(57)【要約】個々に制御される少なくとも２つの光源群として配置された複数の光源を備えた照射装置を開示する。第１の光源群（２０５）は、内部反射（ＴＩＲ）レンズ、光混合器、またはその上方に位置する他のレンズなどの、光源からの光を収集し、複数の光源ビームに変換する集光器を有する。第２の光源群（２０９）は画素配列に配置され、第１の光源群の間に光を出力する。画素配列は映像信号に基づいて制御され得る。各画素から光を出力する場合に、それを拡散カバーの拡散領域を通過させることにより拡散できる。拡散カバーの非拡散領域を通過して出た光源ビームは拡散しない。照射装置は、ベースを備えた可動ヘッド光源、ベースに回転自在に接続されているヨーク、およびヘッドに回転自在に接続されているヘッドを備える。第２の光源群（７０３，２０９）は導光板または導光パイプ（７１３ａ）に光を通過させ得、少なくとも２つの光源ビーム間の出力部（７１７ａ〜７１８ｂ）を有する。【選択図】図２ａ
2013525962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源群、および前記第１の光源群からの光を収集し、前記収集した光を複数の光源ビームに変換する複数の集光手段と、
その各々が少なくとも１つの光源を備えており、個々に制御可能な画素配列に配置された第２の光源群と、を備えており、
前記第１の光源群および前記第２の光源群が個々に制御可能であり、前記画素の少なくとも１つが、前記光源ビームの少なくとも２つの間の領域において光を出すように構成されている、照射装置。
【請求項２】
映像信号に基づいて前記画素を制御するように構成された映像制御手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の照射装置。
【請求項３】
少なくとも１つの光パラメータを示す光入力信号に基づいて、前記第１の光源群を制御するように構成された光制御手段を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の照射装置。
【請求項４】
前記画素の少なくとも１つは、前記第１の群の光源の少なくとも２つの間に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照射装置。
【請求項５】
前記複数の光源および複数の集光手段は、前記光源ビームが出るハウジング内に配置されており、前記ハウジングは拡散カバーを備えており、前記拡散カバーが、
前記画素の少なくとも１つが生成した光を受け入れ、前記受け入れた光を拡散する少なくとも１つの拡散領域と、
前記複数の光源ビームの少なくとも一部が拡散せずに通過する少なくとも１つの非拡散領域と、を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照射装置。
【請求項６】
前記拡散領域の少なくとも１つが、少なくとも２つの非拡散領域の間に位置することを特徴とする、請求項５に記載の照射装置。
【請求項７】
入力部および出力部を備えており、前記入力部において前記画素の少なくとも１つが生成した光を受け入れ、前記光源ビームの少なくとも２つの間の領域において前記受け入れた光を出すように構成された前記出力部に、前記受け入れた光を伝達する少なくとも１つの導光板をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の照射装置。
【請求項８】
前記出力部は、前記受け入れた光を拡散するように構成されていることを特徴とする、請求項７に記載の照射装置。
【請求項９】
ベースと、
前記ベースに回転自在に接続されているヨークと、
前記ヨークに回転自在に接続されているヘッドと、を備えており、
前記ヘッドが、請求項１〜８に係る照射装置を備えることを特徴とする、可動ヘッド照明器具。
【請求項１０】
複数の照射装置に接続されており、それらを制御する中央制御器を備える照射システムであって、前記照射装置の少なくとも１つが、
第１の光源群、および前記第１の光源群からの光を収集し、前記収集した光を複数の光源ビームに変換する複数の集光手段と、
その各々が少なくとも１つの光源を備えており、個々に制御可能な画素配列に配置された第２の光源群と、を備えており、
前記第１の光源群および前記第２の光源群が個々に制御可能であり、前記画素の少なくとも１つが、前記光源ビームの少なくとも２つの間の領域において光を出すように構成されている、照射システム。
【請求項１１】
前記中央制御器は、構成された前記照射装置の少なくとも１つと映像信号を通信するための手段を備えており、前記少なくとも１つの照射装置は、前記映像信号に基づいて前記画素を制御するように構成された映像制御手段を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の照射システム。
【請求項１２】
前記中央制御器は、構成された前記少なくとも１つの照射装置と、少なくとも１つの光パラメータを示す光入力信号を通信するための手段を備えており、前記少なくとも１つの照射装置は、前記光入力信号に基づいて前記第１の光源群を制御するように構成された光制御手段を備えることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに配置された複数の光源および複数の集光手段を備える照射装置に関する。複数の集光手段は、少なくとも１つの光源からの光を収集し、収集した光を複数の光源ビームに変換し、その光源ビームがハウジングから射出される。
【背景技術】
【０００２】
生演奏ショー、テレビ番組、スポーツイベントに関連する種々の照明効果およびムード照明を作り出すため、または構造上の設備の一部として、種々の効果を生み出す照明器具が娯楽産業においてますます使用されてきている。
【０００３】
娯楽業界の照明器具は、典型的には、ビーム幅および広がりを有する光ビームを生成し、例えば、配光が均一の比較的幅広い光ビームを生成するウォッシュまたはフラッド照明器具でもよいし、ターゲット表面にイメージを投影するように構成された輪郭照明器具でもよい。この種の器具は、各ショーまたは各設定においてますます使用される傾向があり、結果として、その産業分野において、またはテレビ視聴者にますます認知されてきている。照明器具は、通常、照明器具それ自体から一定距離離れた位置に照明効果を生み出すため、興味をそそられず、外観の美観に優れていない。この結果、器具の製造業者は、外観の関心を高めるために、美的デザインを考慮した器具の提供を試みている。しかしながら、これは非常に困難である、というのは、通常、器具のハウジングが、例えば、光学、力学、エレクトロニクス、冷却などの、器具の技術的な指定事項により規定された物理的要件に応じて制限されるからである。
【０００４】
単一光源の代わりに複数のＬＥＤを使用する場合に、ＬＥＤ構成要素は光源として、最大の照明光の外観を変化させてきた。これは、一般、国内、工業、娯楽などの全ての照明産業において暗に認識されている。最も明確な変化は、現在では全ての複数の光源が観察者から視認され、より広い領域から光が出ることである。現在では、大抵のＬＥＤ器具は可視ＬＥＤを備えており、一部の顧客は複数の光点の視認を好まない。光源からの極端な光量による粗悪な外観「見世物」を回避するために、均一性の向上の代わりに、光の放出さえも要求される。点々の「見世物」は、ハウジングから光を出す前に色を混合する照明器具に加えて、空中または壁において色を混合する照明器具にも見受けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、先行技術に関する前述の制限を解決することにある。これは、独立クレームに記述する照射装置および照射システムにより達成される。従属クレームは本発明の可能な実施形態を記述する。本発明の利点および恩恵は、本発明の詳細な説明に記述される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１ａ】先行技術に従う、可動ヘッド照明器具を例示する図である。
【図１ｂ】先行技術に従う、可動ヘッド照明器具を例示する図である。
【図２ａ】本発明に従う、照射装置の実施形態を示す図である。
【図２ｂ】本発明に従う、照射装置の実施形態を示す図である。
【図３】本発明に従う、照射装置のブロック図を示す図である。
【図４】本発明に従う、照射システムのブロック図を示す図である。
【図５ａ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図５ｂ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図５ｃ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図６ａ】図１ａおよび図１ｂに示す照射装置を改良した、本発明に係る照射装置を示す図である。
【図６ｂ】図１ａおよび図１ｂに示す照射装置を改良した、本発明に係る照射装置を示す図である。
【図７ａ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図７ｂ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図７ｃ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図７ｄ】本発明に従う、照射装置の別の実施形態を示す図である。
【図８ａ】図７ａ〜図７ｄに示す照射装置に用いられる導光板の可能な実施形態を示す図である。
【図８ｂ】図７ａ〜図７ｄに示す照射装置に用いられる導光板の可能な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、光ビームを生成する複数のＬＥＤを含む可動ヘッド照明器具であると考慮して記述される。ただし、本発明が、例えば、放電ランプ、ＯＬＥＤ、プラズマ源、ハロゲン源、蛍光光源、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の種類の光源を用いた照射装置に関連することを当業者は理解する。図示した実施形態は簡易化され、正確な実施形態を示すよりもむしろ本発明の原理を示すことが理解される。それ故、本発明が複数の異なる方法で具体化され得、示す構成要素に加えてさらなる構成要素を備え得ることを当業者は理解する。
【０００８】
図１ａおよび図１ｂは先行技術に係る照射装置を示す。図１ａは斜視図であり、図１ｂは分解図である。照射装置は可動ヘッド照明器具１０１であり、ベース１０３、ベースに回転自在に接続されているヨーク１０５、およびヨークに回転自在に接続されているヘッド１０７を備える。
【０００９】
図示した実施形態では、ヘッドは、ヘッドハウジング１１１に配置された複数の光源および複数の集光手段１０９を備える。集光手段は、光源からの光を収集し、収集した光を複数の光源ビーム１１３（１つのみを示す）に変換し、それをハウジングから出す。
【００１０】
図示した実施形態では、ヘッドハウジング１０７は「バケツ」型のヘッドハウジング１１１であり、（ヘッドの後側から視認される）表示部１１５、メインＰＣＢ１１７（プリント基板）、ファン１１９、ヒートシンク１２１、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２３、およびレンズ組立体が積層されている。ＬＥＤ  ＰＣＢ１２３は複数のＬＥＤ１２４を備えており、レンズ組立体はレンズホルダ１２５およびレンズアレイを備えており、レンズは集光手段１０９を構成する。各集光手段は、各ＬＥＤの光の形態を収集し、収集した光を複数の光源ビーム１１３に変換するように構成されている。ヘッドは、２個の傾斜ベアリング１２７によりヨークに回転自在に接続されており、ヨーク１０５に支持されている。傾斜モータ１２９は、傾斜ベアリング１２７の１つに接続されている傾斜ベルト１３１を手段としてヘッドを回転するように構成されている。ヨークは、傾斜ベアリング、傾斜モータ、パンモータおよび全ベアリングが配置されたヨークフレーム１３４に取り付けられた、２つの噛み合ったヨーク構造部１３２を備える。ＬＥＤ  ＰＣＢ１２３は光を出す複数のＬＥＤを備えており、レンズアレイの集光手段１０９と協働して複数の光源ビームを生成する。メインＰＣＢは、照射装置に関わる業界で周知の方法でＬＥＤを制御する制御回路および駆動回路（不図示）を備える。メインＰＣＢは、ヘッドハウジング１１１における複数の穴を通り延伸する複数のスイッチ（不図示）をさらに備える。スイッチおよび表示部はユーザインターフェースとして機能し、これにより、ユーザが可動ヘッド照明器具と交信可能になる。
【００１１】
ヨークは、ベース１０３に回転自在に接続されている全ベアリング１３３に接続されている。パンモータ１３５は、全ベアリング１３３に接続されているパンベルト１３７を手段として、ヨークを回転するように構成されている。ベースは、娯楽照明に関わる業界で周知のＤＭＸ信号用の５ピンＸＬＲオスコネクタ１３９およびメスコネクタ１４１、入力コネクタ１４３および出力コネクタ１４５、電源ＰＣＢ（不図示）、およびファン（不図示）を備える。ファンは通気口１４７を通じてベース内に空気を送り込む。
【００１２】
この先行技術の照射装置は、広く用いられる光源として周知の従来のＬＥＤ構成要素の導入のように、単一光源の代わりに複数のＬＥＤを使用する。ただし、このような照射装置は、ここで複数の光源が観察者に視認され、より広い領域から光が出る場合には、その外観を変化させる。照明光が単色ＬＥＤによる色混合バージョンである場合には、用いられる全てのＬＥＤ色が視認される。しかしながら、一部の顧客は複数の光点の外観を好まない。光源からの極端な光量による粗悪な外観「見世物」を回避するために、均一性の向上の代わりに、光の放出さえも要求される。
【００１３】
図１ａおよび図１ｂに示す照射装置は先行技術の照射に関わる派生装置の単なる例であり、既存の複数の製造業者により、複数の種々の実施形態が提供されることを当業者は理解する。
【００１４】
図２ａおよび図２ｂに、本発明に従う、照射装置２０１の簡易化された実施形態を示す。図２ａは上面図であり、図２ｂは、線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００１５】
照射装置２０１は、１つのＰＣＢ２０４に取り付けられた第１の光源群２０３（白い四角で示す）を備える。光源２０４の上方には、第１の光源群からの光を収集し、収集した光を複数の光源ビーム２０７に変換する複数の集光手段２０５が配置されている。集光手段２０５は、光源からの光を収集し、その光を光ビームに変換可能な任意の光学的部品として具体化され得、例えば、光学レンズ、光混合器、ＴＩＲレンズなどでもよい。図示した実施形態では、集光手段２０５は、先行技術で周知のＴＩＲレンズとして具体化され、ＴＩＲレンズが、光源の光出力および光源ビーム２０７の前述の光学的特性に応じて設計され得ることを当業者は理解する。光ビーム２０７は、照射装置までの距離が長い場合には１つの大きな光ビームに結合する。
【００１６】
第２の光源群は画素配列２０９（黒い四角で示す）に配置される。各画素２０９は少なくとも１つの光源を備えており、ＰＣＢ２１０上に配置される。また、各画素は、例えば、色またはその強さを変化させるため、制御器（不図示）によって個々に制御され得る。各画素は、矢印２１１に示す種々の方向に光を出すように構成され、これにより、画素を種々の方向から観察できる。さらに、画素の少なくとも１つは、光源ビーム２０７の少なくとも２つの間の領域から光を出すように構成される。少なくとも２つの光源ビーム間の領域は、光ビーム両方の少なくとも一部を遮断する直線上に位置する、光源ビーム上方から視認できる全ての点として規定され得る。それ故、光ビーム両方の少なくとも一部を遮断する多くの直線、および２つの光源ビーム間の領域が面を構成することが理解される。さらに、上方から観察する場合に、この領域が光源間に見える限り、そこが光源下方または上方に物理的に位置し得ることが理解される。ＰＣＢには、集光手段２０５を収容するように構成された複数の穴が形成される。
【００１７】
この結果、光ビーム間の領域が画素により照らされ得、第１の光源群が出す色と別の色を出すように構成され得るため、新規の照明効果が生み出される。娯楽照明に関わる業界で周知のように、第１の光源群および第２の光源群が個々に制御される場合には、これは動的に見える。画素は、第１の光源群が出す光と実質的に同じ色の光を出すように構成され得、これにより、光源ビーム間の領域が光源と実質的に同じ色で満たされる。第２の光源群は、各画素が個々に制御され得る場合には映像画面にも用いられ得、それ故、種々の方向から視認可能な現在の画像に利用することができる。それ故、本発明に係る照射装置は、映像画面および照射装置のいずれにも用いることができる。
【００１８】
図１ａおよび図１ｂに例示する先行技術の照射装置は、集光手段１０９が配置され得る複数の穴を有するＰＣＢとしてレンズホルダ１２５を具体化するか、集光手段１０９間の領域に画素を取り付けることにより、本発明に係る照射装置にアップグレードできる。代替的に、画素を備えるＰＣＢを元のレンズホルダ１２５に配置してもよい。元のＬＥＤ１２４（図１ｂ参照）および追加のＬＥＤ（図１ｂには不示）は、それぞれ、個々に制御され得る第１の光源群、および画素配列に配置された第２の群として機能するように構成される。第１の光源群および第２の群を制御するために、先行技術の照射装置の構成要素を変更する必要があることも当業者は理解する。これは例えば、図３に示す照射装置を具体化することにより達成され得る。
【００１９】
図３に、本発明に係る照射装置２０１のブロック図を示す。照射装置は、プロセッサ３０３およびメモリ３０５を含む制御ユニット３０１を備える。第１の光源群２０３および第２の光源群２０９は制御ユニット３０１に接続されており、本発明に従い配置される。それ故、第２の光源群は画素配列２０９ａ〜ｄに配置される。
【００２０】
プロセッサは制御手段として機能し、第１の光源群２０３および第２の光源群２０９を個々に制御するように構成される。処理手段は、光源の一方の群を制御すること無く、他方の群を制御可能な手段として意図される。制御手段は、例えば、光源の色および／またはその強さを制御し、例えば、ＰＷＭ、ＡＭ、ＦＭ、二値信号などの照明業界で周知の任意の種類の通信信号に応じて構成され得る。第１の光源群２０３および第２の群２０９は、それ故、互いとは独立して個々に制御され得、２つ別々に、他方の光源群と独立して処理され得る。制御手段３０１はさらに、矢印３０８ａ〜ｄに示すように、第２の光源群の各画素２０９ａ〜ｄを個々に制御できる。処理手段は、他の画素の制御に関わらずに各画素を制御可能な手段として意図される。各画素２０９ａ〜ｄは、示すように通信回線を通じて制御ユニットに接続され得るが、表示システムに関わる業界で周知のアドレス指定を利用して、画素と同一の通信回線とを接続してもよい。
【００２１】
制御手段３０１は、少なくとも１つの光パラメータを示す光入力信号３１１に基づいて第１の光源群を制御するように適応した光制御手段として機能するように構成される。入力信号３１１は、パラメータを通信可能な任意の信号でもよく、例えば、ＡＮＳＩ  Ｅ１．１１およびＡＮＳＩ  Ｅ１．２０規格により保護されるＲＤＭを含むプロトコルＵＳＩＴＴ  ＤＭＸ５１２、ＵＳＩＴＴ  ＤＭＸ５１２  １９９０、ＵＳＩＴＴ  ＤＭＸ５１２−Ａ、ＤＭＸ−５１２−Ａのうちの１つまたはＷｉｒｅｌｅｓｓ  ＤＭＸに基づき得る。ＡＣＮは、制御ネットワーク用のアーキテクチャを指定する（ＡＮＳＩ  Ｅ１．１７−２００６）。光パラメータは、例えば、第１の光源群が生成すると予期される色および輝度を表し得る。ただし、光パラメータはさらに、可動ヘッド照明器具の位置、ズームシステムとして照明器具が構成される場合のズームレベル、ストローブ速度などの娯楽照明に関わる業界で周知の他のパラメータを表し得る。
【００２２】
制御手段３０１はまた、映像信号３１３に基づいて画素を制御するように構成された映像制御手段として機能するようにも構成される。映像信号は、映像、画素または図形情報を含む任意の信号でもよく、それらの情報の通信に適した任意の通信プロトコルを利用して供給され得る。映像制御手段はさらに、例えば、種々の映像内容を保存可能なメモリ３０５からの映像信号を受信するように構成され得る。
【００２３】
入力信号は、例えば、ＲＧＢ値、配色表における色座標などの、第１の光源群が生成する光の色を規定する任意のパラメータでもよい第１の目標色を示し得る。制御手段は、第１の目標色を示す入力信号に基づいて第２の光源群を制御するように構成され得る。これにより、第２の光源群は、第１の光源群が生成した色と実質的に同じ色を生成するように構成され得る。ただし、第２の光源群の色が相違するが、所定の色彩設計に従い互いに美観が調和するように、第２のアレイの色を調整することにより色彩設計を完全にすることも可能である。また、入力信号は第２の目標色を示してもよく、第２の光源群の色は第２の目標色パラメータに基づいて制御され得る。
【００２４】
図４に、本発明に係る照射システム４０１のブロック図を示す。照射システム４０１は、複数の照射装置２０１ａ〜２０１ｉに接続されており、それらを制御する中央制御器４０３を備える。照射装置２０１ａ〜２０１ｉは、本発明に従う前述したものとして具体化される。照射システムに他の種類の照射装置も含まれ得ることを当業者は理解する。中央制御器４０３は、娯楽照明に関わる業界で周知の光制御器またはメディアサーバとして具体化され得、例えば、出願人が提供する種類のものでもよい。中央制御器４０３は、照射装置２０１ａ〜２０１ｉと光入力信号３１１を通信するための手段を備える。照射装置２０１ａ〜２０１ｉは、この光入力信号を利用して、前述のように第１の光源群を制御する。この具体例では、照射装置２０１ａ〜２０１ｉは、光入力信号の通信に用いられるＤＭＸプロトコルに従い周知のように変化したデイジーである。中央制御器４０３はさらに、照射装置２０１ａ〜２０１ｉと映像入力信号３１３（点線で示す）を通信するための手段を備える。照射装置２０１ａ〜２０１は、この映像信号を利用して、前述のように第２の光源群の画素を制御する。この具体例では、映像入力信号もまた変化したデイジーであるが、表示システムに関わる業界で周知のように、映像入力信号が照射装置２０１ａ〜２０１ｉごとに送信され得ることを当業者は理解する。例えば、出願人が現在提供するＰ３プロトコルを利用して映像信号を分配できる。図示した実施形態では、照射装置２０１ａ〜２０１ｉは３×３行列で配置され、中央制御器は、映像または画像を下位部分に分割し、各下位部分を異なる照射装置に分配するように構成される。この結果、行列全体を用いて１つの表示部を作り出すことができる。照射装置２０１ａ〜２０１ｉの第１の光源群を用いて空中での照明効果を作り出すことができる。可動ヘッド照明器具のヘッドに照射装置が一体化される場合には、行列全体を移動することにより、新規および既存の照明および映像効果を作り出すことができる。
【００２５】
図５ａ〜図５ｃに、本発明に係る照射装置５０１の別の実施形態を示す。図５ａは上面図であり、図５ｂは、線Ｂ−Ｂに沿う断面図であり、図５ｃは、拡散カバーを取り外した上面図である。
【００２６】
照射装置５０１は、第１の光源群５０３（白い四角で示す）、および第２の光源群５０５（黒い四角で示す）に配置された複数の光源を備える。前述のように、第２の光源群は画素配列に配置され、各画素は少なくとも１つの光源を備えており、例えば、色またはその強さを変化させるために個々に制御され得る。複数の集光手段５０９が第１の光源群５０３の上方および周囲に配置され、第１の光源群からの光を収集し、収集した光を複数の光源ビーム５１１に変換するように構成されている。集光手段５０９は、光源からの光を収集し、その光を光ビームに変換可能な任意の光学的部品として具体化され得、例えば、光学レンズ、光混合器、ＴＩＲレンズなどでもよい。図示した実施形態では、集光手段５０９は、先行技術で周知のＴＩＲレンズとして具体化され、ＴＩＲレンズが、光源の光出力および光源ビーム５１１の前述の光学的特性に応じて設計され得ることを当業者は理解する。光ビーム５１１は、照射装置までの距離が長い場合には１つの大きな光ビームに結合する。各拡散領域は１つの画素の光の形態を受け入れ、それ故、各拡散領域を利用して図形パターンを作り出すことができる。
【００２７】
照射装置は、ＰＣＢ５０７の上方に配置された拡散カバー５１３を備える。拡散カバーは、少なくとも１つの拡散領域５１５および少なくとも１つの非拡散領域５１７を備える。拡散領域５１５は、第２の光源群５０３が生成した光を受け入れ、受け入れた光を、矢印５１９に示す複数の方向に拡散する。この結果、光ビーム間の領域は、第２の光源群が出す色と別の色を有し得、新規の照明効果が生み出される。娯楽照明に関わる業界で周知のように、第１の光源群および第２の光源群が個々に制御される場合には、これは動的に見える。第２の光源群もまた、第１の群が出す光と実質的に同じ色の光を出すように構成され得る。これにより、照射装置の表面は、同じ色の一表面のように見える。拡散領域は非拡散領域の間に位置し得る。この配置では、非拡散領域間の領域が、非拡散領域を通じて照射装置から出る光ビーム５１１と実質的に同じ色であるため、ドット状の外観を示さないことができる。
【００２８】
図６ａおよび図６ｂは、それぞれ、図１ａおよび図１ｂの照射装置を改良した、図５ａ〜図５ｃに示す本発明に係る照射装置の斜視図および側面図である。
【００２９】
この実施形態では、集光手段１０９間のレンズホルダ１２５に複数のＬＥＤ６０１（黒い四角で示す）が取り付けられている。これは例えば、集光手段が配置され得る複数の穴を有するＰＣＢとしてレンズホルダを具体化するか、ＰＣＢを元のレンズホルダに追加することにより達成され得る。元のＬＥＤ１２４（図１ｂ参照）および追加のＬＥＤ３０１は、それぞれ、個々に制御され得る第１の光源群および第２の群として機能するように構成される。
【００３０】
さらに、ヘッドハウジングは、少なくとも１つの拡散領域６１５および少なくとも１つの非拡散領域６１７を含む拡散カバー６０３（図６ａではハウジングと分解し、図６ｂでは取り付けて示す）を備える。拡散領域６１７は、第２の光源群が生成した光の少なくとも一部を受け入れ、受け入れた光を、矢印６１９（簡潔さのため図１ｂにのみ示す）に示す方向に拡散する。複数の光源ビーム１１３の少なくとも一部は、拡散せずに非拡散領域６１５を通過する。簡潔さのために、光源ビームの一部のみを示すことに留意されたい。この結果、非拡散領域および拡散領域両方から光が出て、レンズ間の領域がＬＥＤからの既存の内部迷光により照らされ、周囲に拡散するときに、拡散カバーに光を照射することにより、ＬＥＤ正面にドット状の外観が現れない。各画素を個々に制御できるため、拡散領域６１５を利用して映像または画像を表示できる。
【００３１】
拡散カバー６０３の少なくとも一部はハウジングから突き出る。この結果光の一部は、（矢印６１９ａに示すように）光源ビームに対して横向きおよび後方に拡散する。拡散カバーの拡散領域は、表面後方および側面の両方から照らされ得るため、導光として機能する。この結果、照明器具は複数の角度から視認され得、突き出ている拡散カバーにより、照明器具は新規の照明効果を与える。
【００３２】
非拡散領域は、集光手段の上方に配置された透明平面のようなクリア領域として具体化され得る。このようなクリア透明平面により、光源ビームは拡散しなくても通過できる。ただし、クリア領域は、光源ビームのビーム広がりを調整しつつ、出射した光ビームがなおも明確な光ビームであるように構成され得る。それ故拡散カバーは、その表面をエッチングすることにより拡散領域を生成するクリアポリマにより具体化され得る。拡散領域はまた、拡散領域となる位置の領域をコーティングすることによっても生成され得る。拡散カバーはさらに、その鋳型の構成が非拡散領域および拡散領域を規定するようにモールドされ得る。非拡散領域はまた、集光手段の上方に配置されたアパーチャまたは切り抜きとしても具体化され得る。
【００３３】
拡散カバーには、ユーザが照射装置に拡散カバーを取り付け可能になる締結手段がさらに備えられ得る。それ故拡散カバーは、標準構成要素としても、任意の付属品としても備えられ得る。拡散カバーを取り外し可能な付属品として具体化することにより、拡散カバーを備えたおよび備えていない照射装置両方を利用する機会を与えることができる。この結果、拡散カバーを備えていない照射装置を用いる場合には、第２の光源群は明確な画素を示し、一方、拡散カバーを備える照射装置を用いる場合には、各画素はより平滑な画素に見えるという事実を招く。
【００３４】
図７ａ〜図７ｄに、本発明に係る照射装置７０１の別の実施形態を示す。図７ａは上面図であり、図７ｂは導光板および集光手段を取り外した上面図である。図７ｃおよび図７ｄは、それぞれ、線Ｃ−Ｃおよび線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。
【００３５】
照射装置７０１は、１つのＰＣＢ７０４に取り付けられた第１の光源群７０３（白い四角で示す）を備える。光源７０３の上方には、第１の光源群からの光を収集し、収集した光を複数の光源ビーム７０７に変換する複数の集光手段７０５が配置されている。集光手段７０５は、光源からの光を収集し、その光を光ビームに変換可能な任意の光学的部品として具体化され得、例えば、光学レンズ、光混合器、ＴＩＲレンズなどでもよい。図示した実施形態では、集光手段７０５は、先行技術で周知のＴＩＲレンズとして具体化され、ＴＩＲレンズが、光源の光出力および光源ビーム７０７の前述の光学的特性に応じて設計され得ることを当業者は理解する。光ビーム７０７は、照射装置までの距離が長い場合には１つの大きな光ビームに結合する。
【００３６】
第２の光源群は、画素配列に配置され（黒い四角で示す）、各画素は少なくとも１つの光源を備えており、例えば、色またはその強さを変化させるために個々に制御され得る。この具体例では、画素７０９の一部はＰＣＢ７０４上に取り付けられ、その別の部分７１０は、ＰＣＢ２０４に対して垂直の複数の直立のＰＣＢ７１１に配置される。
【００３７】
照射装置７０１は、入力部および出力部を備えた複数の導光板をさらに備える。導光板は、入力部において画素の１つが生成した光を受け入れ、その受け入れた光を出力部に伝達するように構成される。出力部は、受け入れた光を、少なくとも２つの光源ビーム７０７間の領域から出すように構成される。
【００３８】
例えば、図７ｃに示すように、光源７０９ａおよび７０９ｂは、それぞれ、入力部７１５ａおよび７１５ｂから導光板７１３ａおよび７１３ｂに入り、導光板から出て出力部７１７ａおよび７１７ｂにおいて結合する、矢印７１９に示す複数の光線（細い実線に示す）を出す。さらに、図７ｄに示すように、光源７１０ａおよび７１０ｂは、それぞれ、入力部７１６ａおよび７１６ｂから導光板７１４ａおよび７１４ｂに入り、導光板から出て出力部７１８ａおよび７１８ｂにおいて結合する、矢印７２０に示す複数の光線（細い実線に示す）を出す。導光板は、各画素が出した光を光源ビーム間の領域に伝達し、その光を種々の方向に出すように構成される。導光板は固体透明材料として具体化され、入力部に入る光線は、光線が導光板から出て結合する出力部において内部反射する。出力部は、導光板から出た光線を結合するように構成される。これは例えば、出力部における導光面の粗度を調節し、光線が粗面に当たるときに内部全反射させないことにより、結果として、光を導光板から出して結合させて達成できる。代替的に、導光面は、出力部に当たる光を散乱する物質により処理されてもよい。別の方法として、導光板の内側を移動する光線の入射角が結果として変化するように、下部および上部導光面を互いに対して角度付けてもよい。使用する導光板および外側での結合は、例えば、テレビ画面および／または携帯電話画面における背景光に関わる業界で周知の技術を利用して実現され得る。
【００３９】
図示した実施形態では、導光板の出力部を所定パターンに配置することにより、これらの領域における導光板から光を出す。この結果、第２の光源群を利用して、光ビーム間に光学的パターンを作り出すことができる。そして、この光学的パターンを利用して、照射装置を見る見物者によって観察され得る照明効果を作り出せる。例えば、オンオフの切り替え、所定パターンの特定部分の色を変化させることにより、画素、それ故光学的パターンの相違部分を個々に制御できる。このように、所定パターンを、注意を引き付けるいくつかの照明効果を詰めるために用いられ得る動的パターンとして用いることができる。ただし、導光板の出力部を、ｎ行およびｍ列の行列に配置することもできる。
【００４０】
導光板は、各画素からの光を光源ビーム間の領域に伝達する複数の個々の導光板として具体化される。例えば、導光板は、図８ａおよび図８ｂに示すように具体化され得る。図示した実施形態では、導光板および集光器は、円盤状の固形体７２２によって支持される。固形体には、集光手段７０５並びに導光板７１３および７１４を収容するように構成された複数の穴が形成される。
【００４１】
代替的に、個々の導光板を、その内部において画素が光を結合し、個々の画素の光の形態がその外側の種々の場所において結合するように構成された単一の導光板として具体化してもよい。このような単一の導光板は、例えば、その側面から透明円盤内に画素が光を出し、その前面における円盤の外側で光が結合するような固体の透明円盤（または、任意の他の形状）でもよい。
【００４２】
照射装置７０１は、ＰＣＢ７０４上に配置された光源の第３の群（不図示）、少なくとも２つの光源ビーム間に配置された複数の拡散領域（不図示）、および／または導光板の少なくとも出力部をさらに備え得る。拡散領域は、第３の群の光源の少なくとも１つからの光を受け入れ、受け入れた光を拡散するように構成される。拡散領域の生成は、例えば、透明材から成る固形体７２２を具体化し、集光手段７０５間の領域並びに／または導光板７１３および７１４に拡散特性を与えることにより実行される。光源の第３の群は第２の光源群として画素配置され得、それ故、それを利用して画像を生成できる。
【００４３】
図８ａおよび図８ｂは、それぞれ、図７ａ〜図７ｄに用いられる２種類の導光板を示す。図８ａに示す導光板は、ＰＣＢ７０４の円周部に配置された光源７１０ａの光の形態を受け入れるように構成された導光板７１４ａに相当する。この導光板は、入力部７１６ａおよび出力部７１８ａを備えた透明ロッド８０１から構成される。出力部はロッドの片面に構成され、光がこの面から外側に矢印７２０に示すように出て結合するように処理される。この具体例では、光源７１０ａは、赤色ダイＲ、緑色ダイＧ、青色ダイＢおよび白色ダイＷを備える４イン１ＬＥＤ光源であり、それ故、付加的な色混合を利用して多くの異なる色を作り出せる。光ロッドはさらに、４ＬＥＤダイによる色の混合に役立つ。図８ｂに示す導光板は、入力部７１５ａから入った、ＰＣＢ７０４上の光源７０９ａの光の形態を受け入れるように構成された導光板７１３ａに相当する。この導光板は、入力部から出力部７１７ａに向かう光を反射するように構成された屈曲部８０３を備える。
【００４４】
以下の点に留意されたい。
本発明は、マルチチップＬＥＤおよび単色ＬＥＤの両方に適用される。
本発明は、輪郭およびウォッシュ照明器具の両方に適用される。
本発明は、あらゆる光源技術に適用される。
本発明は、見物者に視認される、複数のＬＥＤレンズを備えたＬＥＤ照明器具のドット状の外観を消去または最小化する。
第２の光源群は、器具における新規の追加の効果特徴、および注意を引き付ける策略としての機能の両方として用いられ得るが、より重要には、複数のユニットのセットアップにおいて用いられる場合に、個々の画素として用いられる。それ故、中空ビームおよび照らし表面の両方に利用される。
第２の光源群はまた、エラーまたは他の器具の状態情報の表示にも用いられ得る。
本発明は、単なる正面からだけでなく、他の角度から視認される光および色を生成できる。
周囲に従い反応する、照明器具の相互作用的な部品として、補助的な光源を用いてもよい。
本発明に係る照射装置は、複数のユニットのセットアップ（例えば、大規模行列）において器具を用いる場合に、主要な光源の電源を切るか、明かりを落とすことができる。これにより、照明器具は自動中空ビームから変化させて、きらめくが、まばゆく無い表面を含む図形画素を形成できる。適切な効果を有する発電機制御（例えば、メディアサーバ）は、その後、完全な器具セットアップにおいて、映像内容または単色波、およびパターンを表示できる。
ユーザは、同一の器具において２つの個々の光シーケンスまたはメディアコンテンツを起動できる。例えば、第１の光源群が生成した１つのコンテンツと、第２の光源群が生成した別のコンテンツとを起動できる。
エラーメッセージまたは器具状態は、色、色の組み合わせ、フラッシュ、または補助的な光源による他の効果を通じて通信され得る。
内部または外部センサまたは追跡技術を用いて、補助的な光源は、既定の反応パターン（色、その強さまたは閃光）に従い動作し得る。入力は、人の動作、温度変化、室内照明レベル、湿度などに関連し得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【国際調査報告】
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