JP2022514076A - 照明器具を制御するための制御モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、調整可能な色温度を有する照明器具を提供するための計算労力を低減することを可能にする制御モジュールを提供することに関する。照明器具（１００）は、２つの光源（１１２、１１１）、例えば、ＬＥＤを含み、各光源は、異なるＣＣＴで白色光を生成する。制御モジュールは、所望の色温度を提供する色温度提供ユニット（１２１）と、割り当てを含む割り当てリストを提供する割り当て提供ユニット（１２２）とを含み、各割り当ては、各光源に対する輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを含む。輝度値決定ユニット（１２３）は、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて光源に対する輝度値を決定し、制御ユニット（１２４）は、決定された輝度値に基づいて照明器具を制御する。制御モジュールは、色温度調整可能な照明器具を提供するための構造及び計算労力を低減することを可能にする。

Description

本発明は、照明器具を制御するための制御モジュール、方法及びコンピュータプログラム、並びに制御モジュールを含む照明器具に関する。

多くの照明アプリケーションでは、ユーザが照明器具によって提供される白色光の所望の色温度を選択できることが望ましい。色温度は、一般に、それぞれの温度を有する黒体によって放射される光の色と定義される。さらに、ユーザが所望の色温度を指示する場合、照明器具はそれぞれの黒体によって生成される光の色に近似した色の光を提供すること、すなわち、照明器具は相関色温度（ＣＣＴ：correlated color temperature）を提供することが望ましい。黒体によって提供される光は、太陽によって自然に提供される光に似ているので、所望の色温度のＣＣＴを有する光は、ユーザにとってより自然に見える。このような光を提供することを可能にする照明器具を提供することは、技術的に非常に困難であり、一般的に、所望の色温度に対応するＣＣＴを提供することを可能にする照明器具の設定を算出するために照明器具に関連して大がかりな(extensive)計算資源を設けることを必要とする。

本発明の目的は、調整可能な(tunable)色温度を有する照明器具を提供するために必要な計算及び構成労力(computational and constructional efforts)を低減することを可能にする制御モジュール、方法、コンピュータプログラム、及び制御モジュールを含む照明器具を提供することである。

本発明の第１の態様では、第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御するための制御モジュールであって、第１の光源及び第２の光源は、それぞれ第１のＣＣＴ及び第２のＣＣＴで白色光を生成するように構成され、照明器具によって生成される光は、第１の光源及び第２の光源によって生成される光の組み合わせであり、当該制御モジュールは、ａ）所望の色温度を提供するための色温度提供ユニットと、ｂ）複数の割り当て(assignment)を含む割り当てリスト(assignment list)を提供するための割り当て提供ユニットであって、各割り当ては、第１の光源に対する第１の割り当て輝度値(assigned brightness value)及び第２の光源に対する第２の割り当て輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴ(predefined CCT)を含み、第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値は、照明器具が、第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値でそれぞれ第１の光源及び第２の光源を動作させるように制御される場合、照明器具が、予め定められたＣＣＴを有する光を生成するように、予め定められたＣＣＴに割り当てられる、割り当て提供ユニットと、ｃ）所望の色温度及び割り当てリストに基づいて、それぞれ第１の光源及び第２の光源に対する第１の輝度値(brightness value)及び第２の輝度値を決定するための輝度値決定ユニットと、ｄ）照明器具の第１の光源及び第２の光源が、それぞれ第１の輝度値及び第２の輝度値を有する光を提供するように動作されるように照明器具を制御するための制御ユニットとを含む、制御モジュールが提供される。

割り当て提供ユニットが、第１の光源に対する第１の割り当て輝度値及び第２の光源に対する第２の割り当て輝度値に予め定められたＣＣＴを割り当てる割り当てを含む割り当てリストを提供するので、及び、輝度値決定ユニットが、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて第１の光源及び第２の光源に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定し、制御ユニットが、第１の輝度値及び第２の輝度値に応じて照明器具を制御するので、照明器具は、所望の色温度に近似したＣＣＴを有する光を提供するように動作されることができる。さらに、割り当てリストは既に複数の予め定められた割り当てを設けているので、所望の色温度の近似を有する光を提供するための第１の輝度値及び第２の輝度値を算出するための計算コストは低減されることができる。したがって、色温度調整可能な照明器具を提供するための構造及び計算労力が減少されることができる。

制御モジュールは、２つの光源、すなわち、第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御するように構成される。好ましくは、第１の光源及び第２の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む。とりわけ、第１の光源及び第２の光源は、輝度に応じて変化しない色温度を有する光を提供する任意の光源であることができる。さらに、各光源の輝度は正確に制御され得ることが好ましい。２つの光源は、各々異なるＣＣＴを有する白色光を生成する。一般に、ＣＣＴは、プランクの放射体(Planckian radiator)、すなわち、黒体放射体の温度を指し、その知覚される色は、同じ輝度で特定の視条件下において所与の刺激のものに最も近い。したがって、ＣＣＴは、光源によって生成される白色光を、光源によって放射される光の色に関して近似的に同じ特性を有する光を放射する黒体の温度と相関づける。照明器具は、異なるＣＣＴを有する光を発することができる２つの光源を含むので、これらの光源の輝度を制御することにより、照明器具の色温度は調整されることができる。さらに、第１の光源及び第２の光源は、ユーザが、第１の光源及び第２の光源によって発せられる光の組み合わせとして照明器具の光を知覚するように設けられる。

色温度提供ユニットは、所望の色温度を提供するように構成される。色温度提供ユニットは、例えば、ユーザが所望の色温度を直接入力することができる入力提供ユニットに接続されることができる。さらに、色温度提供ユニットは、所望の色温度又は複数の所望の色温度を記憶する記憶ユニットに接続されることができる。さらに、色温度提供ユニットは、それ自体が所望の色温度を記憶する記憶ユニットであることができる。一般に、色温度提供ユニットによって提供される所望の色温度は、黒体に関して定義され、色温度は、所望の色に対応する色の光を放射する理想的な黒体放射体の温度を指す。

割り当て提供ユニットは、複数の割り当てを含む割り当てリストを提供するように構成される。割り当て提供ユニットは、例えば、割り当てリストを記憶するための記憶ユニットであることができる。さらに、割り当て提供ユニットは、割り当てリストを記憶する記憶装置に接続されることができる、及び／又は、割り当てリストを決定するために使用されるユニットに接続されることができる。好ましくは、割り当てリストは、制御モジュールの生産段階中に決定され、その後、割り当て提供ユニットが割り当てリストを提供することができるように記憶される。割り当てリストは、複数の予め定められたＣＣＴに、それぞれの第１及び第２の割り当て輝度値を割り当てる割り当てを含み、第１及び第２の割り当て輝度値は、第１及び第２の光源が、それぞれ第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値を有する光を提供するように制御される場合、照明器具が、第１及び第２の割り当て輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを有する光を生成するように割り当てられる。好ましくは、第１及び第２の割り当て輝度値は、それぞれの光源が生成することができる最高の輝度値のパーセンテージとして提供される。代替的に、輝度値は、それぞれの光源に対する絶対輝度値(absolute brightness value)として提供されることもできる。割り当てリストの割り当ては、例えば、照明器具の生産段階中に、照明器具の光源の特性の測定、計算、及び／又はシミュレーションによって決定されることができる。一般に、本願における光源の輝度値は、それぞれの輝度値で動作される光源によって提供される、光束(luminous flux)、すなわち、エネルギの総量として定義される。

輝度値決定ユニットは、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて、それぞれ第１の光源及び第２の光源に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。好ましくは、輝度値決定ユニットは、照明器具が、第１及び第２の輝度値で動作される場合、平均的なユーザにとって所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかない(indistinguishable)色を有する光を生成するように、第１及び第２の輝度値を決定するように構成される。より好ましくは、輝度値決定ユニットは、照明器具が、第１及び第２の輝度値で動作される場合、所望の色温度に対応するＣＣＴの色座標の周りのマクアダム楕円(MacAdam ellipse)内にある色空間の座標を有する光を生成するように、第１及び第２の輝度値を決定するように構成される。例えば、輝度値決定ユニットは、割り当てられた第１及び第２の輝度値(assigned first and second brightness values)の選択の間の平均値、加重平均値、又は補間に基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成されることができ、選択された割り当てられた第１及び第２の輝度値は、照明器具が、所望の色温度に近似したＣＣＴ、好ましくは、所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかないＣＣＴを提供することを可能にすることに関して補間されることができる。さらに、輝度値決定ユニットは、所望の色温度に近似した、好ましくは、所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかない割り当てリストの予め定められたＣＣＴを決定し、第１及び第２の輝度値として、それぞれの割り当てられた第１及び第２の輝度値を提供するように構成されることができる。

制御ユニットは、照明器具を制御するように構成される。とりわけ、制御ユニットは、照明器具の第１及び第２の光源によって生成される光を制御するように構成され、制御ユニットは、第１及び第２の光源が第１及び第２の輝度値を有する光を提供するように、第１及び第２の光源を制御するように構成される。第１及び第２の光源は、第１及び第２の輝度値を有する光を提供するので、照明器具は、色温度提供ユニットによって提供される、所望の色温度に近似したＣＣＴ、好ましくは、所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかないＣＣＴを有する全体的な光を生成する。

一実施形態では、輝度値決定ユニットはさらに、割り当てリストにおいて提供される予め定められたＣＣＴのうちの最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成され、最も近い予め定められたＣＣＴは、所望の色温度に最も近い値を有する割り当てリストの予め定められたＣＣＴに対応し、輝度値決定ユニットはさらに、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１及び第２の割り当て輝度値に基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成される。輝度値決定ユニットは、割り当てリストから予め定められた数の最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成されることができる。好ましくは、輝度値決定ユニットは、割り当てリストから２つ又は３つの最も近い予め定められた輝度値を決定するように構成される。好ましくは、最も近い予め定められたＣＣＴを決定することは、各予め定められたＣＣＴと所望の色温度との間の差に基づいて割り当てリストのすべての予め定められたＣＣＴをソートする最も近い予め定められたＣＣＴリスト(nearest predefined CCT list)を決定することを含む。この場合、差が最も小さい予め定められたＣＣＴが選択されることができる。とりわけ、特定の数の最も近い予め定められたＣＣＴ、例えば、２つ、３つ、又は４つの最も近い予め定められたＣＣＴが予め定められる場合、それぞれの最も近い予め定められたＣＣＴは、それぞれの最小の差の値に対応する予め定められたＣＣＴとして決定されることができる。例えば、３つの最も近い予め定められたＣＣＴが決定されるべきであると予め定められる場合、最も近い予め定められたＣＣＴは、差が最も小さい予め定められたＣＣＴ、差が２番目に小さい予め定められたＣＣＴ及び差が３番目に小さい予め定められたＣＣＴに対応する予め定められたＣＣＴとして決定される。より多い又はより少ない最も近い所定のＣＣＴが決定されるべきである場合、これらは相応に(accordingly)決定されることができる。

追加的又は代替的に、輝度値決定ユニットは、色温度間隔(color temperature interval)に基づいて最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成されることができる。色温度間隔は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さいすべてのＣＣＴ値が色温度間隔内に入るように定義され、第１の閾値は、第２の閾値よりも小さい。好ましくは、輝度値決定ユニットは、所望の色温度を中心とするように、例えば、色温度間隔の第１及び第２の閾値を決定するために所望の色温度に所定の色温度を加算及び減算することによって、色温度間隔を決定するように構成される。この場合、輝度値決定ユニットは、色温度間隔内にある割り当てリストのすべての予め定められたＣＣＴを最も近い予め定められたＣＣＴとして決定するように構成されることができる。

追加的又は代替的に、輝度値決定ユニットは、ソートされた割り当てリストに基づいて最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成されることができ、ソートされた割り当てリストにおいて、割り当ては、それらの予め定められたＣＣＴに基づいてソートされることができる。好ましくは、ソートされた割り当てリストは、予め定められたＣＣＴの昇順又は降順に関してソートされる割り当てを含む。この場合、輝度値決定ユニットは、ソートされた割り当てリストにおける所望の色温度のフィクティブ位置(fictive position)を決定し、所望の色温度の近傍にあるソートされた割り当てリストの予め定められたＣＣＴを最も近い予め定められたＣＣＴとして決定するように構成されることができる。

この場合、輝度値決定ユニットは、決定された最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１及び第２の割り当て輝度値に基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成される。例えば、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられるすべての第１及び第２の輝度値の第１及び第２の平均輝度値をそれぞれ第１及び第２の輝度値として提供するように構成されることができる。好ましくは、輝度値決定ユニットは、色温度に依存して第１の輝度値及び第２の輝度値を補間する補間関数に基づいて第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成され、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴ、並びに、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値に基づいて補間関数を決定するように構成される。例えば、補間関数は、決定された最も近い予め定められたＣＣＴの数に応じて、線形補間、二次補間(quadratic interpolation)、又は任意のより高次の補間に基づいて決定されることができる。この場合、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１及び第２の割り当て輝度値間の補間によって提供される補間関数で所望の色温度に対応するＣＣＴの位置を算出することによって第１及び第２の輝度値を決定するように構成されることができる。

好ましい実施形態では、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１及び第２の割り当て輝度値を、これら最も近い予め定められたＣＣＴにわたって線形補間する関数を、補間関数として決定するように構成される。より好ましくは、輝度値決定ユニットは、補間関数として、第１の最も近い予め定められたＣＣＴ及び第２の最も近い予め定められたＣＣＴを線形補間する関数を決定するように構成され、第１の最も近い予め定められたＣＣＴは、所望の色温度よりも小さい最も近い予め定められたＣＣＴに対応し、第２の最も近い予め定められたＣＣＴは、所望の色温度よりも大きい最も近い予め定められたＣＣＴに対応する。好ましくは、輝度値決定ユニットは、少なくとも２つの最も近い予め定められたＣＣＴを決定することによって第１の最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成され、予め定められたＣＣＴのうちの少なくとも１つは、所望の色温度よりも小さく、この場合、輝度値決定ユニットは、所望の色温度よりも小さいすべての最も近い予め定められたＣＣＴに関して所望の色温度に最も近い最も近い予め定められたＣＣＴを第１の最も近い予め定められたＣＣＴとして選択するように構成される。さらに、輝度値決定ユニットは、少なくとも２つの最も近い予め定められたＣＣＴを決定することによって第２の最も近い予め定められたＣＣＴを決定するように構成され、予め定められたＣＣＴのうちの少なくとも１つは、所望の色温度よりも大きく、この場合、輝度値決定ユニットは、所望の色温度よりも大きいすべての最も近い予め定められたＣＣＴに関して所望の色温度に最も近い最も近い予め定められたＣＣＴを第２の最も近い予め定められたＣＣＴとして選択するように構成されることが好ましい。この場合、輝度値決定ユニットは、第１及び第２の最も近い予め定められたＣＣＴの第１及び第２の割り当て輝度値間を線形補間することによる補間関数を決定するように構成される。

一実施形態では、輝度値決定ユニットは、所望の色温度に最も近い予め定められたＣＣＴに対応する割り当てリストの最も近い予め定められたＣＣＴを決定する、及び、第１及び第２の光源に対する第１及び第２の輝度値として、最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる第１及び第２の割り当て輝度値を決定するように構成される。例えば、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴとして、他のすべての予め定められたＣＣＴに関して所望の色温度と予め定められたＣＣＴとの間の最小差を含む割り当てリストの予め定められたＣＣＴを決定するように構成される。この場合、輝度値決定ユニットは、第１及び第２の輝度値として、最も近い予め定められたＣＣＴの第１及び第２の割り当て輝度値を決定するように構成される。好ましくは、この実施形態において、割り当てリストは、フルレンジの割り当てリスト(full range assignment list)を含み、フルレンジの割り当てリストは、割り当てリストが降順又は昇順のＣＣＴに関してソートされる場合、常に、割り当てリストの少なくとも２つの任意の隣接する予め定められたＣＣＴが平均的なユーザによって区別がつかないように、第１及び第２の光源によって提供されるＣＣＴ間の予め定められたＣＣＴを割り当てリストに提供することに対応する。より好ましくは、フルレンジの割り当てリストは、割り当てリストが降順又は昇順のＣＣＴに関してソートされる場合、常に、割り当てリストの少なくとも２つの任意の隣接する予め定められたＣＣＴが、互いにマクアダム楕円(MacAdam ellipse)内にある色座標を含むような割り当てリストを提供することに対応する。代替的に、割り当てリストが、第１の光源のＣＣＴと第２の光源のＣＣＴとの間の各整数のＣＣＴに対する割り当てを含む場合、割り当てリストは、フルレンジの割り当てリストであることができる。

一実施形態では、第１の光源及び第２の光源の制御は、第１の輝度値及び第２の輝度値を有する光を提供するように第１の光源及び第２の光源を動作させるために必要な第１の電力及び第２の電力を決定することと、第１の電力及び第２の電力でそれぞれ第１の光源及び第２の光源を動作させることとを含む。とりわけ、制御ユニットは、第１及び第２の光源への電力供給を制御するように構成され、第１及び第２の光源への電力供給は、第１及び第２の光源の輝度を決定する。好ましくは、第１の輝度値及び第２の輝度値で第１の光源及び第２の光源を動作させるために必要な第１の電力及び第２の電力を決定することは、第１の光源及び第２の光源の既知のエフィカシー値(known efficacy value)に基づく。エフィカシー値は、光束、すなわち、輝度値と、光源の消費電力との比を指す。一般に、エフィカシー値は、例えば各光源の測定によって、予め決定されることができる。

一実施形態では、割り当て提供ユニットは、照明器具の予め定められた及び／又は測定された特性に基づいて割り当てリストの割り当てを提供するように構成される。好ましくは、照明器具の生産段階中に、照明器具の第１の光源及び第２の光源の特性が予め定められ又は測定され、予め定められた又は測定された特性が割り当て提供ユニットに提供される。この場合、割り当て提供ユニットは、例えば、照明器具の予め定められた及び／又は測定された特性に基づいて複数の所定の割り当てリストのうちの１つを選択することによって割り当てリストの割り当てを提供するように構成されることができる。例えば、第１の光源及び第２の光源の複数の特性に対する割り当てリストは、測定又はシミュレーションによって予め決定され、照明器具の納入前に割り当て提供ユニットに提供されることができる。好ましくは、特性は、照明器具の第１の光源及び第２の光源の測定されたＣＣＴを少なくとも含む。さらに、特性は、例えば、照明器具の使用中に第１及び第２の光源がそれらのＣＣＴ特性を変えることが既知である場合、第１及び第２の光源のＣＣＴの経時的な、例えば、照明時間ごとの既知の進行(known development)を含むことができる。

一実施形態では、色温度提供ユニットは、照明器具によって提供される光の所望の全体的な輝度値に対応する所望の調光レベルをさらに提供するように構成され、輝度値決定ユニットは、さらに所望の調光レベルに基づいて第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。好ましくは、調光レベルは、照明器具によって提供されることができる最大の輝度値のパーセンテージとして提供される。代替的に、所望の調光レベルは、照明器具の光に対する絶対輝度値として提供されることができる。この場合、輝度値決定ユニットは、とりわけ、照明器具が、第１の輝度値及び第２の輝度値に従って動作される場合、所望の調光レベルを有する光を提供するように、さらに所望の調光レベルに基づいて第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。好ましい実施形態では、輝度値決定ユニットは、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて第１の一時的な輝度値(temporary brightness value)及び第２の一時的な輝度値を決定するように構成され、第１の光源及び第２の光源が第１の一時的な輝度値及び第２の一時的な輝度値で動作されるように照明器具が制御される場合、照明器具は、最大可能な輝度値を有する光を提供し、輝度値決定ユニットは、第１の一時的な輝度値及び第２の一時的な輝度値を所望の調光レベルに補間することによって第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。とりわけ、第１及び第２の輝度値への第１及び第２の一時的な輝度値の線形補間は、調光レベルに応じた第１及び第２の一時的な輝度値のスケーリングに対応する。例えば、調光レベルが、照明器具によって提供される光の最大可能な輝度値の５０％を指す場合、第１及び第２の輝度値は、第１及び第２の一時的な輝度値を半分で割ることによって決定されることができる。代替的に、割り当て提供ユニットによって提供される割り当てリストはさらに、異なる調光レベルに対する割り当てを含むことができ、この場合、輝度値決定ユニットは、割り当てリストによって提供される割り当てを補間して、照明器具が所望の調光レベルを有する光を提供することを可能にする第１及び第２の輝度値を決定するために使用されることができる。

本発明のさらなる態様では、照明器具であって、ａ）第１の光源及び第２の光源であって、第１の光源及び第２の光源は、それぞれ第１のＣＣＴ及び第２のＣＣＴで白色光を生成するように構成され、当該照明器具によって生成される光は、第１の光源及び第２の光源によって生成される光の組み合わせである、第１の光源及び第２の光源と、ｂ）上述した実施形態による当該照明器具を制御するための制御モジュールとを含む、照明器具が提供される。

本発明のさらなる態様では、第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御する方法であって、第１の光源及び第２の光源は、それぞれ第１のＣＣＴ及び第２のＣＣＴで白色光を生成するように構成され、照明器具によって生成される光は、第１の光源及び第２の光源によって生成される光の組み合わせであり、当該方法は、ａ）所望の色温度を提供するステップと、ｂ）複数の割り当てを含む割り当てリストを提供するステップであって、各割り当ては、第１の光源に対する第１の割り当て輝度値及び第２の光源に対する第２の割り当て輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを含み、第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値は、照明器具が、第１の割り当て輝度値及び第２の割り当て輝度値でそれぞれ第１の光源及び第２の光源を動作させるように制御される場合、照明器具が、予め定められたＣＣＴを有する光を生成するように、予め定められたＣＣＴに割り当てられる、ステップと、ｃ）所望の色温度及び割り当てリストに基づいて、それぞれ第１の光源及び第２の光源に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するステップと、ｄ）照明器具の第１の光源及び第２の光源が、それぞれ第１の輝度値及び第２の輝度値を有する光を提供するように動作されるように照明器具を制御するステップとを含む、方法が提供される。

本発明のさらなる態様では、第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、請求項１に記載の制御モジュールに、当該コンピュータプログラムが制御モジュールによって実行される場合に請求項１１に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラムが提供される。さらに、上記コンピュータプログラムを含む、又は請求項１１に記載の方法のステップを実行するように構成される論理回路が提供されることができる。

請求項１の制御モジュール、請求項１０の照明器具、請求項１１の方法、及び請求項１２のコンピュータプログラムは、同様及び／又は同一の好適な実施形態、とりわけ、従属請求項に記載されるような実施形態を有することを理解されたい。

本発明の好ましい実施形態は、従属請求項又は上記の実施形態とそれぞれの独立請求項との任意の組み合わせであり得ることも理解されたい。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に述べられる実施形態を参照して明らかになり、解明されるであろう。

本発明による照明器具の一実施形態を概略的及び例示的に示す。 本発明の例示的な実施形態の関数を示す概略図である。 本発明による照明器具を制御する方法の一実施形態を例示的に示すフローチャートを示す。

図１は、本発明による照明器具の一実施形態を概略的及び例示的に示している。この実施形態では、照明器具１００は、照明器具ハウジング１１０内に配置された第１の光源１１１及び第２の光源１１２を含む。照明器具１００は、第１の光源１１１及び第２の光源１１２によって提供される光が組み合わされて、照明器具１００の全体的な光を提供するように構成される。好ましくは、第１の光源１１１及び第２の光源１１２は、ＬＥＤとして設けられる。第１の光源１１１は、第１のＣＣＴを有する白色光を提供し、第２の光源１１２は、第２のＣＣＴを有する白色光を提供する。以下の説明では、第１の光源１１１は、２７００Ｋの色温度を有する暖(warm)白色光を提供し、第２の光源１１２は、６５００ＫのＣＣＴを有する冷(cold)白色光を提供すると仮定している。したがって、照明器具１００は、２７００Ｋと６５００Ｋとの間の範囲のＣＣＴを有する光を提供するように構成される。

照明器具１００は、第１の光源１１１及び第２の光源１１２を制御するため、斯くして、照明器具１００を制御するための制御モジュール１２０を含む。制御モジュール１２０は、色温度提供ユニット１２１と、割り当て提供ユニット１２２と、輝度値決定ユニット１２３と、制御ユニット１２４とを含む。

色温度提供ユニット１２１は、所望の色温度を提供するように構成される。とりわけ、この実施形態では、色温度提供ユニット１２１は、ユーザが所望の色温度を入力することができる、（図１には示されていない）入力ユニットに接続される。所望の色温度は、一般に、所望の色を有する光を放射する黒体の温度を指す。光源１１１、１１２を含む照明器具１００は、第１の光源１１１及び第２の光源１１２の光の組み合わせを指す光しか提供することができないが、第１の光源１１１及び第２の光源１１２によって提供される光は、必ずしも黒体によって生成される光を指すわけではない。その代わり、照明器具１００は、所望の色温度に近似したＣＣＴを有する光、好ましくは、所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかない(indistinguishable)光を提供するように、制御モジュール１２０によって制御されるべきである。

この目的を達成するために、割り当て提供ユニット１２２は、割り当てリストを提供する。この実施形態では、割り当て提供ユニット１２２は、所定の割り当てリスト、例えば、照明器具１００の納入前に決定されて記憶されている割り当てリストを記憶する記憶ユニットに相当する。割り当てリストは、複数の割り当てを含み、各割り当ては、予め定められたＣＣＴと、第１の光源１１１に対する第１の割り当て輝度値と、第２の光源１１２に対する第２の割り当て輝度値との組み合わせを指す。割り当てリストの決定中、割り当ては、第１の光源１１１が第１の割り当て輝度値で動作され、第２の光源１１２が第２の割り当て輝度値で動作される場合に、照明器具１００が予め定められたＣＣＴを有する光を提供するように決定される。

輝度値決定ユニット１２３は、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて、第１の光源１１１及び第２の光源１１２に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。好ましくは、輝度値決定ユニット１２３は、照明器具１００によって提供される光が、可能な限り近くに所望の色温度に近似する色温度、好ましくは、平均的なユーザにとって所望の色温度に対応するＣＣＴと区別がつかない色温度を有するように、第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するように構成される。以下では、第１の輝度値及び第２の輝度値の決定の一実施形態が、図２に関してより詳細に説明される。

図２に示される第１の例２１０では、割り当てリストが２つの割り当てだけを含み、第１の割り当ては、ボックス１１１として概略的に示される、第１の光源１１１によって提供されるＣＣＴを含み、第２の割り当ては、ボックス１１２として概略的に示される、第２の光源１１２のＣＣＴに対応すると仮定している。第１の割り当てはさらに、第１の光源１１１によって提供され得る最大輝度値の１００％の第１の割り当て輝度値と、第２の光源１１２によって提供され得る最大輝度値の０％の第２の割り当て輝度値とを含む。第２の割り当ては、それに応じて、０％の第１の割り当て輝度値と、１００％の第２の割り当て輝度値とを含む。この例では、照明器具１００によって提供されるべき所望の色温度２１４は、図２に矢印で示される所望の色温度２１４に関して、割り当てリストの第１の割り当てと第２の割り当てとの間の線形補間によって決定される。線形色温度コース(linear color temperature course)は、矢印２１３によって示されている。さらに、図２において、矢印２１５は、所望の色温度２１４と、暖光源(warm light source)である第１の光源１１１のＣＣＴとの差を指し、矢印２１６は、所望の色温度２１４と、冷光源(cold light source)である第２の光源１１２のＣＣＴとの差に対応する。本例によれば、輝度値決定ユニット１２３は、以下の方法に従って第１の光源１１１及び第２の光源１１２に対する輝度値を決定するように構成されることができる。まず、輝度値決定ユニット１２３は、

によって第１の光源比ＷＲを算出するように構成されることができる。ここで、ＴＣは第２の光源のＣＣＴを指し、ＴＲは所望の色温度２１４を指し、ΔＴは第２の光源１１２のＣＣＴと第１の光源１１１のＣＣＴとの差を指す。したがって、第２の光源比ＣＲは、

によって算出されることができる。ここで、ＴＷは、第１の光源のＣＣＴを指す。輝度値決定ユニット１２３は、第１及び第２の光源比ＣＲ及びＷＲに基づいて、例えば、第１及び第２の光源比ＣＲ及びＷＲに、照明器具の所与の全体的な輝度、例えば１００％等を乗算することにより、第１及び第２の輝度値ＣＢ及びＷＢを決定するように構成される。

さらに、照明器具１００の所望の調光レベルは、色温度提供ユニット１２１によって提供されることができ、ここで、所望の調光レベルは、この例では、照明器具１００の所望の全体的な輝度値ＢＲを指す。この場合、輝度値決定ユニット１２３は、
ＣＢ＝ＢＲ×ＣＲ、
ＷＢ＝ＢＲ×ＷＲ、
に従って第１及び第２の輝度値ＷＢ及びＣＢを決定するように構成されることができる。

この例示的な算出に続いて、照明器具１００が所望の色温度２１４に近似した色温度を有する光を提供することを可能にする第１及び第２の輝度値ＷＢ及びＣＢが提供されることができる。しかしながら、黒体温度に相関するＣＣＴは、照明器具１００の色温度範囲にわたって等距離に(equidistantly)分布しないので、上記のような線形補間によって提供される近似色温度は、必ずしも所望の色温度２１４のＣＣＴに対応せず、所望の色温度２１４の大まかな推定(rough estimate)に過ぎない可能性が高い。それゆえ、割り当てリストは、図２の図２２０に概略的に示されるように、３つ以上の割り当てを含むことが好ましい。

図２の図２２０では、ＣＣＴ値の非線形分布が、曲線２２３によって示されている。さらに、この例の割り当てリストによって提供される割り当てが、曲線２２３上のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５及びＰ６として示されている。より良い理解のために、ポイントＰ１～Ｐ６の割り当ては、例示的に、以下の表に提供される。

割り当てリスト、例えば、上記の表に例示的に示される割り当てリストは、好ましくは、照明器具１００の生産の観点で決定される。例えば、照明器具１００と同じ仕様を有する照明器具が、異なる第１及び第２の輝度値に対する照明器具のＣＣＴを測定し、異なる第１及び第２の輝度値の測定されたＣＣＴに基づいて割り当てリストを提供するために使用されることができる。代替的に、割り当てリストは、照明器具１００の既知の仕様、すなわち、特性に基づいて算出されてもよい。例えば、第１の光源１１１及び第２の光源１１２のＣＣＴが既知である場合、第１の光源１１１及び第２の光源１１２のＣＣＴ間の複数のＣＣＴに対する第１及び第２の輝度値は、既知の色温度算出に従って算出されることができる。

照明器具１００が、所望の色温度２１４に対応するＣＣＴをよりよく推定する色温度を有する光を生成することを可能にするために、第１の輝度値及び第２の輝度値は、輝度値決定ユニット１２３によって、割り当てリストの提供された割り当て間を線形補間することにより、例えば、少なくとも２つの最も近い予め定められたＣＣＴの予め定められたＣＣＴ、並びに、第１の輝度値及び第２の輝度値を補間する補間関数を決定することにより算出されることができる。提供された割り当てＰ１～Ｐ６それぞれの間の線形補間は、図２２０において矢印２２１によって示されている。

例えば、図２２０に示される所望の色温度２１４に対して、輝度値決定ユニット１２３は、第１の最も近い予め定められたＣＣＴ値及び第２の最も近い予め定められたＣＣＴ値を決定するように構成されることができる。割り当てＰ３の第１の最も近い予め定められたＣＣＴ値は、所望の色温度２１４よりも小さく、所望の色温度２１４と所望の色温度２１４よりも小さいすべての予め定められたＣＣＴとの間の最小の差を提供する、割り当てリストの予め定められたＣＣＴに対応する。割り当てＰ４の第２の最も近い予め定められたＣＣＴは、輝度値決定ユニット１２３によって、すべての予め定められたＣＣＴのうちの、所望の色温度２１４よりも大きく、所望の色温度２１４よりも大きいすべての予め定められたＣＣＴのうち所望の色温度２１４との差が最も小さい値を有する予め定められたＣＣＴとして決定されることができる。この場合、第１の輝度値及び第２の輝度値は、所望の色温度２１４に対して、輝度値決定ユニット１２３によって、割り当てリストの割り当てＰ３の第１の最も近い予め定められたＣＣＴと割り当てＰ４の第２の最も近い予め定められたＣＣＴとの間で、図２１０に関して上記で説明したのと同様に線形補間することにより決定されることができる。この実施形態の場合、第１の輝度値及び第２の輝度値で動作される照明器具１００は、より正確に所望の色温度に近似した色温度を有する光を提供する。好ましくは、補間の精度は、割り当てリストによって提供される予め定められたＣＣＴの数を増やすことによって、及び／又は、決定された最も近い予め定められたＣＣＴに基づいて高次の補間関数を決定し、高次の補間関数に基づいて第１及び第２の輝度値を決定することによって高められる。輝度値決定ユニット１２３は、第１及び第２の輝度値で照明器具１００を動作させる際に提供される照明器具１００の光が、平均的なユーザにとって、所望の色温度に対応するＣＣＴを有する光と区別がつかないように、第１及び第２の輝度値を補間するように構成されることが好ましい。

この場合、制御ユニット１２４は、輝度値決定ユニット１２３によって決定される第１の輝度値及び第２の輝度値で第１の光源１１１及び第２の光源１１２を動作させることによって照明器具１００を制御するように構成される。第１の輝度値及び第２の輝度値で第１の光源１１１及び第２の光源１１２を動作させるために、制御ユニット１２４は、第１の光源１１１及び第２の光源１１２がそれぞれ第１の輝度値及び第２の輝度値を有する光を提供するように、第１の光源１１１及び第２の光源１１２に提供される必要があるそれぞれの電力を決定するように構成されることができる。

図３は、本発明による照明器具１００を制御する方法の一実施形態を例示的に示すフローチャートを示している。方法３００は、所望の色温度２１４を提供する第１のステップ３１０を含む。さらに、第２のステップ３２０において、割り当てリストが提供され、割り当てリストは、上述したような複数の割り当てを含む。第３のステップ３３０において、第１及び第２の輝度値が、所望の色温度２１４及び割り当てリストに基づいて、それぞれ第１の光源１１１及び第２の光源１１２に対して決定され、第１の輝度値及び第２の輝度値は、例えば、上述の方法に従って決定される。さらに、最後のステップ３４０において、照明器具１００、とりわけ、第１の光源及び第２の光源が、第１の輝度値及び第２の輝度値を有する光を提供するように制御される。

上記の実施形態では、所望の色温度は、ユーザによって色温度提供ユニットに直接提供されるが、他の実施形態では、所望の色は、例えば、複数の照明器具の照明設定を制御する照明制御システムによって提供されることができ、又は、所望の色温度は、色温度提供ユニットに記憶され、やはり色温度提供ユニットに記憶される状況下、例えば、特定の昼若しくは夜の時間に関して提供されることができる。

上記の実施形態では、割り当てリストは、予め定められたＣＣＴと第１及び第２の割り当て輝度値との間の割り当てを含むが、他の実施形態では、割り当てリストは、予め定められたＣＣＴと、第１及び第２の割り当て輝度値と、照明器具によって生成される光の全体的な輝度に対応する調光レベルとの間の割り当てを含むことができる。そのような実施形態では、色温度提供ユニットはさらに、所望の調光レベルを提供するように構成されることができ、この場合、輝度値決定ユニットは、異なる調光レベルに対する割り当てを含む割り当てリストに基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成されることができる。

上記の実施形態では、輝度値決定ユニットは、割り当てリストの割り当て間の線形補間に基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成されるが、他の実施形態では、輝度値決定ユニットは、高次の補間に基づいて第１及び第２の輝度値を決定するように構成されることができる。例えば、そのような場合、輝度値決定ユニットは、３つ以上の最も近い予め定められたＣＣＴを提供し、３つ以上の最も近いＣＣＴの第１及び第２の割り当て輝度値に基づいて第１及び第２の輝度値を補間するように構成されることができる。代替的に、輝度値決定ユニットは、割り当てリストの中で、所望の色温度に最も近い値を有するＣＣＴである１つの最も近い予め定められたＣＣＴのみを決定するように構成されることができ、この場合、輝度値決定ユニットは、最も近い予め定められたＣＣＴの第１及び第２の割り当て輝度値を、第１及び第２の輝度値として決定するように構成されることができる。そのような実施形態では、割り当てリストは、フルレンジの割り当てリストを指し、フルレンジの割り当てリストは、割り当てリストが降順又は昇順のＣＣＴに関してソートされる場合、常に、割り当てリストの少なくとも２つの任意の隣接する予め定められたＣＣＴが、互いにマクアダム楕円(MacAdam ellipse)内にある色座標を含むような割り当てを提供することが好ましい。

図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。

請求項では、単語「含む（comprising）」は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。

単一のユニット又はデバイスが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

１つ又は複数のユニット又はデバイスによって実行される、第１及び第２の輝度値の決定、又は照明器具の制御等のプロシージャは、他の任意の数のユニット又はデバイスによって実行されることができる。これらのプロシージャ及び／又はシステムのオペレーションは、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実装されることができる。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又は他のハードウェアの一部として供給される、光学記憶媒体又は固体記憶媒体等の、好適な媒体において記憶／頒布されてもよいが、インターネット、又は他の有線若しくは無線の通信システム等を介して、他の形態で頒布されてもよい。

請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本発明は、調整可能な色温度を有する照明器具を提供するための計算労力を低減することを可能にする制御モジュールを提供することに関する。照明器具は、２つの光源、例えば、ＬＥＤを含み、各光源は、異なるＣＣＴで白色光を生成する。制御モジュールは、所望の色温度を提供する色温度提供ユニットと、割り当てを含む割り当てリストを提供する割り当て提供ユニットとを含み、各割り当ては、各光源に対する輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを含む。輝度値決定ユニットは、所望の色温度及び割り当てリストに基づいて光源に対する輝度値を決定し、制御ユニットは、決定された輝度値に基づいて照明器具を制御する。制御モジュールは、色温度調整可能な照明器具を提供するための構造及び計算労力を低減することを可能にする。

Claims (12)

1. 第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御するための制御モジュールであって、前記第１の光源及び前記第２の光源は、それぞれ第１の相関色温度（ＣＣＴ）及び第２の相関色温度で白色光を生成するように構成され、前記照明器具によって生成される光は、前記第１の光源及び前記第２の光源によって生成される光の組み合わせであり、当該制御モジュールは、
   所望の色温度を提供するための色温度提供ユニットと、
   複数の割り当てを含む割り当てリストを提供するための割り当て提供ユニットであって、各割り当ては、前記第１の光源に対する第１の割り当て輝度値及び前記第２の光源に対する第２の割り当て輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを含み、前記第１の割り当て輝度値及び前記第２の割り当て輝度値は、前記照明器具が、前記第１の割り当て輝度値及び前記第２の割り当て輝度値でそれぞれ前記第１の光源及び前記第２の光源を動作させるように制御される場合、前記照明器具が、前記予め定められたＣＣＴを有する光を生成するように、前記予め定められたＣＣＴに割り当てられる、割り当て提供ユニットと、
   ＣＣＴに依存して第１の輝度値及び第２の輝度値を補間する補間関数に基づいて、それぞれ前記第１の光源及び前記第２の光源に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するための輝度値決定ユニットであって、前記輝度値決定ユニットは、前記割り当てリストにおいて提供される前記予め定められたＣＣＴのうちの最も近い予め定められたＣＣＴに基づいて前記補間関数を決定するように構成され、前記最も近い予め定められたＣＣＴは、前記所望の色温度に最も近い値を有する前記割り当てリストの予め定められたＣＣＴに対応する、輝度値決定ユニットと、
   前記照明器具の前記第１の光源及び前記第２の光源が、それぞれ前記第１の輝度値及び前記第２の輝度値を有する光を提供するように動作されるように前記照明器具を制御するための制御ユニットと、
   を含む、制御モジュール。
2. 前記輝度値決定ユニットは、補間関数として、前記最も近い予め定められたＣＣＴ、並びに、前記最も近い予め定められたＣＣＴに割り当てられる前記第１の割り当て輝度値及び前記第２の割り当て輝度値を線形補間する関数を決定するように構成される、請求項１に記載の制御モジュール。
3. 前記輝度値決定ユニットは、補間関数として、第１の最も近い予め定められたＣＣＴ及び第２の最も近い予め定められたＣＣＴを線形補間する関数を決定するように構成され、前記第１の最も近い予め定められたＣＣＴは、前記所望の色温度よりも小さい最も近い予め定められたＣＣＴに対応し、前記第２の最も近い予め定められたＣＣＴは、前記所望の色温度よりも大きい最も近い予め定められたＣＣＴに対応する、請求項２に記載の制御モジュール。
4. 前記第１の光源及び前記第２の光源の制御は、前記第１の輝度値及び前記第２の輝度値を有する光を提供するように前記第１の光源及び前記第２の光源を動作させるために必要な第１の電力及び第２の電力を決定することと、前記第１の電力及び前記第２の電力でそれぞれ前記第１の光源及び前記第２の光源を動作させることとを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御モジュール。
5. 前記制御ユニットは、前記第１の光源及び前記第２の光源の既知のエフィカシー値に基づいて、前記第１の電力及び前記第２の電力を決定するように構成される、請求項４に記載の制御モジュール。
6. 前記割り当て提供ユニットは、前記照明器具の予め定められた及び／又は測定された特性に基づいて前記割り当てリストの割り当てを提供するように構成される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御モジュール。
7. 前記特性は、前記照明器具の前記第１の光源及び前記第２の光源の測定されたＣＣＴを少なくとも含む、請求項６に記載の制御モジュール。
8. 前記色温度提供ユニットは、前記照明器具によって提供される光の所望の全体的な輝度値に対応する所望の調光レベルをさらに提供するように構成され、前記輝度値決定ユニットは、さらに前記所望の調光レベルに基づいて前記第１の輝度値及び前記第２の輝度値を決定するように構成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御モジュール。
9. 前記輝度値決定ユニットは、前記所望の色温度及び前記割り当てリストに基づいて第１の一時的な輝度値及び第２の一時的な輝度値を決定するように構成され、前記第１の光源及び前記第２の光源が前記第１の一時的な輝度値及び前記第２の一時的な輝度値で動作されるように前記照明器具が制御される場合、前記照明器具は、最大可能な輝度値を有する光を提供し、前記輝度値決定ユニットは、前記第１の一時的な輝度値及び前記第２の一時的な輝度値を前記所望の調光レベルに補間することにより前記第１の輝度値及び前記第２の輝度値を決定するように構成される、請求項８に記載の制御モジュール。
10. 照明器具であって、
    第１の光源及び第２の光源であって、前記第１の光源及び前記第２の光源は、それぞれ第１のＣＣＴ及び第２のＣＣＴで白色光を生成するように構成され、当該照明器具によって生成される光は、前記第１の光源及び前記第２の光源によって生成される光の組み合わせである、第１の光源及び第２の光源と、
    請求項１に記載の当該照明器具を制御するための制御モジュールと、
    を含む、照明器具。
11. 第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御する方法であって、前記第１の光源及び前記第２の光源は、それぞれ第１のＣＣＴ及び第２のＣＣＴで白色光を生成するように構成され、前記照明器具によって生成される光は、前記第１の光源及び前記第２の光源によって生成される光の組み合わせであり、当該方法は、
    所望の色温度を提供するステップと、
    複数の割り当てを含む割り当てリストを提供するステップであって、各割り当ては、前記第１の光源に対する第１の割り当て輝度値及び前記第２の光源に対する第２の割り当て輝度値が割り当てられる予め定められたＣＣＴを含み、前記第１の割り当て輝度値及び前記第２の割り当て輝度値は、前記照明器具が、前記第１の割り当て輝度値及び前記第２の割り当て輝度値でそれぞれ前記第１の光源及び前記第２の光源を動作させるように制御される場合、前記照明器具が、前記予め定められたＣＣＴを有する光を生成するように、前記予め定められたＣＣＴに割り当てられる、ステップと、
    ＣＣＴに依存して第１の輝度値及び第２の輝度値を補間する補間関数に基づいて、それぞれ前記第１の光源及び前記第２の光源に対する第１の輝度値及び第２の輝度値を決定するステップであって、前記補間関数は、前記割り当てリストにおいて提供される前記予め定められたＣＣＴのうちの最も近い予め定められたＣＣＴに基づいて決定され、前記最も近い予め定められたＣＣＴは、前記所望の色温度に最も近い値を有する前記割り当てリストの予め定められたＣＣＴに対応する、ステップと、
    前記照明器具の前記第１の光源及び前記第２の光源が、それぞれ前記第１の輝度値及び前記第２の輝度値を有する光を提供するように動作されるように前記照明器具を制御するステップと、
    を含む、方法。
12. 第１の光源及び第２の光源を含む照明器具を制御するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、請求項１に記載の制御モジュールに、当該コンピュータプログラムが前記制御モジュールによって実行される場合に請求項１１に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。

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