JP2006163364A - インテリジェント照明モジュール、照明またはディスプレイ・モジュール・システム、およびそのような照明またはディスプレイ・モジュール・システムを組み立て、構成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一様なハードウェアおよび電力要件を有し、シームレスなディスプレイ・システム内に形成され、ビデオ表示するか、または標準デジタル照明技術を単一モジュールで実現できる汎用放射インテリジェント・ディスプレイ・モジュールを提供する。
【解決手段】インテリジェント照明モジュール１００は、電力用の入力１１０、シリアル・データ用の入力１１２、および通信データ用の入力１１４を持ち、さらに、制御ボード１２０とディスプレイ・ボード１３０を含む。制御ボード１２０は、ディスプレイ・ロジック１２６、電力調整機能１２２、メモリ１２４、およびディスプレイ・バッファ１２８を備える。ディスプレイ・ボード１３０は、駆動バッファ１３２、ドライバ１３４のアレイ、および照明素子１３６のアレイを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、一様なハードウェアおよび電源条件(power requirements)を有し、シームレスなディスプレイに形成されることが可能な汎用放射ディスプレイ・モジュールに関するものである。特に、本発明は、さまざまなアプリケーションまたは市場向けにパッケージングでき、標準ビデオを表示するか、または単一モジュールで標準デジタル照明技術を実現することができる、自己調整高輝度照明モジュールに関する。

白熱灯、蛍光灯、およびハロゲン・ランプなどの高輝度光源は、大型広報ディスプレイ、屋外スタジアム・ディスプレイ、および劇場照明システムなどの多くの大規模アプリケーションで長い間使用されてきた。元々、多くの大規模照明アプリケーションの照明を制御するために、大きなマニュアル操作のスイッチおよび調光器がランプの近くに配置されていた。後から、ランプは、ランプの高電圧電力を制御するために低電圧直流（ＤＣ）を採用する電子調光器を使用することにより遠隔操作された。しかし、ごく最近、個別のライトのネットワークが中央コンピュータ制御コンソールにより制御されるデジタル制御照明システムが開発された。このような照明システムは、今日では、例えば、劇場照明システムで広く使用されている。１９８６年に、Ｕ．Ｓ．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｈｅａｔｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＵＳＩＴＴ）は、調光器とコンピュータ制御コンソールとの間の標準デジタル・インターフェイスとしてＤＭＸ５１２プロトコルを開発した。 ＤＭＸ５１２プロトコルでは、それぞれのランプは、デジタル・アドレスを持ち、制御ケーブルでこのアドレスに送信されたデジタル・コマンドに応答する。ランプは、複数のアドレスを持ちうる。例えば、色変化ライトは、ランプのモード（オン／オフ／サウンド機能作動）を設定するための第１のアドレス、色を選択するための第２のアドレス、およびランプの色が変化する速度を設定するための第３のアドレスを持つことができる。ＤＭＸ５１２プロトコルは、「ユニバース」と呼ばれる各照明グループについて最大５１２個までのアドレスを制御することができる。ＤＭＸ５１２プロトコルは、デジタル照明のプログラミングにおいて一様性を許容していたが、さまざまなランプを使用するカスタム・ハードウェア・セットアップが、照明システムが必要になる毎に作成されることが多い。たいてい、ランプには異なる電力要件が定められており、外部からの調節を必要とする場合もあれば、高電圧の非安定化電源を必要とする場合もある。そこで、必要なのは、異なるアプリケーションまたは市場、例えば、建築上の照明、小売広告、または伝統的な劇場照明向けにパッケージングできる自己調整高輝度照明モジュールである。したがって、さらに必要なのは、一様なハードウェアおよび電力要件を処理し、シームレスなディスプレイに形成されることが可能な汎用ビルディング・ブロック光源である。

開発の別の分野では、大規模映画を表示するために投影システムが長い間使用されてきた。大規模ビデオ・ディスプレイの第１の商用アプリケーションは、テレビ・モニタの多数のアレイに制限されていた。比較的最近、発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造に進歩があったため、発光ダイオードが大規模ビデオ・ディスプレイ向けの魅力的な光源となった。大規模ビデオ・ディスプレイは、現在、スポーツ・スタジアム、競馬場、競技場、コロシアム、およびコンサート・ホールに使用されている。したがって、市場は、特に一時的な会場で使用するために設置、保守、および解体が容易な、より明るい、より安価な、より大型のディスプレイを要求しており、これらは、旧来の技術では達成することが不可能な市場スペックである。さらに、多くの大規模アプリケーションでは、例えば、大型コンサート・ホールまたはスタジアムの音楽イベントでは、ビデオと照明効果の両方が望まれる。しかし、望む効果を出すために、大規模照明に比べて大規模ビデオには、異なる表示素子が一般に必要とされる。したがって、ビデオおよびデジタル制御照明の両方を発生することができる大規模システムが必要である。

ビデオとデジタル制御照明システムを組み合わせたシステムの実施例は、「Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｓ」という名称の国際出願国際公開ＷＯ９９３１５６０号を参照して説明されている。出願Ｗ０９９３１５６０では、動的照明、精密照明、「スマート」電球、娯楽用照明システム、電力／データ・プロトコル、データ配信トラック、照明構成要素、およびセンサ／フィードバック・アプリケーションを含む、プロセッサ制御ＬＥＤ照明システムを詳述している。上記発明の一実施形態では、照明制御信号は、任意の従来の電子伝送信号、例えば、音楽、コンパクト・ディスク、テレビ、ビデオ・テープ、ビデオ・ゲーム、コンピュータ・ネットワーク、放送、ケーブル、ブロードバンド、またはその他の通信信号に埋め込むことができる。したがって、例えば、照明制御信号を、娯楽信号、例えば、テレビジョン信号内に埋め込み、テレビジョン信号が処理されるときに、テレビジョン信号の帯域幅の一部で照明を制御するようにできる。例えば、この実施形態では、ルーム・ランプの色および光度とともに他の照明効果をテレビジョン信号を通じて直接制御することができる。したがって、テレビジョン信号を送ることで、プレゼンテーション中のいくつかの点において暗くする、他の点において異なる色にストロボ発光する、他の点において閃光を発するといった効果をルーム・ランプに指令することができる。

しかし、上記発明では、入ってきた複合信号を独立した娯楽信号と照明制御信号に分割するためにデコーダを必要とする。その後、照明の目的にしか使用されない照明ブロックおよびビデオを表示するためにしか使用できない娯楽デバイスがそれらの信号を処理する。したがって、ＷＯ９９３１５６０は、ビデオ・ディスプレイまたは照明に別々のモジュールを使用する必要があるという点で限定されている。そこで、必要なのは、標準ビデオおよび標準デジタル照明技術の両方を備えることができるデバイスである。
「Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｓ」という名称の国際出願国際公開ＷＯ９９３１５６０号

本発明の目的は、さまざまなアプリケーションまたは市場向けにパッケージングできる自己調整高輝度照明モジュールを提供することである。

本発明の他の目的は、一様なハードウェアおよび電源条件を有し、シームレスなディスプレイに形成されることが可能な汎用ビルディング・ブロック光源を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、標準ビデオおよび標準デジタル照明技術を単一モジュールに集約した照明素子(a lighting element)を提供することである。

この目的のために、本発明は、第１に、インテリジェント照明モジュールのアレイからなる照明またはディスプレイ・モジュール・システムで使用するためのインテリジェント照明モジュールに関し、前記インテリジェント照明モジュールはそれぞれ、個々のピクセル照明素子のアレイを含むディスプレイ・ボードおよびビデオを表示するためにビデオ・ソースから入力されたシリアル・データを制御するとともに、デジタル照明効果を生み出すために照明コンソールから入力されたデジタル通信データを制御することができる制御ボードを備える。

本発明によるこのようなインテリジェント照明モジュールを使用すると、ビデオおよびデジタル制御照明の両方を発生することができる大規模システムを構築することができる。

好ましい一実施形態では、インテリジェント照明モジュールの照明素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、または液晶ディスプレイ・ピクセル（ＬＣＤ）であり、インテリジェント照明モジュールは、他のインテリジェント照明モジュールと一緒に組み立ててシームレスなディスプレイを構築できるような形態および寸法を有する。

これにより、特に一時的な会場で使用するために設置、保守、および解体が容易な、より明るい、より安価な、より大型のディスプレイを実現できる。

インテリジェント照明モジュールは、上述の機能を備える照明モジュールが、一様なハードウェアおよび電力要件を持ち、シームレスなディスプレイに形成されることができる汎用ビルディング・ブロック光源を構成するように電力調整機能を備える。

第２に、本発明は、本発明による複数のインテリジェント照明モジュールからなる照明またはディスプレイ・モジュール・システムに関し、前記照明モジュールは、照明コントローラに接続された相互接続装置によりリンクされ、さらに照明コントローラはビデオ・ソースおよび／または照明コンソールに接続される。

第３に、本発明は、さらに、本発明による照明またはディスプレイ・システムを構築する方法に関し、
−インテリジェント照明モジュールの個数およびそれぞれのモジュールのアドレスを含むシステム・パラメータと、前記インテリジェント照明モジュールのサポート・フレームワークと、インテリジェント照明モジュールのそれぞれで使用される正面光学系と、を定義することにより照明またはディスプレイ・システムを定義するステップ、
−正面光学系をインテリジェント照明モジュールに組み込むなど、インテリジェント照明モジュールを組み立てるステップ、
−インテリジェント照明モジュールを前記照明またはディスプレイ・システムのサポート・フレームワークに組み込み、照明コントローラ、ビデオ・ソース、および／または照明コンソールを取り付けることを含む、照明またはディスプレイ・システムを組み立てるステップ、
−インテリジェント照明モジュール、照明コントローラ、ビデオ・ソースおよび／または照明コンソールのようなディスプレイ・システム構成要素をリンクするステップ、
−システム・アプリケーションにより要求される照明を発生できるようにインテリジェント照明モジュールの自動アドレス指定、自動位置決め、および構成を実行する自動構成を行い、それによって照明コンソールは、照明またはディスプレイ・モジュール・システムに含まれるインテリジェント照明モジュールの個数を検出し、大規模ディスプレイ内のモジュールの位置、モジュールの向き、およびモジュールの視角を含むモジュール取付けパラメータを含む適切な制御情報を送信するステップ、を含む。

本発明の特長を分かりやすく説明するために、いかなる形でも限定することなく、付属の図面を参照しつつ、本発明によるインテリジェント照明モジュールおよび照明およびディスプレイ・モジュール・システムの以下の好ましい実施形態を実施例としてのみ説明する。

本発明は、一様なハードウェアおよび電源条件を有し、シームレスなディスプレイに形成されることが可能な汎用照明モジュールに関するものである。特に、本発明は、さまざまなアプリケーションまたは市場向けにパッケージングでき、標準ビデオを表示するか、または単一モジュールで標準デジタル照明技術を実現することができる、自己調整高輝度照明モジュールに関する。

図１は、本発明によるインテリジェント照明モジュール１００の機能ブロック図を例示している。インテリジェント照明モジュール１００は、電源の入力１１０、シリアル・データの入力１１２、通信データ（ｃｏｍｍデータ）の入力１１４、制御ボード１２０、およびディスプレイ・ボード１３０を備える。制御ボード１２０は、さらに、電力の調整機能１２２、メモリ１２４、ディスプレイ・ロジック１２６、およびディスプレイ・バッファ１２８を備える。ディスプレイ・ボード１３０は、さらに、駆動バッファ１３２、ドライバ１３４のアレイ、照明素子１３６のアレイ、およびセンサ１３８を備える。

電源の入力１１０は、本発明の実施例では＋４８Ｖ ＤＣのインテリジェント照明モジュール１００用の標準の非安定化電源または安定化電源である。しかし、電源１１０の他の実装も可能であり、ＡＣ、例えば、１１０Ｖ ＡＣまたは２２０Ｖ ＡＣを含む。

シリアル・データ１１２は、ディスプレイ・イメージ・データ、例えば、ピクセル位置アドレス、およびピクセル色の赤色、緑色、および青色（ＲＧＢ）成分に対する値を含む、ディスプレイ・イメージ・データ、例えば、ビデオ・ソースを含むが、ただし、シリアル・データ１１２に対しては多数の他の色の定義および標準も可能である。シリアル・データ１１２は、ディスプレイのリフレッシュ・レートに従って更新されるが、これは、当業者にはよく知られている。

通信データ１１４は、当業者によく知られているように、スイッチング、減光、およびフェーディングなどのデジタル照明効果を制御する、例えば、ＤＭＸ５１２プロトコル・データを使用する、例えば照明コンソールの、デジタルシリアル入力である。カスタム照明プロトコルを含む、他の通信プロトコルも可能である。カスタム照明プロトコルの詳細については、「Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｄｅｏ ｄｅｖｉｃｅｓ」という名称の同じ出願人の名による他の仮出願を参照する。

制御ボード１２０は、インテリジェント照明モジュール１００用のすべての電力調整、処理機能、デジタル・メモリ、および電子バッファリング機能を備える。

調整機能１２２は、インテリジェント照明モジュール１００のすべての電子デバイスの内部電源を発生するために必要なすべての電力変換および調整機能を備える。制御ボード１２０内のメモリ１２４は、「プログラム可能読み取り専用メモリ」（ＰＲＯＭ）および「ランダム・アクセス・メモリ」（ＲＡＭ）などの標準電子構成要素を含む。メモリ１２４の内容は、ハードウェア構成コード、実行可能コード、ルックアップ・テーブル、表示データ、周囲環境データ、およびインストール・コントローラなどのデータを含む。インストール・コントローラは、大規模ディスプレイ内のモジュールの高さ、モジュールの向き、およびモジュールの視角などのインテリジェント照明モジュール１００の動作に影響を与えるインテリジェント照明モジュール１００の固有のインストール・パラメータに対するデータを含む。ディスプレイ・ロジック１２６は、標準の電子構成要素、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を含む。ディスプレイ・ロジック１２６は、インテリジェント照明モジュール１００の正しい動作に必要なすべてのデジタル処理機能を備える。ディスプレイ・バッファ１２８は、トライステート・ラッチ、トライステート・ライン・ドライバ、およびキャパシタ（図に示されていない）などの電子フィルタリング構成要素を含む。

ディスプレイ・ボード１３０は、ディスプレイ照明およびその動作に必要なサポート機能を備える。駆動バッファ１３２は、制御ボード１２０からのパラレル・データを入力し、照明データを復号化して、ラッチする。ドライバ１３４は、照明素子１３６を点灯するのに必要な標準ディスプレイ・ドライバを含み、これらは例えば、発光デバイス（ＬＥＤ）ディスプレイに通常使用される定電流ドライバ、または定電圧ドライバであり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に使用される。照明素子１３６は、ディスプレイを含む個別ピクセル素子のアレイ（図に示されていない）、例えば、無機または有機発光ダイオード（ＬＥＤまたはＯＬＥＤ）もしくはＬＣＤのアレイを含む。制御ボード１２０によりディスプレイの光度処理を行うため、センサ１３８は、インテリジェント照明モジュール１００の内部環境状態、例えば、光と温度を監視する。

動作時に、インテリジェント照明モジュール１００は、シリアル・データ１１２に対するピクセル・イメージ・データ、通信データ１１４に対するディスプレイ制御データ、および電源１１０に対するディスプレイ電力を受け取る。電源１１０および通信データ１１４は、例えば、コントローラ（図に示されていない）から発せられうる。さらにこの実施例では、シリアル・データ１１２は、このコントローラまたは他のインテリジェント照明モジュール１００を発信元とすることができる。ディスプレイ・ロジック１２６は、シリアル・データ１１２を入力して、それを「デシリアライズ」し、パラレル・ピクセル・データを出力する。シリアル・データ１１２は、順次ピクセル・アドレスの順序で送信できず、したがって、ディスプレイ・ロジック１２６は、パラレル・ピクセル・データの順序を変更し、順次ピクセル・アドレスの順序でメモリ１２４に格納する。さらに、メモリ１２４内の順次アドレス位置の順序は、照明素子１３６の順次ピクセル位置に対応する順序にすることはできない。したがって、イメージを表示するために、ディスプレイ・ロジック１２６は、電源投入後、通信データ１１４を介してアップロードされるメモリ１２４内に格納されているルックアップ・テーブルからディスプレイ駆動順序を決定する。
次に、ディスプレイ・ロジック１２６は、隣接ピクセル位置に対応するパラレル・ピクセル・データを駆動バッファ１３２上にラッチする。その後、ドライバ１３４は、照明素子１３６の対応するピクセルを点灯し、指定の表示レートで単一イメージを出力する。

図２Ａおよび図２Ｂは、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の、それぞれ、正面斜視図および後面斜視図である。インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、自律的ディスプレイとして使用するのに好適であるか、またはそれとは別に、一組のインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００内で動作し、さらに大型のディスプレイ（図に示されていない）を形成することもできる。インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、例えば、放射照明素子２１０の８×１１平面マトリクス・アセンブリである。大規模ディスプレイ（図に示されていない）は、複数のインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００で形成され、例えば、壁面全体を覆うディスプレイをなす。大規模ディスプレイの詳細については、「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｅｍｉｓｓｉｖｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ ｍｏｄｕｌｅｓ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ｆｏｒ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅｓ ａｎｄ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｆｏｒ ｓｕｃｈ ｄｉｓｐｌａｙ ｍｏｄｕｌｅｓ．」という名称の仮出願の説明を参照する。

動作時に、複数の照明モジュール・アセンブリ２００が相互接続され、例えば、ディスプレイ・コントローラ（図に示されていない）を使用して操作される大規模ディスプレイ全体（図に示されていない）を形成する。

図３は、本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の後面分解図である。インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、正面光学系３１０、正面光学系３１０を装着するための機械インターフェイスを含むディスプレイ・ボード・アセンブリ３１４、制御ボード・アセンブリ３１６、筐体３１８、ヒート・シンク３２４、クーリング・ファン３２０、固定インターフェイス３２８、ファン・カバー３２２、およびボルト３１２を備える。ケーブル・コネクタ３２６は、ケーブル（図３には示されていない）の一部であり、制御ボード・アセンブリ３１６上のコネクタに接続される。

正面光学系(front optics)３１０は、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の保護レンズ・カバーである。正面光学系３１０は、例えば、放射照明素子(emissive lighting element)２１０の８×１１平面マトリクス・アセンブリを収納するが、しかし、正面光学系３１０は、本発明の実施例に限定されず、さまざまなアプリケーションに対して、さまざまな幾何学的形状に対応し、さまざまな数の放射照明素子２１０を収めることができる。さらに、正面光学系３１０のレンズの設計により、放射照明素子２１０の光学的品質が決まり、例えば、小さな放射円錐を持つ正面光学系３１０は充填比が大きく、より高品質のビデオ・ディスプレイが得られる。さらに、照明光学系３１０は、通常の磨耗または損傷があるためディスプレイを保守したり、またはインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００をアップグレードして、ディスプレイのスタイルまたは性能を変更するため、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の耐用年数の間に交換することができる。照明モジュール・アセンブリ２００の光学設計の詳細については、「Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｅｌｅｍｅｎｔｓ」という名称の仮出願の説明を参照する。構造フレームを備える機械インターフェイス（図に示されていない）では、ディスプレイ・ボード・アセンブリ３１４および筐体３１８を正面光学系３１０に取り付ける。ディスプレイ・ボード・アセンブリ３１４は、図１を参照してディスプレイ・ボード１３０の説明で説明されているように、放射照明素子２１０および電子ディスプレイ・ドライバを含む。ディスプレイ・ボード・アセンブリ３１４は、さらに、制御ボード・アセンブリ３１６用の取り付け構造を備える。制御ボード・アセンブリ３１６は、図１を参照して制御ボード１２０の説明で説明されているように、制御データ、つまり、ＤＭＸ５１２およびシリアル表示データ、つまり、ＲＧＢデータを含む標準データ・ソースからディスプレイを操作するために必要なすべてのインテリジェント機能を含む。制御ボード・アセンブリ３１６は、ディスプレイに電力を供給する電力調整機能を備える。したがって、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、標準ビデオおよび標準デジタル照明技術を単一モジュールに集約した照明素子である。筐体３１８は、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００および取り付け構造（図に示されていない）との物理インターフェイスの筐体である。ファン・カバー３２２は、クーリング・ファン３２０を筐体３１８の後部の適所に留める。固定インターフェイス３２８は、ボルト３１２を使用して、ファン・カバーを筐体３１８に取り付けるために必要な機械インターフェイスである。筐体３１８は、異なるパッケージング幾何形状に対応するように修正することができ、したがって、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、異なるアプリケーションまたは市場向けにパッケージングできる自己調整高輝度照明モジュールである。ヒート・シンク３２４は、制御ボード・アセンブリ３１６およびディスプレイ・ボード・アセンブリ３１４の熱冷却用の設計に組み込まれている。

動作時に、制御ボード・アセンブリ３１６は、ケーブル・コネクタ３２６に接続するケーブル（図に示されていない）を使用して、シリアル表示データ、ディスプレイ制御データ、および電力をソース、例えば、ディスプレイ・コントローラ（図に示されていない）から受信し、それらの入力を処理して、ディスプレイまたはディスプレイ全体の一部を形成するインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の点灯をアクティブ化し、変調する。大規模ディスプレイは、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００のアレイ、例えば、大規模ウォール・ディスプレイ（図に示されていない）から構成される。

図４は、本発明によるインテリジェント照明モジュール・システム４００のブロック図を例示している。インテリジェント照明モジュール・システム４００は、例えば、複数のインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００ａ、２００ｂ、．．．２００ｎ、相互接続装置４１０、ビデオ・ソース４１２、照明コンソール４１４、照明コントローラ４１６、および場合によっては、周囲環境コントローラ（ＡＥＣ）４１８を備える。インテリジェント照明モジュール・システム４００は、この実施例の実装に限定されず、したがって、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００を利用する他の照明システム・アーキテクチャも可能である。インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００を利用する他の照明システム・アーキテクチャの詳細については、「Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｄｅｏ ｄｅｖｉｃｅｓ」という名称の同じ出願人の名による他の仮出願を参照されたい。

相互接続装置４１０は、電力１１０、シリアル・データ１１２、および通信データ１１４をインテリジェント照明モジュール・システム４００内のそれぞれのインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に伝送する複数の導線を備える１本のケーブルである。ビデオ・ソース４１２は、ビデオ・フィード、例えば、ＳＤＩまたはＲＧＢを照明コントローラ４１６に供給するビデオ伝送デバイス、例えば、パーソナル・コンピュータのディスプレイ入力、またはビデオ・プロセッサのディスプレイ入力である。照明コンソール４１４は、さまざまな照明効果、例えば、明るさ、減光、色変更、およびビデオ効果を生み出すために、インテリジェント照明モジュール・システム４００を制御し、操作するために使用されるアプリケーション・ソフトウェアを実行するコンピュータ・コンソールである。照明コンソール４１４は、例えば、劇場照明システムで広く使用されている。照明コントローラ４１６は、シリアル表示データおよび制御データをインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に直接供給するデバイスである。照明コンソール４１４は、制御データ・プロトコル、つまり、ＤＭＸ５１２プロトコルを介して照明コントローラ４１６と通信する。場合によっては、周囲環境コントローラ４１８は、通信データ１１４を介して、例えば、周囲の温度、明るさ、および湿度を含む周囲の環境データをインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に供給する。動作時に、照明コントローラ４１６は、ビデオ・ソース４１２からビデオ・フィードを、照明コンソール４１４から制御データ、つまりＤＭＸ５１２プロトコルを受信し、相互接続装置４１０を介してシリアル表示データおよび制御データをそれぞれのインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に出力する。インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、大規模ディスプレイ内のモジュールの高さ、モジュールの向き、モジュールの視角などのモジュール取付けパラメータを含む、シリアル表示データおよび制御データを相互接続装置４１０を介して照明コントローラ４１６から受信する。さらに、場合によっては、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、相互接続装置４１０を介して、周囲環境コントローラ４１８から周囲の環境データを受信する。それぞれのインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、これらの信号を使用して、ディスプレイ全体を形成するアレイで点灯する。大規模ディスプレイは、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００のアレイ、例えば、大規模ウォール・ディスプレイから構成される。したがって、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、一様なハードウェアおよび電力要件を有し、シームレスなディスプレイに形成されることが可能な汎用ビルディング・ブロック光源として機能する。

図５は、本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００を使用する方法を示す流れ図である。方法５００は、インテリジェント照明モジュール・システム４００の最初の組み立て、および自動構成を含み、図１から４は、方法５００のステップ全体を通して参照される。方法５００は、以下のステップを含む。

ステップ５１０：ディスプレイ・システムを定義する

このステップでは、ディスプレイ・アプリケーションのシステム・パラメータは、ディスプレイ・システム全体（図に示されていない）の要求条件および仕様に従って、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００について定義される。システム・パラメータは、例えば、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の個数およびそれぞれに対するアドレス、サポート・フレームワーク（図に示されていない）、サポート・フレームワークとの機械的インターフェイス、および正面光学系３１０を含む。方法５００は、ステップ５１２に進む。

ステップ５１２：構成要素を組み立てる

このステップでは、システムの構成要素の取付け準備が行われる。例えば、正面光学系３１０は、いくつかのインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に組み込まれる。方法５００は、ステップ５１４に進む。

ステップ５１４：ディスプレイ・システムを組み立てる

このステップでは、システムの構成要素は、ディスプレイ・システム内に取り付けられる。例えば、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、ディスプレイ・システムのサポート・フレームワーク内に組み込まれる。方法５００は、ステップ５１６に進む。

ステップ５１６：ディスプレイ・システム構成要素をリンクする

このステップでは、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、電力、ビデオ、およびデータ通信を供給するために、例えばディスプレイ・システム全体を通してローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはＤＭＸ５１２により相互接続される。方法５００は、ステップ５１８に進む。

ステップ５１８：通信データをリンクする

このステップでは、相互接続装置４１０は、照明コントローラ４１６にリンクされ、相互接続されているディスプレイ・システムに、例えばＬＡＮまたはＤＭＸ５１２を介して、電力、ビデオ、およびデータ通信のためのソースを供給する。方法５００は、ステップ５２０に進む。

ステップ５２０：自動構成

このステップでは、システム・アプリケーションで必要とする照明を発生することができるように、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００では、自動アドレス指定、自動位置決め、および構成が行われる。例えば、照明コンソール４１４は、複数のモジュールが適切な情報を個別に表示できるように、ディスプレイ・システムに含まれるインテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００の個数を検出し、大規模ディスプレイ内のモジュールの高さ、モジュールの向き、およびモジュールの視角などのモジュール取付けパラメータを含む適切な制御情報を、コントローラ４１６および相互接続装置４１０を介して、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００に送信する。この実施例ではさらに、インテリジェント照明モジュール・アセンブリ２００は、受信データを変更する、つまり周囲の温度を補償する十分なインテリジェント機能を備えるが、相互接続装置４１０上のＤＭＸ５１２データ・ストリームは変更されない。方法５００は終了する。

本発明は、いかなる形でも、上で説明され、図面に表されている方法および実施形態に限定されないが、本発明によるそのようなインテリジェント照明素子および照明またはディスプレイ・システムは、本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな形状および寸法で実現することができる。

本発明によるインテリジェント照明モジュールの機能ブロック図を例示する図である。 本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリを示す正面斜視図である。 本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリを示す後面斜視図である。 本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリを示す後面分解図である。 本発明によるインテリジェント照明モジュール・システムのブロック図を例示する図である。 本発明によるインテリジェント照明モジュール・システムを使用する方法を示す流れ図である。

符号の説明

１００ インテリジェント照明モジュール
１１０ 電源の入力
１１２ シリアル・データの入力
１１４ 通信データ（ｃｏｍｍデータ）の入力
１２０ 制御ボード
１２２ 電力の調整機能
１２４ メモリ
１２６ ディスプレイ・ロジック
１２８ ディスプレイ・バッファ
１３０ ディスプレイ・ボード
１３２ 駆動バッファ
１３４ ドライバ
１３６ 照明素子
１３８ センサ
２００ インテリジェント照明モジュール・アセンブリ
２００ａ、２００ｂ、．．．２００ｎ 複数のインテリジェント照明モジュール・アセンブリ
２１０ 放射照明素子
３１０ 正面光学系
３１２ ボルト
３１４ ディスプレイ・ボード・アセンブリ
３１６ 制御ボード・アセンブリ
３１８ 筐体
３２０ クーリング・ファン
３２２ ファン・カバー
３２４ ヒート・シンク
３２６ ケーブル・コネクタ
３２８ 固定インターフェイス
４００ インテリジェント照明モジュール・システム
４１０ 相互接続装置
４１２ ビデオ・ソース
４１４ 照明コンソール
４１６ 照明コントローラ
４１８ 周囲環境コントローラ（ＡＥＣ）
５００ 本発明によるインテリジェント照明モジュール・アセンブリを使用する方法
５１０ ディスプレイ・システムを定義する
５１２ 構成要素を組み立てる
５１４ ディスプレイ・システムを組み立てる
５１６ ディスプレイ・システム構成要素をリンクする
５１８ 通信データをリンクする
５２０ 自動構成

Claims (14)

1. 照明モジュールのアレイからなる照明またはディスプレイ・モジュール・システムで使用するためのインテリジェント照明モジュールであって、前記照明モジュールはそれぞれ、個々のピクセル照明素子のアレイを含むディスプレイ・ボードおよびビデオを表示するためビデオ・ソースから入力されたシリアル・データを制御するとともに、デジタル照明効果を生み出すために照明コンソールから入力されたデジタル通信データを制御することができる制御ボードを備えるインテリジェント照明モジュール。
2. 前記照明素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または液晶ディスプレイ・ピクセル（ＬＣＤ）である請求項１に記載のインテリジェント照明モジュール。
3. 他の類似の照明モジュールと一緒に使用してシームレスなディスプレイを構築できるような形態および寸法を持つ請求項１に記載のインテリジェント照明モジュール。
4. 前記制御ボードは、ＤＭＸ５１２プロトコル・データの形態で通信入力データを制御することができる請求項１に記載のインテリジェント照明モジュール。
5. 前記制御ボードは、電力調整機能を備える請求項１に記載の照明モジュール。
6. 前記ディスプレイ・ボードおよび前記制御ボードは、筐体、正面光学系、正面光学系を装着するための機械インターフェイス、ヒート・シンク、クーリング・ファン、およびファン・カバーを含むインテリジェント照明モジュール・アセンブリ内に組み込まれる請求項１に記載のインテリジェント照明モジュール。
7. 前記照明モジュールは、ビデオ・ソースおよび／または照明コンソールに接続されている照明コントローラに接続される相互接続装置によりリンクされる請求項１に記載の複数のインテリジェント照明モジュールからなる照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
8. 前記相互接続装置は、電力、シリアル・データ、および通信データをそれぞれの照明モジュールに伝送する複数の導線を備えるケーブルである請求項７に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
9. 前記ビデオ・ソースは、パーソナル・コンピュータのディスプレイ入力またはビデオ・フィードを前記照明コントローラに供給するビデオ・プロセッサのディスプレイ・ユニットなどのビデオ伝送デバイスである請求項７に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
10. 前記照明コンソールは、さまざまな照明効果を生み出すためにアプリケーション・ソフトウェアを実行するコンピュータ・コンソールである請求項７に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
11. 前記照明コンソールは、前記ＤＭＸ５１２プロトコルなどの制御データ・プロトコルを介して前記照明コントローラと通信する請求項７に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
12. 前記照明コントローラは、相互接続装置を介してシリアル・ディスプレイ・データおよび制御データを前記接続されたインテリジェント照明モジュールに供給する請求項７に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
13. 前記インテリジェント照明モジュールは、受信された信号を使用して、ディスプレイ全体を形成するアレイで点灯する請求項１２に記載の照明またはディスプレイ・モジュール・システム。
14. −インテリジェント照明モジュールの個数およびそれぞれのモジュールのアドレスを含むシステム・パラメータと、前記インテリジェント照明モジュールのサポート・フレームワークと、前記インテリジェント照明モジュールのそれぞれで使用される前記正面光学系と、を定義することにより前記照明またはディスプレイ・システムを定義するステップと、
    −前記正面光学系を前記インテリジェント照明モジュールに組み込むなど、前記インテリジェント照明モジュールを組み立てるステップと、
    −インテリジェント照明モジュールを前記照明またはディスプレイ・システムの前記サポート・フレームワークに組み込み、前記照明コントローラ、ビデオ・ソース、および／または照明コンソールを取り付けることを含む、前記照明またはディスプレイ・システムを組み立てるステップと、
    −前記インテリジェント照明モジュール、前記照明コントローラ、前記ビデオ・ソース、および／または前記照明コンソールのようなディスプレイ・システム構成要素をリンクするステップと、
    −前記システム・アプリケーションにより要求される前記照明を発生できるように前記インテリジェント照明モジュールの自動アドレス指定、自動位置決め、および構成を実行する自動構成を行い、それによって前記照明コンソールは、前記照明またはディスプレイ・モジュール・システムに含まれるインテリジェント照明モジュールの個数を検出し、前記大規模ディスプレイ内の前記モジュールの位置、前記モジュールの向き、および前記モジュールの視角などの、モジュール取付けパラメータを含む前記適切な制御情報を送信するステップと、
    を含む請求項７に記載の照明またはディスプレイ・システムを組み立て、構成する方法。

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