CN105181142B - 色彩测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种色彩测量装置，包括光色检测单元、处理单元以及显示单元。光色检测单元用以接受待测光，并将待测光转换为光色信号。处理单元电性连接光色检测单元，且用以根据光色信号判断待测光的光色所在的色度坐标区域及相关色温范围。显示单元电性连接处理单元，且用以显示与处理单元所判断出的与色度坐标区域及相关色温范围相关的信息。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学装置，且特别是有关于一种色彩测量装置。
背景技术
在现今的光学装置中，基于低能耗和低损耗，固态光源(Solid-state lightsource)例如是发光二极管或是有机发光二极管已经大量被使用在我们生活四周。上述这些固态光源还具有体积小、产生热能低的特性，因此固态光源也不断在取代以往我们所使用的传统光源例如是钨丝灯、白炽灯、日光灯等等。
然而，不同于传统光源是通过通电加热来让例如是灯丝发光，由于固态光源例如是发光二极管中的掺杂半导体在制作上无法完全相同，而其中的误差往往会使同时生产的多个发光二极管在发光时对人眼来说有颜色上的差异。上述颜色上的差异并无法通过目前的相关色温的定义来完全地辨别，导致分类为相同色温的固态光源依然可能会具有肉眼能察觉的色彩差异。这样的色彩差异有可能造成消费者无法通过相关色温的标示买到符合自己需求的光色的发光元件。
另外，通过目前的光谱仪，虽然可以根据每个发光二极管或其他半导体光源所发出的光在例如是国际照明委员会(International Commission on Illumination,简称CIE)所创立的CIE1931xy色度空间(CIE1931xy chromaticity space)上的色度坐标来作分类，但对于下游厂商或使用者而言，色度坐标是一个比较陌生的参数。通常是对光学或色彩学较熟悉的使用者比较看得懂色度坐标，其他使用者看了色度坐标之后，往往仍然不知该如何运用所测得的参数。
发明内容
本发明的实施例提供一种色彩测量装置，其采用使用者导向的设计概念，使其所显示的信息较为亲近使用者。
本发明的实施例提供一种色彩测量装置，包括光色检测单元、处理单元以及显示单元。光色检测单元用以接受待测光，并将待测光转换为光色信号。处理单元电性连接光色检测单元，且用以根据光色信号判断待测光的光色所在的色度坐标区域及相关色温(correlated color temperature)范围。显示单元电性连接处理单元，且用以显示与处理单元所判断出的与色度坐标区域及相关色温范围相关的信息。
在本发明的实施例中，上述的与色度坐标区域相关的信息包括色度坐标区域上的色度坐标。
在本发明的实施例中，上述的待测光为发光二极管所发出的，与色度坐标区域相关的信息包括色度坐标区域的预设编号，且预设编号为用以将发光二极管根据其所发出的待测光的颜色来分类的编号。
在本发明的实施例中，上述的色度坐标区域为美国国家标准协会(AmericanNational Standard Institute,简称ANSI)标准所制定的筐(bin)，且此筐为CIE 1931色度空间中的区域。
在本发明的实施例中，上述的色度坐标区域为麦克亚当椭圆(MacAdam ellipse)，也就是CIE 1931色度空间中根据标准规范评估色容差(Standard Deviation of ColorMatching,简称SDCM)所制定的筐。
在本发明的实施例中，上述的与相关色温范围相关的信息为相关色温范围，且相关色温范围为从色度坐标区域中的相关色温的最小值至色度坐标区域中的相关色温的最大值的范围。
在本发明的实施例中，上述的与相关色温范围相关的信息为色度坐标区域中的相关色温的最小值及色度坐标区域中的相关色温的最大值。
在本发明的实施例中，上述的处理单元根据光色信号将待测光的光色换算成与原色(primary color)比例相关的信息。
在本发明的实施例中，上述的与原色比例相关的信息包括红光强度、绿光强度及蓝光强度的比例信息。
在本发明的实施例中，上述的色彩测量装置包括光谱仪(spectrometer)、色度计(color meter)、色温计(color temperature meter)或其组合。
在本发明的实施例中，上述的处理单元用以命令显示单元将与色度坐标区域及相关色温范围相关的信息显示在同一个画面中。
基于上述，本发明的实施例中所提供的色彩测量装置可以检测待测光，并通过处理单元判断后，在显示单元同时显示含有与色度坐标区域和相关色温范围相关的信息，其中与相关色温范围相关的信息可让大部分的使用者看得懂，且与色度坐标区域相关的信息则可让在光学上或在色彩学上有专精的使用者更进一步掌握更为精确的信息。因此，本实施例的色彩测量装置采用使用者导向的设计概念，使其所显示的信息较为亲近使用者。此外，由于色彩测量装置所显示的信息整合了与色度坐标相关的信息及与相关色温相关的信息，因此可以帮助大部分的使用者、下游厂商或消费者了解色度坐标所代表的意义，更认识到相同的相关色温下也会有可被人眼辨别出的颜色上的差异，进而促使发光元件制造业者或其相关组织能够制定出对下游厂商(如灯具厂、灯具商)、使用者或消费者更为友善的光源色彩分类标准或易读标示。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中色彩测量装置的示意图；
图2是标示有图1的色彩测量装置所采用的色度坐标区域的CIE 1931xy色度空间图；
图3是图2中区域A的放大图；
图4是本发明的第一实施例中显示单元的示意图；
图5是本发明的另一实施例中显示单元的示意图；
图6是标示有相关色温及麦克亚当椭圆的色度空间图；
图7是标示有相关色温及预设编号所制定的色度坐标区域的色度空间图；
图8是本发明另一实施例中显示单元的示意图。
附图标记说明：
A：区域；
100：色彩测量装置；
110：光色检测单元；
111：待测光；
112：分光单元；
114：影像传感器；
120：处理单元；
130：显示单元；
132、134、136：信息；
200：色度坐标图；
210A、210B、210C、210D、210E、210F、210G、210H、310A、310B、310C、310D、310E、310F、410A、410B、410C、410D：色度坐标区域。
具体实施方式
图1是本发明的第一实施例中色彩测量装置的示意图。请参照图1，在本实施例中，色彩测量装置100包括光色检测单元110、处理单元120以及显示单元130，其中处理单元120电性连接光色检测单元110，显示单元130电性连接处理单元120。光色检测单元110用以接受待测光111，并将待测光111转换为光色信号。更详细来说，在本实施例中，光色检测单元110包括有分光单元(spectroscopic unit)112以及影像传感器(image sensor)114，其中影像传感器114电性连接处理单元120。在本实施例中，分光单元112适于让待测光111中不同波长的光以不同的角度分光到影像传感器114上的不同位置，然后再由影像传感器114来对各波长的光作检测并转换为光色信号输出到处理单元120。在本实施例中，分光单元112例如为衍射光栅(diffractive grating)，然而，在其他实施例中，分光单元112也可以是分光镜(spectroscope)。
图2是标示有图1的色彩测量装置所采用的色度坐标区域的CIE1931xy色度空间图。图3是图2中区域A的放大图。请参照图1至图3，在本发明第一实施例中，处理单元120根据光色信号判断待测光111的光色所在的色度坐标区域及相关色温范围。更具体来说，在本实施例中处理单元120针对光色信号来判断出待测光111的光色对应到色度坐标图200(在本实施例中是以CIE1931xy色度坐标图为例，然而在其他实施例中也可以采用其他种色度空间的色度坐标图，例如CIE RGB色度空间、CIE LUV色度空间、CIE UVW色度空间、CIE LAB色度空间的色度坐标图)上的色度坐标区域(例如是色度坐标区域210E)，处理单元120再根据色度坐标区域(例如是色度坐标区域210E)中的色度坐标换算出(例如以查表的方式)其所对应的相关色温，来判断出例如是色度坐标区域210E所对应的相关色温范围。请参照图3，在本实施例中，色度坐标区域210A至210H例如是ANSI标准所制定的筐(bin)，而此筐为CIE1931色度空间中的区域。
请参照图1及图3，在本发明第一实施例中，处理单元120根据例如是色度坐标区域210E及其对应的相关色温范围来命令显示单元130，其中与色度坐标区域210E相关的信息可包括色度坐标区域210E上的色度坐标，而与相关色温范围相关的信息例如是色度坐标区域210E中的相关色温范围，其包括色度坐标区域210E中的坐标位置所对应的相关色温的最小值及色度坐标区域210E中的坐标位置所对应的相关色温的最大值。更具体来说，在本实施例中，光色检测单元110收到待测光111后会在显示单元130显示色度坐标区域210E的信息及色度坐标区域210E中对应的相关色温的最大值及最小值在同一个画面中，例如是在同一个画面中即时同步显示色度坐标区域210E的信息及色度坐标区域210E中对应的相关色温的最大值及最小值，但本发明不以此为限。在其他实施例中，显示单元130更可以在色彩测量装置100收到待测光111后显示色度坐标区域210E上的坐标及色度坐标区域210E中的相关色温范围(也就是从色度坐标区域210E中的坐标位置所对应的相关色温的最小值至色度坐标区域210E中的坐标位置所对应的相关色温的最大值)在同一画面中。请参照图1及图3，在本发明的第一实施例中，显示单元130所显示的与色度坐标区域相关的信息包括根据ANSI标准所制定的筐的信息，以及上述筐所代表的预设编号。请参照图1及图3，本发明的第一实施例中待测光111例如是由发光二极管(未示出)所发出，而色彩测量装置100根据色度坐标图200上的多个色度坐标区域(例如是色度坐标区域210A至210H)各具有预设编号，而各预设编号代表一种发光二极管所发出的待测光的光色根据ANSI标准所定义的筐的分类。举例来说，在本实施例中，发光二极管所发出的待测光111，其色度坐标区域210E对应的为根据ANSI标准所制定的冷白(cool white)4000K的筐，其代表此发光二极管所发出的光的颜色属于ANSI标准所制定的冷白相关色温。图4是本发明的第一实施例中显示单元的示意图。因此，请参照图4，在本发明的第一实施例中，最后显示单元130显示的与色度坐标区域210E相关的信息132可包括上述的预设编号(也就是冷白4000K)以及筐的信息。请参照图1及图4，由于本实施例中色彩测量装置100在检测待测光111后可以同时显示与色度坐标区域相关的信息132及与相关色温范围相关的信息134，因此可以提供对于待测光更详细的光学信息。在本实施例中，通过上述相关色温范围相关的信息可让大部分的使用者看得懂，且与色度坐标区域相关的信息则可让在光学上或在色彩学上有专精的使用者更进一步掌握更为精确的信息。因此，本实施例的色彩测量装置100采用使用者导向的设计概念，使其所显示的信息较为亲近使用者。此外，由于色彩测量装置100所显示的信息整合了与色度坐标相关的信息及与相关色温相关的信息，因此可以帮助大部分的使用者、下游厂商或消费者了解色度坐标所代表的意义，更认识到相同的相关色温下也会有可被人眼辨别出的颜色上的差异，进而促使发光元件制造业者或其相关组织能够制定出对下游厂商(如灯具厂、灯具商)、使用者或消费者更为友善的光源色彩分类标准或易读标示。
图5是本发明的另一实施例中显示单元的示意图。本发明的其他实施例中，显示单元在同一画面中所显示的与色度坐标区域相关的信息及与相关色温范围相关的信息并不限于上述第一实施例的显示方式，更可以是例如以图5所示出的方式显示，其中与色度坐标区域相关的信息132可直接显示预设编号，而与相关色温范围相关的信息134可显示范围，也就是从色度坐标区域中的坐标位置所对应的相关色温的最小值至色度坐标区域中的坐标位置所对应的相关色温的最大值。
本发明的第一实施例中，色彩测量装置100例如是光谱仪，但不限于此。在其他实施例中，色彩测量装置100更可以是色度计。或者，在另一实施例中，色彩测量装置100可以包括光谱仪、色度计、色温计或其组合。
图6是标示有相关色温及麦克亚当椭圆的色度空间图。请参照图6，在本发明的另一实施例中，色彩测量装置所判断的色度坐标区域(也就是CIE1931标准的筐)可以不同于本发明第一实施例所提出的色彩测量装置。在本实施例中，色彩测量装置所判断的色度坐标区域例如可以是根据麦克亚当椭圆来分类(也就是CIE1931色度空间中根据SDCM所制定的筐)，而相关色温范围也是根据麦克亚当椭圆所对应到相关色温来判断。更具体来说，本实施例中色彩测量装置可根据色度坐标区域310A至310F来测量及分类待测光的色度坐标区域及相关色温范围。
图7是标示有相关色温及预设编号所制定的色度坐标区域的色度空间图。在本发明的另一实施例中，色彩测量装置所判断的色度坐标区域(也就是CIE1931色度空间的筐)可以不同于本发明第一实施例所提出的色彩测量装置。在本实施例中，色彩测量装置所判断的色度坐标区域例如可以是根据使用者定义的筐来分类，而相关色温范围也是根据使用者所定义的筐所对应到相关色温来判断。更具体来说，本实施例中色彩测量装置可根据例如是色度坐标区域410A至410D(这边只举出其中四个筐为例)来测量及分类待测光的色度坐标区域及相关色温范围。
图8是本发明另一实施例中显示单元的示意图。请参照图1及图8，在本发明的另一实施例中，处理单元120更可以根据光色信号将待测光111的光色换算成与原色比例相关的信息，例如是通过适当的数值换算来将光色信号中的色度坐标区域换算为与原色比例相关的信息。更具体来说，请参照图1及图6，处理单元120例如是根据光色信号将待测光111的光色换算成相关的红光强度、绿光强度及蓝光强度的比例信息，而显示单元130显示与色度坐标区域相关的信息132、相关色温范围相关的信息134及原色比例相关的信息136在同一画面中，例如是即时同步显示色度坐标区域相关的信息132、相关色温范围相关的信息134及原色比例相关的信息136在同一画面中。原色比例信息也是大部分的使用者较容易看得懂的，再通过上述相关色温范围相关的信息可让大部分的使用者看得懂。因此，本实施例的色彩测量装置采用使用者导向的设计概念，使其所显示的信息较为亲近使用者。此外，由于色彩测量装置所显示的信息整合了与色度坐标相关的信息、原色比例信息及与相关色温相关的信息，因此可以帮助大部分的使用者、下游厂商或消费者了解色度坐标所代表的意义，再搭配原色比例信息，更认识到相同的相关色温下也会有可被人眼辨别出的颜色上的差异，进而促使发光元件制造业者能够制定出对下游厂商(如灯具厂、灯具商)、使用者或消费者更为友善的光源色彩分类标准或易读标示。
综上所述，本发明实施例所提出的色彩测量装置可以测量待测光并提供更详细的光学信息，通过上述相关色温范围相关的信息可让大部分的使用者看得懂，且与色度坐标区域相关的信息则可让在光学上或在色彩学上有专精的使用者更进一步掌握更为精确的信息。因此，本实施例的色彩测量装置采用使用者导向的设计概念，使其所显示的信息较为亲近使用者。此外，由于色彩测量装置所显示的信息同时显示与色度坐标相关的信息及与相关色温相关的信息，因此可以帮助大部分的使用者、下游厂商或消费者了解色度坐标所代表的意义，更认识到相同的相关色温下也会有可被人眼辨别出的颜色上的差异，进而促使发光元件制造业者能够制定出对下游厂商、使用者或消费者更为友善的光源色彩分类标准或易读标示。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种色彩测量装置，其特征在于，包括：
光色检测单元，用以接受待测光，并将该待测光转换为光色信号；
处理单元，电性连接该光色检测单元，且用以根据该光色信号判断该待测光的光色所在的色度坐标区域及相关色温范围；以及
显示单元，电性连接该处理单元，且用以显示与该处理单元所判断出的与该色度坐标区域及该相关色温范围相关的信息，其中与该相关色温范围相关的信息为该色度坐标区域中的坐标位置所对应的相关色温的最小值及该色度坐标区域中的坐标位置所对应的相关色温的最大值，
其中，该待测光为发光二极管所发出的，与该色度坐标区域相关的信息包括该色度坐标区域的预设编号，且该预设编号为用以将该发光二极管根据其所发出的该待测光的颜色来分类的编号。
2.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，与该色度坐标区域相关的信息包括该色度坐标区域上的色度坐标。
3.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，该色度坐标区域为ANSI标准所制订的筐，且该筐为CIE 1931色度空间中的区域。
4.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，该色度坐标区域为麦克亚当椭圆。
5.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，该处理单元根据该光色信号将该待测光的光色换算成与原色比例相关的信息。
6.根据权利要求5所述的色彩测量装置，其特征在于，该与原色比例相关的信息包括红光强度、绿光强度及蓝光强度的比例信息。
7.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，该色彩测量装置包括光谱仪、色度计、色温计或其组合。
8.根据权利要求1所述的色彩测量装置，其特征在于，该处理单元用以命令该显示单元将与该色度坐标区域及该相关色温范围相关的信息显示在同一个画面中。
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