特表2022-518865マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-16
(54)【発明の名称】マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システム
(51)【国際特許分類】
G01J 3/46 20060101AFI20220309BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20220309BHJP
G01J 3/10 20060101ALI20220309BHJP
F21K 9/60 20160101ALI20220309BHJP
F21V 9/30 20180101ALI20220309BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20220309BHJP
F21Y 113/13 20160101ALN20220309BHJP
【ＦＩ】
G01J3/46 Z
H01L33/00 L
G01J3/10
F21K9/60
F21V9/30
F21Y115:10
F21Y113:13
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021545290
(86)(22)【出願日】2020-01-13
(85)【翻訳文提出日】2021-08-01
(86)【国際出願番号】 CN2020071762
(87)【国際公開番号】W WO2020156130
(87)【国際公開日】2020-08-06
(31)【優先権主張番号】201910102793.0
(32)【優先日】2019-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202010010559.8
(32)【優先日】2020-01-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521341466
【氏名又は名称】▲じん▼ 鵬
【氏名又は名称原語表記】ＪＩＮ， Ｐｅｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ ２１１， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２１， Ｙｕｎｊｉｎｇｌｉ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ， Ｌｉｙｕａｎ Ｔｏｗｎ， Ｔｏｎｇｚｈｏｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100088063
【弁理士】
【氏名又は名称】坪内 康治
(72)【発明者】
【氏名】▲じん▼ 鵬
【テーマコード（参考）】
2G020
5F142
【Ｆターム（参考）】
2G020AA08
2G020CB21
2G020CB36
2G020CB43
2G020CC26
2G020CD03
2G020CD34
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2G020DA02
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2G020DA34
5F142AA25
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5F142DB40
5F142EA31
5F142GA21
(57)【要約】
本発明は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システムを提供する。この方法は、色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させる。この方法は、ＬＥＤ制御チャネルをグループ化最適化により削減し、且つマルチチャネルＬＥＤによって廃止された技術であるフィルターを使用することにより、制御チャネルの数が大幅に削減され、マルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションする光源は、分光スペクトルで変換する色度により制御しなければならないことがなく、単一の色度により制御できるという質的な変化を形成している。それにより、分析性能の低い純粋な色度技術は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするプロセスにおいて、分析性能の高い分光色度技術によって達成される光源性能を上回るか、又は到達することができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択して、演色評価数が９０％よりも大きい主光源制御チャネルを構成するステップと、選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ（ｎ≧１）種類の波長が３８０－４２０ｎｍにあるＬＥＤを選択して、波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択し、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成し、色温度調整制御用チャネル光源の波長がＬＥＤと混合色材の透明体で形成されており、前記混合色材は、顔料、染料、蛍光粉、量子ドットなどのスペクトルの一部を吸収した後この波長の光を放出できる物質、或いは、硬化可能な透明物体又は色材を包み且つ中間層にできる透明物体から選択されるステップと、
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップと、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む、ことを特徴とするマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法。
【請求項2】
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択するステップと、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して演色評価数が９０％よりも大きい主光源制御チャネルを構成するステップと、
選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長が３８０－４２０ｎｍにあるＬＥＤを波長補足制御チャネルの光源として選択するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択して、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成し、色温度調整制御用チャネル光源の波長がＬＥＤと混合色材の透明体で形成されており、前記混合色材は、顔料、染料、蛍光粉、量子ドットなどのスペクトルの一部を吸収した後この波長の光を放出できる物質、或いは、硬化可能な透明物体又は色材を包み且つ中間層にできる透明物体から選択されるステップと、
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップと、
色度測定の色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法。
【請求項3】
キーポイントの色温度の第２の主光源制御チャネルを追加するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法。
【請求項4】
マイクロコンピュータプロセッサと色度測定は、閉ループフィードバックシステムを形成するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項３に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法。
【請求項5】
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された１種類の高演色評価数ＬＥＤを主光源とする演色評価数が９０％よりも大きい主光源制御チャネルと、主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲と、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って選択されたシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長が３８０－４２０ｎｍにあるＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルであって、色温度調整制御用チャネル光源の波長がＬＥＤと混合色材の透明体で形成されており、前記混合色材は、顔料、染料、蛍光粉、量子ドットなどのスペクトルの一部を吸収した後この波長の光を放出できる物質、或いは、硬化可能な透明物体又は色材を包み且つ中間層にできる透明物体から選択される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズと、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラとを含む、ことを特徴とするマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システム。
【請求項6】
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される、演色評価数が９０％よりも大きい主光源制御チャネルと、主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長が３８０－４２０ｎｍにあるＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルであって、色温度調整制御用チャネル光源の波長がＬＥＤと混合色材の透明体で形成されており、前記混合色材は、顔料、染料、蛍光粉、量子ドットなどのスペクトルの一部を吸収した後この波長の光を放出できる物質、或いは、硬化可能な透明物体又は色材を包み且つ中間層にできる透明物体から選択される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズと、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラとを含む、ことを特徴とする請求項５に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システム。
【請求項7】
キーポイントの色温度を増加させる第２の主光源制御チャネルをさらに含む、ことを特徴とする請求項５に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システム。
【請求項8】
異なるイベントの発生を検出してマイクロコンピュータコントローラに送信するための挙動感知センサをさらに含み、前記マイクロコンピュータコントローラは、色度測定装置と共に閉ループフィードバックシステムを形成するためにも使用され、前記マイクロコンピュータコントローラは、挙動感知センサが送信したイベントを受信し、且つ異なるイベントに対応する色温度と照度の調整を制御するためにも使用される、ことを特徴とする請求項５に記載のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測色学用の光源の分野に属し、特にマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システムに関する。
【背景技術】
【0002】
当初、測色学の分野の標準照明体は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５種類を含む。Ｂ及びＣ照明体光源のフィルターは、使用が不便であり、紫外線スペクトルエネルギーが含まれないため、第三回に更新された２００４年国際照明委員会（ＣＩＥ）０１５テクニカルレポートマニュアルには、過去の推奨事項の現在の廃止状況に含まれている。Ｅ照明体は、等エネルギー白光であり、人工的に認定された一貫した白色点の基準に属し、測色学用照明の分野に適用されていない。Ａ照明体は、２８５６Ｋの色温度でほぼ滑らかで連続的なスペクトルエネルギー分布を持っており、それは、例えばＣＩＥによって標準光源として推奨されたＡ照明体に適合する色温度２８５６Ｋのタングステンフィラメントランプなど、多くの光源でこのようなスペクトル分布を備えている。一般的に使用される高演色評価数ＬＥＤは、Ａ照明体標準に達する必要がある場合、シミュレーションする方法が必要である。最も広く使用されているＤ照明体もある。ＣＩＥは、これまで推奨される光源をそれに提供していないため、それは、業界のシミュレーション照明体の重要な課題である。高品質のＣＩＥ標準照明体光源、特にＤ照明体光源は、色の主観的な評価、色測定、撮影、高度な画像の取得と分析などの測色学の分野で必要とされることがよくある。ＣＩＥは、これまでＤ照明体に適した光源を提供していないため、長い間にわたって、これらの分野で必要とされる照明体Ｄは、Ａ光源とカラーフィルターによって形成される光源、標準蛍光管光源、スペクトル制御に基づくマルチチャネルＬＥＤハイブリッド光源の３つの技術に依存して実現されている。
【0003】
Ａ光源とカラーフィルターで形成された光源は、優れた性能指標を持っているが、そのエネルギー消費の問題と寿命の問題及びこれら２つの問題の組み合わせによって引き起こされるコストの問題により、それは、一部の計器にのみ適用されることができるため、例えば比色ライトボックス、分光光度計測定などのリンクでは、アプリケーションの量が極めて大きい業界は、仕方がないから、光源性能が悪いが、エネルギー消費とコストが低い標準蛍光管光源を使用するしかない。マルチチャネルのスペクトル制御に基づく高性能ＬＥＤハイブリッド光源は、そのコストがより高いため、広く使用される可能性はより低くなる。
【0004】
高演色評価数ＬＥＤなどの安価な省エネ技術がさまざまな照明分野で大規模にアプリケーションされることに伴い、これらの測色学視覚のアプリケーション分野の人々は、このようなＬＥＤ技術を用いて、以下の欠点を持っている従来の標準蛍光管光源を徐々に置き換えたいと考えている。
【0005】
１．従来の標準蛍光管の色温度は、固定されており、調整できない。これらの分野では、例えば測色学に関連する印刷分野での色の主観的な評価リンクのｉｓｏ３６６４国際規格の規定により使用されているＤ５０照明体など、複数の種類の色温度標準光源が参照のために必要になることがよくある。中国の関連基準は、実際の効果にもっと注意を払っており、Ｄ５０とＤ６５の２つの照明体を推奨している。
【0006】
２．異なるメーカー間の従来の標準蛍光管の製品色度座標の偏差が大きすぎるため、関連するｉｓｏ国際規格の中には、光源の色度座標のｕ’ｖ’許容値を０．００５の広すぎる範囲に設定しているため、異なるメーカー間、さらにはバッチ間でも、光源下の色を比較すると、色収差は、明らかである。
【0007】
３．従来の標準蛍光管は、寿命が短いため、これらの分野の基準を満たしたい場合は、従来の標準蛍光管の寿命は、これらの分野で２０００－２５００時間しか使用できないことが多いため、交換する必要がある。
【0008】
４．従来の標準蛍光管の明るさが調整できないことによるエネルギー消費の問題により、たとえば、色評価リンクでの印刷と製造のアプリケーションでは、標準観察環境ＩＳＯ３６６４：２００９は、２つの種類の照度環境を明確に規定している。１つは、厳しい評価条件Ｐ１に使用される２０００ｌｕｘの高照度であり、もう１つは、５００ｌｕｘ照度の印刷物の実際の評価条件Ｐ２である。ＩＳＯ３６６４：２００９の４．３．１では、「経験によれば、Ｐ１の高照度レベルは、画像の階調再現と色において誤った感覚を与え、これらの画像は、最終的に低照度レベルの場合で消費者によりアプリケーションされることを示している。高照度下で非常に楽にして許容できる画像は、通常の照度レベルでは、必ずしも満足できるものではない。」ということを明確に指摘している。実際の印刷プロセス全体で、Ｐ１条件の照明が必要な時間は、約１０％－２０％のみであり、残りの８０％－９０％の時間は、Ｐ２条件を使用してＰ１条件を支援し、作業者は、印刷物の実際の効果を考慮に入れると同時に、それなりのエネルギーを節約できる必要があるが、これは、従来の標準蛍光管では実現できない。
【0009】
５．従来の標準蛍光管は、スペクトルレベルが低く、メタメリズム指数が通常にはＣＤレベル、すなわち可視光メタメリズム指数が１．０未満のＣレベル、紫外線メタメリズム指数が１．５未満のＤレベルにしか到達できない。個別のメーカーのハイエンド製品のメタメリズム指数は、ほとんどＣＣレベルに到達できるが、ＩＳＯ３６６４ではＢＣレベルの使用が推奨されており、ＣＤレベルは、推奨されていないが使用できる最低指数として定義されている。
【0010】
６．従来の標準蛍光管スペクトルの演色評価数は低く、一般的な演色評価数は、Ｒａ＞９０％であり、特別な演色評価数は、Ｒｉ＞８０である。演色評価数は、重要な指数であり、その計算式１００－４．６ΔＥから、この指数は、この光源下と標準光源下の被観察対象物の色収差の大きさに直接関連していることがわかる。演色評価数８０で表される飽和色を色収差に変換した場合、色収差は、約４．３５であり、この色収差は、これらの分野で受け入れられていないが、受け入れられる必要がある。
【0011】
７．測色学アプリケーション分野の従来の標準蛍光管下で見られる色は、計器の測定値と一致せず、しばしば一致していないことがある。測定は、明らかに正しいが、視覚的には、間違っている。
【0012】
８．従来の標準蛍光管のスペクトルは、校正できない。ランプチューブは、３６０度にわたって発光するため、ビーム反射板を使用する必要がある。光へのほこりの影響を減らすために、通常、照明装置には、光透過プレートの層もあり、反射鏡と光透過プレートはいずれも、性能がそもそも高くない光源の品質にさらに影響を与え、この影響は、校正して改善する必要がある。
【0013】
標準光源ランプチューブは、技術と性能の欠点に加えて、より重要な欠陥は、それは寿命が短く、使用量が多い蛍光灯であるということである。それは、水銀を含んでいるため、有害廃棄物である。現在、中国にもリサイクルに関連する組織がなく、この種の危険性は、使用量が巨大な印刷業界のグリーンプリンティング認定にも記載されていない。毎年、大量の標準光源ランプチューブは、処理されずに廃棄され、環境汚染を引き起こしている。２０１７年８月１６日に発効した『水銀に関する水俣公約』には、「２０２１年から、中国は、『水銀に関する水俣公約』で要求される水銀含有電池と蛍光灯製品の製造と使用を段階的に廃止する。２０３２年までに、すべての一次水銀採鉱を停止する。」ということが記載されている。現在、一般照明の分野は、すでに基本的にＬＥＤに置き換えられているが、本発明に関与する分野の専門照明のみは、置き換えられることができないか、又は置き換えには、高コストが必要である。それを置き換えたい場合は、行政強制が必要であるが、関連する産業用アプリケーションは、これらのコストを負担することが不本意である。したがって、環境保護の問題に迫られて、人々は、標準光源ランプチューブを、標準光源ランプチューブの使用コストにより近いか、又はそれよりも低い環境に優しい製品と置き換えることを渇望している。
【0014】
標準光源ランプチューブには、これらの欠点があり、高演色評価数ＬＥＤは、演色性と同等性が高く、全寿命コストが標準光源ランプチューブよりもはるかに低いが、人々は、高演色評価数ＬＥＤがこれらの測色学関連の分野で広く適用されるための適切な方法をまだ見つけることができない。高演色評価数ＬＥＤは、演色評価数、環境保護、エネルギー消費、寿命、安定性及び全寿命コストにおいて、いずれも従来の標準蛍光管より優れているが、その色度座標と色温度は、Ｄ照明体から外れており、そして多数の高演色評価数ＬＥＤの可視光メタメリズム指数は、１．５未満のｄレベルにしか到達できない。それは、紫外線スペクトルエネルギーを含まないため、その紫外線メタメリズム指数が２よりも大きい。ＬＥＤは、点状光源であり、配置後に眩しい光を発しやすいことが多い。通常、レンズで光を均質化した後にのみ、視覚照明に使用でき、レンズは、ＬＥＤの本来の技術的性能に影響を与える。総合的な分析では、これらの要因がこれらの専門分野でのこの高性能、低エネルギー、低コストの光源のアプリケーションを妨げているとされている。これまで、関連する技術分野の人々は、このような分野で高演色評価数ＬＥＤをアプリケーションすることができない。
【0015】
高演色評価数ＬＥＤのアプリケーション範囲を拡大するために、先行技術には、ＵＳ８５９２７４８Ｂ２、２０１６１００２９８２５５及び２０１８１０８１２５７９．Ｘによって表される先行技術など、これらの分野の標準光源要件を部分的に満たすことができるいくつかのマルチチャネルＬＥＤハイブリッド技術が開示されている。そのうち、特許権者が標準光源業界の巨頭であるｊｕｓｔＮｏｒｍｌｉｃｈｔのために出願した特許ＵＳ８５９２７４８Ｂ２には、異なる波長の５つの単色ＬＥＤと異なる色温度の２つの白色ＬＥＤチャネルは、スペクトル曲線フィッティングに依存しており、２７００ｋ－１００００ｋの色温度調整が可能な標準照明体光源、特にＤ照明体のシミュレーションを実現することが開示されている。その後、２０１６年に、ＣＩＥ色と視覚部（Ｃｏｌｏｕｒ ａｎｄ Ｖｉｓｉｏｎ）の会長がチーフサイエンティストである常州千明会社が出願した特許２０１６１００２９８２５５には、異なる波長の１４個のＬＥＤチップを使用して、スペクトル曲線によるターゲットスペクトルの多点近似により、２７００ｋ－１００００ｋの色温度調整が可能な標準照明体光源を実現していることが開示されている。この特許は、マルチチャネルＬＥＤに基づくシミュレーション標準照明体の性能、特にＤ照明体光源の性能を極致まで押し上げた。最後に、２０１８年に民営会社である浙江智彩が出願した特許２０１８１０８１２５７９．Ｘでは、特許ＵＳ８５９２７４８Ｂ２号の５＋２チャネルの変形と同様に、７つの単色ＬＥＤが２つの白色ＬＥＤと組み合わせることにより、簡単なスペクトル混合プロセスを一連の式に書いた後、標準照明体Ｄ６５光源を混合した。マルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションする歴史的なプロセスから、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションすることは、スペクトル曲線の無限近似方法のみに依存している偏見がわかった。この偏見は、色度座標、色温度、演色評価数、メタメリズム指数などによるものであり、性能の説明に使用されるすべてのパラメータはいずれも、スペクトルから変換されたものである。すなわち、同じのスペクトルは、１００％同じの色度座標、色温度、演色評価数、メタメリズム指数などの技術パラメータを有する。これらのパラメータを逆調整することにより、ＲＧＢＷ４チャネルに基づいてシミュレーションされた白光など、すべてのパラメータを比較的高い技術指標に同時に到達させることができない。この技術が色度制御によってシミュレーションされた白光の性能は、ＣＩＥ標準照明体の光源性能に到達することができない。単色ＬＥＤは、波長が多く、波長範囲が狭いという特性は、スペクトル曲線が滑らかでない標準照明体Ｄのスペクトル曲線の無限近似に適しているため、ＬＥＤ技術がない場合、人々は、フィルターを使用してＡ光源を効果の良いＤ光源にシミュレーションし、使用されるフィルターはいずれも、ＬＥＤマルチチャネル技術で考慮されている技術的方法に含まれていない。２００９年に最初の特許を取得した５＋２チャネルの実現から、２０１６年の１４チャネルの性能の極致の実現まで、そして２０１８年までのいわゆるｎ－２が本質的に７＋２種類のＬＥＤハイブリッドであることは、例外なく、スペクトルの密な配置を使用して不足している波長を埋めること、及び各埋め波長のスペクトルを標準照明体スペクトルに無限に近似させることにより実現される。これらの３つの特許で表される業界の巨頭、業界の専門家、及び業界の通常の技術者は、２００９年からこれまで、フィルター又は励起レンズがマルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションすることに参加するなど、マルチチャネルＬＥＤにより標準照明体光源を実現する他の可能性を考慮したことはない。又は、ペクトル優位性の原則に準拠していないため、考慮されたが、数え切れないほどの実験を経て実現できなかった。又は、参加後、技術効果を生み出さなかったり、逆の効果を生み出したりするため、この方法を使用して、マルチチャンネルＬＥＤに基づいて標準照明本体をシミュレーションすることに参加することをあきらめた。
【0016】
なお、上記３つの特許には開示されているマルチチャネルＬＥＤハイブリッド技術はいずれも、コストが高いため、これらの測色学関連分野で広く使用されることができない。コストが高い理由は、これら３つの特許はいずれも、スペクトル計算とスペクトル無限近似の方法に基づくものであり、この方法の校正には、分光光度計などの計器又はセンサが必要である。標準照明体、特にＤには、紫外線エネルギーが含まれているため、エネルギーのこの部分により、アンチグレアと光均質化用レンズの黄変を引き起こす。さらに、５０，０００時間の寿命を持っている光源は、光源が高品質の技術指標で安定している必要がある場合、これらの計器又はセンサのデータ収集は、フィードバックする必要がある。
【0017】
いくつかの紫外線チップのＬＥＤは、ＣＩＥ標準照明体のＤ部分の要件を満たすことができるが、寿命が短すぎ、色温度が固定され、価格が高すぎ、且つメーカーがアンチグレアレンズによる偏差を考慮していないため、広く使用されることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
従来技術の問題を解決するために、本発明は、コストやエネルギー消費を削減することができるマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の技術案の１つは、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法を提供する。この方法は、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択して、主光源制御チャネルを構成するステップと、
選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ（ｎ≧１）種類の波長ＬＥＤを選択して、波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択し、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択して、主光源制御チャネルを構成するステップと、
選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ（ｎ≧１）種類の波長ＬＥＤを選択して、波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択し、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
【0020】
さらに改善された技術案では、前記方法は、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択するステップと、
１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して主光源制御チャネルを構成するステップと、
選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを波長補足制御チャネルの光源として選択するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択して、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
色度測定の色度座標に従って、最大照度に到達している主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択するステップと、
１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して主光源制御チャネルを構成するステップと、
選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを波長補足制御チャネルの光源として選択するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成するステップと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択して、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
色度測定の色度座標に従って、最大照度に到達している主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
【0021】
さらに改善された技術案では、色度測定の色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップの前に、
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップをさらに実行する。
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップをさらに実行する。
【0022】
さらに改善された技術案では、前記方法は、
キーポイントの色温度の第２の主光源制御チャネルを追加するステップをさらに含む。
キーポイントの色温度の第２の主光源制御チャネルを追加するステップをさらに含む。
【0023】
さらに改善された技術案では、前記方法は、
マイクロコンピュータプロセッサと色度測定は、閉ループフィードバックシステムを形成するステップをさらに含む。
マイクロコンピュータプロセッサと色度測定は、閉ループフィードバックシステムを形成するステップをさらに含む。
【0024】
本発明の別の技術案は、マルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションするための照明システムを提供する。この照明システムは、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された１種類の高演色評価数ＬＥＤを主光源とする主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲と、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って選択されたシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された１種類の高演色評価数ＬＥＤを主光源とする主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲と、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って選択されたシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
【0025】
さらに改善された技術案では、前記照明システムは、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
【0026】
さらに改善された技術案では、前記照明システムは、
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズをさらに含む。
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズをさらに含む。
【0027】
さらに改善された技術案では、前記照明システムは、
キーポイントの色温度を増加させる第２の主光源制御チャネルをさらに含む。
キーポイントの色温度を増加させる第２の主光源制御チャネルをさらに含む。
【0028】
さらに改善された技術案では、前記照明システムは、
異なるイベントの発生を検出してマイクロコンピュータコントローラに送信するための挙動感知センサをさらに含み、前記マイクロコンピュータコントローラは、色度測定装置と共に閉ループフィードバックシステムを形成するためにも使用され、前記マイクロコンピュータコントローラは、挙動感知センサが送信したイベントを受信し、且つ異なるイベントに対応する色温度と照度の調整を制御するためにも使用される。
異なるイベントの発生を検出してマイクロコンピュータコントローラに送信するための挙動感知センサをさらに含み、前記マイクロコンピュータコントローラは、色度測定装置と共に閉ループフィードバックシステムを形成するためにも使用され、前記マイクロコンピュータコントローラは、挙動感知センサが送信したイベントを受信し、且つ異なるイベントに対応する色温度と照度の調整を制御するためにも使用される。
【発明の効果】
【0029】
本発明は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法及び照明システムを提供する。本発明によって提供される方法は、以下の有益な効果を有する。
【0030】
１．本発明は、ＬＥＤ制御チャネルをグループ化、最適化により削減し、且つマルチチャネルＬＥＤによって廃止された技術であるフィルターを使用することにより、制御チャネルの数を大幅に削減し、マルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションする光源は、分光スペクトルで変換する色度により制御しなければならないことがなく、単一の色度により制御できるという質的な変化を形成している。分析性能の低い純粋な色度技術は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするプロセスにおいて、分析性能の高い分光色度技術によって達成される光源性能を上回るか、又は到達することができる。
【0031】
２．この方法の校正調整と閉ループフィードバック制御方法は、分光色度方法ではなく、色度方法に基づいているため、照明体光源をシミュレーションするときのフィードバックシステムは、分光技術を採用する分光光度計又は分光放射度計などの計器ではなく、比色計を使用できる。さらに、マルチチャネルに基づいて標準光源をシミュレーションするコストを大幅に削減し、基本的に１つの分光・色度センサの価格は、非分光・色度センサの１５倍以上であり、すなわち、コストは、１５倍削減された。
【0032】
３．低レベルの方法を使用して本発明によって実施された技術指標は、高レベルの方法によって実施された技術指標を超えるか、又は到達している。
【0033】
４．本発明によって提供される方法は、エネルギー消費の削減を実現する。ＬＥＤは、定電流回路電源を必要とするため、直列抵抗器や定電流駆動チップの使用などの技術により定電流を実現する必要がある。これらのエネルギー消費は、電気から光に変換することができず、制御チャネルが多すぎるとそのような損失が多すぎる。本発明は、制御チャネルが少ないので、本発明は、エネルギー消費を削減することができる。
【0034】
５．従来のＬＥＤシミュレーションは、スペクトル関数に基づいて対応する多すぎるチャネルを制御するため、グループ化制御することができない。いかなるグループ化はいずれも、その原理に適合しない可能性をもたらし、本発明によって提供される方法は、事前グループ化最適化を採用し、同時に制御するために必要な制御チャネルは少ない。チャネルの大幅な削減は、さらなるコスト削減を意味する。また、その性能指標も従来技術よりも高くなっている。
【0035】
６．本発明によって提供される方法は、故障率が低い。１つの制御チャネルが追加されるたびに、故障の確率は、大幅に増加し、それにより長期安定性に影響を与える。本発明は、制御チャネルが少ないため、前記故障率が大幅に低下する。
【0036】
７．本発明によって提供される方法は、マルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションすることがスペクトル曲線の無限近似のみに依存するという技術的偏見を克服し、マルチチャネルＬＥＤ分野の当業者に新しいアイデアを提供する。
【0037】
８．従来の製品よりも安価で性能の高い省エネ製品は、広く使用されるに伴い、関連業界の標準許容値の低減を確実に促進でき、さらに、測色学アプリケーション分野全体でさまざまな産業の発展を促進することができる。
【0038】
９．環境保護に役立っており、関連分野で水銀含有蛍光灯を段階的に廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明のいくつかの実施例における１種類のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法のフローチャートである。
【図2】本発明の他のいくつかの実施例における１種類のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法のフローチャートである。
【図3】本発明の他のいくつかの実施例における１種類のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法のフローチャートである。
【図4】本発明の他のいくつかの実施例における１種類のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システムの構造ブロック図である。
【図5】本発明の他のいくつかの実施例における１種類のマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システムの構造ブロック図である。 図面のフローチャートに示されているステップは、コンピュータ実行可能命令のセットなどに応じてコンピュータシステムで実行することができる。
【発明を実施するための形態】
【0040】
図１に示すように、本発明のいくつかの実施例は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法を提供する。この方法は、
（１）シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択して、主光源制御チャネルを構成するステップと、
（２）選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ（ｎ≧１）種類の波長ＬＥＤを選択して、波長補足制御チャネルを構成するステップと、
（３）シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択し、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
（４）色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
（１）シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択して、主光源制御チャネルを構成するステップと、
（２）選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ（ｎ≧１）種類の波長ＬＥＤを選択して、波長補足制御チャネルを構成するステップと、
（３）シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択し、この光源とフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップと、
（４）色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップとを含む。
【0041】
本発明によって提供されるマルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法は、マルチチャネルＬＥＤ調光を制御するために、スペクトル系収集装置の代わりに色度測定装置に依存し、色度座標が標準に達すると、演色評価数、色温度、メタメリズム指数が同時に標準に達できる。また、本発明は、光源に影響を与えるＬＥＤレンズの黄変の問題を解決するために、フィルター法によるＬＥＤマルチチャネル混合光のプリセット色温度変化軌跡の形成を提供する。この方法に基づくマルチチャネルＬＥＤは、等価変位後に、紫外線エネルギーを必要としない他の照明の分野にも適用できる。
【0042】
図２に示すように、本発明の他のいくつかの実施例は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法を提供する。この方法は、色度座標に基づいて、３つのプリセットチャネルＬＥＤを調整して、必要に応じて多色温度と多明るさを調整するＣＩＥ標準照明体光源を実現する。この方法は、以下のステップを含む。
【0043】
ステップＳ１０において、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて、主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択し、
そのうち、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体は、標準照明体Ｄであり、色温度調整は、５０００Ｋ－１００００Ｋの範囲をカバーし、照明環境要件は、ＩＳＯ３６６４、ＩＳＯ３６６８の照明環境要件を満たしている。ＩＳＯ３６６４で規定されているＤ５０に従い、５０００Ｋに近い高演色評価数ＬＥＤを選択し、この高演色評価数ＬＥＤの演色評価数Ｒ１－１４の平均値は、９０よりも大きい。性能指標を向上させるために、本実施例では、演色評価数Ｒ１－１４の平均値が９５よりも大きい約４８００Ｋの高演色評価数ＬＥＤを、主光源制御チャネルの主光源として選択する。ｒｇｂ混色に基づく通常の白色ＬＥＤを使用して、通常の白色ＬＥＤの演色評価数を調整して高演色評価数ＬＥＤを形成することにより実現されることもできる。つまり、この目的は、演色評価数が９０％よりも大きいチャネルを形成することである。
そのうち、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体は、標準照明体Ｄであり、色温度調整は、５０００Ｋ－１００００Ｋの範囲をカバーし、照明環境要件は、ＩＳＯ３６６４、ＩＳＯ３６６８の照明環境要件を満たしている。ＩＳＯ３６６４で規定されているＤ５０に従い、５０００Ｋに近い高演色評価数ＬＥＤを選択し、この高演色評価数ＬＥＤの演色評価数Ｒ１－１４の平均値は、９０よりも大きい。性能指標を向上させるために、本実施例では、演色評価数Ｒ１－１４の平均値が９５よりも大きい約４８００Ｋの高演色評価数ＬＥＤを、主光源制御チャネルの主光源として選択する。ｒｇｂ混色に基づく通常の白色ＬＥＤを使用して、通常の白色ＬＥＤの演色評価数を調整して高演色評価数ＬＥＤを形成することにより実現されることもできる。つまり、この目的は、演色評価数が９０％よりも大きいチャネルを形成することである。
【0044】
ステップＳ２０において、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して主光源制御チャネルを構成し、
５０００Ｋに近い高演色評価数ＬＥＤの色度座標基準は、黒体軌跡と等温線の交点であり、日光曲線に対するＤ光源の色度座標は、この交点の緑寄り方向に位置している。シミュレーション性能を向上させるために、本出願は、主光源に補正フィルターを配置している。選択された主光源制御チャネルの色度座標は、シミュレーションが必要な標準光源から大きく外れていない場合、この補正フィルターは、不要である。
５０００Ｋに近い高演色評価数ＬＥＤの色度座標基準は、黒体軌跡と等温線の交点であり、日光曲線に対するＤ光源の色度座標は、この交点の緑寄り方向に位置している。シミュレーション性能を向上させるために、本出願は、主光源に補正フィルターを配置している。選択された主光源制御チャネルの色度座標は、シミュレーションが必要な標準光源から大きく外れていない場合、この補正フィルターは、不要である。
【0045】
ステップＳ３０において、ステップＳ１０で選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、
いくつかの好ましい実施例では、主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要な標準照明体Ｄのスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、このＬＥＤ主光源が３８０ｎｍ－４２０ｎｍセグメントで対応するエネルギーを持っていないことがわかったため、補足として、３８０－４２０ｎｍを選択する。３８０－４２０ｎｍに到達できる波長カバー範囲がないため、波長カバー範囲を３８０ｎｍ、４００ｎｍ、４２０ｎｍに分割してそれぞれ補足する。すなわち、波長補足制御チャネルの光源として、３種類の発光波長のＬＥＤを選択する。なお、４２０ｎｍ波長のＬＥＤを主光源制御チャネル内に配置すると、この等価変位は、紫外線エネルギーを個別に制御する光源を生成できる。この光源は、たとえば芸術品の観察環境など、紫外線エネルギーが禁止されているか、又は紫外線エネルギーを個別に調整できる一部の光源環境に適している。
いくつかの好ましい実施例では、主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要な標準照明体Ｄのスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、このＬＥＤ主光源が３８０ｎｍ－４２０ｎｍセグメントで対応するエネルギーを持っていないことがわかったため、補足として、３８０－４２０ｎｍを選択する。３８０－４２０ｎｍに到達できる波長カバー範囲がないため、波長カバー範囲を３８０ｎｍ、４００ｎｍ、４２０ｎｍに分割してそれぞれ補足する。すなわち、波長補足制御チャネルの光源として、３種類の発光波長のＬＥＤを選択する。なお、４２０ｎｍ波長のＬＥＤを主光源制御チャネル内に配置すると、この等価変位は、紫外線エネルギーを個別に制御する光源を生成できる。この光源は、たとえば芸術品の観察環境など、紫外線エネルギーが禁止されているか、又は紫外線エネルギーを個別に調整できる一部の光源環境に適している。
【0046】
ステップＳ４０において、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成し、
そのうち、ｎ種類の波長ＬＥＤの各種類の単一ＬＥＤの放射度を、標準照明体Ｄ５０のスペクトル放射度曲線にマッピングすることにより、この補足に必要な各種類の波長のＬＥＤ数を計算でき、これらすべての数のＬＥＤは、一つの波長補足制御チャネルを構成する。
そのうち、ｎ種類の波長ＬＥＤの各種類の単一ＬＥＤの放射度を、標準照明体Ｄ５０のスペクトル放射度曲線にマッピングすることにより、この補足に必要な各種類の波長のＬＥＤ数を計算でき、これらすべての数のＬＥＤは、一つの波長補足制御チャネルを構成する。
【0047】
ステップＳ５０において、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲及び色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源としてＬＥＤを選択し、この光源とフィルターは、色温度調整制御用チャネルを構成し、
そのうち、波長補足制御チャネルから放出される光と色温度調整制御用チャネルからの光は、２つの軌跡線を形成し、波長補足制御チャネルは、ＣＩＥ色度図上での垂直になる傾向のある調整軌跡線を形成し、色温度調整制御用チャネルは、色温度変化曲線に近い調整軌跡線を形成する。
そのうち、波長補足制御チャネルから放出される光と色温度調整制御用チャネルからの光は、２つの軌跡線を形成し、波長補足制御チャネルは、ＣＩＥ色度図上での垂直になる傾向のある調整軌跡線を形成し、色温度調整制御用チャネルは、色温度変化曲線に近い調整軌跡線を形成する。
【0048】
ＣＩＥ１９７６色度図にシミュレーションが必要な標準照明体内の２つの色温度の色度座標を混色原理で線に接続すると、色温度の上昇方向に近い接続線の延長線上に、色度図の最外周に形成される波長値の交点が現れる。この交点により表される波長は、色温度調整制御用チャネル光源の波長である４８０ｎｍである。この波長は、４５０ｎｍ ＬＥＤと混合色材の透明体で形成されることができる。この混合色材は、顔料、染料、蛍光粉、量子ドットなどのスペクトルの一部を吸収した後この波長の光を放出できる物質であってもよく、好ましくは、蛍光粉である。蛍光粉がスペクトルの一部を吸収できるだけでなく、吸収後に励起されて発光するため、顔料や染料よりも省エネなどの効果がある。混合色材は、透明エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ガラス、セラミックなどの硬化可能な透明物体であるか、又は色材を包み且つ中間層にできる透明物体であってもよい。本発明において、透明な二成分エポキシ樹脂を蛍光粉と混合して使用し、混合比率は、好ましくは１９：１である。エポキシ樹脂は、スペクトルの一部を吸収するため、本発明は、混合比率を決定した後、この比率の±１％の精度で正確な比補正を行い、他のｎｍ波長の蛍光粉を添加することもでき、その目的は、ＬＥＤと蛍光粉を利用して、色温度調整範囲内で調整できる色度座標軌跡線を構築し、且つ調整プロセス中に他のｎｍ波長エネルギーを補足することである。
【0049】
ステップＳ６０において、色度測定の色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させ、
そのうち、色度座標に基づいて、シミュレーションが必要な標準照明体光源の色度座標を測定する。３つの制御チャネル内のＬＥＤを点灯し、主光源制御チャネルに基づいて、色度を測定すること、又は色度を分析することにより、色度座標を測定し、色温度調整制御用チャネルと波長補足制御チャネルがＣＩＥ色度図上に形成する交点を調整して、シミュレーションが必要な標準照明体の色度座標に近似させると、必要な照明体の多色温度と多照度のシミュレーションが完了する。
そのうち、色度座標に基づいて、シミュレーションが必要な標準照明体光源の色度座標を測定する。３つの制御チャネル内のＬＥＤを点灯し、主光源制御チャネルに基づいて、色度を測定すること、又は色度を分析することにより、色度座標を測定し、色温度調整制御用チャネルと波長補足制御チャネルがＣＩＥ色度図上に形成する交点を調整して、シミュレーションが必要な標準照明体の色度座標に近似させると、必要な照明体の多色温度と多照度のシミュレーションが完了する。
【0050】
上記方法でシミュレーションした標準照明体の性能は、表１に示すとおりである。
【0051】
【表1】
【0052】
図３に示すように、本発明の他のいくつかの実施例は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための方法を提供する。この方法は、色度座標に基づいて、３つのプリセットチャネルＬＥＤを調整して、多色温度及び多明るさを必要に応じて調整できるＣＩＥ標準照明体光源を実現する。この方法は、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択するステップＳ１と、
１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して主光源制御チャネルを構成するステップＳ２と、
ステップＳ１で選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択するステップＳ３と、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成するステップＳ４と、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択して、それと色材を含むフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップＳ５と、
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップＳ６と、
色度によって測定された色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップＳ７と、
キーポイントの色温度の第２の主光源制御チャネルを追加するステップＳ８と、
マイクロコンピュータプロセッサと色度測定は、閉ループフィードバックシステムを形成するステップＳ９と、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲内で、色温度調整方向に応じて主光源として１種類の高演色評価数ＬＥＤを選択するステップＳ１と、
１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標補正用フィルターを主光源の上に配置して主光源制御チャネルを構成するステップＳ２と、
ステップＳ１で選択された主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲を、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲と比較することにより、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択するステップＳ３と、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度により、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで波長補足制御チャネルを構成するステップＳ４と、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて、色温度調整制御用チャネルの光源であるＬＥＤを選択して、それと色材を含むフィルターで色温度調整制御用チャネルを構成するステップＳ５と、
アンチグレア均質化レンズとＬＥＤの垂直距離及び配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するステップＳ６と、
色度によって測定された色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるステップＳ７と、
キーポイントの色温度の第２の主光源制御チャネルを追加するステップＳ８と、
マイクロコンピュータプロセッサと色度測定は、閉ループフィードバックシステムを形成するステップＳ９と、を含む。
【0053】
ＬＥＤが点状光源であるため、直接使用すると眩しさが発生する。本発明では、眩しさを避けると同時に光均質化効果を高めるために、アンチグレア均質化レンズを使用する。シミュレーション性能をさらに向上させるために、対応する色温度で第２の主光源チャネルを追加することもできる。このチャネルを波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルとともに使用して、新しい局所の３チャネルと全体の４チャネルを形成する。色温度の範囲をＡ光源、すなわち色温度範囲２７００Ｋ－１００００Ｋ内で調整可能に拡張すると、２７００ｋの高演色評価数ＬＥＤを添加することにより、第２の主光源制御チャネルのために、波長補足制御チャネルと色温度調整制御用チャネルで形成される局所の３チャネル制御と全体の４チャネル制御を配置することができる。閉ループフィードバックシステムを形成して、色度座標を較正することにより、長期間の使用による偏差を確保する。
【0054】
図４に示すように、いくつかの好ましい実施例では、本発明は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システムを提供する。この照明システムは、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された１種類の高演色評価数ＬＥＤを主光源とする主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲と、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って選択されたシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された１種類の高演色評価数ＬＥＤを主光源とする主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲と、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って選択されたシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
【0055】
色度測定装置は、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標を定期的に収集してマイクロコンピュータコントローラに送信するために使用される。マイクロコンピュータコントローラは、受信した色度測定装置のフィードバック情報にプログラムで応答する。たとえば、使用中に、色度センサを定期的に使用して現在の照明の色度座標を収集し、それをマイクロコンピュータコントローラに送信できる。マイクロコンピュータコントローラは、合格であると判断すると、現在の照明を継続し、不合格であると判断すると、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルを調整して、合格にする。
【0056】
いくつかの好ましい実施例では、本発明は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システムを提供する。この照明システムは、色度座標に基づいて、３チャネル以上のＬＥＤを調整してプリセットすることにより、多色温度と多照度の必要に応じた調整を実現するＣＩＥ標準照明体光源照明システムである。この照明システムは、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤとフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させるためのマイクロコンピュータコントローラと、を含む。
【0057】
本発明によって提供されるマルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションするための照明システムは、ＣＩＥ標準照明体を高性能でシミュレーションすることができる。
【0058】
図５に示すように、いくつかの好ましい実施例では、本発明は、マルチチャネルＬＥＤに基づいてＣＩＥ標準照明体をシミュレーションするための照明システムを提供する。この照明システムは、色度座標に基づいて、３チャネル以上のＬＥＤを調整してプリセットすることにより、多色温度と多照度の必要に応じた調整を実現するＣＩＥ標準照明体光源照明システムである。この照明システムは、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤと色材を含むフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させる、色度測定装置と共に閉ループフィードバックシステムを形成するためにも使用され、挙動感知センサが送信したイベントを受信し、且つ異なるイベントに対応する色温度と照度の調整を制御するためにも使用されるマイクロコンピュータコントローラと、
キーポイントの色温度を増加させる第２の主光源制御チャネルと、
異なるイベントの発生を検出してマイクロコンピュータコントローラに送信するための挙動感知センサと、を含む。
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度範囲に応じて、色温度調整方向に応じて選択された主光源である１種類の高演色評価数ＬＥＤと、主光源の上に配置される、１種類以下の色材が含まれる主光源制御チャネルの色度座標の補正フィルターで構成される主光源制御チャネルと、
主光源のＬＥＤスペクトル波長カバー範囲とシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲との比較に従って、波長補足制御チャネルの光源として、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲を補足するために使用されるｎ種類の波長ＬＥＤを選択し、シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体のスペクトル波長カバー範囲内の波長補足制御チャネルにおけるｎ種類の波長ＬＥＤが位置する標準照明体内の波長の相対放射度と、ｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤが位置する波長の放射度によりｎ種類の波長ＬＥＤにおける各種類の波長ＬＥＤの数を決定し、対応する数のｎ種類の波長ＬＥＤで構成される波長補足制御チャネルと、
シミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色温度シミュレーション範囲と色温度調整方向に応じて選択された色温度調整チャネルの光源であるＬＥＤと色材を含むフィルターで構成される色温度調整制御用チャネルと、
ＬＥＤまでの垂直距離と配置距離の推奨比率に応じて主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル及び色温度調整制御用チャネルのＬＥＤを配置し、距離で密に配置されたグループを形成し、これらのグループをコピーして、必要な最大照度を達成するためのアンチグレア均質化レンズと、
シミュレーションされたＣＩＥ標準照明体光源の色度座標を測定するための色度測定装置と、
色度座標に従って、主光源制御チャネル、波長補足制御チャネル、及び色温度調整制御用チャネルの明るさを調整して、混合後の色度座標をシミュレーションが必要なＣＩＥ標準照明体の色度座標に到達させる、色度測定装置と共に閉ループフィードバックシステムを形成するためにも使用され、挙動感知センサが送信したイベントを受信し、且つ異なるイベントに対応する色温度と照度の調整を制御するためにも使用されるマイクロコンピュータコントローラと、
キーポイントの色温度を増加させる第２の主光源制御チャネルと、
異なるイベントの発生を検出してマイクロコンピュータコントローラに送信するための挙動感知センサと、を含む。
【0059】
そのうち、挙動感知センサは、ユーザーの挙動にどのような照明、例えば色温度、明るさ、照明時間などを必要とするかを判断し、且つマイクロコンピュータコントローラに送信するために使用され、マイクロコンピュータコントローラは、それを制御する。ユーザーが被観察物をある挙動感知センサが応答できる領域に置くと、この挙動感知センサは、行為と動作を受信してマイクロコンピュータコントローラに送信し、マイクロコンピュータコントローラは、３つのチャネルを制御して、照明を所定の行為と動作の設定に到達させる。
【0060】
本発明によって提供されるマルチチャネルＬＥＤに基づいて標準照明体をシミュレーションする照明システムは、ＣＩＥ標準照明体を高性能でシミュレーションすることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】