CN101375640A - 用于选择光源所发射光颜色的控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制光源(2)发射出的光(L)的色调(H)和饱和度(S)的控制设备(1)。该设备包括具有表面(21)的主体(20)，表面(21)包含可用于所述光源的色调与饱和度的多种可选择组合的视觉表示(10，11，12，13)。该设备还还具有用于响应所述表面上色调与饱和度的组合的选择产生至少一个选择信号的装置(26)，所述选择信号包括所述选择的色调和饱和度，以及用于将所述选择信号传输给所述光源以根据所选择的色调与饱和度的组合来控制所述光的所述色调和饱和度的装置(27)。该控制设备(1)简单并且是用户直观的。

Description

用于选择光源所发射光颜色的控制设备

技术领域

概括而言，本发明涉及光源。更具体来说，本发明涉及用于选择光源所发射光的颜色，特别是所述光源发出的光的色调和饱和度的控制设备。

背景技术

光源广泛地应用于各种气氛和环境照明应用中，用于在例如起居室中创造出情调。越来越多地，这些光源包括多个可发射不同颜色的发光二极管(LED)。在其他类型的光源中，采用LED的光源能控制这种光源发射出的光的颜色。

典型的控制设备包括分别控制发射光的色调、饱和度以及可能还控制亮度的按钮。不过，已经发现，这种控制设备在用户选择光源所发射光的所需颜色方面存在困难。

从而，需要提供一种不太复杂且更直观的方法来控制光源发射出的光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制设备，能按照一种不太复杂且更直观的方法来控制光源发射出的光。

本发明提供一种用于控制光源发射出的光的色调和饱和度的控制设备。该设备包括具有一表面的主体，该表面包含所述光源可获得的色调和饱和度的多种可选择组合的可视表示。该设备进一步具有响应所述表面上色调与饱和度的组合的选择，产生至少一个选择信号的装置，其中，所述选择信号包括所选择的色调和饱和度。提供根据所选择的色调与饱和度的组合向所述光源传送所述选择信号以便控制所述光的所述色调和饱和度的装置。

通过印刷、显示或其他方法在表面上提供至少一部分色空间(在一个显示中表示出色调大小(hue dimension)和饱和度大小(saturationdimension)，用户简单地在所述表面上选择与色调和饱和度的组合相应的一个位置或区域(例如，利用其手指或选择设备)。换言之，可以以单次选择动作在表面上自由且同时选择发射光的色调和饱和度。这种选择由所述控制设备决定，并且触发光源发射出具有相应色调和饱和度的光。因此，对光源的控制简单且直观。

如权利要求2限定的本发明的实施例具有使用与用于选择色调和饱和度的相同主体额外地控制发射光的亮度的优点。因而，可通过操纵单个主体来控制发射光的色调，饱和度和亮度。

如权利要求3限定的本发明实施例提供一种使用经过验证的技术来确定所选择的色调和饱和度组合的适当实施例。

如权利要求4和5限定的本发明的实施例具有优点:可在球形主体的一侧选择色调和饱和度，而在球形主体的相对侧确定这种选择。

如权利要求6限定的本发明的实施例具有环境光不会干扰光学确定色调与饱和度的选择的优点。

如权利要求7限定的本发明的实施例提供一种在使用球形主体作为色调与饱和度的所需组合的选择装置的实施例中结合亮度控制功能的适当实施方式。

如权利要求8限定的本发明的实施例提供色调和饱和度的可视表示作为色轮，发现该色轮是一种用户直观的选择装置。

优选地，该光源包括多个不同颜色的发光二极管(LED)，所述不同颜色限定整个色空间中可用颜色的色域(gamut)。如权利要求9限定的本发明的实施例提供一种用于显示这个色域的合适形状。

如权利要求10中限定的本发明的实施例提供一种有增加亮度控制功能的控制设备，所述亮度控制功能从选择表面提供触觉反馈，用于选择色调和饱和度的所需组合。

应当注意，可以将一个或多个权利要求的主题，或者其各个方面进行组合。

将参照附图进一步说明本发明，附图示意地表示根据本发明的优选实施例。应该理解，本发明决不局限于这些具体的和优选的实施例。

附图说明

在附图中:

图1表示可由控制设备控制的光源；

图2A-2C描绘了色空间的多种表示；

图3示意地表示根据本发明第一实施例的控制设备；

图4A和4B为根据本发明第二实施例的控制设备的示意表示；以及

图5表示根据本发明第三实施例的控制设备的表面的一个示例。

具体实施方式

在图1中描绘了示意性的图示，其中采用控制设备1来控制光源2，光源2包括多个不同颜色的发光二极管(LED)3，使光源2能发射不同颜色的光L。控制设备1可按照无线或者有线(未示出)方式实现对光源2的控制。

具体而言，将根据本发明实施例的控制设备1设置成控制光源2的光L的颜色。如现有技术中公知的，光L的颜色被定义为光L的色调H与饱和度S的组合。光L的色调H代表主波长，而光L的饱和度S代表发射光L中色调的优势度(dominance)；饱和度S为发射光的颜色中主波长与所有波长的比值。对于具体一个色调H，100％的饱和度S表示‘纯’色调H。

根据本发明一个实施例，为控制设备1提供色调与饱和度的多种组合的印刷表示，使用户能够容易且直观地选择光源2的光L的所需颜色。图2A-2C示出了这种表示的几个示例，也称作色空间表示。

在图2A中，用围绕轮10外周边的饱和的绿色(G)，黄色(Y)，红色(R)，品红色(M)，蓝色(B)和青色(C)描绘色轮10。应当理解，可以增加另外的(第三)饱和色以提供全彩色轮10。由表示可用色调H的色轮10的周边定义色调大小(hue dimension)。另一方面，由表示介于100％(周边)与0％(色轮10的中心)之间的饱和度S的径向方向来限定色轮10的饱和度大小(saturation dimension)。显然，色轮10提供色调与饱和度的多种组合。

图2B中显示出一种不同的表示。取代色轮10，采用色三角11来显现色空间。GB表示绿-蓝。P表示紫色。同样，三角形11的周边定义完全饱和的色调H，而向内(inbound)的方向定义饱和度S。同样，显然，色三角11提供色调与饱和度的多种组合。

图2C描绘了色空间的一种公知的表示12，通常称之为CIE表示。周边也表示色调H，而向内的方向定义饱和度S。同样，显然CIE表示12定义了多种色调/饱和度的组合。因为光源2发出的人为形成的光不能够覆盖色调H与饱和度S的全部范围，所以在实践中绘制一个通常称为色域的有限区域13来定义实际可获得的色调与饱和度的组合。在CIE表示12中LED 3的位置确定色域13的形状和尺寸。

应当理解，光L的第三特性，即亮度，没有在色轮10，色三角11或CIE表示12中表示出。光L的亮度或值描述了光的总亮度或强度。如将要参照图3，4A和4B描述，控制设备1能选择所需亮度。

图3为控制设备1的第一优选实施例的示意图。控制设备1包括具有表面21的球形主体20，在该表面21上印刷了色调与饱和度的多种组合。例如，在球形主体20的一半上提供图2A的色轮10。不过，应当注意，在不偏离本发明范围的情况下可以采用色调与饱和度组合的其他表示。

色轮10优选地仅包括光源2的光L可获得的那些色调H和饱和度S，即光源2的发光能力，具体是LED 3的发光能力规定的所显示的色调与饱和度的组合。

此外，在本实施例中，在球形主体20上印刷色轮10两次。两个色轮10的边界线22表示纯色，即饱和度S为100％的色调H。与线22垂直的方向为饱和度大小。显然，在表面21上可获得每个饱和度S两次，即在边界线22的两侧都相遇一个特定的饱和度S。因而，表面21上色调与饱和度的组合的视觉表示在球形主体20的北极和南极上具有两个相对设置的白色位置(饱和度S＝0％)，以及对于每个色调H具有另外的相互相对设置的相应饱和度S。

球形主体20可旋转地承载在控制设备1的外壳23中。在外壳中设置色彩传感器24，用于确定选择色调与饱和度的哪种组合。优选地，色彩传感器24处于照相机上，因为这样传感器24不需要相对球形主体20聚焦，更具体来说，不需要相对于表面21聚焦。色彩传感器24可以暴露于表面21的特定区域，并且可确定色调与饱和度的组合的平均值，传感器24暴露于该特定区域，将得到的色调与饱和度的组合传送给光源2。

色彩传感器24优选地设置在外壳23内部，从而当球形主体20的一部分暴露于色彩传感器24时不接收环境光。因此，将光源25设置在外壳内，使色彩传感器24能确定其暴露于此的色调与饱和度的组合。光源优选地包括一个或多个发光二极管。更优选地，LED包括红、绿和蓝LED，使得能够最理想地确定每种暴露的色调与饱和度的选择。

传感器24可包括装置26，或者可以与装置26通信连接，该装置26响应表面21上色调与饱和度的组合的选择，产生至少一个选择信号，所述选择信号包括所选择的色调和饱和度。将选择信号馈送给另一装置27，该装置27用于将所述选择信号传输给光源2以根据由传感器24确定的色调与饱和度的组合控制光L的所述色调和饱和度。应当理解，可以如现有技术中公知的那样实施信号的处理和转换。

最后，控制设备1包括用于检测球形主体20的移动(translation)T的装置28。这个传感器可响应所检测到的移动来产生亮度选择信号。可对该亮度选择信号进行处理，并传输给光源2，以便控制光L的亮度。

在操作过程中，用户可以利用例如其手指，通过旋转提供有色调与饱和度的多种可视组合的球形主体20来操作控制设备1。如果将传感器24定位成使其暴露于球形主体20的南极，那么可以通过旋转球形主体20选择色调与饱和度的组合，以便将色调与饱和度的所需组合暴露给处于相反侧(即北极)的用户。由于如上所述，色调与饱和度的组合被对称地印刷在球形主体20上，球形主体20的北极上色调与饱和度的所选组合与传感器24暴露于此的色调与饱和度的组合相对应。因而，光源2发射出所选色调和饱和度的光L。

通过向球形主体20施加力F，用户使主体20朝向移动传感器28移动。传感器28检测移动T，并且将其转换成亮度选择信号，用于调整光源2发射出的光L的亮度B。

将参照图4A和4B描述控制设备1的可替换实施例。

控制设备1具有包括表面21的主体20，表面21具有光源2发射出的光L可得到的色调与饱和度的组合的印刷表示。图4A中所示的控制设备1的表面21包括图2A的印制色轮10，作为印制的色空间表示。图4B所示的控制设备1的表面21包括色三角，作为印制的色空间表示。对于图3的实施例，应当理解色调与饱和度的组合的可选择的可视表示，可应用于表面21。表面21不必是圆形或三角形的。不过，特别是，图4B的控制设备1的三角形表面21适于视觉表示色空间的CIE表示12的色域13。或者，三角形表面21可表示图2B的色三角。

对于图3的控制设备，图4A和4B的控制设备1能检测表面21上表示的色调与饱和度的组合的一种选择。可例如通过用户的手指或选择设备完成选择色调与饱和度的所需组合。可利用任何装置，包括本领域中公知的电容性装置来检测色调与饱和度的组合的选择。这种电容性装置能确定被用户触摸的位置。图4A和4B的控制设备1可例如具有存储的查询表，该查询表将所确定的位置与同表面21的该位置上印制的色调与饱和度的组合相应的色调与饱和度的组合关联起来。应当注意，用于将表面21上所选择的位置同色调与饱和度的相应组合关联起来的其他装置也落入本发明的范围之内，包括利用例如照相机或通过压力传感器进行的视觉检测。

图4A和4B的控制设备1包括用于响应因此而选择的表面21上色调与饱和度的组合产生至少一个选择信号的装置26(图4A和4B中未示出)，所述选择信号包括所选择的色调H和饱和度S。将选择信号馈送给另一装置27(图4A和4B中也没有示出)，该装置27将该选择信号传输给光源2，以便根据由电容性装置和查询表确定的色调与饱和度的组合来控制光L的所述色调与饱和度。

图4A和4B的控制设备1的表面21优选地是可变形的，即表面21具有枕状感触。这个特征使得控制设备1能通过操纵单个表面21来控制光源2发射出的光L的另一参数，最优选地，是光L的亮度。向表面21上的某一位置施加力F，结果是如上所述，对色调与饱和度的组合进行了选择，以及对发射光L的亮度进行了选择。力F由适当的传感器28(未示出)确定。可变形表面21向控制设备1的用户提供触觉反馈。

在操作中，用户可以通过从显现在表面21上的色调与饱和度的多种可视组合中选择色调与饱和度的特定组合(例如，通过用他的手指触摸)来操作图4A或4B的控制设备1，光源2因此将发射具有所需色调和饱和度的光L。对力F的检测也将为光L设置所需的亮度。

从上面参照图3，4A和4B描述的实施例，不应当推断色调与饱和度的多种组合构成色调与饱和度的(准)连续系列，即实质上可以选择几乎所有的色调和饱和度。已经提出，在表面21上优选地仅表示出光源2发射出的色调与饱和度的组合。不过，在如图5所示的可选实施例中，情况可以是，可以从表面21上的表示中选择色调与饱和度的离散数量的组合，其中，例如可从表面21上相应数量的部分29中选择各个组合。

在权利要求中，放置在圆括号之间的任何附图标记都不应当被解释为限制该权利要求。措辞“包括”不排除存在除权利要求中列举出的元件或步骤以外的元件或步骤。元件前面的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在互不相同的从属权利要求中引用了某些措施这一事实，不表明不能使用这些措施的组合获得益处。

Claims (10)

1.一种控制设备(1)，用于控制光源(2)发射出的光(L)的色调(H)和饱和度(S)，其中，所述装置包括：

-具有表面(21)的主体(20)，表面(21)包含可用于所述光源的色调与饱和度的多种可选择组合的可视表示(10，11，12，13)，

-用于响应所述表面上色调与饱和度的组合的选择产生至少一个选择信号的装置(26)，所述选择信号包括所选择的色调和饱和度，以及

-用于将所述选择信号传输给所述光源以根据所述选择的色调与饱和度的组合来控制所述光的所述色调和饱和度的装置(27)。

2.根据权利要求1所述的控制设备(1)，其中，所述控制设备还能够对所述光进行亮度控制，所述设备还包括用于检测对所述主体(20)或表面(21)的操纵的装置(28)，装置(28)响应所检测的对所述主体的操纵来产生亮度选择信号。

3.根据权利要求1所述的控制设备(1)，其中，所述主体是一个可旋转地容纳在外壳(23)内的基本为球形的主体(20)，并且所述设备包括用于确定色调与饱和度的所选择的组合的传感器(24)。

4.根据权利要求3所述的控制设备(1)，其中，在所述球形主体(20)上的相互相对位置上，基本上每个饱和度(S)被表示两次。

5.根据权利要求3所述的控制设备(1)，其中，所述球形主体(20)具有沿所述主体的周边定义的色调选择轨迹(22)，以及沿基本上垂直于所述色调选择轨迹的所述主体的部分其他周边定义的饱和度选择轨迹。

6.根据权利要求3所述的控制设备(1)，其中，所述传感器(24)容纳在所述外壳(23)内部，并且所述设备包括光源(25)，用于照亮处于所述外壳内的所述球形主体的一部分。

7.根据权利要求3所述的控制设备(1)，其中，所述控制设备还能够控制所述光的亮度，其中，所述外壳包括传感器(28)，用于确定所述球形主体(20)的移动(T)，并响应所述检测到的移动产生亮度选择信号以控制所述光(L)的所述亮度。

8.根据权利要求1所述的控制设备(1)，其中，所述可视表示(10)被显示为一个圆形。

9.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述可视表示(11，13)被显示为一个三角形。

10.根据权利要求1所述的控制设备(1)，其中，所述控制设备还能够控制所述光的亮度，其中，所述表面包括可变形表面(21)，并且所述设备包含传感器(28)，该传感器(28)能确定所述表面的变形并能响应所述检测到的变形产生亮度选择信号，以控制所述光(L)的所述亮度。

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