JP2020507909A - 照明装置の制御 - Google Patents

Abstract

基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）に基づいて照明を生成する光チャネルを有する照明装置を制御するための方法を提供する。本方法は、第１の計算されたＳＰＤと基準ＳＰＤとの第１のスペクトル偏差を最小化するために光チャネルの第１の調整を決定することであって、第１の計算されたＳＰＤが光チャネルの予め定義されたＳＰＤおよび第１の調整に依存する、決定することと、第１の調整に基づいて光チャネルに光を出射させることと、光チャネルによって出射された光を混合する結果として光ミキサによって生成された光の混合の色座標を表すセンサ信号を色センサから受信することと、基準色座標と光の混合の色座標との色偏差を最小化するために第２の調整を生成する最適化過程を行うことと、第２の調整に基づいて光チャネルに光を出射させることとを含む。このような方法を行うのに好適なコントローラおよびコンピュータプログラムも提供する。

Description

本開示は、基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成する照明装置を制御するための方法に関し、このような方法を行うのに好適なコンピュータプログラムおよびコントローラ（システム）に関する。

白色光または着色光を生成する光源は当該技術分野において周知である。一般に、光源は、ルーメンまたはワットでその光出力、および例えば、所与の色空間中の色座標、相関色温度（ＣＣＴ）、演色評価数（ＣＲＩ）、色域指数（ＧＡＩ）などの光スペクトルから生じ得るパラメータなどの他の特徴によって定義される。

最近、光源のスペクトル出力分布（またはスペクトル）と、ヒトの脳、植物または他の動物などの種々の生体系との相互作用を説明するより多くの指標が現れている。すべてこれらの用途は、各々が独自の指標を有し、光の性質が注意深く制御されなければならない職業環境において光のスペクトル出力分布に対する制御が有する重要性を強調している。

スペクトル出力分布を形成することができるために、光出力を生成する光源は、個々にアドレス可能な波長の光チャネル、目標スペクトルを得るようにすべての光チャネルに提供される重み（または調整）を計算するための制御ユニットから構成されることを必要とし得る。

光チャネルは、本明細書ではコントローラによって独立して（個々に）アドレス可能（制御可能）である光生成ユニットとして定義されてもよい。光チャネルは、１つまたは複数の発光体であって、この発光体の発光特性に従った、発光体によって構成されてもよく、すなわち、実質的に均一な発光性質を有する発光体が特定の光チャネルを形成することができる。照明装置は、任意の数の発光体および対応する光チャネルを含むことができる。

いくつかの制御方法は、明確に定義されたスペクトル出力分布を有することを目的とする背景技術において見出すことができる。

特許文献１では、目標スペクトルは、各ＬＥＤの寄与（係数または重み）を理論的に推定することによって、複数の既知のＬＥＤを有する（それらのスペクトル特性が既知である）照明器具を用いて一致される。本方法は、目標スペクトルのＣＩＥ色度座標を計算すること、ＬＥＤ照明器具の光スペクトルのＣＩＥ座標を計算すること、および各ＬＥＤの寄与を微調整して色度誤差を最小化することを更に説明している。特許文献１は、ＬＥＤの既知の特徴を考慮に入れる計算に基づいて最適化を説明しているようである。この手法の欠点は、温度変化またはＬＥＤの経年劣化のいずれかがＬＥＤの既知の特徴の知識喪失を引き起こし得ることであり、したがって目標スペクトルの再現は経時的に低い精度であり得る。

特許文献２では、目標スペクトルを再現することができる複数のＬＥＤを含む別のＬＥＤ照明器具を説明している。放射スペクトルに対する目標スペクトルの対比の最適化は、必然的に分光計から生じる分光計データを用いて行われる。それ故に、この装置は分光計の費用により、費用のかかる結果をもたらす場合がある。

特許文献３では、複数のＬＥＤを用いて所望の目標スペクトル出力分布を再現することができる照明器具を説明している。光学測定装置が放射光を測定するために使用され、この光学測定装置は、放射スペクトルを測定することができ、分光計、または照明器具の発光体と一致する複数の色光センサである。それ故に、この装置は比較的高価であり得る。

本開示の目的は、基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成する照明装置を制御するための従来方法、コンピュータプログラムおよびコントローラ（システム）を改善することである。

米国特許第２０１０／０１８８０２２号Ａ１ 米国特許第２０１３／０３０７４１９号Ａ１ 米国特許第２００６／００１８１１８号Ａ１

基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）に基づいて照明を生成する前記照明装置に関して、コントローラによって照明装置を制御する方法を提供し、この照明装置は、予め定義されたスペクトル出力分布を有する複数の光チャネルと、光ミキサと、色センサとを含む。

本方法は、コントローラによって、第１の計算されたスペクトル出力分布（ＳＰＤ）と基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）との第１のスペクトル偏差を最小化するために光チャネルの第１の強度調整を決定することを含み、第１の計算されたスペクトル出力分布は、光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布および第１の強度調整に依存する。

本方法は、コントローラによって、第１の強度調整に基づいて光チャネルに光を出射させるために第１の制御信号を光チャネルに送信することを更に含む。

本方法は、コントローラによって、光チャネルによって出射された光を混合した結果として光ミキサによって生成された光の混合の色座標を表すセンサ信号を色センサから受信することをまた更に含む。

本方法は、コントローラによって、基準色座標と光の混合の色座標との色偏差を最小化するために第２の強度調整を生成する最適化過程を行うことをまた更に含む。

本方法は、コントローラによって、第２の強度調整に基づいて光チャネルに光を出射させるために第２の制御信号を光チャネルに送信することを更に含む。

提案する方法は、分光計または光を測定するための他の高価な装置を用いることを必要とせず、目標または基準スペクトルを再現することを可能とする。色センサは、分光計の代わりにフィードバックとして使用され、分光計または他の高価な光測定装置を用いることと比較して照明装置を著しく安価にすることができる。

本方法は、光チャネルの予め定義されたスペクトルおよび光チャネルの第１の強度調整に応じて目標スペクトルと理論スペクトルとのスペクトル偏差を最小化することに基づいている。スペクトル偏差が最小化されると、発光体からの混合光または光の混合の色（色センサによって測定された）と基準の色とのあらゆる偏差が、光チャネルの第２の強度調整を生成することによって最小化される。

換言すれば、光チャネルは、目標スペクトルに対してスペクトル偏差を最小化するために最初に調整され、次に第１の調整により目標色（または基準の色）に対して色偏差を最小化するために調整される。本開示の他の部分で述べるように、第２の強度調整は、閉ループとして決定されてもよい。

色センサのみが分光計または他の高価な光測定装置の代わりにフィードバックとして使用されることにより、第１の強度調整および第２の強度調整を光チャネルに適用することは、（はるかに）より安価な形で許容可能な（スペクトルおよび色）精度で目標スペクトルの再現を引き起こすことが実験的に実証されている。

関連する欠点および複雑性は、無数のスペクトルが同じ色座標をもたらし得るため、（単一の）色センサを用いることに基づいて提案する解決法の概念において克服されている。それ故に、測定する色センサのみでは、どのスペクトルが色センサによって測定された特定の色点を生じているかを見出すことが物理的に可能ではない。

従来の照明装置は、色情報がスペクトル情報より少ない情報を持っているため、分光計、または光チャネル（ＬＥＤチャネル）とスペクトル的に一致する複数の色光センサを使用しているようである。実際には、無数の光スペクトルが同じ色座標を生じさせ、したがって測色は光スペクトル間で（容易に）区別する有効な性質と見なされない。

いくつかの実装形態では、基準色座標（または目標色座標）は、基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）によって定義された色座標に実質的に等しくてもよい。これは、目標色座標が基準スペクトルによって定義されたものであることにより、「一貫した」光スペクトルおよび色で照明を生成することが可能となり得る。したがって、（異なる色を定義する）１つの光スペクトルからもう１つの光スペクトルまで知覚できる遷移効果がこの場合では引き起こされない。目標スペクトルによって定義されたものとはわずかに異なる目標色座標は、許容可能な精度で、すなわち、照明装置によって生成された照明を「消費する」人々によって知覚されるように目標スペクトルを再現するために使用されてもよい。

別の実施例では、基準色座標は、基準スペクトル出力分布の色座標とは異なり得る。これは、（初期の）基準スペクトルが最小限に変化するように、例えば、基準（または目標）光スペクトルから目標色座標を定義する別の光スペクトルまで遷移することを可能にし得る。すなわち、円滑な照明遷移は、目標スペクトルによって定義されたものとは異なる目標色を考慮することによって引き起こされ得る。これらの円滑な遷移により、多くの用途で興味深い光効果をもたらすことが可能となり得る。

いくつかの実施例では、色センサからセンサ信号を受信すること、最適化過程を行うこと、および第２の制御信号を光チャネルに送信することは、閉ループとして行われ得る。したがって、最適化過程は、色偏差を最小化する光チャネルの最適な（第２の）調整を含む最適解に向かって反復的に進むことができる。

すなわち、光チャネルが第１のスペクトル偏差を（基準スペクトルまで）最小化する第１の調整に基づいて光を出射している時点で、このような閉ループは色座標で行われてもよい。閉ループは、一定の公差内に第１のスペクトル偏差を同様に保ちながら、（測色計によって感知された）混合光の色点を（目標スペクトルによって定義された）目標光の色点に反復的に近づけることができる。

実施例によれば、最適化過程を行うことは、コントローラによって、色偏差を色偏差閾値未満にさせる制約の下で色偏差を最小化することを含むことができる。色偏差閾値は、ＣＩＥ１９７６［Ｌ^＊、ｕ^＊、ｖ^＊］色空間（ΔＥ^＊ _ｕｖ）における色差で表現されてもよく、例えば特定の用途に必要な検討事項および精度の下で色座標に応じて（予め）定義されてもよい。いくつかの実施例では、色偏差閾値は、ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−５〜ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−１であってもよく、好ましくは約ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−３に等しくてもよい。別の実装形態では、色偏差閾値は、以前に記録された最小の色偏差（すなわち、閉ループの前の反復で生じたすべての色偏差によって定義された関数の最小値）に等しくてもよい。ゼロにほぼ等しい最小の色偏差は、閉ループが終了し得る場合に最適解に達したことを示すことができる。

本方法の実施例では、最適化過程を行うことは、コントローラによって、第２のスペクトル偏差をスペクトル偏差閾値未満にさせる制約の下で色偏差を最小化することを含むことができる。第２のスペクトル偏差は、第２の計算されたスペクトル出力分布と基準スペクトル出力分布との偏差であり得、第２の計算されたスペクトル出力分布は、光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布、および第２の強度調整に依存する。第２の（および／または第１の）スペクトル偏差は、パーセンテージとして表現され得る相対的誤差（例えば、二乗平均平方根の相対的誤差）であってもよい。スペクトル偏差閾値は、例えば０．０１％〜２５％であってもよく、好ましくは約５％に等しくてもよく、あるいは、以前に記録された最小の第２のスペクトル偏差（すなわち、閉ループの前の反復で生じたすべての第２のスペクトル偏差によって定義された関数の最小値）に等しくてもよい。ゼロ（０％）にほぼ等しい最小の第２のスペクトル偏差は、例えば課された制約間での許容バランスが達成されたかどうかに応じて閉ループが終了し得る場合に最適解に達したことを示すことができる。いくつかの実装形態では、第２の（および／または第１の）スペクトル偏差は、関連のある絶対単位で表現され得る絶対誤差であってもよい。この絶対誤差は、同じ原理、または相対的誤差を用いる場合に考慮されるものに類似（同等）の原理に従って使用され得る。

第１の制約および第２の制約が考慮される実施例では、本方法はそれ故に、（第１の制約による）色偏差および（第２の制約による）第２のスペクトル偏差の両方を最小化する最適な（第２の）調整を含む最適解に向かって進むことができる。いくつかの実装形態では、第１の制約は、第２の制約に優先することができる。

いくつかの実施例では、（閉ループ前の）第１の強度調整および（閉ループ内の）第２の強度調整を決定するのに必要とされるあらゆるデータは、コントローラによって、照明装置内に備えられたメモリから検索されてもよい。別の実装形態では、前記必要とされるデータのいずれかは、コントローラによって、通信モジュールを介して遠隔地から受信されてもよい。これらの検討事項についての詳細は、本開示の他の部分で提供している。

いくつかの実装形態では、最適化過程を行うことは、コントローラによって、比例積分微分（ＰＩＤ）制御方法、カルマンフィルタ方法、ファジー論理方法および／または状態変数方法などを行うことを含むことができる。一般に、他の変数に応じて所与の変数を最適化または最小化し得る任意の既知の統計的または機械学習方法が使用されてもよい。

実施例によれば、最適化過程を行うことは、コントローラによって、１つまたは複数の変動基準によって第２の強度調整の少なくとも一部を変化させることを含むことができる。前記変動はランダムであってもよく、特定の実施例では、前記ランダム変動を実施するためにモンテカルロ法または焼きなまし法が使用されてもよい。

本方法の実装形態では、第２の強度調整の少なくとも一部を変化させることは、コントローラによって、光チャネルの選択を決定することと、コントローラによって、光チャネルの選択に対応して第２の強度調整を変化させることとを含むことができる。本開示の他の部分で詳細に記載するように、様々な手法は、どの発光体が変化されるように選択され得るかを決定するために使用されてもよい。

第２の態様では、本発明は、基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成するために照明装置を制御する上記に定義されるような方法をコントローラに行わせるためのプログラム命令を含むコンピュータプログラム製品にも言及している。

第３の態様では、基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成するために照明装置を制御するためのコントローラを提供し、この照明装置は、予め定義されたスペクトル出力分布を有する複数の光チャネルと、光ミキサと、色センサとを含み、このコントローラは、照明装置を制御するために前述した方法のいずれかを行うように構成される。コントローラは、本開示の他の部分でより詳細に記載するように、計算手段、電子的手段またはこれらの組み合わせによって実装されてもよい。照明装置は、コントローラを更に含むことができる。

いくつかの実装形態では、照明装置は、本開示の他の部分で詳細に記載したような光ミキサを含むことができる。

「混合光」という用語は、光チャネルによって出射された光として、前記光が光ミキサと相互作用した時点で定義されてもよく、したがって混合光は許容可能公差範囲内で均一な結果をもたらす。それ故に、色センサに届く光、ならびに遠視野での光は、（光ミキサによって）何らかの方法で混合されたすべての光チャネルからの寄与を有することにより、混合光と見なされる。

これらおよび他の利点および特徴は、詳細な説明および図面を考慮することで明らかになるであろう。

添付の図面を参照しながら、本開示の非限定的な実施例を以下に説明する。

実施例による照明装置の略図である。 図１に示すような照明装置を制御するために実施例による方法を概略的に示すフローチャートである。 図２で示すような方法において最小化されるスペクトル出力分布の１９３１ＣＩＥのｘｙ図における色座標間の偏差の概略図形表示である。 光チャネルをクラスタリングし、かつ理論的に色偏差に大きな影響を与えるクラスタに属するそれらの光チャネルを選択することに基づいて、調整される光チャネルを選択する実施例を概略的に示す図である。 混合光のＲＧＢ成分、および閉ループの１つの反復からもう１つの反復までのこれらの変動を考慮することに基づいて、１９３１ＣＩＥのｘｙ図で調整される光チャネルを選択する更なる実施例を概略的に示す図である。

図１は、実施例による照明装置１００の略図である。照明装置１００は、予め定義されたスペクトル出力分布１０２を有する複数の光チャネル１０１と、光ミキサ１０３と、色センサ（または測色計）１０４とを含むことができる。コントローラ１０５は、基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）に基づいて照明を生成するために照明装置１００を制御する方法を行うように構成されてもよい。コントローラ１０５は、照明装置１００の内部または外部であってもよい。コントローラが照明装置内に備えられるとき、「照明装置を制御する」という表現は、「照明装置の光チャネルを制御する」と同等のものと理解することができる。

複数（または一連）の光チャネル１０１は、例えばＬＥＤチャネル、ＯＬＥＤチャネル、および／もしくは量子ドット、または狭帯域スペクトル放射を有する任意の他の発光光源を含むことができる。照明装置１００は、支持基部１１０（例えばフラットパネルまたはプリント回路基板、ＰＣＢ）を含むことができ、この基部１１０の主面で光チャネル１０１を支持する。支持基部１１０は、例えば支持基部１１０の主面のほぼ中心的位置で色センサ１０４を支持することもできる。このように、色センサ１０４は、すべての光チャネルから類似の寄与を感知し、光の混合を好む。

光ミキサ１０３は、光チャネル１０１によって出射された光線１０７をレンズ化または拡散（ひいては混合）するために（光チャネル１０１の前方に配置された）レンズまたはディフューザを含むことができる。ディフューザは、光チャネル１０１によって出射された光線１０７を乱反射するための表面、および／または外側に向かって（光チャネル１０１によって出射された）光１０７を通過させるための半透明物体を含むことができ、均一な色が許容可能公差範囲内で混合する。ディフューザは、光反射性、透光性、またはそれらの両機能を有する物体を含むことができる。光ミキサ１０３は一般に、例えばプラスチック、ならびに／またはガラスおよび／もしくは類似の材料（例としてガラス状の材料）などの材料から作製することができる。

光ミキサ／ディフューザは、光チャネル１０１を覆う混合チャンバを含むことができ、したがって光チャネル１０１によって出射された光線１０７は混合チャンバに部分的かつ内部で反射することができる。それ故に、反射した光線１０８は、実質的にすべての光チャネル１０１からの光子が混合され、かつ実質的に均一なパターンが（色センサ１０４の位置で）形成されるという意味で混合された結果をもたらすことができる。

色センサ１０４は、色センサ１０４の位置で（発光体１０１からの）光の混合を改善する、対応する光入口の（近くにおいて）前方に拡散材を含むことができ、したがってその結果得られた混合光（または光の混合）は遠視野で混合する色をより一層表すことがあり得る。

混合光（または光の混合）１０９は、色センサオー（ｏ）測色計１０４によって受光、ひいては感知することができる。混合チャンバは、例えばプラスチック、ならびに／またはガラスおよび／もしくは類似の材料（例としてガラス状の材料）から作製することができる。図示するように、混合チャンバは、光チャネル１０１を完全または部分的に覆う支持基部１１０によって支持することもできる。

光ミキサは、光チャネル１０１を覆う（薄い）中空ドームの外面および内面に配置されたミニレンズを含むシェルミキサを含むことができる。ミニレンズは、ケーラー積分を含むことができ、したがって均一な出力光は、より小型構造を有するシェルミキサによって生じ得る。

混合チャンバおよびシェルミキサは、互いに構造的に類似であってもよい。しかし、混合チャンバは、主に拡散素子および／または反射素子に基づいてもよいが、シェルミキサは主にマイクロレンズに基づいてもよい。

照明装置１００は、照明装置１００（の光チャネル１０１）を制御するためにコントローラ１０５によって検索および処理されるあらゆるデータを記憶するための記憶媒体（メモリ）１０６を含むことができる。例えば、基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）、光チャネル１０１の予め定義されたスペクトル出力分布１０２などは、前記メモリ１０６に記憶することができる。

照明装置１００はさらに、通信モジュール（図示せず）を含むことができ、したがってコントローラ１０５は有線接続部および／または無線接続部を介して遠隔地／遠隔システムとデータをやり取りすることができる。通信モジュールは、データを受信するための受信器、およびデータを送信するための送信器を含むことができる。

コントローラ１０５は、通信モジュールを介して照明装置１００（の光チャネル１０１）を制御するために処理されるあらゆるデータを受信することができる。例えば、基準スペクトル出力分布、光チャネル１０１の予め定義されたスペクトル出力分布１０２などは、通信モジュールを介してコントローラ１０５によって受信することができる。
コントローラ１０５および光チャネル１０１は、任意の種類の接続部を介して接続することができ、したがってコントローラ１０５からの制御信号は、前記接続部を介して光チャネル１０１によって受信することができる。

具体的には、ドライバまたは駆動段（図示せず）は、コントローラ１０５と光チャネル１０１との間で使用して、適切な電力レベルを光チャネルにもたらすことができる。それ故に、コントローラ１０５は、好適な制御信号を駆動段に供給することによって（パルス幅変調もしくはＰＷＭ信号、パルス密度変調もしくはＰＤＭ信号、定電流、定電圧、または例えばＬＥＤなどの発光体を駆動するための任意の他の周知の方法によって）光チャネル１０１の調整（または重み）を生じさせることができる。

コントローラ１０５および色センサ１０４は、任意の種類の接続部を介して接続することができ、したがって色センサ１０４からのセンサ信号は、前記接続部を介してコントローラ１０５によって受信することができる。

コントローラ１０５は、計算手段、電子的手段、またはこれらの組み合わせによって実施することができる。計算手段は、一式の命令（すなわち、コンピュータプログラム）であってもよく、次にコントローラ１０５は、メモリおよびプロセッサを含んでもよく、メモリに記憶され、かつプロセッサによって実行可能な前記一式命令を具現化する。メモリは、例えば記憶媒体１０６であってもよい。命令は、基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）に基づいて照明を生成するために照明装置１００（の光チャネル１０１）を制御する方法を実行する機能性を含むことができる。

コントローラ１０５が電子的手段によってのみ実施される場合、コントローラは例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＬＤ（複合プログラマブル論理デバイス）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）であってもよい。

コントローラ１０５が電子的手段と計算手段との組み合わせである場合、計算手段は、一式の命令（例えば、コンピュータプログラム）であってもよく、電子的手段は、照明装置１００（の光チャネル１０１）を制御する引用した方法の対応するステップまたは複数のステップを実施することができる任意の電子回路であってもよい。

コンピュータプログラムは、記憶媒体（例えば、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢドライブ、コンピュータメモリまたは読み取り専用メモリ）に具現化されてもよく、あるいはキャリア信号（例えば、電気または光学キャリア信号）で搬送されてもよい。

コンピュータプログラムは、ソースコード、オブジェクトコードの形態、部分的にコンパイルされた形態などのコード中間ソースおよびオブジェクトコード、または照明装置を制御する方法の実施で使用するのに好適な任意の他の形態であってもよい。キャリアは、コンピュータプログラムを携えることができる任意のエンティティまたはデバイスであってもよい。

例えば、キャリアは、記憶媒体、例えば、ＲＯＭ、例としてＣＤ ＲＯＭ、もしくは半導体ＲＯＭ、または磁気記録媒体、例としてハードディスクを含むことができる。さらに、キャリアは、電気または光学信号などの伝達可能なキャリアであってもよく、電気もしくは光ケーブル、または無線もしくは他の手段によって伝達することができる。

コンピュータプログラムがケーブルまたは他のデバイスもしくは手段によって直接伝達することができる信号で具現化されるとき、キャリアは、このようなケーブルまたは他のデバイスもしくは手段によって構成されてもよい。

あるいは、キャリアは、コンピュータプログラムが埋め込まれた集積回路であってもよく、集積回路は、関連する方法を行うのに適合し、またはその方法の実行で使用するのに適合している。

図２は、図１に示すような照明装置を制御する方法の実施例を概略的に示すフローチャートである。それ故に、図１からの参照番号は、図２の以下の説明で再使用され得る。

ブロック２００では、本方法は、例えば、コントローラ１０５によって、所与の基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）に基づいて照明を生成する要求を受信する結果として開始することができる。この要求は、例えば、再現される基準スペクトル出力分布を一意に識別する識別子を含むことができる。

ブロック２０１では、コントローラ１０５は、第１の計算されたスペクトル出力分布と基準（または目標）スペクトル出力分布との第１のスペクトル偏差を最小化するために光チャネル１０１の第１の強度調整（または重み）を決定することができ、第１の計算されたスペクトル出力分布（ＳＰＤ）は、光チャネル１０１の予め定義されたスペクトル出力分布１０２、および光チャネル１０１の第１の強度調整（または重み）に依存する。任意の既知の最適化（または適合）方法は、前述の目的に適したこのブロックで使用されてもよい。

ブロック２０２では、コントローラ１０５は、（前のブロック２０１で得られた）第１の強度調整に基づいて光チャネル１０１に光１０７を出射させるために、第１の制御信号を光チャネル１０１に送信することができる。

ブロック２０３では、コントローラ１０５は、光ミキサ１０３によって混合される（すなわち、混合光１０９）と、光チャネル１０１によって出射された光の色座標を表すセンサ信号を色センサ１０４から受信することができる。

ブロック２０４では、コントローラ１０５は、混合光（または光の混合）１０９の色座標と基準色座標との色偏差を最小化するために、光チャネル１０１の第２の強度調整を決定することができる。このために、混合光１０９の色座標は、色偏差を最小化するために第２の強度調整を生成する、対応する最適化（最小化）過程を行うために使用することができる。ブロック２０１の場合のように、任意の既知の最適化方法は、このブロック２０４を実施するために使用されてもよい。基準色座標は、基準スペクトル出力分布によって定義された色座標に等しくてもよく、またはそれとは異なってもよい。

ブロック２０５では、コントローラ１０５は、第２の強度調整に基づいて光チャネル１０１に光１０７を出射させるために、第２の制御信号を光チャネル１０１に送信することができる。

決定ブロック２０６では、コントローラ１０５は、終了状態が生じたか否かを検証することができる。前記検証の肯定的結果の場合、本方法は、ブロック２０３〜２０６の新しい反復を行うためにブロック２０３に戻ることを含むことができる。そうしないと、本方法は、本方法の実行を終了するために最終ブロック２０７へ移行することを含むことができる。

終了状態は、例えば新しい基準スペクトル出力分布に基づいて照明を再現するために、本方法の実行を終了させる要求を含むことができる。前記要求は、例えば、再現される新しい基準スペクトル出力分布（ＳＰＤ）を一意に識別する識別子を含むことができる。

図２に示すように、ブロック２０３〜ブロック２０６は、混合光（または光の混合）１０９の色座標と基準色座標との色偏差が（漸進的に）最小化されるように、第２の強度調整（および対応する第２の制御信号）を反復的に生成することを目的とした閉ループ方法として行われてもよい。閉ループの第１の反復では、光チャネル１０１によって出射された光、および（光ミキサ１０３によって混合された時点で）色センサによって感知された光は、（ブロック２０１からの）第１の強度調整に基づいてもよく、後続の反復では、光チャネル１０１によって出射された光、および（光ミキサ１０３によって混合された時点で）色センサによって感知された光は、（閉ループの前の反復においてブロック２０４で決定された）第２の強度調整に基づいてもよい。

光チャネル１０１の第１の強度調整は、（例えば本方法の前の実行において）予め決定されていてもよく、したがってこれらの強度調整は、（本実行において）メモリ１０６から検索されてもよく、または照明装置１００の通信モジュールを介して受信されてもよい。あるいは、第１の強度調整は、対応する最適化方法を行うことに基づいて（本実行において）リアルタイムで決定されてもよい。この場合、基準スペクトル出力分布および予め定義されたスペクトル出力分布１０２は、メモリ１０６から検索されてもよく、または照明装置１００の通信モジュールを介して受信されてもよい。

（光チャネル１０１の）予め定義されたスペクトル出力分布１０２は例えば、光チャネル１０１の生成または品質試験中に得られた工場測定値から生じるデータセットまたは理論的関数であってもよい。

第１の計算された（または混合された）スペクトル出力分布は一般に、例えば以下の式によって表すことができる。
式中、
は第１の計算された（または混合された）スペクトル出力分布であり、
は光チャネルの数であり、
はｉ番目の光チャネルの第１の強度調整（または重み）であり、
はｉ番目の光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布である。

図３は、計算された（または混合された）スペクトル出力分布３０１と目標（または基準）スペクトル出力分布（ＳＰＤ）３００とのスペクトル偏差３０２の図式的な実施例を示す。計算されたスペクトル出力分布３０１は、第１の強度調整を決定するために使用された第１の計算された（または混合された）スペクトル出力分布、または、いくつかの実施例では、第２の強度調整を決定するために使用された第２の計算された（または混合された）スペクトル出力分布のいずれかを表すことができる。

図３はさらに、混合光（または光の混合）１０９の色座標（または色点）３０５および基準スペクトル出力分布３００の色座標（または色点）３０４の１９３１ＣＩＥのｘｙ色空間３０３における表示、ならびに前記色点３０４と色点３０５との偏差３０６を示す。

前述のように、既知の最小化（統計的）方法は、例えば前の式１で定義するように、例として目標スペクトル出力分布３００と第１の計算された（または混合された）スペクトル出力分布（ＳＰＤ）３０１との近似誤差または偏差３０２を最小化するために、光チャネル１０１の第１の強度調整（または重み）を決定するために使用されてもよい。

予め定義されたスペクトル出力分布１０２が（製造および／または試験時間で決定された）理論的もしくは経験的関数またはデータセットであることにより、基準スペクトル出力分布３００の色点３０４と（ブロック２０１からの）第１の強度調整から生じる混合光（または光の混合）１０９の色点３０５とで色不一致（または偏差）３０６が生じ得る。この色偏差３０６は、光チャネル１０１の第１の強度調整を決定するために（ブロック２０１で）使用された最小化（統計的）方法によって生じた統計的誤差により更に悪化し得る。この色偏差３０６は、照明装置１００からの光を「消費する」人々によって知覚され得る望ましくない色の影響をもたらし得る。

それ故に、（基準スペクトル出力分布３００の）色点３０４と（混合光１０９の）色点３０５との色偏差３０６の最小化は、望ましくない色の光影響をなくすこと（または軽減すること）を可能にし、したがって基準スペクトル出力分布３００の許容できる正確な再現が照明装置１００によって提供され得る。

基準スペクトル出力分布３００の色座標３０４は、コントローラ１０５によって基準スペクトル出力分布３００から直接計算されてもよく、または代替的に、（コントローラ１０５によって）照明装置１００のメモリ１０６から検索されてもよく、あるいは（コントローラ１０５によって）照明装置１００の通信モジュールを介して遠隔地から受信されてもよい。

ブロック２０４で行われた最適化方法は、ＰＩＤ制御方法、カルマンフィルタ方法、ファジー論理方法、状態変数方法、および／または任意の他の既知の統計的もしくは機械学習方法、もしくは色偏差３０６を最小化するように適合した方法を行うことを含むことができる。

ブロック２０４で行われるような最適化方法において制約が課せられ得ることが知られている。この意味では、色偏差３０６を色偏差閾値未満にさせる第１の制約が課せられてもよい。第１の制約の実施としては例えば、色偏差３０６が閉ループの連続した反復を通して色偏差閾値未満である傾向にあるかどうかを検証することを挙げることができる。前記検証の否定的な結果の場合、第１の制約を最終的に満足させる修正措置が取られてもよい。

色偏差閾値は、ＣＩＥ１９７６［Ｌ^＊、ｕ^＊、ｖ^＊］色空間（ΔＥ^＊ _ｕｖ）における色差で表現されてもよく、例えば特定の用途に必要な検討事項および精度の下で色座標に応じて（予め）定義されてもよい。具体的には、色偏差閾値は、ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−５〜ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−１であってもよく、好ましくは約ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−３に等しくてもよい。別の実装形態では、色偏差閾値は、以前に登録された最小の色偏差（すなわち、閉ループの前の反復で生じたすべての色偏差３０６によって定義された関数の最小値）に等しくてもよい。

第２のスペクトル偏差をスペクトル偏差閾値未満にさせる第２の制約が更に課せられてもよく、第２のスペクトル偏差は、第２の計算されたスペクトル出力分布と基準スペクトル出力分布との偏差であり、第２の計算されたスペクトル出力分布は、光チャネル１０１の予め定義されたスペクトル出力分布１０２、および第２の強度調整に依存する。第２の制約の実施としては例えば、第２のスペクトル偏差が閉ループの連続した反復を通してスペクトル偏差閾値未満である傾向にあるかどうかを検証することを挙げることができる。前記検証の否定的な結果の場合、第２の制約を最終的に満足させる修正措置が行われてもよい。

スペクトル偏差閾値は、例えば０．０１％〜２５％であってもよく、好ましくは約５％に等しくてもよい。あるいは、スペクトル偏差閾値は、以前に登録された最小の第２のスペクトル偏差（すなわち、閉ループの前の反復で生じたすべての第２のスペクトル偏差によって定義された関数の最小値）に等しくてもよい。

第２の計算された（または混合された）スペクトル出力分布は一般に、例えば以下の式によって表すことができる。
式中、
は第２の計算された（または混合された）スペクトル出力分布であり、
は光チャネルの数であり、
はｉ番目の光チャネルの第２の強度調整（または重み）であり、
はｉ番目の光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布（ＳＰＤ）である。

上記第１の制約と第２の制約との間の相対的優先度は、例えば第１の制約の充足が第２の制約に、またはその逆に優先し得るように定義されてもよい。これらの相対的優先度は、第１の制約および第２の制約の両方の完全な（または部分的）充足の良好なバランスが達成され得るように定義されてもよい。

閉ループを実施するＰＩＤ制御に基づいた実施例では、いくつかの入力変数が考慮されてもよい。例えば、ＰＩＤ制御は、基準スペクトル出力分布３００の色点３０４、混合光１０９の色点３０５、および（前の反復からの）第２の強度調整または重みという入力として有することができる。更なる入力は例えば、発光体１０１の予め定義されたスペクトル出力分布１０２、光チャネル１０１の予め定義された色点、光チャネル１０１の予め定義された光束、色センサ１０４によって測定された光の混合１０９の束または強度（例として色センサのクリアチャネル）であってもよい。

光チャネル１０１の予め定義された光束および光の混合１０９の測定された束は、第２の強度調整を決定することにおいて協働することができ、したがって予め定義された光束と測定された光束との光束偏差も最小化される。色偏差を最小化することに適用された一般的原理は、前記光束偏差を最小化するために同様に使用されてもよい。例えば、光束偏差を光束偏差閾値未満にさせる制約の下で光束偏差を最小化するために、第３の制約が最適化過程（例えば、ＰＩＤ制御）に課されてもよい。この第３の制約は、第１の制約および第２の制約より低い優先度を有してもよい。制約間の相対的優先度は、第１の制約と第２の制約と第３の制約との間に所望のバランスが達成されるように考慮されてもよい。

前述の入力の少なくともいくつかを使用することによって、ＰＩＤ制御は、反復ごとに、混合光１０９の測定された色点３０５を基準スペクトル出力分布３００の色点３０４に近づける新しい第２の強度調整（または重み）を漸進的に計算することができる。いくつかの基準が第２の強度調整を有効に決定するために使用されてもよい。例えば、所与の光チャネルに対する特定の第２の強度調整（または重み）は、測定された色点３０５を目標色点３０４に向かって動かすその光チャネルの有効性に比例する（または任意の他の関数依存性である）ように選択されてもよい。新しい測定された色点３０５が一定の許容可能公差範囲内で目標色点３０４と一致するときに定常状態に達することができる。

一般に、色誤差（または偏差）３０６は通常、わずかな結果をもたらす場合があり、具体的には、ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊、ｕ^＊、ｖ^＊）色空間またはΔＥ^＊ _ｕｖでのユークリッド距離において表現された色偏差３０６は０．０１単位未満（第１の制約）のままであってもよい。次に、基準（または目標）スペクトル出力分布３００と（例えば、式２による）第２の計算されたスペクトル出力分布３０１との（例えば、ベロー（ｂｅｌｌｏｗ）の式３による）相対的誤差または偏差３０２もわずかな結果をもたらす場合があり、具体的には、スペクトル偏差３０２は５％未満（第２の制約）のままであってもよい。

第２の制約は、目標スペクトル出力分布３００と第２の計算されたスペクトル出力分布３０１との相対的誤差に対する上限として理解されてもよい。例えば、相対的誤差が導き出すことができる絶対誤差は、２つの関数３００と関数３０１との二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）として、２つの関数３００と関数３０１との平均絶対誤差（ＭＡＥ）として、２つの関数３００と関数３０１との面積差として、または目標関数３００への近似度を評価するのに好適な指標を生成することができる任意の他の統計的方法が計算され得る。

特定の実施例では、二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）に対する相対的（パーセンテージ）誤差ｒＲＭＳＥが以下の式によって計算することができる。
式中、
は検討中の波長の離散化（λ−式２参照）を表す指数であり、Ｋはスペクトル出力分布が定義される離散化された波長のアレイの長さであり、
は目標スペクトル出力分布３００のｉ番目の点であり、
は第２の計算されたスペクトル出力分布３０１のｉ番目の点である。

ＰＩＤ制御の挙動は、比例パラメータ、統合パラメータおよび微分パラメータの値など、いくつかの設計パラメータに応じて変化することができる。これらのパラメータに最適値を設定することによって、この解決法の最終的挙動は、例えば、円滑性、収束時間およびオーバーシュートに関して制御することができる。

いくつかの実施例では、ＰＩＤ制御は、スペクトル偏差３０２（第２の制約）において一定の柔軟性を可能にしながら色偏差３０６（第１の制約）を最小化することを優先することができる。この柔軟性は、最小化された色偏差３０６（第１の制約）とスペクトル偏差３０２（第２の制約）との許容可能なバランスが達成され得るかどうかに応じてより高くてもよく、またはより低くてもよい。前述の第３の制約は、制約間のこの優先度／バランスにおいて考慮されてもよい。

光チャネルが損傷を受けるか、または光束の完全もしくは部分的減少を被る場合、スペクトル偏差３０２は、必要なスペクトル偏差閾値未満（すなわち、満たされない第２の制約）に最小化されなくてもよく、ＰＩＤ制御の応答はそれ故に、色偏差３０６のみが所望により最小化される（すなわち、第１の制約が満たされる）状態に向かって進化する必要があり得る。光チャネルの信頼度または機能不良に関連したこれらの状況は、スペクトル偏差３０２が所望により最小化され得ない（すなわち、満たされない第２の制約）場合にＰＩＤ制御によって容易に識別され得る。このような場合、例えば相対的誤差の形態でのスペクトル偏差３０２が、例として所与のパーセンテージより高い場合、フラグが上げられ得る。他の類似の基準が、絶対誤差などの相対的誤差、平均平方誤差、または統計で定期的に使用される任意の他の偏差測定基準の代わりに使用され得る。

ＰＩＤ制御に関する上記と類似の検討事項が、類似の原理に基づいて、かつ類似の作用を持つ他の既知の最適化（例えば、統計的）方法に適用されてもよい。

最適化方法は、閉ループの１つの反復からもう１つの反復まで、１つまたは複数の変動基準によって第２の強度調整のすべてまたは一部を変化させることを含むことができる。この変動は、ランダム変動であってもよく、具体的には、モンテカルロ法または焼きなまし法が、第２の強度調整の変動においてこのような乱数性を実行するために使用されてもよい。

（閉ループの１つの反復からもう１つの反復まで）変化される第２の強度調整は、光チャネル１０１の選択に対応することができ、種々の「選択」手法によって決定されてもよい。

第１の選択手法では、（色空間内の）基準直線は、（所与の色空間内の）混合光１０９の色座標３０５および（色空間内の）基準スペクトル出力分布３００の色座標３０４を結び付けて決定することができる。光チャネル１０１ごとに、基準直線と光チャネルの色座標との間に距離が決定されてもよい。この距離が距離閾値未満であるこれらの光チャネルは、変化される光チャネルの選択に含められてもよい。この基準直線により近い色点を有する光チャネルは、色偏差３０６に最も影響を与える発光体と考えられてもよく、さらに、この発光体もまた、スペクトル偏差３０２を著しく引き起こす発光体と考えられてもよい。それ故に、この光チャネルは、色偏差３０６（第１の制約）およびスペクトル偏差３０２（第２の制約）の両方を最小化するときに最適解に有効に収束するために変化されるように選択されてもよい。

第２の選択手法は、光チャネル１０１のクラスタリング、および色偏差３０６に理論的に最も影響を与えるクラスタに属するこれらの光チャネルの選択に基づいてもよい。図４は、このような第２の選択手法の実施例を概略的に示す。前の図からの参照番号は、同じ要素もしくは類似の要素を指定するために本図および以下の説明で再使用および／または言及されてもよい。

第２の選択手法では、（色空間３０３内の）基準直線４００は、混合光１０９の色座標３０５および基準スペクトル出力分布３００の色座標３０４を結び付けて決定することができる。影響の領域４０１、４０２が、光チャネル１０１の色座標のクラスタに対応して決定されてもよい。対応する影響の領域４０１、４０２が基準直線４００と少なくとも部分的に重なるこれらの光チャネル（すなわち、色偏差３０６およびスペクトル偏差３０２に著しく影響を与える光チャネル）は、光チャネルの選択に含められてもよい。例えば、光チャネルのこれらのクラスタを表す射影は、最適解に向かって収束時間を速めるために最も流入する光チャネルを選択するために使用されてもよい。

第３の選択手法が、混合光１０９のＲＧＢ成分および閉ループの１つの反復からもう１つの反復までのこれらの変動を考慮することに基づいてもよい。図５は、前記第３の選択手法の実施例を概略的に示す。前の図からの参照番号は、同じ要素もしくは類似の要素を指定するために本図および以下の説明で再使用および／または言及されてもよい。

第３の選択手法では、コントローラ１０５によって色センサから受信されたセンサ信号は、混合光（または光の混合）１０９の赤色、緑色および青色（ＲＧＢ）色座標を含むことができる。コントローラ１０５は、閉ループの前の反復で受信されたＲＧＢ色座標と比較して、どの混合光（または光の混合）１０９の受信されたＲＧＢ色座標が最大限に変化したかをそれぞれ決定することができる。色座標が最大限に変化した、受信されたＲＧＢ色座標のＲＧＢ色に対応するこれらの光チャネル（すなわち、色偏差３０６およびスペクトル偏差３０２に著しく影響を与えるこれらの光チャネル）は、光チャネルの選択に含められてもよい。

図５に示す特定の実施例では、緑色領域５００、赤色領域５０１および青色領域５０２は、１９３１ＣＩＥのｘｙ色空間３０３で表す。（色センサから受信された）混合光１０９の緑色成分が閉ループの前の反復に対して最大限に変化したものであると仮定すれば、緑色領域５００内の色座標５０３を有する光チャネルは、変化される光チャネルの選択に含められてもよい。

第４の選択手法では、第１のベクトルが、（色空間３０３内の）混合光１０９の色座標３０５と（色空間３０３内の）基準スペクトル出力分布３００の色座標３０４との色偏差３０６に対応して決定されてもよい。光チャネルごとに、第２のベクトルが、（色空間３０３内の）基準スペクトル出力分布３００の色座標３０４と（色空間３０３内の）光チャネルの色座標との更なる色偏差に対応して決定されてもよい。第１のベクトルの第２のベクトルへの射影は、光チャネルごとに決定されてもよい。（第１のベクトルの第２のベクトルへの）前記射影が射影閾値を超える、これらの光チャネル（すなわち、色偏差３０６およびスペクトル偏差３０２に著しく影響を与えるこれらの光チャネル）は、変化される光チャネルの選択に含められてもよい。第１のベクトルの第２のベクトルへの射影は、最終的な解決法に影響を与えるために対応する光チャネルの容量の定量的指標として使用されてもよく、入力として最適化過程に移されてもよい。このように、最適化方法は最初に、最適解を見出す経路でより大きな影響を与えるこれらの光チャネルでの変動を提案することができる。

第１、第２、第３および第４の選択手法のうちの１つのみがブロック２０４の最適化（最小化）過程で実施されてもよい。しかし、別の実施例では、前記４つの選択手法の任意の組み合わせがブロック２０４で使用されてもよい。さらに代替的に、完全にランダムな選択手法が使用されてもよい。一般に、混合光に最も影響を与えるこれらの光チャネルを選択するのに好適な任意の既知の手法が前述の目的に考慮されてもよい。

本方法の実施例では、チャネルの全体は変化されるように選択することができ、あるいは、チャネルの全体の一部分は変化されるようにランダムまたは意図的に選択することができる。これは、例えば最適化アルゴリズムの計算時間が関心事ではないときに実施されてもよい。

いくつかの状況では、十分に完全ではない混合光１０９にさせる結果となり得る設計制約（サイズ、価格など）が存在し得る。一例を挙げると、設計制約は、光チャネル１０１、光ミキサ１０３および色センサ１０４間の相対的位置が光の混合１０９で欠陥をもたらすことを潜在的に暗示することができる。照明装置がこれらの欠陥にもかかわらず許容可能に機能するとしても、基準色座標を「再定義する」ことに基づいた以下の手法の実施は、前記欠陥の影響を取り除き、または最小化し、ひいては、いくつかの実施例では、装置の制御方法および後続性能を改善することができる。

このために、基準色座標は、基準スペクトル出力分布の修正の色座標に実質的に等しくてもよく、したがって色センサ１０４によって受信された光の混合１０９における欠陥は考慮されてもよい。前記欠陥は、例えば（光チャネル１０１の）発光体、光ミキサ１０３および／もしくは色センサ１０４間の小さな幾何学的かつ／または位置的歪みによるもの、光ミキサ１０３のレンズ、ディフューザもしくは反射体の劣化などによるものであり得る。この手法は、（遠視野で完全に混合した光に対応して）基準色座標３０４を（近視野で）測色計１０４によって感知された（潜在的に不完全な）光の混合１０９の色座標と同程度にするか、または適合させることを目的としている。

基準スペクトル出力分布３００（および／または、例えばその色座標などの任意の派生データ）の修正は、照明装置のメモリに予め記憶されてもよく、したがって（照明装置の）コントローラは、必要とされるたびにこのデータを検索することができる。基準スペクトル出力分布３００の修正の色座標は、（照明装置のコントローラによって、または照明装置に接続可能なコンピューティングシステムによって）その目標を目的とした任意の既知の方法に基づいて計算されてもよい。

実施例の方法は、基準スペクトル出力分布３００、任意にその対応する色座標の修正を予め決定することを含むことができ、このデータのいずれかは、（照明装置の）コントローラと関連付けられた対応するメモリに予め記憶されてもよい。

実施例によれば、基準スペクトル出力分布３００の修正を予め決定することは、光チャネル１０１ごとに、光チャネルの歪んだスペクトル出力分布を決定することを含むことができる。次に、基準スペクトル出力分布の修正は、光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布およびこの歪んだスペクトル出力分布（間の関係または関数）に応じて（予め）決定されてもよい。「歪んだ」という用語は、本明細書では光チャネルのスペクトル出力分布が色センサ（近視野）によって受信された光の混合でいくつかの欠陥が潜在的に引き起こす照明装置の特定の条件により歪み得る、または修正し得ることを示すために使用される。

いくつかの実施例では、ｉ番目の光チャネルの歪んだスペクトル出力分布を決定することは、他の光チャネルがオフである間、ｉ番目の光チャネルにｉ番目の試験光を出射させるために試験信号を生成することを含むことができる。光ミキサによって（潜在的に）歪められているｉ番目の試験光のｉ番目の試験測定は次に、色センサから受信されてもよく、したがってｉ番目の光チャネルの歪んだスペクトル出力分布は、受信されたｉ番目の試験測定に応じて決定されてもよい。

ｉ番目の試験測定は、（光ミキサによって潜在的に歪められている）ｉ番目の試験光の振幅（または任意の測光または放射測定単位に比例する大きさで表現されるチャネルピーク値）に対応し、かつ色センサのクリアチャネルによって（または色センサによって受信された輝度もしくは照度に比例するＲＧＢチャネルの線形結合によって）感知された、パラメータ
を含むことができる。

予め定義されたスペクトル出力分布と（潜在的に）歪んだスペクトル出力分布との前述の関係（または関数）は、光チャネルごとに係数
を含むことができ、以下の式によって決定されてもよい。
式中、
はｉ番目のチャネルに関連付けられた上記に定義されたパラメータであり、
はｉ番目のチャネルの予め定義されたスペクトル出力分布の振幅（または任意の測光また
は放射測定単位に比例する大きさで表現されるチャネルピーク値）に対応する。
および
が互いに実質的に等しい場合、スペクトル出力分布の歪みが生じていないか、またはわずかな歪みのみが生じたことを意味する。
分かりやすさのために、
は潜在的にいくつかの「混合」欠陥を有する（近視野での）色センサによって受信された光の混合でｉ番目の光チャネルの寄与（重み）を表すと見なされてもよいが、
は
と同じだが光チャネルによって出射された光が（遠視野で）完全に混合されるという仮定の下で表すと見なされてもよい。
基準スペクトル出力分布の修正
は、例えば以下の式によって決定されてもよい。
式中、
は光チャネルの数であり、
はｉ番目の光チャネルの予め定義されたスペクトル出力分布であり、
は（式４に従って決定された）ｉ番目の光チャネルに適用可能な係数であり、
は（例えば図２のブロック２０４で行われる）最適化／最小化過程によって決定されたｉ番目の光チャネルの第２の強度調整または重みである。

測色計によって受信された光の混合で欠陥を軽減するための基準色座標の提案する再定義は、本明細書に開示した制御方法のいずれかに含められてもよい。係数
（式４参照）は定期的（周期的）に再計算かつ更新されてもよく、したがって光の混合を潜在的に歪める照明装置の（例えば、その動作寿命中に生じた）劣化が補正されてもよい。

いくつかの実施例のみを本明細書に開示しているが、これらの他の代替、修正、使用および／または均等物が考えられ得る。さらに、記述した実施例のすべての可能な組み合わせも網羅される。したがって、本開示の範囲は特定の実施例によって限定すべきではなく、以下の特許請求の範囲を公正に読むことによってのみ判断するべきである。

Claims (51)

1. コントローラによって照明装置を制御する方法であって、基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成する前記照明装置に関して、前記照明装置は、予め定義されたスペクトル出力分布を有する複数の光チャネルと、光ミキサと、色センサとを備え、前記方法は、
   前記コントローラによって、第１の計算されたスペクトル出力分布と前記基準スペクトル出力分布との第１のスペクトル偏差を最小化するために前記光チャネルの第１の強度調整を決定することであって、前記第１の計算されたスペクトル出力分布は、前記光チャネルの前記予め定義されたスペクトル出力分布および前記第１の強度調整に依存する、決定することと、
   前記コントローラによって、前記第１の強度調整に基づいて前記光チャネルに光を出射させるために第１の制御信号を前記光チャネルに送信することと、
   前記コントローラによって、前記光チャネルによって出射された前記光と前記光ミキサとの相互作用から生じる光の混合の色座標を表すセンサ信号を前記色センサから受信することと、
   前記コントローラによって、基準色座標と前記光の混合の前記色座標との色偏差を最小化するために第２の強度調整を生成する最適化過程を行うことと、
   前記コントローラによって、前記第２の強度調整に基づいて前記光チャネルに光を出射させるために第２の制御信号を前記光チャネルに送信することと、
   を含む、照明装置を制御する方法。
2. 前記基準色座標は、基準スペクトル出力分布の色座標に実質的に等しい、請求項１に記載の照明装置を制御する方法。
3. 前記基準色座標は、前記基準スペクトル出力分布の修正の色座標に実質的に等しい、請求項１に記載の照明装置を制御する方法。
4. 前記基準スペクトル出力分布の前記修正を予め決定することを更に含む、請求項３に記載の照明装置を制御する方法。
5. 前記基準スペクトル出力分布の前記修正を予め決定することは、
   前記光チャネルごとに、前記光チャネルの歪んだスペクトル出力分布を決定することと、
   前記光チャネルの前記予め定義されたスペクトル出力分布および前記決定された歪んだスペクトル出力分布に応じて前記基準スペクトル出力分布の前記修正を決定することと、
   を含む、請求項４に記載の照明装置を制御する方法。
6. 前記光チャネルの前記歪んだスペクトル出力分布を決定することは、
   他の光チャネルがオフである間、前記光チャネルに試験光を出射させるために試験信号を生成することと、
   前記色センサから、前記光ミキサによって歪められた前記試験光の試験測定を受信することと、
   前記受信された試験測定に応じて前記光チャネルの前記歪んだスペクトル出力分布を決定することと、
   を含む、請求項５に記載の照明装置を制御する方法。
7. 前記色センサから前記センサ信号を受信すること、前記最適化過程を行うこと、および前記第２の制御信号を前記光チャネルに送信することは閉ループとして行われる、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
8. 前記最適化過程を行うことは、前記コントローラによって、前記色偏差を色偏差閾値未満にさせる制約の下で前記色偏差を最小化することを含む、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
9. 前記色偏差閾値は、ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−５〜ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−１であり、好ましくは約ΔＥ^＊ _ｕｖ＝１０^−３に等しい、請求項８に記載の照明装置を制御する方法。
10. 前記色偏差閾値は、以前に記録された最小の色偏差に実質的に等しい、請求項８に記載の照明装置を制御する方法。
11. 前記最適化過程を行うことは、前記コントローラによって、第２のスペクトル偏差をスペクトル偏差閾値未満にさせる制約の下で前記色偏差を最小化することを含み、
    前記第２のスペクトル偏差は、第２の計算されたスペクトル出力分布と前記基準スペクトル出力分布との偏差であり、前記第２の計算されたスペクトル出力分布は、前記光チャネルの前記予め定義されたスペクトル出力分布および前記第２の強度調整に依存する、
    請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
12. 前記スペクトル偏差閾値は、０．０１％〜２５％であり、好ましくは約５％に等しい、請求項１１に記載の照明装置を制御する方法。
13. 前記スペクトル偏差閾値は、以前に記録された最小の第２のスペクトル偏差に等しい、請求項１１に記載の照明装置を制御する方法。
14. 前記コントローラによって、前記照明装置内に備えられたメモリから前記光チャネルの前記予め定義されたスペクトル出力分布、前記基準スペクトル出力分布、および／または前記基準色座標を検索することを含む、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
15. 前記コントローラによって、前記照明装置内に備えられた受信器を介して遠隔地から前記光チャネルの前記予め定義されたスペクトル出力分布、前記基準スペクトル出力分布、および／または前記基準色座標を受信することを含む、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
16. 前記第１の強度調整を決定することは、前記コントローラによって、前記照明装置内に備えられたメモリから前記第１の強度調整を検索することを含む、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
17. 前記第１の強度調整を決定することは、前記コントローラによって、前記照明装置内に備えられた受信器を介して遠隔地から前記第１の強度調整を受信することを含む、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
18. 前記最適化過程を行うことは、前記コントローラによって、比例積分微分（ＰＩＤ）制御方法を行うことを含む、請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
19. 前記最適化過程を行うことは、前記コントローラによって、カルマンフィルタ方法、ファジー論理方法および／または状態変数方法を行うことを含む、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
20. 前記最適化過程を行うことは、前記コントローラによって、１つまたは複数の変動基準によって前記第２の強度調整の少なくとも一部を変化させることを含む、請求項１〜請求項１９のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
21. 前記第２の強度調整の前記少なくとも一部を変化させることは、前記コントローラによって、前記第２の強度調整の前記少なくとも一部をランダムに変化させることを含む、請求項２０に記載の照明装置を制御する方法。
22. 前記第２の強度調整の前記少なくとも一部をランダムに変化させることは、前記コントローラによって、モンテカルロ法または焼きなまし法を行うことを含む、請求項２１に記載の照明装置を制御する方法。
23. 前記第２の強度調整の前記少なくとも一部を変化させることは、前記コントローラによって、前記光チャネルの選択を決定することと、前記コントローラによって、前記光チャネルの前記選択に対応して前記第２の強度調整を変化させることとを含む、請求項２０〜請求項２２のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
24. 前記光チャネルの前記選択を決定することは、
    前記コントローラによって、色空間内の前記光の混合の前記色座標および前記色空間内の前記基準色座標を結び付けて前記色空間内の基準直線を決定することと、
    前記コントローラによって、前記基準直線と前記色空間内の前記光チャネルの色座標との間で前記光チャネルごとに距離を決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルの前記選択に、前記基準直線と前記光チャネルの前記色座標との間の前記距離が距離閾値を超えないこれらの光チャネルを含めることと、
    を含む、請求項２３に記載の照明装置を制御する方法。
25. 前記光チャネルの前記選択を決定することは、
    前記コントローラによって、色空間内の前記光の混合の前記色座標と前記色空間内の前記基準色座標との前記色偏差に対応して前記色空間内に第１のベクトルを決定することと、
    前記コントローラによって、前記色空間内の前記基準色座標と前記色空間内の前記光チャネルの色座標との別の色偏差に対応して前記光チャネルごとに第２のベクトルを決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルごとに前記第１のベクトルの前記第２のベクトルへの射影を決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルの前記選択に、前記第１のベクトルの前記第２のベクトルへの前記射影が射影閾値を超えるこれらの光チャネルを含めることと、
    を含む、請求項２３または請求項２４のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
26. 前記光チャネルの前記選択を決定することは、
    前記コントローラによって、色空間内の前記光の混合の前記色座標および前記色空間内の前記基準色座標を結び付けて前記色空間内の基準直線を決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルの色座標のクラスタに対応して前記色空間内の影響の領域を決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルの前記選択に、対応する影響の領域が前記基準直線と少なくとも部分的に重なるこれらの光チャネルを含めることと、
    を含む、請求項２３〜請求項２５のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
27. 前記コントローラによって前記色センサから受信された前記センサ信号は、前記光の混合の赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）色座標を含み、前記光チャネルの前記選択を決定することは、
    前記コントローラによって、以前に受信されたＲＧＢ色座標と比較して、どの前記光の混合の前記受信されたＲＧＢ色座標が最大限に変化したかをそれぞれ決定することと、
    前記コントローラによって、前記光チャネルの前記選択に、色座標が最大限に変化した前記受信されたＲＧＢ色座標のＲＧＢ色に対応するこれらの光チャネルを含めることと、
    を含む、請求項２３〜請求項２６のいずれかに記載の照明装置を制御する方法。
28. 照明装置を制御するために請求項１〜請求項２７のいずれかに記載の方法を照明装置のコントローラに行わせるためのプログラム命令を備える、コンピュータプログラム製品。
29. 記憶媒体に具現化される、請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
30. キャリア信号で搬送される、請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
31. 基準スペクトル出力分布に基づいて照明を生成するために照明装置を制御するためのコントローラであって、前記照明装置は、予め定義されたスペクトル出力分布を有する複数の光チャネルと、光ミキサと、色センサとを備え、前記コントローラは、前記照明装置を制御するために請求項１〜請求項２７のいずれかに記載の方法を行うように構成される、コントローラ。
32. 前記コントローラは、前記照明装置を制御する前記方法を行うための電子的手段を備える、請求項３１に記憶のコントローラ。
33. 前記コントローラは、メモリおよびプロセッサを備え、前記メモリ内に記憶され、かつ前記プロセッサによって実行可能な命令を具現化し、前記命令は、前記照明装置を制御する前記方法を実行する機能性を備える、請求項３１に記載のコントローラ。
34. 請求項３１〜請求項３３のいずれかに記載の前記コントローラと、前記複数の光チャネルと、前記光ミキサと、前記色センサとを備える、照明装置。
35. 前記光チャネルを支持する支持基部を、前記支持基部の第１の側面に更に備える、請求項３４に記載の照明装置。
36. 前記支持基部は、前記支持基部の前記第１の側面に前記色センサを更に支持する、請求項３５に記載の照明装置。
37. 前記色センサは、前記支持基部の前記第１の側面のほぼ中心的位置で配置される、請求項３６に記載の照明装置。
38. 前記光ミキサは、前記光チャネルによって出射された光が前記光ミキサによって混合されるように、前記光チャネルに対して配置される、請求項３４〜請求項３７のいずれかに記載の照明装置。
39. 前記色センサは、前記光チャネルによって出射された光が前記光ミキサによって一旦混合されると、前記色センサによって受信されるように、前記光ミキサに対して配置される、請求項３４〜請求項３８のいずれかに記載の照明装置。
40. 前記色センサは、前記色センサの１つまたは複数の光入口に関連付けられた光拡散材を備え、前記光拡散材が前記光チャネルによって出射された前記光を混合するときに前記光ミキサと協働するようにする、請求項３４〜請求項３９のいずれかに記載の照明装置。
41. 前記光チャネルおよび前記コントローラは、接続部を介して、前記コントローラからの制御信号が前記接続部を介して前記光チャネルによって受信されるように接続される、請求項３４〜請求項４０のいずれかに記載の照明装置。
42. 前記色センサおよび前記コントローラは、接続部を介して、前記色センサからのセンサ信号が前記接続部を介して前記コントローラによって受信されるように接続される、請求項３４〜請求項４１のいずれかに記載の照明装置。
43. 前記複数の光チャネルは、発光ダイオード（ＬＥＤ）チャネルを備える、請求項３４〜請求項４２のいずれかに記載の照明装置。
44. 前記複数の光チャネルは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）チャネルおよび／または量子ドットチャネルを備える、請求項３４〜請求項４３のいずれかに記載の照明装置。
45. 前記光ミキサは、前記光チャネルによって出射された光を拡散するためのディフューザを備える、請求項３４〜請求項４４のいずれかに記載の照明装置。
46. 前記ディフューザは、前記光チャネルによって出射された前記光を乱反射するための表面を備える、請求項４５に記載の照明装置。
47. 前記ディフューザは、半透明物体であって、前記光チャネルによって出射された前記光を前記照明装置の外側に向かって前記半透明物体に通過させるための半透明物体を備える、請求項４５または請求項４６のいずれかに記載の照明装置。
48. 前記半透明物体は、プラスチックおよび／またはガラスもしくはガラス状の材料で作製される、請求項４７に記載の照明装置。
49. 前記光ミキサは、前記光チャネルを覆う混合チャンバを備え、前記光チャネルによって出射された光が前記混合チャンバに部分的に内部で反射されるようにする、請求項３４〜請求項４８のいずれかに記載の照明装置。
50. 前記混合チャンバは、プラスチックおよび／またはガラスもしくはガラス状の材料で作製される、請求項４９に記載の照明装置。
51. 前記光ミキサは、前記光チャネルを覆う中空ドームと、前記中空ドームの外面および内面に配置されたミニレンズとを含むシェルミキサを備える、請求項３４〜請求項５０のいずれかに記載の照明装置。