構成された信号をさらに含む、請求項１８に記載の対象物を照らすための方法。
【請求項２０】
前記通知が、乗り物及び構造のうちの一方の外の視認者のために構成された信号をさらに含む、請求項１８に記載の対象物を照らすための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御可能なマイクロ発光ダイオードのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
個人用点灯装置が、個人用スペースの頭上の区画に設置される際に、多くの課題を生じる場合がある。個人用点灯装置は、関心のある対象物を照らすための光源を個人に与える場合がある。たとえば、航空機、または、地上乗り物の乗員は、本またはマップを照らすことを望む場合があり、一方、研究所のエンジニアは、回路基板の制御可能な照明を望む場合がある。さらに、医療専門家は、対象物となる被験体の特定のポイントを制御可能に照らすことを望む場合がある。
【０００３】
光源は熱を生じる場合があり、火災に関する法令遵守を確実にするため、及び、熱を安全に除去するための、光源のさらなる機能を必要とする。航空機の実施例では、頭上の区画に蓄積された熱は、航空機のオペレータにさらなる問題を生じる場合がある。
【０００４】
ユーザは、現在の光源には見られない、制御可能な機能を望む場合がある。たとえば、歯科医は、自身の光源に物理的に接触し、光源の方向を、被験体の所望の照明ポイントに向くように操作しなければならない。この接触は、歯科医が、光源の調整の後に作業を再開する際に、望ましくないバクテリアを導入する場合がある。
【０００５】
個人用ライトのユーザの近位の乗員は、特定の乗員によって使用されている光源からの、望ましくない光によって害を受ける場合がある。いくらかの乗員は、その乗員の隣の者が、対象物を明るく照らしていることから、眠るのが困難であるように感じる場合がある。
【０００６】
乗り物のオペレータは、複数の備品を維持する必要がある場合があり、メンテナンスのためのコスト及び時間を増大させる。航空機のキャビン内の、必要な備品の数に関し、オペレータは、各備品を維持しなければならず、備品の１つまたは複数が作動しなくなると、費用がかかる遅延または設備の代用に繋がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、個人用スペース内で、関心のある対象物の制御された照明を提供するための、システム及び関連する方法が必要なままである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態は、可変形状の光源を対象としている。可変形状の光源は、ユーザ入力を受信すること、及び、ユーザ入力に基づき、照明データ信号を生成することのために構成されたマイクロコントローラを備えている。マイクロコントローラは、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、及びストレージを含んでいる。可変形状の光源は、マイクロコントローラと操作可能に結合され、可変形状の光源の各要素に電力を供給するために構成された、電力レシーバを含んでいる。
【０００９】
制御された照明を生成するために、可変形状の光源は、マイクロコントローラ及び電力レシーバと操作可能に結合された、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを使用する場合がある。ＬＥＤは、マイクロコントローラ、ＬＥＤの高密度のアレイ、及び電力レシーバに操作可能に結合されたドライバによって駆動される。ドライバは、制御された部分の電力を受領し、照明データ信号を受信し、照明データ信号に基づき、制御された照明を提供するように、ＬＥＤの高密度のアレイ内の１つまたは複数のＬＥＤを駆動する場合がある。さらに、チューン可能なレンズは、選択可能な焦点に基づき、制御された照明の焦点を合わせるために構成されている場合があり、焦点を合わせることにより、選択可能な可変形状の光パターンを生成する。
【００１０】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、マイクロコントローラ、電力レシーバ、ＬＥＤの高密度のアレイ、及び、少なくとも１つのドライバは、単一のプリント回路基板上に収容されている。
【００１１】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態では、照明データ信号は、少なくとも１つのＬＥＤの隣接する１つまたは複数のＬＥＤ、少なくとも１つのＬＥＤの離れた１つまたは複数のＬＥＤ、及び、少なくとも１つのＬＥＤの隣接するＬＥＤと離れたＬＥＤとの組合せの１つを照らすための信号を含んでいる。本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、選択可能な可変形状の光パターンが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）光エンジン、または、デジタルマイクロミラーデバイスを使用せずに生成される。本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、少なくとも１つのドライバは、ＬＥＤの高密度のアレイの各ＬＥＤを個別に制御するように構成された金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【００１２】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態では、少なくとも１つのドライバは、ＬＥＤの高密度のアレイの各ＬＥＤを個別に制御するように構成された第２のマイクロコントローラである。本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、可変形状の光源が、１．５インチ以下の外径を維持するようなサイズである。
【００１３】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、選択可能な可変形状の光パターンは、乗り物のキャビン内の、少なくとも１つの必要な照明源と置き換えられるように構成されている。本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、選択可能な可変形状の光パターンは、乗り物から外部に投影するように設計された、少なくとも１つの必要な照明源と置き換えられるように構成されている。
【００１４】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態では、照明データ信号は、パターンの視認者への通知を生成するように、選択可能な可変形状の光パターンを生じる。本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、チューン可能なレンズは、可変形状の光源が操作可能である際に決まった形状を維持する。
【００１５】
本明細書に開示の本発明のコンセプトのさらなる実施形態は、対象物を照らすための方法であって、マイクロコントローラ内でユーザ入力を受信することであって、マイクロコントローラが、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、及びストレージを含む、受信することを含む、方法を含む場合がある。マイクロコントローラは、ユーザ入力に基づき、照明データ信号を生成することであって、照明データ信号が、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを制御するように構成されている、生成することを提供する場合がある。本方法は、少なくとも１つのドライバ内で照明データ信号を受信する場合があり、少なくとも１つのドライバは、マイクロコントローラ及びＬＥＤの高密度のアレイに操作可能に結合されている。本方法は、照明データ信号に基づき、制御された照明を提供するように、ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動し、選択可能な焦点に基づき、チューン可能なレンズで制御された照明の焦点を合わせる場合があり、焦点により、選択可能な可変形状の光パターンを生成する。
【００１６】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、対象物を照らすための方法であって、マイクロコントローラ内でユーザ入力を受信することが、ボタンの入力、スイッチの入力、トグルスイッチの入力、音声認識の入力、モーション検知の入力、及び、選択可能なパラメータのセットに基づく自動的な入力のうちの１つからの入力を受信することをさらに含む、方法を対象とする場合がある。
【００１７】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、照明データ信号を生成することが、ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを照らすか消すために構成されたデータ信号をさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００１８】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、少なくとも１つのドライバ内で、照明データ信号を受信することが、ＭＯＳＦＥＴドライバ、及び、第２のマイクロコントローラドライバの１つのうちで、照明データ信号内で受信することをさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００１９】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動することが、少なくとも１つのＬＥＤの隣接する１つまたは複数のＬＥＤ、少なくとも１つのＬＥＤの離れた１つまたは複数のＬＥＤ、及び、少なくとも１つのＬＥＤの隣接するＬＥＤと離れたＬＥＤとの組合せの１つを照らすように、ＬＥＤの高密度のアレイの少なくとも１つのＬＥＤを駆動することをさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００２０】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、選択可能な可変形状の光パターンを生成することが、選択可能な可変形状の光パターンを、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）光エンジン、または、デジタルマイクロミラーデバイスを使用せずに生成することをさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００２１】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、照明データ信号が、選択可能な可変形状の光パターンに、パターンの視認者への通知を生成させる、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００２２】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、通知が、乗り物及び構造のうちの一方の中の視認者のために構成された信号をさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００２３】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの追加の実施形態は、通知が、乗り物及び構造のうちの一方の外の視認者のために構成された信号をさらに含む、対象物を照らすための方法を対象とする場合がある。
【００２４】
前述の概略的記載と、以下の詳細な説明との両方が、例示的かつ説明的ものに過ぎず、請求される本発明のコンセプトを必ずしも制限するものではないことを理解されたい。本明細書に組み込まれ、かつ、本明細書の一部を成す添付図面は、本発明のコンセプトの実施形態を説明しており、概略的な説明とともに、本明細書に開示の本発明のコンセプトの原理を説明する役割を果たす。
【００２５】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施態様は、本発明の以下の詳細な説明を考慮する場合に、より良好に理解され得る。そのような説明は、添付図面を参照する。添付図面は、必ずしも拡縮されておらず、また、いくつかの特徴は誇張されている場合があり、いくつかの特徴は、明確化のために、省略されている場合があるか、概略的に示されている場合がある。図面の同様の参照符号は、同じであるか同様の要素、特徴、または機能を示すとともに参照する場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態に係る、可変形状の光源の図である。
【図２】本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態に係る、可変形状の光源の分解図である。
【図３】本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態の例示的な、可変形状の光源によって採用される、プリント回路基板の図である。
【図４Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図である。
【図４Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図である。
【図５Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図である。
【図５Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図である。
【図６】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、例示的ドライバマイクロコントローラの図である。
【図７Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、ＬＥＤの高密度のアレイの図である。
【図７Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、ＬＥＤの高密度のアレイの図である。
【図８Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｃ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｄ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｅ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｆ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図８Ｇ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図である。
【図９Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図９Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図９Ｃ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ａ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｂ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｃ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｄ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｅ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｆ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｇ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｈ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１０Ｉ】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図である。
【図１１】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、内部の航空機のキャビンの図である。
【図１２】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、２つの通路の航空機のキャビンの図である。
【図１３】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の投影図である。
【図１４】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態にフィットした航空機の側面図である。
【図１５】本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、対象物を照らすための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明のコンセプトが、その用途において、以下の詳細な説明に説明されるか、図面に示される、構成の詳細、及び、構成要素またはステップまたは手順の配置に限定されないことを理解されたい。当該発明のコンセプトの実施形態の、以下の詳細な説明では、複数の特定の詳細が、本発明のコンセプトをより完全に理解させるために説明される。しかし、当該開示の利益を有する当業者には、本明細書に開示の本発明のコンセプトが、これら特定の詳細を伴わずに実施される場合があることを理解されたい。他の例では、当該開示を不必要に複雑にすることを避けるために、周知の特徴は、詳細に記載されない場合がある。本明細書に開示の本発明のコンセプトは、他の実施形態が可能であるか、様々な方法で実行されるか実施されることが可能である。さらに、本明細書に採用されるフレーズ及び言い回しは、記載の目的のためのものであり、限定的とは見なされないものとすることを理解されたい。
【００２８】
本明細書で使用される場合、参照符号の後ろに付く文字は、同じ参照符号を有する（たとえば、１、１ａ、１ｂ）、前に記載された要素または特徴に類似である場合があるが、必ずしも同一ではない特徴または要素の実施形態を参照することを意図している。そのような略称の表記法は、便宜的目的のためにのみ使用され、明示的に異なって述べられていない限り、本明細書に開示の本発明のコンセプトを、いずれの方法でも限定するものとは解釈されないものとする。
【００２９】
さらに、明示的に異なって述べられていない限り、「または（ｏｒ）」は、包括的であるｏｒを参照するものであり、排他的であるｏｒを参照しない。たとえば、ＡまたはＢの状況は、Ａが真であり（または、存在し）、Ｂが偽である（または、存在しない）こと、Ａが偽であり（または、存在しない）、Ｂが真である（または、存在する）こと、及び、ＡとＢとの両方が真である（または、存在する）ことのいずれか１つによって満足される。
【００３０】
さらに、「ａ」または「ａｎ」の使用は、当該発明のコンセプトの実施形態の要素及び構成要素を記載するために採用される。このことは、単に便宜的に行われ、本発明のコンセプトの概略的意味を与え、また、「ａ」及び「ａｎ」は、１つ、または、少なくとも１つを含むことが意図されており、単数は、そうでないことを意味することが明らかでなければ、複数をも含んでいる。
【００３１】
最後に、本明細書で使用される場合、「１つの実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」のあらゆる参照は、その実施形態に関して記載した特定の要素、特徴、構造、または特性が、本明細書に開示の本発明のコンセプトの少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味している。本明細書の様々な場所での「いくつかの実施形態では（ｉｎ  ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」のフレーズの表示は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照するものではなく、開示の本発明のコンセプトの実施形態は、本明細書に明確に記載されたか、本質的に存在する特徴の１つもしくは複数、または、そのような特徴の２つ以上のサブの組合せの任意の組合せを、当該開示に、必ずしも明確に記載されていない場合があるか、本来的に存在する場合がある、任意の他の特徴とともに、含む場合がある。
【００３２】
（概要）
大まかに、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態は、可変形状の光源、及び、関連する照明方法を対象とし、プリント回路基板に組み込まれ、組み込まれたマイクロコントローラによって制御される、マイクロ発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを含んでいる。マイクロコントローラは、ユーザの入力を受信し、高密度のアレイに、その入力に従って照明させる。チューン可能なレンズが、１つまたは複数の特定のターゲットとなる対象物に向けてＬＥＤ照明の焦点を合わせるように動作し、可変形状の光の投影を形成する。マイクロコントローラは、高密度のアレイに、個別の設備のために調整された様々な形状、強度、及び色温度を生成させる、命令を伴って構成されている。マイクロコントローラは、対象物の照明に適している光の投影、及び、視認者への通知のために動画化された、動的な投影を、高密度のアレイに生成させる。
【００３３】
（図１）
ここで図１を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態に係る、可変形状の光源の図が示されている。可変形状の光源１１０の側面図１００には、上方ハウジング１１６と、下方ハウジングアセンブリ１０８と、刻み付きハンドル１０４と、クローズアウトレンズ１０２とが示されている。照明１１８は、可変形状の光源１１０によって生成され、所望の対象物を照らすように構成されている。
【００３４】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、可変形状の光源１１０は、様々な用途に組み入れるために構成される場合があり、また、各用途に同じ部品番号を使用する。用途の１つは、航空機のキャビン内の読書灯である場合がある。別の用途は、航空機の外部で光る誘導灯である場合がある。さらに別の用途には、建物の側部への動画化されたロゴ灯の投影が含まれる場合がある。各用途は、ＬＥＤの密度の解像度によってのみ、限定される場合がある。
【００３５】
（図２）
ここで図２を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態に係る、可変形状の光源の分解図が示されている。可変形状の光源１１０は、クローズアウトレンズ１０２と、刻み付きハンドル１０４と、チューン可能なレンズ１０６と、下方ハウジングアセンブリ１０８と、関連するＬＥＤの高密度のアレイ１８０を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）１１２と、ギャップパッド１１４と、上方ハウジング１１６とを含む場合がある。
【００３６】
動作時には、可変形状の光源１１０は、機上の電力源から電力を受領し、チューン可能なレンズ１０６及びクローズアウトレンズ１０２を介して照明１１８を投影する。ユーザは、可変形状の光源１１０を、刻み付きハンドル１０４を介して把持して、照明１１８を方向付ける場合があり、可変形状の光源１１０は、方向の制御を向上させるために、スイベルに取り付けられているものとする。
【００３７】
チューン可能なレンズ１０６は、オペレータによって所望される、ある方向に、または、ある距離に、照明１１８の焦点を合わせるように動作する場合がある。チューン可能なレンズ１０６は、製造設備内で構成される場合があり、また、可変形状の光源１１０が製造設備を離れると、決まった形状を保持する場合がある。各実施形態では、製造設備は、所望の性能のために、チューン可能なレンズ１０６をチューニングする場合がある。たとえば、単一の通路の航空機の読書灯のための、キャビン内の用途のために設計されたチューン可能なレンズ１０６は、外部の着陸灯の、航空機の作業のために設計されたチューン可能なレンズ１０６とは異なる場合がある。
【００３８】
（図３）
ここで図３を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態の例示的な、可変形状の光源によって採用される、プリント回路基板の図が示されている。ＰＣＢ１１２は、可変形状の光源１１０の各要素を収容するように機能する場合がある。電力入力１２０は、入力出力源１２２と、レギュレータ１２４とを含む場合がある。オプションの左方ドライバ１３０と、右方ドライバ１４０とが、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０に機能を与える場合がある。これら左方及び右方の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）ドライバは、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０を駆動する１つの方法として、オプションである場合がある。追加のオプションが、図５Ｂを参照して論じられる。
【００３９】
マイクロコントローラ３１０は、プロセッサ３１２、メモリ３１４、及びストレージ３１６を伴って機能する場合がある。ストレージ３１６に関し、プログラムピン１６０のセットが、製造業者の命令を受信し、それら受信した命令を、可変形状の光源１１０の操作のために、ストレージ３１６に適用するように、機能する場合がある。電力入力及びマイクロコントローラの入力１５０は、ユーザの入力を受信し、マイクロコントローラ３１０に、可変形状の光源１１０の操作を制御するように指示するように機能する場合がある。
【００４０】
操作時には、ユーザは、マイクロコントローラ３１０に、マイクロコントローラの入力部１５０を介して入力を行い、マイクロコントローラ３１０は、ドライバ１３０、１４０に、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０内の１つまたは複数のＬＥＤをイネーブルまたはディスエーブルするように指示する場合がある。照明１１８は、チューン可能なレンズ１０６を通し、クローズアウトレンズ１０２を出て、所望の対象物に向けられる。
【００４１】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、ＰＣＢ１１２全体が、１．５インチ以下の直径を維持するようなサイズである場合がある。この方式で、可変形状の光源１１０は、現在、航空機の機上、さらなる乗り物上、及び他の用途で使用されている、複数の光源と置き換えられるように構成されている場合がある。
【００４２】
（図４Ａ及び図４Ｂ）
ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図が示されている。可変形状の光源１１０への電力入力には、例示的な２８ＶＤＣの入力４２２が含まれる場合があるが、電力返還４２４は、電力の負極を提供するように動作する場合がある。電力基準入力４２６は、スイッチからのユーザ入力を受信して、可変形状の光源１１０を作動させるように機能する場合がある。
【００４３】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、ＰＣＢ１１２は、逆極性の保護、過電圧及び不足電圧の保護、及び電流制限のための複数のＭＯＳＦＥＴを含む場合がある。電磁的干渉ノイズフィルタ４４０は、マイクロコントローラ３１０からのノイズを制限するよう動作する場合がある。さらに、可変形状の光源１１０は、レギュレータの周波数を変更して、効率を向上させ、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０のＥＭＩシグネチャーを向上させる場合がある。
【００４４】
スイッチングレギュレータ４３２は、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０、及び、可変形状の光源１１０のさらなる要素による、機能を果たす使用のために、２８Ｖの入力を５Ｖに低減するように動作する場合がある。低ドロップアウトレギュレータ４３４は、電力を、５Ｖから、マイクロコントローラ３１０、及び、可変形状の光源１１０のさらなる要素によって使用できる３．３Ｖに低減するように動作する場合がある。
【００４５】
（図５Ａ及び図５Ｂ）
ここで図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の概略図が示されている。入力Ｅ４から入力Ｅ１０は、機能が電力基準入力４２６に類似しており、これら入力で、ユーザは、ボタンＥ４を使用した、例示的な明るくするコマンド、及び、ボタンＥ７を使用した、例示的な光の半径を広げるコマンドに関し、ボタンを押圧する場合がある。ユーザが特定のボタンに衝撃を与える場合があることから、マイクロコントローラ３１０は、そのコマンドを確認し、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０に、それに応じて機能するように命令する場合がある。
【００４６】
たとえば、Ｅ４からＥ１０の入力のプログラミングの１つのセットには、オン、オフ、明るくする、暗くする、または、左、右、上、下が含まれる場合がある。別のセットには、スポットサイズを拡大させるかスポットサイズを縮小させること、及び、異なる所望の形状を通してのシークエンスが含まれる場合がある。入力の各々の機能は、プログラムピン１６０を介してのマイクロコントローラ３１０のプログラミングによってのみ、限定される場合がある。
【００４７】
図５Ｂは、可変形状の光源１１０に利用可能な機能に関する命令を保持するマイクロコントローラ３１０を詳述している。マイクロコントローラ３１０は、可変形状の光源１１０を操作するために、常駐ソフトウェアを収容する場合がある。ストレージ３１６は、操作のために利用可能な命令をマイクロコントローラ３１０に提供するように機能する場合がある。ＬＥＤの高密度のアレイ１８０、較正に利用可能な回路、温度補償、入出力制御、及び、外部のソースとの通信を制御するためのプログラミング命令は、マイクロコントローラ３１０内に含まれる場合がある。
【００４８】
操作時には、マイクロコントローラ３１０は、ユーザ入力を受領し、ユーザ入力に基づく照明データ信号を生成する場合がある。照明データ信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号に従って、ドライバ１３０、１４０に、各ＬＥＤを明滅させる。このＰＷＭ信号は、照明データ信号に従って、全体の照明１１８を生成するように明るくなるか消えるような、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０の機能を可能にする場合がある。たとえば、暗い照明１１８は、形状が付された照明を提供するように、アレイ１８０内の特定のＬＥＤを消すことを介して達成される場合がある。
【００４９】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、ＲＳ４８５とラベルが付された通信ポートは、マイクロコントローラ３１０へ入力を提供するように機能する場合がある。
【００５０】
（図６）
ここで図６を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、例示的ドライバマイクロコントローラの図が示されている。例示的マイクロコントローラドライバ６１０の側面図６００は、可変形状の光源１１０内で機能するために、マイクロコントローラドライバ６１０に利用可能な入力及び出力を示す場合がある。
【００５１】
（図７Ａ及び図７Ｂ）
ここで図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、ＬＥＤの高密度のアレイの図が示されている。高密度のアレイ１８０は、マイクロコントローラ３１０によって制御された照明１１８を提供する場合がある。
【００５２】
（図８Ａから図８Ｇ）
ここで概略的に図８Ａから図８Ｇを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の例示的な、可変形状の光源の、様々なパターンの照明のＰＣＢの図が示されている。シークエンス８００は、可変形状の光源１１０に利用可能なＬＥＤの高密度のアレイ１８０の例示的機能を示す場合がある。図８Ａでは、各ＬＥＤに電力が供給されておらず、照明１１８はオフである。ユーザが電力入力１５０を介して入力する場合があると、高密度のアレイ１８０は、マイクロプロセッサ３１０の照明データ信号を確認するように動作する場合がある。
【００５３】
（図９Ａから図９Ｃ）
ここで図９Ａから図９Ｃを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図が示されている。シークエンス９００は、円形の複数のパターン９１８、正方形のパターン９２０、及び単一の円のパターン９２２を示す場合がある。
【００５４】
（図１０Ａから図１０Ｊ）
ここで図１０Ａから図１０Ｄを参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に関する、照明パターンの図が示されている。可変形状の光源１１０に利用可能な柔軟なサイズが、円形の複数のパターン９１８として示され得る。調整を伴わなければ、照明パターンは、傾いたパターン１０２０を示す場合がある。しかし、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、可変形状の光源１１０は、任意の角度で投影する間、焦点が合わせられた傾いたパターン１０２２を形成するように動作する場合がある。卵形のパターン９２４、及び、矩形のパターン９２６も、可変形状の光源１１０に利用可能である。
【００５５】
星の明かりのパターン１０２４などの特別なパターンが、可変形状の光源１１０によって投影される場合がある。
【００５６】
さらなる図１０Ｅから図１０Ｊが、可変形状の光源１１０のための追加のオプションを示している。一実施形態では、個別の可変形状の光源１１０が、各スポットを個別に制御しつつ、２つ以上のエリア（たとえば、３つの航空機のシート）を照らす場合がある。この方式で、オペレータは、航空機のキャビンに必要な備品の総数を低減する場合がある。
【００５７】
（図１１）
ここで図１１を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、内部の航空機のキャビンの図が示されている。長手方向の視野１１００が、単一の通路の航空機を示す場合がある。航空機の外部１１２０、航空機の乗員フロア１１４０、頭上パネル１１３０、航空機のシート１１０２が、航空機の機上に見られるハードウェアを含む場合がある。
【００５８】
焦点距離１１１８は、所望の対象物を照らすスポットサイズに関する所望の長さである場合がある。単一の通路の航空機上では、焦点距離１１１８は、比較的小さい値である場合があり、一方、より大である２つの通路の航空機上では、焦点距離はより長くなる。より明るいスポット照明を形成することは、ＬＥＤの高密度のアレイ１８０内で追加のＬＥＤを照らすことと同程度にシンプルである場合がある。より焦点が合わせられたスポットを形成することは、アレイ１８０内の点灯されたＬＥＤの低減によって達成される場合がある。
【００５９】
（図１２）
ここで図１２を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、２つの通路の航空機のキャビンの図が示されている。より長い焦点距離１１１８が、視野１２００に示される２つの通路の航空機内に見られる場合がある。中心の頭上パネル１１３２内では、可変形状の光源１１０が、乗員のシートへ、または、航空機の乗員デッキ１１４０上に、照明１１８を投影する場合がある。
【００６０】
（図１３）
ここで図１３を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態の投影図が示されている。
【００６１】
本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態では、可変形状の光源１１０は、一般的な航空機のキャビンの光の代替物を提供する場合がある。この方式で、単一の部品番号が、各キャビンライトと置き換えられ、所望の方向及び強度で照明を投影するように機能する場合がある。たとえば、頭上の荷物入れ１３３０上の、ロゴ灯の投影１３３２は、視認者に通知するように機能する場合がある。さらに、頭上の天井１３１０に投影された出口の表示１３１２は、乗員の出口を教示する場合がある。
【００６２】
さらに、可変形状の光源１１０は、乗員に通知するために、動画化された表示を投影する場合がある。本明細書で予期されるように、動画化された単語及びシンボルは、洗面所、非常用の出口、及び通常の出口に乗員を向ける場合がある。
【００６３】
可変形状の光源１１０は、サイドパネル１３２０上にさらに投影し、追加のサイドパネルのライトの必要性を除去する場合がある。乗員のサービスユニット（ＰＳＵ）１３４０内では、可変形状の光源１１０は、航空機のシート１１０２に着座した乗員に読書灯を与える場合がある。
【００６４】
（図１４）
ここで図１４を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態にフィットした航空機の側面図が示されている。誘導灯、ロゴ灯、及び衝突防止灯が、制御された光源として機能するように、可変形状の光源１１０によって置き換えられる場合がある。
【００６５】
（図１５）
ここで図１５を参照すると、本明細書に開示の本発明のコンセプトの一実施形態に係る、対象物を照らすための方法のフローチャートが示されている。
【００６６】
ステップ１５０２は、マイクロコントローラ内でユーザ入力を受信することを含む場合があり、マイクロコントローラは、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、及びストレージを含んでいる。ステップ１５０４は、ユーザ入力に基づき、照明データ信号を提供することを含む場合があり、照明データ信号は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高密度のアレイを制御するように構成されている。
【００６７】
ステップ１５０６は、少なくとも１つのドライバ内で照明データ信号を受信することを含む場合があり、少なくとも１つのドライバは、マイクロコントローラ及びＬＥＤの高密度のアレイと操作可能に結合されており、ステップ１５０８は、照明データ信号に基づき、制御された照明を提供するように、ＬＥＤの高密度のアレイ内の少なくとも１つのＬＥＤを駆動することを含む場合がある。ステップ１５１０は、選択可能な焦点に基づき、チューン可能なレンズで、制御された照明の焦点を合わせることを含む場合があり、焦点を合わせることにより、選択可能な可変形状の光パターンを生成する。
【００６８】
（結論）
上述のことから理解されるように、本明細書に開示の本発明のコンセプトの実施形態に係る可変形状の光源は、現在複数の用途内にある光源を向上させるか置き換えるために、投影可能な照明を提供する機能を有する場合がある。
【００６９】
本明細書に開示の本発明のコンセプトに係る方法の実施形態が、本明細書に記載の１つまたは複数のステップを含む場合があることを理解されたい。さらに、そのようなステップは、任意の所望の順番で実施される場合があり、２つ以上のステップは、互いに対して同時に実施される場合がある。本明細書に開示の２つ以上のステップは、単一のステップに合わせられる場合があり、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のステップは、２つ以上のサブステップとして実施される場合がある。さらに、他のステップまたはサブステップが、本明細書に開示の１つまたは複数のステップに対し、追加で、または代替的に実施される場合がある。
【００７０】
上の記載から、本明細書に開示の本発明のコンセプトが、目的を実施するため、ならびに、本明細書に述べられた利点、及び、本明細書に開示の本発明のコンセプトに本来備わっている利点を得るために、良好に適合されていることが明らかである。本明細書に開示の本発明のコンセプトの、現在好ましい実施形態は、本開示の目的のために記載されているが、当業者に対してそれ自体を容易に示唆し、本明細書に開示され、請求される本発明のコンセプトの主要な範囲及び適用範囲内で達成される、多くの変更が行われ得ることを理解されたい。
【符号の説明】
【００７１】
１１０…可変形状の光源
１００…側面図
１０２…クローズアウトレンズ
１０４…刻み付きハンドル
１０６…チューン可能なレンズ
１０８…下方ハウジングアセンブリ
１１２…プリント回路基板
１１４…ギャップパッド
１１６…上方ハウジング
１１８…照明
１２０…電力供給源
１２２…入力電力
１２４…電力レギュレータ
１３０…左方ドライバＦＥＴＳ
１４０…右方ドライバＦＥＴＳ
１５０…電力入力
１６０…プログラムピン
１８０…高密度のＬＥＤアレイ
２００…分解図
３００…ＰＣＢの上面図
３１０…マイクロコントローラ
３１２…プロセッサ
３１４…メモリ
３１６…ストレージ
４００…概略図
４２２…電力供給源２８ｖ
４２４…電力返還
４２６…電力基準入力
４３２…切換えレギュレータ
４３４…低ドロップアウトレギュレータ
４４０…ノイズフィルタ
６１０…マイクロコントローラドライバ
９１８…円形の複数のパターン
９２０…正方形のパターン
９２２…単一の円のパターン
９２４…卵形のパターン
９２６…矩形のパターン
１０２０…傾いたパターン
１０２２…焦点が合った傾いたパターン
１０２４…星の明かりのパターン
１１００…単一の通路の航空機の縦通
１１０２…航空機のシート
１１１８…焦点距離
１１２０…航空機の外観
１１３０…頭上のパネル
１１３２…出口の投影
１１４０…航空機の乗員デッキ
１２００…２つの通路の航空機の縦通
１３１０…頭上の天井
１３１２…投影の出口
１３２０…サイドパネル
１３３０…頭上の荷物入れ
１３３２…ロゴの投影
１３４０…乗員のサービスユニット（ＰＳＵ）
１４００…航空機の外観
【図１】
2020080307.tif 000003
【図２】
2020080307.tif 000004
【図３】
2020080307.tif 000005
【図４Ａ】
2020080307.tif 000006
【図４Ｂ】
2020080307.tif 000007
【図５Ａ】
2020080307.tif 000008
【図５Ｂ】
2020080307.tif 000009
【図６】
2020080307.tif 000010
【図７Ａ】
2020080307.tif 000011
【図７Ｂ】
2020080307.tif 000012
【図８Ａ】
2020080307.tif 000013
【図８Ｂ】
2020080307.tif 000014
【図８Ｃ】
2020080307.tif 000015
【図８Ｄ】
2020080307.tif 000016
【図８Ｅ】
2020080307.tif 000017
【図８Ｆ】
2020080307.tif 000018
【図８Ｇ】
2020080307.tif 000019
【図９Ａ】
2020080307.tif 000020
【図９Ｂ】
2020080307.tif 000021
【図９Ｃ】
2020080307.tif 000022
【図１０Ａ】
2020080307.tif 000023
【図１０Ｂ】
2020080307.tif 000024
【図１０Ｃ】
2020080307.tif 000025
【図１０Ｄ】
2020080307.tif 000026
【図１０Ｅ】
2020080307.tif 000027
【図１０Ｆ】
2020080307.tif 000028
【図１０Ｇ】
2020080307.tif 000029
【図１０Ｈ】
2020080307.tif 000030
【図１０Ｉ】
2020080307.tif 000031
【図１１】
2020080307.tif 000032
【図１２】
2020080307.tif 000033
【図１３】
2020080307.tif 000034
【図１４】
2020080307.tif 000035
【図１５】
2020080307.tif 000036
【外国語明細書】
2020080307000001.pdf