JP4208576B2 - 照明効果を同期化する方法及び装置 - Google Patents

Description

［発明の分野］
本発明は一般的に発光ダイオード装置に関する。より詳細には、本発明の様々な実施形態は、照明システム、及びそのようなシステムを制御する方法に関する。

［関連技術の説明］
色が変化する照明効果（以下、「色変化照明効果」と記す。）を与えるよう構成することができる特化された照明システム（例えば、色変化ＬＥＤ照明装置、又は可動フィルタを備える照明装置等々）が存在する。そのようなシステムの一部は、協調された照明効果を発生するためネットワーク構造に構成され得る。協調された照明効果を発生するための照明システムは、典型的には劇場照明で普及しており、そしてまた色変化照明効果が望ましい他の場所でも普及するようになりつつある。また、ネットワークと関連しない色変化照明システムが存在する。そのようなシステムは、同期化されないある一定数の照明構成要素を含み得る。

［発明の概要］
本発明の一実施形態は照明装置である。当該照明装置は、その照明装置により発生される色変化照明効果を制御するよう構成されたプロセッサを備え、前記プロセッサは更に、動作中電源をモニタするよう構成されており、前記プロセッサは更に、前記動作中電源のパラメータと協調して色変化照明効果を同期化するよう構成されている。

本発明の一実施形態は照明装置である。当該照明装置は、その照明装置により発生される照明効果を制御するようプログラムを実行するよう構成されたプロセッサを備え、前記プロセッサは更に、動作中電源をモニタするよう構成されており、前記プロセッサは更に、前記動作中電源のパラメータと協調して前記プログラムの実行を同期化するよう構成されている。

本発明の一実施形態は照明装置である。当該照明装置は、その照明装置により発生される照明効果を制御するよう構成されたプロセッサを備え、前記プロセッサは更に、動作中電源のパラメータをモニタするよう構成されており、前記プロセッサは更に、前記パラメータと協調して照明効果を同期化するよう構成されている。

本発明の一実施形態は、照明効果を発生する方法である。当該方法は、照明装置を設けるステップと、電力を前記照明装置に与えるステップと、前記照明装置に与えられる電力の少なくとも１つのパラメータを前記照明装置にモニタさせるステップと、前記少なくとも１つのパラメータと同期して色変化照明効果を前記照明装置に発生させるステップとを備える。

本発明の一実施形態は照明装置である。当該照明装置は、その照明装置により発生される照明効果を制御するようプログラムを実行するよう構成されたプロセッサを備え、前記プロセッサは更に、同期化信号を外部源から受け取るよう構成されており、前記プロセッサは更に、前記同期信号と協調して前記プログラムの実行を同期化するよう構成されている。

図面は、本発明のある一定の例示的実施形態を図示し、そこにおいて類似の参照番号は類似の構成要素を意味する。これらの図示された実施形態は、本発明の例示として理解すべきであり、いずれにおいても限定と理解すべきでない。

［詳細な説明］
以下の記載は、本発明の幾つかの例示的実施形態に関する。本発明の多くの変形が当業者により考えられるが、そのような変形及び改良は、この開示の範囲内であることを意図するものである。従って、本発明の範囲は、いずれにしても以下の開示により限定されるものではない。

本出願人は、上記で説明したように、ネットワーク環境で必ずしも構成されていない複数の光源の光出力を協調（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）させることが望ましい照明応用が存在することを認め且つ高く評価してきた。例えば、部屋又は部屋の１区画で、ネットワーク化されてない全ての光を同時に変えることにより、それらが任意の一時に同じ色であるが、特定の割合で連続的に変わることが望ましい場合がある。そのような効果は、「カラー・ウオッシュ（ｃｏｌｏｒ ｗａｓｈ）」と呼ばれる。カラー・ウオッシュは、次のシークエンス、即ち、順に赤、オレンジ、黄色、緑、青、オレンジ等々の変化を与え得る。パワーアップすると、全ての光は、同じ状態を開始し、そしてカラー・ウオッシュは、同期化されているように見える。カラー・ウオッシュ速度が、比較的遅く、且つそのカラー・ウオッシュを通るサイクルの持続時間が、著しい、例えば、１分又はそれより多い時間である場合、光は同期化されているように見える。しかし、このように見えることは人をだましていて、光が実際確実に同期化されるための協調信号が無い。このスキームは、同期状態に留まっている独立の内部クロック、及び効果を開始するためのある事象、典型的には、パワーアップに依存する。時がたつにつれ、光は、互いに位相外れとなり、そしてもはや同期状態で無い場合がある。これは、全てのマイクロプロセッサ回路に共通のタイミング構成要素における時間の経過につれての僅かな変動、又はドリフトのためである。これらの構成要素は、製造プロセス、温度変動等のため変動の影響を受ける。このドリフト、ゆっくりであるとはいえ、観察可能であり、そして、マイクロプロセッサにより制御された事象のタイミングが迅速である場合、それは、数１０分のオーダ内又は間違いなく時間（ｈｏｕｒｓ）のオーダ内で明らかであろう。

「カラー・ウオッシュ」照明効果の上記の説明は例示のみの目的であり、様々な照明効果のいずれもが類似の同期化問題の影響を受け得ることが分かる筈である。前述のことに鑑みて、本出願人は、ネットワーク構成を必ずしも必要とすること無しに、同期化された照明効果を生成することができる照明システムを提供することは有用であろうことを認め且つ高く評価してきた。

従って、本発明の一局面は、同期化された照明効果を発生する照明システムを指向している。一実施形態において、照明システムは、電源をモニタし、そして当該照明システムが発生する照明効果を電源のパラメータと同期させる。例えば、照明システムは、ＡＣ電源に取り付けられ得て、そして照明システムは、照明プログラムを実行するよう構成されたプロセッサを含み得る。プログラム実行のタイミングは、ＡＣ電力、電圧又は電流の周波数と協調され得る。一実施形態において、照明システムは、照明効果を、電源の過渡パラメータ、又は電源の他のランダムに、周期的、又は別の方法で生じるパラメータと協調させ得る。これは、ネットワーク通信の必要無しに、同期化された照明効果を提供する。一実施形態において、照明システムは、１つ又はそれより多い事前プログラムされた照明効果、及びそれらの照明効果の１つを選択するユーザ・インターフェースを含み得る。一度その効果が選択されると、プロセッサは、そのプログラムを電源のパラメータと協調して実行し、照明効果の同期化された発生を引き起こし得る。

一実施形態において、本発明に従った照明システムは、照明効果を基準値と協調して発生する。一局面においては、そのような幾つかの照明システムは、電源と関連付けられ得て、そして全てのシステムは、それらが電源のパラメータと協調されるから、互いに協調されるであろう。例えば、通路において幾つかの照明システムが電源に取り付けられることができるであろう。各照明システムは、それらの照明効果の実行をモニタし、その実行を電源と協調させて、それにより各照明システムは、その効果を互いに協調した状態で生成する。各照明システムは、カラー・ウォッシュを発生し得て、そして各照明システムからのカラー・ウォッシュ効果は、同期状態に留まる。

本発明の別の局面は、照明効果の発生のタイミングを変えるよう構成された調整可能なタイミング回路である。一実施形態において、タイミング回路は、ユーザが照明効果の発生のタイミングを調整できるようにユーザ・インターフェースと関連付けられる。例えば、幾つかの照明システムは、通路において電源と関連付けられ、そして各システムは、カラー・ウォッシュ効果に設定され得る。ユーザは、幾つかの照明システムのそれぞれのタイミングを調整して、照明プログラムの実行を異なる時間に始め得る。通路の更に下の当該システムは、増大する遅延を用いて調整され得て、それによりカラー・ウォッシュは、システムがホールの下の方に進むにつれある一定量だけオフセットされる。これは互い違いの効果（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｅｆｆｅｃｔ）をもたらし、そしてこの互い違いのカラー・ウォッシュのケースにおいては、通路の下の方にウォッシュする虹（ｗａｓｈｉｎｇ ｒａｉｎｂｏｗ）をもたらす。タイミングは、例えば、第１の照明システムが青を経て次の色に循環するにつれ、第２の照明システムは青に循環しつつあるように構成されることができるであろう。一実施形態において、タイミング回路には、実質的に連続的に変わり得るタイミングが与えられ得る。一実施形態において、タイミング回路には、所定の期間のオフセットが与えられ得る。１つの照明システムから別の照明システムに移るように見える有効な又は望ましい照明効果の別の例は、「追跡する効果（以下「追跡効果」と記す。）（ｃｈａｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）」である。この追跡効果は、赤の光を、例えば、第１の光から第２の光へ、更に第３の光へ渡すように見える。赤の光の発生のタイミングは、本発明の原理に従ったシステムを介して同期化され得る。そこで、第１の光は、赤の光を所定の時間、例えば、５秒、又はある一定数の同期サイクル等の間発生し得る。この期間の間、第２の光は、オフ（即ち、効果を発生しない）でよく、そしてこの期間に続いて、第２の光は、赤の照明効果を同じ期間発生し得る。この効果は、多くの照明システムを介して伝搬するよう見え、そして赤の光を、例えば通路の下の方に追跡するように見える。一実施形態において、効果を発生する２つの照明システム間に課された遅延が存在し得る。例えば、照明システムが実行しつつあるプログラムは、それが２秒又はある一定数のサイクルが経過するまで赤の照明効果を発生しないように遅延期間を発生し得る。別の実施形態において、ユーザが調整可能なタイマを用いて、その遅延を発生し得る。調整を用いて、赤の照明効果を第１の照明システムから第２の照明システムへ、以下同様に移すに時間がかかる様相を創生し得る。

一実施形態において、調整可能なタイミング回路を用いて、位相又は周波数差を所与のインストール化（ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）において補償し得る。例えば、部屋には、ＡＣ配電システムの１つの相により供給される幾つかの電気コンセント、及び当該ＡＣ配電システムの別の相により供給される幾つかの電気コンセントが設けられ得る。タイミング回路は、その位相差を補償するため調整されることにより、２つの相に関する照明システムからの照明効果のタイミングが同期状態にあるよう構成され得る。

本明細書における実施形態の多くが色変化照明効果のような照明効果の発生を同期化することを教示する一方、一実施形態においては、同期化機能を用いて、他の事象を同様に同期化し得る。例えば、照明システムは、照明効果を所与の時間に発生するよう構成され得て、そして同期化信号を用いてその時間を測定し得る。例えば、設置状態にある幾つかの照明システムが存在し得て、そしてそれらは、連続的な色変化照明効果を同期状態で発生し得る。幾つかの照明システムは、例えば、それらが色変化効果を５分の期間発生した後で、モードを固定の色モードに変えるようプログラムされ得る。同期化信号は、ＡＣ電力ラインのピーク、ゼロ交差、又はある他のパラメータから発生され得て、そしてこの信号を用いて、５分の期間計算又は測定し得る。この例においては、幾つかの照明システムは、色変化効果の発生を停止し、そして固定の色モードに同時に行くであろう。それは、それら照明システムが、照明効果を同期化信号と同期して発生しているからである。一実施形態において、事象のタイミング、又は同期化が、絶対時間で行われ得る（例えば、周波数を知る又は測定し、そして実時間クロック、又は既知のレートのクロック・パルスを発生する）か、又はタイミングが、相対的尺度であり得る（例えば、パラメータの実時間出現を知らないが、しかし当該出現の発生に同期化する）かである。

本発明に従ったシステムを、屋内照明、屋外照明、景観照明、プール照明、温泉照明、アクセント照明、一般的照明、通路照明、経路照明、案内照明システム、装飾照明、情報を与える照明、又は同期化された照明効果が望ましい又は有効である任意の他の範囲又は状況のように用い得る多くの環境が存在する。

図１は、本発明の原理に従った照明システム１００を図示する。照明システム１００は、１つ又はそれより多いＬＥＤ１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃを含み得る。ＬＥＤ１０４をプラットフォーム１２８上に設け得る。２以上のＬＥＤを照明システム１００に用いるとき、それらＬＥＤはプラットフォーム１２８上に取り付けられ、それによりＬＥＤから投射された光が混合されて、その混合された色を投射する。一実施形態において、ＬＥＤ１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃは、異なる色を生成し得る（例えば、１０４Ａが赤、１０４Ｂが緑及び１０４Ｃが青というようにである。）。照明システム１００はまたプロセッサ１０２を含み得て、当該プロセッサ１０２はＬＥＤ１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃの出力を独立に制御し得る。プロセッサは、制御信号を発生して、ＬＥＤを動作させる。その制御信号は、パルス変調された信号、パルス幅変調された信号（ＰＷＭ）、パルス振幅変調された信号、アナログ制御信号、又はＬＥＤの出力を変えるための他の制御信号などである。一実施形態において、プロセッサは、ＬＥＤの出力を制御するため他の回路を制御し得る。各列を１つのグループとして制御される２以上のＬＥＤの複数の列状態に複数のＬＥＤを設け得て、そしてプロセッサ１０２は、ＬＥＤの２以上の列を制御し得る。当業者は、ＬＥＤ（単数又は複数）又はＬＥＤの列（単数又は複数）を動作させるため用いることができるであろう多くのシステム及び方法が存在し、そして本発明がそのようなシステム及び方法を包含することを認めるであろう。一実施形態において、プロセッサは、ＬＥＤでない照明源を制御するよう構成され得る。例えば、システムは、白熱灯、ハロゲン灯、蛍光灯、高輝度放電ランプ、メタル・ハライド・ランプ、又は他の照明源を含み得て、そしてプロセッサは、その照明源の強度又は他の様相を制御するよう構成され得る。一実施形態において、プロセッサは、照明システムにより投射される光をフィルタリングするため、フィルタ、フィルタ・ホイール（ｆｉｌｔｅｒ ｗｈｅｅｌ）、２以上の色を含むフィルタ、可動フィルタ、複数のフィルタ、又は類似のものを制御するよう構成され得る。

本発明の原理に従った照明システム１００は、ある範囲の色をある色スペクトル内で発生し得る。例えば、照明システム１００には複数のＬＥＤ（例えば、１０４Ａ〜１０４Ｃ）を設け得て、そしてプロセッサ１０２は、２つ又はそれより多いＬＥＤからの光が組み合されて混合された色の光を生成するようにＬＥＤの出力を制御し得る。そのような照明システムが、ディスプレイ、室内照明、装飾照明、特別な効果の照明、直接照明、間接照明、又は照明が望ましいであろう任意の他の応用を含む多種多様な応用で用いられ得る。多くのそのような照明システムは、一緒にネットワーク化されて、大きなネットワーク化された照明応用を形成し得る。

一実施形態において、照明システム１００を構成しているＬＥＤ１０４及び／又は他の構成要素をハウジング内に配置し得る。当該ハウジングは、照明をある範囲に与えるよう構成され得て、そして直線照明パターン、円形照明パターン、矩形、正方形、又は他の照明パターンをある空間又は環境内に与えるよう構成され得る。例えば、直線構造体を、壁と天井の境界に沿って壁の上側端部に設け得て、そして光を壁の下方に又は天井に沿って投射して、ある一定の照明効果を発生し得る。一実施形態において、発生された光の強度は、一般的周囲照明条件で照明効果を見ることができる十分な光を表面（例えば、壁）に与えるに十分であり得る。一実施形態において、そのように収容された照明システムは、直接視界照明システムとして用い得る。例えば、そのように収容された照明システムは、観察者が照明システムの照明された区画を直接見ることが可能である建物の外側に取り付け得る。ハウジングには光学機器が含まれ、それによりＬＥＤ１０４からの光が当該光学機器を介して投射され得る。これは、混合、再指向、又はさもなければＬＥＤにより発生された光パターンを変更することを支援し得る。ＬＥＤ１０４は、ハウジング内にあるいはハウジング上に配置され得るか、又はさもなければ特定の応用で希望されるように取り付けられ得る。一実施形態において、ハウジング及び照明システム１００は、標準の壁の電気コンセントに電気的接続のため差し込む装置として構成され得る。システムは、光を環境に投射するよう構成され得る。一実施形態において、システムは、光を、壁、床、天井、又は環境の他に部分上に投射するよう構成される。一実施形態において、照明システムは、光を拡散光学機器の中に投射することにより当該光学機器が投射された色で輝いているように見えるように構成される。色は、光の混合され、フィルタリングされ、又はさもなければ変更された色であり得て、そしてシステムは、光学機器上に投射された光の色を変えるよう構成され得る。

照明システム１００はまた、１つ又はそれより多い照明プログラム及び／又はデータを格納し得るメモリ１１４を含み得る。照明システム１００はまた、当該照明システム１００により発生される照明効果を変化させる及び／又は選択するためのユーザ・インターフェース１１８を含み得る。ユーザ・インターフェースとプロセッサとの間の通信は、有線又は無線伝送を介して達成され得る。プロセッサ１０２は、例えば、当該プロセッサ１０２がメモリ１１４に格納された照明プログラムを実行するように、メモリ１１４と関連付けられる。ユーザ・インターフェース１１８は、プロセッサ１０２が選択されたプログラムを実行することができるようにプログラム又は照明効果をメモリ１１４から選択するよう構成され得る。

照明システム１００はまた、センサ及び／又はトランスデューサ及び／又は他の信号発生器（以下、総称的にセンサと称す。）を含み得る。センサは、有線又は無線伝送システムを介してプロセッサ１０２と関連付けられ得る。ユーザ・インターフェース及びネットワーク制御システムと非常に似て、センサは、信号をプロセッサに与え得て、そしてプロセッサは、新しいＬＥＤ制御信号をメモリ１１４から選択し、ＬＥＤ制御信号を修正し、制御信号を発生し、又はさもなければＬＥＤの出力を変えることにより応答し得る。一実施形態において、照明システム１００は、制御信号が照明システムに通信されることができるように通信ポート１２４を含む。通信ポート１２４は、任意の多くの理由のため用い得る。例えば、通信ポート１２４は、メモリに格納されるべき新しいプログラムを受信し、又はプログラム情報を受信してメモリ内のプログラムを修正するよう構成され得る。通信ポート１２４をまた用いて、情報を別の照明又は非照明システムに送信し得る。例えば、照明システム１００をマスタとして構成し得て、そこにおいて、それは、情報を他の照明システムに、ネットワークか又は電源ラインかのいずれかを介して送信する。マスタの照明システムは、電源信号と多重化される信号を発生し得て、それにより同じ電力システム上の別の照明システムが、パラメータをモニタし且つそのパラメータに対処するであろう。これは、そのシステムにおいてタイミング・ガン（ｔｉｍｉｎｇ ｇｕｎ）の形式を取り得て、そこにおいては、全ての照明システムが、それら自身の照明効果をメモリから発生するが、しかし照明効果のタイミングは、電源についてのパラメータをモニタすることにより達成される。

一実施形態において、照明システム１００は、電力モニタリング・システム１３０を含む。この電力モニタリング・システム１３０は、電源（図示せず）と関連付けられ得る。一実施形態において、電力モニタリング・システム１３０は、照明システム１００に電力を供給する電源と関連付けられる。一実施形態において、プロセッサ１０２は、クロック・パルス発生器（図示せず）と関連付けられる。クロック・パルス発生器は、電力モニタリング回路と関連付けられるＡＣ電源からクロック・パルスを発生し得る。クロック・パルス発生器は、ＡＣ電力をフィルタリングし、そしてクロック・パルスをＡＣ電力サイクルと同期して形成し得る。一実施形態において、クロック・パルスは、ＡＣ波の一部分と同相で発生され得る。クロック・パルスを発生する方法は、１１０ＶＡＣ６０Ｈｚ波形を検出し且つフィルタリングして、６０Ｈｚ、１２０Ｈｚ又は他の周波数のクロック・パルスを与え得る。次いで、クロック・パルスを用いて、同期化クロックを照明装置の回路に与え得る。例えば、単安定マルチバイブレータと組み合わされたピーク・スレッショルド回路はそのような回路の一例である。当業者は、クロック・パルスをＡＣラインから生成する他の方法と、クロック・パルスの発生を電圧、電流、周波数又は他のパラメータのような電源の他のパラメータと調時され得ることとを知っているであろう。例えば、システムは、ＡＣラインとマイクロプロセッサ入力ピンとの間に接続された単一の抵抗を利用し得る。これは、マイクロプロセッサが任意の時点に、ＡＣ電圧が正か又は負かを決定するのを可能にし、次いでソフトウエア方法を用いて、１つの状態から他方の状態への遷移を計数して、タイミング基準を確立することができる。例えば、波形の勾配の変化をモニタリングすること、様々な電圧（一定又は変化しているのいずれかで）でスレッショルドを形成すること、負荷（ランプ自体を含む）により引き込まれる電流のスレッショルドを形成すること、及び他の方法を含む、ＡＣ波形の様々な他の特性をモニタして、タイミング基準を確立し得る。また、タイミング情報をＡＣラインから抽出するよう設計することができる事実上無制限数の回路が存在すること、及びここでの目的はそのような回路の限定されたサブセットを提案することではなく、むしろ幾つかの例示的事例を提供することであることを理解すべきである。

一実施形態においては、クロック・パルスを用いて、照明システム１００により発生される照明効果の発生を同期化する。例えば、照明システム１００のプロセッサ１０２は、メモリ１１４からの照明プログラムを実行するよう構成され得て、そしてその実行のタイミングは、クロック・パルスと同期化され得る。この実施形態が電源の周期的に生じる条件又はパラメータからクロック・パルスを発生することを教示しているとはいえ、電源の瞬間的条件を同様に用い得ることを理解すべきである。例えば、電源は任意の数の源からの過渡分を送り、そして照明システムは、そのような過渡分をモニタし且つ照明効果の発生をその過渡分と協調させるよう構成され得る。一般的に、過渡分は、電源と関連付けられた全ての装置へ通信され又は通され、そのため所与の電源と関連付けられた全ての照明システムは、その同じ過渡分を実効的に同じ時間に受信し、それにより全ての照明装置が同期化された状態に留まるであろう。過渡分は、電圧、電流、電力又は他の過渡分であり得る。

本発明の別の局面は、照明効果の発生のタイミングを調整するシステム及び方法である。一実施形態において、照明システム１００のプロセッサ１０２は、タイミング回路１３２と関連付けられ得る。タイミング回路１３２は、照明効果の発生の調整可能なタイミングを与えるよう構成され得る。例えば、タイミング回路１３２は、ユーザ・インターフェースと関連付けられて、ユーザがタイミングを希望するように調整するのを可能にする。その調整は、実質的に連続的調整、セグメント化された調整、所定期間での調整、又は任意の他の望ましい調整として設け得る。

大部分の家庭及びオフィスは、複数の別個の回路ブレーカ又はヒューズ上に多数の分岐回路を有するであろう。従来技術の装置の場合、複数の回路全体をオン及びオフに切り換えて、同期化したパワーアップを与えることがこれらの状況では困難であり、且つ望ましくないものである。複数の個々の構成要素を複数の別個のコンセントに電気的接続のため差し込み且つそれら複数の個々の構成要素が複数の別個の回路上にある場合、このことは、個々の装置及び器具を同期化するのを困難にする。本発明の一局面は、各装置が動作しているサイクルを調整するためのシステムを提供することにある。実際上、これは、装置が同期化されることができるように、発生された照明効果の位相を調整する。これは、エンコーダ、ボタン、スイッチ、ダイヤル、直線運動型スイッチ、回転型ダイヤル、トリマ・ポット、受信機、トランシーバ、又は他のそのような装置の形式を取ることができる。それらのものは、回転させ、押され、作動させ、又は通信されるとき、当該装置がサイクル状態にあるそのサイクルの一部を調整及びシフトさせる。ボタンの押しは、例えば、装置の動作を停止させることができ、そしてユーザが別の装置が停止された装置に「追いつく」のを待ち、そしてサイクルの正しい部分で解放することができる。効果が、速い色ウオッシュのように、迅速である場合、ボタンの押しを用いて、効果が継続している間にその効果をゆっくりシフトさせることができる。即ち、調整システムの作動により、タイミングをほんの数パーセントだけ変えてゆっくりさせるか、又は速めることが得られる。調整装置が受信機又はトランシーバである場合、外部信号は、照明装置にＩＲ、ＲＦ、マイクロ波、電話方式、電磁波、有線、ケーブル、ネットワーク又は他の信号を介して与えられ得る。例えば、遠隔制御装置を設けてよく、そしてその遠隔制御装置は、ボタン、ダイヤル、又は他の選択装置を持ち、それによりその選択装置が作動されたとき信号が照明システムに通信され、そしてプログラム実行とクロック・パルスとの間の関係の位相を調整し得る。

一実施形態において、照明装置は、音を発生して、タイミング調整を支援し得る。例えば、その音は、メトロノームに似ていて、ユーザにタイミング・システムを設定するための基準を与え得る。例えば、幾つかの照明システムは、同期化を必要とし、そしてオーディ・トーン（例えば、調時された虫が鳴くような高い音）を、設定を支援するため与え得る。幾つかの照明装置は、オーディ・トーンを発生し得て、そしてユーザは、各照明へ行き、そしてユーザが当該トーンの同期化を聴くまでタイミングを調整し得る。

一実施形態において、プログラム実行の位相を所定量だけシフトさせる調整装置をまた設け得る。例えば、第１の照明装置は、ＡＣラインと同期状態にあるままである一方、第２の照明システムは、そのサイクルを、第１の照明装置の後の３０秒に始めるよう設定されることができるであろうし、次いで第３の照明システムは、第２の照明システムの後の３０秒にそのようにし得る。例えば、これを用いて、通路において移動している又は追跡している虹効果を発生し得る。所定量は、電力波形の位相の一部、例えば、電力波形の９０度、１８０度、２７０度又は他の位相のようなものであり得る。

本発明の原理に従った照明システムはユーザ・インターフェース１１８を含み得て、そこにおいてユーザ・インターフェース１１８を用いて、プログラム、プログラム・パラメータを選択し、調整を行うか、又は別のユーザ選択を行う。ユーザ選択の１つは同期化モードであることができるであろうし、そのモードでは、システムは、その活動をクロック・パルスと協調させる。ユーザ・インターフェース１１８を用いて、同期化モード及び／又は色効果モードを選択することができるであろう。一実施形態において、ユーザ・インターフェース１１８はボタンであり得る。当該ボタンは、所定の期間下側に保持されて、装置を同期化モードに設定し得る。次いで、ボタンを用いて、プログラムを選択して、クロック・パルスと同期して動作する。また、幾つかのボタン、ダイヤル、スイッチ又は他のユーザ・インターフェースを用いて、これらの効果を達成することができるであろう。

一実施形態において、電力サイクルがまた、同期化モードを開始し、又は同期の位相を変えることができるであろう。エネルギ蓄積構成要素（図示せず）（例えば、ＲＣ回路におけるコンデンサ）をまたシステムで用いて、高論理信号又は低論理信号を与えることができるであろう。エネルギ蓄積構成要素は、電源と関連付けられ、そしてシステム内のプロセッサと関連付けられることができるであろう。システムへの電力供給が切られ、そして所定の期間内に再度供給されるとき、システムは、同期モードに行くことができるであろう。電力サイクルはまた、クロック・パルスに対するプログラムの実行の位相を変えさせることができるであろう。

一実施形態において、タイミング回路の調整を用いて、他の楽しませる効果に対する位相調整を与えることができる。例えば、ある一定数の終夜灯又は他の照明器具を通路に沿ったコンセントに電気的接続のため差し込む場合、虹を通路の下方へ移動させ、それにより赤、オレンジ、黄、緑、青、インジゴ色、すみれ色（ＲＯＹＧＢＩＶ）のシークエンスがゆっくり移動し、そしてホールの下方に時間につれてシフトする。通路における全ての装置に給電すること、及びそれにあることになるサイクルの一部を選択するため位相調整を使用することにより、上記効果が、通信又は制御の追加の手段なしで発生されることができる。別の解法は、位相制御の固定した調整であり、例えば、固定の設定を与えるダイヤル、又は位相情報を格納するオンボード・メモリである。このようにして、電力フリッカー又は故障又は意図せずに切り換えられる照明スイッチは、全ての装置をリセットすることを必要としないであろう。一実施形態において、照明システムは、タイミング、位相、調整又は他の情報を格納するメモリを含み得る。一実施形態において、当該メモリは、不揮発性、又はバッテリ・バックアップ型であり得て、又はさもなければシステムの電力の再供給時に情報の再呼び出しを与えるよう構成され得る。位相調整は、例えば、別の照明器具が現在の表示に「追いつく」まで、ユーザが効果を押し又は停止するのを可能にする装置に追加されるボタンを介して達成されることができる。このようにして、唯一つの他の光は、ユーザがタスクをそのユーザにより又はユーザ自身により達成しつつあるとき、同期化を可能にするため任意の他のものへ見えることが必要である。別のモードは、それが基準表示に追いつくまで表示の「早送り」を可能にすることである。上記の２つが上記シークエンスでの同じ時点にあるとき、ボタンが解放され、そして上記２つが、その時点上から同期状態に留まるであろう。

本発明の別の局面は、クロック・パルスを発生し且つそのクロック・パルスをマスタ照明システムからスレーブ照明システムに通信するシステム及び方法である。一実施形態において、プロセッサ１０２は、電源と関連付けされるかそうでないかいずれかであるクロック・パルス信号を発生し、次いでクロック・パルス信号を通信ポート１２４を介して又は電力ラインを介して別の装置に通信し得る。当該通信は、有線又は無線通信システムを介して達成され得る。この実施形態において、クロック・パルスを電源のパラメータから発生することは、あり得るにも拘わらず、必要でない。それは、マスタ（即ち、クロック・パルスを発生する照明装置）がパルスを発生するばかりでなく、それがパルスを他の装置に通信するからである。他の装置は、電源のパラメータをモニタしない場合がある。それは、その他の装置が、その照明効果の発生を、受信されたパルス信号と協調して同期化するからである。一実施形態において、スレーブ照明システムは、幾つかの照明システムを協調させるように、そのスレーブ照明システムが受信したクロック・パルスを再送信するよう構成され得る。これは、通信媒体が限定され、そしてさもなければ特定の照明システムに到達すことができない場合有効であり得る。一実施形態において、クロック・パルス発生器は、照明システムから分離して存在し得る。

図２及び図３は、本発明の原理に従ったシステムが有効であろう環境を図示する。図２は、幾つかの照明体２００を備える壁２０２を図示する。一実施形態において、照明体２００は、照明システム１００を含み、そして壁の電気コンセント（図示せず）に接続されるよう適合されている。照明体２００を電力と接続するため用いられ得る多くのアダプタ、例えば、スペード型プラグ・アダプタ（ｓｐａｄｅ ｐｌｕｇ ａｄａｐｔｏｒ）、ねじ込み型アダプタ、エジソンねじ込み型アダプタ、楔口金型アダプタ、ピン口金型アダプタ、又は他の任意の多くのアダプタなどがある。図３は、本明細書で説明されるようにシステムを介して同期化された照明効果を発生し得る照明体２００が存在する水泳プール、ホット・タブ、温泉等々を図示する。本発明の原理に従ったシステムを多種多様な環境で用い得るが、図２及び図３の環境は例示の目的のみで提供されている。

図４は、本発明の原理に従った環境を図示する。その環境は、窓４０４、窓カーテンのような窓遮光体４０２及び照明体２００を含み得る。照明体２００は、窓の横材（下枠）上のろうそく型照明体におけるように直接見える照明体として構成され得て、又は照明体２００は、遮光体４０２上へ光を投射する壁取り付け型照明体を備えるように、間接的に見える照明体として構成され得る。この例においては、壁取り付け型照明体２００は、光を遮光体４０２上へ投射するよう配置されている。照明体は、前面又は背面上へ、又はそれらの面の端部を通して投射され得る。この構成は、照らされた遮光体を提供し、そしてそれを用いて、例えば、家の外側から見られることになる照明効果を生成し得る。幾つかの照明体２００は同期化されて、同期化された照明効果を提供し得る。例えば、ユーザは、赤、白及び青の光を順次発生する照明効果を発生することを希望し得る。ユーザは全ての窓に同じ色を同時に表示するよう希望し、又はユーザは色が窓から窓へ移動するように見えるのを希望し得る。

本明細書に開示された実施形態の多くがネットワークの使用無しに照明システムを同期化することを教示しているとはいえ、ネットワークは、本発明の原理に従って、協調する信号を照明システム間で通信するため用いられる通信システムを提供し得る。照明システムは、ネットワーク、有線又は無線ネットワークの一部分であり得て、そして照明システムは、クロック・パルス信号をネットワークから受信して、メモリ１１４からのプログラムの実行を協調し得る。メモリ１１４は内蔵され得て、そしてネットワークと関連した幾つかの照明システムは、それら自体のメモリ・システムから照明効果を発生し得る。ネットワークにより与えられた同期化信号は、ネットワークと関連した各照明装置により用いられて、同期化された照明効果を与え得る。一部の実施形態が本明細書においてマスタ／スレーブ照明システムの構成を記載しているとはいえ、別個の同期化信号源を用いて、同期化信号を発生し、そして有線又は無線通信を介して照明システムに通信することができるであろうことが理解されるべきである。

図１におけるＬＥＤ１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃが赤、緑及び青として示されているとはいえ、本発明に従ったシステムにおけるＬＥＤは、白、紫外線、赤外線、又は電磁スペクトル内の他の色を含む任意の色であってよいことが理解されるべきである。本明細書において用いられているように、用語「ＬＥＤ」は、全ての種類の発光ダイオード、発光ポリマ、電流に応答して光を生成する半導体ダイ、有機ＬＥＤ、エレクトロルミネセンス・ストリップ、及び他のそのようなシステムを含むと理解すべきである。一実施形態において、「ＬＥＤ」は、個々に制御される複数の半導体ダイを有する単一の発光ダイオードを意味し得る。また、用語「ＬＥＤ」がＬＥＤのパッケージの種類を限定しないことを理解すべきである。用語「ＬＥＤ」は、パッケージに入れられたＬＥＤ、パッケージに入れられてないＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、及び他の全ての形態のＬＥＤを含む。用語「ＬＥＤ」はまた、ＬＥＤからのエネルギを異なる波長に変換し得る材料（例えば、蛍光物質）を用いてパッケージ化され、又はそれと関連付けられたＬＥＤを含む。

用語「プロセッサ」は、電気的、アナログ又はディジタル信号を処理する任意のシステムを意味し得る。用語「プロセッサ」は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、コンピュータ、及び他の処理システム、並びに意図した機能を実行するよう設計された任意の回路を包含することを理解すべきである。例えば、プロセッサは、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、演算増幅器等々を含む受動又は能動アナログ構成要素、及び／又は論理部品、シフト・レジスタ、ラッチ、又はディジタル機能を実現するための他の任意の構成要素のような個別のディジタル構成要素のような個別の回路から形成され得る。

用語「照明する」は、照明源による放射の周波数の生成を意味することを理解すべきである。用語「色（カラー）」は、あるスペクトル内での任意の放射周波数を意味することを理解すべきであり、即ち、「色（カラー）」は、本明細書で用いられているように、可視スペクトルの周波数ばかりでなく、スペクトルの赤外線及び紫外線範囲の周波数、及び電磁スペクトルの他の範囲の周波数を包含することを理解すべきである。光の色（カラー）は、その色相、彩度、及び／又は輝度として記述することができることを理解すべきである。

実施形態の多くが本明細書においてＬＥＤを用いるシステムを説明しているとはいえ、他の照明源を用い得ることを理解すべきである。用語が本明細書において用いられているように、「照明源」は、ＬＥＤシステムを含む全ての照明源、並びに白熱電球を含む白熱光源、炎のようなピロルミネセント源（ｐｙｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ）、ガス・マントル及び炭素アーク放射源のようなキャンドルルミネセント源（ｃａｎｄｌｅ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ）、並びにガス放電、蛍光源、燐光源を含むフォトルミネセント源、レーザ、エレクトロルミネセンス・ランプのようなエレクトロ・ルミネセント源、発光ダイオード、及び電子的飽和を用いた陰極ルミネセント源、並びに電流蛍光源を含む多種多様のルミネセント源、クリスタロルミネセント源（ｃｒｙｓｔａｌｌｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ）、キネルミネセント源（ｋｉｎｅ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ）、サーモルミネセント源（ｔｈｅｒｍｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ）、摩擦ルミネセンス源、音ルミネセンス源、及び放射蛍光源を含むことを理解すべきである。照明源はまた、原色を生成することが可能であるルミネセント・ポリマを含み得る。

本明細書で説明された実施形態の多くがカラー・ウオッシュ効果を説明しているとはいえ、本発明は多くの異なる効果を包含することを理解すべきである。例えば、本発明は、連続的に変化する照明効果、実質的に連続的に変化する照明効果、急激に変化する照明効果、色変化照明効果、強度変化照明効果、徐々に変化する照明効果、又はいずれの他の望ましい又は有効な照明効果を包含する。

本発明が詳細に示され且つ記載された好適な実施形態と関連して開示されたとはいえ、それらについての様々な変更及び改良が当業者に容易に明らかになるであろう。従って、本発明の趣旨と範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

図１は本発明の原理に従った照明装置を示す。 図２は本発明の原理に従った照明を備える環境を図示する。 図３は本発明の原理に従った照明を備える環境を図示する。 図４は本発明の原理に従った照明を備える環境を図示する。

Claims (39)

1. ＡＣ電源に接続された、ネットワーク化されていない複数の照明装置を含む、照明システムであって、
   各照明装置は、照明装置により発生される照明効果を制御するよう構成されたプロセッサを備え、
   前記プロセッサは更に、ＡＣ電源の周期的に変化するパラメータおよびＡＣ電源の過渡信号の１つから選択される、ＡＣ電源のパラメータをモニタするよう構成されており、
   前記プロセッサは更に、前記ＡＣ電源のパラメータと協調して照明効果を同期化するよう構成されており；照明装置は、ＬＥＤ照明装置を備え、前記照明効果は該ＬＥＤ照明装置により生成されるものであり、
   該照明システムは、追加の協調信号を必要とすることなく、前記ＡＣ電源のパラメータに基づいて、複数の照明装置からの照明出力を協調させる、前記照明システム。
2. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する電圧を含む、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する周波数を含む、請求項１に記載の照明システム。
4. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する電流を含む、請求項１に記載の照明システム。
5. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する電力を含む、請求項１に記載の照明システム。
6. 前記ＡＣ電源の周波数がほぼ６０Ｈｚである、請求項１に記載の照明システム。
7. 前記ＡＣ電源の周波数がほぼ５０Ｈｚである、請求項１に記載の照明システム。
8. 前記過渡信号が電圧過渡信号を含む、請求項１に記載の照明システム。
9. 前記過渡信号が電流過渡信号を含む、請求項１に記載の照明システム。
10. 前記過渡信号が電力過渡信号を含む、請求項１に記載の照明システム。
11. 前記電源が電力を前記照明装置に供給する、請求項１記載の照明システム。
12. 前記ＬＥＤ照明装置が赤、緑及び青のＬＥＤ照明装置を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明システム。
13. 前記ＬＥＤ照明装置が異なる色の少なくとも２つのＬＥＤを更に備え、当該少なくとも２つのＬＥＤが前記プロセッサにより独立に制御される、請求項１に記載の照明システム。
14. 前記ＬＥＤ照明装置が異なる色の少なくとも３つのＬＥＤを更に備え、当該少なくとも３つのＬＥＤが前記プロセッサにより独立に制御される、請求項１に記載の照明システム。
15. 前記少なくとも３つの色が赤、緑及び青を含む、請求項１４に記載の照明システム。
16. 各照明装置が、
    少なくとも１つの可動フィルタとを更に備え、当該可動フィルタは、フィルタリングされた光が前記照明装置から投射されるように前記光源と関連付けられており、
    前記プロセッサが更に、前記可動フィルタを前記光源に対して位置決めするよう構成されている、
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載の照明システム。
17. 前記少なくとも１つの可動フィルタが少なくとも２つの異なる色フィルタを備える、請求項１６に記載の照明システム。
18. 各照明装置が、前記パラメータに関して照明効果のタイミングを調整するよう構成されたタイミング調整回路を更に備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の照明システム。
19. 前記タイミング調整回路がユーザ・インターフェースと関連付けられている、請求項１８記載の照明システム。
20. 前記ユーザ・インターフェースがある範囲の調整を与える、請求項１９に記載の照明システム。
21. 前記ユーザ・インターフェースが複数の調整の設定を与える、請求項２０に記載の照明装置。
22. 前記の複数の設定が複数の所定のタイミング設定を備える、請求項２１に記載の照明システム。
23. 前記所定のタイミング設定が前記ＡＣ電源の位相からの９０度位相シフトを備える、請求項２２に記載の照明システム。
24. 前記所定のタイミング設定が前記ＡＣ電源の位相からの１８０度位相シフトを備える、請求項２２に記載の照明システム。
25. 前記所定のタイミング設定が前記ＡＣ電源の位相からの２７０度位相シフトを備える、請求項２２に記載の照明システム。
26. 前記照明効果が実質的に連続的色変化照明効果を含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の照明システム。
27. 前記照明効果が急激な色変化照明効果を含む、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の照明システム。
28. 前記照明効果が更に複数の照明効果を含む請求項１〜２７のいずれか一項に記載の照明システム。
29. 前記複数の照明効果のうちの少なくとも１つがユーザ・インターフェースを介して選択可能である、請求項２８に記載の照明システム。
30. 前記プロセッサが更に、選択された照明効果を前記パラメータと協調して同期化するよう構成されている、請求項２９に記載の照明システム。
31. 前記ＬＥＤ照明装置により発生される照明効果を制御するためのプログラムを実行するよう構成されたプロセッサを備え、
    前記プロセッサは更に、前記ＡＣ電源のパラメータと協調して前記プログラムの実行を同期化するよう構成されている、
    請求項１〜３０のいずれか一項に記載の照明システム。
32. 複数のＬＥＤ照明装置を含むシステムに照明効果を発生させる方法であって、
    照明効果を発生するよう構成された、ネットワーク化されていない複数のＬＥＤ照明装置に与えられるＡＣ電源の少なくとも１つのパラメータを少なくとも２つの前記ＬＥＤ照明装置がモニタするステップであって、該少なくとも１つのパラメータは、ＡＣ電源の周期的に変化するパラメータおよびＡＣ電源の過渡信号のうちの、少なくとも１つのパラメータであるステップと、
    前記照明効果を前記少なくとも１つのパラメータと同期して発生させ、前記少なくとも２つのネットワーク化されていないＬＥＤ照明装置からの照明出力を、追加の協調信号を必要とすることなく、前記ＡＣ電源の少なくとも１つのパラメータに基づいて、協調させるステップとを含む、前記方法。
33. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する電圧を含む、請求項３２に記載の方法。
34. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する電流を含む、請求項３２に記載の方法。
35. 前記周期的に変化するパラメータが周期的に変化する周波数を含む、請求項３２に記載の方法。
36. 前記過渡信号が過渡電圧信号を含む、請求項３２に記載の方法。
37. 前記過渡信号が過渡電流信号を含む、請求項３２に記載の方法。
38. 前記過渡信号が過渡電力信号を含む、請求項３２に記載の方法。
39. 前記照明効果の発生の前記少なくとも１つのパラメータとの同期化を調整するステップを更に備える、請求項３２に記載の方法。

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