CN101352101A

CN101352101A - 用于控制可变颜色光源的方法和装置

Info

Publication number: CN101352101A
Application number: CNA2006800497944A
Authority: CN
Inventors: 阿伦·佩德森
Original assignee: Martin Professional ApS
Current assignee: Harman Professional Denmark ApS
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2009-01-21
Also published as: US20090284177A1; US7893633B2; EP1958483B1; WO2007062662A1; EP1958483A1

Abstract

公开了用于控制可变颜色光源的控制设备，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源。该控制设备包括控制单元，用于响应于指示颜色和亮度的输入信号生成每个独立可控颜色光源的相应激活信号。控制单元被配置为从输入信号和预定的校准数据生成激活信号，该校准数据指示每个独立可控颜色光源的至少一组颜色值。

Description

用于控制可变颜色光源的方法和装置

技术领域

本发明涉及可变颜色光源的校准，该可变颜色光源通过多个独立可控光源允许可选择的亮度和/颜色的彩色光的提供。

背景技术

用于生成可变颜色和/或强度光的彩色光源广泛用于娱乐产业，例如用于舞台照明等以及用于照明设计内的其它目的，例如用于提供建筑物中的照明效果等。

典型地，这种可变颜色光源包括多个独立可控光源，使得每个独立可控光源发出预定颜色的光。例如，在RGB系统中，可变颜色光源可以包括最普通基色-红、蓝和绿的独立可控光源。通过控制不同基色的各个独立可控光源相对亮度，可以通过各个基色的加性混合生成可见光谱中的几乎任何颜色，得到期望颜色和强度的输出光。

US20040160199A1描述了一种各种类型和配置的照明单元，包括适于照明大的空间(如建筑物外部和内部)的线性照明单元。在此还提供了用于给照明单元供电、控制照明单元、创造用于照明单元的显示、以及处理用于照明单元的控制数据的系统和方法。

US20050134202A1涉及一种具有N个光发生器、一个接收器、以及一个接口电路的光源。每个光发生器发出不同波长的光，由光发生器生成的光的强度通过耦合到该光发生器的信号Ik来确定。接收器接收包括N个颜色分量的颜色坐标Ck(k＝1到N，其中N大于1)。接口电路从接收的颜色分量和多个校准参数生成Ik(k＝1到N)。校准参数依赖于光发生器中的制造差异。校准参数具有这样的值，选择该值使得通过组合从每个光发生器发出光而生成的光信号比当Ik与Ck(k＝1到N)成比例时生成的光信号更少地依赖于光发生器中的制造差异。

美国专利No.6,967,448公开了一种多颜色基于LED的光组件，其中不同颜色的LED通过各个脉冲宽度调制的电流控制被独立控制。例如，该现有技术系统允许用户通过三个独立电位计控制这种可变颜色光源以生成不同颜色的光，该电位计每个控制各个颜色的LED。

然而，由于各个光源的不同特性和潜在的非线性，难以获得在不同亮度值的精确颜色控制。这典型地要求各个光源的麻烦的手动调节或光源的复杂并且昂贵的反馈控制。例如，控制各个电位计使得可变颜色光源组件的整体亮度变化、同时保持颜色(例如，色调和饱和度)恒定是麻烦的。

发明内容

上面的和其它的问题由用于控制可变颜色光源的控制设备解决了，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源；其中该控制设备响应输入信号，该输入信号指示颜色和亮度，其中该控制设备包括控制单元，用于生成用于每个独立可控颜色光源的相应激活信号；其中控制单元被配置为从输入信号和预定的校准数据生成激活信号，该校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少一个校准颜色矢量以及至少一个亮度响应映射。

因此能够实现的是校准能够在制造操作中被执行，其中用于根据颜色矢量调节例如LED为操作的校准数据被执行。这些校准数据能够针对每个LED存储在控制单元中，并且在操作中，控制单元能够根据校准的颜色矢量调节LED。如果控制单元还能够计算或测量操作或LED温度，则还可以根据温度来执行进一步的校准到正确的颜色矢量。根据经过长时间段使用的磨损的LED的偏差是已知的，并且这样磨损数据也能够是校准的一部分。这能够导致LED系统的控制，在该LED系统中实现独立于温度变化或磨损的正确颜色性能。因此，通过从输入信号和预定的校准数据生成激活信号(该校准数据指示每个独立可控光源的至少一组颜色值)提供有效的和准确的颜色控制。具体地，提供了控制设备，其能够将输入颜色和亮度信号映射到多个激活信号而不需要进一步的手动微调。因此，可以通过定义得到的输出光的期望的颜色和/或亮度的对应的输入颜色和/或亮度信号来控制可变颜色光源，并且该控制设备因此自动控制可变颜色光源以准确地再现期望的颜色而与期望的亮度无关。在此描述的设备和方法的另外的优点是不需要任何复杂的反馈机制。一旦被校准，控制设备就可以实现为以节约成本的方式实现的前馈控制电路。优选的是，校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少一个校准颜色矢量以及至少一个亮度响应映射。因此，在保持校准参数的数量小的同时提供了准确的校准，由此提供有效的校准处理并且减少控制设备中需要的计算资源。

在一些实施例中，控制设备被配置为：

获取指示接收的颜色和亮度的输入颜色矢量；

沿着校准颜色矢量的至少一个确定输入颜色矢量的至少一个分量；以及

应用导致对应的激活信号之一的对应的亮度响应映射之一。

在此描述的控制设备和方法的优点是补偿了各个颜色光源的非线性，由此在宽范围的颜色和亮度值内提供准确的颜色控制。

当校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少两个颜色矢量时，在不同激活电平的各个光源颜色变化被有效地补偿。这对于想要改变依赖于亮度的颜色的光源(如荧光管)特别有利。

当控制设备包括用于存储所述校准数据的存储装置时，一旦被校准，控制设备就可以用作独立单元而不需要另外的控制输入。该存储装置可以包括任何适合的用于存储数据的设备或电路。适合的存储装置的示例包括ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、光盘、CD、DVD、软盘、硬盘、磁带、或任何其它适合的存储介质。

当控制设备包括用于接收所述校准数据的输入接口时，控制设备可以通过加载新的/更新的校准数据到该设备中被容易地(重新)校准。输入接口可以包括任何适合的用于接收数据信号的设备或电路。适合的接口的示例包括串行端口(如USB端口)、红外(例如IrDA)端口、射频(例如蓝牙)接收器或任何其它有线或无线连接。在一些实施例中，输入接口可以被实现为可以可移除地插入设备中的存储介质，例如，软盘、存储卡、智能卡、存储棒、CD、DVD等。

独立可控光源的校准可以对于若干颜色系统/颜色空间执行，例如，RGB颜色空间和HSI(色调-饱和度-强度)颜色空间、CMY颜色空间、CIE颜色空间等。

在一些实施例中，对于各个颜色空间中的所有维(例如对于三维)执行校准。在替代实施例中，只对于相应的颜色空间的维的子集执行校准。在一个实施例中，在保持饱和度固定(例如，基本上在100％)的同时，在HSI颜色系统中对于色调和强度/亮度执行校准。具体地，在一个实施例中，对于每个独立可控光源，当校准数据包括指示独立可控光源的测量的色调和测量的饱和度值的至少一个的第一校准参数时，提供了准确校准。优选地，对于每个独立可控光源，校准数据还包括指示独立可控光源的亮度缩放函数的第二和第三校准参数。

在一些实施例中，控制设备包括用于接收温度信号的输入接口，以及控制单元还被适配于响应所述温度信号来补偿生成的激活信号。因此，即使在变化的温度条件下，控制设备也提供进一步改进的颜色控制的准确性。

独立可控颜色光源可以是发光二极管(LED)、荧光管、具有相应减色式滤色镜(subtractive colour filter)的白光源、或任何其它适合的用于生成不同颜色光的光源。

本发明能够以不同方式实现，包括上述控制设备以及以下的控制方法、校准方法、校准系统、可变颜色光源、以及另外的产品装置，每个产生一个或多个结合首先提到的控制设备描述的好处和优点，并且每个具有与结合首先提到的控制设备描述的和/或在独立权利要求中公开的优选实施例对应的一个或多个优选实施例。

具体地，根据一个方面，一种用于控制可变颜色光源的方法，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源；该方法包括：

接收指示颜色和亮度的输入信号；以及

响应接收的输入信号，生成每个独立可控颜色光源的相应激活信号；

其中生成包括从输入信号和预定的校准数据生成激活信号，该校准数据指示每个独立可控光源的至少一组颜色值。

根据另一个方面，一种用于控制可变颜色光源的方法，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源，该方法包括：

提供指示颜色和亮度的输入信号给可变颜色光源；

接收色度(colorimetric)测量信号，该色度测量信号指示由可变颜色光源响应输入信号而发出的一组测量的颜色值；

从输入信号和接收的色度测量确定校准数据。

要注意，上面和以下描述的各方法的特征可以以软件实现，并且在数据处理系统或通过程序代码部件(如计算机可执行指令)的执行导致的其它处理装置上执行。这里和以下，术语处理装置包括任何适当地适配于执行上述功能的电路和/或设备。具体地，术语处理装置包括通用或专用可编程微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用电子电路等或其组合。

例如，程序代码装置可以从存储介质或从另一计算机/计算设备、经由计算机网络被加载到存储器(如随机存取存储器(RAM))中。或者，描述的特征可以由替代软件或结合软件的硬件电路实现。程序代码装置可以实现为具有存储在其上的所述程序代码部件的计算机可读介质，如光盘、硬盘、软盘、带、CD ROM、闪存、存储棒和/或其它类型的磁和/或光存储介质。

根据另一个方面，用于校准可变颜色光源的校准系统，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源，该校准系统包括：

控制单元，其被适配于提供指示颜色和亮度的输入信号给可变颜色光源；

色度传感器，其被适配于测量由可变颜色光源响应输入信号而发出的一组测量的颜色值；

其中该控制单元还被适配于从输入信号和测量的颜色值确定校准数据。

根据另一个方面，一种可变颜色光源组件，包括如在此公开的多个独立可控颜色光源和控制设备。

附图说明

从以下参照附图描述的各实施例中，上面的和其它的方面将是明显和清楚的，在附图中：

图1示意性示出具有控制设备的可变颜色光源的实施例的方框图；

图2示意性示出具有用于可变颜色光源的控制设备的另一实施例的方框图；

图3示意性示出可变颜色光源的校准的示例；

图4图示具有比基色更多的不同颜色的光源的实施例中的校准的示例；

图5示意性示出可变颜色光源的校准的另一示例；

图6示意性示出用于校准可变颜色光源的系统的方框图；以及

图7图示可变颜色光源的联网组件。

在附图中，相同的参照标号指示相同或对应的部件、特征、实体等。

具体实施方式

图1示意性示出照明系统的实施例的方框图。该系统包括可变颜色光源100和用于控制可变颜色光源100的控制设备101。

可变颜色光源包括多个不同的独立可控有色光源102、103、104，每个用于发出预定的相应颜色的光，其加性混合得到总的发出的光110。例如，可变颜色光源100可以包括基色红、蓝和绿的每种的一个或多个独立光源。在图1的示例中，显示了3个光源。然而，要理解的是可变颜色光源可以包括不同数量的不同有色光源。例如，一些系统在基色外还包括加性颜色的光源，例如棕黄色光源、白光源和/或其它。此外，将意识到的是，每个独立光源自身可以包括由相同的激活信号控制的多个光源，例如相同颜色的LED阵列。

可变颜色光源100接收各个激活信号105、106、107，每个激活信号分别控制独立可控光源102、103和104之一。要理解的是，激活信号可以例如经由分开的电连接被作为分开的信号、或者作为单个信号接收，例如二进制数据信号，编码独立光源的相应激活电平。可变颜色光源100包括控制电路111，其接收激活信号并且控制独立光源。具体地，控制电路将激活信号转换为适于光源102、103和104的控制信号。例如，在基于LED的实施例中，独立的LED可以由脉冲宽度调制的电流来控制。在一些实施例中，控制设备101可以被适配于生成可以直接被馈送到相应光源102、103和104的激活信号105、106和107，由此避免对另外的控制电路111的需要。

控制设备101接收控制输入信号112，典型地为在适合的颜色系统(如RGB系统、CMY系统、HSI(色调-饱和度-强度)系统等)中表达的颜色矢量。颜色矢量112因此包括输出光110的期望的绝对颜色和期望的光亮度(例如，为在0和对给定光源可用/选择的最大强度之间的相对强度)的信息。例如，在HSI系统中，颜色矢量包括色调值、强度值和饱和度值。因此，在HSI系统中，亮度由3个矢量分量之一(即强度分量)确定。

控制设备包括控制单元113，例如被适当编程的微处理器，其将接收的颜色矢量112翻译为用于各个独立光源102、103和104的激活信号105、106和107，该激活信号指示独立可控颜色光源的相应激活电平。期望的颜色矢量113和激活信号105、106和107之间的翻译包括基于校准数据的转换，该校准数据在于此描述的校准处理期间获得并且被存储在控制设备的非易失性存储器114中。通常，校准数据定义从输入颜色矢量到各个光源的激活电平的映射。该映射可以以多种不同方式存储，包括函数调用、作为查找表、或以任何其它适合的方式。

如果输入信号112涉及除了激活信号105、106和107外还涉及不同的颜色空间，则该翻译还可以包括从一种颜色系统到另一种的转换。例如，当独立光源102、103和104以RGB系统的各个基色红、蓝和绿着色时，用户可以方便地在HSI系统中指定期望的颜色矢量112，而激活信号可以方便地与RGB系统相关。

图2示意性示出可变颜色光源的控制设备的另一实施例的方框图。图2的控制设备类似于关于图1描述的控制设备。然而，在该实施例中，控制设备101的控制单元113还接收温度信号220，其指示由控制设备101控制的可变颜色光源的当前温度。例如，控制设备101可以从位于适当邻近可变颜色光源的温度传感器接收温度信号。基于该温度信号，控制单元113在基于在此描述的校准数据的校准外还执行温度校准。因为已知许多光源(例如LED)的颜色和/或亮度依赖于温度，所以这种温度补偿还改进颜色控制的准确度。许多光源的制造者提供对应光源的温度依赖性的说明，例如作为补偿因素的表。在一些实施例中，指定的温度补偿数据因此存储在控制设备的存储器114中。因此，在操作期间，控制设备101接收当前温度信号220，从存储器中检索对应的补偿数据，并且例如通过将相应激活信号与适当的补偿因素相乘或通过执行任何其它适当的补偿功能，相应地补偿激活信号105、106和107。

将意识到的是，控制设备101还可以被适配于接收与光源的激活电平的校准/补偿有关的替代或附加的信号和/或数据。例如，控制设备可以接收指示一个或多个光源的累积激活时间的信号。替代地或者附加地，控制设备可以接收例如时钟信号之类的其它信号，因此允许控制设备确定从之前校准开始经过的时间，并且提醒用户何时控制设备的重新校准是推荐的。

通常，在此描述的控制设备可以以不同方式实现，例如作为集成到可变颜色光源产品中的控制电路，作为可以插入可变颜色光源产品中的电路板模块，作为具有用于生成激活信号的适当输出接口的被适当编程的计算机(例如，个人计算机)，作为可以被插入在传统光控制系统和要被控制的可变颜色光源之间的专用外部转换设备等。

如上所述，由控制设备101使用的特性功能通过特定可变颜色光源的初始校准处理而获得。现在将参照图3-5描述校准处理的各实施例。

图3示意性图示可变颜色光源的校准的示例。在校准处理的实施例期间，可变颜色光源的独立可控光源在预定激活电平被一个接一个被激活，优选地使得一次只有一个独立可控光源被激活。放置色度光检测器使得其接收所得到的可变颜色光源的输出光。该光检测器在一组不同的激活电平的每个上检测每个独立可控光源的生成的光强度、以及每个独立可控光源的至少一个激活电平的发出的光的颜色。为了图3的示例的目的，假设在每个独立可控光源的预定最大强度确定颜色和亮度，并且在最大强度的大约50％对每个独立可控光源执行附加的亮度测量。在一个实施例中，基于可变颜色光源中的不同独立光源的相应名义最大强度设置预定最大强度。具体地，最大强度可以被选择为可变颜色光源的所有独立可控光源的最小名义最大强度(或最小名义最大强度的预定部分，例如95％)。已经表明基于每个独立可控光源的两个强度测量和单个颜色测量的校准产生准确但非资源有效的校准。然而，要理解的是，还可以基于不同数量的测量和/或在不同激活电平的测量来执行校准。从这些测量中，如图3所示生成该组独立可控光源的模型。

图3图示通常指定为300的3维RGB颜色空间，其中RGB颜色由轴R、G和B图示。生成的光的上述颜色测量在每次只有独立可控的不同颜色的光源之一被激活、以及在预定最大激活电平(例如，对应于如上所述的预定最大强度/亮度的激活电平)的情况下进行，因此得到每个独立光源的相应颜色校准矢量301。在RGB颜色空间300中，颜色校准矢量301由它们各自的相对于这些轴的相应角度以及由它们相应长度方便地表示。每个矢量301的定向和长度因此由上述颜色和强度/亮度测量确定。

要理解的是，校准颜色矢量301可以在任何适当的颜色系统中表示。例如，在一个实施例中，校准矢量在HSI系统中表示。在HSI系统中，对于给定的强度/亮度，校准矢量因此由其色调值和其饱和度值来确定。此外，在一个实施例中，在强度/亮度外，还只对上面的颜色维之一执行校准。具体地，已经表明基于测量的色调值(例如，在最大饱和度)的校准提供高准确度。因此，在这种情况下，校准矢量301由其色调值和其亮度值单独表示。

如上所述，校准处理的上面示例包括对于每个独立可控光源在更小的激活电平的附加的亮度测量。在本实施例中，假设独立光源的颜色不依赖于激活电平。具体地，对于基于LED的光源，这已经被证明是合理的近似，由此允许校准被限于不同颜色光源的每个的单个颜色测量以及多个亮度测量。

在更小的激活电平的附加的亮度测量因此被表示为与在满强度获得的相应矢量301平行的校准矢量302，但是具有较小的长度。

由于独立光源的非线性，导致对应于50％激活电平的矢量的长度通常不同于它们对应满强度矢量的长度的一半。在图3的示例中，在50％激活电平的强度图示为矢量302。在中间电平的强度然后能够由适当的缩放函数(scaling function)确定，该缩放函数被测量的强度参数化(parameterise)或适配到测量的强度。通常，可以根据独立光源的特性来选择缩放函数的函数形式，优选地使得该缩放函数对应于独立光源的特性函数的逆(inverse)。良好地对应于人的亮度感知的适当缩放函数的示例是指数函数。

在一个实施例中，缩放函数具有以下形式：

O_{scaled} = O_{\max} \cdot I_{in} \cdot e^{S \cdot (I_{in} - 1)}

其中，I_in是给定的独立光源的相对期望输出强度/亮度，即，0≤I_in≤1，其中I_in＝1对应于上述选择的最大强度。O_scaled是缩放的/校准的激活电平，而O_max和S是在校准期间获得的两个校准参数：第一次测量期间，O_max从在选择的最大强度(I_in＝1)的测量中确定，即，O_max被确定为得到基本上等于选择的最大强度的测量光强度/亮度的激活电平。接着，在第二次测量期间，确定参数S使得对于I_in＝0.5的O_scaled及针对O_max的确定值与得到基本上等于上面选择的最大强度的50％的测量光强度/亮度的激活电平对应。要理解的是，该过程还可以利用不同的选择的最大强度和/或利用不同的第二相对强度，即不同于最大强度的50％(第二次测量中对应于不同于0.5的不同输入I_in)来执行。

每个独立光源的定向(角度)和缩放函数(例如，由参数O_max和S表示的)由此通过该校准处理获得，并且被存储在控制设备的非易失性存储器中。类似地，在一个实施例中，其中校准矢量表示在HSI系统中，在上述缩放函数外，该校准数据还包括每个独立光源的色调值以及可选地饱和度值。

对于任何给定的期望颜色矢量(例如，图3中的矢量303)，产生与期望的颜色矢量303对应的光所需的独立光源的激活电平，能够被确定为在校准处理期间生成的缩放校准矢量的线性组合。因为校准处理有效地提供独立光源的线性化，所以这是可能的。

因此，一旦校准，控制处理接收输入颜色矢量，例如预定颜色系统(例如，UV系统、CMY系统、HSI系统、RGB系统、CIE系统)的绝对颜色矢量，使得颜色矢量指示绝对颜色和例如以在0和I_max之间(例如，0和1之间)的任意强度标度表示的相对强度。

在初始步骤中，如果输入矢量以不同于RGB的颜色系统表示，则控制处理将颜色矢量转换为RGB矢量203。类似地，在各实施例中，其中校准矢量以不同的颜色系统(例如，HSI系统)表示，如果适用则将输入矢量相应地转换。

接着，控制处理确定输入RGB颜色矢量303相对于校准矢量的分量304。如果校准数据中的校准矢量的数量等于颜色空间的维数，例如三维RGB空间中的三个校准矢量，则分量304沿着校准矢量301的方向被唯一地定义。如果校准矢量的数量少于颜色空间的维数，例如在只有两种不同颜色光源的可变颜色光源的情形中两个校准矢量，则只有一部分颜色空间被校准矢量跨越(span)，并且只有对应的颜色子集能够由可变颜色光源生成。另一方面，如果可变颜色光源包括超过三种不同颜色光源，例如除了三种基色红、蓝和绿LED外还有棕黄色LED和/或白色LED，则校准矢量的数量可能超过颜色空间的维数。在这种情形下，输入颜色矢量303能够以超过一种方式关于沿着由校准矢量定义的方向的分量被表示。在这种情形下，控制处理根据预定的选择标准选择可能的表示之一。例如，该处理可以选择关于这样的校准矢量的子集的表示，该校准矢量沿着由输入矢量定义的颜色空间中的方向得到最大的最大亮度。该标准如图4所示。

图4图示具有比基色更多的不同颜色的光源的实施例中的校准的示例。为了易于图示，图4图示由两种基色R和G跨越的二维颜色空间。然而，将意识到的是，该处理还可以以更多维数(具体地，以三维)应用。为了图4的目的，还假设控制处理控制具有三个独立可控光源(例如红LED、绿LED和具有不同颜色的第三LED)的可变颜色光源。由上述校准处理获得的在最大强度的校准矢量分别显示为矢量401、402和403。输入矢量404因此可以表示为矢量401、402和403的许多可替代的线性组合。在一个实施例中，控制处理选择校准矢量的两个的组合，使得选择的校准矢量得到在给定颜色的最大可能的最大亮度(例如，在颜色空间中的输入矢量404的方向407上)。因此，在图4的示例中，控制处理选择对应于矢量402和403的独立光源，以便生成由输入矢量404定义的颜色的光。通常，该选择规则允许有效的实现，因为控制处理只需要确定输入矢量404位于由虚点线405和406定义的各段的哪一段中。因此，选择处理可以通过查找表中的简单的查找操作来实现。然而，将意识到的是，可以实现替代的和/或另外的选择规则。

再次参照图3，校准矢量方向上的分量303对应于独立光源的期望强度，以便提供期望颜色和强度的总的光输出。因此，当控制处理已经确定校准矢量方向上的分量303时，该处理通过应用对应的校准矢量的上述缩放函数，确定对应的独立可控光源的要求的激活电平。例如，在上述指数缩放函数的情况下，确定的分量303被馈送到缩放函数中作为相对输入值I_in，而来自缩放函数的O_scaled对应于要求的激活电平，该对应的独立光源要以该激活电平被激活。

在一些实施例中，控制处理例如基于上述接收的温度信号，执行确定的激活电平的进一步缩放或其它转换。

最后，激活电平被转换为适当的相应激活信号(例如，在基于LED系统情况下的脉冲宽度调制的电流信号)，并且被转发给相应独立可控的光源。

图5示意性图示可变颜色光源的校准的另一示例。该校准处理的示例类似于结合图3和4描述的处理。然而，在之前的实施例中，对每个独立可控光源只在一个激活电平上执行颜色测量，在本实施例中，对每个独立可控光源，对于超过一个激活电平执行颜色和亮度测量。因此，该处理得到每个独立可控光源的对应于多个校准矢量，其中作为由各个光源发出的颜色的可能强度相关性(dependency)的结果，每个独立可控光源的校准矢量不必相互平行。图5图示了这种校准的示例。如同上面，为了易于图示，图5显示由两种基色R和G跨越的二维颜色空间，通常指定为500。然而，要理解的是在此描述的校准处理还可以以更高维数颜色空间(具体地，以三维颜色空间)应用。

具体地，图5显示在所有其它不同颜色的光源关闭的同时、从可变颜色光源的独立可控颜色光源的第一个光源的分别在最大强度和在50％强度的相应颜色测量中获得的校准矢量511和512。类似地，从独立可控颜色光源的第二个光源的相应的测量中获得校准矢量513和514。因此，在相应独立可控光源的最大强度获得的该对校准矢量511和513定义颜色空间内的第一范围，由平行四边形530表示，而在50％强度获得的该对校准矢量512和514定义第二范围，由参考标号516指定。不是子范围516的部分的由矢量511和513定义的范围530的部分由参考标号517指定。

对于校准矢量511、512、513和514的每个，校准处理还确定在不同激活电平的一个或多个亮度测量。从该在不同激活电平的亮度测量，校准处理然后如上所述确定每个校准矢量的相应缩放函数。因此，根据本实施例，校准处理得到校准数据，其包括每个独立可控光源的一个或多个校准矢量以及与每个校准矢量相关联的缩放函数。

在校准的控制设备的随后操作期间，控制处理的实施例接收输入颜色矢量515。控制处理然后确定输入矢量515是否位于子范围516内。如果是，则处理确定输入矢量相对于校准矢量512和514的分量、以及结合图3和4描述的对应的缩放函数。否则，如果输入矢量515位于颜色空间的范围517内(如图5的示例所示的情形)，则控制处理确定输入矢量相对于校准矢量511和513的分量、以及结合图3和4描述的对应的缩放函数。

在上面，描述了校准处理的实施例，其中以每次一个被激活的独立光源执行测量。可替代地，可变颜色光源可以被控制以发出预定颜色，例如对应的颜色系统的基色。

在此描述的校准处理可以由校准系统方便地实现，现在将参照图6描述该校准系统的实施例。

图6示意性显示用于校准可变颜色光源的系统的方框图。该系统包括校准控制单元650和用于测量发出的光110的亮度和颜色的光传感器611。光传感器611连接到校准控制单元650。例如包括被适当编程的微处理器或被适当配置的通用计算机的设备的校准控制单元650，还连接到控制可变颜色光源100的控制设备110，例如，如上面结合图1所述的控制设备和可变颜色光源。

校准控制单元650被配置为发送预定顺序的输入颜色和强度值到控制设备，例如，基色红、蓝和绿的颜色值或对应于独立光源的颜色值。将意识到的是，当校准控制单元650提供可以直接馈入控制设备101的输入的控制信号613时，校准系统可以自动控制控制设备。可替代地，校准控制单元650可以与控制设备101分离操作。例如，校准控制单元可以包括指令用户输入对应的颜色输入值到控制设备中的用户接口。在另一实施例中，用户确定要用于校准的颜色值并且输入对应的值到控制设备和校准控制单元中。

对于每个输入颜色矢量，传感器611执行如上所述的颜色和/或亮度测量。得到的测量信号612被馈入校准控制单元。当校准控制单元已经获得足够多的测量时，校准控制单元确定对应的校准数据，即，确定的校准矢量的分量和对应的缩放函数。最后，校准控制单元将校准数据614转发到控制设备101。

图7图示可变颜色光源的联网组件。该可变颜色光源的联网组件包括：中央控制系统760，例如被适当编程的数据处理系统；以及多个可变颜色光源100，每个连接到或包括如在此描述的对应的控制设备101。控制设备101例如经由总线系统或经由另一适当的有线或无线连接，连接到中央控制系统760。因此，每个控制设备接收用于控制相应可变颜色光源的颜色输入信号712，以生成预定颜色和亮度的光。如在此所述，相应控制设备101将接收的颜色输入信号712转换为用于独立光源的适当的激活信号。因此，中央控制系统能够发送统一的颜色信号712到多个不同的可变颜色光源100，由此允许简单的中央控制。

Claims

1.一种用于控制可变颜色光源的控制设备，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源(102，103，104)；其中该控制设备响应输入信号，该输入信号指示颜色和亮度，其中该控制设备包括控制单元(113)，用于生成每个独立可控颜色光源的相应激活信号(105，106，107)；其中该控制单元被配置为从输入信号和预定的校准数据(115)生成激活信号，该校准数据(115)指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少一个校准颜色矢量以及至少一个亮度响应映射。

2.如权利要求1所述的控制设备，其中该控制设备被配置为：

获取指示接收的颜色和亮度的输入颜色矢量；

应用导致对应的激活信号之一的对应的亮度响应映射之一。

3.如权利要求1或2所述的控制设备，其中校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少两个颜色矢量。

4.如权利要求1至3的任何一项所述的控制设备，还包括用于存储所述校准数据的存储装置(114)。

5.如权利要求1至4的任何一项所述的控制设备，还包括用于接收所述校准数据的输入接口(118)。

6.如权利要求1至5的任何一项所述的控制设备，其中对于每个独立可控光源，校准数据包括指示独立可控光源的测量的色调和测量的饱和度值的至少一个的第一校准参数。

7.如权利要求1至6的任何一项所述的控制设备，其中对于每个独立可控光源，校准数据包括指示独立可控光源的亮度缩放函数的第二和第三校准参数。

8.如权利要求1至7的任何一项所述的控制设备，其中该控制设备还包括用于接收温度信号的输入接口(220)；以及其中控制单元还被适配于响应所述温度信号来补偿生成的激活信号。

9.如权利要求1至8的任何一项所述的控制设备，其中独立可控光源包括发光二极管。

10.一种用于控制可变颜色光源的方法，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源；该方法包括：

接收指示颜色和亮度的输入信号；以及

11.一种用于控制可变颜色光源的方法，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源，该方法包括：

提供指示颜色和亮度的输入信号给可变颜色光源；

接收色度测量信号，该色度测量信号指示由可变颜色光源响应于输入信号而发出的一组测量的颜色值；

从输入信号和接收的色度测量确定校准数据。

12.一种包括程序代码部件的计算机程序产品，该程序代码部件被适配于在数据处理系统上执行时，使得该数据处理系统执行权利要求10或11的任一项所述的方法的步骤。

13.一种用于校准可变颜色光源的校准系统，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源，该校准系统包括：

控制单元(650)，其被适配于提供指示颜色和亮度的输入信号(613)给可变颜色光源；

色度传感器(611)，其被适配于测量由可变颜色光源响应于输入信号而发出的一组测量的颜色值；

其中该控制单元还被适配于从输入信号和测量的颜色值确定校准数据(614)。

14.一种可变颜色光源组件，包括如权利要求1至10之一所定义的多个独立可控颜色光源(102，103，104)和控制设备(101)。