(57)【要約】  異なるエリアから生ずる光２を監視するためのデバイス１は、特定のエリアから生ずる光を選択するための第１の要素１０と、選択された光をフィルタリングするための第２の要素２０と、フィルタリングされた光を検知するための第３の要素３０と、前記第３の要素３０の出力信号に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから、カラーポイント及び／又はカラーレンダリングインデックスのような色パラメータを計算するための第４の要素４０とを有する。第１の要素１０は、回転可能なミラー１１０及び回転可能な装置１１２のような光角度選択及び再指向部１１と、吸収壁１２０又は円形穴１２１をもつ高アスペクト比構造のような光角度制限部１２とを有し得る。第２の要素２０は、フィルタアレイ２１を有し得る。第３の要素３０は、センサアレイ３１を有し得る。第４の要素４０は、光源６の事前情報に基づいて、又は、擬似逆行列技術を用いることにより、スペクトルを決定するためのコントローラ４３を有し得る。メモリ４４は、カラーメトリックの計算のための、デバイス情報、カラーマッチング関数、反射曲線及び／又は標準データを格納し得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるエリアから生ずる光を監視するためのデバイスであって、
特定のエリアから生ずる光を選択するための第１の要素と、
選択された光をフィルタリングするための第２の要素と、
フィルタリングされた光を検知するための第３の要素と、
前記第３の要素の出力信号に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから色パラメータを計算するための第４の要素とを有する、デバイス。
【請求項２】
前記色パラメータは、カラーポイント及び／又はカラーレンダリングインデックスを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の要素は、光角度選択及び再指向部を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記光角度選択及び再指向部は、ミラーの回転を通じて光を選択するための回転ミラーを有する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記光角度選択及び再指向部は、当該デバイスの回転を通じて光を選択するための回転装置を有する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の要素は、光角度制限部を更に有する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項７】
前記光角度制限部は、吸収壁又は円形穴を備える高アスペクト比構造を有する、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第２の要素は、フィルタアレイの部分毎の選択された光の異なる色をフィルタリングするための前記フィルタアレイを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第３の要素は、センサアレイの部分毎のフィルタリングされた色を検知するための前記センサアレイを有する、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第４の要素は、光源の事前情報に基づいて、又は、擬似逆行列技術を用いることにより、前記スペクトルを決定するためのコントローラを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第４の要素は、カラーメトリックの計算のために用いられ及び／又は必要とされるデバイス情報、カラーマッチング関数、反射曲線及び／又は標準データを格納するためのメモリを更に有する、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第４の要素は、前記第３の要素の出力信号を増幅するための増幅部、及び／又は、前記第３の要素の出力信号中のアナログ情報をデジタル情報に変換する変換部を更に有する、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記第４の要素の出力信号に応答して光源を制御するための第５の要素を更に有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデバイスを有し、及び、前記光源を制御するための第６の要素を更に有し、並びに／又は、前記光源を更に有する、システム。
【請求項１５】
異なるエリアから生ずる光を監視するための方法であって、
特定のエリアから生ずる光を選択する第１のステップと、
選択された光をフィルタリングする第２のステップと、
フィルタリングされた光を検知する第３のステップと、
前記第３のステップの出力に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから色パラメータを計算する第４のステップとを有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるエリアから生ずる光を監視するためのデバイスに関し、また、デバイスを有するシステム、及び方法に関する。
【０００２】
斯様なデバイスの例はセンサである。斯様なエリアの例はゾーン及び／又はオブジェクトである。
【背景技術】
【０００３】
欧州特許第０６５２６９０号明細書は、光源を個別に制御するために複数の照明測定を行いこれらの測定を組み合わせることにより部屋の照明を調節する、照明の自動制御デバイスを開示している。複数の内部照明測定や複数の外部照明測定を考慮することが可能である。このデバイスは、外部照明の予測的測定を考慮することができる。これら複数の測定は、複数の感光性センサ又は光検出器を含む測定ユニットにより与えられる。この処理は、ファジー論理ユニット及び／又はニューラルネットワークにより実行される。ユーザの行動及び／又は部屋の特定の機能が考慮され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、エリア毎に感光性センサ又は光検出器を必要としない、異なるエリアから生ずる光を監視するための改良されたデバイスを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、デバイスを有するシステムを提供すること、及び、方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によれば、異なるエリアから生ずる光を監視するためのデバイスであって、特定のエリアから生ずる光を選択するための第１の要素と、選択された光をフィルタリングするための第２の要素と、フィルタリングされた光を検知するための第３の要素と、前記第３の要素の出力信号に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから色パラメータを計算するための第４の要素とを有する、デバイスが提供される。
【０００７】
第１の要素は、例えば時分割方式で、特定のエリアから生ずる光を選択する。第１の時間期間の間、第１のエリアから生ずる第１の光が選択され、第２の時間期間の間、第２のエリアから生ずる第２の光が選択される。第１及び第２の時間期間は隣接する時間期間であってもよく、又は、他の時間期間が間にあってもよい。第２の要素は、選択された光をフィルタリングし、第３の要素は、フィルタリングされた光を検知する。第４の要素は、検知された光のスペクトルを決定し、このスペクトルから色パラメータを計算する。結果として、第１の要素を導入することにより、エリア毎に第３の要素を有することはもはや必要としない。これは第１の改良である。そして、第２及び第４の要素を導入することにより、異なるエリアから生ずる光の強度も質も監視され得る。これは第２の改良である。
【０００８】
特定のエリアから生ずる光は、この特定のエリアから反射された光であり、並びに／又は、この特定のエリア内及び／若しくはこのエリアの近くの１若しくはそれ以上の光源により放射された光であり得る。それ故、前記エリアは、任意のサイズのものであり、比較的小さいか又は大きい光源の表面（の一部）を有するか又はこれと一致し得る。
【０００９】
一実施形態によれば、本デバイスは、色パラメータが、カラーポイント及び／又はカラーレンダリングインデックスを有することにより規定される。カラーポイント及びカラーレンダリングインデックスは、異なるエリアから生ずる光の質が良好に監視されることを可能にする。
【００１０】
一実施形態によれば、本デバイスは、第１の要素が光角度選択及び再指向部を有することにより規定される。下位実施形態によれば、本デバイスは、光角度選択及び再指向部が、ミラーの回転を通じて光を選択するための回転ミラーを有することにより規定される。他の下位実施形態によれば、本デバイスは、光角度選択及び再指向部が、当該デバイスの回転を通じて光を選択するための回転装置を有することにより規定される。
【００１１】
一実施形態によれば、本デバイスは、第１の要素が、光角度制限部を更に有することにより規定される。下位実施形態によれば、本デバイスは、光角度制限部が、吸収壁又は円形穴を備える高アスペクト比構造を有することにより規定される。
【００１２】
一実施形態によれば、本デバイスは、第２の要素が、フィルタアレイの部分毎の選択された光の異なる色をフィルタリングするためのフィルタアレイを有することにより規定される。下位実施形態によれば、本デバイスは、第３の要素が、センサアレイの部分毎のフィルタリングされた色を検知するためのセンサアレイを有することにより規定される。
【００１３】
一実施形態によれば、本デバイスは、第４の要素が、光源の事前情報に基づいて、又は、擬似逆行列技術を用いることにより、スペクトルを決定するためのコントローラを有することにより規定される。下位実施形態によれば、本デバイスは、第４の要素が、カラーメトリックの計算のために用いられ及び／又は必要とされるデバイス情報、カラーマッチング関数、反射曲線及び／又は標準データを格納するためのメモリを更に有することにより規定される。他の下位実施形態によれば、本デバイスは、第４の要素が、第３の要素の出力信号を増幅するための増幅部、及び／又は、第３の要素の出力信号中のアナログ情報をデジタル情報に変換する変換部を更に有することにより規定される。
【００１４】
一実施形態によれば、本デバイスは、第４の要素の出力信号に応答して光源を制御するための第５の要素を更に有することにより規定される。
【００１５】
第２の態様によれば、デバイスを有し、及び、光源を制御するための第６の要素を更に有し、並びに／又は、光源を更に有する、システムが提供される。
【００１６】
第３の態様によれば、異なるエリアから生ずる光を監視するための方法であって、特定のエリアから生ずる光を選択する第１のステップと、選択された光をフィルタリングする第２のステップと、フィルタリングされた光を検知する第３のステップと、前記第３のステップの出力に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから色パラメータを計算する第４のステップとを有する、方法が提供される。
【００１７】
感光性センサ又は光検出器が異なるエリアに対して用いられ得るという見識である。
【００１８】
基本的概念は、特定のエリアから生ずる光が選択、フィルタリング及び検知され、検知された光のスペクトルが決定され、色パラメータが前記スペクトルから計算されることである。
【００１９】
エリア毎に感光性センサ又は光検出器を必要としない、異なるエリアから生ずる光を監視するための改良されたデバイスを提供するという課題が解決される。
【００２０】
利点は、第１の要素がエリア毎に第３の要素をもつ必要性を回避し、第２及び第４の要素が、異なるエリアから生ずる光の強度も質も監視されることを可能にする。
【００２１】
本発明のこれら及び他の態様は、後述される実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】デバイスを有するシステムを示す。
【図２】光角度選択及び再指向部の第１の実施形態を示す。
【図３】光角度制限部の実施形態を示す。
【図４】光角度選択及び再指向部の第２の実施形態を示す。
【図５】感度曲線を示す。
【図６】色空間を示す。
【図７】カラーレンダリングインデックス反射曲線を示す。
【図８】デバイス及び光源を備えた部屋を示す。
【図９】ゾーンに分割された図８の部屋を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１において、異なるエリアから生ずる光２を監視するためのデバイス１を有するシステム３が示される。デバイス１は、特定のエリアから生ずる光を選択するための第１の要素１０と、選択された光をフィルタリングするための第２の要素２０と、フィルタリングされた光を検知するための第３の要素３０と、第３の要素３０の出力信号に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、このスペクトルから色パラメータを計算する第４の要素４０とを有する。好ましくは、色パラメータは、カラーポイント及び／又はカラーレンダリングインデックスである。第１の要素１０は、例えば、光角度選択及び再指向部１１並びに光角度制限部１２を有する。第２の要素２０は、例えば、フィルタアレイ２１の部分毎の選択された光の異なる色をフィルタリングするためのフィルタアレイ２１を有する。左側部分は例えば青色をフィルタリングし、次の部分は例えば緑色をフィルタリングし、次の部分は例えば黄色をフィルタリングし、右側部分は例えば赤色をフィルタリングする。斯様なフィルタアレイ２１の例は、干渉フィルタアレイ（例えば、ミラー空洞（mirror cavity）、全てが誘電性であるか又は（金属）ミラーであり得るミラー、（誘電性）空洞、（金属）ミラー等）である。第３の要素３０は、例えば、センサアレイ３１の部分毎のフィルタリングされた色を検知するためのセンサアレイ３１を有する。左側部分は例えば青色を検知し、次の部分は例えば緑色を検知し、次の部分は例えば黄色を検知し、右側部分は例えば赤色を検知する。斯様なセンサアレイ３１の例は、シリコンフォトダイオード、ＣＭＯＳ又はＣＣＤユニットである。
【００２４】
第４の要素４０は、例えば、第３の要素３０の出力信号を増幅するための演算増幅器のような増幅器４１を有し、例えば、第３の要素３０の出力信号中のアナログ情報をデジタル情報に変換するためのアナログ−デジタルコンバータのようなコンバータ４２を有する。第４の要素４０は、例えば、光源の事前情報に基づいて、又は、擬似逆行列技術を用いることにより、スペクトルを決定するためのコントローラ４３を更に有する。第４の要素４０は、例えば、カラーメトリックの計算のために用いられ及び／又は必要とされるデバイス情報、カラーマッチング関数、反射曲線及び／又は標準データを格納するためのメモリ４４を更に有する。メモリ４４は、例えば、較正されフィルタリングされたセンサ情報を保持する。加えて、メモリ４４は、カラーレンダリングインデックス（以下参照）を計算するための標準反射曲線及びカラーマッチング関数を保持してもよい。コントローラ４３は、光角度選択及び再指向部１１及び光角度制限部１２により設定された角度からセンサアレイ３１を照射する光源６の強度、カラーポイント及びカラーレンダリングインデックスを決定するために、メモリ及びセンサアレイ３１からの情報を用いる。
【００２５】
デバイス１は、第４の要素４０の出力信号に応答して光源６を制御するための第５の要素５０を更に有し得る。斯様な第５の要素５０は、光源６を制御するためのシステム３の第６の要素６０の有線又は無線インタフェース６１に信号４を送信するための有線又は無線インタフェース５１を有し得る。本システム３は、光源６を更に有し得る。他の光源５，７及び８は、システム３の部分を形成し、同一の第６の要素６０又は示されない他の要素を介して制御され得る。任意の外部通信は、Bluetooth，Zigbee若しくはRFのような無線ノードを介して又はケーブルを介して行われ、測定された光設定をユーザにより設定された必要とされる光設定と比較して光源設定を調節し得る１又はそれ以上の光源コントローラに対して接続され、これにより、フィードバックループを閉じる。
【００２６】
図２において、光角度選択及び再指向部１１の第１の実施形態が示される。光角度選択及び再指向部１１は、ミラー１１０の回転を通じて入力光を選択するための、軸１１１をもつ回転可能ミラー１１０を有する。図２の左及び右部分において、ミラー１１０の２つの異なる位置が示される。結果として、入力矢印により示された入力光は、出力矢印により示された出力光へと異なって反射される。
【００２７】
図３において、吸収壁１２０（左）又は円形穴１２１（右）をもつ高アスペクト比構造を有する光角度制限部１２の実施形態が示される。吸収壁１２０は、一の方向において制限的であり、円形穴１２１は２つの方向において制限的である。
【００２８】
図４において、光角度選択及び再指向部１１の第２の実施形態が示される。光角度選択及び再指向部１１は、本デバイス１の回転を介して入力光を選択するための回転可能装置１１２を有する。
【００２９】
概して、光角度選択及び再指向部１１並びに／又は光角度制限部１２は、能動的若しくは受動的であってもよく、及び／又は、調節可能若しくは固定されてもよい。能動的／調節可能ユニットは、電子湿式セル（electrowetting cell）、液晶セル、機械的ウェッジ（mechanical wedge）、切替可能な反射片（switchable reflector flake）、機械的開口部、デュアルＬＣセル（dual LC cell）等に基づく光指向部であり得る。受動的／固定ユニットは、黒色プラスチック（black plastic）、モジュール化構造、屈折及び反射構造等においてレーザー化された穴であり得る。
【００３０】
図５において、感度曲線が示される（関数値対波長、ｘ＝赤，ｙ＝緑，ｚ＝青）。図６において、色空間が示される（ＣＩＥ１９３１色度図）。図７において、カラーレンダリングインデックス反射曲線が示される。光源のカラーレンダリングインデックス（ＣＲＩ；Color Rendering Index）は、光源により照射されたオブジェクトの色が標準（即ち黒体放射体又は昼光）の基準光源との比較においてレンダリングされる精度の相対的測定である。ＣＲＩが計算されたときには、これは０〜１００の大きさで評価され得る。この大きさにおいて、１００のＣＲＩは、対象となる光源により照射された全ての色サンプルが、基準光源により照射されたこれらの同一サンプルと同一の色をもつように見えることを示す。負のＣＲＩが計算され得るが、白色光を生成する大部分の照明システムの目的は正のＣＲＩをもつことである。ＣＲＩの計算は、２４の基準カラーチャートに対して行われ、又は、削減された数は、これらのカラーチャートのうち８つに対して計算される。これら８つのチャートの反射率曲線が図７に与えられる。
【００３１】
コントローラ４３は、スペクトルを決定するために、メモリ４４からの較正されたフィルタデータとセンサアレイ３１からの情報とを用いる。これは、幾つか手法で行われ得る。（Ａ）光源の事前情報が利用可能であるときにはスペクトル放射の一般的な記述が知られる。（Ｂ）擬似逆行列技術を用いることにより、擬似逆行列は較正されたフィルタデータから生成され、この行列は、スペクトルの推定を得るためにセンサアレイ３１からの測定された情報で乗じられる。このスペクトルから、カラーポイント及びカラーレンダリングインデックスが直接的に計算され得る。
【００３２】
図８において、光源５〜８を有し、２つの異なるワーキングエリアのための異なる光監視角２００をもつデバイス１を有する部屋が示される。全ての照明空間において、光の質が制御され高度に監視されるために必要とするエリアが存在する。例は、オフィス環境における種々のワーキングエリアである。デバイス１は、例えば、光角度選択構造体を介してこれらのエリアを具体的に調べることにより、光強度、カラーポイント及びカラーレンダリングインデックスに関して異なるエリアを監視するために天井に配置され得る。デバイス１は、任意の測定された結果について、必要に応じて光源５〜８の設定を調節し得る照明制御アーキテクチャと通信し得る。また、壁に／壁に対して取り付けられたオブジェクトは、正確な照射のためにデバイス１により監視され得る。代わりに、一つは、部屋を異なるゾーンに分割することを選択し得る。そして、各ゾーンの光強度及び光色特性が監視される。図９において、３つの光測定ゾーン２０１〜２０３に分割された部屋が示される。
【００３３】
要約すると、異なるエリアから生ずる光２を監視するためのデバイス１は、特定のエリアから生ずる光を選択するための第１の要素１０と、選択された光をフィルタリングするための第２の要素２０と、フィルタリングされた光を検知するための第３の要素３０と、前記第３の要素３０の出力信号に応答して、検知された光のスペクトルを決定し、前記スペクトルから、カラーポイント及び／又はカラーレンダリングインデックスのような色パラメータを計算するための第４の要素４０とを有する。第１の要素１０は、回転可能なミラー１１０及び回転可能な装置１１２のような光角度選択及び再指向部１１と、吸収壁１２０又は円形穴１２１をもつ高アスペクト比構造のような光角度制限部１２とを有し得る。第２の要素２０は、フィルタアレイ２１を有し得る。第３の要素３０は、センサアレイ３１を有し得る。第４の要素４０は、光源５〜８の事前情報に基づいて、又は、擬似逆行列技術を用いることにより、スペクトルを決定するためのコントローラ４３を有し得る。メモリ４４は、カラーメトリックの計算のための、デバイス情報、カラーマッチング関数、反射曲線及び／又は標準データを格納し得る。
【００３４】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に示され説明された一方で、斯様な図示及び説明は、例示又は単なる例と見なされ、限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。例えば、異なって開示された実施形態の異なる部分が新たな実施形態で組み合わせられる実施形態において、本発明を動作させることが可能である。
【００３５】
開示された実施形態に対する種々のバリエーションが、図面、開示及び特許請求の範囲の研究から当業者により理解され達成され得る。請求項において、"有する"という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数表記は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載された幾つかの項目の機能を実行してもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられ得ないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの部分として供給される光学格納媒体又は半導体媒体のような適切な媒体に格納／分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介するような他の形式で分配されてもよい。請求項における如何なる参照符号も、範囲を限定するものと見なされるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2012500449.tif 000012
2012500449.tif 000013
2012500449.tif 000014