专利名称：变色照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变色照明装置，其中照明光的颜色可通过一组适当混合的彩色发射光来变化。
一般可通过调整照明光的色温来改变人类的居住环境。即使在白光照明的情况下，也可以通过依据环境温度来调整色温以产生冷暖气氛，从而改善居住环境。
对于可变色的照明装置，一般采用红、绿、兰三个彩色光源的结构，其中三个光源受到一个控制部分的减光处理，该控制部分包括置于每个光源与电源之间的洁光器以分别控制每个光源的减光量，而每个光源的减光量由接在每个光源上的减光信号发生装置所产生的减光信号而定。在该种结构中减光信号是基于光线量的数据(下面被称为光量数据)而定，而混合色照明光的色温与各个光源之间的关系是确定的，基于这种关系，上述光量数据被存在光量数据存储器中，可通过一个照明光设定装置来选择一组存储的光量数据，从而确定各光源的减光量。光量数据存储器一般由RAM、ROM等构成，三个相应于各光源的光量数据为一组被存储在一个地址中。这就是说，该地址相对于一个色温，从而任一色温所对应的光量数据可被输出。相应地，照明光设定装置可指定光量数据存储器的地址，并包括一双向计数器及一个开关等。
在上述已知的装置中，光量数据由下述方式设定。即假定每个光源的彩色发射光在色标上分别为(xR，yR)、(xG，yG)及(xB，yB)，而每个光源的光量分别为YR，YG及YB，所混合的彩色发射光及照明光的光量将由下式确定xO＝(xRYR/yR+xGYG/yG+xBYB/yB)/(YR/yR+YG/yG+YB/yB)yO＝(YR+YG+YB)/(YR/yR+YG/yG+YB/yB)YO＝(YR+YG+YB)这里，各光源的光量之比的改变使得混合的彩色照明光的颜色产生改变，而在各光源的光量之比保持不变时光量的改变可使照明光的光量发生改变。此时，可根据照明光的色彩、光量的变化范围及各光源的性质来正确确定光量数据。
这里，假定采用的光源在色标上红色R为(0.5859，0.3327)，绿色G为(0.3324，0.5349)，兰色B为(0.1563，0.0829)，而色温在2，950[K]-6，250[K]的范围内变化。此时，各光源在参考发光面上具有110[1x]、220[1x]、30[1x]的最大光照度，且当混合色的照明光在参考发光面上的光照度定为200[1x]时，各光源相对于照明光色温的减光量如表Ⅰ表Ⅰ色温色标各光源减光量[K]xyRGB日光6,2500.3140.345296955白光4,2000.3780.388487027暖白光3,4500.4090.394875819电灯光2,9500.4400.403725411然而，按照上述已有技术，由于光源的光输出的波动可导致所设定光量数据的偏移，这种改变随时间和环境条件而产生，并随减光器的输出特性而波动，从而最终导致照明光色彩的偏移，可使用户产生不适的感觉。
为了克服上述问题，采用了一种方法，其中混合彩色光由照明光设定装置所设定，而光源相对于混合彩色光的光量数据可从光量数据存储器中读出。假定各光源的光量数据分别为Vsr、Vsg和Vsb，一对数据Vsr(红色R)和Vsg(绿色G)及另一对数据Vsb(兰色B)和Vsg(绿色G)分别被送入一对除法器装置，而除法器装置的输出为Vsr/Vsg及Vsb/Vsg。另一方面，各光源的光量分别被光量检测装置所检测，检测信号由信号转换装置转换成适于进行比较的信号Vyr、Vyg和Vyb，再将所检测的红色光源和绿色光源的光量数据Vyr和Vyg送入到一个除法器装置中，将所检测的兰色光源和绿色光源的光量数据Vyb和Vyg送入另一个除法器装置中，将这些除法器装置的输出VYR/Vyg和Vyb/Vyg分别送入一对比较装置中。这些比较装置最好由差分比较电路构成，其输出信号V01和V02分别为下式V01＝a×(Vyr/Vyg-Vsr/Vsg)V02＝a×(Vyb/Vyg-Vsb/Vsg)其中a≥1。这些输出信号V01、V02被送入一个光量数据校正装置，并被校正为光量信号Vsr和Vsb，并按下式输出信号Vsr’＝Vsr-a×(Vyr/Vyg-VsrVsg)Vsb’＝Vsb-a×(Vyb/Vyg-VsbVsg)经校正的光量数据被送到减光信号产生装置以对光量进行调整，光量数据以高重现精度被重现，从而可获得符合设定值的混合彩色光。此外，若由于时间变化而导致的光量减少使得光量与设定的光量数据不符，以绿光G的光量为中心对光量比进行的校正可避免发生混合光的色彩偏移。当电灯的色温被定为2，950[K]时，由表Ⅰ可知，以红色、绿色和兰色光源的减光比表示的光量数据为72%、54%和11%，在参考表面上红色、绿色和兰色光源各自的光量为79.2[1x]、118.8[1x]和3.3[1x]。假定绿色光源由于光量的减少而仅获得由光量数据所设定光量的80%，则绿光光量为118.8×0.8＝95.04[1x]，若使用此光量，则会使混合光的色彩偏离设定的数值。若通过上述方式对光量比进行校正的红光和兰光的光量为ER和EB，则ER＝79.2×95.04/118.8＝63.36[1x]，而EB＝3.3×95.04/118.8＝2.64[1x]，则红光和兰光分别为57.6%和8.8%。
但是在上述方法中，将10%以下的光量数据进行校正是非常困难的，因为减光装置的减光下限为10%，这样在混合光中不可避免地产生色偏移。在这种情况下，为了不对低于减光装置减光下限的数据进行校正，考虑到由于时间等因素造成的在照明装置中光量的减少，有必要将红色、绿色和兰色光源的光量数据的减光范围定为20-100%，而不是通常减光装置所固有的范围10-100%，且光量数据不占据整个的固有减光范围。
如上所述，当用于光量数据的减光范围，特别是邻近减光下限的部分区域，具有一个空隙，从而在20-100%的范围内进行减光时，则不可能产生色温小于3，450[K]的色光，因此时兰光的减光量小于20%。相应地，上述方法具有下列问题
A)在存有减光器整个减光范围的光量数据的照明装置中，在基于检测的光量进行颜色校正时，存在着减光器在低于其减光下限时不能对减光比进行校正的缺点，且混合光的色彩不能被校正到予定值。
B)当照明装置不采用整个减光范围，而将减光范围限定在定减光范围内以避免产生上述A)的问题时，混合光的变化范围就变窄了。
C)与B)相反，当色温定为高于日光(6，250[K])，例如10，000[K]或20，000[K]时，兰光光源的减光量接近于100%。此外，当色温定为低于电灯颜色(2，950[K])，例如2，800[K]或2，700[K]时，则红色光源的减光量接近于100%。此时，若在光通量中由于波动而导致绿光光源提供了多于予定值的光量，则混合光的色彩会偏移设定值，且对此进行校正应使红色和兰色光源的减光量一起提高。然而，红色和兰色光源的减光量已经达到上限100%，不能再提高，则产生了不能对混合光的色彩进行校正的问题。
对于最接近于上述已有技术的一种装置，可以参考日本专利公开说明书JP60-124398(K，Ban)所公开的内容。
本发明的一个目的是提供一种可克服上述问题的变色照明装置，它使得光量数据处在整个减光范围内，而无需受减光器减光上下限的限制而使混合光的变色范围变窄，而且即使进行彩色校正时光源的减光量接近于减光上下限也不会使混合光的彩色偏离予定值。
为了实现上述目的，根据本发明，一种变色照明装置中一组不同颜色的光源由一个减光装置所控制，决定光源减光量、各种颜色光源的减光量以及混合彩色光的减光量的光量数据被存在一个存储装置中，从各光源发出的光经一个检测装置检测，设定的各光源光量与由检测装置检测的光量在一个比较运算装置中进行比较，一个校正装置根据比较运算的运算结果，对各光源的光量进行校正，则照明光线的颜色和光量均为可变，其特征在于，除了一个光源之外，其它的光源的光量通过一个符合识别装置来增加或减少以进行减光，直至获得予定范围的符合。
从下面参照附图对本发明的说明中可以了解本发明的其它目的和优点。
图1是本发明变色照明装置的一个实施例的框图;
图2是图1照明装置的流程图;
图3是本发明变色照明装置另一个实施例的框图;
图4是图3照明装置的流程图;
图5是本发明变色照明装置另一个实施例的框图;
图6是图5照明装置的流程图;
图7是采用图5照明装置的另一个实施例的流程图;
图8是采用图1照明装置的另一个实施例的流程图;
图9是采用图3照明装置的另一个实施例的流程图;
图10是采用图1照明装置的又一个实施例的流程图;
图11是本发明变色照明装置另一个实施例的框图;
图12是图11照明装置的流程图;
图13是采用图11照明装置的另一实施例的流程图;
图14是采用图11照明装置的另一个实施例的流程图;
图15是本发明变色照明装置另一个实施例的框图;
图16是图15照明装置的流程图;
图17是采用图15照明装置的本发明另一实施例的流程图;
图18是采用图15照明装置的另一个实施例的流程图;
图19是本发明变色照明装置另一个实施例的框图。
应当指出的是，虽然对本发明的介绍是参照附图所示的实施例进行的，但本发明并不限于这些实施例，而是包括了由权利要求所限定的所有的改进、变更及等同的装置。
参照图1，一个根据本发明的变色照明装置11包括不同颜色的光源12R、12G和12B，光量检测器13R、13G和13B分别被设置在各光源12R、12G和12B附近。这些检测器13R、13G和13B最好由光电二极管、Cds等构成，从而光源12R、12G和12B的光量可以被依次地检测。减光器14R、14G和14B被分别接在各光源12R、12G和12B上，以根据一个校正装置20所接收的减光信号进行减光操作。校正装置20包括与减光器14R、14G和14B相连的减光信号发生器15R、15G和15B，由这些减光信号发生器15R、15G和15B产生将各光源12R、12G和12B控制在适当水平的减光信号。
该变色照明装置包括一个照明光设定装置16，它采用一个可指定光量数据存储器17的地址的装置，例如一个双向计数器或开关等，以设定予定的照明光色彩及光量。光量数据存储器17包括一个ROM存储元件，其中以三种颜色R、G和B为一组存有按照理论公式初步计算出的用于将各光源12R、12G和12B相对于ROM中每个地址减光至予定数值从而获得所需颜色的照明光的数据。
校正装置20还包括光信号转换器18R、18G和18B，它们将光量检测器13R、13G和13B的输出信号转换成操作信号。两个比较运算器19a和19b分别连接在各对除法器21、23及22、24上，以接收它们的输出信号，进行差分放大。此外，校正装置20还包括一个光量数据校正器25及一个符合识别装置26。在除法器21和22，进行光量数据的R/G和B/G运算，以产生用于光量校正的光量参考比，而除法器23和24进行R/G和B/G运算，以产生检测的光量比。这样，光量数据校正器25将R/G和B/G的参考光量比与检测光量比进行比较，并产生校正的光量数据，以校正各光量数据R、G和B。在符合识别器26，检测光量比与参考光量比的符合度被识别。
图1所示的变色照明装置的特征在于，它包括一个光量数据校正器25，下面参照图2介绍该校正器的工作情况。在照明光设定装置16，一个予定的彩色值被设定，且分组存储在光量数据存储器17中的R、G和B光量数据被读出。假定这些光量数据为Vsr、Vsg和Vsb，这些数据被送到除法器21和22以进行设定参考光量比的运算，从而获得数据Vsr/Vsg和Vsb/Vsg。另一方面，光量数据Vsr、Vsg和Vsb被送入到光量数据校正器25中，并随后送入到各减光信号发生器15R、15G和15B中，这些发生器产生使各光源12R、12G和12B以光量数据Vsr、Vsg和Vsb形成光量的减光信号，而各光源12R、12G和12B可由减光信号进行减光。由光源12R、12G和12B发出的实际光量由各光量检测器13R、13G和13B检测，并由光电转换器18R、18G和18B进行光电转换，产生输出信号Vyr、Vyg和Vyb，这些信号被送入除法器23和24中以进行检测光量比的运算，并产生数据Vyr/Vyg和Vyb/Vyg。这样，参考光量比Vsr/Vsg和Vsb/Vsg及检测光量比Vyr/Vyg和Vyb/Vyg被送入比较运算装置19a和19b中，以进行光量的校正运算。在这些比较装置19a和19b中，比较运算(参考光量比与检测光量比)及它们的输出Vor及Vob如下Vor＝(Vsr/Vsg-Vyr/Vyg)Vob＝(Vsb/Vsg-Vyb/Vyg)这些比较运算装置19a和19b的输出Vor和Vob被送入到符合识别器26中，以进行下述符合｜Vor｜＝｜Vsr/Vsg-Vyr/Vyg｜＞α1｜Vob｜＝｜Vsb/Vsg-Vyb/Vyg｜＞α2其中α1和α2是约为零的数值，但也可以设定为由于光量数据的偏移而造成的色彩偏移不为人所察觉的数值。α1和α2的数值可以相同也可以不同。当｜Vor｜≤α1且｜Vob｜≤α2时，不进行光量数据的校正，而保持所检测的光量数据。另一方面，当｜Vor｜＞α1时，则需进行红色光源R减光量的校正，且符合识别器26的输出Vor可由光量数据校正器25所校正。假定校正的光量数据为Vsr’，则Vsr’＝Vsr+a×Vor＝Vsr+a×(Vsr/Vsg-Vyr/Vyg)
其中“a”为一常数。上式也适用于｜Vob｜＞α2的情形，而光量数据Vsb校正后的光量数据Vsb’为Vsb’＝Vsb+a×Vob＝Vsb+a×(Vsb/Vsg-Vyb/Vyg)这些校正后的光量数据Vsr’和Vsb’被送入减光信号发生器15R和15B，且减光信号被修正，以校正色彩为R和B的光源12R和12B的减光量。此时，若色彩为G的光源12G由于光量的减少而不能保持所设定的光量数值，则对光源12R和12B减光量的校正应结合光源12G的的光量进行，但当校正后的减光量低于减光器14R和14B的减光范围下限时，就不可能对R和B的光量进行校正了。此时，符合识别器26进行符合识别，并总能得到｜Vor｜＝｜Vsr/Vsg-Vyr/Vyg｜＞α1｜Vob｜＝｜Vsb/Vsg-Vyb/Vyg｜＞α2假定进行光源R和B光量校正的频率为“J”，而识别出光源R和B不能进行校正的频率为“N”。当对R和B进行光量校正的频率J由光量校正器25进行计数，且得到J≥N，则可识别出R和B的减光下限，而当减光量接近于该下限时(Vsr’≤Vmin或Vsb’≤Vmin)进行G的光量校正。
虽然在上述装置中对G的光量校正是在识别出减光下限时进行的，但光量校正是在R和B被识别出未到达该下限时就停止了，在此情况下，混合彩色光的颜色会有偏移。而G经校正的光量数据Vsg’为Vsg’＝Vsg+△Vsg即在G的光量数据Vsg上加上△Vsg，而减光信号被修正以增加G的光量。这样，校正的R和B的减光量比减光器13R和13B的减光下限要高。R和B的光量相对于增加的G光量而反复调整，而R、G和B的光量校正在符合识别器26识别出下述结果后结束｜Vor｜＝｜Vsr/Vsg-Vyr/Vyg｜＞α1;
且｜Vob｜＝｜Vsb/Vsg-Vyb/Vyg｜＞α2通过以这种方式校正各光源的光量，可以获得予定色彩的混合彩色光。此外，由于即使采用减光器14R、14G和14B的整个减光范围时也不会产生色彩偏移，则色彩范围不会变窄，而可以获得较宽范围的色彩。
尽管在上述装置中，G的光量校正是在R和B的光量校正频率J达到J≥N时进行的，但也可以在R和B的校正未达到上述时间时进行G的校正。
参照图3，它示出了本发明的照明装置的另一实施例，该装置的操作过程示于图4。该实施例相似于图1所示的实施例，但在R、G和B的光量数据校正和光量比的操作方面存在差别。在该实施例中，由照明光设定装置16设定的R、G和B各光源12R、12G和12B的光量数据从光量数据存储器17中读出，而R、G和B各光源12R、12G和12B被控制到予定的减光量。各光源12R、12G和12B的光量由光量检测器13R、13G和13B检测，且各检测值Vyr、Vyg和Vyb被输出到光信号转换器18R、18G和18B中。这些检测信号分别被送入除法器21、22和23中，而光量数据Vsr、Vsg和Vsb也被从光量数据存储器17中输出到各除法器21、22和23中，其中进行光量比运算，得到输出Vyr/Vsr，Vyg/Vsg以及Vyb/Vsb。前两个除法器21和22的输出被送到比较运算装置19a中，而后两个除法器22和23的输出被送到另一个比较运算装置19b中。在这些比较运算装置19a和19B中，进行光量比的比较运算。假定运算结果为Vog及Vob，则Vog＝Vyr/Vsr-Vyg/VsgVob＝Vyr/Vsr-Vyb/Vsb
从比较运算装置19a和19b的输出信号被送到符合识别装置26中，进行与图1装置相同的符合识别。在此符合识别装置26中，当｜Vog｜≤α1且｜Vob｜≤α2时无需进行校正。当｜Vog｜＞α1时，需进行色彩G的光源12G的减光量校正，而比较运算装置19a的运算结果Vog被送到光量数据校正器25中，其中光量数据Vsg被校正为Vsg’＝Vsg+a×Vog。当｜Vob｜＞α2时进行同样的操作，而校正的光量数据为Vsb’＝Vsb+a×Vob。
这些校正的光量数据Vsg’和Vsb’被送到各减光信号发生器15R、15G和15B中，且减光信号被修正以校正光源12G和12B的减光量。这里，当对G和B的光量校正频率J≥N，且G和B的减光量接近于低限时，光源12R的光量开始被校正。校正的光源12R的光量数据Vsr’为Vsr’＝Vsr+△Vsr，而减光信号被修正以增加光源12R的光量。在上述图1的实施例中，虽然对G的光量校正是在对R和B的光量校正不能使保持对色彩的校正时进行的，但在本实施例中也可以在不能保持色彩校正时对R进行光量校正。以这种方式，也可以在不能保持色彩校正时对B进行光量校正。
参见图5，它示出本发明的另一个实施例，其操作方式示于图6的流程图。与图1的实施例相似，各光源12R、12G和12B的光量被检测，所检测的信号进行光量比运算，光量比的运算结果与参考光量比进行比较，以进行光源12R、12G和12B的光量校正，并进行混合照明光的色彩校正。在图1的实施例中，参考光量比是是通过对存储在光量数据存储器17中的光量数据Vsr、Vsg和Vsb进行运算后而得到的Vsr/Vsg及Vsb/Vsg，而在本实施例中设有一个参考光量比数据存储器27，以存储参考光量比Vsr/Vsg及Vsb/Vsg。该参考光量比数据存储器27可由ROM等存储元件构成，与上述光量数据存储器17相似。从光量数据存储器17依据照明光设定装置16所设定值指定的地址输出确定光源12R、12G和12B减光量的光量数据以得到照明光的设定值，而从参考光量比数据存储器27输出色彩R、G和B光量比的参考光量比数据。从存储器27输出的参考光量比数据Vsr/Vsg及Vsb/Vsg通过比较运算装置19a和19b与由除法器23和24得到的检测光量比结果Vyr/Vyg及Vyb/Vyg进行比较运算，基于上述比较运算的结果R和B的光量数据Vsr和Vsb被校正，以得到符合下式的数据Vsr’及Vsb’Vsr’＝Vsr+a×(Vsr/Vsg-Vyr/Vyg)Vsb’＝Vsb+a×(Vsb/Vsg-Vyb/Vyg)这些校正的光量数据Vsr’和Vsb’被送入减光量识别器28中，其中存有本实施例采用的减光器14R及14B的减光下限所对应的光量下限值Vmin。校正后的光量数据Vsr’和Vsb’与光量值下限Vmin相比较，当Vsr’≥Vmin且Vsb’≥Vmin时，通过对R及B的光量依据校正的光量数据Vsr’和Vsb’进行校正而对照明光的色彩进行校正。当减光量识别器28识别出Vsr’＜Vmin或Vsb’＜Vmin时，对G的光量进行校正。校正后的G的光量数据Vsg’为Vsg’＝Vsg+△Vsg即△Vsg被加到G的光量数据Vsg上，而减光信号被修正以增加G的光量。这种光量增加持续到Vsr’≥Vmin及Vsb’≥Vmin为止。采用这种对R、G和B的校正，可以获得相对于予定色彩无偏移的照明光。在图5的实施例中，存储的参考光量比数据根据光量数据使得数据的数目增加，但使得图1装置中获得参考光量比的运算不必进行，从而简化了操作。
虽然在图1、3、5所示的装置中通过对R、G和B的光量校正使得各减光量不低于减光量下限，但下面介绍一种装置，它通过控制使得各减光量不超过减光量上限。
在图7中示出采用图5装置的另一实施例，其中当校正超过光源R和B的减光上限时，则进行降低光源G减光量的校正，以使得光源R和B的减光比不超过上限，则可获得高精度的混合彩色光。在减光量识别器28中，存有对应于减光器减光上限的光量上限Vmax。校正的Vsr’和Vsb’与Vmax相比较，当Vsr’≤Vmax及Vsb’≤Vmax时，照明光的校正是通过R和B相对于校正的光量数据而进行的光量校正而实现的。当Vsr’＞Vmax或Vsb’＞Vmax，则进行G的光量校正。校正的G的光量数据Vsg’为Vsg’＝Vsg-△Vsg这样，△Vsg被从光量数据Vsg中减去，而减光信号被修正以减少G的光量。G光量的减少持续到Vsr’＜Vmax及Vsb’＜Vmax为止。通过对R、G和B的上述光量校正，可以获得相对于予定色彩无色偏移的照明光。
在图8所示的采用图1装置的实施例中，对减光量的识别是在符合识别之后进行的，其中假定色彩为R和B的光源12R和12B的减光上限为Vmax，校正后的光量数据Vsr’和Vsb’与Vmax进行比较，当两者之一超过该上限Vmax时，则进行G光源12G的减少减光量的校正(Vsg’＝Vsg-△Vsg)，以修正光源12G的减光信号，然后再进行对R、G和B的校正操作。
在图9中，示出了采用图3装置的另一实施例，其中减光上限Vmax被识别，而不是减光下限Vmin。其它操作过程与图3所示的实施例相同。
在图10中，示出采用图1装置的另一个实施例，其中与图1所示的装置相比，其不同仅在于参照图5所述的减光下限Vmin和减光上限Vmax的识别一起进行，而其它过程与图1所示的实施例相同。
现在参照图7-10所示的实施例，各光源12R、12G和12B的光量被检测，以算出相对于其中一个光源的另两个光源的检测的光量比，并进行该检测光量比与参考光量比的比较，从而各光源的减光量可被平滑地改变。
在进行照明光色彩的校正时，当其中一个光源的减光量超过减光上限时，可通过减少另外一个光源光量的方法来避免色彩偏移，最好采用下列技术措施。
假定采用红色R、绿色G和兰色B的光源12R、12G和12B，而各光源在参考表面上的色标与照度为270[1x]，则各光源12R、12G和12B相对于照明光色温的减光量示于表Ⅱ
表Ⅱ色温色标各光源减光量(%)[K]xy12R12G12B日光6,2500.3140.345399374白光4,2000.3780.388659536暖白光3,4500.4090.394907826电灯光(I)3,4500.4090.394907826(II)2,9500.4400.403977315当电光色彩设定为2，950[K]时，而各光源的最大照度为110[1x]、220[1x]及30[1x]，则如表Ⅱ所示当光源12R的减光量为97%、光源12G的减光量为73%且光源B的减光量为15%时可达到所需色温。假定由于光照通量减少等原因而使光源12R的光量仅为70%，则比较运算结果Vor变大，由于Vsr’＝Vsr+a×Vor’，则有必要使Vsr’相对于Vsr进行光量校正。另一方面，若光源12R的减光量为97%，它接近于减光上限，从而不能再增加3%以上，且在达到减光上限Vmax时也未达到所需色温。为此，需要进行绿色G的光源12G的光量校正，且该校正持续到在减少G的光量的同时Vor变小为止。这就是说，为了获得设定的色温，绿色G的兰色B的光量需要从理想状态下的减光量73%和15%变化约30%，从而使总光量为理想状态下的270[1x]的70%，即约189[1x]。换言之，需要考虑到，对于使红色R或兰色B的减光量接近于减光上限的色温，应将光量减少以使得当各光源输出光中产生较大减少时接近于予定值，并且作为照明基本功能的亮度不会明显增加。
参照图11，示出本发明的另一个实施例，它可进一步避免混合光偏移设定的色彩，图12示出本实施例的流程图。虽然本实施例中采用了与图5装置相似的结构，但其不同点在于，它的减光量识别装置包括R和B的减光量识别装置28以及一个附加的G的减光量识别装置29。此时，由光量数据校正器25获得的校正的光量数据Vsr’和Vsb’被送入R和B减光量识别器28中，其中存有相应于减光器14R和14B的减光上限Vmax。校正后的光量数据Vsr’和Vsb’与减光上限Vmax相比较，当Vsr’≤Vmax及Vsb’≤Vmax时，通过将R和B的光量依据光量数据Vsr’和Vsb’进行校正来校正照明光的色彩。当减光量识别器28识别出Vsr’＜Vmax或Vsb’＜Vmax时，进行G的光量校正。校正的G的光量数据Vsg’为Vsg’＝Vsg-△Vsg这样，△Vsg被从G的光量数据Vsg中减去，而减光信号被修正以减少G的光量。当校正的光量数据Vsg’相对于G的光量信号Vsg处于一定比例之内(若定为a则a为0＜a＜1的常数)，控制各光源的减光量来进行减光以获得予定色温的光。当G的光量值低于一定比例，即Vsg’≤αVsg，则G的光量被保持而不必减少，从而停止校正操作，这样，当任一个光源的光量接近于减光上限并显著减少时，则另外的光源的光量被显著减少，以避免整个光量显著减少。换言之，优先考虑避免显著降低光量的问题，且作为照明装置的基本功能的亮度被保持。
在图13中示出采用图11装置的另一个实施例。在图11所示的实施例中通过光量数据Vsg来进行G的光量识别，G光源12G的输出光量Vyg在其低于一定数值时(即Vyg≤αVyg，0＜α＜1)不被减小，而是被保持在该光量状态，且校正被停止。
同样，在图14中，示出采用图11装置的另一个实施例。在图11的装置中G的光量由光量数据Vsg来识别，而本实施例使G的光量校正频率为k，当该频率k大于一个数值N时，G的光量不再减少，且此时光量状态被保持，并停止校正，这样，G的光量为Vsg’＝Vsg-△Vsg×N这里，△Vsg和N可根据G的光量识别值而定。
此外，在由于光量校正使光量减少而产生光量差别时上述符合识别最好定得较大，或保持不变直到通过光量减小而达到予定值，但当该光量值超过予定值时被放大。
参考图15，它示出类似于图1装置的另一个实施例，图16表示其工作流程。在该装置中，与图1的实施例相比，一个符合数值调节器30被附加在符合识别器26上。此时，当最初对G的光量进行校正时使得Vsg’＝Vsg-△Vsg，再使K＝K+1，其中K＝1，且对G光源采用新的减光信号进行减光，随后以类似于图1实施例的方式对R和B光源进行光量比检测，并按下式计算Vor＝(Vsr/Vsg-Vyr/Vyg)Vob＝(Vsb/Vsg-Vyb/Vyg)此时，符合值α1和α2为(K＝1)α1＝α1+β1;且α2＝α2+β2这样，通过符合值调节器30可以使它们变得较大，则数据α1和α2在G的光量减少之前分别增加β1和β2。即符合容限变大了，从而使符合易于进行，这样符合值在每次重复进行G的光量减少时宽度逐淅增加，即使首次光量校正并未达到符合，且达到符合所需的频率减小了，即G的光量减小可以变得较小。这样就可以避免使接近于减光上限的一个或几个光源被减光过度，从而避免由于其它光源也被减光过度而使总光量显著减小。换言之，可以优先考虑避免光量的减小，而不是保持色彩。
在图17中，示出采用图15装置的另一个实施例。图15的实施例中符合识别值根据G的减光量的增加而被放大，与此相反，本实施例仅在G的光量校正频率K超过某一数值M时才放大符合识别值，此后该值在每次减光时都被放大。采用这种控制方法是为了避免G的光量降低，且同时在初期保持尽可能精确的调整。
在图18中示出采用图15装置的另一个实施例。在本实施例中，仅当G的光量Vsg’低于一定数值时(Vsg’≤Vsg)才进行符合值的放大，且此后在每次减光时都增加该值。
此外，对于上述装置，采用一种避免由于灰尘、异物等沉积在光量检测器上而造成的光量信号误测的方法。参照图19，它是相似于图1装置的另一个实施例。在本实施例中，通过异物检测器31R、31G和31B可以检测出在光量检测器13R、13G和13B附近出现的异物，这些异物检测器分别包括一个遮光器，它们使从光源12R、12G和12B射到检测器13R、13G和13B上的光被出现在检测器13R、13G和13B表面上的异物遮断，在出现异物时各检测31R、31G和31B为高电平。当任一个检测器13R、13G和13B出现此类问题时，则连接在这些异物检测器31R、31G和31B上的“或”电路34的输出将由低电平变为高电平，从而晶体管35被导通，以激发一个继电器31，将其接点33a和33b从常闭状态(NC)转换为常开状态(NO)，而减光校正信号转换装置32被断开，且校正前的光量设定信号由减光信号转换器15送入到减光器14R、14G和14B中。当不存在异物时，则继电器31的接点33a和33b保持为NC状态，而减光校正信号转换装置32被置于减光信号转换器15及各减光器14R、14G和14B之间。采用这种装置及操作，可以在光量检测器13R、13G和13B处于正常状态下由减光信号转换装置32进行光量校正，而在存在异物时，则由减光信号转换装置进行的光量校正被停止，以有效避免色彩偏离予定值。
此外，在上述图5-19的实施例中，所有其它的装置和功能都与图1装置的相同。此外，图5-19的实施例未示出作为符合识别器26的元件，这些元件可视情况而被用在这些实施例中。
权利要求
1.一种变色照明装置，它可改变照明光的色彩和光量，包括一组不同颜色的光源，对各光源进行减光的装置，用于存储相对于混合彩色光光量的设定光量数据的装置，检测各光源光量的装置，一个用来比较由检测装置检测的光量与各光源设定光量的运算装置，用于依据由运算装置得到的运算结果来校正各光源光量的装置，以及一个用来识别各光源校正的光量比是否与予定的产生混合彩色光的参考范围相符合的符合识别装置，以在达到符合之前使光量校正装置持续进行校正。
2.一种变色照明装置，它可改变照明光的色彩和光量，包括一组不同颜色的光源，对各光源进行减光的装置，用于存储相对于混合彩色光光量的设定光量数据的装置，检测各光源光量的装置，一个用来比较由检测装置检测的光量与各光源设定光量的运算装置，校正装置，它在任一个光源达到减光上限或下限时对另外的光源的光量依据由运算装置得到的运算结果进行校正，从而在一个光源达到减光下限时另外光源的光量增加，而在一个光源达到减光上限时，另外光源的光量减少，以及一个用来识别各光源校正的光量比是否与予定的产生混合彩色光的参考范围相符合的符合识别装置，以在达到符合之前使光量校正装置持续对各光源的光量进行校正。
3.一种变色照明装置，它可改变照明光的色彩和光量，包括一组不同颜色的光源，对各光源进行减光的装置，第一个用来存储确定各光源减光量的光量数据的装置，第二个用来存储依据所需的混合彩色光设定的光量数据的装置，用于检测各光源光量的装置，第一个比较运算装置，它将检测任一选定光源的检测光量与其它光源的检测光量进行比较，设定各光源参考光量比的装置，第二个比较运算装置，它将由第一运算装置得到的设定和检测的光量比与由设定装置得到的参考光量比相比较，依据运算装置的运算结果来对各光源而不是该选定的光源进行光量校正的装置，以及一个用来识别各光源校正的光量比是否与予定的产生混合彩色光的参考范围相符合的符合识别装置，以在达到符合之前使光量校正装置持续对各光源的光量进行校正。
4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，当任一个光源达到减光下限时该校正装置使其余光源的光量增加。
5.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，当任一个光源达到减光上限时该校正装置使其余源源的光量减少。
6.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该符合识别装置包括一个依据校正光源的光量值而改变符合识别范围的装置。
7.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于，该符合识别范围是根据校正装置对光源光量的减光值而定的。
8.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该符合识别范围在减光量变大时也被加大。
9.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该符合识别范围在达到予定的减光量之前不作变化。
10.一种变色彩色照明装置，包括一组不同颜色的色光源，对各光源进行减光的装置，用于存储根据所需的混合彩色光的光量而定的各光源光量数据的装置，用于检测各光源光量的装置，用于将该设定光量与由检测装置对各光源检测的光量进行比较运算的装置，用于在任一个光源达到减少上下限时对其余光源依据由该运算装置所得的结果进行校正的装置，一个用来识别各光源校正的光量比是否与予定的产生混合彩色光的参考范围相符合的符合识别装置，以在达到符合之前使光量校正装置持续对各光源的光量进行校正，以及用于在该光量校正值达到予定的校正值时停止该校正的装置。
11.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于，该符合识别装置包括当光量校正值达到予定范围时停止继续进行光量校正的装置。
12.如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，它还设有接收由检测装置所检测的光量信号以识别是否存在异常的装置，且该校正停止装置由该异常识别装置所驱动。
13.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，该异常识别装置在识别出异常时将设定的光量数据在由校正装置进行校正之前先送到减光装置。
14.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，该异常识别装置在识别出异常时将设定的光量数据在进行异常识别之前送到减光装置。
15.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，该异常识别装置在识别出异常时将光量数据送到减光装置，以阻止开启各光源。
全文摘要
一种变色照明装置，其中一组不同色彩的光源的减光量被减光器控制在一定数值，将一个由光源的光输出检测的检测信号进行比较运算以得到一个光量比和一个参考光量比，且光源通过一个校正器依据比较运算的结果进行光量校正，以得到一个预定的混合光，从而所得到的混合彩色光即使在各光源的减光量接近于减光上限时也可避免产生色偏移。
文档编号H05B37/02GK1086371SQ9311880
公开日1994年5月4日 申请日期1993年8月26日 优先权日1992年8月26日
发明者竹内启泰, 滨本胜信 申请人:松下电工株式会社