(57)【要約】  照明システム１００と照明システムを制御する方法とが提供される。照明システムは、第１の光エミッタ１０８と、第２の光エミッタ１１４と、駆動回路１０４とを有する照明装置１０６を含み、また、駆動回路に制御信号１０３を提供するコントローラ１０２を含む。第１及び第２の光エミッタは、異なる色の光Ｌ１、Ｌ２を放出する。コントローラは、照明装置が、生成された制御信号に従って発光する場合に、必要最低限の量の光が照明装置に対する相対位置Ｐにおいて受光され、照明装置によって使用される電力量が最小限に抑えられるように、当該制御信号を生成する。制御信号の生成において、様々な光エミッタの効率比Ｒ１、Ｒ２が考慮される。
2016521901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号を生成するコントローラと照明装置とを含み、前記照明装置は、第１の光と第２の光との組み合わせである混合光を放出し、前記照明装置は、第１の光エミッタと、第２の光エミッタと、駆動回路とを含み、前記照明装置は、前記コントローラから前記制御信号を受信する、照明システムであって、
前記制御信号は、前記第１の光エミッタによる第１の必要発光と、前記第２の光エミッタによる第２の必要発光とを示し、
前記第１の光エミッタは、第１の色分布の前記第１の光を放出し、前記第２の光エミッタは、前記第１の色分布と異なる第２の色分布の前記第２の光を放出し、
前記駆動回路は、受信した前記制御信号に応えて、前記第１の光エミッタを、第１の出力レベルで動作させ、また、受信した前記制御信号に応えて、前記第２の光エミッタを、第２の出力レベルで動作させ、
前記コントローラは、
必要照明レベル、前記第１の光エミッタに提供される電力量と前記照明装置に対する相対位置において受光される前記第１の光の量との比率である第１の効率比、及び、前記第２の光エミッタに提供される電力量と前記相対位置において受光される前記第２の光の量との比率である第２の効率比を取得し、
前記光エミッタが前記必要発光に従って発光する場合に、前記相対位置において受光される前記混合光の量が少なくとも前記必要照明レベルである一方で、前記照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられる、前記相対位置において受光される前記混合光の量を取得するように、前記第１の必要発光及び前記第２の必要発光を決定する、照明システム。
【請求項２】
センサに衝突する光の量を感知し、前記相対位置に位置付けられる当該センサを更に含み、前記センサは、前記コントローラに結合されている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記コントローラは更に、
特定の電力量で、前記第１の光エミッタのみを動作させる必要があることを示す第１の制御信号を、前記照明装置に提供し、
前記第１の制御信号に従って、前記第１の光エミッタのみが前記第１の光を放出している間に、前記相対位置に配置された前記センサから測定結果を取得し、
前記第１の効率比を計算し、
特定の電力量で、前記第２の光エミッタのみを動作させる必要があることを示す第２の制御信号を、前記照明装置に提供し、
前記第２の制御信号に従って、前記第２の光エミッタのみが前記第２の光を放出している間に、前記センサから測定結果を取得し、
前記第２の効率比を計算することによって、
前記第１の効率比及び前記第２の効率比を決定する、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記照明システムが設置されたとき、前記照明システムの電源が入れられたとき、及び、較正コマンドが受信されたときのうちの少なくとも１つにおいて、前記第１の効率比及び前記第２の効率比を決定する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記センサは、前記照明装置によって照射された領域から前記相対位置の方向に反射された光の量を取得するために、反射光を測定する、請求項２に記載の照明システム。
【請求項６】
前記第１の効率比は、前記第１の光エミッタに提供される電力量と、前記照明装置によって照射された領域から前記相対位置の方向に反射された前記第１の光の量との比率であり、
前記第２の効率比は、前記第２の光エミッタに提供される電力量と、前記照明装置によって照射された前記領域から前記相対位置の方向に反射された前記第２の光の量との比率であり、
前記センサは、前記照明装置によって照射された前記領域から前記相対位置の方向に反射された光の量を取得するために、反射光を測定する、請求項２に記載の照明システム。
【請求項７】
前記コントローラに結合され、ユーザから前記必要照明レベルを受信するユーザインターフェース装置を更に含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
前記コントローラは更に、
前記相対位置において受光される前記混合光の特性に関する追加の要件を取得し、
前記第１の必要発光及び前記第２の必要発光を決定する際に、前記追加の要件、前記必要照明レベル及び前記照明装置による最小電力消費量の目的を考慮する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項９】
前記追加の要件は、前記相対位置において受光される前記光の最小演色評価数、前記相対位置において受光される前記光の色点、前記相対位置において受光される前記光の色温度、及び、放出された前記混合光における必要追加飽和色成分のうちの少なくとも１つである、請求項８に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記必要照明レベルと、前記相対位置において受光される前記光の量とは、ルーメンで表現される光の量である、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記照明装置は、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタに加えて、１つ以上の追加の光エミッタを含み、前記１つ以上の追加の光エミッタは、様々な色分布の光を放出し、
前記制御信号は更に、前記１つ以上の追加の光エミッタによる必要発光を示し、
前記駆動回路は更に、受信した前記制御信号に応えて、前記１つ以上の追加の光エミッタを、特定の電力レベルで動作させ、
前記コントローラは、前記１つ以上の追加の光エミッタに対して、追加の効率比を取得し、前記追加の効率比は、前記１つ以上の追加の光エミッタのそれぞれに提供される電力量と、前記相対位置において受光される前記１つ以上の追加の光エミッタの前記それぞれによって放出される光の量との比率であり、
前記コントローラは更に、前記相対位置において受光される前記混合光の量が少なくとも前記必要照明レベルである一方で、前記制御信号を受信する前記照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられる、前記相対位置において受光される前記混合光の量を取得するように、前記第１の必要発光、前記第２の必要発光及び前記追加の必要発光を決定する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記照明装置は、光エミッタのグループを含み、各光エミッタグループにおいて、前記光エミッタは、同じ色の光を放出し、各光エミッタグループは、異なる色分布を放出し、前記制御信号の前記必要発光は、それぞれ、特定の光エミッタグループによる必要発光を示し、前記駆動回路は、受信した前記制御信号に応えて、前記光エミッタのグループを動作させ、前記効率比は、それぞれ、特定の光エミッタグループの前記光エミッタに提供される電力量と、前記相対位置において受光される前記特定の光エミッタグループの前記光エミッタによって放出される光の量との比率である、請求項１１に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記コントローラと前記照明装置とは、別々のデバイスに設けられている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記コントローラと前記照明装置とは、ネットワークを介して互いに通信し、前記コントローラは、前記制御信号を、前記ネットワークを介して前記照明装置に提供し、前記照明装置は、前記制御信号を、前記ネットワークを介して受信する、請求項１３に記載の照明システム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記センサ及び前記ユーザインターフェース装置によって取得されたデータを、前記ネットワークを介して受信する、請求項２、７及び１４に記載の照明システム。
【請求項１６】
照明システムが、混合光を放出する照明装置を含み、前記照明装置は、第１の光エミッタと、第２の光エミッタと、駆動回路とを含み、前記第１の光エミッタは、第１の色分布の第１の光を放出し、第２の光エミッタは、第２の色分布の第２の光を放出し、前記第１の色分布は、前記第２の色分布と異なる、当該照明システムを制御する方法であって、前記方法は、
必要照明レベルを取得するステップと、
前記第１の光エミッタに提供される電力量と前記照明装置に対する相対位置において受光される前記第１の光の量との比率である第１の効率比、及び、前記第２の光エミッタに提供される電力量と前記相対位置において受光される前記第２の光の量との比率である第２の効率比を取得するステップと、
前記第１の光エミッタによる第１の必要発光と、前記第２の光エミッタによる第２の必要発光とを含む制御信号であって、前記光エミッタが前記必要発光に従って発光する場合に、前記相対位置において受光される前記混合光の量が、少なくとも前記必要照明レベルである一方で、前記照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられるように、前記第１の必要発光及び前記第２の必要発光を決定することによって生成される当該制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を前記駆動回路に提供するステップと、
受信した前記制御信号に応えて、前記第１の光エミッタを、第１の電力レベルで動作させ、また、受信した前記制御信号に応えて、前記第２の光エミッタを、第２の電力レベルで動作させるステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な色の光を放出する少なくとも２つの光エミッタを含む照明システムに関する。
【０００２】
本発明は更に、照明システムを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
今日、多くのランプ及び照明システムが、異なる色の光を放出する光エミッタを幾つか含む。これらのランプ及び照明システムは、ほぼ全ての色の光又はほぼすべての光スペクトル分布が放出されるように、任意の可能な組み合わせで様々な色の光を放出するように制御される。このようなランプ及び照明システムは、しばしば、店内の棚を照らすか又は特定の物体を照らすように使用される。ランプ又は照明システムは、棚に展示される商品又は物体が人により魅力的に見えるように制御される。例えばスーパーにおけるトマトが、比較的大量の赤色光を含む光で照らされると、買い物客は、これらのトマトを魅力的なトマトとして経験する。
【０００４】
国際特許公開公報ＷＯ２０１１／０９２６２５Ａ１は、物体を照らすために色が調節可能な光源を制御する方法について開示している。照射された物体の色を受け取ると、これに反応して、光源は、白色光を、照射された物体の色に対応する飽和成分と組み合わされて放出するように制御される。
【０００５】
この公開された特許出願のシステムは、使用される場合、依然として、比較的大量のエネルギーを使用する。上記照明システム及びランプをより効率的にする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、制御可能な照明装置を有するより効率的な照明システムと、その照明システムを制御する方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項に規定されるように、本発明の一態様は、照明システムを提供する。本発明の別の態様は、照明システムを制御する方法を提供する。有利な実施形態は、従属項に規定される。
【０００８】
本発明の一態様による照明システムは、照明装置とコントローラとを含む。照明装置は、第１の光エミッタによって放出される光と第２の光エミッタによって放出される光との組み合わせである混合光を放出する。照明装置は更に、駆動回路を含み、第１の光エミッタによる第１の必要発光と第２の光エミッタによる第２の必要発光とを示す制御信号を受信する。第１の光エミッタは、第１の色分布の第１の光を放出し、第２の光エミッタは、第１の色分布と異なる第２の色分布の第２の光を放出する。駆動回路は、受信した制御信号に応えて、第１の光エミッタを、第１の出力レベルで動作させ、また、受信した制御信号に応えて、第２の光エミッタを、第２の出力レベルで動作させる。コントローラは、制御信号を生成し、また、必要照明レベル、第１の効率比及び第２の効率比を取得し、第１の必要発光及び第２の必要発光を決定する。第１の効率比は、第１の光エミッタに提供される電力量と照明装置に対する相対位置において受光される第１の光の量との比率である。第２の効率比は、第２の光エミッタに提供される電力量と相対位置において受光される第２の光の量との比率である。第１の必要発光及び第２の必要発光の決定は、光エミッタが必要発光に従って発光する場合に、相対位置において受光される混合光の量が、少なくとも必要照明レベルである一方で、照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられるように行われる。第１の必要発光及び第２の必要発光の決定は、第１の効率比及び第２の効率比を考慮する。
【０００９】
上記照明システムは、様々な光エミッタによって消費される電力量と、放出された光の量がどれくらい効率的に、相対位置に向けて直接的又は間接的に送信されているのかに関する効率情報を取得する。この効率情報は、最低照明条件が満たされ、消費電力量が最小限に抑えられるように、様々な光エミッタを制御するために使用される。したがって、照明システムは、より効率的に動作し、費用が節約される。
【００１０】
発明者は、例えば引用された特許出願にあるように、照射された物体の特定の色を高めるために、追加の（飽和）光成分が発光に追加されると、放出される光の総量が減少でき、したがって、エネルギーが節約されることを認識していた。発明者は更に、相対位置について、必要光量が規定され、相対位置における受光と光エミッタに提供される電力量との効率比が分かっていると、光エミッタは、特に、相対位置について、最もエネルギー効率のよい照明が得られるように制御されることを認識していた。相対位置は、定義として、照明装置がその光を直接的に放出する位置ではない。相対位置における光量は、例えば照射された領域／照射された物体による反射光にも関連する。
【００１１】
例えば第１の光エミッタが、比較的暖色の白色光を放出し、第２の光エミッタが、比較的寒色の白色光を放出し、より黄色／橙色の領域又は物体が照射される場合、暖白色光の方が反射されるので、この場合は、第１の効率関係が比較的高い。上記照明システムは、このような様々な条件を考慮して、寒白色光エミッタよりも多くの光を放出するように暖白色光エミッタを制御することによって、このようなより黄色／橙色の領域又は物体のエネルギー効率のよい照明を取得する。
【００１２】
なお、上記照明システムは、２つの光エミッタしか含まない照明装置に限定されるわけではない。照明装置は、より多くの色の光を放出するより多くの光エミッタを含んでもよく、これらのすべての様々な光エミッタの効率比が考慮される。例えば照明装置は、赤色光、青色光、緑色光及び琥珀色光を放出する光エミッタを含んでも、又は、照明装置は、赤色光、青色光、緑色光及び白色光を放出する光エミッタを含んでもよい。照明装置の光エミッタは更に、光エミッタのグループにまとめられてもよい。１つのグループにおいて、光エミッタは、同じ色の光を放出し、様々なグループ間で、様々な色が放出される。この場合、効率比は、特定の光エミッタグループを動作させるのに使用された電力量と、相対位置において受光される放出された光の量との比率に関連する。光エミッタは、特定の色の光を放出するダイを有する固体光エミッタを含んでもよい。光エミッタは、固体光エミッタによって放出された光の少なくとも一部を、別の色の光に変換する蛍光物質が設けられている上記のような固体光エミッタを含んでもよい。効率比は、電気エネルギーの相対位置における受光への完全な変換に関連するので、例えば蛍光物質の使用に関連する効率低下も考慮される。
【００１３】
光量は、ルーメンで表現されてよい。ルーメンは、人間の目の特定の波長の光に対する感度に関連するため、これは、特に有利である。したがって、効率比は、人間によって、特定の波長の光の特定の電力がどれくらい集中して受け取られているのかも考慮する。
【００１４】
任意選択的に、照明システムは、センサに衝突する光の量を感知する当該センサを含み、センサは、相対位置に位置付けられてよい。センサは、コントローラに結合される。センサは、特定の場所においてどれくらいのルーメンの光が受光されているのか測定できる比較的安価な輝度メータであっても、又は、特定の実施形態では、スペクトロメータであってもよい。スペクトロメータによって取得された情報も、ルーメンで表現される強度情報に変換される。実際の実施形態では、センサは、１つの特定の方向（又は複数の方向）から受け取られる光しか測定しない。
【００１５】
効率比は、レジスタに、又は、コントローラ内のメモリに予めプログラムされていてもよいが、任意選択的な実施形態では、照明システムは、測定及び計算によってこれらの値を取得する。このような任意選択的な実施形態では、コントローラは更に、ａ）特定の電力量で第１の光エミッタのみを動作させる必要があることを示す第１の制御信号を照明装置に提供し、ｂ）第１の制御信号に従って、第１の光エミッタのみが第１の光を放出している間に、特定の相対位置に配置されたセンサから測定結果を取得し、ｃ）第１の効率比を計算し、ｄ）特定の電力量で第２の光エミッタのみを動作させる必要があることを示す第２の制御信号を照明装置に提供し、ｅ）第２の制御信号に従って、第２の光エミッタのみが第２の光を放出している間に、センサから測定結果を取得し、ｆ）第２の効率比を計算することによって、第１の効率比及び第２の効率比に関する知識を取得する。
【００１６】
任意選択的に、コントローラは、照明システムが設置されたとき、照明システムの電源が入れられたとき、及び、較正コマンドがコントローラによって受信されたときのうちの少なくとも１つにおいて、第１の効率比及び第２の効率比を決定する。
【００１７】
任意選択的に、第１の効率比は、第１の光エミッタに提供される電力量と、照明装置によって照射された領域から相対位置の方向に反射された第１の光の量との比率である。第２の効率比は、第２の光エミッタに提供される電力量と、照明装置によって照射された領域から相対位置の方向に反射された第２の光の量との比率である。センサは、照明装置によって照射された領域から相対位置の方向に反射された光の量を取得するために、反射光を測定する。
【００１８】
任意選択的に、ユーザインターフェース装置が、コントローラに結合され、ユーザから必要照明レベルを受信する。このようなユーザインターフェース装置は、ユーザが、放出される光の量を制御することを可能にし、これにより、照明レベルを、ユーザの個人的な好みに照明レベルに適応させる。ユーザインターフェース装置は、コントローラの一体部分として提供されてよいが、コントローラに結合される別個のデバイスとして提供されてもよい。ユーザインターフェース装置は、ディスプレイと、例えばキーボード又はタッチ感応スクリーンといったユーザからの入力を受信する手段とを含んでもよい。
【００１９】
任意選択的に、コントローラは更に、ｉ）相対位置において受光される混合光の特性に関する１つ以上の追加の要件を取得し、ｉｉ）第１の必要発光及び第２の必要発光を決定する際に、追加の要件、必要照明レベル及び照明装置による最小電力消費量の目的を考慮する。したがって、電力消費の最適化は、他の要件又は境界条件によって更に影響を受け、したがって、照明は、ユーザの期待に応える。大抵の場合、特に、異なる色の光を放出する４つ以上の光エミッタがある場合、必要最低限の照明レベルを取得し、追加の要件を満たすように光エミッタを制御するオプションは様々ある。この場合、コントローラは、様々なオプションから、最もエネルギー効率のよいオプションを選択する。追加要件の例としては、相対位置において受光される光の最小演色評価数、相対位置において受光される光の色点、相対位置において受光される光の色温度、及び、放出された混合光における必要追加飽和色成分が挙げられる。
【００２０】
任意選択的に、コントローラと照明装置とは、別々のデバイスに設けられている。照明装置は、例えばその中に駆動回路が組み込まれるランプであってよい。コントローラは、例えば移動電話機又は（持ち運び可能な）コンピュータ内に設けられてよい。コントローラは、この任意選択的な実施形態では、ケーブルによって照明装置と接続されていても、又は、ネットワークによって照明装置に結合されていてもよく、これにより、制御信号は、ケーブル又はネットワークを介して照明装置に伝送される。照明システムが、センサ及び／又はインターフェース装置も含む場合、当該センサ及びユーザインターフェース装置によって収集／取得される情報は、ネットワークを介してコントローラに伝送されてよい。コントローラは、例えば照明装置の最も効率的な設定を計算するために大きい計算能力を有する遠隔配置されたサーバである。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、照明システムを制御する方法が提供される。当該照明システムは、混合光を放出する照明装置を含む。当該照明装置は、第１の光エミッタと、第２の光エミッタと、駆動回路とを含む。第１の光エミッタは、第１の色分布の第１の光を放出し、第２の光エミッタは、第１の色分布と異なる第２の色分布の第２の光を放出する。当該方法は、ａ）必要照明レベルを取得するステップと、ｂ）第１の光エミッタに提供される電力量と照明装置に対する相対位置において受光される第１の光の量との比率である第１の効率比、及び、第２の光エミッタに提供される電力量と相対位置において受光される第２の光の量との比率である第２の効率比を取得するステップと、ｃ）第１の光エミッタによる第１の必要発光と、第２の光エミッタによる第２の必要発光とを含む制御信号であって、光エミッタが必要発光に従って発光する場合に、相対位置において受光される混合光の量が、少なくとも必要照明レベルである一方で、照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられるように、第１の必要発光及び第２の必要発光を決定することによって生成される当該制御信号を生成するステップと、ｄ）制御信号を駆動回路に提供するステップと、ｅ）受信した制御信号に応えて、第１の光エミッタを、第１の電力レベルで動作させ、また、受信した制御信号に応えて、第２の光エミッタを、第２の電力レベルで動作させるステップとを含む。
【００２２】
本発明の上記別の態様による方法は、本発明の第１の態様による照明システムと同じ利点を提供し、当該照明システムの対応する実施形態と同様の効果がある同様の実施形態を有する。
【００２３】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態を参照して、明らかとなろう。
【００２４】
当業者には理解されるように、本発明の上記されたオプション、実施態様及び／又は態様のうちの２つ以上が、有用と思われる任意の態様で組み合わされてもよい。
【００２５】
照明システムの修正態様及び／変更態様、並びに／又は、照明システムの上記修正態様及び変形態様に対応する方法は、本説明に基づいて、当業者によって実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、照明システムの一実施形態を概略的に示す。
【図２】図２は、照明システムの更なる実施形態を概略的に示す。
【図３】図３は、照明システムの別の実施形態を概略的に示す。
【図４】図４は、照明システムを制御する方法を概略的に示す。
【００２７】
なお、様々な図面において同じ参照符号によって示されるアイテムは、同じ構造上の特徴及び同じ機能を有するか、又は、同じ信号である。そのようなアイテムの機能及び／又は構造が説明されている場合には、詳細な説明において、それらの説明を繰り返す必要はない。
【００２８】
図面は、単に概略図であり、縮尺通りではない。特に明瞭とするために、一部の寸法は、大きく誇張されている。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に、第１の実施形態が示される。図１は、コントローラ１０２と照明装置１０６とを含む照明システム１００の一実施形態を概略的に示す。照明装置１０６は、駆動回路１０４と、第１の光エミッタ１０８と、第２の光エミッタ１１４とを含む。駆動回路１０４は、コントローラ１０２に結合され、コントローラ１０２から、制御信号１０３を受信する。駆動回路１０４は、第１の光エミッタ１０８及び第２の光エミッタ１１４に、電力Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ提供して、光エミッタ１０８、１１４を動作させる。提供される電力Ｐ１、Ｐ２の量は、制御信号１０３内にある情報によって決定される。
【００３０】
第１の光エミッタ１０８は、第１の色分布の光Ｌ１を放出し、第２の光エミッタ１１４は、第２の色分布の光Ｌ２を放出する。第２の色分布は、第１の色分布と異なり、また、少なくとも人間の裸眼は、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２との間の色差を経験する。制御信号１０３は、第１の光エミッタ１０８及び第２の光エミッタ１１４の必要発光をそれぞれ示す第１の必要発光サブ信号及び第２の必要発光サブ信号を含む。第１の光エミッタ１０８及び第２の光エミッタ１１４は、任意のタイプの光エミッタであってよく、一例では、光エミッタ１０８、１１４は、例えば発光ダイオードといった固体光エミッタである。光エミッタ１０８、１１４は、それぞれ、第１の色分布及び第２の色分布を直接に放出してもよいが、光エミッタのうちの１つによって放出された光の少なくとも一部を、得られる発光が光エミッタ自体によって放出される光と発光物質によって放出される光との組み合わせであるように、別の色の光に変換する当該発光物質を含んでもよい。例えば第１の光エミッタ１０８及び第２の光エミッタ１１４は、青色光を放出する発光ダイオードダイを含み、光エミッタ１０８、１１４は共に、青色光を黄色光に変換する発光物質が与えられている。この例では、第２の光エミッタ１１４上に設けられる発光物質の量の方が多い。これは、比較的高い色温度を有する白色光の第１の色分布（冷白色光）及び比較的低い色温度を有する白色光の第２の色分布（温白色光）をもたらす。なお、他の実施形態では、光エミッタ及び使用される発光物質は、他の色分布をもたらす異なる特性を有してよい。
【００３１】
照明装置１０６は、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２との組み合わせである混合光を放出する。混合光の少なくとも一部が、相対位置Ｐにおいて受光される。相対位置Ｐは、照明装置と相対的な位置である。照明装置１０６は、相対位置Ｐに向けて直接に光を放出してもよいが、相対位置Ｐは、放出された混合光が相対位置Ｐに向けて（部分的に）反射されるような位置であってもよい。相対位置において、照明装置１０６から、特定量の光Ｉが受光される。
【００３２】
コントローラ１０２は、必要最低限の照明レベルＩｍｉｎと、第１の効率比Ｒ１と、第２の効率比Ｒ２とを取得する。コントローラ１０２は、これらのパラメータを、内部メモリ１１０から取得するか、又は、コントローラ１０２の入力ポート１１２において受信する。本文書において、後で、このような情報を取得する他の実施形態が説明される。最低照明レベルＩｍｉｎは、相対位置Ｐにおいて受光されなければならない（混合）光の必要量を示す。第１の効率比Ｒ１は、第１の光エミッタ１０８に提供される電力Ｐ１の量と、第１の光エミッタ１０８が、電力Ｐ１の量を受け取る場合に、相対位置Ｐにおいて受光される第１の光Ｌ１の量との間の比率である。第２の効率比Ｒ２は、第２の光エミッタ１１４に提供される電力Ｐ２の量と、第２の光エミッタ１１４が、電力Ｐ２の量を受け取る場合に、相対位置Ｐにおいて受光される第２の光Ｌ２の量との間の比率である。したがって、効率比Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、光エミッタ１０８、１１４において、光がどれくらい効率的に生成されているのか、また、この生成された光（例えば当該光のどの部分）が、どれくらい効率的に相対位置Ｐに送信されているのかを表す。
【００３３】
コントローラ１０２は更に、制御信号１０３を生成する。したがって、コントローラ１０２は、第１の必要発光（第１の光エミッタ１０８を動作させるのに必要な電力を表す）を決定し、また、第２の必要発光（第２の光エミッタ１１４を動作させるのに必要な電力を表す）を決定する。制御信号１０３は、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉが、最低照明レベルＩｍｉｎ以上であるように、また、駆動回路１０４によって光エミッタ１０８、１１４に提供される総電力量Ｐ１＋Ｐ２ができるだけ低いように、生成される。つまり、コントローラ１０２は、目的関数ｍｉｎ（Ｐ１＋Ｐ２）を有し、また、境界条件Ｉ＞＝Ｉｍｉｎを有する最適化問題を解決する。この問題は、効率比Ｒ１、Ｒ２の情報を使用して、解決される。他の実施形態では、コントローラ１０２は、直接的には、最適な解法器ではないが、例えば、効率比Ｒ１、Ｒ２に基づき、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉと、光エミッタに提供される電力量Ｐ１＋Ｐ２との関係を表す予めプログラムされた（又は先に生成された）テーブルを含む。コントローラ１０２は、光エミッタ１０８、１１４によって消費される消費電力量が最小限に抑えられるような光エミッタ１０８、１１４の特定の駆動条件をテーブル内で検索する。コントローラ１０２は更に、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉと、光エミッタに提供される電力量Ｐ１＋Ｐ２との関係を表す予めプログラムされた関数を有してもよい。この関数は、光エミッタ１０８、１１４の最適駆動条件を、経験的又は解析的／数学的に見つけるために、コントローラ１０２によって使用されてもよい。
【００３４】
任意選択的な実施形態では、上記相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉと最低照明レベルＩｍｉｎとは、ルーメンで表現され、効率比も、ルーメンで表現される光量に基づいている。
【００３５】
任意選択的に、照明システム１００は更に、例えば相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉである光の強度を感知可能なセンサ１４０を含む。センサ１４０は、コントローラ１０２に結合される。センサ１４０が相対位置Ｐに配置される場合、当該センサは、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉが、確かに最低照明レベルＩｍｉｎ以上であるかどうかを確認するためにコントローラ１０２によって使用され、最低照明レベルＩｍｉｎ以上ではない場合、コントローラ１０２は、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉが最低照明レベルＩｍｉｎ以上となるように制御信号１０３のサブ信号を適応させる一方で、同時に、当該サブ信号は、光エミッタ１０８、１１４によって消費される電力量Ｐ１＋Ｐ２が最小限に抑えられるように生成される。
【００３６】
センサ１４０を使用することのもう１つの利点は、当該センサが、効率比Ｒ１、Ｒ２を取得するために使用できる点である。例えば照明システム１００が、特定の場所に設置されると、照明システム１００が設置される当該特定の場所に関連し、また、照明システム１００によって照射される領域及び／又は物体に関連する効率比Ｒ１及びＲ２を取得するために、較正手順が実行される。このような較正は、照明システム１００の電源が入れられる度に行われても、又は、較正手順を行うようにコントローラ１０２によって（例えばユーザからの）コマンドが受信されると実行されてもよい。コントローラ１０２は、このような較正手順を制御し、ｉ）特定の電力量Ｐ１’で第１の光エミッタ１０８のみを動作させる必要があることを示す第１の制御信号１０３’を照明装置１０６に提供し、ｉｉ）第１の制御信号１０３’に従って、第１の光エミッタ１０８のみが第１の光Ｌ１を放出している間に、相対位置Ｐに配置されたセンサ１４０から光量Ｉ’の測定結果を取得し、ｉｉｉ）第１の効率比Ｒ１＝Ｐ１’／Ｉ’を計算し、ｉｖ）特定の電力量Ｐ２’で第２の光エミッタ１１４のみを動作させる必要があることを示す第２の制御信号１０３’’を照明装置１０６に提供し、ｖ）第２の制御信号１０３’’に従って、第２の光エミッタ１１４のみが第２の光Ｌ２を放出している間に、センサ１４０から光量Ｉ’’の測定結果を取得し、ｖｉ）第２の効率比Ｒ２＝Ｐ２’／Ｉ’’を計算する。コントローラ１０２は、取得した効率比Ｒ１、Ｒ２を、例えばその内部メモリ１１０に記憶する。他の例では、取得した効率比Ｒ１、Ｒ２は、コントローラ１０２によって使用されて、相対位置Ｐにおいて受光される光の量Ｉと、光エミッタ１０８、１１４に提供される電力量Ｐ１＋Ｐ２との関係を表すテーブル又は関数の上記実施形態が生成される。
【００３７】
図１の照明システム１００の上記説明では、１つの境界条件のみが、コントローラ１０２に提供されるか、又は、コントローラ１０２によって取得される。この境界条件は、相対位置Ｐにおける最低照明レベルＩｍｉｎである。最低照明レベルＩｍｉｎは、実際には、ほとんどの照明システム１００において重要な境界条件であるが、実用実施形態では、コントローラ１０２によって考慮される他の境界条件も規定される。例えば第１の光エミッタ１０８が（比較的高い色温度を有する）冷白色光を放出し、第２の光エミッタ１１４が（比較的低い色温度を有する）温白色光を放出する場合、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を特定の相対量で混合することによって、比較的高い色温度と比較的低い色温度との間の他の色温度が得られる。したがって、ユーザは、例えば相対位置において受光される光の必要色温度Ｔｒｅｑを規定してもよい。この必要色温度は、コントローラ１０２のメモリ１１０に記憶されても、コントローラ１０２の入力ポート１１２において受信されてもよい。コントローラ１０２は、制御信号１０３を生成する際に、相対位置Ｐにおいて、最低照明レベルＩｍｉｎを有し、必要色温度Ｔｒｅｑに略等しい色温度を有する一方で、同時に、光エミッタ１０８、１１４によって消費される電力量Ｐ１＋Ｐ２が最小限に抑えられる光が受光されるように、必要色温度も考慮に入れなければならない。このような必要色温度を得るために第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を混合しなければならない相対量を決定する方法は、照明分野において既知であり、この知識は、例えばテーブルとしてコントローラ１０２内に予めプログラムされていてもよいが、数学的に最適化問題を解決する際に使用される関数として表現されてもよい。相対位置Ｐにおいて受光される光の必要演色評価数ＣＲＩｒｅｑ又は相対位置Ｐにおいて受光される光の必要色点といった他の境界条件が規定されてもよい。
【００３８】
図２は、照明システム２００の更なる実施形態を概略的に示す。照明システム２００は、上記された照明システム１００と同様であり、照明システム１００と同様の効果を有する同様の実施形態を有する。照明システム２００は、照明装置２０６と、コントローラ２０２と、ユーザインターフェースデバイス２４２と、輝度センサ２４０とを含む。照明装置２０６は、電源２４４から電力を受け取る駆動回路２０４を含む。駆動回路２０４は、コントローラ２０２から制御信号２０３を受信し、光源２３０に駆動信号を提供する。照明装置２０６は更に、７つの光エミッタグループ２３１、…、２３７に配置される複数の光エミッタを含む光源２３０を含む。単一の光エミッタグループ２３１、…、２３７における各光エミッタは、同じ色の光、即ち、略同じ色分布を放出する。様々な光エミッタグループ２３１、…、２３７によって放出される色分布は、互いに同じではなく、したがって、各光エミッタグループ２３１、…、２３７は、別の色の光を放出する。例えば様々なグループ２３１、…、２３７によって放出される光の様々な色は、真紅、赤、琥珀、黄、緑、青緑、青である。コントローラ２０２は、各光エミッタグループ２３１、…、２３７の効率比を（上記された較正手順によって、又は、メモリから若しくは入力ポートにおいて受信されることによって）取得している。上記されたように、効率比は、特定の光エミッタグループ２３１、…、２３７に提供される電力量と、相対位置（この位置は、図２には明示的に示されていないが、センサ２４０の位置であってよい）において受光される光量との比率である。様々な色の光を放出するために、このように比較的大きい数の光エミッタグループ２３１、…、２３７が使用される場合、多くの場合、特定の色点を取得する、特定の光強度を取得する、及び／又は、特定の演色評価数を取得する（及び／又は他の境界条件を満たす）ために、様々な色の光を特定の相対量で組み合わせる無限数の可能な組み合わせがある。したがって、このような実施形態は、光エミッタグループ２３１、…、２３７によって消費されるエネルギー量が最小限に抑えられるように、多数の可能な組み合わせの中から１つを選択する（又はこの特定の組み合わせを計算する）優れた可能性を提供する。上記されたように、コントローラ２０２は、様々なグループ２３１、…、２３７に提供される電力量と、相対位置において受光される得られた光の特性との関係を表すテーブル又は関数を含む。また、上記されたように、コントローラ２０２は、これらの関係を表す幾つかの関数を含み、これらの関数は、数学的最適化問題を規定するために使用される。当該最適化問題は、続いて、コントローラ２０２によって解決され、全ての境界条件が満たされるように、様々な光エミッタグループ２３１、…、２３７によって必要とされる様々な発光が取得される。
【００３９】
なお、図２の例では、光源２３０は、７つの光エミッタグループ２３１、…、２３７を含み、各光エミッタグループ２３１、…、２３７は、７つの光エミッタを含む。しかし、実施形態は、これらの特定の数に限定されない。光源２３０は、異なる数の光エミッタグループ２３１、…、２３７を含んでもよく、各グループ２３１、…、２３７も、異なる数の光エミッタを含んでもよい。また、各グループ２３１、…、２３７が、同じ数の光エミッタを含んでいる必要もない。例えば純粋赤色光、純粋緑色光及び純粋青色光を放出するグループは、比較的大きい数の光エミッタを含み、琥珀、黄、橙又は青緑といった二次色の光を放出する他のグループは、低い数の光エミッタを含んでもよい。一実施形態では、光源は、例えば赤色光、緑色光、青色光及び琥珀色光を放出する、又は、例えば赤色光、緑色光、青色光及び白色光を放出する４つの光エミッタグループを含む。当然ながら、グループ数が、提示される実施形態とは異なる場合、駆動回路は、少なくとも、この異なる数のグループを動作させ、制御信号は、グループ数と少なくとも同じ数のサブ信号を含む。当然ながら、グループ数が異なる場合、コントローラは、そのような異なる数のグループを取り扱うこともできる。
【００４０】
上記されたように、コントローラ２０２は、特定の場所及び特定の配置における使用のために、照明システム２００を較正するように使用される。コントローラ２０２は、各グループ２３１、…、２３７を制御して、様々な瞬間において、ある光（グループに提供された電力量は既知である）を照射し、また、センサ２０４は、その様々な瞬間において、相対位置において受光される光量を測定するために使用される。グループに提供される既知の電力量と、相対位置において受光される光の測定量とは、効率比を計算するために入力され、効率比は、次に、境界条件を満たすように、また、光源２３０によって使用される電力量を最小限に抑えるように各グループが放出しなければならない光量を決定するために使用される。
【００４１】
図２において、照明システム２００は更に、コントローラ２０２の一部であっても、別個のデバイスであってもよいオプションのユーザインターフェース２４２を含む。ユーザインターフェースデバイス２４２は、ユーザに、相対位置において受光される光の境界条件を提供する可能性を与える。境界条件は、例えば最低照明レベル、必要色点、相対位置において受光される光の必要演色評価数、及び／又は、放出された混合光における必要追加飽和色成分（追加の飽和色に似た色を有する物体の色を高めるために使用される）がある。ユーザインターフェースデバイス２４２は、例えばディスプレイや、ユーザからの入力を受信する装置（例えばタッチスクリーン）を含む。ユーザから受信される入力は、コントローラ２０２に提供される。コントローラ２０２は、この入力を境界条件として使用し、これにより、ユーザによって入力された当該境界条件を満たし、また、エネルギー使用量を最小限に抑える特定の照明を相対位置において受けるように、様々な光エミッタグループ２３１、…、２３７を動作させる方法を決定する。なお、ユーザインターフェースデバイス２４２は、例えば携帯電話機又はタブレットコンピュータによって実施されてよい。更なる実施形態では、このような移動電話機又はタブレットコンピュータが、コントローラ２０２を含んでもよく、又は、更に別の実施形態では、輝度センサ２４０を含んでもよい。移動電話機又はタブレットコンピュータのカメラセンサによって取得された情報から受光量が導出できるので、当該カメラセンサを、輝度センサ２４０として使用してもよい。照明システム２００の可能な使用例は、照明装置２０６が、例えば照明器具内に設けられ、センサ２４０、コントローラ２０２及びユーザインターフェースデバイス２４２を有する移動電話機が、様々な光エミッタグループ２３１、…、２３７の必要電力駆動レベルを取得するように使用される。これらの必要電力駆動レベルは、照明装置２０６にワイヤレスで送信され、照明装置２０６は、これらの必要電力駆動レベルを設定として記憶する。必要電力駆動レベルの決定後、照明装置は、設定に従って、光を放出し、携帯電話機は、他のタスク（照明装置２０６と同様の更なる照明装置の必要電力駆動レベルの決定を含んでもよい）に使用できる。更なる実施形態において、コントローラ２０２は、ネットワークを介してアクセス可能である遠隔場所に設けられていてもよい。例えば多くの計算能力は有さないが、ユーザインターフェース及びセンサは有するモバイルデバイスが、光を測定し、追加の境界条件を受信するために使用される。センサ及びユーザインターフェースによって取得された情報は、照明装置の最良の設定を計算するリモートサーバに送信される。計算された設定は、当該設定を照明装置に提供するモバイルデバイスに、又は、照明装置がリモートサーバと同じネットワークに結合されている場合は、照明装置に直接、返される。
【００４２】
図３は、照明システム３００の別の実施形態を概略的に示す。照明システム３００の実施形態は、上記された照明システム１００及び２００の実施形態と同様であり、上記された実施形態と同様の効果を有する。図３には、駆動回路２及び光源１を含む照明装置と、コントローラ３と、センサ５と、ユーザインタラクションデバイス４とが提示される。光源１は、上記実施形態に合わせて、少なくとも２つの異なる色分布を放出する様々な光エミッタを含む。照明システム３００は、物体６を照射するために使用される。照明装置は、物体６に向けて、混合光を放出し、物体は、受光した光を少なくとも部分的に反射する。センサは、当該センサが、照明装置に対して相対位置に配置され、物体６と物体６が配置されている領域とによって反射される光の量を測定する方向に配置される。照明システム３００のユーザは、（少なくともユーザインターフェースを含む）ユーザインタラクションデバイス４に照明条件を提供できる。ユーザは、センサ５によって受光される光の要件を規定する入力を提供する。コントローラは、これらの照明条件が満たされるように、また、照明装置の電力消費量が最小限に抑えられるように、照明装置を制御する。照明システム３００は、例えばスーパーの野菜売り場に設置される。照明システム３００の照明装置は、りんご６を照射する。ユーザは、最低限の照明レベルを要求し、照明装置によって照射されたときに、りんご６とその環境との全ての色が、人間の裸眼によってよくレンダリングされるように、最小演色評価数を要求する。従来技術に引用される特許出願の照明システムは、このような場合、例えば買い物客にとってりんごがより緑色に見えるように、放出された光に、追加の飽和緑色光を追加する。このような追加緑色光の条件は、ユーザインタラクションデバイスを介してコントローラに提供されてもよい。センサ５は、スーパーの顧客が通路からりんごを見ているときに、当該顧客の目がある位置に、少なくとも一時的に置かれる。次に、照明システム３００は、当該照明システム３００のコントローラが効率比を計算できるように、どのように放出された様々な色分布が、センサの位置に向けて反射されるのかを測定するために、較正手順を行う。これらの効率比とユーザインタラクションデバイス４を介して受信されるユーザ入力とは、照明装置の特定の照明設定を計算するように使用され、これは、コントローラ３が、駆動回路２に制御信号を提供することを意味する。制御信号において、コントローラ３は、駆動回路２に、光源１の様々な光エミッタグループによる必要発光を知らせる。この照明システム３００が使用され、照明装置の設置の際に、このような較正手順が行われる場合、商品は、よく照射される一方で、必要とされるエネルギー量は、境界内に収められる。
【００４３】
図４は、照明システムを制御する方法４００を概略的に示す。照明システムは、照明システムの上記された実施形態のうちの１つである。この方法は、ｉ）必要照明レベルを取得するステップ４０２と、ｉｉ）第１の効率比及び第２の効率比を取得するステップ４０４であって、第１の効率比は、第１の光エミッタに提供される電力量と、照明装置に対する相対位置において受光される第１の光の量との比率であり、第２の効率比は、第２の光エミッタに提供される電力量と、相対位置において受光される第２の光の量との比率である、当該ステップ４０４と、ｉｉｉ）第１の光エミッタによる第１の必要発光と、第２の光エミッタによる第２の必要発光とを含む制御信号を生成するステップ４０６であって、当該制御信号は、光エミッタが必要発光に従って光を放出する際に、相対位置において受光される混合光の量が、少なくとも必要照明レベルである一方で、照明装置によって消費される電力量が最小限に抑えられるように、第１の必要発光及び第２の必要発光を決定することによって生成される、当該ステップ４０６と、ｉｖ）制御信号を駆動回路に提供するステップ４０８と、ｖ）受信した制御信号に応えて、第１の光エミッタを、第１の電力レベルで動作させ、受信した制御信号に応えて、第２の光エミッタを、第２の電力レベルで動作させるステップ４１０とを含む。図１乃至図３のコンテキストにおいて説明されたように、当該方法は、効率比を取得するための較正ステップを含んでもよい。較正ステップは、各光エミッタに対し（又は各光エミッタグループに対し）、ａ）所定量の電力を受け取った場合に、発光するように、１つの光エミッタ（又は光エミッタグループ）を制御するステップと、ｂ）相対位置における受光量を測定するステップと、ｃ）効率比のうちの１つを計算するステップからなる様々なステップを含む。
【００４４】
要約するに、本願は、照明システムと、照明システムを制御する方法とを提供する。照明システムは、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタを有する照明装置と、駆動回路と、駆動回路に制御信号を提供するコントローラとを含む。第１及び第２の光エミッタは、様々な色又は光りを放出する。コントローラは、照明装置が、生成された制御信号に従って発光する場合に、照明装置に対する相対的な位置において、必要最低限の量の光が受光されるように、また、照明装置によって使用される電力量が最小限に抑えられるように、当該制御信号を生成する。制御信号の生成の際、様々な光エミッタの効率比が考慮される。
【００４５】
なお、上記実施形態は、本発明を例示するものであって、限定するものではない。また、当業者であれば、添付の請求項の範囲から離れることなく、多くの代替実施形態をデザインできよう。
【００４６】
請求項において、括弧内に置かれる任意の参照符号は、請求項を限定しているものと解釈されるべきではない。「含む」との動詞及びその活用形の使用は、請求項に列挙される要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する「ａ」又は「ａｎ」との用語は、当該要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェア手段によって、また、適切にプログラムされたコンピュータによって、実施可能である。幾つかの手段を列挙する装置に関する請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアアイテムによって具現化される。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されているということだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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