JP5969023B2 - 発光装置のためのコントローラ - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置のためのコントローラ、特に発光装置における光の色を制御するように適応されたコントローラに関する。
マッキャンドレス・メソッド(McCandless method)は、劇場の舞台で3D効果を高めるのに使用されている。舞台のある一定のエリアは、2つの発光照明器具によって、1つは左から、1つは右から、照明される。しばしば、これらの照明器具は、90°の角度で配置される。一方の照明器具は、寒色(高い色温度Tcを有する青色、紫色又は白色)の光を放ち、他方の照明器具は、暖色(低いTcを有する琥珀色、ピンク色、又は白色)の光を放つ。寒色の光ビームが作り出す影のエリアは、暖色のビームによって照明され、従って物体の奥行(例えば、俳優の顔)が誇張される。これが、舞台上の物体の3D性を高める。
照明デザイナーは、より劇的にするために舞台上でこの効果を誇張するように決めてもよい。例えば、俳優が、一方の側から暖色によって、他方の側から寒色によって照明される場合、暖色及び寒色の影が俳優の顔に生ずる。これらの影をうまく使うことは、照明デザイナーにとって、奥行(3D効果)を強める又は弱めるための重要なツールである。
照明されている物体の後ろには、寒色及び暖色がそれぞれ舞台上の背景を照明するエリアがあるであろう。更に、混合光を提供する色の両方によって照明されるエリアがあるであろう。照明デザイナーは、混合光の色を、物体の後ろの舞台上の照明効果として使用するために制御することを望んでいる。
特定の混合された光の色にたどり着くために、照明デザイナーは、照明器具からの2つの光で、2つの光が両方ともマッキャンドレス効果をもたらし、所望の混合された光の色をもたらすであろうことを実験する必要がある。これは、非常に複雑で時間がかかる。
従って、照明デザイナーがマッキャンドレス効果及び混合された光の色の両方を制御できるように、劇場内の発光照明器具を調整する際に、照明デザイナーを補助するニーズがある。
この問題を克服し、照明デザイナーが発光装置の光出力を制御するのを補助することが本発明の目的である。
本発明の第1態様によると、この目的及び他の目的は、物体を同時に照明するように配置された第1発光装置及び第2発光装置の光出力を制御するためのコントローラによって達成される。コントローラは、ユーザが、第1発光装置によって出力される第1の色を設定できる第1ユーザインターフェースと、ユーザが、前記第1発光装置及び前記第2発光装置の両方によって照明される前記物体の後ろの共通エリアの所望の混色を設定できる第2ユーザインターフェースと、第1ユーザインターフェース及び第2ユーザインターフェースに接続される処理回路とを有する。処理回路は、第1発光装置に提供されると、結果として前記第1の色になる第1照明パラメータを決定し、第2発光装置に提供されると、結果として前記第2の色になる第2照明パラメータを決定するように構成されている。第2の色は、第1の色及び第2の色が混合されると、所望の混色が達成され、第1の色及び混色がラインを規定し、第1の色に対して所望の混色の反対側で色空間色度図内で前記ライン上に第2の色が位置付けられるように、第1の色及び混色が色空間色度図内に位置付けられるように決定される。コントローラは、更に、第1照明パラメータを第1発光装置に提供し、第2照明パラメータを第2発光装置に提供するための発光装置インターフェースを有する。
照明デザイナーは、これによって常に、設定された第1の色でマッキャンドレス効果を得ることができ、同時に混色を制御することができる。混色は、第1の色及び第2の色の混合を含む。劇場の舞台では、照明デザイナーは、第1及び第2発光装置によって提供されたマッキャンドレス効果を失うリスクを冒さずに混色を変えることができる。コントローラは、多くの可能な色が発光装置から出力されることを可能とする。照明デザイナーは、第1発光装置から出力される色と、結果として生ずる第1の色及び第2の色の混色とを選択する際に広い自由度を有する。発光装置は、基本的に任意の色の出力光を提供することができるLED装置でもよい。コントローラは、照明デザイナーがLED装置の可能性を利用することができるように、LED装置の出力を制御することができる。
3色は、色空間色度図の中のそれぞれの値によって表される。混色は、色空間色度図の中でポイント値表示を提供するように設定される。第1の色を表わすポイント値及び混色を表わすポイント値がラインを規定するように、第1の色、例えば暖色は、色空間色度図の中でポイント値表示を提供するように設定される。第2の色は、ライン上で、第1の色のポイント値に対して混色のポイント値の反対側のポイント値により第2の色が色空間色度図の中で表されるように、決定される。設定された第1の色が変更される場合、第1の色に対するポイント値表示は、第1の色及び混色の表示によって規定されたラインの方向を変えながら動く。処理回路は、これによって第2の色に対する色空間色度図の中のポイント値表示がライン上で、第1の色の値に対して混色値の反対側に存在し続けるように、第2照明パラメータを再計算する。第2照明パラメータは、これによってマッキャンドレス効果が維持されるように再計算される。
コントローラは、1つの実施形態ではコンピュータに接続され、コンピュータは、設定された第1の色及び設定された混色を制御するためにプログラミングされる。コンピュータは、一定期間に渡って、第1の色及び混色に対する値を所望のパターンに変更するようにプログラミングされる。その期間の間、コントローラは、適切な第2の色が継続して得られるように、継続して第2照明パラメータを再計算する。
1つの実施形態では、色空間色度図の中で、混色から第1の色及び第2の色のそれぞれとの間の距離は、実質的に等しい。
両方の発光装置の光強度と、両方の発光装置と照明される対象との距離とが等しい場合、混色のポイント値表示と第1の色及び第2の色のそれぞれのポイント値表示との間の距離は等しくなる。これは、一定のマッキャンドレス効果を提供する。2つの発光装置の光強度、及び/又は照明された対象との距離が異なる場合、処理回路が差を補償する。補償は、混色表示から第1の色表示までの距離と比べて、混色表示までの距離が異なる、図の中の第2の色のポイント値表示に対応する第2照明パラメータを決定することによって行われる。
1つの実施形態では、第1の色は、第1の色の色空間色度値に設定され、混色は、混色の色空間色度値に設定されるように構成され、処理回路は、混色の色空間色度値から第1の色の色空間色度値を減ずることによって、第2の色を第2の色の色空間色度値として決定するように構成される。
全ての色は、色空間色度図の中の値によって表示される。処理回路は、第1の色及び混色に対する色空間色度値に基づいて第2の色を決定するように適応される。色の数理計算は、これによって達成される。第1及び第2ユーザインターフェースは、それぞれの色に対して色空間色度値を設定するために使用される。第2の色に対する色空間色度値は、処理回路によって、第1の色及び混色に対する色空間色度値に基づいた数理計算を通して決定される。
更に、1つの実施形態では、第1及び第2発光装置は、各々がいくつかのn色の発光ダイオードを有するLED装置でもよく、処理回路は、第2発光装置における発光ダイオードのn色のそれぞれに対する光強度値を決定することによって、第2発光装置の第2の色Bを決定するように構成されており、処理回路は、更に、設定された第1の色A及び混色Cにおけるn色のそれぞれに対する光強度値を決定するように構成されており、処理回路は、Bi=Ci−Aiによって、第2発光装置における第2の色Bに対するn色の中の各i番目に対する光強度値を決定するように構成されている。
LED装置は、基本的に任意の色を放射できるLED照明器具でもよい。LED装置は、LED装置から特定の色の光を放射するために共に混合される複数の色の発光ダイオードを有してもよい。設定された第1の色及び混色を、発光ダイオードの各色に対する光強度値として表すことで、色Bの決定は、発光ダイオードの各色に対して実行され、第2LED装置における発光ダイオードに光強度として直接適用できる。設定された色及び計算された色に対する光強度値は、更に、第1及び第2LED装置における各色の発光ダイオードの量に依存する。第1及び第2LED装置は、有利には、等しい数の発光ダイオードの色、及び各色の等しい数の発光ダイオードを有してもよい。
別の実施形態では、混色は白色であり、第2ユーザインターフェースは、ユーザが混色の所望の色温度を設定できるように構成される。
照明デザイナーは、混色光を照明効果として使用してもよい。多くのケースにおいて、白の混色は、照明される物体の後ろの背景を照明するために望まれる。しかしながら、異なる色温度の白色光は、照明アレンジメントに異なる効果を与える。従って、照明デザイナーは、白の混色の色温度を設定する可能性を持ってもよい。混色は、色空間色度図の中の白色エリアに必ず表示される。
更なる実施形態では、コントローラは、照明される物体に届く各発光装置からの光が等しい強度となるように、各発光装置から照明される物体までの距離に基づく各発光装置からの光強度の差を補償するように構成される。
従って、コントローラは、第1発光装置と第2発光装置との間の劇場の舞台までの距離の差を補償する。この考慮は、更に、第2発光装置に提供された第2照明パラメータの決定に影響を及ぼす。2つの発光装置のそれぞれから照明物体までの距離の差の補償は、混色の表示から第1及び第2の色のそれぞれの表示までの間の距離の差によって、色空間色度図の中に表示される。
1つの実施形態では、コントローラは、第1及び第2発光装置の一方と一体化され、第1及び第2発光装置の他方と接続されてもよい。
従って、照明デザイナーが、第1の色及び混色を発光装置の1つに直接設定することができるという、よりコンパクトな照明配置が達成される。コントローラは、ワイヤ又はワイヤレス接続を介して、他方の発光装置に接続される。
代替的に、1つの実施形態では、コントローラは、第1及び第2発光装置とのワイヤレス接続のために構成されたトランスミッタを有してもよい。
コントローラは、発光装置にワイヤレスで照明パラメータを送信するように適応される。コントローラは、従ってワイヤレス通信のためのトランスミッタを有する。従ってこのようなコントローラは、コントローラからワイヤレス信号を受信するための受信機を有する発光装置にワイヤレス接続するように適応される。これは、コントローラを操作するとき、照明デザイナーにより広い自由度を提供する。照明デザイナーは、コントローラで色を設定するとき、照明されたエリア内を自由に移動することができる。
更に、本発明のさまざまな実施形態によるコントローラは、有利には、それぞれがコントローラに接続された第1発光装置及び第2発光装置を更に有する照明配置の中に含まれてもよい。コントローラは、第1及び第2発光装置の光出力を制御する。第1及び第2発光装置は、コントローラの発光装置インターフェースを介してコントローラに接続される。
本発明は、請求項に引用される特徴の全ての可能な組み合わせに関することに留意されたい。
具体的な特徴及び利点を含む、本発明の様々な態様は、以下の詳細な説明及び添付された図から容易に理解されるであろう。
本発明の実施形態によるコントローラを有する照明アレンジメントを示す。 略ブロック図を示す。 色空間色度図の一つを示す。 色空間色度図の一つを示す。
本発明は、本発明の現在好ましい実施形態が示されている添付された図を参照して、これ以降詳細に説明されるであろう。しかしながら、この発明は、多くの異なる形式で実施されてもよく、ここに明記された実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、一貫性及び完全性のために提供され、当業者に発明の範囲を十分に伝える。同一の参照符号は、全体を通して同一の要素を示す。
図1及び図2は、実施形態による照明アレンジメント1を示す。照明アレンジメント1は、両方がコントローラ30に接続されている、2つの照明器具10、20を有する。照明器具10、20は、互いに対してある角度で配置されている。照明器具10、20は、物体40を照明するように配置されている。物体は、舞台上の人間でもよい。2つの照明器具10、20による照明で物体40にマッキャンドレス効果を実現するために、第1照明器具10は、物体40の一方の側に第1の色11を提供し、第2照明器具20は、物体40のもう一方の側に第2の色21を提供する。第1の色11及び第2の色21の一方は暖色であり、他方は寒色である。
物体40を照明しない照明器具10、20からの光は、物体40の後ろに位置付けられる背景50を照明するであろう。背景50の第1エリア60は、第1照明器具10からの第1の色11の光によって照明されるであろう。背景50の第2エリア70は、第2照明器具20からの第2の色21の光によって照明されるであろう。第1エリア60と第2エリア70との間には、第1照明器具10及び第2照明器具20の両方からの光が照明する混合エリア80が存在するであろう。第1の色11及び第2の色21は、混合エリア80で混合され混色81になるであろう。
コントローラ30は、それぞれのケーブル12、22を介して、第1照明器具10及び第2照明器具20に接続されている。代替的に、コントローラ30は、照明器具10、20の一方と一体化され、他方の照明器具に接続されてもよい。更なる代替的な実施形態では、コントローラ30は、照明器具10、20にワイヤレスで接続されてもよい。
図2に更に見られるように、コントローラ30は、第1照明器具10における第1の色11及び第2照明器具20における第2の色21を制御する。色11、21は、第1照明パラメータ34を第1照明器具10に、第2照明パラメータ35を第2照明器具20に送信するコントローラ30によって制御される。それぞれの照明パラメータ34、35は、それぞれの照明器具10、20から特定の色を提供するために選択される。
コントローラ30は、第1ユーザインターフェース31及び第2ユーザインターフェース32を有する。第1ユーザインターフェース31は、ユーザが第1の色11を設定するように適応されている。第2ユーザインターフェース32は、ユーザが混色81を設定するように適応されている。ユーザ、例えば照明デザイナーは、混色81を、照明効果として使用するために、特定の色に設定してもよい。ユーザは、更に、照明された物体40に所望の配色を提供するために、第1の色11を設定してもよい。
コントローラ30は、更に、第1及び第2ユーザインターフェース31、32から入力信号36、37を受信するように構成された処理回路33を有する。処理回路33は、第1ユーザインターフェース31からの入力信号36に基づいて、第1照明パラメータ34を決定する。第1照明パラメータ34は、第1照明器具10に供給されたときに、第1ユーザインターフェース31に設定された第1の色11を提供するために決定される。処理回路33は、更に、第1ユーザインターフェース31からの入力信号36と、第2ユーザインターフェース32からの入力信号37とに基づいて、第2照明パラメータ35を決定する。第2照明パラメータ35は、第2照明器具20に供給されたときに、第2の色21を提供するために決定される。第2照明パラメータ35は、更に、第2照明器具20に供給されたときに、混合エリア80に混色81を提供するために決定され、所望の混色81は第2ユーザインターフェース32に設定されている。
第2照明パラメータ35は、更に、第2の色21が照明される物体40の一方の側を照明し、同時に第1の色11の光が物体40の他方の側を照明するとき、マッキャンドレス効果が得られるように決定される。
第1の色11及び混色81が設定されるのと同時に、マッキャンドレス効果が得られる適切な第2の色21は、図3に示されるように、色空間色度図100(CIE1931 x,y図)に説明されている。軸上の値は、カラーポイント(色点)(x,y)の座標を表している。図100の曲線110は、色空間色度図100の中の異なる色温度の白色光を表示しており、黒体線(Black Body Line)(BBL)110と呼ばれる。図3aでは、中央のポイント値120は、第2ユーザインターフェース32でユーザによって設定された混色81を表す。混色81は、BBL110に沿って設定された示された例の中にある。1つの実施形態では、混色81は、第2ユーザインターフェース32が、混合された白色光81の色温度を設定するとした場合、BBL110に沿って設定されるように制限される。代替的な実施形態では、混色81は任意の色に設定してもよい。
図3aの左側のポイント値130は、設定された第1の色11を表す。この例では、第1の色11は、白色光に設定されるが、混色81とは別の色温度の白色光に設定される。混色81及び第1の色11をそれぞれ表す2つのポイント値120、130は、共に色空間色度図100の中でライン150を規定する。コントローラ30の処理回路33は、図100において第2の色21を表すポイント値140が、ライン150上で、第1の色11を表すポイント値130に対して、混色81を表すポイント値120の反対側に、位置付けられるように、第2の色21に対する第2照明パラメータ35を決定する。更に、第2の色21に対する第2照明パラメータ35は、混色81を表すポイント値120と第2の色21を表すポイント値140との間の距離が、混色81を表すポイント値120と第1の色11を表すポイント値130との間の距離に等しくなるように決定される。ライン150上にあって、混色81を表すポイント値120までの上記距離を有する、第2の色21を表すポイント値140のアラインメントは、第1の色11と共に、照明された物体40にマッキャンドレス効果をもたらす第2の色21を提供する。図3aに示された例では、第1の色11は、第2の色21よりも高い色温度を有するであろう。従って、第1の色11は、寒色として、第2の色21は、対応する暖色として提供されるであろう。
図3bは、第1ユーザインターフェース31が、BBL110から離れたポイント値131によって表される第1の色11を提供するように設定される代替的な例を示す。従って、第2照明パラメータ35は、混色81を表すポイント値121と、第1の色11を表すポイント値131とによって規定されたライン151上に、第1の色11を表すポイント値131に対して、混色81を表すポイント値121の反対側に、依然として位置付けられているポイント値141によって表される第2の色21を提供するために決定される。色空間色度図101の中のポイント値141によって表される通り、第2の色21を提供するために第2照明パラメータ35を決定することによって、マッキャンドレス効果が、設定された第1の色11及び混色81と同様に、照明された物体40に得られるであろう。
図2に戻って参照すると、照明器具10、20のそれぞれは、複数の色のLEDを有する。照明器具10、20はそれぞれ、各色のLEDのセットを有する。図示された例では、各照明器具10、20は、異なる色のLEDの4つのセット1、2、3、4を有する。コントローラ30から第1照明器具10に供給される第1照明パラメータ34は、第1照明器具10の全てのLEDによって組み合わされる光が共に、設定された第1の色11に達成するように、照明器具10に、LEDの各セット1、2、3、4を動作するように指示する。コントローラ30から第2照明器具20に供給された第2照明パラメータ35は、第2照明器具20の全てのLEDによって組み合わされる光が共に、計算された第2の色21に達成するように、照明器具20に、LEDの各セット1、2、3、4を動作するように指示する。
コントローラ30において、第1照明パラメータ34の決定は、第1照明器具10のLEDの色セット1、2、3、4の番号に基づく。設定された第1の色11に対するパラメータを文字Aで示す場合、第1照明器具10が4つの異なる色のLEDを有するとき、A=A+A+A+Aとなるように、処理回路33は、色セット1、2、3、4のそれぞれに対するパラメータを決定するであろう。設定された混色81に対するパラメータを文字Cで示す場合、第1照明器具10及び第2照明器具20が4つの異なる色のLEDを有するとき、C=C+C+C+Cとなるように、処理回路33は、色セット1、2、3、4のそれぞれに対するパラメータを決定するであろう。決定された第2の色21に対するパラメータを文字Bで示す場合、第2照明器具20が4つの異なる色のLEDを有するとき、B=B+B+B+B及びB=C−A、(ここで、i=1、2、3、4である)となるように、処理回路33は、LEDのセット1、2、3、4のそれぞれに対するパラメータを決定するであろう。一般的に、第2照明パラメータ35は、B=C−Aを有し、ここで、i=1…nであり、nは、第2照明器具20における異なる色のLEDのセットの数に等しい。A及びCは、第1ユーザインターフェース31及び第2ユーザインターフェース32それぞれにおける設定に基づいて決定される。
当業者は、本発明が決して上述の好ましい実施形態に限定されないことを理解している。それどころか、多くの修正及び変形が添付の特許請求の範囲内において可能である。例えば、照明器具における異なる色のLEDのセットの数は、変更してもよい。更に、第1及び第2ユーザインターフェースは、ユーザが第1の色及び混色を設定する可能性によって変化してもよい。
加えて、開示された実施形態に対する変形は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって理解され実施され得る。請求項において、「有する(comprising)」という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかのアイテムの機能を充足してもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に引用され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用いられ得ないことを示すものではない。

Claims (9)

  1. 物体を同時に照明するように配置された第1発光装置及び第2発光装置の光出力を制御するためのコントローラであって、前記コントローラは、
    ユーザが、前記第1発光装置によって出力される第1の色を設定できる第1ユーザインターフェースと、
    ユーザが、前記第1発光装置及び前記第2発光装置の両方によって照明される前記物体の後ろの共通エリアの所望の混色を設定できる第2ユーザインターフェースと、
    前記第1ユーザインターフェース及び第2ユーザインターフェースに接続される処理回路であって、
    前記第1発光装置に提供されると、結果として前記第1の色になる第1照明パラメータを決定し、
    前記第2発光装置に提供されると、結果として第2の色になる第2照明パラメータを決定し、
    第1の色及び第2の色が混合されると、所望の混色が達成され、第1の色及び混色がラインを規定するように第1の色及び混色が色空間色度図内に表され、第1の色に対して所望の混色の反対側で色空間色度図内で前記ライン上に第2の色が表される前記処理回路と、
    前記第1照明パラメータを前記第1発光装置に提供し、前記第2照明パラメータを前記第2発光装置に提供するための発光装置インターフェースと、
    を有するコントローラ。
  2. 前記色空間色度図の中の前記混色から前記第1及び第2の色のそれぞれとの間の前記距離が、実質的に等しい、請求項1に記載のコントローラ。
  3. 前記第1の色は、第1の色の色空間色度値によって表され、前記混色は、混色の色空間色度値によって表され、前記処理回路が、前記混色の色空間色度値から前記第1の色の色空間色度値を減ずることによって、前記第2の色を第2の色の色空間色度値として決定する、請求項1又は2に記載のコントローラ。
  4. 前記第1及び第2発光装置がLED装置であり、
    各々がいくつかのn色の発光ダイオードを有し、
    前記処理回路は、前記第2発光装置における発光ダイオードの前記n色のそれぞれに対する光強度値を決定することによって、前記第2発光装置の前記第2の色Bを決定し、
    前記処理回路は、更に、前記設定された第1の色A及び混色Cにおける前記n色のそれぞれに対する光強度値を決定し、
    前記処理回路は、Bi=Ci−Aiによって、前記第2発光装置における前記第2の色Bに対する前記n色の中の各i番目に対する光強度値を決定する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコントローラ。
  5. 前記混色は白色であり、前記第2ユーザインターフェースは、ユーザが、前記混色の所望の色温度を設定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のコントローラ。
  6. 前記コントローラは、前記照明される物体に届く前記各発光装置からの光が等しい強度となるように、前記各発光装置から前記照明される物体までの距離に基いて、前記各発光装置からの光強度の差を補償する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコントローラ。
  7. 前記コントローラは、前記第1及び前記第2発光装置の一方と一体化され、前記第1及び第2発光装置の他方と接続されている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のコントローラ。
  8. 前記コントローラは、前記第1及び第2発光装置とワイヤレス接続するトランスミッタを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のコントローラ。
  9. 第1発光装置と、
    第2発光装置と、
    前記第1及び第2発光装置の光出力を制御するために、前記第1発光装置及び前記第2発光装置に接続された、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のコントローラとを有する照明アレンジメント。
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