(57)【要約】  電力をシステムに供給するためのパワー供給モジュールＰＳＭと、光放射要素モジュールＬＥＥＭと当該ＬＥＥＭに動作的に接続され、１つ又は複数の駆動信号を供給するように構成されたスレーブ制御モジュールＳＣＭとを含む、モジュラ・ソリッドステート照明装置が、ここに開示される。ＬＥＥＭは、１つ又は複数の駆動信号に応じて、光を供給するための一つ以上の光放射要素ＬＥＥを含む。ＳＣＭは更に、光の少なくとも一つの予め定められたパラメータと、ＬＥＥＭ及び／又はＰＳＭの少なくとも一つの動作状態とに基づいて一つ以上の駆動信号を生成するように構成される。
2010525528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)第１の複数の動作状態を持ち、一つ以上の駆動信号に応じて少なくとも一つの予め定められたパラメータを持つ光を生成するための少なくとも一つの光放射要素（ＬＥＥ）を有する光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）と、(b)動作的に前記ＬＥＥＭに接続され、第１の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態を表す信号を受信するスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）と、（ｃ）電力を制御可能に電力供給モジュール（ＰＳＭ）に供給するため前記ＳＣＭに動作的に接続され、第２の複数の動作状態を持つ当該電力供給モジュール（ＰＳＭ）とを有し、前記ＳＣＭは、（ｉ）光の前記少なくとも一つの予め定められたパラメータ、並びに（ｉｉ）第１の及び／又は第２の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態に基づいて一つ以上の駆動信号を生成する、モジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項２】
前記ＬＥＥＭが第１の複数の動作状態を格納するためのメモリを更に有し、前記ＳＣＭが前記メモリにアクセスし、これにより前記ＳＣＭの較正を可能にする、請求項１に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項３】
前記ＳＣＭが少なくとも一つのＬＥＥの動作温度を表わす信号を受信し、これにより前記ＳＣＭの更なる較正が可能になる、請求項２に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項４】
前記ＳＣＭが少なくとも一つのＬＥＥに対する駆動電流レベルを決定する、請求項１に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項５】
前記ＳＣＭが前記一つ以上の駆動信号から得られる少なくとも一つの駆動電流を制限する電流制限回路（ＣＬＣ）を有する、請求項１に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項６】
前記ＣＬＣが予め定められた範囲の中で前記少なくとも一つの駆動電流を維持する、請求項５に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項７】
前記ＳＣＭが相互接続信号を受信又は送信するための予め定められた相互接続システムに動作的な相互接続のためのインタフェースを備える、請求項１に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項８】
前記相互接続信号が光の所望の特性の少なくとも指標を有する、請求項７に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項９】
前記相互接続信号を受信又は送信するための前記相互接続システムに動作的に接続されたマスター制御モジュールをさらに有する、請求項７に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項１０】
前記相互接続システムが、ＤＭＸ、ＤＡＬＩ又はＴＢＵＳ相互接続システムの少なくとも一つを有する、請求項７に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項１１】
第１の及び／又は第２の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態を表わす情報を受信し、表示するための少なくとも一つの手動制御インタフェースモジュール（ＭＣＩＭ）をさらに有する、請求項１に記載のモジュラ・ソリッドステート照明システム。
【請求項１２】
第１の複数の動作状態を持ち、一つ以上の駆動信号に応じて少なくとも一つの予め定められたパラメータを持つ光を生成するための少なくとも一つの光放射要素（ＬＥＥ）を有する光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）と、第２の複数の動作状態を持つ当該電力供給モジュール（ＰＳＭ）とを有するモジュラ・ソリッドステート照明システムに使用されるスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）であって、前記ＬＥＥＭ及び前記ＰＳＭに動作的に接続され、(a) 第１の複数の動作状態のうちの少なくとも一つの動作状態を表す信号を受信し、（ｂ）（ｉ）光の前記少なくとも一つの予め定められたパラメータ、並びに（ｉｉ）第１の及び／又は第２の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態に基づいて前記一つ以上の駆動信号を生成する、スレーブ制御モジュール。
【請求項１３】
前記ＬＥＥＭが第１の複数の動作状態を格納するためのメモリを更に有し、前記スレーブ制御モジュールが前記メモリにアクセスし、これにより前記スレーブ制御モジュールの較正を可能にする、請求項１２に記載のスレーブ制御モジュール。
【請求項１４】
前記一つ以上の駆動信号から得られる少なくとも一つの駆動電流を制限し、予め定められた範囲の中で前記少なくとも一つの駆動電流を維持する電流制限回路（ＣＬＣ）を有する、請求項１２に記載のスレーブ制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソリッドステート照明、特にモジュラ・ソリッドステート照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モノリシック照明システムは、概して、全体のシステムを置き換えるか又は変えることなく、容易に設定、維持、延長、アップグレード又は修復されることができない。対照的に、モジュラ照明システムは、相互接続した構成部分を有し、効率的及びフレキシブルなシステムデザイン、改良された拡張性及び経済的メンテナンスを可能にする。
【０００３】
開発の進歩並びにソリッドステート半導体及び有機発光ダイオード（ＬＥＤ）のような光放射デバイスの光束の改良は、これらのデバイスを建築、娯楽及び車道照明を含む一般的な照明アプリケーションに適切にした。ＬＥＤの機能的な効果及び利点は、高エネルギー転換、光効率、耐久性、低いランニングコスト及び他の多くを含み、ＬＥＤベースの光源を白熱、蛍光及び高輝度放電ランプのような従来の光源と益々競合させる。また、ＬＥＤ技術の最近の進歩及び選択するＬＥＤ波長の絶えず増大する選択は、効果的でロバストな白色光や多くのアプリケーションの様々な照明効果を可能にする色変更ＬＥＤ光源を提供した。従って、効率的なソリッドステート照明システムは、構成部分の相互接続性の新規な態様を提供し、容易で費用対効果が高い状態で実行され動作される照明器具のネットワークのシステムを可能にするモジュラ・システムデザインの利益を享受する。
【０００４】
多くのモジュラ・ソリッドステート照明システムは、以前から提案されてきた。しかしながら、多くの既知のソリューションは、ソリッドステート照明システムのモジュールを同じ種類の同様であるか実際に同一のモジュールと交換することを要求する制御システムに基づいていて、これは望ましくない限定である。従って、少なくとも既存のシステムのこの不利な点に焦点をあてるモジュラ・ソリッドステート照明システムのニーズがある。
【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、照明モジュールが予め定められた互換性を持つタイプのモジュールと容易に入れ替え可能及び交換可能であるモジュラ・ソリッドステート照明システムを提供することにある。モジュール式システム構成は、システムが全体のシステムを置き換えなければならないことを必ずしも必要とすることなく、一つ以上のモジュールを交換することによって変えられるか又はサービスを提供される能力を供給する。ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの一つ以上の組合せにおいて異なるモジュールを含む異なるタイプのモジュールは、予め定められた数の異なる照明器具を持つモジュラ・ソリッドステート照明システムを構築して、動作するために組み合わされる。モジュールは、複数の照明器具を持つシステムに相互接続できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、一つの態様において、本発明は、第１の複数の動作状態を持ち、一つ以上の駆動信号に応答して少なくとも一つの予め定められたパラメータを持つ光を生成するための少なくとも一つの光放射要素（ＬＥＥ）を有する光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）を含むモジュラ・ソリッドステート照明システムに関する。当該システムは、更に、ＬＥＥＭに動作的に接続され、第１の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態を表す信号を受信するように構成されるスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）と、電力を制御可能に供給するためのＳＣＭに動作的に接続された、第２の複数の動作状態を持つパワー供給モジュール（ＰＳＭ）とを含む。ＳＣＭは、光の少なくとも一つの予め定められたパラメータと、第１の及び／又は第２の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態とに基づいて、一つ以上の駆動信号を生成するように更に構成される。
【０００７】
別の態様においては、本発明は、第１の複数の動作状態を持つ光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）と、一つ以上の駆動信号に応答して少なくとも一つの予め定められたパラメータを持つ光を生成するための少なくとも一つの光放射要素（ＬＥＥ）と、第２の複数の動作状態を持つパワー供給モジュール（ＰＳＭ）とを含むモジュラ・ソリッドステート照明システム用のスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）に焦点を当てている。ＳＣＭは、ＬＥＥＭ及びＰＳＭに動作的に接続され、第１の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態を表す信号を受信し、光の少なくとも一つの予め定められたパラメータと、第１の及び／又は第２の複数の動作状態の少なくとも一つの動作状態とに基づく一つ以上の駆動信号を生成するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムのブロック図を例示する。
【図２】図２は、本発明の異なる実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムのブロック図を略図で例示する。
【図３】図３は、本発明の異なる実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムのブロック図を略図で例示する。
【図４】図４は、本発明の異なる実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムのブロック図を略図で例示する。
【図５】図５は、本発明の実施例によるスレーブ制御モジュールの例示の実施例を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施例による例示的発光素子モジュールの異なる図を例示する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施例による例示的発光素子モジュールの異なる図を例示する。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施例による例示的発光素子モジュールの異なる図を例示する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施例による例示的発光素子モジュールの異なる図を例示する。
【図８】図８は、本発明の実施例による例示的光センサハウジングの詳細を例示する。
【図９】図９は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１０】図１０は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１１】図１１は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１２】図１２は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１３】図１３は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１４】図１４は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１５】図１５は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の概略図を例示する。
【図１６】図１６は、本発明の実施例による光放射要素モジュールの構成部分の例示的回路を例示する。
【図１７】図１７は、本発明の実施例による光放射要素モジュールの構成部分の例示的回路を例示する。
【図１８】図１８は、本発明の実施例による光放射要素モジュールの構成部分の例示的回路を例示する。
【図１９】図１９は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２０】図２０は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２１】図２１は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２２】図２２は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２３】図２３は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２４】図２４は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２５】図２５は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２６】図２６は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２７】図２７は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２８】図２８は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図２９】図２９は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３０】図３０は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３１】図３１は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３２】図３２は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３３】図３３は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３４】図３４は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３５】図３５は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３６】図３６は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的構成部分の回路図を例示する。
【図３７】図３７は、本発明の実施例による通信マイクロプロセッサの例示的マスター及び例示的回路の実施例を例示する。
【図３８】図３８は、本発明の実施例による例示的スレーブ又は光エンジンマイクロプロセッサ及び例示的回路を例示する。
【図３９】図３９は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び赤いチャネルのための例示的自動較正フィードバック回路を例示する。
【図４０】図４０は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び緑のチャネルのための例示的自動較正フィードバック回路を例示する。
【図４１】図４１は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び青のチャネルのための例示的自動較正フィードバック回路を例示する。
【図４２】図４２は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び琥珀のチャネルのための例示的自動較正フィードバック回路を例示する。
【図４３】図４３は、本発明の実施例による例示的ＲＳ４８５通信回路、例示的ＤＣ／直流電圧コントロール回路、例示的ＳＰＩ／Ｉ２Ｃブリッジ及び例示的デジタルＩ／Ｏインタフェース回路用の回路を例示する。
【図４４】図４４は、本発明の実施例による例示的定電流ＬＥＤドライバ及び例示的電圧基準を例示する。
【図４５】図４５は、本発明の他の実施例による例示的定電流ＬＥＤドライバ及び例示的電圧基準を例示する。
【図４６】図４６は、本発明の実施例による例示的５Ｖ及び３．３Ｖのレギュレータ、例示的電源回路、例示的デジタル−アナログ接地フィルタ並びに例示的オンボード・サーミスタを例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
定義
用語「光放射要素」（ＬＥＥ）は、デバイス間に電位差を付与するか又はデバイスに電流を流すことによって起動するとき、少なくとも部分的にはエレクトロルミネセンス（電界発光）のため、電磁スペクトル、例えば、可視領域、赤外線、紫外線領域又はこれら領域の組合せの放射線を放射するデバイスを定めるために用いられる。ＬＥＥは、モノクロ、準モノクロ、複数の色、又は広帯域スペクトル放射特徴を持つことができる。ＬＥＥの実施例は、容易に理解されるように、半導体、有機又はポリマー／ポリメリック発光ダイオード（ＬＥＤ）、光学結合蛍光体で被覆されたＬＥＤ、光学結合ナノクリスタルＬＥＤ、又は、他の同様のデバイスを含む。さらに、用語「ＬＥＥ」は、放射線を放射する特定のデバイス、例えばＬＥＤダイを定めるために用いられ、特定のデバイス又は特定の複数のデバイスが配されるハウジング又はパッケージと、放射線を放射する特定のデバイスとの組合せを定めるために等しく用いられる。
【００１０】
用語「ソリッドステート照明」は、スペース、装飾又は表示目的のために使われる照明であって、エレクトロルミネセンスのため、少なくとも部分的に光を生成することができる例えば備品又は照明器具のような製造された光源によって提供される照明を指すため用いられる。
【００１１】
ここで使用されるように、用語「約」とは、公称値から＋／―１０％の変動を指す。特に言及されているかどうかにかかわらず、斯様な変動は、ここで提供された所与の値の内に常に含まれることは、理解されるべきである。
【００１２】
他に定められていない限り、ここに用いられるすべての技術的及び科学的な用語は、本発明が帰属する当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を持つ。
【００１３】
本発明は、電力をシステムに供給するための電力供給モジュール（ＰＳＭ）と、一つ以上の駆動信号に応答して光を供給するための一つ以上の光放射要素（ＬＥＥ）を含む光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）と、ＬＥＥＭに接続され前記１つ以上の駆動信号を供給するように構成されたスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）とを有するモジュラ・ソリッドステート照明システムを提供する。ＳＣＭは、特定の動作特性を含むＬＥＥＭ及び／又はＰＳＭの動作条件及び光の所望の特徴又は特定の予め定められたパラメータに基づく一つ以上の駆動信号を生成するように更に構成される。各モジュールは、一つ以上の機能を提供できる。モジュラ・ソリッドステート照明システムは、予め定められた照明を生成するための光学モジュールと、データを入力、伝送、又は受信するための入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースモジュールと、一つ以上のＳＣＭを制御するためのマスター制御モジュールとをオプションで有することができる。
【００１４】
図１は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システム１０のブロック図を例示する。図示されるように、システム１０は、パワー供給モジュール（ＰＳＭ）４０、ＬＥＥＭ３０、ＬＥＥを駆動するためのスレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）２０、光学モジュール６０、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースモジュール７０及びマスター制御モジュール（ＭＣＭ）５０を例えば含む多くのモジュールを有することができる。各モジュールは、モジュールを動作するための対応するアプリケーション・プログラミングインタフェースを含むソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェア及びファームウェアの両方を有することができる。各モジュールは、１つ以上のユーザ・インタフェース（ＵＩ）を有するか又は動作的に接続されている。本発明の一つの実施例によると、照明器具は、少なくともＬＥＥＭ、ＳＣＭ及びＰＳＭを有する。
【００１５】
本発明の実施例によると、モジュールは、予め定められた互換性を持つタイプのモジュールと容易に入れ替え可能及び交換可能である。モジュール式システム構成は、必ずしも全体のシステムを置き換える必要なく、一つ以上のモジュールを交換することによって、システムが変えられる又はサービスされる能力を提供する。ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はハードウェアとソフトウェアとファームウェアとの一つ以上の組合せにおいて異なるモジュールを含む異なるタイプのモジュールは、予め定められた数の異なる照明器具を持つモジュラ・ソリッドステート照明システムを構築して、動作するために組み合わされてもよい。モジュールは、複数の照明器具を持つシステムへ相互接続できる。
【００１６】
本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムは、一つ以上の任意のＭＣＭと組み合わせた一つ以上のＳＣＭを使用することによって階層的な態様で制御されるように構成されてもよい。モジュールは、複数のシステム機能を可能にする多目的用途のための複数の機能をオプションで提供する。モジュールは、データを交換するためや、予め定められた相互接続システムから制御信号を受信し若しくは当該システムへ送信するため、又は異なる相互接続構成を可能にし、例えば、トポロジをネットワーク化するために一つ以上のＩ／Ｏインタフェースを持つことができる。モジュールは、任意のユーザ・インタフェース、例えば、スイッチ、スライダ、ボタン、ディスプレイ、スクリーン、インジケーター又は当業者によって容易に理解される他の要素を有する。
【００１７】
本発明のいくつかの実施例によると、異なる機能を持つ種々異なるソリッドステート照明システムは、異なるモジュールを組み合わせることによって、又は異なる相互接続構成を使用するか若しくはトポロジをネットワーク化することによって組み立てられてもよい。本発明の一つの実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの予め定められたモジュールは、照明システムの構成の予め定められた変更に応答して、自動自己構成又は再構成を受けるように構成される。
【００１８】
図２、３及び４は、本発明の異なる実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システム（ＭＳＳＬＳ）のブロック図を例示する。任意の構成部分、モジュール又は接続は、点線によって示される。図示されるように、ＭＳＳＬＳは、異なる組合せの異なる数のモジュール又は異なって相互接続されるモジュールを有してもよい。
【００１９】
図２に図示されるように、ＭＳＳＬＳは、ＬＥＥＭ３０と動作的に順に接続できるＳＣＭ２０に動作的に接続されたＰＳＭ４０を有する。ＬＥＥＭ３０は、例えばＬＥＥＭ３０の動作条件に関する情報を格納するため任意の較正メモリ３３を有する。較正メモリ３３は、ＬＥＥＭ３０の動作特性についてのデータをＳＣＭ２０に供給するため、ＳＣＭ２０に動作的に接続される。較正メモリ３３は、データを受信するための接続部２４５を介して、ＳＣＭ２０と任意に接続できる。接続２４０及び２４５は、当業者によって容易に理解されるように、単一の双方向性接続（図示されない）の形式で一体的に構成されてもよい。
【００２０】
ＬＥＥＭ３０は、予め定められたセンサ・データを供給するためのＳＣＭ２０に動作的に接続された任意のフィードバック・センサシステム３７を更に有する。フィードバック・センサシステム３７は、多くのセンサ、例えば、ＬＥＥＭのＬＥＥによって放射される光の一部を検出するための光学センサ、又はＬＥＥの動作温度を決定するための温度若しくはＬＥＥ順方向電圧センサを有する。ＬＥＥＭ３０は、ＬＥＥ駆動信号を受信するための接続部２３５を介して、ＳＣＭ２０に動作的に接続できる。
【００２１】
更に例示されているように、ＰＳＭ４０は、適切なパワー・コネクション２１０を介して適切に条件付きの電気エネルギの電力を受信するように構成できる。ＰＳＭは、予め定められたフォーマットの電気エネルギを、接続部２２０を介してＳＣＭ２０に供給できる。ＬＥＥＭ３０は、任意の接続部２２５を介してＰＳＭ４０から電力を受け取るために任意に接続されてもよい。更に、ＳＣＭ２０は、例えば、ＰＳＭ４０の一つ以上の出力電圧又は出力電流を制御するためのＰＳＭ４０に制御信号を供給するため、接続部２１５を介してＰＳＭ４０に任意に接続されてもよい。ＳＣＭ２０は、ＤＭＸ、又はさもなければ構成される相互接続信号を受信又は送信するための相互接続システム（図示されない）に、相互接続部２５０を介して任意に相互接続されてもよい。
【００２２】
図３は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムを例示し、ここにおいて、ＭＳＳＬＳのこの実施例は図２に図示されたものと類似している。図３に図示されるように、ＰＳＭ４０は、手動制御インターフェース（ＭＣＩ）３１０と一体的に又はモジュール的に統合された複合のパワー及び制御モジュール（ＣＰＣ）３３０であってもよい。ＭＣＩは、例えばユーザ入力３１１を受信するか、又はシステムに関する情報をユーザに提供し、例えば表示するように、ここにおいて記載されているような多くの機能を提供する。ＣＰＣ３３０は、接続部３２０を介して、ＭＣＩ３１０とＳＣＭ２０との間でシステム又はユーザ入力に関する情報を通信するためのＳＣＭ２０に動作的に接続できる。さもなければ、図３のＭＳＳＬＳは、図２のものと同様である。
【００２３】
図４は、本発明の他の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムを例示し、ここにおいて、ＭＳＳＬＳのこの実施例は図２に図示されたものと類似している。図４に図示されるように、ＭＣＩ３１０は、ユーザ入力４１０を受信するためのＳＣＭ２０に、動作的に接続してもよい。ＭＣＩは、例えば、ユーザ入力を受信するか又はシステムに関する表示、情報を提供するような、説明された多くの機能を提供するために、また用いられてもよい。さもなければ、図４のＭＳＳＬＳは、図２及び３のものと同様である。
【００２４】
パワー供給モジュール（ＰＳＭ）
パワー供給モジュール（ＰＳＭ）は、入力部で供給される第１のフォーマットの電気エネルギを出力部で供給される第２のフォーマットの電気エネルギへ変換するように構成される。本発明の実施例によると、ＰＳＭは、それぞれの付加的な出力部で第３又は他のフォーマットの電気エネルギ源を供給するように構成できる。ＰＳＭは、入力部のあらかじめ決められた例えば交流ライン電圧によって供給された電力を、一つ以上の出力部で直流電圧に変換するように構成できる。本発明の他の実施例によると、ＰＳＭは、予め定められた出力部で定電流フォーマットの電気エネルギを供給するように構成できる。本発明の実施例によると、ＰＳＭは、一つ以上の多くの異なる定電流源、例えばリニアな定電流源又は当業者によって容易に理解されるような他のレギュレート若しくはレギュレートされない定電流源を有する。
【００２５】
本発明の様々な実施形態によると、ＰＳＭは、一つ以上の出力電圧又は出力電流のうちの一つ又は複数を制御するための一つ以上の制御信号を受信する入力部を備える制御可能なＰＳＭとして構成される。本発明の他の実施例によると、ＰＳＭは、当業者によって容易に理解されるように、電流又は電圧を制限している機能を供給する自動制御電源として構成される。
【００２６】
本発明の他の実施例によると、ＰＳＭは、一つ以上の予め定められた電圧又は電流を供給するように構成される。本発明の他の実施例によると、ＰＳＭは、一つ以上の出力電圧、出力電流又は両方にわたって手動制御を供給するように構成され、又はＰＳＭの予め定められた機能を制御するために用いられる適切なユーザ・インタフェースにＰＳＭを接続するためのインタフェースを有する。本発明の他の実施例によると、ＰＳＭは、一つ以上のあらかじめ決められた出力電圧、出力電流又は両方を供給するためのプログラマブル可能なＰＳＭとして構成される。
【００２７】
スレーブ制御モジュール（ＳＣＭ）
本発明の一つの実施例によると、予め定められたシステム構成に適応するモジュラ・ソリッドステート照明システムの能力は、少なくとも部分的には、最適に構成されたＳＣＭを使用することによって提供される。最適に構成されたＳＣＭは、予め定められた量の自動適応機能を備える。自動適応機能は、動作条件の下、所望の光及び照明を維持する能力を保持する一方で、交換されたモジュールの公称動作の特性の予め定められたバリエーションに自動的に調整するためのシステム能力を含む。さらに、自動適応機能は、ＰＳＭによって供給される電圧又は電流変動に応答して動作条件の下で、所望の光及び照明を維持する能力を含む。これは、システムのパワー要求変化に対するＰＳＭの反応によって生じる変化を含む。
【００２８】
本発明の一つの実施例によると、ＳＣＭは、ＰＳＭから電力を受け取るためや、駆動信号をＬＥＥＭに供給し、これによってＬＥＥを駆動するためＬＥＥＭに電力を供給するため、ＰＳＭに動作的に接続できる。本発明の他の実施例によると、ＳＣＭは、ＬＥＥを駆動するための駆動電流、駆動電圧又は電流及び電圧両方を示すことができる形式で、駆動信号をＬＥＥＭに供給する電力を条件づけることができる。本発明の他の実施例によると、ＳＣＭは、ＬＥＥを駆動するために必要とされる駆動電流又は駆動電圧を単に示す駆動信号をＬＥＥＭに供給できる。駆動信号の構成に応じて、ＬＥＥＭは、必要であれば、ＬＥＥを駆動するために必要な駆動電流又は駆動電圧へ駆動信号を変換することができる。必要であれば、ＬＥＥＭは、ＳＣＭを通じてよりはむしろＰＳＭから直接にＬＥＥを動作するための電力を受信するためＰＳＭに動作的に接続されている。
【００２９】
本発明のいくつかの実施例によると、ＳＣＭは、ＰＳＭによって供給される入力電圧又は入力電流の広範囲で動作するように構成される。例えばＳＣＭは、ＳＣＭがＰＳＭの出力を制御するように、最適に構成された制御可能なＰＳＭに動作的に接続されてもよい。
【００３０】
駆動信号
駆動信号は、アナログ又はデジタルである。駆動信号は一つ以上の駆動電圧若しくは一つ以上の駆動流を生成するための情報を供給するか、又は駆動信号は一つ以上の駆動電圧若しくは駆動電流を自身で供給する。デジタル駆動信号は、当業者によって容易に理解されるように、パルス信号、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）、パルスコード変調（ＰＣＭ）、ビット角変調（ＢＡＭ）又は他のランダムなデジタル駆動信号（ＲＤＳ）を有する。最適に構成されたパルス信号は、アナログ信号で制御されるＬＥＥに対するよりも、動作条件の下、ＬＥＥによって放射される光の強度のより広い範囲にわたって、より正確及び再生可能な制御を提供することが知られている。
【００３１】
本発明の多数の異なる実施例によると、駆動信号、駆動電流又は駆動電圧は、パルス化された、ＰＷＭ、ＰＣＭ、又は他の、例えばランダムな非同期マルチチャネルＰＷＭ駆動信号若しくはランダムなデジタル駆動信号（ＲＤＳ）でもよい。ＲＤＳは、例えば、ファームウェアで実行される一組のルーチンの管理下の電子回路によって供給されるランダムに生成されたデジタル信号である。ＲＤＳは、処理ユニットから受信されるデータに基づいて、所定時間以内であるリアルタイムの予め計算されたデューティサイクルにセットできる。
【００３２】
電流制限回路（ＣＬＣ）
本発明の一つの実施例によると、ＳＣＭは、駆動電流過渡状態の間の望ましくない駆動電流スパイクを抑制するための電流制限回路（ＣＬＣ）を含む、ＬＥＥ駆動電流を生成する駆動回路を有する。ＣＬＣは、ＰＳＭが電流制限機能を供給しないＰＳＭと組み合わせてＳＣＭを動作するとき、特に望ましくない駆動電流スパイクを抑制するか又は実際に排除するように構成できる。本発明の一つの実施例によると、ＰＳＭは、例えば、一つ以上の定電流源、リニアな定電流源又は電流制限機能を供給できる他の適切な要素を有する。ＣＬＣは、本発明によるモジュラ・ソリッドステート照明システムに一体化されて、又はモジュラ要素として構成できる。
【００３３】
本発明の実施例によると、ＣＬＣは、ＬＥＥ駆動電流が駆動電流の予め定められた範囲、例えば、ＬＥＥＭの一つ以上の予め定められたＬＥＥの公称動作条件に対応する公称駆動電流の範囲の中にあることを確実にするように構成できる。ＣＬＣは、本発明の特定の実施例において、ＬＥＥを損傷すること又はさもなければ過剰な駆動電流によって生じるソリッドステート照明システムの他の部分を損傷することを回避するために、使用される。本発明の他の実施例によると、ＣＬＣは、動作条件の下、ＬＥＥによって放射される光の強度の正確なフィードフォワード制御を確実にするために使用される。電流制限機能と組み合わせたフィードフォワード制御は、高周波パルス幅変調制御されたソリッドステート照明システムのＬＥＥ輝度のフィードフォワード制御を容易にするために使用される。
【００３４】
自動較正
本発明の一つの実施例では、ＳＣＭは、自動較正手順の間でＬＥＥのための適切な順電圧を評価でき、次に前に較正された値に設定できる。較正手順は、予め定められた数のＬＥＥカラー・チャネルのそれぞれにおいて、ＬＥＥによって放射される光の所望の色及び強度を維持する一方で、各ＬＥＥカラー・チャネルに対して各チャネルの予め定められた駆動電流を供給するために必要とされる最も低い順電圧を決定する。知られているように、駆動電流が予め定められた最小の公称駆動電流より低いとき、いくつかのタイプのＬＥＥによって放射される光の色度は、その公称値から望ましくなく逸脱する。これは、適切な自動較正手順の構成及びパフォーマンスに影響を及ぼす。
【００３５】
前記較正手順は、過熱を回避するため、ＬＥＥの動作温度に関する情報を考慮する。既に知られているように、順電圧は、同じ駆動電流を維持するためにＬＥＥ動作温度の増加にともない減少することを必要とする。ＬＥＥ動作温度は、例えばＬＥＥ順電圧、又は温度センサから得ることができる。ＬＥＥ電圧は、多数のセンサ及び適切なセンサ信号をＳＣＭに供給できる回路で検出される。プログラム可能な閉ループ回路は、ＬＥＥに供給されるべき順電圧を決定し、設定し、維持するために使用できる。
【００３６】
本発明の一つの実施例では、ＳＣＭは、ＬＥＥＭと関連する光放射要素に関係する情報を有するＬＥＥＭと関連したメモリにアクセスできる。このように、ＳＣＭは、較正のための手段を提供できる情報に能動的にアクセスできる。
【００３７】
ＳＣＭは、ＬＥＥの光出力レベルと入力電力との間の予め定められた相関に基づいて、入力電力を制御し、ＬＥＥの光出力レベルを少なくとも部分的に制御するように、更に構成される。ＳＣＭは、ＳＣＭ及びＬＥＥモジュール内の電力損失、熱生成、及びその両方を制御するように更に構成される。ＳＣＭは、少なくとも一部の有用な光出力の望ましくない遅延又は待ち時間を引き起こすことなく、説明された特徴を制御するように、所定の応答時間で構成される。従って、望ましくない加熱効果は低減され、全体のシステム効率は改善できる。適切な動作時間の後の反復再調整は、ＬＥＥによって放射される光の所望の輝度及び色度を効果的に維持でき、これは良好なシステムパフォーマンス及び長いシステム耐用期間を提供する。例えば、小さな効率向上さえ、システム電力要件を著しく低減できる。本発明の一つの実施例によると、例えば、１０％システム電力要件を低減できる自動適応ＳＣＭは、ＳＣＭモジュールの動作温度を１０°Ｃ低減できる。ＳＣＭの例示の実施例は、図５に図示される。
【００３８】
ＳＣＭの種々異なる実施例は、異なる数のＬＥＥチャネルを制御するために適応される。ＬＥＥモジュールは、所望ならば、公称の色によって、ＬＥＥチャネルに配されるか又は分類されるＬＥＥを持つようにデザインできる。例えば、ＬＥＥチャネルは、２つ以上のＬＥＥの直列接続又は他の接続である。ＬＥＥチャネルは、ＬＥＥと他のデバイスとのより複雑な組み合わせも有する。
【００３９】
図５は、本発明の一つの実施例によるＳＣＭのブロック図を例示し、ここでＳＣＭはＬＥＥＭの光放射要素に動作的に結合されている。ＳＣＭは、予め定められた数のＬＥＥチャネル（ＣＨＡＮｙ、ｙはチャネルの数である）と一つ以上のＬＥＥチャネルの予め定められた数のグループ（ＧＲｘ、ｘはグループの数である）とを有する。異なるチャネルは異なる数のＬＥＥを有し、例えば、特定のグループのＬＥＥは複数のチャネルによって識別される複数のＬＥＥを有し得る。異なるチャネルでの又はチャネル当たりのＬＥＥの公称色又は強度は異なってもよい。
【００４０】
ＳＣＭは、予め定められた数のチャネルまで独立して制御できる。ＳＣＭは、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）５１０、電流検知回路（ＣＳＣ）５２０、電圧制御回路（ＶＣＣ）５３０及びチャネル選択回路（ＣＨＳＣ）５４０を有する。制御装置は、一つ以上のチャネルを有するＬＥＥの一つ以上のグループに取り付けられる。各チャネルは、同じ公称の色のＬＥＥを有する。ＳＣＭは、動作的に接続されたＰＳＭ（図示されない）の出力電圧を制御するためのパワー供給電圧制御回路（ＰＳＶＣ）５５５をオプションで含む。ＳＣＭは、チャネル内のＬＥＥのタイプに従って、チャネルごとにＬＥＥ駆動電流を設定できる。
【００４１】
ＳＣＭは、例えば、示されたＩ２Ｃ及びＲＳ４８５シリアル・バス・システム並びにインタフェース５１８、５１９を介して、マルチ・マスター・アーキテクチャに相互接続される２つのマイクロプロセッサ５１２及び５１４を持つＣＰＵを有する。各マイクロプロセッサ５１２又は５１４は、それ自身のメモリを持つことができ、オプションで共通メモリ５１７を共有できる。
【００４２】
本発明の一つの実施例によると、ＣＰＵは、シリアルＲＳ４８５インタフェース５１１を介して、デジタルフォーマットのプログラム可能な速度で、データを受信及び送信できる。ＣＰＵは、入力データを処理して、ＶＣＣ５３０及びＣＨＳＣ５４０をコンパチブルに制御するための最適にフォーマット化された命令のストリームに変換する。
【００４３】
マルチ・マスター・アーキテクチャは、シリアルＩ２Ｃバスシステムを介して２つのマイクロプロセッサの間の通信のためのマルチ・マスター・プロトコルを使用して実行できる。Ｉ２Ｃバスシステムに沿った通信の速度は、プログラム可能である。ＣＰＵは、例えば、所望のＬＥＥ駆動電流を得るためにそれぞれのＬＥＥチャネルで必要とされる各最小限の順電圧を決定するための適応制御方法に従う命令を処理する。ＣＰＵは、ＣＳＣ５２０から電流検出信号を受信し、適切な順電圧を供給するために命令をＶＣＣ５３０に送信するように構成される。
【００４４】
ＶＣＣは、各ＬＥＥグループに対して一つ以上の電圧制御サブシステム（ＶＣＣｘ、ｘはサブシステムの数である）を有し、デジタル入力信号をアナログ出力信号に変換できる。ＶＣＣ５３０は、アドレス及びＣＰＵ５１０からの命令を受信し、命令を処理し、受信アドレスにより定められた各ＬＥＥグループに対するそれぞれの出力電圧レベルを供給する。ＶＣＣは、アドレス及び命令が格納される、揮発性の又は不揮発性のメモリを含む。
【００４５】
ＰＳＶＣ５５５は、ＣＰＵ５１０からデジタルフォーマットのデータを受け取るためのデジタル−アナログ変換システムを使用して、ＰＳＭにこの情報を供給できる。例えば、ＰＳＶＣ５５５は、電力供給の電圧レギュレータの誤差増幅器に応用するため前記情報をアナログ信号に変換するように構成される。ＳＣＭは、ＰＳＶＣ５５５を通じて動作的に接続されたＰＳＭ（図示されない）の出力電圧を調整するように構成される。ＰＳＶＣ５５５は、ＣＳＣ５２０を介してＶＣＣ５３０に電力を供給できる。
【００４６】
ＣＳＣ５２０は、電流フィードバックループの一部でもよく、ＬＥＥグループ駆動電流を、駆動電流を表すそれぞれのアナログ信号に変換することができる。ＳＣＭは、各アナログ信号が予め定められた範囲の大きさに合うように変換され、更にアナログ・デジタル変換されて処理されるように構成される。図示されるように、アナログ・デジタル変換は、ＣＰＵ５１０において、又は代替的に別々のデバイス（図示されない）で起こる。ＣＳＣ５２０は、ＬＥＥグループ電圧に関する情報をオプションで供給できる。
【００４７】
ＣＨＳＣ５４０は、受信したＣＰＵ命令に従ってＬＥＥグループのチャネルを可能にするか又は使用不能にするためのデジタル回路を使用できる。ＣＨＳＣは、ＬＥＥグループ（ＧＲｘ）当たり、一つ以上のチャネル選択回路（ＥＮ  ＧＲｘ）を有する。ＣＨＳＣは、何れかのＣＰＵマイクロプロセッサ５１２又は５１４によってアクセスできる。
【００４８】
光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）
本発明の各種実施形態によると、光放射要素モジュール（ＬＥＥＭ）は、一つ以上の予め定められた色の予め定められた数のＬＥＥと、ＬＥＥが適切な駆動回路に従って動作的に配された基板と、適切な接続及びインタフェース部品とを含む。ＬＥＥＭは、ＬＥＥを駆動するための駆動信号を受信するように構成できる。本発明の一つの実施例によると、ＬＥＥＭは、駆動信号を駆動電流又は駆動電圧に変換するように構成される。本発明の他の実施例によると、ＬＥＥＭは、動作条件の下、ＬＥＥを駆動するために適切な駆動信号を利用するように構成できる。本発明の一つの実施例によると、ＬＥＥＭは、適切なフォーマットの電気エネルギを受信するためのパワー・インタフェースをオプションで含む。多くの実施例において、ＬＥＥＭは、さまざまな動的な色変更効果及び／又は様々な強度のモノクロの光の生成を可能にするように構成される。
【００４９】
本発明の実施例によると、ＬＥＥＭは、メモリ・システムを供給するか、又はメモリ・システムに動作的に接続されるようにオプションで構成される。本発明の実施例によると、メモリ・システムは、例えば、一つ以上のＬＥＥの公称の若しくは最大の駆動電流又は公称の若しくは最大の動作温度のようなＬＥＥＭの又はＬＥＥＭの部品の予め定められた動作条件に関する多くのデータ、順電圧較正データ、光学的較正データ、使用履歴若しくはエージングデータ、又はセンサシステムの一つ以上の任意のセンサに関する情報並びに他の特徴及びパラメータを格納するために用いられる。メモリ・システムは、例えば、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気メモリ、フラッシュメモリ、光メモリ又は当業者によって容易に理解される他の形式のメモリ・デバイスを含む多くの異なるタイプの不揮発性若しくは揮発性のメモリを有する。
【００５０】
本発明の一つの実施例によると、ＬＥＥＭは、例えばＳＣＭへＬＥＥＭの動作条件についてのフィードバックを供給するための任意のセンサシステムを有する。本発明の実施例によると、センサシステムは、例えば、ＬＥＥＭの一つ以上のＬＥＥの一つ又は複数により放射される光の予め定められた量を検出するため、又は、温度若しくはＬＥＥの動作温度を決定するため一つ以上のＬＥＥの電圧を検出するための一つ以上のセンサを有する。
【００５１】
手動制御インターフェース
本発明の実施例によると、モジュラ・ソリッドステート照明システムの予め定められた態様は、一つ以上の手動制御インターフェース（ＭＣＩ）で制御される。一つ以上のＭＣＩは、モジュール的に相互接続されるか、又はＳＣＭ若しくは複合の電力及び制御モジュール（ＣＰＣ）のような照明システムの他のモジュールでモノリシック的に一体化される。例えば、ＣＰＣは、接続可能であるか交換可能なインターフェース・ボードを持つＰＳＭを有する。ＭＣＩは、適切な要素を持つタッチスクリーン、ポインティング・デバイス、キーボード又は当業者によって容易に理解されるように他のユーザ・インタフェース部品と組み合わせた例えばスクリーン上の適切な数のスイッチ、押しボタン、スライダ、スティック、タッチパッド若しくはユーザ・インタフェース部品を供給し又は接続できる。
【００５２】
本発明の実施例によると、一つ以上のＭＣＩは、例えば、色度座標及び強度値を入力することを許容することによって、照明器具の異なるカラーＬＥＥによって放射される光を別個に制御することによって、又は、異なる予め定められた動作条件を通じて循環させることによって多くの異なる態様で照明器具を制御するために用いることができる。例えば、ＭＣＩは、混合光特徴を制御するための３つのボタン、すなわちｘ色度座標を変えるためのボタン、ｙ色度座標を変えるためのボタン及び強度を変えるためのボタンを有する。ボタンを押すことは、予め定められた値により、又はボタンが押されている圧力若しくは時間に動的に依存するような所定のやり方で、それぞれの特徴を増大又は減少させる。
【００５３】
本発明の他の実施例によると、ＭＣＩは、予め定められた数のＬＥＥカラー、例えば一つ以上のＬＥＥＭを有する照明器具の又はＬＥＥＭの赤、緑及び青（ＲＧＢ）ＬＥＥの強度を制御するための予め定められた数のボタンを有する。あるいは、例えば、２つ又は３つのボタンは基準に関して互いに関係して個々のＲＧＢ強度を制御するために用いられ、それぞれ第３又は第４のボタンは複合光の強度を制御するために用いられる。ＭＣＩは、例えば、照明器具の予め定められた（予め設定された）照明条件の間を閲覧するための２つのボタンを有することもできる。予め設定された照明条件は、適切なストレージ容量のメモリに保存される。当該メモリは、ＭＣＩの一部又は他のモジュールの部品でもよい。本発明の実施例によると、予め設定された照明条件は、相互接続システムを介して供給される。
【００５４】
本発明の一つの実施例によると、ＭＣＩは、オプションでシンクロナイザ・モジュール（ＥＳＭ）の相互接続をサポートするように構成される。ＥＳＭは、システムの範囲内で多くの異なるイベントの発生を同期させるために用いられるモジュラ・ソリッドステート照明システムの一つ以上の部品に対する共通時間基準信号を供給するために用いられる。例えば、ＥＳＭは、１つより多い照明器具の異なるプリセットの間で同期がとれた切換えを必要とする動的な照明プログラムを促進するために用いられる。
【００５５】
相互接続システム
本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムのモジュールは、多くの異なる相互接続システムの一つ以上を使用することによって多くの異なる態様のデータ又は制御信号を交換するために相互接続される。例えば、ＳＣＭはＰＳＭに相互接続され、又は一つ以上のＳＣＭはＭＣＭと相互接続される。
【００５６】
本発明による照明システムのモジュールは、ＤＭＸ、ＤＡＬＩ、ＲＤＭ、ＴＢＵＳ又は例えば他の容易に既知の相互接続システムを含むような、情報及びデータ交換のため多くの相互接続システムをサポートするように構成される。本発明の実施例によると、モジュラ・ソリッドステート照明システムのモジュールは、ＤＭＸ、ＤＡＬＩ、ＲＤＭ、ＴＢＵＳ、電力ライン制御若しくは他の相互接続システムのうちの２つ以上の予め定められた一つ又は予め定められた組合せをサポートするように構成される。
【００５７】
相互接続システムの命令セットは、２つ以上のモジュールの動作条件の所望の移行を同期させるためだけでなく、設定色度、強度又は強度及び色度のプリセットのような照明システム・モジュールの動作条件を抑制するために、直接の専用の又は放送様式の一つ以上のモジュールに命令を伝送するための機能を含む。半二重又は全二重相互接続システムは、例えば、ＭＣＭからシステムの一つ以上のモジュールの動作条件を問い合わせるために使用できるデータをモジュールがＭＣＭに伝送できるようにするメッセージ・プロトコルをサポートするために使用される。
【００５８】
本発明の一つの実施例によると、電力ライン制御相互接続システムが、使用される。電力ライン制御は、照明システムの他のモジュールと制御信号を交換し、物理的に接続するために適当なトポロジの電力分布ネットワークを利用できる。例えば、電力ライン制御プロトコルによる制御信号は、当業者によって容易に理解されるように、電力ライン・システムの電力ライン電圧信号上に重畳できる。
【００５９】
さらに、同じ物理層を共有している異なる相互接続システムは、本発明の異なる実施例において使用される。本発明の実施例に用いられる相互接続システムは、シンプレックス、半二重又は全二重通信スキームを使用するか、又は例えば、ＤＭＸ、ＤＡＬＩ、ＲＤＭ又はＴＢＵＳと同じか、類似しているか、利用できないか、又は区別されるメッセージ及び命令フォーマットを利用する。斯様なメッセージフォーマットは、例えば、ＤＭＸと共通に使われる類似のもの又は上回るような専用の対処するスキーム、メッセージ・プロトコル及びサポート命令セットを含む。本発明の異なる実施例の使用に適するか使用されるネットワーク・データ転送の技術で知られた相互接続システムの広範囲にわたる他の形式があることに注意されたい。
【００６０】
ＵＳＩＴＴ  ＤＭＸ５１２―Ａ（ＤＭＸ）は、多くのアプリケーション、例えばステージ照明の照明効果を制御するために最も一般的に用いられるＲＳ―４８５ベースの相互接続システムである。従来技術で容易に知られているように、ＤＭＸは、米国劇場技術（ＵＳＩＴＴ）研究所のエンジニアリング委員会によって開発された。ＤＭＸは、１９９０年及び２００４年に修正版を持つ１９８６年からのスタンダードとして認識されている。ＤＭＸは、本発明によるモジュラ・ソリッドステート照明システムに使用できる。
【００６１】
本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの一つ以上のモジュールは、相互接続システムへの適切な接続を定めるため、コネクタ、通信サポートハードウェア及び適切なソフトウェア又はファームウェアを含む、一つ以上のインタフェースを有する。例えばＳＣＭを含む、ＤＭＸ制御デバイスに相互接続できるモジュールは、相互接続システムの同じ物理的構成を共有する他の相互接続システムに従ってフォーマットされた命令に応じて、オプション的に構成できる。斯様なモジュールは、命令がＤＭＸ又は他の相互接続システムに従ってフォーマットされるかどうか自動的に検出可能である。
【００６２】
本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの一つ以上のモジュールは、異なる相互接続システムに対応するフォーマットにおいて提出される命令に基づいて適切に作動するようにオプションで構成される。斯様な命令は、照明システムの最初の構成の間、例えば、プリセットをＳＣＭモジュールにロードするだけでなくＤＭＸアドレスを特定のモジュールに割り当てるための特定のステップを完了するために使われる。他の実施例によると、あるいはＤＭＸアドレスは、適切な数のディップスイッチ又はロータリー・スイッチのような適切な部品を供給するモジュールにおいて、手動でセットされてもよい。
【００６３】
本発明は、特定の実施例に関して説明されるだろう。以下の実施例が本発明の実施例を説明することを目的としていて、いかなる形であれ本発明を制限することを目的としていないことは、理解されるだろう。
【実施例】
【００６４】
図６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂは、例示的ＬＥＥモジュールの平面及び側面を図示する。これらの図は、光センサハウジングの例示的位置を図示する。光学モジュールと組み合わせた例示的ＬＥＥモジュールが特定の照明目的のために設計できることに注意されたい。例示的ＬＥＥモジュールの構成は、構成内のＬＥＥの空間的配列で、基本的に決定される。ＬＥＥモジュールの２つ以上の異なる公称の色のＬＥＥは、通常、予め定められたカラー・パターンの生成を援助するため、異なるＬＥＥによって放射される光の混合有効性又はＬＥＥモジュールの能力を決定する特定の態様で配される。
【００６５】
図８は、光センサハウジングの詳細を例示する。図６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂは、光センサハウジングの他の図を例示する。図示の光センサハウジングは、ＬＥＥの付着のための４つの予め定められた位置を具備する。光センサハウジングは、これらの４つの位置の各々のＬＥＥから光の予め定められた部分を収集し、最適に配置された光センサの適切な露出のため光センサハウジングの表面で一つ以上の予め定められた位置にその光を再方向付けし、オプション的に集中するように構成できる。本発明の他の実施例は、異なる形状、位置、及びＬＥＥ位置又はセンサ位置の数を持つ他の光センサハウジングを含む。
【００６６】
光センサハウジングは、一つ以上の光学センサの適当な配列を容易にし、一つ以上のセンサが、ＬＥＥモジュール内で、それぞれのＬＥＥ及びもしあるならば異なるカラーＬＥＥによって放射される光の適切な部分を捕えることを確実にする。光センサハウジングは、少なくとも部分的に周囲の照明を遮断するように構成される。光センサハウジングは、センサ当たり、第１の予め定められたＬＥＥ以外のＬＥＥからの光の予め定められた第２部分ではなく少なくとも第１の予め定められたＬＥＥからの光の予め定められた第１部分がセンサに到達するように、予め定められたＬＥＥを持つ予め定められたセンサと光学的に結合させるように構成もできる。
【００６７】
図９、１０、１１、１２、１３、１４及び１５は、本発明の実施例によるモジュラ・ソリッドステート照明システムの例示的部品の概略図を例示する。図９は、本発明の実施例によるスレーブ制御モジュールの部分の概略図を例示する。ＳＣＭは、マイクロコントローラ、インタフェース駆動回路及び８つのＬＥＥチャネルを駆動するためのＬＥＥ駆動サブシステムを含む。前記インタフェース駆動回路は、ＭＣＩ、相互接続システム及びプログラミングインタフェースとの連結性を供給する。プログラミングインタフェースは、構成ステージの間、ファームウェアをＳＣＭに供給するために用いられる。インタフェース駆動回路は、４つのＢｕｔｔｏｎ／Ｓｙｎｃインタフェース回路を有する。例示的４つのＢｕｔｔｏｎ／Ｓｙｎｃインタフェース回路は、図１０に図示される。
【００６８】
図１１は、本発明の実施例によるＳＣＭ用に駆動電流制限機能を持つ駆動電流回路の概略図を例示する。前記駆動電流回路は、駆動電流を予め定められた限度の範囲内で制限できる駆動電流制限サブ回路を含む。前記予め定められた限度は、モジュラ・ソリッドステート照明システムの部品への損傷を回避するために設定される。例示的回路は、ＰＳＭによって供給される電流を適切に制限できないＰＳＭと組み合わせて、ＳＣＭの動作の間、さもなければ発生する過剰な駆動電流を回避するために用いられる。しかしながら、例えば、一つ以上のリニアな定電流源を有するＰＳＭは、負荷条件を急速に変える間でさえ、限られた駆動電流を供給できる。
【００６９】
前記駆動電流制限サブ回路は、駆動電流パルスの安定な振幅を供給することを補助し、よって本発明による光学的フィードバックなしで、フィードフォワード制御されるモジュラ・ソリッドステート照明システムの安定した動作条件を供給することを補助する。高いパルス周波数でさえ、安定な振幅を持つパルス化された駆動電流は、切換え定電流源を持つＰＳＭからでさえ本発明によるＳＣＭによって生成されるが、より複雑で高コストの回路を必要とする。図１０〜１５は、図９のモジュラ・ソリッドステート照明システムの他の部品を例示する。
【００７０】
図１６、１７及び１８は、本発明の特定の実施例による３つの例示的ＬＥＥモジュールの要素の概略図を例示する。図示の例示的ＬＥＥＭ各々は、光度測定、特性エージング及びＬＥＥの使用パラメータを含むＬＥＥＭを較正するために使われる情報を保持するためのＥＥＰＲＯＭを含む。前記情報は、例えば、ＬＥＥＭを制御するとき適切な動作条件を維持するため、ＳＣＭに読み出され使用される。前記情報は、オプションで更新されてもよい。
【００７１】
図１９〜２５は、本発明の実施例による照明システムの例示的部品の概略図を例示する。
【００７２】
図２６〜３６は、本発明の他の実施例による照明システムの例示的部品の概略図を例示する。
【００７３】
図３７〜４６は、本発明の他の実施例による照明システムの例示的部品の概略図を例示する。
【００７４】
図３７は、本発明の実施例による例示的マスター／通信マイクロプロセッサ及び対応する例示的回路を図示する。
【００７５】
図３８は、本発明の実施例による例示的スレーブ／光エンジンマイクロプロセッサ及び例示的回路を図示する。
【００７６】
図３９は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び赤チャネルのための自動較正フィードバック回路を図示する。
【００７７】
図４０は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び緑チャネルのための自動較正フィードバック回路を図示する。
【００７８】
図４１は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び青チャネルのための自動較正フィードバック回路を図示する。
【００７９】
図４２は、本発明の実施例による例示的ＤＣ／ＤＣコンバータ及び琥珀チャネルのための自動較正フィードバック回路を図示する。
【００８０】
図４３は、本発明の実施例によるＲＳ４８５通信、ＤＣ／ＤＣ電圧コントローラ、ＳＰＩ／Ｉ２Ｃブリッジ及びデジタルＩ／Ｏインタフェース用の例示的回路を図示する。
【００８１】
図４４は、本発明の実施例による例示的定電流ＬＥＤドライバ及び例示的電圧基準を図示する。
【００８２】
図４５は、本発明の他の実施例による例示的定電流ＬＥＤドライバ及び例示的電圧基準を図示する。
【００８３】
図４６は、本発明の実施例による例示的５Ｖ及び３．３Ｖのレギュレータ、例示的電力供給電圧回路、例示的デジタル−アナログ接地点フィルタ及びオンボード・サーミスタを図示する。
【００８４】
例示的部品の特徴及びパーツリスト
以下は、本発明の実施例に従うリストされた例示的部品で達成可能な例示的特徴のリストである。
【００８５】
一つの実施例において、システムの例示的特徴は、以下を含む：例えば３、４、６、８又は１２個のような多くのチャネル、ＬＥＥの色又は別個のグループを制御するためのプログラム可能なＯＮ／ＯＦＦ時間比率を持つ各１００ｋＨｚでの定電流ランダムデジタル信号、プログラム可能なデューティーサイクル、順電圧自動較正、４つのプログラム可能なＤＣ／ＤＣコンバータを使用する電流フィードバック制御ループ、電力供給電圧制御回路、任意のＳＰＩ／Ｉ２Ｃインタフェース及び周辺回路を持つ一つ以上のマイクロプロセッサ、オプションで、ＳＣＤボード及びＬＥＥボード温度読み出し。
【００８６】
本発明の一つの実施例では、システムは、ＨＷ回路、アプリケーション・コードをダウンロードするために使用されるマスター及びスレーブＪＴＡＧインタフェース、外部接続のため１ＭｂｐｓまでＲＳ４８５インタフェース、デジタルＩ／Ｏの４ボタン、ＡＣシンクロナイザ、アドレス選択インタフェース、＋５Ｖ及び＋３．３Ｖ直流電圧の自動テストを含む。
【００８７】
本発明の一つの実施例では、システムは、以下の主要な機能を含むマスタースレーブアプリケーション・コードを実行する：ＲＤＳアルゴリズムの制御の下、ＲＤＳ信号を生成し、ＳＰＩ／Ｉ２Ｃオンボード通信プロトコルを実行し、自動較正、電力供給遠隔制御、ＨＷ自動試験アルゴリズムを実行し、温度ディ・レーティングアルゴリズムを実行し、Ｉ／Ｏインタフェース・アルゴリズム／プロトコルを実行し、外部デバイスとのネットワーク通信プロトコルを走らせる。
【００８８】
パーツ・リスト
本発明の一つの実施例によると、温度及びエージング補償アルゴリズムは、１２８ＫＢメモリを持つマスター・マイクロプロセッサを必要とする。
【００８９】
本発明の一つの実施例では、マスター・マイクロプロセッサの特徴は、以下を含む：マイクロプロセッサＵｌ―ＭＣ５６Ｆ８１４５  ＶＦＧＥ―（フリースケール／モトローラ（１６ビット統一ＤＳＰ及びＭＣＵ、６０ＭＨｚＣＰＵコア及び内部バス）、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、ＲＳ２３２、１２８ＫＢフラッシュ、８ＫＢのＲＡＭ、８ＫＢのブートフラッシュ。
【００９０】
本発明の一つの実施例では、ファームウェアＳＣＤ  ＳＳＬモジュールマスターは、以下を含む：ＳＣＩ双方向性インタフェース、最大１Ｍｂｐｓ、マスタースレーブＳＰＩ／Ｉ２Ｃ通信プロトコル、電圧制御回路制御、自動較正アルゴリズム、ＰＣＢ及びＬＥＥボード温度読み出し温度ディ・レーティングアルゴリズム、温度及びエージング補償アルゴリズム。
【００９１】
本発明の一つの実施例では、通信サポートは、以下を含む：２×１ＭｂｐｓのＳＣＩ双方向性、オンチップ１００Ｋｂｐｓ／４００ＫｂｐｓのＩ２Ｃ、ＳＰＩ／Ｉ２ＣブリッジとインタフェースするＳＰＩ、Ｕ３フィリップスＳＣ１８ＩＳ６００ＩＰＷ。
【００９２】
本発明の一つの実施例では、Ｉ／Ｏデジタルインタフェースは、以下を含む：外部の一つ以上ボタンを収容するデジタルインタフェース、シンクロナイザ、アドレス設定回路、ＳＷＩＮＴ０．．．８、ＰＲＳＴＩＮＣＲ、ＰＲＳＴＤＩＲ、ＴＸＤＯ、ＲＸＤＯ。
【００９３】
本発明の一つの実施例では、ＬＥＥ電圧制御は、以下を含む：入力を電圧制御回路（ＶＣＲＥＤ、ＶＣＧＲ、ＶＣＢＬ、ＶＣＡＭＢ）に設定している４つのプログラム可能な出力を持つＵ４−ＡＤ５２５４ＢＲＵＺ５０Ｉ２Ｃデジタルポテンショメータ、ＰＳ電圧を設定する１つのプログラム可能な出力を持つＵ８−ＡＤ５２５８ＢＲＭＺ１―Ｉ２Ｃデジタルポテンショメータ−、Ａ／Ｄ自動較正フィードバック―ＣＳ＿ＲＥＤ、ＣＳ＿ＧＲＥＥＮ，ＣＳ＿ＢＬＵＥ、ＣＳ＿ＡＭＢＥＲ、ＶＲＥＤ＿ＬＥＥ、ＶＧＲＥＥＮＪＬＥＥ、ＶＢＬＵＥ＿ＬＥＥ、ＶＡＭＢ＿ＬＥＥ。
【００９４】
本発明の一つの実施例では、温度監視は、以下を含む：Ａ／Ｄ入力ＴＥＭＰＩ、ＴＥＭＰ２（ＬＥＥボード温度）及びＴＥＭＰ３（ＰＣＢ温度）。
【００９５】
本発明の一つの実施例では、リセットは、ＤＳｌ８１８パワーオン・リセット回路を含む。
【００９６】
本発明の一つの実施例では、ＪＴＡＧインタフェースは、以下を含む：アプリケーション・コードを内部フラッシュにダウンロードするためのＰ１―ＪＴＡＧインタフェース。
【００９７】
本発明の一つの実施例では、スレーブ・マイクロプロセッサの特性は、以下の通りである：フリースケールＭＣ５６Ｆ８０１３、１６ビットの統一ＤＳＰ及びＭＣＵ、３２ＭＨｚ、ＣＰＵコア及び内部バス、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、ＲＳ２３２、１６ＫＢのフラッシュ、４ＫＢのＲＡＭ。
【００９８】
本発明の一つの実施例では、ファームウェアは、以下を含む：ＳＣＭ  ＳＳＬモジュールスレーブ−光エンジン及び通信、プログラム可能なＯＮ／ＯＦＦ時間比率ソースを持つランダムなデジタル信号、Ｉ２Ｃ通信プロトコル、ＳＣＬ及びＳＤＡ信号。
【００９９】
本発明の一つの実施例では、通信サポート回路は、オンチップの１００Ｋｂｐｓ／４００ＫｂｐｓのＩ２Ｃを含む。
【０１００】
本発明の一つの実施例では、駆動信号生成回路は、以下を含む：ＬＥＤＣＨＪＵ、ＬＥＤＣＨ＿Ｇ１、ＬＥＤＣＨ＿Ｂ１、ＬＥＤＣＨ＿Ａ１、４ｘＲａｎｄｏｍ、プログラム可能なＯＮ／ＯＦＦ時間比率を持つデジタル信号、１００ＫＨｚ。
【０１０１】
本発明の一つの実施例では、リセット回路は、ダラスＤＳ１８１８（パワーオン・リセット回路）を含む。
【０１０２】
本発明の一つの実施例では、ＪＴＡＧインタフェース回路は、アプリケーション・コードを内部フラッシュへダウンロードするためのＪＴＡＧインタフェース、ＰＳ電圧制御回路、Ｕ８  ＡＤ５２５８不揮発性デジタルポテンショメータ、出力０Ｖから５Ｖまでを含む。順電圧自動較正アルゴリズムは、ＳＣＤ  ＳＳＬモジュールを供給するために必要な最小のＰＳ電圧を設定する。出力はＪＰ２コネクタで利用可能となるアナログ信号であり、Ｕ８は、Ｉ２Ｃインタフェースに接続され、マスター・プロセッサによってデジタル的に制御される。
【０１０３】
本発明の一つの実施例では、温度読み出し回路は、以下を含む：Ｒ２０１―サーミスター６．８ＫのＮＣＰ１８ＸＷ６８２Ｊ０３ＲＢ、ムラタ、ＴＥＭＰ３―オンボード温度を反映するアナログ信号、オンチップＡ／Ｄへの入力、マスター・プロセッサのコンバータ、ＴＥＭＰ３は、温度ディ・レーティングアルゴリズムによって処理される。
【０１０４】
本発明の一つの実施例では、ＬＥＥインタフェース回路は、以下を含む：ＪＰｌ−２２本のピン、２―１４４５１２０―２  Ｔｙｃｏ、ＭＴＡ―５０ヘッダ、スルーホール；垂直なマウントアングル、スズリードプレーティング、中心線（ｍｍ［インチ］）＝１．２７［０．０５０］、偏光したＶＲＥＤ＿ＬＥＥ、ＶＢＬ  ＬＥＥ、ＶＧＲ＿ＬＥＥ、ＶＡＭＢ＿ＬＥＥ−ＬＥＥグループに印加される電圧制御回路からの出力、ＬＥＤＯＵＴ＿ｘｘ−ＬＥＥストリングに接続された定電流ドライバからの出力。
【０１０５】
本発明の一つの実施例では、温度監視回路は、ＬＥＥボードの温度を検出するためのＴＥＭＰＩ及びＴＥＭＰ２、ＳＤＡ、ＳＣＬ−ＬＥＥボードに位置されるＥＥＰＲＯＭ及びフォトセンサを接続するＩ２Ｃインタフェース信号、ＶＣＣ３．３Ｖ−ＬＥＥボードに位置されるフォト・センサチップ及びＥＥＰＲＯＭメモリのためのデジタル３．３Ｖ、ＶＤＤＡ３．３Ｖ−３．３Ｖのアナログ、温度読み出し回路を供給する、ＧＮＤ―デジタル・アース、ＧＮＤＡ―アナログ接地を含む。
【０１０６】
本発明の一つの実施例では、ＲＳ４８５入出力インタフェース回路は、以下を含む：Ｊ２．２、Ｊ２．３−１ＭｂｐｓＲＳ４８５＿ＡＩＮ、双方向性ＲＳ４８５＿ＢＩＮ、Ｊ２．１−シールド。
【０１０７】
本発明の一つの実施例では、５Ｖ及び３．３Ｖのレギュレータ回路は、以下を含む：ＬＭ２６７６Ｓ―５．０、ナショナル・セミコンダクター、５ＶのＳｔｅｐ―ＤｏｗｎＲｅｇｕｌａｔｏｒ、ＬＭｌ  １  １７Ｔ―３．３、ナショナル・セミコンダクター、３．３Ｖのロー・ドロップアウトレギュレータ。
【０１０８】
本発明の一つの実施例では、ＧＮＤ及びＧＮＤＡは、デジタル回路、Ｌ６、Ｌ７、Ｃ１０５．．．Ｃ１０７、Ｃ８７、Ｃ８８によって誘発されるノイズからアナログ接地を保護するためにローパスフィルタを含む。
【０１０９】
本発明の一つの実施例では、ＶＰＳＩＮ回路は、電源により供給される電圧であるＶＰＳＩＮを含む。過渡状態電圧抑制器、ＴＶＳ３及び２つの再設定可能なポリ・ヒューズが、ＳＣＤを２９Ｖ（破壊電圧）より高い電圧から保護するために用いられる。
【０１１０】
本発明の一つの実施例では、ＬＥＥ電圧制御回路は、以下を含む：入力を電圧制御回路（ＶＣＲＥＤ、ＶＣＧＲ、ＶＣＢＬ、ＶＣＡＭＢ）に設定している４つのプログラム可能な出力を持つＵ４−ＡＤ５２５４ＢＲＵＺ５０  Ｉ２Ｃデジタルポテンショメータ、０Ｖから出る５Ｖまでの４つの出力。
【０１１１】
本発明の一つの実施例では、Ｉ２Ｃブリッジ回路に対するＳＰＩは、以下を含む：Ｉ２Ｃ周辺機器はＵ３を通じてマスターＣＰＵに接続される、ＳＰＩ／Ｉ２Ｃフィリップス・コンバータ、ＳＣ１８ＩＳ６００ＩＰＷ。
【０１１２】
本発明の一つの実施例では、ＲＳ４８５インタフェース回路は、以下を含む：ＲＳ４８５インタフェースは、１Ｍｂｐｓまでボー・レートをサポートする。それは、双方向性であり、アナログデバイスチップＡＤＭ４８５３ＡＲＺを使用する。／ＲＲＤＹｌ信号はデータの方向をセットし、ＴＶＳｌ及びＴＶＳ２、ＳＭＡＪ６．５ＣＡ及びポリ・ヒューズＦｌ及びＦ２、ＭＩＮＩＳＭＤＣ０１４Ｆ―２は過度の電圧及び過度の電流に抗してインタフェースを保護し、ＲＸＤｌ及びＴＸＤｌは、ＳＣＩ１、２つのマスターのシリアル・インタフェースの１つに接続される。
【０１１３】
本発明の一つの実施例では、Ｉ／Ｏデジタルインタフェースは、以下を含む：Ｐ３は、４―ボタン・パネル、ＡＣシンクロナイザ、及びネットワークに接続するときに、ＳＣＤのアドレスを設定するための、線形又はロータリー・スイッチに接続する１４本のピンを担持する。
【０１１４】
いくつかの発明の実施例が本願明細書において図と共に説明されると共に、当業者は機能を実行し、並びに／又は結果及び／若しくは本願明細書において記載されている効果の一つ以上を得るための様々な他の手段及び／若しくは構造を容易に構想するが、斯様なバリエーション及び／又は変更態様の各々は本願明細書において記載されている発明の実施例の範囲内であると考えられる。さらに一般的にいえば、当業者は、本願明細書において記載されているすべてのパラメータ、寸法、物質及び構成が例示的なものであり、実際のパラメータ、寸法、物質及び／又は構成は、本発明の教示が使用される特定のアプリケーション又はアプリケーションに依存することは、容易に理解されるだろう。当業者は、本願明細書において記載されている特定の発明の実施例に対して多くの等価物を、ルーチン試験だけを使用して理解され、確認できるだろう。したがって、前述の実施例が単なる例示により表わされていて、添付の請求の範囲及びその等価物の範囲内で、発明の実施例が、特に説明されたり、クレームされたもの以外でも実践されるということは理解されるべきである。本開示の発明の実施例は、本願明細書において説明された個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向いている。加えて、斯様な特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾していない場合、斯様な２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の何れの組合せも本開示の発明の範囲の中に含まれる。
【０１１５】
本願明細書において定められ、使用されるすべての定義は、辞書定義、参照した文献での定義及び／又は定義された用語の通常の意味にわたって管理するように理解されるべきである。
【０１１６】
本願明細書及び請求項において使用された不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明らかに反対が示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【０１１７】
本願明細書及び請求項において使用されたフレーズ「及び／又は」は、連接された要素、すなわち、ある場合には共同して存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「一方又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」でリストされた複数の要素は、同じ様式、すなわち、連接された要素の「一つ以上」と解釈されるべきである。他の要素は、特に特定されたそれらの要素と関係するにせよ又は無関係であるにせよ、「及び／又は」フレーズによって特に特定された要素以外にオプションであってもよい。したがって、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」という参照は、「を有する」ような制限のない用語と共に用いられるとき、ある実施例においては、Ａだけ（オプションで、Ｂ以外の要素を含む）を指すことができ、他の実施例においては、Ｂだけ（オプションで、Ａ以外の要素を含む）を指すことができ、更に他の実施例においては、Ａ及びＢ（オプションで、他の要素を含む）を指すことができる等である。
【０１１８】
本願明細書及び請求項において使用されるように、「又は」は、上記「及び／又は」と同じ意味を持つと理解されるべきである。例えば、リストの項目を分けるとき、「又は」又は「及び／又は」は、含んでいるとして解釈されるべきであり、すなわち、少なくとも１つを含むが、多くの要素の数若しくは要素のリスト１つより多くも含み、オプションで、リストに載ってない追加の項目も含むものとして解釈されるべきである。対照的に、「一つだけ」、「正確に一つ」又は請求項で使用されるときは「から成る」のような明らかに指示した用語だけは、多くの要素又は要素のリストの正確に１つの要素を含むことを参照する。概して、本願明細書で用いられる用語「又は」は、「何れか」「の一つ」「も一つだけ」又は「の正確に一つ」のような排他性の用語が先に来るとき、排他的な択一物（すなわち「一方又は他方であって両方ではない」）を示すものとして解釈されるだけである。請求項において使用されるとき、「基本的に」「から成る」ことは、特許法の分野において用いられるような通常の意味を有する。
【０１１９】
明細書及び請求項で使用されているように、一つ以上の要素のリストに関して「少なくとも一つの」フレーズは、要素のリストのうちの何れの一つ以上の要素から選択された少なくとも一つの要素を意味し、要素のリストの範囲内で特にリストされた各要素の少なくとも一つを必ずしも含む必要もなく、要素のリスト内の何れの要素の組み合わせも除外するわけでもないことは理解されるべきである。この定義はまた、「少なくとも一つの」フレーズが参照する要素のリストの範囲内で特に特定される要素以外に、特に特定された要素に関係があるかないかにかかわらず、要素がオプション的にあることを許容する。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも一つ」（又は、同等に、「Ａ又はＢの少なくとも一つ」、又は、同等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも一つ」）は、一方の実施例において、Ｂがない（Ｂ以外の要素をオプションで含んで）少なくとも一つのＡ、オプションで一つより多くのＡを参照し、他方の実施例において、Ａがない（Ａ以外の要素をオプションで含んで）少なくとも一つのＢ、オプションで一つより多くのＢを参照し、更に他の実施例において、少なくとも一つのＡ、オプションで一つより多くのＡ、少なくとも一つのＢ、オプションで一つより多くのＢ（オプションで他の要素を含んで）を参照する等である。
【０１２０】
明らかに反対の示されない限り、複数のステップ又は行為を含むとここにクレームされた何れの方法においても、当該方法のステップ又は行為の順番は、当該方法のステップ又は行為が列挙される順番に必ずしも限られているわけではないことも理解されるべきである。
【０１２１】
明細書だけでなく、請求項において、「を有する」、「含む」、「坦持する」、「持つ」、「含有する」、「かかわる」、「保持する」、「構成される」などのような全ての移行型フレーズは、制限がない、すなわち、含まれるがこれに限定されるものではないことを意味することが理解されるべきである。移行フレーズ「からなる」及び「基本的にからなる」だけが、それぞれ限定であるか半限定移行フレーズである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５−Ｉ】
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【図５−ＩＩ】
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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８】
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【図９】
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【図９−Ｉ】
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【図９−ＩＩ】
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【図９−ＩＩＩ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１−Ｉ】
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【図１１−ＩＩ】
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【図１２】
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【図１２−Ｉ】
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【図１２−ＩＩ】
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【図１３】
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【図１３−Ｉ】
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【図１３−ＩＩ】
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【図１４】
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【図１４−Ｉ】
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【図１４−ＩＩ】
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【図１５】
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【図１５−Ｉ】
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【図１５−ＩＩ】
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【図１５−ＩＩＩ】
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【図１５−ＩＶ】
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【図１５−Ｖ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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2010525528.tif 000070
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