(57)【要約】  ネットワーク内に据付けることが簡単な、視覚的に快い色および色が変わる照明効果を強化された解像度の制御および効率的な電力管理で生成することができる、汎用性のあるLEDベースの照明設備を提供すること。照明設備、およびそれに電力を供給しかつ動作させるための方法。この設備は、複数の部分を有するハウジングを備える。1つ以上の電力および制御回路基板は、交流ライン電圧を受け、および直流出力電圧を提供するための1つ以上のスイッチング電源、および第1の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を受け、かつ第1の照明命令の少なくともいくつかを第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令に変換するための通信プロトコル変換器を備える、ハウジングの第1の部分に配置される。複数のモジュラ回路基板は、ハウジングの第2の部分内に配置されかつ電力および制御回路基板に結合される。各モジュラ回路基板は、直流出力電圧に結合されかつ第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令に応答する複数のLEDベースの照明ユニットを備える。
2010507218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の部分および第２の部分を有するハウジングと、
交流入力を受けて直流出力を提供するための少なくとも１つのスイッチング電源と、第１の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第１の照明命令を受けて前記第１の照明命令の少なくともいくつかを第２の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第２の照明命令に変換するための通信プロトコル変換器と、を備える、前記ハウジングの前記第１の部分に配置される少なくとも１つの電力および制御回路基板と、
前記ハウジングの前記第２の部分に配置され前記少なくとも１つの電力および制御回路基板に結合される複数のモジュラ回路基板であって、前記複数のモジュラ回路基板の各モジュラ回路基板が、前記直流出力に結合されかつ前記第２の通信プロトコルに従ってフォーマットされた前記第２の照明命令に応答する複数のＬＥＤベースの照明ユニットを備える複数のモジュラ回路基板と、
を備える照明設備。
【請求項２】
前記ハウジングの前記第１の部分が押し出し成形されたアルミニウム部分を備え、かつ前記ハウジングの前記第２の部分が半透明な光学的ケーシングを備える請求項１に記載の照明設備。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤベースの照明ユニットが、個々にかつ独立して前記第２の照明命令に応答し、各ＬＥＤベースの照明ユニットが、
第１のスペクトルを有する第１の放射を発生させるための少なくとも１つの第１のＬＥＤと、
前記第１のスペクトルと異なる第２のスペクトルを有する第２の放射を発生させるための少なくとも１つの第２のＬＥＤと、
前記第２の照明命令の少なくともいくつかに応じて、少なくとも前記第１の放射の第１の輝度および前記第２の放射の第２の輝度を制御するための少なくとも１つのコントローラと、
を備える請求項１に記載の照明設備。
【請求項４】
前記第１の通信プロトコルがイーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルであり、前記第２の通信プロトコルがシリアル・ベースのプロトコルである請求項１に記載の照明設備。
【請求項５】
前記少なくとも１つの電力および制御回路基板が、
前記交流入力を受けて前記直流出力を提供するための第１のスイッチング電源と前記通信プロトコル変換器とを備える第１の電力および制御回路基板と、
前記交流入力を受けて前記直流出力を提供するための少なくとも１つの第２のスイッチング電源を備える少なくとも第２の電力および制御回路基板と、を備え、
前記照明設備が任意の他の通信プロトコル変換器を含まない請求項１に記載の照明設備。
【請求項６】
前記照明設備がネットワーク化された照明システムを形成するために、デージーチェーン様式で少なくとも１つの他の照明設備に結合可能とするため、
前記交流入力および前記第１の照明命令を受けるための前記ハウジングに結合された入力コネクタと、
前記交流入力および前記第１の照明命令を提供するための前記ハウジングに結合された出力コネクタと、
を、さらに備える請求項１に記載の照明設備。
【請求項７】
モジュラＬＥＤベースの照明設備であって、
交流入力と、第１の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第１の照明命令と、を受けるための入力コネクタと、
前記交流入力と、前記第１の通信プロトコルに従ってフォーマットされた前記第１の照明命令と、を提供するための出力コネクタと、
前記第１の通信プロトコルに従ってフォーマットされた前記第１の照明命令の少なくともいくつかを第２の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第２の照明命令に変換するための前記入力コネクタに結合される通信プロトコル変換器と、
複数のＬＥＤベースの照明ユニットの各ＬＥＤベースの照明ユニットが、前記第２の照明命令の少なくともいくつかに応じて個々にかつ独立して制御できる、前記通信プロトコル変換器に結合されかつ前記第２の通信プロトコルに従ってフォーマットされた前記第２の照明命令を受ける複数のＬＥＤベースの照明ユニットと、
を備えるモジュラＬＥＤベースの照明設備。
【請求項８】
前記第２の通信プロトコルがシリアル・ベースのプロトコルである請求項７に記載の照明設備。
【請求項９】
前記第１の通信プロトコルがイーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルである請求項７に記載の照明設備。
【請求項１０】
前記第２の通信プロトコルがシリアル・ベースのプロトコルである請求項９に記載の照明設備。
【請求項１１】
前記通信プロトコル変換器が、
前記照明設備に割り当てられた一意の識別子に基づいて前記第１の照明命令の少なくともいくつかを識別するためのイーサネット（登録商標）・スイッチと、
前記イーサネット（登録商標）・スイッチにより識別された前記第１の照明命令の少なくともいくつかをシリアル・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた前記第２の照明命令に変換するための前記イーサネット（登録商標）・スイッチに結合されたマイクロプロセッサと、
を備える請求項９に記載の照明設備。
【請求項１２】
交流入力と、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた第１の照明命令と、を受けるための入力コネクタと、
前記交流入力と、前記イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた前記第１の照明命令と、を提供するための出力コネクタと、
前記交流入力を直流出力に変換するための前記入力コネクタに結合される少なくとも１つのスイッチング電源と、
複数のＬＥＤベースの照明ユニットであって、前記複数のＬＥＤベースの照明ユニットの各ＬＥＤベースの照明ユニットが、前記第１の照明命令に含まれる情報に基づいて個々にかつ独立して制御できる、前記直流出力に結合される複数のＬＥＤベースの照明ユニットと、
を備える、モジュラＬＥＤベースの照明設備。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスイッチング電源が少なくとも１つの力率が訂正されたスイッチング電源を含む請求項１２に記載の照明設備。
【請求項１４】
前記直流出力が約２０ボルトであり、前記少なくとも１つのスイッチング電源が約２０ワットの電力を提供する、請求項１２に記載の照明設備。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのスイッチング電源が少なくとも２つのスイッチング電源を含み、前記照明設備がさらに前記イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた前記第１の照明命令の少なくともいくつかを前記イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルとは異なる第２の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第２の照明命令に変換するためのただ１つの通信プロトコル変換器を備える請求項１２に記載の照明設備。
【請求項１６】
それぞれ独立して制御可能な直列接続された複数のＬＥＤベースの照明ユニットを有する、直列接続された複数のモジュラ回路基板を備え、前記直列接続された複数のモジュラ回路基板の全ての、複数のＬＥＤベースの照明ユニットの全てが直列に相互接続されるように、各ＬＥＤベースの照明ユニットが、
第１のスペクトルを有する第１の放射を発生させるための少なくとも１つの第１のＬＥＤと、
前記第１のスペクトルと異なる第２のスペクトルを有する第２の放射を発生させるための少なくとも１つの第２のＬＥＤと、
シリアル・ベースの通信プロトコルに従ってフォーマットされた第１の照明命令に応じて、少なくとも前記第１の放射の第１の輝度および前記第２の放射の第２の輝度を制御するための特定用途向け集積回路(ASIC)と、
を備える直線状の照明設備。
【請求項１７】
前記第１の照明命令および動作電力を前記複数のモジュラ回路基板に提供するための少なくとも１つの電力および制御回路基板を備え、
前記複数のモジュラ回路基板の第１のモジュラ回路基板が、前記少なくとも１つの電力および制御回路基板に配線を介して結合され、
前記複数のモジュラ回路基板の第２のモジュラ回路基板が、前記第１のモジュラ回路基板に嵌合コネクタおよび／または連結コネクタを介して直列接続される、少なくとも１つの電力および制御回路基板をさらに備える、
請求項１６に記載の直線状の照明設備。
【請求項１８】
前記複数のモジュラ回路基板が少なくとも３つのモジュラ回路基板を含み、
前記複数のモジュラ回路基板の各モジュラ回路基板が、少なくとも５つの個々にかつ独立して制御可能な直列接続されたＬＥＤベースの照明ユニットを含む、
請求項１６に記載の直線状の照明設備。
【請求項１９】
前記複数の個々にかつ独立して制御可能な直列接続されたＬＥＤベースの照明ユニットが、前記ＬＥＤベースの照明ユニットが約１インチの距離で互いから離れて間隔をあけられるように各モジュラ回路基板上に配置される、
請求項１６に記載の直線状の照明設備。
【請求項２０】
第１の複数の直列接続されたモジュラ照明設備の少なくとも第１のモジュラ照明設備が、第１の単一のマルチプルコンダクタケーブルを介して交流入力およびイーサネット（登録商標）・ベースの通信の両方を受ける、第１の複数の直列接続されたモジュラ照明設備を備え、各モジュラ照明設備が、
前記交流入力を直流出力に変換するための少なくとも１つのスイッチング電源と、
前記イーサネット（登録商標）・ベースの通信をシリアル・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた照明命令に変換するための通信プロトコル変換器と、
前記シリアル・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた前記照明命令に基づいて可変の色、可変の色温度、および／または可変の輝度の光を発生させるための前記直流電圧に結合された複数の直列接続されたＬＥＤベースの照明ユニットと、
を備える照明システム。
【請求項２１】
第２の複数の直列接続されたモジュラ照明設備の少なくとも第１のモジュラ照明設備が、第２の単一のマルチプルコンダクタケーブルを介して前記交流入力および前記イーサネット（登録商標）・ベースの通信の両方を受ける第２の複数の直列接続されたモジュラ照明設備と、
前記第１の単一のマルチプルコンダクタケーブルと、
前記第２の単一のマルチプルコンダクタケーブルと、
前記第１の複数の直列接続されたモジュラ照明設備に前記第１の単一のマルチプルコンダクタケーブルを介して結合された少なくとも１つのイーサネット（登録商標）・スイッチであって、前記第２の複数の直列接続されたモジュラ照明ユニットに前記第２の単一のマルチプルコンダクタケーブルを介して結合される少なくとも１つのイーサネット（登録商標）・スイッチと、
をさらに備える請求項２０に記載の照明システム。
【請求項２２】
前記第１および第２の複数の直列接続されたモジュラ照明設備が、２次元アレイとして一括して配置される請求項２１に記載の照明システム。
【請求項２３】
前記２次元アレイが、テキスト、グラフィックス、および／またはビデオ再生ディスプレイシステムを提供し、かつ各モジュラ照明設備の前記複数の直列接続された照明ユニットの各照明ユニットが、個々にかつ独立して制御可能な前記ディスプレイシステムのピクセルである、請求項２２に記載の照明システム。
【請求項２４】
前記第１および第２の複数の直列接続されたモジュラ照明設備が、３次元配置として、一括して配置される請求項２１に記載の照明システム。
【請求項２５】
前記第１および第２の複数の直列接続されたモジュラ照明設備の少なくともいくつかのモジュラ照明設備が、少なくとも１つの建築上の特徴の輪郭を際立たせるように、配置される請求項２１に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、LEDベースの証明設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル照明技術、すなわち、発光ダイオード(LED)のような半導体光源に基づくイルミネーションの出現は、これまでの蛍光ランプ、HIDランプ、および白熱ランプに対する実行可能な代案を提供する。LEDの機能的な利点および利益は、高いエネルギー変換効率および光学的効率、堅牢性、安い運転コスト、およびその他多くのものを含む。LEDのより小さなサイズ、長い動作寿命、少ないエネルギー使用量、および耐久性により、LEDは、様々な照明用途において、優れた選択肢となる。例えば、その全てが本明細書に参照として組込まれている、米国特許番号第6,016,038号、米国特許番号第6,150,774号および米国特許番号第6,166,496号に記載されるような、LEDベース・デバイスの照明ネットワークを作ることは、次第に一般化しつつある。これらの照明デバイスは、その中にLED光源を制御するための一体型のマイクロプロセッサを有し、かつ輝度および彩度を変えることで、任意の色および色の任意のシーケンスを作り出すことができ、イルミネーション用途および直視型の用途において広範にわたる人目を引く照明効果を可能にする。
【０００３】
これらの照明システムおよびこれらが作り出す効果は、一般に、（ネットワーク化されていない用途も多くあるが）、ネットワークにより制御かつ調整され、この場合、情報のパケットを含むデータストリームが、照明デバイスに通信される。照明デバイスの各々は、システムにより渡された情報のパケットのすべてを記録することができるが、特定のデバイスにアドレス指定されたパケットに応答するだけである。一旦、適切にアドレス指定された情報のパケットが到着すると、照明デバイスは、そのパケットを読み取り、かつパケットに含まれた情報に基づいてコマンドを実行することができる。この配置は、照明デバイスの各々が1つのアドレスを有し、かつこれらのアドレスがネットワーク上の他の照明デバイスに関して一意である必要があること、を要求する。アドレスは、通常、設置施設(installation)の間に、照明デバイスの各々にスイッチを設定することにより、設定される。スイッチを設定することは、時間を消費しかつエラーを起こしやすい傾向にある。
【０００４】
エンタテインメント、小売り、および劇場、カジノ、テーマパーク、店、およびショッピングモールのような建築スポットのための照明システムは、ライトを動作させるために、精巧な照明設備(fixture)および制御システムの品揃えを要求する。従来のネットワーク化された照明デバイスは、ダイヤル、ディップスイッチまたはボタンのような一連の物理的なスイッチにより設定されるそれらのアドレスを有する。これらのデバイスは、特定のアドレスに、個々に設定されなければならず、かつこのプロセスは、煩雑となる可能性がある。実際、照明デザイナの最も面倒な仕事の1つ、システム構成は、全てのライトが据付けられた後にやって来る。この仕事は、典型的に、少なくとも二人の人を必要とし、かつ各照明設備または照明設備まで行くこと、およびスイッチまたはダイヤルの使用によりそのためのネットワークアドレスを決定かつ設定すること、次に照明ボードまたはコンピュータ上のそのセットアップおよび対応するエレメントを決定することを含む。照明ネットワークの構成が、その場所および複雑度に依存して、多くの時間がかかる可能性があることは、驚くべきことではない。例えば、新しい遊園地の乗り物は、互いに対しても任意の単一ポイントに対しても見通しがきかない数百のネットワーク制御された照明設備を使用する場合がある。各照明設備は、識別され、かつ照明制御ボード上のその設定にリンクされなければならない。このプロセス中、しばしば、混乱および混同が生じる。十分な計画および調整によって、このアドレス選択および設定は、過去の経験に基づいて行なうことができるが、それでもなお、実質的な時間と労力が必要である。
【０００５】
これらの照明システム、特に、直視型の用途用に設計された照明システムには、他の幾つかの不利な点がある。とりわけ、見る人に対して視覚的に快い効果を示すために、例えば、アクセント照明で建物の周辺の輪郭を際立たせるように連続するライト・ラインを作り出すために、コンポーネント設備を列等のパターン状に置いた長いラインを要求する多くの設置施設がある。しかしながら、従来の照明ネットワークは、しばしば、隣接する設備間のギャップ内に少しもまたは全く光を作り出さない。このことは、これらの設置施設の意図された外観を損ねることになる。さらに、コンポーネントの各々が個々にアドレス指定されるので、照明効果の調整の程度、すなわちこの用途の「解像度」は、コンポーネントのサイズに限定されてしまう。例えば、1フィートの長さのコンポーネントを幾つか有する直線状の設置施設の場合、コンポーネントは、1フィート刻みより細かくはアドレス指定することができない。また、これらのシステムの別の不利な点は、LEDを直接見る時、ライトと見る人の間に十分な距離が無い場合には、それらが別個の光発光体であるように見えてしまうことである。見る人が照明システムから相対的に遠くに離れている時でさえ、この照明システムは、非常に鮮やかにまたははっきりと知覚できる照明効果を作り出せない。
【０００６】
多くの従来の照明システムと関連した別の短所は、通信および電力ラインの両方を、ハウジングの端を通し、かつすべてのコンポーネント設備の始端および終端で接続箱に供給するように、これらのコンポーネントに外部から電力を供給することである。電力、接地、およびデータの3つのラインを、各端面を通って走らせ、次に設備の長さを通過させる。ハウジング内の各照明エレメントは、電力およびデータ用の3つのラインと接触するであろう。設備の実装は、それが接続箱を介して実施されるので、非常に高価かつ煩雑である。各ライトは、壁または他の実装面に実装するために、2つの接続箱を必要とし、かつ照明ユニットを一緒に接続可能とするために、ワイヤおよびコンジットを2つの箱間に走らせる必要がある。
【０００７】
従って、当業者内に、ネットワーク内に据付けることが簡単な、視覚的に快い色および色が変わる照明効果を強化された解像度の制御(control resolution)および効率的な電力管理で生成することができる、汎用性のあるLEDベースの照明設備に対する要求がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書に開示された技術は、上述された不利な点および短所に対処するもので、かつ一般に、照明に適した複数のLEDベースの照明ユニットを備える直線状の照明設備を含む様々なタイプおよび構成の照明ユニットに関し、または建物のエクステリアおよびインテリアのような大きな空間用のアクセント照明を提供する。また、これらの照明設備に電力を供給しかつ制御するための方法およびシステム、および複数のこのような設備を用いるシステム、並びにこのような設備およびシステム用の制御データをアドレス指定するための技術が開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
様々な実施例および実施の場合、この技術およびその発明の観点は、1つ以上の回路基板および複数の光源、例えば、回路基板に沿って配置されたLED、を含む照明設備に関する。回路基板および光源は、光を伝えるケーシングと関連するハウジング内に配置される。ハウジングの接続機能により、第1の照明設備は、第2の照明設備に、（例えば、知覚できる発光において）ハウジング間にギャップを発生させずにエンドツーエンド型で直列に接続することができる。例えば、接続機能は、電力および／またはデータラインが、ハウジングの端以外の場所でハウジングから出ることを可能にする通路を含むことができる。回路基板およびハウジングは、実質上、直線状、曲線状、屈曲状、分岐状、または数ある形の中で「T」または「V」形とすることができる。
【００１０】
本発明の多くの実施例の場合、ハウジングは、(例えば、押し出し成形されたポリカーボネイトから作ることができる）半透明な光学的ケーシングを備える第2の部分に、機械的に結合しかつ密閉可能に接続されることが好ましい、押し出し成形されたアルミニウムから作られる第1の部分を含む。複数の光源は、回路基板上に配置されたケーシングの少なくとも一部に実質上均一のイルミネーションを提供する。言い換えると、光源からの光の実質的な部分は、光を光学部品の内側の面上に投射するように位置合わせされたビーム角の範囲内に投射され、かつ位置合わせは、見る人に認識できる光学部品の部分が実質上均一なイルミネーションが得られるように最適化される。いくつかの実施の場合、ビーム角が、2列のLEDにより放出された光により形成されるように、LEDは、回路基板上に2列に配置される。
【００１１】
各回路基板は、また、本明細書に参照として組込まれている米国特許第6,777,891号に詳細に記載されるように構成された、データストリームを受けかつ伝送するように、プロセッサ、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)を、含むことができる。従って、いくつかの実施の場合、各照明ユニットがストリーム内のデータの第1の修正されないビットに応答し、データのそのビットを修正し、かつ次のASICにストリームを伝送する本技術は、複数の照明ユニットを照明設備内に直列構成で配置すること、およびそれらの各々のASICへのデータのストリームによりそれらの全てを制御することも含む。
照明設備が、照明設備から離れている信号源からのデータに応答する通信機能も、また、提供可能である。信号源は、無線信号源とし、かつ照明設備用のスクリプトされた照明プログラムに基づく信号を発生させることができる。特定の実施の場合、本明細書に開示された技術は、制御信号をイーサネット（登録商標）・プロトコルにより受け、かつそれを照明設備の照明ユニットそれぞれのASICにより読み取り可能なフォーマットに変換するためのデータ／信号変換モジュールも含む。
【００１２】
本技術は、さらに、照明設備に電力を供給するための電源、例えば、2段階の力率制御電源も含む。電源の力率訂正モジュールは、エネルギー貯蔵コンデンサおよび母線により分けられたDC-DC変換器を含むことができる。特定の実施の場合、照明設備の各照明ユニットは、本明細書に参照として組込まれている米国特許第7,233,115号に記載されるように、ユニットがライン電圧を受け入れることを可能にする電力モジュールを含み、これにより、設置施設が簡単になりかつ照明ユニットの耐久性が改善される。
【００１３】
オブジェクト指向のコンピュータプログラム（例えば、照明システムの個々の照明ユニットの位置を含む、仮想システムにおける属性を照明システムの実世界の属性と関連付けるオーサリングシステム）におけるオブジェクトとして、設備の照明ユニットを割当てることに基づいて、照明設備の制御を行うことは可能である。
【００１４】
いくつかの実施の場合、上記のマルチ照明ユニット照明設備は、建物上に、或るアレイで配置し、かつ(i)数字、単語、文字、ロゴ、ブランド、およびシンボルの少なくとも1つを表示することを容易にし；および／または(ii)様々な時間ベース効果でライト・ショウを表示するように、構成することが可能である。他の実施の場合、本明細書に記載された照明設備は、アルコーブ等の様態となるようにくぼみが設けられる。
【００１５】
一般に、一観点の場合、本発明は、少なくとも第1の部分および第2の部分を有するハウジング、およびハウジングの第1の部分内に配置される少なくとも1つの電力および制御回路基板を含む照明設備に関する。電力および制御回路基板は、交流ライン電圧を受けかつ直流出力電圧を提供するため少なくとも1つのスイッチング電源；および第1の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を受け、かつ第1の照明命令の少なくともいくつかを、第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令に変換するための通信プロトコル変換器を含む。照明設備は、さらに、ハウジングの第2の部分内に配置されかつ少なくとも1つ電力および制御回路基板に結合される複数のモジュラ回路基板を含む。複数のモジュラ回路基板の各モジュラ回路基板は、直流出力電圧に結合されかつ第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令に応答する複数のLEDベースの照明ユニットを含む。
【００１６】
別の観点の場合、本発明は、(i)交流ライン電圧および第1の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を受けるための入力コネクタ；(ii)交流ライン電圧および第1の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を提供するための出力コネクタ；(iii)第1の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令の少なくともいくつかを第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令に変換するための入力コネクタに結合される通信プロトコル変換器；および(iv)通信プロトコル変換器に結合されかつ第2の通信プロトコルに従ってフォーマットされた第2の照明命令を受けるように構成される複数のLEDベースの照明ユニットを含む、モジュラLEDベースの照明設備に関する。複数のLEDベースの照明ユニットの各LEDベースの照明ユニットは、第2の照明命令の少なくともいくつかに応じて個々にかつ独立して制御させることができる。
【００１７】
さらに別の観点の場合、本発明は、(i)交流ライン電圧およびイーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を受けるための入力コネクタ；(ii)交流ライン電圧およびイーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令を提供するための出力コネクタ；(iii)交流ライン電圧を直流出力電圧に変換するための入力コネクタに結合される少なくとも1つのスイッチング電源；および(iv)直流出力電圧に結合される複数のLEDベースの照明ユニット、を含むモジュラLEDベースの照明設備に関する。複数のLEDベースの照明ユニットの各LEDベースの照明ユニットは、第1の照明命令に含まれる情報に基づいて個々にかつ独立して制御させることができる。
【００１８】
さらに別の観点において、本発明は、複数の直列接続されたモジュラ回路基板を含む直線状の照明設備にも関する。各モジュラ回路基板は、全ての直列接続されたモジュラ回路基板上の全てのLEDベースの照明ユニットが直列に相互に接続されるように、複数の個々にかつ独立して制御可能な直列接続されたLEDベースの照明ユニットを含む。各LEDベースの照明ユニットは、(i)第1のスペクトルを有する第1の放射を発生させるための少なくとも1つの第1のLED；(ii)第1のスペクトルと異なる第2のスペクトルを有する第2の放射を発生させるための少なくとも1つの第2のLED；および(iii)シリアル・ベースの通信プロトコルに従ってフォーマットされた第1の照明命令に応じて、少なくとも第1の放射の第1の輝度および第2の放射の第2の輝度を制御するための特定用途向け集積回路(ASIC)を含む。
【００１９】
また、本発明は、第1の複数の直列接続されたモジュラ照明設備を含む照明システムも含む。第1の複数の直列接続されたモジュラ照明設備の少なくとも第1のモジュラ照明設備は、第1の単一のマルチプルコンダクタケーブルを介して、交流ライン電圧およびイーサネット（登録商標）・ベースの通信の両方を受けるように構成される。各モジュラ照明設備は、(i)交流ライン電圧を直流出力電圧に変換するための少なくとも1つのスイッチング電源(ii)イーサネット（登録商標）・ベースの通信をシリアル・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた照明命令に変換するための通信プロトコル変換器；および(iii)シリアル・ベースのプロトコルに従ってフォーマットされた照明命令に基づいて可変の色、可変の色温度、および／または可変の輝度の光を発生させるための直流電圧に結合された複数の直列接続されたLEDベースの照明ユニットを含む。
【００２０】
関連する専門用語
本開示の目的のために本明細書で使用される場合、用語「LED」は、如何なるエレクトロ・ルミネセンス・ダイオードまたは電気信号に応じて放射を発生させることができる他のタイプのキャリア注入／接合ベースのシステムも含むと解されるべきである。従って、用語LEDは、これらに限定されるわけではないが、電流に応じて光を放出する様々な半導体ベースの構造、発光ポリマー、有機発光ダイオード(OLED)、エレクトロ・ルミネセンス・ストリップ等を含む。
【００２１】
特に、用語LEDは、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル、および（一般に、約400ナノメートルから約700ナノメートルまでの放射波長を含む）可視スペクトルの様々な部分の1つ以上において放射を発生させるように構成できる(半導体および有機発光ダイオードを含む）全てのタイプの発光ダイオードを意味する。LEDのいくつかの具体例は、（以下でさらに議論される）これらに限定されるわけではないが、赤外線LED、紫外線LED、赤色LED、青色LED、緑色LED、黄色LED、琥珀色LED、オレンジ色LED、および白色LEDの様々なタイプを含む。また、LEDが、所定のスペクトル（例えば、狭いバンド幅、広いバンド幅）に対して様々なバンド幅(例えば、半値全幅、またはFWHM)および所定の一般色分類内の様々な主波長を有する放射を発生させるように構成できるおよび／または制御できることは、認識されるべきである。
【００２２】
例えば、本質的に白色光（例えば、白色LED）を発生させるように構成されたLEDの1つの実施は、それぞれを、組合せて、混合し、本質的に白色光を形成するエレクトロ・ルミネセンスの異なるスペクトルを放出する、幾つかのダイを含むことができる。別の実施の場合、白色光LEDは、第1のスペクトルを有するエレクトロ・ルミネセンスを、異なる第2のスペクトルに変換する燐光体物質と関連付けることができる。この実施の一具体例の場合、相対的に短い波長かつ狭いバンド幅スペクトルを有するエレクトロ・ルミネセンスは、燐光体物質を「励起し」、次に、多少広いスペクトルを有するより長い波長放射を放射する。
【００２３】
また、用語LEDが、LEDの物理的および／または電気的パッケージタイプを制限しないことは理解されるべきである。例えば、上述のように、LEDは、それぞれ異なるスペクトルの放射を放出するように構成される（例えば、個々に制御可能かもしれないし、制御可能でないかもしれない）複数のダイを有する単一の発光デバイスを意味することができる。また、LEDは、LED（例えば、白色LEDのいくつかのタイプ）の一体的な部分として考慮される蛍光体と関連づけることができる。一般に、用語LEDは、パッケージ化されたLED、パッケージ化されていないLED、表面実装LED、チップオンボードLED、T-パッケージ実装LED、放射状パッケージLED、パワーパッケージLED、容器(encasement)および／または光学素子（例えば、拡散レンズ）のいくつかのタイプを含むLED等を意味することができる。
【００２４】
用語「光源」は、これらに限定されるわけではないが、（上記に定義された1つ以上のLEDを含む）LEDベースの光源、白熱光源（例えば、フィラメント・ランプ、ハロゲン・ランプ）、蛍光性の光源、燐光性の光源、高輝度放電光源（例えば、ナトリウム蒸気、水銀蒸気、およびメタル・ハライドのランプ）、レーザ、エレクトロ・ルミネセンス光源の他のタイプ、パイロ・ルミネセンス(pyro-luminescent)光源（例えば、炎）、キャンド・ルミネッセンス(candle-luminescent)光源（例えば、ガスマントル、炭素アーク放射光源）、フォト・ルミネセンス光源（例えば、気体放電光源）、電子的な飽和を使う陰極ルミネセンス光源、ガルバノ・ルミネセンス(galvano-luminescent)光源、結晶ルミネセンス(crystallo-luminescent)光源、キネ・ルミネセンス(kine-luminescent)光源、熱ルミネセンス光源、摩擦ルミネセンス光源、音ルミネセンス光源、放射線ルミネセンス光源、およびルミネセンス・ポリマーを含む様々な放射光源の任意の1つ以上を意味すると理解されるべきである。
【００２５】
所定の光源は、可視スペクトル範囲内の電磁放射、可視スペクトル範囲外の電磁放射、または両方の組合せを発生させるように構成できる。故に、用語「光(light)」および「放射(radiation)」は、本明細書において、交換可能に使用される。加えて、光源は、一体的なコンポーネントとして、1つ以上のフィルタ（例えば、色フィルタ）、レンズ、または他の光学コンポーネントを含むことができる。また、光源が、これらに限定されるわけではないが、指示、ディスプレイ、および／または照明を含む様々な用途に構成できることは、理解されるべきである。「イルミネーション光源(illumination source)」は、特に、インテリアまたはエスクテリア空間を効果的にイルミネートするための十分な輝度を有する放射を発生させるように構成される光源である。本コンテクストにおいて、「十分な輝度(sufficient intensity)」は、周囲のイルミネーション（すなわち、間接的に知覚可能であり、かつ例えば、全部または一部が、知覚される前に、様々な介在する面の1つ以上で反射される光）を提供するために空間または環境内で発生される可視スペクトルにおける十分な放射パワーを意味する（単位「ルーメン」は、しばしば、放射パワーまたは「光束」に関して、全ての方向の光源からの全光出力を表すために用いられる）。
【００２６】
用語「スペクトル」は、1つ以上の光源によって作り出される放射の任意の1つ以上の周波数（または波長）を意味すると理解されるべきである。従って、用語「スペクトル」は、可視域の周波数（または波長）ばかりでなく赤外線、紫外線、および全電磁スペクトルの他のエリアの周波数（または波長）を意味する。また、所定のスペクトルは、相対的に狭いバンド幅（例えば、本質的に低い周波数または波長成分を有するFWHM）を有することができ、または相対的に広いバンド幅（様々な相対強度を有するいくつかの周波数または波長成分）を有することができる。所定のスペクトルが、2つ以上の他のスペクトルの混合（例えば、それぞれ複数の光源から放出された放射の混合）の結果とすることができることは、認識されるべきである。
【００２７】
この開示のために、用語「色(color)」は、用語「スペクトル(spectrum)」と交換可能に使用される。しかしながら、用語「色」は、（この使用は、この用語の範囲を制限するように意図されていないが）一般に、主として観察者により知覚できる放射の性質を意味するように使用される。従って、用語「異なる色」は、暗に、異なる波長成分および／またはバンド幅を有する複数のスペクトルを意味する。また、用語「色」が白色および非白色光の両方に関して使用できることは認識されるべきである。
【００２８】
用語「色温度(color temperature)」は、この使用は、この用語の範囲を制限するように意図されていないが、一般に、本明細書により、白色光に関して使用される。色温度は、本質的に、白色光の特定の色コンテンツまたは色合い(shade)（例えば、赤みを帯びた、青みを帯びた）を意味する。所定の放射サンプルの色温度は、従来、問題の放射サンプルと本質的に同じスペクトルを放射する黒体放射のケルビン(K)温度に従って特徴付けられる。黒体放射色温度は、一般に、（典型的に、人間の目に見える第1の部分が考慮される）約700Kから10,000Kを超える範囲に入る；白色光は、一般に、1500から2000Kより高い色温度で知覚される。
【００２９】
より低い色温度は、一般に、より重要な赤色成分または「より暖かい感じ」を有する白色光のことを意味し、他方、より高い色温度は、一般に、より重要な青色成分または「より涼しい感じ」を有する白色光のことを意味する。具体例として、火炎は、約1,800Kの色温度を有し、従来の白熱電球は、約2848Kの色温度を有し、早朝の日光は、約3,000Kの色温度を有し、および本曇りの真昼の空は、約10,000Kの色温度を有する。約3,000Kの色温度を有する白色光の下で見られた色のイメージは、相対的に赤みを帯びた色調を有し、一方、約10,000Kの色温度を有する白色光の下で見られた同じ色のイメージは、相対的に青みを帯びた色調を有する。
【００３０】
用語「照明設備(lighting fixture)」は、本明細書において、特定の形状因子、アセンブリ、またはパッケージ内の1つ以上の照明ユニットの実施または配置を意味するものとして使用される。用語「照明ユニット」は、本明細書において、同じまたは異なるタイプの1つ以上の光源を含む装置を意味するように使用される。所定の照明ユニットは、光源用の様々な実装配置の何れか1つ、エンクロージャ／ハウジング配置および形状、および／または電気的および磁気的接続構成を有することができる。加えて、所定の照明ユニットは、オプションとして、(例えば、それを含む、それに結合されるおよび／またはそれと一緒にパッケージ化された）光源の動作に関係する様々な他のコンポーネント（例えば、制御回路）と関連付けることができる。「LEDベースの照明ユニット」は、上述のような1つ以上のLEDベースの光源を、単独で、または他のLEDベースでない光源と組合せて含む照明ユニットを意味する。「マルチ・チャンネル」照明ユニットは、それぞれ放射の異なるスペクトルを発生させるように構成される少なくとも2つの光源を含むLEDベースのまたはLEDベースでない照明ユニットを意味し、ここで、各異なる光源スペクトルは、マルチ・チャンネル照明ユニットの「チャンネル」と呼ばれる場合がある。
【００３１】
用語「コントローラ」は、本明細書において、一般に、1つ以上の光源の動作に関係する様々な装置を記載するために使用される。コントローラは、本明細書で記載される様々な機能を実行するために、（例えば、専用のハードウェアを用いて等）非常に多くの方法で実施できる。「プロセッサ」は、本明細書で記載される様々な機能を実行するために、ソフトウェア（例えば、マイクロ・コード）を使用してプログラムできる1つ以上のマイクロプロセッサを用いる、コントローラの一具体例である。コントローラは、プロセッサを用いてまたは用いずに実施可能であり、また、専用のハードウェアの組合せとして、他の機能を実行するためのいくつかの機能およびプロセッサ（例えば、1つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサおよび関連付けられた回路）を実行するために、実施できる。本開示の様々な具体例において用いることが可能なコントローラ・コンポーネントの具体例は、これらに限定されるわけではないが、従来のマイクロ・プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、およびフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)を含む。
【００３２】
様々な実施の場合、プロセッサまたはコントローラは、1つ以上のストーレッジ・メディア（本明細書において、総称して「メモリ」と呼ばれる、例えば、RAM、PROM、EPROM、およびEEPROM、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ、等のような揮発性および不揮発性コンピュータメモリ）と関連付けできる。いくつかの実施の場合、ストーレッジメディアは、1つ以上のプロセッサおよび／またはコントローラ上で実行される時、本明細書で記載される機能の少なくともいくつかを実行する1つ以上のプログラムで符号化することができる。様々なストーレッジ・メディアは、プロセッサまたはコントローラ内に固定できる、または本明細書で記載される本開示の様々な観点を実施するように、そこに格納された1つ以上のプログラムをプロセッサまたはコントローラ内にロードすることができるように、移送できる。用語「プログラム」または「コンピュータ・プログラム」は、本明細書において、一般的な意味で、1つ以上のプロセッサまたはコントローラをプログラムするために用いることが可能な任意のタイプのコンピュータ・コード（例えば、ソフトウェアまたはマイクロコード）を意味するように使用される。
【００３３】
用語「アドレス指定可能な(addressable)」は、本明細書において、それ自身を含む複数のデバイス用の情報（例えば、データ）を受けるように構成されるデバイス（例えば、一般に光源、照明ユニットまたは設備、1つ以上の光源または照明ユニットと関連付けられたコントローラまたはプロセッサ、他のノン・照明(non-lighting)関連デバイス、等）を意味するように、かつそれ用の特定の情報に選択的に応答するように、使用される。用語「アドレス指定可能な」は、しばしば、複数のデバイスがいくつかの通信媒体を介して一緒に結合されているネットワーク化された環境（または以下でさらに議論される「ネットワーク」）に関して使用される。
【００３４】
1つのネットワーク実施の場合、ネットワークに結合された1つ以上のデバイスは、ネットワークに結合された1つ以上の他のデバイス用のコントローラとして、（例えば、マスタ／スレーブ関係で）役割を果たすことができる。別の実施の場合、ネットワーク化された環境は、ネットワークに結合されたデバイスの1つ以上を制御するように構成される1つ以上の専用のコントローラを含むことができる。一般に、ネットワークに結合された複数のデバイスは、各々、通信媒体上に存在するデータにアクセスすることができる；しかしながら、所定のデバイスは、それが、（すなわち、それからデータを受ける、および／またはそれにデータを伝送する）ネットワークとデータを、例えば、それに割り当てられた1つ以上の特定の識別子（例えば、「アドレス」）に基づいて選択的に交換するように構成されるという点で、「アドレス指定可能」である。
【００３５】
本明細書に使用される用語「ネットワーク」は、任意の2つ以上のデバイス間および／またはネットワークに結合された複数のデバイスの間で（例えば、デバイス制御、データ記憶、データ交換、等用の）情報の移送を容易にする（コントローラまたはプロセッサを含む）2つ以上のデバイスの任意の相互接続を意味する。容易に認識されるように、複数のデバイスを相互に接続するのに適切なネットワークの様々な実施は、様々なネットワークトポロジの何れかを含むことができかつ様々な通信プロトコルの何れかを用いることができる。加えて、本開示に従う様々なネットワークの場合、2つのデバイス間の任意の1つの接続は、2つのシステム間の専用の接続、またはこれに代えて、非専用の接続を表すことができる。さらに、2つのデバイス用の情報を運ぶために、このような非専用の接続（例えば、オープン・ネットワーク接続）は、必ずしも2つのデバイスの何れか用というわけではない情報を運ぶことができる。更に、本明細書において議論されるデバイスの様々なネットワークが、ネットワーク全体により情報移送を容易にするために、1つ以上の無線、電線／ケーブル、および／または光ファイバ・リンクを用いることができることは、容易に認識されるべきである。
【００３６】
本明細書に使用される用語「ユーザ・インターフェース」は、ユーザおよびデバイス間の通信を可能にする、人間のユーザまたはオペレータおよび1つ以上のデバイス間のインタフェースを意味する。本開示の様々な実施に用いることが可能なユーザ・インターフェースの具体例は、これらに限定されるわけではないが、スイッチ、ポテンショメータ、ボタン、ダイヤル、スライダ、マウス、キーボード、キーパッド、ゲームコントローラの様々なタイプ（例えば、ジョイスティック）、トラックボール、表示スクリーン、グラフィカルユーザ・インターフェース(GUI)の様々なタイプ、タッチスクリーン、マイクロフォンおよび人間が発生させるある形の刺激を受けることができかつそれに応じた信号を発生させることができる他のタイプのセンサを含む。
【００３７】
前述の概念および（提供されたこのような概念が相互に矛盾していない）以下に更に詳細に議論される追加の概念の全ての組合せが本明細書に開示された本発明の主題の部分として考慮されることは、認識されるべきである。特に、本開示の終わりに現れる請求された主題の全ての組合せは、本明細書に開示された本発明の主題の部分として考慮される。参照により組込まれる任意の開示にも現れるかもしれない本明細書に明確に用いられる専門用語には本明細書に開示された特定の概念と最も一致している意味が与えられるべきであることは、また、認識されるべきである。
【００３８】
関連特許および特許出願
以下の特許および特許出願は、本明細書に参照として組込まれている：
・米国特許第6,016,038号、発行日2000年1月18日、タイトル「マルチカラーLED照明方法および装置(Multicolored LED Lighting Method and Apparatus)」；
・米国特許第6,211,626号、発行日2001年4月3日、タイトル「照明コンポーネント(Illumination Components)」；
・米国特許第6,608,453号、発行日2003年8月19日、タイトル「ネットワーク化された照明システムにおけるデバイスを制御するための方法および装置(Methods and Apparatus for Controlling Devices in a Networked Lighting System)」； 
・米国特許第6,777,891号、発行日2004年8月17日、タイトル「ネットワーク化された照明システムにおけるデバイスを制御するための方法および装置(Methods and Apparatus for Controlling Devices in a Networked Lighting System)」；
・米国特許第6,717,376号、発行日2004年4月6日、タイトル「自動車用の情報システム(Automotive Information Systems)」；
・米国特許第.7,161,311号、発行日2007年1月9日、タイトル「マルチカラー LED照明方法および装置(Multicolored LED Lighting Method and Apparatus)」；
・米国特許第7,202,613号、発行日2007年4月10日、タイトル「制御照明方法および装置(ControlLED Lighting Methods and Apparatus)」；
・米国特許第7,233,115号、発行日2007年6月19日、タイトル「LEDベースの照明ネットワーク電力制御方法および装置(LED-Based Lighting Network Power Control Methods and Apparatus)」；
・米国特許出願公開番号第2005-0213353号、出願日2005年9月29日、タイトル「LED電力制御方法および装置(LED Power Control Methods and Apparatus)」；
・米国特許出願公開番号第2005-0248299号、公開日2005年11月10日、タイトル「ライト・システム・マネージャ(Light System Manager)」；
・米国特許出願公開番号第2006-0002110号、公開日2006年1月5日、タイトル「照明システムを提供するための方法およびシステム(Methods and Systems for Providing Lighting Systems)」；および
・米国特許出願公開番号第2007-0188114号、公開日2007年8月17日、タイトル「ロード当たり単一のスイッチングステージを使用する高力率制御電力供給のための方法および装置(Methods and Apparatus for High Power Factor ControlLED Power Delivery Using a Single Switching Stage Per Load)」。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例に従う照明ユニットを示す図である。
【図２】本発明の様々な実施例に従う、実質上直線状の構成または曲線状の構成に基づく、図1の照明ユニット用の例示的な形状因子である。
【図３】本発明の一実施例に従う、ネットワーク化された照明システムを示す図である。
【図４】本発明の一実施例に従う、各々直線状の構成を有しかつ2次元アレイに配置される照明ユニットのネットワークを示す図である。
【図５】本発明の一実施例に従う、オン状態が示されているまたは光を発生させている、或る照明ユニットを有する、図4のアレイを示す。
【図６】本発明の一実施例に従う、様々な照明効果の任意の1つが、時間にわたって様々な光出力を発生させるようにアレイの異なる照明ユニットを制御することにより作ることができることを実証する、図4および5に示されるアレイ全体またはアレイの一列に対するタイムチャートである。
【図７】図1から図6に関して上述されたものと同様の複数の照明ユニットを収容するように構成される照明設備に本質的に直線状のモジュラに関する本発明の一実施例の様々な構造上の観点である。
【図８Ａ】図1から図6に関して上述されたものと同様の複数の照明ユニットを収容するように構成される照明設備に本質的に直線状のモジュラに関する本発明の一実施例の様々な構造上の観点である。
【図８Ｂ】図1から図6に関して上述されたものと同様の複数の照明ユニットを収容するように構成される照明設備に本質的に直線状のモジュラに関する本発明の一実施例の様々な構造上の観点である。
【図８Ｃ】図1から図6に関して上述されたものと同様の複数の照明ユニットを収容するように構成される照明設備に本質的に直線状のモジュラに関する本発明の一実施例の様々な構造上の観点である。
【図９】本発明の一実施例に従う、図7および8の直線状の照明設備の様々なコンポーネントの例示的な配置である。
【図１０Ａ】本発明の一実施例に従う、図9の照明設備のスイッチング電源の回路図である。
【図１０Ｂ】本発明の一実施例に従う、図9の照明設備のスイッチング電源の回路図である。
【図１０Ｃ】本発明の一実施例に従う、図9の照明設備のスイッチング電源の回路図である。
【図１１】図9の照明設備において用いることが可能なR-G-B照明ユニットの1つの特有の具体例である。
【図１２Ａ】本発明の別の実施例に従う、図7および8の直線状の照明設備の様々なコンポーネントの例示的な配置である。
【図１２Ｂ】本発明の別の実施例に従う、図7および8の直線状の照明設備の様々なコンポーネントの例示的な配置である。
【図１３】本発明の一実施例に従う、図9および図12に示されるものと同様の複数の照明設備を備える、ネットワーク化された照明システムである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
特にLEDベースの光源に関係する或る実施例を含む本発明の様々な実施例は、以下に記載される。しかしながら、本開示が実施の任意の特定の方法に限定されないこと、および本明細書に明確に議論される様々な実施例が、主として、例証のためであることは、認識されるべきである。例えば、本明細書で記載される様々な概念は、LEDベースの光源、LEDを含まない他のタイプの光源を含む様々な環境、LEDと他のタイプの光源の両方を組合せて含む環境、および非照明関連デバイスを単独でまたは光源の様々なタイプと組合せて含む環境において適切に実施できる。    
【実施例１】
【００４１】
図1は、本発明の一実施例に従う照明ユニット100の一具体例を示す。図1に関して以下に記載されるものと同様のLEDベースの照明ユニットのいくつかの一般の具体例は、例えば、その特許が両方とも本明細書に参照として組込まれている米国特許第6,016,038号（2000年1月18日発行、Muellerら、タイトル「マルチカラーLED照明方法および装置(Multicolored LED Lighting Method and Apparatus)」）、および米国特許第6,211,626号（2001年4月3日発行、Lysら、タイトル「イルミネーション・コンポーネント(Illumination Components)」）に見出される。
【００４２】
本発明の様々な実施例の場合、図1に示される照明ユニット100は、（例えば、図3に関して以下でさらに議論されるように）照明ユニットのシステムにおいて、単独でまたは他の同様の照明ユニットと一緒に使用できる。単独でまたは他の照明ユニットと組合せて使用されると、照明ユニット100は、これらに限定されるわけではないが、一般に、直視型または間接視型の（例えば、建築上の）インテリアまたはエスクテリア空間の照明およびイルミネーション、オブジェクトまたは空間の直接イルミネーションまたは間接イルミネーション、演劇または他のエンタテインメントベースの／特別な効果の照明、装飾用の照明、安全指向の照明、ディスプレイおよび／または商品と（例えば、広告用および／または小売り／消費者環境において）関連付けられた照明、またはそれのイルミネーション、組み合わされた照明またはイルミネーションおよび通信システム、等を含む、並びに様々な指示、ディスプレイおよび情報目的のための様々な用途において、用いることができる。
【００４３】
図1に示される照明ユニット100は、光源の1つ以上が1つ以上のLEDを含むLEDベースの光源であることができる、（一括して104と示される）1つ以上の光源104A、104B、104C、および104Dを含むことができる。光源の任意の2つ以上は、異なる色の放射（例えば赤色、緑色、青色）を発生させるために適応できる；この点で、上述のように、異なる色光源の各々は、「マルチ・チャンネル」照明ユニットの異なる「チャンネル」を構成する、異なる光源スペクトルを発生させる。図1が4つの光源104A、104B、104C、および104Dを示すが、本質的に白色光を含む、様々な異なる色の放射を発生させるために適応される、光源の異なる数および様々なタイプ（全てLEDベースの光源、LEDベースおよびLEDベースでない光源の組合せ、等）が、以下でさらに議論されるように、照明ユニット100内で用いることができるので、照明ユニットが、この点で、制限されないことは認識されるべきである。
【００４４】
さらに図1を参照すると、照明ユニット100は、また、光源からの光の様々な輝度を発生させるように光源を駆動するための1つ以上の制御信号を出力するように構成されるコントローラ105を含むことができる。例えば、1つの実施の場合、コントローラ105は、各光源により発生させられる光の輝度（例えば、単位ルーメンの放射パワー）を独立して制御するように、各光源用の少なくとも1つの制御信号を出力するように構成できる；これに代えて、コントローラ105は、2つ以上の光源のグループを、全く同じに一括して制御される1つ以上の制御信号を出力するように構成できる。光源を制御するためのコントローラにより発生可能な制御信号のいくつかの具体例は、これらに限定されるわけではないが、パルス変調された信号、パルス幅変調された信号(PWM)、パルス振幅変調された信号(PAM)、パルス符号変調された信号(PCM)アナログ制御信号（例えば、電流制御信号、電圧制御信号）、先行の信号の組合せおよび／または変調、または他の制御信号を含む。いくつかの実施の場合、特に、LEDベースの光源に関して、1つ以上の変調技術は、可変LED駆動電流が用いられる場合生じる可能性があるLED出力における可能性のある望ましくないまたは予測できない変化を緩和するように、1つ以上のLEDに適用される固定された電流レベルを使用する可変制御のために提供する。他の実施の場合、コントローラ105は、次に、それらのそれぞれの輝度を変えるように、光源を制御する他の専用の回路（図1に示されない）を制御することができる。
【００４５】
一般に、1つ以上の光源によって発生させる放射の輝度（放射出力電力）は、所定の時間の間光源に供給される平均電力に比例する。従って、1つ以上の光源により発生させられる放射の輝度を変えるための1つの技術は、光源（すなわち、その動作電力）に供給される電力を変調することを含む。LEDベースの光源を含む光源のいくつかのタイプに対して、このことは、パルス幅変調(PWM)技術を使用して、効果的に達成できる。
【００４６】
PWM制御技術の一実施例の場合、照明ユニットの各チャンネルに対して、固定された予め決められた電圧Vsourceは、チャンネルを構成する所定の光源全体にわたって周期的に適用される。電圧Vsourceの適用は、コントローラ105により制御される、図1に示されない、1つ以上のスイッチを介して、達成できる。電圧Vsourceが光源全体にわたって適用される間、（例えば、電流調整器により決定され、また図1に示されない）予め決められた固定された電流Isourceは、光源を通って流れることが可能とされる。再び、LEDベースの光源が、電圧Vsourceが光源を構成するLEDのグループに適用可能でありかつ電流IsourceがLEDのそのグループにより引き込むことができるように、1つ以上のLEDを含むことができることを思い出されたい。通電されたとき光源全体にわたる固定された電圧Vsource、および通電された時光源により引き込まれた調節された電流Isourceは、光源の瞬時の動作電力Psource (Psource = Vsource ・ Isource)の量を決定する。上述されたように、LEDベースの光源に対して、調節された電流を使用することは、可変LED駆動電流が用いられる場合生じる可能性があるLED出力において可能性のある望ましくないまたは予測できない変化を緩和する。
【００４７】
PWM技術に従うと、電圧Vsourceを光源に周期的に与え、かつ時間を変えることにより、電圧は、所定のオンオフサイクルの間、適用され、或る期間にわたって光源に供給される平均電力（平均動作電力）は、変調できる。特に、コントローラ105は、好ましくは人間の目により検出可能なものより大きい（例えば、約100Hzより大きい）周波数で、（例えば、電圧を光源に適用するために1つ以上のスイッチを動作させる制御信号を出力することにより）電圧Vsourceを所定の光源にパルス状の形態で適用するように構成できる。このように、光源により発生させられる光のオブザーバは、（一般に、「フリッカ効果」と称される）別個のオンオフサイクルを知覚しないが、代わりに、目の積算機能(integrating function)が、本質的に連続する光発生を知覚する。制御信号のオンオフサイクルのパルス幅を（すなわち、時間通りに、または「デューティサイクル」で）調整することにより、コントローラは、光源が任意の所定の期間の間通電される時間の平均量を変化させ、故に、光源の平均動作電力を変化させる。このように、各チャンネルから発生させられた光の知覚される明るさを、順に、変化させることができる。
【００４８】
以下にさらに詳細に議論されるように、コントローラ105は、各チャンネルにより発生させられる光のために対応する放射出力パワーを提供するように、予め決められた平均動作電力で、マルチ・チャンネル照明ユニットの各異なる光源チャンネルを制御するように構成できる。これに代えて、コントローラ105は、ユーザ・インターフェース118、信号源124、または1つ以上の通信ポート120のような様々なオリジンから、1つ以上のチャンネル対して規定された動作電力、故に、それぞれのチャンネルにより発生させられる光に対する対応する放射出力パワーを指定する、命令（例えば、「照明コマンド」）を受けることができる。（例えば、異なる命令または照明コマンドに従って）1つ以上のチャンネルに対する規定された動作電力を変えることにより、光の異なる知覚される色および明るさレベルは、照明ユニットにより、発生できる。
【００４９】
上述された照明ユニット100のいくつかの実施の場合、図1に示される光源104A、104B、104C、および104Dの1つ以上は、コントローラ105により一緒に制御される複数のLEDのグループまたは他のタイプの光源（例えば、LEDまたは他のタイプの光源の様々な並列および／または直列接続）を含むことができる。加えて、光源の1つ以上が、これらに限定されるわけではないが、（本質的に白色光を含む）様々な可視の色、白色光の様々な色温度、紫外線、または赤外線を含む、様々なスペクトル（すなわち、波長または波長バンド）の何れかを有する放射を発生させるように適応される1つ以上のLEDを含むことができることは認識されるべきである。様々なスペクトルのバンド幅（例えば、狭いバンド、より広いバンド）を有するLEDは、照明ユニット100の様々な実施内で用いることができる。
【００５０】
照明ユニット100は、広範にわたる可変の色放射を作り出すように、構築かつ配置できる。例えば、1つの実施の場合、照明ユニット100は、光源の2つ以上により発生させられる制御可能な可変輝度（すなわち、可変放射パワー）光が（様々な色温度を有する本質的に白色光を含む）混合された色のついた光を作り出すために混ざるように、特に配置できる。特に、混合された色のついた光の色（または色温度）は、光源のそれぞれの輝度（出力放射パワー）の1つ以上を（例えば、コントローラ105により出力された1つ以上の制御信号に応じて）変えることにより変化できる。更に、コントローラ105は、様々な静的または時間変化（動的）多色（または多色温度）照明効果を発生させるように制御信号を光源の1つ以上に提供するよう、特に構成できる。この目的のために、コントローラは、このような制御信号を光源の1つ以上に提供するためにプログラムされたプロセッサ102（例えば、マイクロプロセッサ）を含むことができる。様々な実施の場合、プロセッサ102は、照明コマンドに応じて、または様々なユーザまたは信号入力に応じて、このような制御信号を自律的に提供するように、プログラムできる。
【００５１】
従って、照明ユニット100は、色混合を作り出すために、赤色、緑色、および青色LEDの2つ以上、並びに白色光の変化する色および色温度を作るために1つ以上の他のLEDを含む、様々な組合せでLEDの様々な色を含むことができる。例えば、赤色、緑色および青色は、LEDの琥珀色、白色、UV、オレンジ色、IRまたは他の色と混合できる。加えて、異なる色温度を有する複数の白色LED（例えば、第1の色温度に対応する第1のスペクトルを発生させる1つ以上の第1の白色LED、および第1の色温度と異なる第2の色温度に対応する第2のスペクトルを発生させる1つ以上の第2の白色LED）は、全白色LED照明ユニット内でまたはLEDの他の色と組合せて用いることができる。照明ユニット100内の異なる色のついたLEDおよび／または異なる色温度白色LEDのこのような組合せは、照明条件の望ましいスペクトルのホストの正確な再生を容易にすることができ、これらの具体例は、これらに限定されるわけではないが、その日の異なる時間の様々な外界の日光等価物、様々な内部照明条件、複雑なマルチカラー・バックグラウンドをシミュレーションするための照明条件等を含む。他の望ましい照明条件は、或る環境で、とりわけ、吸収し、減衰させるまたは反射することができるスペクトルの特定の部分を取り除くことにより作ることができる。水は、例えば、光のほとんどの青色でないおよび緑色でない色を吸収しかつ減衰させる傾向があり、従って、水中の用途は、他に対していくつかのスペクトルのエレメントを強調するように、または減衰させるように変えられる照明条件から利益を得る可能性がある。
【００５２】
図1に示されるように、照明ユニット100は、また、様々なデータを格納するメモリ114を含むことができる。例えば、メモリ114は、（例えば、光源用の1つ以上の制御信号発生させるための）プロセッサ102による実行のための1つ以上の照明コマンドまたはプログラム、並びに可変の色放射を発生させるために有用なデータの様々なタイプ（例えば、以下でさらに議論される較正情報）を格納するように用いることができる。メモリ114は、また、照明ユニット100を識別するためにローカルにまたはシステムレベルの何れかで使用できる1つ以上の特定の識別子（例えば、シリアル番号、アドレス、等）を格納することができる。様々な実施例の場合、このような識別子は、例えば、製造業者により予めプログラム可能であり、かつその後、（例えば、照明ユニット上に位置付けられるユーザ・インターフェースのいくつかのタイプを介して、照明ユニットにより受信された1つ以上のデータまたは制御信号を介して、等）変更できるまたは変更できないの何れかとすることができる。これに代えて、このような識別子は、現場での照明ユニットの初期使用時に決定可能であり、かつ再度、その後、変更できるまたは変更できないの何れかとすることができる。
【００５３】
（例えば、図2に関して以下に議論されるように）図1の照明ユニット100において複数の光源を制御すること、および照明システムにおいて複数の照明ユニット100を制御することに関して生じる1つの問題点は、実質上同様の光源間の光出力の潜在的な知覚できる差と関連する。例えば、それぞれの同一の制御信号により駆動される2つの実質的に同一の光源が与えられると、各光源により出力される光の実際の輝度（例えば、単位ルーメンの放射パワー）は、測定できる程度に異なることができる。光出力のこのような差は、発生させられた放射のそれぞれのスペクトルを異なるように変更する、例えば、光源間のわずかな製造差、光源の或る期間にわたる標準の摩耗および裂傷、等を含む、様々なファクタに起因する可能性がある。本議論のために、制御信号および結果として生じる出力放射パワー間の特定の関係が公知でない光源は、「較正されない」光源と称される。図1に示される照明ユニット100内の1つ以上の較正されない光源の使用は、予測できない、または「較正されない」色または色温度を有する光の発生をもたらす可能性がある。例えば、最大値の255が、光源から利用できる最大放射パワー（すなわち、100%）を表す、各々ゼロから255まで（0から255）の範囲で調整可能なパラメータを有する対応する照明コマンドに応じて制御される、第1の較正されない赤色光源および第1の較正されない青色光源を含む第1の照明ユニットを考慮されたい。本具体例のために、赤色コマンドがゼロに設定されかつ青色コマンドが非ゼロである場合、青色光は、発生させられ、一方、青色コマンドがゼロに設定されかつ赤色コマンドが非ゼロである場合、赤色光は、発生させられる。しかしながら、両方のコマンドが非ゼロ値から変化させられる場合、様々な知覚できる異なる色は、作り出すことができる（例えば、この具体例の場合、少なくとも、紫色の多くの異なる明度ができる）。特に、おそらく特定の所望の色（例えば、ラベンダー色）は、125の値を有する赤色コマンドおよび200の値を有する青色コマンドにより与えられる。今、第1の照明ユニットの第1の較正されない赤色光源に実質上同様の第2の較正されない赤色光源、および第1の照明ユニットの第1の較正されない青色光源に実質上同様の第2の較正されない青色光源を含む、第2の照明ユニットを考慮されたい。上述のように、較正されない赤色光源の両方が、それぞれの同一のコマンドに応じて、制御される場合でさえ、各赤色光源により出力された光の実際の輝度（例えば、単位ルーメンの放射パワー）は、測定できる程度に異なる可能性がある。同様に、較正されない青色光源の両方が、それぞれの同一のコマンドに応じて制御される場合でさえ、各青色光源による実際の光出力は、測定できる程度に異なる可能性がある。
【００５４】
前述のことを意図して、複数の較正されない光源が、上述のような混合された色のついた光を作り出すために、照明ユニット内に組合せて使用される場合、同一の制御条件の下異なる照明ユニットにより作り出される光の観測される色（または色温度）は、知覚できるように異なる可能性があることは認識されるべきである。とりわけ、再度、上述の具体例「ラベンダー色」を考慮されたい；125の値を有する赤色コマンドおよび200の値を有する青色コマンドで第1の照明ユニットにより作り出された「第1のラベンダー色」は、実際に、125の値を有する赤色コマンドおよび200の値を有する青色コマンドで第2の照明ユニットにより作り出された「第2のラベンダー色」とは知覚できるように異なることができる。さらに一般に、第1のおよび第2の照明ユニットは、較正されない光源によって、較正されない色を発生させる。従って、本技術のいくつかの実施の場合、照明ユニット100は、任意の所定の時間で較正される（例えば、予想できる、再生可能の）色を有する光の発生を容易にする較正手段を含む。一観点の場合、較正手段は、異なる照明ユニット内で使用される同様の光源間の知覚できる差を補償するように、照明ユニットの少なくともいくつかの光源の光出力（例えば、スケール）を調整するように構成される。例えば、一実施例の場合、照明ユニット100のプロセッサ102は、実質上予め決められた方法で光源用の制御信号に対応する放射を較正された輝度で出力するように、光源の1つ以上を制御するように構成される。異なるスペクトルおよびそれぞれの較正された輝度を有する放射を混合する結果として、較正された色は、作り出される。本実施例の一観点の場合、各光源に対する少なくとも1つの較正値は、メモリ114内に格納され、かつプロセッサは、較正された輝度を発生させるように、それぞれの較正値を対応する光源の制御信号（コマンド）に適用するようにプログラムされる。1つ以上の較正値は、（例えば、照明ユニット製造／試験フェーズの間）一旦決定され、かつプロセッサ102により使用されるメモリ114内に格納できる。別の観点の場合、プロセッサ102は、（例えば、時々）、例えば、1つ以上の光センサを用いて1つ以上の較正値を動的に導き出すように構成できる。様々な実施例の場合、光センサは、照明ユニットに結合された1つ以上の外部のコンポーネントとすることが可能であり、またはこれに代えて、照明ユニット自体の一部として一体化できる。光センサは、照明ユニット100と一体化され、またはさもなければそれに結合されていて、かつ照明ユニットの動作に関してプロセッサ102によりモニタされることが可能な、信号源の一具体例である。このような信号源の他の具体例は、図1に示される信号源124に関して以下でさらに議論される。1つ以上の較正値を導き出すためにプロセッサ102により実施可能な1つの例示的な方法は、参照制御信号を光源に適用すること（例えば、最大出力放射パワーに対応すること）、および（例えば、1つ以上の光センサを介して）このように光源により発生させられた放射の輝度（例えば、光センサ上に当たる放射パワー）を測定することを含む。プロセッサは、次に測定された輝度と（例えば、参照制御信号に応じて名目上期待されるであろう輝度を表す）少なくとも1���の参照値の比較をするためにプログラムできる。このような比較に基づいて、プロセッサは、光源に対する1つ以上の較正値（例えば、スケーリング・ファクタ）を決定することができる。特に、プロセッサは、参照制御信号に適用される時、光源が、参照値に対応する輝度を有する放射（すなわち、「期待された」輝度、例えば、期待された単位ルーメンの放射パワー）を出力するように較正値を導き出すことができる。様々な観点の場合、1つの較正値は、所定の光源のための制御信号／出力輝度の全範囲に対して導き出すことができる。これに代えて、区分的線形法で非線形の較正関数を近似するために、それぞれ異なる制御信号／出力輝度範囲にわたって適用される、複数の較正値は、所定の光源に対して導き出すことができる（すなわち、幾つかの較正値「サンプル」を、得ることができる）。
【００５５】
さらに図1を参照すると、照明ユニット100は、オプションとして、幾つかのユーザ選択可能な設定または機能（例えば、一般に、照明ユニット100の光出力を制御すること、照明ユニットにより発生させられる様々な予めプログラムされた照明効果を変更することおよび／または選択すること、選択された照明効果の様々なパラメータを変更することおよび／または選択すること、照明ユニットに対するアドレスまたはシリアル番号のような特定の識別子を設定すること、等）の何れも容易にするために提供される1つ以上のユーザ・インターフェース118を含むことができる。様々な実施例の場合、ユーザ・インターフェース118および照明ユニット間の通信は、電線またはケーブル、または無線伝送により達成できる。
【００５６】
一実施例の場合、照明ユニットのコントローラ105は、ユーザ・インターフェース118をモニタし、かつ光源104A、104B、104C、および104Dの1つ以上をインタフェースのユーザの操作に少なくとも一部基づいて制御する。例えば、コントローラ105は、光源の1つ以上を制御するための1つ以上の制御信号を生み出すことによってユーザ・インターフェースの動作に応答するように構成できる。これに代えて、プロセッサ102は、メモリに格納された1つ以上の予めプログラムされた制御信号を選択することにより、照明プログラムを実行することにより発生させられる制御信号を修正することにより、メモリからの新しい照明プログラムを選択かつ実行することにより、またはさもなければ光源の1つ以上により発生させられる放射に影響を及ぼすことにより応答するように、構成できる。
【００５７】
いくつかの実施例の場合、ユーザ・インターフェース118は、コントローラ105への電力を遮断する1つ以上のスイッチ（例えば、標準の壁スイッチ）を構成することができる。一実施例の場合、コントローラ105は、ユーザ・インターフェースにより制御されるように電力をモニタし、次にユーザ・インターフェースの動作により引き起こされる電力中断の継続期間の少なくとも一部に基づいて光源の1つ以上を制御するように構成される。上述のように、コントローラは、例えば、メモリに格納された1つ以上の予めプログラムされた制御信号を選択することにより、照明プログラムを実行することにより発生させられる制御信号を修正することにより、メモリからの新しい照明プログラムを選択かつ実行することにより、またはさもなければ光源の1つ以上により発生させられる放射に影響を及ぼすことにより、電力中断の予め決められた継続期間に応答するように特に構成できる。
【００５８】
図1は、また、照明ユニット100が、1つ以上の信号122を1つ以上の他の信号源124から受信するように構成されることを示す。1つの実施の場合、照明ユニットのコントローラ105は、単独でまたは他の制御信号（例えば、照明プログラムを実行することにより発生させられる信号、ユーザ・インターフェースからの1つ以上の出力、等）と組合せて、ユーザ・インターフェースに関して上述されたものと同様の方法で、光源104A、104B、104C、および104Dの1つ以上を制御するように、信号122を使用することができる。
【００５９】
コントローラ105により受信かつ処理可能な信号122の具体例は、これらに限定されるわけではないが、1つ以上の音声信号、ビデオ信号、電力信号、データ信号の様々なタイプ、ネットワーク（例えば、インターネット）から得られた情報を表す信号、1つ以上の検出可能／感知される条件を表す信号、照明ユニットからの信号、変調された光から成る信号、等を含む。様々な実施の場合、信号源124は、照明ユニット100から遠く離れて位置付けできる、または照明ユニットのコンポーネントとして含まれることができる。一実施例の場合、1つの照明ユニット100からの信号は、ネットワークにわたって別の照明ユニット100に送信可能であろう。    
【００６０】
図1の照明ユニット100内に用いられる、またはそれと共に使用されることが可能な信号源124のいくつかの具体例は、1つ以上の信号122をいくつかの刺激に応じて発生させる様々なセンサまたはトランスジューサの何れかを含む。このようなセンサの具体例は、これらに限定されるわけではないが、熱的に感知できる（例えば、温度、赤外線）センサ、湿度センサ、運動センサ、光センサ／ライトセンサ（例えば、フォトダイオード、分光測光器または分光光度計のような電磁的放射の1つ以上の特別なスペクトルを感知できるセンサ、等）のような環境条件センサの様々なタイプ、様々のタイプのカメラ、音または振動センサまたは他の圧力／力トランスジューサ（例えば、マイクロフォン、圧電素子）、等を含む。    
【００６１】
信号源124の追加の具体例は、電気信号または特性（例えば、電圧、電流、電力、抵抗、キャパシタンス、インダクタンス、など）、または、化学／生物学的特性（例えば、酸性度、1つ以上の特定の化学的または生物学的エージェントの存在、細菌、等）をモニタするさまざまな測定／検出デバイスを含み、かつ信号または特性の測定値に基づいて、1つ以上の信号122を提供する。信号源124の更に他の具体例は、様々なタイプのスキャナ、イメージ認識システム、音声または他のサウンド認識システム、人工知能およびロボット工学システム、などを含む。信号源124は、また、照明ユニット100、別のコントローラまたはプロセッサ、または、メディア・プレーヤ、ＭＰ3プレーヤ、コンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、テレビジョン信号源、カメラ信号源、マイクロフォン、スピーカ、電話、携帯電話、インスタント・メッセンジャ・デバイス、ＳＭＳデバイス、無線デバイス、電子手帳デバイスおよび多くの他のもののような多数の利用できる信号を発生させるデバイスの任意の1つ、であることも可能であろう。
【００６２】
図1に示される照明ユニット100は、また、光源104A、104B、104C、および104Dにより発生させられる放射を光学的に処理する1つ以上の光学素子またはファシリティ130を含むことができる。例えば、1つ以上の光学素子は、発生させられた放射の空間分布および伝達方向の一方または両方を変更するように構成できる。特に、1つ以上の光学素子は、発生する放射の散乱角を変更するように構成できる。本実施例の一観点の場合、1つ以上の光学素子130は、（例えば、いくつかの電気および／または機械的刺激に応答して）発生させられた放射の空間分布および伝達方向の一方または両方を可変的に変更するように、構成できる。照明ユニット100に含むことができる光学素子の具体例は、これらに限定されるわけではないが、反射材料、屈折材料、半透明材料、フィルタ、レンズ、鏡、および光ファイバを含む。光学素子130は、燐光物質、ルミネセンス物質、または発生された放射に反応するかまたは相互に作用することできる他のマテリアルを含むことができる。
【００６３】
また、図1に示されるように、照明ユニット100は、1つ以上の他の照明ユニットを含む様々な他のデバイスのいずれかに照明ユニット100を結合させることを容易にするための、1つ以上の通信ポート120を含むことができる。例えば、1つ以上の通信ポート120は、照明ユニットの少なくともいくつかまたは全てがアドレス指定できる（例えば、特定の識別子またはアドレスを有する）および／または、ネットワークにわたって運ばれた特定のデータに応答する、ネットワーク化された照明システムとして、複数の照明ユニットを一緒に結合することを容易にすることができる。別の観点の場合、1つ以上の通信ポート120は、有線または無線伝送によるデータを受けるおよび／または送信するために適応できる。一実施例の場合、通信ポートにより受信された情報は、少なくとも一部、照明ユニットにより続いて使用されるアドレス情報に関連し、および照明ユニットは、メモリ114にアドレス情報を受け次に格納するように適応できる（例えば、照明ユニットは、1つ以上の通信ポートを介して続くデータを受けるときにそのアドレスとして格納されたアドレスを使用するのに適応できる）。
【００６４】
特に、ネットワーク化された照明システム環境において、（例えば、図2に関して）さらに以下でより詳細に論議されるように、データがネットワークに通信されるとき、ネットワークに結合される各照明ユニットのコントローラ105は、（例えば、いくつかの場合において、ネットワーク化された照明ユニットのそれぞれの識別子によって指図されるように）それに関係する特定のデータ（例えば、照明制御コマンド）に応答するように構成できる。一旦所定のコントローラがそれのために意図された特定のデータを識別すると、それは、データを読み取り、かつ（例えば、光源に適切な制御信号を発生させることによって）受信されたデータに従って、例えば、その光源によって作り出された照明条件を変更することができる。一観点の場合、ネットワークに結合される各照明ユニットのメモリ114は、例えば、コントローラのプロセッサ102が受信するデータと対応する照明制御信号の表をロード可能かもしれない。一旦、プロセッサ102がネットワークからデータを受けると、プロセッサは、受信されたデータに対応する制御信号を選択するために、テーブルを参照することができ、および、それに応じて（例えば、上記の論議されたさまざまなパルス変調技術を含む、様々なアナログまたはデジタル信号制御技術の任意の1つを使用して）照明ユニットの光源を制御することができる。
【００６５】
この実施例の一観点の場合、所定の照明ユニットのプロセッサ102は、ネットワークに結合されるかされまいと、（例えば、米国特許第6,016,038号および米国特許第6,211,626号において論議されたように）いくつかのプログラム可能な照明用途のための照明産業において従来使用された照明コマンド・プロトコルである、DMXプロトコルにおいて受信される照明命令／データを解釈するように構成できる。DMXプロトコルにおいて、照明命令は、各データバイトが、ゼロと255との間のデジタル値を表す8ビットで構成される512バイトのデータを含むパケットにフォーマット化される制御データとして照明ユニットに送信される。これらの512データバイトは、「スタートコード」バイトの後にある。513バイト（スタートコード+データ）を含んでいる全「パケット」は、RS-485電圧レベルおよびケーブルリング・プラクティス()に従って250kbit/sで順次送信される。ここで、パケットの開始は、少なくとも88マイクロ秒のブレークによって示される。
【００６６】
DMXプロトコルの場合、所定のパケットの512バイトの各データバイトは、マルチ・チャンネル照明ユニットの特定の「チャンネル」のための照明コマンドとして意図される。ここで、ゼロのデジタル値は、照明ユニットの所定のチャンネルに対して放射出力パワーがないこと（すなわち、オフのチャンネル）を示し、および255のデジタル値は、照明ユニットの所定のチャンネルに対して（100％の有効電力）最大放射出力パワー（すなわち、完全にオンのチャンネル）を示す。例えば、一観点の場合、赤色、緑色および青色LEDに基づいて3チャンネル照明ユニット（すなわち、「R-G-B」照明ユニット）を当面は考慮すると、DMXプロトコルの照明コマンドは、赤色チャンネルコマンド、緑色チャンネルコマンド、および青色チャンネルコマンドの各々を、0から255まで値を表す8ビット・データ（すなわち、1データバイト）として指定することができる。カラー・チャンネルの任意の1つに対する255の最大値は、プロセッサ102に、チャンネルのために最大有効電力（すなわち、100％）で動作するように対応する光源を制御し、これにより、その色に対する最大の利用可能な放射電力を発生させるように指示する（R-G-B照明ユニットに対するこのようなコマンド構造は、一般に24ビットカラー制御と呼ばれる）。故に、フォーマット［R、G、B］＝［255、255、255］のコマンドにより、照明ユニットは、赤色、緑色および青色の光の各々に対して最大の放射電力を発生させる（このことにより、白色光を生成する）であろう。
【００６７】
従って、従来DMXプロトコルを用いる所定の通信リンクは、最高512の異なる照明ユニット・チャンネルをサポートすることができる。DMXプロトコルでフォーマットされた通信を受けるために設計された所定の照明ユニットは、一般に、照明ユニットのチャンネルの数に対応しているパケットにおいて512バイトの1つ以上の特定のデータバイトだけ（例えば、3チャンネル・照明ユニットの具体例の場合、3バイトは、照明ユニットにより使用される）に応答するように、かつパケットの512データバイトの全シーケンスにおいて所望のデータバイトの特定の位置に基づいて他のバイトを無視するように構成される。この目的のために、DMXベースの照明ユニットには、照明ユニットが所定のDMXパケットにおいて応答するデータバイトの特定の位置を決定するために、ユーザ／インストーラによって手動で設定可能なアドレス選択メカニズムを備えることができる。
【００６８】
しかしながら、本開示のために適した照明ユニットが、DMXコマンドフォーマットに制限されず、各種実施例に従う照明ユニットとして、それらのそれぞれの光源を制御するように、通信プロトコル／照明コマンドフォーマットの他のタイプに応答するように構成できることは、認識されるべきである。一般に、プロセッサ102は、各チャンネルのための最大の利用可能な動作電力に対してゼロを表す或るスケールに従って、マルチ・チャンネル照明ユニットの各異なるチャンネルのための規定された動作電力を表わす様々なフォーマットの照明コマンドに応答するように、構成できる。
【００６９】
例えば、別の実施例の場合、所定の照明ユニットのプロセッサ102は、従来のイーサネット（登録商標）・プロトコル（またはイーサネット（登録商標）概念に基づく同様のプロトコル）において受信される照明命令／データを解釈するように構成できる。イーサネット（登録商標）は、しばしば、ネットワークを形成している相互接続したデバイスのための配線および信号要求、並びにネットワークにわたって送信されるデータのためのフレームフォーマットおよびプロトコルを定義する、ローカルエリアネットワーク(LAN)のために使用される周知の計算機ネットワーク技術である。ネットワークに結合されたデバイスは、それぞれの一意のアドレスを有し、および、ネットワーク上の1つ以上のアドレス指定可能なデバイスのためのデータは、パケットとして編成される。各イーサネット（登録商標）・パケットは、数バイトのデータ（例えば、タイプIIイーサネット（登録商標）・フレーム・プロトコルにおいて、ペイロードは、46データバイトから1500データバイトまであるかもしれない）を含む「ペイロード」が続く、宛先アドレス（パケットが進んでいるところに）および送信元アドレス（パケットが来たところ）を特定する、「ヘッダ」を含む。パケットは、誤り訂正符号または「チェックサム」で終わる。上述のDMXプロトコルと同様に、イーサネット（登録商標）・プロトコルで通信を受けるように構成された所定の照明ユニットを予定されている逐次的イーサネット（登録商標）・パケットのペイロードは、照明ユニットによって発生することができる、光の異なる利用可能なスペクトル（例えば、異なるカラー・チャンネル）のためのそれぞれの定められた放射電力を表す情報を含むことができる。
【００７０】
さらに別の実施例の場合、所定の照明ユニットのプロセッサ102は、例えば、米国特許第6,777,891号に記載されるシリアル・ベースの通信プロトコルにおいて受信される照明命令／データを解釈するように、構成できる。特に、シリアル・ベースの通信プロトコルに基づく一実施例に従って、複数の照明ユニット100は、照明ユニットの直列接合（例えば、デージーチェーンまたはリング・トポロジ）を形成するように、各照明ユニットが入力通信ポートおよび出力通信ポートを有する、それらの通信ポート120を介して互いに結合する。照明ユニットに伝送された照明命令／データは、各照明ユニットの直列接続の相対位置に基づいて、順次配置される。照明ユニットの直列相互接続に基づく照明ネットワークが、シリアル・ベースの通信プロトコルを用いる実施例に関して特に議論される間、本開示によって意図された照明ネットワークトポロジの他の具体例が、図3に関して更に以下論議されるので、本開示は、この点で制限されない、ことは認識されるべきである。
【００７１】
シリアル・ベースの通信プロトコルを用いる一実施例の場合、直列接続の各照明ユニットのプロセッサ102がデータを受けるとき、それは、それのために意図されたデータシーケンスの1つ以上の最初の部分をはぎ取るかまたは抽出し、かつ直列接続の次の照明ユニットに、そのデータシーケンスの残りを送信する。例えば、複数の3-チャンネル（例えば、「ＲＧＢ」）照明ユニットのシリアル相互接続を再び考慮すると、3つのマルチ・ビット値（チャンネル当たりの1マルチ・ビット値）は、受信されたデータシーケンスから各3-チャンネル・照明ユニットによって抽出される。直列接続の各照明ユニットは、順に、この手順、すなわち、受信されたデータシーケンスの1つ以上の最初の部分（マルチ・ビット値）を逆抽出することまたは抽出すること、かつシーケンスの残りを送信することを繰り返す。各照明ユニットにより順にはぎ取られたデータシーケンスの最初の部分は、照明ユニットによって発生させることができる光（例えば、異なるカラー・チャンネル）の異なる利用可能なスペクトルのためのそれぞれの定められた放射電力を含むことができる。DMXプロトコルに関して上述のように、様々な実施の場合、チャンネル当りの各マルチ・ビット値は、各チャンネルに対する所望の解像度の制御に一部依存する、8-ビット値、またはチャンネル当たり他の数のビット（例えば、12、16、24、等）とすることができる。
【００７２】
シリアル・ベースの通信プロトコルのさらに別の実施例の場合、受信されたデータシーケンスの最初の部分から逆抽出するのではなく、フラグは、所定の照明ユニットの多重チャネルのためのデータを表すデータシーケンスの各部分と関連し、かつ複数の照明ユニットのための全てのデータシーケンスは、直列接続の照明ユニットから照明ユニットまで完全に送信される。直列接続の照明ユニットがデータシーケンスを受けるとき、それは、フラグが、（1つ以上のチャンネルを表す）所定の部分が任意の照明ユニットによりまだ読み出されていなかったことを示すデータシーケンスの第一の部分を探す。このような部分を見つけ次第、照明ユニットは、対応する光出力を提供するために、この部分を読み取りかつ処理し、かつその部分が読み取られたことを示すために、対応しているフラグを設定する。再び、フラグでステートが読み込みおよび処理のために利用可能なデータシーケンスの次の部分を示す、全てのデータシーケンスは、照明ユニットから照明ユニットまで完全に送信される。
【００７３】
シリアル・ベースの通信プロトコルのために構成された所定の照明ユニットは、上記の論議した「データ逆抽出／抽出」プロセスまたは「フラグ変更」プロセスに従って、特に、照明命令／データの受信されたストリームを処理するように設計されている特定用途向け集積回路（ASIC）として実施できる。さらに詳細には、ネットワークを形成するために直列の相互接続で互いに結合された、複数の照明ユニットの一実施例の場合、各照明ユニットは、図1に示されるプロセッサ102、メモリ114および通信ポート120の機能を有する、ASIC実施されたコントローラ105を含む（任意のユーザ・インターフェース118および信号源124は、もちろんいくつかの実施において含まれる必要はない）。このような実施は、米国特許第6,777,891号に詳細に議論される。
【００７４】
一実施例の場合、図1の照明ユニット100は、1つ以上の電源108を含むおよび／または結合できる。様々な観点の場合、電源108の具体例は、これらに限定されるわけではないが、AC電源、DC電源、バッテリ、ソーラベースの電源、熱電式または機械的ベースの電源などを含む。加えて、一観点の場合、電源108は、照明ユニット100のさまざまな内部回路コンポーネントおよび光源の動作のために適した形に外部電源によって受信された電力を変換する、1つ以上の電力変換デバイスまたは電力変換回路を（例えば、いくつかの場合、照明ユニット100内に）含むことが可能であり、または関連付けできる。米国特許出願シリアル番号第11/079,904号および米国特許出願シリアル番号第11,429,715号に議論される一実施例の場合、照明ユニット100のコントローラ105は、電力源108から標準交流電源電圧を受け入れ、かつDC-DC変換に関連した概念または「スイッチング(switching)」電源概念に基づき、光源用の適切な直流動作電力および照明ユニットの他の回路を提供するために、構成できる。このような実施の一観点の場合、コントローラ105は、標準交流ライン電圧を受け入れるためばかりでなく、電力が著しく大きな力率を有するライン電圧から引き出されることを保証するために、回路を含むことができる。
【００７５】
図1に明確に示されないとはいえ、照明ユニット100は、本開示の様々な実施例に一致するように、いくつかの異なる構造構成の任意の1つにおいて実施できる。このような構成の具体例は、これらに限定されるわけではないが、本質的に直線状のまたは曲線状の構成、円形の構成、楕円の構成形状、矩形の構成、前述の組合せ、様々な他の幾何学的形状の構成、様々な2または3次元構成、等を含む。
【００７６】
図2は、一実施例に従う、実質的に直線状の構成404または曲線状の構成408に基づいて、照明ユニット100のための例示的な形状因子を説明する。特に、本質的に直線状または細長いハウジングは、1つ以上の光源104Aから104D、並びにコントローラ105および図1に関して議論された他のコンポーネントを含むことができる。一観点の場合、光源104Aから104Dは、ハウジング内の1つ以上の回路基板に実質的に直線状に配置することができる。直線状の構成404または曲線状の構成408を有するこのような照明ユニットは、さまざまな形状の複数の照明ユニット100から成るより長い直線状の照明システム作り出すために、他の直線状のまたは曲線状の照明ユニットまたは他の形状を有する照明ユニットと、エンドツーエンド型に置くことができる。更に他の実施の場合、一体的な接合を含んでいるハウジングを、分岐構成410を有する照明ユニットを作るために、分枝「T」、または「Y」により作ることが可能であり、および、照明ユニットは、また、1つ以上の「V」エレメントを含む屈曲した構成412により、実施できる。直線状の構成404、曲線状の構成408、分岐した構成410および屈曲した構成412を含んでいるさまざまな構成の組合せは、文字、数字、シンボル、ロゴ、オブジェクト、構造、等に似ているように形づくられたもののような、照明システムの実質的に任意の形状を作るために使用できる。
【００７７】
所定の照明ユニットは、また、光源のための様々な実装配置、光源を部分的に、または、完全には囲むためのエンクロージャ／ハウジング配置および形状、および／または電気および機械的接続形態の何れか1つを有することができる。加えて、上述のような1つ以上の光学素子は、照明ユニットのためのエンクロージャ／ハウジング配置と、部分的に、または、完全には一体化できる。更にまた、上記論議された照明ユニットの各種コンポーネント（例えば、プロセッサ、メモリ、電力、ユーザ・インターフェース、等）並びに、異なる実施の照明ユニットと関連付け可能な他のコンポーネント（例えば、センサ／トランスジューサ、ユニットへ／からの通信を容易にする他のコンポーネント、等）は、様々な手段でパッケージ化できる；例えば、一観点の場合、任意のサブセットまたは様々な照明ユニット・コンポーネントの全て、並びに、異なる実施の照明ユニットと関連付け可能な他のコンポーネントは、パッケージ化できる。別の観点の場合、コンポーネントのパッケージ化されたサブセットは、様々な方法で、電気的におよび／または機械的に、互いに結合できる。
【００７８】
図3は、本開示の一実施例に従って、ネットワーク化された照明システム200の具体例を示す。図3の実施例の場合、図1に関して上記論議されたものと同様の多数の照明ユニット100が、ネットワーク化された照明システムを形成するために、互いに結合される。図3に示される照明ユニットの特定の構成および配置が、例示のみのためであること、およびこの開示が、図3に示される特定のシステム・トポロジに制限されないことは、認識されるべきである。
【００７９】
加えて、図3に明確に示されないが、ネットワーク化された照明システム200は、1つ以上のユーザ・インターフェース、およびセンサ／トランスジューサのような1つ以上の信号源を含むように、柔軟に構成できることは、認識されるべきである。例えば、（図1に関して上述されるように）センサ／トランスジューサのような、1つ以上のユーザ・インターフェースおよび／または1つ以上の信号源は、ネットワーク化された照明システム200の照明ユニットの少なくとも任意の1つと関連付けできる。これに代えて（または前述のことに加えて）、1つ以上のユーザ・インターフェースおよび／または1つ以上の信号源は、ネットワーク化された照明システム200の「スタンドアローン」コンポーネントとして、実施できる。スタンドアローン・コンポーネント、または、1つ以上の照明ユニット100と特に関連付けられたものの何れでも、これらのデバイスは、ネットワーク化された照明システムの照明ユニットによって「共有」できる。換言すると、センサ／トランスジューサのような1つ以上のユーザ・インターフェースおよび／または1つ以上の信号源は、システムの照明ユニットの任意の1つ以上を制御することと関係して使用できる、ネットワーク化された照明システムの「共用リソース」を構成することができる。
【００８０】
図3の実施例に示されるように、照明システム200は、1つ以上の照明ユニット・コントローラ（以下「LUC」）208A、208B、208C、および208Dを含むことができる。ここで、各LUCは、それに結合される1つ以上の照明ユニット100と通信してかつ一般に制御する役割を果たす。図3がLUC208Aに結合される2つの照明ユニット100、および各LUC208B、208Cおよび208Dに結合される1つの照明ユニット100を説明するにもかかわらず、照明ユニット100の異なる数が、様々な異なる通信メディアおよびプロトコルを使用して、様々な異なる構成（直列接続、並列接続、直列および並列接続の組合せ、等）の所定のLUCに結合できるので、本開示がこの点で制限されないことは、認識されるべきである。
【００８１】
図3のシステムの場合、各LUCは、順に、1つ以上のLUCと通信するように構成できるセントラル・コントローラ202に結合できる。図3が（様々の従来のカップリング、スイッチングおよび／またはネットワーキング・デバイスの任意の数を含むことができる）一般的な接続204を介してセントラル・コントローラ202に結合される4つのLUCを示すにもかかわらず、様々な実施例に従って、LUCの異なる数が、セントラル・コントローラ202に結合できることは、認識されるべきである。加えて、本開示の様々な実施例に従うと、LUCおよびセントラル・コントローラは、ネットワーク化された照明システム200を形成するために、様々な異なる通信メディアおよびプロトコルを使用して、様々な構成において互いに結合できる。そのうえ、LUCおよびセントラル・コントローラの相互接続、およびそれぞれのLUCに対する照明ユニットの相互接続が、（例えば、異なる構成、通信メディアおよびプロトコルを使用して）異なる方法で達成できることは、認識されるべきである。
【００８２】
例えば、本発明の一実施例に従って、図3に示されるセントラル・コントローラ202は、LUCとのイーサネット（登録商標）・ベースの通信を実施するために構成可能であり、および、次に、LUCは、照明ユニット100とのイーサネット（登録商標）・ベースの、DMXベースの、または、シリアル・ベースのプロトコル通信の1つを実施するように構成できる（上記のように、様々なネットワーク実施に適した例示的なシリアル・ベースのプロトコルは、米国特許番号6,777,891号に詳細に論議されている。）特に、本実施例の1つのバージョンの場合、各LUCは、アドレス指定可能なイーサネット（登録商標）・ベースのコントローラとして構成可能であり、およびそれに応じて、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルを使用して、特定の一意のアドレス（またはアドレスおよび／または他の識別子のユニークなグループ）によりセントラル・コントローラ202に定義できる。このように、セントラル・コントローラ202は、結合されたLUCのネットワークの全体にわたって、イーサネット（登録商標）通信をサポートするように構成可能であり、および、各LUCは、それのために意図されるそれらの通信に応答することができる。次に、各LUCは、例えば、イーサネット（登録商標）、DMXまたはシリアル・ベースのプロトコルを介して、セントラル・コントローラ202とのイーサネット（登録商標）通信に応答して、それに結合された1つ以上の照明ユニットに、照明制御情報を通信することがでる（ここで、照明ユニットは、イーサネット（登録商標）、DMXまたはシリアル・ベースのプロトコルにおいてLUCから受信される情報を解釈するように適切に構成される）。
【００８３】
図3に示されるLUC208A、208B、および208Cは、セントラル・コントローラ202を、照明制御情報が照明ユニット100に送り届けられられる前にLUCによって解釈される必要があるLUCへの高次コマンドを通信するように構成できるという点で「知的」となるように構成できる。例えば、照明システムのオペレータは、互いに関して照明ユニットの特定の設置が与えられると、伝播させている色の虹の外観を発生させるような方法（「虹追跡」）で、照明ユニットから照明ユニットまで色を変化させる色変更効果を発生させたいかもしれない。この具体例の場合、オペレータは、このことを達成するために、セントラル・コントローラ202に簡単な命令を提供することができ、そして次に「虹追跡」を発生させるためのイーサネット（登録商標）・ベースのプロトコル高水準コマンドを使用して、セントラル・コントローラは、1つ以上のLUCと通信することができる。コマンドは、例えば、タイミング、輝度、色相、彩度または他の関係情報を含むことができる。所定のLUCがこのようなコマンドを受けるときに、それは、次に、コマンドを解釈することができ、および、それに応答して、照明ユニットのそれぞれのソースが様々な信号技術（例えば、PWM）のいずれかを介して制御される（例えば、イーサネット（登録商標）、DMX、シリアル・ベースの）様々なプロトコルの任意の1つを使用して、1つ以上の照明ユニットと更なるコマンドを通信することができる。
【００８４】
照明ネットワークの1つ以上のLUCは、複数の照明ユニット100の直列接続に結合できる（例えば、図3の2つの直列接続照明ユニット100に結合されるLUC208Aを参照）。例えば、このように結合された各LUCは、その具体例が上記で論議されたシリアル・ベースの通信プロトコルを使用して複数の照明ユニットと通信するように構成できる。さらに詳細には、一実施例の場合、所定のLUCは、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルを使用して、セントラル・コントローラ202および／または1つ以上の他のLUCと通信するように、および次に、シリアル・ベースの通信プロトコルを使用して、複数の照明ユニットと通信するように、構成できる。このように、LUCは、1つの意味で、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルの照明命令またはデータを受け、かつシリアル・ベースのプロトコルを使用して複数の直列接続された照明ユニットに命令をパスするプロトコル変換器として見ることができる。もちろん、様々な可能性があるトポロジで配置されたDMXベースの照明ユニットを含む他のネットワーク実施において、所定のLUCが、イーサネット（登録商標）・プロトコルの照明命令またはデータを受け、かつDMXプロトコルでフォーマットされた命令をパスする、プロトコル変換器と見ることができることも、認識されるべきである。本技術の一実施例に従って照明システムにおける複数の異なる通信実施（例えば、イーサネット（登録商標）／DMX）を使用する前述の実施例が、例示のみのためであること、およびこの技術がこの特定の実施例に制限されないことは、再度、認識されるべきである。
【００８５】
前述のことから、上記のように1つ以上の照明ユニットが広範囲の色にわたる高度に制御可能な可変な色光、並びに広範囲の色温度にわたって可変な色温度白色光を発生させることができることは、認識されるべきである。
【００８６】
図4は、2次元アレイ700に配置された（図2に関して上述した）直線状の構成404を有する照明ユニット100のネットワークを示す。照明ユニット100は、図3に関して上述のように、様々な方法のいずれかで、図4に示されたネットワーク化されたアレイを形成するために、電気的に相互接続できる。図4にて図示したように、直線状の構成404を有する照明ユニットは、任意に大きいサイズのアレイをつくるためにエンドツーエンド型で物理的に配置できる。直線状の構成404を有する照明ユニットは、例えば1フィートおよび4フィートのセグメントのような、様々なサイズであることができる、またはサイズにおいて均一とすることができる。各直線状の照明ユニット100は、色、色相、輝度、彩度、および色温度変化を提供するために、（セントラル・コントローラ202および適切なアドレシング法／通信プロトコルを介して）上記のように個々に制御できる。従って、アレイ700は、アレイ700の個々の直線状の照明ユニットのオン／オフのステート、色および輝度に基づき、色の任意の組合せを示すことができる。例えば、図5は、オンにされた（すなわち、知覚できる光出力を発生させる）或るユニット100Aを有する、直線状の構成404を有する、直線状の照明ユニット100のアレイ700を示す。オンにされたユニット100Aは、例えば、図3に示されるセントラル・コントローラ202の制御下、同じ色または異なる色を示すことができる。
【００８７】
図6は、図4および5のアレイ700に対するタイミング・ダイアグラムを説明し、かつ様々な照明効果の任意の1つが、時間とともに様々な光出力を発生させるようにアレイの異なる照明ユニットを制御することによって、つくることができることを示す。図6の矢印902は、時間がパスする（図6において下に動く）につれて、アレイ700の異なる照明ユニット100Aが、オンに始動されることを示す。一観点の場合、時間とともにオンになる照明ユニット100Aの進行は、アレイの下におよび全体におよび後ろに進行し、矢印904のパスに明らかに追従する、アレイ700の「ムービング・エレメント」を表すことができるであろう。
【００８８】
これに代えて、直線状の照明ユニットの複数の行を含む全ての2次元アレイを表すのではなく、図6のタイミング・ダイアグラムが、図6において説明された各行が異なる時点で同じ行を表す、直線状の照明ユニットの単一のラインを表すこともできる。従って、各期間の経過とともに、行の通電された照明ユニット100Aは、右に進行し、その次に、左に戻る。この結果、光の特定の色を、直線状の照明ユニットの行の端部間で、前後に「バウンドさせる(bounce)」ことができる、または、それを、（所定の行の端部間の）アレイの「壁」の周りを「バウンドさせる」ことができる。通電された照明ユニットには、簡単な調和運動、振り子効果、等のような所定の属性を与えることができる。適切なアルゴリズムによって、「バウンド」は、それに「摩擦」または「重力」（バウンド効果を失速させる）または「反重力」（バウンド効果を促進させる）を与えるように見える法則に従うように作成できる。照明効果の更に別の実施例において、所定の行の複数の照明ユニットは、また、色が「色を追跡する虹(color chasing rainbow)」効果においてラインに沿ってまたはアレイにより他の色を追跡するように、互いに「追従する(follow)」ように通電できる。
【００８９】
前述の照明効果および多くの他のもののいずれかは、図2に関して上述のように、曲線状の構成408、分岐構成410、または屈曲した構成412のような、照明ユニット構成の他の組合せによって、同じように実施できる。照明ユニット100のための任意の形状または構成が、十分離れた距離から見られる場合、実質的に点光源に似ているかもしれないことは、留意されるべきである。例えば、より大きいアセンブリ／アレイ／配置の個々の実質的に直線状の照明ユニット、または他の幾何学的構成を有する照明ユニットは、十分離れた距離から見られる場合、建物の側面上の「ピクセル」のようにみえてくるかもしれない。
【００９０】
図7、8A、8Bおよび8Cは、図1から図6に関して上記に論議された同様の複数の照明ユニット100を収納するように構成されるモジュール式の本質的に直線状の照明設備600に関する本開示の一実施例の様々な構造的観点を図示する。本実施例の様々な観点の場合、照明設備600は、複数の部分、例えば、それを覆って、実質的に直線状の円筒状光学部品ケーシングを含む第2の部分が配置される、押し出し成形されたアルミニウム部分から成る第一の部分610を含む、ハウジングを含むことができる。第1の部分610は、様々な電力関連のおよびネットワーク関連の回路が実施される1つ以上の回路基板を含むエンクロージャを形成する。以下にさらに詳細に議論されるように、以下にさらに詳細に議論されるように、一実施例の場合、複数の照明ユニット100に配置される1つ以上の回路基板は、第1の部分610に配置される他の電力関連およびネットワーク関連のコンポーネントから分離された、光学部品ケーシングによって形成される、第2の部分620の範囲内に位置付けできる。
【００９１】
図8および以下表1に示された通り、多数の異なるサイズ構成は、更に以下論議されるように、多くの照明ユニットを収容するより大きいサイズ構成によって、モジュール式の照明設備600を意図している。例えば、以下の表1は、（長さにおいて）3つの例示的な設備サイズ、すなわち、18インチ、48インチおよび96インチを提供し、かつ様々な例示的に示された寸法をそれぞれの設備サイズに提供する。3つの可能性ある設備サイズが表1に示されるが、図8に示される寸法が例示のために主に提供され、かつ他の寸法ができるので、本発明による照明設備600がこの点で必ずしも制限されるというわけではないことは認識されるべきである。
【表１】
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【００９２】
図9は、本開示の一実施例に従って、図7および図8の直線状の照明設備600の各種コンポーネントの例示的な配置を説明する。図9に図示したように、照明設備600の電力および制御回路基板550が設備の第1の部分610（例えば、押し出し成形されたアルミニウム部分）に配置される。図9は、また、3つのモジュール式のLED回路基板520A、520Ｂおよび520Ｃが、各LED回路基板520Aから520Ｃが5つのマルチチャネル照明ユニット100を含む、通常、光学部品ケーシングによって囲まれる、設備の第2の部分620に配置されていることを示す。入力コネクタ560Aおよび出力コネクタ560Ｂは、複数の照明設備が、ネットワーク化された照明システムを形成するために互いに結合できるように、電源からの電力および照明命令（すなわち、照明コマンドまたはデータ）を、照明設備600へ／から運ぶ。上述されたように、コネクタ 560A、Bは、電力および／またはデータラインがハウジングの端以外の場所でハウジングを出ることを可能にする通路を含む。本発明の様々な実施例の場合、コネクタ560A、560Bは、2つ以上の照明設備600は、それらのハウジングの第2の部分620間にギャップなしで、それゆえに、隣接された設備から知覚される発光の目に見える中断なしで、エンドツーエンド型で接続できるように、ハウジングの第1の部分610で構成されかつ配置される。
【００９３】
これらのコンポーネントの様々な機能的観点は、次に以下論議される。
【００９４】
図9に示された実施例の1つのバージョンの場合、照明設備600は、動作電力108のソースを標準／普通の交流ライン電圧の形（例えば、120 Vrmから240 Vrms）において入力コネクタ560Aを介して受信するように構成される。交流ライン電圧は、また、照明設備600にデージーチェーン様式で結合するかもしれない、次に1つ以上の他の照明設備への供給のための出力コネクタ560Ｂにダイレクトに接続される。照明設備600の内に、交流ライン電圧は、様々なネットワーク関連の回路に直流出力電圧を提供する、（例えば、DC-DCコンバータに基づいて）力率が修正されたスイッチング電源530を含む、電力および制御回路基板550、並びに設備600の複数の照明ユニット100に接続される。スイッチング電源530は、約20ボルト台の直流出力電圧（例えば、24 VDC）を提供するように構成可能であり、かつ約20ワットの電力を提供することができる。一実施例に従う、スイッチング電源530の回路図は、図10に示される。
【００９５】
図9に図示した実施例の別のバージョンの場合、照明設備600は、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルを使用して設備の複数の照明ユニットのための照明命令／データを受けるように構成される。この目的のために、入力コネクタ560Aおよび出力コネクタ560Ｂの両方は、イーサネット（登録商標）・ベースの通信を照明設備600の電力および制御盤550へ／から運ぶためにツイスト・ワイヤ・ペア515を送信しかつ受信するように、結合される。さらに詳細には、イーサネット（登録商標）・ベースの通信を運ぶワイヤペア515は、図9に示される電力および制御回路基板550の一部を形成する、図3に関して前に論議されたものと同様の、照明ユニット・コントローラまたはLUC208に、結合される。一般に、LUC208は、イーサネット（登録商標）・ベースの通信を処理し、かつ、次に、その具体例が前に論議されたシリアル・ベースの通信プロトコルを使用して、設備600の複数の照明ユニット100と通信するするように構成される。従って、LUC208は、イーサネット（登録商標）・ベースのプロトコルの照明命令またはデータを受け、およびシリアル・ベースのプロトコルを使用して、設備の複数の照明ユニットに命令をパスする通信プロトコル変換器として、本質的に、機能する。
【００９６】
この目的のために、図9に示されるLUC208は、設備600に入って来るイーサネット（登録商標）・ベースのパケット・トラフィックを処理するように構成されるイーサネット（登録商標）・スイッチ510を含む。一観点の場合、パケット・トラフィックが100 Mbs/secで設備へ／から通信可能なように、イーサネット（登録商標）・スイッチは構成される。照明設備600のLUC208は、一意のＭAＣ／ＩＰアドレス（およびおそらく他の一意な識別子例えばシリアル番号およびデバイス名）を割り当てられ、および、イーサネット（登録商標）・スイッチ510は、（照明設備のためのアドレスおよび／または他の一意な識別子に基づいて）照明設備600を特に目的とする着信パケット・トラフィックの特定のパケットを識別するように構成される。LUC208は、また、イーサネット（登録商標）・スイッチ510から照明設備を目的とする特定のパケットを受けるマイクロプロセッサ570を含む。一観点の場合、マイクロプロセッサ570は、それを介してマイクロプロセッサおよびイーサネット（登録商標）・スイッチが結合される、一体型10Ｍbのイーサネット（登録商標）・インタフェースを含むことができる。マイクロプロセッサ570は、それが受信するイーサネット（登録商標）・パケットから、設備の複数の照明ユニットのための照明命令／データを抽出し、および、次に、シリアル・ベースのプロトコルを使用して、照明ユニットにこれらの照明命令／データを送信する。
【００９７】
また、図9に示されるように、照明設備600の複数の照明ユニット100のためのDC動作電力、およびシリアル・ベースのプロトコルの照明命令／データは、ワイヤ・バンドル540を介して、電力および制御回路基板550から、第1のLED回路基板520Aに提供される。一実施例の場合、ワイヤ・バンドル540は、8-ピンコネクタ545を介して、電力および制御盤550に結合される1つの終端および11-ピン半田接続を介して第一のLED回路基板520Aに結合される別の終端を有する。LED回路基板520A、520Bおよび520は、事実上モジュール式であり、かつ所定の照明設備の中で複数のLED回路基板のモジュール式のシリアル相互接続を可能にするように、嵌合および／または連動コネクタ555（例えば、9-ピンSamtecコネクタ）を含む。
【００９８】
いくつかの実施例の場合、LEDベースの照明ユニット100は、それらが約1インチの距離で互いに離れて間隔をあけられるように、モジュール式の回路基板520A、520Bおよび520Ｃに配置されている。例えば、一実施例の場合、図9に示されるLED回路基板520A、520Bおよび520Ｃの各々は、約6インチの長さであり、かつ5つの個々に制御可能な照明ユニット100を含む（これにより、約1.2インチの各照明設備600の中の解像度の制御を与える）。制御のこの正確なレベルにより、設備600は、ビデオ、グラフィクスおよび建築上のおよびエンターテイメントのセッティングのホストにおいて複雑に設計された効果をもたらすことができる。
【００９９】
本実施のいつかのバージョンの場合、照明ユニット100の各々は、3-チャンネルR-G-B照明ユニットとすることができる。図11は、各照明ユニットの赤のチャンネルが、直列に接続された9つの赤色LED104Rを含み、緑色のチャンネルが、直列に接続される5つの緑色LED104Gを含み、および、青色チャンネルが、直列に接続される5つの青色LED104Bを含む、所定のLED回路基板の照明ユニットを表す、ＲＧＢ照明ユニット100の1つの特有の具体例を説明する。図11に示される別のバージョンの場合、各照明ユニット100のコントローラ105は、例示的なシリアル・ベースの通信プロトコルに関して前に論議された、「データ逆抽出／抽出」プロセスまたは「フラグ変更」プロセスに従って、特に、入力通信ポート120INで受信された照明命令／データのストリームを処理するように、および出力通信ポート120OUTを介して直列相互接続の次の照明ユニットに照明命令／データのストリームをパスするように設計された、特定用途向け集積回路（ASIC）として実施できる。さらに詳細には、各LED回路基板520A、520Bおよび520Ｃの5つの照明ユニット100は、直列相互接続で互いに結合され、および、回路基板は、次に、さらに、15の照明ユニットの全ての集合が直列に相互接続されるように、コネクタ555を介して、直列相互接続で互いに結合される。ここで、各照明ユニットは、図1に示されるプロセッサ102、メモリ114および通信ポート120の機能性を有する、ASICが実装されたコントローラ105を含む。
【０１００】
図12は、本開示の他の実施例に従う、図7および8の直線状の照明設備600の各種コンポーネントの例示的な配置を説明する。8つのモジュール式のLED回路基板520は、一般に、光学部品ケーシング610によって囲まれる、設備のエリアに配置されており、かつ2つの電力および制御回路基板550Aおよび550Bは、一般にアルミニウム製ハウジング620によって定義された設備のエリアに配置されている、図12に示される設備は、図9に示されるもののより大きいバージョンである。LED回路基板520のように、一観点の場合、電力および制御回路基板550Aおよび550Bは、事実上モジュール式である。しかしながら、複数の電力および制御ボードは、所定の設備において使用される実施例において、一般に、複数の電力および制御ボードの1つだけは、LUC208を含み、一方、ボードの全ては、スイッチング電源530を含む。このことは、所定の照明設備が、イーサネット（登録商標）・ベースの通信のための1つのアドレスだけを有し、しかし、同時に、十分な電力が、照明設備の照明ユニットおよび回路に提供できることを保証する（一実施例の場合、各LEDボード520は、約4ワットの電力を消費し、および、各スイッチング電源520は、約20ワットの電力を提供し；したがって、8つのLED回路基板520を有する設備は、2つのスイッチング電源530を必要とする）。
【０１０１】
図13は、本発明の一実施例に従い、図9および図12に示されるそれらと同様の複数の照明設備600からなるネットワーク化された照明システム1000を説明する。一般に、照明設備600の各々が、LUC208および複数の照明ユニット100を含む、照明システム1000は、図3に関して上記の照明ネットワークのいくつかの機能を共有する。図13のシステム1000の場合、セントラル・コントローラ202は、標準交流ライン電圧から電力108並びにイーサネット（登録商標）・スイッチ204からのイーサネット（登録商標）・ベースの通信を受け入れ、および、次に、（照明設備の1つの入力コネクタ560Aを介して）単一のケーブルを介して相互接続した照明設備600のそれぞれの「ストリング」にイーサネット（登録商標）・ベースの通信およびライン電圧を提供する、複数の電力／データ接続箱800にイーサネット（登録商標）・スイッチ204を介して結合される。本実施例の一観点の場合、セントラル・コントローラは、システム1000の各照明設備600の中で各照明ユニットの正確な照明制御を提供するために、米国特許出願公開番号第2005-0248299号、公開日2005年11月10日、タイトル「ライト・システム・マネージャ(Light System Manager)」に詳細に記載されるように光システムマネージャまたはビデオ・システムマネージャとして実施できる。上述されたように、制御のこの正確なレベルにより、設備600は、ビデオ、グラフィクスおよび建築上のおよびエンターテイメントのセッティングのホストにおいて複雑に設計された効果を動作させることができる。。
【０１０２】
図13に示される照明システム1000の一実施例の場合、照明設備は、各照明設備の各照明ユニットが、（例えば、一実施例の場合、図9に関して上述したような、1.2インチのインクリメントの制御可能な解像度で）様々な照明効果を提供するように制御できる、（例えば図4から図6に示されるように）1次元または2次元アレイで配置できる。このように、所定の照明設備の各照明ユニット、または照明ユニットのグループが、テキスト、グラフィクスおよび／またはビデオ・コンテンツを再生するために、ディスプレイの個々のピクセルとして制御できる、システム1000の複数の照明設備600によって形成された2次元アレイは、また、大きいスケール・テキスト、グラフィクス、および／またはビデオ再生システムを提供することができる。照明システム1000は、また、これらの環境の制御可能な多色の照明を提供するために、3次元環境において柔軟に、例えば、建物の複数の側面に、並びに建物の周囲の全体または一部、または他のインテリアまたはエスクテリア空間の様々な建築上の特徴の輪郭を描くために、配備できる。また、図2に関して上記の論議されたように、図9および図12に関して本明細書に論議されたものと同様の照明設備が、多数の環境の様々なシステムの実現可能性を提供するために、曲線状の構成、分岐構成、V構成、等のような他の形状ファクタによって実施できることは、認識されるべきである。
【０１０３】
いくつかの発明の実施例が記載されおよび本明細書に説明されているが、当業者は、機能を実行するためにおよび／または結果および／または本明細書に記載される利点のうちの1つ以上を得るための、様々な他の手段および／または構造を容易に想像し、かつこのようなバリエーションおよび／または変更の各々は、本願明細書に記載され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、本明細書に記載されるすべてのパラメータ、寸法、マテリアルおよび構成が例示的であることが意味されること、および実パラメータ、寸法、マテリアルおよび／または構成が、発明の教示が使用された特定の1つの出願または複数の出願に依存することを容易に認めるであろう。当業者は、本明細書に記載される特定の発明の実施例に対する多くの等価物を、ルーチン試験だけを使用して認めるであろう、または、確認することができるであろう。それゆえに、前述の実施例は、例として示されること、および添付の請求の範囲およびその等価物の範囲内で、発明の実施例は特に記載されかつ請求されるようにではなく、実施されるかもしれないことは理解されるべきである。本発明の様々な実施例は、本明細書に記載される各個々の機能、システム、アーティクル、マテリアル、キットおよび／または方法に関する。さらに、2つ以上のこのような機能、システム、アーティクル、マテリアル、キットおよび／または方法の任意の組合せは、このような機能、システム、アーティクル、マテリアル、キットおよび／または方法が相互に矛盾していない場合、本発明の範囲内に含まれる。
【０１０４】
本明細書内で定義されかつ使用されるすべての定義は、辞書定義、参照として組込まれたドキュメントの定義、および／または定義された用語の通常の意味にわたって制御すると理解されるべきである。
【０１０５】
本明細書においておよび本請求の範囲において本明細書で用いられる、不定冠詞「1つの(a)」および「1つの(an)」は、反対に明確に示されない限り、「少なくとも(at least one)」を意味すると理解されるべきである。
【０１０６】
本明細書においておよび本特許請求の範囲において本明細書で用いられるフレーズ「および／または(and/or)」は、そのように結合されるエレメント、すなわち、いくつかの場合に共同で存在してかつ、他の場合に分離的に存在するエレメントの「何れかまたは両方(either or both)」を意味すると理解されるべきである。「および／または」によってリストされる複数のエレメントは、同じもの様式で、すなわち、そのように結合されたエレメントの「1つ以上(one or more)」と解釈されるべきである。他のエレメントは、特に識別されたこれらのエレメントに関連があるかまたは関連がないか,「および／または」句によって特に識別されるエレメント以外に、オプションとして存在するかもしれない。従つて、非限定的な具体例として、「Aおよび／またはB(A and/or B)」に対する参照は、「備える(comprising)」のような開放式言語と共に使われるときに、一実施例において、Aだけ（オプションとしてB以外のエレメントを含む）；別の一実施例において、Bだけ（オプションとして、A以外のエレメントを含む）；更に別の実施例において、AおよびBに（オプションとして、他のエレメントを含む）；等を意味することができる。
【０１０７】
本明細書においておよび本特許請求の範囲において本明細書で用いられるように、「または( or)」は、上記定義されたような「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リストのアイテムを分離するとき、「または」または「および／または」は、含んでいる、すなわち、少なくとも1つの包含として、しかし、また、エレメントの複数のまたはリストの、およびオプションとして、追加のリストに載ってないアイテムの2つ以上も含むとして解釈される。「1つだけ(only one of)」または「正確に1つ(exactly one of)」、またはクレームにおいて使われるとき「からなる(consisting of)」のような反対に明確に示される用語だけは、エレメントの複数のまたはリストの正確に1つのエレメントの包含を意味する。一般に、本明細書で用いられる用語「または(or)」は、例えば「何れか(either)」、「1つ(one of)」、「1つだけ」または「正確に1つ」のような、排他性の用語の後にあるときに、排他的代替（すなわち「一方または他方、しかし両方ではない」）を示すとして解釈されるだけである。クレームにおいて使われるときに、「から本質的になる(consisting essentially of)」は、特許法の分野において用いられているように、その通常の意味を有する。
明細書においておよび請求項において本明細書に使用されるように、1つ以上のエレメントのリストに対する参照におけるフレーズ「少なくとも1つ(at least one)」は、エレメントのリストの範囲内で特にリストされた少なくとも一つの各およびあらゆるエレメントを必ずしも含む必要はなく、およびエレメントのリスト内のエレメントの任意の組合せを除外しない、エレメントのリストのエレメントの任意の1つ以上から選択された少なくとも1つのエレメントを意味すると理解されているべきである。この定義また、それに対して、フレーズ「少なくとも1つ」が、特に識別されたこれらのエレメントに関連があるかまたは関連がないかを言及する、エレメントが、エレメントのリストの範囲内で特に識別されたエレメント以外にオプションとして存在するかもしれないことを可能にする。従つて、非限定的な具体例として、「AおよびBの少なくとも1つ(at least one of A and B)」（または、同等に、「AまたはBの少なくとも1つ(at least one of A or B)」、または、同等に「Aおよび／またはBの少なくとも1つ(at least one of A and/or B)」）は、一実施例の場合、少なくとも1つ、オプションとして2つ以上を含むこと、A、存在するBなしで（およびＢより他のエレメントをオプションとして含むこと；別の一実施例の場合、少なくとも1つ、オプションとして2つ以上を含むこと、Ｂ、存在するAなしで（およびAより他のエレメントをオプションとして含むこと）；更に別の実施例の場合、少なくとも1つ、オプションとして2つ以上を含むこと、A、および少なくとも1つ、オプションとして2つ以上を含むこと、Ｂ（およびより他のエレメントをオプションとして含むこと）；等を意味することができる。
【０１０８】
1つ以上のステップまたは行為を含む本明細書に請求される任意の方法で、反対に明確に示されない限り、方法のステップまたは行為の順序が、方法のステップか行為が詳述される順序に必ずしも制限しているというわけではないことは、また、理解されるべきである。
【０１０９】
特許請求の範囲において、並びに上述の明細書において、「備える(comprising)」、「含む(including)」、「運ぶ(carrying)」、「有する(having)」、「含む(containing)」、「含む(involving)」、「保持する(holding)」、「からなる(composed of)」等のような全ての遷移フレーズは、開放式である、すなわち、挙げられたものに限定されないことを意味すると理解されるべきである。遷移フレーズ「からなる(consisting of)」および「本質的にからなる(consisting essentially of)」のみは、それぞれ、米国の特許庁特許審査基準第211.03にて説明したように、閉鎖または半閉鎖遷移フレーズであるとする。
【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６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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