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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134529
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】人工窓と人工天窓
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20160101AFI20240926BHJP
   E06B 7/28 20060101ALI20240926BHJP
   G02B 3/08 20060101ALI20240926BHJP
   F21V 5/04 20060101ALI20240926BHJP
   H05B 45/10 20200101ALI20240926BHJP
   H05B 47/16 20200101ALI20240926BHJP
   H05B 47/155 20200101ALI20240926BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20240926BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20240926BHJP
【FI】
F21S2/00 400
E06B7/28 C
G02B3/08
F21V5/04 650
H05B45/10
H05B47/16
H05B47/155
G09F9/00 362
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024034913
(22)【出願日】2024-03-07
(31)【優先権主張番号】18/123,688
(32)【優先日】2023-03-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】508145241
【氏名又は名称】クリスティー デジタル システムズ ユーエスエー インコーポレイティッド
【氏名又は名称原語表記】Christie Digital Systems USA,Inc.
【住所又は居所原語表記】10550 Camden Dr. Cypress, CA 90630 , USA
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】プリード,ジョーダン エヴァルズ ハクスレー
【テーマコード(参考)】
3K244
3K273
5G435
【Fターム(参考)】
3K244AA05
3K244BA01
3K244BA08
3K244BA15
3K244BA26
3K244BA31
3K244CA02
3K244DA01
3K244DA16
3K244DA19
3K244FA03
3K244FA07
3K244GA08
3K244GA14
3K244HA01
3K244KA02
3K244KA13
3K244KA15
3K273PA10
3K273QA24
3K273TA03
3K273TA15
3K273TA23
3K273TA27
3K273TA28
3K273UA22
5G435BB12
5G435CC09
5G435EE25
5G435GG02
5G435LL18
(57)【要約】      (修正有)
【課題】人工窓および人工天窓を提供する。
【解決手段】焦点面104は、コリメートレンズ102の所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している。コリメートレンズ102に対向する前面110および対向する背面112を有するシート108は半透明であり、前面110に像114を有し、像114はコリメートレンズ102のほぼ焦点面104に位置する。シート108の背面112に配置された少なくとも1つのランプ116を含み、シート108はコリメートレンズ102とランプ116との間にある。ランプ116は、シート108の背面112に向かって光を放射し、シート108を透過した光の少なくとも一部はコリメートレンズ102に向かって放射される。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
焦点面および前記焦点面内に位置する焦点を有するコリメートレンズであって、前記焦点面は、前記コリメートレンズの所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズと、
レンズ対向前面、および前記レンズ対向前面の反対側の背面を有するシートであって、前記シートは半透明であり、少なくとも前記レンズ対向前面において像を有し、前記シートの像は前記コリメートレンズの焦点面付近に位置する、シートと、
前記シートが前記コリメートレンズと少なくとも1つのランプとの間にあるように、前記シートの背面に配置された少なくとも1つのランプであって、前記少なくとも1つのランプは、前記シートの背面に向かって光を放射するように構成され、前記光の少なくとも一部は、前記シートを透過して前記コリメートレンズに向かって放射される、少なくとも一つのランプと、を含む、
装置。
【請求項2】
前記コリメートレンズは、フレネルレンズを含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記シートは、前記コリメートレンズの前記焦点面及び前記所定の光学特性の1つ以上に応じて、平坦又は湾曲している、
請求項1記載の装置。
【請求項4】
前記像の中心が前記コリメートレンズの前記焦点付近に位置する、
請求項1記載の装置。
【請求項5】
前記像は、前記コリメートレンズの前記焦点と交差する水平線を含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記少なくとも1つのランプは、少なくとも1つの発光ダイオードを含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項7】
前記少なくとも1つのランプが、前記像を均一に照明するように構成されたランプのアレイを含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項8】
制御装置をさらに備え、
前記少なくとも1つのランプは、前記シートに対して異なるそれぞれの位置にある複数のランプを含み、
前記制御装置は、時間帯、1つ以上の所定の輝度レベル、および1つ以上の所定の色温度のうちの1つ以上に従って、前記複数のランプの個々のランプをそれぞれ明るくしたり暗くしたりするように構成されている、
請求項1に記載の装置。
【請求項9】
制御装置をさらに備え、
前記少なくとも1つのランプは、前記シートおよび前記像の水平線のうちの1つ以上に対する線または円弧に沿って異なるそれぞれの位置に配置された複数のランプを含み、前記複数のランプは、前記線または前記円弧の対向する端部に位置する最初のランプおよび最後のランプを含み、
前記制御装置は、
1日のそれぞれの時間帯に、前記最初のランプから始まり前記最後のランプで終わる前記線または円弧に沿って、それぞれのランプを順次明るくし、所定のランプが明るくなると、前記複数のランプの他のランプを暗くするように構成される、
請求項1に記載の装置。
【請求項10】
前記少なくとも1つのランプは、前記線又は円弧に沿って配置された複数のランプに加えて、ランプのアレイをさらに含み、
前記制御装置は、
前記複数のランプのうちの所定のランプが明るくされたり暗くされたりしている間、前記ランプのアレイのそれぞれの輝度を維持し、
前記複数のランプの他のランプが暗いとき、前記他のランプを前記ランプのアレイのそれぞれの輝度に暗くするように構成される、
請求項9に記載の装置。
【請求項11】
ミラーをさらに備え、前記ミラー、前記コリメートレンズおよび前記シートは、前記ミラーが前記コリメートレンズに向かって前記像を反射し、前記シートの前記像が前記ミラーを介して前記コリメートレンズのほぼ前記焦点面に位置するように配置される、
請求項1に記載の装置。
【請求項12】
前記シートおよび前記像は、前記コリメートレンズに対してほぼ垂直である、
請求項1に記載の装置。
【請求項13】
前記シートは、前記コリメートレンズに対して略平行であり、前記装置は、前記コリメートレンズと前記シートとの間に平面部品をさらに含み、前記平面部品は、前記コリメートレンズの端部から少なくとも部分的に前記焦点に向かって延びている、
請求項1に記載の装置。
【請求項14】
前記シートは、前記コリメートレンズに対して略平行であり、前記装置は、前記シートから前記コリメートレンズに向かって一部延びるミラーをさらに含み、
前記ミラーは、前記焦点から所定の距離に位置する、
請求項1記載の装置。
【請求項15】
前記シートと前記コリメートレンズとの間に位置する第2のシートをさらに含み、
前記第2のシートは透明であり、前記第2のシートよりも小さいそれぞれの像を前記第2のシート上に含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項16】
前記コリメートレンズ、前記シート及び前記少なくとも1つのランプを支持するハウジングをさらに備える、
請求項1に記載の装置。
【請求項17】
前記ハウジングは、前記コリメートレンズ、前記シート及び前記少なくとも1つのランプを壁及び天井のうちの1つ以上に取り付けるための1つ以上の取り付け部品を含む、
請求項16記載の装置。
【請求項18】
前記ハウジングは、前記装置を前記装置と同様の他の装置とタイリングするための1つ以上のタイリング部品を含む、
請求項16記載の装置。
【請求項19】
複数の装置を含むシステムであって、
前記複数の装置の各々は、
焦点面および前記焦点面内に位置する焦点を有するコリメートレンズであって、前記焦点面は、前記コリメートレンズの所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズと、
前記レンズ対向前面および前記レンズ対向前面と反対側の背面を有するシートであって、前記シートは半透明であり、少なくとも前記レンズ対向前面において像を有し、前記シートの像は前記コリメートレンズの略焦点面に位置するシートと、
前記シートが前記コリメートレンズと前記少なくとも1つのランプとの間にあるように、前記シートの前記背面に配置された少なくとも1つのランプであって、前記少なくとも1つのランプは、前記シートの背面に向かって光を放射するように構成され、前記光の少なくとも一部は、前記シートを透過して前記コリメートレンズに向かって放射される、少なくとも1つのランプと、
ハウジングであって、前記ハウジングは、
前記コリメートレンズ、前記シート、および前記少なくとも1つのランプを壁および天井のうちの1つ以上に取り付けるための1つ以上の取り付け部品、ならびに
前記装置を前記複数の装置の他の装置とタイリングするための1つ以上のタイリング部品のうちの1つ以上を含む、ハウジングと、を含む、
システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
人工窓や人工天窓の人気は高まっているが、そのような人工窓や人工天窓は一般に大きく、かさばり、重いため、壁や天井に吊るすのは難しい。
【図面の簡単な説明】
【0002】
本明細書に記載された様々な実施例をより良く理解し、それらがどのように実施され得るかをより明確に示すために、次に、例示のためにのみ、添付図面を参照する。
図1】非限定的な実施例による、人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図2】非限定的な実施例による、図1の装置を通る光の経路を示す。
図3】非限定的な実施例による、異なる方向での図1の装置を示す。
図4】非限定的な実施例による、人工窓として使用される場合の図1の装置100の像を示す。
図5】非限定的な例による、人工天窓として使用された場合の図1の装置100の像を示す。
図6】非限定的な実施例による、図1の装置のランプのアレイを示す。
図7】非限定的な実施例による、図1の装置の電子部品を示す。
図8】非限定的な実施例による、図1の装置の少なくとも1つのランプを制御する方法のフローチャートである。
図9】非限定的な実施例による、人工太陽が第1の位置にある図1の装置の透視正面図である。
図10】非限定的な実施例による、人工太陽が第2の位置にある図1の装置の透視正面図である。
図11】非限定的な実施例による、人工太陽が第3の位置にある図1の装置の透視背面図である。
図12】非限定的な実施例による、人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図13】非限定的な実施例による、タイル状に並べられた図1の複数の装置からなるシステムを示す。
図14A図13のシステムを描いているが、非限定的な実施例に従って、鑑賞者が図13のシステムの左側に位置している場合に、個々の装置による放出光のコリメーションによって生じ得るシステムの光学的効果を示す。
図14B】非限定的な例に従って、鑑賞者が図13のシステムの左側に位置しているときに鑑賞者によって見られる像の一部を示す。
図14C図13のシステムを示すが、非限定的な例に従って、鑑賞者が図13のシステムの中央に位置する場合に、個々の装置による放出光のコリメーションに起因して生じ得るシステムの光学的効果を示す。
図14D】非限定的な実施例による、鑑賞者が図13のシステムの中央に位置するときに鑑賞者によって見られる像の一部を示す。
図14E図13のシステムを示すが、非限定的な実施例に従って、鑑賞者が図13のシステムの右側に位置する場合に、個々の装置による放出光のコリメーションに起因して生じ得るシステムの光学的効果を示す。
図14F】非限定的な実施例による、鑑賞者が図13のシステムの右側に位置しているときに鑑賞者によって見られる像の一部を示す。
図15】代替的な非限定的実施例による、タイル状に並べられた図1の複数の装置からなるシステムを示す。
図16図1の装置の透視正面図であり、非限定的な実施例による様々なさらなる特徴を示している。
図17】非限定的な実施例による、レンズと第1のシートとの間に第2のシートを含む人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図18】非限定的な例による、図17の装置の第2シートの例を示す。
図19】非限定的な実施例による、特定の光学的効果を達成するために第2のシート上に異なる像を有する、一緒にタイル状に並べられた図17の3つの装置から成るシステムを示す。
図20】非限定的な実施例による、視野角を広げるためにそのシートから延びる1つ以上のミラーを含む人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図21】非限定的な実施例による、視野角を広げるためにその像を2倍にするミラーを含む人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図22】非限定的な実施例による、図21の装置によって2倍にされた像の一例を示す図である。
図23】非限定的な実施例による、窓枠を模倣する平面部品を含む人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図24】非限定的な実施例による、模倣された窓枠を示す図23の装置の透視正面図を示す。
図25】さらなる非限定的な実施例による、代替照明スキームを備えた人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図26】さらなる非限定的な実施例による、さらなる代替照明方式を備えた人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
図27】さらなる非限定的な実施例による、さらなる代替照明方式を備えた人工窓及び/又は人工天窓装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【0003】
人工窓及び/又は人工天窓は、より一般的になってきているが、そのような人工窓及び/又は人工天窓は、一般に、大きく、嵩張り、重いため、壁又は天井に吊り下げることが困難である。さらに、少なくともその大きさのために、そのような人工窓及び/又は人工天窓は、大きなコストを有する場合がある。例えば、大型の人工窓及び/又は人工天窓を実現するために、このような装置は、一般に、大型のフラットパネルディスプレイ(例えば、横幅が25cmを超える液晶ディスプレイ(LCD))に依存する可能性があり、このようなディスプレイから光を供給するための光学系の奥行きは、一般に、このようなディスプレイの幅及び高さとともに増大する。したがって、「大きな」ウィンドウは、深い内部構造(例えば、レンズの焦点距離が長いため)を必要とする場合があり、一般に、このような装置の重量、かさばり(例えば、深さ)、およびコストを増加させる。あるいは、このような装置は、1つの主照明源が装置の「空」部分を照らし、太陽光効果も提供する青空効果を達成するために、レイリー散乱に依存することが多いが、これは、現実の窓及び/又は天窓像を模倣する上で効果がないことがある。さらに、窓及び/又は天窓から射し込む太陽の輝度を模倣し得る所望の輝度レベルを達成するためには、強力な照明源が必要とされる場合があり、その出力は、人工の窓及び/又は天窓の表面積に依存する場合があり、相応の冷却要件及び/又は高価格が導入される場合がある。
【0004】
このように、本明細書で提供されるのは、コリメートレンズと、そこに像を有するシートであって、シートは少なくとも半透明であるシートと、シートを通過する光を放出し、コリメートレンズによってコリメートされる、シートの背後にある少なくとも1つのランプとを含む装置である。像は、一般に、コリメートレンズの焦点面に位置し、レンズの焦点位置を含み、焦点面は、コリメートレンズの所与の光学特性に応じて、平坦であっても湾曲していてもよい。このように、像は、光学的な「無限遠」(例えば、及び/又は光学的な無限遠に近い)に位置し、したがって、コリメートレンズを通して像を見ている鑑賞者が目を動かし、及び/又は装置に対して位置を変えるなどすると、鑑賞者は、鑑賞者が窓又は天窓を通して遠く離れた光景を見ているかのような像の景色を見ることになる。
【0005】
コリメートレンズは、フレネルレンズ及び/又は他の適切なコリメートレンズで構成される。
【0006】
シートは、ビニール、アクリル、ポリカーボネートなどを含むがこれらに限定されない、任意の適切な材料から形成されてもよい。シートは、少なくとも1つのランプからの光の少なくとも一部を透過するため、少なくとも半透明及び/又は半透明であると理解される。
【0007】
像は、シート上に印刷されてもよく、及び/又は、例えば、シートに接着される別個の材料から構成されてもよい。また、像は、少なくとも半透明及び/又は半透明であると理解される。
【0008】
装置が人工窓として使用されるか、人工天窓として使用されるかに応じて像を選択することができる。
【0009】
例えば、本装置が人工窓として使用される場合、像は、空部分、地面部分及び水平線を含むことができ、この水平線は、コリメートレンズの焦点と交差することができ(ただし、水平線は、任意の適切な位置であっても良い)、空部分と地面部分との間を概ね画定する。これらの例のいくつかにおいて、空部分は、任意の適切な青色の色合い(及び/又は任意の他の適切な色及び/又は色の組み合わせ及び/又は色のグラデーション)であってよく、雲及び/又は空に現れ得る他の特徴を含んでよい。地面部分は、緑色、茶色、青色(及び/又は他の任意の適切な色)など、任意の適切な色及び/又は色の組み合わせであってよく、ツリー、庭園、山、都市のスカイラインなど、窓を通して現れる可能性のある任意の適切な特徴を含んでよい。いくつかの例では、地上部分の特徴が空部分まで延びることがある。しかし、本装置が人工天窓として使用される場合、像は空部分のみを含んでもよい。装置はそれ以外では同じであるため、像及び/又はシートを変更することにより、装置を容易にカスタマイズすることができる。いくつかの例では、装置が製造され出荷された後に、像をカスタマイズ及び/又は変更することができる。
【0010】
少なくとも1つのランプは、シートの実質的な部分及び/又は全体を通して光を供給するように配置された発光ダイオード(LED)等の1つのランプのみから構成されてもよく、1つのランプとシートとの間には任意の適切な光学装置が配置される。他の例では、少なくとも1つのランプは、1つのランプとシートとの間に配置された任意の適切な光学装置を備えていても、備えていなくてもよい、複数のLED及び/又はLEDのアレイ等の、複数のランプ及び/又はランプのアレイから構成されてもよい。少なくとも1つのランプは、少なくとも1つのランプの輝度が1日の時間帯などを模倣するように制御されるように調光可能であってもよい。同様に、いくつかの例では、少なくとも1つのランプの色温度は、1日の時間帯などを模倣するように制御可能である。少なくとも1つのランプが制御可能である例では、装置は、少なくとも1つのランプを制御するマイクロプロセッサ等の制御装置を含んでいてもよい。
【0011】
少なくとも1つのランプが複数のランプ及び/又はランプのアレイから構成される例では、1つ以上のランプは、空を模倣する輝度及び/又は色温度に制御され得る他のランプに対して、太陽を模倣する輝度及び/又は色温度に制御され得る。これらの例のいくつかでは、太陽を模倣するように制御可能なランプの一部は、例えば、空における太陽の通過を模倣するために、像の空の部分における異なる位置における異なる時間帯の太陽を模倣するために、線(ライン及び/又は弧に沿って配置され、異なる時間帯にそれぞれの輝度及び/又は色温度に制御されてもよい。別の言い方をすれば、空における太陽の通過を模倣するために、ライン及び/又は円弧に沿ったランプの部分のうち、所定のランプを、例えば8時間から12時間にわたって連続して、一度に1つずつ明るくし、他のランプを暗くするなどしてもよい(例えば、日の出、空を横切る太陽の通過、及び日没を模倣するため)。太陽を模倣するように制御可能な所定のランプが、太陽を模倣していない場合、所定のランプは、空を模倣するランプの他のものと同じ輝度及び/又は色温度に制御されてもよい。ある実施例では、太陽を模倣するように制御可能なランプの部分は、ランプの他の部分と異なるサイズ及び/又は形状であってもよいが、他の実施例では、太陽を模倣するように制御可能なランプの部分は、ランプの他の部分と同じサイズ及び/又は形状であってもよい。
【0012】
装置は、一般に、コリメートレンズ、シート及び少なくとも1つのランプを支持するハウジング等を含むと理解される。幾つかの例では、ハウジングは、一つ以上の壁及び天井に装置(例えば、コリメートレンズ、シート及び少なくとも1つのランプ)を取り付けるための1つ以上の取付部品を含むことができるが、これらに限定されない。このような取付装置は、締結具及び/又は接着剤等を含むことができる。
【0013】
さらに、コリメートレンズ、シート、及び少なくとも1つのランプは、比較的小さくてもよく、例えば、幅及び高さがそれぞれ20cm未満であってもよいので、装置は、(例えば、コリメートレンズの焦点距離がより小さいことに起因して)より大きい先行技術の装置よりも比較的小さい奥行きを有してもよく、装置は、より大きい先行技術の装置よりも比較的低重量で嵩張らず、装置を壁及び/又は天井に取り付けやすくする。しかしながら、他の実施例では、装置は、装置の外部の取り付け装置及び/又は留め具の任意の適切な組み合わせを使用して、壁及び/又は天井に取り付け可能であり得る。
【0014】
しかしながら、このような小型の装置は、それ自体では窓及び/又は天窓を模倣するのに有効でない場合があり、及び/又は小型の窓及び/又は天窓を模倣するのみである場合がある。そのようなものとして、ハウジングは、例えば壁及び/又は天井において、複数の装置のうちの他の装置とタイリングするための1つ以上のタイリング部品(部品)を含むことができるが、これらに限定されない。このようなタイリング部品は、適切なファスナー、磁石など、及び/又はタイリングされた装置の端部の整列を補助する任意の部品を含み得るが、これらに限定されない。このようなタイリング部材はさらに、タイル状の装置(デバイス)が共通の電源によって給電されるように、タイル状装置内のそれぞれのランプを電気的に接続する電気コネクタ、およびタイル状装置が共通の制御装置によって制御されるように、タイル状装置内のそれぞれのランプ及び/又はそれぞれの制御装置を接続するデータコネクタを含むが、これらに限定されない。
【0015】
別の言い方をすれば、複数の本装置を含むシステムが提供されてもよく、複数の本装置の各々は、実質的に類似しており、例えば、それぞれのシートにおいて類似及び/又は同一の像を有し、類似及び/又は同一のランプアレイを有し、同様の方法で制御される。複数の装置の各々は、複数の装置を壁又は天井に互いに隣接してタイル貼り可能及び/又は取付け可能にする任意の適切な部品を含むことができる。しかしながら、他の実施例では、複数の装置は、装置の外部にあるタイル張り部材及び/又は留め具の任意の適切な組合せを用いてタイル張り可能であってもよい。
【0016】
複数の装置は実質的に類似していてもよく、複数の装置のそれぞれの像は一般的に同じであってもよく、それぞれのレンズのそれぞれの光学的無限遠に位置しているため、それぞれのコリメートレンズを通してそれぞれの像およびそれぞれの光を見ている鑑賞者は、一般的に、鑑賞者が窓または天窓を通して遠く離れた光景を見ているかのように、それぞれの像およびそれぞれの光を1つの大きな像として見ることになる。しかし、コリメートレンズが光をコリメートする(平行にする)ため、鑑賞者は、タイル状の装置の複数の像が大きな像を形成しているかのような錯覚の中で、任意の瞬間に鑑賞者が見ている大きな像の部分のみを見ることになる。
【0017】
しかしながら、実際には、現在提供されている複数の装置は、鑑賞者によって直接観察されることはあまりなく、むしろ、そのような複数の装置は、窓または天窓からの照明に近似する及び/又は模倣する照明を部屋に提供することができる。そのため、複数の装置によって放射される光の全輝度及び/又は全照度は、30,000nitsを超えるピーク強度を有する可能性がある(例えば、従来技術の装置のフラットパネルディスプレイよりも劇的に明るい)。さらに、特に太陽を模倣するために使用される可能性がある複数の装置の特定のランプの全輝度及び/又は全照度は、1,000,000nitsを超える可能性があるが、そのようなランプが配置される複数の装置の領域に「集中」する可能性がある。
【0018】
さらに、複数のそのようなタイル状の装置の各々は、複数のそのようなタイル状装置と同じ及び/又は類似の表面積を有する可能性のあるより大きな先行技術の装置と比較して、より小さく、より低い電力のランプを含む可能性がある。別の言い方をすれば、本明細書で提供される9つのタイル状装置を、単一のタイル状装置の9倍の大きさの表面積を有するより大きなモノリシック(一体的な)先行技術の装置と比較すると、より大きなモノリシックな装置は、単一のタイル状装置のそれぞれのランプの9倍の電力を有するランプを必要とする可能性があり、9倍の電力を有するそのようなランプは、単一のタイル状装置のそれぞれのランプよりも高価である可能性があり、及び/又は、本明細書で提供されるような9つのタイル状装置の9つのランプよりも冷却が困難である可能性がある。したがって、本明細書で提供されるようなタイル型装置は、より大型のモノリシックな従来技術の装置よりも安価であり、冷却が容易である可能性がある。
【0019】
このようにして、比較的安価で冷却が容易な低電力ランプを備えた、安価で低重量の人工窓及び/又は人工天窓を提供することができ、この人工窓及び/又は人工天窓は、例えばアレイ状にタイル状に並べられた装置の数に応じて、任意の適切なサイズ及び/又は形状にすることができる。特に、各装置は比較的小型で軽量であるため、装置を個別に壁または天井に取り付けることにより、一般に、より大きな人工窓及び/又は人工天窓を容易に組み立てることができる。さらに、装置の奥行きが先行技術の装置よりも比較的小さくてもよいため、このような装置は、一般に、先行技術の装置よりも占有するスペースが小さく、及び/又は邪魔にならない場合がある。さらに、そのような小型装置の製造コストおよび輸送コストは、より大型でかさばる先行技術の装置と比較して低減され得る。
【0020】
さらに、装置は、単に長方形などに限らず、任意の適切な形状でタイル状に配置されてもよい。例えば、壁面や天井に同数の装置を行と列に並べて配列してもよいが、十字型や不定形など、他の形状に配列してもよい。
【0021】
幾つかの実施例では、ハウジングは、複数の装置がタイル状に並べられたとき、マリオン(組子)状の人工窓及び/又はマリオン状の人工天窓が提供されるように、窓及び/又は天窓のマリオンを模倣するために、コリメートレンズの外側の周りにフレームを含んでもよい。他の実施例では、ハウジングは、コリメートレンズを通して見た像が装置の縁まで延びるように、コリメートレンズの外側の周りにフレームを含まなくてもよく、マリオンでない人工窓及び/又は人工天窓が提供される。
【0022】
装置及び/又は複数の装置は、1つ以上のランプに電力を供給するための1つ以上の電源の任意の適切な組み合わせ、例えば装置ごとに1つの電源、または複数の装置のシステム用の1つの電源を含むことができるが、これらに限定されるものではなく、前述のタイル部品(部品)を介して複数の装置に接続されてもよい。いくつかの例では、装置ごとの電力レベルは、パワー・オーバー・イーサネット(PoE)電力レベルの範囲内であってもよく、及び/又はPoEスイッチを使用して、ポートごとにタイルに電力および通信接続性を供給してもよい。
【0023】
同様に、装置及び/又は複数の装置は、例えば1つ以上のランプを制御するための1つ以上の制御装置の任意の適切な組み合わせ、例えば装置ごとに1つの制御装置、又は複数の装置のシステムに対して1つの制御装置を含むことができるが、これらに限定されない。1つ以上の制御装置が提供される場合、制御装置は、複数の装置の1つ以上のランプの制御が同期されるように、通信中であってもよく、及び/又は共通の時間に同期されてもよい。データ接続は、前述のタイリング部品を介して複数の装置間に提供されてもよい。
【0024】
本装置の他のオプションの特徴は、本明細書において説明されるが、これらに限定されず、装置の視野角を拡大し得る1つ以上のミラー、及び/又は窓及び/又は天窓のマリオン(縦仕切り)も模倣し得る、少なくとも部分的にレンズの焦点に向かってコリメートレンズの縁から延びる1つ以上の湾曲及び/又は平面部品を含む。
【0025】
他のタイプの人工窓及び/又は人工天窓が本明細書で提供される。
【0026】
例えば、シートの背後に少なくとも1つのランプを含む装置に関して本明細書で説明したのと同様に、コリメートレンズ、シート及び像を含む代替装置が提供されてもよい。しかしながら、対照的に、このような代替装置は、コリメートレンズとシート(例えば、及び/又は像)との間に配置され、像を照明する少なくとも1つのランプを含むことができるが、これに限定されない。これらの例では、シート及び/又は像は透明でなくてもよい。
【0027】
さらなる実施例では、シートの後方に少なくとも1つのランプを含む装置に関して本明細書で説明したのと同様のコリメートレンズ、シート及び像を含む他の代替装置が提供されてもよい。しかしながら、対照的に、このような他の代替装置は、シートの表面、例えば太陽の位置に配置された少なくとも1つのランプを含むことができ、このランプもまた像を照らすことができる。このような例では、シート及び/又は像は透明でなくてもよい。
【0028】
さらに別の例では、さらなる代替装置は、シートの後方、コリメートレンズとシートとの間、およびシートの表面におけるランプの任意の適切な組み合わせを含むことができる。
【0029】
本明細書の一態様は、焦点面および該焦点面に位置する焦点を有するコリメートレンズであって、該焦点面は、該コリメートレンズの所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズと、レンズに対向する前面(レンズ対向前面)および該レンズに対向する前面と反対側の背面を有するシートであって、該シートは半透明であり、少なくとも該レンズに対向する前面において像を有し、該シートの像は、該コリメートレンズの該焦点面に位置するシートと、前記シートがコリメートレンズと少なくとも1つのランプとの間にあるように、シートの裏側に配置された少なくとも1つのランプであって、前記少なくとも1つのランプは、シートの裏側に向かって光を放射するように構成され、光の少なくとも一部は、シートを透過してコリメートレンズに向かって放射される、少なくとも1つのランプと、を含む装置を提供する。
【0030】
本明細書の別の態様は、複数の装置であって、複数の装置の各々は、以下を備える:焦点面および該焦点面に位置する焦点を有するコリメートレンズであって、前記焦点面は、該コリメートレンズの所定の光学的特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズと、レンズに対向する前面(レンズ対向前面)および該レンズに対向する前面と反対側の背面を有するシートであって、該シートは半透明であり、少なくとも該レンズに対向する前面において、該シートの像が該コリメートレンズの該焦点面のあたりに位置する、シートと、シートがコリメートレンズと少なくとも1つのランプとの間にあるように、シートの背面側に配置された少なくとも1つのランプであって、少なくとも1つのランプは、シートの背面側に向かって光を放射するように構成され、光の少なくとも一部は、シートを透過してコリメートレンズに向かって放射される、少なくとも1つのランプと、コリメートレンズ、シート、および少なくとも1つのランプを、壁および天井のうちの1つ以上に取り付けるための1つ以上のマウント部品(取り付け部品)、および、本装置を複数の装置のうちの他の装置とタイリングするための1つ以上のタイリング部品(部品)の1つ以上を含むハウジングと、を備えるシステムを提供する。
【0031】
図1は、装置100の概略側面図を示す。装置100は、焦点面104および焦点面104に位置する焦点106を有するコリメートレンズ102であって、焦点面104はコリメートレンズ102の所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズ102;レンズに対向する前面110およびレンズに対向する前面110に対向する背面112を有するシート108であって、シート108は、半透明、及び/又は半透明であり、少なくともレンズに対向する前面110において、像114を有し、シート上の像114は、コリメートレンズ102の焦点面104のあたりに位置する、シート;および、シート108がコリメートレンズ102と少なくとも1つのランプ116との間にあるように、シート108の背面112に位置する少なくとも1つのランプ116であって、少なくとも1つのランプ116は、シートの背面112に向かって光を放出するように構成され、シート108を透過した光の少なくとも一部は、コリメートレンズ102に向かって放出される、少なくとも1つのランプ116を含む。
【0032】
次に、装置100の構成部品の詳細を説明する。
【0033】
コリメートレンズ102は、任意の適切な形状およびサイズの任意の適切なコリメートレンズから構成されてもよいが、特定の実施例では、コリメートレンズ102は、装置100の深さおよび重量を最小化するために、コリメートフレネルレンズを含んでもよい。しかしながら、コリメートレンズ102は、任意の適切なタイプの光学ガラス及び/又は光学プラスチックなどの任意の適切な光学材料から作製された球面(または球形)レンズを含むが、これらに限定されない任意の適切なコリメートレンズから構成されてもよい。簡単のために、コリメートレンズ102は、以下、交換可能にレンズ102と称される。
【0034】
さらに、描かれているように、レンズ102は、単一のコリメートレンズから含んでもよいが、他の実施例では、レンズ102は、任意の適切な数のコリメートレンズ102を含んでもよいし、レンズ102の数は、例えば、先行技術の装置と比較して、装置100が小型かつ軽量であることを保証するために、一般に、装置100の所定の寸法に従って選択されてもよい。実際、特定の実施例では、レンズ102は、特に、装置100の高さ及び幅に類似した寸法の単一のレンズに限定されてもよい。別の言い方をすれば、いくつかの実施例では、装置100は1つのレンズ102のみを含んでもよい。
【0035】
一般に、レンズ102は、レンズ102の焦点面104およびレンズ102の焦点106を規定する所定の光学特性を有すると理解される。図1および全体を通して、焦点面104は破線で描かれ、焦点106は「x」の中心にあると理解され、「x」として描かれている。一般に、焦点106はレンズ102の中心軸117に沿って、レンズ102の焦点距離に位置すると理解される。さらに、中心軸117はレンズ102に垂直であり、レンズ102と焦点106の中心を通って延びていると理解される。中心軸117はさらに、焦点面104(例えば、シート108および像114)に対して垂直であると理解される。一般に、装置100の奥行きを最小にするために、レンズ102の焦点106は、可能な限り小さくなるように選択されるが、これは、ある程度の光学的歪み及び/又は収差を有するレンズの使用をもたらす可能性があり、その結果、焦点面104が湾曲する可能性があり、図3に関して以下でより詳細に説明する。しかしながら、焦点面104が湾曲していることは、レンズ102の他の光学特性による場合もある。
【0036】
図1と実質的に類似しており、同様の部品には同様の番号が付されているが(ただし、明瞭化のために中心軸117は省略されている)、装置100を通る光の経路が描かれている図2を参照すると、少なくとも1つのランプ116からの光200が、シート108および像114を透過することが理解される。さらに、焦点106及び/又は焦点面104からレンズ102に向かって進む透過光202は、一般に、コリメート光204を生成するようにレンズ102によってコリメートされ、焦点106及び/又は焦点面104に位置する(及び/又はその近傍及び/又はそれに隣接する)任意の像、例えば像114が、鑑賞者によって見られるときに光学的無限遠に(及び/又はその近傍及び/又はそれに隣接する)形成されることが理解される。以下では、像114は、コリメートレンズ102の焦点面104に、及び/又は、光学的無限遠に位置すると記載されることがあるが、像114は、コリメートレンズ102の焦点面104付近に、及び/又は、光学的無限遠付近に位置することがあることが理解される。実際、本明細書に記載される光学的効果は、像114がコリメートレンズ102の焦点面104に位置するとき、及び/又は像114がコリメートレンズ102の焦点面104の付近(例えば、レンズ102の裏面及び/又は像対向面と焦点面104との間の距離に対して、及び/又はレンズ102の焦点距離に対して、焦点面104から数ミリメートル以内、及び/又は他の可能性の中で、10%以内、5%以内、1%”以内、0.5%”以内)に位置するときに生じる可能性がある。
【0037】
このように、像114は焦点面104に位置し、焦点106と交差するため、鑑賞者にとって像114は光学的に無限遠に形成されると理解される。
【0038】
光202、204は、光202、204の光線として特定の位置に引かれるが、光202、204は、概して連続的であり、シート108及び像114のサイズは、像114がレンズ102を通して見られるとき、鑑賞者が像114の範囲を見るが、像の縁を見ことのないように、レンズ102に関して選択されることが理解される(例えば、シート108及び像114の寸法は、レンズ102の像に対向する側の寸法と同様であるか、又はそれよりも大きくてもよい)。
【0039】
しかしながら、レンズ102は、完全なレンズではなくてもよく、及び/又は、光学歪み及び/又は収差、及び/又は、所定の光学特性などを含んでもよく、その結果、焦点面104は、所定の光学特性に応じて平坦または湾曲であってもよい。このように、焦点面104が平坦である場合、シート108(例えば、像114)は平坦であるが、焦点面104がレンズ102の所与の光学特性に応じて湾曲している場合、シート108(例えば、像114)は湾曲している。
【0040】
例えば、図1に実質的に類似しており、同様の部品には同様の番号が付されている図3に注意が向けられるが、図3は、焦点面104が水平方向(例えば、左から右)に湾曲しており、したがって、シート108、および像114も同様に湾曲している装置100の上面図を描いている。これらの実施例において、図1図3とを比較すると、レンズ102、シート108、及び像114(例えば、以下により詳細に説明するランプ116のアレイと同様に)を含む装置100は、一般に矩形状であり、装置100の幅は装置100の高さよりも大きいことが理解される。
【0041】
特に、描かれているように、そして再び図1図3とを比較すると、これらの実施例において、焦点面104、シート108、および像114は、水平方向(例えば、装置100の幅に沿って)には湾曲しているが、垂直方向(例えば、装置100の高さに沿って)には湾曲していないことが理解される。このような湾曲は、レンズ102が矩形であること(例えば、及び/又はレンズ102が矩形フレネルレンズを含む)、及び/又はレンズ102が所定の光学歪曲及び/又は収差を有することに起因し得る、レンズ102の所定の光学特性に依存し得る。しかしながら、いくつかの実施例では、焦点面104、シート108及び像114は、レンズ102の所定の光学特性に依存して、水平方向及び垂直方向の両方向に湾曲していてもよい。しかしながら、装置100が特定の方向(例えば、図1が側面図として記載され、図3が上面図として記載される)に配向されるように記載される一方で、装置100が任意の適切な方向(例えば、図1が交互に上面図として記載され、図3が側面図として記載され、それに応じて像114が配向されるように、装置100が90°回転されてもよい)に配向されてもよいことが理解される。
【0042】
とにかくシート108、ひいては像114は、一般に、鑑賞者にとって像114が平坦に見えるように、及び/又は、鑑賞者にとって像114の少なくとも水平線が平坦に、及び/又は、直線に、及び/又は、湾曲していないように見えるように、レンズ102の焦点面104に適合するように形成される(例えば、図4に関して後述するように)。
【0043】
別の言い方をすれば、シート108および像114は、焦点面104およびコリメートレンズ102の所定の光学特性の1つ以上に応じて、平坦であっても湾曲していてもよい。
【0044】
シート108は、部分的に透明であり、その所定の形状を維持するために少なくとも部分的に剛性であってもよい任意の適切な材料から形成されてもよいが、シート108は、焦点面104の曲線に適合するように、例えば曲線に曲げることが可能であってもよく、そのような曲線は、シート108が装置100のハウジングによって支持されることによって維持されてもよい(例えば、図9参照)。シート108は、ビニル、アクリル、ポリカーボネートなどを含むがこれらに限定されず、少なくとも半透明及び/又は半透明の任意の適切な材料から形成されてもよい。しかしながら、シート108は、代替的にガラス等から形成されてもよい。
【0045】
材料にかかわらず、シート108及び像114は、少なくとも1つのランプ116からの光200の少なくとも一部を透過すると理解され、したがって、シート108及び像114は、少なくとも半透明及び/又は半透明であると理解される。
【0046】
像114は、シートに印刷されてもよく、及び/又は、シート108に接着される別個の材料(例えば、ビニール、アクリル、ポリカーボネートなどを含むが、これらに限定されない)で構成されてもよい。しかしながら、像114は、任意の適切な方法で形成されてもよい。像114がシート108とは別の材料上に形成され、折り曲げ可能なシート108に接着される場合、シート108の材料も、湾曲したシート108に適合するように折り曲げ可能であってもよいが、そのような折り曲げ及び/又は湾曲は、像114がシート108に接着された(及び/又はシート108に印刷された)後に生じてもよいことが理解される。
【0047】
図1図2及び/又は図3を参照すると、焦点面104が像114を二等分し、像114のほぼ中心がコリメートレンズ102の焦点106に位置し、像114はある程度の深さを有するように描かれているが、像114は、シート108のレンズ対向前面110上に印刷されてもよく、したがって、焦点面104および焦点106は、レンズ対向前面110の表面において実質的に同位置にあってもよく、及び/又は、焦点面104および焦点106は、レンズ対向前面110の表面によって実質的に画定されてもよいことが理解される。
【0048】
次に、装置100が人工窓として構成される場合に、使用され得る像114の正面図、及び装置100が人工天窓として構成される場合に使用され得る像114の正面図をそれぞれ描く図4及び図5に関して、像114の例を説明する。
【0049】
図4に注目が向けられると、人工窓用の像114のこれらの例では、像114は、空部分402、地面部分404、及び、例えばコリメートレンズ102の焦点106と交差し(但し、水平線406は任意の適切な位置にあってもよい)、空部分402と地面部分404との間を画定する水平線406を含んでもよい。これらの実施例のいくつかにおいて、空部分402は、青色の任意の適切な色合いであってよく、それゆえ、明瞭さのためだけに図4において「青色」とラベル付けされ(例えば、「青色」という単語は、一般に、空部分402には現れない)、空に現れ得る雲及び/又は他の特徴を含んでもよい(例えば、描かれているように)。
【0050】
地面部分404は、緑色、茶色など、任意の適切な色及び/又は色の組み合わせであってよく、それゆえ、図4では明瞭化のためにのみ「緑」とラベル付けされており(例えば、「緑」という単語は、一般に地面部分404には表示されない)、(例えば、描かれているような)ツリー、庭園、山、都市のスカイライン(地平線)など、窓を通して見え得る任意の適切な特徴を含んでよい。いくつかの例では、地面部分404の特徴は、空部分402に延びていてもよく、例えば、描かれているように、2本のツリーが地面部分404から空部分402に延びている。しかしながら、像114は、窓を通して見ることができる像に対応し得る任意の適切な像を含んでもよく、所定の美学、所定の地域などに応じてカスタマイズされ得る。
【0051】
しかしながら、青色および緑色が描かれているが、空部分402および地面部分404は、任意の適切な色及び/又は色の組み合わせ及び/又は色の濃淡及び/又は色のグラデーションなどであってもよく、さらに、英数字のテキストは一般に空部分402および地面部分404から省略されているが、他の実施例では、英数字のテキストが空部分402及び/又は地面部分404に存在してもよい(例えば、ビルボード及び/又は広告及び/又はスカイライティングなどの像の形態で)ことが理解される。
【0052】
図4の像114は、水平線406が矩形の像114の長手寸法にわたって延びる特定の向きを有するが、他の実施例では、像114は、装置100が、長手寸法が水平または垂直または別の向きである壁に取り付けられるかどうかに応じて別の向きを有してもよい。例えば、装置100が垂直に壁に取り付けられる場合、水平線406は像114の短い寸法にわたって延びることがあり、空部分402及び地面部分404はそれに応じて適合される。さらに、焦点面104、シート108、および像114の曲率は、鑑賞者にとって、水平線406が平坦に、及び/又は、直線に、及び/又は、湾曲していないように見えるように、選択することができる。
【0053】
これとは対照的に、図5に注意を向けると、人工天窓用の像114のこれらの例では、像114は、空部分502(例えば、および地面部分および水平線なし)を含んでもよい。これらの実施例のいくつかにおいて、空部分502は、任意の適切な青色の色合い(例えば、及び/又は、任意の他の適切な色及び/又は色の組み合わせ及び/又は色の濃淡及び/又は色のグラデーション等)であってよく、それゆえ、明瞭さのためだけに図5において「青」とラベル付けされており(例えば、英数字テキストが空部分502に現れてもよいが、「青」という単語は一般に空部分502には現れない)、(例えば、描写されているように)雲及び/又は空に現れ得る他の特徴を含んでもよい。しかしながら、像114は、空を通して見ることができる像に対応し得る任意の好適な像を含み得、所与の美観、所与の領域などに応じてカスタマイズされ得る。これらの例では、像114の向きは、装置100が任意の適切な向きで天井に取り付けられるのに適している場合がある。
【0054】
少なくとも1つのランプ116は、任意の適切なタイプのランプを含んでもよいが、特定の実施例では、少なくとも1つのランプ116は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を含んでもよい。幾つかの実施例では、少なくとも1つのランプ116の輝度及び色温度は、装置100がオンのとき、装置100が輝度及び色温度が変化しないコリメート光204を放出するように、固定されてもよい。しかしながら、他の実施例では、以下により詳細に説明するように、少なくとも1つのランプ116の輝度及び色温度は、コリメート光204の輝度及び色温度が制御され得るように、制御可能であってもよい。
【0055】
次に、少なくとも1つのランプ116の正面図を描いた図6に注意を向けると、描かれているように、少なくとも1つのランプ116は、像114が裏面112から実質的に均一に照明されるようにシート108の裏面112を実質的に均一に照明するLEDなどのランプ116のアレイ600を含んでもよい。例えば、ランプ116のアレイ600は、シート108と同じ及び/又は同様のサイズ(高さ及び幅)であってもよい。別の言い方をすれば、少なくとも1つのランプ116は、像114をほぼ均一に照明するように構成されたランプ116のアレイ600を含んでもよく、アレイ600は、任意の適切なサイズ及び/又は形状を有してもよく、シート108よりも小さくてもよく、シート108と同じ又は同様であってもよく、シート108よりも大きくてもよい。
【0056】
描かれているように、ランプ116のアレイ600は、2種類のランプ116を含む:アレイ600内に配置される小型ランプ602;およびアレイ600内のライン及び/又は円弧606に沿って配置される大型ランプ604-1、604-2、604-3。簡単のため、大型ランプ604-1、604-2、604-3は、以下、ランプ604と総称し、一般的にはランプ604と呼ぶ。この慣例は、本明細書の他の箇所でも使用される。簡単のため、1つの小型ランプ602のみが示されているが、アレイ600は、例えば、13行12列に配置された複数の小型ランプ602を含むことが理解される。
【0057】
描かれているように、各小型ランプ602は、小型ランプ602ごとに2つの正方形で表されるように、小型ランプ602ごとに2つのLEDを含む。これらの例のいくつかでは、2つのLEDの各々は、同じ及び/又は同様の色温度であってもよいが、他の例では、例えば、小型ランプ602の色温度のより柔軟性及び/又は制御を可能にするために、2つのLEDの各々は、異なる色温度であってもよい。
【0058】
さらに、3つの大型ランプ604が描かれているが、装置100は、小型ランプ602のみ(例えば、小型ランプ602と置き換えられてもよい大型ランプ604はない)、1つの大型ランプ604、2つの大型ランプ604、または3つ以上の大型ランプ604(例えば、アレイ600においてライン及び/又は円弧606に沿って配置されている)を含んでもよい。さらに、小さい(小型)および大きい(大型)という用語は、図6に描かれているように、ランプ602、604を区別するために使用されているが、ランプ602、604は、互いに対して任意の適切なサイズ及び/又は形状であってもよく、したがって、同じサイズであってもよく、及び/又は、ランプ604は、ランプ602よりも小さくてもよい。したがって、ランプ602、604は、代替的に、それぞれ第1のランプ602および第2のランプ604と呼ばれることがある。
【0059】
小型ランプ602は、像114の一般的な照明に使用することができ、大型ランプ604は、一般的な照明と、像114の空部分402、502を横切る太陽の通過を模倣することの両方に使用することができる。このように、大型ランプ604は円形であるが、任意の適切な形状及び/又はサイズであってよい。
【0060】
例えば、円弧606は、像114の空部分402、502を横切る太陽の経路を表すことができ、大型ランプ604は、空部分402、502を横切る太陽の通過を模倣するために、互いおよび小型ランプ602に対して、異なる時間に明るくまたは暗くしてもよい。小型ランプ602及び/又は大型ランプ604の色温度も、日の出、正午、日没、及び/又は他の任意の適切な時間帯など、1日の異なる時間帯を表現するために、異なる時間帯に制御することができる。ランプ602、604の制御については、図8図9図10、および図11に関してより詳細に説明する。
【0061】
あるいは、少なくとも1つのランプ116は、シート108の裏面112から像114を実質的に均一に照らすするように構成された1つだけのランプ116を含んでもよい。これらの例のいくつかでは、少なくとも1つのランプ116は、フレネルレンズ、光散乱シートなど、そのような実質的に均一な照明を容易にするための任意の適切な光学部品から構成されてもよい。実際、幾つかの実施例では、少なくとも1つのランプ116は、1つ以上のLEDによって端部から照明されたときにシート108に向かって光200を放出する光散乱シート等を含む。
【0062】
いずれにせよ、図1図2および図3に描かれているように、シート108および像114は、レンズ102と少なくとも1つのランプ116との間にあり、及び/又はシート108および像114は、レンズ102と任意の適切なサイズおよび形状の光源との間にあることが理解される。
【0063】
一般に、レンズ102の光学特性及び/又は種類、レンズ102の焦点106、及び少なくとも1つのランプ116とシート108との間の間隔及び/又はシート108と少なくとも1つのランプ116との間の間隔は、装置100の奥行を最小にするように選択され得る。装置100の奥行きは、図12に関してより詳細に説明される、レンズ102の前面(例えば、シート108及び/又は像114及び/又は少なくとも1つのランプ116から外方を向くレンズ102の外面)から少なくとも1つのランプ116の背面(例えば、シート108から外方を向く少なくとも1つのランプ116の側面)及び/又は装置100のハウジングの裏面までの距離を含むと理解され得る。同様に、装置100の部品は、装置100の重量を最小限にするように選択されてもよい。例えば、レンズ102は、他のタイプのレンズよりも軽量である光学プラスチック及び/又は他のタイプの材料で形成されたフレネルレンズを含んでもよい。同様に、シート108は、ガラスではなく、プラスチックなどから形成されてもよい。
【0064】
次に、装置100の電子部品を図7について説明する。特に、装置100の電子部品は、一般に、1つ以上のランプ116と、制御装置700と、1つ以上のアプリケーション703を記憶するメモリ702と、任意に通信インターフェース704(以下、互換的にインターフェース704と呼ぶ)と、を含んでもよい。装置100は、電源706をさらに含んでもよい。制御装置700は、少なくとも1つのランプ116、メモリ702、および存在する場合にはインターフェース704と通信可能に接続されていると理解される。
【0065】
制御装置700は、1つ以上の中央プロセッサ(CPU)及び/又は1つ以上のグラフィック処理ユニット(GPU)及び/又は1つ以上の処理ユニットを含むがこれらに限定されない、プロセッサ及び/又は複数のプロセッサを含むことができ、いずれにせよ、制御装置700は、ハードウェア要素及び/又はハードウェアプロセッサで構成される。いくつかの実施態様において、制御装置700は、ASIC(特定用途向け集積回路)及び/又はFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、及び/又はRaspberry PiTM及び/又はArduinoTMタイプの装置を含んでもよく、具体的には、少なくとも1つのランプ116の輝度及び/又は色温度、及び/又はアレイ600の少なくとも1つのランプ116のそれぞれの輝度及び/又は色温度を制御するように構成される。したがって、装置100は、好ましくは、一般的なコンピューティング装置ではなく、少なくとも1つのランプ116の輝度及び/又は色温度を制御するための特定の機能を実装するように特別に構成された装置であってもよい。例えば、装置100及び/又は制御装置700は、少なくとも1つのランプ116の輝度及び/又は色温度を制御するための機能を実装するように構成されたコンピュータ実行可能エンジンを具体的に含むことができる。
【0066】
メモリ702は、不揮発性記憶装置(例えば、Erasable Electronic Programmable Read Only Memory(「EEPROM」)、フラッシュメモリ)および揮発性記憶装置(例えば、ランダムアクセスメモリ(「RAM」))を含むことができる。本明細書に記載の装置100の機能的教示を実施するプログラミング命令は、典型的には、メモリ702に持続的に保持され、そのようなプログラミング命令の実行中に揮発性記憶装置を適切に利用する制御装置700によって使用される。当業者は、メモリ702が、制御装置700上で実行可能なプログラミング命令を記憶することができるコンピュータ可読媒体の一例であることを認識する。さらに、メモリ702は、メモリユニット及び/又はメモリモジュール及び/又は不揮発性メモリの例でもある。
【0067】
特に、メモリ702は、制御装置700によって処理されると、制御装置700及び/又は装置100が、図8を参照して説明した方法のブロックを実施することを可能にするアプリケーション703を記憶する。
【0068】
インターフェース704は、存在する場合、他の装置100及び/又は外部制御装置と通信するように構成された任意の適切な有線または無線通信インターフェースを含むことができる。インターフェース704は、ケーブル、Wi-Fi通信リンク、Bluetooth(登録商標)通信リンク、パーソナルエリアネットワーク、ローカルエリアネットワークなどを使用するがこれらに限定されない、所望の有線及び/又は無線の方法で通信することができる。一部の例では、インターフェース704は、外部電源から電力を受け取るため、及び/又は電源706から他の装置100に電力を供給するための有線電源インターフェースを含むことができる。
【0069】
電源706は、主電源に接続し、主電源からの電力を適応させて、1つ以上のランプ116、制御装置700、およびインターフェース704など、装置100の他の電子部品に電力を供給する電源を含むが、これらに限定されない、任意の適切な電源を含んでもよい。いくつかの実施例では、電源706は、PoE電源などを含んでもよい。しかし、他の実施例では、電源706は電池などで構成されてもよい。
【0070】
しかしながら、他の例では、装置100は、制御装置700、メモリ702及び/又は電源706を含まず、例えば図7に描かれた構成を含む別の装置100の外部制御装置及び/又は外部電源から制御及び/又は電力が供給されてもよい。このような装置100間のデータ及び/又は電源の接続は、本明細書で説明するインターフェース704及び/又はタイリング部品を介して行われてもよい。
【0071】
実際、複数の装置100がタイル状に配置される例では、装置100の1つが、それぞれの少なくとも1つのランプ116を制御する一次装置100として機能し、複数の装置100の他のものが、一次装置100によって制御される二次装置100として機能し、複数の装置100の電子部品がそれに応じて適合される。しかしながら、複数の装置100の全ての電子部品は、類似及び/又は同じであってもよく、複数の装置100のうちの1つが一次装置100として設定され(例えば、電子設定、スイッチなど、及び/又は、1つ以上のそれぞれのインターフェース704を介して複数の装置100を通信する、複数の装置100を構成するためのアプリケーションを動作させる携帯電話などの外部のコンピューティング装置及び/又は通信装置を介して設定可能であってもよい)。いずれにせよ、複数の装置100の制御は、複数の装置100のそれぞれのランプ116が同様の時間に同様の動作をするように、任意の適切な方法で同期化されてもよい。実際、いくつかの例では、そのような同期は、それぞれの制御装置700及び/又はそのプロセッサのクロックなど、複数の装置100のそれぞれのクロックを同期させることによって起こり得る。
【0072】
次に、装置100の少なくとも1つのランプ116を制御するための方法800のフローチャートを示す図8に注目されたい。方法800の動作は、装置100、具体的には装置100の制御装置700によって実行される機械読み取り可能な命令に対応し得る。図示の実施例では、図8のブロックによって表される命令は、例えば、アプリケーション703としてメモリ702に格納される。図8の方法800は、制御装置700及び/又は装置100が構成され得る1つの方法である。さらに、図8の方法800に関する以下の考察は、装置100、およびその様々な部品のさらなる理解につながる。
【0073】
図8の方法800は、図示されたような正確な順序で実行される必要はなく、同様に、様々なブロックが、順序ではなく、並行して実行されてもよい。従って、方法800の要素は、本明細書では、”ステップ”ではなく”ブロック”と呼ばれる。図8の方法800は、装置100のバリエーションで実施することができる。
【0074】
さらに、本方法800は、図4に描かれているように、3つの大型ランプ604に関して説明されているが、本方法800は、任意の適切な数の大型ランプ604に適用することができる。
【0075】
さらに、方法800は、線または円弧606に沿って配置された大型ランプ604のような、線または円弧に沿って配置されたランプ116に対して特に実施することができる。
【0076】
ブロック802において、制御装置700及び/又は装置100は、第1の時間において、第1の与えられたランプ116(例えば、線または円弧606に沿って配置された第1のランプ604-1)の輝度を第1の輝度に変更し、及び/又は第1の所与のランプ116の色温度を第1の色温度に変更する。描かれているように、第1の時間に、制御装置700及び/又は装置100は、また、他のランプ116のそれぞれの輝度を、第1の輝度よりも小さい(及び/又は異なる)1つ以上の第2の輝度に変更または維持し、及び/又は他のランプ116のそれぞれの色温度を、第1の色温度とは異なる1つ以上の第2の色温度に変更または維持する。
【0077】
例えば、日の出時刻に対応し得る第1の時間(例えば、実際の日の出の時刻に対応してもしなくてもよい)において、制御装置700及び/又は装置100は、第1の大型ランプ604-1を、日の出時の太陽の輝度及び/又は色温度を模倣するための輝度及び/又は色温度に制御することができる。
【0078】
特定の色温度は、像114に対する第1の大型ランプ604-1の位置に依存することがある。例えば、第1の大型ランプ604-1は、像114の空部分402、502の「青」領域の背後に位置してもよいし、第1の大型ランプ604-1は、白色であってもよい像114の雲の背後に位置してもよい。第1の大型ランプ604-1が像114の空部分402、502の「青」領域の背後に位置する場合、第1の大型ランプ604-1の色温度は、透過光202に青色を与える青色部分を補償するように調整されてもよい。例えば、第1の大型ランプ604-1の色温度は、放出光200が像114の青色を透過したときに、白色、黄色、赤色またはオレンジ色の透過光202及び/又は白色、黄色、赤色またはオレンジ色のコリメート光204を生成するように、緑色および赤色(例えば、緑色波長および赤色波長)の任意の適切な組み合わせを表す色温度に制御されてもよい。あるいは、第1の大型ランプ604-1が像114の空部分402、502の雲の背後に位置し、雲が白色である場合、第1の大型ランプ604-1の色温度は、放出された光200が像114の白色を透過したときに、白色、黄色、赤色またはオレンジ色の透過光202及び/又は白色、黄色、赤色またはオレンジ色のコリメート光204を生成するように、白色、黄色、赤色またはオレンジ色の色温度に制御されてもよい。いずれにせよ、幾つかの実施例では、ランプ602、604は、像114の特徴の「写実的(リアル)な」レンダリング(表現)が鑑賞者によって確実に見られるように、可能な限り高い演色評価数(CRI)で選択され得る。
【0079】
対照的に、小型ランプ602や他の大型ランプ604(例えば、他の大型ランプ604-2、604-3、604-4)は、例えば、日の出時の空、雲等の輝度及び/又は色温度を模倣するために、第1の大型ランプ604-1の輝度及び/又は色温度とは異なる1つ以上のそれぞれの輝度及び/又は色温度に変更されてもよく、色温度は、例えば、それぞれの透過光202及び/又はそれぞれのコリメート光204の特定の色温度を達成するために、それぞれの放出光200が透過する像114の色に応じて選択される。他のランプ116の色温度は、任意の適切な白色の色温度、若しくは赤色および/又はオレンジ色および/又は黄色の任意の適切な色合いおよび/もしくは濃淡に対応するように選択することができる。しかしながら、他のランプ116が既にそのようなそれぞれの輝度及び/又は色温度にある場合には、そのようなそれぞれの輝度及び/又は色温度を維持してもよい。
【0080】
このようにして、像114は、あたかも太陽が第1の大型ランプ604-1の位置から昇っているかのように、観察者に見えてもよい。
【0081】
実際、第1の時間の前に、ランプ116はすべて消灯していてもよく、ランプ116は、日の出を模倣するために、任意の適切なそれぞれの輝度及び/又はそれぞれの色温度に制御されていてもよい。さらに、ランプ116のそれぞれの輝度及び/又はそれぞれの色温度は、日の出を表すそれぞれの輝度及び/又はそれぞれの色温度から、日の出よりも遅い朝の時間を表すそれぞれの輝度及び/又はそれぞれの色温度まで、時間とともに変化してもよいことが理解される。
【0082】
ブロック804において、制御装置700及び/又は装置100は、次の時間に、次の所定のランプ116(例えば、線または円弧606に沿って配置された第2のランプ604-2)の輝度を次の輝度に増加させ、及び/又は次の所定のランプ116の色温度を次の色温度に変更する。描かれているように、次の時間に、制御装置700及び/又は装置100はまた、他のランプ116のそれぞれの輝度を、次の輝度よりも小さい(及び/又は異なる)1つ以上の第2の輝度に変更または維持し、及び/又は他のランプ116のそれぞれの色温度を、次の色温度とは異なる、1つ以上の第2の色温度に変更または維持する。
【0083】
例えば、ブロック804の次の時間(時刻)は、ブロック802の第1の時間の後の時間を含んでもよく、日の出時刻と日没時刻との間の任意の時刻、例えば正午(例えば、実際の正午の時刻に対応しても対応しなくてもよい)に対応する任意の適切な時刻に対応することができる。
【0084】
例えば、第2の大型ランプ604-2の輝度及び/又は色温度は、それぞれ次の輝度及び/又は次の色温度に変更されてもよく、この輝度及び/又は色温度は、ブロック804の次の時間の前に第1の大型ランプ604-1が制御された輝度および色温度と同じであっても異なっていてもよい。そのような次の輝度及び/又は次の色温度は、正午の太陽、及び/又は任意の他の適切な時間を表すことができる。
【0085】
いずれにせよ、次の時刻において、他のランプ116と同様に、第1の大型ランプ604-1は、太陽を表す第2の大型ランプ604-2の次の輝度及び/又は次の色温度とは対照的に、正午および又は他の適切な時間の空を表す第2の大型ランプ604-2の次の輝度及び/又は次の色温度とはそれぞれ異なる、それぞれの次の第2の輝度及び/又はそれぞれの次の色温度に制御されることが理解される。
【0086】
第1の大型ランプ604-1および第2の大型ランプ604-2のそれぞれの変化は、他の可能性の中で、「優雅」であってもよく、及び/又は、1分、5分、30分など、次の時間を含む所定の期間にわたって生じてもよいことがさらに理解される。例えば、第2の大型ランプ604-2の輝度は、所定の期間にわたって増加及び/又は変化する一方で、第1の大型ランプ604-1のそれぞれの輝度は、所与の期間にわたって減少及び/又は変化してもよい。同様に、第2の大型ランプ604-2の色温度は、第1の大型ランプ604-1のそれぞれの色温度が所定の期間にわたって変化する間、所定の期間にわたって変化してもよい。実際、他のランプ116に対するいかなる変化も、所定の期間にわたって優雅に発生してもよい。
【0087】
さらに、ランプ116のそれぞれの輝度及び/又は色温度は、午後の間の太陽および空の輝度及び/又は色温度を表すように、時間とともに変化する可能性がある。
【0088】
ブロック806において、制御装置700及び/又は装置100は、さらなる次のランプ116(例えば、(線または円弧606に沿って配置された)が、ライン及び/又はアーク606に沿って配置された最後のランプ116であるか否かを判定する。例えば、さらなる次のランプ116は、最後の大型ランプ602-3を含んでもよい。
【0089】
さらに次のランプ116が最後のランプ116でない場合(例えば、大型ランプ604が3つ以上あり、それゆえブロック806で「NO」決定が決定される)、ブロック804は、ライン及び/又は円弧606に沿って配置されたさらに次のランプ116が、さらに次の時刻に太陽に対応するそれぞれの輝度及び/又は色温度に制御される一方で、他のランプ116が、さらに次の時刻に空に対応するそれぞれの輝度及び/又は色温度に制御されるように繰り返される。
【0090】
例えば、さらに次の時間は、昼過ぎまたは夕方(例えば、及び/又は正午から日没までの間)の時間に対応することができる。
【0091】
したがって、ブロック806は、ブロック806において、線または円弧606に沿った2番目の最後のランプ116が制御されるまで繰り返され(そして、ランプ116の輝度及び/又は色温度の変更は、前述のように優雅に起こり得る)、さらに次のランプ116が最後のランプ116(例えば、最後の大きいランプ602-3)であり、ブロック806において「YES」判定が発生すると、ブロック808において、制御装置700及び/又は装置100は、最後の次の時間に、最後の所定のランプ116の輝度を最後の次の輝度に変更し、及び/又は最後の所定のランプ116の色温度を最後の次の色温度に変更する、一方、他のランプ116のそれぞれの輝度を、最後の次の輝度よりも小さい、または最後の次の輝度とは異なる、1つ以上の最後の次の輝度に変更または維持し、及び/又は他のランプのそれぞれの色温度を、最後の次の色温度とは異なる、1つ以上の最後の次の色温度に変更または維持する。
【0092】
例えば、最後の次の時刻は、日没に対応する時刻を含んでいてもよく、最後の大型ランプ604-3の輝度及び/又は色温度は、それぞれ、最後の次の輝度及び/又は最後の次の色温度に変更されてもよく、この最後の次の輝度及び/又は最後の次の色温度は、最後の次の時刻の前に第2の大型ランプ604-2が制御されていた輝度および色温度と同じであっても異なっていてもよい。このような最後の次の輝度及び/又は最後の次の色温度は、日没時の太陽を表してもよい。同様に、小型ランプ602や他の大型ランプ604-1、604-2などの他のランプ116は、日没時の空に対応するそれぞれの輝度または色温度に制御されてもよい。
【0093】
任意のブロック810において、制御装置700及び/又は装置100は、ブロック808の最後の次の時刻の後の時刻、例えば夜間に対応する時刻に、全てのランプを消灯してもよい。方法800は、翌日(例えば、及び/又は、翌日に対応する任意の適切な時間において、及び/又は、任意の適切な所定の時間において)繰り返されてもよい。
【0094】
別の言い方をすれば、装置100は、制御装置700を含んでもよく、少なくとも1つのランプ116は、シート108に対して異なるそれぞれの位置にある複数のランプ116(例えば、ラインまたは円弧606に沿って配置された大型のランプ604)を含んでもよく、制御装置700は、時間帯、1つ以上の所定の輝度レベル、および1つ以上の所定の色温度のうちの1つまたは複数に従って、複数のランプ116の個々のランプ116をそれぞれ明るくしたり暗くしたりするように構成されてもよい。
【0095】
さらに別の言い方をすれば、装置100は、制御装置700を含んでもよく、少なくとも1つのランプ116は、像114のシート108および水平線406のうちの1つ以上に対する線または円弧606に沿って異なるそれぞれの位置に配置された複数のランプ604を含んでもよく(例えば、図9図10および図11参照)、複数のランプ604は、線または円弧606の対向する端部に位置する最初のランプ604-1および最後のランプ604-3を含み(例えば、図6に描かれているように)、制御装置700は、以下のように構成され得る。1日のそれぞれの時間帯に、ラインまたは円弧606に沿って、最初のランプ604-1から始まり、最後のランプ604-3で終わるように、それぞれのランプ604を連続して明るくし、所定のランプ604が明るくされると、複数のランプの他のランプ604を暗くする。
【0096】
これらの実施例のいくつかでは、少なくとも1つのランプ116は、ラインまたはアーク606に沿って配置された複数のランプ604に加えて、小型ランプ602のアレイ600をさらに含んでもよく、制御装置700は、以下のようにさらに構成されてもよい。複数のランプ604のうちの所定のランプ604が明るくまたは暗くされている間、ランプ602のアレイ600のそれぞれの輝度を維持し、複数のランプのうちの任意の他のランプ604が暗くされているとき、任意の他のランプ604をランプ602のアレイ600のそれぞれの輝度に暗くする。したがって、所定の時間に太陽を模倣していない大型ランプ604は、小さなランプ602と同じ及び/又は同様の輝度レベルに制御される。同様に、所定の時間に太陽を模倣していない大型ランプ604は、小型ランプ602と同じ及び/又は類似の色温度に制御されてもよい。実際、いくつかの実施例では、小型ランプ602の色温度は制御可能でなくてもよいし、及び/又は固定されてもよく、他の実施例では、小型ランプ602の色温度は制御可能であってもよい。ともかく、所与の時間に太陽を模倣していない大型ランプ604は、小型ランプ602と同じ及び/又は類似の色温度に制御されてもよい。
【0097】
いくつかの実施例では、方法800の態様は、たとえばメモリ702に格納されたルックアップテーブル(LUT)を介して実施されてもよい。そのようなルックアップテーブルは、ランプ602、604の各々について、及び/又はランプ602、604のグループについての設定を記憶してもよく、さらに、そのようなLUTにおけるそのような設定は、所与の時間及び/又は相対的な時間と関連付けられてもよい。たとえば、ランプ602、604の輝度及び/又は色温度が変化する可能性のある時刻が3つあると仮定すると、第1の設定グループは第1の時刻(たとえば、ブロック802の、及び/又はランプ602、604を「日の出」に関連する輝度及び/又は色温度に制御してもよい)に関連付けられ、第2の設定グループは第2の時刻(たとえば、ブロック804の次の時刻、及び/又は、ランプ602、604を「正午」に関連する輝度及び/又は色温度に制御してもよい)、および第3の設定グループは第3の時刻(たとえば、ブロック808の最後の次の時刻、及び/又は、ランプ602、604を「日没」に関連する輝度及び/又は色温度に制御する場合がある)に関連する場合があり、第1、第2および第3の時間(時刻)の各々において、ランプ602、604は、LUTの対応する第1、第2および第3の設定グループを経由して制御されてもよい。ランプ602、604の変更が3つ以上の時刻、たとえば第1、第2および第3の時刻の間の時刻で発生するいくつかの例では、LUTは依然としてランプ602、604のための3つの設定グループのみを記憶していてもよく、制御装置700は、第1、第2および第3の時間(時刻)に関連付けられた設定に基づいて、第1、第2および第3の時間の間の時間の設定を補間してもよい。例えば、第1の時間から始まり、第3の時間で終わる所与の期間にわたって、第1および第2の時間の間の任意の所与の時間において、制御装置700は、例えば、時間依存線形補間及び/又は任意の適切なタイプの関数(例えば、放物線など)を使用する時間依存補間を使用してその間を補間することによって、第1および第2の設定の間の対応する設定を決定してもよい。
【0098】
あるいは、ランプ602、604を制御する設定は、ユーザが選択できるようにしてもよい。特に、装置100、及び/又は複数の装置100を構成するためのアプリケーションを操作する携帯電話(など)を使用して、ユーザは、LUTに格納された設定グループを選択して、選択された設定グループにランプ602、604を制御することができる。したがって、例えば、ユーザが「日の出」、「正午」、および「日没」の間を(例えば、アプリケーション内で)選択し、LUTに格納された関連する設定に従って、装置100、及び/又は複数の装置100を制御することができる。
【0099】
同様に、他の例では、ユーザが(例えば、アプリケーションで)「日の出」と「正午」の間の時間、または「正午」と「日没」の間の時間を選択し、LUTに格納された関連した設定間を補間することによって、装置100、及び/又は複数の装置100をそれに応じて制御することができる。
【0100】
実際、LUTは3つの設定グループに関して説明されてきたが、このようなLUTは1つのグループまたは2つのグループという少ない数の設定を記憶してもよく、あるいは、このようなLUTは3つ以上の設定グループを記憶してもよい。
【0101】
次に、人工窓として構成された装置100の透視正面図を示す図9図10および図11に注目されたい。したがって、像114は、空部分402、地面部分404、および水平線406を含む。図9図10および図11は、方法800の一例をさらに描写する。特に、図9は、ブロック802に従って制御されたランプ602、604を有する装置100を示し、図10は、ブロック804に従ってランプ602、604が制御された装置100を示し、図11は、ブロック808に従ってランプ602、604が制御された装置100を示す。
【0102】
図9図6を比較すると、第1の大型ランプ604-1が残りのランプ602、604よりも明るくなるように制御されており、第1の大型ランプ604-1が像114の領域902を通してコリメート光204を放射していることが明らかであり、この領域902は、日の出付近(例えば、及び/又は日の出直後)の太陽の位置などに対応し得る。描かれているように、領域902は、空部分402における雲の位置にも対応するが、領域902は、任意の適切な特徴を含んでもよく、及び/又は青色であってもよい。いずれにせよ、図9に描かれているような装置100は、日の出及び/又は朝に対応する時間における装置100を表すことができる。
【0103】
図9(ならびに図10および図11)はさらに、以下でさらに詳細に説明する、ハウジング904、ハウジング904の内部溝906、タイリング部品908、およびフロントフレーム910を描いている。
【0104】
次に図10図6を比較すると、第2の大型ランプ604-2が残りのランプ602、604よりも明るくなるように制御されており、第2の大型ランプ604-3が像114の領域102を通してコリメート光204を放射していることが明らかであり、この領域は正午付近の太陽の位置などに対応してもよい。描かれているように、領域1002は、空部分402の別の雲の位置にも対応しているが、領域1002は、任意の適切な特徴を含んでもよく、及び/又は青色などであってもよい。いずれにせよ、図10に描かれているような装置100は、正午及び/又は午後に対応する時間における装置100を表すことがあり、図9から時間的に続くと理解される。
【0105】
次に図11図6を比較すると、第3の大型ランプ604-3が残りのランプ602、604よりも明るくなるように制御されており、第3の大型ランプ604-3が像114の領域1102を通して平行光204を放射していることが明らかであり、この領域1102は日没付近の太陽の位置などに対応してもよい。描かれているように、領域1102は、空部分402の別の雲の位置にも対応しているが、領域1102は、任意の適切な特徴を含んでよく、及び/又は青色などであってもよい。いずれにせよ、図11に描かれるような装置100は、日没に対応する時間における装置100を表してもよく、図10から時間的に続くことが理解される。しかしながら、大型ランプ604-1、604-3の位置は、日の出および日没付近の太陽のそれぞれの位置に厳密に対応していなくてもよく(例えば、日の出および日没は、現実には単一の窓及び/又は天窓を介して見ることができないかもしれないので)、それにもかかわらず、そのような位置はそれぞれ日の出および日没を表してもよいと理解される。実際、日の出と日没をより効果的に模倣するために、日の出と日没を表すようにそれぞれ制御され得る、対向する及び/又はそれぞれの壁(例えば、東の壁と西の壁)に装置100を含むシステムが提供されてもよい。
【0106】
それにもかかわらず、図9図10、および図11は、1日の異なる連続する時間における装置100を表すと理解され、さらに、大型ランプ604が、空における太陽の異なる位置を表す水平線406に対して(例えば、円弧606に沿って)配置され得ることを示す。別の言い方をすれば、図9は、人工太陽が第1の位置にある装置100を描いており、図10は、人工太陽が第2の位置にある装置100を描いており、図11は、人工太陽が第3の位置にある装置100を描いている。
【0107】
さらに、大型ランプ604の色温度も、図9図10、および図11の実施例において制御されてよく、同様に、小型ランプ602の輝度及び/又は色温度も、図9図10、および図11の実施例において制御されてよい。さらに、図9図10、および図11の実施例に描かれた装置100の状態間の遷移は、所与の期間にわたって優雅に(率直に)生じてもよい。
【0108】
図9図10および図11の実施例は、図4に描かれているような像114に関して説明されているが、図5の像114がそこに組み込まれている場合、装置100は同様に操作することができるが、図5の像114の全体が空部分502であるため、「太陽」の位置は水平線406の「上」にあることに限定されない。
【0109】
さらに、他の例では、アレイ600のランプ116は、特に太陽を模倣することなく動作させることができる。これらの実施例では、大型ランプ604を小型ランプ602と置き換えてもよい。特に、これらの例のいくつかでは、少なくとも1つのランプ116のうち、全てのランプ116が、一日を通して輝度及び/又は色温度の変化を模倣するために、同様の輝度及び/又は同様の色温度を達成するように制御されてもよいが、太陽を模倣するようにランプ116のいずれかを特に制御することはない。例えば、日の出に対応する時刻に、ランプ116の輝度が増加及び/又は点灯し(例えば、優雅に及び/又は所定の時間にわたって)、ランプ116の色温度が日の出を模倣するように変化してもよい。ランプ116の輝度及び/又は色温度は、一日の異なる時間帯を模倣するために、「一日」に対応する時間を通して変化してもよい。そして、日没に対応する時刻には、ランプ116の輝度が低下及び/又はランプ116が消灯し(例えば、優雅に及び/又は所定時間にわたって)、ランプ116の色温度が日没を模倣するように変化してもよい。
【0110】
更に、幾つかの例では、任意の時間におけるランプ116の輝度及び/又は色温度は、例えば、色の組み合わせ、及び/又は色のグラデーション、及び/又は色の濃淡が装置100において生じるように、異なる輝度及び/又は色温度に制御されてもよい。別の言い方をすれば、ランプ116は、装置100において任意の好適な視覚効果を発生させるように、領域別及び/又は個々に制御されてもよい。
【0111】
ここで図9に戻ると、装置100は、コリメートレンズ102、シート108(例えば、および像114)、および少なくとも1つのランプ116)を支持するハウジング904をさらに備えることが理解される。ハウジングの内部溝906は、溝906がハウジング904の内部であることを表すために、ハウジング904の内部「上」側に破線で描かれている。なお、描かれていないが、同様の対向する内部溝が、ハウジング904の対向する内部「下」側に配置されてもよい。溝906(及び対向する内部溝)は、シート108及び像114を支持してもよいことが理解される。幾つかの実施例では、ハウジング904の上部又は底部は、シート108及び/又は像114のカスタマイズ及び/又は変更を容易にするために、シート108及び像114が挿入され得るスロットの形状の開口を含んでもよい。このようなスロットは、扉及び/又はパネル等によって覆われていてもよく、この扉及び/又はパネルは、シート108及び/又は像114の変更を容易にするために、開く及び/又は取り外すことができ、閉じる及び/又は再び取り付けることができる。
【0112】
1つ以上のタイリング部品908は、一般に、装置100を、装置100と同様の他の装置100とタイリングするために構成される。例えば、1つ以上のタイリング部品908は、ハウジング904の外部側面(例えば、レンズ102が配置される前面に垂直な側面)に沿って配置されてもよく、他の装置100のそれぞれのタイリング部品908に締結及び/又は接続する磁石、ファスナなどを含んでもよい。
【0113】
例えば、タイリング部品908も配置され得る装置100の背面側および底面側を示す装置100の別の透視図を示す図9および図12をさらに参照すると、ハウジング904の上面側(図9に描写されるように)では、タイリング部品908は、所定の極性の磁石を含んでもよく、ハウジング904の底面側では(図12に描写されるように)、タイリング部品908は、上部側の対応する磁石の所定の極性とは反対のそれぞれの所定の極性の磁石を含んでもよい。同様に、ハウジング904の右側において(図9に描写されるように)、タイリング部品908は、所定の極性の磁石を含んでもよく、ハウジング904の左側において(図12に描写されるように)、タイリング部品908は、右側の対応する磁石の所定の極性とは反対のそれぞれの所定の極性の磁石を含んでもよい。磁石は、装置100が同じ磁石の配置を有する別の装置100の隣に置かれたときに、磁石が互いに引き合い、それぞれのハウジング904のそれぞれの側面が整列するように装置100を位置決めするように配置されてもよい。しかしながら、このような磁石は、タイリング部品908の単なる一例であり、任意の他の適切なタイリング部品908は、本明細書の範囲内であり、機械的ファスナー、位置決めピン、面ファスナー、接着ファスナーなどの任意の適切な組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0114】
さらに、1つ以上のタイリング部品908は、電力接続及び/又はデータ接続に適合させることができ、したがって、1つ以上のタイリング部品は、他の装置100のタイリング部品908のそれぞれの雌型プラグなどと接続する雄型プラグなどを含むことができる。別の言い方をすれば、1つ以上のタイリング部品908は、他の装置100のそれぞれの電源コネクタ及び/又はそれぞれのデータコネクタに接続する電源コネクタ及び/又はデータコネクタを含むことができる。実際、所定の装置100は、タイリングされたときに別の装置100がハウジング904の上側、下側、左側および右側のいずれに位置するかに関係なく電力及び/又はデータの接続が起こり得るように、ハウジング904の上側、下側、左側および右側にそのようなそれぞれのコネクタを有することができる。しかしながら、電力などは、任意の適切な方法で装置100に分配されてもよく、スクウィッドケーブルなどを含むがこれらに限定されない。
【0115】
12個のタイリング部品908が描かれているが、任意の適切な数のタイリング部品908は本明細書の範囲内である。
【0116】
図12はさらに、描かれているように、ハウジング904の背面側、レンズ102に対向する側に配置され得る、1つ以上の取付け部品1200の例を描いている。1つの取付部品1200のみが描かれているが、任意の適切な数の取付部品1200は本明細書の範囲内である。1つ以上の取付け部品1200は、装置100(例えば、コリメートレンズ102、シート108、像114、および少なくとも1つのランプ116)を壁および天井のうちの1つまたは複数に取付けるための任意の適切な数の取付け部品を含むことができる。例えば、1つ以上の取付け部品は、機械的ファスナー、面ファスナー、接着ファスナー等を含むことができる。
【0117】
それゆえ、ハウジング904は、装置100(例えば、コリメートレンズ102、シート108、像114及び少なくとも1つのランプ116)を壁及び天井のうちの1つ以上に取り付けるための1つ以上の取り付け部品1200と、装置100を複数の装置100のうちの他のものとタイリングするための1つ以上のタイリング部品908とのうちの1つ以上を含むと理解される。別の言い方をすれば、ハウジング904は、1つ以上の取付け部品1200及び1つ以上のタイリング部品908を含んでもよく、ハウジング904は、1つ以上の取付け部品1200又は1つ以上のタイリング部品908含んでもよく、ハウジング904は、1つ以上の取付け部品1200及び1つ以上のタイリング部品908を含んでなくてもよい。したがって、取付け部品及び/又はタイリング部品は、装置100およびハウジング904の一部であってもよいし、取付け部品及び/又はタイリング部品は、装置100およびハウジング904の外部にあってもよい。
【0118】
再び図9を参照すると、ハウジング904は、描かれているように、レンズ102を通して見た像114を取り囲むことができる前枠910を含むと理解される。前枠910は、レンズ102をさらに支持してもよい。前枠910は、審美的に、人工窓及び/又は人工天窓のマリオンに対応してもよく、前枠910の特徴は、特定の審美性を達成するようにカスタマイズされてもよい。例えば、前枠910は、異なるタイプの部屋などに適したカスタマイズされた形状及び/又は色に従って、形づけられ及び/又は色付けされてもよい。さらに、前面フレーム910は任意であってもよく、レンズ102がハウジング904の側面(例えば、上側、下側、左側及び右側)によって支持され、装置100をタイル状に並べるときに、タイル状に並べられた複数の装置100によって形成されるより大きな人工窓及び/又は天窓にマリオンが形成されないようにしてもよいことが理解される。
【0119】
次に、複数の装置100が、例えば、3×3の装置100のアレイ(例えば、9つの装置100)のようにタイル状に並べられたシステム1300を示す図13に注目されたい。ただし、簡単のため、9つの装置100のうちの1つの装置100と、それぞれの像114と、それぞれのフレーム910のみが示されている。
【0120】
さらに、装置100の各々は、単に装置100の各々が人工的な窓(例えば、図4に描かれているような)に対応する同じ像114を有することを示すために、鑑賞者が個々に各々を直接見ているかのように描かれていることが理解される。
【0121】
しかしながら、次に、鑑賞者1402が、例えばシステム1300としてタイル状に並べられたときに装置100で見ることができるものを示す図14A図14B図14C図14D図14E、および図14Fに注意が向けられる。特に、図14A図14C、および図14Eは、鑑賞者1402が、それぞれ、システム1300の左側、中央、および右側でシステム1300を見ている、システム1300を描いている。単純化のために、鑑賞者1402はシステム1300の下に描かれているが、本明細書に記載される実施例では、鑑賞者1402はシステム1300のほぼ垂直中央に位置することが理解される。さらに記載されるように、図14A図14C、および図14Eはさらに、レンズ102によるコリメート光204のコリメーションに起因する光学効果により、鑑賞者1402がそれぞれの位置においてシステム1300で見るものを描写し、システム1300の装置100のそれぞれの像114は、ほぼ光学的無限遠に現れる。特に、本明細書で説明される実施例では、鑑賞者1402は、鑑賞者1402が任意の所与の時間にシステム1300の1つの装置100で任意の所与の像114の一部を見ているように、システム1300に対して位置決めされるが、鑑賞者1402がシステム1300(及び/又は装置100)に近ければ近いほど、鑑賞者1402がシステム1300の装置100で見ているものの視野が大きくなることが理解される。いずれにせよ、システム1300の装置100のそれぞれの像114が光学的にほぼ無限遠に現れるため、鑑賞者1402は、システム1300の装置100の集合的な像114のそれぞれの部分を、あたかもそれらが単一の像114の一部であるかのように見る。
【0122】
例えば、図14B図14D、および図14Fはそれぞれ、像114、および、例えばシステム1300に対する特定の位置において、前述の光学効果により鑑賞者1402がシステム1300で見る像114のそれぞれの部分1404、1406、1408を描いている。
【0123】
特に、図14Aおよび図14Bを参照すると、鑑賞者1402がシステム1300の左側に位置している状態で、鑑賞者1402は、そのような窓の左側から窓の外を見るときに鑑賞者1402が見るかもしれないものと同様に、部分1404によって示される像114の右側部分を見る。例えば、人間(例えば、鑑賞者1402)が現実世界の窓の左側に位置するとき、鑑賞者1402は、窓の右側に相対的に位置するオブジェクトを見る傾向がある。システム1300は、図14Aおよび図14Bによって図示されるように、同様の態様で動作する。
【0124】
同様に、図14Cおよび図14Dを参照すると、鑑賞者1402がシステム1300の中央に位置している状態で、鑑賞者1402は、部分1406によって示される像114の中央部分を見るが、これは、鑑賞者1402がそのような窓の中央から窓の外を見るときに見るかもしれないものと同様である。例えば、人間(例えば、鑑賞者1402)が現実世界の窓の中央に位置するとき、鑑賞者1402は、窓の中央に相対的に位置するオブジェクトを見る傾向がある。システム1300は、図14Cおよび図14Dによって図示されるように、同様の態様で動作する。
【0125】
同様に、図14Eおよび図14Fを参照すると、鑑賞者1402がシステム1300の右側に位置している状態で、鑑賞者1402は、そのような窓の右側から窓の外を見るときに鑑賞者1402が見るかもしれないものと同様に、部分1408によって示される像114の左側部分を見る。例えば、人間(例えば、鑑賞者1402)が現実世界の窓の右側に位置するとき、鑑賞者1402は、窓の左側に相対的に位置するオブジェクトを見る傾向がある。システム1300は、図14Eおよび図14Fによって図示されるような同様の態様で動作する。
【0126】
描かれていないが、鑑賞者1402がシステム1300の中央の上方または下方からシステム1300を見る場合、装置100のタイル状アレイで見えるような水平線406(など)は、現実の水平線に追跡するように見え、及び/又は光学的効果は、図14A図14B図14C図14D図14E、および図14Fに描かれているのと同様になることがさらに理解される。例えば、鑑賞者1402が「上方」からシステム1300を見ているとき、鑑賞者1402は像114の下部を見ることになり、同様に、鑑賞者1402が「下方」からシステム1300を見ているとき、鑑賞者1402は像114の上部を見ることになる。
【0127】
鑑賞者1402がどこからシステム1300を見ているかにかかわらず、すべての装置100からのコリメート光204は、システム1300の全体的な輝度及び/又は照度に寄与する。
【0128】
しかしながら、鑑賞者1402が像114の「どの程度」を見るかは、装置100が、鑑賞者が任意の所与の装置100において像114の「どの程度」を「見る」ことができるかを制限し得る、それぞれの、しかし同様の視野角を有し得るので、鑑賞者1402がシステム1300にどの程度近いかに依存し得ることがさらに理解される。実際、いくつかの例では、装置100は、図20図21、および図22に関して本明細書で説明されるように、その視野角を広げるように適合され得る。
【0129】
次に、装置100のアレイを含むシステム1500の別の例を示す図15に注目されたい。しかし、図13に示されるような対称アレイではなく、システム1500は、装置100の非対称アレイ(例えば、それぞれの行及び/又はそれぞれの列における装置100の数が異なる)を含む。図14A図14B図14C図14D図14Eおよび図14Fに関して説明したのと同じ光学効果は、システム1500において一般に生じることが理解されるが、像114の一部は、不明瞭に見えることがあり、及び/又は、見えないことがある。
【0130】
システム1300及び/又はシステム1500の別の特徴は、それぞれの像114がそれぞれの焦点面104及び/又はそれぞれの焦点106に位置し、コリメート光204がコリメートされるので、それぞれの像114の特徴は、鑑賞者が移動しても互いに相対的に移動するようには見えないことである。むしろ、それぞれの像114が光学的無限遠にあるため、それぞれの像114の異なる部分は、鑑賞者が移動するにつれて鑑賞者によって見られるが、そのような特徴は、互いに相対的に移動するようには見えない。
【0131】
さらに、システム1300及び/又はシステム1500の複数の装置100によって放出される光の全輝度及び/又は全照度は、30,000nitsを超えるピーク強度を有してもよい(例えば、先行技術の装置のフラットパネルディスプレイよりも劇的に明るい)。別の言い方をすれば、ランプ116は、複数の装置100がタイル状に並べられたときに、太陽を模倣するように特に制御されるランプ116によって放射される光を除いて、複数の装置100によって放射される光の強度の合計が30,000nitsより大きくなるように選択されてもよい。同様に、特に太陽を模倣するために使用され得る複数の装置100の特定のランプは、1,000,000nitsより大きい全輝度(総輝度)及び/又は全照度を有することができるが、そのようなランプ116が配置される複数の装置100の領域(例えば、より大きいランプ604など)に「集中」してもよい。実際、太陽を模倣するように制御されているランプ116は、1,000,000nitsを超える総鏡面輝度を有することができ、大気によって散乱される太陽光を模倣することを意図した光を提供する他のランプ116は、30,000nitsを超える総輝度及び/又は総照度を有することができる。実際、装置100のすべてが、そのような全輝度及び/又は全照度に寄与し、個々の装置100のランプ116は、そのような全輝度及び/又は全照度のほんの一部のみを放出すると理解され、したがって、そのようなランプ116は、先行技術の装置のランプ及び/又はフラットパネルディスプレイよりも安価であり、低電力であり、冷却が容易であり得る。実際、先行技術の装置のフラットパネルディスプレイは、そのような輝度レベルで発光することができない場合があり、及び/又は、そのような輝度レベルでそのようなフラットパネルディスプレイを動作させると、そのようなフラットパネルディスプレイの寿命が短くなる場合がある。
【0132】
装置100は、次に説明するように、他の適切な機能を含むことができる。
【0133】
例えば、単純化のために全ての特徴に番号を付していないが、図9と実質的に類似している図16を参照すると、装置100は、ハウジング904の任意の適切な側面及び/又は表面(例えば、上面、下面、左側面、右側面及び/又は背面)を貫通する1つ以上の冷却ポート1600を含むことができ、これらの冷却ポート1600を通って空気が流れて少なくとも1つのランプ116を冷却することができる。実際、装置100は、他の可能性の中で、1つ以上の冷却ポート1600、空気を冷却ポート1600を通して流すための1つ以上の(内部または外部の)ファンを含むが、これらに限定されず、任意の適切な冷却部品を含むことができる。描かれているように、装置100は、電源706を主電源と接続するため、及び/又は適切な電源(例えば、PoE電源及び/又は電圧(例えば、24V、48V、DC(直流))と互換性のある電圧を供給する「低」電圧電源など)と接続するための外部プラグ及び/又は電気コネクタ1602をさらに備えるが、電気コネクタ1602は、任意の適切な電源との接続、及び/又は隣接するタイル張りの装置100の対応するコネクタと接続するための任意の適切な接続によって置き換えられてもよい。
【0134】
次に、図1に実質的に類似し、同様の部品には同様の番号が付されている図17に注意を向けるが、この例では、装置100は、シート108とコリメートレンズ102との間に位置する第2のシート1702をさらに備え、第2のシート1702は透明であり、その上に第2のシート108よりも小さくてもよいそれぞれの像1704を含む。
【0135】
例えば、像1704-1、1704-2、1704-3(例えば、像1704及び/又は像1704)の3つの例を描いている図18を参照すると、像1704のそれぞれがツリー1800の像を含んでいるが、像1704は、任意の好適な特徴を含んでいてもよい。像1704は、そうでなければ、図17に描かれているように装置100に組み込まれたときに像1704を通して像114が視認可能であるように透明である。「透明」という用語は明瞭にするために示されているが、この語は一般に像1704には現れないことが理解される。
【0136】
別の言い方をすれば、第2のシート1702は、ハウジング904内への取り付けを容易にするために、シート108と同じサイズ及び/又は異なる形状であってもよく、像1704は、ツリー1800などの特徴が位置する場所以外では実質的に透明であってもよく、したがって、それぞれの像1704は、ツリー1800などの特徴が位置する場所以外では実質的に透明であることによって、少なくとも第2のシート108よりも小さくてもよい。
【0137】
先に説明したように、像114は光学的無限遠にあるので、像114の異なる部分は、鑑賞者が動くと鑑賞者によって見られると理解されるが、像114の特徴は、互いに対して動くようには見えない。対照的に、ツリー1800の像は像114の前にあり、焦点面104及び/又は焦点106に位置していないので、ツリー1800の像は光学的無限遠に位置していない。そのため、鑑賞者が移動すると、ツリー1800の像は像114の特徴に対して相対的に移動して見える。例えば、像1704-1を参照すると、鑑賞者が左から右に動くと、ツリー1800は右から左に動いて見える。このような動きは、図17に描かれているような複数の装置100がタイル状の装置100のシステムに組み込まれている場合に問題となる可能性がある。
【0138】
例えば、次に、図17に描かれているような3つのタイル状の装置100を一列に並べて構成したシステム1900を描いた図19に注意を向け、左端の装置100はシート108に像1704-1を有し、中央の装置100はシート108に像1704-2を有し、右端の装置100はシート108に像1704-3を有する。簡単のために図4の像114の水平線406のみが描かれているが、それにもかかわらず像114の他の特徴が存在してもよい。像1704のそれぞれのツリー1800も描かれている。
【0139】
また、像1704-1、1704-2、1704-3を見ながら左から右に移動するように描かれている鑑賞者1402の表現も描かれており、鑑賞者1402が破線の矢印1904に沿って異なる位置に配置されていることによって表されている。
【0140】
鑑賞者1402が最初に左端の装置100の左側から左端の装置100を見ているとき、鑑賞者1402は、左端の装置100の右端にある像1704-1のツリー1800を見て、鑑賞者1402が右側に移動するにつれて、鑑賞者1402は、破線の矢印1906によって示されるように、左側に移動するツリー1800を見る。鑑賞者1402が左端の装置100の右端に到達すると、ツリー1800は、左端の装置100におけるツリー1800の破線バージョンによって示される位置にある可能性がある。鑑賞者1402が矢印1904に沿ってさらに十分に移動して、鑑賞者が現在、中間の装置100を見ているようになると、像1704-2のツリー1800は、鑑賞者1402が左から右に移動しているときに、左端の装置100で見ても、中間の装置100で見ても、ツリー1800の位置の間に連続性があるように、鑑賞者1402に対して、左端の装置100におけるツリー1800の破線バージョンと同じ位置にあるように、像1704-2のツリー1800が位置決めされることが理解される。
【0141】
同様に、鑑賞者1402が中央の装置100の最も右側に到達したとき、像1704-2のツリー1800は、中間の装置100のツリー1800の破線バージョンによって示される位置にある場合がある。鑑賞者1402が破線の矢印1904に沿ってさらに十分に移動して、鑑賞者が現在、最も右側の装置100を見ているようになると、鑑賞者1402が左から右に移動しているときに、中央の装置100で見られても、最も右側の装置100で見られても、ツリー1800の位置の間に連続性があるように、像1704-3のツリー1800が、鑑賞者1402に対して、中央の装置100でのツリー1800の破線バージョンと同じ位置にあるように、像1704-3に配置されることが理解される。
【0142】
したがって、第2のシート1702における像1704は、タイル状に配置された装置100のアレイに対して鑑賞者が移動してもそれぞれの像1704の特徴の視聴の連続性が維持されるようにタイル状に配置された装置100のアレイにおけるそれぞれの装置100の位置に応じて、適合され得ることが理解される。
【0143】
図19に関して説明したように鑑賞者1402が移動すると、鑑賞者1402は、図14A図14B図14C図14D図14E、および図14Fに関して説明したのと同様の方法で像114の一部を見ることがさらに理解される。
【0144】
次に、図1に実質的に類似し、同様の部品には同様の番号が付されている図20に注意が向けられるが、この実施例では、装置100は、シート108(及び/又は像114)からコリメートレンズ102に向かって途中まで延びる少なくとも1つのミラー2000-1、2000-2(例えば、ミラー2000及びミラー2000)をさらに備え、少なくとも1つのミラー2000は、焦点106から所定の距離202に位置し、例えば、レンズ102の中心軸117に垂直である。描かれているようにミラー2000は凹面であるが、他の実施例では、ミラー2000は平坦及び/又は凸面であってもよく、及び/又はミラー2000は凹面、平坦及び凸面の任意の適切な組み合わせであってもよい。
【0145】
描かれているように、中心軸117の周りに対称的に配置された2つのミラー2000がある。さらに、2つのミラー2000が描かれているが、ミラー2000は1つ(例えば、ミラー2000-1、2000-2のうちの1つ)でもよく、及び/又は、ミラー2000に垂直で、図20のページの中及び/又は外に配置された1つ、または2つの追加のミラーがあってもよい。特に、ミラー2000は、装置100の視野角を上下方向などに拡張するものであると理解され、ミラー2000に垂直な追加のミラーは、装置100の視野角を左右方向などに拡張するものであってもよい。
【0146】
例えば、描かれているように、鑑賞者1402は、像114の点「A」を見るためにミラー2000-1から反射する経路2006に沿って、レンズ102を通して像114を「見上げて」装置100を斜めに見ている。しかしながら、鑑賞者1402は、鑑賞者1402からミラー2000-1にまっすぐ伸びるベクトル2006aに沿って、像114の端部を過ぎた位置2008で点「A」を「見る」ことにより、そうでなければ像114の端部に制限されるはずの装置100の視野角を広げる。同様の効果は、鑑賞者1402がミラー2000-2を介して装置100を見ているときにも生じる。
【0147】
さらに、これまで説明した例では、シート108と像114はレンズ102に対してほぼ平行であることが理解される。
【0148】
しかし、他の例では、シート108、像114、および少なくとも1つのランプ116をレンズ102に対して相対的に回転させることにより、装置100の視野角を広げるためにミラーを使用することができる。
【0149】
次に、図3に実質的に類似し、同様の部品には同様の番号が付されている図21に注目されるが、この例では、装置100はミラー2100をさらに備え、ミラー2100、コリメートレンズ102およびシート108(例えば、像114)は、ミラー2100が像114をコリメートレンズ102に向けて反射し、シート108の像114がミラー2100を介してコリメートレンズ102の焦点面104にほぼ位置するように配置されている。例えば、描かれているように、シート108、像114および少なくとも1つのランプ116は、コリメートレンズ102に対してほぼ垂直であり、コリメートレンズ102の端部にあり、ミラー2100は、コリメートレンズ102の反対側の端部から、コリメートレンズ102から最も遠いシート108のそれぞれの端部まで延びている。いくつかの例では、ミラー2100はレンズ102の裏面及び/又はシート108の前面110と約45°の角度をなすが、ミラー2100は任意の適切な角度であってもよい。このようなミラー2100は、レンズ102の中心軸117を効果的に「曲げ」、焦点面104および焦点106を反射し、焦点106が中心軸117上に残り、中心軸117が焦点面104、シート108および像114に対して法線を保つようにする。
【0150】
このような光学配置は、図1に描かれた配置よりも大きな角度で像114を見ることを可能にする。例えば、視野角及び位置2101にある鑑賞者1402は、ミラー2100を介さずに像114を見ることになり、視野角及び位置2102にある鑑賞者1402は、ミラー2100を介して像114を見ることになり、これにより、装置100の視野角が実質的に約2倍になる。
【0151】
しかしながら、このような配置は、像114及び/又は少なくとも1つのランプ116に何らかの制限を与えてもよいことを理解されたい。例えば、描かれているように、ミラー2100は、焦点面104、シート108及び像114の湾曲方向に沿って、像114の視野角を2倍にするように配置されている。したがって、像114が図4に描かれているようなものであり、空部分402、地面部分404、および水平線406を含む場合、図4に描かれている風景は、鑑賞者1402に対して効果的に2倍及び/又は鏡面化される。
【0152】
例えば、図4の像114がミラー2100によって水平線406の方向に沿って2倍化及び/又は鏡像化される様子を描いた図22に注意が向けられるが、2倍化された像114の全てが所与の位置で視認者1402によって視認可能であるわけではないことが理解される。むしろ、鑑賞者1402が移動するにつれて、2倍化された像114の異なる部分が鑑賞者1402によって見られる。
【0153】
しかしながら、水平線406に垂直に像114を2倍にするようにミラーを回転させた場合、像114は、鑑賞者1402に2つの空部分402、2つの地面部分404、および2つの水平線406を視認させるように2倍にされることになる。従って、装置100が人工窓として使用されることが意図される場合、ミラー2100は、水平線406に垂直ではなく、水平線406に沿って像114を2倍化及び/又はミラーリングするように配置され得る。しかし、このような制限は、一般に、図5に描かれたような像には適用されず、したがって、装置100が人工天窓として使用されることが意図され、像114が空の部分502のみを含むような場合、ミラー2100は、像114を任意の適切な方向に2倍にするように配置され得る。
【0154】
同様に、少なくとも1つのランプ116が、図8図9図10、および図11に関して説明されたように操作された場合、図21の装置100が人工窓として使用されたか、または人工天窓として使用されたかにかかわらず、鑑賞者1402は、2つの「太陽」を見得る。したがって、これらの実施例のいくつかでは、少なくとも1つのランプ116のうち、ランプ116のすべてが、同様の輝度及び/又は同様の色温度を達成するように制御され得るが、ランプ116の輝度及び/又は色温度は、全体として、一日を通して輝度及び/又は色温度の変化を模倣するように変更され得るが、ランプ116のいずれかを特に太陽を模倣するように制御しなくてもよいことが理解される。しかし、「2つの太陽」の問題は、大型ランプ604-1などのランプ116を、ミラー2100に隣接する位置、及び/又はミラー2100に隣接するランプ116のアレイの端部に配置することによって、鑑賞者1402が光の2つの塊及び/又は円を見るのではなく、光の拡張された「塊」及び/又は円を見るようにすることで、回避することができる。別の言い方をすれば、ランプ116がそのような位置にあり、そのようなランプ116が他のランプ116よりも明るくなるように操作されている場合、そのようなランプ116とそのようなランプ116の反射は隣接しており、他のランプ116からの光よりも明るい1つの光の「塊」として見ることができる。
【0155】
次に、図1に実質的に類似し、同様の部品には同様の番号が付されている図23に注意が向けられるが、この実施例では、装置100は、コリメートレンズ102とシート108(例えば、及び/又は像114)との間に平面部品2300をさらに備え、平面部品2300は、コリメートレンズ102の縁部から少なくとも部分的に焦点106に向かって延び、例えば、レンズ102の縁部から焦点106に向かって延びる経路2302に沿って延びる。平面部品2300は、焦点106に向かって一部だけ延びることが理解され、そうでなければ、平面部品2300が像114の一部の視界を不明瞭にし得るため、例えば、平面部品2300は、他の可能性の中で、コリメートレンズ102の縁から焦点106までの距離の5%、10%、15%まで延び得る。
【0156】
さらに、1つの平面部品2300のみが描かれているが、装置100は、代替的に、または追加的に、レンズ102の反対側の端部から焦点106に向かって延びる第2の平面部品を含んでもよく、及び/又は同様に、装置100は、平面部品2300に垂直であり、図23のページの中及び/又はページの外に配置され、そうでなければレンズ102のそれぞれの端部から焦点106に向かって延びる1つまたは2つの追加の平面部品を含んでもよい。特に、平面部品2300は、図23の装置100の透視図を示す図24に関して次に説明するように、人工鏡及び/又は人工天窓のマリオンの錯視を提供することができる。
【0157】
特に、図24では、装置100のハウジング904は、フレーム910がないように適合されている。むしろ、像114は、レンズ102を通して装置100の端から端まで見ることができる。装置100のそのような実施態様は、フレーム910によって提供されるマリオンなしでアレイにタイル状に配置されてもよい。しかしながら、マリオンが好ましい場合、レンズ102を通して見たときに、レンズ102の縁から像114に向かって垂直に延びているように見える平面部品2300が提供されてもよい。このような光学的効果は、平面部品2300がレンズ102の縁から装置100内の焦点106に向かって延びるときに生じる。したがって、平面部品2300は、装置100の底部内周縁でマリオンとして見えるが、装置100の他の内周縁に沿って「マリオン」を提供するために、レンズ102の他の縁に他の平面部品が設けられてもよい。
【0158】
さらに、平面部品2300は平坦なものとして描かれているが、平面部品2300は、例えば、鑑賞者にとって、装置100の前面を介して平面部品2300が平坦に見えるように、レンズ102の光学特性を補償するための曲線を含んでもよいことが理解される。
【0159】
さらに、同様の平面部品を使用して、像の代替照明を提供することもできる。
【0160】
例えば、次に、図1に描かれている装置100と実質的に類似し、同様な部品には同様の番号を付すが、「100」シリーズではなく、「2500」シリーズである、装置2500を描く図25に注目されたい。
【0161】
例えば、装置2500は、焦点面2504と、焦点面2504に位置する焦点2506とを有するコリメートレンズ2502であって、焦点面2504がコリメートレンズ2502の所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズ2502と;レンズ対向前面2510およびレンズ対向前面2510に対向する背面2512を有するシート2508であって、少なくともレンズ対向前面2510において、像2514を有するシート2508であって、シート上の像2514は、コリメートレンズ2502のほぼ焦点面2504に位置する、シート2508と;コリメートレンズ2502とシート2508(例えば、及び/又は像2514)との間にある平面部品2515であって、平面部品2515は、コリメートレンズ2502の端部から少なくとも部分的に焦点2506に向かって延びており、平面部品2515の後方には、コリメートレンズ2502に対して、コリメートレンズ2502とシート2508との間に少なくとも1つのランプ2516とを含む。レンズ2502の中心軸2517も描かれている。
【0162】
一般に、レンズ2502、焦点面2504、焦点2506、シート2508、像2514、および中心軸2517は、以下に説明する以外のレンズ102、焦点面104、焦点106、シート108、像114、および中心軸117とそれぞれ同様であると理解される。同様に、平面部品2515は、以下に説明する以外の平面部品2300と同様であると理解される。さらに、ハウジングは描かれていないが、装置2500は、ハウジング904と同様のハウジング、及び/又は、取り付け部品及び/又はタイリング部品等を含むが、これらに限定されない装置100の任意の他の好適な特徴を含むと理解される。
【0163】
装置100とは対照的に、少なくとも1つのランプ2516がコリメートレンズ2502とシート2508との間に配置されているため、シート2508および像2514は、少なくとも半透明及び/又は半透明ではなく、むしろ不透明であってもよい。
【0164】
さらに、平面部品2515は、不透明、または少なくとも半透明及び/又は半透明であってもよい。
【0165】
平面部品2515が不透明である場合、少なくとも1つのランプ2516は、像2514を直接照明するように配置されてもよく、例えば、少なくとも1つのランプ2516から放出された光が、実質的に均一に、像2514に照射される。これらの実施例では、少なくとも1つのランプ2516は、1つのランプ、又は図25のページの中、及び/又はページの外に延びるランプ2516の列で構成することができる。一般に、これらの実施例では、平面部品2515は、少なくとも1つのランプ2516を鑑賞者から「隠す」。したがって、鑑賞者は、平面部品2300と同様に、平面部品2515がマリオンとして機能する、図24に描かれているのと同様の平面部品2515を見ることになる。
【0166】
平面部品2515が少なくとも半透明及び/又は半透明の場合、平面部品2515は、光散乱材料から形成されてもよく、及び/又は、少なくとも1つのランプ2516によって照明されると、例えば蛍光を発する発光材料などであってもよい(例えば、少なくとも1つのランプ2516の色及び/又は波長が、発光材料を蛍光発光させる範囲にあるように適宜選択される)。これらの例では、少なくとも1つのランプ2516は、少なくとも1つのランプ2516からの光の散乱及び/又は蛍光を介して平面部品2515が像2514を照明するように、かつレンズ2502とは反対側の側面で平面部品2515を照明するように、平面部品2515を照明するように配置され得る。
【0167】
これらの実施例では、少なくとも1つのランプ2516は、1つのランプ、または、図25のページの中、及び/又は、ページの外に延びるランプ2516の列で構成することができる。一般に、これらの実施例では、平面部品2515は、少なくとも1つのランプ2516を鑑賞者から「隠す」が、像2514も照らす。したがって、鑑賞者は、平面部品2300と同様に、平面部品2515がマリオンとして機能する、図24に描写されたのと同様の平面部品2515を見ることになるが、平面部品2515は、鑑賞者には光を発するようにも見える。
【0168】
これらの実施例では、少なくとも1つのランプ2516は、1日に対応する期間にわたって輝度及び/又は色温度を変化させること等に関して少なくとも1つのランプ2516に関して説明したのと同様に制御され得るが、特に太陽を模倣することはない。
【0169】
さらに、装置2500は、特定の位置にある1つの平面部品2515および対応する1つの少なくとも1つのランプ2516とともに描かれていることがさらに理解され、装置2500は、代替的に、または追加的に、他の適切な位置にある他の平面部品2515および対応する他の少なくとも1つのランプ2516を含まれてもよいことが理解される。
【0170】
次に、図25に描かれているような装置2500と実質的に類似している装置2600を描いている図26に注意を向け、同様の部品は同様の番号を有するが、「2500」シリーズではなく「2600」シリーズである。
【0171】
例えば、装置2600は、焦点面2604および焦点面2604に位置する焦点2606とを有するコリメートレンズ2602であって、焦点面2604は、コリメートレンズ2602の所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズ2602と、レンズ対向前面2610、および少なくともレンズ対向前面2610において像2614を有する、レンズ対向前面2610とは反対側の背面2612とを有するシート2608であって、シート上の像2614は、コリメートレンズ2602の焦点面2604に位置する、シート2608と、コリメートレンズ2602とシート2608との間の任意の平面部品2615(例えば及び/又は像2614)であって、任意の平面部品2615は、コリメートレンズ2602の端部から少なくとも部分的に焦点2606に向かって延在し、少なくとも1つのランプ2616は、コリメートレンズ2602に対して、平面部品2615とはレンズの反対側の端部に位置し、少なくとも1つのランプ2616は、像2614を実質的に均一に照明するように位置決めされ、任意に、例えば光散乱、蛍光などを介して、像2614を照明する際に補助することができる、任意の平面部品2615を含む。レンズ2602の中心軸2617も描かれている。
【0172】
少なくとも1つのランプ2516はさらに、少なくとも1つのランプ2516がレンズ2502を通して(例えば、鑑賞者によって)見ることができないように、レンズ2602とシート2608との間の領域の外側に配置されると理解される。
【0173】
次に、図25に描かれているような装置2500と実質的に類似し、同様の部品は同様の番号を有するが、「2500」シリーズではなく「2700」シリーズである、装置2700を描いている図27に注意を向ける。
【0174】
例えば、装置2700は焦点面2704および焦点面2706に位置する焦点2704を有するコリメートレンズ2702であって、焦点面2704は、コリメートレンズ2702の所定の光学特性に依存して平坦または湾曲している、コリメートレンズ2702と、レンズ対向前面2710およびレンズ対向前面2710に対向する背面2712を有し、少なくともレンズ対向前面2710において、像2714を有するシート2708であって、シート上の像2714は、コリメートレンズ2702のほぼ焦点面2704に位置する、シート2708と、シート2708に埋め込まれた少なくとも1つのランプ2716であって、少なくとも1つのランプ2716は、像2714を照明するように構成される、少なくとも1つのランプ2716を含む。いくつかの例では、少なくとも1つのランプ2716は、ある特定の時間帯の太陽を模倣するように配置されてもよい。レンズ2702の中心軸2717も描かれている。しかしながら、少なくとも1つのランプ2716は像2714を十分に照明できない場合があるため、装置2700は、像2714を実質的に照明するために、ランプ2616と同様のランプをさらに含んでもよい。
【0175】
したがって、本明細書で提供される様々な照明方式は、任意の適切な方法で組み合わせることができることがさらに理解される。例えば、本明細書で提供されるような装置は、少なくとも部分的に透明なシートの背後に少なくとも1つのランプを有する装置100と同様であってもよいが、装置2500と同様な別の少なくとも1つのランプを隠す平面部品を含む。実際、装置100、2500、2600、2700のいずれの照明方式も、任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【0176】
特に、装置100は、装置2600及び/又は装置2700の特徴と組み合わせてもよい。例えば、装置100は、像114を透過した光200を提供する少なくとも1つのランプ116と、像114の「前」側から像114を照明する少なくとも1つのランプ2616と同様の少なくとも1つのランプとを組み合わせるように変更されてもよい。これらの例のいくつかでは、装置100は、太陽の位置に対応する位置で像114の表面に埋め込まれたランプ2716と同様のランプを含むことができる。
【0177】
本明細書において、要素は、1つ以上の機能を実行する「ように構成されている」、またはそのような機能の「ために構成されている」と記述されてもよい。一般に、機能を実行するように構成された要素または機能を実行するように構成された要素は、その機能を実行することが可能であるか、その機能を実行するのに適しているか、その機能を実行するように適合されているか、その機能を実行するように動作可能であるか、または他の方法でその機能を実行することが可能である。
【0178】
本明細書の目的上、「X、Y、およびZのうちの少なくとも1つ」および「X、Y、およびZのうちの1つ以上」の文言は、Xのみ、Yのみ、Zのみ、または2つ以上の項目X、Y、およびZの任意の組み合わせ(例えば、XYZ、XY、YZ、XZなど)と解釈できることを理解されたい。同様のロジックは、「少なくとも1つの...」や「1つ以上の...」といった表現が使われる2つ以上の項目にも適用できる。
【0179】
用語”約”、”実質的に”、”本質的に”、”およそ”などは、例えば当業者によって理解されるように、”近い”と定義される。いくつかの例では、それらの用語は「10%以内」、他の例では「5%以内」、さらに他の例では「1%以内」、さらに他の例では「0.5%以内」であると理解される。
【0180】
さらに、高さ、幅、上、下、左、右、垂直、水平などの関係用語は、1つの部品、または部品の一部を、別の部品、または部品の別の部分から区別するためにのみ使用することができ、そのような部品間の実際のそのような関係または順序を必ずしも要求または暗示する必要はない。例えば、水平に使用されると説明された装置が、回転して垂直に使用される場合などがある。
【0181】
当業者は、いくつかの例において、本明細書に記載される装置及び/又は方法及び/又はプロセスの機能性は、予めプログラムされたハードウェアまたはファームウェア要素(例えば、特定用途向け集積回路(ASIC、FPGA、及び/又はRaspberry Pi(商標)及び/又はArduino(商標)タイプの装置)、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ(EEPROM)等)、または他の関連部品を使用して実装され得ることを理解するであろう。他の例では、本明細書に記載の装置及び/又は方法及び/又はプロセスの機能は、コンピューティング装置の動作のためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを格納するコードメモリ(図示せず)へのアクセスを有するコンピューティング装置を使用して実現することができる。コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、固定され、有形であり、これらの部品によって直接読み取り可能なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体(例えば、取り外し可能なディスケット、CD-ROM、ROM、固定ディスク、USBドライブ)に記憶され得る。さらに、コンピュータ可読プログラムは、コンピュータ使用可能媒体を構成するコンピュータプログラム製品として記憶され得ることが理解される。さらに、永続記憶装置は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含むことができる。コンピュータ読み取り可能なプログラムコード及び/又はコンピュータ使用可能媒体は、非一過性のコンピュータ読み取り可能なプログラムコード及び/又は非一過性のコンピュータ使用可能媒体を含み得ることがさらに理解される。あるいは、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、遠隔に格納されるが、伝送媒体を介してネットワーク(インターネットを含むが、これに限定されない)に接続されたモデムまたは他のインターフェース装置を介してこれらの部品に通信可能であり得る。伝送媒体は、非移動媒体(例えば、光及び/又はデジタル及び/又はアナログ通信回線)または移動媒体(例えば、マイクロ波、赤外線、自由空間光または他の伝送方式)またはそれらの組み合わせのいずれかであり得る。
【0182】
当業者であれば、さらに多くの可能な代替実施例および変更があること、および上記の実施例は1つ以上の実施例の例示に過ぎないことを理解するであろう。したがって、その範囲は、本明細書に添付した特許請求の範囲によってのみ限定される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14A
図14B
図14C
図14D
図14E
図14F
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図26
図27
【外国語明細書】