CN102345838B - 照明设备 - Google Patents

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Abstract

本说明所公开的照明设备具有:光源、用于以非接触的方式来检测物体的接近和移动的非接触传感器、和根据所述非接触传感器的输出来进行所述光源的驱动控制的控制部。

Description

照明设备
技术领域
本说明书中公开的各种技术特征中的第1技术特征涉及诸如具备调光功能和调色功能的照明设备。
另外,本说明书中公开的各种技术特征中的第2技术特征涉及诸如在图书馆中照亮阅览桌的LED照明系统。
背景技术
第1背景技术及其课题
近年来,作为光源,使用了LED(LightEmittingDiode)的照明设备(作业灯(tasklight)或厨房照明等)被实用化。
另外,作为和上述关联的现有技术的一例,能举出特许第3060478号说明书。
另外,和使用了白炽灯和荧光灯的情况相比,使用了LED的作业灯能极薄地使其框体成形,但相应地,由于其较薄,因此存在难以在框体中设置操作部(电源开关、调光把手等)的问题。
另外,例如,在用水场所所使用的厨房照明中,不得不用潮湿的手或带油污的手来进行操作的情况较多,在安全方面和卫生方面也存在问题。
第2背景技术及其课题
图63表示现有的照明系统的一例(例如特开2010-140754号公报)。图63所示的照明系统XX具备多个照明装置291以及摄像单元292。多个照明装置291例如安装于图书馆的墙面等,照亮阅览者Vw步行的地方。摄像单元292安装于天花板W,从步行的阅览者Vw的上方进行拍摄。通过未图示的图像处理控制单元对摄像单元292的图像实施图像处理。其结果,在判断为图像中包含阅览者Vw的情况下,点亮其附近的照明装置291。在判断为图像中未包含阅览者Vw的情况下,熄灭照明装置291。由此,能适当地对行走于图书馆内的阅览者Vw的脚边等进行照明。
例如,在图书馆内,配置有用于让各阅览者Vw阅览书籍的多个阅览桌。该阅览桌在阅览者Vw阅览书籍时需要照亮为与其相适应的亮度。若对没有阅览者Vw入座的阅览桌进行照亮,则会造成无谓的电力的消耗。照明系统XX难以按照阅览者Vw的状态来适当地照亮每一个阅览桌。
发明内容
第1技术特征
鉴于本申请的申请人们所找出的上述问题点,本说明中公开的各种技术特征中的第1技术特征的目的在于提供一种能进行非接触操作的照明设备。
为了达成上述目的,第1技术特征的照明设备采用如下构成(第1-1构成),即,具备:光源;非接触传感器,其用于以非接触的方式来检测物体的接近以及移动;以及控制部,其根据所述非接触传感器的输出来进行所述光源的驱动控制。
另外,在上述第1-1构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-2构成),即所述控制部在所述物体以接近所述非接触传感器的状态并持续规定时间静止时,进行所述光源的点亮熄灭控制。
另外,在上述第1-1或第1-2构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-3构成),即所述控制部在所述物体以接近所述非接触传感器的状态,并向规定方向进行了移动时,进行和该方向相应的所述光源的调光控制或调色控制。
另外,在上述第1-3构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-4构成),即所述控制部,在所述物体向第1方向进行了移动时,使所述光源的光量升高,在所述物体向第2方向进行了移动时,使所述光源的光量降低,在所述物体向第3方向进行了移动时,使所述光源的色温度升高,在所述物体向第4方向进行了移动时,使所述光源的色温度降低。
另外,在上述第1-4构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-5构成),即所述第1方向和所述第2方向是彼此相反方向,所述第3方向和所述第4方向是彼此相反方向,所述第1方向以及所述第2方向、与所述第3方向以及所述第4方向彼此正交。
另外,在上述第1-1~第1-5的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-6构成),即所述照明设备还具有:筐体,其具备所述光源以及所述非接触传感器;以及臂,其被安装于所述筐体。
另外,在上述第1-6构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-7构成),即所述非接触传感器被设置在安装所述臂的臂安装部的附近。
另外,在上述第1-1~第1-5的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-8构成),即所述光源安装在天花板,所述非接触传感器安装在墙面。
另外,在上述第1-1~第1-8的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-9构成),即所述光源具有至少1个LED。
另外,在上述第1-9构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-10构成),即所述LED具备发光色不同的多个LED元件,所述控制部按每种颜色的LED元件来个别地进行驱动控制。
另外,在上述第1-1~第1-10的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-11构成),即所述非接触传感器包括:多个发光部,其被设置在彼此不同的位置,并依次发光;1个光接收部,其检测从所述多个发光部依次出射、且被所述物体反射后依次入射的各反射光;以及反射光强度信息生成部,其生成用于表示由所述光接收部检测出的各反射光的强度的多个反射光强度信息,所述控制部接受由所述反射光强度信息生成部生成的所述多个反射光强度信息,来判定所述物体的接近以及移动。
另外,在上述第1-11构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-12构成),即所述控制部计算在各反射光彼此间所产生的强度变化的相位差,并根据该计算结果来判定物体的移动。
另外,在上述第1-12构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-13构成),即在所述多个反射光强度信息中,包含:第1反射光强度信息,其表示从第1发光部经由所述物体到达所述光接收部的第1反射光的强度;第2反射光强度信息,其表示从第2发光部经由所述物体到达所述光接收部的第2反射光的强度;以及第3反射光强度信息,其表示从第3发光部经由所述物体到达所述光接收部的第3反射光的强度;所述控制部取得在所述第1反射光和所述第2反射光之间产生的强度变化的相位差、在所述第1反射光和所述第3反射光之间产生的强度变化的相位差、以及在所述第2反射光和所述第3反射光之间产生的强度变化的相位差中的至少2个相位差的各自的绝对值,并根据其大小关系来决定所述物体的移动轴。
另外,另外,在上述第1-13构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-14构成),即所述控制部根据各自的绝对值被比较的2个相位差中的、被判定为绝对值较大的一方的相位差的正负,来确定在所述移动轴上的所述物体的移动方向。
另外,在上述第1-11~第1-14的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-15构成),即所述多个发光部都是发出红外光的红外LED。
另外,在上述第1-11~第1-15的任意的构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-16构成),即所述多个发光部设于正多角形的各顶点位置,所述光接收部设于所述正多角形的重心位置。
另外,另外,在上述第1-16构成的照明设备中,可以采用如下构成(第1-17构成),即所述正多角形为正三角形。
根据上述的第1技术特征,能提供一种可以进行非接触操作的照明设备。
第2技术特征
另外,根据上述情况所得出的结论,本发明所公开的各种技术特征中的第2技术特征目的在于提供一种在阅览者进行阅览等的需要时进行适当的点亮,同时促进省电的LED照明系统。
为了达成上述的目的,第2技术特征的LED照明系统可以采用如下构成(第2-1构成),具备:LED照明装置,其具备多个LED芯片;摄像单元,其对特定的拍摄区域进行拍摄;和脸识别控制单元,其具有脸识别功能以及调光功能,在脸识别功能中,识别在上述摄像单元的图像中是否包含有特定状态的脸,在调光功能中,在从上述图像中未包含有上述特定状态的脸的情况变成包含有上述特定状态的脸的情况时,增加上述LED照明装置的光量,且在从上述图像中包含上述特定状态的脸的情况变成未包含上述特定状态的脸的情况时,减少上述LED照明装置的光量。
另外,在上述第2-1构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-2构成),上述特定状态是脸正对上述摄像单元的状态。
另外,在上述第2-2构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-3构成),即照明装置照亮桌子的顶板。
另外,在上述第2-3构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-4构成),上述摄像单元设于上述顶板内侧。
另外,在上述第2-4构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-5构成),上述特定拍摄区域是从上述摄像单元朝向上述顶板的近前方向的斜上方的区域。
另外,在上述第2-4~第2-5的任意的构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-6构成),即上述LED照明装置具备1个以上LED单元,该LED单元分别具备多个LED模块,该LED模块具有上述LED芯片。
另外,在上述第2-6构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-7构成),即具备:基板,其在第1方向上延伸,且搭载有上述多个LED模块;和支撑部件,其在上述第1方向上延伸,截面为“コ”字状,且在底部外表面安装上述基板。
另外,在上述第2-7构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-8构成),即还具备对上述多个LED模块提供电力的电源部,上述电源部收纳在上述支撑部件中。
另外,在上述第2-6~第2-8的任意的构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-9构成),即具备多个上述LED单元,上述多个LED单元的任一个照亮桌子的顶板,且通过上述脸识别控制单元来控制光量。
另外,在上述第2-9构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-10构成),即上述多个LED单元的任一个照亮天花板,且不通过上述脸识别控制单元来控制光量。
另外,在上述第2-10构成的LED照明系统中,可以采用如下构成(第2-11构成),即还具备在上述第1方向上延伸、支撑上述多个LED单元的支撑罩。
根据上述第2技术特征,在上述LED照明系统的使用者使上述特定状态的脸出现在上述特定拍摄区域中时,判断为是需要光亮的时候,能适当地点亮上述LED照明装置。另一方面,在上述使用者的上述特定状态的脸未出现在上述特定拍摄区域中的情况下,判断为是不需要光亮的时候,能恰当地熄灭。因此,能恰当地实现点亮以及熄灭,同时促进省电。
其它的技术特征
例如,通过组合上述第1技术特征和第2技术特征,能实现如下照明装置,具备:光源;非接触传感器,其用于以非接触的方式来检测物体的接近以及移动;摄像部,其对特定拍摄区域进行拍摄;控制部,其根据使用了所述非接触传感器的移动检测和使用了所述摄像部的脸检测的双方的结果来进行所述光源的驱动控制。
关于上述第1以及第2技术特征相关的其它的构成以及优点,和其它的技术特征,通过参照附图来进行以下的详细说明,会更加明确。
附图说明
图1是表示半导体装置的构成的框图。
图2是表示图1所示的MCU和数据寄存器间的通信方式的图。
图3是表示图1所示的数据寄存器的构成的图。
图4是表示图3所示的寄存器ALS_CONTROL的构成的图。
图5是表示图3所示的寄存器PS__CONTROL的构成的图。
图6是表示图3所示的寄存器I_LED的构成的图。
图7是表示图3所示的寄存器I_LED33的构成的图。
图8是表示图3所示的寄存器ALS_PS_MEAS的构成的图。
图9是表示图3所示的寄存器PS_MEASRATE的构成的图。
图10是表示图3所示的寄存器ALS_PS_STATUS的构成的图。
图11是表示图3所示的寄存器ALS_DATE_LED的构成的图。
图12是表示图3所示的寄存器INTERRUPT的构成的图。
图13是表示图3所示的寄存器PS_TH_LED的构成的图。
图14是例示容纳于图3所示的寄存器PS_DATE_LED31的数据的图。
图15是用于说明图1所示的半导体装置的PS测定方法的时序图。
图16是用于说明图1所示的半导体装置的ALS测定方法的时序图。
图17是用于说明图1所示的半导体装置的中断功能的时序图。
图18是表示图1所示的半导体装置的外观的图。
图19是例示图1所示的半导体装置的使用方法的图。
图20是表示图19所示的半导体装置和红外LED的配置的图。
图21是表示图19所示的便携式电话机的主要部分的电路框图。
图22是用于说明图19所示的便携式电话机的手势(handgesture)检测功能的时序图。
图23是用于说明PS测定值的阈值判定动作的时序图。
图24A是用于说明PS测定值的监视动作的流程图。
图24B是表示图24A的一个变形例的流程图。
图24C用于说明数据平均化处理的内容的表。
图24D是用于说明数据平均化处理的效果的时序图。
图25是表示步骤S107中的移动判定处理的详细的流程图。
图26是表示与左右运动相应的显示处理的一例的示意图。
图27是表示与上下运动相应的显示处理的一例的示意图。
图28是用于说明向缩放处理的移转动作的时序图。
图29是表示步骤S111中的缩放处理的详细的流程图。
图30A是表示在步骤S303所参照的变换表的一例的图。
图30B是用于说明步骤S303的其它手法的表。
图31是表示与远近运动相应的显示处理的一例的示意图。
图32是表示与半导体装置和红外LED的配置相关的变形例。
图33是表示图32的配置时的步骤S107的移动判定处理的流程图。
图34是用于说明图32的配置时能实现的光标动作的图。
图35是表示显示画面上的光标移动的样子的示意图。
图36是表示采用了图32的配置的移动检测装置的一个应用例的示意图。
图37是照明设备的外形图。
图38是照明设备的框图。
图39是表示基于非接触的点亮熄灭控制的一例的示意图。
图40是表示基于非接触的调光控制的一例的示意图。
图41是表示基于非接触的调光控制的一例的示意图。
图42是表示在办公室照明中的应用例的示意图。
图43是表示传感器配置布局的变形例的示意图。
图44是表示在天花板照明中的应用例的示意图。
图45是表示LED照明系统的一例的主视图。
图46是表示LED照明系统的一例的侧视图。
图47是表示在图1所示的LED照明系统中所使用的LED照明装置的一例的主要部分立体图。
图48是表示沿图3的IV-IV线的剖面图。
图49是表示在图3的LED照明装置中所使用的LED单元的一例的剖面图。
图50是表示图5所示的LED单元的基板以及LED模块的俯视图。
图51是沿图6的VII-VII线的剖面图。
图52是表示图5所示的LED单元的电源基板以及电子部件的俯视图。
图53是表示图1的LED照明系统的系统构成图。
图54是表示在图1的LED照明系统中,阅览者步行的状态的侧视图及其图像。
图55是表示在图1的LED照明系统中,阅览者面向阅览桌站立的状态的侧视图及其图像。
图56是表示在图1的LED照明系统中,阅览者背对阅览桌站立的状态的侧视图及其图像。
图57是表示在图1的LED照明系统中,阅览者面对阅览桌坐下的状态的侧视图及其图像。
图58表示在图1的LED照明系统中,阅览者远离阅览桌坐下的状态的侧视图及其图像。
图59是表示在图1的LED照明系统中,阅览者背对阅览桌坐下的状态的侧视图及其图像。
图60是表示在图1的LED照明系统的周围没有阅览者的状态的侧视图及其图像。
图61是表示在图1的LED照明系统中,在阅览桌的顶板放置行李的状态的侧视图及其图像。
图62是表示移动检测和脸检测的组合例的示意图。
图63是表示现有的LED照明系统的一例的侧视图。
(符号说明)
1半导体装置
1a、54印刷布线基板
1b透明树脂
2接近传感器
3、15控制电路
4脉冲发生器
5驱动器
6红外光传感器
7、12放大器
8、14A/D变换器
9线性/对数变换器
10照度传感器
11可见光传感器
13、40电容器
20数据寄存器
21振荡器
22定时控制器
23信号输出电路
24信号输入输出电路
25通电复位电路
34反射物
35可见光源
37~39电阻元件
50便携式电话机
51触控面板
52扬声器
53扩音器
55隔板
56透明板
57背光灯
T1~T3驱动端子
T4信号输出端子
T5时钟输入端子
T6串行数据输入输出端子
T7电源端子
T8、T9接地端子
T10测试端子
α红外光
β可见光
100照明设备
110筐体
111光源保持部
112操作部
113臂安装部
114光源(LED)
115非接触传感器
116控制部(MCU)
117摄像单元
120臂
130台座
XA1、XA2LED单元
XBLED照明装置
XCLED照明系统
XD桌子
XDa顶板
Ac书库
W天花板
Sa特定拍摄区域
Vw阅览者
Fc脸
x(第1)方向
y(第3)方向
z(第2)方向
201支撑罩
211圆弧部
212中板部
202基板
203LED模块
203A(第1)LED模块
203B(第2)LED模块
231导线
231a安装端子
232LED芯片
233密封树脂
234反射体
204支撑部件
241底部
242侧板部
243、244卡止槽
246压板
205外罩
251、252卡止片
206A(第1)电源部
206B(第2)电源部
261外壳
262电源基板
263电子部件
263a电容器
263b二极管
263c电路保护元件
263d驱动器IC
263e线圈
263f电阻器
263g晶体管
207脸识别控制单元
271图像处理部
272控制部
270摄像单元(摄像单元)
281无线子机部
282无线母机部
具体实施方式
半导体装置的构成以及动作
图1是表示半导体装置的构成的框图。如图1所示,本构成例的半导体装置1具备:接近传感器2、照度传感器10、数据寄存器20、振荡器(OSC)21、定时控制器22、信号输出电路23、信号输入输出电路24、驱动端子T1~T3、信号输出端子T4、时钟输入端子T5、串行数据输入输出端子T6、电源端子T7、接地端子T8以及T9、和测试端子T10。
在驱动端子T1~T3分别连接红外LED(LightEmittingDiode)31~33的阴极。红外LED31~33的阴极都接受电源电压VDD1。接近传感器2包括控制电路3、脉冲发生器4、驱动器5、红外光传感器6、放大器7、A/D变换器8、以及线性/对数变换器9。控制电路3按照存储于数据寄存器20中的控制信号,控制接近传感器2的整体。
脉冲发生器4产生用于驱动红外LED31~33的脉冲信号。驱动器5将各驱动端子T1~T3维持在高阻抗状态,响应于由脉冲发生器4所生成的脉冲信号来使驱动端子T1~T3中的任一个驱动端子接地。能根据存储于数据寄存器20中的信号来选择地使用红外LED31~33中的任意的1个、2个或3个红外LED。另外,能根据存储于数据寄存器20中的信号来设定流过各红外LED的电流值、使选择的各红外LED发光的周期(参照图3、图6、图7、图9)。
通过驱动器5使驱动端子T1~T3中的任一个驱动端子接地后,在与该驱动端子对应的红外LED中流过电流,从该红外LED中出射红外光。从红外LED中出射的红外光α被反射物34所反射后入射到红外光传感器6。在红外光传感器6也入射来自太阳的红外光。红外光传感器6例如由峰值波长为850nm的光二极管构成。红外光传感器6产生与入射的红外光α的光强度相应的级别的光电流。该光电流包含基于来自红外LED31~33的红外光α的脉冲成分、和基于来自太阳的红外光的直流成分。
放大器7仅放大由红外光传感器6产生的光电流中的脉冲成分,输出与入射到红外光传感器6的红外光α的光强度相应的级别的模拟电压。A/D变换器8将从放大器7输出的模拟电压变换成数字信号。模拟电压的电平和时钟信号的数值成线性关系。线性/对数变换器9求取由A/D变换器8生成的数字信号的数值的对数,将表示所求取的对数的8比特的数字信号存储于数据寄存器20中(参照图3、图11)。
照度传感器10具备可见光传感器11、放大器12、电容器13、A/D变换器14、以及控制电路15。由半导体装置1的周围的可见光源35产生的可见光β入射到可见光传感器11中。可见光源35是荧光灯、白炽灯泡、太阳等。可见光传感器11例如由峰值波长550nm的光二极管构成。可见光传感器11产生与入射的可见光β的光强度相应的级别的光电流。
放大器12以及电容器13将光电流变换成模拟电压。A/D变换器14将该模拟电压变换为16比特的数字信号,并提供给控制电路15。控制电路15按照存储于数据寄存器20中的控制信号,控制照度传感器10整体,并将由A/D变换器14生成的数字信号存储于数据寄存器20中(参照图3、图4)。
振荡器21按照存储于数据寄存器20中的控制信号,产生时钟信号。定时控制器22,与来自振荡器21的时钟信号同步地来控制接近传感器2以及照度传感器10的各自的动作定时。
信号输出端子T4经由信号线连接于MCU(MicroControlUnit)36,并且经由电阻元件37连接于电源电压VDD2的线路。输出电路23按照存储于数据寄存器20中的中断信号INT,通过将信号输出端子T4设为接地状态或浮接状态,将中断信号INT提供给MCU36。在输入到红外光传感器6的红外光α的光强度超过规定的阈值的情况下、或在入射到可见光传感器11的可见光β的光强度超过规定的范围的情况下,中断信号INT被激活。能根据存储于数据寄存器20中的信号来设定在什么样的情况下激活中断信号INT(参照图3、图10、图12、图13)。
时钟输入端子T5经由信号线连接于MCU36,并且经由电阻元件39连接于电源电压VDD2的线路。串行数据输入输出端子T6经由信号线连接于MCU36,并且经由电阻元件38连接于电源电压VDD2的线路。MCU36通过将时钟输入端子T5设为接地状态或浮接状态,来经由信号输入输出电路24将时钟信号SCL提供给数据寄存器20。另外,MCU36通过将串行数据输入输出端子T6设为接地状态或浮接状态,经由信号输入输出电路24将串行数据信号SDA提供给数据寄存器20。
数据寄存器20与从MCU36提供的时钟信号SCL同步地进行动作,将从MCU36所提供的串行数据信号SDA存储于选择的地址中。另外,数据寄存器20与从MCU36提供的时钟信号SCL同步地进行动作,从选择的地址中读出存储数据,经由信号输入输出电路24以及串行数据输入输出端子T6将读出的数据作为串行数据信号SDA提供给MCU36。
输出电路23经由信号输出端子T4将从数据寄存器20输出的中断信号INT传送给MCU36。输出电路23在从数据寄存器20输出的中断信号INT为“H:高”电平的情况下,将信号输出端子T4设为高阻抗状态,在从数据寄存器20输出的中断信号INT为“L:低”电平的情况下,将信号输出端子T4设为“L”电平。
信号输入输出电路24将经由时钟输入端子T5从MCU36提供来的时钟信号SCL传送给数据寄存器20,并且将经由串行数据输入输出端子T6从MCU36提供来的串行数据信号SDA传送给数据寄存器20。
另外,信号输入输出电路24经由串行数据输入输出端子T6将从数据寄存器20输出的串行数据信号传送给MCU36。在从数据寄存器20输出的数据信号为“H”电平的情况下,信号输入输出电路24将串行数据输入输出端子T6设为高阻抗状态,在从数据寄存器20输出的数据信号为“L”电平的情况下,信号输入输出电路24将串行数据输入输出端子T6设为“L”电平。通电复位(POR)电路25根据电源电压VDD3被接通的情况,对数据寄存器20内的数据进行复位。
对电源端子T7施加用于驱动半导体装置1的电源电压VDD3。另外,在电源端子T7连接有用于使电源电压VDD3稳定的电容器40的一方电极。电容器40的另一方电极接地。接地端子T8是用于使LED31~33的电流流出的端子,其接地。接地端子T9是用于对半导体装置1的内部电路2~15、20~25提供接地电压GND的端子。测试端子T10在测试模式时被设为“H”电平,在通常动作时,如图1所示,其接地。
图2(a)~(d)表示MCU36和数据寄存器20间的通信方式。在该通信方式中,能从主设备向多个从属设备进行数据读出和数据写入。在此,MCU36为主设备,数据寄存器20为从属设备。通过7比特的从属设备地址(在图中为0111000)来选择从属设备。通常,在该7比特的从属设备地址添加读出/写入标记。从主设备中输出串行时钟信号SCL。从属设备与该来自主设备的串行时钟信号SCL同步地来进行串行数据信号SDA的输入输出。即,从属设备与串行时钟信号SCL同步地取入串行数据信号SDA,反之,与行时钟信号SCL同步地输出串行数据信号SDA。
信息的通信以来自主设备侧的开始条件(startcondition)ST为开始,以停止条件(stopcondition)SP为结束。开始条件ST在串行时钟信号SCL为“H”电平的情况下,在串行数据信号SDA从“H”电平变化到“L”电平时被设定。停止条件SP在串行时钟信号SCL为“H”电平的情况下,在串行数据信号SDA从“L”电平变化到“H”电平时被设定。
在串行时钟信号SCL为“H”电平的期间来确定数据比特。在串行时钟信号SCL为“H”电平的期间,串行数据信号SDA的电平保持恒定,在串行时钟信号SCL为“L”电平的期间被变更。数据的单位为字节(8比特),从上位比特起依次传输。对每1字节,接收侧向发送侧返回信号ACK(1比特的0)。也能在接收到1字节后返回信号NACK(1比特的1)。信号NACK是在由从属设备向主设备的数据传输中,在主设备传达数据传输结束的情况下被使用。
一系列的通信必然在来自主设备的开始条件ST下开始。紧接开始条件ST之后的1个字节是7比特的从属设备地址和1比特的读出/写入标记。在从主设备向从属设备传输的情况下,在读出/写入标记中是设定0,在从从属设备向主设备传输的情况下,设定1。接收到从属设备地址的从属设备对主设备返回信号ACK,由此在主设备以及从属设备之间确立通信。
在指定作为从属设备的数据寄存器20的地址的情况下,如图2(a)所示,作为主设备的MCU36在设定开始条件ST、发送7比特的从属设备地址、并将读出/写入标记设定为0之后,响应于来自从属设备的信号ACK发送1字节的寄存器地址(在图中为100XXXXX),响应于来自从属设备的信号ACK发送停止条件SP。另外,图中的X是0或1。
在指定作为从属设备的数据寄存器20的地址来写入数据的情况下,如图2(b)所示,作为主设备的MCU36在设定开始条件ST、发送7比特的从属设备地址、并将读出/写入标记设定为0之后,响应于来自从属设备的信号ACK发送1字节的寄存器地址(在图中为100XXXXX),响应于来自从属设备的信号ACK,以1字节为单位来进行数据发送。从属设备每接受1字节的数据就返回信号ACK。数据的发送结束后,主设备设定停止条件ST,通信结束。
在指定作为从属设备的数据寄存器20的地址来读出数据的情况下,如图2(c)所示,作为主设备的MCU36在设定开始条件ST、发送7比特的从属设备地址、并将读出/写入标记设定为0之后,响应于来自从属设备的信号ACK发送1字节的寄存器地址(在图中为100XXXXX)。
进而,主设备响应于来自从属设备的信号ACK在此设定开始条件ST,发送7比特的从属设备地址,将读出/写入标记设定为1。从属设备在返回信号ACK之后,以1字节为单位对主设备发送数据。主设备每接受1字节的数据就返回信号ACK。主设备在接受到最后的数据的情况下,在返回信号NACK之后设定停止条件ST,通信结束。
在不指定作为从属设备的数据寄存器20的地址来读出数据的情况下,如图2(d)所示,作为主设备的MCU36在设定开始条件ST,发送7比特的从属设备地址,并将读出/写入标记设定为1。从属设备在返回信号ACK之后,以1字节为单位对主设备发送数据。主设备每接受1字节的数据就返回信号ACK。主设备在接受到最后的数据的情况下,在返回信号NACK之后设定停止条件ST,通信结束。
图3是表示数据寄存器20的构成的图。在图3中,数据寄存器20的地址80h~86h、92h~99h被使用于信息的读出以及写入(RW),地址8Ah~91h被使用于信息的读出(R)。地址80h~86h、92h~99h、8Ah~91h的每一个都构成寄存器。用16进制(h)来表示地址。
地址80h的寄存器ALS_CONTROL中存储有与ALS(AmbientLightSensor:照度传感器)操作模式控制和SW(software)复位相关的信息。在地址81h的寄存器PS_CONTROL中,存储有与PS(ProximitySensor:接近传感器)操作模式控制相关的信息。在地址82h的寄存器I_LED中,存储有与要激活的LED的选择、和LED31、32的电流的设定相关的信息。在地址83h的寄存器I_LED33中,存储有与LED33的电流设定相关的信息。
在地址84h的寄存器ALS_PS_MEAS中,存储有与强制(forced)模式触发相关的信息。在地址85h的寄存器PS_MEAS_RATE中,存储有与独立(standalone)模式中的PS测定速率相关的信息。在地址86h的寄存器ALS_MEAS_RATE中,存储有与独立模式中的ALS测定速率相关的信息。在地址8Ah的寄存器PART_ID中,存储有与部件编号和修订ID(Identificationdata:识别信息),具体地存储有接近传感器2的ID。在地址8Bh的寄存器MANUFACT_ID中,存储有半导体装置1的制造者的ID。
在地址8Ch的寄存器ALS_DATA_0中,存储有照度传感器10的测定结果的下位字节。在地址8Dh的寄存器ALS_DATA_1中,存储有照度传感器10的测定结果的上位字节。在地址8Eh的寄存器ALS_PS_STATUS中,存储有与测定数据和中断状态相关的信息。
在地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED31中,存储有来自LED31的接近数据(来自LED31的红外光的测定数据)。在地址90h的寄存器PS_DATA_LED32中,存储有来自LED32的接近数据(来自LED32的红外光的测定数据)。在地址91h的寄存器PS_DATA_LED33中,存储有来自LED33的接近数据(来自LED33的红外光的测定数据)。
在地址92h的寄存器INTERRUPT中,存储有与中断的设定相关的信息。在地址93h的寄存器PS_TH_LED31中,存储有针对LED31的PS中断阈值。在地址94h的寄存器PS_TH_LED32中,存储有针对LED32的PS中断阈值。在地址95h的寄存器PS_TH_LED33中,存储有针对LED33的PS中断阈值。
在地址96h的地址ALS_TH_UP_0中,存储有ALS上侧阈值的下位字节。在地址97h的地址ALS_TH_UP_1中,存储有ALS上侧阈值的上位字节。在地址98h的地址ALS_TH_LOW_0中,存储有ALS下侧阈值的下位字节。在地址99h的地址ALS_TH_LOW_1中,存储有ALS下侧阈值的上位字节。
接下来,对于图3所示的多个寄存器中的主要的寄存器进行更详细的说明。如图4(a)、(b)所示,地址80h的寄存器ALS_CONTROL的上位5字节的地址ADD7~ADD3作为预留(RES)字段(field)而使用,接下来的1比特的地址ADD2作为SW复位字段使用,下位的2比特的地址ADD1、ADD0作为ALS模式字段使用。在地址ADD7~ADD3的每一个中,写入0。在没有开始初始复位的情况下,在地址ADD2中写入0,在开始初始复位的情况下,写入1。在设定备用(standby)模式的情况下,在ADD1、ADD0中写入00或01,在设定强制模式的情况下写入10,在设定独立模式的情况下写入11。
如图5(a)、(b)所示,地址81h的寄存器PS_CONTROL的上位6比特的地址ADD7~ADD2作为NA字段使用,下位的2比特的地址ADD1、ADD0作为PS模式字段来使用。无视各个地址ADD7~ADD2。在设定备用模式的情况下,在ADD1、ADD0中写入00或01,在设定强制模式的情况下写入10,在设定独立模式的情况下写入11。
另外,如图6(a)、(b)所示,地址82h的寄存器I_LED的上位的2比特的地址ADD7、ADD6作为PS激活字段来使用,接下来的3比特的地址ADD5~ADD3作为LED32的电流字段使用,下位的3比特的地址ADD2~ADD0作为LED31的电流字段来使用。在激活LED31并且不激活LED32、33的情况下,在上位的地址ADD7、ADD6中写入00。在激活LED31、32并且不激活LED33的情况下,在上位的地址ADD7、ADD6中写入01。在激活LED31、33并且不激活LED32的情况下,在上位的地址ADD7、ADD6中写入10。在激活全部的LED31~33的情况下,在上位的地址ADD7、ADD6中写入11。
在中间的地址ADD5~ADD3中写入000~111的任一者。在将LED32的电流值设定为5、10、20、50、100或150mA的情况下,分别写入000~101。在将LED32的电流值设定为200mA的情况下,写入110以及111中的任一者。因此,在该半导体装置1中,能将LED32的电流值设定为5、10、20、50、100、150、200mA中的期望的值。
在下位的地址ADD2~ADD0中,写入000~111的任一者。在将LED31的电流值设定为5、10、20、50、100或150mA的情况下,分别写入000~101。在将LED31的电流值设定为200mA的情况下,写入110以及111中的任一者。因此,在该半导体装置1中,能将LED31的电流值设定为5、10、20、50、100、150、200mA中的期望的值。
另外,如图7(a)、(b)所示,地址83h的寄存器I_LED33的上位5比特的地址ADD7~ADD3作为NA(NoAssign)字段使用,下位的3比特的地址ADD2~ADD0作为LED33的电流字段使用。无视各个地址ADD7~ADD3。在地址ADD2~ADD0中,写入000~111的任一者。在将LED33的电流值设定为5、10、20、50、100或150mA的情况下,分别写入000~101。在将LED33的电流值设定为200mA的情况下,写入110以及111中的任一者。因此,在该半导体装置1中,能将LED33的电流值设定为5、10、20、50、100、150、200mA中的期望的值。
另外,如图8(a)、(b)所示,地址84h的寄存器ALS_PS_MEAS的上位6比特的地址ADD7~ADD2作为NA字段使用,接下来的1比特的地址ADD1作为ALS触发字段使用,下位的1比特的地址ADD0作为PS触发字段使用。无视地址ADD7~ADD2。在没有开始新的ALS测定的情况下,在地址ADD1中写入0,在开始了新的ALS测定的情况下写入1。在没有开始了新的PS测定的情况下,在地址ADD0中写入0,在开始了新的PS测定的情况下写入1。
另外,如图9(a)、(b)所示,地址85h的寄存器ALS_MEAS_RATE的上位4比特的地址ADD7~ADD4作为NA字段使用,下位的4比特的地址ADD3~ADD0作为PS测定速率字段使用。无视地址各个ADD7~ADD4。在下位的地址ADD3~ADD0中写入0000~1111的任一者。在将PS测定速率设定为10、20、30、50、70、100、200、500、1000或2000msec的情况下,分别写入0000~1001。即使写入1010~1111中的任一者,也能设为2000msec。因此,在该半导体装置1中,能将PS测定速率设定为10~2000msec中的期望的值。
另外,如图10(a)、(b)所示,地址8Eh的寄存器ALS_PS_STATUS的地址ADD7~ADD0分别作为ALS的INT状态字段、ALS的数据状态字段、LED33的INT状态字段、LED33的数据状态字段、LED32的INT状态字段、LED32的数据状态字段、LED31的INT状态字段、LED31的数据状态字段使用。
在ALS测定中,在不激活信号INT的情况下,在地址ADD7中写入0,在激活信号INT的情况下写入1。在ALS测定中,在数据是已经读出的旧数据的情况下,在地址ADD6中写入0,在是未读出的新的数据的情况下写入1。
在LED33的PS测定中,在不激活信号INT的情况下,在地址ADD5中写入0,在激活信号INT的情况下写入1。在LED33的PS测定中,在数据是已经读出的旧数据的情况下,在地址ADD4中写入0,在数据是未读出的新的数据的情况下写入1。
在LED32的PS测定中,在不激活信号INT的情况下,在地址ADD3中写入0,在激活信号INT的情况下写入1。在LED32的PS测定中,在数据是已经读出的旧数据的情况下,在地址ADD2中写入0,在数据是未读出的新的数据的情况下写入1。
在LED31的PS测定中,在不激活信号INT的情况下,在地址ADD1中写入0,在激活信号INT的情况下写入1。在LED31的PS测定中,在数据是已经读出的旧数据的情况下,在地址ADD0中写入0,在数据是未读出的新的数据的情况下写入1。
另外,如图11(a)、(b)所示,地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED33的地址ADD7~ADD0作为LED31的数据字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED31的PS测定数据。
地址90h的寄存器PS_DATA_LED32的地址ADD7~ADD0作为LED32的数据字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED32的PS测定数据。
地址91h的寄存器PS_DATA_LED33的地址ADD7~ADD0作为LED33的数据字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED33的PS测定数据。
另外,如图12(a)、(b)所示,地址92h的寄存器INTERRUPT的地址ADD7、ADD4都作为NA字段使用,地址ADD6、ADD5作为中断源字段使用。另外,地址ADD3作为输出模式字段使用,地址ADD2作为INT极性字段使用,字段ADD1、ADD0作为中断模式字段使用。无视地址ADD7、ADD4。
在中断是通过ALS而触发的情况下,在地址ADD6、ADD5中写入00,在中断是通过LED31而触发的情况下写入01,在中断是通过LED32而触发的情况下写入10,在中断是通过LED33而触发的情况下写入11。
在直到读出寄存器INTERRUPT为止,锁存INT管脚(信号输出端子T4)的电平的情况下,在地址ADD3中写入0,在各测定后更新INT管脚的电平的情况下写入0。在设信号INT的激活时INT管脚为逻辑0(“L”电平)的情况下,在地址ADD2中写入0,在设信号INT的激活时INT管脚为逻辑1(“H”电平)的情况下写入1。
在设为不激活INT管脚状态(高阻抗状态)的情况下,在地址ADD1、ADD0中写入00,在PS测定能触发的情况下写入01,在ALS测定能触发的情况下写入10,在PS以及ALS测定能触发的情况下写入11。
另外,如图13(a)、(b)所示,地址93h的寄存器PS_TH_LED31的地址ADD7~ADD0作为LED31的阈值字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED31用的阈值。
地址94h的寄存器PS_TH_LED32的地址ADD7~ADD0作为LED32的阈值字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED32用的阈值。
地址95h的寄存器PS_TH_LED33的地址ADD7~ADD0作为LED33的阈值字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED33用的阈值。
如图14所示,地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED31的地址ADD7~ADD0作为LED31的PS数据字段使用。在地址ADD7~ADD0中,存储有LED31的PS数据。例如,在ADD7~ADD0中写入10000101的情况下,表征光强度为10A。其中,A=(27+22+20)×0.097=133×0.097。因此,光强度成为10A≈417(μW/cm2)。
图15是表示接近传感器2的测定过程的时序图。在图15中,示出了全部的红外LED31~33被激活的情况。红外LED31~33在1次的测定期间内,每隔规定时间依次发光。twILED表示LED电流脉冲的持续期间(各红外LED的1次发光时间),例如为300μsec。twILED2表示累积LED电流脉冲的持续时间(红外LED31从开始发光起到LED33停止发光的时间),例如为1msec。tMPS表示接近传感器测定时间,例如为10msec。在该期间tMPS内生成测定结果。PS测定速率(测定周期)仅在独立模式中使用,由图9所示的寄存器PS_MESA_RATE(85h)决定。
若由主设备对图5所示的寄存器PS_CONTROL(81h)写入测定命令,则触发最初的PS测定。通过图6所示的寄存器I_LED(82h)和图7所示的寄存器I_LED33(83h)来设定红外LED31~33的组合。在仅不激活红外LED32的情况下,没有在LED31的脉冲和LED33的脉冲之间的空时间。
在强制模式下,仅进行1次PS测定。在PS测定完成后,将PS触发比特(84h的ADD0)从1覆写为0。若由主设备在PS触发比特中写入1,则再次开始PS测定。在独立模式中,直到主设备指示其它模式为止,持续PS测定。测定间隔(interval)通过图9所示的寄存器PS_MESA_RATE(85h)来决定。
图16是表示照度传感器10的测定序列的时序图。在图16中,tMALS表示照度传感器测定时间,例如为10msec。在该期间中生成测定结果。ALS测定速率(测定周期)仅在独立模式中使用,由图3所示的寄存器ALS_MEAS_RATE(86h)决定。若由主设备在图4所示的寄存器ALS_CONTROL(80h)中写入测定命令,则触发最初的ALS测定。
在强制模式中,仅进行1次ALS测定。在ALS测定完成后,将ALS触发比特(80h的ADD1)从1覆写为0。若由主设备在ALS触发比特写入1,则再次开始ALS测定。在独立模式中,直到主设备指示其它的模式为止,持续ALS测定。测定间隔通过图3所示的寄存器ALS_MEAS_RATE(86h)决定。
图17(a)~(c)是表示中断功能的时序图。特别是,图17(a)表示锁存模式时的中断信号INT,图17(b)表示非锁存模式时的中断信号INT,图17(c)表示PS测定值(PS测定数据)。作为中断源,如图12(a)、(b)所示,能将ALS测定、3个LED31~33中的任一者选择为中断源。在此,例如选择LED31作为中断源。
如图15所示,在每1测定期间tMPS对PS测定值进行更新。LED31~33用的阈值VTH存储于图13所示的寄存器PS_TH_LED(93h、94h、95h)中。若针对LED31的PS测定值超过阈值VTH,则中断信号INT从非激活电平(在图中为“L”电平)向激活电平(在图中为“H”电平)迁移。
在中断信号INT的输出模式中,如图12(a)、(b)所示,有锁存模式和非锁存模式。在锁存模式中,如图17(a)所示,直到主设备读取寄存器INTERRUPT为止,锁存中断信号INT的电平。在非锁存模式中,如图17(b)所示,在各PS测定之后,更新中断信号INT的电平。在选择LED32或33作为中断源的情况也是相同。
在选择ALS测定作为中断源的情况下,如图16所示,在每1测定期间tMALS则更新ALS测定值。ALS测定用的上侧阈值VTHU存储于图3所示的寄存器ALS_TH_UP(96h、97h)中。ALS测定用的下侧阈值VTHL存储于图3所示的寄存器ALS_TH_LOW(98h、99h)中。在ALS测定值为下侧阈值VTHL和上侧阈值VTHU之间的情况下,将中断信号INT设为非激活电平(例如“L”电平)。在ALS测定值比下侧阈值VTHL低的情况下,以及ALS测定值比上侧阈值VTHU高的情况下,将中断信号INT设为激活电平(例如“H”电平)。
图18(a)~(d)是表示半导体装置1的外观的图。特别是,图18(a)是半导体装置1的顶面图,图18(b)是其主视图,图18(c)是其底面图,图18(d)是从半导体装置1的上方观察的端子T1~T10的配置图。在图18(a)~(d)中,半导体装置1包括印刷布线基板1a。印刷布线基板1a例如形成为1边长度为2.8mm的正方向。
在印刷布线基板1a的表面上,搭载有如图1所示的电路2~15、20~25。印刷布线基板1a的表面被透明树脂1b密封。半导体装置1的高度例如为0.9mm。在印刷布线基板1a的背面,设有端子T1~T10。端子T1~T10沿着印刷布线基板1a的四边以规定的顺序来配置。
在便携式电话机中的应用
图19是例示半导体装置1的使用方法的图。在图19中,半导体装置1和3个红外LED31~33一起被搭载于便携式电话机50中。便携式电话机50形成为纵长的长方形。在便携式电话机50的中央部设有触控面板(带有触控面板功能的显示装置)51,在触控面板51的上下分别设有扬声器52以及扩音器53。红外LED31配置于便携式电话机50的表面的右上角,红外LED32配置于从红外LED31在图中的X方向(左方向)上离开规定距离的位置上,红外LED33配置于从红外LED31在图中的Y方向(下方向)上离开规定的距离的位置。半导体装置1和红外LED31在X方向上相邻地配置。
图20是表示搭载于便携式电话机50的半导体装置1和红外LED31的图。在图20中,半导体装置1以及红外LED31在印刷布线基板54的表面上相邻而配置。在半导体装置1的印刷布线基板1a上配置有接近传感器2和照度传感器10,印刷布线基板1a的表面被透明树脂密封。在印刷布线基板54上隔着遮光性的隔板55配置有透明板56,通过透明板56来保护半导体装置1以及红外LED31。
从红外LED31出射的红外光α在被反射物34反射后入射到接近传感器2。接近传感器2在数据寄存器20中存储与入射的红外光α的光强度相应电平的PS测定数据。反射物34例如是便携式电话机50的使用者的耳朵或手。另外,从可见光源35出射的可见光β入射到照度传感器10。照度传感器10在数据寄存器20中存储表示所入射的可见光β的照度的ALS测定数据。
在便携式电话机50内,如图21所示,设有MCU36、背光灯57以及驱动器IC58。背光灯57对触控面板51提供透过光。驱动器IC58按照来自MCU36的控制信号来驱动背光灯57。MCU36按照来自触控面板51的信号来控制便携式电话机50的整体。另外,MCU36按照来自半导体装置1的数据信号,控制驱动器IC58以及触控面板51。
即,MCU36通过来自半导体装置1的数据信号(ALS测定数据)来检测出便携式电话机50所使用的场所的照度,按照检测出的照度来控制背光灯57的明亮度。由此,能清楚地显示出被显示于触控面板51的图像。另外,能谋求消耗功率的降低。
另外,MCU36在通过来自半导体装置1的信号(PS测定信号)检测出便携式电话机50的触控面板51靠近便携式电话机50的使用者的耳朵的情况下,停止触控面板51的功能。由此,能防止便携式电话机50的使用者的耳朵在和触控面板51接触时的误动作。
另外,MCU36根据表示红外LED31~33的反射光强度的PS测定值而检测出便携式电话机50的使用者的手势,根据检测结果来进行显示于触控面板51的图像的滚屏操作。即,在便携式电话机50的使用者在便携式电话机50的表面上使手在图19的X方向上移动的情况下,首先,用手覆盖红外LED31、33,接下来用手覆盖红外LED32。这种情况下,如图22(a)所示,首先红外LED31、33的反射光强度变大,接下来红外LED32的反射光强度变大。MCU36在红外LED31~33的反射光强度如图22(a)所示那样地变化的情况下,判断为使用者的手在横方向上移动,例如在横方向上对触控面板51的图像进行滚屏。
另外,在便携式电话机50的使用者在便携式电话机50的表面上使手在图19的Y方向进行了移动的情况下,首先,用手覆盖红外LED31、32,接下来用手覆盖红外LED33。这种情况下,如图22(b)所示,首先红外LED31、32的反射光强度变大,接下来红外LED33的反射光强度变大。MCU36在红外LED31~33的反射光强度如图22(b)所示那样地变化的情况下,判断为使用者的手在纵方向进行了移动,例如在纵方向上对触控面板51的图像进行滚屏。
如以上,根据本实施方式,由于能按照非接触而检测出的反射物的移动来操作便携式电话机50,因此与使用了加速度传感器等的现有构成相比,能谋求装置的小型化、低价格化、构成的简单化。另外,由于不需要向搭载了加速度传感器等的便携式电话机那样要移动便携式电话机50自身,因此不会在移动便携式电话机50时碰到什么东西而损坏便携式电话机50。
(详细的移动检测算法)
接下来,更详细地说明MCU36中的反射物34的移动检测算法。
图23是用于说明MCU36中的PS测定值的阈值判定动作的时序图,从上到下依次描述了第1PS测定值PS_DATA_LED31(表示从红外LED31经过反射物34而到达红外传感器6的第1反射光的强度的第1反射光强度信息)、第2PS测定值PS_DATA_LED32(表示从红外LED32经过反射物34而到达红外传感器6的第2反射光的强度的第2反射光强度信息)、以及第3PS测定值PS_DATA_LED33(表示从红外LED33经过反射物34而到达红外传感器6的第3反射光的强度的第3反射光强度信息)的随时间的变化。
MCU36在检测出基于非接触的反射物34的移动时,比较第1PS测定值PS_DATA_LED31和第1阈值PS_TH_LED31,取得第1检测开始时刻Tr31、第1检测结束时刻Tf31以及第1检测维持时间t31。另外,MCU36比较第2PS测定值PS_DATA_LED32和第2阈值PS_TH_LED32,取得第2检测开始时刻Tr32、第2检测结束时刻Tf32以及第2检测维持时间t32;比较第3PS测定值PS_DATA_LED33和第3阈值PS_TH_LED33,取得第3检测开始时刻Tr33、第3检测结束时刻Tf33以及第3检测维持时间t33。
另外,第1PS测定值PS_DATA_LED31、第2PS测定值PS_DATA_LED32以及第3PS测定值PS_DATA_LED33都是从半导体装置1向MCU36输入。另外,第1阈值PS_TH_LED31、第2阈值PS_TH_LED32以及第3阈值PS_TH_LED33都是通过MCU36来设定。
图24(A)是用于说明由MCU36进行的PS测定值的监视动作的流程图。开始PS测定值的数据取得后,经过了步骤S101的空载(idling)状态后,在步骤S102中,对任意的PS测定值PS_DATA_LEDx(其中x为31~33,以下相同)是否超过各自对应的阈值PS_TH_LEDx进行判定。在此,在判定为“是”的情况下,流程进入到步骤S103。另一方面,在判断为“否”的情况下,进行步骤S101和步骤S102的循环。
在步骤S103中,开始检测维持时间tx的计数,流程进入到步骤S104。
在步骤S104中,对检测维持时间tx是否超过规定的阈值时间tTH1进行判定。在此,在判定为“否”的情况下,判断为有反射物34从红外LED31~33或半导体装置1的上方横切过的可能性(进行了非接触运动的可能性),流程进入到步骤S105。另一方面,在判定为“是”的情况下,则判断为有反射物34在红外LED31~33或半导体装置1的上方静止的可能性(进行了触击操作或放大/缩小操作的可能性),流程进入到步骤S111(触击处理或放大/缩小处理)。另外,关于步骤S107中的具体的处理,在后面进行详述。
在步骤S105中,对作为判断为超过阈值的PS测定值是否包括第1PS测定值PS_DATA_LED31进行判定。在此,在判定为“是”的情况下,流程进入到步骤S106。另一方面在判定为“否”的情况下,流程返回到步骤S101,成为空载状态。
在步骤S106中,对作为判断为超过阈值的PS测定值是否进一步包括第2PS测定值PS_DATA_LED32和第3PS测定值PS_DATA_LED33的至少一方。在此,在判定为“是”的情况下,流程进入到步骤S107。另一方面在判定为“否”的情况下,流程返回到步骤S101,成为空载状态。
在步骤S107中,鉴于图19的配置布局,在进行非接触运动操作时,以和第1反射光一起检测到第2反射光以及第3反射光的至少一方为前提,在此基础上,计算在第1反射光和第2反射光之间产生的强度变化的相位差,或在第1反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差,根据其计算结果来进行反射物34的移动判定处理。设置上述的步骤S105以及S106作为进入到步骤S107的前提条件是基于这样的理由。其中,关于上述的步骤S105以及S106,也可以是作为在步骤S102判断为超过阈值的PS测定值,仅在包含全部的PS测定值PS_DATA_LEDx的情况下,前进到步骤S107,如此使条件严格。
关于步骤S107中的具体的处理,因在后详述,故在此仅述其概要。例如,在图19的配置布局中,在反射物34在左右方向进行了移动的情况下,在从红外LED31经由反射物34而入射到红外传感器6的第1反射光的检测定时(第1检测开始时间Tr31)和从红外LED32经由反射物34而入射到红外传感器6的第2反射光的检测定时(第2检测开始时间Tr32)之间产生时间的差。因此,通过判别该差分值的绝对值以及正负,能探测到反射物34是从右向左移动还是从左向右移动。
步骤S107的反射物34的移动判定处理完成后,在步骤S108,根据检测维持时间tx来计算反射物34的移动速度v。
在接下来的步骤S109中,根据在步骤S107取得的返回值return、和在步骤S108计算的移动速度v来进行图像处理(后述的滚屏处理或页切换处理),将其结果输出给触控面板51。
并且,在步骤S110中,初始化上述的一系列的处理结果,流程再次返回步骤S101。
另外,在从半导体装置1输出的PS测定值PS_DATA_LEDx中,受到各种噪声光源(红外遥控器、白炽灯、强的太阳光等)的影响,可能会出现噪声重叠(参照图24D的上段)。在这样的噪声重叠的情况下,在MCU36中,变得不能区分在PS测定值PS_DATA_LEDx中产生的强度变化是由非接触运动操作产生的还是由噪声产生的,有可能会引起误检测或误动作。
因此,为了解决上述问题,期望在图24A的步骤S101之前,在MCU36一侧,对PS测定值PS_DATA_LEDx实施数据平均化处理(参照图24B的粗线框围起的步骤S100),输出平均化PS测定值PS_AVR_LEDx,并使用其进行以后的运算处理(特别是参照图24B的粗线框围起的步骤S102、S105以及S106)。根据这样的构成,能降低噪声的影响从而能防止非接触运动操作的误检测和误动作(参照图24D的中段以及下段)。另外,作为步骤S100的数据平均化处理,如图24C所示,实施紧挨的L个采样的移动平均处理即可。
图25是表示步骤S107中的移动判定处理的详细的流程图。开始流程后,在步骤S201中,取得第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32、第3检测开始时刻Tr33,在接下来的步骤S202中,计算在第1反射光和第2反射光之间产生的强度变化的相位差Δ12(=Tr31-Tr32)、以及在第1反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ13(=Tr31-Tr33)。
另外,在此举出了根据第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32、第3检测开始时刻Tr33,计算相位差Δ12以及Δ13的构成的例子,但构成并不限于此,也可以是根据第1检测结束时间Tf31、第2检测结束时间Tf32以及第3检测结束时间Tf33,来计算相位差Δ12′(=Tf31-Tf32)以及相位差Δ13′(=Tf31-Tf32)。
在计算相位差Δ12以及Δ13之后,在步骤S203中,进行相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ13的绝对值|Δ13|要大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判断为反射物34沿着第1移动轴(在连接红外LED31和红外LED32的方向(在图19的配置布局中为左右方向)上延伸的移动轴X)而移动,流程进入到步骤S204。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S209。
在步骤S204中,进行相位差Δ12是否比0小的判定,即进行相位差Δ12是否为负的值的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第1方向(从红外LED31到红外LED32的方向(图19的配置布局中朝左))移动,流程进入到步骤S205。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S206。
在步骤S205中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第1方向进行了移动的值“1”,一系列的流程结束。
在步骤S206中,进行相位差Δ12是否比0大的判定,即进行相位差Δ12是否为正的值的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第2方向(从红外LED32到红外LED31的方向(图19的配置布局中朝右))移动,流程进入到步骤S207。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S208。
在步骤S207中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第2方向进行了移动的值“2”,一系列的流程结束。
在步骤S208中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S209中,进行相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ13的绝对值|Δ13|要小的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34沿着第2移动轴(在连接红外LED31和红外LED33的方向(在图19的配置布局中为上下方向)上延伸的移动轴Y)而移动,流程进入到步骤S210。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S215。
在步骤S210中,进行相位差Δ13是否比0小的判定,即进行相位差Δ13是否为负的值的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第3方向(从红外LED31到红外LED33的方向(图19的配置布局中朝下))进行移动,流程进入到步骤S211。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S212。
在步骤S211中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第3方向进行了移动的值“3”,一系列的流程结束。
在步骤S212中,进行相位差Δ13是否比0大的判定,即进行相位差Δ13是否为正的值的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第4方向上(从红外LED33到红外LED31的方向(图19的配置布局中朝上))移动,流程进入到步骤S213。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S214。
在步骤S213中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第4方向进行了移动的值“4”,一系列的流程结束。
在步骤S214中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S215中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
图26是表示与左右运动相应的显示处理的一例的示意图。图27是表示与上下运动相应的显示处理的一例的示意图。如此,能通过非接触运动功能,能以非接触来实现地图图像等的滚屏操作、照片图像等的页切换操作。
图28是用于说明向缩放处理的移转动作的时序图。如上所述,在进行非接触的反射物34的移动检测时,在PS测定值PS_DATA_LEDx的检测维持时间tx超过规定的阈值时间tTH1的情况下,进行向触击处理或放大/缩小处理的移转(参照图24A或图24B的步骤S104以及S111)。在此,若要执行触击处理,则只需在检测维持时间tx到达阈值时间tTH1的时间点进行任意的反应动作(显示于画面上的命令按钮的选择等)即可。若要执行放大/缩小处理,则只需在检测维持时间tx到达阈值时间tTH1之后,逐次比较参照按照反射物34的移动而变化的PS测定值PS_DATA_LEDx和规定的变换表,同时决定显示画面的缩放率Z,反映该缩放率,如此进行图像处理。
图29是表示图24A或图24B的步骤S111中的缩放处理的详细的流程图。流程开始后,在步骤S301,取得PS测定值PS_DATA_LEDx。
在接下来的步骤S302中,判定PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态是否被维持。在此,在判定为PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态被维持的情况下,流程进入到步骤S303。另一方面,在判定为PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态未被维持的情况下,流程进入到步骤S305。在步骤S305中,判定PS测定值PS_DATA_LEDx未超过阈值PS_TH_LEDx的状态是否持续了规定时间tTH2。在此,在判定为“否”的情况下,流程返回步骤S301。另一方面,在判定为“是”的情况下,为了结束缩放率操作的受理,上述一系列的流程结束。
另外,在多个PS测定值PS_DATA_LEDx分别超过对应的阈值PS_TH_LEDx的情况下,在步骤S302中,也可以将PS测定值的合计值或平均值和阈值的合计值或平均值进行比较。即,需要留意的是,若仅要实现放大/缩小处理,则不一定设置多个红外LED。
在步骤S303中,比较参照PS测定值PS_DATA_LEDx和规定的变换表来决定缩放率Z。并且,在接下来的步骤S304进行了基于缩放率Z的图像处理之后,流程返回步骤S301。
图30A是表示在步骤S303所参照的变换表的一例的图。另外,该变换表的内容被设为:PS测定值PS_DATA_LEDx的值能取“0d”~“255d”,与此相对,阈值PS_TH_LEDx被设定为“127d”,以此为前提,能将缩放率Z可变设定为8个阶段(50%、75%、100%、150%、200%、300%、400%、800%)。
例如,在PS测定值PS_DATA_LEDx的值为“128d”~“143d”时,将缩放率Z设定为“50%”,在PS测定值PS_DATA_LEDx的值为“160d”~“175d”时,将缩放率Z设定为“100%”。另外,在PS测定值PS_DATA_LEDx的值为“240d”~“255d”时,将缩放率Z设定为“800%”。
另外,也可以不用上述的变换表,而是例如通过下面的运算式来逐次计算缩放率Z的构成。
Z=(默认倍率)+{(PS_DATA_LEDx)-(缩放基准值)}×k
图30B是用于说明步骤S303的其它手法的表。在此,使用上述的运算式来计算缩放率Z,以运算处理为前提条件,假设将默认倍率设为100%、缩放基准值设定为90、系数k设定为3。另外,以移转到缩放率操作的时间点(经过时间0)为基准,在之后例如每个10ms更新PS测定值PS_DATA_LEDx。
在图30B的例示中,以移转到缩放率操作的时间点(经过时间0)的PS测定值PS_DATA_LEDx为80。因此,如此计算缩放率Z为70%(=100+(80-90)×3)。在经过10ms后获得的PS测定值PS_DATA_LEDx为82。因此,如此计算缩放率Z为76%(=100+(82-90)×3)。以后也通过同样的处理来逐次计算缩放率Z。
图31是表示与远近运动相应的显示处理的一例的示意图。如此,通过非接触运动功能,能以非接触来实现地图图像等的滚屏操作、照片图像等的页切换操作。
另外,图19的配置布局在组合红外LED31和半导体装置1来实现了接近传感器的基础上,进一步通过有选择地配置红外LED32和红外LED33追加了上述的非接触运动功能,为了更详细地判定反射物34的移动,需要在半导体装置1和红外LED31~33的配置下工夫。
图32是表示与半导体装置1和红外LED31~33的配置相关的一个变形例的示意图。在本变形例的配置布局中,将红外LED31~33设置在正三角形τ的各顶点位置,具备红外传感器6的半导体装置1被设置在正三角形τ的重心位置。通过采用这样的配置布局,通过后述的移动检测算法,能更详细地判定反射物34的移动。
另外,在图32中,举出了利用3个红外LED31~33的构成的例子,但构成并不限于此,也可以是在具有4个以上的顶点的正多边形的各顶点分别具备发光部的构成。
图33是表示采用图32的配置布局时的步骤S107的移动判定处理的流程图。开始流程后,在步骤S401,取得第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32、以及第3检测开始时刻Tr33,在接下来的步骤S402中,计算在第1反射光和第2反射光之间产生的强度变化的相位差Δ12(=Tr31-Tr32)、在第1反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ13(=Tr31-Tr33)、以及在第2反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ23(=Tr32-Tr33)。
另外,在此举出了根据第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32、第3检测开始时刻Tr33,来计算相位差Δ12、Δ13以及Δ23的构成的例子,但构成并不限于此,也可以是根据第1检测结束时间Tf31、第2检测结束时间Tf32以及第3检测结束时间Tf33,来计算相位差Δ12′(=Tf31-Tf32)、相位差Δ13′(=Tf31-Tf33)以及相位差Δ23′(=Tf32-Tf33)的构成。
在计算相位差Δ12、Δ13以及Δ23之后,在步骤S403中,进行相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ13的绝对值|Δ13|要大、且相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ23的绝对值|Δ23|要大。在此,在判定为“是”的情况下,判断为反射物34沿着第1移动轴(在连接红外LED31和红外LED32的方向(在图32的配置布局中为左右方向)上延伸的移动轴)而移动,流程进入到步骤S404。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S409。
在步骤S404中,进行相位差Δ12是否比0小的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第1方向(从红外LED31到红外LED32的方向(图19的配置布局中朝左))进行移动,流程进入到步骤S405。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S406。
在步骤S405中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第1方向进行了移动的值“1”,一系列的流程结束。
在步骤S406中,进行相位差Δ12是否比0大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第2方向(从红外LED32到红外LED31的方向(图32的配置布局中朝右))移动,流程进入到步骤S407。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S408。
在步骤S407中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第2方向进行了移动的值“2”,一系列的流程结束。
在步骤S408中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S409中,进行相位差Δ13的绝对值|Δ13|是否比相位差Δ12的绝对值|Δ12|要大、且相位差Δ23的绝对值|Δ23|是否比相位差Δ12的绝对值|Δ12|要大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判断为反射物34沿着第2移动轴(在将连接红外LED31和红外LED32的线段的中点、和红外LED33进行连接的方向(在图32的配置布局中为上下方向)上延伸的移动轴)而移动,流程进入到步骤S410。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S415。
在步骤S410中,进行相位差Δ13是否比0小且相位差Δ23是否比0小的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第3方向(在从连接红外LED31和红外LED32的线段的中点、到红外LED33的方向(在图32的配置布局中为朝下)移动,流程进入到步骤S411。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S412。
在步骤S411中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第3方向进行了移动的值“3”,一系列的流程结束。
在步骤S412中,进行相位差Δ13是否比0大且相位差Δ23是否比0大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第4方向(从红外LED33到连接红外LED31和红外LED32的线段的中点的方向上(图32的配置布局中朝上))移动,流程进入到步骤S413。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S414。
在步骤S413中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第4方向进行了移动的值“4”,一系列的流程结束。
在步骤S414中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S415中,进行相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ13的绝对值|Δ13|要大、且相位差Δ23的绝对值|Δ23|是否比相位差Δ13的绝对值|Δ13|要大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判断为反射物34沿着第3移动轴(在将连接红外LED31和红外LED33的线段的中点、和红外LED32进行连接的方向(在图32的配置布局中为右下(左上)的斜方向)上延伸的移动轴)而移动,流程进入到步骤S416。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S421。
在步骤S416中,进行相位差Δ12是否比0小且相位差Δ23是否比0小的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第5方向(在从连接红外LED31和红外LED33的线段的中点、到红外LED32的方向(在图32的配置布局中为朝左上)移动,流程进入到步骤S417。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S418。
在步骤S417中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第5方向进行了移动的值“5”,一系列的流程结束。
在步骤S418中,进行相位差Δ12是否比0大且相位差Δ23是否比0大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第6方向(从红外LED32到连接红外LED31和红外LED33的线段的中点的方向(图32的配置布局中朝右下))移动,流程进入到步骤S419。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S420。
在步骤S419中,作为返回值return,输出意味着反射物34在第6方向进行了移动的值“6”,一系列的流程结束。
在步骤S420中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S421中,进行相位差Δ12的绝对值|Δ12|是否比相位差Δ23的绝对值|Δ23|要大、且相位差Δ13的绝对值|Δ13|是否比相位差Δ23的绝对值|Δ23|要大。在此,在判定为“是”的情况下,判断为反射物34沿着第4移动轴(在从连接红外LED32和红外LED33的线段的中点、到红外LED31的方向(在图32的配置布局中为右上(左下)的斜方向)上延伸的移动轴)而移动,流程进入到步骤S422。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S427。
在步骤S422中,进行相位差Δ12是否比0小且相位差Δ13是否比0小的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第7方向(在从红外LED31、到连接红外LED32和红外LED33的线段的中点的方向(在图32的配置布局中为朝左下)移动,流程进入到步骤S423。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S424。
在步骤S423中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第7方向进行了移动的值“7”,一系列的流程结束。
在步骤S424中,进行相位差Δ12是否比0大且相位差Δ13是否比0大的判定。在此,在判定为“是”的情况下,判定为反射物34向第8方向(在从连接红外LED32和红外LED33的线段的中点到红外LED31的方向(在图32的配置布局中为朝右上)而移动,流程进入到步骤S425。另一方面,在判定为“否”的情况下,流程进入到步骤S426。
在步骤S425中,作为返回值return,输出意味着反射物34向第8方向进行了移动的值“8”,一系列的流程结束。
在步骤S426中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
在步骤S427中,作为返回值return,输出意味着移动判定处理未正确地进行的值“0”,一系列的流程结束。
另外,若采用图32的配置布局,则也能和上述说明的算法不同,通过分别计算第1PS测定值PS_DATA_LED31和第2PS测定值PS_DATA_LED32的比(=PS_DATA_LED32/PS_DATA_LED31)、以及第1PS测定值PS_DATA_LED31和第3PS测定值PS_DATA_LED33的比(=PS_DATA_LED33/PS_DATA_LED33),来进行光标操作。
图36是表示采用了图32的配置布局的移动检测装置的一个应用例的示意图。如此,移动检测装置能作为以个人计算机为典型的各种设备的非接触型用户界面来利用。
如以上说明,如下构成:MCU36接受表示各反射光的强度的第1PS测定值PS_DATA_LED31、第2PS测定值PS_DATA_LED32、以及第3PS测定值PS_DATA_LED33,分别计算在各反射光的彼此间产生的强度变化的相位差(Δ12、Δ13以及Δ23),并根据其计算结果来判定反射物34,其中,各反射光从设于彼此不同的位置的红外LED31~33依次出射,经由反射物34而到达1个红外传感器6(例如,参照图25以及图33)。
特别是,如下构成:MCU36针对第1反射光和第2反射光之间产生的强度变化的相位差Δ12、在第1反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ13、以及在第2反射光和第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ23中的至少2个相位差,取得它们的绝对值,根据其大小关系来决定反射物34的移动轴(例如,参照图25的步骤S203以及S209、和图33的步骤S403、S409、S415以及S421)。
另外,如下构成:MCU36根据比较各个绝对值的2个相位差中的被判定为绝对值较大的一方的相位差的正负,来决定在所述移动轴上的反射物34的移动方向(例如,参照图25的步骤S204、S206、S210以及S212、和图33的步骤S404、S406、S410、S412、S416、S418、S422以及S424)。
只要是这样构成的MCU36、和使用了该MCU36的移动检测装置以及电子设备,仅用配置多个红外LED的简易的系统变更,不仅能判定反射物的接近,还能判定反射物通过哪个方向。
因此,例如,能通过根据上述的移动判定结果来进行图像处理,来实现非接触的图像操作功能(非接触运动功能)。该技术除了能构成适于搭载在便携式电话机或数码照相机等新UI(用户界面)之外,还能在忌讳接触操作的场面,例如操作医院的诊察受理机的场面、料理中等手脏的状态下进行电子书的页切换操作的场面等能发挥较大的效果。另外,在公共设施等中。由于能以非接触来操作不特定的大量的人所接触的设备(自动贩卖机等),因此,认为在预防传染病上能起到作用。
另外,关于实现上述的移动检测处理的运算算法,既可以使用专用的硬件来实现,也可以通过使通用的微机等读入并执行规定的程序来在软件上实现。
(在作业灯中的应用)
图37是表示照明设备的一个构造例的外形图。如图37所示,本构成例的照明设备100是具备筐体110、臂120和台座130的作业灯。
筐体110从构造上看,具有光源保持部111、操作部112、臂安装部113,其一端通过臂120来支撑。在光源保持部111的下表面侧将多个光源114保持为一列。另外,作为光源114,能适宜地使用LED。操作部112的下表面侧保持有非接触传感器115。非接触传感器115是用于以非接触的方式来检测物体(用户的手或手指等)的接近以及移动的一个构成要素。另外,作为非接触传感器115,能适宜地使用上述的半导体装置1(包括外部附有的红外传感器31~33),因此,关于其构成和动作就不再重复说明。如此,只要是作为光源114而使用LED,并且作为用户操作的检测单元而使用非接触传感器115的构成,能使筐体110变得极薄(10~15mm程度的厚度)来成形。臂安装部113设于筐体110的端部,在臂安装部113安装臂120的一端。
臂120是连接筐体110和台座130之间的支撑部件,可以是能任意弯曲的构造。台座130被安置在办公桌或工作台上,用于支撑筐体110以及臂120。
另外,在上述构造的照明设备100中,非接触传感器115期望被设置在安装有臂120的臂安装部113的附近。通过这样的构成,即使万一在操作时手或手指碰到非接触传感器115,也难以对筐体110强加施较大的力,因此能未然地防止筐体110的破损或变形。
图38是表示照明设备100的一个构成例(特别是非接触传感器115的周边构成)的框图。如图38所示,本构成例的照明设备100具有:光源114、用于非接触地检测出物体的接近以及移动的非接触传感器115、和根据非接触传感器115的输出来进行光源114的驱动控制的控制部116(相当于前述的MCU36)。
被设置多个的光源114具备发光色各自不同的多个LED元件(在图38中为红色LED114R、绿色LED114G以及蓝色LED114B三种),控制部116按每个颜色来个别地控制LED元件。根据这样的构成,控制部116不仅能进行光源114的点亮熄灭控制和调光控制(光量控制),还能进行光源114的调色控制(色温度控制)。
图39是表示非接触的点亮熄灭控制的一例的示意图。如图39所示,控制部115在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态而静止了规定时间时,进行光源14的点亮熄灭控制。例如,在光源114熄灭时,在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态而静止了规定时间时,点亮光源114,反之,在光源114点亮时,在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态而静止了规定时间时,熄灭光源114。
图40是表示非接触的调光控制的一例的示意图。如图40所示,控制部116在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态且在规定方向(图40中为左右方向)进行移动时,进行与该方向相应的光源114的调光控制。例如,在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态,向第1方向(图40中为从右向左)移动时,提升光源114的光量,反之,在向第2方向(在图40中从左向右)移动时,降低光源114的光量。
另外,用于指示光量提升的第1方向、和用于指示光量降低的第2方向期望设定为彼此相反的方向。通过进行这样的设定,用户在提升/降低光量时,能直觉地理解要使自己的手或手指应该移动的方向。
另外,关于上述的调光控制,也可以构成为每当检测到手或手指的移动就一个阶段地一个阶段地使光源114的光量变化,或以检测到手或手指的移动为触发,来持续地提升或降低光源114的光量,以在手或手指暂时离开操作部112(非接触传感器115)之后再次接近操作部112(非接触传感器115)为触发,来停止光源114的光量变化。在采用后者的构成的情况下,按照手或手指在哪个方向进行了移动来持续地提升或降低光源114的光量即可。
图41是表示非接触的调色控制的一例的示意图。如图41所示,控制部116在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态且向规定方向(图41中为前后方向)进行移动时,进行与该方向相应的光源114的调色控制。例如,在用户的手或手指以接近操作部112(非接触传感器115)的状态下向第3方向(图40中为从纵深到近前)移动时,提升光源114的色温度,反之,在向第4方向(在图41中从近前到纵深)移动时,降低光源114的光量。
另外,用于指示色温度提升的第3方向、和用于指示色温度降低的第4方向期望设定为彼此相反的方向。通过进行这样的设定,用户在提升/降低色温度时,能直觉地理解要使自己的手或手指应该移动的方向。
另外,用于指示调光控制(光量提升/降低)的第1方向以及第2方向、用于指示调色控制(色温度提升/降低)的第3方向以及第4方向期望预先设定为相互正交关系。通过进行这样的设定,用户能明确地区别调光控制和调色控制并实施。
另外,关于上述的调色控制,也和上述的调光控制相同,可以构成为每当检测到手或手指的移动就一个阶段地一个阶段地使光源114的色温度变化,或以检测到手或手指的移动为触发,来持续地提升或降低光源114的色温度,并以在手或手指暂时离开操作部112(非接触传感器115)之后再次接近操作部112(非接触传感器115)为触发,来停止光源114的色温度变化。在采用后者的构成的情况下,按照手或手指在哪个方向进行了移动来持续地提升或降低光源114的色温度即可。
(在办公室照明中的应用)
图42是表示在办公室照明中的应用例的示意图。如图42所示,期望构筑如下的办公室照明系统:在排成一列而配置的办公桌A~D上设置直线状的照明设备100的情况下,通过以与办公桌A~D对应的形式来将照明设备100的筐体110划分为4个区划110A~110D,并分别设置非接触传感器115A~115D,从而在各区划能个别地进行点亮熄灭控制、调光控制以及调色控制。通过这样的构成,能按照办公桌A~D的用户在位置上的状况和用户的嗜好来任意地进行照明设备100的驱动控制。
另外,和图37所示的带臂的作业灯不同,由于只要是在天花板或吊棚的下表面安设筐体110的照明设备100,就不再需要在臂安装部113附近设置非接触传感器115,因此,例如,如图43所示,能将排成一列的多个光源114分割成2个块,在其中间位置设置非接触传感器115。
(在天花板照明中的应用)
图44是表示在天花板照明中的应用例的示意图。如图44所示,在使用照明设备100来作为天花板照明的情况下,使非接触传感器115和筐体110分离,期望安装在用户的手能够伸及的范围(墙面等)。根据设为如此构成,如前所说明那样,也能对安设在天花板的照明设备100以非接触的方式进行驱动控制。另外,作为从设于墙面的非接触传感器115向设于筐体110的控制部(在图44中未示出)进行传输的信号传达路径,可以用有线或无线的方式。
(非接触传感方式)
另外,在上述中,作为非接触传感器115,举出使用了前述的半导体装置1(包含外部附加的红外传感器31~33)的构成为例来进行说明,但关于非接触传感的方式并不限于此,例如,也能采用使用图像传感器来进行图像识别处理的构成。
(LED照明系统)
图45、图46以及图53表示LED照明系统的一例。本实施方式的LED照明系统XC具备多个LED照明装置XB、摄像单元270以及脸识别控制单元207。另外,在图45以及图46中,为了理解的方便,省略了脸识别控制单元207。LED照明系统XC例如如图45以及图46所示,在配置有多个书库Ac和阅览桌XD的图书馆中,提供适于阅览者Vw在阅览桌XD阅览书籍的光亮。在本实施方式中,LED照明系统XC具备照亮阅览桌XD的顶板XDa的功能、和照亮阅览桌XD的正上方的天花板W的功能。如图45所示,在LED照明系统XC中,具备3个LED照明装置XB和3个摄像单元270。各LED照明装置XB和各摄像单元270相互成对。
如图47所示,LED照明装置XB具备多个LED单元XA1、XA2以及支撑罩201。LED照明装置XB例如如图45以及图46所示,配置于阅览桌XD的上部,构成为照亮天花板W和阅览桌XD的顶面XDa。
支撑罩201整体构成为细长筒状,如图45以及图46所示,以x方向成为长边方向的方式安装于阅览桌XD的上部。如图47以及图48所示,支撑罩201具备1对的圆弧部211以及1对的中板部212。1对的圆弧部211各自相当于同一个圆的一部分,彼此在y方向上分开。圆弧部211被期待能够防止来自LED单元XA1的光泄漏到没有预期的方向,并能使LED照明装置XB的外观变得漂亮。各中板部212从各圆弧部211向上述相同的圆的中心在y方向上延伸。中板部212是支撑LED单元XA1、XA2的部分。
LED单元XA1、XA2都为相同的构成,如图49所示,具备基板202、多个LED模块203、支撑部件204、外罩205、第1以及第2电源部206A、206B。进而,LED照明装置XB中所具备的多个LED单元XA1、XA2中的一个具备无线子机部281(参照图53)。LED单元XA1、XA2为在x方向上延伸的细长状,是使LED照明装置XB发挥发光功能的单元。在本实施方式中,LED单元XA1、XA2的x方向尺寸为1227mm、y方向尺寸为33mm、z方向的尺寸为30mm。在LED照明装置XB中,如图47以及图48所示,在z方向上侧,2列彼此平行地配置有多个LED单元XA2,在z方向下侧,配置有一列的多个LED单元XA1。上侧的2列LED单元XA2照亮图45以及图46中的天花板W,下侧的1列LED单元XA1照亮阅览桌XD的顶面XDa。
如图49以及图50所示,基板202是以x方向为长边方向、以y方向为宽度方向的带状,例如由玻璃环氧树脂构成。在本实施方式中,基板202设为x方向尺寸204mm、y方向尺寸30mm,在1个LED单元XA1、XA2中设有6片基板202。在1片基板202中,搭载有288个LED模块203。为了对这些LED模块203进行后述的供电,基板202构成为层叠基板。如图50所示,相邻的基板202彼此接近配置为其x方向端面彼此几乎不产生缝隙的程度。形成在相邻的基板202的布线图案(图示略)彼此通过布线221而相互连接。
多个LED模块203是成为LED单元XA1、XA2的光源的模块,如图50所示,在基板202上配置2列。在本实施方式中,多个LED模块203由LED模块203A和LED模块203B构成。LED模块203A、203B所发出的光波长彼此不同,例如,LED模块203A发出色温度5000K程度的所谓的昼白色,LED模块203B发出色温度为3000K程度的灯泡色。如图50的左侧的部分放大图所示,LED模块203A和LED模块203B在x方向上交替配置。进而,在例如图50的右侧的部分放大图所示的部分中,图中左侧的基板202的右端搭载有LED模块203B,图中右侧的基板202的左端搭载有LED模块203A。由此,在LED单元XA1的整体中,LED模块203A、203B在x方向上交替地配置。在LED单元XA1中,分别搭载有432个LED模块203A和432个LED模块203B,使用了合计864个LED模块203。LED模块203A、203B的俯视尺寸为4.0mm×2.0mm程度。另外,也可以和这样的构成不同,构成为仅具备发出单一波长的光的LED模块203。
如图51所示,LED模块203A、203B具备1对的导线231、LED芯片232、密封树脂233以及反射体234。1对的导线231例如由Cu合金构成,在其中一方搭载有LED芯片232。在导线231中,搭载有LED芯片232的面的相反侧的面成为为了进行面安装LED203所使用的安装端子231a。LED芯片232是LED模块203的光源,例如能发出蓝色光。密封树脂233用于保护LED芯片232。密封树脂233使用包含有通过由来自LED芯片232的光而被激励从而发出黄色光的荧光物质的透光树脂来形成。在LED模块203A和LED模块203B中,密封树脂233的构成不同。通过该差异,分别从LED模块203A发出昼白色光,从LED模块203B发出灯泡色的光。作为上述荧光物质,也可以混合使用发出红色光的物质和发出绿色光的物质,来代替发出黄色光的物质。反射体234例如由白色树脂构成,将从LED芯片232向侧方发出的光反射到上方。
如图49所示,支撑部件204例如为铝制部件,具有底部241、2个侧板部242以及2个压板246,且截面为“コ”字状。在底部241的外侧,安装有基板202。在本实施方式中,底部241和基板202的y方向的尺寸大致相同。2个侧板部242形成卡止槽243、244。卡止槽243、244在x方向上延伸,在y方向上向内侧凹入。2个压板246安装于侧板部242的下端。
如图47所示,外罩205是在x方向上延伸的、截面为圆弧状的带状,由扩散来自LED模块203的光并使其透过的例如乳白色树脂构成。如图49所示,在外罩205的两端缘,形成有卡止片251、252。卡止片251、252都在x方向上延伸,在y方向上向内侧突出。卡止片251和卡止槽243卡合,卡止片252和卡止槽244卡合。
电源部206A、206B由外壳261、电源基板262以及多个电子部件263构成,被收容在支撑部件204中。外壳261的截面为“コ”字状,例如为金属制。在外壳261安装有电源基板262。如图52所示,电源基板262为长矩形形状,在其上安装有多个电子部件263。多个电子部件263例如为电容器263a、二极管263b、电路保护元件263c、驱动器IC263d、线圈263e、电阻器263f、诸如由功率MOSFET构成的晶体管263g等。从电源部206A、206B延伸有未图示的连接器。如图49所示,电源部206A、206B的各自的外壳261被压板246压住,由此固定于支撑部件204。压板246和外壳261例如通过未图示的螺钉来连接结合。
在本实施方式中,在1个LED单元XA1、XA2中分别设有2个电源部206A、206B。各电源部206A分别对216个LED模块203A进行电源提供,各电源部206B分别对216个LED模块203B进行电源提供。对各LED模块203提供例如最大电位为3V程度、电流为20mA程度的直流功率。
无线子机部281是具有基于例如IEEE802.15.4标准的物理层的无线通信设备。在本实施方式中,无线子机部281构成为在长方体的外壳中内置电子部件以及基板等的构成部分(图示略)的形态,例如,配置于在x方向上与LED单元XA1、XA2的支撑部件204以及外罩205相邻的位置。
如图53所示,LED照明系统XC还具备无线母机部282。无线母机部282是具有基于例如IEEE802.15.4标准的物理层的无线通信设备,构成为能在和无线子机部281之间进行无线通信。无线母机部282能和作为数据输入单元的个人计算机PC连接。例如从个人计算机PC按日期时间来区别输入1年间的LED照明装置XB的明亮度以及色度。无线母机部282将该数据存储于内置的存储器(图示略)中。
根据每个日期时间的明亮度以及色度,从无线母机部282向各LED照明装置XB发送发光量指示无线信号。各LED照明装置XB的无线子机部281接收上述发光量指示无线信号后,对电源部206A、206B发送指示信号。该发光量指示信号例如是电压为5V的脉冲波形信号,用来指示通过电源部206A、206B来发光的LED模块203A、203B的各自的发光时间率。由此,按照上述发光量指示无线信号来对LED模块203A、203B进行所谓的PWM控制。
例如,在使某LED照明装置XB发出昼白色光时,向电源部206A发送使LED203A的发光时间率为100%的发光量指示信号,向电源部206B发送使LED203B的发光时间率为0%的发光量指示信号。另一方面,在使某LED照明装置XB发出灯泡色光时,向电源部206A发送使LED203A的发光时间率为0%的发光量指示信号,向电源部206B发送使LED203B的发光时间率为100%的发光量指示信号。通过这样的PWM控制,能在昼白色光灯泡色之间自由地调整LED照明装置XB(LED单元XA1、XA2)所发出的光的色度。另外,在本实施方式中,仅对LED单元XA2进行基于上述发光量指示无线信号的照度的调整以及点亮/熄灭控制。如后所述,由脸识别控制单元207进行的控制优先于对LEDXA1进行的点亮/熄灭控制。
在本实施方式中,在1个LED照明装置XB中设有1个无线子机部281。这意味着在1个LED照明装置XB中所具备的多个LED单元XA1、XA2以相同的色度、相同的照度来进行发光。与此不同,通过在1个LED照明装置XB中设置多个无线子机部281,能使LED单元XA1和LED单元XA2的色调相互不同。另外,也可以通过有线通信来调整LED照明装置XB的色调,来取代基于无线子机部281以及无线母机部282的无线通信。进而,也可以构成为不具备调整色调的功能。
如图45以及图46所示,摄像单元270安装于阅览桌XD上,对特定拍摄区域Sa进行拍摄。在本实施方式中,摄像单元270设置于顶板XDa的y方向内侧,设置成朝向斜上方的姿态,以使得特定拍摄区域Sa能适当地捕捉到坐在阅览桌XD前的阅览者Vw的脸Fc。如图53所示,摄像单元270与脸识别控制单元207连接,将通过拍摄而获得的图像数据送到脸识别控制单元207。
脸识别控制单元207具备图像处理部271以及控制部272。图像处理部271对从摄像单元270送来的图像数据进行脸识别处理。若举出脸识别处理的概要的一例,例如有对具有彩色或黑条灰度的图像数据进行二值化处理。接下来,对二值化后的数据进行轮廓提取处理。通过和积累的形状数据库进行比对,提出包含于脸Fc中的眼睛。根据得到的眼睛的形状、大小以及2个眼睛的排列方式等,来判断脸Fc包含于图像中、或该脸Fc正对着摄像单元270。但是,上述的脸识别处理仅仅只是一例,能采用各种形态的脸识别处理。
控制部272起到根据图像处理部271的处理结果来控制LED照明装置XB的LED单元XA1的点亮状态的功能,例如具备CPU、存储器、接口。图53中,为了方便,示出了通过1个摄像单元270和1个脸识别控制单元207来控制1个LED单元XA1的构成。如图45以及图46所示的构成包括3个LED单元XA1,各个LED单元XA1和图53所示的构成相同,根据个别的摄像单元270的图像,通过个别的脸识别控制单元207来进行点亮控制。下面参照图54~图61来说明由控制部272进行的LED单元XA1的点亮状态控制。控制部272根据在图像Img中是否映入阅览者Vw的脸Fc正对的状态,来控制LED单元XA1的点亮状态。具体地,在阅览者Vw的脸Fc正对的情况下点亮LED单元XA1,在阅览者Vw的脸Fc未正对的情况下熄灭LED单元XA1。
图54表示阅览者Vw在书库Ac和阅览桌XD之间步行的状态。这种情况下,摄像单元270的图像Img中映入从侧方观察到的阅览者Vw的身影。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,无法判断阅览者Vw的脸Fc正对着摄像单元270。因此使LED单元XA1熄灭。
图55表示阅览者Vw朝向阅览桌XD的方向进行站立的状态。这种情况下,图像Img中映入阅览者Vw的上半身。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,判断为阅览者Vw的脸Fc为正对。因此,点亮LED单元XA1。
图56表示阅览者Vw朝向书库Ac的方向进行站立的状态。这种情况下,摄像单元270的图像Img中映入从背后观察到的阅览者Vw的身影。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,无法判断阅览者Vw的脸Fc正对着摄像单元270。因此使LED单元XA1熄灭。另外,例如在从图55所示的状态成为图56所示的状态的情况下,LED单元XA1从点亮状态成为熄灭状态。也可以使控制部271具备熄灭定时器功能,在从由图像处理部271判断为脸Fc未正对时起直到熄灭LED单元XA1熄灭为止,使得要经过一定的时间。
图57表示阅览者Vw在阅览桌XD前落座而预览数据的状态。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,判断为阅览者Vw的脸Fc为正对。因此,点亮LED单元XA1。
图58表示阅览者Vw在稍微离开阅览桌XD的位置落座的状态。例如,阅览者Vw以比较轻松的姿势来预览数据的情况等就相当于该状态。这种情况下,在图像Img中,阅览者Vw的脸比较小地映入。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,判断为阅览者Vw的脸Fc为正对。因此,点亮LED单元XA1。
图59表示阅览者Vw朝向书库Ac的方向而坐着的状态。这种情况下,在摄像单元270的图像Img中,映入有阅览者Vw的后脑部。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,无法判断阅览者Vw的脸Fc正对着摄像单元270。因此使LED单元XA1熄灭。也可以如上所述地,通过使控制部271发挥熄灭定时器功能,经过一定时间后再熄灭。
图60表示阅览者Vw不存在的状态。这种情况下,在摄像单元270的图像Img中,完全没有映入阅览者Vw。通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理后,无法判断阅览者Vw的脸Fc正对着摄像单元270。因此使LED单元XA1熄灭。
图61表示在阅览桌XD的顶板XDa上放置了行李Lg的状态。这种情况下,在摄像单元270的图像Img中,仅映入行李,未映入阅览者Vw。即使通过图像处理部271对该图像Img进行图像处理,也无法判断阅览者Vw的脸Fc正对着摄像单元270。因此使LED单元XA1熄灭。
接下来,说明LED照明系统XC的作用。
根据实施方式,能在阅览者Vw需要光亮时适当地点亮照亮阅览桌XD的顶板XDa的LED单元XA1,并能在阅览者Vw不需要光亮时熄灭LED单元XA1。因此,提供了能让阅览者Vw舒适阅读的环境,同时通过不消耗无作用的电力而促进了节电。特别是,在排列有多个阅览桌XD的情况下,能适当地避免用于照亮阅览者Vw所正对的阅览桌XD的旁边的阅览桌XD而LED单元XA1进行的不合适的点亮。
例如,作为比较例,举出具备基于检测体温等的热电传感器、反射型的红外线传感器、阻断型的红外线传感器、超声波距离传感器的点亮以及熄灭控制功能的LED照明系统。在使用这些传感器的情况下,即使在图56、图59等阅览者Vw未朝向阅览桌XD的方向的情况下而不恰当地点亮了LED单元XA1。有可能会出现徒劳地照亮阅览者Vw正对的阅览桌XD的旁边的阅览桌XD等的、阅览桌Vw未正对的阅览桌XD的顶板XDa。进而,在具备基于反射型的红外线传感器、阻断型的红外线传感器、超声波距离传感器的点亮以及熄灭控制功能的情况下,会出现即使在如图61所示那样在特定拍摄区域Sa中存在行李Lg等的单纯的物品的情况下,也会点亮LED单元XA1的不良状况。根据本发明的LED照明系统XC,能消除这些构成中所产生的不良状况。
通过根据发光时间率来控制LED模块203A、203B,能从昼白色到灯泡色之间任意地设定LED单元XA1、XA2所发出的光的色度。另外,同样地,能在0到最大发光量之间任意地设定LED单元XA2的亮度。由此,能利用根据设置场所和日期时间而求出的色度和亮度的光来照亮天花板W。
通过在x方向上交替配置昼白色的LED模块203A和灯泡色的LED模块203B,能促进分别从LED模块203A、203B中发出的光的混色。由此,能抑制看LED单元XA1、XA2(LED照明装置XB)的人可分开识别以灯泡色的色度发光的部分和以昼白色发光的部分,能实现透过外罩205而均匀地发光的外观。
通过在由热传导率较高的铝所构成的支撑部件204上安装基板202,能将来自LED模块203A、203B的热量经由基板202良好地传导到支撑部件204。通过使支撑部件204的截面为“コ”字状,能使其表面积比较大。这有利于提高散热效率。通过提高散热效率,能抑制LED模块203A、203B的劣化。
虽然LED单元XA1、XA2整体为细长状的简单的形状,但其中内置了作为光源的LED模块203A、203B、以及作为供电单元的电源部206A、206B。因此,能以相对于支撑罩201朝上或朝下,2列、1列等的比较多样的方式来搭载LED单元XA1、XA2。由此,LED照明装置XB能照亮天花板W和办公桌XD的顶面XDa,而且整体不会出现复杂的形状,呈现出简约的外观。
根据具备无线子机部281以及无线母机部282的构成,例如与使用有线的照明系统相比,具有没有布线的麻烦、且LED照明装置XB的设置场所的限制少等的优点。
但是,LED照明系统并不限于上述的实施方式。LED照明系统的各部的具体构成能自由地变更进行各种设计。
(移动检测和脸检测的组合)
图62是表示移动检测和脸检测的组合例的示意图,以具备用于实现移动检测功能的非接触传感器115的办公室照明系统(参照图42)为基础,进一步添加用于实现脸检测功能的摄像单元117而构成。另外,在图62中,描述了将非接触传感器115和摄像单元117设于不同位置的构成,但两者的位置也可以为相同。
如图62所示,期望构筑如下的办公室照明系统:在排成1列而配置的办公桌A~D上设置直线状的照明设备100的情况下,通过以与办公桌A~D对应的形式来将照明设备100的筐体110划分为4个区划110A~110D,并分别设置非接触传感器115A~115D和摄像单元117,从而在各区划能个别单独地进行点亮熄灭控制、调光控制以及调色控制。通过这样的构成,能按照办公桌A~D的人在位置上的状况和用户的嗜好来任意地进行照明设备100的驱动控制。
另外,考虑如下的应用形态:按照使用了摄像单元117A~117D的脸检测(用户是否为正对)来执行区划110A~110D的每一个的点亮熄灭控制,按照使用了非接触传感器115A~115D的移动检测(用户是否进行了规定的动作)来执行区划110A~110D的每一个的调光控制和调色控制。
另外,即使用户在正对办公桌A~D的情况下,也有可能会因在办公桌A~D上放置行李而导致摄像单元117A~117D无法拍摄到用户的脸的情况。这种情况下,能按照使用了非接触传感器115A~115D的移动检测,来进行区划110A~110D的每一个的点亮熄灭控制。
(产业上的利用可能性)
本说明所公开的各种技术的特征作为实现便携式电话、数码照相机、便携式游戏机、数字音频播放器、数码摄像机、导航系统、PDA(PersonalDigital/DataAssistance)、液晶显示器、医疗设备(例如需要放置病毒等的间接传染的医院内的指引设备)、不特定大量的人所接触的电子设备(例如自动贩卖机)、照明设备等非接触型用户接口的技术,能适当地进行利用。
(其它的变形例)
本发明处理上述实施方式以外,还能在不脱离发明的主旨的范围内加入各种变更。即,上述的实施方式以全部的点来进行例示,但本发明并不限于此,本发明的技术范围由专利的权利要求来表示,而不是上述的实施方式的说明。应理解为,和权利要求的范围等同的意义以及属于范围内的全部的变更都包含在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种照明设备,其特征在于,具备:
光源;
非接触传感器,其用于以非接触的方式来检测物体的接近以及移动;以及
控制部,其根据所述非接触传感器的输出来进行所述光源的驱动控制,
所述非接触传感器包括:
多个发光部,被设置在彼此不同的位置,并依次发光;
1个光接收部,其检测从所述多个发光部依次出射、且被所述物体反射后依次入射的各反射光;以及
反射光强度信息生成部,其生成用于表示由所述光接收部检测出的各反射光的强度的多个反射光强度信息,
所述控制部在接受由所述反射光强度信息生成部生成的所述多个反射光强度信息来判定所述物体的接近以及移动之际,计算在各反射光的彼此间所产生的强度变化的相位差,并根据该计算结果来判定所述物体的移动,
在所述多个反射光强度信息中,包含:
第1反射光强度信息,其表示从第1发光部经由所述物体到达所述光接收部的第1反射光的强度;
第2反射光强度信息,其表示从第2发光部经由所述物体到达所述光接收部的第2反射光的强度;以及
第3反射光强度信息,其表示从第3发光部经由所述物体到达所述光接收部的第3反射光的强度;
所述控制部取得在所述第1反射光和所述第2反射光之间产生的强度变化的相位差、在所述第1反射光和所述第3反射光之间产生的强度变化的相位差、以及在所述第2反射光和所述第3反射光之间产生的强度变化的相位差中的至少2个相位差的各自的绝对值,并根据其大小关系来决定所述物体的移动轴。
2.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述控制部根据各自的绝对值被比较的2个相位差中的、被判定为绝对值较大的一方的相位差的正负,来确定在所述移动轴上的所述物体的移动方向。
3.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述控制部在所述物体以接近所述非接触传感器的状态,并向规定方向进行了移动时,进行和该方向相应的所述光源的调光控制或调色控制。
4.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述控制部,
在所述物体向第1方向进行了移动时,使所述光源的光量升高,
在所述物体向第2方向进行了移动时,使所述光源的光量降低。
5.根据权利要求4所述的照明设备,其特征在于,
所述控制部,
在所述物体向第3方向进行了移动时,使所述光源的色温度升高,
在所述物体向第4方向进行了移动时,使所述光源的色温度降低。
6.根据权利要求5所述的照明设备,其特征在于,
所述第1方向和所述第2方向是彼此相反方向,
所述第3方向和所述第4方向是彼此相反方向,
所述第1方向以及所述第2方向、与所述第3方向以及所述第4方向彼此正交。
7.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述照明设备还具有:
筐体,其具备所述光源以及所述非接触传感器;以及
臂,其被安装于所述筐体。
8.根据权利要求7所述的照明设备,其特征在于,
所述非接触传感器被设置在安装所述臂的臂安装部的附近。
9.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述光源安装在天花板,所述非接触传感器安装在墙面。
10.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述光源具有至少1个LED。
11.根据权利要求10所述的照明设备,其特征在于,
所述LED具备发光色不同的多个LED元件,
所述控制部按每种颜色的LED元件来个别地进行驱动控制。
12.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述照明设备还具有:
摄像部,其对特定拍摄区域进行拍摄,
所述控制部进行使用了所述非接触传感器的移动检测和使用了所述摄像部的脸检测,根据两个检测结果来进行所述光源的驱动控制。
13.根据权利要求1所述的照明设备,其特征在于,
所述多个发光部都是发出红外光的红外LED。
14.一种照明设备,其特征在于,具备:
光源;
非接触传感器,其用于以非接触的方式来检测物体的接近以及移动;以及
控制部,其根据所述非接触传感器的输出来进行所述光源的驱动控制,
所述非接触传感器包括:
多个发光部,其被设置在彼此不同的位置,并依次发光;
1个光接收部,其检测从所述多个发光部依次出射、且被所述物体反射后依次入射的各反射光;以及
反射光强度信息生成部,其生成用于表示由所述光接收部检测出的各反射光的强度的多个反射光强度信息,
所述控制部接受由所述反射光强度信息生成部生成的所述多个反射光强度信息,来判定所述物体的接近以及移动,
所述多个发光部设于正多角形的各顶点位置,
所述光接收部设于所述正多角形的重心位置。
15.根据权利要求14所述的照明设备,其特征在于,
所述正多角形为正三角形。
16.根据权利要求14所述的照明设备,其特征在于,
所述照明设备还具有:
摄像部,其对特定拍摄区域进行拍摄,
所述控制部进行使用了所述非接触传感器的移动检测和使用了所述摄像部的脸检测,根据两个检测结果来进行所述光源的驱动控制。
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