CN104048225A - 照明装置和照明装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及照明装置和照明装置的控制方法。在照明装置中，漫射单元根据光透射率使从光源单元发射的光漫射。位置信息获取单元获得至少指示人的位置的位置信息。亮度获取单元获得在位置信息中指定的位置处的发光部位的亮度。计算单元根据光透射率和发光部位的亮度来计算亮度均匀性比率，所述亮度均匀性比率指示在位置信息中指定的位置处的发光部位中的亮度分布的均匀性。根据亮度和亮度均匀性比率，控制器控制光透射率并改变光源单元的光输出。

Description

照明装置和照明装置的控制方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2013年3月11日提交的日本专利申请No.2013-048385，并要求其优先权；该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本文所描述的实施例总体上涉及照明装置和照明装置的控制方法。
背景技术
如果高亮度部分进入操作者的视野，则它对操作者导致不舒适的眩光。这样的不舒适的眩光给操作者带来心理上不愉快的感觉，从而引起观看不舒适或困难。由于这个原因，在过去，指定了基于照明装置的发光部位的亮度对不舒适眩光进行评估的方法。如果照明装置的亮度设计为遵循对不舒适眩光进行评估的这种方法，则有可能抑制对操作者发生的不舒适眩光。
同时，近年来，出于对节电的考虑或者出于对环境的考虑，具有作为光源的常规荧光灯的照明装置广泛地被具有作为光源的发光二极管（LED）的LED照明装置取代。这样的LED照明装置具有多个LED的布置，每个LED是点光源。因此，有时候高亮度部分局部地存在。因为此，发光部位的亮度分布变得不均匀。
在对眩光进行评估的常规方法中，没有考虑其中高亮度部分在发光部位上局部存在的照明装置（比如，LED照明装置）。因此，有可能评估未以适当方式进行。在这种情况下，例如，有可能发生LED照明装置的实际眩光与基于平均亮度执行的眩光评估相比更强。
为了以更可靠的方式抑制眩光，可在发光部位上安装具有高漫射程度的漫射器。然而，在漫射器中，漫射程度与光透射率之间存在明确的关系。也就是说，漫射器的漫射程度越大，其光透射率越低。由于这个原因，在发光部位上安装具有高漫射程度的漫射器的LED照明装置中，尽管眩光被抑制，但是照明效率却降低。
就此而言，本发明的一目的在于提供一种照明装置和照明装置的控制方法，以使得当高亮度部分局部存在于照明装置的发光部位上时，可以在防止照明效率降低的同时抑制眩光。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种照明装置和照明装置的控制方法，使得当高亮度部分局部存在于照明装置的发光部位上时，可以抑制眩光，同时防止照明效率下降。
根据一实施例，一种照明装置包括：发射光的光源；漫射器，根据光透射率漫射从所述光源发射的光；位置信息获取单元，获取至少指示人的位置的位置信息；亮度获取单元，获得在所述位置信息指定的位置处的发光部位的亮度；计算器，计算亮度均匀性比率，所述亮度均匀性比率指示在所述位置信息指定的位置处的所述发光部位中的亮度分布的均匀性，所述亮度均匀性比率根据所述光透射率和所述发光部位的亮度来计算；以及控制器，根据所述亮度和所述亮度均匀性比率来控制所述光透射率并改变所述光源的光输出。
采用上述结构的照明装置，当高亮度部分局部存在于照明装置的发光部位上时，可以抑制眩光，同时防止照明效率下降。
根据另一实施例，一种照明装置控制方法包括：位置信息获取，包括获得至少指示人的位置的位置信息；亮度获取，包括获得在位置信息中指定的位置处的发光部位的亮度；计算亮度均匀性比率，所述亮度均匀性比率指示在位置信息中指定的位置处的发光部位中的亮度分布的均匀性，所述亮度均匀性比率根据光透射率和发光部位的亮度而计算；以及控制，包括根据亮度和亮度均匀性比率来控制光透射率并改变光源的光输出。
在一示例中，所述亮度获取的步骤包括获得发光部位中逐个区域的亮度，且所述计算的步骤包括根据光透射率和发光部位中的逐个区域的亮度来计算在位置信息中指定的位置处的亮度均匀性比率。
在一示例中，所述控制的步骤包括以亮度均匀性比率发生改变且同时发光部位中的平均亮度得到维持的方式改变光透射率和光源的光输出。
在一示例中，所述位置信息获取的步骤包括获得发送器发送的位置信息。
在一示例中，所述位置信息获取的步骤还包括获得发送器发送的、指示对眩光的敏感度的信息，且所述控制的步骤包括根据亮度、亮度均匀性比率和指示对眩光的敏感度的信息来改变光透射率和光源的光输出。
在一示例中，所述位置信息获取的步骤包括根据检测所述人的行踪的运动传感器的输出来获得位置信息。
在一示例中，所述控制的步骤包括分别根据光源和第二光源的光谱特性来改变光源和第二光源的光输出，所述第二光源具有与光源不同的光谱特性。
在一示例中，漫射器被划分为多个区域，并且所述控制的步骤包括改变漫射器的所述多个区域中的每个区域的光透射率。
在一示例中，所述亮度获取的步骤包括基于存储在发光强度分布存储单元中的、与位置信息中指定的位置对应的发光强度分布来获得亮度，所述发光强度分布存储单元预先存储从光源单元接收的逐个位置的发光强度分布。
在一示例中，所述计算的步骤包括根据位置信息中指定的位置并且根据光透射率来从亮度均匀性比率存储单元获得亮度均匀性比率，所述亮度均匀性比率存储单元存储与从光源接收的位置对应的并且与光透射率对应的亮度均匀性比率。
附图说明
图1A和1B是用于给出术语的定义的图；
图2是示意性示出照明装置的安装例子的图；
图3A和3B是示出照明装置的发光部位中的亮度分布的例子的图；
图4是示出根据第一实施例的照明装置的示例性构造的框图；
图5是示意性示出根据第一实施例的照明装置的安装例子的图；
图6是示出根据第一实施例的示例性漫射器控制表的图；
图7是用于说明根据第一实施例的示例性照明控制操作的流程图；
图8是示出根据第一实施例的示例性亮度限制值表的图；
图9是示出根据第一实施例的示例性光源控制表的图；
图10A和10B是示出根据第一实施例的示例性亮度均匀性比率表的图；
图11是示出根据第一实施例的示例性亮度均匀性比率限制值表的图；
图12是用于说明根据第一实施例的修改例的示例性照明控制操作的流程图；
图13是示出第一实施例和第一实施例的修改例的应用例子的图；
图14是示出第一实施例和第一实施例的修改例的应用例子的图；
图15是示出第一实施例和第一实施例的修改例的应用例子的图；
图16是示出第一实施例和第一实施例的修改例的应用例子的图；
图17是示出第一实施例和第一实施例的修改例的另一应用例子的图；
图18是示出在第一实施例和第一实施例的修改例中可实现的照明装置的示例性构造的框图；以及
图19是示出根据第二实施例的照明装置的示例性构造的框图。
具体实施方式
在给出示例性实施例的说明之前，给出术语的定义。接着是根据已知技术的照明装置的说明。
术语定义
首先，参照图1A和1B给出术语的定义。图1A是照明装置200的截面图，图1B是照明装置200的前视图。在以下说明中，照明装置发射大部分光的面被称为照明装置的前面。例如，当照明装置安装到天花板时，照明装置与地板相对的面被称为前面。
参照图1A和1B，照明装置200包括两个光源单元201和202，而且还包括漫射板203和204，光源单元201和202均具有光源。漫射板203使从光源单元201发射的光漫射，以使得漫射光投向照明装置200外。类似地，漫射板204使从光源单元202发射的光漫射，以使得漫射光投向照明装置200外。
参照图1A和1B，发光部分、发光面和发光部位被定义为光通过其从照明装置200发射的部分。发光部分是当光源置于暗处时光从其投出的部分。在图1A和1B中所示的例子中，光源单元201和202的表面分别被视为发光部分205和206。
发光面是当一种类型的光源单元和一种类型的漫射单元置于暗处时光从其投出的部分。在图1A和1B中所示的例子中，例如，关于与漫射板203组合的光源单元201，漫射板203的在与发光部分205一侧相对的一侧的、光从其投出的面被视为发光面207。以相同方式，关于光源单元202和漫射板204的组合，漫射板204的在与发光部分206一侧相对的一侧的面被视为发光面208。
发光部位是当照明装置置于暗处时光从其投出的部分。在图1A和1B中所示的例子中，发光部位209包括发光面207和208。从发光部位投出的光包含直射光，直射光是从光源单元发射的光；包含漫射光，漫射光是从光源单元发射的并且通过与光源单元组合安装的漫射单元而投出的光；并且包含反射光，反射光是从光源单元发射的并且从设置在光源单元中的反射材料（未示出）反射的光。然而，这不是唯一可能的情况。也就是说，只要从发光部位投出的光可包含直射光、漫射光和反射光中的至少一种，它就管用。
根据实施例的照明装置评估方法
以下给出实施例中应用的亮度均匀性比率的说明。图2是示出照明装置的安装例子的示图。此处，照明装置100被安装到例如办公室的天花板103；并且包括发射地板方向上的光的照明单元101。此外，示出了可移动到房间内的任何位置的人102。
图3A和3B是示出照明装置100的发光部位中的亮度分布的示图。在图3A和3B中，上部分别示出当从前侧观察时照明装置100的照明单元101和照明单元101’的示例性构造。在这个例子中，照明单元101和101’均包括光源单元121，光源单元121进一步包括光源1221、1222、1223、1224和1225，光源1221、1222、1223、1224和1225均通过紧密布置一个或多个LED而构成。在图3A所示的例子中，从光源1221至1225发射的光通过漫射器120A投向照明装置外。
此处，假定光源1221至1225均是其中LED用作光源的LED模块。LED模块包括作为光源的一个或多个LED；并且其输出（即亮度）由DC电力的电流值控制。因为这样的LED模块具有多个LED（每个LED是点光源）的布置，所以有时候局部地存在高亮度部分。因为此，发光面的亮度分布变得不均匀。
同时，在图3A的下部中示出了照明单元101的发光部位中的亮度分布的例子。在图3B的下部中示出了照明单元101’的发光部位中的亮度分布的例子，照明单元101’包括漫射器120B，漫射器120B具有与照明单元101中包括的漫射器120A的漫射程度相比更高的漫射程度。在图3A和3B中的下部所示的亮度分布中，垂直轴表示亮度分布，水平轴表示与图3A和3B中的上部对应的位置。
例如，在照明单元101中，光源1221至1225均通过使用LED而构成。因此，如图3A中的下部所示，亮度在光源1221至1225中的每个的位置处局部地高，并且亮度在光源1221至1225之间为低值。在这种情况下，最大亮度设置为Lmax，平均亮度设置为Lavg。因为最大亮度Lmax局部地出现，所以与对于平均亮度Lavg所预期的眩光相比，感受到甚至更多眩光。
另一方面，如图3B中的下部所示，在照明单元101’中，因为使用了具有与漫射器120A相比更高的漫射程度的漫射器120B，所以照明单元101’的平均亮度降至Lavg’，Lavg’低于其中使用漫射器120A的照明单元101的平均亮度Lavg。在这种情况下，最大亮度也降至Lmax’，Lmax’低于最大亮度Lmax。然而，其中最大亮度Lmax’局部出现的现象没有改变。因此，眩光有可能被感觉到。
由于这个原因，在实施例中，定义了指示发光面（发光部位）中的亮度分布的均匀性的亮度均匀性比率。此处，根据例如以下给出的使用发光面的平均亮度Lavg和发光面的最大亮度Lmax的等式(1)来计算发光面的亮度均匀性比率U。换句话讲，可以说亮度均匀性比率U是量化地表示发光面中的亮度分布的值。此外，如等式(1)中可以看出，亮度均匀性比率U是满足0≤U≤1的范围的值。
U=Lavg/Lmax           (1)
根据等式(1)，当发光面的平均亮度Lavg等于发光面的最大亮度Lmax时，亮度均匀性比率U变为等于最大值1。然而，发光面的最大亮度Lmax与发光面的平均亮度Lavg相比越大，则亮度均匀性比率U变得越小。在图3A和3B所示的例子中，图3B所示的照明单元101’具有与图3A所示的照明单元101相比更接近于1的亮度均匀性比率。
同时，等式(1)仅仅是示例性的，可以通过实施任何其他方法来获得亮度均匀性比率。例如，发光面的平均亮度、发光面的最大亮度、发光面的最小亮度和亮度标准偏差中的任何两个的组合可用于计算一比率，并将该比率当作亮度均匀性比率U。也就是说，亮度均匀性比率U可被认为是使用下列组合中的任何一个计算的比率：平均亮度和最大亮度的组合；平均亮度和最小亮度的组合；平均亮度和亮度标准偏差的组合；最大亮度和最小亮度的组合；最大亮度和亮度标准偏差的组合；以及最小亮度和亮度标准偏差的组合。
在以下说明中，假定使用以上给出的等式(1)来计算亮度均匀性比率U。
根据第一实施例的照明装置
以下给出对根据第一实施例的照明装置的说明。图4是示出根据第一实施例的照明装置的示例性构造的示图。在图4中，照明装置1包括外部信息获取单元10、亮度获取单元11、亮度均匀性比率获取单元12、光透射率获取单元13、控制单元14、电源单元15和照明单元16。此处，外部信息获取单元10、亮度获取单元11、亮度均匀性比率获取单元12、光透射率获取单元13和控制单元14可使用在中央处理单元（CPU）中运行的计算机程序来实现，或者可部分地或整体地构造为独立的硬件组件。
照明单元16包括漫射器20A和20B，而且还包括光源单元21。此处，以与上述光源单元121相同的方式，光源单元21包括其中LED用作光源的LED模块。
以与上述漫射器120A和120B相同的方式，可使用照明控制玻璃来构造漫射器20A和20B，在照明控制玻璃中，例如，使用电致变色釉面元件。在这种情况下，可通过改变外部电源的电流值来改变漫射器20A和20B中的每个的光透射率。然而，这不是唯一可行的情况。可替换地，可使用聚合物分散型液晶（PDLC）来构造漫射器20A和20B，在PDLC中，可通过由于聚合物网络的作用诱导液晶分子的不规则排列状态并且通过使光散射来改变光透射率。在这种情况下，可通过改变外部电源的电压值来改变漫射器20A和20B中的每个的光透射率。
一般来讲，在漫射器中，改变光透射率导致漫射光的漫射程度的改变。更特别地，随着漫射器的光透射率降低，漫射程度增大。漫射程度表达为雾度或分散度。雾度（haze）指示膜透明度，并且表示浊度（turbidity）。雾度可从漫射的透射光与总透射光的比率获得。分散度指示这样的角度，在该角度，当光的发射方向的中心被认为是0°时，亮度相对于0°处的亮度变为50%。因此，分散度越大，漫射性越优异。
电源单元15将功率提供给光源单元21，并使光源单元21发光。此外，电源单元15将功率提供给漫射器20A和20B，并且在控制单元14的控制下改变漫射器20A和20B中的每个的光透射率。
发送器2将至少指示人的位置的信息发送给外部信息获取单元10。
图5是示意性示出根据第一实施例的照明装置1的安装例子的示图。照明装置1被安装到例如办公室的天花板4；并且沿地板方向发射光。
发送器2可以是例如由人3操作的并且通过无线通信发送指示人3的位置的信息的通信装置2A。作为通信装置2A，可使用例如具有通信功能的智能电话或平板计算机。在这种情况下，外部信息获取单元10构造为能够与通信装置2A执行无线通信。作为例子，可设想房间的地图数据被预先存储在通信装置21A中并且人3指定他或她在地图数据中的位置的情况。然后，通信装置2A将指示人3的位置的位置信息发送给外部信息获取单元10。
然而，发送器2不限于这种构造。可替换地，发送器2可以是使用红外光检测人3的行踪的运动传感器2B。当检测到人3的行踪时，运动传感器2B以无线方式或有线方式将指示该检测的信号发送给外部信号获得单元10。在这种情况下，运动传感器2B可被安装在房间里的多个位置处。然后，外部信息获取单元10可识别输出指示人3的行踪的信号的运动传感器2B，然后可获得指示人3的位置的位置信息。
同时，检测人3的行踪的方法不限于使用运动传感器2B的方法。可替换地，例如，可从摄像机捕捉的图像检测人3的位置。例如，可安装摄像机来捕捉房间的图像。此处，可在房间里安装多个摄像机，或者可安装具有可移动摄像方向的单个摄像机。随后，执行比如图案匹配的技术来从所捕捉的图像检测人并且从该人在图像中的大小或者从该人与这些图像中捕捉的已知家具的位置的关系来获得该人的位置。
指示人的位置的位置信息包含指示高度的信息。此处，指示高度的信息可指示具有平均高度并且站立的人的眼睛的位置，或者可指示当人坐着时的眼睛的预测位置。
参照图4，外部信息获取单元10从发送器2接收位置信息，并将该位置信息提供给亮度获取单元11和亮度均匀性比率获取单元12。
亮度获取单元11基于下列信息来获得在人3的位置处照明装置1的发光部位中的亮度：从外部信息获取单元10接收的位置信息、预先存储在只读存储器（ROM）（未示出）中的照明装置1的光分布信息、以及由控制单元14（稍后描述）控制的漫射器20A和20B中的每个的现有光透射率。此处，所获得的亮度是在不考虑照明装置1的发光部位中的亮度分布的情况下该发光部位中的平均亮度。
此处，发光强度分布是照明装置1特定的。此外，对于漫射器20A和20B的每个光透射率（例如，对于每10%的光透射率），预先测量或预先计算发光强度分布，并且以光分布信息表的形式存储在ROM中。更特别地，在光源单元21的总光通量中，对于光源单元21的总光通量的渐变值，获得关于每个光透射率的发光强度分布，并且将该发光强度分布存储在光分布信息表中。此外，在光分布表中，针对电源单元15的输出的渐变值，获得对于光源单元21的总光通量的渐变值而获得的关于每个光透射率的发光强度分布，并且存储该发光强度分布。也就是说，光分布表包含与光源21的总光通量对应的发光强度分布，而且还包含与电源单元15的输出对应的发光强度分布。
然而，这不是唯一可行的情况下。可替换地，例如，人3可将发光强度分布输入到发送器2，然后发送器2可将该光分布信息发送给外部信息获取单元10。随后，外部信息获取单元10将发光强度分布提供给亮度获取单元11。
亮度均匀性比率获取单元12参考从外部信息获取单元10接收的位置信息、亮度获取单元11所获得的平均亮度、由控制单元14（稍后描述）控制的漫射器20A和20B中的每个的现有光透射率、以及光源单元21的现有最大亮度；并且相应地获得在人3的位置处照明装置1的发光部位中的亮度均匀性比率。
例如，亮度均匀性比率获取单元12可参考以对应的方式包含位置信息、平均亮度、光透射率和最大亮度的、被预先存储在ROM（未示出）中的表；并且可获得亮度均匀性比率。然而，这不是唯一可行的情况。可替换地，例如，人3可将亮度均匀性比率输入到发送器2，然后发送器2可将该亮度均匀性比率发送给外部信息获取单元10。随后，外部信息获取单元10将亮度均匀性比率提供给亮度均匀性比率获取单元12。
如稍后所描述的那样，控制单元14控制电源单元15提供给光源单元21的电流，并且相应地控制光源单元21的光输出。
光透射率获取单元13参考亮度获取单元11获得的平均亮度和亮度均匀性比率获取单元12获得的亮度均匀性比率；并且相应地获得漫射器20A和20B中的每个的光透射率。此时，光透射率获取单元13以在人3的位置处从照明装置1发射的光的亮度和亮度均匀性比率在预定范围内的方式获得漫射器20A和20B中的每个的光透射率。在这方面，稍后详细描述光透射率获取单元13执行的光透射率获取操作。
基于光透射率获取单元13获得的光透射率，控制单元14控制从电源单元15到漫射器20A和20B以及到光源单元21的功率供给。更特别地，控制单元14以漫射器20A和20B中的每个的光透射率变为等于从光透射率获取单元13接收的光透射率的方式控制从电源单元15到漫射器20A和20B的功率供给。
例如，如图6所示，漫射器控制表被预先存储在ROM（未示出）中，在漫射器控制表中，提供给漫射器20A和20B的功率的电流值被以与漫射器20A和20B的光透射率对应的方式存储。控制单元14根据从光透射率获取单元13接收的光透射率参考该表，并确定将提供给漫射器20A和20B的功率的电流值。同时，控制单元14被构造为能够独立地控制漫射器20A的光透射率和漫射器20B的光透射率。
此外，控制单元14以光源单元21的平均亮度在漫射器20A和20B的光透射率改变之前和之后恒定的方式控制从电源单元15提供给光源单元21的功率的电流值。例如，对于光源单元21的每个平均亮度，当光源单元21的平均亮度保持恒定时，创建其中漫射器20A和20B的光透射率和提供给光源单元21的电流值被以对应方式保存的表。所有这样的表都被预先存储在ROM（未示出）中。控制单元14根据漫射器20A和20B的光透射率来参考表，并且确定将要提供给光源单元21的功率的电流值。
如果漫射器20A和20B中的每个的光透射率降低，则亮度均匀性比率增大，且不舒适的眩光减少。另一方面，如果漫射器20A和20B中的每个的光透射率降低，则平均亮度也降低，从而导致空间明亮度降低。在这方面，通过在保持平均亮度恒定的同时改变亮度均匀性比率，可以提供在保持合适的空间明亮度的同时不舒适层面受限的环境。
根据第一实施例的照明控制操作
以下给出根据第一实施例的照明装置1中执行的照明控制的说明。图7是用于说明根据第一实施例的示例性照明控制操作的流程图。此处，假定流程图中所示的操作从照明装置1中漫射器20A和20B具有100%的光透射率的初始状态开始。
首先，在照明装置1中，外部信息获取单元10从发送器2接收位置信息，而且还获得人3的位置信息（步骤S10），人3是照明控制的目标人。然后，亮度获取单元11参考从外部信息获取单元10接收的位置信息、预先存储在ROM中的照明装置1的发光强度分布、以及从控制单元14获得的漫射器20A和20B中的每个的光透射率；相应地获得在照明控制的目标人的位置处照明装置1的发光部位中的亮度（步骤S11）。
随后，光透射率获取单元13对步骤S11获得的亮度值进行评估（步骤S12）。此处，根据每个垂直角（vertical angle）的预定亮度限制值，光透射率获取单元13确定在步骤S11获得的亮度值是否对用于照明控制的目标人引起眩光的感觉。例如，如图8所示，光透射率获取单元13创建亮度限制值表，并预先将亮度限制值表存储在ROM（未示出）中，在该亮度限制值表中，垂直角的亮度限制值被与质量等级相关地分类。
此处，垂直角是法线与照明装置1的发光部位之间所形成的角度。
此处，质量等级是指五个等级，这五个等级定义在非专利文献“CIE Pub Bo29.2:Guide on interior lighting(1986)”中指定的CIE眩光保护系统（CIE是指国际照明委员会）中，并且在这五个等级中，由于照明装置而导致的不舒适眩光的程度按在照明下所需的工作质量的降序被表示为属于等级A至等级E的分类值。在同一垂直角，关于亮度限制值所指示的亮度，质量等级的分类值在等级A中趋向于降低最多，并且在等级E中趋向于增大最多。此外，如果质量等级的分类值相同，则亮度限制值指示的亮度趋向于随垂直角增大而降低更多。例如，预先根据安装照明装置1的环境或者根据照明装置1的用途来设置定性的等级。
于是，从用于照明控制的目标人的位置信息，光透射率获取单元13计算用于照明控制的目标人相对于照明装置1的位置的垂直角。然后，光透射率获取单元13将使用照明装置1中设置的眩光定性等级的分类值和垂直角而参考的亮度限制值与步骤S11获得的亮度值进行比较。然后，光透射率获取单元13通过确定在步骤S11获得的亮度值是否超过亮度限制值来对亮度值进行评估。
随后，光透射率获取单元13基于在步骤S12执行的亮度值评估而获得新的亮度值（步骤S13）。例如，如果在步骤S12确定亮度值超过亮度限制值，则光透射率获取单元13获得光源单元21的这样的输出，该输出确保在用于照明控制的目标人的位置处照明装置1的照明的亮度值等于或小于亮度限制值。为了获得这样的输出，光透射率获取单元13获得提供给光源单元21的电流的电流值，并将它提供给控制单元14。
更特别地，从发光强度分布表中指定的每个总光通量的发光强度分布，光透射率获取单元13选择这样的发光强度分布，关于该发光强度分布，在用于照明控制的目标人的位置处的亮度值等于或小于在步骤S12处使用的亮度限制值。然后，为了获得与所选的光分布信息对应的总光通量，光透射率获取单元13获得提供给光源单元21的电流的电流值，并将该电流值发送给控制单元14。
此处，为了获得电流值，光透射率获取单元13参考预先创建的光源控制表，在该光源控制表中，提供给光源单元21的功率的电流值被以与从光源单元21发射的光的总光通量对应的方式存储。在图9所示的例子中，在光源控制表中，针对漫射器20A和20B的每个光透射率，电流值和总光通量以对应方式保存。光源控制表被预先创建，并且被存储在ROM中。
然后，亮度均匀性比率获取单元12获得照明装置1的发光部位中的亮度均匀性比率（步骤S14）。如上所述，亮度均匀性比率获取单元12基于下列信息来获得亮度均匀性比率：从外部信息获取单元10接收的位置信息、亮度获取单元11获得的平均亮度、由控制单元14（稍后描述）控制的漫射器20A和20B中的每个的现有光透射率、以及光源单元21的现有最大亮度。此处，光源单元21的最大亮度是指当光源单元21被步骤S13获得的电流值驱动时的最大亮度。
例如，亮度均匀性比率获取单元12基于由控制单元14关于光源单元21控制的电流值来获得光源单元21的亮度均匀性比率。亮度均匀性比率是指相对于照明装置1，垂直角为0°时的值。亮度均匀性比率获取单元12根据从人3的位置信息计算的垂直角来参考指示亮度均匀性比率与垂直角的对应关系的亮度均匀性比率表，并获得用于照明控制的目标人的位置处的亮度均匀性比率。
图10A和10B示出根据第一实施例的亮度均匀性比率表的例子。如图10A和10B所示，对于漫射器20A和20B的每个光透射率，每个垂直角处的亮度均匀性比率与提供给光源单元21的功率的每个电流值相关联。如果提供给光源单元21的电流的电流值相同，则亮度均匀性比率趋向于随垂直角增大而增大。此外，亮度均匀性比率趋向于还随提供给光源单元21的电流的电流值减小而增大。此外，如果垂直角和光源单元21的电流值相同，则亮度均匀性比率趋向于随光透射率降低而增大。同时，亮度均匀性比率表被预先创建，并且被存储在ROM（未示出）中。
随后，光透射率获取单元13对在步骤S14已经获得的亮度均匀性比率进行评估（步骤S15）。此处，根据每个垂直角的预定亮度均匀性比率限制值，光透射率获取单元13确定在步骤S14获得的亮度均匀性比率是否对用于照明控制的目标人引起眩光的感觉。例如，如图11所示，光透射率获取单元13创建亮度均匀性比率限制值表，并预先将该亮度均匀性比率限制值表存储在ROM（未示出）中，在该亮度均匀性比率限制值表中，垂直角的亮度均匀性比率限制值被与质量等级相关地分类。
关于亮度均匀性比率限制值，质量等级的分类值趋向于在等级A中降低最多，并且趋向于在等级E中增大最多。此外，如果质量等级的分类值相同，则亮度均匀性比率趋向于随垂直角增大而降低更多。如果步骤S14获得的亮度均匀性比率小于针对关于照明装置1设置的眩光定性等级的分类值的、与垂直角对应的亮度均匀性比率，则光透射率获取单元13确定用于照明控制的目标人感觉到眩光。
同时，存储在图6、8、9、10和11所示的表中的值是离散值。因此，在参考元素之间的值的情况下，使用相邻元素的值来执行插值。
然后，光透射率获取单元13调整亮度均匀性比率（步骤S16）。也就是说，在步骤S15中确定步骤S14获得的亮度均匀性比率对用于照明控制的目标人引起眩光感觉的情况下，光透射率获取单元13将亮度均匀性比率调整为更大值，以便确保用于照明控制的目标人不会感觉到眩光。
此处，光透射率获取单元13通过改变漫射器20A和20B的光透射率来调整亮度均匀性比率。也就是说，光透射率获取单元13获得漫射器20A和20B的这样的光透射率，在该光透射率，照明装置1的发光部位的亮度均匀性比率等于或大于在步骤S15从图11所示的亮度均匀性比率限制值表获得的亮度均匀性比率。更特别地，光透射率获取单元13参考图10A和10B中所示的亮度均匀性比率表，并且获得漫射器20A和20B中的每个的光透射率，该光透射率对应于在步骤S10获得的位置信息，对应于提供给具有在步骤S13获得的亮度的光源单元21的电流的电流值，并且对应于在步骤S14获得的亮度均匀性比率限制值。然后，光透射率获取单元13针对所获得的光透射率参考图6所示的漫射器控制表；获得提供给漫射器20A和20B的电流的电流值；并将该电流值提供给控制单元14。
随后，光透射率获取单元13调整从光源单元21发射的光的亮度值（步骤S17）。也就是说，在步骤S16，将漫射器20A和20B中的每个的光透射率调整为更小的值，以使得亮度均匀性比率增大到更大的值。由于这个原因，关于从照明装置1发射的光的亮度值，在用于照明控制的目标人的位置处的亮度值降低到比合适值更小的值。因此，在步骤S17，光透射率获取单元13增大光源单元21的输出，并将用于照明控制的目标人的位置处的亮度值调整到合适的值。
更特别地，从发光强度分布表中指定的每个总光通量的发光强度分布，光透射率获取单元13选择这样的发光强度分布，关于该发光强度分布，在用于照明控制的目标人的位置处的亮度值等于在步骤S13获得的亮度值。然后，为了获得与所选的光分布信息对应的总光通量，光透射率获取单元13参考图9中所示的光源控制表；获得与光源单元21对应的电流值；并将该电流值提供给控制单元14。
以此方式，在第一实施例中，在考虑亮度均匀性比率的同时，根据用于照明控制的目标人的位置来改变照明装置1的发光部位中的亮度以及关于照明装置1中的光源单元21安装的漫射器20A和20B的光透射率（即，漫射程度）。由于这个原因，使得用于照明控制的目标人免于感受到眩光。
同时，尽管说明了通信装置2A发送指示人3的位置的位置信息的情况，但是它不是唯一可行的情况。另外，例如，通信装置2A也可将人3的个人信息发送给照明装置1。例如，通信装置2A可构造为包括人3可输入对眩光的容忍度的输入单元。因此，与位置信息一起，通信装置2A根据人3的输入发送对眩光的容忍度。基于指示对眩光的容忍度的信息，照明装置1调整例如亮度限制值和亮度均匀性比率限制值；并确定漫射器20A和20B中的每个的光透射率，而且还使用所调整的亮度限制值和所调整的均匀性比率限制值来确定光源单元21的输出。
此处，可设想使用数字值直接输入对眩光的容忍度的情况。然而，这不是唯一可行的情况。可替换地，还可输入并发送在感觉到眩光时相关的人3的个人信息，比如，人3的年龄或人3的虹膜。
第一实施例的修改例子
以下给出第一实施例的修改例子的示例。在第一实施例中，首先，改变发光部位的亮度；然后，基于已改变的亮度来改变亮度均匀性比率；然后，再次改变亮度，以补偿由于亮度均匀性比率改变而导致的亮度降低。相反，在第一实施例的修改例子中，首先改变发光部位的亮度均匀性比率，然后改变发光部位的亮度。在这种情况下，以与第一实施例相同的方式，也可使得用于照明控制的目标人免于感受到眩光。
图12是用于说明根据第一实施例的修改例子的照明控制操作的例子的流程图。在第一实施例的修改例子中，可以不经修改地实施根据第一实施例的照明装置1的构造。此外，在第一实施例的修改例子中，也可不经修改地使用参照图6、8、9、10和11说明的表。
此处，以与以上给出的描述相同的方式，假定图12的流程图中所示的操作从在照明装置1中漫射器20A和20B具有100%的光透射率的初始状态开始。在照明装置1中，外部信息获取单元10从发送器2接收位置信息，并获得用于照明控制的目标人的位置信息（步骤S20）。
然后，以与上述步骤S14相同的方式，亮度均匀性比率获取单元12获得用于照明控制的目标人的位置处的亮度均匀性比率（步骤S21）。随后，以与上述步骤S14相同的方式，光透射率获取单元13对在步骤S21获得的亮度均匀性比率进行评估（步骤S22）。然后，以与上述步骤S16相同的方式，光透射率获取单元13通过改变漫射器20A和20B的光透射率来调整亮度均匀性比率（步骤S23）。
随后，以与上述步骤S11相同的方式，亮度获取单元11获得在用于照明控制的目标人的位置处照明装置1的发光部位中的亮度（步骤S24）。此处，在步骤S23处调整亮度均匀性比率之后获得亮度值。然后，以与上述步骤S12相同的方式，光透射率获取单元13对在步骤S24获得的亮度值进行评估（步骤S25）。
随后，以与上述步骤S13相同的方式，光透射率获取单元13基于在步骤S25执行的亮度值评估来获得新的亮度值（步骤S26）。也就是说，如果在步骤S25确定亮度值超过亮度限制值，则光透射率获取单元13获得光源单元21的这样的输出，在该输出下，在用于照明控制的目标人的位置处照明装置1的照明具有等于或小于亮度限制值的亮度值。为了获得这样的输出，光透射率获取单元13获得提供给光源单元21的电流的电流值，并将它提供给控制单元14。结果，在用于照明控制的目标人的位置处从光源单元21发射的光的亮度值被调整为合适的水平。因此，使得用于照明控制的目标人免于感受到眩光。
因此，根据第一实施例的修改例子，可通过实施操作数量比根据第一实施例的照明控制操作中的操作数量少一个的照明控制操作来获得对于用于照明控制的目标人的合适亮度。
第一实施例和第一实施例的修改例子的应用例子
以下参照图13至16说明第一实施例和第一实施例的修改例子的应用例子。如上所述，在第一实施例和第一实施例的修改例子中，可根据用于照明控制的目标人（即，人3）的存在或不存在或者根据用于照明控制的目标人的位置来改变照明装置1的亮度均匀性比率。
作为例子，如图13(a)和13(b)所示，考虑其中漫射器20A贴附到光源单元21的照明单元16。此外，假定光源单元21包括多个光源221、222、223、224和225，每个光源由LED模块构成。在图13(a)中示出漫射器20A具有100%的光透射率的例子。相反，在图13(b)中示出漫射器20A的光透射率被控制为小于100%的任意百分比（比如，50%）的例子。
在外部信息获取单元10尚未获得发送器2发送的位置信息时的情况下，也就是说，在用于照明控制的目标人未出现在安装照明装置1的空间中的情况下，照明装置1保持处于图7和12的流程图所描述的初始状态下，漫射器20A具有100%的光透射率。该状态对应于图13(a)所示的状态。在这种情况下，照明装置1具有低的亮度均匀性比率，但是具有高的亮度程度。同时，其中安装照明装置1的空间在下文中被称为照明环境。
另一方面，在外部信息获取单元10已经获得发送器2发送的位置的情况下，也就是说，在用于照明控制的目标人存在于照明装置1的照明环境中的情况下，如图7或图12所示的流程图中所描述的那样，根据用于照明控制的目标人的位置来改变漫射器20A的光透射率。该状态对应于图13(b)所示的状态。在这种情况下，照明装置1的亮度均匀性比率增大，并且眩光减少。
在图13(a)所示的漫射器20A具有100%光透射率的状态下，提供给漫射器20A的电流具有最小电流值。因此，可预期实现节电效果。图14是示出当用于照明装置的目标人进入和离开照明装置1的照明环境时由于漫射器20A的光透射率的控制而导致的功耗W发生改变的例子的示图。在图14中，每个时间点ta指示用于照明控制的目标人离开照明环境的时刻，每个时间点tb指示用于照明控制的目标人进入照明环境的时刻。此处，与用于照明控制的目标人存在于照明环境中的情况下的功耗W1相比，用于照明控制的目标人不存在于照明环境中的情况下的功耗W0被抑制到较低的水平。
图15是示出不管用于照明控制的目标人是否存在于照明环境下，都恒定地控制漫射器20A的光透射率的例子的示图。也就是说，不仅在用于照明控制的目标人存在于照明环境中的情况（图15(a)）下，而且还在用于照明控制的目标人不存在于照明环境中的情况（图15(b)）下，恒定地将漫射器20A的光透射率控制为小于100%的百分比。在这种情况下，如图16所示，照明装置1恒定地控制照明装置1的光透射率，因此恒定地具有功耗W1。
通过将图14与图16进行比较可理解，在第一实施例和第一实施例的修改例子中，如果根据用于照明控制的目标人是否存在来控制漫射器20A的光透射率，则与不管用于照明控制的目标人是否存在都将漫射器20A的光透射率设置为恒定的情况相比，照明装置1的功耗可被抑制。由此，可预期实现节电效果。
此外，在漫射器20A具有100%的光透射率的状态下，如果亮度均匀性比率降低，则感受到眩光。然而，同时，因为从光源单元21发射的光原样向外投出，所以照明效率提高，并且提供给光源单元21的功率的电流值可被抑制。在这方面，也可预期实现节电效果。
以此方式，在人频繁进出且需要一直照射的环境下，可预期使用照明装置1导致实现节电效果。因此可设想在办公室中或者街灯或停车场中安装根据第一实施例的照明装置1或根据第一实施例的修改例子的照明装置。在这个照明装置1中，当人存在于照明安装区域中时，亮度均匀性比率增大，不舒适眩光减少。另一方面，当没有人在照明安装区域中时，亮度均匀性比率降低，照明效率提高。因此，与一直考虑不舒适眩光的情况相比，变得不仅可增强节电效果，而且还可实现其中不舒适眩光减少的照明空间。
以下参照图17说明第一实施例和第一实施例的修改例子的另一应用例子。如上所述，在根据第一实施例和第一实施例的修改例子的照明装置中，漫射器20A和20B中的每个的光透射率可彼此无关地变化。
图17(a)是照明装置1的照明单元16的前视图。在图17中的截面(a)所示的例子中，两个漫射器20A和20B彼此相邻地设置在照明单元16中。图17的截面(b)示意性示出照明装置1的安装例子。在这个例子中，当人3看向照明装置1时，可在漫射器20A的远侧看见漫射器20B。此处，假定照明装置1具有从发光部位突出的框架。当人3看向照明装置1的方向时，包括漫射器20B的部分落在人3的视线中。然而，包括与漫射器20B相比在近侧的漫射器20A的部分可被框架遮挡，并且可能不落在人3的视线内。
在这方面，在照明装置1中，根据基于通信装置2A或运动传感器2B的输出而获得的并且指示人3的位置的位置信息来确定从人3相对于照明装置1的位置起的方向；并且从漫射器20A的光透射率和漫射器20B的光透射率中确定将改变的光透射率。在图17的截面(b)所示的例子中，根据图7或图12所示的流程图来改变漫射器20B的光透射率，而使漫射器20A的光透射率原样保持为100%。
这样，根据人3的位置，改变漫射器20A和20B中的任何一个的光透射率，并且使另一个漫射器的光透射率保持为100%。由此，可预期实现节电效果。此外，因为漫射器20A和20B中的任何一个的光透射率保持为100%，所以也变得可确保亮度。
同时，还可进一步将漫射器20A和20B划分为更小的区域，并且可以以独立方式改变每个更小区域的光透射率。此外，在光源单元21包括多个光源的情况下，也可以以独立方式改变每个这样的光源的输出。
在图17的截面(a)所示的例子中，光源单元21包括10个光源，即光源221至光源2210；并且每个这样的光源的输出可独立控制。在光源221至2210之中，光源221至225发送然后通过漫射器20A而投出的光，光源226至2210发送然后通过漫射器20B而投出的光。
漫射器20A和20B均被划分为与光源221至2210的位置对应的五个区域。更特别地，漫射器20A被划分为与光源221至225的位置对应的区域231至235。以相同方式，漫射器20B被划分为与光源226至2210的位置对应的区域236至2310。控制单元14被构造为能够以互相独立的方式改变区域231至2310中的每个的光透射率。
这样，通过具有其中可以以独立的方式改变光源单元21中的光源221至2210中的每个的输出并且可以以独立的方式改变区域231至2310中的每个的光透射率的构造，可预期实现更强大的节电效果。此外，可以以更细的方式控制照明装置1对于用于照明控制的目标人的亮度，从而使得可实现更高质量的照明。
图18是示出在第一实施例和第一实施例的修改例子中可实现的照明装置1的示例性构造的示图。在图18中，与图4中所示的组成元件相同的组成元件用相同的附图标记指示，不重复其详细解释。
在图18中，照明装置1包括中央处理单元（CPU）50、随机存取存储器（RAM）51、只读存储器（ROM）52、接收单元53、驱动器54和55、电源单元56、漫射器20A和20B以及光源单元21。ROM52用于预先存储控制照明装置1时使用的控制程序。CPU50按照存储在ROM52中的控制程序给出的指令运行，并且通过使用RAM51作为工作存储器来控制照明装置1的总体操作。
接收单元53接收发送器2发送的信号，并将这些信号提供给CPU50。驱动器54在CPU50的控制下改变电源单元56提供的功率的电流值，并将该电流值提供给漫射器20A和20B。以相同的方式，驱动器55在CPU50的控制下改变电源单元56提供的功率的电流值，并将该电流值供给光源单元21。
在这样的构造中，外部信息获取单元10、亮度获取单元11、亮度均匀性比率获取单元12、光透射率获取单元13和控制单元14使用在CPU50中运行的计算机程序来实现。而且，发光强度分布表以及参照图6、8、9、10和11说明的表预先被存储在ROM52中。
同时，运行来执行根据图7或图12所示的流程图的照明控制操作的计算机程序包含将在计算机中实现的用于以上提及的组成元件（外部信息获取单元10、亮度获取单元11、亮度均匀性比率获取单元12、光透射率获取单元13和控制单元14）中的每个的模块。在实践中，例如，CPU50从ROM52读取计算机程序，并运行它，以使得该计算机程序被加载在主存储器（比如，RAM51）中。结果，在主存储器中产生用于以上提及的组成元件中的每个的模块。
第二实施例
以下给出对第二实施例的说明。在第一实施例和第一实施例的修改例子中，给出了对照明装置1包括单种类型的光源单元21的情况的说明。然而，这不是唯一可行的情况。可替换地，照明装置可被构造为包括多种类型的光源单元21，这些多种类型的光源单元21具有相互不同的光谱特性。
图19是示出根据第二实施例的照明装置1’的示例性构造的示图。在图19中，与图4中所示的组成元件相同的组成元件用相同的附图标记指示，不重复其详细解释。
与图1所示的照明装置1相比，图19所示的照明装置1’还包括光谱分布获得单元17和光源单元21B。更特别地，照明单元16’包括漫射器20A和20B，而且还包括光源单元21A和21B。此处，假定从光源单元21A发射的光通过漫射器20A投出，而从光源单元21B发射的光通过漫射器20B投出。
光源单元21B具有与光源单元21A的光谱特性不同的光谱特性。光谱分布获得单元17参考外部信息获取单元10获得的位置信息，并且参考光源单元21A和21B中的每个的光谱分布特性，并且相应地获得来自光源单元21A的光在位置信息中指定的位置处的光谱分布，而且还获得来自光源单元21B的光在位置信息中指定的位置处的光谱分布。同时，光源单元21A和21B中的每个的逐个位置的光谱分布特性例如被预先测量，并且被存储在ROM中。
关于光源单元21A和21B中的每个，亮度获取单元11获得位置信息中指定的位置处的亮度值，亮度均匀性比率获取单元12获得亮度均匀性比率。然后，光透射率获取单元13’从亮度获取单元11接收光源单元21A和21B中的每个在位置信息中指定的位置处的亮度值；而且还从亮度均匀性比率获取单元12接收光源单元21A和21B中的每个的亮度均匀性比率。此外，从光谱分布获得单元17，光透射率获取单元13’接收光源单元21A和21B中的每个在位置信息中指定的位置处的光谱特性。
然后，根据亮度值、亮度均匀性比率以及光源单元21A和21B中的每个的光谱分布，光透射率获取单元13’获得漫射器20A和20B中的每个的光透射率，而且还获得光源单元21A和21B中的每个的输出。随后，根据光透射率获取单元13’获得的漫射器20A和20B中的每个的光透射率，控制单元14确定将从电源单元15提供给漫射器20A和20B的电流的电流值。以相同的方式，根据光透射率获取单元13’获得的光源单元21A和21B中的每个的输出，控制单元14确定将从电源单元15提供给光源单元21A和21B的电流的电流值。
以此方式，在根据第二实施例的照明装置1’中，通过进一步使用多个光源的光谱分布来控制漫射器的光透射率和光源单元的输出。结果，在照明装置1’中，变得可以根据多个光源中的每个的类型来执行亮度均匀性比率和亮度值的控制。因此，可以以更细的方式执行控制。
尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅以举例方式而给出，并非意图限制本发明的范围。实际上，本文描述的新颖实施例可以以各种其他形式实施；此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行本文描述的实施例的形式上的各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同形式意图涵盖如将落在本发明的范围和精神内的这样的形式或修改。

Claims (10)

1.一种照明装置，包括：
发射光的光源；
漫射器，根据光透射率漫射从所述光源发射的光；
位置信息获取单元，获取至少指示人的位置的位置信息；
亮度获取单元，获取在所述位置信息指定的位置处的发光部位的亮度；
计算器，计算亮度均匀性比率，所述亮度均匀性比率指示在所述位置信息指定的位置处的所述发光部位中的亮度分布的均匀性，所述亮度均匀性比率根据所述光透射率和所述发光部位的亮度来计算；以及
控制器，根据所述亮度和所述亮度均匀性比率来控制所述光透射率并改变所述光源的光输出。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述亮度获取单元获得所述发光部位中逐个区域的亮度，且
所述计算单元根据光透射率和发光部位中逐个区域的亮度来计算在位置信息指定的位置处的亮度均匀性比率。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述控制器以亮度均匀性比率发生改变且同时发光部位中的平均亮度得到维持的方式改变光透射率和光源的光输出。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述位置信息获取单元获得由发送器发送的位置信息。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，
所述位置信息获取单元还获得由发送器发送的、指示对眩光的敏感度的信息，且
所述控制器根据亮度、亮度均匀性比率和指示对眩光的敏感度的信息来改变光透射率和光源的光输出。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述位置信息获取单元根据检测人的行踪的运动传感器的输出获得位置信息。
7.根据权利要求1所述的照明装置，还包括第二光源，所述第二光源具有与所述光源的光谱特性不同的光源特性，
其中，所述控制器分别根据所述光源和所述第二光源的光谱特性来改变所述光源和所述第二光源的光输出。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述漫射器被划分为多个区域，且
所述控制器改变漫射器的所述多个区域中的每个区域的光透射率。
9.根据权利要求1所述的照明装置，还包括发光强度分布存储单元，所述发光强度分布存储单元存储从光源单元接收的逐个位置的发光强度分布，其中，
所述亮度获取单元基于存储在发光强度分布存储单元中的、与位置信息指定的位置对应的发光强度分布来获得亮度。
10.根据权利要求1所述的照明装置，还包括亮度均匀性比率存储单元，所述亮度均匀性比率存储单元存储与从光源接收的位置对应的并且与光透射率对应的亮度均匀性比率，其中，
所述计算器根据位置信息指定的位置并且根据光透射率来从亮度均匀性比率存储单元获得亮度均匀性比率。
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