CN101563954B - 具有四原色的照明系统 - Google Patents

Abstract

一种照明系统(10)，包括：四个灯(12A，12B，12C，12D)；四个灯驱动器(13A，13B，13C，13D)，其能够利用各自的调光因子(ξ1，ξ2，ξ3，ξ4)驱动相应的灯；公共控制器，用于控制各个灯的调光因子。该控制器响应于指示具有目标色度坐标(x _T，y _T)和目标亮度(B _T)的目标颜色点(T)的输入信号。该控制器将一个灯的调光因子(ξ4)设置为等于1，并且针对亮度的最大允许值(Y _MAX)计算作为目标色度坐标(x _T，y _T)的函数的其他三个调光因子的最优解，其中0≤ξ≤1适用于所述调光因子(ξ1 _S，ξ2 _S，ξ3 _S)的每一个。

Description

具有四原色的照明系统

技术领域

本发明总体涉及照明领域。更具体地，本发明涉及一种用于产生可变颜色光的照明设备。

背景技术

用于利用可变颜色来照明空间或对象的照明系统是众所周知的。一般地，这种系统包括多个光源，每个光源发射特定颜色的光，不同光源的各自的颜色彼此不同。于是，由作为整体的该系统产生的总体光是由所述多个光源发射的光的混合体。通过改变不同光源的相对强度，可以改变所述总体光混合体的颜色。

应当注意，光源可以是不同类型的，比如TL灯、卤素灯、LED等等。下面，将简单地使用文字“灯”，但是这并不排除LED。

作为可变颜色的照明系统的实例，可以提及在家、办公室、商店、饭店、旅馆、学校、医院等等中的照明系统。颜色和颜色变化的使用，也许与季节和/或事件相关联，可能有益于吸引顾客的注意力，影响顾客的心情、创造某种气氛等等。

典型地，照明系统包括三个单色的灯，其也将被表示为产生原色的原色灯。通常，这些灯是接近红色(R)、接近绿色(G)、接近蓝色(B)，并且该系统被表示为RGB系统。对于每一个灯，光强可以被表示为从0(无光)到1(最大强度)的数字。色点可以用三维坐标(ξ1，ξ2，ξ3)表示，处于从0到1的范围内的每一个坐标以线性方式对应于所述灯之一的相对强度。各个灯的色点可以分别被表示为(1，0，0)、(0，1，0)、(0，0，1)。这些点描述了颜色空间中的三角形。可以由系统通过适当地设置各个灯的相对强度ξ1，ξ2，ξ3来产生在该三角形内的所有颜色。更具体地，可以仅仅通过一种方法来获得该三角形内的每一种颜色，作为各个灯的相对强度ξ1，ξ2，ξ3的唯一组合。

照明系统也可以具有四个灯，这四个灯带有相互不同的颜色，即四原色。作为第四个灯，可以使用白色灯，这将改进接近白色点的颜色的光输出，并且这典型地用于主要用于产生白色光的系统。也可以使用附加的颜色。例如，在荧光灯的情况下，已知加入黄色灯以加宽黄色区域中的色域。而且，在荧光灯的情况下，已知加入红色氖灯以补偿荧光灯的不饱和的红色；这也将加宽黄色区域中的色域。在具有LED的系统的情况下，已知加入琥珀色灯以改进显色指数。

在四灯系统的情况下，各个灯的相对强度可以被书写为ξ1，ξ2，ξ3，ξ4。在这种情况下的复杂性在于，大多数颜色(或甚至所有颜色)不可以作为四个相对强度ξ1，ξ2，ξ3，ξ4的唯一组合获得：可能有许多这样的组合用于产生相同的混合颜色。

因此，如果用户选择某种想要的输出颜色，则问题在于发现原色灯的一组相对强度ξ1，ξ2，ξ3，ξ4。在现有技术中，存在多种不同的方法来解决该问题。例如，可以将所述原色之一设置为零，从而使得该问题再次转换为三原色的问题。或者，可以固定两个原色的相对强度之间的比，以再次获得具有三个变量的问题。US-2005/0083341-A1公开了一种基于限定了多颜色三角形的复杂方法。

发明内容

现有技术的方法不是必然产生导致输出光的最大强度的强度组合。

因此，本发明的目的是，提供一种算法，该算法能够得出对于具有最高强度或至少非常接近最高强度的四原色问题的解决方案，或反之以最低的能量花费给出具有所需强度的所需颜色的解决方案。

根据本发明的一个重要方面，所述原色之一被设置为最大强度；随后计算其他三个强度。如果需要获得较低的强度，则所有原色强度乘以相同的小于1的因子。

在从属权利要求中提及了其他优点的详细描述。

附图说明

通过下面对参照附图的一个或多个优选实施例的描述，本发明的这些和其他方面、特征和优点将被进一步阐释，在附图中相同的参考数字表示相同或相似的部件，并且其中：

图1示意性示出根据本发明的照明系统的框图；

图2示意性示出色度图；

图3是示出占空比与最大亮度之间的示范性关系的曲线图。

具体实施方式

图1示意性示出包括灯组件14的照明系统10的框图。灯组件14包括四个灯12A、12B、12C、12D(例如LED)，每一个灯分别具有被共同控制器15控制的相关联的灯驱动器13A、13B、13C、13D。用户输入设备被表示为19。这四个灯12A、12B、12C、12D分别产生具有相互不同的光颜色的光16A、16B、16C、16D；所使用的典型颜色是红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)。这些灯将典型地发射接近于红色、接近于绿色和接近于蓝色的光，而不是纯红色、纯绿色和纯蓝色。为了便于讨论，假设第四个灯发射白色光(W)，但是本方面不限于这个实例。由灯组件14发射的总体光用17表示；作为各个光16A、16B、16C、16D的混合体的该总体光17具有由原色灯12A、12B、12C、12D的各自光强LI(R)、LI(G)、LI(B)、LI(W)确定的颜色，所述原色灯的光强又由控制器15为各个驱动器13A、13B、13C、13D产生的控制信号ξ1，ξ2，ξ3，ξ4确定。

应当注意，通常，每个灯以恒定的额定灯电流工作，且以预定的切换频率被切换到开和关，从而使得占空比(即开时间和切换周期之间的比)决定平均灯功率。该额定灯电流是恒定的，唯一的控制变量是占空比，所以控制信号ξ1，ξ2，ξ3，ξ4可以被认为代表各个灯的占空比。因此，控制信号ξ1，ξ2，ξ3，ξ4可以仅仅具有在从0到1的范围内的值。如果控制信号等于0，则占空比为0，并且对应的灯处于OFF(关)。如果控制信号等于1，则占空比为100％并且对应的灯连续不断地处于0N(开)，即提供最大的或额定的输出强度NI(A)、NI(B)、NI(C)、NI(D)。

可以用三个相互独立的参数表示颜色。为了阐释本发明，将参考CIE1931(XYZ)系统，该系统对于本领域技术人员应当是已知的。X、Y、Z分别表示具有特别限定的颜色(即红色700nm，绿色546.1nm，蓝色435.8nm)的光源所需的强度以用于获得某种颜色。这里，“颜色”意思是色度和亮度的组合。在CIE1931(XYZ)系统中，X、Y或Z的值之一的改变将导致色度和亮度的组合改变。可以对其中色度和亮度相互独立的坐标系统进行变换。这种系统是例如CIE(xyY)系统，其具有坐标x，y，Y，其中x和y是色度坐标，而其中大写字母Y表示亮度。所述关于颜色坐标的变化由下列公式定义：

$x=\frac{X}{X+Y+Z}---\left(1a\right)$

$y=\frac{Y}{X+Y+Z}---\left(1b\right)$

$z=\frac{Z}{X+Y+Z}---\left(1c\right)$

这些公式仍然示出三个变量x，y，z，但是z是多余的变量(即，不是独立的变量)，因为z可以根据

Z＝1-x-y    (1d)

从x和y计算出来。

因此，可以在二维xy平面中表示所有颜色的色度，如图2所示，该图示意性示出CIE(xy)色度图。该图是众所周知的，因此对其进行最小的解释。点(1，0)、(0，0)和(0，1)分别表示理想的红色、蓝色和绿色，这些颜色是虚拟的颜色。曲线1表示纯光谱颜色。波长用纳米(nm)表示。虚线2连接曲线1的末端。由曲线1和虚线2所封闭的区域3包括所有可见颜色；与曲线1的纯光谱颜色相反，区域3的颜色是混合颜色，其可以通过混合两种或更多纯光谱颜色来获得。相反地，每一个可见颜色可以由色度图中的坐标表示；色度图中的点将被表示为“色点”。

通常在光源领域中使用作为相对参数的“亮度B”，而不是使用指示(例如以流明表达的)光的绝对量的“亮度Y”。对于每一个色点(x，y)，存在最大的可达到的亮度Y_MAX(x，y)。当实际亮度Y的值为L时，亮度被定义为

B＝L/Y_MAX    (2)

因此，亮度是在0到1之间的值。

而且，也可以使用色调和饱和度来替代颜色坐标x，y。

参照图2，在CIE1931(x，y)颜色空间中最容易解释色调、饱和度和亮度的基本概念，但是在其他颜色空间可以获得其他定义。为了简化起见，接下来我们使用CIE1931(x，y)颜色空间。

当两个纯光谱颜色被混合时，所得到的混合颜色的色点位于连接这两个纯色的色点的线上，所得到的色点的确切位置依赖于混合比(强度比)。例如，当紫色和红色被混合时，所得到的混合紫色的色点位于虚线2上。如果两种颜色可以混合以产生白色光，则这两种颜色被称为“互补色”。例如，图2示出连接蓝色(480nm)和黄色(580nm)的线4，该线跨越白色点，其表示蓝色光与黄色光的正确的强度比将被认为是白色光。相同的情况适用于其他组互补色：在该对应的正确强度比的情况下，光混合体将被认为是白色光。应当注意，光混合体实际上仍然包括不同波长的两个光谱贡献。

应当注意，许多可见颜色可以通过混合两个互补颜色获得，但是这不适用于所有颜色，如容易从图2所见。采用产生三种不同的颜色的三个灯，可以在由三个相应的色点所限定的三角形内产生具有任意想要的颜色的光。在加入第四个灯的情况下，颜色不再作为三个光输出的唯一组合而获得，而是可以通过多种不同的方式作为四个光输出的组合而获得。

在图2中，四个示范性色点C1、C2、C3、C4分别表示四个灯12A、12B、12C、12D的接近红色、接近绿色、接近蓝色以及接近白色的颜色。在该实例中，C4位于由所述点C1、C2、C3所限定的三角形内。采用系统10，可以通过许多不同的方式在由所述点C1、C2、C3所限定的三角形内的任意希望的位置处设置输出光混合体17的混合颜色。这可以显示如下。

当以全额定功率发射时，四个灯12A、12B、12C、12D中的每一个都为所得的混合光输出的颜色的X，Y和Z坐标做出贡献。第一灯12A的贡献将表示为X_R、Y_R、Z_R；应当注意，这些是恒定值。当以占空比ξ1工作时，第一灯12A的贡献可以写作ξ1·X_R、ξ1·Y_R、ξ1·Z_R。同样，第二灯12B的贡献可以写作

ξ2·X_G、ξ2·Y_G、ξ2·Z_G。

同样，第三灯12C的贡献可以写作

ξ3·X_B、ξ3·Y_B、ξ3·Z_B。

同样，第四灯12D的贡献可以写作

ξ4·X_W、ξ4·Y_W、ξ4·Z_W。

因此，X-坐标的总的值可以写作

X＝ξ1·X_R+ξ2·X_G+ξ3·X_B+ξ4·X_W。

同样，Y-坐标的总的值可以写作

Y＝ξ1·Y_R+ξ2·Y_G+ξ3·Y_B+ξ4·Y_W。

同样，Z-坐标的总的值可以写作

Z＝ξ1·Z_R+ξ2·Z_G+ξ3·Z_B+ξ4·Z_W。

这可以写作

$\left(\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{X}_R& X_G& X_B& X_W\\ Y_R& Y_G& Y_B& Y_W\\ Z_R& Z_G& Z_B& Z_W\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\\ \mathrm{\ξ}4\end{array}\right)---\left(3\right)$

使用公式(1a)-(1c)，上式可以被改写作

$Y\·\left(\begin{array}{c}x/y\\ 1\\ z/y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{X}_R& X_G& X_B& X_W\\ Y_R& Y_G& Y_B& Y_W\\ Z_R& Z_G& Z_B& Z_W\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\\ \mathrm{\ξ}4\end{array}\right)---\left(4\right)$

使用公式(1d)和(2)，这可以被改写作

$B\·Y_{\mathrm{MAX}}(x,y)\·\left(\begin{array}{c}x/y\\ 1\\ (1-x)/y-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{X}_R& X_G& X_B& X_W\\ Y_R& Y_G& Y_B& Y_W\\ Z_R& Z_G& Z_B& Z_W\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\\ \mathrm{\ξ}4\end{array}\right)---\left(5\right)$

实际问题如下：如果用户输入某个具有目标色度坐标(x_T，y_T)和目标亮度B_T的目标色点，则如何计算灯的占空比ξ1，ξ2，ξ3，ξ4。图2中也示出了这种目标色点T。由于公式(4)和(5)中的矩阵不能转置，所以灯的占空比ξ1，ξ2，ξ3，ξ4不能表示为色度坐标和亮度的函数，并且存在将产生相同色点的不同组的灯占空比[ξ1，ξ2，ξ3，ξ4]。本发明的目标是提供一种能够计算关于亮度最优的目标灯占空比ξ1_T，ξ2_T，ξ 3_T，ξ4_T，这意味着这些目标灯占空比ξ1_T，ξ2_T，ξ3_T，ξ4_T能够给出用于最大的Y_MAX(x，y)的最高值，该值将被表示为最优亮度Y_OPT(x，y)。

根据本发明的第一方面，所述灯占空比都可以乘以相同的因子，而不改变色度坐标(x，y)：这种相乘仅仅导致亮度的倍增。因此，如果一组灯占空比[ξ1_X，ξ2_X，ξ3_X，ξ4_X]导致输出光在亮度L1具有目标色度坐标(x_T，y_T)，则这样一组灯占空比[α·ξ1_X，α·ξ2_X，α·ξ3_X，α·ξ4_X]也将导致相同的目标色度坐标(x_T，y_T)，当前的亮度为L2＝α·L1。

根据本发明的第二方面，当至少一个灯占空比等于1时，获得最优亮度Y_OPT(x，y)。毕竟，如果所有灯占空比都小于1，则它们可以乘以大于1的因子以增加亮度同时保持色度坐标。

基于这个观点，本发明提出一种计算方法，其中灯强度之一被固定为最大强度。由于这个选择，所述问题简化为具有三个变量(即三个其他灯的占空比)的三个方程的问题，对于被请求的色度坐标x_T，y_T的组合可以通过多种方法解决该问题。本发明进一步提供一种可以获得最大亮度的解决方案。

因此，假设用户通过用户输入19输入具有目标色度坐标(x_T，y_T)的目标色点。响应于此，使用本发明的算法，控制器15为灯占空比ξ1，ξ2，ξ3，ξ4计算最优值。用户还可以输入目标亮度B_T，但是这在开始不是重要的，因为随后该值可以被合并。

在本发明提出的算法的第一步中，所述灯之一被选择为基本灯，并且该基本灯的灯占空比被选择为等于1。在下面的计算中，将假设第四灯被选择为基本灯。而且，亮度B将被取为1。于是公式(5)变为

$Y_{\mathrm{MAX}}(x,y)\·\left(\begin{array}{c}x/y\\ 1\\ (1-x)/y-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{X}_R& X_G& X_B& X_W\\ Y_R& Y_G& Y_B& Y_W\\ Z_R& Z_G& Z_B& Z_W\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\\ 1\end{array}\right)---\left(6\right)$

或 $Y_{\mathrm{MAX}}(x,y)\·\left(\begin{array}{c}x/y\\ 1\\ (1-x)/y-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{X}_R& X_G& X_B\\ Y_R& Y_G& Y_B\\ Z_R& Z_G& Z_B\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{X}_W\\ Y_W\\ Z_W\end{array}\right)---\left(7\right)$

现在，可以将灯占空比写作x_T、y_T和Y_MAX的函数，该函数如下：

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ξ}1\\ \mathrm{\ξ}2\\ \mathrm{\ξ}3\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccc}{X}_R& X_G& X_B\\ Y_R& Y_G& Y_B\\ Z_R& Z_G& Z_B\end{array}\right)}^{-1}\·\left(\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{MAX}}(x,y)\·x_T/y_T-X_W\\ Y_{\mathrm{MAX}}(x,y)-Y_W\\ Y_{\mathrm{MAX}}(x,y)\·((1-x_T)/y_T-1)-Z_W\end{array}\right)---\left(8\right)$

应当注意，Y_MAX(x，y)不是用户输入的，而是未知的。因此，随着x_T和y_T保持不变，公式(8)可以被看作是三个独立方程的组合，该独立方程的组合将ξ1，ξ2和ξ3分别表示为Y_MAX的函数：

ξ1＝f₁(Y_MAX)    (9a)

ξ2＝f₂(Y_MAX)    (9b)

ξ3＝f₃(Y_MAX)    (9c)

应当注意，这些函数是线性函数。图3是其中纵轴表示占空比，而横轴表示Y_MAX的曲线图。该图示意性示出分别用于ξ1，ξ2，ξ3的三个示范性线31、32、33。该图基本上说明了对于每一个Y_MAX的值，存在满足公式(8)的ξ1，ξ2，ξ3的组合。

然而，不是所有的组合都是被允许的。第一个约束条件是，ξ的所有值应当为0或更大，其排除所有的下述Y_MAX的值，对于该Y_MAX，至少一个ξ’s具有小于0的值。在图3中，Y_MAX的值的排除范围用34表示。第二个约束条件是，ξ的所有值应当为1或更小，其排除所有的下述Y_MAX的值，对于该Y_MAX，至少一个ξ’s具有大于1的值。在图3中，Y_MAX的值的排除范围用3 5表示。Y_MAX的值的允许的范围用36表示，其中0≤ξ≤1适用于ξ1，ξ2，ξ3中的每一个。

考虑到这样的事实，即本发明的目标在于提供具有最大亮度的解决方案，Y_MAX，S的解是所述允许的范围36内的最大值。

根据公式(10a)-(10c)，这产生值ξ1_S，ξ2_S和ξ3_S的三个解：

ξ1_S(4)＝f₁(Y_MAX，S)    (10a)

ξ2_S(4)＝f₂(Y_MAX，S)    (10b)

ξ3_S(4)＝f₃(Y_MAX，S)    (10c)

在该实例中，这些解值中的一个等于1。

在上述公式中，标记4表示通过选择ξ4等于1来获得这些解。相应的最大亮度将表示为Y_MAX(4)。

将上述过程重复三次，每一次将另一个灯占空比选择为等于1。

当ξ1被选择为等于1时，所得的其他三个占空比的解表示为，ξ2_S(1)，ξ3_S(1)，ξ4_S(1)，并且所得的最大亮度将表示为Y_MAX(1)。

当ξ2被选择为等于1时，所得的其他三个占空比的解表示为，ξ1_S(2)，ξ3_S(2)，ξ4_S(2)，并且所得的最大亮度将表示为Y_MAX(2)。

当ξ3被选择为等于1时，所得的其他三个占空比的解表示为，ξ1_S(3)，ξ2_S(3)，ξ4_S(3)，并且所得的最大亮度将表示为Y_MAX(3)。比较因此获得的四个最大亮度，并选择最大的一个，表示为

Y_OPT＝MAX(Y_MAX(1)，Y_MAX(2)，Y_MAX(3)，Y_MAX(4))

并且所选的解ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，ξ4_S是与该选择的亮度对应的解。

上述解ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，ξ4_S是产生最高亮度的目标色点(x，y)的解。如果用户也已经设置了目标亮度B_T，则这将根据公式(11a)-(11d)通过使得所选的解ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，ξ4_S乘以B_T来实现

ξ1_T＝B_T·ξ1_S    (11a)

ξ2_T＝B_T·ξ2_S    (11b)

ξ3_T＝B_T·ξ3_S    (11c)

ξ4_T＝B_T·ξ4_S    (11d)

控制器15使用这些值来控制驱动器13A、13B、13C、13D。

在上述实施例中，执行四次计算，同时每一次将所述灯的不同的一个固定为最大光输出，并且随后确定四个结果中最好的一个。在优选实施例中，提前确定哪一个灯应当被固定为最大光输出以获得最优结果，从而所述计算只需执行一次，

本发明的这个方面基于以下见识：具有最接近于目标色点的色点的那些灯是为混合输出光17做出最多贡献的灯。因此，令人期望的是，在最大亮度时，这些灯是以全功率工作的灯。

因此，在该优选实施例中，在第一步中，确定哪一个灯最接近于目标色点。使用目标色点与第i个灯的色点之间的距离Δ(i)的加权距离公式(12)来执行该确定

$\mathrm{\Δ}\left(i\right)=L\left(i\right)\·\sqrt{{(x_T-x\left(i\right))}^2+{(y_T-y\left(i\right))}^2}---\left(12\right)$

其中，x_T和y_T表示目标色度坐标，x(i)和y(i)表示第i个灯的色度坐标，且L(i)表示第i个灯的最大强度。

Δ(i)产生最小值的灯将被选择为“第四”灯，其占空比ξ4_S将在公式(6)中被设置为等于1。随后，根据公式(10a)-(10c)计算ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，并且可以根据公式(11a)-(11d)使得所有这些值乘以B_T。

总之，本发明提供一种照明系统10，包括：

-四个灯12A、12B、12C、12D；

-四个灯驱动器13A、13B、13C、13D，其能够利用各自的调光因子ξ1，ξ2，ξ3，ξ4来驱动它们的相应的灯；

-公共控制器15，用于控制各个灯的调光因子。

该控制器响应于指示具有目标色度坐标(x_T，y_T)和目标亮度B_T的目标色点T的输入信号。

该控制器将一个灯的调光因子ξ4设置为等于1，并且针对亮度的最大允许值(Y_MAX)计算作为目标色度坐标(x_T，y_T)的函数的其他三个调光因子的最优解，其中0≤ξ≤1适用于所述调光因子(ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S)的每一个。

虽然在附图和上述描述中详细示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当清楚这种示出和描述将被认为是说明性的或示范性的而非限制的。本发明不限于所公开的实施例；相反地，在如由在所附权利要求中限定的本发明的保护范围内，多个改变和修改是可能的。

例如，在上述示范性实施例中，假设色度的目标值由用户输入；然而，所述照明系统也可以接收来自中心系统(比如DALI或DMX)的命令。

而且，可能的是，对于被选择为基本灯的某个灯，ξ1，ξ2，ξ3没有解是可能的。在这种情况下，相应的最大亮度Y_MAX可被设置为等于0。

而且，所述系统也可以包括反馈设备，该反馈设备将反馈信号提供给控制器以指示实际光输出，从而使得该控制器可以调整其控制信号。

而且，灯12A、12B、12C、12D实际上可以包括多个并联操作的基本灯，以用于增加这种灯的固有的强度。

而且，虽然已经针对通过改变占空比来控制灯强度的系统描述了本发明的原理，但是也可以将本发明用在通过不同方式(例如通过改变灯电流)控制灯强度的系统中。因此，取代用词“占空比”，在权利要求中将使用更一般的用词“调光因子”。

本发明领域的技术人员在实践要求保护的本发明的过程中，通过研究附图、本公开以及所附权利要求，可以理解并实现对所公开的实施例的其他改变。在权利要求中，文字“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中所述的多项功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的这个起码的事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上(比如与其他硬件一起提供的或作为其一部分的光存储介质或固态介质)，而且还可以以其他形式分布，比如通过因特网或其他有线或无线通信系统。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制其范围。

上面已经参照框图阐释了本发明，该框图示出根据本发明的设备的功能模块。将被理解的是，这些功能模块的一个或多个可以用硬件实现，其中这种功能模块的功能由单独的硬件组件执行，而且这些功能模块的一个或多个也可以以软件实现，从而这种功能模块的功能由计算机程序或可编程设备的一个或多个程序行执行，所述可编程设备例如微处理器、微控制器、数字信号处理器等等。

Claims (6)

1.照明系统(10)，包括：

-四个灯(12A，12B，12C，12D)，每个灯(12A，12B，12C，12D)产生具有各自色点(C1，C2，C3，C4)的光(16A，16B，16C，16D)，所述色点具有颜色坐标((x(1)，y(1))，(x(2)，y(2))，(x(3)，y(3))，(x(4)，y(4)))并具有额定输出强度(L(1)，L(2)，L(3)，L(4))；

-四个灯驱动器(13A，13B，13C，13D)，其与相应的灯相关联，每个灯驱动器能够利用调光因子驱动其相应的灯；

-公共控制器(15)，产生用于灯驱动器(13A，13B，13C，13D)的控制信号，以便控制各个灯的调光因子；

其中所述控制器(15)通过计算目标调光因子并使用这些值以控制所述驱动器来响应于指示具有目标色度坐标(x_T，y_T)的目标颜色点(T)的输入信号；

其中所述控制器(15)被设计为选择所述灯之一(12D)为基本灯，以将该基本灯的调光因子设置为等于1，以针对亮度的最大允许值计算作为目标色度坐标(x_T，y_T)的函数的其他三个调光因子的最优解，其中所述其他三个调光因子的最优解的每一个大于或等于0，并且小于或等于1。

2.根据权利要求1的照明系统，其中控制器(15)通过根据

ξ1_T＝B_Tξ1_S

ξ2_T＝B_Tξ2_S

ξ3_T＝B_Tξ3_S

ξ4_T＝B_Tξ4_S

计算所述目标调光因子ξ1_T，ξ2_T，ξ3_T，ξ4_T来响应于指示目标亮度B_T的输入信号，

其中，ξ1_T，ξ2_T，ξ3_T，ξ4_T表示相应的灯(12A，12B，12C，12D)的所述目标调光因子，ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，ξ4_S表示相应的灯(12A，12B，12C，12D)的调光因子的最优解，B_T表示所述目标亮度。 

3.根据权利要求1的照明系统，其中控制器(15)被设计为：对所述四个灯的每一个计算灯色点(C1，C2，C3，C4)与目标色点(T)之间的加权距离，并且将到目标色点(T)的加权距离最短的灯作为基本灯。

4.根据权利要求3的照明系统，其中所述加权距离根据以下公式计算：

其中，Δ(i)表示所述目标色点与第i个灯的色点之间的距离，x_T和y_T指示目标色度坐标，x(i)和y(i)指示所述第i个灯的色度坐标，并且L(i)指示所述第i个灯的最大强度。

5.根据权利要求1的照明系统，其中控制器(15)被设计为：执行四个计算循环，其中在每一个计算循环中，不同的灯被选择为基本灯，其中在每一个计算循环中，不同的值被获得作为最大允许亮度值，并且其中这些不同值中最高的一个被取为最优亮度值，同时控制器(15)使用与所述最优亮度值相对应的调光因子来计算目标调光因子。

6.根据权利要求5的照明系统，其中控制器(15)通过根据

ξ1_T＝B_Tξ1_S

ξ2_T＝B_Tξ2_S

ξ3_T＝B_Tξ3_S

ξ4_T＝B_Tξ4_S

计算所述目标调光因子ξ1_T，ξ2_T，ξ3_T，ξ4_T来响应于指示目标亮度B_T的输入信号，

其中，ξ1_T，ξ2_T，ξ3_T，ξ4_T表示相应的灯(12A，12B，12C，12D)的所述目标调光因子，ξ1_S，ξ2_S，ξ3_S，ξ4_S表示相应的灯(12A，12B，12C，12D)的调光因子的最优解，B_T表示所述目标亮度。 

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