[发明专利]用于控制可变颜色光源的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及可变颜色光源的校准，该可变颜色光源通过多个独立可控光源允许可选择的亮度和/颜色的彩色光的提供。

背景技术

用于生成可变颜色和/或强度光的彩色光源广泛用于娱乐产业，例如用于舞台照明等以及用于照明设计内的其它目的，例如用于提供建筑物中的照明效果等。

典型地，这种可变颜色光源包括多个独立可控光源，使得每个独立可控光源发出预定颜色的光。例如，在RGB系统中，可变颜色光源可以包括最普通基色-红、蓝和绿的独立可控光源。通过控制不同基色的各个独立可控光源相对亮度，可以通过各个基色的加性混合生成可见光谱中的几乎任何颜色，得到期望颜色和强度的输出光。

US20040160199A1描述了一种各种类型和配置的照明单元，包括适于照明大的空间(如建筑物外部和内部)的线性照明单元。在此还提供了用于给照明单元供电、控制照明单元、创造用于照明单元的显示、以及处理用于照明单元的控制数据的系统和方法。

US20050134202A1涉及一种具有N个光发生器、一个接收器、以及一个接口电路的光源。每个光发生器发出不同波长的光，由光发生器生成的光的强度通过耦合到该光发生器的信号Ik来确定。接收器接收包括N个颜色分量的颜色坐标Ck(k＝1到N，其中N大于1)。接口电路从接收的颜色分量和多个校准参数生成Ik(k＝1到N)。校准参数依赖于光发生器中的制造差异。校准参数具有这样的值，选择该值使得通过组合从每个光发生器发出光而生成的光信号比当Ik与Ck(k＝1到N)成比例时生成的光信号更少地依赖于光发生器中的制造差异。

美国专利No.6,967,448公开了一种多颜色基于LED的光组件，其中不同颜色的LED通过各个脉冲宽度调制的电流控制被独立控制。例如，该现有技术系统允许用户通过三个独立电位计控制这种可变颜色光源以生成不同颜色的光，该电位计每个控制各个颜色的LED。

然而，由于各个光源的不同特性和潜在的非线性，难以获得在不同亮度值的精确颜色控制。这典型地要求各个光源的麻烦的手动调节或光源的复杂并且昂贵的反馈控制。例如，控制各个电位计使得可变颜色光源组件的整体亮度变化、同时保持颜色(例如，色调和饱和度)恒定是麻烦的。

发明内容

上面的和其它的问题由用于控制可变颜色光源的控制设备解决了，该可变颜色光源包括多个独立可控颜色光源；其中该控制设备响应输入信号，该输入信号指示颜色和亮度，其中该控制设备包括控制单元，用于生成用于每个独立可控颜色光源的相应激活信号；其中控制单元被配置为从输入信号和预定的校准数据生成激活信号，该校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少一个校准颜色矢量以及至少一个亮度响应映射。

因此能够实现的是校准能够在制造操作中被执行，其中用于根据颜色矢量调节例如LED为操作的校准数据被执行。这些校准数据能够针对每个LED存储在控制单元中，并且在操作中，控制单元能够根据校准的颜色矢量调节LED。如果控制单元还能够计算或测量操作或LED温度，则还可以根据温度来执行进一步的校准到正确的颜色矢量。根据经过长时间段使用的磨损的LED的偏差是已知的，并且这样磨损数据也能够是校准的一部分。这能够导致LED系统的控制，在该LED系统中实现独立于温度变化或磨损的正确颜色性能。因此，通过从输入信号和预定的校准数据生成激活信号(该校准数据指示每个独立可控光源的至少一组颜色值)提供有效的和准确的颜色控制。具体地，提供了控制设备，其能够将输入颜色和亮度信号映射到多个激活信号而不需要进一步的手动微调。因此，可以通过定义得到的输出光的期望的颜色和/或亮度的对应的输入颜色和/或亮度信号来控制可变颜色光源，并且该控制设备因此自动控制可变颜色光源以准确地再现期望的颜色而与期望的亮度无关。在此描述的设备和方法的另外的优点是不需要任何复杂的反馈机制。一旦被校准，控制设备就可以实现为以节约成本的方式实现的前馈控制电路。优选的是，校准数据指示每个独立可控颜色光源的预定颜色空间中的至少一个校准颜色矢量以及至少一个亮度响应映射。因此，在保持校准参数的数量小的同时提供了准确的校准，由此提供有效的校准处理并且减少控制设备中需要的计算资源。

在一些实施例中，控制设备被配置为：

获取指示接收的颜色和亮度的输入颜色矢量；

沿着校准颜色矢量的至少一个确定输入颜色矢量的至少一个分量；以及

应用导致对应的激活信号之一的对应的亮度响应映射之一。