CN115720727A - 感知上均匀的颜色调节的控制设计 - Google Patents

Abstract

各种实施例包括控制装置对发光二极管（LED）阵列进行颜色调节的装置和方法。在一个具体示例中，公开了一种对发光二极管（LED）阵列进行颜色调节的控制装置，用于感知上均匀的颜色调节。该装置包括相关色温（CCT）控制设备，该CCT控制设备由终端用户可调整到LED阵列的期望色温，并产生对应于期望色温的输出信号。存储设备电耦合到CCT控制设备以关联CCT控制设备的机械移动范围，从而基于N个预定值的集合提供来自LED阵列的感知CCT值的基本均匀的增加。描述了其他装置和方法。

Description

感知上均匀的颜色调节的控制设计

优先权要求

本申请要求2019年11月5日提交的欧洲专利申请第19207130.6号、并且名称为“感知上均匀的颜色调节的控制设计”的优先权的权益，该欧洲专利申请要求2019年7月31日提交的美国实用新型专利申请第16/528108号、并且名称为“感知上均匀的颜色调节的控制设计”的优先权的权益，这两个专利申请中的每一个均通过引用以其全部内容并入本文。

技术领域

本文公开的主题涉及一个或多个发光二极管（LED）或LED阵列的颜色调节，所述一个或多个LED或LED阵列包括基本上在电磁光谱的可见部分中操作的灯。更具体地，所公开的主题涉及一种技术，该技术使得例如用户控制设计方法和装置能够创建一个或多个LED或LED阵列的感知上均匀的颜色调节体验。

背景技术

发光二极管（LED）通常在各种照明操作中使用。物体的颜色外观部分地由照亮物体的光的光谱功率密度（SPD）确定。对于观看物体的人来说，SPD是可见光谱内各种波长的相对强度。然而，其他因素也可以影响颜色外观。此外，LED的相关色温（CCT）以及CCT上的LED的温度与黑体线（BBL，也称为黑体轨迹或普朗克轨迹）的距离两者都可以影响人对物体的感知。

目前有两种用于LED的颜色调节（例如白色调节）的主要技术。第一种技术基于两个或更多个CCT的白光LED。第二种技术基于红色/绿色/蓝色/琥珀色的组合。第一种技术根本不具备在D_uv方向上调节LED的能力。在第二种技术中，颜色调节能力很少作为可用功能被提供。

提供本节中描述的信息是为了向技术人员提供以下公开主题的背景，并且不应将其认为公认的现有技术。

附图说明

图1示出了国际照明委员会（CIE）颜色图表的一部分，包括黑体线（BBL）；

图2A示出了色度图，其具有用于典型红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）LED的颜色的近似色度坐标，并包括BBL；

图2B示出了根据所公开主题的各种实施例的图2A的色度图的修订变体，具有接近BBL的去饱和的R、G和B LED的近似色度坐标，去饱和的R、G和B LED具有约90+的显色指数（CRI）并在定义的色温范围内；

图2C示出了根据所公开主题的各种实施例的图2A的色度图的修订变体，具有接近BBL的去饱和的R、G和B LED的近似色度坐标，去饱和的R、G和B LED具有约80+的显色指数（CRI）并且在比图2B的去饱和的R、G和B LED更宽的定义的色温范围内；

图3示出了需要硬连线通量控制设备和单独的硬连线CCT控制设备的现有技术的颜色调节设备；

图4是图表的示例性实施例，其示出了作为控制输入值的函数的CCT值，并说明了根据所公开主题的各种实施例的两种用户控制设计之间的差异；

图5示出了根据所公开主题的各种实施例的沿着BBL的一系列选定控制点的示例性实施例；

图6示出了用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的示例性方法工艺流程图；以及

图7示出了计算系统的示例形式的机器的简化框图，在该机器内可以执行用于使机器执行本文所讨论的方法和操作中的任何一种或多种（例如，CCT下一步确定）的一系列指令。

具体实施方式

现在将参照如所附附图中的各附图中所示的几个一般和具体实施例，详细描述所公开的主题。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对所公开主题的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，将清楚的是，所公开的主题可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践。在其他实例中，尚未详细描述公知的过程步骤或结构，以免模糊所公开的主题。

下文将参考所附附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管（“LED”）实施方式的示例以及控制那些实施方式的装置。这些示例不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现另外的实施方式。因此，将被理解的是，所附附图中所示的示例仅为了说明的目的而提供，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字自始至终一般指代类似的元件。

进一步，将被理解的是，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件，然而这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离所公开的主题的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。

还将被理解的是，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件的存在。将被理解的是，除了各图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。

诸如“下方”、“上方”、“上边”、“下边”、“水平”或“垂直”的相对术语在本文可以用于描述一个元件、区或区域相对于如各图中所图示的另一个元件、区或区域的关系。本领域普通技术人员将理解，除了各图中描绘的取向之外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。进一步，LED、LED阵列、电气组件和/或电子组件是容纳在一个、两个或更多个电子板上还是容纳在一个或多个物理位置中也可以取决于设计约束和/或具体应用。

基于半导体的发光器件或光学功率发射器件——诸如发射紫外（UV）或红外（IR）光学功率的器件——是目前可用的最有效的光源之一。这些器件可以包括发光二极管、谐振腔发光二极管、垂直腔激光二极管、或边缘发射激光器等（在本文简称为“LED”）。由于其紧凑的大小和低的功率要求，LED对于许多不同的应用可以是有吸引力的候选。例如，它们可以用作手持电池供电设备（诸如相机和手机）的光源（例如，闪光灯和相机闪光灯）。例如，LED也可以用于汽车照明、平视显示器（HUD）照明、园艺照明、街道照明、视频照明灯（torchfor video）、一般照明（例如，家庭、商店、办公室和工作室照明，剧院/舞台照明，和建筑照明）、增强现实（AR）照明、虚拟现实（VR）照明、作为显示器的背光、和IR光谱仪。单个LED可以提供不如白炽光源亮的光，并且因此，多结器件或LED阵列（诸如单片LED阵列、微LED阵列等）可以用于期望或要求增强亮度的应用。

在基于LED的灯（或相关照明设备）用于照亮物体以及用于一般照明的各种环境中，除了灯的相对亮度（例如光通量）之外，可能还期望控制多个基于LED的灯（或单个基于LED的灯）的色温的诸方面。这种环境可以包括例如零售场所以及酒店场所，诸如餐馆等。除了CCT之外，另一个灯度量是灯的显色指数（CRI）。CRI是由国际照明委员会（CIE）定义的，并且CRI提供了与理想光源或自然光源相比，任何光源（包括LED）准确表示各种物体颜色的能力的定量测量。最高可能的CRI值是100。另一个定量灯度量是D_uv。D_uv是例如在CIE 1960中定义的度量，用于表示色点到BBL的距离。如果色点在BBL上方，则它为正值；并且如果色点在BBL下方，则它为负值。BBL上方的色点呈现浅绿的颜色，并且BBL下方的色点呈现浅粉的颜色。所公开的主题提供了一种以平滑和视觉上令人愉快的调节体验来控制色温（CCT和D_uv）的装置。如本文所描述，色温与颜色调节应用中的CCT和D_uv两者都相关。

如相关领域中已知的，直接彩色LED的正向电压随着主波长的增加而降低。例如，可以用多通道DC-至-DC转换器来驱动这些LED。以高效能和CRI为目标的高级磷光体转换的彩色LED已经被创建，从而为相关色温（CCT）调节应用提供了新的可能性。一些高级彩色LED具有去饱和色点，并且可以混合以在宽的CCT范围内实现具有90+ CRI的白色。具有80+ CRI实施方式或者甚至70+ CRI实施方式（或者甚至更低的CRI值）的其他LED也可以与所公开的主题一起使用。这些可能性使用使该潜力实现并且增加或最大化的LED电路。同时，本文描述的控制设备与单通道恒流驱动器兼容，以促进市场采用。

所公开主题相对于现有技术的优势在于，下文详细描述的去饱和红-绿-蓝（RGB）LED方法可以在BBL上和下（on and off）、以及在BBL上——例如在等温CCT线上（如下所描述的）——创建可调光，同时保持高CRI。相比之下，各种其他现有技术系统利用CCT方法，其中可调色点落在LED的两种原色（例如，R-G、R-B或G-B）之间的直线上。

总体而言，颜色调节是以人为中心的照明的组成部分。基于LED的高级系统——诸如去饱和的RGB LED方法和相关控制技术——为照明指定者和终端用户提供了照明控制的新可能性。除了在宽范围内的CCT调节之外，用户还将能够按照终端用户的喜好沿着等CCT线改变白光的色调。例如，Lumileds®专有的Luxeon^® Fusion系统——其在单一平台上具有宽的调节范围——是各种类型的颜色可调应用的理想候选（Lumileds® Luxeon^®Fusion系统由Lumileds LLC制造，地址：美国加利福尼亚州圣何塞市西特林布尔路370号，邮编：95131）。以人为中心的照明的一个方面是同时改变相关色温和光强的能力。所公开的主题涉及一种用户控制设计范例，该范例创建了感知上均匀的颜色调节体验。

现在参考图1，示出了国际照明委员会（CIE）颜色图表100的一部分，包括黑体线（BBL）101（也称为普朗克轨迹），其形成了理解本文公开的主题的各种实施例的基础。BBL101示出了变化温度的黑体辐射体的色度坐标。一般认为，在大多数照明情形下，光源应该具有位于BBL 101上或附近的色度坐标。本领域中已知的各种数学程序用于确定“最接近的”黑体辐射体。如上所述，这种常见的灯规格参数被称为相关色温（CCT）。D_uv值提供了进一步描述色度的有用且互补的方式，该D_uv值是灯的色度坐标位于BBL 101上方（正D_uv值）或位于BBL 101（负D_uv值）下方的程度的指示。

颜色图表的一部分示出为包括若干等温线117。即使这些线中的每一条都不在BBL101上，等温线117上的任何色点都具有恒定的CCT。例如，第一等温线117A具有10000 K的CCT，第二等温线117B具有5000 K的CCT，第三等温线117C具有3000 K的CCT，并且第四等温线117D具有2200 K的CCT。

继续参考图1，CIE颜色图表100还示出了表示Macadam椭圆（MAE）103的若干椭圆，其以BBL 101为中心，并从BBL 101延伸一步105、三步107、五步109或七步111的距离。MAE基于心理测量研究，并在CIE色度图上定义了一个区域，该区域包含对于典型的观察者来说与椭圆中心处的颜色不可区分的所有颜色。因此，MAE步长105至111中的每一个（一步至七步）对于典型的观察者来说被视为是与MAE 103中的相应一个的中心处的颜色基本相同的颜色。一系列曲线115A、115B、115C和115D表示距BBL 101基本相等的距离，并且分别与例如+0.006、+0.003、0、- 0.003和- 0.006的D_uv值相关。

现在参考图2A，并继续参考图1，图2A示出了色度图200，其具有用于坐标205处的红色（R）LED、坐标201处的绿色（G）LED、和坐标203处的蓝色（B）LED的典型坐标值（如色度图200的x-y标度上所标注的）的颜色的近似色度坐标。图2A示出了根据一些实施例的用于定义可见光源的波长光谱的色度图200的示例。图2A的色度图200只是定义可见光源的波长光谱的一种方式；其他合适的定义在本领域中是已知的，并且也可以与本文描述的公开主题的各种实施例一起使用。

指定色度图200的一部分的便利方式是通过x-y平面中的方程集合，其中每个方程具有定义色度图200上的线的解的轨迹。这些线可以相交以指定特定区域，如下面参考图2B更详细描述的。作为替代定义，白光源可以发射与来自在给定色温下操作的黑体源的光对应的光。

色度图200还示出了如上文参考图1所描述的BBL 101。三个LED坐标位置201、203、205中的每一个都是相应颜色（绿色、蓝色和红色）的“完全饱和”LED的CCT坐标。然而，如果通过组合一定比例的R、G和B LED来创建“白光”，这种组合的CRI将是非常低的。典型地，在上面描述的环境（诸如零售或酒店设置）中，大约90或更高的CRI是期望的。

图2B示出了根据所公开主题的各种实施例的图2A色度图200的修订变体，具有接近BBL的去饱和的R、G和B LED的近似色度坐标，去饱和的R、G和B LED具有约90+的显色指数（CRI）并在定义的色温范围内。

然而，图2B的色度图250示出了接近BBL 101的去饱和的（柔和（pastel））R、G和BLED的近似色度坐标。坐标值（如色度图250的x-y标度上所标注的）被示为坐标255处的去饱和红色（R）LED、坐标253处的去饱和绿色（G）LED、和坐标251处的去饱和蓝色（B）LED。在各种实施例中，去饱和的R、G和B LED的色温范围可以在从大约1800 K到大约2500 K的范围内。在其他实施例中，去饱和的R、G和B LED可以在例如大约2700 K到大约6500 K的色温范围内。在其他实施例中，去饱和的R、G和B LED可以在大约1800 K到大约7500 K的色温范围内。在其他实施例中，去饱和的R、G和B LED可以被选择为在宽的色温范围内。如上所述，光源的显色指数（CRI）不指示光源的表观颜色；该信息由相关色温（CCT）给出。因此，CRI是光源与理想光源或自然光源相比如实展示各种物体颜色的能力的定量测量。

在具体示例性实施例中，还示出了在去饱和的R、G和B LED的每个坐标值之间形成的三角形257。去饱和的R、G和B LED被形成（例如，如本领域中已知的，通过磷光体的混合物和/或材料的混合物来形成LED）为具有接近BBL 101的坐标值。因此，相应的去饱和的R、G和B LED的坐标位置——并且如由三角形257所勾画——具有大约90或更大的CRI，以及例如大约2700 K到大约6500 K的近似可调色温范围。因此，相关色温（CCT）的选择可以在本文描述的颜色调节应用中选择，使得所选择的CCT的所有组合都导致灯具有90或更大的CRI。去饱和的R、G和B LED中的每一个可以包括单个LED或LED阵列（或LED组），其中阵列或组内的每个LED具有与阵列或组内的其他LED相同或相似的去饱和颜色。一个或多个去饱和的R、G和B LED的组合包括灯。

图2C示出了根据所公开主题的各种实施例的图2A色度图200的修订变体，具有接近BBL的去饱和的R、G和B LED的近似色度坐标，去饱和的R、G和B LED具有约80+的显色指数（CRI）并且在比图2B的去饱和的R、G和B LED更宽的定义的色温范围内。

然而，图2C的色度图270示出了去饱和的R、G和B LED的近似色度坐标，与图2B的去饱和的R、G和B LED相比，图2C的去饱和的R、G和B LED布置得更远离BBL 101。坐标值（如色度图270的x-y标度上所标注的）被示为坐标275处的去饱和红色（R）LED、坐标273处的去饱和绿色（G）LED、和坐标271处的去饱和蓝色（B）LED。在各种实施例中，去饱和的R、G和B LED的色温范围可以在从大约1800 K到大约2500 K的范围内。在其他实施例中，去饱和的R、G和B LED可以在大约2700 K到大约6500 K的色温范围内。在其他实施例中，去饱和的R、G和BLED可以在大约1800 K到大约7500 K的色温范围内。

在具体示例性实施例中，还示出了在去饱和的R、G和B LED的每个坐标值之间形成的三角形277。去饱和的R、G和B LED被形成（例如，如本领域已知的，通过磷光体的混合物和/或材料的混合物来形成LED）为具有接近BBL 101的坐标值。因此，相应的去饱和的R、G和B LED的坐标位置——并且如由三角形277所勾画——具有大约80或更大的CRI，以及例如大约1800 K到大约7500 K的近似可调色温范围。由于色温范围大于图2B中所示的范围，因此CRI相应地降低到大约80或更大。然而，本领域普通技术人员将认识到，去饱和的R、G和BLED可以被制造成在色度图内的任何地方具有单独的色温。因此，相关色温（CCT）的选择可以在本文描述的颜色调节应用中选择，使得所选择的CCT的所有组合都导致灯具有80或更大的CRI。去饱和的R、G和B LED中的每一个可以包括单个LED或LED阵列（或LED组），其中阵列或组内的每个LED具有与阵列或组内的其他LED相同或相似的去饱和颜色。一个或多个去饱和的R、G和B LED的组合包括灯。

图3示出了使用硬连线通量控制设备301和单独的硬连线CCT控制设备303的现有技术的颜色调节设备300。通量控制设备301耦合到单通道驱动器电路305，并且CCT控制设备耦合到组合LED驱动电路/LED阵列320。组合LED驱动电路/LED阵列320可以是电流驱动器电路、PWM驱动器电路、或混合电流驱动器/PWM驱动器电路。通量控制设备301、CCT控制设备303、和单通道驱动器电路305中的每一个都位于客户设施310中，并且所有设备一般必须安装有适用的管理高压电路的国家和地方规则。组合LED驱动电路/LED阵列320一般远离（例如，几米到几十米或更远）客户设施310而定位。因此，初始购买价格和安装价格两者都可能很高（significant）。

因此，在单通道恒流驱动器上操作的传统颜色可调系统中，通常需要两个控制输入，一个用于通量控制（例如，光通量或调光），并且另一个用于颜色调节。控制输入可以通过例如机电设备——诸如线性滑块或旋转滑块、DIP开关、或标准0 V至10 V调光器——来实现。

图4是图表400的示例性实施例，其示出了作为控制输入值的函数的CCT值，并说明了根据所公开主题的各种实施例的两种用户控制设计之间的差异。两种用户控制设计的结果示出为两条图形曲线。用于调整CCT值的用户控制设备可以与图3的CCT控制设备303相同或相似，对第二用户控制设计进行了如下所描述的适当修改。

如本领域普通技术人员所知，CCT经常用于表示白光源的色度。然而，如上所描述，色度是一个二维值，并且另一个维度（与BBL的距离）经常缺失。D_uv已在美国国家标准协会（ANSI）标准中定义。因此，色度坐标（x，y）或（u'，v'）的这两个数字不直观地携带颜色信息。CCT和D_uv携带完整的颜色信息。

此外，CCT值的单位步长不导致颜色的均匀感知。下表I证实了这一点，该表I摘自ANSI C78.377（2015）。CCT中的公差随着CCT值的升高而逐渐增大。因此，如果表示CCT值的用户控制被线性映射到CCT值，则最为可见的变化发生在CCT控制设备范围的开始（例如，在滑块范围的开始）期间，并因此不如预期的那样是线性的。

再次参考图4，非均匀映射曲线403映射基于给定用户控制输入而均匀隔开的CCT值。用户控制输入与期望的CCT值相关。然而，用户控制上的两个相等的间隔不等同于CCT空间中的近似相等的差异。也就是说，非均匀映射曲线403基于CCT控制设备上相邻点之间的相等的步长（例如，从16个单位的第一级、到32个单位的第二级、到48个单位的第三级、到64个单位的第四级、等等，其中单位是任意的但是相等的间隔）。然而，相等的步长导致感知CCT值的不均匀增加。

均匀映射曲线401将选定的CCT值映射到用户控制上的等距间隔。也就是说，均匀映射曲线401具有CCT控制设备上相邻点之间的不相等的步长（例如，从3个单位的第一级、到6个单位的第二级、到10个单位的第三级、到13个单位的第四级、等等，其中单位是任意的但是不相等的间隔）。然而，不相等的步长导致感知CCT值的近似均匀增加。

本领域普通技术人员将容易在图4中认识到，均匀映射曲线401的大部分点集中在曲线的大约第一个四分之一内（例如，约0至约340个控制输入值的单位的控制输入值）。随着控制输入值增加，均匀映射曲线401上的后续点之间的距离增加（曲线上的后续点之间的距离更大）。因此，当终端用户改变输入控制设备（例如，图3的CCT控制设备）时，耦合到输入控制的LED或LED阵列的色温在控制设备的较低部分处快速改变，并然后LED或LED阵列的色温此后非常缓慢地改变。这种非线性情形给终端用户创建了紧张不安的体验，其中更高的色温尤其变得越来越难以精确控制。

利用非均匀映射曲线403，使得终端用户能够具有平滑且视觉愉悦的调节体验。例如，当终端用户在例如包括CCT控制设备303的修改变体的滑块的例如线性运动的开端移动小距离时，LED的色温增加给定量。当终端用户朝向滑块的线性运动的末端移动近似相同的小距离时，LED色温中的感知色差增加大约与滑块范围的开端相同的给定量。

为了实现平滑且视觉愉悦的调节体验，根据所公开的主题，下文描述了图3的CCT控制设备的找到适当滑块增量和修改变体的方法。因此，考虑在两个给定的CCT值之间的CCT调节曲线上有N个点。如下所概述，N个点是以这样的方式计算的，即两个相邻点之间的颜色感知差异基本上是均匀的。

图5示出了根据所公开主题的各种实施例的基本上沿着BBL 501的一系列选定控制点500的示例性实施例。BBL 501上的选定控制点表示上面描述的CCT调节曲线的点。例如，所示的所选控制点的一部分503在约6500 K到大约3000 K的范围内。然而，选定的控制点不需要位于BBL 501上。例如，在各种实施例中，选定的控制点可以位于BBL附近，诸如在选定的Macadam椭圆内（见图1）或在Macadam椭圆的选定范围内。

终端用户控制接口——例如，包括例如滑块或拨盘的控制设备——然后具有线性映射到计算的N个点的移动范围。在一个实施例中，线性映射的移动范围然后被存储在CCT控制设备中（例如，存储到诸如存储器的存储区域中和/或以软件、硬件或固件编程的存储区域中）。在另一个实施例中，线性映射的移动范围可以替代地存储在例如遥控器盒中或LED阵列内（例如，存储到诸如存储器的存储区域中和/或以软件、硬件或固件编程的存储区域中）。在两个实施例中，存储设备内部地或外部地电耦合到CCT控制设备，以关联CCT控制设备的机械移动，从而提供来自一个或多个LED或LED阵列的感知CCT值的基本均匀的增加。在任一情况下，计算的N个CCT点可以例如在CIE 1976空间中生成。CIE 1976颜色空间被认为是感知上均匀的颜色空间。在这个空间中相同的Euclidean距离被认为是感知上均匀的。

现在参考图6，示出了用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的示例性方法工艺流程图600。在示例性实施例中，通过选择CCT调节曲线的起始点（例如，BBL线上的色温），计算在操作601开始。在操作603，考虑在u'v'空间中近似等于的期望距离d的CCT调节曲线的一个后续点。在操作605，示例性方法移动到最后确定的点，并且确定在u'v'空间中同样近似等于期望距离d的另一个后续点。在操作607，重复该示例性方法，直到获得N个点或者调节范围用尽。

为了找到处于固定距离（例如，期望的或预定的距离）的点，可以在u'v'颜色空间中的CCT调节曲线和半径为d的圆之间解析地计算截点（例如，见图5）。替代地，CCT调节曲线可以以足够高的分辨率转换到u'v'坐标，并然后遍历CCT调节曲线上的所有点。

匹配或近似匹配标准的所有点（包括第一点）然后被放入列表中，作为在用户控制（例如，CCT控制设备）中使用的输出。因此，在获得N个点之后，在操作609，用户控制的移动范围被线性映射到N个点。例如，如果用户控制的移动范围是256个离散的步长，并且点数N是64，那么根据N个点的确定值将每个等于4的间隔分配给CCT值。

在示例性实施例中，用于使CCT转变为线性或基本线性的算法包括，例如，从初始点开始，确定指定距离处的下一个点。当找到指定距离处的下一个点时，算法前进到刚刚找到的点，并然后确定指定距离处的下一个点。匹配标准的所有点（包括第一点）然后被放入一个列表中作为输出。

因此，如上文参考图5和图6所描述的，该算法在BBL上生成点。同样的原理也可以应用于其他期望的曲线类型。在一个具体的示例性实施例中，用于使CCT转变线性的算法可以表示如下：

本领域普通技术人员在阅读和理解公开的主题时，将认识到可以用于给出相同或相似结果的附加算法。附加地，本领域技术人员将认识到，相似类型的算法可以编码在软件、固件中，或者实施在各种类型的硬件设备——诸如专用集成电路（ASIC）或专用处理器或控制设备——中。来自算法的结果（上面描述的输出列表）然后可以被添加到控制设备中（例如：添加到CCT控制设备中，作为软件保存在控制设备内，以将设备的移动与期望的CCT值相关联；硬编码到控制设备中，以将设备的移动与期望的CCT值相关联；实施到控制设备内的ASIC中，以将设备的移动与期望的CCT值相关联；实施到处理器或其他类型的硬件（例如，控制设备内的现场可编程门阵列（FPGA））中，以将设备的移动与期望的CCT值相关联；或者通过本领域中已知的和下面将参考图7更详细地描述的其他手段）。

带有执行各种操作的指令的机器

图7为说明根据一些实施例，能够从机器可读介质（例如，非暂时性机器可读介质、机器可读存储介质、计算机可读存储介质、或其任何合适的组合）读取指令并执行本文讨论的方法中的任何一种或多种的机器700的组件的框图。具体地，图7示出了计算机系统的示例形式的机器700的图解表示，并且在该机器700内可以执行用于使机器700执行本文讨论的方法中的任何一种或多种（例如，工艺配方）的指令724（例如，软件、程序、应用程序、小应用程序、app、或其他可执行代码）。

在替代实施例中，机器700作为独立设备操作，或者可以连接（例如，联网）至其他机器。在联网部署中，机器700可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器或客户端机器的容量操作，或者在点对点（peer-to-peer）（或分布式）网络环境中作为对等机器操作。机器700可以是服务器计算机、客户端计算机、个人计算机（PC）、平板计算机、膝上型计算机、上网本、机顶盒（STB）、个人数字助理（PDA）、蜂窝电话、智能手机、网络设备、网络路由器、网络交换机、网桥、或者能够顺序地或以其他方式执行指令724的任何机器，该指令724指定该机器要采取的动作。此外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”也应当被理解为包括单独或共同执行指令724以执行本文讨论的方法中的任何一种或多种的机器的集合。

机器700包括处理器702（例如，中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、射频集成电路（RFIC）或、其任何合适的组合）、主存储器704、和静态存储器706，它们经由总线708与彼此通信。处理器702可以包含由指令724中的一些或所有临时或永久可配置的微电路，使得处理器702可配置为全部或部分地执行本文描述的方法中的任何一种或多种。例如，处理器702的一个或多个微电路的集合可以可配置为执行本文描述的一个或多个模块（例如，软件模块）。

机器700可以进一步包括图形显示器710（例如，等离子显示面板（PDP）、发光二极管（LED）显示器、液晶显示器（LCD）、投影仪、或阴极射线管（CRT））。机器700还可以包括字母-数字输入设备712（例如，键盘）、光标控制设备714（例如，鼠标、触摸板、轨迹球、操纵杆、运动传感器、或其他指向工具）、存储单元716、信号生成设备718（例如，扬声器）、和网络接口设备720。

存储单元716包括机器可读介质722（例如，有形和/或非暂时性机器可读存储介质），其上存储有体现本文所描述的方法或功能中的任何一种或多种的指令724。在机器700执行指令724期间，指令724还可以完全或至少部分地驻留在主存储器704内、在处理器702内（例如，在处理器的高速缓存存储器内）、或在两者内。因此，主存储器704和处理器702可以被认为是机器可读介质（例如，有形和/或非暂时性机器可读介质）。指令724可以经由网络接口设备720在网络726上传送或接收。例如，网络接口设备720可以使用任何一个或多个传输协议（例如，超文本传输协议（HTTP））来传达指令724。

在一些实施例中，机器700可以是便携式计算设备，诸如智能手机或平板电脑，并具有一个或多个附加输入组件（例如，传感器或计量器）。这种附加输入组件的示例包括图像输入组件（例如，一个或多个相机）、音频输入组件（例如，麦克风）、方向输入组件（例如，罗盘）、位置输入组件（例如，全球定位系统（GPS）接收器）、定向组件（例如，陀螺仪）、运动检测组件（例如，一个或多个加速度计）、高度检测组件（例如，高度计）、和气体检测组件（例如，气体传感器）。由这些输入组件中的任何一个或多个获取的输入可以是可访问的并且可用于供由本文描述的模块中的任何一个使用。

如本文所使用的术语“存储器”是指能够临时或永久存储数据的机器可读介质，并且可以理解为包括但不限于随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、缓冲存储器、闪速存储器、和高速缓存存储器。虽然机器可读介质722在实施例中被示为是单个介质，但是术语“机器可读介质”应当被理解为包括能够存储指令的单个介质或多个介质（例如，集中式或分布式数据库，或者相关联的高速缓存和服务器）。术语“机器可读介质”还应当被理解为包括能够存储由机器（例如，机器700）执行的指令的任何介质、或多个介质的组合，使得指令在由机器的一个或多个处理器（例如，处理器702）执行时使机器执行本文描述的方法中的任何一种或多种。因此，“机器可读介质”指的是单个存储装置或设备，以及包括多个存储装置或设备的“基于云的”存储系统或存储网络。因此，术语“机器可读介质”应当被理解为包括但不限于以固态存储器、光学介质、磁性介质、或其任何合适组合的形式的一个或多个有形（例如，非暂时性）数据储存库。

此外，机器可读介质为非暂时性的，因为其不体现传播信号。然而，将有形的机器可读介质标记为“非暂时性的”不应被解释为意味着该介质不能够移动：该介质应被认为从一个物理位置可运输到另一个物理位置。附加地，由于机器可读介质是有形的，因此该介质可以被认为是机器可读设备。

该指令724可以进一步通过网络726（例如，通信网络）传送或接收，所述网络726经由网络接口设备720使用传送介质并且利用若干公知的传输协议（例如，HTTP）中的任何一种。通信网络的示例包括局域网（LAN）、广域网（WAN）、互联网、移动电话网络、POTS网络、和无线数据网络（例如，WiFi和WiMAX网络）。术语“传送介质”应当被理解为包括能够存储、编码或承载由机器执行的指令的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或者其他无形介质以促进这种软件的通信。

在一些示例实施例中，可以例如机械地或电子地、或者通过其任何合适的组合来实施硬件模块。例如，硬件模块可以包括永久配置成执行某些操作的专用电路或逻辑。硬件模块可以是或包括专用处理器，诸如现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）。硬件模块还可以包括由软件临时配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路。作为示例，硬件模块可以包括涵盖在中央处理单元（CPU）或其他可编程处理器内的软件。将领会的是，可以由成本和时间考虑来驱动机械地、电气地、在专用和永久配置的电路中、或者在临时配置（例如，由软件配置）的电路中实施硬件模块的决定。

在各种实施例中，所描述组件中的许多组件可以包括用于实施本文公开的功能的一个或多个模块。在一些实施例中，模块可以构成软件模块（例如，存储在机器可读介质上或传送介质上的代码，或者以其他方式体现在机器可读介质中或传送介质中的代码）、硬件模块、或其任何合适的组合。“硬件模块”是能够执行某些操作并解释某些信号的有形（例如，非暂时性）物理组件（例如，一个或多个微处理器或其他基于硬件的设备的集合）。一个或多个模块可以以某种物理方式配置或布置。在各种实施例中，一个或多个微处理器或其一个或多个硬件模块可以由软件（例如，应用程序或其一部分）配置为硬件模块，该硬件模块操作以执行本文针对该模块描述的操作。

在一些示例实施例中，可以例如机械地或电子地、或者通过其任何合适的组合来实施硬件模块。例如，硬件模块可以包括永久配置成执行某些操作的专用电路或逻辑。如上所述，硬件模块可以包括或包含专用处理器，诸如FPGA或ASIC。硬件模块还可以包括由软件临时配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路，诸如线性映射到颜色调节设备上的计算的N个点的移动范围（例如，参见图5和图6）。

以上描述包括体现公开主题的说明性示例、设备、系统和方法。在描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对所公开主题的各种实施例的理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将显然的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本主题的各种实施例。此外，尚未详细示出公知的结构、材料和技术，以免混淆各种所示的实施例。

如本文所使用，术语“或”可以解释为包含的或排除的含义。此外，本领域普通技术人员在阅读和理解所提供的公开内容时将理解其他实施例。此外，在阅读和理解本文提供的公开内容时，本领域普通技术人员将容易理解，本文提供的技术和示例的各种组合都可以以各种组合来应用。

虽然单独讨论了各种实施例，但这些单独的实施例不旨在被认为独立的技术或设计。如上所指示，各个部分中的每一个都可以是相互关联的，并且每一个都可以单独使用或者与其他类型的电气控制设备（诸如调光器和相关设备）组合使用。因此，尽管已经描述了方法、操作和过程的各种实施例，但是这些方法、操作和过程可以单独使用或者以各种组合使用。

因此，可以做出许多修改和变型，这对于本领域普通技术人员在阅读和理解本文提供的公开内容时将是清楚的。除了本文列举的那些方法和设备之外，本公开范围内的功能上等同的方法和设备对于本领域技术人员来说从前面的描述中将是清楚的。一些实施例的部分和特征可以被包括在其他实施例的部分和特征中，或者替换其他实施例的部分和特征。这样的修改和变型旨在落入所附权利要求的范围内。因此，本公开仅受所附权利要求的条款以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围的限制。还应理解，本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在是限制性的。

提供本公开的摘要，以允许读者快速确定技术公开的性质。提交摘要是基于以下理解：它将不用于解释或限制权利要求。另外，在前面的具体实施方式中，可以看出，出于简化本公开的目的，各种特征可以在单个实施例中组合在一起。这种公开方法不应被解释为限制权利要求。因此，下面的权利要求由此被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施例。

Claims (24)

1. 一种对发光二极管（LED）阵列进行颜色调节的控制装置，用于感知上均匀的颜色调节，所述装置包括：

相关色温（CCT）控制设备，被配置为由终端用户调整到LED阵列的期望色温，所述CCT控制设备还被配置为产生对应于所述期望色温的输出信号；和

存储设备，其电耦合到所述CCT控制设备，并且被配置为存储和控制所述CCT控制设备的机械移动范围之间的相关性，以基于N个预定值的集合来提供来自所述LED阵列的多个感知CCT值的基本上均匀的增加，所述N个预定值的集合被计算为使得N个点中的两个相邻点之间的颜色感知差异将对人产生颜色感知差异，所述颜色感知差异相对于递增的CCT增加基本上均匀并且是线性的。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述N个预定值的集合被确定为两个给定CCT值之间的CCT调节曲线上的点，所述N个预定值的集合被计算为使得两个相邻点之间的颜色感知差异基本均匀。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上沿着黑体线（BBL）定位。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上位于黑体线（BBL）附近。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上位于黑体线（BBL）附近并且在选定的Macadam椭圆内。

6.根据权利要求4所述的控制装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上位于黑体线（BBL）附近并且在Macadam椭圆的选定范围内。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述LED阵列至少包括针对光谱的可见部分中三种选定颜色的光中的每一种的至少一个LED。

8.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述LED阵列是包括多个不同颜色的LED的多色阵列。

9.根据权利要求7所述的控制装置，其中LED多色阵列中LED的颜色包括至少一个红色LED、至少一个绿色LED和至少一个蓝色LED。

10.根据权利要求7所述的控制装置，其中LED多色阵列包括至少一个去饱和红色LED、至少一个去饱和绿色LED和至少一个去饱和蓝色LED。

11.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述CCT控制设备包括0伏至10伏的调光器设备。

12. 一种可控照明装置，包括：

LED阵列，具有至少一个去饱和的红色LED、至少一个去饱和的绿色LED和至少一个去饱和的蓝色LED；和

控制装置，包括：

相关色温（CCT）控制设备，被配置为由终端用户调整到LED阵列的期望色温，所述CCT控制设备还被配置为产生对应于所述期望色温的输出信号；和

存储设备，其电耦合到所述CCT控制设备，以关联所述CCT控制设备的机械移动范围，从而基于N个预定值的集合提供来自所述LED阵列的多个感知CCT值的基本均匀的增加，所述N个预定值的集合被计算为使得N个点中的两个相邻点之间的颜色感知差异将对人产生颜色感知差异，所述颜色感知差异相对于递增的CCT增加基本上是均匀的和线性的。

13.根据权利要求12所述的可控照明装置，其中所述N个预定值的集合被确定为两个给定CCT值之间的CCT调节曲线上的点，所述N个预定值的集合被计算为使得两个相邻点之间的颜色感知差异基本上是均匀的。

14. 根据权利要求15所述的可控照明装置，其中具有所述至少一个去饱和的红色LED、所述至少一个去饱和的绿色LED和所述至少一个去饱和的蓝色LED的所述LED阵列被配置为具有从大约2700 K到大约6500 K的色温范围。

15.根据权利要求12所述的可控照明装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上沿着黑体线（BBL）定位。

16.根据权利要求12所述的可控照明装置，其中所述N个预定值的集合被确定为基本上位于黑体线（BBL）附近并且在Macadam椭圆的选定范围内。

17.一种用于对相关色温（CCT）调节曲线的控制设备点进行确定的方法，所述方法包括：

选择CCT调节曲线的起始点；

确定在u'v'空间中近似等于预定距离d的所述CCT调节曲线的后续点；

根据最后确定的点，确定在所述u'v'空间中近似等于另一预定距离d的所述CCT调节曲线的附加后续点；以及

确定包括所确定的点的N个预定值的集合，所述N个预定值被计算为使得N个点中的两个相邻点之间的颜色感知差异对人产生颜色感知差异，所述颜色感知差异相对于递增的CCT增加基本上是均匀的和线性的。

18.根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，其中所述起始点被选择为在黑体线（BBL）上。

19.根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，其中所述起始点被选择为基本上在黑体线（BBL）附近并且在选定的Macadam椭圆内。

20.根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，还包括重复所述确定步骤，直到获得直到一个或多个停止点为止的移动范围为止，所述停止点包括获得所述N个预定值的集合和用尽所述调节范围。

21.根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，其中对预定距离d处的点进行确定包括解析地计算在u'v'颜色空间中CCT调节曲线和半径为d的圆之间的截点。

22. 根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，其中对预定距离d处的点进行确定还包括：

将CCT调节曲线转换为u'v'坐标；和

随后遍历CCT调节曲线上的所有点。

23.根据权利要求17所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，还包括将所有确定的点，包括第一个选择的起始点，存储到一个列表中，作为将在CCT控制设备中使用的输出。

24.根据权利要求23所述的用于对CCT调节曲线的控制设备点进行确定的方法，还包括将CCT控制设备的移动范围线性映射到所有确定的点。

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