CN101151942B - 照明单元 - Google Patents

Abstract

在用于操作不同色温的灯(LA1，LA2)的照明单元里，可以调整许多预定的色点。选择色点，使得在CIELAB空间中所计算的色差对于后续的可调整的色点是相同的。

Description

照明单元

技术领域

本发明涉及一种照明单元，该照明单元配备有色温相异的两个光源、以及操作电路，该操作电路包括：

用于为这两个光源提供电流的供电电路；

用于控制由供电电路所提供的电流的控制电路；以及

用户接口，其与控制电路耦连，用于通过调节所述光源的光输出调节所产生的光的颜色在许多预定的颜色设置(color setting)。

背景技术

这样的照明单元通常是人们所熟知的。例如，光源可以是不同色温(color temperature)的荧光灯。供电电路可以包含一个或多个(可调光的)灯镇流器，例如为灯提供高频电流的镇流器。通过控制电路可以将提供给光源的电流调节在期望的级别。供给光源的电流决定了光源的光输出。经用户接口通过调节两个光源的光输出的比率实现不同的颜色设置。这样，该照明单元所产生的光的颜色就可以在一定范围内变化。优选的是，选择所述光源的光输出使得当颜色设置改变时照明单元的总光输出保持在相同的级别。

比如，可以通过包含于控制电路中的存储器中存在的可调节的数字数来控制每个光源的光输出。所述数字数与所述光输出之间的关系可以是例如指数关系(在DALI标准的情况下)或者线性关系(在DMX标准的情况下)。在那种情况下，随后的预定颜色设置可以通过将控制其中一个光源的光输出的数字数减小一恒定量以及将控制另一光源的光输出的数字数增加相同量来实现。

与这种方法相关联的问题是，随后的预定颜色设置部分与人类肉眼感知为几乎相同的色点(color point)一致，部分与用户感知为非常不同的色点一致。对于用户来说，这是模糊不清的，且因为如此，用户不能容易地调节光的颜色在期望的颜色。

发明内容

本发明的目的是提供一种照明单元，该照明单元能够使未受训练的用户很容易地将光的颜色调节到期望的颜色。

为了那个目的，如在开头段落中所提及的照明单元，其特征在于，在与第一颜色设置对应的第一色点和与第二颜色设置对应的最接近的色点之间的在CIELAB色彩空间中所计算的色差对于具有相同光输出值的任何第一色点来说都是相同的。

当根据本发明的照明单元的用户通过激活随后的预定颜色设置(且让总的光输出保持不变)来调节光的颜色时，所感知到的颜色变化在颜色可调节的整个范围上是相等的。因此，即使是一个没受过培训的用户也可以轻而易举地找到与期望的颜色对应的预定颜色设置。

优选地，根据本发明的照明单元的用户接口还配备有用于通过控制电路将照明单元的总的光输出调节在多个预定的级别的装置。这些级别可以被选择使得在CIELAB色彩空间中在对应于相同颜色设置且对应于总光输出的相继级别的色点之间的所计算的色差对于光输出的每个级别来说是相同的。

所述用户接口可以配备有第一按钮和第二按钮，该第一按钮用于将所产生的光的颜色调节在预定的颜色设置，每按一下第一按钮所述预定的颜色设置具有下一个较高值的色温，该第二按钮用于将所产生的光的颜色调节在预定的颜色设置，每按一下第二按钮所述预定的颜色设置具有下降到下一个较低值的色温。用户接口还可以配备有第三按钮和第四按钮，该第三按钮用于每按一次按钮将照明单元的总光输出调节在下一个较高的级别，该第四按钮用于每按一次按钮将照明单元的总光输出调节在下一个较低的级别。

可选地，用户接口可以配备有一菱形状表面，该表面包含多个调节点(adjustment point)，在这些调节点可以进行用户动作，且其中在第一方向上的相邻调节点对应于光输出的相同级别且对应于不同的颜色设置，且在第二方向上的相邻调节点对应于相同的颜色设置及不同级别的光输出。用户在调节点的动作激活相应的颜色设置或光输出的级别。这些调节点可以由按钮形成。可选地，菱形表面可以由触摸板形成。用户通过触摸该触摸板表面上的某个地方来执行用户动作。为了向用户提供更进一步的帮助，菱形表面可以装配有可调节的颜色的映射(mapping)。

在依照本发明的照明单元中的光源优选由荧光灯形成。

附图说明

本发明的实施方式将参照下面的图来进一步说明。在附图中：

图1示出了依照本发明的照明单元的一个实施例；

图2示出了如图1所示的照明单元中使用的用户接口的一个实施例；以及

图3示出了如图1所示的照明单元中所用的用户接口的另一个实施例。

具体实施方式

在图1中，LA1与LA2是形成两个光源的色温不同的荧光灯。电路部分SC1与电感L1、电容C1一起形成用于为荧光灯LA1供给高频电流的电子灯驱动器。电路部分SC2与电感L2、电容C2一起形成为荧光灯LA2供给高频电流的电子灯驱动器。所述两个电子灯驱动器一起形成用于向两个灯供给电流的供电电路。电路部分CC的各输出端分别与电路部分SC1、SC2的输入端连接。电路部分CC形成用于控制由供电电路所提供的电流的控制电路。控制电路CC的输入端与电路部分UI的输出端连接在一起。电路部分UI形成用户接口，该用户接口用于通过调节所述光源的光输出来调节所产生的光的颜色。电路部分UI配备有用于调节所产生的光的颜色在许多预定的颜色设置。

下面是图1中所示的照明单元的操作。

在静态工作期间，供电电路SC1、SC2为荧光灯LA1、LA2的每一个提供灯电流。在图1中所示的实施例中，每个荧光灯的光输出可以例如通过调节向所述灯提供的电流的频率来调节。这样，每个预定的颜色设置与两个频率相关联。这两个频率可以例如被保存在存储器里。电路部分UI可以例如配备有一个微控制器。当用户选定了其中一个预定的颜色设置时，微控制器从存储器里读取相应的频率，且经电路部分CC调节灯电流的频率在它们合适的值。

每个预定的颜色设置对应于CIELAB空间中的一个色点。CIELAB色彩空间在如R.Berns所著的《色彩技术原理(Principles of colortechnology)》(2000)的文献中有详尽的阐述。CIELAB空间是3维的，因此色点由代表颜色的两个参数(如色调和饱和度)和代表光的级别的第三参数(如亮度)来表征。这三个独立参数是色点的坐标。为了计算这些坐标，需要定义一个参考颜色。例如，这可以是在最大光输出的白色色点。在两个色点之间的色差可以被计算为在这个空间中的所述两个色点之间差分向量(difference vector)的欧几里得范数(Euclidean norm)。选择颜色设置使得在CIELAB空间中的任何色点和与其最邻近的色点之间的色差只要这些色点具有相同的光输出级别就相同。这个重要的优点是用户可以以被感知为等距离的多个阶跃(step)变换光的颜色。也就是说，用户感知到的颜色变化对于每一阶跃来说都是相等的。这能使得就连一个毫无经验的用户都能够容易地找到所期望的光的颜色。

值得注意的是，除了工作频率之外，一个或多个其它工作参数可用于调节灯的光输出。比如，可以用方波对灯电流进行调幅，使得所述电流的幅度在每个调制周期的一部分期间为零，而在每个周期的剩余部分期间为不同于零的恒定值。灯的平均光输出可以通过调节所述调制的占空比来调节。类似地，代替荧光灯，可以使用不同的光源(诸如LED或HID灯)。

电路部分UI还配备有用于通过控制电路CC调节照明单元的光输出在多个预定级别的装置。注意到的是，通过调节如这里上面所述的用于颜色调节的相同操作参数(如，电流频率、灯电流的调制的占空比)来调节光输出的级别。选择光输出的预定级别使得在对应于相同颜色设置和对应于光输出的相继级别的色点之间的在CIELAB空间中所计算的色差对于光输出的每一级别来说都是相同的。因此，随后调节光输出在相继级别的用户对于光输出的每一级别感知光输出变化是相同的。已经发现，这也使得无经验的用户调节光的期望色点更容易了。

值得注意的是，在CIELAB空间中所计算的色差以及因此在两个颜色设置之间的由用户所感知到的颜色变化对于光输出的不同级别可以不同。

在图2中，B1至B9是以菱形排列的按钮，每一个按钮与照明单元所产生的光的色点相关联。在同一水平线上的按钮(如B1，B5与B9；B3与B8；B2与B7)对应于具有同一级别的光输出的色点，因此提供用于在光输出级别保持相同的时候改变光的颜色的装置。同样道理，在同一垂直线上的按钮(如B4，B5与B6；B2与B3；B7与B8)对应于具有相同颜色设置但光输出的级别不同的色点。因此，它们提供用于在不改变光的颜色的情况下改变光输出的级别的装置。比如，可以选择对应于这些按钮的色点，使得当从左到右依次按压相邻的按钮时，光的颜色由冷色调变为暖色调；而当沿着垂直方向依次按压相邻的按钮时，光级别增加。用代表可以被调节的色点的颜色来映射这些按钮。该映射在图2中用不同的灰色阴影(shade of gray)来表示。

图3示出了一具有菱形状的触摸板。用户可以通过触摸该屏的某个位置来调节某一色点。还有，在这种情况下，对应于触摸板上不同位置的色点之间的关系可以这样选择使得在水平线上的触摸点对应于具有不同颜色设置但具有相同光输出级别的色点，而在垂直线上的触摸点对应于具有相同颜色但具有不同的光级别的色点。在该触摸板上还有代表可调节的色点的颜色的映射。该映射在如图3中用不同灰色阴影来表示。

提及的是，可以使用包含触摸屏、电脑屏幕连同用于选择颜色设置的鼠标的用户接口。用户接口可以通过有线的方式耦连到控制电路，但所述耦连也可以是利用红外辐射或RF的无线通信的方式。在后一种情况下，手机就可以用作用户接口。触摸屏、电脑屏幕或包含在手机中的屏幕可以装配有一颜色映射(color mapping)和/或菱形表面。

Claims (10)

1.一种照明单元，其配备有操作电路和色温相异的两个光源，该操作电路包括：

供电电路，用于为这两个光源提供电流；

控制电路，用于控制由供电电路所提供的电流；以及

用户接口，其与该控制电路耦连，用于通过调节所述光源的光输出将所产生的光的颜色调节在许多预定的颜色设置；

其特征在于，在对应于第一颜色设置的第一色点与对应于第二颜色设置的最接近的色点之间的在CIELAB色彩空间中计算的色差对于具有相同总光输出值的任何第一色点是相同的。

2.根据权利要求1所述的照明单元，其特征在于，用户接口还配备有用于通过所述控制电路调节所述照明单元的总光输出在许多预定级别的装置。

3.根据权利要求2所述的照明单元，其特征在于，在对应于相同颜色设置且对应于总光输出的相继级别的色点之间的在CIELAB空间中所计算的色差对于每一级别的总光输出是相同的。

4.根据权利要求1，2，或3所述的照明单元，其特征在于，用户接口配备有第一按钮和第二按钮，该第一按钮用于调节所产生的光的颜色在预定的颜色设置，每按一下色温升高到下一个较高的值，该第二按钮用于调节所产生的光的颜色在预定的颜色设置，每按一下色温下降到下一个较低的值。

5.根据权利要求4所述的照明单元，其特征在于，用户接口配备有第三按钮和第四按钮，该第三按钮用于调节每按一次在下一个较高级别处所产生的光的总光输出，该第四按钮用于调节每按一次在下一个较低级别处所产生的光的总光输出。

6.根据权利要求1，2，或3所述的照明单元，其特征在于，用户接口配备有一菱形表面，该菱形表面包含许多调整点，在这些调整点可以进行用户动作，且其中在第一方向上的相邻调整点对应于总光输出的相同级别且对应于不同的颜色设置，在第二方向上的相邻调整点对应于相同的颜色设置及总光输出的不同级别。

7.根据权利要求6所述的照明单元，其特征在于，所述调整点由按钮形成。

8.根据权利要求6所述的照明单元，其特征在于，所述菱形表面由触摸板形成。

9.根据权利要求6所述的照明单元，其特征在于，所述菱形表面配备有可调节的颜色的映射。

10.一种操作电路，用于照明单元中，所述照明单元还包括色温相异的两个光源，

该操作电路包括：

供电电路，用于为这两个光源提供电流；

控制电路，用于控制由供电电路所提供的电流；以及

用户接口，其与该控制电路耦连，用于通过调节所述光源的光输出将所产生的光的颜色调节在许多预定的颜色设置；

其特征在于，在对应于第一颜色设置的第一色点与对应于第二颜色设置的最接近的色点之间的在CIELAB色彩空间中计算的色差对于具有相同总光输出值的任何第一色点是相同的。

Images