(57)【要約】  空間的に分布された複数の照明手段（１０，１２）を含む、とりわけ室内空間の、協調された照明のための照明装置（１）において、前記照明手段（１０，１２）は、それぞれ少なくとも１つの光源（１０１，１０３，１０２，１０４）と、それぞれ少なくとも１つの第１のセンサ（７）と、較正値が格納されているメモリを有する較正手段（４８）と、を有し、個々の前記照明手段は、個別に較正されており、したがって、それぞれの較正手段（４８）は、個別の較正値を有し、とりわけ前記較正値は、前記光源（１０１，１０３，１０２，１０４）の前記センサ（７）の較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表し、前記較正手段（４８）は、前記センサ（７）の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成するように構成されており、前記照明装置（１）は、少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）を含み、前記少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）は、前記補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、前記操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように前記光源が駆動される、照明装置（１）。
2019516226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に分布された複数の照明手段（１０，１２，１４，１６）を含む、とりわけ室内空間の、協調された照明のための照明装置（１）において、
前記照明手段（１０，１２，１４，１６）は、それぞれ少なくとも１つの光源（１０１，１０２，１０３，１０４）と、それぞれ少なくとも１つの第１のセンサ（７）と、較正値が格納されているメモリを有する較正手段（４８）と、を有し、
個々の前記照明手段（１０，１２，１４，１６）は、個別に較正されており、したがって、それぞれの較正手段（４８）は、個別の較正値を有し、
とりわけ前記較正値は、前記光源の前記センサの較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表し、
前記較正手段（４８）は、前記センサ（７）の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成するように構成されており、
前記照明装置は、少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）を含み、
前記少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）は、前記補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、前記操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように前記光源が駆動される、
照明装置（１）。
【請求項２】
空間的に分布された複数の照明手段（１０，１２，１４，１６）を含む、協調された照明のための照明装置（１）において、
前記照明手段（１０，１２，１４，１６）は、それぞれ少なくとも１つの光源（１０１，１０２，１０３，１０４）と、それぞれ少なくとも１つの第１のセンサ（７）と、較正値が格納されているメモリを有する較正手段（４９）と、を有し、
個々の前記照明手段（１０，１２，１４，１６）は、個別に較正されており、したがって、それぞれの照明手段は、個別の較正値を有し、
とりわけ前記較正値は、前記光源の前記センサの較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表し、
前記照明装置は、少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）を含み、
前記少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）は、前記センサ（７）の測定値を受信し、前記較正手段（４９）に送信し、事前に設定された色値および／または強度値を前記較正手段（４９）に送信するように構成されており、
前記較正手段（４９）は、前記センサの測定値に基づいて、前記閉ループ制御装置（５０）によって前記事前に設定された色値および／または強度値から操作値を形成し、前記操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように前記光源が駆動される、
照明装置（１）。
【請求項３】
前記照明手段は、相互に異なるスペクトル分布で光を出力するそれぞれ少なくとも２つの別個に駆動される光源（１０１，１０２，１０３，１０４）を有することを特徴とする、
請求項１または２記載の照明装置（１）。
【請求項４】
それぞれの前記較正手段（４８，４９）によって形成された前記補正された色値および／または強度値は、実質的に同じである、
請求項１から３までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項５】
前記照明装置（１）は、人間の観察者にとって個々の前記照明手段（１０，１２）が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、動作状態において、１つの光色および１つの強度を有する均質な光を出力するように構成されていることを特徴とする、
請求項４記載の照明装置（１）。
【請求項６】
事前設定手段（６）が設けられており、
前記事前設定手段（６）は、明度および／または強度の目標値を前記少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）に出力するように構成されており、これによって、受信した目標値に前記閉ループ制御装置（５０）が応答して、複数の照明手段の前記光源の明度および／または色が変化されることを特徴とする、
請求項１から５までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項７】
前記事前設定手段および前記閉ループ制御装置（５０）は、前記出力された光の光強度および／または色相が整合されるように、複数の照明手段の前記光源の明度および／または色を変化させるように構成されていることを特徴とする、
請求項６記載の照明装置（１）。
【請求項８】
前記光源（１０１，１０２，１０３，１０４）は、半導体発光素子として構成されている、
請求項１から７までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項９】
少なくとも１つの照明手段（１０，１２，１４，１６）の出射光学系は、ファイバ光学系として構成されているか、または導光ファイバまたは導光棒を含む、
請求項１から８までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１０】
少なくとも、第１のグループの照明手段（１０，１２，１４，１６）と、第１のグループにおける第１の個数の較正手段（４８）と、第２のグループにおける第２の個数の較正手段（４８）と、を含み、
前記第１のグループのそれぞれの前記較正手段（４８）によって形成された前記補正された色値および／または強度値は、前記第１のグループの内部において実質的に同じであり、前記第２のグループのそれぞれの前記較正手段（４８）によって形成された前記補正された色値および／または強度値は、前記第２のグループの内部において実質的に同じであり、
動作状態において、前記第１のグループの照明手段（１０，１２，１４，１６）は、第１のスペクトル範囲および／または第１の強度における光を放射し、前記第２のグループの照明手段（１０，１２，１４，１６）は、第２のスペクトル範囲および／または第２の強度における光を放射する、
請求項１から９までの少なくとも１項記載の照明装置（１）。
【請求項１１】
前記照明装置（１）は、
人間の観察者にとって、前記第１のグループの個々の前記照明手段が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、かつ、前記第２のグループの個々の前記照明手段が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、
動作状態において、前記第１のグループの照明手段では第１の光色および第１の強度を有する光を放射し、前記第２のグループの照明手段では第２の光色および第２の強度を有する光を放射し、
前記第１のグループの照明手段の前記光色および／または前記強度は、前記第２のグループの照明手段の前記光色および／または前記強度とは異なることを特徴とする、
請求項１０記載の照明装置（１）。
【請求項１２】
それぞれの前記照明手段（１０，１２，１４，１６）の前記少なくとも１つの第１のセンサ（７）は、それぞれの前記照明手段（１０，１２，１４，１６）によって放出された光の一部が検出されるように配置されており、
前記少なくとも１つの第１のセンサ（７，８）は、それぞれインターフェースまたは前記較正手段（４８，４９）を介して、対応する前記照明手段（１０，１２，１４，１６）の前記閉ループ制御装置（５０）に接続されている、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１３】
前記照明装置（１）は、光源（１０１，１０２，１０３，１０４）と、センサ（７，８）と、メモリと、閉ループ制御装置（５）と、を有する複数の同種の照明手段ユニットを含み、前記複数の同種の照明手段ユニットは、それぞれ異なる出射光学系（２）に結合されており、
前記照明手段（１０，１２，１４）は、それぞれ前記照明手段ユニットと、前記照明手段ユニットに結合された前記出射光学系と、共に形成される、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１４】
前記較正手段（４８，４９）のそれぞれのメモリには、対応する前記照明手段（１０，１２，１４，１６）の放射特性に対する較正値および目標設定値が格納されており、
前記目標設定値は、それぞれ異なる照明手段（１０，１２，１４，１６）の間でそれぞれ異なるように構成されている、
請求項１から１３までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１５】
前記較正値の大きさは、１つの照明手段を有するＨＳＶ色空間において少なくとも１８０°の色角度が表示可能となるような大きさであり、
前記照明手段（１０，１２，１４，１６）の前記光源のスペクトル明度分布は、１つの照明手段を有するＨＳＶ色空間において少なくとも１８０°の色角度が表示可能となるようにそれぞれ異なっていることを特徴とする、
請求項１から９までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１６】
少なくとも１つの照明手段（１０，１２，１４，１６）に少なくとも１つの第２のセンサ（７０）が対応付けられており、
対応する前記照明手段に対応付けられた前記第１のセンサ（７，８）および前記第２のセンサ（７０）は、関連する照明手段（１０，１２，１４，１６）に対する各自の空間的な向きに関してそれぞれ異なっており、
とりわけ前記第１のセンサ（７，８）は、前記第２のセンサ（７０）よりも前記照明手段の近くに配置されている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項１７】
前記第２のセンサ（７０）は、較正値が格納されているメモリ素子を有する開ループ制御手段（６）を含み、
前記較正値は、色および／または明度の目標値を、存在しうる実際値に結びつけ、
前記メモリ素子は、インターフェース（５１）を介して、対応する前記照明手段（１０，１２，１４，１６）に接続されている、
請求項１１記載の照明装置（１）。
【請求項１８】
前記照明装置（１）は、複数の第２のセンサ（７０）を含み、
前記複数の第２のセンサ（７０）は、それぞれ１つのグループの照明手段（１０，１２，１４，１６）に対応付けられており、好ましくは、同一または同種の出射光学系（２，２０１，２０２，２０３）を含む、それぞれ１つのグループの照明手段（１０，１２，１４，１６）に対応付けられている、
請求項１６または１７記載の照明装置（１）。
【請求項１９】
とりわけ室内空間の、協調された照明のための照明装置（１）において、
前記照明装置（１）は、少なくとも２つの空間的に相互に分離された照明手段（１０，１２）を有し、
前記照明手段（１０，１２）は、とりわけ半導体発光素子を有するそれぞれ少なくとも１つの光源（１０１，１０２）を含み、前記半導体発光素子は、とりわけそれぞれ異なる特性を有し、
前記照明手段（１０，１２）はさらに、それぞれ少なくとも１つのセンサ（７）と、１つの共通の較正手段（４８）または前記照明手段（１０，１２）に対応付けられた較正手段（４８）と、を含み、
前記センサ（７）は、動作状態において、それぞれ少なくとも１つの光源（１０１，１０２）によって放出された放射を測定し、得られた測定値を前記較正手段（４８）に送信し、
前記較正手段（４８）は、メモリを有するか、または前記較正手段（４８）に、較正値が格納されている少なくとも１つのメモリが対応付けられており、
個々の前記照明手段（１０，１２）は、個別に較正されており、したがって、それぞれの照明手段（１０，１２）は、個別の較正値を有し、
前記較正手段（４８）は、動作状態において、前記センサ（７）の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成し、
前記照明装置（１）はさらに、閉ループ制御装置（５０）を含み、
前記閉ループ制御装置（５０）は、動作状態において、前記補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、前記操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように前記光源（１０１，１０２）が駆動されるか、または
前記照明手段（１０，１２）に、動作状態において、色位置および／または強度に対する静的または動的な設定値が保存されており、前記設定値は、所定の時間に事前設定手段によって呼び出される、
照明装置（１）。
【請求項２０】
前記較正値は、前記光源の前記センサの較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表す、
請求項１９記載の照明装置（１）。
【請求項２１】
前記閉ループ制御装置（５０）は、前記光源（１０１，１０２）を別個に駆動する、
請求項１から２０までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項２２】
前記照明装置（１）は、複数の別個の閉ループ制御装置（５０）を含み、
それぞれの照明手段（１０，１２）に１つの閉ループ制御装置（５０）が対応付けられているか、または当該閉ループ制御装置（５０）が、対応する前記照明手段（１０，１２）の構成部分となっている、
請求項１から２１までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項２３】
前記照明装置（１）は、複数の較正手段（４８）を含み、
前記複数の較正手段（４８）は、上位の閉ループ制御装置（５０）に接続されており、前記照明手段（１０，１２）から分離されている、
請求項１から２２までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項２４】
前記照明装置（１）は、前記操作値を補正するための較正手段（４９）を含み、
前記較正手段（４９）は、前記閉ループ制御装置（５０）と前記光源（１０１，１０２）との間に接続されている、
請求項１から２３までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項２５】
前記照明装置（１）は、事前設定手段（６）を含み、
前記事前設定手段（６）は、明度および／または強度の目標値を少なくとも１つの閉ループ制御装置（５０）に出力するように構成されており、
前記閉ループ制御装置（５０）は、ユーザインターフェースとして構成されている、
請求項１から２４までのいずれか１項記載の照明装置（１）。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか１項記載の照明装置（１）を有する、車両車室または航空機客室（１１０）。
【請求項２７】
前記照明手段（１０，１２，１４，１６）は、少なくとも１つの線状の方向指示照明（３３）と、少なくとも１つの読書灯（３４）と、を含むことを特徴とする、
請求項２６記載の車両車室または航空機客室（１１０）。
【請求項２８】
協調された室内照明のための方法において、
請求項１６から１８までのいずれか１項記載の照明装置（１）の少なくとも１つの第２のセンサ（７０）によって、室内空間（１００）の照明の色値および／または明度値を検出し、
得られた実際値を前記照明の目標値と比較し、センサ値に基づいて、明度および／色の目標値と実際値とのずれを求め、
前記少なくとも１つの第２のセンサの前記開ループ制御手段（６）によって、前記第２のセンサ（７０）に対応付けられた１つまたは複数の前記照明手段（１０，１２，１４，１６）の明度および／または色を、目標値と実際値とが適合するように調整する、
方法。
【請求項２９】
前記第２のセンサ（７０）の前記メモリに格納されている目標値を、１日の経過に合わせて協調された室内照明が可能となるような形態で、時間的に変化させる、
請求項２８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、照明システムに関する。特に、本発明は、光の状況に合わせて相互に協調されるべき複数の光源を有する照明に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光源を有する照明システムでは、これらの光源を色および明度に関して相互に協調させる必要性が存在する場合があり、このことは、例えば線または面に沿って形成された領域にわたって光放射が実施される場合に、とりわけ望まれている。この場合には、それぞれの明度または色相の相違が特に目立ってしまう。また、多くの場合、いずれにせよ明度が変動する別の光源も存在する。例えばこれは、空間における日光の入射によって与えられている。しかしながら、この場合にもなお、色位置および明度を一定に保つことが求められることがある。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２０１３１１２９０６号明細書（DE 10 2013 112 906 A1）から、少なくとも２つのＬＥＤを有する照明手段を含む、閉ループ制御された色光源が既に公知であり、この場合、色表現および／または明度表現がセンサによって閉ループ制御される。それぞれ同一の出射光学系を有する複数のこのような光源を、照明手段に接続することができる。出射光学系は、導光体を含み、この場合、例えばプラスチック製またはガラス製の棒として形成されうる導光体の側方に取り付けられた散乱層によって光が出射される。
【０００４】
しかしながら、特別な照明概念の枠内において、複数の同じ構造の照明装置だけでなく、むしろ複数の異なる構造の照明装置を相互に協調させるべき場合には、色表現および／または明度表現の相互の協調に関して、すなわち色表現および／または明度表現の一貫性に関して困難が生じる。このことは、例えば、複数の異なる出射光学系、例えば線の形態で、広面積で、または単に点状で、もしくは多数の点（例えば、いわゆる「星空」のような）の形態で光を出力する出射光学系を使用すべき場合、または照明装置にそれぞれ異なるスペクトル特性を有する複数の異なるＬＥＤタイプまたはＬＥＤビンニングが取り付けられている場合、または例えばＲＧＢ灯とＲＧＢＷ灯とを相互に協調させるべき場合に当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の基礎となる課題は、複数の異なる照明手段を使用する場合に一貫した照明を提供する照明システムを提供することである。上記の課題は、請求項１の対象によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
定義
本発明の範囲内において、以下の定義が適用される：
【０００７】
「出射光学系」とは、例えば発光ダイオードの場合に当てはまるように典型的にはほんのわずかな直径を有する光源、すなわち例えばほぼ点状と見なすことができる光源からの光を受信し、送信し、所定の面および／または所定の空間角度範囲にわたる所定の分布に従って分配する光学素子であると理解される。したがって、本発明の枠内では、出射光学系という用語は、光分配器という用語と同義語として使用される。
【０００８】
「照明手段」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の電磁放射を出力する装置であると理解される。照明手段は、少なくとも１つの光源、すなわち光を生成する少なくとも１つの装置を含む。
【０００９】
「メモリ」とは、データが例えばマトリクスまたはリストの形態で格納されている装置であると理解される。
【００１０】
「一貫した」とは、複数の照明手段の色表現および明度表現が相互に協調されている照明であると理解され、好ましくは、照明手段によって放出された光が、生理学的に知覚される範囲内で、協調された値から全く逸脱していないか、または殆ど逸脱していない照明であると理解される。
【００１１】
本発明によれば、空間的に分布された複数の照明手段を含む、とりわけ室内空間の、協調された照明のための照明装置において、照明手段は、それぞれ少なくとも１つの光源と、それぞれ少なくとも１つの第１のセンサと、較正値が格納されているメモリを有する較正手段と、を有し、個々の照明手段は、個別に較正されており、したがって、それぞれの較正手段は、個別の較正値を有し、とりわけ較正値は、光源のセンサの較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表す、照明装置が設けられている。較正手段は、センサの測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成するように構成されている。照明装置はさらに、少なくとも１つの閉ループ制御装置を含み、少なくとも１つの閉ループ制御装置は、補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源が駆動される。
【００１２】
このようにして、例えば室内空間のような環境における一貫した、すなわち相互に協調された色表現および／または明度表現を、簡単に実現することが可能となる。
【００１３】
本発明の択一的な実施形態によれば、空間的に分布された複数の照明手段を有する、協調された照明のための照明装置において、照明手段は、ここでも、それぞれ少なくとも１つの光源と、それぞれ少なくとも１つの第１のセンサと、較正値が格納されているメモリを有する較正手段と、を有する、照明装置が設けられている。この実施形態では、照明装置は、少なくとも１つの閉ループ制御装置を含み、少なくとも１つの閉ループ制御装置は、センサの測定値を受信し、較正手段に送信し、事前に設定された色値および／または強度値を較正手段に送信するように構成されており、較正手段は、センサの測定値に基づいて、閉ループ制御装置によって事前に設定された色値および／または強度値から操作値を形成し、操作値を用いて、照明手段の事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源が駆動される。すなわちこの場合には、上述した本発明の実施形態とは異なり、操作値が較正手段によって形成され、この形成には、記憶されている較正値に基づいた操作値の変更も含まれる。
【００１４】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、照明手段は、相互に異なるスペクトル分布で光を出力するそれぞれ少なくとも２つの別個に駆動される光源を有する。このようにして、別個の駆動によって明度だけでなく所望の色値も正確に調整することが可能となる。
【００１５】
特に好ましいのは、事前設定手段を含む照明装置である。事前設定手段は、明度および／または強度の目標値を少なくとも１つの閉ループ制御装置に出力するように構成されており、これによって、受信した目標値に閉ループ制御装置が応答して、複数の照明手段の光源の明度および／または色が変化される。事前設定手段によって、光源の上位の調整が達成される。一貫した照明を得るために、事前設定手段および閉ループ制御装置が、出力された光の光強度および／または色相が整合されているように、または整合されるように、複数の照明手段の光源の明度および／または色を変化させるように構成されている場合には、さらに特に有利である。例えば隣り合う複数の照明手段の間で目立った明度の相違がもはや存在しないこの整合は、個々の照明手段の個別の較正と協働して達成される。較正値を用いて、目標値およびセンサ値を考慮して、複数の照明手段の間での明度および色の差が補償されるように補正することができる。
【００１６】
明度および／または色に関して複数の照明手段の整合を実施する場合、本発明の１つの実施形態によれば、それぞれの較正手段によって形成された補正された色値および／または強度値が実質的に同じであるか、または整合されると概して有利である。
【００１７】
とりわけ、照明装置は、人間の観察者にとって個々の照明手段が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、動作状態において、１つの光色および１つの強度を有する均質な光を放射するようにも構成され得る。
【００１８】
本発明による照明装置における複数の異なる照明手段のこのような配置は、とりわけ、例えば光源の放射特性の変化に起因する経年劣化現象をこのようにして補償することが可能となるという点で有利である。また、照明装置全体の色表現および明度表現に差が生じることなく、照明手段の交換を簡単に実施できるようにもなった。
【００１９】
例えば本発明の好ましい実施形態によって、光源が、半導体発光素子（いわゆる発光ダイオードまたはＬＥＤまたはレーザダイオードも）として構成されている場合には、照明装置において、そのような半導体素子の経年劣化を簡単に補償することが可能となる。複数の異なる製造業者または構造様式の照明手段を使用することも可能となる。
【００２０】
本発明の１つの実施形態によれば、少なくとも１つの照明手段の少なくとも１つの出射光学系は、ファイバ光学系として構成されているか、または導光ファイバまたは導光棒を含む。
【００２１】
例えば出射光学系を、当該出射光学系に入射された光が横方向に出力されるような形態で、すなわち、狭幅で細長く延びた面の形態で、または「線状に」に出力されるような形態で構成することができる。しかしながら、導光体の端面での光の出射も可能であり、これによって光は、例えば数ミリメートルの直径を有する点または円の形態で出力される。本発明の枠内では、このような出射光学系は「点状」とも呼ばれる。出射光学系が多数の異なる導光ファイバ、例えばいわゆるファイババンドルを含むことも可能である。
【００２２】
本発明による照明装置では、それぞれ１つの照明手段に少なくとも１つの第１のセンサが対応付けられている。少なくとも１つの第１のセンサは、本発明の１つの実施形態によれば、それぞれの照明手段によって放出された光の一部が検出されるように配置されており、センサは、それぞれインターフェースを介して、対応する照明手段の閉ループ制御装置または較正手段に接続されている。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、照明装置は、光源と、センサと、メモリと、閉ループ制御装置と、を有する複数の同種の照明手段ユニットを含み、複数の同種の照明手段ユニットは、それぞれ異なる出射光学系に結合されており、照明手段は、それぞれ照明手段ユニットと、照明手段ユニットに結合された出射光学系と、共に形成される。
【００２４】
好ましくは、それぞれのメモリには、対応する照明手段の放射特性に対する較正値および目標設定値が格納されており、較正値および／または目標設定値は、それぞれ異なる照明手段の間でそれぞれ異なるように構成されている。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、閉ループ制御装置は、それぞれのセンサの測定値を実際値に変換して、閉ループ制御アルゴリズムに基づいて、その都度の現在の操作値と、関連するその都度の目標設定値と、その都度の実際値とから新しい操作値を計算するようにそれぞれ構成されている。
【００２６】
さらに好ましくは、閉ループ制御装置は、それぞれインターフェースを介して給電ユニットに接続されており、この給電ユニットによって、それぞれの照明手段における光源の電源の電力および／またはパルス幅および／または周波数が閉ループ制御される。
【００２７】
すなわちセンサ信号は、目標値に適合され、例えば閉ループ制御装置に供給されることにより、光源の閉ループ制御のために利用される。
【００２８】
本発明の１つの実施形態によれば、照明手段のセンサは、出射光学系の上流で出射された光を受信するように配置されている。
【００２９】
センサのこのような配置は、出射装置の影響に関係なく、光源の経年変化を検出および修正するために特に適している。
【００３０】
本発明のさらに別の実施形態によれば、較正値の大きさは、１つの照明手段を有するＨＳＶ色空間において少なくとも１８０°の色角度が表示可能となるような大きさであり、光源のスペクトル明度分布は、１つの照明手段を有するＨＳＶ色空間において少なくとも１８０°の色角度が表示可能となるようにそれぞれ異なっている。
【００３１】
いわゆる「ＨＳＶ色空間」とは、色の印象が３つの値、すなわち、カラーホイールにおいて角度の情報によって定義されている色相（“hue”：Ｈ）と、カラーホイールの中心からの距離によって定義されている彩度（Ｓ）と、０％（明度なし）と１００％（最大明度）との間で示されている明度（“value”：Ｖ）と、の３つの値の情報によって定義されている。色空間は、例えば円柱の形態で表すことができ、この円柱の一方の底面は、０％のＶ値（明度なし）に相当し、第２の底面は、１００％（最大明度）に相当し、かつ最大明度におけるカラーホイールを表しており、この場合、カラーホイールの中心からの距離が小さい場合に得られるＳ値は、わずかな彩度のみを有する色相に相当し、例えば第２の底面ではほぼ純粋な白色に相当し、距離が比較的大きい場合には、色の精彩が増加し、すなわち色は、比較的大きな色彩度を有する。この場合、Ｓ値は、同様に％単位で示されるか、または０（彩度なし）から１（最大彩度）の尺度で示されることが多い。
【００３２】
本発明の別の実施形態では、照明装置は、少なくとも１つの照明手段に少なくとも１つの第２のセンサが対応付けられるように構成されており、対応する照明手段に対応付けられた第１のセンサおよび第２のセンサは、関連する照明手段に対する各自の空間的な向きに関してそれぞれ異なっている。とりわけ第１のセンサは、第２のセンサよりも照明手段の近くに配置されている。
【００３３】
このようにして、照明装置の色表現および／または明度表現の調整時に内在的な影響と外在的な影響の両方を考慮に入れることが可能となる。
【００３４】
この場合の「内在的な影響」とは、例えば照明手段の経年劣化の結果として、または例えば照明手段に含まれる光源に関するような、照明手段のそれぞれ異なる構造様式に起因して、個々の照明手段そのものに関連している影響であると理解される。これとは異なり、外在的な影響は、外部の状況によって受ける影響である。このような影響を、２つ以上の照明手段に関しても、例えば全ての照明手段に関しても考慮することが可能である。多くの場合、このような外在的な影響は、ローカルでは、すなわち照明手段に含まれた光源に空間的に非常に近接した場所では検出することはできず、所定の距離だけ離間した場所でのみ検出することができる。例えば、このような外在的な影響または要因は、照明装置が装備された空間における１日の経過に伴って変動する明度とすることができるが、１つまたは複数の出射光学系の汚染または経年劣化とすることもできる。
【００３５】
本発明の１つの発展形態によれば、第２のセンサは、較正値が格納されているメモリ素子を含み、較正値は、色および／または明度の目標値を、存在しうる実際値に結びつける。第２のセンサのメモリ素子は、インターフェースを介して、対応する照明手段に接続されている。
【００３６】
好ましくは、第２のセンサは、インターフェースを介して複数の照明手段に接続されるような形態で、照明手段のグループに対応付けられている。
【００３７】
この場合、本発明の別の実施形態によれば、第２のセンサは、照明装置の全ての照明手段に対応付けられている。
【００３８】
特別な照明概念では、特定のパラメータ、例えば色表現を、複数の異なる照明手段の間で常に相互に協調させる一方で、これに対して、他のパラメータ、例えば明度に関しては、照明装置の特定の照明手段をその他の照明手段から切り離して設けることが必要とされる場合がある。例えば、照明装置の１つの実施形態では、照明手段の一部を、多数の導光ファイバを用いていわゆる「星空」の形態で設けることができ、これに対して、照明手段の第２の部分は、面状または線状の光出力を有する出射光学系を有する。照明装置のこのような実施形態では、複数の照明手段を、常に統一された色印象または統一された色温度が実現されるような形態で相互に協調させ、光を例えば線状に出力する照明手段を、暗くなったときに他の照明手段よりも明るくなるように調整されるような形態で、残りの照明手段とは異なるように駆動することが有用であり得る。このような構成は、線状の出射光学系が安全経路を標示する場合に、例えば安全上の理由から有用であり得る。
【００３９】
本発明のさらに別の実施形態によれば、照明装置は、複数の第２のセンサを含むように構成されており、複数の第２のセンサは、それぞれ１つのグループの照明手段に対応付けられており、好ましくは、同一または同種の出射光学系を含む、それぞれ１つのグループの照明手段に対応付けられている。
【００４０】
とりわけ外在的な影響を考慮し、例えば補償することも可能であるこのような協調された室内照明は、乗客および／または貨物の輸送において使用される室内空間にとって特に重要である。例えば、上述したような照明手段は、車両車室または航空機客室のために適している。
【００４１】
好ましくは、このような車両車室または航空機客室は、照明手段が、少なくとも１つの線状の方向指示照明と、少なくとも１つの読書灯と、を含むことを特徴とする。
【００４２】
本発明の別の態様は、協調された室内照明のための方法に関する。本発明による方法では、上述した照明装置の少なくとも１つの第２のセンサによって、室内空間の照明の色値および／または明度値が検出される。得られた実際値が照明の目標値と比較される。センサ値に基づいて、明度および／または色の目標値と実際値とのずれが求められる。この場合、少なくとも１つの第２のセンサの閉ループ制御手段によって、第２のセンサに対応付けられた１つまたは複数の照明手段の明度および／または色が、目標値と実際値とが適合するように調整される。
【００４３】
本方法の１つの発展形態では、第２のセンサのメモリに格納されている目標値が、１日の経過に合わせて協調された室内照明が可能となるような形態で、時間的に変化される。
【００４４】
以下では本発明を、図面に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の照明装置のそれぞれ異なる実施形態を示す図である。
【図２】本発明の照明装置のそれぞれ異なる実施形態を示す図である。
【図３】本発明の照明装置のそれぞれ異なる実施形態を示す図である。
【図４】本発明の照明装置のそれぞれ異なる実施形態を示す図である。
【図５】本発明の照明装置のそれぞれ異なる実施形態を示す図である。
【図６】本発明による照明装置を有する室内空間を示す図である。
【図７】とりわけ車両車室または航空機客室として構成された、本発明による照明装置を有する室内空間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、協調された照明のための照明装置１の実施形態を示す。照明装置１は、少なくとも２つの照明手段１０，１２を含み、少なくとも２つの照明手段１０，１２は、それぞれ少なくとも１つの光源１０１，１０２と、それぞれ少なくとも１つのセンサ７と、較正手段４８と、を含む。センサ７は、それぞれ、少なくとも１つの光源１０１，１０２から放出された放射を測定し、得られた測定値を較正手段４８に送信する。これらの照明手段は、空間的に分布されるように設けられている。
【００４７】
例えば照明手段１０，１２を、室内空間に分布されるように設けることができ、したがって、このように構成された照明装置１によって、協調された室内照明が可能となる。光源１０１，１０２は、好ましくは、とりわけ発光ダイオードのような半導体発光素子である。
【００４８】
較正手段４８は、較正値が格納されているメモリを有する。この場合、個々の照明手段１０，１２は、それぞれ個別に較正されており、したがって、それぞれの照明手段１０，１２は、一般に、既に光源の特性がそれぞれ異なることに起因した個別の較正値を有する。とりわけ較正値は、光源のセンサの較正された実際値と、対応する測定値と、の値対を表す。
【００４９】
較正手段４８は、センサ７の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成するように構成されている。照明装置１はさらに、閉ループ制御装置５０を含み、閉ループ制御装置５０は、補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、この操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源が駆動される。これに代えて、照明装置に、色位置および強度に対する静的または動的な設定値を保存することができ、これらの設定値は、所定の時点に事前設定手段によって呼び出される。
【００５０】
例えば、照明装置１はさらに、照明装置によって放射されるスペクトルおよび強度に関する照明装置１の設定値を規定する事前設定手段６を含む。
【００５１】
好ましくは、光源１０１，１０２は、半導体発光素子（いわゆるＬＥＤ）として構成されている。例えばこれらの光源を、好ましくは４３０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の光を放出する青色ＬＥＤとして構成することができ、または好ましくは６００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長範囲の光を放出する赤色ＬＥＤとして構成することができ、または好ましくは５００ｎｍ〜５６０ｎｍの波長範囲の光を放出する緑色ＬＥＤとして構成することができる。同様にして、例えば光源を、白色光を放出するＬＥＤとして構成することもできる。
【００５２】
本発明は、相互に異なるスペクトル分布で光を出力するそれぞれ少なくとも２つの別個に駆動される光源を有する照明手段１０，１２を使用するためにも特に適している。図１に示された例では、照明手段１０，１２の各々は、出力される光のスペクトルがそれぞれ異なるそれぞれ２つの光源１０１，１０３または１０２，１０４を有する。光源１０１，１０２，１０３，１０４は全て、閉ループ制御装置５０によって別個に駆動される。したがって、両方の照明手段１０，１２において、明度を変化させることができるだけでなく、複数の光源の強度をそれぞれ異なるように調整することによって、ひいては複数のスペクトル分布を混合することによって色相を変化させることもできる。本発明の１つの実施形態によれば、図示された特定の実施形態に限定されるものではないが、照明手段のうちの少なくとも１つは、３色発光ダイオードまたは４色発光ダイオードを有し、すなわち、複数の異なる色および明度を表現することができるようにするために３つまたは４つの発光ダイオードを有する。
【００５３】
照明手段１０，１２は、例えばファイバ光学系、導光ファイバ、または導光棒として出射光学系２を含むことができる。これらの出射光学系２は、各々の形状および放射特性に関して個々にまたはグループ毎に異なっていてもよい。
【００５４】
観察者にとって色および光強度に関して均質な像をもたらすために、それぞれの較正手段４８によって形成される、補正された色値および／または強度値を実質的に等しくすることができる。これにより照明装置１によって、動作状態において、個々の照明手段１０，１２が人間の観察者にとって同じ光色および強度を放射するように、１つの光色および１つの明度を有する均質な光が出力される。したがって、残留している相違は、全く知覚されないか、またはせいぜいのところ殆ど知覚されない程度である。
【００５５】
換言すれば、図１は、以下のような照明装置もまたに記載する。すなわち、とりわけ室内空間の、とりわけ協調された照明のための照明装置１において、照明装置１は、少なくとも２つの空間的に相互に分離された照明手段１０，１２を有し、照明手段１０，１２は、とりわけ半導体発光素子を有するそれぞれ少なくとも１つの光源１０１，１０２を含み、半導体発光素子は、とりわけそれぞれ異なる特性を有し、照明手段１０，１２はさらに、それぞれ少なくとも１つのセンサ７と、１つの共通の較正手段４８、または当該照明手段１０，１２に対応付けられた較正手段４８と、を含み、センサ７は、動作状態において、それぞれ少なくとも１つの光源１０１，１０２によって放出された放射を測定し、得られた測定値を較正手段４８に送信し、較正手段４８は、メモリを有するか、または当該較正手段４８に、較正値が格納されている少なくとも１つのメモリが対応付けられており、個々の照明手段１０，１２は、個別に較正されており、したがって、それぞれの照明手段１０，１２は、個別の較正値を有し、較正手段４８は、動作状態において、センサ７の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成し、照明システムはさらに、閉ループ制御装置５０を含み、閉ループ制御装置５０は、動作状態において、補正された色値および／または強度値に基づいて操作値を形成し、操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源１０１，１０２が駆動されるか、または照明手段１０，１２に、動作状態において、色位置および／または強度に対する静的または動的な設定値が保存されており、設定値は、所定の時間に事前設定手段によって呼び出される。
【００５６】
図２は、照明装置１の別の例示的な実施形態を示す。この照明装置１の場合には、複数の別個の閉ループ制御装置５０が設けられており、それぞれの照明手段１０，１２に１つの閉ループ制御装置５０が対応付けられているか、または当該閉ループ制御装置５０が、対応する照明手段１０，１２の構成部分となっている。ここでも照明手段１０，１２は、個別に較正されており、較正手段４８は、それぞれの照明手段１０，１２のセンサ７の測定値を受信し、センサ値に基づいて、補正された色値および／または強度値を形成するように構成されている。閉ループ制御装置５０は、それぞれ対応する照明手段１０，１２のために操作値を形成し、この操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源が駆動される。
【００５７】
図３は、図１に示された実施形態の変形例を示す。図３に示された実施形態においても、較正手段４８は、上位の閉ループ制御装置５０に接続されており、ここでも較正手段４８は、照明手段から分離されている。これに対して、図１に示された例では、較正手段４８は、それぞれの照明手段１０，１２の構成部分である。
【００５８】
図４および図５の実施形態は、操作値が較正手段４９によって、当該較正手段４９に記憶された較正値に基づいて補正されるという点で、前述の実施形態とは異なる。したがって、較正手段は、閉ループ制御装置５０と光源１０１，１０２との間に接続されている。これに対して、図１〜図３の実施形態では、較正手段は、センサ７の下流に接続されているか、またはセンサ７と閉ループ制御装置５０との間に接続されている。図４に示された実施形態では、較正手段４９が照明手段１４，１６の外側に配置されており、その一方で、図５の実施形態では、較正手段４９が照明手段１４，１６の構成部分である。
【００５９】
いずれにせよ、これらの実施形態は、照明装置が、少なくとも１つの閉ループ制御装置５０を含み、少なくとも１つの閉ループ制御装置５０が、センサ７の測定値を受信し、較正手段４９に送信し、事前に設定された色値および／または強度値を較正手段４９に送信するように構成されており、較正手段４９が、センサの測定値に基づいて、閉ループ制御装置５０によって事前に設定された色値および／または強度値から操作値を形成し、操作値を用いて、事前に設定された色値および／または強度値が達成されるように光源が駆動される、ことに基づいている。
【００６０】
図１〜図５の全ての実施形態において、事前設定手段６が設けられており、事前設定手段６は、明度および／または強度の目標値を少なくとも１つの閉ループ制御装置５０に出力するように構成されており、これによって、受信した目標値に閉ループ制御装置５０が応答して、それぞれ複数の接続された照明手段１０，１２，１４，１６の光源の明度および／または色が変化される。事前設定手段６は、一般にユーザインターフェースとして構成することができる。例えば、このようなプログラミング技術による開ループ制御によって、複数の接続された照明手段を用いて、所定の所望の照明シナリオを調整することができる。例えば、日の出時における明度および色相が変化する光をシミュレートするプログラムを実行することができる。
【００６１】
図６には、本発明による照明装置が装備されている室内空間１００が示されている。照明装置は、室内空間１００において複数の異なる出射光学系だけが可視となるように設置されている。例えば、天井における光分布が光ドット３１の形態（見やすくするために全てには参照符号を付していない）で実現されており、これらの光ドット３１は、それぞれ最大でも１センチメートル、好ましくは１センチメートル未満のほんのわずかな直径を有し、これによって星空の印象が実現されている。床面では、中央領域における光分布が面状に実現されており、ここでは例えば矩形の光タイル３２の形態で図示されている。このような光タイルは、例えば、いわゆる「床面埋込型信号」を形成するために有用であり得る。ここに図示されている室内空間の横方向の床面領域には、線３３の形態の光分布が実現されている。例えば、このような線３３を用いて床面の段差に印を付けることができる。このようにして、避難経路を標示するための方向指示照明を実現することも可能である。さらに、例えば同様に図６に図示されているように、円形（３３０）または矩形（３３２）に線を引くことによって、窓（３３１）または枠（３３３）の輪郭照明の形態で、室内空間の特別な箇所に印を付けることも可能である。上側の壁領域には、別の線状の光分布３３が示されている。最後に、読書灯３４の形態の光分布も可能であり、この読書灯３４は、ここでは右側の壁領域に概略的に図示されている。
【００６２】
本発明によれば、この照明装置をセンサ７０によって相互に協調させることが可能であり、また、例えば窓３３１を通って入射する日光による外在的な影響に対して協調させることも可能である。センサ７０は、ここでは例えば、本発明による照明装置が設けられた室内空間の正面に配置されている。しかしながら、このセンサ７０を、室内照明に関して特に敏感な別の場所に取り付けることも可能である。複数の異なる照明手段をグループに組分けし、これらを複数の異なるセンサによって協調させることも有用であり得る。例えば車両車室または航空機客室の形態で構成された室内空間１００の床面領域に外在的な影響のためのセンサを配置することが、例えば有用であり得る。なぜなら、この領域は、経験によれば、車両車室または航空機客室の窓を通って入射する光によってさほど影響を受けないからである。このようにして、夜間飛行での休息中における障害的な光効果（いわゆる光害）によって乗客を妨害することなく、飛行機の全体的な明度に応じて、避難経路標識のための方向指示照明が常に良好に視認可能となることを保証することができる。
【００６３】
例えば上述した航空機客室の形態の、例えば室内空間１００の一貫した照明を得るためには、本発明の特定の実施形態に限定するわけではないが、複数の異なる照明手段をグループ毎に動作させることが概して非常に有利であり得る。概して、このために、本発明の発展形態では、照明装置１は、少なくとも、第１のグループの照明手段と、第１のグループにおける第１の個数の較正手段４８，４９と、第２のグループにおける第２の個数の較正手段４８，４９と、を含み、第１のグループのそれぞれの較正手段によって形成された補正された色値および／または強度値は、第１のグループの内部において実質的に同じであり、第２のグループのそれぞれの較正手段によって形成された補正された色値および／または強度値は、第２のグループの内部において実質的に同じであり、動作状態において、第１のグループの照明手段は、第１のスペクトル範囲および／または第１の強度における光を放射し、第２のグループの照明手段は、第２のスペクトル範囲および／または第２の強度における光を放射する。
【００６４】
このようなグループは、天井照明を、例えば方向指示灯のような他の照明とは異なる色または明度によって発光させるために有用であり得る。しかしながら他方で、それぞれのグループの内部では、できるだけ明度および色の相違が知覚されないように、個々の照明手段を色および明度に関してできるだけ相互に協調させるべきである。このために、発展形態では、照明装置１は、人間の観察者にとって、第１のグループの個々の照明手段が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、かつ第２のグループの個々の照明手段が実質的に同じ光色および強度を放射するものとして見えるように、動作状態において、第１のグループの照明手段では第１の光色および第１の強度を有する光を放射し、第２のグループの照明手段では第２の光色および第２の強度を有する光を放射し、第１のグループの照明手段の光色および／または強度は、第２のグループの照明手段の光色および／または強度とは異なる。
【００６５】
図６に示された例では、例えば天井の点状の光分布３１を、第１のグループ２１として一緒に動作される複数の照明手段によって生成することができる。第２のグループ２２として、例えば線状の光分布３３，３３０，３３２のための複数の照明手段を、これらが同じ明度を有する均質な色相で発光するように組み合わせることができる。その場合、必要に応じてこの色相を、点状の光分布の色相とは異ならせることができ、この場合、グループ毎にそれぞれ異なる値が調整される。
【００６６】
図７は、照明装置１を有する別の室内空間１００の図を示し、この照明装置１は、例えば方向指示灯の形態で構成された、または構成要素の特別な強調表示として構成された、例えば複数の異なる線状の光分布３３を含む。この場合の「線状」とは、線の形態で、または狭幅で細長い面の形態で構成された光分布を意味する。この場合、光分布の面に関して、１つの方向における横方向の長さが、この平面に位置する、この第１の方向に対して垂直な方向における長さよりも少なくとも１桁小さい場合に、この面が「狭幅」であると理解される。窓３３１も、例えば線状の光分布３３０によって縁取られている。見やすくするために、１つの窓３３１および１つの光分布３３０のみに参照符号が付されている。室内空間１００は、ここでは車両車室または航空機客室１１０の形態で構成されている。
【００６７】
協調された照明のための照明装置を、照明すべき空間のための全体照明装置の１つのサブシステムとすることができる。このことは、特定の複数の光源における色および／または強度のずれが、空間の照明の知覚されるバランスに対して全く影響を与えない、またはわずかな影響しか与えない場合にとりわけ当てはまる。このことは、例えば複数の光源が、同じ色を有してはいるが、意図的に同時に知覚されないように空間的に相互に離間されている場合に当てはまる。他の１つの例は、点状の「星空照明」とすることができる。なぜなら、自然の星々の間でも色のずれが発生しているので、人工的なシステムにおいて否定的に評価されないからである。上記の場合または同様の場合には、閉ループ制御されていないシステムのコスト的な利点が、ずれのほんのわずかな欠点を補償する以上のものになる。
【符号の説明】
【００６８】
１  照明装置
１０，１２，１４，１６  照明手段
１００  室内空間
１１０  車両車室または航空機客室の形態の室内空間
１０１，１０２，１０３，１０４  半導体発光素子
２  出射光学系
２１，２２  照明装置のグループ
３１  点状の光分布
３２  面状の光分布、光タイル
３３，３３０，３３２  線状の光分布、例えば方向指示照明
３３１  窓
３３３  枠
３４  読書灯
４１  データ接続部
４８，４９  較正手段
５０  閉ループ制御装置
６  事前設定手段
７，８  第１のセンサ
７０  第２のセンサ
【図１】
2019516226.tif 000003
【図２】
2019516226.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2019516226.tif 000011
2019516226.tif 000012
2019516226.tif 000013
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