JP2024035155A - Illumination device, illumination system and control method of illumination device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device having high energy efficiency.

SOLUTION: An illumination device 100 includes: a light source 110 having a plurality of light-emitting elements 111 which is aligned in a two-dimensional array shape; a drive circuit 130 for driving the light source 110; a projection lens 120 for projecting light emitted from the light source 110 driven by the drive circuit 130 as illumination light; and a signal processing part 150 for identifying one or more object surfaces, on the basis of a signal output from a detection device having at least a part of a projection range by the projection lens 120 as a detection range. The drive circuit 130 drives the light source 110 so that the one or more object surfaces identified by a signal processing part 150 in the projection range by the projection lens 120 are illuminated by the illumination light.

SELECTED DRAWING: Figure 2

COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a lighting device, a lighting system, and a method of controlling a lighting device.

特許文献１には、照明する空間領域内の場所毎に照明の方法を異ならせる照明装置が開示されている。特許文献１に開示された照明装置は、照明光を生成するための光源と、光源が射出した光を画像情報に基づいて変調する光変調素子と、光変調素子により変調された光を照明光として投射する投射レンズと、を備える。 Patent Document 1 discloses an illumination device that uses different illumination methods for each location within a spatial region to be illuminated. The lighting device disclosed in Patent Document 1 includes a light source for generating illumination light, a light modulation element that modulates the light emitted by the light source based on image information, and a light modulation element that modulates the light modulated by the light modulation element as illumination light. and a projection lens for projecting images.

特開２０１５－７２４１６号公報JP2015-72416A

上記従来の照明装置では、光源から出射される光の一部が光変調素子によって遮断されて照明光としては利用されない。このため、エネルギー効率が低いという問題がある。 In the conventional lighting device described above, a portion of the light emitted from the light source is blocked by the light modulation element and is not used as illumination light. Therefore, there is a problem of low energy efficiency.

そこで、本発明は、エネルギー効率が高い照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a lighting device, a lighting system, and a method of controlling a lighting device with high energy efficiency.

本発明の一態様に係る照明装置は、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子を有する光源と、前記光源を駆動する駆動回路と、前記駆動回路によって駆動された前記光源が発する光を、照明光として投射する投射レンズと、前記投射レンズによる投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定する信号処理部と、を備え、前記駆動回路は、前記投射レンズによる投射範囲のうち、前記信号処理部によって特定された前記１以上の対象面を前記照明光が照明するように前記光源を駆動する。 A lighting device according to one aspect of the present invention includes a light source having a plurality of light emitting elements arranged in a two-dimensional array, a drive circuit that drives the light source, and light emitted by the light source driven by the drive circuit. A signal processing unit that identifies one or more target surfaces based on a signal output from a detection device that has a projection lens that projects illumination light and a detection range that includes at least a part of the projection range of the projection lens. , the driving circuit drives the light source so that the illumination light illuminates the one or more target surfaces specified by the signal processing unit within a projection range by the projection lens.

本発明の一態様に係る照明システムは、上記一態様に係る照明装置と、前記検出装置と、を備える。 An illumination system according to one aspect of the present invention includes the illumination device according to the one aspect described above and the detection device.

本発明の一態様に係る照明装置の制御方法は、前記投射レンズによる投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定するステップと、前記投射レンズによる投射範囲のうち、前記特定するステップで特定された前記１以上の対象面を前記照明光が照明するように、前記駆動回路に前記光源を駆動させるステップと、を含む。 A method for controlling an illumination device according to one aspect of the present invention includes the step of specifying one or more target surfaces based on a signal output from a detection device having as a detection range at least a part of the projection range by the projection lens. , the step of causing the drive circuit to drive the light source so that the illumination light illuminates the one or more target surfaces specified in the specifying step within the projection range by the projection lens.

また、本発明の一態様は、上記照明装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現することができる。あるいは、当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現することもできる。 Further, one embodiment of the present invention can be realized as a program that causes a computer to execute the above method for controlling a lighting device. Alternatively, the program can be realized as a computer-readable non-transitory recording medium storing the program.

本発明によれば、エネルギー効率が高い照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lighting device, a lighting system, and a method of controlling a lighting device with high energy efficiency.

図１は、実施の形態に係る照明システムの使用状況を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the usage status of the lighting system according to the embodiment. 図２は、実施の形態に係る照明システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the lighting system according to the embodiment. 図３は、実施の形態に係る照明装置の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the lighting device according to the embodiment. 図４Ａは、実施の形態に係る照明装置の記憶部に記憶された対応情報の一例を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating an example of correspondence information stored in the storage unit of the lighting device according to the embodiment. 図４Ｂは、実施の形態に係る照明装置の記憶部に記憶された対応情報の一例を示す図である。FIG. 4B is a diagram illustrating an example of correspondence information stored in the storage unit of the lighting device according to the embodiment. 図５は、実施の形態に係る照明システムの動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the lighting system according to the embodiment. 図６は、実施の形態に係る照明システムの動作のうち、対象面の特定処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing target surface identification processing among the operations of the illumination system according to the embodiment. 図７は、変形例１に係る照明装置の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a lighting device according to Modification 1. 図８は、変形例２に係る照明システムを示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a lighting system according to modification example 2.

以下では、本発明の実施の形態に係る照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Below, a lighting device, a lighting system, and a method of controlling a lighting device according to embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings. Note that all of the embodiments described below are specific examples of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of the components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims will be described as arbitrary constituent elements.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Furthermore, each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like in each figure do not necessarily match. Further, in each figure, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations will be omitted or simplified.

また、本明細書において、要素間の関係性を示す用語、及び、長方形又は円形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。 In addition, in this specification, terms that indicate relationships between elements, terms that indicate the shape of elements such as rectangular or circular, and numerical ranges are not expressions that express only strict meanings, but are substantially equivalent. This is an expression that means that it includes a difference within a certain range, for example, a few percent.

（実施の形態）
［照明システム］
まず、実施の形態に係る照明システムの概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る照明システム１０の使用状況を示す図である。 (Embodiment)
[Lighting system]
First, an overview of a lighting system according to an embodiment will be explained using FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing how the lighting system 10 according to the present embodiment is used.

図１に示されるように、照明システム１０は、照明装置１００と、測距装置２００と、を備える。照明装置１００と測距装置２００とは、互いに離れて位置しており、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the lighting system 10 includes a lighting device 100 and a distance measuring device 200. The lighting device 100 and the distance measuring device 200 are located apart from each other and are communicably connected to each other via a network.

照明装置１００は、照明光を投射することで、複数の対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明する。具体的には、照明装置１００は、照明光の投射範囲のうち、対象面３１、３２、３３、３４及び３５のみを選択的に照明することができる。照明装置１００は、例えば、室内の天井に、又は、天井近傍の壁面などに固定される。 The illumination device 100 illuminates the plurality of target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 by projecting illumination light. Specifically, the illumination device 100 can selectively illuminate only the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 within the illumination light projection range. The lighting device 100 is fixed to, for example, a ceiling in a room or a wall near the ceiling.

測距装置２００は、照明光の投射範囲を撮像することにより、画像を生成する。測距装置２００によって生成された画像に基づいて、対象面３１、３２、３３、３４及び３５が特定される。対象面３１、３２、３３、３４及び３５は、建物の床面２０又は地面に平行な面である。例えば、対象面３１、３２、３３、３４及び３５は、机上面であり、人が仕事又は勉強などの作業を行う際に利用する面である。机上面である対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明装置１００が照明することにより、作業効率の向上を図ることができる。 The distance measuring device 200 generates an image by capturing an image of a projection range of illumination light. Based on the image generated by the distance measuring device 200, target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 are identified. The target planes 31, 32, 33, 34, and 35 are planes parallel to the floor 20 of the building or the ground. For example, the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 are desk surfaces, which are surfaces that people use when they work or study. By illuminating the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35, which are desk surfaces, with the lighting device 100, work efficiency can be improved.

測距装置２００は、例えば、室内の天井に、又は、天井近傍の壁面などに固定される。測距装置２００と照明装置１００とは、互いに近接して配置されていてもよい。測距装置２００の撮像範囲内に、照明装置１００による照明光の投射範囲の少なくとも一部が含まれる。本実施の形態では、測距装置２００の撮像範囲内に、照明光の投射範囲の全てが含まれる場合を説明する。 The distance measuring device 200 is fixed to, for example, a ceiling in a room or a wall near the ceiling. The distance measuring device 200 and the lighting device 100 may be arranged close to each other. At least a portion of the range of illumination light projected by the illumination device 100 is included within the imaging range of the distance measuring device 200. In this embodiment, a case will be described in which the entire illumination light projection range is included within the imaging range of distance measuring device 200.

詳細については後述するが、本実施の形態に係る照明装置１００は、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子を有する光源を備える。照明装置１００は、複数の発光素子のうちの一部のみを点灯させて、他を消灯することにより、投射範囲のうち、対象面３１、３２、３３、３４及び３５のみを選択的に照明することができる。点灯する発光素子の照明光を有効に利用し、かつ、照明に不要な発光素子を消灯することができるので、エネルギー効率を高めることができる。 Although details will be described later, the lighting device 100 according to this embodiment includes a light source having a plurality of light emitting elements arranged in a two-dimensional array. The lighting device 100 selectively illuminates only the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 in the projection range by lighting only some of the plurality of light emitting elements and turning off the others. be able to. Since it is possible to effectively utilize the illumination light of the light-emitting elements that are turned on and to turn off the light-emitting elements that are unnecessary for illumination, energy efficiency can be improved.

［照明装置］
続いて、本実施の形態に係る照明装置１００の具体的な構成について、図１を適宜参照しながら図２及び図３を用いて説明する。 [Lighting device]
Next, a specific configuration of the lighting device 100 according to the present embodiment will be described using FIGS. 2 and 3 while referring to FIG. 1 as appropriate.

図２は、本実施の形態に係る照明システム１０の構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態に係る照明装置１００の概略斜視図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the lighting system 10 according to this embodiment. FIG. 3 is a schematic perspective view of lighting device 100 according to this embodiment.

図２に示されるように、照明装置１００は、光源１１０と、投射レンズ１２０と、駆動回路１３０と、通信部１４０と、信号処理部１５０と、記憶部１６０と、を備える。また、図３に示されるように、照明装置１００は、筐体１７０を備える。 As shown in FIG. 2, the illumination device 100 includes a light source 110, a projection lens 120, a drive circuit 130, a communication section 140, a signal processing section 150, and a storage section 160. Further, as shown in FIG. 3, the lighting device 100 includes a housing 170.

光源１１０は、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子１１１を有する。光源１１０は、駆動回路１３０によって駆動されることにより、光を発する。具体的には、複数の発光素子１１１の各々は、駆動回路１３０によって、点灯及び消灯を互いに独立して制御される。例えば、駆動回路１３０は、対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明するのに必要な発光素子１１１のみを点灯させ、対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明しない発光素子１１１を消灯させることができる。これにより、消費電力を削減することができる。 The light source 110 includes a plurality of light emitting elements 111 arranged in a two-dimensional array. The light source 110 is driven by the drive circuit 130 to emit light. Specifically, each of the plurality of light emitting elements 111 is controlled to turn on and off independently of each other by the drive circuit 130. For example, the drive circuit 130 lights only the light emitting elements 111 necessary to illuminate the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35, and the light emitting elements 111 that do not illuminate the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35. can be turned off. Thereby, power consumption can be reduced.

例えば、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子１１１のうち、所定形状の範囲に含まれる発光素子１１１を全て点灯させることで、投射レンズ１２０を介して、同等の形状の領域を照明する照明光が投射される。また、例えば、互いに重複しない複数の範囲の各々に含まれる発光素子１１１を全て点灯させることで、図１に示されるような対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明するように照明光を、投射レンズ１２０から投射させることができる。すなわち、二次元アレイ内において複数の発光素子１１１の点灯範囲の外形が、照明光による照明領域の形状となる。なお、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子１１１を全て点灯させた場合の照明領域が、投射レンズ１２０による照明光の投射範囲である。例えば、投射範囲は、図１に示される床面２０である。 For example, illumination that illuminates an area of the same shape through the projection lens 120 by lighting all the light emitting elements 111 included in a range of a predetermined shape among a plurality of light emitting elements 111 arranged in a two-dimensional array. Light is projected. Further, for example, by lighting all the light emitting elements 111 included in each of a plurality of ranges that do not overlap with each other, the illumination light can be made to illuminate the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 as shown in FIG. can be projected from the projection lens 120. That is, the outline of the lighting range of the plurality of light emitting elements 111 within the two-dimensional array becomes the shape of the illumination area by the illumination light. Note that the illumination area when all of the plurality of light emitting elements 111 arranged in a two-dimensional array are turned on is the projection range of illumination light by the projection lens 120. For example, the projection range is the floor surface 20 shown in FIG.

複数の発光素子１１１はそれぞれ、μＬＥＤである。μＬＥＤは、サイズが１００μｍ×１００μｍ以下の微細なＬＥＤである。 Each of the plurality of light emitting elements 111 is a μLED. μLED is a minute LED with a size of 100 μm×100 μm or less.

μＬＥＤは、駆動回路１３０から供給される電流によって光を発する。μＬＥＤは、例えば、青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤの光出射側に配置された黄色蛍光体と、を含む。青色ＬＥＤが発する青色光の一部によって黄色蛍光体が励起されて黄色光を発する。μＬＥＤは、青色光と黄色光との混合光として、白色光を発する。 The μLED emits light using current supplied from the drive circuit 130. The μLED includes, for example, a blue LED and a yellow phosphor disposed on the light emitting side of the blue LED. A portion of the blue light emitted by the blue LED excites the yellow phosphor to emit yellow light. μLED emits white light as a mixture of blue light and yellow light.

複数の発光素子１１１は、基板に実装されている。基板は、リジッド基板であるが、フレキシブル基板であってもよい。基板には、複数の発光素子１１１の各々と駆動回路１３０とを電気的に接続するためのパターン配線が設けられている。 The plurality of light emitting elements 111 are mounted on the substrate. The substrate is a rigid substrate, but may be a flexible substrate. The substrate is provided with pattern wiring for electrically connecting each of the plurality of light emitting elements 111 and the drive circuit 130.

複数の発光素子１１１は、基板上の所定のサイズの平面領域内に２５６×２５６個並んで配列されている。発光素子１１１が配列される平面領域は、例えば３ｍｍ×３ｍｍの矩形領域である。なお、発光素子１１１の個数及び配列される領域の大きさは、一例にすぎず、特に限定されない。狭い領域に複数の発光素子１１１を並べることにより、投射レンズ１２０の小型化、又は、光の取り込み効率の向上を実現することができる。 The plurality of light emitting elements 111 are arranged in a line of 256×256 within a plane area of a predetermined size on the substrate. The plane area in which the light emitting elements 111 are arranged is, for example, a 3 mm x 3 mm rectangular area. Note that the number of light emitting elements 111 and the size of the area where they are arranged are merely examples, and are not particularly limited. By arranging a plurality of light emitting elements 111 in a narrow area, it is possible to reduce the size of the projection lens 120 or to improve the light intake efficiency.

また、光源１１０は、調光機能及び調色機能を有する。例えば、複数の発光素子１１１の各々は、駆動回路１３０から供給される電流量に応じて発光強度を変更させることができる。また、例えば、複数の発光素子１１１には、色温度が異なる白色光を発する複数種類のμＬＥＤが含まれてもよい。複数種類のμＬＥＤの発光強度を調整することにより、光源１１０は、所望の色温度の白色光を発することができる。 Further, the light source 110 has a dimming function and a color adjusting function. For example, each of the plurality of light emitting elements 111 can change the light emission intensity according to the amount of current supplied from the drive circuit 130. Further, for example, the plurality of light emitting elements 111 may include a plurality of types of μLEDs that emit white light with different color temperatures. By adjusting the emission intensity of multiple types of μLEDs, the light source 110 can emit white light with a desired color temperature.

なお、複数の発光素子１１１は、赤色光を発する赤色ＬＥＤ、緑色光を発する緑色ＬＥＤ及び青色光を発する青色ＬＥＤを含んでもよい。これにより、光源１１０は、白色光以外の有色光も発することができる。 Note that the plurality of light emitting elements 111 may include a red LED that emits red light, a green LED that emits green light, and a blue LED that emits blue light. Thereby, the light source 110 can also emit colored light other than white light.

投射レンズ１２０は、駆動回路１３０によって駆動された光源１１０が発する光を、照明光として投射する。投射レンズ１２０は、複数枚のレンズから構成されているが、１枚のレンズから構成されてもよい。 The projection lens 120 projects the light emitted by the light source 110 driven by the drive circuit 130 as illumination light. Although the projection lens 120 is composed of a plurality of lenses, it may be composed of a single lens.

駆動回路１３０は、光源１１０を駆動する。具体的には、駆動回路１３０は、複数の発光素子１１１の各々の点灯、消灯、及び発光強度などを制御する。駆動回路１３０は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で実現される。駆動回路１３０は、複数の発光素子１１１の各々に、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調された電流を供給する。発光素子１１１毎に、供給する電流のパルス幅を調整することにより、各発光素子１１１の発光強度を変更し、調光機能を実現することができる。なお、調光方式は、特に限定されず、振幅変調又は位相変調方式などであってもよい。 The drive circuit 130 drives the light source 110. Specifically, the drive circuit 130 controls turning on, turning off, light emission intensity, etc. of each of the plurality of light emitting elements 111. The drive circuit 130 is realized by, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The drive circuit 130 supplies each of the plurality of light emitting elements 111 with a PWM (Pulse Width Modulation) modulated current. By adjusting the pulse width of the supplied current for each light emitting element 111, the light emission intensity of each light emitting element 111 can be changed and a dimming function can be realized. Note that the dimming method is not particularly limited, and may be an amplitude modulation method, a phase modulation method, or the like.

本実施の形態では、駆動回路１３０は、信号処理部１５０によって特定された対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明するように光源１１０を駆動する。具体的には、駆動回路１３０は、記憶部１６０に記憶された対応情報１６１に基づいて、対象面３１、３２、３３、３４及び３５に対応する複数の発光素子１１１を特定し、特定した複数の発光素子１１１に供給する電流を調整する。 In the present embodiment, drive circuit 130 drives light source 110 to illuminate target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 identified by signal processing section 150. Specifically, the drive circuit 130 identifies the plurality of light emitting elements 111 corresponding to the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 based on the correspondence information 161 stored in the storage unit 160, and The current supplied to the light emitting element 111 is adjusted.

通信部１４０は、測距装置２００と通信することで、撮像された画像を取得する。通信部１４０は、測距装置２００と無線で通信する。具体的には、通信部１４０は、測距装置２００とＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、又は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）で通信する。通信部１４０は、例えばアンテナと、当該アンテナで受信した信号を処理する無線処理回路とで実現される。なお、通信部１４０は、測距装置２００と有線で通信してもよい。 The communication unit 140 acquires the captured image by communicating with the distance measuring device 200. The communication unit 140 communicates with the ranging device 200 wirelessly. Specifically, the communication unit 140 communicates with the ranging device 200 using BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy) or Wi-Fi (registered trademark). The communication unit 140 is realized by, for example, an antenna and a wireless processing circuit that processes a signal received by the antenna. Note that the communication unit 140 may communicate with the distance measuring device 200 by wire.

信号処理部１５０は、測距装置２００から取得した画像から複数の対象面３１、３２、３３、３４及び３５を特定する。本実施の形態では、画像は、画素毎の距離を表す距離画像である。具体的には、距離画像は、画素毎に、測距装置２００から画素に写る物体までの距離を表している。 The signal processing unit 150 identifies a plurality of target surfaces 31 , 32 , 33 , 34 , and 35 from the image acquired from the distance measuring device 200 . In this embodiment, the image is a distance image that represents the distance for each pixel. Specifically, the distance image represents, for each pixel, the distance from the distance measuring device 200 to the object reflected in the pixel.

信号処理部１５０は、距離画像から床面２０又は地面に平行な１以上の面を抽出する。例えば、測距装置２００が天井に取り付けられて画角（撮像範囲）も固定されている場合には、天井面と床面２０との距離、及び、画角から、距離画像内の床面２０を推定することができる。このため、信号処理部１５０は、推定した床面２０に基づいて、距離画像から床面２０に平行な面を抽出することができる。また、測距装置２００の取り付け位置又は画角が変更可能である場合には、変更後の距離画像に含まれる床面２０を推定する処理を行う。床面２０の推定処理は、距離画像に対するＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）処理を実行することで行われてもよい。 The signal processing unit 150 extracts the floor surface 20 or one or more surfaces parallel to the ground from the distance image. For example, if the distance measuring device 200 is mounted on the ceiling and the angle of view (imaging range) is also fixed, the distance between the ceiling surface and the floor surface 20 and the angle of view determine the distance between the floor surface 20 in the distance image and the distance between the ceiling surface and the floor surface 20. can be estimated. Therefore, the signal processing unit 150 can extract a plane parallel to the floor surface 20 from the distance image based on the estimated floor surface 20. Further, when the mounting position or the viewing angle of the distance measuring device 200 can be changed, a process of estimating the floor surface 20 included in the changed distance image is performed. The estimation process for the floor surface 20 may be performed by performing AI (Artificial Intelligence) processing on the distance image.

信号処理部１５０は、抽出した１以上の面に対して、床面２０又は地面からの高さと第１閾値とを比較する。信号処理部１５０は、第１閾値以上の高さを有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。第１閾値は、予め定められた高さの下限値であり、例えば６０ｃｍである。一般的に、椅子に座って作業を行う場合の作業面（机上面）の高さは８５ｃｍとされている。このため、第１閾値を６０ｃｍとすることで、机上面を対象面にすることができる。なお、和室などの床面２０に座って作業を行う場合には、作業面（机上面）の高さは４０ｃｍとされている。このため、例えば、第１閾値を３０ｃｍとすることで、机上面を対象面にすることができる。第１閾値の具体的な値は、照明装置１００が設置される空間の種類などに応じて適宜変更されてもよい。 The signal processing unit 150 compares the height from the floor surface 20 or the ground with a first threshold value for one or more extracted surfaces. The signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having a height equal to or greater than the first threshold value as one or more target surfaces. The first threshold is a predetermined lower limit of height, and is, for example, 60 cm. Generally, when working while sitting on a chair, the height of the work surface (desktop surface) is 85 cm. Therefore, by setting the first threshold value to 60 cm, the desk surface can be used as the target surface. Note that when working while sitting on the floor 20 of a Japanese-style room or the like, the height of the work surface (desktop surface) is 40 cm. Therefore, for example, by setting the first threshold to 30 cm, the desk surface can be used as the target surface. The specific value of the first threshold may be changed as appropriate depending on the type of space in which the lighting device 100 is installed.

信号処理部１５０は、抽出した１以上の面に対して、床面２０又は地面からの高さと第３閾値とを比較してもよい。この場合、信号処理部１５０は、第１閾値以上、第３閾値以下の高さを有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。第３閾値は、予め定められた高さの上限値であり、例えば１５０ｃｍである。高さの上限値を定めておくことにより、書棚の上面などの作業面として利用されない面が対象面として特定される可能性を低減することができる。なお、信号処理部１５０は、第１閾値の比較を行わずに、第３閾値以下の高さを有する１以上の面を、１以上の対象面として特定してもよい。 The signal processing unit 150 may compare the height from the floor surface 20 or the ground with a third threshold value for one or more extracted surfaces. In this case, the signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having a height that is greater than or equal to the first threshold value and less than or equal to the third threshold value as one or more target surfaces. The third threshold is a predetermined upper limit of the height, and is, for example, 150 cm. By setting the upper limit of the height, it is possible to reduce the possibility that a surface that is not used as a work surface, such as the top surface of a bookshelf, will be specified as a target surface. Note that the signal processing unit 150 may specify one or more surfaces having a height equal to or less than a third threshold value as one or more target surfaces without comparing the first threshold value.

また、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面に対して、面積と第２閾値とを比較する。信号処理部１５０は、第２閾値以上の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。第２閾値は、予め定められた面積の下限値であり、例えば２５００ｃｍ^２であるが、これに限定されない。第２閾値未満の面積の面は、例えば、椅子の座面、又は、電化製品の一部などであり、作業面とは異なる面である。このような狭い面を対象面から除外することで、省エネルギー化を実現することができる。 Furthermore, the signal processing unit 150 compares the area and the second threshold value for the one or more extracted surfaces. The signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having an area equal to or larger than the second threshold value as one or more target surfaces. The second threshold is a predetermined lower limit of the area, and is, for example, 2500 cm ² , but is not limited thereto. The surface having an area less than the second threshold value is, for example, the seat of a chair or a part of an electrical appliance, and is a surface different from the work surface. By excluding such a narrow surface from the target surface, energy saving can be realized.

信号処理部１５０は、抽出した１以上の面に対して、面積と第４閾値とを比較してもよい。この場合、信号処理部１５０は、第２閾値以上、第４閾値以下の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。第４閾値は、予め定められた面積の上限値であり、例えば１００００ｃｍ^２である。面積の上限値を定めておくことにより、高さと閾値との比較を行わなくても、床面２０などの広い面が対象面として特定される可能性を低減することができる。なお、信号処理部１５０は、第２閾値の比較を行わずに、第４閾値以下の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定してもよい。 The signal processing unit 150 may compare the area of the one or more extracted surfaces with a fourth threshold. In this case, the signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having an area equal to or greater than the second threshold and equal to or less than the fourth threshold as one or more target surfaces. The fourth threshold is a predetermined upper limit of the area, and is, for example, 10000 cm ² . By setting the upper limit value of the area, it is possible to reduce the possibility that a wide surface such as the floor surface 20 will be specified as the target surface without comparing the height with the threshold value. Note that the signal processing unit 150 may specify one or more surfaces having an area equal to or less than the fourth threshold value as one or more target surfaces without comparing the second threshold value.

本実施の形態では、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面の高さと面積との両方の比較を行う。具体的には、信号処理部１５０は、第１閾値以上の高さで、かつ、第２閾値以上の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。あるいは、信号処理部１５０は、第１閾値以上、第３閾値以下の高さで、かつ、第２閾値以上、第４閾値以下の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定してもよい。 In this embodiment, the signal processing unit 150 compares both the height and area of one or more extracted surfaces. Specifically, the signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having a height equal to or greater than a first threshold value and an area equal to or greater than a second threshold value as one or more target surfaces. Alternatively, the signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having a height not less than a first threshold and not more than a third threshold, and an area not less than a second threshold and not more than a fourth threshold, as one or more target surfaces. You may.

このように、信号処理部１５０は、床面２０又は地面からの高さが一定以上（又は一定範囲）の高さを有し、かつ、一定以上（又は一定範囲）の広さを有する面を、照明の対象面として特定する。これにより、机上面などの作業に利用される対象面を照明しながら、対象面以外の部分への照明を行わないようにすることができる。例えば、図１に示すように、照明装置１００は、対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明する一方で、床面２０は照明しないようにすることができる。 In this way, the signal processing unit 150 detects a surface having a height above a certain level (or within a certain range) from the floor surface 20 or the ground, and a surface having a width above a certain level (or within a certain range). , to be identified as the target surface for illumination. This makes it possible to illuminate a target surface used for work, such as a desk surface, while not illuminating parts other than the target surface. For example, as shown in FIG. 1, the lighting device 100 can illuminate the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 while not illuminating the floor surface 20.

なお、信号処理部１５０が抽出する１以上の面は、実質的に平坦な面である。机上面には、モニター、キーボード、マウス、筆記具、スマートフォンなどの物品が配置されている場合がある。信号処理部１５０は、このような物品を除外して平坦面とみなして面積の比較を行う。これにより、信号処理部１５０は、机上面に置かれた物品を含めて机上面全体を対象面として特定することができ、照明装置１００からの照明が可能になる。 Note that one or more surfaces extracted by the signal processing unit 150 are substantially flat surfaces. Objects such as a monitor, keyboard, mouse, writing instrument, and smartphone may be placed on the desk surface. The signal processing unit 150 compares the areas by excluding such items and regarding them as flat surfaces. Thereby, the signal processing unit 150 can specify the entire desk top surface including the articles placed on the desk top surface as a target surface, and lighting from the lighting device 100 becomes possible.

また、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面の外形（外周の輪郭形状）が所定の形状であるか否かを判定してもよい。所定の形状は、正方形、長方形、円形又は楕円形などの一般的な机上面の形状である。信号処理部１５０は、抽出した１以上の面の外形が所定の形状である場合に、当該１以上の面を対象面として特定してもよい。これにより、１以上の面内に物品が配置されている場合であっても、外形を利用することで、机上面全体を対象面として特定することができる。 Further, the signal processing unit 150 may determine whether the outer shape (outer circumferential contour shape) of one or more extracted surfaces has a predetermined shape. The predetermined shape is a common desk shape such as a square, rectangle, circle, or oval. If the extracted one or more surfaces have a predetermined outline, the signal processing unit 150 may specify the one or more surfaces as the target surface. Thereby, even if the article is arranged within one or more planes, the entire desk surface can be specified as the target plane by using the external shape.

信号処理部１５０は、特定した１以上の対象面に基づいて、光源１１０に含まれる複数の発光素子１１１のうち点灯させる発光素子１１１を特定する。具体的には、信号処理部１５０は、記憶部１６０に記憶された対応情報１６１を読み出し、読み出した対応情報１６１を用いて、点灯させる発光素子１１１を特定する。 The signal processing unit 150 identifies the light emitting element 111 to be turned on among the plurality of light emitting elements 111 included in the light source 110 based on the identified one or more target surfaces. Specifically, the signal processing unit 150 reads the correspondence information 161 stored in the storage unit 160, and uses the read correspondence information 161 to specify the light emitting element 111 to be turned on.

対応情報１６１は、複数の発光素子１１１とイメージセンサ２１０の複数の画素２１１との対応関係を示す。具体的には、画素２１１と発光素子１１１とは、一対一、一対多、又は、多対一で対応している。 The correspondence information 161 indicates the correspondence between the plurality of light emitting elements 111 and the plurality of pixels 211 of the image sensor 210. Specifically, the pixels 211 and the light emitting elements 111 have a one-to-one, one-to-many, or many-to-one correspondence.

図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る照明装置１００の記憶部１６０に記憶された対応情報１６１の一例を示す図である。図４Ａに示す対応情報１６１は、発光素子１１１（μＬＥＤ）と画素２１１とが一対一で対応している例を示している。図４Ｂに示す対応情報１６１は、発光素子１１１（μＬＥＤ）と画素２１１とが一対多で対応している例を示している。図４Ａ及び図４Ｂでは、発光素子１１１と画素２１１とはそれぞれ、平面座標で位置を表しており、表形式で対応関係を示しているが、これに限定されない。発光素子１１１と画素２１１との対応関係が分かれば、情報の形式は特に限定されない。 4A and 4B are diagrams each showing an example of correspondence information 161 stored in storage unit 160 of lighting device 100 according to the present embodiment. The correspondence information 161 shown in FIG. 4A shows an example in which the light emitting element 111 (μLED) and the pixel 211 correspond to each other on a one-to-one basis. The correspondence information 161 shown in FIG. 4B shows an example in which the light emitting elements 111 (μLEDs) and the pixels 211 have a one-to-many correspondence. In FIGS. 4A and 4B, the positions of the light emitting elements 111 and the pixels 211 are each expressed in plane coordinates, and the correspondence relationships are shown in a table format, but the present invention is not limited thereto. As long as the correspondence between the light emitting element 111 and the pixel 211 is known, the format of the information is not particularly limited.

一の画素２１１に対応する１以上の発光素子１１１を点灯させた場合、当該一の画素２１１に写る領域への照明が可能になる。このため、信号処理部１５０によって特定された対象面に含まれる複数の画素２１１に対応する１又は複数の発光素子１１１を点灯させることにより、対象面の照明が可能になる。したがって、信号処理部１５０は、特定された対象面に含まれる複数の画素２１１に対応する１又は複数の発光素子１１１を、点灯させる発光素子１１１として決定する。 When one or more light emitting elements 111 corresponding to one pixel 211 are turned on, the area reflected in the one pixel 211 can be illuminated. Therefore, the target surface can be illuminated by lighting one or more light emitting elements 111 corresponding to the plurality of pixels 211 included in the target surface identified by the signal processing unit 150. Therefore, the signal processing unit 150 determines one or more light emitting elements 111 corresponding to the plurality of pixels 211 included in the specified target surface as the light emitting elements 111 to be turned on.

信号処理部１５０は、決定した発光素子１１１を点灯させるように、駆動回路１３０に信号を送信する。例えば、信号処理部１５０は、複数の発光素子１１１の一行毎に、各発光素子１１１の発光強度を８ビットで表したデータを含む配列データを出力する。駆動回路１３０は、信号処理部１５０から出力される配列データに基づいて、複数の発光素子１１１を制御する。 The signal processing unit 150 transmits a signal to the drive circuit 130 to cause the determined light emitting element 111 to light up. For example, the signal processing unit 150 outputs, for each row of the plurality of light emitting elements 111, array data including data representing the light emission intensity of each light emitting element 111 in 8 bits. The drive circuit 130 controls the plurality of light emitting elements 111 based on the array data output from the signal processing section 150.

信号処理部１５０は、例えば、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）によって実現される。なお、集積回路は、ＬＳＩに限られず、専用回路又は汎用プロセッサであってもよい。例えば、信号処理部１５０は、マイクロコントローラであってもよい。信号処理部１５０は、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを含んでいる。また、信号処理部１５０は、プログラム可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は、ＬＳＩ内の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。信号処理部１５０が実行する機能は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。 The signal processing unit 150 is realized by, for example, an LSI (Large Scale Integration) that is an integrated circuit (IC). Note that the integrated circuit is not limited to an LSI, and may be a dedicated circuit or a general-purpose processor. For example, the signal processing unit 150 may be a microcontroller. The signal processing unit 150 includes, for example, a nonvolatile memory in which a program is stored, a volatile memory that is a temporary storage area for executing the program, an input/output port, a processor that executes the program, and the like. Further, the signal processing unit 150 may be a programmable FPGA (Field Programmable Gate Array) or a reconfigurable processor in which connections and settings of circuit cells within an LSI can be reconfigured. The functions executed by the signal processing unit 150 may be realized by software or hardware.

記憶部１６０は、対応情報１６１を記憶する。記憶部１６０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性記憶装置である。 The storage unit 160 stores correspondence information 161. The storage unit 160 is, for example, a nonvolatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).

筐体１７０は、光源１１０、投射レンズ１２０、駆動回路１３０、通信部１４０、信号処理部１５０、及び記憶部１６０を収容する。筐体１７０は、例えば、照明装置１００の外殻をなす外殻筐体、及びヒートシンクなどの複数の部品を含むが、特に限定されない。筐体１７０を構成する部品は、樹脂又は金属を用いて形成される。なお、通信部１４０、信号処理部１５０及び記憶部１６０は、筐体１７０の外側に配置されていてもよい。例えば、信号処理部１５０及び記憶部１６０は、通信部１４０を介して通信可能に接続されたサーバなどの他のコンピュータ機器に設けられていてもよい。 The housing 170 houses the light source 110, the projection lens 120, the drive circuit 130, the communication section 140, the signal processing section 150, and the storage section 160. The housing 170 includes, for example, a plurality of components such as an outer shell that forms the outer shell of the lighting device 100 and a heat sink, but is not particularly limited thereto. The parts constituting the housing 170 are formed using resin or metal. Note that the communication section 140, the signal processing section 150, and the storage section 160 may be arranged outside the housing 170. For example, the signal processing unit 150 and the storage unit 160 may be provided in another computer device such as a server that is communicably connected via the communication unit 140.

筐体１７０には、光源１１０の光出射側（基板の主面の法線方向）に開口部が設けられており、当該開口部を塞ぐように投射レンズ１２０が配置されている。筐体１７０内には、一般的なプロジェクタのように液晶装置又はＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を設ける必要がないので、照明装置１００の小型化が実現できる。 The housing 170 is provided with an opening on the light emission side of the light source 110 (in the direction normal to the main surface of the substrate), and the projection lens 120 is arranged so as to close the opening. Since there is no need to provide a liquid crystal device or a DMD (Digital Mirror Device) inside the housing 170 unlike in a general projector, the lighting device 100 can be made smaller.

本実施の形態では、照明装置１００は、例えばスポットライトであり、天井又は壁に設けられた配線器具（例えば、配線ダクト、引掛けシーリング）に取り付けられる。照明装置１００は、ダウンライト、シーリングライトなどであってもよい。 In this embodiment, the lighting device 100 is, for example, a spotlight, and is attached to a wiring fixture (eg, a wiring duct, a hanging ceiling) provided on the ceiling or wall. The lighting device 100 may be a downlight, a ceiling light, or the like.

以上のように構成された照明装置１００の投射レンズ１２０から投射された照明光は、図１に示されるように、複数の対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照射する。このとき、光源１１０は、複数の発光素子１１１のうち、一部の発光素子１１１のみが点灯しており、残りの発光素子１１１は消灯している。例えば、複数の発光素子１１１のうち、互いに離れた円形範囲又は矩形範囲に含まれる発光素子１１１のみを点灯させ、残りの発光素子１１１を消灯することにより、円形の対象面３１、３２及び３５並びに矩形の対象面３３及び３４を照明することができる。すなわち、光源１１０に含まれる複数の発光素子１１１のうち、点灯させる発光素子１１１が含まれる範囲（点灯範囲）の位置、形状及び大きさを調整することによって、照明光によって照明される領域（照明領域）の位置、形状及び大きさを調整することができる。また、点灯範囲に含まれる発光素子１１１の発光強度を調整することにより、照明領域の明るさ及び色を調整することができる。なお、対象面３５の中央には、矩形の開口が設けられているので、照明装置１００は、当該開口には照明光を照射しなくてもよい。対象面３５の形状を精密に判定することにより、省エネルギー化にさらに貢献することができる。 Illumination light projected from the projection lens 120 of the illumination device 100 configured as described above illuminates a plurality of target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35, as shown in FIG. At this time, in the light source 110, only some of the light emitting elements 111 among the plurality of light emitting elements 111 are turned on, and the remaining light emitting elements 111 are turned off. For example, among the plurality of light emitting elements 111, only the light emitting elements 111 included in a circular range or a rectangular range separated from each other are turned on, and the remaining light emitting elements 111 are turned off. Rectangular object surfaces 33 and 34 can be illuminated. That is, by adjusting the position, shape, and size of the range (lighting range) that includes the light emitting elements 111 to be lit among the plurality of light emitting elements 111 included in the light source 110, the area illuminated by the illumination light (illumination range) is adjusted. The position, shape, and size of the region) can be adjusted. Further, by adjusting the light emission intensity of the light emitting elements 111 included in the lighting range, the brightness and color of the lighting area can be adjusted. Note that since a rectangular opening is provided at the center of the target surface 35, the illumination device 100 does not need to irradiate the illumination light to the opening. By accurately determining the shape of the target surface 35, it is possible to further contribute to energy saving.

このように、本実施の形態に係る照明装置１００によれば、単一の照明装置（器具）で複数の対象面３１、３２、３３、３４及び３５を照明することができる。また、照明に利用しない発光素子１１１を消灯することで、消費電力を低減することができる。 In this way, according to the lighting device 100 according to the present embodiment, a plurality of target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 can be illuminated with a single lighting device (fixture). Moreover, power consumption can be reduced by turning off the light emitting elements 111 that are not used for illumination.

ここでは、対象面３１、３２、３３、３４及び３５の形状が矩形及び円形である例を示したが、これに限定されない。対象面３１、３２、３３、３４及び３５の形状は、三角形などの多角形、又は楕円形など所定の幾何学図形であってもよい。 Here, an example is shown in which the shapes of the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 are rectangular and circular, but the shape is not limited to this. The shapes of the target surfaces 31, 32, 33, 34, and 35 may be polygons such as triangles, or predetermined geometric figures such as ellipses.

［測距装置］
次に、本実施の形態に係る測距装置２００について、図１を適宜参照しながら、図２を用いて説明する。 [Distance measuring device]
Next, a distance measuring device 200 according to the present embodiment will be described using FIG. 2 with appropriate reference to FIG. 1.

測距装置２００は、投射レンズ１２０による投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置の一例である。図２に示されるように、測距装置２００は、イメージセンサ２１０と、測距用光源２２０と、送信部２３０と、を備える。測距装置２００は、図１に示されるように、例えば、天井面、又は、天井近傍の壁面に固定される。 The distance measuring device 200 is an example of a detection device that has at least a portion of the projection range by the projection lens 120 as a detection range. As shown in FIG. 2, the distance measuring device 200 includes an image sensor 210, a distance measuring light source 220, and a transmitter 230. As shown in FIG. 1, the distance measuring device 200 is fixed to, for example, a ceiling surface or a wall surface near the ceiling.

イメージセンサ２１０は、二次元アレイ状に並んだ複数の画素２１１と、信号処理回路２１２と、を有する。イメージセンサ２１０は、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式又はステレオ方式の距離画像センサである。なお、ステレオ方式の距離画像センサの場合、測距装置２００は、測距用光源２２０を備えなくてもよい。 The image sensor 210 includes a plurality of pixels 211 arranged in a two-dimensional array and a signal processing circuit 212. The image sensor 210 is a ToF (Time of Flight) or stereo distance image sensor. Note that in the case of a stereo distance image sensor, the distance measuring device 200 does not need to include the distance measuring light source 220.

複数の画素２１１の各々は、距離測定用の光の波長（例えば、赤外波長）に感度を有する光電変換素子である。光電変換素子は、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどであるが、特に限定されない。複数の画素２１１の各々は、受光した光の強度に応じた信号レベルを有する電気信号を出力する。 Each of the plurality of pixels 211 is a photoelectric conversion element that is sensitive to the wavelength of distance measuring light (for example, infrared wavelength). The photoelectric conversion element is, for example, a photodiode, a phototransistor, etc., but is not particularly limited. Each of the plurality of pixels 211 outputs an electrical signal having a signal level depending on the intensity of the received light.

信号処理回路２１２は、各画素２１１から出力される電気信号に基づいて、距離画像を生成する。具体的には、測距用光源２２０が測距用の光を出射した時刻と、各画素２１１が測距用の光の反射光を受光した時刻とに基づいて、ＴｏＦ方式で各画素２１１に対応する物体までの距離を算出する。これにより、各画素２１１の画素値として距離情報を含む距離画像を生成することができる。なお、距離画像は、検出装置が出力する信号の一例であり、各画素が検出装置からの距離を表す画像である。 The signal processing circuit 212 generates a distance image based on the electrical signal output from each pixel 211. Specifically, based on the time when the distance measurement light source 220 emits the distance measurement light and the time when each pixel 211 receives the reflected light of the distance measurement light, each pixel 211 is sent using the ToF method. Calculate the distance to the corresponding object. Thereby, a distance image including distance information as the pixel value of each pixel 211 can be generated. Note that the distance image is an example of a signal output by the detection device, and is an image in which each pixel represents the distance from the detection device.

測距用光源２２０は、距離測定用の光を出射する光源である。距離測定用の光は、例えば、赤外光である。測距用光源２２０は、例えば、赤外光を発するＬＥＤ又はレーザ素子であるが、これに限定されない。 The distance measuring light source 220 is a light source that emits distance measuring light. The distance measuring light is, for example, infrared light. The distance measuring light source 220 is, for example, an LED or a laser element that emits infrared light, but is not limited thereto.

送信部２３０は、イメージセンサ２１０によって生成された画像を照明装置１００に送信する。具体的には、送信部２３０は、照明装置１００の通信部１４０とＢＬＥ又はＷｉ－Ｆｉで通信する。送信部２３０は、例えばアンテナと、当該アンテナで受信した信号を処理する無線処理回路とで実現される。 The transmitter 230 transmits the image generated by the image sensor 210 to the lighting device 100. Specifically, the transmitter 230 communicates with the communication unit 140 of the lighting device 100 using BLE or Wi-Fi. The transmitter 230 is realized by, for example, an antenna and a wireless processing circuit that processes a signal received by the antenna.

以上のように、本実施の形態では、距離画像を利用するので、プライバシー保護の観点で有利である。 As described above, this embodiment uses a distance image, which is advantageous in terms of privacy protection.

［動作］
続いて、本実施の形態に係る照明システム１０の動作について、図５を用いて説明する。 [motion]
Next, the operation of the lighting system 10 according to this embodiment will be explained using FIG. 5.

図５は、本実施の形態に係る照明システム１０の動作を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the lighting system 10 according to this embodiment.

図５に示されるように、まず、測距装置２００のイメージセンサ２１０が距離画像を生成する（Ｓ１０）。具体的には、測距用光源２２０が測距用の光を出射し、イメージセンサ２１０が測距用の光の反射光を受光する。信号処理回路２１２が、ＴｏＦ方式で画素２１１毎に距離を算出することで、距離画像を生成する。生成した距離画像は、送信部２３０によって送信され、照明装置１００の通信部１４０が取得する。 As shown in FIG. 5, first, the image sensor 210 of the distance measuring device 200 generates a distance image (S10). Specifically, the distance measurement light source 220 emits distance measurement light, and the image sensor 210 receives reflected light of the distance measurement light. The signal processing circuit 212 generates a distance image by calculating the distance for each pixel 211 using the ToF method. The generated distance image is transmitted by the transmitter 230 and acquired by the communication unit 140 of the illumination device 100.

次に、照明装置１００の信号処理部１５０が、距離画像から床面２０又は地面に平行な１以上の面を抽出する（Ｓ２０）。次に、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面から１以上の対象面を特定する（Ｓ３０）。 Next, the signal processing unit 150 of the lighting device 100 extracts the floor surface 20 or one or more surfaces parallel to the ground from the distance image (S20). Next, the signal processing unit 150 identifies one or more target surfaces from the one or more extracted surfaces (S30).

図６は、本実施の形態に係る照明システム１０の動作のうち、対象面の特定処理を示すフローチャートである。図６に示されるように、まず、信号処理部１５０は、抽出した面の１つを選択する（Ｓ３１）。次に、信号処理部１５０は、選択した面の高さを推定する（Ｓ３２）。具体的には、信号処理部１５０は、選択した面を構成する画素２１１毎の距離情報に基づいて、床面２０からの距離を算出する。 FIG. 6 is a flowchart showing target surface identification processing among the operations of the illumination system 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, first, the signal processing unit 150 selects one of the extracted surfaces (S31). Next, the signal processing unit 150 estimates the height of the selected surface (S32). Specifically, the signal processing unit 150 calculates the distance from the floor surface 20 based on distance information for each pixel 211 forming the selected surface.

次に、信号処理部１５０は、選択した面の高さと閾値Ｈｔとを比較する（Ｓ３３）。閾値Ｈｔは、第１閾値の一例である。面の高さが閾値Ｈｔ未満である場合（Ｓ３３でＮｏ）、選択した面は対象面ではないとみなして、ステップＳ３７に進む。 Next, the signal processing unit 150 compares the height of the selected surface with the threshold value Ht (S33). The threshold value Ht is an example of a first threshold value. If the height of the surface is less than the threshold value Ht (No in S33), the selected surface is considered not to be the target surface, and the process proceeds to step S37.

面の高さが閾値Ｈｔ以上である場合（Ｓ３３でＹｅｓ）、信号処理部１５０は、選択した面の面積を推定する（Ｓ３４）。具体的には、信号処理部１５０は、選択した面に含まれる画素２１１の画素数、及び、測距装置２００の画角などに基づいて、選択した面の面積を算出する。 If the height of the surface is equal to or greater than the threshold value Ht (Yes in S33), the signal processing unit 150 estimates the area of the selected surface (S34). Specifically, the signal processing unit 150 calculates the area of the selected surface based on the number of pixels 211 included in the selected surface, the viewing angle of the distance measuring device 200, and the like.

次に、信号処理部１５０は、選択した面の面積と閾値Ｓｔとを比較する（Ｓ３５）。閾値Ｓｔは、第２閾値の一例である。面の面積が閾値Ｓｔ未満である場合（Ｓ３５でＮｏ）、選択した面は対象面ではないとみなして、ステップＳ３７に進む。 Next, the signal processing unit 150 compares the area of the selected surface with the threshold value St (S35). The threshold value St is an example of a second threshold value. If the area of the surface is less than the threshold value St (No in S35), the selected surface is considered not to be the target surface, and the process proceeds to step S37.

選択した面の面積が閾値Ｓｔ以上である場合（Ｓ３５でＹｅｓ）、信号処理部１５０は、選択した面を対象面として決定する（Ｓ３６）。ステップＳ３３及びＳ３５の判定により、信号処理部１５０は、床面２０又は地面からの閾値Ｈｔ以上の高さを有し、かつ、閾値Ｓｔ以上の面積を有する１以上の面を、対象面として特定することができる。 If the area of the selected surface is equal to or greater than the threshold value St (Yes in S35), the signal processing unit 150 determines the selected surface as the target surface (S36). Based on the determinations in steps S33 and S35, the signal processing unit 150 identifies one or more surfaces having a height above the threshold value Ht from the floor surface 20 or the ground and an area above the threshold value St as the target surface. can do.

なお、高さの推定及び比較（Ｓ３２及びＳ３３）よりも、面積の推定及び比較（Ｓ３４及びＳ３５）が先に実行されてもよい。また、上述したように、高さ及び面積の少なくとも一方の上限値の比較が行われてもよい。 Note that the area estimation and comparison (S34 and S35) may be performed before the height estimation and comparison (S32 and S33). Further, as described above, the upper limit values of at least one of height and area may be compared.

次に、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面のうち、ステップＳ３１で未選択の面が存在するか否かを判定する（Ｓ３７）。未選択の面が存在する場合（Ｓ３７でＹｅｓ）には、ステップＳ３１に戻って上述した処理を繰り返す。抽出した全ての面に対する処理が終了した場合（Ｓ３７でＮｏ）、図５のステップＳ４０に進む。 Next, the signal processing unit 150 determines whether there is a surface that was not selected in step S31 among the one or more extracted surfaces (S37). If there is an unselected surface (Yes in S37), the process returns to step S31 and the above-described process is repeated. If the processing for all the extracted faces has been completed (No in S37), the process advances to step S40 in FIG. 5.

図５に戻り、対象面が特定された後、信号処理部１５０は、対応情報１６１に基づいて対象面に対応する複数の発光素子１１１を特定する（Ｓ４０）。 Returning to FIG. 5, after the target surface is specified, the signal processing unit 150 identifies a plurality of light emitting elements 111 corresponding to the target surface based on the correspondence information 161 (S40).

次に、駆動回路１３０は、光源１１０を駆動する（Ｓ５０）。具体的には、駆動回路１３０は、信号処理部１５０によって特定された対象面のみを照明するように、複数の発光素子１１１のうち、点灯させる発光素子１１１に所望の電流を供給する。点灯させない発光素子１１１には電流が供給されない。 Next, the drive circuit 130 drives the light source 110 (S50). Specifically, the drive circuit 130 supplies a desired current to the light emitting element 111 to be turned on among the plurality of light emitting elements 111 so as to illuminate only the target surface specified by the signal processing unit 150. No current is supplied to the light emitting elements 111 that are not lit.

次に、電流が供給されることで点灯した発光素子１１１からの光を、照明光として投射レンズ１２０が投射する（Ｓ６０）。これにより、照明装置１００は、二次元アレイ内の点灯範囲の外形と同じ形状の領域を照明することができる。 Next, the projection lens 120 projects the light from the light emitting element 111, which is turned on by supplying the current, as illumination light (S60). Thereby, the lighting device 100 can illuminate an area having the same outline as the lighting range in the two-dimensional array.

なお、上述した動作は、一例にすぎず、順序の変更などが行われてもよい。 Note that the operations described above are merely examples, and the order may be changed.

［変形例］
続いて、上述した照明システム１０及び照明装置１００の変形例について説明する。以下の説明では、上述した実施の形態との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。 [Modified example]
Next, modifications of the above-described lighting system 10 and lighting device 100 will be described. In the following description, differences from the embodiments described above will be mainly explained, and descriptions of common points will be omitted or simplified.

図７は、変形例１に係る照明装置１０１の構成を示すブロック図である。図７に示されるように、照明装置１０１は、図２に示す照明装置１００と比較して、通信部１４０の代わりに、イメージセンサ２１０と、測距用光源２２０と、を備える点が相違する。すなわち、照明装置１０１は、図２に示した照明装置１００と測距装置２００とが１つの筐体１７０に一体化された構成を有する。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a lighting device 101 according to modification 1. As shown in FIG. 7, the lighting device 101 is different from the lighting device 100 shown in FIG. 2 in that it includes an image sensor 210 and a distance measuring light source 220 instead of the communication unit 140. . That is, the lighting device 101 has a configuration in which the lighting device 100 and the distance measuring device 200 shown in FIG. 2 are integrated into one housing 170.

これにより、測距装置２００による撮像範囲と照明装置１００からの投射範囲との関係を容易に固定することができるので、複数の画素２１１と複数の発光素子１１１との対応関係を簡単に固定することができる。このため、特定された対象面に対して、照明光を精度良く照射することができる。 As a result, the relationship between the imaging range by the distance measuring device 200 and the projection range from the illumination device 100 can be easily fixed, so the correspondence relationship between the plurality of pixels 211 and the plurality of light emitting elements 111 can be easily fixed. be able to. Therefore, the identified target surface can be irradiated with illumination light with high precision.

図８は、変形例２に係る照明システム１１の構成を示すブロック図である。図８に示されるように、照明システム１１は、１つの測距装置２００と、複数の照明装置１００Ａ～１００Ｎと、を備える。照明装置１００Ａ～１００Ｎはそれぞれ、実施の形態に係る照明装置１００と同じ構成を有する。 FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the lighting system 11 according to Modification 2. As shown in FIG. 8, the lighting system 11 includes one ranging device 200 and a plurality of lighting devices 100A to 100N. Each of the lighting devices 100A to 100N has the same configuration as the lighting device 100 according to the embodiment.

つまり、本変形例に係る照明システム１１では、１つの測距装置２００によって生成される距離画像を複数の照明装置１００Ａ～１００Ｎで共用する。例えば、測距装置２００によって生成される距離画像の撮像範囲が広いのに対して、照明装置１００Ａ～１００Ｎによる投射範囲が狭い場合に有用である。照明装置毎に測距装置を準備しなくてもよいので、照明システム１１の構成を簡略化することができる。 That is, in the illumination system 11 according to this modification, the distance image generated by one distance measuring device 200 is shared by the plurality of illumination devices 100A to 100N. For example, this is useful when the imaging range of the distance image generated by the distance measuring device 200 is wide, but the projection range by the illumination devices 100A to 100N is narrow. Since it is not necessary to prepare a distance measuring device for each lighting device, the configuration of the lighting system 11 can be simplified.

［まとめ］
以上のように、本発明の第１態様に係る照明装置は、例えば、上述した照明装置１００又は１０１であり、二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子１１１を有する光源１１０と、光源１１０を駆動する駆動回路１３０と、駆動回路１３０によって駆動された光源１１０が発する光を、照明光として投射する投射レンズ１２０と、投射レンズ１２０による投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定する信号処理部１５０と、を備える。駆動回路１３０は、投射レンズ１２０による投射範囲のうち、信号処理部１５０によって特定された１以上の対象面を照明光が照明するように光源１１０を駆動する。例えば、検出装置は、二次元アレイ状に並んだ複数の画素２１１を有するイメージセンサ２１０を含む。信号処理部１５０は、イメージセンサ２１０によって生成された画像から、１以上の対象面を特定する。 [summary]
As described above, the lighting device according to the first aspect of the present invention is, for example, the lighting device 100 or 101 described above, and includes a light source 110 having a plurality of light emitting elements 111 arranged in a two-dimensional array; A drive circuit 130 that drives, a projection lens 120 that projects light emitted by the light source 110 driven by the drive circuit 130 as illumination light, and a detection device that has at least a part of the projection range of the projection lens 120 as a detection range. and a signal processing unit 150 that specifies one or more target surfaces based on the signal. The drive circuit 130 drives the light source 110 so that the illumination light illuminates one or more target surfaces specified by the signal processing unit 150 within the projection range by the projection lens 120. For example, the detection device includes an image sensor 210 having a plurality of pixels 211 arranged in a two-dimensional array. The signal processing unit 150 identifies one or more target surfaces from the image generated by the image sensor 210.

例えば、一般的なプロジェクタでは、液晶装置又はＤＭＤによって光源からの光の一部を遮ることにより、所定のパターンでの照明（領域毎の照らし分け）が可能である。しかしながら、遮られた光は照明に利用されないので、エネルギーの一部が無駄になっている。これに対して、本態様に係る照明装置によれば、複数の発光素子１１１のうち、対象面の照明に利用されない発光素子１１１を消灯することができる。これにより、エネルギー効率が高い照明装置を実現することができる。 For example, in a typical projector, by blocking part of the light from the light source using a liquid crystal device or DMD, it is possible to illuminate in a predetermined pattern (separate illumination for each area). However, since the blocked light is not used for illumination, some of the energy is wasted. On the other hand, according to the lighting device according to this aspect, among the plurality of light emitting elements 111, the light emitting elements 111 that are not used for illuminating the target surface can be turned off. Thereby, a lighting device with high energy efficiency can be realized.

また、本態様に係る照明装置によれば、自動で対象面を特定することができるので、例えば、室内のレイアウトの変更などによって机が移動された場合であっても移動後の机の机上面を照明することができる。照明の対象面を手動で設定する必要がなくなるので、対象面が多い場合や形状が複雑な場合であっても簡単に照明を行うことができ、ユーザ利便性を高めることができる。 Further, according to the lighting device according to this aspect, since the target surface can be automatically specified, for example, even if the desk is moved due to a change in the indoor layout, the desk surface of the desk after the movement is can be illuminated. Since there is no need to manually set the target surfaces for illumination, even if there are many target surfaces or the shapes are complex, illumination can be easily performed, and user convenience can be improved.

また、例えば、本発明の第２態様に係る照明装置は、第１態様に係る照明装置であって、検出装置は、信号として、各画素が検出装置からの距離を表す距離画像を生成する。例えば、イメージセンサ２１０は、画像として、画素２１１毎の距離を表す距離画像を生成する。 Further, for example, the illumination device according to the second aspect of the present invention is the illumination device according to the first aspect, and the detection device generates a distance image in which each pixel represents a distance from the detection device as a signal. For example, the image sensor 210 generates a distance image representing the distance of each pixel 211 as an image.

これにより、例えば、イメージセンサ２１０として赤外光を利用した距離画像センサを利用することができる。カラー画像や白黒画像などの可視光に基づく画像を生成しないので、プライバシーに対する配慮を図ることができる。 Thereby, for example, a distance image sensor using infrared light can be used as the image sensor 210. Since images based on visible light such as color images and black and white images are not generated, privacy can be considered.

また、例えば、本発明の第３態様に係る照明装置は、第１態様又は第２態様に係る照明装置であって、複数の発光素子１１１と複数の画素２１１との対応関係を示す対応情報１６１を記憶する記憶部１６０を備える。 Further, for example, the lighting device according to the third aspect of the present invention is the lighting device according to the first aspect or the second aspect, and the correspondence information 161 indicating the correspondence between the plurality of light emitting elements 111 and the plurality of pixels 211. The storage unit 160 includes a storage unit 160 that stores .

これにより、対応情報１６１を利用することにより、点灯させる発光素子１１１を簡単に決定することができる。発光素子１１１の点灯制御を容易に行うことができるので、応答性に優れた照明装置を実現することができる。 Thereby, by using the correspondence information 161, it is possible to easily determine which light emitting element 111 is to be lit. Since the lighting of the light emitting element 111 can be easily controlled, a lighting device with excellent responsiveness can be realized.

また、例えば、本発明の第４態様に係る照明装置は、第１態様～第３態様のいずれか１つに係る照明装置であって、１以上の対象面は、床面２０又は地面に平行な面である。 Further, for example, a lighting device according to a fourth aspect of the present invention is a lighting device according to any one of the first to third aspects, in which one or more target surfaces are parallel to the floor surface 20 or the ground. It is a good aspect.

これにより、机上面などの作業面を対象面として照明することができる。作業面を照明することで、作業効率を高めることができる。 Thereby, a work surface such as a desk surface can be illuminated as a target surface. Work efficiency can be increased by illuminating the work surface.

また、例えば、本発明の第５態様に係る照明装置は、第４態様に係る照明装置であって、信号処理部１５０は、各画素が検出装置からの距離を表す距離画像から床面２０又は地面に平行な１以上の面を抽出し、かつ、抽出した１以上の面の各々に対して、床面２０又は地面からの高さと閾値とを比較し、第１閾値以上の高さを有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。 Further, for example, the illumination device according to the fifth aspect of the present invention is the illumination device according to the fourth aspect, in which the signal processing unit 150 converts the floor surface 20 or One or more surfaces parallel to the ground are extracted, and for each of the one or more extracted surfaces, the height from the floor surface 20 or the ground is compared with a threshold value, and the height is equal to or greater than the first threshold value. One or more surfaces are identified as one or more target surfaces.

これにより、机上面以外の面が対象面として特定されにくくなるので、照明が不要な面に照明光が投射されるのを抑制することができ、エネルギー効率を高めることができる。 This makes it difficult for surfaces other than the desk surface to be identified as target surfaces, so it is possible to suppress illumination light from being projected onto surfaces that do not require illumination, and it is possible to improve energy efficiency.

また、例えば、本発明の第６態様に係る照明装置は、第５態様に係る照明装置であって、信号処理部１５０は、抽出した１以上の面の各々に対して、さらに、面積と第２閾値とを比較し、第１閾値以上の高さで、かつ、第２閾値以上の面積を有する１以上の面を、１以上の対象面として特定する。 Further, for example, the lighting device according to the sixth aspect of the present invention is the lighting device according to the fifth aspect, and the signal processing unit 150 further processes the area and the area for each of the one or more extracted surfaces. 2 threshold values, and one or more surfaces having a height equal to or greater than the first threshold value and an area equal to or greater than the second threshold value are identified as one or more target surfaces.

これにより、机上面以外の面が対象面として、より特定されにくくなるので、エネルギー効率をさらに高めることができる。 This makes it more difficult for surfaces other than the desk surface to be identified as target surfaces, so energy efficiency can be further improved.

また、例えば、本発明の第７態様に係る照明装置は、第１態様～第６態様のいずれか１つに係る照明装置であって、複数の発光素子１１１はそれぞれ、μＬＥＤである。 Further, for example, the lighting device according to the seventh aspect of the present invention is the lighting device according to any one of the first to sixth aspects, and each of the plurality of light emitting elements 111 is a μLED.

これにより、光源１１０の小型化が可能になるので、装置全体の小型化も実現することができる。 This makes it possible to downsize the light source 110, thereby making it possible to downsize the entire device.

また、例えば、本発明の第８態様に係る照明システムは、例えば、上述した照明システム１０であり、第１態様～第７態様のいずれか１つに係る照明装置と、検出装置と、を備える。例えば、本態様に係る照明システムは、検出装置として、イメージセンサ２１０を備える。 Further, for example, a lighting system according to an eighth aspect of the present invention is, for example, the lighting system 10 described above, and includes the lighting device according to any one of the first to seventh aspects and a detection device. . For example, the lighting system according to this embodiment includes an image sensor 210 as a detection device.

これにより、上述した照明装置１００と同様に、エネルギー効率が高い照明システムを実現することができる。 Thereby, similarly to the lighting device 100 described above, a lighting system with high energy efficiency can be realized.

また、例えば、本発明の第９態様に係る照明装置の制御方法は、投射レンズ１２０による投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定するステップと、投射レンズ１２０による投射範囲のうち、特定するステップで特定された１以上の対象面を照明光が照明するように、駆動回路１３０に光源１１０を駆動させるステップと、を含む。例えば、対象面を特定するステップでは、二次元アレイ状に並んだ複数の画素２１１を有するイメージセンサ２１０によって生成された画像から１以上の対象面を特定する。 Further, for example, the method for controlling an illumination device according to the ninth aspect of the present invention includes detecting one or more target surfaces based on a signal output from a detection device having at least a part of the projection range by the projection lens 120 as a detection range. and a step of causing the drive circuit 130 to drive the light source 110 so that the illumination light illuminates one or more target surfaces identified in the identifying step among the projection range by the projection lens 120. . For example, in the step of identifying a target surface, one or more target surfaces are identified from an image generated by an image sensor 210 having a plurality of pixels 211 arranged in a two-dimensional array.

これにより、上述した照明装置１００と同様に、エネルギー効率が高い照明装置の制御方法を実現することができる。 Thereby, similarly to the lighting device 100 described above, it is possible to realize a method of controlling a lighting device with high energy efficiency.

（その他）
以上、本発明に係る照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法について、上記の実施の形態などに基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。 (others)
The lighting device, lighting system, and method of controlling the lighting device according to the present invention have been described above based on the above-described embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments.

例えば、上記の実施の形態では、発光素子１１１がμＬＥＤである例を示したが、これに限定されない。発光素子１１１は、一般的なサイズのＬＥＤであってもよく、有機ＥＬ素子であってもよく、レーザ素子であってもよい。 For example, in the above embodiment, an example is shown in which the light emitting element 111 is a μLED, but the present invention is not limited to this. The light emitting element 111 may be a general-sized LED, an organic EL element, or a laser element.

また、例えば、光源１１０は、調光機能及び調色機能の少なくとも一方を有しなくてもよい。例えば、複数の発光素子１１１はそれぞれ、点灯及び消灯のみの制御が可能であり、点灯時の発光強度は常に一定であってもよい。 Further, for example, the light source 110 does not need to have at least one of a dimming function and a color adjusting function. For example, each of the plurality of light emitting elements 111 can be controlled only to turn on and off, and the light emission intensity when turned on may be always constant.

例えば、上記の実施の形態では、イメージセンサ２１０によって生成される画像が距離画像である例を示したが、これに限定されない。画像は、各画素値が入射光の強度を表す通常のカラー画像又は白黒画像であってもよい。この場合、信号処理部１５０は、カラー画像又は白黒画像に対してＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）処理を行うことで、画像に写る物体までの距離を推定してもよい。イメージセンサ２１０として通常の可視光イメージセンサを利用することができるので、照明システム１０を安価で構築することができる。あるいは、監視カメラなどの既存の設備を測距装置２００として利用することができる。 For example, in the above embodiment, an example was shown in which the image generated by the image sensor 210 is a distance image, but the present invention is not limited to this. The image may be a regular color or black and white image, with each pixel value representing the intensity of the incident light. In this case, the signal processing unit 150 may estimate the distance to the object in the image by performing AI (Artificial Intelligence) processing on the color image or the monochrome image. Since a normal visible light image sensor can be used as the image sensor 210, the illumination system 10 can be constructed at low cost. Alternatively, existing equipment such as a surveillance camera can be used as the distance measuring device 200.

また、例えば、検出装置として、イメージセンサ２１０を備える測距装置２００を示したが、これに限定されない。例えば、検出装置は、可視光以外の手段を利用した装置であってもよい。例えば、検出装置は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、超音波センサ若しくは電波センサ、又は、これらのうちの複数のセンサを組み合わせた複合的なセンサであってもよい。これらのセンサは、プライバシー保護の観点でより有用である。 Further, for example, although the distance measuring device 200 including the image sensor 210 is shown as the detection device, the present invention is not limited to this. For example, the detection device may be a device that uses means other than visible light. For example, the detection device may be a LiDAR (Light Detection and Ranging), an ultrasonic sensor, a radio wave sensor, or a composite sensor that combines a plurality of these sensors. These sensors are more useful in terms of privacy protection.

また、例えば、照明される対象面は、床面又は地面に平行な面でなくてもよい。対象面は、照明対象として特定するための予め定められた条件を満たす面であればよい。例えば、対象面は、床面又は地面に垂直な面であってもよく、具体的には、壁又は柱の面であってもよい。あるいは、対象面は、床面又は地面の一部であってもよく、天井面の一部であってもよい。 Further, for example, the target surface to be illuminated does not have to be a floor surface or a surface parallel to the ground. The target surface may be any surface that satisfies predetermined conditions for specifying it as an illumination target. For example, the target surface may be a floor surface or a surface perpendicular to the ground, and specifically, may be a surface of a wall or a pillar. Alternatively, the target surface may be a part of the floor or the ground, or may be a part of the ceiling.

例えば、照明システム１０及び照明装置１００は、作業面ではなく、展示物などの照明を行ってもよい。例えば、照明装置１００は、壁面に飾られた絵画を含む範囲を対象面として特定して照明してもよい。 For example, the lighting system 10 and the lighting device 100 may illuminate an exhibit instead of a work surface. For example, the lighting device 100 may specify and illuminate a range including a painting displayed on a wall as a target surface.

また、例えば、照明システム１０は、複数の測距装置２００を備えてもよい。複数の測距装置２００の各々の撮像範囲は、一部が重複していてもよいが、少なくとも一部は互いに重複しない。複数の測距装置２００の全体としての撮像範囲（個々の撮像範囲をまとめた範囲）に、１台の照明装置１００又は複数台の照明装置１００Ａ～１００Ｎの各々の投射範囲が含まれる。 Further, for example, the illumination system 10 may include a plurality of distance measuring devices 200. The imaging ranges of the plurality of distance measuring devices 200 may partially overlap, but at least partially do not overlap with each other. The overall imaging range of the plurality of distance measuring devices 200 (the range that combines the individual imaging ranges) includes the projection range of one illumination device 100 or each of the plurality of illumination devices 100A to 100N.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, forms obtained by applying various modifications to each embodiment that those skilled in the art can think of, or by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present invention. The form is also included in the present invention.

１０、１１ 照明システム
２０ 床面
３１、３２、３３、３４、３５ 対象面
１００、１０１ 照明装置
１１０ 光源
１１１ 発光素子
１２０ 投射レンズ
１３０ 駆動回路
１５０ 信号処理部
１６０ 記憶部
１６１ 対応情報
２００ 測距装置
２１０ イメージセンサ
２１１ 画素 10, 11 Illumination system 20 Floor surfaces 31, 32, 33, 34, 35 Target surfaces 100, 101 Illumination device 110 Light source 111 Light emitting element 120 Projection lens 130 Drive circuit 150 Signal processing section 160 Storage section 161 Correspondence information 200 Distance measuring device 210 Image sensor 211 pixels

Claims (9)

二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子を有する光源と、
前記光源を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路によって駆動された前記光源が発する光を、照明光として投射する投射レンズと、
前記投射レンズによる投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定する信号処理部と、を備え、
前記駆動回路は、前記投射レンズによる投射範囲のうち、前記信号処理部によって特定された前記１以上の対象面を前記照明光が照明するように前記光源を駆動する、
照明装置。 a light source having a plurality of light emitting elements arranged in a two-dimensional array;
a drive circuit that drives the light source;
a projection lens that projects light emitted by the light source driven by the drive circuit as illumination light;
a signal processing unit that identifies one or more target surfaces based on a signal output from a detection device having at least a part of the projection range by the projection lens as a detection range;
The drive circuit drives the light source so that the illumination light illuminates the one or more target surfaces specified by the signal processing unit within the projection range of the projection lens.
lighting equipment. 前記検出装置は、前記信号として、各画素が前記検出装置からの距離を表す距離画像を生成する、
請求項１に記載の照明装置。 The detection device generates, as the signal, a distance image in which each pixel represents a distance from the detection device;
The lighting device according to claim 1. 前記複数の発光素子と前記距離画像の画素との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部を備える、
請求項２に記載の照明装置。 comprising a storage unit that stores correspondence information indicating a correspondence relationship between the plurality of light emitting elements and the pixels of the distance image;
The lighting device according to claim 2. 前記１以上の対象面は、床面又は地面に平行な面である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。 The one or more target surfaces are a floor surface or a surface parallel to the ground;
The lighting device according to any one of claims 1 to 3. 前記信号処理部は、各画素が前記検出装置からの距離を表す距離画像から前記床面又は前記地面に平行な１以上の面を抽出し、かつ、抽出した１以上の面の各々に対して、前記床面又は前記地面からの高さと第１閾値とを比較し、前記第１閾値以上の高さを有する１以上の面を、前記１以上の対象面として特定する、
請求項４に記載の照明装置。 The signal processing unit extracts one or more planes parallel to the floor surface or the ground plane from a distance image in which each pixel represents a distance from the detection device, and for each of the one or more extracted planes. , comparing the height from the floor surface or the ground with a first threshold value, and identifying one or more surfaces having a height equal to or higher than the first threshold value as the one or more target surfaces;
The lighting device according to claim 4. 前記信号処理部は、抽出した１以上の面の各々に対して、さらに、面積と第２閾値とを比較し、前記第１閾値以上の高さで、かつ、前記第２閾値以上の面積を有する１以上の面を、前記１以上の対象面として特定する、
請求項５に記載の照明装置。 The signal processing unit further compares the area with a second threshold for each of the one or more extracted surfaces, and determines the area with a height equal to or greater than the first threshold and equal to or greater than the second threshold. specifying one or more surfaces having the target surface as the one or more target surfaces;
The lighting device according to claim 5. 前記複数の発光素子はそれぞれ、μＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。 Each of the plurality of light emitting elements is a μLED (Light Emitting Diode),
The lighting device according to any one of claims 1 to 3. 請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記検出装置と、を備える、
照明システム。 The lighting device according to any one of claims 1 to 3,
The detection device;
lighting system. 照明装置の制御方法であって、
前記照明装置は、
二次元アレイ状に並んだ複数の発光素子を有する光源と、
前記光源を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路によって駆動された前記光源が発する光を、照明光として投射する投射レンズと、を備え、
前記照明装置の制御方法は、
前記投射レンズによる投射範囲の少なくとも一部を検出範囲として有する検出装置から出力される信号に基づいて、１以上の対象面を特定するステップと、
前記投射レンズによる投射範囲のうち、前記特定するステップで特定された前記１以上の対象面を前記照明光が照明するように、前記駆動回路に前記光源を駆動させるステップと、を含む、
照明装置の制御方法。 A method for controlling a lighting device, the method comprising:
The lighting device includes:
a light source having a plurality of light emitting elements arranged in a two-dimensional array;
a drive circuit that drives the light source;
a projection lens that projects light emitted by the light source driven by the drive circuit as illumination light;
The method for controlling the lighting device includes:
identifying one or more target surfaces based on a signal output from a detection device having at least a part of the projection range by the projection lens as a detection range;
a step of causing the drive circuit to drive the light source so that the illumination light illuminates the one or more target surfaces identified in the identifying step in the projection range by the projection lens;
How to control lighting equipment.

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