各種照明應(yīng)用需要照明裝置來發(fā)射特定色調(diào)的顏色。在劇場，各種顏色的光可用于設(shè)置場景或行為的氣氛。攝影工作室可使用不同照明過濾器來提供補(bǔ)充被拍攝的對(duì)象的照明光源。交通控制燈使用特定顏色來指示交叉路口的當(dāng)前和近期的交通模式。汽車具有用于剎車燈和尾燈特定的紅色調(diào)。需要低光束和高光束前光處于白色規(guī)范內(nèi)。且停車燈具有黃色規(guī)范。飛機(jī)還具有各種特定顏色的燈光來指示各種情況。即使顏色計(jì)算機(jī)監(jiān)視器可被校準(zhǔn)為特定顏色標(biāo)準(zhǔn)。

由于各種條件，光的顏色可漂移。例如在特定燈的壽命期間，顏色可能會(huì)改變。顏色可響應(yīng)于對(duì)電燈所應(yīng)用的電壓或電流而變化。顏色可能會(huì)由于燈的透鏡或過濾器的磨損而改變。且當(dāng)集合組的元件中的一個(gè)或多個(gè)組成照明元件失效時(shí)，顏色可變化。由于某種原因，顏色變化會(huì)使照明系統(tǒng)落入其顏色規(guī)范外。

發(fā)明概要

裝置和相關(guān)的方法涉及一種用于發(fā)射顏色規(guī)范內(nèi)的顏色的光的照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第一顏色的光的主發(fā)光裝置。照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第二顏色的光的單一顏色校正發(fā)光裝置。顏色校正發(fā)光裝置的光發(fā)射與主發(fā)光裝置的光發(fā)射組合。照明系統(tǒng)包括顏色檢測裝置，該裝置檢測來自主發(fā)光裝置和單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的顏色。照明系統(tǒng)還包括顏色控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)被構(gòu)造為接收指示從顏色檢測器檢測到的顏色的信號(hào)。顏色控制系統(tǒng)產(chǎn)生振幅控制信號(hào)，所述振幅控制信號(hào)控制從單一顏色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光的振幅，使得檢測到的組合的光發(fā)射的顏色在預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，一種校正指示光的顏色的方法包括從主發(fā)光裝置發(fā)射光。方法包括組合來自單一顏色校正發(fā)光裝置的光與從主發(fā)光裝置發(fā)射的光。方法包括檢測來自主發(fā)光裝置和所述單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的顏色。方法還包括產(chǎn)生控制來自單一顏色校正發(fā)光裝置的光的振幅的信號(hào)。所產(chǎn)生的信號(hào)基于從顏色檢測裝置檢測到的顏色。所產(chǎn)生的信號(hào)使組合光發(fā)射的顏色在預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)。

附圖簡述

圖1是示例性顏色校正的照明系統(tǒng)的示意圖。

圖2是示出如何可由單一顏色校正發(fā)光裝置校正主發(fā)光裝置的漂移顏色的xy色度圖。

圖3是示例性顏色校正照明系統(tǒng)的框圖。

圖4是示出示例性航空白色規(guī)范相對(duì)于示例性黑體輻射色域的xy色度圖。

圖5是描繪系統(tǒng)顏色規(guī)范和主光源的顏色之間的示例性坐標(biāo)關(guān)系的xy色度圖的局部區(qū)域。

圖6是描繪用于使用兩種不同顏色的顏色校正發(fā)光裝置的示例性折衷的xy色度圖。

具體實(shí)施方式

在本說明書中，將公開一種使用單一顏色校正發(fā)光裝置控制照明系統(tǒng)的顏色發(fā)射的示例性方法。首先，參考圖1中所示的簡化示意圖，將描述示例性顏色控制的照明系統(tǒng)。在圖1中，將詳細(xì)描述所公開的顏色控制的照明系統(tǒng)的各個(gè)組件。然后，參考圖2，將描述主發(fā)光裝置的示例性漂移顏色軌道。然后將通過添加由單一顏色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光的控制強(qiáng)度來校正漂移顏色軌道。然后，參考圖3中的框圖描述，將描述具有顏色控制的光發(fā)射的其它示例性照明系統(tǒng)。將參考圖4描述示例性顏色規(guī)范。最后，將參考圖5至圖6討論詳細(xì)的顏色控制方法和設(shè)計(jì)折衷。

圖1是示例性顏色校正的照明系統(tǒng)的示意圖。在圖1中，示例性顏色校正照明系統(tǒng)100包括主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104、襯底106、透鏡108、顏色檢測模塊110和控制系統(tǒng)112。在所描繪的實(shí)施方案中，主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104安裝在襯底106上。顏色檢測模塊110和控制系統(tǒng)112也安裝在襯底106上。主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104中的每個(gè)都可發(fā)射光，該光由透鏡108聚焦。在一些實(shí)施方案中，例如透鏡108和發(fā)光裝置102、104之間的距離114可基本上等于透鏡108的焦距。

顏色檢測模塊110可以能夠接收或采樣主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104的組合發(fā)射的方式定向和定位。在所描繪的實(shí)施方案中，顏色檢測模塊110與主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104橫向間隔開。從主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104發(fā)射的組合光的一部分從透鏡108的后表面116反射。顏色檢測模塊110可控制從主發(fā)光裝置102和顏色校正發(fā)光裝置104發(fā)射的光的振幅。單一發(fā)光裝置的這種振幅控制可用于將所檢測的顏色保持在預(yù)定規(guī)范內(nèi)。

使用這種方法或裝置控制照明系統(tǒng)的顏色可具有一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，使用單一發(fā)光裝置的振幅控制來控制照明系統(tǒng)的顏色可提高產(chǎn)品性能和/或減少系統(tǒng)復(fù)雜性。在一些實(shí)施方案中，例如減少的系統(tǒng)復(fù)雜性可提高系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。在各種實(shí)施方案中，減少系統(tǒng)復(fù)雜性可減少制造復(fù)雜性、組件數(shù)量和/或開發(fā)時(shí)間。例如這些減少中的任何一種都可反過來降低成本。并且例如這種成本降低可包括開發(fā)成本、組件成本、產(chǎn)品成本和維護(hù)成本中的一個(gè)或多個(gè)。在說明性實(shí)施方案中，顏色校正照明系統(tǒng)可幫助確保照明系統(tǒng)在顏色規(guī)范內(nèi)操作的時(shí)期比本來可能的時(shí)間長。

各種光學(xué)系統(tǒng)可用于控制從顏色校正的照明系統(tǒng)100發(fā)射的光。在一些實(shí)施方案中，從主發(fā)光裝置和/或顏色校正發(fā)光裝置102、104發(fā)射的基本所有光（其入射到透鏡108）都可通過透鏡108發(fā)射、由其吸收或由其發(fā)射?？梢姽馔哥R可由諸如例如可具有低吸收系數(shù)（例如<< 1）的玻璃的材料制成。一些可見光透鏡可具有降低反射系數(shù)和/或增強(qiáng)透鏡的透射系數(shù)的涂層。但是，即使透鏡108具有這樣的涂層，入射光的一部分（雖然也許是小部分）可從透鏡108反射。

可進(jìn)行檢測顏色校正的照明系統(tǒng)100的顏色的不同方法。從透鏡108的表面116反射可根據(jù)光在表面116上的入射角變化。例如，如果入射角接近零（例如，基本上垂直于透鏡108的表面116），則反射系數(shù)可能適度或小。在一些實(shí)施方案中，反射系數(shù)隨入射角增加。在這樣的實(shí)施方案中，以與組合光源102、104足夠遠(yuǎn)的橫向距離118定位顏色檢測模塊110可最大化入射角并由此最大化反射系數(shù)。在所描繪的實(shí)施方案中，透鏡108的反射表面116基本上是平的。在一些實(shí)施方案中，透鏡的兩個(gè)表面可以是彎曲的。在這樣的實(shí)施方案中，例如顏色檢測模塊110可接收從透鏡108的彎曲表面反射的光。

為了更好地理解后面通過單色的發(fā)光裝置的振幅的控制來控制顏色的理論，顏色模型的簡短說明文如下。人眼的視網(wǎng)膜具有兩種不同類的光敏細(xì)胞：i）視錐細(xì)胞，和ii）視桿細(xì)胞。視錐細(xì)胞可分為三種，每個(gè)都具有不同光譜靈敏度。第一類視錐細(xì)胞具有響應(yīng)于可見光的相對(duì)長波長的峰值并被指定為L型視錐細(xì)胞（對(duì)于長波長是“L”）。第二類視錐細(xì)胞具有響應(yīng)于可見光的相對(duì)短波長的峰值并被指定為S型錐（對(duì)于短波長是“S”）。且第三類視錐細(xì)胞具有響應(yīng)于可見光的中等波長的峰值并被指定為M型錐（對(duì)于中波長是“M”） 。視桿細(xì)胞具有相對(duì)單色響應(yīng)并在光線較暗條件下是重要的，但如果真會(huì)發(fā)生的話在顏色的檢測中幫助很小。

所有這三類視錐細(xì)胞將響應(yīng)于入射光信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)?？筛鶕?jù)由三種不同類的視錐細(xì)胞產(chǎn)生的三個(gè)獨(dú)立信號(hào)來確定強(qiáng)度和色調(diào)兩者。這三個(gè)獨(dú)立響應(yīng)信號(hào)可提供給人腦必要信息來確定入射在人眼上的光信號(hào)的顏色和強(qiáng)度兩者。不同數(shù)學(xué)顏色模型可模擬三種不同類的視錐細(xì)胞的反應(yīng)。這樣的顏色模型可使用三個(gè)獨(dú)立變量來將光信號(hào)映射至顏色指標(biāo)和強(qiáng)度指標(biāo)兩者中。一些顏色模型將這三個(gè)獨(dú)立變量劃分為表示強(qiáng)度指標(biāo)的一個(gè)變量，和表示顏色指標(biāo)的兩個(gè)變量。在一些模型中，這些獨(dú)立變量可以是類似或如由人眼的視錐細(xì)胞產(chǎn)生的獨(dú)立響應(yīng)信號(hào)的線性組合的分配值。

一些顏色模型可將與三個(gè)獨(dú)立變量相關(guān)聯(lián)的三個(gè)獨(dú)立自由度分為兩種不同類：i）用于指示照度（例如，亮度）的一個(gè)自由度（例如，對(duì)應(yīng)于一個(gè)變量）；和ii）用于指示色度（例如，顏色或色調(diào)）的兩個(gè)自由度（例如，對(duì)應(yīng)于兩個(gè)獨(dú)立變量）。這樣做的一種方法是，首先確定三個(gè)視錐響應(yīng)信號(hào)（或LMS信號(hào)）的整體振幅。這個(gè)整體振幅可用作指示照度。第二，人們（例如，通過用所確定的振幅除以每個(gè)錐體響應(yīng)信號(hào)）可使視錐響應(yīng)信號(hào)歸一化。三個(gè)歸一化的錐體響應(yīng)信號(hào)可例如被歸一化，使得它們的和等于歸一。然后，人們可選擇歸一化響應(yīng)信號(hào)中的任何兩個(gè)來指示顏色（第三個(gè)歸一化響應(yīng)依賴于另外兩個(gè)，例如，z = 1–x–y）。因此，這兩個(gè)所選擇的歸一化視錐響應(yīng)信號(hào)可用作跨越顏色模型的色度（或色調(diào)）空間的兩個(gè)獨(dú)立自由度。

有時(shí)使用的一種這樣的顏色模型被稱為1931-CIE xy色度模型。該模型使用類似于不同類型的視錐細(xì)胞的三個(gè)響應(yīng)函數(shù)的三個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)。每個(gè)響應(yīng)函數(shù)都產(chǎn)生指示其對(duì)光信號(hào)的特定響應(yīng)的信號(hào)。變量X、Y和Z用于表示三個(gè)不同響應(yīng)信號(hào)，這些一般分別對(duì)應(yīng)于L、M和S視錐響應(yīng)信號(hào)。所產(chǎn)生的信號(hào)中的每個(gè)然后通過用三個(gè)產(chǎn)生的信號(hào)的總和除以每個(gè)所產(chǎn)生的信號(hào)而歸一化。歸一化響應(yīng)信號(hào)由小寫變量x、y和z表示。x和y歸一化響應(yīng)信號(hào)然后被選擇并用于指示光發(fā)射信號(hào)的色度。

一種這樣的示例性顏色模型現(xiàn)在將用于描述如何僅使用單一發(fā)光裝置來控制顏色。圖2是示出如何可由單一顏色校正發(fā)光裝置校正主發(fā)光裝置的漂移顏色的xy色度圖。在圖2中，xy色度圖200具有表示第一獨(dú)立顏色響應(yīng)信號(hào)的水平軸202。在該描繪中，第一獨(dú)立顏色響應(yīng)信號(hào)可與長波長響應(yīng)信號(hào)（諸如，例如，L型視錐細(xì)胞的響應(yīng)）相關(guān)。因此，在朝向增加的x軸值行進(jìn)時(shí)，將會(huì)遇到對(duì)于人類觀察者出現(xiàn)紅色的顏色。Xy色度圖200具有表示第二獨(dú)立顏色響應(yīng)信號(hào)的垂直軸204。在該描繪中，第二獨(dú)立顏色響應(yīng)信號(hào)可與中等波長響應(yīng)信號(hào)（諸如，例如，M型視錐細(xì)胞的響應(yīng)）相關(guān)。因此，在朝向增加的y軸值行進(jìn)時(shí)，將會(huì)遇到對(duì)于人類觀察者出現(xiàn)更多綠色的顏色。

Xy色度圖200具有人可察覺的顏色的色域207內(nèi)的顏色規(guī)范區(qū)域206。顏色規(guī)范區(qū)域206由顏色規(guī)范邊界208限定的閉合圖形表示。由顏色規(guī)范邊界208封閉的區(qū)域可表示符合特定顏色標(biāo)準(zhǔn)的所有顏色。而且顏色規(guī)范邊界208以外的區(qū)域可表示不符合指定顏色標(biāo)準(zhǔn)的所有顏色。而且在xy色度圖200上描繪的是指示示例性主發(fā)光裝置的測量顏色的顏色軌道210。顏色軌道210可表示隨時(shí)間進(jìn)行的一系列測量。在主發(fā)光裝置老化時(shí)，由主發(fā)光裝置發(fā)射的光的顏色（如由顏色軌道210表示）可從初始xy色度值212漂移至最終xy色度值214。初始xy色度值212可曾經(jīng)在顏色規(guī)范邊界208內(nèi)。但在主發(fā)光裝置老化時(shí)，發(fā)射的顏色沿顏色軌道210漂移、跨越顏色規(guī)范邊界212，且然后離開顏色規(guī)范區(qū)域206。

為了使示例性照明系統(tǒng)的顏色發(fā)射回到規(guī)范中，可使用顏色校正發(fā)光裝置。顏色校正發(fā)光裝置可以是當(dāng)添加至主發(fā)光裝置時(shí)可使組合發(fā)射的顏色回到顏色規(guī)范區(qū)域206的顏色。在圖2中描繪了兩種不同顏色校正矢量216、218。例如添加從紅色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光的顏色可導(dǎo)致組合的主發(fā)光裝置和顏色校正發(fā)光裝置的顏色在紅色校正矢量216方向上校正。例如添加從藍(lán)色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光可導(dǎo)致組合的主發(fā)光裝置和顏色校正發(fā)光裝置的顏色在藍(lán)色校正矢量218方向上校正。在所描繪的xy色度圖200中，紅色校正發(fā)光裝置或藍(lán)色校正發(fā)光裝置可將從照明系統(tǒng)發(fā)射的組合光的xy色度值返回至顏色規(guī)范區(qū)域206內(nèi)。

應(yīng)注意，紅色校正發(fā)光裝置的顏色校正矢量216指向與沿主發(fā)光裝置的顏色軌道210的漂移的方向的約七十度的角度。雖然組合發(fā)射已經(jīng)由紅色校正發(fā)光裝置返回至顏色規(guī)范區(qū)域206，但是在顏色漂移開始前，組合的光發(fā)射的所得xy色度值不接近主發(fā)光裝置的初始xy色度值220。如果主發(fā)光裝置的顏色繼續(xù)漂移，則紅色校正發(fā)光裝置可最終不能將組合的主發(fā)光裝置和顏色校正發(fā)光裝置的光發(fā)射的顏色返回至顏色規(guī)范區(qū)域206內(nèi)。

現(xiàn)在比較并對(duì)比藍(lán)色校正發(fā)光裝置的校正能力與上述紅色校正發(fā)光裝置的校正能力。應(yīng)注意，藍(lán)色校正發(fā)光裝置的顏色校正矢量218與基本上反平行的漂移方向成角度（例如，約180度）。使用這樣定向的顏色校正矢量218可允許在顏色漂移開始前顏色校正信號(hào)的組合光發(fā)射接近主發(fā)光裝置的初始xy色度值220。因?yàn)樗{(lán)色校正發(fā)光裝置的顏色校正矢量218與漂移方向基本上反平行，所以在主發(fā)光裝置繼續(xù)在漂移方向漂移時(shí)，藍(lán)色校正發(fā)光裝置可繼續(xù)確保組合的光發(fā)射的顏色保持在顏色規(guī)范區(qū)域206內(nèi)。

圖3是示例性顏色校正照明系統(tǒng)的框圖。在圖3中，示例性顏色校正照明系統(tǒng)300包括光學(xué)系統(tǒng)302和顏色控制系統(tǒng)304。光學(xué)系統(tǒng)302包括主光源306和顏色校正光源308。主光源306和顏色校正光源308在共同襯底310上彼此相鄰。光學(xué)系統(tǒng)302具有透鏡318，該透鏡用于聚焦從主光源和顏色校正光源306、308發(fā)射的光束312。

顏色控制系統(tǒng)304包括顏色檢測器314和顏色控制模塊316。顏色檢測器314被定位為截取從主光源和顏色校正光源306、308發(fā)射的聚焦光束312。顏色檢測器314然后可產(chǎn)生指示由顏色檢測器314感測的光束312的顏色的信號(hào)。顏色檢測器314可將產(chǎn)生的信號(hào)發(fā)送至顏色控制模塊316。顏色控制模塊316然后可接收由顏色檢測器314產(chǎn)生并從其中發(fā)送的信號(hào)。顏色控制模塊316然后可比較所接收的信號(hào)和與顏色規(guī)范相關(guān)聯(lián)的預(yù)定信號(hào)范圍。

顏色控制模塊316具有微處理器318、大容量存儲(chǔ)裝置320、存儲(chǔ)器322和輸入輸出接口324和326。輸入輸出接口324與顏色校正光源308電通信，且輸入輸出接口326與顏色檢測器314電通信。輸入輸出接口324、326中的每個(gè)都電耦接至微處理器318。微處理器318電耦接至大容量存儲(chǔ)裝置320和存儲(chǔ)器322。

如果所接收的信號(hào)在與顏色規(guī)范相關(guān)聯(lián)的預(yù)定信號(hào)范圍之外，則顏色控制模塊可產(chǎn)生與對(duì)應(yīng)于顏色校正光源的預(yù)定顏色的光振幅相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。微處理器318可進(jìn)行從程序存儲(chǔ)器322中檢索的控制指令以進(jìn)行校正從主光源和顏色校正光源306、308發(fā)射的組合顏色的方法的步驟。微處理器318可經(jīng)由輸入輸出接口326接收表示從顏色檢測器314檢測到的顏色的信號(hào)。微處理器可比較所檢測的顏色與顏色規(guī)范。顏色規(guī)范可存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)裝置320和/或存儲(chǔ)器322中。如果所檢測的顏色在顏色規(guī)范之外，則微處理器320可計(jì)算將使所檢測的顏色處于顏色規(guī)范中的顏色校正強(qiáng)度。然后微處理器可經(jīng)由輸入輸出接口324將對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的顏色校正強(qiáng)度的振幅信號(hào)發(fā)送至顏色校正光源308。

在一些實(shí)施方案中，可由控制環(huán)路（例如，比例-積分-微分或PID控制回路）產(chǎn)生與預(yù)定顏色的光振幅相關(guān)聯(lián)的所產(chǎn)生的信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，可基于從顏色檢測器接收的信號(hào)產(chǎn)生與預(yù)定顏色的光振幅相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，可基于所接收的信號(hào)的顏色坐標(biāo)和期望顏色信號(hào)的顏色坐標(biāo)之間的相對(duì)距離來計(jì)算所產(chǎn)生的信號(hào)。在說明性實(shí)施方案中，可基于所接收的信號(hào)和對(duì)應(yīng)于顏色校正光源的顏色之間的顏色坐標(biāo)距離來計(jì)算所產(chǎn)生的信號(hào)。例如：

在這里，I_cc是與顏色校正光源的預(yù)定顏色的光振幅（例如，照度）相關(guān)聯(lián)的所產(chǎn)生的信號(hào)。I_comb是由顏色檢測器檢測的光的光振幅（例如，照度）。x_n和y_n指定在顏色模型中用來指示檢測的顏色校正的顏色（例如，色調(diào)），或目標(biāo)顏色（例如，分別由det、cc或targ表示）的獨(dú)立顏色坐標(biāo)。

在一些實(shí)施方案中，可以開環(huán)方式產(chǎn)生由顏色控制模塊計(jì)算的振幅信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，可以閉環(huán)方式產(chǎn)生由顏色控制模塊計(jì)算的振幅信號(hào)。在各種不同實(shí)施方案中，可使用各種顏色模型用于表達(dá)檢測的、顏色校正或目標(biāo)顏色。

圖4是示出相對(duì)于示例性黑體輻射色域的示例性航空白色規(guī)范的xy色度圖。在圖4中，使用表示顏色的CIE-1931 xy-色度標(biāo)準(zhǔn)在圖402中示出人可觀察到的顏色的色域400。在圖中，人可觀察到的色域400的周邊由彎曲邊緣部分404和直線部分406包圍。色域400的彎曲邊緣部分404可被稱為光譜軌跡且可對(duì)應(yīng)于單色光（每個(gè)點(diǎn)表示單個(gè)波長的純色調(diào)），其中以納米列出注釋的波長。因此，在人從長波長位置行進(jìn)至色域的彎曲邊緣部分周圍的短波長位置時(shí)，人會(huì)遇到從紅色到靛藍(lán)的彩虹的顏色（例如，紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、紫色、靛藍(lán)或ROYGBIV）。色域400的下部分上的直線部分406可被稱為紫色線。紫色線上的這些顏色可在單色光中沒有對(duì)應(yīng)顏色。

如果一個(gè)人在所描繪的xy色度圖上選擇顏色的任意兩個(gè)點(diǎn)，那么位于兩點(diǎn)之間的直線上的所有顏色都可通過混合這兩種所選擇的顏色形成。當(dāng)所有組合顏色位于這樣的直線上時(shí)，我們可稱這個(gè)模型是線性。然而，兩個(gè)同樣顏色鮮艷的等量混合物可使用這種顏色映射模型一般不位于線段的中點(diǎn)。我們可以說，當(dāng)中點(diǎn)不通過兩個(gè)源的等量測量實(shí)現(xiàn)時(shí)，該模式不保留比例。在一些顏色映射模型中，可更好地保留比例。然而，當(dāng)校正彼此接近的顏色時(shí)，即使使用這樣的非比例保留模型，某些程度的比例也可為準(zhǔn)。當(dāng)使用非比例保留模型時(shí)，由主光源發(fā)射的光沿其漂移的路徑可被表征，使得例如可采用開環(huán)顏色控制。

在圖402中描繪了黑體光源的示例性顏色軌道408。黑體顏色軌道408被注釋為黑體的溫度。例如航空白區(qū)域410可被指定為相交黑體光源的顏色軌道408的一部分。

圖402還具有與這樣指定的主光源相關(guān)聯(lián)的主光源和顏色軌道矢量414的顏色規(guī)范412。例如顏色軌道矢量可指示由主光源發(fā)射的顏色的方向作為主光源年齡。在一些實(shí)施方案中，顏色軌道可指示由主光源發(fā)射的光的顏色的范圍作為主光源的操作溫度的函數(shù)。在一些實(shí)施方案中，顏色校正可用于針對(duì)在不同溫度下操作的主光源而校正。在一些實(shí)施方案中，可使用和/或校正與操作的另一變量相關(guān)聯(lián)的顏色軌道。最后，圖402示出與顏色校正發(fā)光裝置相關(guān)聯(lián)的特定顏色416。各種實(shí)施方案可使用顏色校正發(fā)光裝置的不同顏色。例如，在示例性實(shí)施方案中，顏色校正LED可能是接近約595nm至620nm的光譜軌跡區(qū)域的顏色。

圖5是描繪系統(tǒng)顏色規(guī)范和主光源的顏色之間的示例性坐標(biāo)關(guān)系的xy色度圖的局部區(qū)域。在圖5中，圖500描繪示例性目標(biāo)顏色規(guī)范502和示例性主光源規(guī)范504。目標(biāo)顏色規(guī)范502和主光源規(guī)范504兩者都在xy色度坐標(biāo)系中給出。水平軸506表示xy色度坐標(biāo)系的x坐標(biāo)。垂直軸508表示xy色度坐標(biāo)系的y坐標(biāo)。

在圖500中，目標(biāo)顏色規(guī)范502具有矩形邊界510。主光源規(guī)范504被示為具有基本圓形邊界512。應(yīng)注意，所描述的實(shí)施例中的主光源規(guī)范504未完全包含在目標(biāo)顏色規(guī)范502內(nèi)。在這樣的示例性情況中，在不校正樣本群體中的一些成員的顏色的情況下，主光源的樣本群體中的每個(gè)成員都將不在目標(biāo)顏色規(guī)范502內(nèi)。沒有顏色校正能力，制造系統(tǒng)的產(chǎn)率可很差。樣本群體的部分514將駐留其駐留在目標(biāo)顏色規(guī)范502的正上方（例如，正y坐標(biāo)方向）的切片中，而樣本群體的另一部分516將駐留在目標(biāo)顏色規(guī)范502的正下方（例如，負(fù)y坐標(biāo)方向）。

但是具有顏色校正功能，可提高產(chǎn)率。例如，如果在主光源老化時(shí)，主光源具有與顏色漂移的方向相關(guān)聯(lián)的漂移矢量518，如圖500中所示，則特定預(yù)定顏色可產(chǎn)生基本上反平行于漂移矢量518的顏色校正。使用這樣的顏色校正光源，至少頂部切片部分514可通過將來自顏色校正光源的光添加至主光源來校正。但是因?yàn)闆]有負(fù)角度是不可能的，所以如果顏色校正光源關(guān)閉，則不可進(jìn)行減光。因此，如果未校正的主光源具有這樣位于目標(biāo)光規(guī)范邊界下方的群體的部分，則不可校正底部切片部分516。

但是如果目標(biāo)光源具有主光源規(guī)范520（其完全處于目標(biāo)顏色規(guī)范502的下邊界上方），那么使用單一單向顏色校正光源可使整個(gè)群體進(jìn)入規(guī)范邊界內(nèi)。以這種方式偏壓主光源可允許較低成本解決方案。例如，可使用具有寬顏色規(guī)范的主光源。例如這種廣泛指定的光源的成本可小于和/或低于精確指定的光源的成本。

圖6是描繪使用兩種不同顏色的顏色校正發(fā)光裝置的示例性折衷的xy色度圖。圖6描繪具有水平軸602和垂直軸604的圖600。水平軸602表示xy色度圖中的x坐標(biāo)。垂直軸604表示xy色度圖中的y坐標(biāo)。在圖600中示出人可檢測的顏色的色域606。在色域606內(nèi)是矩形目標(biāo)顏色規(guī)范608。在圖600中還描繪了對(duì)應(yīng)于兩個(gè)不同顏色校正發(fā)光裝置的兩個(gè)不同xy色度坐標(biāo)610、612。第一顏色校正發(fā)光裝置具有接近目標(biāo)顏色規(guī)范608的xy色度坐標(biāo)610。第二顏色校正發(fā)光裝置具有在目標(biāo)顏色規(guī)范608遠(yuǎn)側(cè)的xy色度坐標(biāo)612。

第二顏色校正發(fā)光裝置可比第一顏色校正發(fā)光裝置具有更多杠桿作用以例如使主發(fā)光裝置的漂移顏色處于目標(biāo)顏色規(guī)范608內(nèi)。從第二顏色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光的小振幅可移動(dòng)漂移顏色達(dá)等于第一顏色校正發(fā)光裝置的更大光振幅的距離的距離。因此與使用第一顏色校正發(fā)光裝置相比，使用第二顏色校正發(fā)光裝置可校正漂移更加遠(yuǎn)離目標(biāo)顏色規(guī)范的顏色。

但是第一顏色校正發(fā)光裝置可具有多于第二顏色校正發(fā)光裝置的其它優(yōu)點(diǎn)。例如，主光源可具有一般的顏色漂移方向。但是跨越主光源的整個(gè)顏色規(guī)范的群體的顏色的群體的每個(gè)特定樣本都可具有獨(dú)特的顏色漂移方向。在圖600中示出兩個(gè)不同漂移路徑614、616。如果主光源的顏色在方向614上的漂移反平行于第一顏色校正發(fā)光裝置和第二顏色校正發(fā)光裝置兩者的顏色校正方向，那么第一顏色校正發(fā)光裝置和第二顏色校正發(fā)光裝置兩者都可同樣能夠?qū)⒐獍l(fā)射系統(tǒng)的顏色校正到目標(biāo)顏色規(guī)范608內(nèi)?？赏ㄟ^起始于主發(fā)光裝置的xy色度坐標(biāo)的矢量并終止于顏色校正發(fā)光裝置的xy色度坐標(biāo)610、612來確定顏色校正方向。

但是如果主光源的顏色沿與第一顏色校正發(fā)光裝置相關(guān)聯(lián)的顏色校正矢量618的漂移路徑616漂移，則比與第二顏色校正發(fā)光裝置相關(guān)聯(lián)的顏色校正矢量620更好地相交目標(biāo)顏色規(guī)范608。雖然第一顏色校正發(fā)光裝置的校正遠(yuǎn)離顏色規(guī)范漂移的顏色的能力可小于第二顏色校正發(fā)光裝置，但是它可比第二顏色校正發(fā)光裝置更容忍不同主發(fā)光裝置的不同漂移路徑。

各種其它實(shí)施方案可具有各種優(yōu)點(diǎn)。例如，各種實(shí)施方案可具有各種不同光學(xué)元件。例如，一些光學(xué)系統(tǒng)可具有一個(gè)或多個(gè)透鏡。代替透鏡和/或除了透鏡外，一些光學(xué)系統(tǒng)可使用反射鏡。在示例性實(shí)施方案中，透鏡的一部分可在預(yù)定區(qū)域涂敷有反射涂層，以便提高朝向顏色檢測模塊定向的光的反射。在一些實(shí)施方案中，透鏡和/或反射鏡可被模制到發(fā)光裝置。在一些實(shí)施方案中，透鏡和/或反射鏡可與發(fā)光裝置分離。

在一些實(shí)施方案中，發(fā)光裝置可以是白熾燈。在一些實(shí)施方案中，發(fā)光裝置可以是發(fā)光二極管。在示例性實(shí)施方案中，發(fā)光裝置可以是激光?？墒褂酶鞣N熒光裝置、氣體放電裝置或弧光燈照明裝置。相同或不同類型的發(fā)光裝置可用于主光源和顏色校正光源。

各種實(shí)施方案可采用各種裝置，以用于控制主發(fā)光裝置和單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的從照明系統(tǒng)發(fā)射的光的xy色度值（x_comb、y_comb）處于xy色度值的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，控制裝置可包括檢測模塊。在一些實(shí)施方案中，控制裝置可包括顏色控制器。在一些實(shí)施方案中，可通過測量未校正的顏色、確定從顏色控制發(fā)光裝置發(fā)射的顏色的光的振幅且然后控制顏色控制發(fā)光裝置使得其發(fā)射確定振幅的光來控制顏色。

以下是本發(fā)明的可能實(shí)施方案的非排他性描述。

用于發(fā)射預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)的顏色的光的照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第一顏色的光的主發(fā)光裝置。照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第二顏色的光的單一顏色校正發(fā)光裝置。顏色校正發(fā)光裝置的光發(fā)射與主發(fā)光裝置的光發(fā)射組合。照明系統(tǒng)包括顏色檢測裝置，該裝置檢測來自主發(fā)光裝置和單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的顏色。照明系統(tǒng)還包括顏色控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)被構(gòu)造為接收指示從顏色檢測器檢測到的顏色的信號(hào)。顏色控制系統(tǒng)產(chǎn)生振幅控制信號(hào)，所述振幅控制信號(hào)控制從單一顏色校正發(fā)光裝置發(fā)射的光的振幅，使得檢測到的組合的光發(fā)射的顏色在預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)。

前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中顏色規(guī)范可對(duì)應(yīng)于以下中的任一項(xiàng)：航空白色規(guī)范、航空綠色規(guī)范或航空紅色規(guī)范。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中第二顏色可對(duì)應(yīng)于以下中的任一項(xiàng)：紅色或藍(lán)色。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中，當(dāng)主發(fā)光裝置老化時(shí)，主發(fā)光裝置的光發(fā)射的xy色度值可在由非零方向矢量限定的xy色度方向：(x_drift, y_drift)上漂移。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中xy色度漂移方向(x_drift, y_drift)和限定為(x_cc–x_prim, y_cc–y)的xy色度校正方向的點(diǎn)積可以是負(fù)的。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中xy色度漂移方向(x_drift, y_drift)和限定為(x_cc–x_prim, y_cc–y_prim)的xy色度校正方向之間的角度可大于90度或135度。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中顏色校正發(fā)光裝置的xy色度值可滿足以下關(guān)系：ycc < 0.04 + 0.36xcc。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中顏色校正發(fā)光裝置的xy色度值滿足以下關(guān)系：ycc可小于0.4或0.3。

一種校正指示光的顏色的方法包括從主發(fā)光裝置發(fā)射光，所述方法包括組合來自單一顏色校正發(fā)光裝置的光與從主發(fā)光裝置發(fā)射的光。方法包括檢測來自主發(fā)光裝置和所述單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的顏色。方法還包括產(chǎn)生控制來自單一顏色校正發(fā)光裝置的光的振幅的信號(hào)。所產(chǎn)生的信號(hào)基于從顏色檢測裝置檢測到的顏色。所產(chǎn)生的信號(hào)使組合光發(fā)射的顏色在預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)。

前述顏色校正方法的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中預(yù)定顏色規(guī)范可對(duì)應(yīng)于航空白色規(guī)范。任何前述顏色校正方法的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中當(dāng)主發(fā)光裝置老化時(shí)，主發(fā)光裝置的光發(fā)射的xy色度值在由非零方向矢量限定的xy色度方向：(x_drift, y_drift)上漂移。任何前述顏色校正方法的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中xy色度漂移方向(x_drift, y_drift)和限定為(x_cc–x_prim, y_cc–y_prim)的xy色度校正方向之間的角度大于90度。

用于發(fā)射預(yù)定顏色規(guī)范內(nèi)的顏色的光的照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第一顏色的光的主發(fā)光裝置。照明系統(tǒng)包括被構(gòu)造為發(fā)射第二顏色的光的單一顏色校正發(fā)光裝置。顏色校正光發(fā)射裝置的光發(fā)射與主發(fā)光裝置的光發(fā)射組合。照明系統(tǒng)包括顏色校正系統(tǒng)，該系統(tǒng)將主發(fā)光裝置和單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的光的顏色校正在顏色規(guī)范內(nèi)。

前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中顏色校正系統(tǒng)可包括顏色檢測器，該顏色檢測器產(chǎn)生代表來自主發(fā)光裝置和單一顏色校正發(fā)光裝置的組合發(fā)射的顏色的信號(hào)。任何前述照明系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方案，其中顏色校正系統(tǒng)可包括控制器，該控制器產(chǎn)生控制來自單一顏色校正發(fā)光裝置的光的振幅的信號(hào)。

雖然已經(jīng)參考示例性實(shí)施方案（多個(gè)）描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可作出各種變化且等同物可替代其要素。此外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可作出許多修改以使特定情況或材料適于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，其意圖是本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施方案（多個(gè)），但本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。